特開 2024-27934 コネクタ付きケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024027934

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】コネクタ付きケーブル

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/18 20060101AFI20240222BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20240222BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20240222BHJP

   H01R 24/60 20110101ALI20240222BHJP

   H01R 4/02 20060101ALI20240222BHJP

   H02G 15/08 20060101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

H05K1/18 F

H05K1/02 C

H05K3/34 501A

H01R24/60

H01R4/02 Z

H02G15/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022131135

(22)【出願日】2022-08-19

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】桜井 渉

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 昌輝

(72)【発明者】

【氏名】山崎 信之

【テーマコード（参考）】

5E085

5E223

5E319

5E336

5E338

5G375

【Ｆターム（参考）】

5E085BB02

5E085BB03

5E085BB08

5E085DD01

5E085HH01

5E085JJ36

5E223AB18

5E223BA06

5E223BB01

5E223CD01

5E223EA02

5E223FA14

5E319AA03

5E319AA07

5E319AB10

5E319AC12

5E319BB05

5E319CC22

5E319GG03

5E336AA04

5E336BB01

5E336BB02

5E336BC01

5E336BC15

5E336BC25

5E336CC59

5E336DD16

5E336EE01

5E336GG16

5E338AA01

5E338AA02

5E338BB02

5E338BB13

5E338BB16

5E338BB19

5E338BB75

5E338EE26

5G375CA02

5G375CA12

(57)【要約】

【課題】ケーブルとコネクタの接続強度をさらに高めることができるコネクタ付きケーブルを提供する。
【解決手段】コネクタ付きケーブル１は、基板４１を含むコネクタ２０と、複数本の絶縁電線１１を含むケーブル１０と、を有し、絶縁電線１１はそれぞれ基板４１にはんだ付けされ、基板４１は、絶縁電線１１がはんだ付けされる箇所の少なくとも一つに孔部４３を有し、はんだ４４が前記孔部の少なくとも一部に入り込んでいる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を含むコネクタと、
複数本の絶縁電線を含むケーブルと、を有し、
前記絶縁電線はそれぞれ前記基板にはんだ付けされ、
前記基板は、前記絶縁電線がはんだ付けされる箇所の少なくとも一つに孔部を有し、
はんだが前記孔部の少なくとも一部に入り込んでいる、
コネクタ付きケーブル。

【請求項2】

前記孔部が前記基板を貫通するように設けられている、請求項１に記載のコネクタ付きケーブル。

【請求項3】

前記孔部の直径が、０．４ｍｍ以上、１．６ｍｍ以下である請求項１または請求項２に記載のコネクタ付きケーブル。

【請求項4】

前記孔部を有するパッドにはんだ付けされる前記絶縁電線の導体断面積が０．１２ｍｍ^２以上である請求項１または請求項２に記載のコネクタ付きケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コネクタ付きケーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、ケーブルが基板に接続されるコネクタ付きケーブルを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２０／０４９８９０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コネクタ付きケーブルでは、ケーブルに含まれる比較的太い電線が、基板にはんだ付けされた状態であったのに、ケーブルを動かした際に当該太い電線が基板から剥離することがあるなど、改善の余地があった。そこで本発明は、電線と基板の接続強度をさらに高めることができるコネクタ付きケーブルを提供することを目的とする。

【0005】

本開示は、絶縁電線と基板の接続強度をさらに高めることができるコネクタ付きケーブルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係るコネクタ付きケーブルは、
基板を含むコネクタと、
複数本の絶縁電線を含むケーブルと、を有し、
前記絶縁電線はそれぞれ前記基板にはんだ付けされ、
前記基板は、前記絶縁電線がはんだ付けされる箇所の少なくとも一つに孔部を有し、
はんだが前記孔部の少なくとも一部に入り込んでいる、
コネクタ付きケーブル。

【発明の効果】

【0007】

上記構成によれば、絶縁電線と基板の接続強度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示に係るコネクタ付きケーブルの一例を示す概略図である。

【図2】図２は、実施例に係るコネクタ付きケーブルの分解上面図である。

【図3】図３は、図２に示すコネクタ付きケーブルのＡ－Ａ断面図である。

【図4】図４は、図２に示すコネクタ付きケーブルの別の実施例におけるＡ－Ａ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
本開示の一態様に係るコネクタ付きケーブルは、
（１）基板を含むコネクタと、
複数本の絶縁電線を含むケーブルと、を有し、
前記絶縁電線はそれぞれ前記基板にはんだ付けされ、
前記基板は、前記絶縁電線がはんだ付けされる箇所の少なくとも一つに孔部を有し、
はんだが前記孔部の少なくとも一部に入り込んでいる、
コネクタ付きケーブル。
この構成によれば、絶縁電線が基板にはんだ付けされる際に、孔部とはんだとの間にアンカー効果が働くため、絶縁電線と基板の接続強度を高めることができる。

【0010】

（２）上記（１）において、前記孔部が前記基板を貫通するように設けられていてもよい。
この構成によれば、孔部が基板を貫通するように設けられることで、アンカー効果がより強く働くようになるため、絶縁電線と基板の接続強度を高めることができる。

【0011】

（３）上記（１）または（２）において、前記孔部の直径が、０．４ｍｍ以上、１．６ｍｍ以下であってもよい。
この構成によれば、孔部の直径を０．４ｍｍ以上、１．６ｍｍ以下の範囲とすることで、孔部にはんだが入り込みやすくなる。このため、アンカー効果が働きやすくなり、ケーブルと基板の接続強度を高めることができる。

【0012】

（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記孔部を有するパッドにはんだ付けされる前記絶縁電線の導体断面積が０．１２ｍｍ^２以上であってもよい。
この構成によれば、基板に孔部を設けているため、絶縁電線と基板の接続強度が高まり、導体断面積が０．１２ｍｍ^２以上の太い絶縁電線であっても絶縁電線と基板の接続を維持することができる。

【0013】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係るコネクタ付きケーブル１の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0014】

なお、図１等に示すＵ、Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｒ、Ｌはコネクタ付きケーブル１における方向を示すものであり、Ｕは上方、Ｄは下方、Ｆは前方、Ｂは後方、Ｒは右方、Ｌは左方である。なお、図１は上方Ｕからの上面視による上面図である。

【0015】

図１は、本開示の実施形態に係るコネクタ付きケーブル１の一例を示す概略図である。また、本実施形態に係るコネクタ付きケーブル１は、例えば、電子機器（図示省略）同士を接続するのに用いることができ、ケーブル１０の端部にコネクタ２０が設けられている。コネクタ付きケーブル１は、図１に示したように、ケーブル１０と、コネクタ２０を有している。

【0016】

図２は、本実施形態に係るコネクタ付きケーブル１のハウジング２１を外した状態の上面図である。図２に示したように、ケーブル１０は、複数本の絶縁電線１１が外被１４で覆われた構成の多芯ケーブルである。

【0017】

本実施形態においてケーブル１０は、複数本の絶縁電線１１と、編組１３と、外被１４と、を有している。編組１３は絶縁電線１１の外周に設けられ、絶縁電線１１内部に流れる信号の漏洩を抑制したり、外部電波が絶縁電線１１内部に侵入することを抑制したりする。外被１４は編組１３の外周に設けられ、編組１３の損傷を抑制する。
絶縁電線１１は導体１５と絶縁被覆１６を有している。絶縁被覆１６は導体１５の周囲を覆い、導体１５を保護するとともに、導体１５を周囲と電気的に絶縁させている。

【0018】

ケーブル１０の端部において、外被１４は第一所定長さだけ切除されており、編組１３が折り返されて絶縁電線１１が露出されている。絶縁電線１１は端部において、さらに導体１５を所定長だけ露出させている。

【0019】

ケーブル１０の一端に設けられたコネクタ２０は、接続部３０を有する。以降の説明において、説明の都合上、コネクタ２０の中央部から接続部３０に向かう方向を前方Ｆ、前方Ｆと反対向きでコネクタ２０の中央部から絶縁電線１１に向かう方向を後方Ｂと呼ぶ。接続部３０は、前方Ｆに向かって突出している。接続部３０には、複数の機器側電極部３１が設けられている。コネクタ付きケーブル１が電子機器に接続されると、これら機器側電極部３１が電子機器内の配線と電気的に接続される。

【0020】

コネクタ２０は、基板４１と、基板４１を覆うハウジング２１を有している。基板４１は、接続部３０を有している。本実施形態において、接続部３０は基板４１の前部の一部として構成されている。

【0021】

基板４１の上面には、パッド４２と、機器側電極部３１と、パッド４２と機器側電極部３１とを電気的に接続する配線部４５とが設けられている。パッド４２には少なくとも一つの絶縁電線１１が電気的に接続される。これらパッド４２、機器側電極部３１、配線部４５は、基板４１の上面にメッキ、金属膜の蒸着などの手法により形成することができる。

【0022】

次に図３を参照し、絶縁電線１１とパッド４２との接続箇所における、基板４１に設けられた孔部４３の働きを詳細に説明する。図３は図２に示すコネクタ付きケーブル１のＡ－Ａ断面図である。

【0023】

図３に示したように、基板４１上に設けられたパッド４２の上面に、絶縁電線１１から露出された導体１５がはんだ４４によって物理的および電気的に接続されている。基板４１およびパッド４２には孔部４３が設けられており、導体１５をパッド４２に接続するはんだ４４が孔部４３に流入している。孔部４３はパッド４２を貫通して基板４１に連通している。つまり、パッド４２の上面を流れるはんだ４４は、パッド４２の開口を介して、基板４１に設けられた孔部４３に流入する。

【0024】

孔部４３にはんだ４４が流入することで、孔部４３を設けない場合と比較して、はんだ４４と基板４１の間の接触面積が大きくなる。これにより、導体１５に前後方向（ＦＢ方向）および左右方向（ＬＲ方向）に力がかかっても、はんだ４４と基板４１との接触面積が大きく確保されているため、導体１５が基板４１から脱落しにくくなる。また、孔部４３に流入したはんだ４４は孔部４３内で突っ張るため、導体１５が基板４１から脱落しにくくなる。
このように基板４１に孔部４３を設けることによって、孔部４３に流入したはんだがアンカー効果を奏する。このような理由で導体１５と基板４１が強固に接続される。このため、絶縁電線１１と基板４１の接続強度が高められている。

【0025】

図３には、孔部４３全体に亘ってはんだ４４が流入している例が開示されているが、はんだ４４は孔部４３の途中まで流入する状態でもよい。

【0026】

なお図３に示したように、孔部４３は基板４１のうち、パッド４２が設けられる部位に開口していてもよい。はんだ４４はパッド４２に付着させるので、パッド４２に付着したはんだ４４が孔部４３に流れ込みやすいからである。この場合、パッド４２に孔部４３に対応する位置に貫通孔が設けられていてもよい。
もっとも、孔部４３は基板４１のうち、パッド４２が設けられていない部位に開口していてもよい。この場合でも、パッド４２からはみ出したはんだが孔部４３に流入することで同様に導体１５と基板４１との接続強度を高めることができる。この場合には、パッド４２に貫通孔が設けられていなくてもよい。

【0027】

図４は、図２に示すコネクタ付きケーブル１の別の実施例におけるＡ－Ａ断面図である。図４に示すように、孔部４３は基板４１を貫通するように設けられていてもよい。これにより、はんだ４４の基板４１との接触面積を大きく確保しやすくなる。また、孔部４３を加工しやすくなる。

【0028】

また、図４に示すように、孔部４３に流入したはんだ４４は、基板４１の下面（はんだを付着させる面とは反対側の面：下方向Ｄの表面）にはんだ溜り４６を形成していてもよい。はんだ溜り４６が形成されると、はんだ４４は基板４１の下面とも接触し、はんだ４４と基板４１の接触表面積がさらに大きくなり、はんだ４４と基板４１の間に働くアンカー効果がさらに高まる。また、上方向Ｕに対して引っ張る力に関しては、はんだ溜り４６が基板４１に引っ掛かるため、より高いアンカー効果を得ることができる。よって、絶縁電線１１と基板４１の接続強度を高めることができる。
なお、図４には孔部４３全体に亘ってはんだ４４が流入している例が開示されているが、はんだ４４は孔部４３の途中まで流入する状態でもよい。

【0029】

なお、基板４１に設けられる孔部４３の径は小さすぎると、はんだ４４が流入しづらく、大きすぎると基板４１のパッド４２上に複数の孔部４３を設置しにくくなるため、孔部４３は直径０．４ｍｍ以上、１．６ｍｍ以下であることが望ましい。

【0030】

上述のように基板４１に孔部４３を設けることによって、基板４１と導体１５の接続強度が高まるため、基板４１に接続される導体１５は太いものを採用することができる。例えば導体断面積が０．１２ｍｍ^２以上の絶縁電線１１を採用することができる。

【0031】

なお、図示した例ではすべてのパッド４２に複数の孔部が設けられているが、本実施形態はこれに限られない。例えば複数のパッド４２のうちに孔部を有しないパッドがあってもよい。また、パッド４２に設けられる孔部は複数でも良いし、一つであってもよい。

【0032】

基板４１に孔部４３を設けた場合の接続強度向上効果を確かめるために、導体１５と基板４１とが接続されている箇所に対して、引張試験を行った。その結果を表１に示す。
引張試験はサンプル１から４に対して行った。サンプル２から４にはパッドに少なくとも一つの孔が設けられており、サンプル１のパッドには孔が設けられていない。引張試験を行ったサンプル１から４において、電線のサイズおよびパッドの大きさは同一である。また、サンプル１から４において、パッドは０．８ｍｍ×０．８ｍｍの大きさのものを用いた。

【0033】

【表1】

【0034】

引張試験はパッドに対して電線が垂直方向（上方向Ｕ）に延出されるように電線を持ち上げてはんだ付け部をパッドから上に引っ張り、はんだ付け部がパッドから剥がれる時の引張力（最大引張強度）を測定した。引張強度が５Ｎを超える条件を接続強度良好（表１におけるＡ）、５Ｎを超えない条件を接続強度不良（表１におけるＢ）とした。
その結果、表１に示すようにパッドに孔が設けられていないサンプル１は引張強度が低く、接続強度不良であったのに対し、パッドに孔が設けられているサンプル２から４は接続強度良好であり、孔径の大きさと孔数に応じてその最大引張強度は大きくなることが確認できた。

【0035】

以上、本開示の実施形態について説明をしたが、本開示の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本開示の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

【符号の説明】

【0036】

１：コネクタ付きケーブル
１０：ケーブル
１１：絶縁電線
１３：編組
１４：外被
１５：導体
１６：絶縁被覆
２０：コネクタ
２１：ハウジング
３０：接続部
３１：機器側電極部
４１：基板
４２：パッド
４３：孔部
４４：はんだ
４５：配線部
４６：はんだ溜り

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】