JP2018063761A - 接続構造体及びタッチセンサ - Google Patents

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Abstract

【課題】端材が発生せず、製造コストを抑制することができる接続構造体及びタッチセンサを提供する。
【解決手段】この接続構造体１は、例えば、電線２６が取り付けられ、挿入孔２２を有する端子２と、表面３０から裏面３１に貫通するように切り込んで形成された切込部３５を有するシート状の導電性部材３と、挿入孔２２及び切込部３５にカシメ部４２が挿入されて切込部３５の導電性部材３を巻き込んで加締められ、端子２及び導電性部材３を導通させるリベット４と、を備えて概略構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、接続構造体及びタッチセンサに関する。
従来の技術として、複数の積層された極薄金属片でなる極薄積層体を導通させるための極薄積層体の導通方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この極薄積層体の導通方法は、抜き穴を有する抜きダイス上に極薄積層体をセットし、ステムにより担持した貫通リベットを極薄積層体に打ち込む工程と、極薄積層体に打ち込まれた貫通リベットの先端からかしめポンチを圧入し、該貫通リベットを加締める工程と、貫通リベットの内周面に残留付着している抜けカスを除去する工程を有している。
特開２００２−９３４８９号公報
しかし従来の極薄積層体の導通方法は、端材として抜けカスが発生するので、この端材が無駄になると共に、端材に起因する不具合を抑制するために端材を回収する工程が必要となって製造コストが増加する問題がある。
従って本発明の目的は、端材が発生せず、製造コストを抑制することができる接続構造体及びタッチセンサを提供することにある。
本発明の一態様は、電線が取り付けられ、挿入孔を有する端子と、表面から裏面に貫通するように切り込んで形成された切込部を有するシート状の導電性部材と、挿入孔及び切込部にカシメ部が挿入されて切込部の導電性部材を巻き込んで加締められ、端子及び導電性部材を導通させるリベットと、を備えた接続構造体を提供する。
本発明によれば、端材が発生せず、製造コストを抑制することができる。
図１は、第１の実施の形態の接続構造体の一例を示す展開図である。 図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る接続構造体のリベットの加締め前の一例を示す模式図であり、図２（ｂ）は、リベットの加締め後の一例を示す模式図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施の形態に係る接続構造体の切込部の一例を示す概略図である。 図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る接続構造体の組み付け前の一例を示す展開図であり、図４（ｂ）は、組み付け後の接続構造体の一例を示す概略図である。 図５（ａ）は、第２の実施の形態に係る接続構造体の一例を示す要部断面図であり、図５（ｂ）は、接続構造体が配置されたステアリングの一例を示す概略図である。
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る接続構造体は、電線が取り付けられ、挿入孔を有する端子と、表面から裏面に貫通するように切り込んで形成された切込部を有するシート状の導電性部材と、挿入孔及び切込部にカシメ部が挿入されて切込部の導電性部材を巻き込んで加締められ、端子及び導電性部材を導通させるリベットと、を備えて概略構成されている。
この接続構造体は、導電性部材にリベットを挿入するための孔を形成するのではなく、切り込みを形成し、その切り込みにリベットを挿入して加締めている。従って接続構造体は、端材が発生せず、製造コストを抑制することができる。
[第１の実施の形態]
（接続構造体１の概要）
図１は、第１の実施の形態の接続構造体の一例を示す展開図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
この接続構造体１は、例えば、図１に示すように、電線２６が取り付けられ、挿入孔２２を有する端子２と、表面３０から裏面３１に貫通するように切り込んで形成された切込部３５を有するシート状の導電性部材３と、挿入孔２２及び切込部３５にカシメ部４２が挿入されて切込部３５の導電性部材３（巻込部３６）を巻き込んで加締められ、端子２及び導電性部材３を導通させるリベット４と、を備えて概略構成されている。
（端子２の構成）
端子２は、例えば、接続部２０が丸い丸型圧着端子である。この端子２は、例えば、無酸素銅を用いて形成され、その表面には錫メッキが施されている。また端子２は、図１に示すように、接続部２０と、圧着部２４と、を備えて概略構成されている。
接続部２０は、円板形状を有している。そして接続部２０の中央には、リベット４が挿入される挿入孔２２が形成されている。圧着部２４は、円筒形状を有し、円筒の中に電線２６が挿入される。そして圧着部２４は、工具によって加締められることで、電線２６と電気的に接続される。この電線２６は、例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）と電気的に接続されている。
（導電性部材３の構成）
図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る接続構造体のリベットの加締め前の一例を示す模式図であり、図２（ｂ）は、リベットの加締め後の一例を示す模式図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施の形態に係る接続構造体の切込部の一例を示す概略図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）では、導電性部材３に斜線を付している。
導電性部材３は、例えば、細長いシート形状を有している。また導電性部材３は、導電性布又は導電性シートである。導電性布とは、例えば、導電性を有する糸によって織られた薄手の布である。また導電性シートとは、例えば、軟らかいシートに金属の薄膜が形成されたものや、導電性ゴムで形成されたものなどである。
この導電性部材３には、切込部３５がレーザや刃によって形成されている。切込部３５は、リベット４が挿入可能な形状とされる。図１に示す切込部３５は、交差するように２回切り込みを入れて十字形状に形成されている。切込部３５の縦の切り込みと横の切り込みの間は、巻込部３６となる。
この巻込部３６は、４つ形成される。そして巻込部３６は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、リベット４を加締めた後、リベット４のカシメ部４２の変形部４６とワッシャ５の間に巻き込まれる。
切込部３５は、導電性部材３に切り込みを入れて形成されているので、端材が発生しない。従って切込部３５は、リベット４を挿入可能である範囲で様々な形状がある。
変形例として図３（ａ）に示す切込部３５は、交差するように３回切り込みを入れて形成されている。この切込部３５は、８つの巻込部３６が形成されている。また変形例として図３（ｂ）に示す切込部３５は、１回切り込みを入れて形成されている。この切込部３５は、２つの巻込部３６が形成されている。
なおこれらの切込部３５は、直線的な切り込みを入れて形成されているがこれに限定されず曲線的な切り込みであっても良い。また切り込みの数は、さらに複数であっても良い。
（リベット４の構成）
リベット４は、一例として、図１に示すように、中空リベットであり、アルミニウム、鉄やステンレスなどを用いて形成される。このリベット４は、頭部４０と、カシメ部４２と、を備えて概略構成されている。頭部４０は、例えば、円板形状を有している。カシメ部４２は、カシメ凹部４４を有する円筒形状を有している。
（ワッシャ５の構成）
ワッシャ５は、中央に挿入孔５２が形成された円板形状を有している。この挿入孔５２は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、リベット４のカシメ部４２の直径よりも大きい直径を有している。これは、カシメ部４２と挿入孔５２の間に導電性部材３の巻込部３６が巻き込まれ易いようにするためである。なおこの導電性部材３の巻き込みは、例えば、カシメ部４２が挿入される円形の孔が切込部３５形成された場合、発生しないものである。
以下に接続構造体１の加締め方法について説明する。
（加締め方法について）
導電性部材３の表面３０側に端子２の接続部２０を配置すると共に、裏面３１側にワッシャ５を配置する。次に図２（ａ）に示すように、端子２の挿入孔２２、導電性部材３の切込部３５及びワッシャ５の挿入孔５２にリベット４のカシメ部４２を挿入する。
このカシメ部４２の挿入により、図２（ａ）に示すように、ワッシャ５の挿入孔５２に導電性部材３の巻込部３６が挿入される。
次に図２（ｂ）に示すように、リベット４のカシメ凹部４４にピンを挿入した後、頭部４０とカシメ部４２に圧力を加えて加締めてカシメ部４２の先端部４２０を塑性変形させて変形部４６を形成する。このリベット４の加締めにより、端子２と導電性部材３が一体となって導通し、接続構造体１が形成される。
巻込部３６は、図２（ｂ）に示すように、ワッシャ５の表面５０から挿入孔５２を介して裏面５１側に巻き込まれる。従って導電性部材３は、図２（ｂ）に示すように、リベット４と密着する面積が、巻込部がない場合と比べて、大きい。
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る接続構造体１は、端材が発生せず、製造コストを抑制することができる。具体的には、接続構造体１は、導電性部材３に切り込みを入れて形成した切込部３５にリベット４が挿入されるので、リベットを挿入する孔を形成するために孔の形に導電部材を切り取る（取り除く）際に出る端材が発生しない。そして接続構造体１は、端材が発生しないので、端材を回収する工程が必要なく製造コストが抑制される。
接続構造体１は、導電性部材３を所望の形状に裁断する工程において、切込部３５を形成することができるので、工程が少なくなってより製造コストが抑制される。
接続構造体１は、孔の形状に導電性部材を切り取る場合と比べて、リベット４が巻込部３６を巻き込んで加締められて導電性部材３とリベット４との密着度が高い。従って接続構造体１は、導電性部材３に対して端子２を回転させる際の回転トルクの強度が高く、大きい回転トルクが掛かっても導通不良が発生し難い。また接続構造体１は、回転トルクに対する強度が高いので、取り回しの自由度が高い。
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、導電性部材３がメッシュ形状を有する点で第１の実施の形態と異なっている。
図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る接続構造体の組み付け前の一例を示す展開図であり、図４（ｂ）は、組み付け後の接続構造体の一例を示す概略図である。図５（ａ）は、第２の実施の形態に係る接続構造体の一例を示す要部断面図であり、図５（ｂ）は、接続構造体が配置されたステアリングの一例を示す概略図である。図５（ａ）では、導電性部材３にのみ斜線を施している。また図５（ａ）の点線は、加締め前のリベット４の先端部４２０を示している。なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
本実施の形態の接続構造体１は、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、導電性部材３が薄いメッシュ状のシートとなっている。この導電性部材３の切込部３５は、一例として、十字形状を有している。
接続構造体１は、リベット４のカシメ部４２が端子２の挿入孔２２、導電性部材３の切込部３５、及びワッシャ５の挿入孔５２に挿入され、加締められると、図５（ａ）に示すように、カシメ部４２の先端部４２０が導電性部材３の巻込部３６を巻き込んで外に向けて変形する。巻込部３６は、リベット４の挿入によってカシメ部４２の側面にガイドされてワッシャ５の挿入孔５２を貫通し、ワッシャ５の表面５０から裏面５１に回り込む。
この接続構造体１は、静電容量方式のタッチセンサ６のタッチ電極として用いることができる。このタッチセンサ６は、例えば、図５（ｂ）に示すように、車両のステアリング９の基部９０に連結されたリング部９１に配置され、ステアリング９が把持されているか否かを検出する。図５（ｂ）では、接続構造体１をタッチ電極としてステアリング９の上下に配置した一例を示している。
なお変形例として、さらに複数の接続構造体１がステアリング９に配置されることで、操作者がステアリング９のどの位置を把持しているかをより詳細に検出することも可能である。
ステアリング９のリング部９１は、円柱を丸く曲げたような形状を有しているので、このリング部９１にタッチ電極を配置するのは困難である。しかし接続構造体１は、薄いメッシュ状の導電性部材３を有しているので、容易にリング部９１の曲面に配置することができる。
このタッチセンサ６は、一例として、運転を補助する運転補助システムに適用される。この運転補助システムは、例えば、車線を逸脱しないようにステアリング９を制御したり、車間距離が短くならないように車両を制御したりするものである。
（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態の導電性部材３は、薄いメッシュ状の部材であるので、リベット４を挿入するための孔を切り取ることが困難である。また導電部材３は、薄いメッシュ状の部材であるので端子２との溶接やはんだ付けなどを行って導通させることは困難である。しかし本実施の形態の接続構造体１では、リベット４が挿入されるのは切込部３５であるので、容易に形成することができ、また容易に両者を導通させることができる。
接続構造体１は、上述のように、柔軟性に富んだ導電性部材３を有しているので、ステアリング９の曲面に対する追従性が高い。従って接続構造体１は、タッチセンサ６の検出電極としてステアリング９の曲面に容易に配置することができる。
以上述べた少なくとも１つの実施の形態の接続構造体１によれば、端材が発生せず、製造コストを抑制することが可能となる。
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１…接続構造体、２…端子、３…導電性部材、４…リベット、５…ワッシャ、６…タッチセンサ、９…ステアリング、２０…接続部、２２…挿入孔、２４…圧着部、２６…電線、３０…表面、３１…裏面、３５…切込部、３６…巻込部、４０…頭部、４２…カシメ部、４４…カシメ凹部、４６…変形部、５０…表面、５１…裏面、５２…挿入孔、９０…基部、９１…リング部、４２０…先端部

Claims (4)

  1. 電線が取り付けられ、挿入孔を有する端子と、
    表面から裏面に貫通するように切り込んで形成された切込部を有するシート状の導電性部材と、
    前記挿入孔及び前記切込部にカシメ部が挿入されて前記切込部の前記導電性部材を巻き込んで加締められ、前記端子及び前記導電性部材を導通させるリベットと、
    を備えた接続構造体。
  2. 前記導電性部材は、導電性布又は導電性シートである、
    請求項１に記載の接続構造体。
  3. 前記導電性部材は、メッシュ形状を有する導電性布である、
    請求項１に記載の接続構造体。
  4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接続構造体を備えたタッチセンサ。
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