JP2004172072A

JP2004172072A - 基板内蔵圧接コネクタ

Info

Publication number: JP2004172072A
Application number: JP2002339688A
Authority: JP
Inventors: Akira Goto; 彰後藤; Giichi Takagi; 義一高木; Kazuyuki Miyahara; 和志宮原; Megumi Chiyoda; 恵千代田
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】被覆電線に外部からの引き抜き荷重が働いても、圧接が緩んだり、圧接端子と回路基板の半田付け部分が影響を受けたりすることのない基板内蔵圧接コネクタを提供すること。
【解決手段】第１のカバーハウジング７の端壁２７が被覆電線２の対応部分を主ハウジング６の凹部２６内へ押し込み、被覆電線２にクランク状に屈曲された第１の屈曲部分１９を設ける。第１のカバーハウジング７の凸部２５が被覆電線２の対応部分を主ハウジング６の凹部２４内へ押し込んで屈曲させ、第２の屈曲部分２０を設ける。圧接端子３を挟んだ両側に第１および第２の屈曲部分１９，２０を設ける。被覆電線２が基板内蔵圧接コネクタ１の外部からの抜き荷重を受けても、この抜き荷重が圧接端子３の圧接部分へ及ぼされることがない。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板を内蔵するとともに電線を圧接により接続可能な基板内蔵圧接コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気コネクタにおいて、コネクタハウジング内に保持した状態の圧接端子を電線に圧接する技術がある（例えば特許文献１および特許文献２）。
また、回路基板を内蔵する電気コネクタが提供されている（例えば特許文献３および特許文献４）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−８６２６１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２８５９９４公報
【特許文献３】
特開２００１−２９７８１７号公報
【特許文献４】
特開２００２−６７７８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、自動車等の車両において、各種ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）間をネットワークで接続することが進んでいる。
このような場合、圧接端子およびこの圧接端子を半田付けした回路基板を内蔵するコネクタを用い、上記圧接端子をＥＣＵ間の送り配線に圧接させることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、被覆電線に外部からの引抜き力が働くと、圧接端子の圧接が緩むおそれがある。また、引抜き荷重が圧接端子に及ばされると、圧接端子と回路基板との半田付け部分が破損するおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被覆電線に外部からの引抜き荷重が働いても圧接が緩んだり、圧接端子と回路基板の半田付け部分が影響を受けたりすることのない基板内蔵圧接コネクタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、被覆電線の途中部に皮剥ぎ圧接可能な圧接刃を有する本体およびこの本体から延設されるリードを含む圧接端子と、上記リードを挿通させる挿通孔を有する底板、および底板上に形成され圧接端子の本体を保持する端子保持部を含む主ハウジングと、この主ハウジングの底板の挿通孔を挿通したリードが半田付けされた回路基板と、主ハウジングと組み合わされ、主ハウジングとの間に圧接端子のための第１の保持空間を区画する第１のカバーハウジングと、主ハウジングと組み合わされ、主ハウジングとの間に上記回路基板のための第２の保持空間を区画する第２のカバーハウジングとを備え、上記被覆電線は、圧接端子の本体を挟んだ両側で第１のカバーハウジングにより屈曲される一対の屈曲部分を有することを特徴とするものである。本発明では、第１の保持空間内で圧接端子に皮剥圧接された被覆電線が外部からの抜き荷重を受けても、この抜き荷重が圧接部分へ及ぼされることがなく、電気的接続の信頼性を格段に高くすることができる。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１において、上記一対の屈曲部分は、主ハウジングおよび第１のカバーハウジングの対応する部分によってクランク状に屈曲される部分を含むことを特徴とするものである。本発明では、クランク状に屈曲される部分であれば、抜き荷重の圧接部分への負荷を確実に防止することができる。
また、請求項３記載の発明は、請求項２において、上記主ハウジング及び第１のカバーハウジングの対応する部分は第１のカバーハウジングの端壁を含み、この端壁を主ハウジングの対応する部分に連結する連結手段をさらに備えることを特徴とするものである。本発明では、被覆電線に外部からの引抜き荷重が働いても、第１のカバーハウジングの端壁が主ハウジングから浮き上がることを確実に防止することができ、抜き荷重の圧接部分への負荷をより確実に防止することができる。
【０００８】
また、請求項４記載の発明は、請求項３において、上記被覆電線は平行して延びる複数が設けられ、上記連結手段は、主ハウジング及び第１のカバーハウジングの何れか一方に設けられて隣接する被覆電線間に延びる突起と、他方に設けられ対応する突起に嵌合する嵌合部とを含むことを特徴とするものである。本発明では、被覆電線間を通して突起を嵌合部に嵌合させることで、抜き荷重の圧接部分への負荷をより一層確実に防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の基板内蔵圧接コネクタの概略斜視図であり、図２は基板内蔵圧接コネクタの平面図である。図３は図２のＩＩＩ −ＩＩＩ線に沿う断面図であり、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
図１，図２及び図３を参照して、基板内蔵圧接コネクタ１（以下では、単にコネクタ１ともいう）は、第１方向Ｘに延びる送り配線としての複数の被覆電線２の途中部をそれぞれ皮剥圧接する複数の圧接端子３（図３では一つの圧接端子３のみを示す）と、圧接端子３の本体４を保持する端子保持部５を有する主ハウジング６と、主ハウジング６に対して互いに反対側（例えば上下）に組み合わされる第１及び第２のカバーハウジング７，８とを備える。
【００１０】
図１を参照して、主ハウジング６は第１方向Ｘに沿って延びる第１の部分６ａと、第１方向Ｘと直交する第２方向Ｙに沿って延びる第２の部分６ｂとを有する。主ハウジング６の第２の部分６ｂの端部には、複数の開口９０が横並びに配置されている。図４に示すように、各開口９０の奥部の収容凹部９１には、図示しない電線の端部に圧着された対応する雄端子を接続するための雌端子９２が収容され保持されている。雌端子９２の一端に設けられるリード９３は、回路基板１０の挿通孔９４に挿通され、回路基板１０の第１の面１０ａの導電部に半田付けされて、回路基板１０との電気的な接続が達成されている。
【００１１】
図３を参照して、互いに組み合わされた主ハウジング６の第１の部分６ａと第１のカバーハウジング７との間に、圧接端子３および被覆電線２の所要部分を保持するための第１の保持空間９が区画されている。また、互いに組み合わされた主ハウジング６と第２のカバーハウジング８との間に、回路基板１０のための第２の保持空間１１が区画されている。
圧接端子３の本体４からはリード１２が延設されている。このリード１２は、主ハウジング６の底板１３の挿通孔１４を挿通して第２の保持空間１１に延び、さらに回路基板１０の挿通孔１５を挿通してその先端部が回路基板１０の第１の面１０ａの導電部に半田付けされている。
【００１２】
図３および図４を参照して、１６，１７はそれぞれ回路基板１０の第１及び第２の面１０ａ，１０ｂに実装されるコンデンサ等の素子である。
図３を参照して、主ハウジング６と第１のカバーハウジング７とが組み合わされた状態で、被覆電線２が第１の保持空間９を第１の方向Ｘに沿って貫通している。第１の保持空間９内において、被覆電線２の途中部は圧接端子３の本体４の圧接刃７４に圧接されている。被覆電線２は、第１の方向Ｘに関して圧接端子３の本体４を挟んだ両側で第１のカバーハウジング７の対応する突出部分によってそれぞれ屈曲される第１および第２の屈曲部分１９，２０を有する。
【００１３】
具体的には、主ハウジング６は、第１の方向Ｘに並ぶ同一高さの第１、第２および第３の電線保持部２１，２２，２３を有している。各電線保持部２１，２２，２３は例えば溝状をなし電線の本数に対応して複数が設けられる。第２および第３の電線保持部２２，２３は、第１の方向Ｘに関して、端子保持部５を挟んで第１の電線保持部２１とは反対側に配置される。主ハウジング６は第２および第３電線保持部２２，２３の間に凹部２４を設けており、第１のカバーハウジング７は凹部２４に対応して凸部２５を設けている。第２および第３の電線保持部２２，２３間の被覆電線２の部分が、凸部２５によって凹部２４内に押し込まれて屈曲されることにより、上記の第２の屈曲部分２０が構成される。
【００１４】
また、主ハウジング６は、第１の方向Ｘに関して第１の電線保持部２１よりも外側に凹部２６を設けており、第１のカバーハウジング７の端壁２７が凹部２６に対応して設けられている。第１の電線保持部２１から外側へ延びる被覆電線２の部分が、第１のカバーハウジング７の端壁２７によって、主ハウジング６の凹部２６内に押し込まれてクランク状に屈曲されることにより、クランク状に屈曲される部分としての上記の第１の屈曲部分１９が構成される。
【００１５】
分解斜視図である図５を参照して、主ハウジング６の第１の部分６ａには、第２の方向Ｙに対向する各一対の壁部６１，６２が設けられており、各壁部６１，６２には、第１のカバーハウジング７の側部の対応するフック６３，６４を引っ掛け係合させるための例えば係合溝からなる係合部６５，６６が形成されている。
これらのフック６３，６４を対応する係合部６５，６６に引っ掛け係合させた状態で、第１のカバーハウジング７の下面７ａに設けられる上記凸部２５が凹部２４内へ被覆電線２の部分を押し込むわけである。また、第１のカバーハウジング７の端壁２７は、例えば一対の第１の突起６７と第１の突起６７よりも突出量の多い例えば一対の連結手段としての第２の突起６８が突出形成される。
【００１６】
第１のカバーハウジング７が主ハウジング６に組み合わされたときに、一対の第１の突起６７が、隣接する被覆電線２間に挿入されて主ハウジング６の凹部２６の底部壁２６ａに当接すると共に、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である図６に示すように、一対の第２の突起６８が主ハウジング６の凹部２６の底部壁２６ａに形成される対応する一対の連結手段としての嵌合孔からなる嵌合部６９にそれぞれ嵌合するようになっている。
【００１７】
この嵌合により、第１のカバーハウジング７の端壁２７が主ハウジング６に強固に連結されるので、万一、被覆電線２に外部から引抜き荷重が働いても、上記連結が外れることがない。いわゆる、第１のカバーハウジング７の端壁２７のめくれ上がりの防止である。
再び図３を参照して、主ハウジング６の底板１３の、第１の方向Ｘに関する両端部からは、第２のカバーハウジング８の一対のフック２８，２９をそれぞれ引っ掛け係合させるための一対の係合部３０，３１が突出形成されている。また、主ハウジング６の底板１３は、各係合部３０，３１に隣接して、回路基板１０の第２の面１０ｂの一対の端部にそれぞれ当接する一対の当接部３２，３３を有している。
【００１８】
図７に示すように、第２のカバーハウジング８は、矩形状をなす底壁３４と、底壁３４の周囲を取り囲む第１，第２，第３および第４の側壁３５，３６，３７，３８を有する。３９，４０は第１および第２の側壁３５，３６より外側に設けられる外部壁であり、各外部壁３９，４０の端部には、図３に示すように、上記のフック２８，２９がそれぞれ設けられる。
また、図７を参照して、底板３４から、第１の側壁３５に平行なリブ４１と、第３の側壁３７に平行なリブ４２が立設されている。これらのリブ４１，４２と第１の側壁３５と第４の側壁３８とで、強度的に優れたボックス状部４３が構成され、このボックス状部４３に、後述する圧接荷重を回路基板１０を介して受けるための受け部４４が設けられる。受け部４４は、第１の側壁３５と各リブ４１，４２の端面により構成され、図３に示すように、回路基板１０の第１の面１０ａに当接する。圧接端子３のリード１２の先端１２ａは、ボックス状部４３に囲まれる回路基板１２の領域を挿通する。
【００１９】
図３を参照して、第１の方向Ｘに離間する第１および第２の側壁３５，３６の各端部が、対応する主ハウジング６の当接部３２，３３との間に回路基板１０の対応する端部を挟持する。
また、主ハウジング６の底板１３には、回路基板１０の第２の面１０ｂに実装される、回路素子１７を含む回路素子群を収容するための凹部４５が形成されており、この凹部４５の一部には、回路基板１０の第２の面１０ｂに当接するリブ４６が立設されている。このリブ４６は、第２のカバーハウジング８のリブ４１に概ね対応する位置に配置され、両リブ４６，４１の間に回路基板１０を挟持することができるようになっている。
【００２０】
次いで、図８を参照して、圧接端子３は全体が単一の板金を用いて板金成形されてなる。圧接端子３の本体４は、第１の方向Ｘに相対向する板状の第１および第２の圧接溝形成体７１，７２を有する。各圧接溝形成体７１，７２はそれぞれ、圧接溝７３を区画する例えばＵ字形形状の圧接刃７４を有する。
第１および第２の圧接溝形成体７１，７２の底部７３ａ，７３ｂ間は連結部７５により連結されている。また、第１および第２の圧接溝形成体７１，７２の底部７３ａ，７３ｂの両側縁には、主ハウジング６の端子保持部５に係止するための係止部としての係止突起７６，７７が側方へ突出形成されている。図９に示すように、各係止突起７６，７７は、主ハウジング６の端子保持部５に形成される対応する縦溝８３，８４内に圧入されて係止される。
【００２１】
再び図３を参照して、第１の圧接溝形成体７１の両側縁からそれぞれ一対の板部７８，７９が折り曲げ形成されている。これらの板部７８，７９は互いの間に被覆電線２の保持空間Ｒを形成するためのものである。
各板部７８，７９の下縁７８ａ，７９ａは端子保持部５の底部５ａに当接して受けられるようなっている。各板部７８，７９の下縁７８ａ，７９ａからは主ハウジング６の端子保持部５に係止するための例えばフック状をなす係止部としての係止突起８０が下方へ突出形成されている。図９に示すように、各係止突起８０は、主ハウジング６の端子保持部５に形成される係止孔８５内に導入されて引っ掛け係止される。
【００２２】
再び図３を参照して、各板部７８，７９の上縁７８ｂ，７９ｂからは、それぞれ折り曲げ可能片８１が上方へ突出形成されている。これらの折り曲げ可能片８１は、互いに内側へ折り曲げられることにより、被覆電線２を上記保持空間に閉じ込めるためのものである。具体的には、保持空間Ｒは主ハウジング６の端子保持部５の対応する部分５ｂと、一対の板部７８，７９と上記の折り曲げ後の折り曲げ可能片８１とによって区画されることになる。
【００２３】
上記のリード１２は上記の連結部７５の一側縁から下方へ延設され、その中間部にクランク状をなす変形可能部としての屈曲部Ｂを含んでいる。具体的には、リード１２は連結部７５から略直角に折り曲げられて下方へ延びる第１の部分１２１と、第１の部分１２１から折り曲げ部８２により略直角に折り曲げられて略側方へ延びる第２の部分１２２と、この第２の部分１２２から折り曲げ部８３により略直角に折り曲げられて下方へ延びる第３の部分１２３とを有する。第２の部分１２２と両折り曲げ部８２，８３とその近傍部分を含んで上記屈曲部Ｂが構成される。
【００２４】
図１０に示すように、第１の部分１２１が主ハウジング６の挿通孔１４に挿通され、第３の部分１２３が回路基板１０の挿通孔１５に挿通される。また、屈曲部Ｒは主ハウジング６の底板１３と回路基板１０との間に位置することになり、圧接時に変形して、圧接荷重がリード１２の先端１２ａの半田付け部分Ｓに及ぼされることを防止することができる。
本実施の形態において、基板内蔵圧接コネクタ１を組み立てるに際しては、まず、図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、各圧接端子３を主ハウジング６に組み付け、図９に示すように、圧接端子３の本体４を主ハウジング３の端子保持部５に上記の係止突起７６，７７，８０を用いて固定すると共に、圧接端子３のリード１２を主ハウジングの底板１３の挿通孔１４に挿通させて第２の保持空間１１に進出させる。
【００２５】
次いで、予め回路素子群が実装された回路基板１０を第２の保持空間１１に収容し、図１０に示すように、回路基板１０の挿通孔１５に上記リード１２を挿通させた後、リード１２の先端１２ａを半田付けする。
次いで、主ハウジング６に第２のカバーハウジング８を組み付けて回路基板１０を第２の保持空間１１に保持し、サブアセンブリとする。このようなサブアセンブリの状態で、例えば送り配線としての被覆電線２の所望の位置に圧接端子３を圧接する。圧接後は、第１のカバーハウジング７を主ハウジング６に組み付け、基板内蔵圧接コネクタ１の組立が完了する。
【００２６】
第１のカバーハウジング７を組み付けると、図３に示すように、第１のカバーハウジング７の端壁２７が被覆電線２の対応部分を主ハウジング６の凹部２６内へ押し込み、クランク状に屈曲させて、第１の屈曲部分１９が設けられる一方、第１のカバーハウジング７の凸部２５が被覆電線２の対応部分を主ハウジング６の凹部２４内へ押し込んで屈曲させ、第２の屈曲部分２０が設けられる。
これにより、圧接端子３を挟んだ両側に第１および第２の屈曲部分１９，２０が設けられることになる。その結果、被覆電線２が基板内蔵圧接コネクタ１の外部からの抜き荷重を受けても、この抜き荷重が圧接端子３の圧接部分へ及ぼされることがなく、電気的接続の信頼性を格段に高くすることができる。
【００２７】
特に、第１の屈曲部分１９はクランク状に屈曲されるので、抜き荷重の圧接部分への負荷を確実に防止することができる。
しかも、第１のカバーハウジング７の端壁２７の第２の突起６８が主ハウジング６の凹部２６の嵌合孔６９に嵌合して連結されるので、被覆電線２に外部からの引抜き荷重が働いても、第１のカバーハウジング７の端壁２７が主ハウジング６から浮き上がることを確実に防止することができ、抜き荷重の圧接部分への負荷をより確実に防止することができる。特に、第２の突起６８が被覆電線２間を通して対応する嵌合孔６９に係合するので、第１のカバーハウジング７の端壁２７の浮き上がりをより確実に防止することができる。
【００２８】
また、第１のカバーハウジング７を除く全ての部品を組み付けたサブアセンブリの状態で、いわゆる被覆電線２の所望位置を圧接することができ、自在性が高い。特に、自動車等の車両の各種ＥＣＵ間のＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）配線に好適に用いることができる。
特に、圧接荷重を、主ハウジング６の底板１３及び回路基板１０を介して第２のカバーハウジング８の受け部４４によって受け止めることができるので、底板１３や回路基板１０が不用意に撓んだりすることがなく、確実な圧接を達成することができる。これにより、基板内蔵圧接コネクタにおける、いわゆるハウジング内圧接が実質的に可能となった。
【００２９】
また、上記の圧接時の荷重を受けるための受け部４４を、図７に示すように第２のカバーハウジング８の強度的に優れたボックス状部４３に設けているので、圧接荷重をしっかりと受け止めて、確実な圧接を達成することができる。
また、図３に示すように、主ハウジング６の底板１３のリブ４６と第２のカバーハウジング８のリブ４１との間に回路基板１０を挟持するので、圧接荷重によって回路基板１０が不用意に曲げられたりすることを確実に防止できる。
【００３０】
さらに、圧接時に、万一、リード１２に負荷がかかったとしても、図１０に示すように、リード１２のクランク状をなす屈曲部Ｂが弾性変形することで、これを吸収できるので、半田付け部分Ｓに不要な負荷が及ぼされることがない。リード１２に設ける簡単な構造にて確実に圧接時の負荷を吸収することができる。
なお、図８の実施の形態の圧接端子３では、第１の圧接溝形成体７１からのみ、板部７８，７９を延設したが、これに限らず、図１２に示すように、第２の圧接溝形成体７２からも保持空間Ｒを区画するための板部７８，７９を折り曲げ状に延設することができる。この場合、被覆電線２をより確実に保持することが可能となる。
【００３１】
また、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、第１の屈曲部分１９を設けるための構造において、第２の突起６８を主ハウジング６に設け、嵌合孔６９を第１のカバーハウジング７に設けることもできる。また、第２の屈曲部分２０を廃止することも考えられる。その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の基板内蔵圧接コネクタの概略斜視図である。
【図２】基板内蔵圧接コネクタの平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ −ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】基板内蔵圧接コネクタの分解斜視図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】第２のカバーハウジングの斜視図である。
【図８】圧接端子の斜視図である。
【図９】基板内蔵圧接コネクタの要部の模式的断面図であり、主ハウジングの端子保持部に圧接端子を保持した状態を示す。
【図１０】基板内蔵圧接コネクタの要部の模式的断面図であり、主ハウジングの端子保持部に保持された圧接端子のリードが回路基板に半田付けされた状態を示す。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は圧接端子の組み付け工程を示す斜視図である。
【図１２】圧接端子の変更例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１基板内蔵圧接コネクタ
２被覆電線
３圧接端子
４本体
５端子保持部
６主ハウジング
７第１のカバーハウジング
８第２のカバーハウジング
９第１の保持空間
１０回路基板
１０ａ第１の面
１０ｂ第２の面
１１第２の保持空間
１２リード
１３底板
１４挿通孔
１９第１の屈曲部分（クランク状に屈曲される部分）
２０第２の屈曲部分
２１第１の電線保持部
２２第２の電線保持部
２３第３の電線保持部
２４凹部
２５凸部
２６凹部
２６ａ底部壁
２７端壁
６７第１の突起
６８第２の突起（連結手段）
６９嵌合孔（嵌合部。連結手段）
７１第１の圧接溝形成体
７２第２の圧接溝形成体
７３圧接溝
７４圧接刃

Claims

被覆電線の途中部に皮剥ぎ圧接可能な圧接刃を有する本体およびこの本体から延設されるリードを含む圧接端子と、
上記リードを挿通させる挿通孔を有する底板、および底板上に形成され圧接端子の本体を保持する端子保持部を含む主ハウジングと、
この主ハウジングの底板の挿通孔を挿通したリードが半田付けされた回路基板と、
主ハウジングと組み合わされ、主ハウジングとの間に圧接端子のための第１の保持空間を区画する第１のカバーハウジングと、
主ハウジングと組み合わされ、主ハウジングとの間に上記回路基板のための第２の保持空間を区画する第２のカバーハウジングとを備え、
上記被覆電線は、圧接端子の本体を挟んだ両側で第１のカバーハウジングにより屈曲される一対の屈曲部分を有することを特徴とする基板内蔵圧接コネクタ。
請求項１において、上記一対の屈曲部分は、主ハウジングおよび第１のカバーハウジングの対応する部分によってクランク状に屈曲される部分を含むことを特徴とする基板内蔵圧接コネクタ。
請求項２において、上記主ハウジング及び第１のカバーハウジングの対応する部分は第１のカバーハウジングの端壁を含み、この端壁を主ハウジングの対応する部分に連結する連結手段をさらに備えることを特徴とする基板内蔵圧接コネクタ。
請求項３において、上記被覆電線は平行して延びる複数が設けられ、上記連結手段は、主ハウジング及び第１のカバーハウジングの何れか一方に設けられて隣接する被覆電線間に延びる突起と、他方に設けられ対応する突起に嵌合する嵌合部とを含むことを特徴とする基板内蔵圧接コネクタ。