JP2005050670A

JP2005050670A - ターミナル装置の製造方法

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Publication number: JP2005050670A
Application number: JP2003281295A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sone; 靖博曽根; Shoji Umemura; 祥司梅村; Yoshihide Arai; 良英新居
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】切断によって雄型端子の先端に生じるバリや変形を抑制し、コイニング等の後加工を必要とすることなく雌型コネクタを良好に接続できるようにする。
【解決手段】複数の導電プレート１２を備えているとともに、合成樹脂製基台をインサート成形する際の位置決めを行うために、その導電プレート１２の両端部がそれぞれタイバー２２、２４によって連結されている導電部品２０において、合成樹脂製基台をインサート成形した後にタイバー２２、２４を切り落とす切断位置Ｃ１、Ｃ２にそれぞれノッチ２６、２８、３０を設け、容易且つ高い精度で切断できるようにした。また、雄型端子として用いられる一端部１２ａ側については、板幅方向および板厚方向にノッチ２６、２８を設け、一端部１２ａの先端が截頭四角錐形状となるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は電気的に接続するターミナル装置に係り、特に、プレス加工によって得られた導電プレートを雄型端子として用いるターミナル装置の製造方法に関するものである。

(a) 複数の長手形状の導電プレートの一端部がタイバーにより連結された導電部品を、プレス加工を主体として用意する導電部品加工工程と、(b) 前記タイバーを含む前記導電プレートの一端部が合成樹脂製基台から突き出すように、その合成樹脂製基台を前記導電部品と一体的に成形するインサート成形工程と、(c) 前記合成樹脂製基台から突き出している前記導電プレートの一端部を前記タイバーと共に切り落とすことにより、その導電プレートを互いに分離する切断工程と、を有し、(d) その導電プレートの一端部側が雄型端子として用いられるターミナル装置の製造方法が、例えば特許文献１に記載されている。
特開平４−３５４３６２号公報

しかしながら、このようにして得られたターミナル装置の雄型端子は、切断された先端部にバリや変形等が生じるため、雌型コネクタとの接続が阻害される可能性があった。切断後にコイニングなどで変形を矯正したりバリを潰したりすることも考えられるが、加工が面倒で製造コストが高くなる。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、切断によって雄型端子の先端に生じるバリや変形を抑制し、コイニング等の後加工を必要とすることなく雌型コネクタを良好に接続できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 複数の長手形状の導電プレートの一端部がタイバーにより連結された導電部品を、プレス加工を主体として用意する導電部品加工工程と、(b) 前記タイバーを含む前記導電プレートの一端部が合成樹脂製基台から突き出すように、その合成樹脂製基台を前記導電部品と一体的に成形するインサート成形工程と、(c) 前記合成樹脂製基台から突き出している前記導電プレートの一端部を前記タイバーと共に切り落とすことにより、その導電プレートを互いに分離する切断工程と、を有し、(d) その導電プレートの一端部側が雄型端子として用いられるターミナル装置の製造方法において、(e) 前記導電部品加工工程では、前記切断工程における切断位置に板幅および板厚が共に小さくなるようにプレス加工によりそれぞれ両側からノッチを形成し、その切断位置で切断されることによりそのノッチ形状に対応する先細先端部が前記雄型端子に設けられるようにしたことを特徴とする。

第２発明は、第１発明のターミナル装置の製造方法において、(a) 前記導電プレートは、他端部側にもタイバーが設けられて連結されているとともに、前記合成樹脂製基台から突き出すようにインサート成形されて前記切断工程で切り落とされるもので、(b) その切断位置には、前記導電部品加工工程でプレス加工により板厚が小さくなるようにノッチが設けられ、前記切断工程で曲げ折りされて切断されることを特徴とする。

第３発明は、第２発明のターミナル装置の製造方法において、(a) 前記導電プレートの他端部側は、一方の側面が前記合成樹脂製基台の表面に露出させられ、所定の接続端子が接続されるボンディング部として使用されるもので、(b) 前記導電部品加工工程では、そのボンディング部の両側部をプレスにより鉤形（Ｌ字形）に潰し加工して薄肉部を設け、(c) 前記インサート成形工程では、その薄肉部を前記合成樹脂製基台に埋設することを特徴とする。

このようなターミナル装置の製造方法によれば、導電部品加工工程で、切断工程における切断位置に板幅および板厚が共に小さくなるようにプレス加工によりノッチが設けられるため、その切断位置での切断が容易になって変形やバリの発生が抑制されるとともに高い寸法精度が得られる一方、切断によりノッチ形状に対応する先細先端部が雄型端子に設けられるため、変形やバリの発生が抑制されることと相まって、コイニング等の後加工を必要とすることなく雌型コネクタを良好に接続できるようになる。また、インサート成形前の導電部品単独の状態でノッチを設ければ良いため、プレス加工により比較的簡単にノッチを設けることが可能で、製造コストが節減される。

第２発明は、導電プレートの他端部側にもタイバーが設けられて連結されているとともに、そのタイバーが合成樹脂製基台から突き出すようにインサート成形されて切断工程で切り落とされる場合で、その切断位置にも板厚が小さくなるようにノッチが設けられ、切断工程で曲げ折りされるため、プレスで切断する場合に比較して、合成樹脂製基台からの突出寸法を小さくできる。

第３発明は、上記第２発明において、導電プレートの他端部側が合成樹脂製基台の表面に露出してボンディング部として用いられる場合で、導電部品加工工程でボンディング部の両側部をプレスにより鉤形に潰し加工して薄肉部を設け、インサート成形工程でその薄肉部を合成樹脂製基台に埋設するため、切断工程でタイバーを曲げ折りする際にボンディング部が合成樹脂製基台から浮き上がって変形したり、曲げ折りできなくなったりする恐れがない。特に、鉤形に潰し加工されるため、傾斜面を設けて埋設する場合に比較して、導電プレートの板厚を薄く維持しつつ十分な固設強度が得られるとともに、ボンディング部の表面すなわち接続面に基台の合成樹脂材料が侵入する可能性が小さい。

本発明のターミナル装置は、雄型端子に雌型コネクタが電気的に接続されることにより、電力の入出力や電気信号の入出力などに用いられるもので、種々の電気装置のケースなどに配設されて使用される。ケースと別体にターミナル装置を製造して組み付けたり、合成樹脂製のケースにターミナル装置を一体的にインサート成形したりしても良いが、導電部品を合成樹脂製のケースに直接インサート成形して、ケースと一体にターミナル装置を構成することもできる。

導電部品加工工程では、プレスによる打ち抜き加工や曲げ加工などを主体として導電部品が製造されるが、必要に応じて切削加工などプレス加工以外の加工を併用することもできる。導電プレートの数は、一般に５程度以上の多数設けられるが、２〜４程度であっても良い。

板幅方向のノッチは、タイバーによって連結された複数の導電プレートを有する導電部品をプレスにより打ち抜き加工する際に、そのパンチやダイスにノッチに対応する凹凸を設けることにより、打ち抜き加工と同時に形成することができ、板厚方向のノッチはコイニングなど別工程で形成することが可能であるが、例えば板幅方向のノッチを打ち抜き加工とは別工程で設けるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。

板幅方向および板厚方向のノッチは、何れも断面がＶ字形状であることが望ましいが、円弧形状などでも良い。また、これ等のノッチは、導電プレートの中心線に対して略対称的に両側から設けることが望ましいが、両側のノッチ形状を非対称とすることも可能である。

上記ノッチによって設けられる雄型端子の先細先端部の形状は、ノッチ形状に応じて適宜定められ、例えば単純なＶ字形状のノッチであれば截頭四角錐形状になるが、コイニングなどでノッチに丸みを付ければ截頭円錐形に近い形状とすることもできるなど、種々の態様が可能である。

複数の導電プレートの一端部が総て雄型端子として用いられても良いが、複数の導電プレートの一部は雄型端子として用いられ、他はボンディング部など別の端子として用いられるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。ノッチについても、総ての導電プレートに同一形状のノッチが設けられる必要はなく、少なくとも雄型端子として用いられるものに第１発明のノッチが設けられれば良い。

第２発明では、導電プレートの他端部側にもタイバーが設けられて連結されているが、第１発明の実施に際しては、雄型端子として機能する一端部側のみタイバーで連結し、他端部側は始めから分離していても良い。

第２発明において、導電プレートの他端部側のタイバーの手前に設けられるノッチは、少なくとも板厚を小さくするものであれば良いが、一端部側と同様に板幅を小さくするノッチを設けることも可能である。これ等のノッチは、プレス加工により例えば一端部側のノッチと同時に設けることが望ましいが、別工程で設けることも可能である。また、一端部側と同様に板厚や板幅の両側からノッチを例えば対称的に設けることもできるが、片側からノッチを設けるだけでも良い。

第３発明では、他端部側がボンディング部として用いられ、例えば振動溶着やろう付けなどの固着手段により接続端子が接続されるが、第１発明の実施に際しては、一端部側と同様に雄型端子を設けて雌型コネクタが接続されるようにするなど種々の態様が可能である。

第３発明では、ボンディング部の両側部をプレスにより鉤形に潰し加工しているが、他の発明の実施に際しては必ずしも鉤形に潰す必要はなく、例えば傾斜面を設けて合成樹脂製基台に埋設されるようにしても良い。

第３発明の潰し加工は、例えば第１発明の板厚方向のノッチを加工する金型に突起等を設けて、そのノッチのプレス加工と同時に行うことができるが、別工程で行うようにしても良い。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１の(a) は、本発明方法に従って製造されたターミナル装置１０を示す斜視図で、Ｌ字形に折り曲げられた多数（実施例では５つ）の長手形状の導電プレート１２が略一定の間隔で互いに近接して横に並んだ状態で、合成樹脂製基台１４に一体的に固設されている。合成樹脂製基台１４はＬ字形状を成していて、多数の導電プレート１２の角部１２ｋをそれぞれ埋設した状態で一体的にインサート成形されており、合成樹脂製基台１４から上方へ突き出す導電プレート１２の一端部１２ａは雄型端子として用いられる一方、他端部側は一方の表面（上面）が合成樹脂製基台１４の表面に露出させられ、ボンディング部１２ｂとして用いられるようになっている。

雄型端子として機能する一端部１２ａは、図１(b) に示すように截頭四角錐形状の先細先端部１２ｃを備えており、図４に示すように雌型コネクタ１６が上方（先端側）から嵌合されて接続される。雌型コネクタ１６は、例えばターミナル装置１０の近傍に一体的に固設される基板１８の導電パターン等にろう付けされ、その導電パターンと一端部１２ａとを通電させるように構成される。

ボンディング部１２ｂは、所定の接続端子が振動溶着などで一体的に接続される部分で、図１(d) に示すように両側部に薄肉部１２ｄが一体に設けられているとともに、その薄肉部１２ｄが合成樹脂製基台１４に埋設されることにより強固に固定されている。薄肉部１２ｄは、ボンディング部１２ｂの両側部をプレスにより潰し加工した部分で、その肉厚ｔａは板厚ｔの５０〜７０％程度で、板厚ｔは例えば０．４〜０．６ｍｍ程度、薄肉部１２ｄの幅寸法ｗは０．２〜０．６ｍｍ程度、ボンディング部１２ｂの潰し加工を行う前の板幅は１．５〜３ｍｍ程度である。また、薄肉部１２ｄの長さＬａはボンディング部１２ｂの全体の長さＬに対してＬ×０．８〜０．３程度で、薄肉部１２ｄよりも先端側の長さＬｂはＬ×０．１〜０．３程度である。これにより、ボンディング部１２ｂの固有振動数は１００ｋＨｚ以上になり、一般的な振動溶着時の周波数６０ｋＨｚよりも十分に大きく、優れた振動溶着強度が得られる。

また、図１(c) に示すように、上記ボンディング部１２ｂが合成樹脂製基台１４から前方へ突き出す突出寸法ｄは、０〜０．５ｍｍの範囲内で、極めて小さい。

そして、このようなターミナル装置１０は、例えば図５に示すＤＣ−ＤＣ変換装置、ＤＣ−ＡＣ変換装置などの電気装置のケース４０などに一体的に組み付けられて使用される。図５は、複数のターミナル装置１０がインサート成形によりケース４０に埋設されて一体的に組み付けられている場合である。

一方、このようなターミナル装置１０は、図２に示す導電部品２０を用いて製造される。図２の(a) は導電部品２０の斜視図で、前記多数の導電プレート１２を有するとともに、その導電プレート１２の長手方向の両端部をそれぞれタイバー２２、２４により連結したもので、導電性金属板材などを用いてプレスによる打ち抜き加工および曲げ加工を主体として製造される。この工程が導電部品加工工程である。タイバー２２、２４は、多数の導電プレート１２を位置決めするためのもので、導電部品２０が前記合成樹脂製基台１４のインサート成形でその合成樹脂製基台１４に一部が埋設された状態で一体的に固定された後、それぞれ予め定められた切断位置Ｃ１、Ｃ２で切り落とされる。

図２の(b) は、導電プレート１２の一端部１２ａ側、すなわちタイバー２２側の端部を示す図で、図２の(c) は(b) の側面図であり、前記先細先端部１２ｃの先端に対応する切断位置Ｃ１には、板幅および板厚をそれぞれ小さくするＶ字形状のノッチ２６、２８がプレス加工によって設けられている。これ等のノッチ２６、２８は、それぞれ導電プレート１２の中心線に対して対称的に両側から設けられており、板幅方向のノッチ２６は、導電部品２０をプレスにより打ち抜き加工するパンチやダイスにノッチ２６に対応する凹凸が設けられることにより、打ち抜き加工と同時に形成され、板厚方向のノッチ２８はコイニングなどで別工程で形成される。板厚方向のノッチ２８は、残り寸法ｔｂが板厚ｔの４０〜６０％程度の範囲内になるように設けられる。

図２の(d) は、導電プレート１２の他端部すなわちボンディング部１２ｂ側であってタイバー２４側の端部を示す断面図で、そのボンディング部１２ｂの先端に対応する切断位置Ｃ２には、板厚を小さくするＶ字形状のノッチ３０がプレス加工によって設けられている。ノッチ３０は、前記ノッチ２８と同様に導電プレート１２の中心線に対して対称的に両側から設けられており、例えば導電プレート１２を略直角に曲げ加工する前に、コイニングなどによりノッチ２８と同時にプレス加工される。このノッチ３０も、残り寸法ｔｃが板厚ｔの４０〜６０％程度の範囲内になるように設けられる。

図２の(e) は、上記ボンディング部１２ｂの横断面図で、そのボンディング部１２ｂの両側部には、プレスにより鉤形に潰し加工が行われることにより、前記薄肉部１２ｄが設けられる。点線は、潰し加工が行われる前の導電プレート１２の横断面形状である。

そして、上記導電部品２０は、図３に示すように合成樹脂製基台１４を成形する際に、一部が埋設されて一体的に固設される。この工程がインサート成形工程で、前記一端部１２ａおよびタイバー２２、２４は合成樹脂製基台１４から外部に突き出しているとともに、ボンディング部１２ｂは、図３(c) に示すように薄肉部１２ｄが合成樹脂製基台１４に埋設され、且つ上面が合成樹脂製基台１４の表面に露出させられている。また、タイバー２４側の切断位置Ｃ２、すなわちノッチ３０が設けられた部分は、図３(b) に示すように合成樹脂製基台１４の前端縁と略一致させられている。タイバー２２、２４を含む切断位置Ｃ１、Ｃ２よりも外側の部分は、合成樹脂製基台１４を成形する金型の間でクランプされ、合成樹脂製基台１４の成形キャビティに対して導電プレート１２が高い精度で位置決めされる。

その後、切断位置Ｃ１、Ｃ２で切断し、タイバー２２、２４をそれぞれ切り落とすことにより、多数の導電プレート１２が相互に分離され、前記ターミナル装置１０が得られる。この工程が切断工程である。一方の切断位置Ｃ１には、板幅方向および板厚方向にノッチ２６、２８が設けられているため、プレスによる切断加工で容易に高い精度で切断することが可能で、変形やバリの発生が抑制されるとともに高い寸法精度が得られる一方、ノッチ２６、２８の形状に対応する截頭四角錐形状の先細先端部１２ｃが設けられる。また、他方の切断位置Ｃ２には、板厚方向にノッチ３０が設けられているとともに、そのノッチ３０は合成樹脂製基台１４の前端縁と略一致させられているため、図３の(b) に矢印Ａで示すようにノッチ３０から先の部分を曲げ変形することにより、そのノッチ３０の位置で容易に高い精度で切断できる。ボンディング部１２ｂには薄肉部１２ｄが設けられて合成樹脂製基台１４に強固に固設されているため、曲げ折りする際にボンディング部１２ｂが合成樹脂製基台１４から浮き上がって変形したり、曲げ折りできなくなったりする恐れがない。

このように、本実施例では合成樹脂製基台１４を一体成形する前の導電部品２０を製造する段階で、切断位置Ｃ１に板幅および板厚が共に小さくなるようにプレス加工によりノッチ２６、２８が設けられるため、合成樹脂製基台１４を導電部品２０と一体にインサート成形した後に、その切断位置Ｃ１で切断する際に、容易に高い精度で切断することが可能で、雄型端子として機能する一端部１２ａの先端（切断位置Ｃ１）に変形やバリが発生することが抑制されるとともに、高い寸法精度が得られる。

また、上記切断位置Ｃ１での切断により、一端部１２ａの先端には、ノッチ２６、２８の形状に対応する截頭四角錐形状の先細先端部１２ｃが設けられるため、変形やバリの発生が抑制されることと相まって、コイニング等の後加工を必要とすることなく雌型コネクタ１６を良好に接続できる。

また、インサート成形前の導電部品２０が単品の状態でノッチ２６、２８を設ければ良いため、プレス加工により比較的簡単にノッチ２６、２８を設けることが可能で、製造コストが節減される。

また、導電プレート１２の他端部側にもタイバー２４が設けられて連結されているとともに、そのタイバー２４が合成樹脂製基台１４から突き出すようにインサート成形されて切断工程で切り落とされるため、導電プレート１２を一層高い寸法精度で合成樹脂製基台１４に埋設できる一方、その切断位置Ｃ２にも板厚が小さくなるようにノッチ３０が設けられ、切断工程で曲げ折りされるため、プレスで切断する場合に比較して、合成樹脂製基台２４からの突出寸法ｄを小さくできる。

また、導電プレート１２の他端部側すなわちボンディング部１２ｂは合成樹脂製基台１４の表面に露出しているが、そのボンディング部１２ｂの両側部はプレスにより鉤形に潰し加工されて薄肉部１２ｄが設けられ、インサート成形工程で合成樹脂製基台１４に埋設されるようになっているため、ボンディング部１２ｂが合成樹脂製基台１４に強固に固設され、優れた振動溶着強度が得られる。

また、このようにボンディング部１２ｂが強固に固設されることから、前記切断位置Ｃ２で曲げ折りしてタイバー２４を切り落とす際に、ボンディング部１２ｂが合成樹脂製基台１４から浮き上がって変形したり、曲げ折りできなくなったりする恐れがない。

また、鉤形に潰し加工されて薄肉部１２ｄが設けられるため、傾斜面を設けて埋設する場合に比較して、導電プレート１２の板厚ｔを薄く維持しつつ十分な固設強度が得られるとともに、ボンディング部１２ｂの表面すなわち接続面に基台１４の合成樹脂材料が侵入する可能性が小さい。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

本発明方法に従って製造されたターミナル装置の一例を示す図で、(a) は全体の斜視図、(b) は雄型端子の先端部を示す斜視図、(c) は反対側のボンディング部の先端部の断面図、(d) はボンディング部の横断面図である。図１のターミナル装置の構成部品である多数の導電プレートを有する導電部品を示す図で、(a) は斜視図、(b) は一端部の切断位置Ｃ１に設けられたノッチを示す正面図、(c) は(b) の右側面図、(d) は他端部の切断位置Ｃ２に設けられたノッチを示す側面図、(e) はボンディング部の横断面図である。図２の導電部品と共に合成樹脂製基台がインサート成形された状態を示す図で、(a) は斜視図、(b) は切断位置Ｃ２付近の断面図、(c) はボンディング部の横断面図である。図１のターミナル装置の雄型端子に雌型コネクタが接続された状態を示す断面図である。図１のターミナル装置が組み付けられる電気装置のケースの一例を示す斜視図である。

符号の説明

１０：ターミナル装置１２：導電プレート１２ａ：一端部（雄型端子）１２ｂ：ボンディング部１２ｃ：先細先端部１２ｄ：薄肉部１４：合成樹脂製基台２０：導電部品２２、２４：タイバー２６、２８、３０：ノッチＣ１、Ｃ２：切断位置

Claims

複数の長手形状の導電プレートの一端部がタイバーにより連結された導電部品を、プレス加工を主体として用意する導電部品加工工程と、
前記タイバーを含む前記導電プレートの一端部が合成樹脂製基台から突き出すように、該合成樹脂製基台を前記導電部品と一体的に成形するインサート成形工程と、
前記合成樹脂製基台から突き出している前記導電プレートの一端部を前記タイバーと共に切り落とすことにより、該導電プレートを互いに分離する切断工程と、
を有し、該導電プレートの一端部側が雄型端子として用いられるターミナル装置の製造方法において、
前記導電部品加工工程では、前記切断工程における切断位置に板幅および板厚が共に小さくなるようにプレス加工によりそれぞれ両側からノッチを形成し、該切断位置で切断されることにより該ノッチ形状に対応する先細先端部が前記雄型端子に設けられるようにした
ことを特徴とするターミナル装置の製造方法。
前記導電プレートは、他端部側にもタイバーが設けられて連結されているとともに、前記合成樹脂製基台から突き出すようにインサート成形されて前記切断工程で切り落とされるもので、
その切断位置には、前記導電部品加工工程でプレス加工により板厚が小さくなるようにノッチが設けられ、前記切断工程で曲げ折りされて切断される
ことを特徴とする請求項１に記載のターミナル装置の製造方法。
前記導電プレートの他端部側は、一方の側面が前記合成樹脂製基台の表面に露出させられ、所定の接続端子が接続されるボンディング部として使用されるもので、
前記導電部品加工工程では、該ボンディング部の両側部をプレスにより鉤形に潰し加工して薄肉部を設け、
前記インサート成形工程では、該薄肉部を前記合成樹脂製基台に埋設する
ことを特徴とする請求項２に記載のターミナル装置の製造方法。