JP2007035468A

JP2007035468A - コネクタ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2007035468A
Application number: JP2005218007A
Authority: JP
Inventors: Naoki Mizuno; 直紀水野; Takumi Yamamoto; 託巳山本; Masahiro Torii; 政弘鳥居
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】簡易に製造可能であり、且つ、信頼性を向上することができるコネクタ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】コネクタ１０は、線材から切出されたピン１２と、コネクタ本体１１とを備え、コネクタ本体１１は、ピン１２の圧入されたＰＢＴ製の圧入部２１と、結合部を有して圧入部２１に一体化されたＰＢＴ製の本体部２２とを有する。圧入部２１にはガラス繊維が非含有とされ、本体部２２にはガラス繊維が含有されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、線材から切出されたピンと、樹脂製のコネクタ本体とを備えるコネクタ及びその製造方法に関するものである。

従来、接続端子をコネクタ本体に備えるコネクタとして種々のものが知られている。こうしたコネクタの要件としては、一般的に以下のものが挙げられる。
・コネクタとしての強度
・端子位置の振れ防止、位置精度
・端子の抜け強度
・内外の密閉性
そして、自動車用部品のコネクタで使用される材料としては、成型樹脂としてのエンジニアリングプラスチック（ＰＡ、ＰＢＴ、ＰＰＳ等）に強化材としてガラス繊維を含有させものを使用することが一般的である。工法的には、端子の位置を安定させるため、また、端子の抜け強度（荷重）を確保するため、インサート成型などの一体成型方法を用いているのが一般的である（特許文献１、２など）。例えばインサート成型によるコネクタの製造方法として、各接続端子の位置精度を確保すべく、連結部を介して複数の接続端子が一体に繋がったものを金型にセットし、この状態で樹脂成型した後に、連結部を切り離して各接続端子を電気的に独立させるものが知られている。

ただし、こうした製造方法では、製造装置の構造が複雑であり、生産設備が大掛かりとなり、あるいは製造コストが増大するといった問題がある。
一方、コストを削減すべくコネクタを簡易に製造するために、線材から切出した接続端子としてのピンを樹脂製のコネクタ本体の穴に圧入する製造方法も知られている。この場合、ピンの抜け強度を確保し得る圧入代を設定することが必要である。換言すれば、ピンを圧入する際にコネクタ本体の穴との間で十分な抵抗力が生じるようにする必要がある。
特許第３５０９４４４号公報特許第３５２８０８９号公報

しかしながら、上述したように、成型樹脂の強化材としてガラス繊維が含有されることで、圧入に際し、ピンの摺接面がキズ付き、表面のメッキが削れたり、剥がれたりして品質的に劣ってしまうことがある。そして、このような品質劣化を補完するために、コネクタに対し、例えば全数検査など多大な工数の検査を必要とする場合もある。

また、ピンの抜け強度を確保するために、ピンの形状等を工夫することも提案されている。しかしながら、こうした技術では、ピンが細く、小さくなることで自ずとその適用が困難となってしまう。換言すれば、単純形状のピンを成型品であるコネクタ本体の穴に圧入するという簡易なコネクタの製造方法の利点が損なわれてしまう。

本発明の目的は、簡易に製造可能であり、且つ、信頼性を向上することができるコネクタ及びその製造方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、線材から切出されたピンと、コネクタ本体とを備え、該コネクタ本体は、前記ピンの圧入された樹脂製の圧入部と、結合部を有して前記圧入部に一体化された樹脂製の本体部とを有するコネクタにおいて、前記圧入部には、ガラス繊維が非含有とされ、前記本体部には、ガラス繊維が含有されてなることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタにおいて、前記圧入部に、ガラス繊維よりも外形の小さい繊維を含有させたことを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタにおいて、前記圧入部に、ガラス繊維以外の無機の繊維を含有させたことを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のコネクタにおいて、前記繊維はチタン酸カリウム繊維であることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載のコネクタにおいて、前記繊維の繊維長を１０〜２０μｍの範囲に設定したことを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載のコネクタにおいて、前記繊維の繊維径を０．３〜０．６μｍの範囲に設定したことを要旨とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコネクタにおいて、前記圧入部は、外向フランジを有することを要旨とする。

請求項８に記載の発明は、線材から切出されたピンの圧入される圧入部を樹脂材にて成型し、その後、前記圧入部に結合部を有する本体部を樹脂材にて一体に成型してコネクタ本体を成形するコネクタの製造方法において、前記圧入部には、ガラス繊維が非含有とされ、前記本体部には、ガラス繊維が含有されてなることを要旨とする。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、前記コネクタ本体は、樹脂製の圧入部及び本体部を有する。このようなコネクタ本体（圧入部）に前記ピンを圧入してコネクタを簡易に製造する場合、前記圧入部にはガラス繊維が非含有とされていることで、前記ピンの摺接面のキズ付きが抑制される。従って、コネクタとしての信頼性を向上することができ、ひいては検査工数の低減を図ることができる。また、強度が要求される他部材との結合用の結合部を有する前記本体部には、ガラス繊維が含有されていることで所要の強度が確保される。

請求項２に記載の発明によれば、ガラス繊維よりも外形の小さい繊維が含有される圧入部に前記ピンを圧入する場合、ガラス繊維が含有される圧入部の場合に比べて前記ピンの摺接面のキズ付きが抑制されることが本出願人により確認されている。従って、コネクタとしての信頼性を向上することができ、ひいては検査工数の低減を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ガラス繊維以外の無機の繊維が含有される圧入部に前記ピンを圧入する場合、ガラス繊維が含有される圧入部の場合に比べて前記ピンの摺接面のキズ付きが抑制されることが本出願人により確認されている。従って、コネクタとしての信頼性を向上することができ、ひいては検査工数の低減を図ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、前記圧入部は、外向フランジを有することで、例えば該圧入部の周囲で前記本体部が一体化される場合、前記圧入部は前記外向フランジにて前記本体部に対し抜け止めされる。

請求項８に記載の発明によれば、前記コネクタ本体は、樹脂材にてそれぞれ成型された圧入部及び本体部を有する。このようなコネクタ本体（圧入部）に前記ピンを圧入してコネクタを簡易に製造する場合、前記圧入部にはガラス繊維が非含有とされることで、前記ピンの摺接面のキズ付きが抑制される。従って、コネクタとしての信頼性を向上することができ、ひいては検査工数の低減を図ることができる。また、強度が要求される他部材との結合用の結合部を有する前記本体部には、ガラス繊維が含有されていることで所要の強度が確保される。

請求項１乃至８に記載の発明では、簡易に製造可能であり、且つ、信頼性を向上することができるコネクタ及びその製造方法を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１（ａ）（ｂ）は、本実施形態のコネクタ１０を示す正面図及び側面図であり、図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。なお、図２では、便宜的にコネクタ１０を分解した状態で示している。

同図に示されるように、前記コネクタ１０は、その外形をなすコネクタ本体１１と、複数の接続端子としてのピン１２とを備えている。そして、コネクタ本体１１は、圧入部２１と、同圧入部２１に一体化された本体部２２とを有している。

前記圧入部２１は、樹脂としてのＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）に強化材としてガラス繊維に代えてチタン酸カリウム繊維を含有させた材料を用いて射出成型にて成型したものである。図３に示したように、この圧入部２１は、略楕円柱状に成形されており、その中心線方向両端部には外向フランジ２１ａがそれぞれ形成されている。また、上記圧入部２１には、中心線方向と平行に貫通する複数の圧入穴２１ｂが形成されている。各圧入穴２１ｂは、例えば各辺が０．６２ｍｍとなる略正方形に形成されている。

前記本体部２２は、樹脂材としてのＰＢＴに強化材としてガラス繊維を含有させた材料を用いて射出成型にて成型したものである。具体的には、前記圧入部２１を成型した後に、これを金型にセットして、上述の材料を用いて射出成型（インサート成型）することで、同圧入部２１に本体部２２を一体成型している。この本体部２２は、略有底筒状に成形されており、前記圧入部２１に連続してその径方向外側に広がる底壁部２２ａと、同底壁部２２ａから筒状に突設されたガイド壁部２２ｂとを有している。上記ガイド壁部２２ｂは、相手方コネクタ（図示略）の装着を案内・保持するためのものである。なお、底壁部２２ａからは、前記圧入部２１の中心線方向両端面が露出している。

また、上記本体部２２は、中心線に対して直交する幅方向両側（図１（ａ）の左右両側）に延出する一対の結合部２２ｃを有している。前記本体部２２（コネクタ本体１１）は、上記結合部２２ｃを貫通するビスが他部材に締め付けられることで当該部材にねじ止めにて結合される。この本体部２２は、ＰＢＴにガラス繊維を含有させたことで、他部材との結合に係る上記結合部２２ｃには所要の強度が確保されている。尚、本実施形態では、結合部２２ｃをビスによるねじ止めとしているが、この代わりに爪形状として他部材に係り止めしたり、嵌合構造となる結合部としてもよい。

前記各ピン１２は、上記各圧入穴２１ｂに圧入されて抜け止めされている。各ピン１２は、表面のメッキされた線材から切出されたもので、同ピン１２及び圧入穴２１ｂ間には、同ピン１２の抜け強度を確保し得る所要の圧入代が設定されている。具体的には、各ピン１２は、例えば断面において各辺が０．６４ｍｍ（＞０．６２ｍｍ）となる略正方形に形成されている。

このように、線材から切出したピン１２を成型品であるコネクタ本体１１（圧入部２１）の圧入穴２１ｂに圧入するという極めて簡易な製造方法で、コネクタ１０が完成する。
ここで、本実施形態における強化材としてのチタン酸カリウム繊維について説明する。本実施形態では、商品名「ティスモ（大塚化学製）」のチタン酸カリウム繊維を採用している。図４は、このチタン酸カリウム繊維の主な特性を示す説明図である。同図４には、便宜的にガラス繊維の一部の特性を併せ示している。

上記チタン酸カリウム繊維は、その化学組成がＫ２Ｏ・８ＴｉＯ２で表される。このチタン酸カリウム繊維は、微細な単結晶であって、ガラス繊維の数千分の１の大きさとなっている。具体的には、チタン酸カリウム繊維は、１０〜２０μｍの範囲の繊維長及び０．３〜０．６μｍの範囲の繊維径を有している。また、このチタン酸カリウム繊維は、炭素繊維と同等の強度・剛性を有するとともに、アルミニウムと同等の表面硬度を有している。このような特性を有するチタン酸カリウム繊維は、ＰＢＴに含有させることで、圧入されるピン１２の表面へのキズ付けが少ない、即ちピン１２に対する攻撃性が少ないことが本出願人により確認されている。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記コネクタ本体１１は、ＰＢＴ製の圧入部２１及び本体部２２を有する。そして、圧入部２１にはガラス繊維が非含有とされ、これに代えてチタン酸カリウム繊維が含有されていることで、圧入されるピン１２の摺接面のキズ付けを抑制することができる。従って、コネクタ１０としての信頼性を向上することができ、ひいては検査工数の低減を図ることができる。例えば、全数検査をしていたコネクタについては、適宜の抜取検査に代えることが可能となる。そして、コネクタ本体１１（圧入部２１）に前記ピン１２を圧入してコネクタ１０を簡易に製造することができる。また、強度が要求される他部材との結合用の結合部２２ｃを有する前記本体部２２には、ガラス繊維が含有されていることで所要の強度を確保することができる。

（２）本実施形態では、前記圧入部２１は、外向フランジ２１ａを有することで、圧入部２１の周囲で一体化される前記本体部２２に対し同圧入部２１を抜け止めすることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、コネクタ本体１１（圧入部２１、本体部２２）はＰＡ（ポリアミド）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製であってもよい。

・前記実施形態において、圧入部２１に、ガラス繊維及びチタン酸カリウム繊維以外の無機繊維を含有させてもよい。例えばカーボン繊維、活性炭繊維、含水ケイ酸マグネシウム、セラミック繊維、ウォラストナイト（ケイ酸カルシウム繊維）、ロックウールなどであってもよい。あるいは、圧入部２１に、ガラス繊維よりも外形（繊維長、繊維径）の小さい適宜の繊維を含有させてもよい。

・前記実施形態において、コネクタ本体１１（圧入部２１、本体部２２）の外形は一例である。例えば、相手方コネクタの装着を案内・保持するためのガイド壁部２２ｂを割愛してもよい。

・前記実施形態において、前記本体部２２（コネクタ本体１１）は、他部材とともに上記結合部２２ｃを貫通するリベットによりカシメにて他部材と結合させてもよい。あるいは、前記本体部２２（コネクタ本体１１）は、他部材とともに上記結合部２２ｃを貫通するボルト及びナットによる締結にて他部材と結合させてもよい。

・前記実施形態において、コネクタ本体１１（圧入部２１）に圧入されるピン１２（及び圧入穴２１ｂ）の個数は何個であってもよい。
・前記実施形態において、ピン１２及び圧入穴２１ｂ間の圧入代の設定は一例である。例えば、要求される抜け強度に応じて上記圧入代の設定を変更してもよい。あるいは、圧入するピン１２の寸法に応じて圧入代の設定、即ち圧入穴２１ｂの寸法を変更してもよい。

・前記実施形態において、ピン１２及び圧入穴２１ｂの外形は一例である。例えば長方形や円形等のピン及び圧入穴を採用してもよい。また、ピン及び圧入穴を互いの相似形にする必要はなく、例えば円形のピンを長方形の圧入穴に圧入させてもよい。

・前記実施形態において、コネクタ１０の構造は一例である。

（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施形態を示す正面図及び側面図。図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図。圧入部を示す斜視図。チタン酸カリウム繊維の特性を示す説明図。

符号の説明

１０…コネクタ、１１…コネクタ本体、１２…ピン、２１…圧入部、２１ａ…外向フランジ、２１ｂ…圧入穴、２２…本体部、２２ｃ…結合部。

Claims

線材から切出されたピンと、コネクタ本体とを備え、該コネクタ本体は、前記ピンの圧入された樹脂製の圧入部と、結合部を有して前記圧入部に一体化された樹脂製の本体部とを有するコネクタにおいて、
前記圧入部には、ガラス繊維が非含有とされ、
前記本体部には、ガラス繊維が含有されてなることを特徴とするコネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記圧入部に、ガラス繊維よりも外形の小さい繊維を含有させたことを特徴とするコネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記圧入部に、ガラス繊維以外の無機の繊維を含有させたことを特徴とするコネクタ。
請求項２又は３に記載のコネクタにおいて、
前記繊維はチタン酸カリウム繊維であることを特徴とするコネクタ。
請求項２〜４のいずれか１項に記載のコネクタにおいて、
前記繊維の繊維長を１０〜２０μｍの範囲に設定したことを特徴とするコネクタ。
請求項２〜４のいずれか１項に記載のコネクタにおいて、
前記繊維の繊維径を０．３〜０．６μｍの範囲に設定したことを特徴とするコネクタ。
請求項１〜６のいずれか一項に記載のコネクタにおいて、
前記圧入部は、外向フランジを有することを特徴とするコネクタ。
線材から切出されたピンの圧入される圧入部を樹脂材にて成型し、その後、前記圧入部に結合部を有する本体部を樹脂材にて一体に成型してコネクタ本体を成形するコネクタの製造方法において、
前記圧入部には、ガラス繊維が非含有とされ、
前記本体部には、ガラス繊維が含有されてなることを特徴とするコネクタの製造方法。