JP2016122588A - ジョイントコネクタの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】キャビティ間ピッチを詰めつつジョイントコネクタの製造効率を高める。
【解決手段】ジョイント端子5をハウジング15の第1端子収容部16に組み込む過程で、ジョイント端子5のタブ端子6はハウジング15内に形成されたタブ進入路26に沿って前進する。タブ進入路26にはその軸線回りに螺旋状にカム部27が形成され、タブ端子6がタブ進入路26を前進することに伴って、タブ端子6の途中に形成されたフォロア部8がカム部27によって案内されるため、タブ端子6は軸線回りに捻りが加えられる。これにより、雌端子9A,9Bの弾性接触片14はタブ端子6の板面方向と対面して接続がとられる。
【選択図】図4

Description

本発明はジョイントコネクタの製造方法に関するものである。
従来より、自動車にはCANと呼ばれる車載ネットワークが搭載され、複数のノード(電子制御ユニット)同士が通信用伝送路を構成するワイヤハーネスを通じて通信を行うようになっている。そのような技術を開示するものとして下記特許文献1を挙げることができる。
ここには、ワイヤハーネスの複数の通信線をジョイントコネクタを介して接続する形式のものが開示されている。コネクタ内には、複数のタブ端子が突出するジョイント端子が上下二段に取り付けられており、幹線の分岐ポイント間を雌端子を介して接続したり、あるいは幹線から分岐する分岐線を雌端子を介して接続するようになっている。通信線としてはノイズの影響を受けにくくするためにツイストペア線が使用されている。このうち、一方の通信線はいずれか一方の段のジョイント端子に接続され、対応する他方の通信線は他方の段のジョイント端子に接続される。
特開2009−176688号公報
ところで、上記したジョイントコネクタにおいて、ツイストペア線におけるペアとなる通信線に接続された各端子を収容するキャビティ間の間隔はできるだけ接近していることが好ましい。間隔が広いと、ノイズ低減の効果が損なわれてしまうからである。その対策としては、ツイストペア線に対応する両キャビティ内に形成されるランスの撓み方向(X方向)を、両キャビティの並び方向(Y方向)と直交する方向になるよう、ランスの配置を変更することが考えられる。仮に、同方向にしてしまうと、キャビティは端子の収容空間の高さにランスの撓み空間が積み重なってしまい、その分、キャビティ間のピッチが拡大してしまうからである。なお、各雌端子の内部には対応するタブ端子との接続のための弾性接触片が形成されており、その撓み方向はランスの撓み方向と同方向である、X方向となる。
上記の対策構造にすると、ジョイント端子の各タブ端子の並び方向もX方向となるため、各タブはそれらの並び方向でもって対応する弾性接触片と接することになる。すなわち、各タブ端子は母材から切り出した際の破断面が弾性接触片と対向して接触し合うことになる。
しかし、これでは、端子同士の接続(摺接)する際に、弾性接触片が損傷してめっきが剥がれたりする虞がある。その対策としては、ジョイント端子の各タブ端子を90度捻り加工をして、弾性接触片に対して破断面ではなく、板面を対向させるようにすることが考えられる。しかし、このような対策はジョイント端子にさらなる加工を必要とするものであるから、工程の増加によって製造効率の低下を招いてしまう。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、キャビティ間ピッチを詰めつつ、製造効率を向上させることができるジョイントコネクタの製造方法を提供することを目的とする。
本発明のジョイントコネクタの製造方法は、連結片とこの連結片から並列して突出する複数のタブ端子とが形成されたジョイント端子と、各タブ端子が差し込み可能で内部にはタブ端子と弾性的に接触するための撓み可能な弾性接触片が形成された端子接続部を有する複数の雌端子金具と、ジョイント端子を組み込み可能で各タブ端子が挿入される複数のタブ進入路が形成された第1端子収容部と、各タブ進入路と同軸で対向し雌端子金具が挿入可能であり、内部には各雌端子金具に弾性的に係止する撓み可能なランスが形成された複数のキャビティを有する第2端子収容部とが形成されたハウジングとを備え、弾性接触片の撓み方向がタブ端子の並び方向と同一方向であるジョイントコネクタを製造するための方法であって、ジョイント端子を第1端子収容部へ組み込む過程で、各タブ端子に張り出し形成されたフォロア部を、タブ進入路において同タブ進入路の軸線周りに螺旋状に形成されたカム部に沿って変位させることで、各タブ端子を連結片に対し各タブ端子の軸芯周りに捻り変形させ、ジョイント端子とこのジョイント端子と対応する雌端子とが接続したときに、各タブ端子を、その板面方向で弾性接触片に接触可能とすることを特徴とする。
本発明の製造方法において、ジョイント端子をハウジングの第1端子収容部へ組み付けて行く際には、各タブ端子はタブ進入路に沿って進入してゆく。この間、ジョイント端子のフォロア部がタブ進入路において螺旋状に形成されたカム部に沿って変位するため、タブ端子は進入の過程でその軸線周りに捻りを加えられる。そして、ジョイント端子が第1端子収容部に対し正規位置まで挿入されると、各タブ端子は軸線周りに所定角度まで捻じられる。一方、雌端子は第2端子収容部に対して正規に挿入されると、雌端子はランスによって係止されて抜け止めされる。このとき、雌端子における端子接続部内の弾性接触片は、各タブ端子が連結片に対して捻りが加えられていることから、タブ端子に対し破断面でなく板面方向に対向する面と弾性的に接触して電気的に接続される。この結果、弾性接触片はタブ端子の破断面からの損傷から保護される。
以上のように、本発明の製造方法によれば、タブ端子の捻り加工を、ハウジングへのジョイント端子の組み込む動作に連動して行うようにしている。このため、ジョイントコネクタを効率よく製造することができる。
車載ネットワークの一部を示す図 ジョイント端子の平面図 捻りを加えられた後のジョイント端子と雌端子との接続状況を示す斜視図 ジョイント端子と雌端子とが接続した状態におけるジョイントコネクタの断面図 ハウジングの底面図 同じく右側面図 同じく左側面図 ハウジングの平断面図 ハウジングの第1端子収容部内にジョイント端子が浅く挿入された状態を示す正断面図 図9のA−A線断面図 ハウジングの第1端子収容部内にジョイント端子が中間位置まで挿入された状態を示す正断面図 図11のB−B線断面図 ハウジングの第1端子収容部内にジョイント端子が正規深さまで挿入された状態を示す正断面図 図13のC−C線断面図 タブ進入路とカム部を模式的に示す斜視図 同じく正面図
本発明における好ましい実施の形態を説明する。
本発明のジョイントコネクタの製造方法は、前記ジョイント端子が前記第1端子収容部に正規に収容されたときに、前記フォロア部における前記捻り方向と反対側の面を前記カム部の内面に当接させて前記タブ端子が捻り方向と反対方向へ戻るのを規制するようにすることが好ましい。
このような構成によれば、タブ端子が捻りを加えられた後にスプリングバックを生じることがないため、スプリングバックに起因した捻り角度のばらつきを有効に回避することができる。
<実施例>
次に、本発明のジョイントコネクタの製造方法を具体化した実施例について、図面を参照しつつ説明する。
(車載ネットワークの概要)
図1は、CAN(Control Area Network)と呼ばれる車載ネットワークの一部を示すものであり、複数の電子制御ユニットU同士がワイヤハーネスWHを介して通信が可能になっている。
ワイヤハーネスWHは、幹線1と、この幹線1から複数の分岐ポイント3において分岐し、それぞれの分岐先で各電子制御ユニットUに接続される分岐線2とから構成されている。また、幹線1及び各分岐線2は二本の電線Wを対で撚り合せたツイストペア線によって構成されている。
幹線1は、各分岐ポイント3においてジョイントコネクタCOへ向けて迂回経路4が形成されている。各迂回経路4における往路4Aと復路4Bとは、ジョイントコネクタCO内において中継され、かつ各電子制御ユニットUへの分岐がなされている。
(ジョイント端子:図2参照)
ジョイントコネクタCO内には、図2に示すジョイント端子5が一対収容されている(図1では一方のジョイント端子5のみが示されている。)。ジョイント端子5は導電金属製であり、幅方向に並列する3本のタブ端子6とこれらタブ端子6の端部を連結する平板状の連結片7とから形成されている。上記したツイストペア線で対をなす電線Wは、両ジョイント端子5間で対となるタブ端子6に対しそれぞれ雌端子9A,9Bを介して接続される。
各タブ端子6の長さ方向の一方の側縁には略方形状のフォロア部8が張り出し形成されている。各フォロア部8の前縁部には表面が湾曲状をなす面取り部8Aが形成されている。面取り部8Aは、後述するカム部27への進入を円滑にするためのものである。
ジョイント端子5は、平板の母材からプレスによって打ち抜いて形成したものであり、したがって、タブ端子6の両側縁は破断面となっている。タブ端子6はプレスによって打ち抜かれたときの形態は、図2に示すように、各タブ端子6の板面(同図に示す表面と裏面)と連結片7の板面とは同一平面をなす形態であるが、ジョイントコネクタCOに組込まれた後の形態は、図3に示すように、各タブ端子6がその軸線周りに90度捻られて、連結片7の板面とタブ端子6の板面とが略直交した位置関係となっている。このことについては、後に詳述する。
(雌端子:図3参照)
雌端子9A,9Bは、幹線用と分岐線用のそれぞれに関して同一のものが使用されている。雌端子9A,9Bも導電金属製の板材をプレスにて打ち抜いた後に、所定形状に曲げ加工したものである。雌端子9A,9Bは、タブ端子6が差し込み可能な角筒状の端子接続部10と、その後部に配された電線接続部11とからなっている。電線接続部11は、さらに電線(ツイストペア線を構成する各電線)の端部に露出する芯線をかしめ付けるワイヤバレル11Aと、電線Wの被覆部分をかしめ付けるインシュレーションバレル11Bとからなっている。
端子接続部10は角筒状に折り曲げられて形成され、天井面は二重壁となっている。端子接続部10の天井面のうち外面側は、長手方向の中央部において切り欠かれ、一重の構造となっている。端子接続部10における天井面の外面側はこの切欠き部分を前後に挟んで、一対の突部12A,12Bが突出形成されている。両突部12A,12Bは共にスタビライザとしての機能を有し、前側の突部12Aは後述するランス13と係止する機能も有している。
また、図4等に示すように、端子接続部10の内部にはジョイント端子5の各タブ端子6と電気的な接続を行うための弾性接触片14が形成されている。同図に示すように、弾性接触片14は後方へ片持ち状に延出して形成され、両突部12A,12Bの突出する方向とは反対方向への撓みが可能である。換言すれば、弾性接触片14の撓みはランス13の撓み方向(X方向:図4、図6参照)に沿って行なわれるようになっている。
(コネクタのハウジング:主として図4〜図8参照)
ハウジング15は合成樹脂製であり、内部には一対のジョイント端子5を収容するための一対の第1端子収容部16(図4ではハウジング内の左側に位置する収容部であり、同図では片側の第1端子収容部16のみが示されている。)と、計3対の雌端子(2対の幹線用雌端子9Aと1対の分岐線用雌端子9B)を収容するための1対の第2端子収容部17とが形成されている(図4ではハウジング内の右側に位置する収容部であり、同図では片側の第2端子収容部17のみが示されている。)。各第2端子収容部17は二つの幹線用雌端子9Aと一つの分岐線用雌端子9Bとを収容するキャビティ18を計3室ずつ備えている。
図6に示すように、ツイストペア線を構成する両電線Wに接続された対となる雌端子(幹線用雌端子9A及び分岐線用雌端子9B)は、対をなす各第2端子収容部において、図示左右方向(同図ではY方向)で並列するキャビティ18内に収容される。同図に示されるように、各第2端子収容部17を構成するキャビティ18において、Y方向に関するピッチはX方向に関するピッチよりも狭くなるように設定されている。
また、図4等に示すように、各第2端子収容部17と対応する両第1端子収容部16との境界壁19にはタブ端子6を貫通させるための挿通孔20が開口するとともに、ランス13を成形する際に第1端子収容部16側への型抜きを可能にするための型抜き孔21が開口している。
また、各キャビティ18の内部であって、前部(第1端子収容部16寄りの部位)には、前方へ向けて片持ち状に延出するランス13が配されている。各ランス13は図6におけるX方向に沿って撓み可能に形成されている。ランス13は、雌端子9A,9Bの前側の突部12Aと弾性的に係止することで雌端子9A,9Bの抜け止めを行う。
さらに、図5に示すように、ハウジング15における一側面にはリテーナ装着孔22が開口している。リテーナ装着孔22は全キャビティ18に連通するようにして形成されている。一方、このリテーナ装着孔22に装着されるリテーナ23は、各雌端子9A,9Bの端子接続部10の後端にそれぞれ係止可能な係止突起24が形成されている。また、リテーナ23は詳細には図示しないが、ハウジング15に対して仮係止位置と本係止位置の二位置で保持されるようになっている。仮係止位置では、各係止突起24が雌端子9A,9Bの進入経路の外側に待機することで、各雌端子9A,9Bがキャビティ18に対して抜き差し自在となっているが、本係止位置では、各係止突起24が雌端子9A,9Bの進入経路内に突入することで、端子接続部10の後端に係止可能である。
次に、第1端子収容部16について説明すると、図7に示すように、第1端子収容部16はY方向に沿った二段の配置となっている。図13等に示すように、両第1端子収容部16の入口部分には両ジョイント端子5の連結片7が収容される連結片収容部25が形成されている。連結片収容部25の開口幅は、対応するジョイント端子5の連結片7の幅より僅かに狭め目に形成されている。したがって、ジョイント端子5が第1端子収容部16に収容された状態では、連結片7は前端縁が第1端子収容部16の奥壁に突き当てられるとともに、連結片収容部25に対し圧入気味に嵌め入れられることで、全体の抜け止めがされている。
図7、図9、図10に示すように、両第1端子収容部16内にはそれぞれ3つのタブ進入路26がX方向に沿って並列して形成されており、それぞれはジョイント端子5の各タブ端子6を差し込み可能となっている。各タブ進入路26はそれぞれ前後方向に沿って真っ直ぐに形成され、対応するキャビティとほぼ同軸をなしている。各タブ進入路の入口部分は連結片収容部25に連通した状態で形成されている。各タブ進入路26の前端は前述した挿通孔20として境界壁19に開口している。タブ進入路26は、図7等に示すように、タブ端子の外径より大きな孔径を有する略円形の孔形状にて形成されている。
図15〜図16に示すように、各タブ進入路26にはその全長に亘ってカム部27が連通して形成されている。カム部27はフォロア部8の板厚と略等しいか、それよりもやや大きめの厚みをもって形成されており、フォロア部8を進入させうる。図15、図16に示すように、カム部27は第1端子収容部16の入口(ハウジング15の後端)からやや奥方に入り込んだ位置に至るまでは前後方向に沿って真っ直ぐなストレート部28となっている。そして、ストレート部28より前部側の長さ範囲には螺旋部29が形成されている。螺旋部29はタブ進入路26の軸線周りに螺旋状に旋回するようにして形成されている。本実施例の場合、螺旋の始端から終端に至るまでの旋回角度は略90度である。カム部27は螺旋の終端から先も、螺旋の終端における断面形状を維持したまま前端に至るように形成されている。
但し、Y方向で対をなす第1端子収容部16間においては、螺旋を描く旋回方向は逆向きとなっている。例えば、図10、図12、図14において、Y方向で上段側に位置する第1端子収容部16では、旋回方向が時計周りであるのに対し、下段側に位置する第1端子収容部16では、反時計周りとなっている。
かくして、ジョイント端子5が第1端子収容部16に差し込まれていく過程で、各タブ端子6のフォロア部8は当初、カム部27のストレート部28に沿って前進するため、タブ端子6の変形は生じない。しかし、図11に示すように、フォロア部8がカム部27の螺旋部29に進入した時点では、ジョイント端子5の連結片7の前端部が連結片収容部25内に進入して板厚方向から挟持されているため、以後、フォロア部8が螺旋部29の螺旋経路に沿って移動することに伴って各タブ端子6はそれぞれの軸線周りに捻り変形させられる。この結果、フォロア部8は連結片7とは略90度位相がずれた関係となる。換言すれば、ジョイント端子5が第1端子収容部16に差し込まれる当初の時点では、タブ端子6の板面方向はY方向に沿う方向であったが、ジョイント端子5が第1端子収容部16への差込みが完了した時点では、タブ端子6の板面方向はX方向へと変換されることになる。
なお、ジョイント端子5の差し込み操作が完了した状態で、フォロア部8は螺旋部29の前端部に位置し、螺旋部29の対向する内壁面によって板厚方向から挟持された状態にあるため、捻り変形の状態からの戻り(スプリングバック)を生じることがないよう規制されている。
次に、ジョイントコネクタCOの製造手順の一例について説明する。まず、両ジョイント端子5を、第1端子収容部16内に収容する作業がなされる。その場合、両ジョイント端子5の各タブ端子6を対応するタブ進入路26へ差し込むと同時に、各フォロア部8を対応するカム部27のストレート部28へ差し込む(図9、図10参照)。
そのままジョイント端子5を押し込むと、図11に示すように、連結片7の前端部が連結片収容部25の入口部分に入り込むため、連結片7は連結片収容部25内の対向壁面によって板面方向から挟持される。一方、各フォロア部8が螺旋部29の入口部分に進入するため、ジョイント端子5の押込みに伴って、フォロア部8は螺旋部29の内面(カム面)からタブ端子6の軸芯周りに所定方向への捻り力を受ける。
そして、連結片7の前端が第1端子収容部16の奥壁に突き当てられると、ジョイント端子5の差込みが完了する。このときには、連結片7の長手方向両側縁が連結片収容部25内の対向壁に食い込み気味にして圧入されるため、ジョイント端子5全体が第1端子収容部16に対して抜け止め状態で収容される。一方、このときには各フォロア部8は螺旋部29の前端部に至っており、フォロア部8がここに至るまでの間に、各タブ端子6はその軸線周りに90度の捻りが加えられる。その結果、前述したように、各タブ端子6の板面は当初、連結片7の板面方向と同方向であるY方向を向いていたが、ジョイント端子5の収容完了時には90度捻られてX方向に変換されている。
次に、ジョイント端子5の各タブに対する幹線用雌端子9Aおよび分岐線用雌端子9Bとの接続について説明する。
図1に示すように、幹線1は各電子制御ユニットUへの分岐ポイント3毎に、迂回経路4を有している。各迂回経路4は、ジョイントコネクタCOに向かう往路4Aと、ジョイントコネクタCOから再び幹線1へと回帰する復路4Bとからなっている。往路4Aとなるツイストペア線を構成する両電線Wの端部、及び復路4Bとなるツイストペア線を構成する両電線Wの端部に対しそれぞれ幹線用雌端子9Aを接続しておく。また、各電子制御ユニットUに接続される分岐線となるツイストペア線を構成する両電線Wの端部に対しそれぞれ分岐線用雌端子9Bを接続しておく。
そして、図1に示すようにして、迂回経路4の往路4Aを構成するツイストペア線の各端部に接続された幹線用雌端子9Aのペアは、図6でY方向で対となる両第2端子収容部17の図示左端のキャビティ18(図1において、キャビティ18は図示省略)内に差し込まれる(なお、図1では図面作成の便宜上、一方の幹線用雌端子9A及び一方のジョイント端子5のみが示されている)。同様にして、迂回経路4の復路4Bに接続された幹線用雌端子9Aのペアは、Y方向で対となる両第2端子収容部17の図示中央のキャビティ18内にそれぞれ差し込まれる。また、分岐線用雌端子9Bのペアは、Y方向で対となる両第2端子収容部17の図示右端のキャビティ18内に差し込まれる。なお、前述したように、各雌端子9A,9Bがキャビティ18内に挿入される際には、リテーナ23は仮係止位置に保持されている。
こうして、各雌端子9A,9Bが対応するキャビティ18内に差し込まれると、それぞれはランス13による一次係止がなされる。その後に、リテーナ23を仮係止から本係止位置に移動させると、リテーナ23の各係止突起24が対応する雌端子9A,9Bの端子接続部10の後端に係止する結果、各雌端子9A,9Bはランス13と併せて二重に抜け止めがされる。
上記のようにして各雌端子9A,9Bが対応するキャビティ18内に正規に挿入されると、各雌端子9A,9Bの端子接続部内に対応するジョイント端子5のタブ端子6が進入される。この過程で、タブ端子6は弾性接触片14を撓ませつつ摺接して電気的な接続状態となる。この間、弾性接触片14はタブ端子6の破断面ではなく板面と接するため、破断面から損傷を受けることはない。
以上のようにして、ジョイント端子5と迂回経路4における往路用及び復路用の幹線用雌端子9Aとが中継されることで、幹線1の分岐ポイント3間の接続がなされる。この要領で各分岐ポイント3間を接続することで、幹線1全体が構成される。また、各分岐ポイント3においてジョイント端子5と分岐線用雌端子9Bとが接続されることで、各電子制御ユニットUが幹線1から分岐して接続がなされる。この要領で、各分岐ポイント3で接続がなされることで車載ネットワークが構築され、電子制御ユニットU間での通信が可能となる。
以上のように、本実施例によれば、幹線1および分岐線2を構成する各ツイストペア線に接続された雌端子9A,9Bのペアを、ハウジング15内に接近した状態、つまり対応するキャビティ18間の間隔(Y方向の間隔)を詰めることができる。したがって、コネクタとの接続部位においても、ツイストペア線の持つ高いノイズ除去機能をそのまま保持することができる。また、このような構成を採用するにあたって、ランス13の位置を変更しても、タブ端子6を軸線周りに略90度捻るようにしたため、雌端子の弾性接触片14をジョイント端子5のタブ端子6の破断面と接することがなく、弾性接触片14を損傷から保護することができる。しかも、タブ端子6の捻り加工を事前に行っておくのではなく、ジョイントコネクタCOのハウジング15への挿入操作に伴って行うようにしたため、事前の加工がない分、ジョイントコネクタの製造効率を高めることができる。
さらに、本実施例によれば、ジョイント端子5の差し込み操作が完了した状態で、フォロア部8は螺旋部29の前端部に位置し、螺旋部29の対向する内壁面によって板厚方向から挟持された状態にあるため、各タブ端子6は捻り変形の状態からの戻り(スプリングバック)を生じることがないようになっている。したがって、タブ端子6は対応する雌端子9A,9Bの弾性接触片14の板面に対して安定的に接することができる、という効果も得られる。
5…ジョイント端子
6…タブ端子
7…連結片
8…フォロア部
9A…幹線用雌端子
9B…分岐線用雌端子
14…弾性接触片
15…ハウジング
16…第1端子収容部
17…第2端子収容部
26…タブ進入路
27…カム部
CO…ジョイントコネクタ

Claims (2)

  1. 連結片とこの連結片から並列して突出する複数のタブ端子とが形成されたジョイント端子と、
    前記各タブ端子が差し込み可能で内部には前記タブ端子と弾性的に接触するための撓み可能な弾性接触片が形成された端子接続部を有する複数の雌端子金具と、
    前記ジョイント端子を組み込み可能で前記各タブ端子が挿入される複数のタブ進入路が形成された第1端子収容部と、前記各タブ進入路と同軸で対向し前記雌端子金具が挿入可能であり、内部には前記各雌端子金具に弾性的に係止する撓み可能なランスが形成された複数のキャビティを有する第2端子収容部とが形成されたハウジングとを備え、前記弾性接触片の撓み方向が前記タブ端子の並び方向と同一方向であるジョイントコネクタを製造するための方法であって、
    前記ジョイント端子を前記第1端子収容部へ組み込む過程で、前記各タブ端子に張り出し形成されたフォロア部を、前記タブ進入路において同タブ進入路の軸線周りに螺旋状に形成されたカム部に沿って変位させることで、前記各タブ端子を前記連結片に対し各タブ端子の軸芯周りに捻り変形させ、前記ジョイント端子とこのジョイント端子と対応する前記雌端子とが接続したときに、前記各タブ端子を、その板面方向で前記弾性接触片に接触可能とすることを特徴とするジョイントコネクタの製造方法。
  2. 前記ジョイント端子が前記第1端子収容部に正規に収容されたときに、前記フォロア部における前記捻り方向と反対側の面を前記カム部の内面に当接させて前記タブ端子が捻り方向と反対方向への戻るのを規制することを特徴とする請求項1に記載のジョイントコネクタの製造方法。
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