JP2019125431A - 圧接コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数、加工工数の増加が抑制された２階構造の圧接コネクタを提供する。【解決手段】電線Ｗに接続する端子が縦壁１１０と底壁に囲まれた端子収容室１００に収容されるハウジング１０を備えた圧接コネクタであって、端子収容室１００は一列状に底壁を共通にして幅方向に並び、隣接する端子収容室１００同士は縦壁１１０を共通にして備え、一列状に配列された端子収容室１００は底壁を共通にして幅方向に直交する上下方向に２階構造であり、上下一方階の縦壁１１０は他方階の端子収容室１００の底壁の略中央部に位置し、一列状に配列された端子収容室１００は等間隔で幅方向に備わり、２階構造に配列された２列状の端子収容室１００は互いに半ピッチずれて配列されている。【選択図】図１

Description

本発明は、電線が２列状に接続される２階構造を有する圧接コネクタに関する。

この分野の技術として、特許文献１記載の技術が知られている。この技術によれば、一列状に電線が接続された箱状の２つの圧接コネクタが、互いにハウジングの天面と底面とを重ね合わせた状態で２階構造の圧接コネクタを構成するものである。２つのハウジングの重ね合わせた状態は、離間防止装置によって係止固定されるものである。

特開２０１７−６９０９１号公報

一般的に、電線を端子に接続する圧接機器の圧接工程において、圧接コネクタのハウジングは反圧接側に圧接荷重を支持するためのダイが固定され、圧接側には、電線の導体部を端子接続部に押し込むための圧接パンチが上下稼動可能に備わる。圧接コネクタのハウジング底面には平坦面が求められ、圧接機器側にはハウジング底面を支持するためのダイの設置スペースが求められる。このような条件で、電線に接続される端子が上下２列に備わる２階構造の圧接コネクタを設計する場合、特許文献１記載にあるように、既に電線が接続された状態の一列構造の圧接コネクタを夫々の天面と底面とを重ね合わせて２階構造にする方式が知られている。また、ハウジングホルダを用いて、一列構造の圧接コネクタを複数個重ね合わせて多階構造にする方式が知られている。

しかし、特許文献１記載の一列構造の圧接コネクタを重ね合わせる方式は、ハウジング構造が異なる２つのハウジングを準備し、各別に圧接加工をおこない、さらに２つのコネクタハウジングを重ね合わせるための重ね合わせ工程が必要になるなど、部品点数が増加するとともに加工工数の増加もともなう。また、ハウジングホルダを用いる方式では、ハウジングとは別にあらたにハウジングホルダが必要になり、さらに、このハウジングホルダにコネクタを組み付ける組み付け工程が必要になる。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、部品点数、加工工数の増加が抑制された２階構造の圧接コネクタの提供を目的とする。

本発明の圧接コネクタは、（１）電線に接続する端子が縦壁と底壁に囲まれた端子収容室に収容されるハウジングを備えた圧接コネクタであって、前記端子収容室は一列状に前記底壁を共通にして幅方向に並び、隣接する前記端子収容室同士は前記縦壁を共通にして備え、前記一列状に配列された端子収容室は前記底壁を共通にして前記幅方向に直交する上下方向に２階構造であり、前記２階構造で上下一方階の前記縦壁は他方階の前記端子収容室の前記底壁の略中央部に位置するところに特徴を有するものである。

この発明によれば、上階の端子収容室の底壁は下階の端子収容室の縦壁で支持されているので、ハウジング下面にダイをセットし、上階の端子収容室の端子に電線を圧接できる。これにより、部品点数、加工工数の増加が抑制された２階構造の圧接コネクタが得られる。

好ましくは本発明の圧接コネクタは、（２）前記一列状に配列された端子収容室は等間隔で前記幅方向に備わり、前記２階構造に配列された２列状の端子収容室は互いに半ピッチずれて配列されているところに特徴を有する（１）記載のものである。

好ましくは本発明の圧接コネクタは、（３）前記縦壁が前記収容室の幅寸法の半分程度の幅寸法を有し、前記底壁の厚みに比べて同等又は薄いところに特徴を有する請求項２記載のものである。

好ましくは本発明の圧接コネクタは、（４）前記縦壁の前記電線が延びる方向寄りに前記端子に圧接された状態の電線を保持するためのストレインリリーフが備わるところに特徴を有する（１）から（３）のうち一項記載のものである。

この発明によれば、ストレインリリーフで端子に接続された電線の浮き上がりが抑制された圧接コネクタが得られる。

図１は本実施形態に係る圧接コネクタを示す図であって、（１）は外観斜視図、（２）は正面図である。 図２は同圧接コネクタのハウジングの要部拡大図であって、（１）は外観図であり、（２）は断面図である。 図３は同圧接コネクタの端子の外観斜視図である。 図４は同圧接コネクタの圧接工程図であって、（１）は電線セット、（２）はパンチ下降開始、（３）はパンチ終了位置である。 図５は同圧接コネクタの使用状態を示す図である。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で実施することができる。図１は本実施形態に係る圧接コネクタを示す図であって、（１）は外観斜視図、（２）は正面図である。図２は同圧接コネクタのハウジングの要部拡大図であって、（１）は外観図で有り、（２）は断面図である。図３は同圧接コネクタの端子の外観斜視図である。図４は同圧接コネクタの圧接工程図であって、（１）は電線セット、（２）はパンチ下降開始、（３）はパンチ終了位置である。図５は同圧接コネクタの使用状態を示す図である。
なお、説明中の指示方向は原則対象図面に示す方向定義にしたがう。

＜圧接コネクタ概説＞
本実施形態の圧接コネクタ１は、図１に示されるように、箱状のハウジング１０の上階と下階の上下２階に電線に接続する端子を収容するものである。ハウジング１０は一体構造で端子収容室１００を２列状に配置している。ハウジング１０は、非導電性の合成樹脂からなる射出成形品であり、上壁２３０、下壁２４０、左右側壁２００、２００、前壁２１０、及び後壁２２０を備えた箱体である。電線Ｗに接続する端子３０はハウジング１０の端子収容室１００に収容されている。端子３０は導電性の金属、あるいは合金からなる塑性加工品であり、一般的に導電性加工性を考慮して銅合金が使用される。端子３０は図示しない相手端子と接続するための接触部３１０、電線Ｗと接続するための接続部３００、接触部３１０と接続部３００とを繋げるための連結部３２０とを備える。電線Ｗは端子３０の接続部３００に電線Ｗの導体部が進入するいわゆる圧接加工で接続される。

端子収容室１００は、図１に示されるように、上壁２３０側に一列、下壁２４０側に一列の２階構造で、夫々等間隔で備わる。端子収容室１００は、上階側と下階側で半ピッチ
左右幅方向にずれた位置に配置されている。端子３０は端子収容室１００に後壁２２０側から挿入され所定位置にセットされる。端子３０の電線Ｗと接続する接続部３００は、ハウジング１０の上面、あるいはハウジング１０の下面に露出し、端子３０の連結部３２０、接触部３１０はハウジング１０の上壁２３０、あるいは下壁２４０に覆われている。

＜ハウジング＞
ハウジング１０は、図１、図２に示されるように、上面及び下面の前壁寄りに形成される若干外部に突出するストレインリリーフの先端部以外は略平坦面で構成されている。

ハウジング１０は、図１、図２に示されるように、上下２階構造で端子収容室１００を備え、端子収容室１００は等間隔で左右幅方向に形成されている。ハウジング１０の左右幅方向の端部に形成された端子収容室１００は、ハウジング１０の側壁２００、及び縦壁１１０で左右側面が仕切られている。ハウジング１０の端部以外の端子収容室１００は、ハウジング１０の縦壁１１０で左右側面が仕切られている。端子収容室１００の下面はハウジング１０の底壁１２０で共通している。端子収容室１００の前面及び後面は開口し、前面からは電線Ｗが排出され、後面からは嵌合時図示しない相手端子が挿入され所定深さの位置で収まる。端子収容室１００の上面および下面は、ハウジング１０の略前半分が開口し、略後半分は上壁２３０あるいは下壁２４０で覆われている。

端子収容室１００は、図２に示されるように、略方形の溝で収容される端子外形に対応した大きさで、内側には図示しない端子係止機構が備わる。

端子収容室１００は、図２に示されるように、底壁１２０と左右縦壁１１０、１１０あるいは底壁１２０と縦壁１１０、および側壁２００とを備えた溝構造である。縦壁１１０は、隣接する端子収容室１００の仕切り壁であり隣接する端子収容室同士で共有する。ハウジング１０の左右幅方向の端部の端子収容室１００は、一方の壁はハウジング１０の側壁２００で仕切られている。縦壁１１０、及び側壁２００の前端部にはストレインリリーフ１３０が形成されている。ストレインリリーフ１３０は、端子３０に接続された状態の電線Ｗが浮き出ないように電線Ｗの外皮を溝方向に保持するものである。

端子収容室１００は、図２に示されるように、平坦な底壁１２０を有し、この表面で収容された端子３０の底面を受けて保持する。底壁１２０は、前面から後面まで真直ぐ平坦に延び、隣接する端子収容室１００は、共通する底壁１２０を有している。

上階の端子収容室１００と、下階の端子収容室１００とは、図２に示されるように、等間隔で左右幅方向に配置され、上階の端子収容室１００は下階の端子収容室１００に対して、半ピッチ左右幅方向にずれた位置に配置されている。これにより、上階の端子収容室１００の底壁１２０は、その下面が下階の側壁２００、あるいは縦壁１１０で支持された構成をとる。また、下階の側壁２００の下端面および縦壁１１０の下端面は、平坦なハウジング１０の下壁２４０の下面の一部を構成するものなので、底壁１２０に係る荷重はハウジング１０全体で安定的に支持される構成となる。底壁１２０の安定的な支持は、左右幅方向に隣接する端子収容室１００は全て概ね同一条件であるとともに、上階と下階とも端子収容室１００は概ね同じ条件である。

＜端子＞
端子３０は、図３に示されるように、前方から後方に向かって電線Ｗの導体部Ｗａと接続するための接続部３００、接続部３００の後端に連なる連結部３２０、連結部３２０の後端に連なる図示しない相手方端子に接続するための接触部３１０とを備える。端子３０は平板な端子材から塑性加工によって形成される。

接続部３００は、図３に示されるように、底壁と左右側壁とを有し、２箇所で相手方電線Ｗの導体部Ｗａを受ける圧接部３０１が備わる。圧接部３０１は、平板な端子材の切り起こし片で上端から幅細の溝部３０２が下端近傍まで形成されている。溝部３０２の入り口には導体部Ｗａを誘うためのテーパーが形成されている。圧接加工の際、電線Ｗの導体部Ｗａは圧接部３０１の溝部３０２に圧接挿入される。

接触部３１０は、図３に示されるように、周囲四面が覆われた筒状で前方及び後方が開口されている。図示しない相手方端子は嵌合時後方の開口部から挿入され電気的機械的に接続する。接触部３１０は、平板な端子材の曲げ加工により形成される。

連結部３２０は、図３に示されるように、前方の接続部３００と後方の接触部３１０とを同軸線上に繋げるものである。
端子３０の接続部３００、連結部３２０、接触部３１０は、一枚の平板から形成され底壁を共有している。

＜圧接工程＞
圧接加工は、図４に示される工程で行われる。
電線端部の絶縁被膜が除去され芯部の導体部が所定長さ露出した状態の電線Ｗが準備され、図４の（１）に示されるように、導体部Ｗａが圧接部３０１の入り口付近にセットされる。
このとき、ハウジング１０は、圧接機器の圧接加工ステージにあり下壁２４０はダイＤの平坦な上面に接している。ダイＤはパンチ荷重を支持するものでハウジング１０の下壁２４０の概ね全体がカバーされるように配置されている。本実施形態では、端子収容室１００に収容されている全ての端子３０に対して、一度に電線Ｗの導体部Ｗａを圧接するものなので、パンチＰは集合型で本体に等間隔で幅方向に単位パンチＰａが配置されている。

パンチＰは、図４の（２）に示されるように、導体部毎に単位パンチＰａが形成され、一度に全ての導体部Ｗａに荷重が加えられ、一気に全ての導体部Ｗａの圧接加工が行われる。導体部Ｗａに加えられる荷重は、導体部Ｗａを圧接部３０１の溝部３０２に押し進め、導体部Ｗａは溝部３０２奥部に前進する。圧接時の荷重は導体部Ｗａの前進に消費されると同時に端子３０を通して底壁１２０に伝わる。底壁１２０に係る荷重は、下階の側壁２００及び縦壁１１０を通してハウジング１０の下壁２４０に伝わり、これに接するダイＤは前荷重を受け止める。

パンチＰは、図４の（３）に示されるように、圧接終了位置まで降下するとき、電線Ｗの導体部Ｗａは圧接部３０１の溝部３０２の最奥部の位置にあり、導体部Ｗａと接続部３００とは機械的に接続される。

図４には、既に下階側に電線Ｗが接続された状態が示されているが、下階側に電線Ｗが接続されていない状態であっても上述した圧接工程の説明は対応しうる。特に圧接時の荷重に関しては、下階に電線Ｗが接続されていない状態であっても、ハウジング１０の下壁２４０に敷かれたダイＤは側壁２００や縦壁１１０を介してパンチ荷重を適切に受け止めることができる。

＜使用例＞
図５は、２階式圧接コネクタ１の使用例である。ホルダ形式ではハウジングホルダで図示しない２個の圧接コネクタを収容して一体化するためにコネクタが大型化する。しかし、本実施形態の圧接コネクタ１は、比較的コンパクトな大きさであって、これに応じて図示しない回路基板に取り付く相手方コネクタも比較的コンパクトな大きさのコネクタであ
る。

＜効果＞
上階と下階との端子収容室１００の配列ピッチを半ピッチずらすことで、上階の端子収容室１００の底壁１２０下面に縦壁１１０あるいは側壁２００が位置するものである。これにより、一列タイプの圧接コネクタ１と同様のパンチ荷重をダイが適切に受け止めることができる２階構造の圧接コネクタ１が得られる。

一体型のハウジング１０に上階、下階に分かれた２階構造の端子収容室１００が形成されるので、ホルダを用いて複数個のハウジングを一体化するホルダ方式のような部品点数の増加を招くことがない２階構造の圧接コネクタ１が得られる。

一体型のハウジング１０に上段、下段に分かれた２階構造の端子収容室１００が形成されるので、２つの圧接コネクタを重ね合わせて２階構造にする方式に比べて、部品点数の増加や加工工数の増加が抑制された２階構造の圧接コネクタ１が得られる。

２階構造の端子収容室１００が一体型のハウジング１０に備わるので、ホルダ方式や重ね合わせ方式に比べてハウジング１０全体の強度が強化された２階構造の圧接コネクタ１が得られる。

１ 圧接コネクタ
１０ ハウジング
１００ 端子収容室
１１０ 縦壁
１２０ 底壁
１３０ ストレインリリーフ
２００ 側壁
２１０ 前壁
２２０ 後壁
２３０ 上壁
２４０ 下壁
３０ 端子
３００ 接続部
３０１ 圧接部
３１０ 接触部
３２０ 連結部
Ｐ パンチ
Ｐａ 単位パンチ
Ｄ ダイ
Ｗ 電線
Ｗａ 導体部

Claims (4)

1. 電線に接続する端子が縦壁と底壁に囲まれた端子収容室に収容されるハウジングを備えた圧接コネクタであって、
   前記端子収容室は一列状に前記底壁を共通にして幅方向に並び、隣接する前記端子収容室同士は前記縦壁を共通にして備え、
   前記一列状に配列された端子収容室は前記底壁を共通にして前記幅方向に直交する上下方向に２階構造であり、
   前記２階構造で上下一方階の前記縦壁は他方階の前記端子収容室の前記底壁の略中央部に位置するところに特徴を有する圧接コネクタ。
2. 前記一列状に配列された端子収容室は等間隔で前記幅方向に備わり、前記２階構造に配列された２列状の端子収容室は互いに半ピッチずれて配列されているところに特徴を有する請求項１記載の圧接コネクタ。
3. 前記縦壁が前記収容室の幅寸法の半分程度の幅寸法を有し、前記底壁の厚みに比べて同等又は薄いところに特徴を有する請求項２記載の圧接コネクタ。
4. 前記縦壁の前記電線が延びる方向寄りに前記端子に圧接された状態の電線を保持するためのストレインリリーフが備わるところに特徴を有する請求項１から３のうち一項記載の圧接コネクタ。

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