JP4738366B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

この発明は、電気機器をケーブル（電線）でもって接続するための電気コネクタに関するものである。

この種の電気コネクタの一例として、成型樹脂製ホルダーに対の接続用端子片を設け、その両端子片の一端が他のコネクタの接続端子に接続され、他端にケーブルの対の電線を接続し、前記ホルダー及び端子片の他端と電線との接続部を射出成形により樹脂被覆してコネクタハウジングを成型したものがある（特許文献１ 図２〜図３参照）。
特開２００４−３４２４６０号公報

この電気コネクタは、コネクタハウジングの樹脂成型時にホルダー等を埋設するため（インサート成形するため）、端子片と電線との接続部の防水性が高い。
また、その端子片と電線の接続は、半田付け、溶接、圧着、圧接などの種々の手段が用いられる。

上記端子片と電線の接続を何れの手段で行うにしても、その接続時、端子片に対する電線は定位置にあることが好ましい。定位置にあれば、一定の治具によって一定の動作によって所要の接続強度を容易に得ることができるからである。
また、その端子片と電線の接続位置から一定の距離に種々の部品を取付ける場合、例えば、図１に示すように、電気コネクタＣから引き出されたケーブル１０にその固定金具Ｋを取付ける場合、その固定金具Ｋと前記接続位置との距離（ケーブル１０上の距離）を前記一定の距離に精度良く得ることができる。通常、固定金具Ｋの位置は電気コネクタＣからケーブル１０が引き出された界面からの長さによって設定されるため、端子片と電線の接続位置が定位置であれば、その接続位置から前記界面までの距離が一定となり、その界面から固定金具Ｋへの位置までを正確に設定すれば、前記接続位置から固定金具Ｋの位置までの距離を前記一定の距離と容易にし得るからである。
従来、接続時の端子片に対する電線の位置は、十分な大きさの接続部を確保できるなどの理由から、あまり厳格に設定されていなかった。
しかし、今日のあらゆる電気機器（部品）の小型化に伴い、電気コネクタもその小型化を要求され、小型化すれば、上記十分な大きさの接続部を確保できなくなる。

また、電線には、複数の導線を束ねた心線を絶縁被覆したものが多く使用され、この心線は、その絶縁被覆を剥離すると、バラける。このバラけた心線でもって端子片に接続すると、十分な接続強度を得ることができない上に、バラけた心線（導線）が接続部からはみ出し、そのはみ出した心線がコネクタハウジングの成型時にその樹脂層に入り込んだり、表面に露出したりする場合がある。心線がコネクタハウジングに入り込んだり、露出したりすれば、コネクタハウジングの気密性に問題が生じる。

さらに、従来では、ケーブルとその樹脂被覆（コネクタハウジング）の界面を伝っての浸水については、上記樹脂被覆の層厚が十分に厚いこと等から、実装試験において、その浸水による不具合は生じていなかった。
しかし、上記のように、電気コネクタの小型化が要求されると、コネクタハウジングの層厚を薄くする必要が生じるため、コネクタハウジングは十分な層厚を有しているから、上記界面を伝っての接続部への浸水は大丈夫という考えは通用しなくなった。

また、電気コネクタは、樹脂成型品のクリップ（図１の符号Ｑのクリップ参照）を組み付け、そのクリップでもって車両などの固定物に取付けていた。しかし、上記小型化につれて、そのクリップも小型化せざるを得ず、例えば、車両においては、強い振動や加重が加わるため、より強固な取付け手段が要求される。

この発明は、上記接続時の端子片に対する電線の位置決めを容易に得ることができるようにすることを第１の課題とし、複数の導線を集めた心線を絶縁被覆した電線の場合のその心線のバラケを防止することを第２の課題とし、接続部への新たな止水構造をなすことを第３の課題とし、電気コネクタの強固な取付けをなし得るようにすることを第４の課題とする。

上記第１の課題を達成するために、この発明は、上記対の端子片の他端と対の電線とのそれぞれの接続部の間に位置する隔壁を上記ホルダーに設けるとともに、そのホルダーの前記端子片を支持する壁の壁面に電線の先端を当接するようにしたのである。
このようにすれば、対の電線を隔壁に沿って端子片上に挿し入れる際、その隔壁によって対の電線を容易に分けて挿し入れることができるとともに、電線の横方向（挿し入れ方向に対する横方向）の位置決めがなされ、電線の支持壁の壁面への当接によってその電線の挿し入れ方向の位置決めがなされる。このため、対の端子片に対して対の電線は容易に定位置に位置決めされ、その接続時、端子片に対する電線は定位置にあることとなるため、安定した接続を行うことができて、所要の接続強度を容易に得ることができる。

この発明の構成としては、成型樹脂製ホルダーに設けた一端が他のコネクタの端子に接続される並列された対の真っ直ぐな端子片と、前記ホルダー内に設けられ、前記端子片の両端が貫通して突出する支持壁と、前記支持壁の他面から突出する対の端子片の他端に接続された対の電線を有するケーブルと、前記ホルダー及び端子片の他端と電線との接続部を射出成形により樹脂被覆して成型したコネクタハウジングと、からなる電気コネクタにおいて、前記端子片の他端と電線との接続部の間に位置してその両者の接触を防止する隔壁を前記ホルダーに設けるとともに、前記支持壁の他面には前記電線の先端が当接して前記電線と端子片の他端の位置決めがなされている構成を採用することができる。

この構成において、端子片が真っ直ぐであることは、その端子片の形成が容易であるとともに、支持壁への貫通構造も簡単となる。一方、真っ直ぐな端子片であると、その上面に突起がないため、電線をその先端を前記突起に当接させて位置決めできないが、支持壁の壁面（他面）に当接させることで、その位置決めを行うことができる。端子片の支持壁への貫通支持は、支持壁の樹脂成形時に端子片を埋設して行うことが好ましいが、支持壁を２物品から構成し、その２物品の嵌め込みによる支持壁の形成時、その２物品間に端子片を挟み込んで行うこともできる。
上記ホルダーの上記接続部の両側に側壁を設け、この側壁によって電線の外側への移動を阻止するようにすれば、電線の位置決め精度がさらに増す。

上記第２の課題を達成するために、この発明は、上記電線を絶縁電線とし、その絶縁電線の心線を撚って端子片上に位置決めするようにしたのである。
心線を撚れば、その心線をなす導線のバラケはなくなり、そのバラケていない心線の接続強度は高いものとなる。

この発明の構成としては、成型樹脂製ホルダーに設けた一端が他のコネクタの端子に接続される並列された対の端子片と、前記ホルダー内に設けられ、前記端子片の両端が貫通して突出する支持壁と、前記支持壁の他面から突出する対の端子片の他端に接続された対の電線を有するケーブルと、前記ホルダー及び端子片の他端と電線との接続部を射出成形により樹脂被覆して成型したコネクタハウジングと、からなる電気コネクタにおいて、前記端子片の他端と電線との接続部の間に位置してその両者の接触を防止する隔壁をホルダーに設けるとともに、その接続部の両側に電線の外側への移動を阻止する側壁を設けた構成を採用することができる。

上記第３の課題を達成するために、この発明は、上記コネクタハウジングを射出成形する際の樹脂注入口を、上記接続部の止水処理部より外側（接続部から見て樹脂被覆外側）に位置させたのである。

通常、樹脂被覆する際、その樹脂注入口（ゲート）に当る部分の樹脂が固化流動停止した状態になる前に、成形機の保圧（注入圧）が切られる（低下する）場合が多く、その場合、溶融状態の樹脂が注入口から逆流し、その注入口部分の樹脂に、反り、ヒケやボイド（空洞）が生じることがある。ボイド等が生じると、その周りの樹脂被覆の層厚が薄くなるとともに、ケーブルやホルダーとの密着性が低下し、十分な水密性（気密性）を得られなくなる。
このボイド等が生じた場合、上記樹脂被覆の樹脂注入口が止水処理部より外側にあれば、ボイド等の発生により、その止水処理部までの樹脂被覆による水密性が低下しても、その浸水を阻止しなければならない接続部までの樹脂被覆は、止水処理部でもって、ケーブル、ホルダーとの界面において十分な水密性を確保しているため、浸水の恐れは少なくなる。

その防水処理としては、樹脂被覆されるケーブルのシース端面からそのシースの長さ方向にシースと樹脂被覆との密着性を保つことができる最低密着長さＬのシースと樹脂被覆との密着部分とすることができる。
その最低密着長さＬは、例えば、自動車技術者協会規格：ＪＡＳＯ Ｃ４６７−９７「７．８ 気密性試験」に準拠し、電気コネクタの端子に水が触れないように水密処理をした後、その電気コネクタを恒温槽内に一定時間浸す作用、同水槽に一定時間浸す作用を１サイクルとして、その作用を２０サイクル行った後、端子及び電線と外部との電気絶縁が規格内にあるように設定する。

この発明の構成としては、成型樹脂製ホルダーに設けた一端が他のコネクタの端子に接続される並列された対の端子片と、前記ホルダー内に設けられ、前記端子片の両端が貫通して突出する支持壁と、前記支持壁の他面から突出する対の端子片の他端に接続された対の電線を有するケーブルと、前記ホルダー及び端子片の他端と電線との接続部を射出成形により樹脂被覆して成型したコネクタハウジングと、からなる電気コネクタにおいて、前記コネクタハウジングを射出成形する際の樹脂注入口を、前記接続部の止水処理部より外側に位置させた構成を採用することができる。
その止水処理部は、上記のように、樹脂被覆されるケーブルのシース端面からそのシースの長さ方向にシースと樹脂被覆との密着性を保つことができる最低密着長さとする等とする。

上記第４の課題を達成するために、この発明は、コネクタハウジングにボルト止め用固定片を一体に設けることとしたのである。
この固定片でもって、車両等の固定物にボルト止め（ビス止め）すれば、クリップ止めに比べて、取付け強度は高いものとなる。

この発明の構成としては、成型樹脂製ホルダーに設けた一端が他のコネクタの端子に接続される並列された対の端子片と、前記ホルダー内に設けられ、前記端子片の両端が貫通して突出する支持壁と、前記支持壁の他面から突出する対の端子片の他端に接続された対の電線を有するケーブルと、前記ホルダー及び端子片の他端と電線との接続部を射出成形により樹脂被覆して成型したコネクタハウジングと、からなる電気コネクタにおいて、前記コネクタハウジングをなす樹脂被覆に固定物へのボルト止め用固定片を一体成型、又はその樹脂被覆の成型時に埋設した構成を採用することができる。

上記各課題をなすための各手段は、それぞれ選択的に併用することができる。例えば、第１の課題を達成する手段に第２〜第４の課題を達成する手段の一つ、又は複数を選択的に併用したりすることができる。

この発明によれば、上記隔壁と支持壁の壁面への電線先端の当接とにより、端子片に対する電線の位置決めを容易にすることができるので、電線の端子片との安定した接続を行うことができるとともに、所要の接続強度を容易に得ることができる。
また、絶縁電線の心線を撚って端子片上に位置決めするようにしたので、端子片との接続強度は高いものとなるとともに、バラけた心線が接続部からはみ出してコネクタハウジングの成型時にその樹脂層に入り込んだり、表面に露出したりすることがないため、コネクタハウジングの気密性に問題が生じ難い。
さらに、上記コネクタハウジングを射出成形する際の樹脂注入口を、上記接続部の止水処理部より外側に位置させたので、接続部への止水を容易に行い得ることができ、樹脂被覆の層厚を薄くする等により小型化を図る上等において有利なものとなる。
また、コネクタハウジングにボルト止め用固定片を一体に設けることとしたので、車両等の固定物への取付け強度を容易に得ることができる。このため、例えば、車両においては、強い振動や加重が加わっても、この電気コネクタが車両から外れる恐れは少なくなる。

一実施形態を図１乃至図３に示し、この実施形態は、車輪速センサＰからのケーブル１０の端末に、この発明に係る電気コネクタＣを設けたものである。車輪速センサＰ及びケーブル１０は、適宜位置の固定金具Ｋをその孔ｅでもって車体の適宜位置にねじ止め等によって固定する。図中、Ｓはゴム製スペーサである。

電気コネクタＣは、成型樹脂製ホルダー２１に対の真っ直ぐな端子片３１、３１がその両端を突出させて並列にその真っ直ぐな部分でもって貫通してインサート（埋設）されており、その端子片３１の一端３１ａは他のコネクタの端子が接続され、他方の端３１ｂにケーブル１０が接続される。その端子片３１の埋設されたホルダー２１と一体の壁２２が端子片３１の支持壁となっており、その端子片一端３１ａが支持壁２２の一方の壁面から、端子片他端３１ｂが他方の壁面２６から、それぞれ突出している。

ホルダー２１の支持壁２２の端子片３１とケーブル１０との接続部ａ側に隔壁２３が設けられており、この隔壁２３によりケーブル１０の対の絶縁電線１１、１１が左右（図２（ａ）における上下）に分けられる。また、その隔壁２３の両側に側壁２４が設けられて、その側壁２４と隔壁２３の間に対のポケット部２５が形成されており、そのポケット部２５に前記絶縁電線１１の心線（導線）１２を導き入れ（挿し入れ）、その心線１２を端子片３１に半田付け、抵抗溶接等によって接続する。側壁２４は省略することもできる。

その絶縁電線の心線１２のポケット部２５への導き入れ時、隔壁２３と側壁２４の両側（図２（ａ）における上下方向）への心線１２の移動阻止によって横方向の位置決めがなされる。また、その心線１２の先端を支持壁２２の壁面（端子片３１の他端３１ｂが突出する他面）に当接させることにより、心線１２の長さ方向の位置決めをする。この両位置決めによって、心線１２は端子片３１の定位置にセット（位置決め）されるため、安定した接続を行うことができる。心線１２の位置決めにより、ケーブルシース１３の端面の位置決めもなされる。さらに、心線１２は撚って（ねじって）バラけ（解れ）ないようにしてポケット部２５に導き入れる。

つぎに、図４に示すように、このケーブル１０付きのホルダー２１を金型Ｄのキャビティ内にセットし、そのキャビティ内に溶融樹脂ｂを注入し、その樹脂ｂを固化させ、ホルダー２１及び端子片３１の接続部ａを射出成形により樹脂被覆してコネクタハウジング４０を成型して、ボルト孔４２を有する固定片４１付きの電気コネクタＣを得る。このとき、支持壁２２の一方の壁面はキャビティ内面に当接させてコネクタハウジング４０をなす樹脂被覆表面に露出するようにし、ボルト孔４２には金属輪４３をインサート（樹脂被覆に埋設）する。

その射出成形の際、樹脂注入口Ｔは、その樹脂被覆されるケーブル１０のシース１３端面からそのシース１３の長さ方向にシース１３と樹脂被覆４０との密着性を保つことができる上記最低密着長さＬ以上離れた位置とする。なお、図４は、上金型を外した状態を示す。
この最低密着長さＬ以上離れた樹脂注入口Ｔとすることにより、仮に、その樹脂被覆（モールド）の際、その注入口Ｔに当る部分の樹脂ｂが固化流動停止した状態になる前に、成形機の保圧（注入圧）が切られて、溶融状態の樹脂ｂが注入口Ｔから逆流し、その注入口部分の樹脂ｂに、反り、ヒケやボイドが生じても、接続部ａまでの樹脂被覆４１は、その接続部ａへの浸水を阻止すべきシース１３との十分な密着距離Ｌを有して十分な水密性を確保しているため、その接続部ａへの浸水の恐れは少ない。

この固定片４１付きの電気コネクタＣは、その固定片４１の孔４２にボルトを通し、そのボルトを車体の固定物にねじ込むことによって、その車体に取付ける。

上記実施形態は、車輪速センサＰからのケーブル１０に電気コネクタＣを設けた場合であったが、他の種々の電気機器への接続ケーブル（電線）の端末に取付ける電気コネクタＣにこの発明を採用することができることは勿論である。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

なお、上記隔壁２３と支持壁２２の壁面２６への電線先端の当接、側壁２４による電線１１の移動阻止、電線１１の撚り、樹脂注入口Ｔの位置、及びボルト止め用固定片の一体成型は、対の端子片３１、３１を有する電気コネクタＣ（２ｐｉｎコネクタ）に限らず、端子片を３本以上有する電気コネクタ（３ｐｉｎコネクタ、４ｐｉｎコネクタ・・）にも採用することができる。

一実施形態の一実施態様図 同実施形態のコネクタ部を示し、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は左側面図 同実施形態の要部の（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図 同実施形態の製作説明用断面図

１０ ケーブル
１１ 絶縁電線
１２ 心線
１３ ケーブルシース
２１ 端子片ホルダー
２２ 支持壁
２３ 隔壁
２４ 側壁
２５ ポケット部
２６ 電線先端の当接面（支持壁の他方の壁面）
３１ 端子片
３１ａ 端子片の他のコネクタ端子との接続端（一端）
３１ｂ 端子片の電線との接続端（他端）
４０ コネクタハウジング（樹脂成型品）
４１ ボルト固定片
ａ 端子片と電線の接続部
ｂ 溶融樹脂
Ｄ 金型
Ｐ 車輪速センサ
Ｔ 溶融樹脂注入口

Claims (2)

1. 成型樹脂製ホルダー（２１）に設けた一端（３１ａ）が他のコネクタの端子に接続される並列された対の端子片（３１、３１）と、前記ホルダー（２１）内にそのホルダーと一体に設けられ、前記端子片（３１）がその真っ直ぐな部分で貫通支持されて、その端子片一端（３１ａ）が一方の壁面から、端子片他端（３１ｂ）が他方の壁面（２６）から、それぞれ突出する支持壁（２２）と、前記支持壁（２２）の他方の壁面（２６）から突出する対の端子片（３１、３１）の他端（３１ｂ）に接続された対の複数の導線を集めた心線（１２）を絶縁被覆した電線（１１、１１）を有するケーブル（１０）と、前記ホルダー（２１）及び端子片（３１）の他端（３１ｂ）と電線（１１）との接続部（ａ）を金型（Ｄ）のキャビティ内にセットし、そのキャビティ内に溶融樹脂（ｂ）を注入する射出成形により樹脂被覆して成型したコネクタハウジング（４０）と、からなる電気コネクタ（Ｃ）において、
   上記対の端子片（３１）の他端（３１ｂ）と対の電線（１１）の撚ってバラケを防止した心線（１２）との両接続部（ａ）の間に位置してその対の電線（１１）を分けて接触を防止する隔壁（２３）を上記ホルダー（２１）に設けるとともに、さらに、そのホルダー（２１）の前記接続部（ａ）の両側に前記電線（１１）の外側への移動を阻止する側壁（２４）を設け、上記支持壁（２２）の他方の壁面（２６）には前記電線（１１）の先端が当接して前記電線（１１）と端子片（３１）の他端（３１ｂ）の位置決めがなされているとともに上記ケーブル（１０）のシース（１３）端面の位置決めがなされ、前記支持壁（２２）の一方の壁面は上記キャビティ内面に当接されて上記コネクタハウジング（４０）をなす樹脂被覆表面に露出し、その樹脂被覆は前記ケーブル（１０）のシース（１３）にその端面からケーブル（１０）の引き出し長さ方向に最低密着長さ（Ｌ）密着させてその密着部分を前記接続部（ａ）の止水処理部としたことを特徴とする電気コネクタ。
2. 固定物へのボルト止め用固定片（４１）を上記コネクタハウジング（４０）をなす樹脂被覆と一体成型とした、又はその樹脂被覆の成型時に埋設したことを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。

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