JP5151743B2

JP5151743B2 - コネクタ及びコネクタの製造方法

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Publication number: JP5151743B2
Application number: JP2008174493A
Authority: JP
Inventors: 隆幸洲上; 明典大石; 暢服部
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2028-07-03
Also published as: WO2010001637A1; JP2010015812A; US8231413B2; US20120216400A1; CN102067387B; US20110111633A1; US8398437B2; CN102067387A

Description

この発明は、複数の端子を所定の配列でコネクタハウジングに一体的に組込んだコネクタに関する。

複数の端子を所定の配列でコネクタハウジングに一体的に組込んだコネクタとして、特許文献１に開示のものがある。

特許文献１は、連鎖状端子に、端子保持用の樹脂つなぎをアウトサート成形し、これを適宜箇所にて切断して端子ブロックを形成し、この端子ブロックをコネクタハウジングの基壁に一体成形する、コネクタの製造方法を開示している。

特開平１１−３１５７２号公報

しかしながら、特許文献１に開示のコネクタでは、樹脂つなぎをアウトサート成形する際に、樹脂出射圧による応力が端子と樹脂との接触部分に残留してしまう。このため、樹脂つなぎ及び端子を金型から取外すと、端子のアライメント狂いを生じ易い。

そこで、本発明は、複数の端子を、精度よく所定の配列でコネクタハウジングに一体的に組込めるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係るコネクタは、端子保持凹部を複数有するプリアライナと、前記複数の端子保持凹部のそれぞれに一定姿勢で嵌め込み保持された複数の端子と、前記プリアライナをインサート物として金型成形されたハウジング本体部とを備えるものである。また、前記ハウジング本体部は、一方が開口する略筺状に形成され、前記プリアライナが前記ハウジング本体部の底部に一体的に組込まれることで、前記複数の端子が前記底部から前記ハウジング本体部の内部及び外部に突出した状態で保持されているものである。

第２の態様は、第１の態様に係るコネクタであって、前記端子保持凹部は、前記端子をその側方から嵌め込み可能な形状に形成されているものである。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係るコネクタであって、前記端子保持凹部は、前記端子を圧入可能な形状に形成されているものである。

第４の態様は、第１〜第３の態様に係るコネクタであって、前記端子に係合部が形成されると共に、前記端子保持凹部に前記係合部と係合して前記端子をその長手方向に位置決めする被係合部が形成されたものである。

第５の態様は、第１〜第４の態様に係るコネクタであって、前記端子は、線材を分断して形成されたものである。

第６の態様に係るコネクタの製造方法は、複数の端子を、プリアライナに形成された複数の端子保持凹部のそれぞれに嵌め込む工程と、前記プリアライナをインサート物として、ハウジング本体部を金型成形する工程と、を備えるものである。

この第１の態様に係るコネクタによると、複数の端子がプリアライナの複数の端子保持凹部のそれぞれに嵌め込み保持された状態で、プリアライナをインサート物としてハウジング本体部が金型成形されることになる。このため、複数の端子を、プリアライナによって精度よく所定の配列に維持することができる。

第２の態様によると、端子を端子保持凹部に嵌め込む際に、プリアライナや端子に対する傷及び屑の発生を抑制できる。

第３の態様によると、前記端子保持凹部は、前記端子を圧入可能な形状に形成されているため、端子を端子保持凹部に圧入した状態で、端子の脱落及び位置ずれが抑制される。

第４の態様によると、前記端子に係合部が形成されると共に、前記端子保持凹部に前記係合部と係合して前記端子をその長手方向に位置決めする被係合部が形成されているため、端子の脱落及び位置ずれが抑制される。

第５の態様によると、前記端子は、線材を分断して形成されたものであるため、材料の無駄を抑制できる。

この第６の態様に係るコネクタによると、複数の端子を、プリアライナに形成された複数の端子保持凹部のそれぞれに嵌め込み、このプリアライナをインサート物として、ハウジング本体部を金型成形するため、複数の端子を、プリアライナによって精度よく所定の配列に維持することができる。

｛実施形態｝
以下、実施形態に係るコネクタについて説明する。

図１は実施形態に係るコネクタ１０を示す側面図であり、図２は同コネクタ１０を示す平面図であり、図３は同コネクタ１０を示す背面図であり、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は図１のＶ−Ｖ線断面図である。

これらの図に示すように、本コネクタ１０は、プリアライナ２０と、複数の端子３０と、ハウジング本体部４０とを備えている。

プリアライナ２０は、樹脂等により構成される部材であり、端子３０を嵌め込み保持可能な端子保持凹部２２を複数有している。

ここでは、プリアライナ２０は、略角棒状に形成されており、その長手方向に沿って間隔をあけて複数の端子保持凹部２２が形成されている。複数の端子３０は、各端子保持凹部２２でそれぞれ保持されることで、相互間に間隔をあけた一定姿勢で支持されるようになっている。

なお、端子保持凹部の形成位置及び間隔等は上記に限られず、必要とされる端子の数及び端子のレイアウト等に応じて適宜調整され得る。例えば、各端子保持凹部の間隔は、均一である必要はない。

また、各端子保持凹部２２は、プリアライナ２０の一側方部分にその外側方に開口する凹溝状に形成されている。そして、端子保持凹部２２の側方開口を通って、端子３０をその側方から端子保持凹部２２内に嵌め込むことで、端子３０を端子保持凹部２２に嵌め込むことができるように構成されている。

また、この端子保持凹部２２には、端子３０側の係合部３４（後述する）と係合して端子３０をその長手方向に位置決めする被係合部２４が形成されている。ここでは、被係合部２４は、端子保持凹部２２の両側面に、その端子保持凹部２２の側方開口から奥側に向けて略Ｖ字状に延びる溝状に形成されている。

また、端子保持凹部２２は、端子３０を圧入可能な形状に形成されている。つまり、端子３０の長手方向に沿った少なくとも一部の箇所において、端子保持凹部２２の幅寸法は、端子３０の幅寸法よりも小さく（ここでは僅かに小さく）形成されている。そして、端子３０を端子保持凹部２２内に圧入するように嵌め込み保持することで、ある程度の保持力で端子３０がプリアライナ２０に保持されるようになっている。

なお、端子保持凹部の形状は、上記例に限られず、端子を嵌め込んで保持可能な形状であればよい。例えば、端子保持凹部は、端子をその長手方向に沿って挿入するようにして嵌め込み保持可能な形状であってもよい。

端子３０は、金属等の導電性部材により形成された、長尺棒状部材である。ここでは、端子３０は、線材を分断することで形成されている。

また、端子３０の長方向中間部の両側部には、係合部３４が一対形成されている。係合部３４は、上記被係合部２４に嵌め込み可能な形状、ここでは、略Ｖ字状突起形状に形成されている。このような係合部３４は、例えば、端子３０の一部をプレス加工等することで形成される。そして、一対の係合部３４を上記一対の被係合部２４に嵌め込むようにして、端子３０をその側方から端子保持凹部２２内に嵌め込むことで、端子３０がその長手方向に位置決めされた状態で、端子保持凹部２２内で一定姿勢で保持されるようになっている。

もっとも、端子３０は、上記のように線材から形成される構成に限られず、例えば、板材を適宜打抜き及び屈曲等することで形成されてもよい。

ハウジング本体部４０は、上記プリアライナ２０をインサート物として金型成形された樹脂成形品として構成されている。より具体的には、ハウジング本体部４０は、一方が開口する略筺状に形成されている。このハウジング本体部４０の底部４１に上記プリアライナ２０が一体的に組込まれており、当該プリアライナ２０に保持された端子３０がハウジング本体部４０の内部及び外部に突出した所定の配列形態で保持されている。ここでは、ハウジング本体部４０には、２つのプリアライナ２０が並列状に組込まれ、端子３０が２列に配列されている。なお、端子及びプリアライナの数及び配列形態は、必要とされるコネクタ構成に応じて適宜変更され得る。

なお、端子保持凹部２２はプリアライナ２０の側方に開口している。このため、ハウジング本体部４０を金型成形する際に、端子保持凹部２２の側方開口を塞ぐように樹脂が流れ込む。従って、最終的には、端子３０の３つの側面が端子保持凹部２２の３つの内面に接触すると共に、端子３０の残りの一側面が端子保持凹部２２の前記側方開口に流れ込んで固化した樹脂に接触した状態で、端子３０が保持された状態となり、樹脂成形品にインサート成型されたのとほぼ同様の保持力でもってコネクタ１０に組込まれることになる。

このように構成されたコネクタ１０は、例えば、ＰＣＢ（printed circuit board）用コネクタとして用いられる。すなわち、各端子３０のうちハウジング本体部４０の底部４１外方に突出する部分を、半田付け用のリードとして用いることで、本コネクタ１０をＰＣＢに実装固定する。そして、各端子３０のうちハウジング本体部４０内に突出する部分を、相手側コネクタとの接続用のコネクタ端子として用いる。つまり、配線材であるワイヤーハーネスの端部等に取付けられた相手側コネクタを、本コネクタ１０にコネクタ接続することで、本コネクタ１０の端子３０のコネクタ端子部分と、当該相手側コネクタのコネクタ端子とを相互接続する。これにより、ＰＣＢ上の各種電気部品及び電気配線と、ワイヤーハーネスとが電気的に接続される。

本コネクタ１０のより具体的な適用例は、例えば、自動車等に適用される電気制御ユニット（ＥＣＵ）のＰＣＢと自動車用ワイヤーハーネスとの接続部品である。もっとも、本実施形態で説明する構成は、樹脂製のコネクタハウジングに対して端子が一体的に組込まれる全ての構成に適用可能である。

このコネクタ１０の製造方法について説明する。

図６は本コネクタ１０の製造装置を概略的に示す図であり、図７〜１０は本コネクタ１０の製造工程を示す図である。

図６に示すように、本コネクタ１０を製造する装置は、線材供給部５０と、線材加工装置６０と、端子圧入装置７０と、成形装置８０とを備えている。

線材供給部５０は、端子３０を形成するための線材を巻回収容したリールとして構成されており、本線材供給部５０から線材が連続的に供給される。

線材加工装置６０は、線材供給部５０から連続的に供給される線材に対して、連続的に或は断続的に所定の力を加えることで、所定の断面形状への加工或は上記係合部３４の形成加工等を施す装置である。このような線材加工装置自体は、周知の加工装置を含む種々構成にて実現可能である。

本線材加工装置６０で所定形状に加工された線材は、端子圧入装置７０に供給され、所定長に切断される。これにより、各端子３０が得られる。

一方、これとは別に、樹脂成形装置等によって製造されたプリアライナ２０が別途準備され（図７参照）、端子圧入装置７０に供給される。

端子圧入装置７０は、プリアライナ２０の端子保持凹部２２の側方開口に近接して、切断された端子３０を一時的に保持した状態で、図示省略のエアシリンダ等のアクチュエータによって端子押込具７２を端子保持凹部２２の側方開口に向けて移動させ、端子押込具７２によって端子３０を押込むようにして端子保持凹部２２内に圧入する（図８参照）。これにより、端子３０が端子保持凹部２２内に圧入されて嵌め込み保持される。また、これが繰返され、複数の端子３０が、複数の端子保持凹部２２のそれぞれに対して圧入により嵌め込み保持される（図９参照）。

このように、端子３０を保持したプリアライナ２０は、成形装置８０に搬送される。

成形装置８０は、上記プリアライナ２０をインサート物として、ハウジング本体部４０を金型成形する（図１０参照）。すなわち、プリアライナ２０及びそれに保持された端子３０を金型８２及び中子８３に固定した状態で、当該金型８２内の空間に溶融した樹脂を充填する。そして、その樹脂の冷却固化後、型開きして、プリアライナ２０、端子３０及びハウジング本体部４０を取出すと、コネクタ１０の製造が終了する。

なお、上記プリアライナ２０を成形する装置及び成形装置８０は、上記端子圧入装置７０等とは別箇所に設けられていてもよい。これらを別箇所に設けた場合であっても、プリアライナ２０又はプリアライナ２０に端子３０を保持した状態で、完成途中部品を搬送取扱いすればよいため、その取扱いが容易である。

以上のように構成されたコネクタ１０及びその製造方法によると、複数の端子３０がプリアライナ２０の複数の端子保持凹部２２のそれぞれに嵌め込み保持された状態で、プリアライナ２０をインサート物としてハウジング本体部４０が金型成形されることになる。このため、複数の端子３０をプリアライナ２０によって精度良く所定の配列に維持することができる。つまり、プリアライナ２０を成形した後、そのプリアライナ２０で端子３０を保持しているため、成形直後にプリアライナ２０に残留する応力に起因する端子３０のアライメント狂いが抑制される。また、成形直後にハウジング本体部４０に残留する応力が端子３０に作用したとしても、端子３０は、プリアライナ２０の端子保持凹部２２に保持され、より具体的には、端子３０の周囲３方を端子保持凹部２２で囲まれているため、端子３０の位置及び姿勢は狂い難い。このようにして、端子３０のアライメント狂いが抑制される。

また、最終的な状態では、端子３０は、端子保持凹部２２内に嵌め込まれかつ端子保持凹部２２の側方開口に流れ込んで固化した樹脂に接触した状態で保持されるため、端子３０をしっかりと強固に保持できる。また、端子３０組込に起因する擦傷及び樹脂カス等の発生を抑制できるため、品質的にも優れたものを製造できる。

また、特許文献１では、コネクタハウジング成形後、連鎖状端子を相互に切断分離する必要があったが、本コネクタ１０では、当初から端子３０同士は電気的に分離しているため、そのような後工程は不要であり、製造が容易でかつ材料の無駄も抑制される。

また、端子３０はその側方から端子保持凹部２２に嵌め込まれるため、端子をその長手方向に沿って嵌め込む構成と比較して、端子３０とプリアライナ２０とが擦れ合う面積を小さくすることができる。これにより、プリアライナ２０及び端子３０に対する傷の発生、及び、端子３０によるプリアライナ２０の削り屑の発生等を抑制できる。

また、端子保持凹部２２は、端子３０を圧入可能な形状に形成されているため、端子３０をしっかりと保持することができ、特に、ハウジング本体部４０を成形する前及び成形途中の段階で、端子３０の脱落及び位置ずれを抑制することができる。

また、端子３０に係合部３４が形成されると共に、端子保持凹部２２に被係合部２４が形成され、係合部３４と被係合部２４との係合により端子保持凹部２２が長手方向に位置決めされるため、コネクタ１０の製造途中及び製造完了後の状態においても、端子３０の長手方向への位置ずれを抑制できる。

また、端子３０は、線材を分断して形成されたものであるため、金属板材等を打抜きプレス成形する場合と比べて、材料の無駄を抑制できる。

｛変形例｝
上記実施形態において、端子３０に形成する係合部３４及び端子保持凹部２２に形成する被係合部２４の形状は、上記例に限られない。

図１１〜図１３に示す第１変形例では、端子１３０は、間隔をあけて複数（ここでは２つ）の係合部１３４を有しており、各係合部１３４は端子１３０の外周囲全体に亘って突出する略方形つば状に形成されている。また、プリアライナ１２０の端子保持凹部１２２には、当該係合部１３４に対応する凹溝状の被係合部１２４が複数箇所（ここでは２つ）形成されている。そして、各係合部１３４が各被係合部１２４に嵌め込まれて係合し、上記と同様に端子１３０がその長手方向に沿って位置決めされる構成となっている。

また、図１４〜図１６に示す第２変形例では、端子２３０は、一つの係合部２３４を有しており、その係合部２３４は、端子２３０の長手方向中間部においてその前後部分より所定長に亘って太幅に形成された部分として構成されている。また、プリアライナ２２０の端子保持凹部２２２には、当該係合部２３４に対応する所定幅の溝状に形成された被係合部２２４が形成されている。そして、係合部２３４が被係合部２２４に嵌め込まれて係合し、上記と同様に端子２３０がその長手方向に沿って位置決めされる構成となっている。

また、図１７〜図１９に示す第３変形例では、端子３３０は、間隔をあけて複数（ここでは２つ）の係合部３３４を有しており、各係合部３３４は端子３３０の両側部でその長手方向と略直交する方向に延びる凸条形状に形成されている。また、プリアライナ３２０の端子保持凹部３２２の両側面には、当該係合部３３４に対応する凹溝状の被係合部３２４が複数箇所（ここでは２つ）形成されている。そして、各係合部３３４が各被係合部３２４に嵌め込まれて係合し、上記と同様に端子３３０がその長手方向に沿って位置決めされる構成となっている。

また、図２０〜図２２に示す第４変形例では、端子４３０は、一つの係合部４３４を有しており、その係合部４３４は、端子２３０の長手方向中間部においてその前後部分より所定長に亘って細幅（より具体的には扁平部分）に形成された部分として構成されている。また、プリアライナ４２０の端子保持凹部４２２には、当該係合部４３４に対応する所定幅の凸条に形成された被係合部４２４が形成されている。そして、被係合部４２４が係合部４３４に嵌め込まれて係合し、上記と同様に端子４３０がその長手方向に沿って位置決めされる構成となっている。

このように、係合部及び被係合部の形状、位置、数等に関して種々の変形が可能であり、また、係合部及び被係合部の凹凸関係は逆であってもよい。要するに、端子に形成された係合部と端子保持凹部に形成された被係合部とが係合し合い、端子がその長手方向に位置決めされればよい。

図２３は、複数種の端子５３０Ａ，５３０Ｂをコネクタに組込んだ場合の変形例を示す図である。

例えば、端子５３０Ａよりも端子５３０Ｂが太幅でかつ長いものであるとする。この場合、プリアライナ５２０には、端子５３０Ａ保持用の端子保持凹部５２２Ａと、端子５３０Ｂ保持用の端子保持凹部５２２Ｂとを形成すればよい。これらの端子保持凹部５２２Ａ，端子保持凹部５２２Ｂ間ピッチは不均一であってもよい。

そして、端子５３０Ａ形成用の線材加工装置５６０Ａで製造された端子５３０Ａを、プリアライナ５２０の端子保持凹部５２２Ａに圧入し、その後、端子５３０Ｂ形成用の線材加工装置５６０Ｂで製造された端子５３０Ｂを、プリアライナ５２０の端子保持凹部５２２Ｂに圧入するとよい。

この後、上記実施形態と同様に、端子５３０Ａ，５３０Ｂを保持したプリアライナ５２０をインサート物として、ハウジング本体部を金型成形すれば、複数種の端子５３０Ａ，５３０Ｂを組込んだコネクタを製造することができる。

このように、太さ及び長さ等が異なる複数種の端子５３０Ａ，５３０Ｂが混在するものであっても、比較的容易に製造することができる。

図２４は上記実施形態における端子３０にメッキを施す処理を示す説明図である。

すなわち、端子３０に対してはメッキ処理が必要とされる場合がある。この場合には、次のようにして端子３０に対するメッキ処理を施すことができる。

すなわち、端子３０がプリアライナ２０に保持された状態で、一つ又は複数のプリアライナ２０を掴んで、端子３０の一端部をメッキ槽９０の電解液９２中に浸漬する。図２４では、複数（ここでは６つ）のプリアライナ２０を同一平面上に配列しこれを枠体９８内に保持することで、より多数の端子３０に対して一括してメッキを施せるようにしている。また、端子３０の他端部を電気メッキ用の一方電極９４に接触させる。これにより、電解液９２中の金属イオンを端子３０の一端部に付着させてメッキを行う。

このようにして、プリアライナ２０に保持された複数の端子３０に対して一括して効率よくメッキを施すことができる。

実施形態に係るコネクタを示す側面図である。同上のコネクタを示す平面図である。同上のコネクタを示す背面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図１のＶ−Ｖ線断面図である。コネクタの製造装置を概略的に示す図である。コネクタの製造工程を示す図である。コネクタの製造工程を示す図である。コネクタの製造工程を示す図である。コネクタの製造工程を示す図である。第１変形例に係る端子を示す側面図である。第１変形例に係る端子を示す平面図である。第１変形例に係るプリアライナを示す平面図である。第２変形例に係る端子を示す側面図である。第２変形例に係る端子を示す平面図である。第２変形例に係るプリアライナを示す平面図である。第３変形例に係る端子を示す側面図である。第３変形例に係る端子を示す平面図である。第３変形例に係るプリアライナを示す平面図である。第４変形例に係る端子を示す側面図である。第４変形例に係る端子を示す平面図である。第４変形例に係るプリアライナを示す平面図である。複数種の端子をコネクタに組込んだ場合の変形例を示す図である。端子にメッキを施す処理を示す説明図である。

符号の説明

１０コネクタ
２０，１２０，２２０，３２０，４２０，５２０プリアライナ
２２，１２２，２２２，３２２，４２２，５２２Ａ，５２２Ｂ端子保持凹部
２４，１２４，２２４，３２４，４２４被係合部
３０，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０Ａ，５３０Ｂ端子
３４，１３４，２３４，３３４，４３４係合部
４０ハウジング本体部

Claims

端子保持凹部を複数有するプリアライナと、
前記複数の端子保持凹部のそれぞれに一定姿勢で嵌め込み保持された複数の端子と、
前記プリアライナをインサート物として金型成形されたハウジング本体部と、
を備え、
前記ハウジング本体部は、一方が開口する略筺状に形成され、
前記プリアライナが前記ハウジング本体部の底部に一体的に組込まれることで、前記複数の端子が前記底部から前記ハウジング本体部の内部及び外部に突出した状態で保持されている、コネクタ。
請求項１記載のコネクタであって、
前記端子保持凹部は、前記端子をその側方から嵌め込み可能な形状に形成されている、コネクタ。
請求項１又は請求項２記載のコネクタであって、
前記端子保持凹部は、前記端子を圧入可能な形状に形成されている、コネクタ。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のコネクタであって、
前記端子に係合部が形成されると共に、前記端子保持凹部に前記係合部と係合して前記端子をその長手方向に位置決めする被係合部が形成された、コネクタ。
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のコネクタであって、
前記端子は、線材を分断して形成されたものである、コネクタ。
複数の端子を、プリアライナに形成された複数の端子保持凹部のそれぞれに嵌め込む工程と、
前記プリアライナをインサート物として、ハウジング本体部を金型成形する工程と、
を備えるコネクタの製造方法。