JP5151743B2 - コネクタ及びコネクタの製造方法 - Google Patents

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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 (6)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
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