JP5399802B2

JP5399802B2 - 金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造、及び、それを有するコネクタ

Info

Publication number: JP5399802B2
Application number: JP2009172714A
Authority: JP
Inventors: 英二青樹
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-07-24
Also published as: WO2011010523A1; JP2011028969A; EP2457287B1; CN102405559B; US8360811B2; EP2457287A4; EP2457287A1; CN102405559A; US20120028509A1

Description

本発明は、例えば、丸形端子等の配線部材に電気接続される金属板と、前記配線部材と前記金属板とを固定するボルトと、を合成樹脂部材に固定する固定構造、及び、前記固定構造を有するコネクタに関するものである。

従来より、丸形端子等の配線部材とバスバ等の金属板とを、ボルト及びナットで固定して互いに電気接続する構造を有した種々の電装品が知られている。また、この種の電装品として、組み立てを容易にするために、図８に示すように、あらかじめ前記金属板及び前記ボルトがハウジング等の合成樹脂部材に固定されたものが知られている（例えば特許文献１を参照。）。

図８は、従来の金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造を示す断面図である。図８に示す金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造２０６においては、金属板２０５の両端部２５２，２５３と、この金属板２０５の貫通穴２５１に軸部２０２が通されたボルト２０１の頭部２０３と、が合成樹脂部材２０７にインサート成形されて、これら金属板２０５及びボルト２０１が合成樹脂部材２０７に固定されている。また、これら金属板２０５及びボルト２０１は、合成樹脂部材２０７の製造金型内に挿入されて所定の位置に位置決めされた後に、前記製造金型内に溶融状態の合成樹脂が流し込まれることにより合成樹脂部材２０７にインサート成形される。

また、上記金属板２０５は、合成樹脂部材２０７外に露出した上面２５０に丸形端子としてのＬＡ端子２１１が重ねられた状態で、このＬＡ端子２１１と共にボルト２０１とナット２１３の間に挟持されることによりＬＡ端子２１１と電気接続される。

特開２０００−１６４１１１号公報

しかしながら、上述した金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造２０６においては、以下に示す問題があった。即ち、上述した固定構造２０６においては、金属板２０５の両端部２５２，２５３が合成樹脂部材２０７内に埋設されており、これら両端部２５２，２５３においては金属板２０５の上面２０５より上に合成樹脂部材２０７の埋設部２７０（実線で囲んだ部分である。）が存在するので、金属板２０５の上面２５０に樹脂かぶり（合成樹脂が付着することを言う。）が生じやすいという問題があった。この樹脂かぶりが生じている場合、金属板２０５とＬＡ端子２１１との接続信頼性が低下するので望ましくない。

また、上述した固定構造２０６においては、金属板２０５の両端部２５２，２５３が合成樹脂部材７にインサート成形されることでこの金属板２０５が合成樹脂部材２０７に固定される構造であるがゆえに、この金属板２０５が、ＬＡ端子２１１と重ねられるのに必要な幅よりも大きく形成されることになり、そのために、当該固定構造２０６を有した電装品が大型化してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、金属板の上面に樹脂かぶりが生じることを回避でき、かつ、小型化が図れる金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造、及び、前記固定構造を有するコネクタを提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、金属板と、該金属板に設けられた貫通穴に通される軸部と頭部とを有するボルトと、を合成樹脂部材に固定する金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造において、前記頭部の前記軸部寄りの表面に、当該表面から凸に形成され、前記金属板の前記頭部と対向する面に食い込むことで該金属板をかしめるかしめ部が設けられており、前記かしめ部が、前記頭部の外周側から中心側に延びたリブ状に形成されており、当該かしめ部が互いに間隔をあけて複数設けられており、前記頭部が前記合成樹脂部材にインサート成形されていることを特徴とする金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記頭部の外周面にローレット加工が施されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、配線部材に電気接続される金属板と、前記配線部材と前記金属板とを固定するボルトと、前記金属板と前記ボルトとが取り付けられた合成樹脂部材と、を有するコネクタにおいて、請求項１又は請求項２に記載の金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造を有していることを特徴とするコネクタである。

請求項１に記載された発明によれば、前記頭部の前記軸部寄りの表面に、当該表面から凸に形成され、前記金属板の前記頭部と対向する面に食い込むことで該金属板をかしめるかしめ部が設けられており、前記頭部が前記合成樹脂部材にインサート成形されているので、前記金属板の両端部を前記合成樹脂部材にインサート成形せずとも、該金属板を前記ボルトを介して前記合成樹脂部材に固定することができる。また、前記金属板の両端部を前記合成樹脂部材にインサート成形する場合と比較して、前記金属板の幅を小さくすることができる。よって、前記金属板の上面に樹脂かぶりが生じることを回避でき、かつ、小型化が図れる金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造を提供することができる。さらに、前記金属板を前記かしめ部でかしめた、即ち固定した、後に前記頭部を前記合成樹脂部材にインサート成形することで、前記金属板及び前記ボルトを前記合成樹脂部材の製造金型内の所定の位置に位置決めする際、前記金属板を位置決めするだけで良く、前記インサート成形時の金型セット作業を容易にすることができる。
また、前記かしめ部が、前記頭部の外周側から中心側に延びたリブ状に形成されており、当該かしめ部が互いに間隔をあけて複数設けられているので、前記かしめ部によって前記金属板を確実にかしめること、即ち固定すること、ができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記頭部の外周面にローレット加工が施されているので、前記頭部の外周面と前記合成樹脂部材との摩擦力が大きくなり、そのために、前記ボルトの軸部にナットが螺合される際に前記ボルトに加えられるトルクが前記金属板に伝わることを防止でき、また、前記ボルトが空転したり前記合成樹脂部材から外れることを確実に防止できる。

請求項３に記載された発明によれば、配線部材に電気接続される金属板と、前記配線部材と前記金属板とを固定するボルトと、前記金属板と前記ボルトとが取り付けられた合成樹脂部材と、を有するコネクタにおいて、請求項１又は請求項２に記載の金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造を有しているので、前記配線部材と前記金属板との接続信頼性が高く、小型化が図れるコネクタを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造を有するコネクタの斜視図である。図１に示されたコネクタの斜視図である。図１に示されたコネクタの平面図である。図１に示された固定構造を構成するボルトの斜視図である。図１に示された固定構造の組み立て方法を説明する説明図である。図５に示されたボルトのかしめ部が金属板をかしめて、ボルトと金属板とが固定された状態を示す平面図である。図６中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。従来の金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造を示す断面図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る「金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造」及び、「金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造」及び前記固定構造を有するコネクタを図１ないし図７を参照しながら説明する。

本発明の「金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造」は、金属板と、該金属板に設けられた貫通穴に通される軸部と頭部とを有するボルトと、を合成樹脂部材に固定する固定構造である。以下、本発明の「金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造」がコネクタに用いられたものについて説明する。

上記コネクタ１０は、図１ないし図３に示すように、電線１２の端末に接続された「配線部材」としてのＬＡ端子１１に電気接続される「金属板」としての一対のバスバ５と、ＬＡ端子１１と各バスバ５とを固定する複数のボルト１と、一対のバスバ５と複数のボルト１とが取り付けられた「合成樹脂部材」としてのハウジング９と、「金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造６（以下、省略して固定構造６と呼ぶ。）」と、を有している。

上記一対のバスバ５は、薄い金属板にプレス加工等が施されて得られるものである。各バスバ５は、上記ＬＡ端子１１に電気接続される箇所である接続部５０（図１、図３を参照。）と、図示しないコネクタに電気接続される端子部５２（図２を参照。）と、を一体に有している。前記接続部５０は、ボルト１の軸部２が通される貫通穴５１を有する環状に形成されており、ハウジング９の上面に配置されている。前記端子部５２は、接続部５０に連なり帯状に延びた部分がハウジング９の下面から立設するように曲げられて形成されている。

また、本明細書においては、便宜上、「ハウジング９の上面」及び「ハウジング９の下面」という表現を用いているが、これら「上」「下」は、必ずしも実際の方向と一致していなくても良い。即ち、本発明においては、「ハウジング９の上面」が「ハウジング９の下面」の下側に位置していても良い。

上記ボルト１は、金属で構成されており、図４に示すように、円柱状に形成され雄ねじが切られた軸部２と、軸部２の一端部に設けられた円盤状の頭部３と、を一体に有している。また、複数のボルト１は、それぞれ、軸部２が上記接続部５０の貫通穴５１に通されてハウジング９の上面から立設している。

上記ハウジング９は、合成樹脂で構成されており、上述した一対のバスバ５と複数のボルト１とを取り付けた本体部７と、本体部７の裏面から筒状に立設し、上述した一対のバスバ５の各端子部５２を包囲する筒部８と、を一体に有している。

続いて、本発明の固定構造６について詳細に説明する。固定構造６は、図３に示すように、上述したバスバ５と、ボルト１の頭部３と、ハウジング９の本体部７と、で構成されている。

即ち、ボルト１の頭部３の軸部２寄りの表面３ａには、当該表面３ａから凸に形成され、バスバ５の接続部５０に食い込むことで該接続部５０をかしめる、即ち固定する、かしめ部４が複数設けられている。また、これら複数のかしめ部４は、それぞれ頭部３の外周側から中心側に延びたリブ状に形成されており、互いに間隔をあけて設けられている。また、頭部３の外周面３ｂには、ボルト１の回転止めのための凹凸であるローレット加工が施されている。そして、このような頭部３及び頭部３のかしめ部４にかしめられたバスバ５が本体部７にインサート成形されて該本体部７に固定されている。

次に、ボルト１の頭部３及びバスバ５を本体部７即ちハウジング９にインサート成形する際の手順について説明する。まず、図５に示すように、ボルト１の軸部２をバスバ５の貫通穴５１に通す。そして、図６に示すように、バスバ５とボルト１の頭部３とを互いに近付く方向に加圧して複数のかしめ部４をバスバ５の接続部５０に食い込ませる。こうすることで、図７に示すように、複数のかしめ部４が接続部５０をかしめ、接続部５０即ちバスバ５をボルト１の頭部３の表面３ａに固定する。

そして、互いに固定されたボルト１とバスバ５とをハウジング９の製造金型内に挿入し、バスバ５を所定の位置に位置決めする。また、バスバ５を所定の位置に位置決めすることで、ボルト１も同時に所定の位置に位置決めされる。こうして金型セット作業を行った後、ハウジング９の製造金型内に溶融状態の合成樹脂を流し込み、該合成樹脂を硬化させることで、ボルト１の頭部３及びバスバ５をハウジング９にインサート成形する。

上述した手順で製造されたコネクタ１０においては、図３に示すように、頭部３の全てと、接続部５０の厚み方向の頭部３寄りの半分と、端子部５２の接続部５０寄りの端部と、が本体部７内に埋設されている。また、接続部５０の頭部３から離れた側の上面５０ａは、その全面が本体部７外に露出している。

上記構成のコネクタ１０は、図１に示すように、ＬＡ端子１１の穴内にボルト１の軸部２が通され、この軸部２にナット１３が螺合されることで、接続部５０とＬＡ端子１１とが互いに電気接続される。また、図示しないコネクタが筒部８内に挿入されて該コネクタの端子が端子部５２と嵌合されることで、前記コネクタの端子と端子部５２とが互いに電気接続される。このようにして、コネクタ１０は、電線１２と図示しないコネクタとをバスバ５を介して電気接続する。

このように、本発明では、バスバ５の接続部５０がかしめ部４によってボルト１の頭部３に固定されているので、接続部５０の両端部を本体部７内に埋設せずとも、この接続部５０を本体部７に確実に固定することができる。そして、接続部５０の上面５０ａ全面が本体部７の上面よりも上に位置付けられた、即ち接続部５０の上面５０ａ全面が本体部７外に露出した構成の本コネクタ１０は、接続部５０の上面５０ａに樹脂かぶりが生じることがないので、ＬＡ端子１１と接続部５０即ちバスバ５との接続信頼性を高めることができる。

また、本発明では、接続部５０の両端部が本体部７内に埋設されず、上面５０ａ全面が本体部７外に露出しているので、接続部５０の幅をＬＡ端子１１と重ねられるのに最小限必要な幅とすることができ、そのために、接続部５０の両端部を本体部７内に埋設する場合と比較して、接続部５０即ちバスバ５の幅を小さくすることができる。よって、バスバ５の金属量及びハウジング９の樹脂量を少なくすることができるとともに本コネクタ１０を小型化することができる。

また、本発明では、接続部５０を複数のかしめ部４でかしめた、即ち固定した、後にボルト１の頭部３及びバスバ５をハウジング９にインサート成形することで、バスバ５及びボルト１をハウジング９の製造金型内の所定の位置に位置決めする際、バスバ５を位置決めするだけで良く、前記インサート成形時の金型セット作業を容易にすることができる。

また、ボルト１の軸部２にナット１３を螺合させる際、このボルト１には軸部２を中心としたトルクが加えられるが、本発明では、本体部７内に埋設された頭部３の外周面３ｂにローレット加工が施されているので、この頭部３の外周面３ｂと本体部７との摩擦力が大きくなり、そのために、ボルト１に加えられるトルクがバスバ５に伝わることを防止でき、また、ボルト１が空転したり本体部７から外れることを確実に防止できる。

また、上述した実施形態では、接続部５０の厚み方向の半分が本体部７内に埋設された構成であったが、本発明においては、接続部５０全体、即ち金属板全体、が本体部７外に位置付けられていても良い。

また、上述した実施形態では、ボルト１は、頭部３が円盤状に形成され、この頭部３の外周面３ｂにローレット加工が施されている構成であったが、本発明においては、必ずしも前記頭部が円盤状に形成されていなくても良く、例えば、前記頭部が正六角柱などの多角柱状に形成されていても良い。またその場合は、前記頭部の外周面にローレット加工が施されていなくても、上述したボルト１の頭部３と同様の効果を得ることができる。即ち、頭部を多角柱状にすることで、当該頭部の外周面と合成樹脂部材との摩擦力が大きくなり、そのために、このボルトの軸部にナットが螺合される際にボルトに加えられるトルクが金属板に伝わることを防止でき、さらに頭部の外周面に周方向に溝を設けることで、ボルトが空転したり合成樹脂部材から外れることを確実に防止できる。

また、本発明の「金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造」は、上述したコネクタ１０だけに限らず、自動車に搭載される電気接続箱や、ヒューズ、バッテリなど、如何なる電装品にも用いることが可能である。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ボルト
２軸部
３頭部
３ａ表面
３ｂ外周面
４かしめ部
５バスバ（金属板）
６金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造
９ハウジング（合成樹脂部材）
１０コネクタ
１１ＬＡ端子（配線部材）
５１貫通穴

Claims

金属板と、該金属板に設けられた貫通穴に通される軸部と頭部とを有するボルトと、を合成樹脂部材に固定する金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造において、
前記頭部の前記軸部寄りの表面に、当該表面から凸に形成され、前記金属板の前記頭部と対向する面に食い込むことで該金属板をかしめるかしめ部が設けられており、
前記かしめ部が、前記頭部の外周側から中心側に延びたリブ状に形成されており、当該かしめ部が互いに間隔をあけて複数設けられており、
前記頭部が前記合成樹脂部材にインサート成形されている
ことを特徴とする金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造。
前記頭部の外周面にローレット加工が施されている
ことを特徴とする請求項１に記載の金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造。
配線部材に電気接続される金属板と、前記配線部材と前記金属板とを固定するボルトと、前記金属板と前記ボルトとが取り付けられた合成樹脂部材と、を有するコネクタにおいて、
請求項１又は請求項２に記載の金属板及びボルトの合成樹脂部材への固定構造を有している
ことを特徴とするコネクタ。