JP6209551B2 - コネクタ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタ及びその製造方法に関する。
例えば、トランスミッション内の電装部品とトランスミッション外の電源や制御装置などの機器とを電気的に接続して中継する中継コネクタには、トランスミッション内のオイルのコネクタ嵌合部への浸入を遮断すべく、シール性が要求される。
このような中継コネクタは、ハウジングと、ハウジングに設けられた中継端子とを備えており、ハウジングには、中継端子との間のシール性を確保するためにシール材が充填されている(例えば、特許文献1,2参照)。
特開2014−127429号公報 特開2014−60099号公報
ところで、特許文献1に記載の中継コネクタは、中継端子をインサート成形によってハウジングに一体的に設けている。このため、中継端子をインサート成形するための大がかりな成形設備が必要であり、設備費が嵩んでしまう。
特許文献2に記載の中継コネクタは、ハウジングに形成された貫通孔に中継端子を圧入したもので、インサート成形のための大がかりな成形設備が不要である。しかし、この中継コネクタは、プレス加工によって金属板から打ち抜いた中継端子を用いている。このようなプレス加工で形成する中継端子では、メッキのない破断面が形成されるため、シール材との密着性が不均一となってシール性の低下を招いたり、耐食性の低下を招くおそれがある。このため、特許文献2に記載の技術では、プレス加工で形成した中継端子を洗浄し、その後、メッキ処理を施すという煩雑な後メッキ工程を要していた。また、この中継端子は、プレス加工によって金属板から打ち抜いて形成するため、歩留りが悪く、しかも、ダレやバリなどが生じることでもシール材との密着性が不均一となり、接続相手の端子との接続信頼性も低下するおそれもある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、設備費を抑えつつ容易に製造でき、しかも、歩留りの向上が図れ、良好なシール性及び接続信頼性を得ることができる高品質なコネクタ及びその製造方法を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記(1)から(3)を特徴としている。
(1) ハウジング本体と、前記ハウジング本体に形成された、前記ハウジング本体の内部を分割する隔壁部と、前記隔壁部を表裏に貫通する圧入孔と、を有する樹脂製のハウジングと、
予めメッキ処理が施された導電性金属材料からなる長尺の線材が所定長さに形成され、前記圧入孔に圧入されて中間部が前記隔壁部に固定された棒状の端子と、
前記隔壁部の一方側の面を覆うように充填され、前記隔壁部と前記端子とに接着して前記圧入孔を封止するシール材と、
を備え
前記端子は、前記隔壁部の他方側の面より他方側の、前記他方側の面に隣接する位置であって相手側コネクタの嵌合時に前記相手側コネクタの端子と接触しない位置にて、外方へ突出する係止ダボを有することを特徴とするコネクタ。
(2) 前記端子は、前記隔壁部に固定される中間部に、外方へ突出する固定ダボを有する
ことを特徴とする(1)に記載のコネクタ。
(3) 前記ハウジングは、前記ハウジング本体が筒状に形成され、前記ハウジング本体の内部が前記隔壁部で軸方向に分割されることで両端側に嵌合凹部を有し、
それぞれの前記嵌合凹部には、前記隔壁部から突出された前記端子の端部が配置されている
ことを特徴とする(1)または(2)に記載のコネクタ。
上記(1)の構成のコネクタでは、ハウジングの隔壁部の圧入孔に端子が圧入されて固定されているので、インサート成形によって端子をハウジングに一体化させたものと比較し、大がかりな成形設備を用いることなく容易に製造でき、設備費を抑えることができる。
さらに、ハウジングに固定された端子が、予めメッキ処理が施された長尺の導電性金属材料からなる線材を所定長さに切断することで形成されたものであるので、プレス加工で形成する端子を用いた場合と比較し、歩留りの向上を図ることができる。また、メッキのない破断面が形成されないので、煩雑な後メッキ処理や面取りを行うことなく、良好な耐食性及び相手端子との良好な接続信頼性を確保することができ、高い品質を確保できる。
しかも、予めメッキした線材からなる端子は、ダレやバリがなく、しかも、全周にわたってメッキが均一に施されているので、端子の周囲におけるシール材との密着性を均一にすることができ、良好なシール性を確保できる。
上記(2)の構成のコネクタでは、端子を圧入孔へ圧入することで、端子の固定ダボが圧入孔の内面に食い込むので、隔壁部への端子の固定強度を高めることができる。これにより、端子に外力が作用した際の端子の変動を抑制でき、シール材と端子との良好な接着状態を維持し、良好なシール性を確保できる。
上記(3)の構成のコネクタでは、ハウジングのそれぞれの嵌合凹部に相手側コネクタを嵌合させることで、隔壁部に固定された端子を介して相手側コネクタの端子同士を導通接続させることができ、しかも、シール材によってそれぞれの嵌合凹部の間を確実にシールすることができる。
また、上述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタの製造方法は、下記(4)を特徴としている。
(4) メッキ処理が施された導電性金属材料からなる長尺の線材を所定長さの棒状の端子であって所定位置にて外方へ突出する係止ダボを有する端子として形成する端子形成工程と、
ハウジング本体と、前記ハウジング本体に形成された、前記ハウジング本体の内部を分割する隔壁部と、前記隔壁部を表裏に貫通する圧入孔と、を有する樹脂製のハウジングに対して、前記係止ダボを保持しながら他方側から一方側へ向けて、前記係止ダボが、前記隔壁部の他方側の面より他方側の、前記他方側の面に隣接する位置であって相手側コネクタの嵌合時に前記相手側コネクタの端子と接触しない位置に達するまで、前記圧入孔に前記端子を圧入し、前記端子の中間部を前記隔壁部に固定する端子圧入工程と、
前記隔壁部の一方側の面を覆うようにシール材を充填して硬化させ、前記シール材を前記隔壁部と前記端子とに接着させて前記圧入孔を封止させるシール工程と、
を含むことを特徴とするコネクタの製造方法。
上記(4)の構成のコネクタの製造方法では、良好なシール性及び接続信頼性が得られた高品質なコネクタを、設備費の抑制及び歩留りの向上を図りつつ容易に製造できる。
本発明によれば、設備費を抑えつつ容易に製造でき、しかも、歩留りの向上が図れ、良好なシール性及び接続信頼性を得ることができる高品質なコネクタ及びその製造方法を提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本実施形態に係るコネクタを示す図であって、図1(a)はコネクタの断面図、図1(b)は図1(a)のA部拡大図である。 図2は、本実施形態に係るコネクタを構成するハウジングの断面図である。 図3は、本実施形態に係るコネクタを構成する棒状端子を示す図であって、図3(a)は棒状端子の斜視図、図3(b)は図3(a)のB部拡大図である。
以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るコネクタを示す図であって、図1(a)はコネクタの断面図、図1(b)は図1(a)のA部拡大図である。
図1(a)に示すように、本実施形態に係るコネクタ11は、例えば、車両のトランスミッションを収容するトランスミッションケース1などに取り付けられる。コネクタ11は、トランスミッションケース1のケース外部1Aに配置された電源や制御装置などの機器とケース内部1Bに収容された電装部品との間の接続に用いられる中継コネクタである。このコネクタ11は、トランスミッションケース1に形成された取付孔2に嵌合されてトランスミッションケース1に取り付けられる。コネクタ11は、両端が接合部11A,11Bとされており、これらの接合部11A,11Bに、相手側コネクタが接合される。コネクタ11は、トランスミッションケース1に取り付けられることで、接合部11Aがケース外部1A側に配置され、接合部11Bがケース内部1B側に配置される。
コネクタ11は、ハウジング21と、複数の棒状端子31とを備えている。また、コネクタ11には、一方の接合部11A側にシール材41が充填されている。
図2は、本実施形態に係るコネクタを構成するハウジングの断面図である。
図2に示すように、ハウジング21は、ハウジング本体22と、隔壁部23とを有している。このハウジング21は、例えば、ガラス繊維が含有されたポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂などの絶縁性を有する合成樹脂を射出成形することで成形されている。ハウジング本体22は、円筒状に形成されており、隔壁部23は、ハウジング本体22内における軸方向の中間部に形成されている。ハウジング本体22は、その内部が隔壁部23で軸方向に分割され、これにより、ハウジング21には、ハウジング本体22と隔壁部23とから形成された嵌合凹部21A,21Bが形成されている。これらの嵌合凹部21A,21Bには、それぞれ相手側コネクタのハウジングが嵌合される。また、ハウジング21には、軸方向の中間部における外周に、周方向へわたる収容溝24が形成されている。
隔壁部23には、表裏に貫通する複数の圧入孔25が形成されている。これらの圧入孔25には、一方側の嵌合凹部21B側から棒状端子31が圧入される。圧入孔25における一方側の嵌合凹部21B側の縁部には、他方の嵌合凹部21A側へ向かって次第に窄まるガイド部26が形成されている(図1(b)参照)。ガイド部26は、圧入孔25へ圧入される棒状端子31が接触されることで、棒状端子31を圧入孔25の中心へ案内する。圧入孔25は、断面視矩形状の角孔であり、棒状端子31の外形と略同一の断面形状に形成されている。
図3は、本実施形態に係るコネクタを構成する棒状端子を示す図であって、図3(a)は棒状端子の斜視図、図3(b)は図3(a)のB部拡大図である。
図3(a)に示すように、棒状端子31は、断面視矩形状の棒状に形成されている。棒状端子31は、銅または銅合金等の導電性金属材料から形成されている。この棒状端子31には、先メッキによって、例えば、銅下地の錫メッキが施されている。この棒状端子31は、予めメッキが施された長尺の角線材を所定の長さに切断することで形成されている。図3(b)に示すように、棒状端子31の中間部には、外方へ突出する固定ダボ32,33及び係止ダボ34が形成されている。また、棒状端子31には、その両端部に、先細り形状のテーパ部36が形成されており、相手側コネクタのメス端子との接続時にメス端子へ円滑に案内されるようになっている。棒状端子31の固定ダボ32,33、係止ダボ34及びテーパ部36は、長尺の角線材を所定長さに切断する際に形成される。
図1(b)に示すように、この棒状端子31は、ハウジング21の隔壁部23に形成された圧入孔25に、圧入機によって圧入されている。これにより、棒状端子31は、その中間部が隔壁部23に固定され、その両端が、ハウジング21の嵌合凹部21A,21Bに配置されている。棒状端子31は、圧入孔25のガイド部26が形成された嵌合凹部21B側から、固定ダボ32を前方に向けて嵌合凹部21A側へ向かって圧入される。棒状端子31を圧入する圧入機は、係止ダボ34を係止して棒状端子31を圧入孔25へ圧入する。隔壁部23の圧入孔25に圧入されることで、棒状端子31の二つの固定ダボ32,33が圧入孔25の内面に食い込む。これにより、棒状端子31は、隔壁部23に確実に固定される。なお、係止ダボ34は、圧入孔25に圧入されることなく、圧入孔25よりも嵌合凹部21B側に配置される。
コネクタ11の一方の接合部11A側に設けられたシール材41は、棒状端子31が突出する隔壁部23の嵌合凹部21A側に、隔壁部23の表面を覆うように充填されて硬化され、ハウジング21と棒状端子31とに接着されている。このシール材41によって、棒状端子31が突出された隔壁部23の各圧入孔25が封止されてシールされている。このシール材41としては、例えば、シリコン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられる。
次に、上記のコネクタ11の製造方法について説明する。
(端子形成工程)
メッキ処理済みの長尺の角線材を所定長さに切断し、棒状端子31を形成する。なお、このとき、棒状端子31に、固定ダボ32,33、係止ダボ34及びテーパ部36を形成する。
(端子圧入工程)
射出成形によって成形したハウジング21に対して、その隔壁部23の圧入孔25に、圧入機で棒状端子31を圧入する。これにより、ハウジング21に棒状端子31の中間部を固定し、各棒状端子31の両端をハウジング本体22の嵌合凹部21A,21B内に配置させる。棒状端子31を圧入孔25に圧入すると、棒状端子31の固定ダボ32,33が圧入孔25の内面に食い込む。これにより、棒状端子31は、隔壁部23に対して確実に固定される。
(シール工程)
ハウジング21の嵌合凹部21Aに、隔壁部23の表面を覆うようにシール材41を充填し、加熱して硬化させる。すると、ハウジング21の嵌合凹部21Aを形成する隔壁部23と嵌合凹部21A内に突出した棒状端子31の一部とにシール材41が接着する。これにより、シール材41によって隔壁部23における棒状端子31が圧入された圧入孔25が封止されてシール構造が構成される。
上記のようにして製造されたコネクタ11は、ハウジング21の外周に形成された収容溝にOリング51を嵌めた状態でトランスミッションケース1の取付孔2に嵌合される。これにより、コネクタ11は、Oリング51によってトランスミッションケース1との間がシールされた状態でトランスミッションケース1に取り付けられる。
このように、トランスミッションケース1に取り付けられたコネクタ11には、ハウジング21の嵌合凹部21Aにケース外部1Aの電源や制御装置などの機器の相手側コネクタのハウジングが嵌合されることで接合部11Aに相手側コネクタが接合される。また、ハウジング21の嵌合凹部21Bにケース内部1Bに収容された電装部品の相手側コネクタのハウジングが嵌合されることで接合部11Bに相手側コネクタが接合される。これにより、コネクタ11の棒状端子31を介して相手側コネクタのそれぞれのメス端子同士が導通接続され、よって、ケース外部1Aの機器とケース内部1Bの電装部品とが電気的に接続される。
このコネクタ11では、シール材41によって隔壁部23における棒状端子31が圧入された圧入孔25が封止されているので、それぞれの嵌合凹部21A,21Bの間が確実にシールされる。これにより、トランスミッション内のオイルの圧入孔25から外部への漏出が防止される。
以上、説明したように、本実施形態に係るコネクタ11によれば、ハウジング21の隔壁部23の圧入孔25に棒状端子31が圧入されて固定されているので、インサート成形によって棒状端子をハウジングに一体化させたものと比較し、大がかりな成形設備を用いることなく容易に製造でき、設備費を抑えることができる。
さらに、ハウジング21に固定された棒状端子31が、予めメッキ処理が施された長尺の導電性金属材料からなる角線材を所定長さに切断することで形成されたものであるので、プレス加工で形成する棒状端子を用いた場合と比較し、歩留りを向上できる。また、メッキのない破断面が形成されないので、煩雑な後メッキ処理や面取りを行うことなく、良好な耐食性及び相手端子との良好な接続信頼性を確保することができ、高い品質を確保できる。
しかも、予めメッキした角線材からなる棒状端子31は、ダレやバリがなく、しかも、四面全周にわたってメッキが均一に施されているので、棒状端子31の周囲におけるシール材41との密着性を均一にすることができ、良好なシール性を確保できる。
また、棒状端子31は、隔壁部23に固定される中間部に、外方へ突出する固定ダボ32,33を有している。したがって、棒状端子31を圧入孔25へ圧入することで、棒状端子31の固定ダボ32,33が圧入孔25の内面に食い込むので、隔壁部23への棒状端子31の固定強度を高めることができる。これにより、棒状端子31に外力が作用した際の棒状端子31の変動を防止でき、シール材41と棒状端子31との良好な接着状態を維持し、良好なシール性を確保できる。
また、本実施形態に係るコネクタ11は、ハウジング21の両端側に嵌合凹部21A,21Bを有する中継コネクタであるので、これらの嵌合凹部21A,21Bに相手側コネクタをそれぞれ嵌合させることで、隔壁部23に固定された棒状端子31を介して相手側コネクタの端子同士を導通接続させることができ、しかも、シール材41によってそれぞれの嵌合凹部21A,21Bの間を確実にシールすることができる。
ところで、ハウジング21の両端側に嵌合凹部12A,21Bを有する中継コネクタからなるコネクタ11では、図1に示すように、棒状端子31は、隔壁部23の圧入孔25への圧入方向奥側(図1における右側)から順に、要メッキ領域MA、要メッキ領域MB、非メッキ許容領域MC、要メッキ領域MDとなる。棒状端子31の両端側の要メッキ領域MA,MDは、相手側コネクタとの端子接続により電気的特性を確保するためにメッキ層が必要な領域であり、棒状端子31の中間部における圧入方向奥側寄りの要メッキ領域MBは、シール材41との密着性を確保するためにメッキ層が必要な領域である。棒状端子31の中間部における圧入方向手前寄りの非メッキ許容領域MCは、相手側コネクタとの端子間の電気的接続がなく、また、シール材41によるシールもされない領域であるため、メッキ層が剥がれていても問題が生じない領域である。このような棒状端子31は、端子の圧入工程において、例えば、圧入機の端子保持チャックによって係止ダボ34が保持されて圧入孔25へ押し込まれる。このとき、係止ダボ34またはその近傍は、端子保持チャックが保持することによってメッキが剥離するおそれがあるが、この端子保持チャックによって保持される係止ダボ34及びその近傍は、メッキ層が剥がれていても問題が生じない非メッキ許容領域MCであるので、端子間の電気的接続にも、シール材41との密着性にも何ら影響を与えるようなことはない。
上記のことから、本発明は、両側の嵌合凹部12A,21Bにコネクタが嵌合され、さらに、充填されたシール材41でシールされた中継コネクタのように、棒状端子31が、圧入方向奥側から要メッキ領域MA、要メッキ領域MB、非メッキ許容領域MC、要メッキ領域MDとなるコネクタに有用である。
また、本実施形態に係るコネクタの製造方法によれば、予めメッキ処理が施された長尺の導電性金属材料からなる角線材を所定長さに切断して棒状端子31を形成し、この棒状端子31をハウジング21の隔壁部23の圧入孔25に圧入して固定し、隔壁部23の一方側の面を覆うようにシール材41を充填して硬化させることで、圧入孔25がシール材41で封止されたコネクタ11を製造する。したがって、良好なシール性及び接続信頼性が得られた高品質なコネクタ11を、設備費の抑制及び歩留りの向上を図りつつ容易に製造できる。
なお、上記実施形態では、断面視矩形状の角孔からなる圧入孔25に断面視矩形状の棒状端子31を圧入したが、断面視円形状の丸孔からなる圧入孔25に断面視円形状の棒状端子31を圧入しても良い。この場合、棒状端子31は、長尺の丸線材を所定長さに切断することで形成する。
また、シール材41は、コネクタ11の一方の接合部11A側に限らず、コネクタ11の他方の接合部11B側に設けても良く、また、これらの接合部11A,11Bの両方に設けても良い。
また、上記実施形態のコネクタ11は、その両側から相手側コネクタが接合される中継コネクタを例示して説明したが、本発明は、一端側に相手側コネクタが接合され、他端側が回路基板等に実装されるコネクタにも適用可能である。
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
ここで、上述した本発明に係るコネクタ及びその製造方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[4]に簡潔に纏めて列記する。
[1] ハウジング本体(22)と、前記ハウジング本体(22)に形成された、前記ハウジング本体(22)の内部を分割する隔壁部(23)と、前記隔壁部(23)を表裏に貫通する圧入孔(25)と、を有する樹脂製のハウジング(21)と、
予めメッキ処理が施された導電性金属材料からなる長尺の線材が所定長さに形成され、前記圧入孔(25)に圧入されて中間部が前記隔壁部(23)に固定された棒状の端子(棒状端子31)と、
前記隔壁部(23)の少なくとも一方側の面を覆うように充填され、前記隔壁部(23)と前記端子(棒状端子31)とに接着して前記圧入孔(25)を封止するシール材(41)と、
を備えることを特徴とするコネクタ。
[2] 前記端子(棒状端子31)は、前記隔壁部(23)に固定される中間部に、外方へ突出する固定ダボ(32,33)を有する
ことを特徴とする[1]に記載のコネクタ。
[3] 前記ハウジング(21)は、前記ハウジング本体(22)が筒状に形成され、前記ハウジング本体(22)の内部が前記隔壁部(23)で軸方向に分割されることで両端側に嵌合凹部(21A,21B)を有し、
それぞれの前記嵌合凹部(21A,21B)には、前記隔壁部(23)から突出された前記端子(棒状端子31)の端部が配置されている
ことを特徴とする[1]または[2]に記載のコネクタ。
[4] メッキ処理が施された導電性金属材料からなる長尺の線材を所定長さの棒状の端子(棒状端子31)として形成する端子形成工程と、
ハウジング本体(22)と、前記ハウジング本体(22)に形成された、前記ハウジング本体(22)の内部を分割する隔壁部(23)と、前記隔壁部(23)を表裏に貫通する圧入孔(25)と、を有する樹脂製のハウジング(21)に対して、前記圧入孔(25)に前記端子(31)を圧入し、前記端子(31)の中間部を前記隔壁部(23)に固定する端子圧入工程と、
前記隔壁部(23)の少なくとも一方側の面を覆うようにシール材(41)を充填して硬化させ、前記シール材(41)を前記隔壁部(23)と前記端子(31)とに接着させて前記圧入孔(25)を封止させるシール工程と、
を含むことを特徴とするコネクタの製造方法。
11:コネクタ
21:ハウジング
21A,21B:嵌合凹部
22:ハウジング本体
23:隔壁部
25:圧入孔
31:棒状端子(端子)
32,33:固定ダボ
41:シール材

Claims (4)

  1. ハウジング本体と、前記ハウジング本体に形成された、前記ハウジング本体の内部を分割する隔壁部と、前記隔壁部を表裏に貫通する圧入孔と、を有する樹脂製のハウジングと、
    予めメッキ処理が施された導電性金属材料からなる長尺の線材が所定長さに形成され、前記圧入孔に圧入されて中間部が前記隔壁部に固定された棒状の端子と、
    前記隔壁部の一方側の面を覆うように充填され、前記隔壁部と前記端子とに接着して前記圧入孔を封止するシール材と、
    を備え
    前記端子は、前記隔壁部の他方側の面より他方側の、前記他方側の面に隣接する位置であって相手側コネクタの嵌合時に前記相手側コネクタの端子と接触しない位置にて、外方へ突出する係止ダボを有する
    ことを特徴とするコネクタ。
  2. 前記端子は、前記隔壁部に固定される中間部に、外方へ突出する固定ダボを有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記ハウジングは、前記ハウジング本体が筒状に形成され、前記ハウジング本体の内部が前記隔壁部で軸方向に分割されることで両端側に嵌合凹部を有し、
    それぞれの前記嵌合凹部には、前記隔壁部から突出された前記端子の端部が配置されている
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコネクタ。
  4. メッキ処理が施された導電性金属材料からなる長尺の線材を所定長さの棒状の端子であって所定位置にて外方へ突出する係止ダボを有する端子として形成する端子形成工程と、
    ハウジング本体と、前記ハウジング本体に形成された、前記ハウジング本体の内部を分割する隔壁部と、前記隔壁部を表裏に貫通する圧入孔と、を有する樹脂製のハウジングに対して、前記係止ダボを保持しながら他方側から一方側へ向けて、前記係止ダボが、前記隔壁部の他方側の面より他方側の、前記他方側の面に隣接する位置であって相手側コネクタの嵌合時に前記相手側コネクタの端子と接触しない位置に達するまで、前記圧入孔に前記端子を圧入し、前記端子の中間部を前記隔壁部に固定する端子圧入工程と、
    前記隔壁部の一方側の面を覆うようにシール材を充填して硬化させ、前記シール材を前記隔壁部と前記端子とに接着させて前記圧入孔を封止させるシール工程と、
    を含むことを特徴とするコネクタの製造方法。
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