JP6228776B2 - 中継コネクタ用のホルダーアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、エンジン、ミッションあるいはモータ等の筺体に装着されて内部の電線と外部の電線とを接続する中継コネクタ用のホルダーアセンブリに関する。

中継コネクタには、非導電性の取付板の表面側に端子を保持し、これらを合成樹脂製のハウジングにインサート二次成形により組み込んで形成されるものがあり、インサート二次成形前の端子の外力によるホルダーからの脱落や変形を抑制し、電気的接続の信頼性を向上させることができる中継コネクタとして、例えば、特許文献１記載の発明がある。
特許文献１記載の発明は、インサート二次成形前の端子の外力によるホルダーからの脱落や変形を抑制するために、端子をホルダーに保持した状態のホルダーアッセンブリをインサート二次成形する際に、ホルダーで端子を保持した状態でこのホルダーにカバーを取り付けることにより端子が挟持されるようにしている。
また、インサート二次成形して形成する機器用コネクタのコストダウンや生産性の向上を可能にするものとして、特許文献２記載の発明がある。
特許文献２記載の発明は、コネクタハウジングに下孔が形成された一次成形体を成形する一次成形工程と、下孔に中継端子を圧入して中間製品を形成する端子圧入工程と、中間製品を二次成形金型内にセットして、機器用コネクタを成形するインサート成形工程とからなり、一次成形体は、二次成形時にゲートからの樹脂を一次成形体上を貫通させて樹脂を流すことのできる樹脂流入開口部と、二次成形金型に内接する支持突部とを有するようにしている。
これにより、二次成形時の樹脂流れをよくし、中間製品の位置ずれを防ぐことで不良品の発生率を抑え、コストダウンや生産性の向上を可能にしている。

特開２０１２−１６４５２０号公報 特開２０１０−２７２３５４号公報

しかしながら、いずれの発明においても、中間製品をインサート成形により二次成形する場合、中間製品の出来栄えにバラツキが生じ、したがって二次成形時の生産性が低下する可能性がある。また、端子アライメント寸法の出来栄えにも改良の余地があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、中継端子を備えた中間製品をインサート二次成形して形成する場合、そのコストダウンや生産性の向上を可能にすることを目的とし、特に、中間製品をインサート成形により二次成形する場合、中間製品の出来栄えにより二次成形時の生産性が低下したり、端子アライメント寸法の出来栄えが悪くなるのを改善することを目的としている。

前述した目的を達成するために、本発明に係るホルダーアセンブリ（１）〜（４）は次のことを特徴としている。
（１）長尺状の上端子と、長尺状の下端子と、前記上端子を組み付ける長溝を上面に備えると共に前記下端子を組み付ける長溝を下面に備えたホルダーと、から成るホルダーアセンブリであって、
前記長溝は幅方向の両側に立設する側壁の間に位置し、
前記側壁は、前記長溝の長さ方向に複数箇所で、係止用ロックアームを備え、
前記係止用ロックアームに係止爪が形成され、
前記上面側の長溝と前記下面側の長溝とは、前記長さ方向に沿って互いに平行に延びており、
前記上面側の係止用ロックアームと前記下面側の係止用ロックアームとは、前記長さ方向において異なる位置に設けられていること。
（２）上記（１）記載のホルダーアセンブリにおいて、前記端子は、長さ方向の途中に横幅の広い膨出部を備え、前記端子を前記ホルダーの前記長溝に組み付けたとき前記端子の前記膨出部の位置する部位の前記側壁が切り欠かれたこと。
（３）上記（１）又は（２）記載のホルダーアセンブリにおいて、前記係止用ロックアームは、前記側壁の一部を残してその前後の側壁が切り欠きされたときの当該側壁の一部であること。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載のホルダーアセンブリにおいて、前記上面側の長溝と前記下面側の長溝とは、前記幅方向において同じ位置に設けられ、前記ホルダーには、前記長溝における前記係止用ロックアームが設けられた位置にて、前記ホルダーの厚さ方向に貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔を介して、前記上面側及び前記下面側のうち一方側の前記係止用ロックアームと、前記上面側及び前記下面側のうち他方側の前記側壁と、が連続していること。

上記（１）及び上記（４）の構成のホルダーアセンブリによれば、係止用ロックアームに係止爪があるので、端子が溝に組み込まれた後、端子が上方に飛び出すことが確実に阻止される。
上記（２）の構成のホルダーアセンブリによれば、端子が前方および後方に抜けようとしても、膨出部が側壁に当接してそれ以上の移動が阻止されるため、前方および後方への端子抜けが阻止される。
上記（３）の構成のホルダーアセンブリによれば、ホルダーが一次成形後の収縮によって変形していたとしても、二次成形時に金型にセットするとき、ホルダーアセンブリの切り欠きにより可撓性があるので、金型の形状に追従出来るためセット性が損なわれることはなく、スムーズにセットできるため、基板組み付け側のアライメント寸法が確保され、安定したアライメント寸法を確保することができる。

本発明によれば、端子が溝に組み込まれた後、端子が上方に飛び出すことが確実に阻止される。
また、端子が前方および後方に抜けようとしても、ある程度以上の移動が阻止されるため、前方および後方への端子抜けが阻止される。
さらに、二次成形時において、ホルダーが一次成形後の収縮によって変形していたとしても、二次成形時に金型にセットするとき、ホルダーアセンブリが金型の形状に追従出来るためセット性が損なわれることはなく、スムーズにセットできる。したがって、基板組み付け側のアライメント寸法が確保され、安定したアライメント寸法を確保することができる。
上記の結果、中継コネクタを金型で二次成形する際に、本発明のホルダーアセンブリを採用すると、二次成形時にホルダーアセンブリが金型の形状に追従出来るためセット性が損なわれることはなく、基板組み付け側のアライメント寸法が確保された中継コネクタを得ることができる。

図１（Ａ）は本発明に係るホルダーアセンブリの分解斜視図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の端子を挟み込んだホルダーアセンブリの斜視図である。 図２（Ａ）は本発明に係るホルダーの平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ１−Ｂ１、Ｂ２−Ｂ２、Ｂ３−Ｂ３のそれぞれの矢視断面図である。 図３（Ａ）は本発明に係るホルダーアセンブリの正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のブロック３Ｂの部位の係止用ロックアームの係止動作を説明する図である。 図４（Ａ）は本発明に係る端子の平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のブロック４Ｂの拡大図である。 図５（Ａ）は本発明に係るホルダーの正面図、図５（Ｂ）はこのホルダーを用いたホルダーアセンブリの可撓性を説明する正面図である。 図６は本発明に係るホルダーアセンブリの二次成形を説明する図で、図６（１）はホルダーアセンブリを金型に入れる前、図６（２）はホルダーアセンブリを金型に入れた状態、図６（３Ａ）は二次成形されてできた完成品である中継コネクタの平面図、図６（３Ｂ）は図６（３Ａ）の３Ｂ−３Ｂ矢視断面図である。 図７（Ａ）は図６（３Ａ）の中継コネクタの斜視図、図７（Ｂ）は正面図である。

以下、本発明に係るホルダーアセンブリについて、図面に基づいて詳細に説明する。

図１（Ａ）は本発明に係るホルダーアセンブリの分解斜視図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の端子をホルダーに組み付けて成るホルダーアセンブリの斜視図である。
ホルダーアセンブリ３０は、導電性金属からなる端子１０の２組と、非導電性の合成樹脂製のホルダー２０とから成り、ホルダー２０の表と裏にそれぞれ形成された複数本の長溝２０Ｍに、端子１０をそれぞれ表側と裏側から挟み込むことで一体的に組み込まれている。

〈端子１０〉
ホルダー２０の表側に挟み込まれる端子１０と裏側に挟み込まれる端子１０とは図１（Ａ）に示すように、同一形状をしていて、いずれも導電性金属からなる直線状の端子である。直線状の端子の中央部１０Ｍはホルダー２０に挟まれる部位で、やや幅太く形成されている。直線状の端子の両端１０Ｅは相手側メス端子に挿入されるオス端子で、中央部１０Ｍよりも幅細く形成されている。幅広の中央部１０Ｍの中で特に１箇所だけさらに幅広の平面視で矩形状をした膨出部１０Ｒが形成されていて、ホルダー２０内で端子１０が長さ方向に移動することを阻止するストッパの役割をしている。

〈ホルダー２０〉
ホルダー２０は、表側（図で上側）と裏側（図で下側）は同じような機能を有しているので、以下では、一方（表側）の形状について説明し、他方（裏側）の形状の説明は割愛する。図２（Ａ）は本発明に係るホルダーの平面図である。図２（Ａ）において、ホルダー２０は樹脂成形されており、図の上下方向（長さ方向）に延設する７個の側壁２０Ｓが表側と裏側の同じ位置にそれぞれ立設されている。側壁２０Ｓと隣りの側壁２０Ｓとの間は端子１０が挟み込まれる長溝２０Ｍとなっている。各側壁２０Ｓは、長さ方向の３箇所（図で切断線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の描かれている部位）に、係止用ロックアーム２０Ａ（２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３）を残して、その各係止用ロックアームの前後が抉（えぐ）り取られて、切り欠きとなっている。
図２（Ｂ）は図２（Ａ）の切断線Ｂ１−Ｂ１、Ｂ２−Ｂ２、Ｂ３−Ｂ３のそれぞれの矢視断面図である。図２（Ｂ）において、各係止用ロックアーム２０Ａは側壁２０Ｓの上半分の側壁の幅を半分に抉ることで、樹脂自身の弾性により弾力性を生じさせている。そして、その先端に一方向に延びる係止爪２０Ｎを形成している。
図２（Ｂ１）の具体例で説明すると、係止用ロックアーム２０Ａ１は側壁２０Ｓ１（図２（Ａ））の上左の半分の側壁が抉られて右側壁だけが残り、その残った右側壁が係止用ロックアームとなっている。係止用ロックアーム２０Ａ１は側壁の幅が半分になったことで、樹脂材料自身の弾性により弾力性を備えている。そして、係止用ロックアーム２０Ａ１の頂部右側に係止爪２０Ｎ１が形成されている。
切断線Ｂ１−Ｂ１上にある他の係止用ロックアーム２０Ａ１も同じ形状をしている。
また、図２（Ｂ２）では、係止用ロックアーム２０Ａ２は側壁２０Ｓ１（図２（Ａ））の上右の半分の側壁が抉られて左側壁だけが残り、その残った左側壁が係止用ロックアームとなっている。係止用ロックアーム２０Ａ２も同じく弾力性を備えるようになっている。そして係止用ロックアーム２０Ａ２の頂部左側に係止爪２０Ｎ２が形成されている。
切断線Ｂ２−Ｂ２上にある他の係止用ロックアーム２０Ａ２も同じ形状をしている。
さらに、図２（Ｂ３）の係止用ロックアーム２０Ａ３は係止用ロックアーム２０Ａ１と同一形状であるので同じく弾力性を備えて、係止用ロックアーム２０Ａ３の頂部右側に係止爪２０Ｎ３が形成されている。
以上のように、本発明の実施形態１によれば、係止用ロックアーム２０Ａ１と２０Ａ３の係止爪２０Ｎ１と２０Ｎ３は右側にあり、係止用ロックアーム２０Ａ２の係止爪２０Ｎ２は左側にあるので、これにより、次のようにして係止用ロックアームによる端子の飛び出しの阻止が行われる。

〈実施形態１：係止用ロックアームによる端子の飛び出しの阻止〉
次に、本発明の実施形態１による係止用ロックアームによる端子の飛び出しの阻止動作について図３を用いて説明する。
係止用ロックアームは上述したように、図３（Ａ）のホルダー２０の表側の各側壁に３箇所で係止用ロックアーム２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３が形成されている。各係止用ロックアーム２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３の頂部には、一側面に係止爪２０Ｎ１、２０Ｎ２、２０Ｎ３が形成されている。そのうち、係止用ロックアーム２０Ａ１、２０Ａ３の係止爪２０Ｎ１、２０Ｎ３は頂部の同じ側面に、そして係止用ロックアーム２０Ａ２の係止爪２０Ｎ２は頂部の反対側面に形成されている。
そこで、側壁２０Ｓ１（図２（Ｂ１））の係止用ロックアーム２０Ａ１と、この側壁２０Ｓ１の右隣の側壁２０Ｓ２（図２（Ｂ１））の係止用ロックアーム２０Ａ２との間の長溝２０Ｍ１に、端子１０の中央部１０Ｍ（図１（Ａ））が挟み込まれると、中央部１０Ｍは図３（Ｂ−１）のように係止用ロックアーム２０Ａ１の係止爪２０Ｎ１と係止用ロックアーム２０Ａ２の係止爪２０Ｎ２に接近し、そして係止爪２０Ｎ１と係止用ロックアーム２０Ａ２にそれぞれ形成された傾斜面に突き当たり、これを押し拡げて、図３（Ｂ−２）のように係止用ロックアーム２０Ａ１の係止爪２０Ｎ１と係止用ロックアーム２０Ａ２の係止爪２０Ｎ２との間を通過し、最終的に図３（Ｂ−３）のようにホルダー底部２０Ｂに当接して静止する。このとき、係止用ロックアーム２０Ａ１と係止用ロックアーム２０Ａ２は樹脂材料自身の弾性により原状復帰して、中央部１０Ｍの逆戻りを係止爪２０Ｎ１と係止爪２０Ｎ２とで阻止している。
以上の説明では、係止用ロックアーム２０Ａ３について説明しなかったが、係止用ロックアーム２０Ａ１と同じ動作をする。
なお、中央部１０Ｍと係止爪２０Ｎ１（係止爪２０Ｎ２）との間にはクリアランスＣ１を設けてあり、端子１０の上方への若干の自由な移動が許容されている。

〈実施形態２：端子の前後方向への抜けの阻止〉
次に、本発明の実施形態２による端子の前後方向への抜けの阻止構造について図４を用いて説明する。
図４（Ａ）において、端子１０には上述したように、中央部１０Ｍの中に１箇所だけさらに幅広の矩形状をした膨出部１０Ｒが形成されている。そして、ホルダー２０には、この膨出部１０Ｒを収容する収容空間２０Ｒが図４（Ｂ）のように形成されている。

《膨出部１０Ｒの収容空間２０Ｒ》
端子１０の矩形状をした膨出部１０Ｒが収容されるべき部位に存するホルダー２０の側壁２０Ｓ１と側壁２０Ｓ２を膨出部１０Ｒの前後に亘って垂直に抉り取ることで収容空間２０Ｒが形成されている。収容空間２０Ｒの前側には垂直壁２０Ｈ１が形成され、収容空間２０Ｒの後側には垂直壁２０Ｈ２がそれぞれ形成されている。
そこで、端子１０が前方に抜けようとすると、膨出部１０Ｒの前端が垂直壁２０Ｈ１に当接してそれ以上の移動が阻止され、前方への端子抜けが阻止される。
同様にして、端子１０が後方に抜けようとすると、膨出部１０Ｒの後端が垂直壁２０Ｈ２に当接してそれ以上の移動が阻止され、後方への端子抜けも阻止される。
このようにして、実施形態２により端子１０の前後方向への抜けが阻止されている。

〈端子の前後方向のクリアランス〉
また、垂直壁２０Ｈ１と垂直壁２０Ｈ２との間の距離をＬ１とし、矩形状の膨出部１０Ｒの長さ方向の一辺の長さをＬ２とすると、クリアランスＣ２＝Ｌ１−Ｌ２となるように、各寸法が取ってあるので、前後方向にクリアランスＣ２の範囲で端子１０は自由に動けるようになっている。
以上のように、端子１０は、上下方向および前後方向に抜けないように阻止されているが、上下方向にクリアランスＣ１、前後方向にクリアランスＣ２だけ自由に動けるようになっている。

〈実施形態３：ホルダーアセンブリ３０の可撓性（フレキシビリティ）〉
ホルダーアセンブリ３０は、また、実施形態３により、長さ方向において上下に撓むことのできる可撓性（フレキシビリティ）が次のように付与されている。
図５（Ａ）は本発明に係るホルダーの正面図、図５（Ｂ）は端子が図５（Ａ）のホルダーに組み込まれたホルダーアセンブリの可撓性を説明する正面図である。
図５（Ａ）において、ホルダー２０には、側壁２０Ｓの長さ方向に所定間隔で表側と裏側に交互に係止用ロックアーム２０Ａが形成されると共に、係止用ロックアーム２０Ａの周りの壁面を抉って切り欠き２０Ｋを形成している。このように切り欠き２０Ｋが表側と裏側の複数箇所に形成されたホルダー２０に端子１０を挟み込んでできたホルダーアセンブリ３０は、表側と裏側に形成されている切り欠き２０Ｋによって図５（Ｂ）の可撓方向Ｆ１、Ｆ２に撓むことができるため、次に説明する二次成形で金型にホルダーアセンブリ３０をセットした際に、ホルダーアセンブリ３０は金型の形状に追従することができ、安定したアライメント寸法を確保することができる。

〈ホルダーアセンブリ３０の二次成形〉
次に、可撓性のあるこのホルダーアセンブリを金型に入れて二次成形して、中継コネクタを得る手順について説明する。
図６は本発明に係るホルダーアセンブリの二次成形（インサート成形）を説明する図で、図６（１）はホルダーアセンブリを金型に入れる前、図６（２）はホルダーアセンブリを金型に入れた状態、図６（３Ａ）は二次成形されてできた完成品である中継コネクタの平面図、図６（３Ｂ）は図６（３Ａ）の３Ｂ−３Ｂ矢視断面図である。
図６（Ａ）において、下型９２のホルダーアセンブリ収容部９２Ｃ内にホルダーアセンブリ３０（図５（Ｂ））を収容して、下型９２に上型９１を被せて、図６（２）のように金型９０を作り、この金型９０に合成樹脂を充填して二次成形品の中継コネクタ４０を得る。
このとき、ホルダー２０（図５（Ａ））の一次成形後の収縮によってホルダー２０が変形していたとしても、図５（Ｂ）のホルダーアセンブリ３０は切り欠き２０Ｋにより可撓性があるので、ホルダーセット時に金型の形状に追従出来るためセット性が損なわれることはなく、スムーズにセットできることにより、基板組み付け側のアライメント寸法が確保され、安定したアライメント寸法を確保することができる。
このようにして、安定して確実な二次成形ができ、図６（３Ａ）の中継コネクタ４０が得られる。中継コネクタ４０は本発明に係るホルダーアセンブリ３０および別系のコネクタ３２とを内包する非導電性合成樹脂からできており、取付用のフランジ４０Ｆとカラー４０Ｃを備えている。
上述したように、二次成形前にホルダーがＦ１またはＦ２方向（図５（Ｂ））に変形していたとしてもホルダーアセンブリ３０の可撓性によって、二次成形後の中継コネクタ４０内のホルダーアセンブリ３０は、図６（３Ｂ）のように金型どおりの成形品となっている。

〈中継コネクタ〉
図７（Ａ）は、本発明に係るホルダーアセンブリの二次成形によって得られた中継コネクタの斜視図、図７（Ｂ）は正面図である。中継コネクタ４０は、例えば、エンジン、ミッションあるいはモータ等の筺体の取付孔に取り付けられて、筐体内の内部ケーブルと筐体外の外部ケーブルとを電気的に接続させるコネクタである。中継コネクタ４０は本発明に係るホルダーアセンブリ３０および別系のコネクタ３２とを内包すると他に、フランジ４０Ｆを備えている。フランジ４０Ｆは中継コネクタ４０を筺体の取付孔に取り付ける際にボルト締結される部位であり、周縁にカラー４０Ｃを複数個備えている。カラー４０Ｃは固い金属等から形成されており、フランジ４０Ｆと筺体とをする際に強い締結力がフランジ４０Ｆに及ぶのを抑制してフランジ４０Ｆを保護するためのものである。

〈まとめ〉
上記構成のホルダーアセンブリによれば、係止用ロックアームに係止爪があるので、端子が溝に組み込まれた後、端子が上方に飛び出すことが確実に阻止される。
また、端子が前方および後方に抜けようとしても、膨出部が側壁に当接してそれ以上の移動が阻止されるため、前方および後方への端子抜けが阻止される。
さらに、ホルダーが一次成形後の収縮によって変形していたとしても、二次成形時に金型にセットするとき、ホルダーアセンブリの切り欠きにより可撓性があるので、金型の形状に追従出来るためセット性が損なわれることはなく、スムーズにセットできるため、基板組み付け側のアライメント寸法が確保され、安定したアライメント寸法を確保することができる。
以上のことから、ホルダーアセンブリを金型で二次成形して中継コネクタを作る際に、本発明に係るホルダーアセンブリを採用すると、本発明に係るホルダーアセンブリは二次成形時に金型の形状に追従出来るためセット性が損なわれることはなく、基板組み付け側のアライメント寸法が確保された中継コネクタを得ることができる。

１０ 端子
１０Ｅ 両端
１０Ｍ 中央部
１０Ｒ 膨出部
２０ ホルダー
２０Ａ、２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ａ３ 係止用ロックアーム
２０Ｂ ホルダー底部
２０Ｈ１、２０Ｈ２ 垂直壁
２０Ｋ 切り欠き
２０Ｍ、２０Ｍ１ 長溝
２０Ｎ、２０Ｎ１、２０Ｎ２、２０Ｎ３ 係止爪
２０Ｒ 収容空間
２０Ｓ、２０Ｓ１、２０Ｓ２、２０Ｓ３ 側壁
３０ ホルダーアセンブリ
３２ 別系のコネクタ
４０ 中継コネクタ
４０Ｃ カラー
４０Ｆ フランジ
９０ 金型
９１ 上型
９２ 下型
９２Ｃ ホルダーアセンブリ収容部
Ｃ１、Ｃ２ クリアランス

Claims (4)

1. 長尺状の上端子と、長尺状の下端子と、前記上端子を組み付ける長溝を上面に備えると共に前記下端子を組み付ける長溝を下面に備えたホルダーと、から成るホルダーアセンブリであって、
   前記長溝は幅方向の両側に立設する側壁の間に位置し、
   前記側壁は、前記長溝の長さ方向に複数箇所で、係止用ロックアームを備え、
   前記係止用ロックアームに係止爪が形成され、
   前記上面側の長溝と前記下面側の長溝とは、前記長さ方向に沿って互いに平行に延びており、
   前記上面側の係止用ロックアームと前記下面側の係止用ロックアームとは、前記長さ方向において異なる位置に設けられていることを特徴とするホルダーアセンブリ。
2. 前記端子は、長さ方向の途中に横幅の広い膨出部を備え、
   前記端子を前記ホルダーの前記長溝に組み付けたとき前記端子の前記膨出部の位置する部位の前記側壁が切り欠かれたことを特徴とする請求項１記載のホルダーアセンブリ。
3. 前記係止用ロックアームは、前記側壁の一部を残してその前後の側壁が切り欠きされたときの当該側壁の一部であることを特徴とする請求項１又は２記載のホルダーアセンブリ。
4. 前記上面側の長溝と前記下面側の長溝とは、前記幅方向において同じ位置に設けられ、
   前記ホルダーには、前記長溝における前記係止用ロックアームが設けられた位置にて、前記ホルダーの厚さ方向に貫通する貫通孔が形成され、
   前記貫通孔を介して、前記上面側及び前記下面側のうち一方側の前記係止用ロックアームと、前記上面側及び前記下面側のうち他方側の前記側壁と、が連続していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のホルダーアセンブリ。

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