JP6344320B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、コネクタに関する。

例えば、端子がハウジングに埋設されたコネクタとして、特開２０１５−９５３５５号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。このコネクタの端子は、機器側端子に接続される接続部とハウジングに埋設された部分とがクランク状に屈曲されたクランク部を介して連結されており、クランク部から真っ直ぐ延出された部分がハウジングに埋設されている。

特開２０１５−９５３５５号公報

ところで、上記のようなコネクタのハウジングを成形する際には、例えば、クランク部の端部を成形金型で挟持しつつ、接続部を成形金型で支持し、成形金型内に成形樹脂を射出する。そして、成形樹脂が硬化してハウジングが成形されたところで成形金型から端子が埋設されたハウジングを取り出す。

ところが、成形金型内に射出された成形樹脂は、収縮しつつ硬化するため、硬化収縮の際に成形樹脂に埋設された部分がハウジング側に引き寄せられることで、端子のクランク部における屈曲された部分が延びて、端子が塑性変形してしまう虞がある。仮に、端子が塑性変形しなかったとしても、成形金型からハウジングを取り出した際に、端子のクランク部が正規の形態に弾性復帰することで接続部に位置ずれが生じてしまう。

本明細書では、ハウジングを成形した際の端子の変形もしくは端子の位置ずれを抑制する技術を開示する。

本明細書によって開示される技術は、端子を合成樹脂によって埋設したコネクタであって、成形金型によって樹脂成形された合成樹脂製のハウジングと、前記端子に屈曲して設けられた屈曲部と、前記端子において前記ハウジングに埋設されて同ハウジングに密着する埋設部と、前記端子に設けられ、前記屈曲部と前記埋設部とを繋ぐ繋ぎ部と、前記繋ぎ部に設けられ、前記ハウジングを樹脂成形する際に、前記成形金型と係止して前記屈曲部が前記ハウジングに引き寄せられて位置ずれすることを抑制する位置ずれ規制部とを備える構成とした。

このような構成のコネクタによると、成形金型内において合成樹脂が硬化収縮する際に、位置ずれ規制部が成形金型と係止することで、屈曲部がハウジング側に引き寄せられることを防ぐことができる。これにより、屈曲部がハウジング側に引き寄せられることに起因して屈曲部が変形や位置ずれすることを防ぐことができる。

本明細書によって開示されるコネクタは、以下の構成としてもよい。
前記繋ぎ部は、前記埋設部と前記屈曲部とを繋ぐ方向に延びる一対の側縁を有する板状に設けられており、前記位置ずれ規制部は、前記一対の側縁から互いに離れる方向に突出して設けられている構成としてもよい。

このような構成によると、金属板材をプレス加工などにより打ち抜いて繋ぎ部を形成する際に、繋ぎ部と合わせて位置ずれ規制部を容易に形成することができる。
また、例えば、位置ずれ規制部が成形金型の外側に配される場合には、位置ずれ規制部を、従来の成形金型の外面に係止させることで屈曲部が合成樹脂によって引き寄せられることを防ぐことができる。つまり、成形金型を新しく起工する必要がなく、製造コストが高くなることを防ぐことができる。

前記端子は、ボルトが挿通されるボルト孔を有した形態で前記屈曲部を挟んで前記埋設部とは反対側に設けられた接続部を有しており、前記端子において前記接続部から前記屈曲部までの部分は、前記ハウジングを成形する際に、前記成形金型に設けられた位置決めピンが前記ボルト孔に嵌合することで前記成形金型に支持される構成としてもよい。

例えば、繋ぎ部を成形金型において挟み込んで樹脂を食い切り、接続部のボルト孔に成形金型に設けられた位置決めピンを嵌合させることで端子の接続部から屈曲部までの部分を支持する場合、接続部から屈曲部までの部分が位置決めピンでのみ支持されることになり、屈曲部がハウジングに引き寄せられ易くなる。
ところが、このような場合においても、位置ずれ規制部が成形金型と係止して屈曲部がハウジングに引き寄せられることを防ぐことができるから、繋ぎ部に位置ずれ規制部を形成することは、非常に有効である。

本明細書によって開示される技術によれば、ハウジングを成形した際の端子の変形もしくは端子の位置ずれを抑制することができる。

機器用コネクタの平面図 機器用コネクタの断面図 端子を成形金型において係止した状態を示す要部拡大断面図

＜実施形態＞
実施形態について図１から図３を参照して説明する。
本実施形態は、図１に示すように、車両のエンジンルームに搭載される機器のケースＣに取付可能な機器用コネクタ（「コネクタ」の一例）１０を例示している。なお、以下の説明において、上下方向とは、図１および図２の上下方向を基準とし、左右方向とは、図１の左右方向を基準とする。また、前後方向とは、図２の左右方向を基準とし、図示左方を前方、図示右方を後方として説明する。

機器用コネクタ１０は、図１および図２に示すように、電線Ｗの端末に接続されてケースＣ内に設けられた図示しない機器側端子に接続される複数の端子２０と、平板状のプレート本体３１を有するブラケット３０と、各端子２０の一部およびブラケット３０の一部を埋設することで各端子２０およびブラケット３０と一体に樹脂成形された合成樹脂製のハウジング５０とを備えて構成されている。

端子２０は、図２に示すように、機器側端子に接続可能な上下方向に延びる端子接続部２１と、端子接続部２１の下端部に連なって後方に向けて略直角に屈曲する前側屈曲部２２と、前側屈曲部２２の後端部から後方に向けて延出された水平部２３と、水平部２３の後端部から下方に向けて略直角に屈曲する後側屈曲部２４と、後側屈曲部２４の下方においてハウジング５０に埋設される埋設部２５と、後側屈曲部２４と埋設部２５との間を上下方向に繋ぐ繋ぎ部２６とを備えて構成されている。また、端子２０は、端子接続部２１の下端部から後側屈曲部２４に亘るまでの左右方向の幅寸法が、ほぼ同じ幅寸法に設定されている。

端子接続部２１は、全体としては平板状に形成されており、上半分が略円形状をなして、下半分が前側屈曲部２２に向けて下方に真っ直ぐ延びた形態をなしている。端子接続部２１の上部には、図示しない固定ボルトが前後方向に挿通される円形のボルト孔２１Ａが設けられており、このボルト孔２１Ａは、端子接続部２１の板厚方向である前後方向に端子接続部２１を貫通して形成されている。
水平部２３は、前後方向に平板状に延出された形態をなしており、水平部２３の途中位置において左右方向に屈曲した形態をなしている。

埋設部２５は、端子２０において前側屈曲部２２および後側屈曲部２４を挟んで端子接続部２１とは反対側の位置に設けられており、全周に亘ってハウジング５０に覆われている。また、埋設部２５は、電線Ｗの端末に圧着される電線接続部２７と、電線接続部２７から上方に向けて真っ直ぐ延びる平板状のストレート部２８とを備えて構成されている。

電線接続部２７は、電線Ｗの端末において露出した芯線に巻き付けるようにして圧着されており、電線接続部２７において電線Ｗを載置する底板２７Ａの上端部にストレート部２８が形成されている。

繋ぎ部２６は、後側屈曲部２４の下端部と埋設部２５におけるストレート部２８の上端部とに連なる平板状に形成されており、繋ぎ部２６の下半分は、成形金型１００によってハウジング５０を樹脂成形する際に、成形金型１００に設けられた樹脂食い切り部１０１によって全周に亘って挟持されるようになっている。

ハウジング５０は、端子２０の埋設部２５を成形金型１００内に配した状態で成形金型１００内に成形樹脂を射出し、成形樹脂が硬化収縮したところで成形金型１００を型開きすることにより成形されている。
また、ハウジング５０は、図２に示すように、複数の端子２０の埋設部２５を埋設して保持する端子保持部５１と、端子保持部５１と共に埋設部２５を埋設して端子保持部５１の上端に連設された筒状をなす筒状部５２と、各端子２０に接続された電線Ｗを端子保持部５１から下方に引き出す複数の電線引出部５３とを備えて構成されている。

端子保持部５１は、図２に示すように、左右方向に横長で前後方向に肉厚なブロック状に形成されており、端子保持部５１の内部には、複数（本実施形態では６つ）の端子２０が左右方向に並んで埋設されている。詳細には、端子保持部５１の内部には、端子２０の埋設部２５における電線接続部２７が配されており、端子保持部５１は電線接続部２７に全周に亘って密着した状態となっている。

筒状部５２は、図１および図２に示すように、前後に開口する左右方向に横長な形態とされており、筒状部５２の後端開口は、機器側端子と端子２０の端子接続部２１とを接続するための工具を挿入する作業孔５４とされている。作業孔５４は、作業終了後に、図示しないカバー部材によって止水された状態に塞がれるようになっている。
筒状部５２における下側の内周壁５２Ａの内部には、埋設部２５におけるストレート部２８が埋設されており、筒状部５２はストレート部２８に全周に亘って密着した状態となっている。また、筒状部５２の内部空間には、各端子２０の繋ぎ部２６が筒状部５２における下側の内周壁５２Ａから上方に突出した状態で左右方向に並んで配されており、端子２０の水平部２３における前半分は、端子接続部２１と共に筒状部５２の前端開口から前方に突出している。

つまり、端子２０は、埋設部２５における電線接続部２７が端子保持部５１と密着すると共に、埋設部２５におけるストレート部２８が筒状部５２と密着することでハウジング５０に一体に固定されている。
また、筒状部５２における内周壁５２Ａの内部には、図２に示すように、ブラケット３０のプレート本体３１の一部が埋設されている。詳細には、プレート本体３１には、プレート本体３１を前後方向に貫通して設けられた貫通孔３２が設けられており、この貫通孔３２の内周縁部が筒状部５２内に全周に亘って埋設されることで筒状部５２とプレート本体３１の内周縁部とが密着し、ハウジング５０とブラケット３０とが一体に固定されている。

筒状部５２においてプレート本体３１が埋設された領域の前面には、図2に示すように、筒状部５２に沿うように環状の面パッキン５５が装着されており、この面パッキン５５は、機器用コネクタ１０がケースＣに組み付けられた際に、ケースＣの外面と筒状部５２の前面とに前後方向に挟持されることで、ケースＣとハウジング５０との間を止水するようになっている。

複数の電線引出部５３は、図１に示すように、端子保持部５１の下端部において左右方向に等間隔に並んで設けられており、各電線引出部５３は、図２に示すように、端子保持部５１の下端部から下方に突出した形態とされている。また、各電線引出部５３は、電線Ｗに沿うようにして略円筒状に形成されており、電線引出部５３の外径は端子保持部５１の前後方向の厚さ寸法とほぼ同じ大きさに形成されている。

ブラケット３０は、金属製であって、プレート本体３１は、図１に示すように、左右方向に横長な略矩形状をなしている。プレート本体３１の四隅には、プレート本体３１を板厚方向である前後方向に貫通して形成された図示しないボルト挿通孔がそれぞれ設けられており、これら４つのボルト挿通孔に固定ボルトＢを挿通してケースＣに締め込むことでブラケット３０がケースＣに固定され、ハウジング５０がケースＣに組み付けられた状態に保持固定されるようになっている。

プレート本体３１の下端部には、図１および図２に示すように、シールド固定部材３５が固定される一対の支持片３４が設けられている。
シールド固定部材３５は、電線引出部５３から下方に引き出される電線Ｗを覆うシート状のシールド導体３６をブラケット３０に固定するものであって、金属板材をプレスなどによって加工することにより左右方向に横長な形態に形成されている。

シールド固定部材３５は、シールド導体３６の上端部を挟持する挟持部３７と、挟持部３７の左右方向両端部に設けられた一対の固定片３８とを備えており、一対の固定片３８を一対の支持片３４に後方から組み付けてねじ３９によって固定することでシールド導体３６がブラケット３０に固定されるようになっている。

さて、端子２０の繋ぎ部２６における左右方向の両側縁には、図１および図３に示すように、ハウジング５０を成形する成形金型１００の外面に係止することで後側屈曲部２４が位置ずれすることを抑制する一対の位置ずれ規制部２９が設けられている。
一対の位置ずれ規制部２９は、図２に示すように、前後の面が繋ぎ部２６の前後の面と面一状となると共に、図１および図３に示すように、繋ぎ部２６における一対の側面２６Ａから互いに離れるように外方に僅かに突出して設けられている。詳細には、位置ずれ規制部２９は、繋ぎ部２６の側面２６Ａから繋ぎ部２６における板厚寸法の約半分程度突出した形態とされており、一対の位置ずれ規制部２９における突出端２９Ａの間の長さ寸法は、後側屈曲部２４の左右方向の幅寸法と同じに設定されている。

また、各位置ずれ規制部２９は、繋ぎ部２６の前半分の領域に設けられており、後側屈曲部２４に連なる形態とされている。したがって、位置ずれ規制部２９の突出端面と後側屈曲部２４の側面とは前後方向に面一状に揃った形態となっている。
また、一対の位置ずれ規制部２９における埋設部２５側の下面は、図３に示すように、位置ずれ規制部２９の突出端２９Ａから互いに近づくほど下方に向けて傾斜した傾斜面２９Ｂとされており、この傾斜面２９Ｂの下端部が成形金型１００の外面に外方から係止するようになっている。

つまり、本実施形態によると、端子２０は、繋ぎ部２６において位置ずれ規制部２９が設けられた位置よりも上側の部分（後側屈曲部２４から端子接続部２１に亘る部分）の幅寸法が、埋設部２５のストレート部２８の左右方向の幅寸法に比べて幅広に形成されており、図２に示すように、端子２０が成形金型１００にセットされると、一対の位置ずれ規制部２９が成形金型１００の樹脂食い切り部１０１の外側に配されるようになっている。

本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、機器用コネクタ１０のハウジング５０を樹脂成形する手順について簡単に説明すると共に、ハウジング５０を樹脂成形する際の作用および効果について説明する。
まず、ハウジング５０を樹脂成形する際には、端子２０の埋設部２５を成形金型１００内に配置すると共に、成形金型１００に設けられた略円柱状の位置決めピン１１０に端子接続部２１のボルト孔２１Ａを嵌合させて、成形金型１００を型閉じする。ここで、成形金型１００の型閉じが完了すると、図３に示すように、端子２０の繋ぎ部２６が全周に亘って成形金型１００の樹脂食い切り部１０１によって挟持された状態となり、後側屈曲部２４から端子接続部２１に亘る部分が位置決めピン１１０によって支持された状態となる。

成形金型１００が型閉じされたところで、成形金型１００内に成形樹脂を射出し、成形樹脂が冷却されて硬化することで端子２０の埋設部２５が端子保持部５１および筒状部５２に埋設されたハウジング５０が成形される。また、繋ぎ部２６が樹脂食い切り部１０１で挟持されていたことによって、端子接続部２１から繋ぎ部２６までが樹脂に覆われることなく、ハウジング５０が成形される。

ところで、成形樹脂が冷却されて硬化する際には、収縮しつつ硬化する。したがって、肉厚に成形された端子保持部５１や電線引出部５３は収縮量が大きく、収縮の際に、埋設部２５が端子保持部５１側に引っ張られてしまう。

このため、仮に、後側屈曲部２４から端子接続部２１に亘る部分が位置決めピン１１０によってのみ支持された状態になっていると、端子２０の繋ぎ部２６が成形金型１００の樹脂食い切り部１０１によって挟持されているものの、成形樹脂が硬化収縮する際に、埋設部２５が端子保持部５１および筒状部５２側に引っ張られて後側屈曲部２４が端子保持部５１および筒状部５２側に引き寄せられてしまい、後側屈曲部２４や前側屈曲部２２が開くように変形してしまう虞がある。そして、後側屈曲部２４や前側屈曲部２２が変形したまま、成形樹脂が完全に硬化すると、成形金型１００を型開きした際に、後側屈曲部２４や前側屈曲部２２が弾性復帰することで端子接続部２１の位置ずれが生じたり、後側屈曲部２４や前側屈曲部２２が塑性変形したままの状態になってしまう。

ところが、本実施形態によると、成形金型１００が型閉じされた際に、図３に示すように、繋ぎ部２６の一対の位置ずれ規制部２９が、繋ぎ部２６の側面２６Ａを挟持する樹脂食い切り部１０１の直上に配される。そして、成形金型１００内に成形樹脂が射出され、成形樹脂が硬化収縮する際に、この位置ずれ規制部２９の傾斜面２９Ｂにおける下端部が樹脂食い切り部１０１の外面に外側から係止して、後側屈曲部２４や前側屈曲部２２が開くように変形することが防がれる。そして、この状態のまま、成形樹脂が完全に硬化することで、後側屈曲部２４や前側屈曲部２２が開いて変形したり、変形した後側屈曲部２４や前側屈曲部２２が弾性復帰することに起因して端子接続部２１が位置ずれしたりすることを防ぐことができる。

以上のように、本実施形態によると、端子２０の繋ぎ部２６をプレスなどによって加工する際に、繋ぎ部２６の上半分から端子接続部２１に亘る部分の幅寸法を埋設部２５のストレート部２８の幅寸法よりも僅かに大きく設定して繋ぎ部２６の側縁に一対の位置ずれ規制部２９を形成し、この位置ずれ規制部２９を成形金型１００の樹脂食い切り部１０１の外面に係止させることで、成形樹脂が硬化収縮する際に、端子２０が変形して位置ずれしたり、端子２０が塑性変形したりすることを防ぐことができる。

また、本実施形態のように、成形金型１００の外側に配された端子接続部２１や屈曲部２２，２４を、端子接続部２１などの端子２０の一部が位置決めピン１１０によってのみ支持しつつ、繋ぎ部２６を樹脂食い切り部１０１によって挟持して成形樹脂を食い切る場合には、屈曲部２２，２４を支持する部分がなく、成形樹脂が硬化収縮する際に、屈曲部２２，２４がハウジング５０側に引き寄せられ易くなってしまうため、繋ぎ部２６に位置ずれ規制部２９を形成し、この位置ずれ規制部２９を成形金型１００に係止させて端子２０の位置ずれや塑性変形などを防ぐことは非常に有効である。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、繋ぎ部２６の側面２６Ａに位置ずれ規制部２９を構成した。しかしながら、これに限らず、繋ぎ部２６を叩き出したり、切り起こしたりして形成することで繋ぎ部の前後の面に位置決め規制部を構成してもよい。
（２）上記実施形態では、繋ぎ部２６の上半分の側面２６Ａに位置ずれ規制部２９を配した構成とした。しかしながら、これに限らず、繋ぎ部の上下方向略中央部に位置ずれ規制部を配し、位置ずれ規制部が繋ぎ部の側縁から矩形状に突出する形態に構成してもよい。
（３）上記実施形態では、繋ぎ部２６よりも上方に前側屈曲部２２および後側屈曲部２４の２つの屈曲部が設けられた構成とした。しかしながら、これに限らず、繋ぎ部よりも上方に屈曲部が１つや３つ以上形成された構成にしてもよい。

１０：機器用コネクタ（コネクタ）
２０：端子
２１：端子接続部（接続部）
２１Ａ：ボルト孔
２２：前側屈曲部（屈曲部）
２４：後側屈曲部（屈曲部）
２５：埋設部
２６：繋ぎ部
２６Ａ：繋ぎ部の側面
２９：位置ずれ規制部
５０：ハウジング
１００：成形金型
１１０：位置決めピン

Claims (3)

1. 端子を合成樹脂によって埋設したコネクタであって、
   成形金型によって樹脂成形された合成樹脂製のハウジングと、
   前記端子に屈曲して設けられた屈曲部と、
   前記端子において前記ハウジングに埋設されて同ハウジングに密着する埋設部と、
   前記端子に設けられ、前記屈曲部と前記埋設部とを繋ぐ繋ぎ部と、
   前記繋ぎ部に設けられ、前記ハウジングを樹脂成形する際に、前記成形金型と係止して前記屈曲部が前記ハウジングに引き寄せられて位置ずれすることを抑制する位置ずれ規制部とを備えるコネクタ。
2. 前記繋ぎ部は、前記埋設部と前記屈曲部とを繋ぐ方向に延びる一対の側面を有する板状に設けられており、
   前記位置ずれ規制部は、前記一対の側面から互いに離れる方向に突出して設けられている請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記端子は、ボルトが挿通されるボルト孔を有した形態で前記屈曲部を挟んで前記埋設部とは反対側に設けられた接続部を有しており、
   前記端子において前記接続部から前記屈曲部までの部分は、前記ハウジングを成形する際に、前記成形金型に設けられた位置決めピンが前記ボルト孔に嵌合することで前記成形金型に支持される請求項１または請求項２に記載のコネクタ。

Images