JP2011018582A - コネクタおよびコネクタの成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電線の径寸法にかかわらずコネクタ成形における品質を向上させる。
【解決手段】本発明のコネクタ１０は、芯線Ｗ１が被覆Ｗ２によって覆われてなる電線Ｗと、電線Ｗの端末に露出した芯線Ｗ１を圧着する圧着部３２を有する端子３０と、被覆Ｗ２の外周面を覆うようにして装着された樹脂キャップ４０と、圧着部３２から樹脂キャップ４０に亘る範囲を覆うようにして樹脂キャップ４０と一体に成形されたハウジング１１とを備え、樹脂キャップ４０の露出端部４１は、ハウジング１１の内部から外部に露出している構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、コネクタおよびコネクタの成形方法に関する。

従来、電線の端末で被覆を除去することにより芯線を露出させ、この露出した芯線を端子の圧着部によって圧着した後に、この圧着部から電線の被覆に亘る範囲を樹脂成形部によって成形してなるコネクタとして、下記特許文献１に記載のものが知られている。樹脂成形部を成形する一対の金型は、型閉じすることによって形成される成形用空間を有し、この成形用空間に樹脂を射出することによって樹脂成形部が成形されるようになっている。

特開２００８−２６９８５８号公報

しかしながら、上記の金型では、電線の被覆を一対の金型によって直接挟持することによって樹脂の食い切りを行うため、以下のような問題があった。まず、電線の径寸法が規定よりも大きい場合には、金型が被覆に食い込むため、被覆に傷が付き不良品となる。次に、電線の径寸法が規定よりも小さい場合には、金型と被覆の間に隙間が形成されるため、この隙間に樹脂が流入して樹脂バリが発生して不良品となる。このように電線の径寸法のバラツキによって不良品が発生し、使用する電線の品質によってコネクタの品質が決定されてしまうことになる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コネクタ成形における品質を向上させることを目的とする。

本発明のコネクタは、芯線が被覆によって覆われてなる電線と、電線の端末に露出した芯線を圧着する圧着部を有する端子と、被覆の外周面を覆うようにして装着された保護部材と、圧着部から保護部材に亘る範囲を覆うようにして保護部材と一体に成形された樹脂成形部とを備え、保護部材の軸方向における一方の端部は、樹脂成形部の内部から外部に露出している構成としたところに特徴を有する。

また、本発明は、芯線が被覆によって覆われてなる電線の端末にて、芯線を圧着部によって圧着することにより端子の接続を行う接続工程と、被覆の外周面を覆うようにして保護部材を装着する装着工程と、保護部材の軸方向における一方の端部を一対の金型で挟持して型閉じすることにより、圧着部から保護部材に亘る範囲に成形用空間が形成される型閉じ工程と、成形用空間に樹脂を射出することによって樹脂成形部を成形する成形工程とを備えたコネクタの成形方法としてもよい。

このようにすると、被覆が保護部材によって保護されるため、保護部材の軸方向における一方の端部を両金型で挟持して型閉じすることができ、被覆を両金型で挟持しなくてもよい。また、保護部材は、例えば樹脂成形などによって形成することができ、電線に比べてより安定して製造することができるため、径寸法のバラツキも少ない。このため、型閉じによって圧着部から保護部材に亘る範囲に成形用空間を形成し、この成形用空間に樹脂を射出することによって樹脂成形部を成形し、コネクタを形成することができる。したがって、コネクタ成形における品質を向上させることができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
保護部材の外周面には、樹脂成形部が埋め込まれる凹部が形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、凹部に樹脂成形部が埋め込まれた状態でコネクタが成形されるため、保護部材が樹脂成形部から外れることを規制できる。

圧着部の端部は、圧着によって相対的に突出する形態とされており、保護部材の軸方向における他方の端部は、圧着部の端部に接触している構成としてもよい。
このような構成によると、保護部材の軸方向における他方の端部を圧着部の端部に突き当てることにより、保護部材の位置決めを行うことができる。

本発明によれば、電線の径寸法にかかわらずコネクタ成形における品質を向上させることができる。

コネクタの平面図 コネクタの正面図 コネクタの背面図 コネクタの側面図 コネクタの断面図 接続工程にて電線の端末に端子を接続した状態を示した図 装着工程にて被覆の外周面に樹脂キャップを装着した状態を示した図 型閉じ工程にて金型を型閉じした後に、成形工程にて成形用空間に樹脂を射出してハウジングを成形した状態を示した図

＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図８の図面を参照しながら説明する。本実施形態のコネクタ１０は、自動車用のインバータなどの機器に接続されるようになっている。このような機器は、機器本体（図示せず）を収容してなる機器側ケース（図示せず）を備え、この機器側ケースには、コネクタ１０を取り付けるための取付孔（図示せず）が貫通形成されている。機器側ケースの内部には端子台（図示せず）が配設されており、コネクタ１０が取付孔に取り付けられると、後述する端子３０が端子台に接続されるようになっている。

コネクタ１０は、図５に示すように、合成樹脂製のハウジング（本発明の「樹脂成形部」の一例）１１を有し、このハウジング１１の内部には、３つの端子３０、３つの樹脂キャップ４０、３本の電線Ｗなどがインサート成形されている。電線Ｗはハウジング１１の後方に引き出されている。

ハウジング１１の後面１３には、電線Ｗを個別に覆うようにして後方に突出する電線覆い部１８が形成されている。電線覆い部１８は電線Ｗと同軸で配置され、円筒状に形成されている。電線覆い部１８の略後半部を構成する円筒部は略前半部を構成する円筒部よりも小径とされており、両円筒部は、テーパ状の傾斜面によって互いに連結されている。

電線Ｗは、芯線Ｗ１が被覆Ｗ２で覆われてなる周知の構成である。本実施形態の電線Ｗは３本からなり、図１に示すように、３本の電線Ｗは横並びに配置されている。電線Ｗの端末は、図６に示すように、被覆Ｗ２を除去することで芯線Ｗ１が露出されており、この露出した芯線Ｗ１を次述する圧着部３２によって圧着することにより端子３０と電線Ｗとが導通可能に接続されている。

端子３０は、金属薄板を打ち抜き加工および折り曲げ加工することによって形成されている。端子３０は全体として前後方向に長い形態とされており、円孔３１Ａが貫通して形成された接続片３１、接続片３１の基端側（後方）に設けられた圧着部３２などを備えて構成されている。接続片３１のうち円孔３１Ａが形成されている部分は、電線Ｗの軸方向に対してやや上方に向かう傾斜面とされている。円孔３１Ａは、端子台に形成された固定孔（図示せず）と同軸で配置され、円孔３１Ａを固定孔にボルト止めすることにより端子３０と端子台とが導通可能に接続されるようになっている。

ハウジング１１は、図１ないし図３に示すように、横長のブロック状とされており、３つの接続片３１はハウジング１１の前面１２から前方に突出している。ハウジング１１の外周面１４には、シールリング（図示せず）を装着可能な装着溝１５が周設されている。シールリングは、装着溝１５の底面と取付孔の内周壁との双方に密着することにより、機器側ケースの内部を防水可能としてある。

ハウジング１１は、樹脂成形によって形成されている。ハウジング１１を成形するための金型は、上側の金型２０Ｕと下側の金型２０Ｌとを備えて構成されており、両金型２０Ｕ，２０Ｌを型閉じすることによって成形用空間Ｓが形成されるようになっている。したがって、電線Ｗの端末に接続された端子３０を両金型２０Ｕ，２０Ｌ間にセットし、両金型２０Ｕ，２０Ｌを型閉じすると、成形用空間Ｓに圧着部３２から樹脂キャップ４０に亘る部分が配置される。このため、成形用空間Ｓに樹脂Ｒを射出すると、図５に示すように、圧着部３２から樹脂キャップ４０に亘る範囲にハウジング１１が成形される。

各端子３０の間には、仕切板１６が設けられている。仕切板１６は、ハウジング１１の前面１２から前方に突出する形態とされている。仕切板１６は、隣り合う端子３０同士を絶縁するための部材である。仕切板１６により、端子３０間の沿面距離を稼ぎつつ、端子３０同士を近づけて配置することができる。また、３つの端子３０のうち左右両端に位置する端子３０の外側には、保護壁１７が設けられている。保護壁１７は、両端の端子３０を保護する機能を有するとともに、コネクタ１０を機器側ケースの取付孔に挿入する際のガイドとしても機能する。

樹脂キャップ（本発明の「保護部材」の一例）４０は、図５に示すように、円筒状をなす合成樹脂製とされており、例えば樹脂成形によって形成されている。樹脂キャップ４０は、電線Ｗの径寸法とほぼ同じ内径を有している。このため、電線Ｗに樹脂キャップ４０を挿入すると、樹脂キャップ４０が電線Ｗの被覆Ｗ２の外周面に沿って嵌着される。

樹脂キャップ４０の軸方向における両端部には、図５に示すように、一対の凹部４３が周設されている。両凹部４３には、ハウジング１１を構成する樹脂が埋め込まれており、樹脂キャップ４０がハウジング１１に対して軸方向へ移動することが規制されている。これにより、樹脂キャップ４０がハウジング１１から外れることを規制できる。

図５に示す樹脂キャップ４０の右端部は、本発明でいう「保護部材の軸方向における一方の端部」に対応しており、以下「露出端部４１」という。露出端部４１は、ハウジング１１の内部から外部に露出している。よりわかりやすく説明すると、樹脂キャップ４０は、ハウジング１１の内部に位置する部分とハウジング１１の外部に位置する部分とから構成されており、このうちハウジング１１の外部に位置する部分が露出端部４１である。

露出端部４１は、図８に示すように、成形時に、両金型２０Ｕ，２０Ｌによって上下方向から挟持される部分となっている。つまり、露出端部４１が両金型２０Ｕ，２０Ｌによって挟持されることにより、成形用空間Ｓに射出された樹脂Ｒが外部に流出することを規制している。換言すると、露出端部４１と両金型２０Ｕ，２０Ｌの接触部分は、成形時における樹脂Ｒの食い切り部分とされている。

一方、樹脂キャップ４０の左端部は、本発明でいう「保護部材の軸方向における他方の端部」に対応しており、以下「突き当て端部４２」という。この突き当て端部４２は、圧着部３２の右端部に突き当てられた状態でハウジング１１の内部に埋設されている。すなわち、圧着部３２の右端部には、圧着部３２が圧着されることによって相対的に径方向外側に突出した「ベルマウス３３」が形成されており、このベルマウス３３に突き当て端部４２が接触している。これにより、樹脂キャップ４０を装着する際における位置決めが容易になる。

本実施形態のコネクタ１０は以上のような構成であって、続いてその成形方法を説明する。まず、電線Ｗの端末に端子３０を接続する作業に先立って、電線Ｗに樹脂キャップ４０を先通ししておく。次に、電線Ｗの端末にて被覆Ｗ２を除去することにより、芯線Ｗ１を露出させる。この露出した芯線Ｗ１を圧着部３２によって圧着することにより、図６に示すように、電線Ｗの端末に端子３０が接続される（接続工程）。

この後、図７に示すように、電線Ｗに先通しされた樹脂キャップ４０を前方へ移動させ、樹脂キャップ４０の突き当て端部４２を圧着部３２のベルマウス３３に突き当てる。これにより、樹脂キャップ４０は端子３０に対して位置決めされ、かつ、電線Ｗの被覆Ｗ２の外周面を覆うようにして装着される（装着工程）。

次に、端子３０が接続された電線Ｗを両金型２０Ｕ，２０Ｌ間にセットし、両金型２０Ｕ，２０Ｌを型閉じする。すると、両金型２０Ｕ，２０Ｌ間に成形用空間Ｓが形成され、この成形用空間Ｓには、圧着部３２から被覆Ｗ２に亘る範囲が位置するとともに、露出端部４１が両金型２０Ｕ，２０Ｌによって挟持される。これにより、成形用空間Ｓが露出端部４１において閉止される（型閉じ工程）。ここで、両金型２０Ｕ，２０Ｌは被覆Ｗ２に直接接触しないため、被覆Ｗ２に傷が付くことはなく、また、樹脂キャップ４０の寸法精度が電線Ｗよりも高く、樹脂キャップ４０の径寸法が規定どおりである場合には、両金型２０Ｕ，２０Ｌと露出端部４１との間に隙間が形成されることもなく、バリの発生も抑制される。

引き続き、成形用空間Ｓに樹脂Ｒを射出すると、成形用空間Ｓに樹脂Ｒが充填される。このとき、露出端部４１が両金型２０Ｕ，２０Ｌによって挟持されているため、樹脂Ｒが露出端部４１から成形用空間Ｓの外部に漏れ出すことが規制される。なお、電線Ｗが規定の寸法よりも小さい場合には、電線Ｗと樹脂キャップ４０との間に樹脂Ｒが流出するものの、この樹脂Ｒが樹脂キャップ４０の外部にまで流出することは考えにくい。仮に樹脂Ｒが樹脂キャップ４０の外部にまで流出した場合でも、このような樹脂Ｒはすぐに冷却されて固まるため、バリが形成されるまでには至らない。こうして、圧着部３２から樹脂キャップ４０の外周面に亘る範囲にハウジング１１が形成され、露出端部４１がハウジング１１の外部に露出した状態となる（射出工程）。この後、樹脂Ｒが冷え固まって、両金型２０Ｕ，２０Ｌを型開きし、脱型することにより、コネクタ１０が得られる。

以上のように本実施形態では、樹脂キャップ４０を電線Ｗの外周面に被せて、樹脂キャップ４０の露出端部４１を両金型２０Ｕ，２０Ｌで挟持するようにしたから、両金型２０Ｕ，２０Ｌによって被覆Ｗ２に傷が付くことはない。すなわち、電線Ｗが規定の寸法よりも大きい場合でも、両金型２０Ｕ，２０Ｌに直接接触する部分は樹脂キャップ４０であるため、電線Ｗの被覆Ｗ２が破れたり、めくれたりすることはない。また、電線Ｗが規定の寸法よりも小さい場合には、電線Ｗの被覆Ｗ２の外周面と樹脂キャップ４０の内周面との間に樹脂Ｒが流出する可能性があるものの、この流出した樹脂Ｒによってバリが形成されることはない。

また、樹脂キャップ４０の軸方向における両端部に一対の凹部４３を設けたから、これらの凹部４３にハウジング１１を構成する樹脂が埋め込まれ、樹脂キャップ４０の軸方向における移動を規制できる。また、樹脂キャップ４０の突き当て凹部４３を圧着部３２のベルマウス３３に突き当てるようにしたから、樹脂キャップ４０を電線Ｗに装着する際の位置決めを容易に行うことができる。したがって、成形時に両金型２０Ｕ，２０Ｌによって露出端部４１を確実に挟持することができる。

＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では保護部材として円筒状をなす樹脂キャップ４０を例示しているものの、本発明によると、一対の半割体からなる保護部材としてもよい。このようにすると、ハウジング１１を成形した後に保護部材を電線Ｗに装着することができる。また、保護部材として金属スリーブやカラーなどを用いてもよい。

（２）上記実施形態では樹脂キャップ４０の軸方向における両端部に一対の凹部４３を設けているものの、本発明によると、樹脂キャップ４０の軸方向における中央部に単一の凹部を設けてもよく、また、軸方向に沿って間欠的に３つ以上の凹部を設けてもよい。

（３）上記実施形態では突き当て端部４２をベルマウス３３に突き当てているものの、本発明によると、ベルマウス３３が形成されていない圧着部３２の端部に突き当て端部４２を突き当ててもよい。

１０…コネクタ
１１…ハウジング（樹脂成形部）
２０Ｕ…上側の金型
２０Ｌ…下側の金型
３０…端子
３２…圧着部
４０…樹脂キャップ（保護部材）
４１…露出端部（保護部材の軸方向における一方の端部）
４２…突き当て端部（保護部材の軸方向における他方の端部）
４３…凹部
Ｒ…樹脂
Ｓ…成形用空間
Ｗ…電線
Ｗ１…芯線
Ｗ２…被覆

Claims (4)

1. 芯線が被覆によって覆われてなる電線と、
   前記電線の端末に露出した前記芯線を圧着する圧着部を有する端子と、
   前記被覆の外周面を覆うようにして装着された保護部材と、
   前記圧着部から前記保護部材に亘る範囲を覆うようにして前記保護部材と一体に成形された樹脂成形部とを備え、
   前記保護部材の軸方向における一方の端部は、前記樹脂成形部の内部から外部に露出していることを特徴とするコネクタ。
2. 前記保護部材の外周面には、前記樹脂成形部が埋め込まれる凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記圧着部の端部は、圧着によって相対的に突出する形態とされており、前記保護部材の軸方向における他方の端部は、前記圧着部の端部に接触し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. 芯線が被覆によって覆われてなる電線の端末にて、前記芯線を圧着部によって圧着することにより端子の接続を行う接続工程と、
   前記被覆の外周面を覆うようにして保護部材を装着する装着工程と、
   前記保護部材の軸方向における一方の端部を一対の金型で挟持して型閉じすることにより、前記圧着部から前記保護部材に亘る範囲に成形用空間が形成される型閉じ工程と、
   前記成形用空間に樹脂を射出することによって樹脂成形部を成形する成形工程とを備えたコネクタの成形方法。

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