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JP7155987B2 - ハーネス部品 - Google Patents

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Description

本発明は、ハーネス部品に関する。
特許文献１に記載のハーネス部品は、回路基板の厚み方向における一方側に実装される雄コネクタと、雄コネクタに嵌合された雌コネクタとを備える。
雄コネクタは、回路基板のスルーホールに電気的に接続される雄端子と、雄端子を収容する電気的絶縁性を有する樹脂等からなる雄ハウジングとを備える。雄ハウジングは、回路基板側の反対側に開口する有底筒状のコネクタ嵌合部を備える。コネクタ嵌合部には、その開放側から雌コネクタが嵌合される。また、雄端子は、コネクタ嵌合部の底壁に対して、前記開放側から圧入されており、雄端子の一部である電気接触部が、コネクタ嵌合部の内側に突出している。
雄コネクタのコネクタ嵌合部の内側に雌コネクタが嵌合されることで、電気接触部と雌コネクタの雌端子とが電気的に接続される。
特開２００２－２１６８７０号公報
前記雌コネクタは、雄端子に電気的に接続される雌端子と、前記雌端子を収容する電気的絶縁性を有する雌ハウジングとを備えるものが考えられる。しかしながら、この場合、雄ハウジングと雌ハウジングとの２つのハウジング部材を嵌合する必要があり、部品点数の増加や大型化を招きやすい。さらに、電線と回路基板に接続される雄端子との間には、雌端子が介在することとなるが、部品点数削減の観点から改善の余地がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、部品点数の削減及び小型化を図ることができるハーネス部品を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、回路基板に接続される棒状の棒端子部、及び前記棒端子部につながる金属材料の一部が扁平化されるとともに折り曲げられて形成された折曲端子部を有する複数の端子と、
前記各端子の棒端子部が貫通する複数の貫通孔、及び前記折曲端子部が配されるとともに前記各貫通孔に連通して前記貫通孔と反対側に開口部を有する複数の端子収容穴を有するハウジングと、
前記各開口部から前記各端子収容穴に配されて、前記折曲端子部にかしめられた複数の電線と、を備え、
前記棒端子部は、前記棒端子部の長手方向に直交する断面の形状が、空間を持たない凸多角形又は円形であり、かつ、前記回路基板のスルーホールに挿入されて前記回路基板にはんだ付けされる、ハーネス部品にある。
前記態様のハーネス部品において、各端子は、回路基板を接続する棒端子部と、端子収容穴内において電線にかしめられる折曲端子部とを備える。それゆえ、回路基板に接続される端子と電線との間には、別の端子が介在しない。そのため、例えば電線と回路基板との間に、雌端子と雄端子とを介在させる場合に比べ、部品点数の削減を図りやすい。また、雄端子を収容する雄ハウジングと、雌端子を収容する雌ハウジングと、の２つのハウジング部材を嵌合する従来の構造を採用しておらず、ハウジング部材の部品点数の削減を図ることもできる。これにより、ハーネス部品全体の小型化を実現しやすい。
また、各端子は、各端子収容穴に配されている。それゆえ、ハーネス部品を製造するに当たっては、端子のかしめ部に電線をかしめ、次いで、端子を端子収容穴に挿入することで、ハウジングに対する端子及び電線の位置決めが容易である。また、複数の端子は、一つずつハウジングの各端子収容穴に挿入されるため、端子をハウジングに組み付ける際の端子のガタ付きが防止される。それゆえ、ハーネス部品の生産性を向上させやすい。
以上のごとく、前記態様によれば、部品点数の削減及び小型化を図ることができるハーネス部品を提供することができる。
実施形態１における、ハーネス部品の斜視図。 実施形態１における、回路基板に取り付けられたハーネス部品の平面図。 図２の、III－III線矢視断面図であって、ハウジングに対するリテーナの位置が、本係止位置にあるときのハーネス部品の断面図。 実施形態１における、ハーネス部品の背面図。 実施形態１における、端子及び電線の平面図。 （ａ）図５のVIa－VIa断面図、（ｂ）図５のVIb－VIb断面図。 実施形態１における、電線をかしめた端子をハウジングに組み付ける様子を示す断面図。 実施形態１における、ハウジングに対するリテーナの位置が、仮係止位置にあるときのハーネス部品の断面図。
（実施形態１）
ハーネス部品の実施形態につき、図１～図８を用いて説明する。
本実施形態のハーネス部品１は、図１～図３に示すごとく、複数の端子２とハウジング３と複数の電線４とを備える。
図２、図３、図５に示すごとく、複数の端子２は、回路基板１１に接続される棒状の棒端子部２１、及び導体板を折り曲げて形成された折曲端子部２２を有する。
図１、図４に示すごとく、ハウジング３は、複数の貫通孔３１、及び複数の端子収容穴３２を有する。図３に示すごとく、貫通孔３１は、端子２の棒端子部２１が貫通している。端子収容穴３２には、折曲端子部２２が配されている。また、端子収容穴３２は、貫通孔３１に連通して貫通孔３１と反対側に開口部３２１を備えている。
図３に示すごとく、電線４は、開口部３２１から端子収容穴３２に配されている。図３、図５に示すごとく、電線４は、折曲端子部２２にかしめられている。なお、図５において、折曲端子部２２をかしめる前の端子２の外形を二点鎖線で表している。
以後、本実施形態につき詳説する。
以後、端子収容穴３２の形成方向（軸方向）をＸ方向という。Ｘ方向において、端子収容穴３２における開口部３２１が形成された側をＸ１側といい、端子収容穴３２における貫通孔３１が形成された側をＸ２側という。
図２、図３に示すごとく、ハーネス部品１は、複数の端子２の棒端子部２１が回路基板１１に接続され、電線４が制御装置等の電子機器に接続されることで、回路基板１１と電子機器との間を電気的に中継する。
ハウジング３は、電気的絶縁性を有する樹脂からなる。図１に示すごとく、ハウジング３は、Ｘ方向に直交するＺ方向に厚みを有する直方体状のハウジング本体部３０と、ハウジング本体部３０からＸ２側に突出したハウジング係合部３３とを有する。図４に示すごとく、ハウジング本体部３０は、Ｘ１側の面がＸ２側に向かって凹むようにして形成された端子収容穴３２を、５つ有する。
図４に示すごとく、５つの端子収容穴３２のうちの３つの端子収容穴３２は、Ｚ方向の一方側に形成されており、残りの２つの端子収容穴３２は、Ｚ方向の他方側に形成されている。５つの端子収容穴３２は、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交するＹ方向において、略等間隔で配置されている。Ｙ方向において、５つの端子収容穴３２は、Ｚ方向の一方側に配された端子収容穴３２とＺ方向の他方側に配された端子２収容部とが、交互に配されている。
図３に示すごとく、Ｘ方向において、端子収容穴３２は、ハウジング本体部３０における略全体に形成されている。端子収容穴３２は、その内側空間をＸ１側に開放する開口部３２１をＸ１側端部に有する。また、端子収容穴３２の内側空間におけるＸ２側に配されたハウジング３の壁部に、貫通孔３１が形成されている。端子２は、開口部３２１から端子収容穴３２に挿入され、棒端子部２１が貫通孔３１に挿入される。貫通孔３１は、棒端子部２１よりも若干径が大きく形成されており、棒端子部２１が挿入できるようになっている。
図３に示すごとく、端子収容穴３２の側壁のＸ２側端部には、ランス３２２が形成されている。ランス３２２は、端子収容穴３２の所定位置まで挿入された端子２を、Ｘ１側から係止している。これにより、端子２が端子収容穴３２の所定位置まで挿入された後に、端子２が端子収容穴３２のＸ１側に抜けることを防止している。
図３に示すごとく、ランス３２２は、Ｘ方向に長尺に形成されており、Ｚ方向に弾性的に撓むことができるよう構成されている。ランス３２２は、端子収容穴３２に端子２が挿入されると、端子２に形成された被係止部２２１ａに押されて弾性的に撓む。このように、ランス３２２が撓むことにより、Ｘ１側からＸ２側への端子収容穴３２への端子２の進入が許容される。
図３に示すごとく、端子２が端子収容穴３２の所定位置まで挿入されると、端子２の被係止部２２１ａがランス３２２のＸ２側に配され、ランス３２２の弾性的な復元力によってランス３２２が被係止部２２１ａのＸ１側に入り込む。これにより、ランス３２２が端子２の被係止部２２１ａを被係止部２２１ａのＸ１側から係止し、端子２の抜け止めがなされる。
図３に示すごとく、ハウジング本体部３０のＸ方向の中央部には、Ｚ方向の一方から他方に向かって凹んでなるリテーナ配置部３０１が形成されている。リテーナ配置部３０１には、リテーナ３４が係止されている。
リテーナ３４は、ハウジング３に対するリテーナ３４の位置が仮係止位置にあるとき、ハウジング３の端子収容穴３２に対する端子２の脱着を許容する。また、リテーナ３４は、ハウジング３に対するリテーナ３４の位置が本係止位置にあるとき、端子収容穴３２に挿入された端子２の抜け止めをする。図８において、ハウジング３に対するリテーナ３４の位置が仮係止位置にある状態を示しており、図３において、ハウジング３に対するリテーナ３４の位置が本係止位置にある状態を示している。
リテーナ３４は、Ｘ方向に貫通する５つの挿入穴３４１を有する。各挿入穴３４１は、互いに異なる端子収容穴３２に配される。ハウジング３に対するリテーナ３４の位置が仮係止位置及び本係止位置である場合において、リテーナ３４の挿入穴３４１は端子収容穴３２と連通している。
挿入穴３４１は、Ｘ方向に端子を挿通可能な程度の径に形成されている。図８に示すごとく、ハウジング３に対するリテーナ３４の位置が仮係止位置にあるとき、挿入穴３４１の中心軸は、端子収容穴３２の中心軸と略一致する。それゆえ、ハウジング３に対するリテーナ３４の位置が仮係止位置にあるとき、端子収容穴３２に対する端子２の脱着が許容される。
そして、図８に示すごとく、仮係止位置にあるリテーナ３４を、ハウジング３のリテーナ配置部３０１の奥側に向かって押し込むことにより、図３に示すごとく、リテーナ３４が本係止位置に配される。リテーナ３４が本係止位置にあるとき、リテーナ３４の一部は、端子収容穴３２の所定位置まで挿入された端子２の折曲端子部２２の後述の筒状部２２１のＸ１側の空間に入り込む。これにより、リテーナ３４が本係止位置にあるとき、リテーナ３４が端子２の折曲端子部２２を筒状部２２１のＸ１側から係止し、端子収容穴３２からの端子２の抜け止めがなされる。
また、図１、図４に示すごとく、ハウジング本体部３０には、端子収容穴３２に対してＺ方向及びＹ方向に隣り合う位置に、Ｘ方向における両面がＸ方向に凹んでなる肉抜部３０２が形成されている。肉抜部３０２は、Ｘ方向におけるハウジング本体部３０の端面から、リテーナ配置部３０１の手前まで形成されている。肉抜部３０２は、ハウジング３の軽量化や、ハウジング３におけるヒケの発生の防止等の役割を果たす。
図１、図２に示すごとく、ハウジング係合部３３は、ハウジング本体部３０と一体的に形成されている。すなわち、ハウジング係合部３３とハウジング本体部３０とを有するハウジング３全体は、一部材で構成されており、例えば複数部材を接合等したものではない。ハウジング係合部３３は、ハウジング本体部３０のＹ方向の両端からＸ２側に形成されている。
図１に示すごとく、ハウジング係合部３３は、ハウジング可撓片３３１とハウジング規制部３３２とを有する。ハウジング可撓片３３１は、ハウジング本体部３０のＹ方向の両端のそれぞれにおける、Ｚ方向の中央部からＸ２側に形成されている。
図１、図２に示すごとく、ハウジング可撓片３３１は、Ｙ方向に厚みを有するとともに、Ｘ方向に長尺な板状に形成されている。ハウジング可撓片３３１は、Ｙ方向に弾性的に撓むことができるよう構成されている。一対のハウジング可撓片３３１は、Ｘ１側端部に、互いにＹ方向に離れる側に突出するよう形成された係合突起部３３１ａを有する。
図２に示すごとく、一対のハウジング可撓片３３１は、回路基板１１においてＺ方向に貫通形成された基板係合孔１１１に、挿入される。ここで、一対の係合突起部３３１ａが基板係合孔１１１を通過する際は、一対のハウジング可撓片３３１は互いにＹ方向に近付く方向に撓みながら、基板係合孔１１１に挿入される。そして、係合突起部３３１ａが基板係合孔１１１を通過し、回路基板１１のＸ２側に配されると、一対のハウジング可撓片３３１は、弾性的な復元力により、Ｙ方向における互いに遠ざかる側に変形し、元の形状に戻る。これにより、係合突起部３３１ａが、回路基板１１における基板係合孔１１１の周囲の部位とＸ方向に係合し、ハウジング３が基板係合孔１１１から抜けなくなる。
図１に示すごとく、ハウジング可撓片３３１のＺ方向の両側には、ハウジング規制部３３２が形成されている。ハウジング規制部３３２は、ハウジング可撓片３３１と平行に形成されている。図１、図２に示すごとく、ハウジング規制部３３２は、ハウジング可撓片３３１よりもＸ方向に短く形成されており、Ｘ２側の端部が、ハウジング可撓片３３１のＸ２側の端部よりもＸ１側の位置に形成される。
図２に示すごとく、一対のハウジング可撓片３３１が回路基板１１の基板係合孔１１１に係合された状態において、ハウジング規制部３３２のＸ２側の面は、回路基板１１のＸ１側の面に対向している。これにより、一対のハウジング可撓片３３１が回路基板１１の基板係合孔１１１に係合された状態においては、回路基板１１は、ハウジング規制部３３２とハウジング可撓片３３１の係合突起部３３１ａとの間に挟まれる状態となる。それゆえ、一対のハウジング可撓片３３１が回路基板１１の基板係合孔１１１に係合された状態において、回路基板１１に対するハウジング３のＸ方向の変位は、ハウジング規制部３３２とハウジング可撓片３３１の係合突起部３３１ａとによって制限される。
図３、図５に示すごとく、端子２は、前述の棒端子部２１と折曲端子部２２とを有する。棒端子部２１は、Ｘ方向に長尺なピン状（柱状）に形成されている。図６（ａ）に示すごとく、棒端子部２１は、その長手方向（Ｘ方向）に直交する断面が、凸多角形又は円形である。凸多角形とは、すべての内角がそれぞれ１８０°未満である多角形を意味する。本実施形態において、棒端子部２１における断面形状は、略正方形である。
図７に示すごとく、端子２は、開口部３２１から端子収容穴３２に挿入されるとともに棒端子部２１が貫通孔３１に挿入されることでハウジング３に組み付けられる。図３に示すごとく、棒端子部２１は大部分が貫通孔３１からＸ２側に突出している。そして、棒端子部２１は、回路基板１１のスルーホールにＸ方向に挿入されて回路基板１１にはんだ付けされる。
図３に示すごとく、棒端子部２１と折曲端子部２２とは、銅や銅合金等の導電性を有する単一の素材からなる塑性加工品によって構成されている。すなわち、棒端子部２１と折曲端子部２２とは、互いに別体の金属を接合等により一体化したものではない。図３、図６に示すごとく、折曲端子部２２の厚みＴは、棒端子部２１の最小幅Ｗよりも小さい。棒端子部２１の最小幅Ｗとは、棒端子部２１の長手方向に直交する棒端子部２１の断面形状において、前記断面形状が正方形の場合は一辺の長さを意味する。なお、棒端子部２１の最小幅Ｗは、前記断面形状が長方形の場合は短辺の長さであり、前記断面形状が円形の場合はその直径であり、前記断面形状が楕円形の場合は、短軸の長さをいう。
図３、図５に示すごとく、本実施形態において、棒端子部２１は、Ｘ２側の端部に、Ｘ２側に向かうほど縮径する縮径部２１１を有する。縮径部２１１は、端子２を貫通孔３１に挿入しやすくするものである。ここで、棒端子部２１は、主要部の最小幅Ｗは一定であるが、Ｘ２側端部に形成された縮径部２１１の最小幅Ｗは、前記主要部の最小幅Ｗよりも小さくなる。このような場合において、棒端子部２１の最小幅Ｗとは、棒端子部２１の主要部の最小幅Ｗを意味するものとする。
例えば、棒端子部２１の最小幅Ｗを０．２５ｍｍ、折曲端子部２２の厚みＴを０．６４ｍｍとすることができる。図３に示すごとく、折曲端子部２２は、その略全体において、厚みＴが一定である。
ここで、端子２を製造するに当たっては、厚みがＺ方向における棒端子部２１の寸法と同等の金属板材を用意し、金属材料における折曲端子部２２となる部位を叩いて薄くし、折り曲げることにより、端子２が製造され得る。
図３、図５に示すごとく、折曲端子部２２は、筒状部２２１とかしめ部２２２とを備える。図３に示すごとく、筒状部２２１は、折曲端子部２２を筒状に折り曲げて形成されている。ハウジング３に対するリテーナ３４の位置が本係止位置にあるとき、筒状部２２１のＸ１側にはリテーナ３４の一部が配されており、筒状部２２１がリテーナ３４にＸ方向に当接することにより、端子２の抜け止めがなされている。
図３、図５に示すごとく、筒状部２２１は、Ｚ方向の一方側に、被係止部２２１ａが形成されている。被係止部２２１ａは、Ｘ１側に向かうほどＺ方向の前記一方側に突出するよう形成されている。図３に示すごとく、被係止部２２１ａのＸ１側端部が、ランス３２２に係止されている。
図５に示すごとく、かしめ部２２２は、電線４の端部をかしめている。電線４は、導電性を有する導電部４１と、導電部４１を被覆する電気的絶縁性を有する被覆部４２とを有する。電線４の端部は、導電部４１が被覆部４２から露出した露出導電部４１１となっている。かしめ部２２２は、露出導電部４１１にかしめられる第一かしめ部２２２ａと、第一かしめ部２２２ａのＸ１側に形成されて、被覆部４２の端部にかしめられる第二かしめ部２２２ｂとを備える。図５においては、かしめる前の状態の第一かしめ部２２２ａ及び第二かしめ部２２２ｂを二点鎖線にて表している。
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態のハーネス部品１において、各端子２は、回路基板１１を接続する棒端子部２１と、端子収容穴３２内において電線４にかしめられる折曲端子部２２とを備える。それゆえ、回路基板１１に接続される端子２と電線４との間には、別の端子が介在しない。そのため、例えば電線４と回路基板１１との間に、雌端子と雄端子とを介在させる場合に比べ、部品点数の削減を図りやすい。また、雄端子を収容する雄ハウジングと、雌端子を収容する雌ハウジングと、の２つのハウジング部材を嵌合する従来の構造を採用しておらず、ハウジング部材の部品点数の削減を図ることもできる。これにより、ハーネス部品１全体の小型化を実現しやすい。
また、各端子２は、各端子収容穴３２に配されている。それゆえ、ハーネス部品１を製造するに当たっては、図７に示すごとく、端子２のかしめ部２２２に電線４をかしめ、次いで、端子２を端子収容穴３２に挿入することで、ハウジング３に対する端子２及び電線４の位置決めが容易である。また、複数の端子２は、一つずつハウジング３の各端子収容穴３２に挿入されるため、端子２をハウジング３に組み付ける際の端子２のガタ付きが防止される。それゆえ、ハーネス部品１の生産性を向上させやすい。
また、棒端子部２１と折曲端子部２２とは、単一の素材からなる塑性加工品によって形成されており、折曲端子部２２の厚みＴは、棒端子部２１の最小幅Ｗよりも小さい。それゆえ、例えば折曲端子部２２のかしめ部２２２を電線４の端部にかしめるとき等、折曲端子部２２を折曲加工する際において、この折曲加工に要する荷重を低減させやすい。また、棒端子部２１においては、強度を確保しやすく、例えば棒端子部２１と回路基板１１とを接続する際に棒端子部２１が変形することを防止することができる。また、棒端子部２１と折曲端子部２２とが、単一の素材からなる塑性加工品によって構成されているため、部品点数の削減、ハーネス部品１全体の組付工数の削減を図ることができる。
また、棒端子部２１は、棒端子部２１の長手方向に直交する断面の形状が凸多角形又は円形である。それゆえ、例えば棒端子部２１を、板状の金属部材を、断面Ｕ字状となるよう折り曲げてなるタブ状の端子に形成した場合に比べ、はんだにボイドが形成されることを防止できる。すなわち、棒端子部２１をタブ状に形成した場合、断面Ｕ字状の棒端子部２１に囲まれた空間に空気が残り、はんだにボイドが生じやすい。一方、棒端子部２１を断面が凸多角形又は円形となるよう形成することで、Ｘ方向に直交する棒端子部２１の断面に、棒端子部２１に囲まれる空間が形成されないため、はんだにボイドが生じることを抑制することができる。
また、折曲端子部２２には、ハウジング３に係止されて、端子収容穴３２からの端子２の抜け止めをする抜止部が形成されている。本実施形態において、抜止部は、内側端子２部におけるランス３２２に係止される被係止部２２１ａと、リテーナ３４を介してハウジング３に係止される筒状部２２１とが、抜止部を構成している。このように、端子２における比較的薄い折曲端子部２２に抜止部を形成しているため、折曲端子部２２の加工が容易であり、抜止部を形成しやすい。
また、ハウジング３は、回路基板１１に係合するハウジング係合部３３を一体に備える。それゆえ、ハウジング係合部３３においてハウジング３を回路基板１１に係合し、ハウジング３と回路基板１１との間の位置を固定した上で、端子２と回路基板１１とのはんだ付け等の接合作業を行うことができる。さらに、ハウジング３は、ハウジング係合部３３を一体に備えるため、ハウジング係合部３３を設けても部品点数が増加することがない。
以上のごとく、本実施形態によれば、部品点数の削減及び小型化を図ることができるハーネス部品を提供することができる。
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、端子の被挿入部は、ハウジングの貫通孔に圧入されていてもよい。また、ハウジングは、各電線を接続した端子をハウジングの成形型の内側に配置したインサート成形によって形成すること等も可能である。
１ ハーネス部品
１１ 回路基板
２ 端子
２１ 棒端子部
２２ 折曲端子部
２２１ 筒状部（抜止部）
２２１ａ 被係止部（抜止部）
３ ハウジング
３１ 貫通孔
３２ 端子収容穴
３２１ 開口部
３３ ハウジング係合部
４ 電線
Ｔ 折曲端子部の厚み
Ｗ 棒端子部の最小幅

Claims (3)

  1. 回路基板に接続される棒状の棒端子部、及び前記棒端子部につながる金属材料の一部が扁平化されるとともに折り曲げられて形成された折曲端子部を有する複数の端子と、
    前記各端子の棒端子部が貫通する複数の貫通孔、及び前記折曲端子部が配されるとともに前記各貫通孔に連通して前記貫通孔と反対側に開口部を有する複数の端子収容穴を有するハウジングと、
    前記各開口部から前記各端子収容穴に配されて、前記折曲端子部にかしめられた複数の電線と、を備え、
    前記棒端子部は、前記棒端子部の長手方向に直交する断面の形状が、空間を持たない凸多角形又は円形であり、かつ、前記回路基板のスルーホールに挿入されて前記回路基板にはんだ付けされる、ハーネス部品。
  2. 前記折曲端子部には、前記ハウジングに係止されて、前記端子収容穴からの前記端子の抜け止めをする抜止部が形成されている、請求項１に記載のハーネス部品。
  3. 前記ハウジングは、前記回路基板に係合するハウジング係合部を一体に備える、請求項１又は２に記載のハーネス部品。
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