JP2014086216A - Connector assy and pressure switch provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂ハウジング内に複数の端子を配設して成るコネクタアッシーおよびこれを備えた圧力スイッチに関する。 The present invention relates to a connector assembly in which a plurality of terminals are disposed in a resin housing, and a pressure switch including the connector assembly.
従来より自動車や家電製品などにおいて、各種の圧力を検出するために、圧力スイッチが用いられている。
このような圧力スイッチは、例えば引用文献1に開示されているように、樹脂ハウジング内に複数の端子を配設して成るコネクタアッシーと、このコネクタアッシーの端子と端子との間を接触または離反させる作動機構体と、を少なくとも備えて成るものである。
Conventionally, pressure switches have been used to detect various pressures in automobiles and home appliances.
Such a pressure switch is, for example, as disclosed in Patent Document 1, a connector assembly in which a plurality of terminals are arranged in a resin housing, and contact or separation between the terminals of the connector assembly. And at least an actuating mechanism.
圧力スイッチの作動原理は、作動機構体のダイヤフラムが所定の圧力を受けると、ダイヤフラムが変形し、ダイヤフラムと接する作動軸がダイヤフラムとともにコネクタアッシーの端子側に移動し、これにより端子と端子との間が接触または離反し、圧力スイッチのON・OFFが行われる仕組みである。 The operating principle of the pressure switch is that when the diaphragm of the operating mechanism receives a predetermined pressure, the diaphragm is deformed, and the operating shaft that contacts the diaphragm moves to the terminal side of the connector assembly together with the diaphragm. Is a mechanism in which the pressure switch is turned ON / OFF by contact or separation.
ところで、このような圧力スイッチに用いられる端子には、例えば黄銅の表面に錫めっき加工が施されてなるものが用いられている。
錫めっきが施工された端子は、耐腐食性、電気伝導性などに優れるため、自動車や家電製品などの様々な環境下で用いられる圧力スイッチに好適である。
By the way, as a terminal used in such a pressure switch, for example, a terminal obtained by performing tin plating on the surface of brass is used.
Since the terminals plated with tin are excellent in corrosion resistance and electrical conductivity, they are suitable for pressure switches used in various environments such as automobiles and home appliances.
ところで、このような端子に施工された錫めっきは、錫めっきの被膜に圧縮応力が加わると錫が再結晶化し、単結晶が形成されてしまう場合がある。このようにして生じた錫の結晶は「ウィスカ」と呼ばれ、例えば樹脂ハウジング内に端子を圧入した際、樹脂ハウジングと端子とが強く擦れ合う箇所に生ずるものであった。 By the way, in the tin plating applied to such a terminal, when compressive stress is applied to the coating film of tin, tin may recrystallize and a single crystal may be formed. The tin crystals produced in this way are called “whiskers” and are produced, for example, at locations where the resin housing and the terminal rub against each other when the terminal is pressed into the resin housing.
ウィスカは、発生箇所から単結晶が伸びて一定期間成長するため、絶縁状態であるはずの端子と端子との間がこのウィスカによって導通されてしまい、場合によっては二極端子間の短絡不具合を生ずるものであった。 A whisker grows for a certain period of time when a single crystal is stretched from the location where it occurs, so that the whisker conducts between the terminals that should be in an insulated state, and in some cases, a short circuit failure occurs between the two pole terminals. It was a thing.
本発明はこのような実情に鑑み、端子にウィスカが生じたとしても確実に二極端子間の短絡不具合を防止することのできるコネクタアッシーおよびこれを備えた圧力スイッチを提供することを目的としている。 In view of such circumstances, the present invention has an object to provide a connector assembly and a pressure switch including the connector assembly that can reliably prevent a short circuit failure between two pole terminals even if a whisker occurs in the terminal. .
本発明は、前述したような従来技術における問題点を解決するために発明されたものであって、
本発明のコネクタアッシーは、
樹脂ハウジング内に複数の端子を配設して成るコネクタアッシーであって、
前記コネクタアッシーの前記樹脂ハウジング内には、
前記樹脂ハウジング内に配設される端子と端子との間を仕切って二極端子間の短絡を防止する短絡防止壁が設けられていることを特徴とする。
The present invention was invented to solve the problems in the prior art as described above,
The connector assembly of the present invention is
A connector assembly comprising a plurality of terminals arranged in a resin housing,
In the resin housing of the connector assembly,
A short-circuit prevention wall for partitioning between the terminals disposed in the resin housing and preventing a short circuit between the two-pole terminals is provided.
このように構成すれば、例え端子にウィスカが生じたとしても、端子と端子の間に短絡防止壁が設けられているため、ウィスカが隣接する端子にまで届くことはなく、確実に二極端子間の短絡を防止することができる。 With this configuration, even if a whisker occurs in the terminal, a short-circuit prevention wall is provided between the terminal, so that the whisker does not reach the adjacent terminal, and it is surely a bipolar terminal A short circuit between them can be prevented.
また、本発明のコネクタアッシーは、
前記短絡防止壁が、前記二極端子間の間隔が最も狭くなる最狭部に設けられていることを特徴とする。
このように二極端子間の最狭部に短絡防止壁が設けられていれば、二極端子間の短絡をより確実に防止することができる。
The connector assembly of the present invention is
The short-circuit prevention wall is provided in the narrowest portion where the distance between the two bipolar terminals is the narrowest.
Thus, if the short-circuit prevention wall is provided in the narrowest part between two pole terminals, the short circuit between two pole terminals can be prevented more reliably.
また、本発明のコネクタアッシーは、
前記端子は、表面に錫めっき加工が施されてなることを特徴とする。
このように錫めっき加工が施された端子であれば、耐腐食性、電気伝導性などに優れるため、様々な環境下での使用に好適である。
The connector assembly of the present invention is
The terminal has a surface plated with tin.
A terminal that has been subjected to tin plating as described above is excellent in corrosion resistance, electrical conductivity, and the like, and is therefore suitable for use in various environments.
また、本発明のコネクタアッシーは、
前記樹脂ハウジング内に前記複数の端子を圧入してカシメ加工を行った後、熱処理を行って成るものであることを特徴とする。
このように熱処理を行ったコネクタアッシーであれば、ウィスカの発生そのものを抑制することができ、短絡防止壁の機能と合わせることにより、二極端子間の短絡をより確実に防止することができる。
The connector assembly of the present invention is
The plurality of terminals are press-fitted into the resin housing and crimped, followed by heat treatment.
If the connector assembly is heat-treated in this manner, whisker generation itself can be suppressed, and by combining with the function of the short-circuit prevention wall, a short circuit between the two pole terminals can be more reliably prevented.
また、本発明の圧力スイッチは、
上記のいずれかに記載のコネクタアッシーと、
前記コネクタアッシーの前記端子と端子との間を接触または離反させる作動機構体と、
を少なくとも備えてなることを特徴とする。
The pressure switch of the present invention is
A connector assembly according to any of the above,
An actuation mechanism for contacting or separating between the terminals of the connector assembly; and
It is characterized by comprising at least.
このようなコネクタアッシーを備えてなる圧力スイッチであれば、二極端子間の短絡を確実に防止することができるため、例えば自動車や家電製品に用いられる圧力スイッチに好適に用いることができる。 If it is a pressure switch provided with such a connector assembly, since the short circuit between two pole terminals can be prevented reliably, it can be used suitably for the pressure switch used for a motor vehicle or household appliances, for example.
本発明によれば、樹脂ハウジング内に、端子と端子との間を仕切って二極端子間の短絡を防止する短絡防止壁を設けることにより、端子にウィスカが生じたとしても確実に二極端子間の短絡不具合を防止することのできるコネクタアッシーおよびこれを備えた圧力スイッチを提供することができる。 According to the present invention, by providing a short-circuit prevention wall that partitions between the terminals and prevents a short circuit between the two-pole terminals in the resin housing, even if a whisker occurs in the terminal, the two-pole terminal It is possible to provide a connector assembly and a pressure switch including the connector assembly that can prevent a short circuit failure.
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいてより詳細に説明する。
本発明は、樹脂ハウジング内に複数の端子を配設して成るコネクタアッシーおよびこれを備えた圧力スイッチである。始めに圧力スイッチについて説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail based on the drawings.
The present invention is a connector assembly in which a plurality of terminals are arranged in a resin housing, and a pressure switch including the connector assembly. First, the pressure switch will be described.
<圧力スイッチ10>
図1(a),(b)に示したように、本発明の圧力スイッチ10は、樹脂ハウジング22内に複数の端子(図1では第一端子24と第二端子26の2つ)を配設して成るコネクタアッシー20と、このコネクタアッシー20の第一端子24と第二端子26との間を接触または離反させる作動機構体30と、を少なくとも備えてなるものである。
<
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the
作動機構体30には、ダイヤフラム32と作動軸34が配設されており、ダイヤフラム32が所定の圧力を受けると、ダイヤフラム32が変形し、ダイヤフラム32と接する作動軸34が、コネクタアッシー20の端子24,26側(図1(b)では上方側)に移動し、これにより第一端子24の接点部24aと第二端子26の接点部26aとの間が接触または離反し、圧力スイッチ10のON・OFFが行われる。
The
なお、このような圧力スイッチ10には、通常時において端子24と端子26とが接した状態であり、作動軸34が端子24,26側に移動して、一方側の端子を押し上げることにより二極間端子の接続が解かれるノーマルクローズタイプと、通常時において端子24と端子26とが離れた状態であり、作動軸34が端子24,26側に移動して、一方側の端子を他方側の端子に向かって押し上げることにより二極間端子が接続されるノーマルオープンタイプと、が有り、用途に応じて適宜選択されている。
In such a
本発明の圧力スイッチ10は、いずれかのタイプに限定されるものではないが、本発明の説明に用いた図1に記載の圧力スイッチ10は、ノーマルクローズタイプであり、第一端子24の接点部24aは固定され、第二端子26の接点部26aが可動されるようになっており、作動軸34が上方に移動した際には、第二端子26が第一端子24から離反するように構成されている。
Although the
また、第一端子24と第二端子26の材質としては特に限定されるものではないが、端子に用いられる一般的な材質である黄銅が好適である。
なお、本発明に用いられる第一端子24と第二端子26は、錫めっき加工が施されてなる。
Moreover, although it does not specifically limit as a material of the
In addition, the
錫めっきが施された端子24,26は、特に耐腐食性,電気伝導性に優れるため、様々な用途・環境下で用いられる圧力スイッチ10に好適である。
本発明では、圧力スイッチ10のコネクタアッシー20において、特徴的な構成を有するため、以下、コネクタアッシー20について説明する。
Since the
In the present invention, since the
<コネクタアッシー20>
本発明のコネクタアッシー20は、図2(a)〜(c)に示したように、樹脂ハウジング22の端子圧入穴29に第一端子24と第二端子26の2つをそれぞれ圧入してなるものである。図2(a)に記載の樹脂ハウジング22では、4つの端子圧入穴29が設けられており、B−B線より上方の2つの端子圧入穴29に第一端子24が圧入され、B−B線より下方の2つの端子圧入穴29に第二端子26が圧入され、2つの端子圧入穴29を用いて1つの端子が圧入されている。
<
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
圧入された第一端子24と第二端子26は、樹脂ハウジング22の底面22bから一部が飛び出すようになっており、この箇所にカシメ加工を施すことにより、樹脂ハウジングに対して固定されるようになっている。図中の符号24c,26cは、端子24,26のカシメ加工を行ったカシメ部である。
A part of the press-fitted
また、樹脂ハウジング22に用いられる樹脂材としては、特に限定されるものではないが、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)を用いることができる。
そして図2(c)に示したように、樹脂ハウジング22の天面22aには、樹脂ハウジング22内に配設される第一端子24と第二端子26との間を仕切って二極端子間の短絡を防止する短絡防止壁28が設けられており、この点が特に本発明のコネクタアッシー20における特徴的構成となっている。
The resin material used for the
As shown in FIG. 2C, the
この短絡防止壁28は、図3(a)〜(c)に示した樹脂ハウジング22からも明らかなように、樹脂ハウジング22の内壁から連続して樹脂ハウジング22の中心に向かって延設されて成るものである。
As is apparent from the
短絡防止壁28は、樹脂ハウジング22の成形の際、その形状を付すれば良いが、例えば別部材として後で樹脂ハウジング22内に接着するようにしても良く、特に形成方法は限定されないものである。また短絡防止壁28の材質についても絶縁性の材質であれば特に限定されないものである。
The
このような短絡防止壁28は、第一端子24と第二端子26とを樹脂ハウジング22内に圧入した際に、端子表面に施された錫めっきの被膜に圧縮応力が加わって生じたウィスカ(錫が再結晶化して形成された単結晶)により、本来であれば絶縁状態であるはずの端子24と端子26との間が導通されてしまい、場合によっては二極端子間の短絡不具合を生ずることを防止する目的で設けられたものである。
Such a short-
具体的には、図2(c)に示したように、短絡防止壁28は第一端子24と第二端子26と二極端子間の間隔が最も狭くなる最狭部Pに設けられており、これにより端子からウィスカが成長しても、この短絡防止壁28が両端子間の仕切りとして作用することになり、確実に二極端子間の短絡不具合を生ずることを防止することができる。
なお、本実施形態は、この二極端子間の最狭部Pの直線距離が0.6mm程度であることを想定したものである。
Specifically, as shown in FIG. 2C, the short-
In addition, this embodiment assumes that the linear distance of the narrowest part P between this bipolar terminal is about 0.6 mm.
また本発明のコネクタアッシー20の端子24,26におけるウィスカの発生箇所は、端子圧入穴29に端子24,26を圧入する際、図5(a),(b)に示したように、端子圧入穴29の内壁面に端子24,26のダボ部(部分的に外方に突出した部分)24b,26bが圧接されることとなるため、このダボ部24b,26bの周囲に生ずることとなる。
In addition, whisker is generated in the
このようにダボ部24b,26b周囲に生ずるウィスカは、形状が特に限定されるものではなく、例えば異物状ウィスカ、カラム(円柱状)ウィスカ、フィラメント状ウィスカ、折れ線状ウィスカ、渦巻き状ウィスカなどの様々な形状を有している。
Thus, the shape of the whisker generated around the
なお、異物状ウィスカとは、突起の長さが直径の2倍を超えないもの、カラム(円柱状)ウィスカとは、円柱状で、根元からの長さが直径の10倍までのもの、フィラメント状ウィスカとは、円柱状で、長さが直径の10倍を超えるもの、折れ線状ウィスカとは、円柱状で、成長方向が自然に曲がっているもの、渦巻き状ウィスカとは、曲がったものをいう。 Foreign matter whiskers are those whose protrusions do not exceed twice the diameter, column (columnar) whiskers are cylindrical, and the length from the root is up to 10 times the diameter, filaments Cylindrical whiskers are cylindrical and have a length exceeding 10 times the diameter. Polygonal whiskers are cylindrical and the growth direction is naturally bent. Spiral whiskers are bent. Say.
また、ウィスカの成長は最大1.8mm程度であることが確認されているため、図4に示したように、短絡防止壁28の樹脂ハウジング22の天面22aからの最大高さHを、好ましくは2.5mm以上に設定すると良い。
Further, since it has been confirmed that the growth of the whisker is about 1.8 mm at the maximum, the maximum height H from the
さらに、図3(c)に示したように、短絡防止壁28の横幅Txおよび縦幅Tyは、それぞれ1.5mm以上に設定することが好ましい。
このように短絡防止壁28の大きさを設定すれば、例えば第二端子26のダボ部26bで生じたウィスカが、第一端子24に至るまで、最低でも1.5mm+1.5mm=3mmの回り込み距離、また高さ方向については最低でも2.5mm+0.6mm=3.1mm(最大高さHが2.5mm、二極端子間の最狭部Pの直線距離が0.6mm)の距離が必要となるため、最大に成長したウィスカであっても、一方の端子から他方の端子に至ることはできず、二極端子間の短絡不具合の発生を確実に防止することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 3C, the horizontal width Tx and the vertical width Ty of the short-
If the size of the
以上、本発明のコネクタアッシー20およびコネクタアッシー20を備えた圧力スイッチ10について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能なものである。
As described above, the
例えば、上記した短絡防止壁28は、樹脂ハウジング22に一箇所だけ設けられているが、複数箇所で有っても良いものである。
また、短絡防止壁28の形状について特に上記した実施形態に限定されるものではなく、端子の形状や樹脂ハウジング22の形態などに合わせて適宜設定することが可能なものである。
また、本発明のコネクタアッシー20は、樹脂ハウジング22内に複数の端子24,26を圧入してカシメ加工を行った後、熱処理を行って成るものであっても良いものである。
For example, the short-
Further, the shape of the short-
In addition, the
このように、樹脂ハウジング22内に複数の端子24,26を圧入してカシメ加工を行った後、すなわち端子24,26に外部応力を加える工程を済ませた後、最後に熱処理を加えることにより、ウィスカの発生そのものを抑制することができる。
Thus, after press-fitting a plurality of
従って、端子24,26に外部応力を加える工程を済ませた後、最後に熱処理が加えられたコネクタアッシー20を用いれば、ウィスカそのものが生じ難くなるため、本発明の短絡防止壁28の効果をより、高めることができる。
なお、樹脂ハウジング22内に端子24,26を圧入し、カシメ加工を行った後、熱処理に至るまでの具体的な工程の例については以下の通りである。
Accordingly, if the
A specific example of the process from the press-fitting of the
[圧入工程]
圧入工程は、錫めっき加工が施された、ダボ部24b,26bを有する複数の端子24,26を樹脂ハウジング22の端子圧入穴29に圧入する工程である。これにより、端子24,26が樹脂ハウジング22に圧入される。
[Press-fit process]
The press-fitting step is a step of press-fitting a plurality of
錫めっきは、通常、めっき法によって形成される。めっき法は、電気めっき法、無電解めっき法、真空蒸着等の気相めっき法のいずれであってもよい。
錫めっきした被膜の厚さは、通常、2〜10μm程度、好ましくは2〜5μmである。外部応力型錫ウィスカの対策としては、錫の絶対量が少ない(膜厚が薄い)方が有利であるため、出来るだけ膜厚が薄いレベルで安定させた方が好ましい。
圧入工程は、通常、エア圧による突き当てによって行われる。なお、樹脂ハウジング22の端子圧入穴29の寸法に対するダボ部24b,26bのプラス分、すなわち圧入代は、0.02〜0.15mm程度である。
Tin plating is usually formed by a plating method. The plating method may be any of an electroplating method, an electroless plating method, and a vapor phase plating method such as vacuum deposition.
The thickness of the tin-plated film is usually about 2 to 10 μm, preferably 2 to 5 μm. As a countermeasure against external stress-type tin whiskers, it is advantageous to have a smaller absolute amount of tin (thin film thickness), so it is preferable to stabilize the film thickness as thin as possible.
The press-fitting process is usually performed by abutment with air pressure. Note that the plus portion of the
[カシメ加工工程]
カシメ加工工程は、圧入工程で樹脂ハウジング22の端子圧入穴29に圧入された端子24,26について、樹脂ハウジング22の底面22bから僅かに突出した箇所を工具等で叩いたり締めつけたり、あるいは刃を入れる等して塑性変形を生じさせ、樹脂ハウジング22に端子24,26を固定させる工程である。これにより、圧入された端子24,26がさらに樹脂ハウジング22に固定され、端子24,26の抜け防止を行うことができる。
[Caulking process]
In the crimping process, the
[熱処理工程]
熱処理工程は、カシメ加工工程においてカシメ加工によって固定されたコネクタアッシー20に熱処理を行う工程である。カシメ加工後に熱処理を行うことにより、外部応力型錫ウィスカの発生を確実に抑制することが可能となる。カシメ加工前に熱処理を行っても、外部応力型錫ウィスカの抑制効果はほとんど得られない。
[Heat treatment process]
The heat treatment step is a step of performing heat treatment on the
熱処理条件は、通常150〜180℃、好ましくは150℃において、1〜2時間、外部加重をかけることなくコネクタアッシー20に加熱処理を行う。
The heat treatment conditions are usually 150 to 180 ° C., preferably 150 ° C., and the
圧入、カシメ後、ウィスカが発生する前に、コネクタアッシー20の熱処理を実施することにより、端子24,26のダボ部24b,26b周辺の樹脂ハウジング22が樹脂クリープ(樹脂アニール)を起こし、ダボ部24b,26b周辺の樹脂が広がる現象により、圧入代低下が起こり、錫めっき被膜に働く外部応力が除去される。その結果、外部応力型錫ウィスカの発生が抑制される。
After the press-fitting and crimping, before the whisker is generated, the
10・・・圧力スイッチ
20・・・コネクタアッシー
22・・・樹脂ハウジング
22a・・天面
22b・・底面
24・・・第一端子
24a・・接点部
24b・・ダボ部
24c・・カシメ部
26・・・第二端子
26a・・接点部
26b・・ダボ部
26c・・カシメ部
28・・・短絡防止壁
29・・・端子圧入穴
30・・・作動機構体
32・・・ダイヤフラム
34・・・作動軸
H・・・・最大高さ
P・・・・最狭部
Tx・・・横幅
Ty・・・縦幅
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記コネクタアッシーの前記樹脂ハウジング内には、
前記樹脂ハウジング内に配設される端子と端子との間を仕切って二極端子間の短絡を防止する短絡防止壁が設けられていることを特徴とするコネクタアッシー。 A connector assembly comprising a plurality of terminals arranged in a resin housing,
In the resin housing of the connector assembly,
A connector assembly, characterized in that a short-circuit prevention wall is provided for partitioning between terminals disposed in the resin housing and preventing a short circuit between the two-pole terminals.
前記樹脂ハウジング内に前記複数の端子を圧入してカシメ加工を行った後、熱処理を行って成るものであることを特徴とする請求項3に記載のコネクタアッシー。 The connector assembly is
The connector assembly according to claim 3, wherein the plurality of terminals are press-fitted into the resin housing and crimped, and then heat-treated.
前記コネクタアッシーの前記端子と端子との間を接触または離反させる作動機構体と、
を少なくとも備えてなることを特徴とする圧力スイッチ。 The connector assembly according to any one of claims 1 to 4,
An actuation mechanism for contacting or separating between the terminals of the connector assembly; and
A pressure switch comprising at least
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