JP4287600B2 - 基板用圧接コネクタ付の絶縁基板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気接続箱等に適用される基板用圧接コネクタ付の絶縁基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される電装部品類その他の補機類の増加により、回路構成は複雑化し、圧接端子の極数および電線の配線本数が増加するとともに、絶縁基板は積層化の傾向にある。このように、圧接端子および電線が高密度に密集した状況下においては、密集した端子や電線が互いに干渉して電気的なトラブルを生ずることなく、基板上の限られたスペース内において如何に効率良く回路構成するのかが重要であり、回路構成の変更、改良等が行われている。
【０００３】
電気接続箱は、基板上に接続回路や分岐回路等が構成された基本回路体が収容された組立回路体である。基本回路体の構成された基板は、積層されているのが一般的である。基板には、導電板で回路体を構成したブスバー、回路遮断用のヒューズ、継電用のリレー等が取り付けられている。また、回路構成の変更や配線パターンの自由度を大きくするために、複数の電線と圧接端子群とで基本回路体を構成した基板もある。
【０００４】
図８〜図１２は、複数の電線と圧接端子群等で基本回路体を構成する基板に装着される基板用圧接コネクタを示したものである。図示する基板用圧接コネクタ６１は、絶縁基板５２に配線される複数の電線８０と、電線８０を接続する屈曲状の複数の圧接端子７１と、圧接端子７１を基板部６３に沿って装着するコネクタハウジング６２とで構成されている。電線８０には、芯線の周囲が絶縁性の外皮で覆われた被覆電線が用いられている。
【０００５】
圧接端子７１は、Ｌ字又は逆Ｌ字に折れ曲がる屈曲状の端子である（図１２等参照）。圧接端子７１の一方の端部には電気接触部７２が形成され、他方の端部にはスリット状の圧接刃７４を有する電線圧接部７３が形成されている。このような圧接端子７１は、コネクタハウジング６２内に収納されて、いわゆる雌型の基板用圧接コネクタ６１を構成している。
【０００６】
絶縁基板５２には、圧接端子７１の電線圧接部７３を挿着できるように端子挿通孔５３が千鳥状のパターンで形成されている。また、絶縁基板５２の周縁部には、基板用圧接コネクタ６１を着脱自在に取り付けることができるようにコネクタ装着部５４が形成されている。
【０００７】
基板用圧接コネクタ６１は、嵌合後端面を絶縁基板５２のコネクタ装着部５４に直付けして固定される。そして、圧接端子７１の電線圧接部７３は、絶縁基板５２の端子挿通孔５３から突出される。電線圧接部７３には、スリット状の圧接刃７４が設けられており、圧接刃７４に電線８０の端部や中間部が圧入されるようになっている。このように電線８０を圧接端子７１に圧接することで、所望の配線パターンの回路を構成することが可能となる。
【０００８】
電線８０と圧接端子７１との接続に際しては、電線８０端部を圧接刃７４に圧接する場合と、電線８０中間部を圧接する場合とがある。いずれの処理を行うかは、回路の構成によってケース・バイ・ケースである。
【０００９】
電線８０端部を圧接する場合は、電線８０の外径が隣接する圧接端子７１の間隔より太い場合を除いて比較的容易に圧接することができる。しかし、電線８０中間部を圧接する場合は、湾曲部が圧接端子７１と干渉したり、湾曲部の曲率半径が小さくなるように湾曲させると、湾曲部に欠陥を生じて接続不良となることもある。
【００１０】
従って、このような場合は、湾曲部と干渉する位置にある圧接端子７１を取り除いたり、電線８０の湾曲部の曲率半径を小さくしないようにする必要がある。また、電線８０の径が太い場合には、隣接する圧接端子７１間の間隔を広げる必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
自動車等に搭載される電装部品等は増加する傾向にある。これによって、回路構成が複雑化し、配線も高密度化し、基板に配設される端子数が増加して、電線の配線スペースは益々狭くなってきている。従って、電気接続箱等を大型化することなく、回路構成の複雑化や配線の高密度化に対処できる基板用圧接コネクタ付の絶縁基板が望まれているところである。
【００１２】
従来技術で示した基板用圧接コネクタ６１は、絶縁基板５２の周囲に直付けされたものである。圧接端子７１の電線圧接部７３は絶縁基板５２上に千鳥状に配列されるとともに、垂直に突出され、圧接端子７１の極数を多く、電線８０を高密度に配線することができる。
【００１３】
しかしながら、圧接端子７１の隣接する間隔および前後に対向する間隔が狭く、電線８０端部を圧接する際に、電線８０と圧接端子７１とが干渉して短絡したり、プレート状の圧接端子７１を折れ曲げたりすることがあった。
【００１４】
また、コネクタ６１に上下二段（図９、図１２）に収容された圧接端子７１の電線圧接部７３が全て同一方向を向いて突出しているため、絶縁基板５２の両面ではなく片面のみを利用していることになり、絶縁基板５２上の配線スペースが狭くなり、配線経路を確保できず、電線８０同士が絡まるという心配があった。
【００１５】
さらにまた、電線８０中間部を分岐接続する際には、電線８０の湾曲部が圧接端子７１と干渉するなどして、電線の配索作業が煩雑になっていた。無理に湾曲させた場合は、圧接刃７４のスリット溝から電線８０が抜け出す心配があった。このような場合は、干渉する圧接端子７１を取り除くか、圧接端子７１の間隔を広げるように設計変更するしかなく、配線パターンの自由度が小さく、コネクタの大型化を招くことにもなっていた。
【００１６】
また、長さの異なる四種類の屈曲状の圧接端子７１を必要とするため、回路構成が複雑になるとともに、作業性や生産管理性も悪く、低コスト生産の障害にもなっていた。
【００１７】
本発明は、上記した点に鑑み、電線の配線スペースを確保して、配索作業性や回路接続の信頼性を向上させるとともに、部品点数を削減してコストを低減することのできる基板用圧接コネクタ付の絶縁基板を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、絶縁基板に配線される複数の電線と、該電線を接続する屈曲状の複数の圧接端子と、該圧接端子を基板部に沿って装着するコネクタハウジングとで構成される基板用圧接コネクタにおいて、前記コネクタハウジングの基板部の表裏両側に前記絶縁基板が配置され、前記圧接端子は一方の電気接触部が前記コネクタハウジング内に配置されると共に上下二段に並列に配置され、該圧接端子の他方の電線圧接部が該絶縁基板の上下両面から突出しており、上下に対向する前記各圧接端子の前記電線圧接部は同一方向に突出し、かつ、左右に隣接する前記各圧接端子の前記電線圧接部は逆方向に突出しており、上下に対向する前記各圧接端子の前記電線圧接部は前後に対向して配置され、左右に隣接する前記各圧接端子の前記電線圧接部の間が、プレート状の絶縁壁で仕切られていることを特徴とする（請求項１）。
【００１９】
特に、前記のように、前記圧接端子は、前記コネクタハウジングに上下二段に並列に配置され、上下に対向する前記各圧接端子の前記電線圧接部は同一方向に突出し、かつ、左右に隣接する前記各圧接端子の前記電線圧接部は逆方向に突出している。
【００２０】
また、上下に対向する前記各圧接端子の前記電線圧接部は前後に対向して配置され、左右に隣接する前記各圧接端子の前記電線圧接部の間が、プレート状の絶縁壁で仕切られている。
【００２１】
また、請求項１に記載の基板用圧接コネクタにおいて、上下に対向する前記各圧接端子が、長さの異なる二種類の圧接端子で構成されていることも有効である（請求項２）。
【００２２】
以下に、上記構成に基づく作用・効果を説明する。
請求項１記載の発明においては、絶縁基板の上下両面から突出する圧接端子の電線圧接部に電線が挟持されて回路を構成するから、配線スペースが確保されて、電線同士の干渉や電線と圧接端子との干渉を生ずることなく電線の配索作業性や回路接続の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
請求項２記載の発明においては、上下に対向する各圧接端子の電線圧接部と、、左右に隣接する各圧接端子の電線圧接部とが互いに逆向きに絶縁基板の上下両面から突出しているから、圧接端子の対向間隔が広くなるとともに、隣合う圧接端子の間隔も広くなり、電線同士の干渉や電線と端子との干渉などの問題を回避することができ、電線の配索作業性や回路接続の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
請求項３記載の発明においては、左右に隣接する各圧接端子の電線圧接部の間が絶縁壁で仕切られているから、電線が隣の端子と接触して短絡を生じたり、各種電装品が誤動作することを防止することができる。
【００２５】
請求項４記載の発明においては、２種類の圧接端子を用いているから、コネクタを構成する部品点数を少なくでき、コストを低減することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。図１〜図７は、本発明に係る基板用圧接コネクタ付の絶縁基板の一実施形態を示すものである。なお、本発明の基板用圧接コネクタ付の絶縁基板は、電気接続箱（図示せず）に適用されるものである。
【００２７】
図１及び図２に示すように、基板用圧接コネクタ付の絶縁基板２１（以降、基板用圧接コネクタと呼称する）は、絶縁基板１２に配線される複数の電線４０と、電線４０を接続する屈曲状の複数の圧接端子３１，３６と、圧接端子３１，３６を基板部２４（図４等参照）に沿って装着するコネクタハウジング２２とで構成されている。基本回路体１１は、絶縁基板１２と、基板用圧接コネクタ２１とで構成されている。
【００２８】
図示しない電気接続箱は、複数の基板と、これらを収容する絶縁ケース（図示せず）とからなり、絶縁ケースは上部ケース、下部ケース及び側部ケースから構成されている。基板は、一枚だけで使用されることもあるが、板厚方向に積層して使用されるのが一般的である。ブスパー、ヒューズ及びリレーなどで回路体を構成した基板と積層して用いられるのが一般的である。
【００２９】
絶縁基板１２は、ポリプロピレンその他の合成樹脂を構成材料とし、薄肉平板状に形成されており、上下面（両面）１２ａ，１２ｂと側面１２ｃとで外面が構成されている。上下面１２ａ，１２ｂは、電線４０の敷設面を成すとともに、圧接端子３１，３６の電線圧接部３３，３３（図４等参照）を挿通させる端子挿通孔１４を回路構成に従って形成している。
【００３０】
端子挿通孔１４は、複数形成されており、所望の配線パターンに応じて回路を構成することができるようになっている。絶縁基板１２の周縁部の複数箇所には、コネクタ装着部１３が切欠状に形成されており、基板用圧接コネクタ２１は絶縁基板１２に対して水平方向に取付けられている。
【００３１】
コネクタハウジング２２は、いわゆる雌型のコネクタハウジング２２であり、後端面側には基板支持部２５を介して基板部２４が続いている。基板支持部２５及び基板部２４（図４等参照）は、絶縁基板１２に対する取付部に相当する。前後の概念は、相手方コネクタ（図示せず）と嵌合する側を前側とし、絶縁基板１２のコネクタ装着部１３に取り付けられる側を後側とする。
【００３２】
コネクタハウジング２２の嵌合空間２３内には、圧接端子３１，３６の電気接触部３２，３７が突出しており、相手方コネクタの雌型の電気接触部（図示せず）と接続できるようになっている。
【００３３】
基板部２４は、上面２４ａ、下面２４ｂ、側面２４ｃ及び後端面２４ｄとから矩形状に形成され、上下面２４ａ、２４ｂ及び後端面２４ｄには圧接端子３１，３６を案内支持することができるように案内溝２６（図４）が凹設されている。また、上下面２４ａ、２４ｂの案内溝２６を除く平面は、絶縁基板１２に対する取付平坦面となっている。
【００３４】
図６及び図７に示すように、圧接端子３１，３６は、Ｌ字又は逆Ｌ字に折れ曲がる屈曲状に形成されている。一方の端部の電気接触部３２，３７は、相手方コネクタの雌型の電気接触部（図示しない）と接続することができるようにコネクタハウジング２２の嵌合空間２３内に突出して配置されている。電気接触部３２，３７の基部側は、コネクタハウジング２２の基板部２４側に延出し、案内溝２６に支持されている。
【００３５】
他方の電線圧接部３３，３８は、電気接触部３２，３７に対して直角又は略直角に屈曲しており、端部には、電線４０との接続に供することができるようにスリット状の圧接刃３４，３９（図５等参照）を備えている。
【００３６】
圧接刃３４，３９は、スリット溝の開口端部に傾斜状に形成されているから、圧入された電線４０は、切れ刃に案内されると同時に絶縁外皮が切裂され、さらに圧入することで溝内に進入して挟持される。なお、圧接刃３４，３９の溝間隔は、電線４０の芯線部を切裂しない所定の間隔に設定されている。
【００３７】
電気接触部３２，３７は、電線圧接部３３，３８より長く形成されており、絶縁基板１２の周縁部より一定間隔離間した内側の位置に電線圧接部３３，３８を垂直又は略垂直に突出させることができるようになっている。本発明では、長さの異なる二種類の端子３１，３６が用いられている。これは、上下に対向する各圧接端子３１，３６の電線圧接部３３，３８が干渉しないようにして、同一方向に突出できるようにするためである。また、電線圧接部３３，３８の対向間隔は従来（図８〜図１２）に比べて長くなっており、配線スペースは広くなっている。なお、上下方向は、絶縁基板１２の板厚方向をいうものとする。
【００３８】
このような、屈曲状の圧接端子３１，３６が用いられるのは、基板用圧接コネクタ２１が絶縁基板１２に平行に配置されているからである。もしそうでなければ、圧接端子３１，３６の電気接触部３２，３７を、絶縁基板１２の上下面１２ａ，１２ｂと平行に延在させ、他方、電線圧接部３３，３８を絶縁基板１２に対し垂直又は略垂直に突出させることができないからである。ここでいう水平方向とは、絶縁基板１２の上下面１２ａ，１２ｂと平行な方向をいうものとする。
【００３９】
電線４０には、芯線の周囲を絶縁外皮で被覆した被覆電線が用いられている。図１及び図２に再掲するように、電線４０は両方向から電線圧接部３３，３８に接続されている。
【００４０】
従来技術の欄の図８で示したように、従来は、絶縁基板５２の片面のみを利用して、圧接端子７１の電線圧接部７３を全て同一方向に突出させていたから、絶縁基板５２上に電線８０の配線スペースが少なくなっていた。そして、隣接する圧接端子７１間に挟まれた電線８０は、隣りの圧接端子７１と干渉して短絡等を生ずるおそれもあった。しかし、本発明では、絶縁基板１２の上下面１２ａ，１２ｂを利用して、回路が構成されているから、配線スペースが確保され、かかる問題を生ずることが回避されている。
【００４１】
次に、圧接端子３６とコネクタハウジング２２とについてさらに詳しく述べる。
図３〜図７に示すように、圧接端子３１，３６は、いわゆる雄型の端子であり、電気接触部３２，３７は、コネクタハウジング２２の嵌合空間２３内に突出している。各圧接端子３１，３６は、所定の間隔で離間しているから、接触して短絡するようなことはない。また、圧接端子３１，３６は、インサート成型または圧入にてコネクタハウジング２２内に収容されているから、後抜けが防止されている。
【００４２】
基板用圧接コネクタ２１は、図１及び図２に示したように、絶縁基板１２と平行に直付けして取り付けられている。上下二段に配設された圧接端子３１，３６は、水平方向に複数並べられてコネクタハウジング２２に収納されている。上下二段の構成で圧接端子３１，３６を配置するのは、従来と同様である。従来と相違する点は、絶縁基板１２から垂直に突出する電線圧接部３３，３８の突出方向が同一方向ではない点である（図６等参照）。
【００４３】
圧接端子３１，３６は、屈曲しているから、コネクタハウジング２２を絶縁基板１２の板厚方向ではなく水平方向に直付けすることができ、絶縁基板１２を積層するに際して基板用圧接コネクタ２１が邪魔をして基板間の板厚方向の距離が高くなるのを防止することができる。逆に、真直状の端子を用いた場合は、コネクタを絶縁基板の板厚方向に直付けしなければならず、絶縁基板を積層すると電気接続箱が大型化するという問題がある。
【００４４】
図５〜図７に示すように、圧接端子３１，３６は、全体として屈曲しているから、コネクタ２１を絶縁基板１２の水平方向に直付けした状態で、電線圧接部３３，３８を絶縁基板１２の端子挿通孔１４から垂直または略垂直に突出させることができる。突出方向は、絶縁基板１２の板厚方向において同一方向に突出しているのではなく、左右（幅方向）に隣接する各圧接端子３１，３６の電線圧接部３３，３８は上下逆方向に突出している。上下に対向する各圧接端子３１，３６の電線圧接部３３，３８は、同一方向に突出している（図６、図７参照）。
【００４５】
左右に隣接する各圧接端子３１，３６の電線圧接部３３，３８の間は、プレート状の絶縁壁１５で仕切られており（図１、図２参照）、各圧接端子３１，３６が接触して短絡するのが防止されている。
【００４６】
上下に対向する各圧接端子３１，３６には、長さの異なる二種類の圧接端子３１，３６が用いられている。従来は、４種類の圧接端子を使用して、圧接端子同士が干渉しないように配置されていた。しかし、圧接端子の種類が多いと、コネクタの構造が複雑化するのは明らかであるが、それと同時に、端子相互間の互換性がなく、部品点数も多くなるためコスト高になるという問題を有していた。
【００４７】
本発明では、係る問題を考慮して、２種類の圧接端子３１，３６を用いているから、コネクタ２１の構造をコンパクトにでき（コネクタを短くできる）、また、圧接端子３１，３６相互間の互換性もあり、部品点数も少なくなるからコストを低減できる利益がある。
【００４８】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、電線と接続する圧接端子が絶縁基板の上下両面から突出しているから、絶縁基板上に配線スペースが確保されて、電線同士の干渉や電線と圧接端子との干渉を生ずることなく電線の配索作業性や回路接続の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
また、上下に対向する各圧接端子の電線圧接部と、左右に隣接する各圧接端子とが互いに逆向きに絶縁基板の上下両面から突出しているから、圧接端子の対向間隔が広くなるとともに、隣合う圧接端子の間隔も広くなり、電線同士の干渉や電線と端子との干渉などの問題を回避することができる。
従って、電線の配索作業性や回路接続の信頼性を向上させることができる。また、空きスペースを利用することにより電線の配線数の増加にも対処することができる。
【００５０】
また、左右に隣接する各圧接端子間が絶縁壁で仕切られているから、電線が隣の端子と接触して短絡を生じたり、各種電装品が誤動作することを防止することができる。
【００５１】
また、請求項２に記載の発明によれば、２種類の圧接端子を用いているから、コネクタの構造をコンパクトにでき、また、圧接端子相互間の互換性もあり、部品点数も少なくなるからコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板用圧接コネクタの一実施形態を示し、絶縁基板のコネクタ装着部に取り付けられた状態の要部の平面図である。
【図２】同じく絶縁基板のコネクタ装着部に取り付けられた状態の要部の底面図である。
【図３】図１に示す基板用圧接コネクタの正面図である。
【図４】図３に示す基板用圧接コネクタの平面図である。
【図５】図３に示す基板用圧接コネクタの背面図である。
【図６】図４に示す基板用圧接コネクタのＡ−Ａ線に沿う相当断面図である。
【図７】図４に示す基板用圧接コネクタのＢ−Ｂ線に沿う相当断面図である。
【図８】従来の基板用圧接コネクタの一例を示し、絶縁基板のコネクタ装着部に取り付けられた状態の要部の平面図である。
【図９】図８に示す基板用圧接コネクタの正面図である。
【図１０】図９に示す基板用圧接コネクタの平面図である。
【図１１】図９に示す基板用圧接コネクタの背面図である。
【図１２】図９に示す基板用圧接コネクタのＣ−Ｃ線に沿う相当断面図である。
【符号の説明】
１１ 基本回路体
１２ 絶縁基板
１４ 端子挿通孔
１５ 絶縁壁
２１ 基板用圧接コネクタ
２２ コネクタハウジング
２４ 基板部
２６ 案内溝
３１，３６ 圧接端子
３２，３７ 電気接触部
３３，３８ 電線圧接部
３４，３９ 圧接刃
４０ 電線

Claims (1)

1. 絶縁基板に配線される複数の電線と、該電線を接続するＬ字形状の複数の圧接端子と、該圧接端子を基板部に沿って装着するコネクタハウジングとで構成される基板用圧接コネクタ付の絶縁基板において、
   前記コネクタハウジングの基板部の表裏両側に前記絶縁基板の挿通孔に該圧接端子を挿着して該絶縁基板が配置され、前記圧接端子は一方の電気接触部が前記コネクタハウジング内に配置されると共に該基板部の表裏面に上下二段に並列に配置され、該圧接端子の他方の電線圧接部が該絶縁基板の上下両面から突出しており、上下に対向する前記各圧接端子の前記電線圧接部は同一方向に突出し、かつ、左右に隣接する前記各圧接端子の前記電線圧接部は逆方向に突出しており、上下に対向する前記各圧接端子の前記電線圧接部は前記基板部の後端面方向で前後に対向して配置されていることを特徴とする基板用圧接コネクタ付の絶縁基板。

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