(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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。【選択図】図２
2014086216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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コネクタアッシー。
【請求項２】
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請求項１に記載のコネクタアッシー。
【請求項３】
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請求項１または２に記載のコネクタアッシー。
【請求項４】
前記コネクタアッシーが、
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。
【請求項５】
請求項１〜４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圧力スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明のコネクタアッシーを備えた圧力スイッチの一実施形態を示した概略図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。
【図２】図２は、本発明のコネクタアッシーの概略図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線による断面図、図２（ｃ）は底面図である。
【図３】図３は、本発明のコネクタアッシーの樹脂ハウジングの概略図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線による断面図、図３（ｃ）は底面図である。
【図４】図４は、図３（ａ）のＤ−Ｄ線による断面図である。
【図５】図５は、図２と同様な本発明のコネクタアッシーの概略図であり、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ線による断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
＜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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
＜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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
［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。
【００４２】
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。
【００４３】
［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。
【００４４】
［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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【符号の説明】
【００４７】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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