(57)【要約】【課題】ハウジングに保持されているコンタクトを電線に対してレーザ溶接するに際し、ハウジングの炭化を抑制する技術を提供する。【解決手段】信号線２の内部導体４（電線）に対してレーザ溶接されるコンタクト７と、コンタクト７を保持するハウジング８と、を備えた電気コネクタ３は、以下のように構成される。即ち、コンタクト７は、ハウジング８から突出する突出部１０を有する。突出部１０は、その突出方向における先端部１３と基端部１４を有する。コンタクト７は、突出部１０の先端部１３にレーザ光線Lを照射することで信号線２の内部導体４に対してレーザ溶接されるように構成されている。突出部１０の先端部１３と基端部１４との間には、先端部１３で発生した熱が基端部１４に伝導するのを阻害する熱伝導阻害部１６が形成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線に対してレーザ溶接されるコンタクトと、
前記コンタクトを保持するハウジングと、
を備えた電気コネクタであって、
前記コンタクトは、前記ハウジングから突出する突出部を有し、
前記突出部は、その突出方向における先端部と基端部を有し、
前記コンタクトは、前記突出部の前記先端部にレーザ光線を照射することで前記電線に対してレーザ溶接されるように構成されており、
前記突出部の前記先端部と前記基端部との間には、前記先端部で発生した熱が前記基端部に伝導するのを阻害する熱伝導阻害部が形成されている、
電気コネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の電気コネクタであって、
前記熱伝導阻害部の断面積は、前記基端部の断面積よりも小さい、
電気コネクタ。
【請求項３】
請求項２に記載の電気コネクタであって、
前記熱伝導阻害部の肉厚は、前記基端部の肉厚よりも小さい、
電気コネクタ。
【請求項４】
請求項２に記載の電気コネクタであって、
前記熱伝導阻害部には、円形貫通穴又は矩形貫通穴が形成されている、
電気コネクタ。
【請求項５】
請求項２に記載の電気コネクタであって、
前記熱伝導阻害部には、溝が形成されている、
電気コネクタ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の電気コネクタであって、
前記先端部の肉厚は、前記レーザ溶接によって形成された再凝固物が前記基端部よりも相手側コネクタ側に近づかないように、設定される、
電気コネクタ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の電気コネクタを備えたワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気コネクタ、及び、この電気コネクタを備えたワイヤーハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、本願の図２０に示すように、タブ端子１００とバスバー１０１をレーザ溶接するに際し、スパッタの発生を防止する技術を開示している。この技術では、タブ端子１００の曲げしろ部１０２の両側を凹段状に窪ませて薄肉部１０３を夫々形成している。そして、タブ端子１００の曲げしろ部１０２をバスバー１０１の適所に載置した上で、薄肉部１０３にレーザビームを照射することで、タブ端子１００とバスバー１０１が夫々溶融し、バスバー１０１にタブ端子１００が溶接される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２１５６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば携帯電話機に代表されるような極小型電子機器の分野においては、ハウジングに保持されているコンタクトを電線に対して直接レーザ溶接する技術が注目されている。しかし、かかる技術において障壁となっているのは、レーザ溶接の際に発生した熱によってハウジングが炭化し、ハウジングの絶縁性そのものが失われてしまう点である。
【０００５】
本願発明の目的は、ハウジングに保持されているコンタクトを電線に対してレーザ溶接するに際し、ハウジングの炭化を抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明の観点によれば、電線に対してレーザ溶接されるコンタクトと、前記コンタクトを保持するハウジングと、を備えた電気コネクタは、以下のように構成される。即ち、前記コンタクトは、前記ハウジングから突出する突出部を有する。前記突出部は、その突出方向における先端部と基端部を有する。前記コンタクトは、前記突出部の前記先端部にレーザ光線を照射することで前記電線に対してレーザ溶接されるように構成されている。前記突出部の前記先端部と前記基端部との間には、前記先端部で発生した熱が前記基端部に伝導するのを阻害する熱伝導阻害部が形成されている。
好ましくは、前記熱伝導阻害部の断面積は、前記基端部の断面積よりも小さい。
好ましくは、前記熱伝導阻害部の肉厚は、前記基端部の肉厚よりも小さい。
好ましくは、前記熱伝導阻害部には、円形貫通穴又は矩形貫通穴が形成されている。
好ましくは、前記熱伝導阻害部には、溝が形成されている。
好ましくは、前記先端部の肉厚は、前記レーザ溶接によって形成された再凝固物が前記基端部よりも相手側コネクタ側に近づかないように、設定される。
上記の電気コネクタを備えたワイヤーハーネスが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、前記コンタクトを前記電線に対してレーザ溶接するに際し、前記先端部で発生した熱が前記基端部に伝導するのが阻害されるので、前記ハウジングの熱的損傷、とりわけ前記ハウジングの炭化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、レーザ溶接前のワイヤーハーネスの斜視図である。（第１実施形態）
【図２】図２は、レーザ溶接前の信号線の斜視図である。（第１実施形態）
【図３】図３は、レーザ溶接前のコンタクトと信号線の斜視図である。（第１実施形態）
【図４】図４は、レーザ溶接前の電気コネクタの断面図である。（第１実施形態）
【図５】図５は、図４の部分拡大図である。（第１実施形態）
【図６】図６は、レーザ溶接の第１説明図である。（第１実施形態）
【図７】図７は、レーザ溶接の第２説明図である。（第１実施形態）
【図８】図８は、溶接箇所の側面図である。（第１実施形態）
【図９】図９は、図６に相当する図であって、比較例を示す図である。
【図１０】図１０は、図８のA部拡大図である。（第１実施形態）
【図１１】図１１は、電気コネクタを相手側コネクタに結合する様子を示す第１説明図である。（第１実施形態）
【図１２】図１２は、電気コネクタを相手側コネクタに結合する様子を示す第２説明図である。（第１実施形態）
【図１３】図１３は、レーザ溶接前のコンタクトと信号線の斜視図である。（第２実施形態）
【図１４】図１４は、レーザ溶接前の電気コネクタの断面図である。（第２実施形態）
【図１５】図１５は、レーザ溶接前のコンタクトと信号線の斜視図である。（第３実施形態）
【図１６】図１６は、レーザ溶接前の電気コネクタの断面図である。（第３実施形態）
【図１７】図１７は、レーザ溶接前のコンタクトと信号線の斜視図である。（第４実施形態）
【図１８】図１８は、レーザ溶接前のコンタクトと信号線の斜視図である。（第５実施形態）
【図１９】図１９は、レーザ溶接前のコンタクトと信号線の斜視図である。（第６実施形態）
【図２０】図２０は、特許文献１の図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、図１〜１２を参照しつつ、本願発明の第１実施形態を説明する。
【００１０】
（ワイヤーハーネス１）
先ず、図１〜５に基づいて、ワイヤーハーネス１の構成について説明する。図１に示すように、ワイヤーハーネス１は、複数の信号線２と、電気コネクタ３とによって構成されている。
【００１１】
（信号線２）
図２に示すように、本実施形態において信号線２は、内部導体４（電線）と、誘電体５と、図示しない外部導体と、絶縁被覆材６とによって構成される同軸ケーブルである。
【００１２】
（電気コネクタ３）
図１に示すように、電気コネクタ３は、複数のコンタクト７と、複数のコンタクト７を保持するハウジング８とによって構成されている。
【００１３】
各コンタクト７は、信号線２の内部導体４に対してレーザ溶接されるものである。各コンタクト７は、図３及び図４に示すように、被保持部９と突出部１０によって構成されている。
【００１４】
図４に示すように、被保持部９は、ハウジング８を抱き抱えるように折り曲げられて形成されており、ハウジング８に対して直接的に接触している。被保持部９は、図１１に示す相手側電気コネクタ１１の相手側コンタクト１２に対して接触できるように一部が露出した状態でハウジング８に保持されている。
【００１５】
図４に示すように、突出部１０は、ハウジング８に対して直接的に触れることがないよう、ハウジング８から直線的に突出して片持ち梁状に形成されている。図５に示すように、突出部１０は、その突出方向Dにおける先端部１３と基端部１４を有している。先端部１３は、突出部１０の自由端の部分に相当している。基端部１４は、被保持部９に対して接続している。
【００１６】
（レーザ溶接の概要）
以上の構成で、図１に示す電気コネクタ３のコンタクト７を信号線２の内部導体４に対してレーザ溶接するには、先ず、図２に示すように、信号線２の誘電体５と絶縁被覆材６を剥いで内部導体４を所定長、露出させる。
【００１７】
次に、図４に示すように、コネクタ受台１５を用いて、電気コネクタ３に対して各信号線２を位置決めする。具体的には、図３及び図４に示すように、信号線２の露出した内部導体４が突出部１０の長手方向に対して平行となり、図４に示すように、この内部導体４が突出部１０の底面１０ａに対して接触するように、コネクタ受台１５は、電気コネクタ３に対して各信号線２を位置決めする。
【００１８】
この状態で、図６に示す各突出部１０の先端部１３の照射領域LA（突出部１０の底面１０ａと反対側の面である上面１０ｂの一部領域）に対してレーザ光線Lを照射することで、図７に示すように各コンタクト７は、信号線２の内部導体４に対してレーザ溶接される。具体的には、図６に示すように各突出部１０の先端部１３の照射領域LAに対してレーザ光線Lを照射することで先端部１３は高温に発熱し、この発生した熱によって先端部１３と信号線２の内部導体４が順次、溶融して合金化する。その後の自然冷却を経て、コンタクト７の突出部１０の先端には、図７及び図８に示すような略球状の再凝固物Pが形成される。
【００１９】
（熱伝導阻害部１６：図５）
次に、各コンタクト７の突出部１０について、更に詳細に説明する。
【００２０】
図５に示すように、突出部１０は、基端部１４を含む肉厚部１７と、先端部１３を含む肉薄部１８とによって構成されている。肉厚部１７は、肉薄部１８よりも厚肉である。端的に言えば、突出部１０は、基端部１４から先端部１３に向かって、肉厚がステップ状に薄くなっている。
【００２１】
肉薄部１８は、先端部１３と熱伝導阻害部１６によって構成されている。熱伝導阻害部１６は、先端部１３で発生した熱が基端部１４に伝導するのを阻害する部分である。熱伝導阻害部１６は、突出部１０の長手方向で見たときに、先端部１３と基端部１４の間に形成されている。熱伝導阻害部１６の断面積は、基端部１４の断面積よりも意図的に小さくなるように設定されている。具体的に言えば、熱伝導阻害部１６の肉厚は、基端部１４の肉厚よりも小さくなるように設定されている。なお、図３に示すように突出部１０の幅は本実施形態において一定である。
【００２２】
このような熱伝導阻害部１６の存在意義を説明するために、ここでは、図９に示す比較例を取り上げる。図９の比較例では、突出部１０に熱伝導阻害部１６（図６参照）が形成されていない。端的に言えば、図９の比較例では、突出部１０は肉厚が一定である。この構成で、突出部１０の先端部１３の照射領域LAに対してレーザ光線Lを照射すると、先端部１３は高温に発熱する。先端部１３に発生した熱は、先端部１３や信号線２の内部導体４を順次、溶融しようとするものの、その大部分は、基端部１４へ、ひいては被保持部９へ伝導されてしまう。そして、この結果、被保持部９に対して接触する状態で被保持部９を保持しているハウジング８が熱的損傷し、とりわけハウジング８が炭化してしまうことがある。周知の通り、ハウジング８は、例え絶縁性のプラスチックで形成したとしても、炭化するとその絶縁性は損なわれ、ある程度の導電性を呈することになる。そして、ハウジング８が導電性を有すると、もはや、図１に示すように狭ピッチで並べられた複数のコンタクト７間の絶縁性を維持することができず、ワイヤーハーネス１の主たる機能である信号伝送機能が全く発揮されなくなってしまう。
【００２３】
これに対し、本実施形態では、図６に示すように、先端部１３と基端部１４との間に熱伝導阻害部１６を意図的に介在してあるので、先端部１３に発生した熱が基端部１４に伝導するのが阻害され、もって、ハウジング８の熱的損傷、とりわけハウジング８の炭化を抑制することができる。また、先端部１３で発生した熱が基端部１４に向かって拡散するのが抑制されるので、先端部１３で発生した熱を先端部１３に閉じ込めようとする蓄熱作用が働き、もって、先端部１３を溶融するのに必要となるエネルギーを低くすることができる。このように先端部１３を溶融するのに必要となるエネルギーを低くすることができれば、レーザ溶接中にスラグや金属粒が周囲に飛散する所謂スパッタ現象を抑えることにもつながる。
【００２４】
（コネクタ結合）
図１１及び図１２には、基板１９に表面実装された相手側電気コネクタ１１に対してワイヤーハーネス１の電気コネクタ３を結合する様子を示している。本実施形態のワイヤーハーネス１は、例えば携帯電話機に代表される極小型電子機器内で用いられることを想定したものである。従って、図１２に示すように、ワイヤーハーネス１の電気コネクタ３を相手側電気コネクタ１１に対して結合した状態で、電気コネクタ３のコンタクト７の突出部１０と、相手側電気コネクタ１１の相手側ハウジング２０との間には百ミクロン単位の僅かな隙間しか確保することができない。
【００２５】
このような事情に鑑み、本実施形態では、図１０に示すように、レーザ溶接によって形成された再凝固物Pが基端部１４よりも相手側電気コネクタ１１側に近づかないように、図５に示す先端部１３の肉厚Qが決定される。換言すれば、図１０において、相手側電気コネクタ１１と再凝固物Pの最短距離ｄ１が、相手側電気コネクタ１１と基端部１４の最短距離ｄ２を下回らないように、図５に示す先端部１３の肉厚Qが決定される。これにより、図１１及び図１２に示すようにワイヤーハーネス１の電気コネクタ３を相手側電気コネクタ１１に結合した状態で、電気コネクタ３のコンタクト７の再凝固物Pと、相手側電気コネクタ１１の相手側ハウジング２０との間には僅かな隙間ｇが残され、もって、ワイヤーハーネス１の電気コネクタ３と相手側電気コネクタ１１との望まない物理的干渉を回避することができる。
【００２６】
以上に、本願発明の好適な第１実施形態を説明したが、上記第１実施形態は、要するに、以下の特長を有している。
【００２７】
即ち、図１〜５に示すように、信号線２の内部導体４（電線）に対してレーザ溶接されるコンタクト７と、コンタクト７を保持するハウジング８と、を備えた電気コネクタ３は、以下のように構成される。即ち、コンタクト７は、ハウジング８から突出する突出部１０を有する。突出部１０は、その突出方向における先端部１３と基端部１４を有する。図６に示すように、コンタクト７は、突出部１０の先端部１３にレーザ光線Lを照射することで信号線２の内部導体４に対してレーザ溶接されるように構成されている。突出部１０の先端部１３と基端部１４との間には、先端部１３で発生した熱が基端部１４に伝導するのを阻害する熱伝導阻害部１６が形成されている。以上の構成によれば、コンタクト７を信号線２の内部導体４に対してレーザ溶接するに際し、先端部１３で発生した熱が基端部１４に伝導するのが阻害されるので、ハウジング８の熱的損傷、とりわけハウジング８の炭化を抑制することができる。また、先端部１３で発生した熱が基端部１４に向かって拡散するのが抑制されるので、先端部１３で発生した熱を先端部１３に閉じ込めようとする蓄熱作用が働き、もって、先端部１３を溶融するのに必要となるエネルギーを低くすることができる。
【００２８】
また、図６に示すように、熱伝導阻害部１６の断面積は、基端部１４の断面積よりも小さい。以上の構成によれば、簡素な構成で、熱伝導阻害部１６を実現することができる。
【００２９】
また、図６に示すように、熱伝導阻害部１６の肉厚は、基端部１４の肉厚よりも小さい。以上の構成によれば、簡素な構成で、熱伝導阻害部１６の断面積を基端部１４の断面積よりも小さくすることができる。
【００３０】
また、図５及び図１０に示すように、先端部１３の肉厚Qは、レーザ溶接によって形成された再凝固物Pが基端部１４よりも相手側電気コネクタ１１（相手側コネクタ）側に近づかないように、設定される。以上の構成によれば、電気コネクタ３と相手側電気コネクタ１１（他の部品）との望まない物理的干渉を回避することができる。
【００３１】
以上に本願発明の好適な第１実施形態を説明したが、上記第１実施形態は例えば以下のように変更できる。
【００３２】
上記第１実施形態において信号線２は、同軸ケーブルとしたが、これに代えて、外部導体を備えない単線や撚り線であってもよい。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、図１３及び１４を参照しつつ、本願発明の第２実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００３４】
本実施形態において熱伝導阻害部１６には、円形貫通穴２１が形成されている。以上の構成によっても、熱伝導阻害部１６を簡素に形成することができる。
【００３５】
（第３実施形態）
次に、図１５及び１６を参照しつつ、本願発明の第３実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００３６】
本実施形態において熱伝導阻害部１６には、矩形貫通穴２２が形成されている。以上の構成によっても、熱伝導阻害部１６を簡素に形成することができる。
【００３７】
（第４実施形態）
次に、図１７を参照しつつ、本願発明の第４実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００３８】
熱伝導阻害部１６には、略半円状の切り欠き２３（溝）が側面に１つ形成されている。以上の構成によっても、熱伝導阻害部１６を簡素に形成することができる。
【００３９】
（第５実施形態）
次に、図１８を参照しつつ、本願発明の第５実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００４０】
熱伝導阻害部１６には、略半円状の切り欠き２３（溝）が両側面に夫々形成されている。以上の構成によっても、熱伝導阻害部１６を簡素に形成することができる。
【００４１】
（第６実施形態）
次に、図１９を参照しつつ、本願発明の第６実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００４２】
熱伝導阻害部１６には、内部導体４（電線）から離れる方向に向かって開口する略矩形状の切り欠き２４（溝）が形成されている。以上の構成によっても、熱伝導阻害部１６を簡素に形成することができる。なお、切り欠き２４は、内部導体４に近づく方向に向かって開口するように形成してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  ワイヤーハーネス
２  信号線
３  電気コネクタ
４  内部導体（電線）
５  誘電体
６  絶縁被覆材
７  コンタクト
８  ハウジング
９  被保持部
１０  突出部
１０ａ  底面
１１  相手側電気コネクタ
１２  相手側コンタクト
１３  先端部
１４  基端部
１５  コネクタ受台
１６  熱伝導阻害部
１７  肉厚部
１８  肉薄部
１９  基板
２０  相手側ハウジング
２１  円形貫通穴
２２  矩形貫通穴
２３  切り欠き（溝）
２４  切り欠き（溝）
ｄ１  最短距離
ｄ２  最短距離
D  突出方向
L  レーザ光線
P  再凝固物
LA  照射領域
Q  肉厚
ｇ  隙間
１００  タブ端子
１０１  バスバー
１０２  曲げしろ部
１０３  薄肉部
【図１】
2012199074.tif 000003
【図２】
2012199074.tif 000004
【図３】
2012199074.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012199074.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012199074.tif 000011
【図１０】
2012199074.tif 000012
【図１１】
2012199074.tif 000013
【図１２】
2012199074.tif 000014
【図１３】
2012199074.tif 000015
【図１４】
2012199074.tif 000016
【図１５】
2012199074.tif 000017
【図１６】
2012199074.tif 000018
【図１７】
2012199074.tif 000019
【図１８】
2012199074.tif 000020
【図１９】
2012199074.tif 000021
【図２０】
2012199074.tif 000022