JP2003303659A - 電気接続部の挿抜補助具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気接続部におけるアークの発生を防止し、
放電による端子部の溶損と車輌火災の発生を防止する。 【解決手段】 挿抜補助具１は、フレーム部２の対向す
る部分２ａ，２ｂの外壁部３ａ，３ｂに、それぞれ磁石
２０ａ，２０ｂを内蔵する磁石内蔵部１０ａ，１０ｂを
備え、連結する部分２ｃの側縁部には、コネクタ３０に
形成された第１及び第２コネクタ３１，３２を係止固定
するロック部３７に作用して両者の係合状態を解除する
ためのロック解除用突起６を装着方向に突出した形状で
備えるロック解除部７が延出して形成されている。コネ
クタ３０の両コネクタ３１，３２の挿抜時には、挿抜補
助具１が装着されている必要があり、磁石２０ａ，２０
ｂの磁場Ｍにより、アーク放電Ａのアークパスがローレ
ンツ力によって曲げられて延びるため、放電による接続
端子の溶損と車輌火災の発生とを防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車用
配線システムに適用される、大電力負荷に接続されるハ
ーネスの接続部やヒューズブロックの接続部等に適用可
能なコネクタ等の電気接続部の挿抜補助具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大電力負荷への電気接続構造
として自動車用ワイヤハーネスのコネクタを使用したも
のが知られている。コネクタは、第１の接続端子（雄接
続端子）、第２の接続端子（雌接続端子）ともに銅又は
銅合金の板状体をプレス加工したものを使用し、通常は
その表面にスズメッキ等が施される。また、電気自動車
用のコネクタ端子には、一部銀メッキを施しているもの
も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、環境問題や燃費
向上の要求から、自動車用機器は機械制御から電動制御
に変わりつつある。例えば、パワーステアリングは、従
来、エンジンの回転数で動力を発生していたが、電気的
に動力を発生する、いわゆる電動パワステも開発されて
いる。また、カーステレオやカーナビゲーション装置等
の電気的負荷を増大するような多種多様な自動車用機器
も多く搭載されるようになっている。このため、現在最
大で数ワット程度の電気的負荷が、将来は数キロワット
にも及ぶと見込まれている。また、これと同時に電力供
給の効率化という観点から、車輌の電源電圧を現在の１
４Ｖから４２Ｖに昇圧することも考えられている。

【０００４】このような昇圧された電源から大電力を供
給された負荷が動作中に、ユーザがその負荷に繋がるハ
ーネスのコネクタを離脱又は挿入すると、第１の接続端
子と第２の接続端子の先端部でアーク放電が発生し、そ
のエネルギーでコネクタの接続端子が溶損したり、放電
火花が継続することにより車輌火災に至ることが想定さ
れる。

【０００５】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、コネクタ等の電気接続部におけ
るアークの発生を防止して、放電による端子部の溶損、
車輌火災の発生を防止することができる電気接続部の挿
抜補助具を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電気接続
部の挿抜補助具は、内部に第１の接続端子を内蔵した第
１の部材と、内部に第２の接続端子を内蔵した第２の部
材とを備え、前記第１の部材と前記第２の部材とが嵌合
されることによって前記第１の接続端子と前記第２の接
続端子とが電気的に接続される電気接続部における前記
第１の部材及び第２の部材のいずれか一方に他方を挿入
する際、又は前記第１の部材及び第２の部材のいずれか
一方から他方を抜去する際に用いられる挿抜補助具であ
って、前記第１の部材及び第２の部材のいずれか一方の
外壁部に装着され、前記第１の接続端子及び第２の接続
端子に対して両端子の挿抜方向と直交する方向の磁場を
供給する磁石が内蔵されていることを特徴とする。

【０００７】この発明によれば、第１の部材と第２の部
材のいずれか一方の外壁部に装着され、両部材の挿抜時
に、第１の接続端子と第２の接続端子に対して、磁石に
よって両接続端子の挿抜方向に直交する方向の磁場を供
給するようにしているので、両接続端子の間に生じるア
ーク放電は、ローレンツ力によってその軌跡（アークパ
ス）を曲げられる。この結果、アーク放電のアークパス
を長くすることができるので、アーク放電の影響を抑制
し、接続端子部の溶損や放電火花による車輌火災の発生
等を防止することが期待できる。

【０００８】なお、例えば第１の部材及び第２の部材
は、両部材の嵌合時に係合して両部材を係止固定する係
合機構を備えてなり、挿抜補助具は、第１の部材及び第
２の部材のいずれか一方の外壁部への装着時に、係合機
構による両部材の係合状態を解除する係合解除手段を更
に備えることが好ましい。このようにすれば、挿抜補助
具を装着しなければ両部材が不用意に離脱することがな
くなるため、電気接続部における安全性を向上させるこ
とができる。

【０００９】また、この挿抜補助具は、例えば２以上の
電気接続部に共通に適用することができる所定の形状を
もって形成されたものであることが好ましい。共通に適
用できれば、部品の共通化を図り、コストを抑えること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、こ
の発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の一
実施形態に係る挿抜補助具を示す一部透過斜視図であ
る。挿抜補助具１は、例えば合成樹脂等からなり、後述
する第１の部材及び第２の部材としてのコネクタの外壁
部（図示せず）に装着することができるように、図中矢
印Ａ方向から見てコの字形状で形成されたフレーム部２
と、このフレーム部２の対向する部分２ａ，２ｂの外壁
部３ａ，３ｂに形成された、一対の磁石２０ａ，２０ｂ
をそれぞれ内部に内蔵する磁石内蔵部１０ａ，１０ｂと
から構成されている。これら磁石２０ａ，２０ｂは、コ
ネクタへの装着時に、接続端子の接続部を両側から挟み
込むような状態となるように磁石内蔵部１０ａ，１０ｂ
に内蔵されている。フレーム部２の対向する部分２ａ，
２ｂのコネクタの外壁部と接する側の内壁部４ａ，４ｂ
には、外壁部に形成された装着溝（図示せず）に嵌って
挿抜補助具１を装着方向にスライドさせてコネクタの所
定位置に装着することができるように、それぞれ装着方
向に沿った方向に突条５ａ，５ｂ（図１では５ｂのみ図
示）が形成されている。

【００１１】なお、フレーム部２の対向する部分２ａ，
２ｂを連結する部分２ｃの側縁部には、例えば後述する
コネクタに形成された、第１の部材及び第２の部材を係
止固定するためのロック機構に作用して、ロック機構に
よる両部材の係合状態を解除するためのロック解除用突
起６を装着方向に突出した形状で備えるロック解除部７
が装着方向と直交する方向に延出して形成されている。

【００１２】図２は、この挿抜補助具１を用いてコネク
タの抜去を行う様子を説明するための簡易一部断面図で
ある。図２（ａ）に示すように、電気接続部としてのコ
ネクタ３０は、合成樹脂等を成形してなる第１の部材と
しての第１コネクタ（レセプタクルコネクタ）３１と、
同じく合成樹脂等を成形してなる第２の部材としての第
２コネクタ（プラグコネクタ）３２とから構成され、第
１コネクタ３１の内部には、第１の接続端子としての雄
接続端子３３が、第２コネクタ３２の内部には、第２の
接続端子としての雌接続端子３４が、それぞれ図中矢印
Ｂ方向に沿って列をなすように収容されている。

【００１３】この例の雄接続端子３３には、例えば電源
側のハーネス３５が、雌接続端子３４には、負荷側のハ
ーネス３６が、それぞれ接続されている。このコネクタ
３０には、第１及び第２両コネクタ３１，３２を、完全
嵌合時に係止固定するロック機構としてのロック部３７
が形成されており、このロック部３７は、第１コネクタ
３１に形成されたロック穴３８と、第２コネクタ３２に
形成された弾性を有するロック爪３９とから構成されて
いる。

【００１４】両コネクタ３１，３２の完全嵌合時には、
ロック爪３９の突起部３９ａがロック穴３８と係合して
両コネクタ３１，３２が係合状態となり、挿抜補助具１
が装着されなければ（装着されていなければ）、両コネ
クタ３１，３２を分離（離脱）することができない構造
となっている。同図（ｂ）に示すように、挿抜補助具１
は、このように構成されたコネクタ３０の第１コネクタ
３１の外壁部（図示せず）に、上述した装着溝に図示し
ない突条５ａ，５ｂを嵌め込んだ状態のまま図中矢印Ｂ
方向にスライドさせることにより装着される。

【００１５】挿抜補助具１がコネクタ３０に完全に装着
されると、挿抜補助具１のロック解除部７に形成された
ロック解除用突起６の先端部が、ロック部３７のロック
穴３８に嵌り、ロック穴３８に係合しているロック爪３
９の突起部３９ａを押し出すことにより両コネクタ３
１，３２の係合状態が解除され、両コネクタ３１，３２
を分離することができる。反対に、両コネクタ３１，３
２を嵌合する場合、挿抜補助具１を予め第１コネクタ３
１の外壁部に装着した状態のまま第２コネクタ３２を第
１コネクタ３１に挿入し、両コネクタ３１，３２が完全
嵌合状態になると、第２コネクタ３２に形成されたロッ
ク爪３９の突起部３９ａが第１コネクタ３１のロック穴
３８に係合し、挿抜補助具１のロック解除部７に形成さ
れたロック解除用突起６をロック穴３８から装着方向と
反対の方向に押し出して、両コネクタ３１，３２が係合
状態となる。

【００１６】このように、コネクタ３０において、第２
コネクタ３２を第１コネクタ３１から引き抜いたり、第
２コネクタ３２を第１コネクタ３１に挿入したりする際
（挿抜時）には、挿抜補助具１をコネクタ３０に装着し
ている必要があるため、図３（ａ）に示すように、挿抜
補助具１に備えられた磁石２０ａ，２０ｂにより、両コ
ネクタ３１，３２の挿抜方向と直交する方向に、常に磁
場Ｍが形成される。両コネクタ３１，３２を挿抜すると
きには、雄接続端子３３と雌接続端子３４とが近接した
り離脱したりして、同図（ｂ）に示すように、両接続端
子３３，３４間でアーク放電Ａを生じることがあるが、
アーク放電Ａの発生部分には上記磁場Ｍが形成されてい
るため、発生したアーク放電Ａは、ローレンツ力により
そのアークパスを曲げられる。そのため、アークパスが
延びてアーク放電のエネルギーが減少し、両接続端子３
３，３４でのアーク放電による溶損を効果的に防止する
ことができる。

【００１７】図４は、磁場Ｍの大きさと放電継続時間及
び接続端子の溶損度合いとの関係を示したグラフであ
り、このグラフからも明らかなように、両コネクタ３
１，３２の挿抜時において、磁石なし（挿抜補助具１不
使用）の場合、放電継続時間と接続端子の溶損は共に大
きいが、比較検討のため異なる磁力を備える磁石２０
ａ，２０ｂをそれぞれ内蔵した複数の挿抜補助具１を使
用して、両接続端子３３，３４に供給する磁場Ｍの磁束
密度を小（４００Ｇ）、中（７００Ｇ）、大（１０００
Ｇ）と徐々に大きくしていくと、放電継続時間と接続端
子の溶損は共に減少し、放電時間で数十分の一、接続端
子の溶損で数分の一にそれぞれ減少させることができ
た。

【００１８】また、この挿抜補助具１を、複数の上記コ
ネクタ３０のような電気接続部に共通に適用することが
できるように構成すれば、複数の電気接続部におけるア
ーク放電による弊害を防止しつつ、部品の共通化による
コストの削減を図ることが可能となる。

【００１９】なお、この例では、挿抜補助具１を適用す
る電気接続部としてコネクタ３０を用いて説明したが、
図５に示すように、電気接続箱（Junction Box：以下、
「Ｊ／Ｂ」と呼ぶ。）４０における電気接続部４１のよ
うな電気接続部に適用するようにしても良い。この場
合、Ｊ／Ｂ４０の電気接続部４１に雄接続端子３３を内
蔵し、例えば雌接続端子３４を内蔵した第２コネクタ３
２が嵌合するような構造として、電気接続部４１の外壁
部に挿抜補助具１が装着されると共に、第２コネクタ３
２のロック爪３９が係合するロック穴３８を形成してロ
ック部３７を構成するようにすれば、上記コネクタ３０
の場合と同様の効果を得ることが可能となる。

【００２０】即ち、同図（ａ）に示すように、電気接続
部４１と第２コネクタ３２とが完全嵌合状態のときに、
挿抜補助具１を図中矢印Ｃ方向に装着すれば、同図
（ｂ）に示すように、アーク放電による弊害を防止しつ
つ簡単にＪ／Ｂ４０の電気接続部４１から第２コネクタ
３２を抜去することができる。第２コネクタ３２を電気
接続部４１に嵌合する場合は、予め挿抜補助具１を電気
接続部４１の外壁部（図示せず）に装着しておけば良
い。その他の構成は既に説明した上記例と同様であるた
め、ここでは説明を省略する。

【００２１】図６は、この発明の一実施形態に係る他の
挿抜補助具を示す一部透過斜視図、図７は、この挿抜補
助具を用いてコネクタの抜去を行う様子を説明するため
の簡易一部断面図である。なお、以降において、既に説
明した部分と重複する説明は割愛する。この挿抜補助具
１´は、フレーム部２´の対向する部分２ａ´，２ｂ´
の装着方向長さが短く形成されている点と、これら対向
する部分２ａ´，２ｂ´を連結する部分２ｃ´の内壁部
４ｃに、磁石２０ｃを内部に内蔵する磁石内蔵部１０ｃ
を備えて構成されている点で、先の例の挿抜補助具１と
相違している。従って、図７（ａ）に示すように、第１
コネクタ３１´と第２コネクタ３２´とからなる電気接
続部としてのコネクタ３０´に挿抜補助具１´を装着す
ると、装着方向である図中矢印Ｄ方向に磁場Ｍ（図示せ
ず）が形成され、同図（ｂ）に示すように、両接続端子
３３´，３４´の嵌合方向と直交する方向に形成された
磁場Ｍにより両接続端子３３´，３４´間に発生したア
ーク放電のアークパスが曲げられるため、両接続端子３
３´，３４´の溶損等を防止することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
第１の部材と第２の部材のいずれか一方の外壁部に装着
され、両部材の挿抜時に、第１の接続端子と第２の接続
端子に対して、磁石によって両接続端子の挿抜方向に直
交する方向の磁場を供給するようにしているので、両接
続端子の間に生じるアーク放電は、ローレンツ力によっ
てアークパスを曲げられる。この結果、アーク放電のア
ークパスを長くすることができるので、アーク放電の影
響を抑制し、接続端子部の溶損や放電火花による車輌火
災の発生等を防止することが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態に係る挿抜補助具を示
す一部透過斜視図である。

【図２】 同挿抜補助具を用いてコネクタの抜去を行う
様子を説明するための簡易一部断面図である。

【図３】 同挿抜補助具が用いられるコネクタの簡易平
面図及び側面図である。

【図４】 同挿抜補助具を用いたコネクタにおける磁場
の強さと放電継続時間及び接続端子の溶損度合いとの関
係を示すグラフである。

【図５】 同挿抜補助具を電気接続箱に適用した場合に
コネクタの抜去を行う様子を説明するための簡易一部断
面図である。

【図６】 この発明の一実施形態に係る他の挿抜補助具
を示す一部透過斜視図である。

【図７】 同挿抜補助具を用いてコネクタの抜去を行う
様子を説明するための簡易一部断面図である。

【符号の説明】

１…挿抜補助具、２…フレーム部、３…外壁部、４…内
壁部、５…突条、６…ロック解除用突起、７…ロック解
除部、１０…磁石内蔵部、２０…磁石、３０…コネク
タ、３１…第１コネクタ、３２…第２コネクタ、３３…
雄接続端子、３４…雌接続端子、３５，３６…ハーネ
ス、３７…ロック部、３８…ロック穴、３９…ロック
爪、３９ａ…突起部、４０…電気接続箱、４１…電気接
続部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に第１の接続端子を内蔵した第１の
   部材と、 内部に第２の接続端子を内蔵した第２の部材とを備え、 前記第１の部材と前記第２の部材とが嵌合されることに
   よって前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とが電
   気的に接続される電気接続部における前記第１の部材及
   び第２の部材のいずれか一方に他方を挿入する際、又は
   前記第１の部材及び第２の部材のいずれか一方から他方
   を抜去する際に用いられる挿抜補助具であって、 前記第１の部材及び第２の部材のいずれか一方の外壁部
   に装着され、前記第１の接続端子及び第２の接続端子に
   対して両端子の挿抜方向と直交する方向の磁場を供給す
   る磁石が内蔵されていることを特徴とする挿抜補助具。
2. 【請求項２】 前記第１の部材及び第２の部材は、両部
   材の嵌合時に係合して前記両部材を係止固定する係合機
   構を備えてなり、 前記第１の部材及び第２の部材のいずれか一方の外壁部
   への装着時に、前記係合機構による前記両部材の係合状
   態を解除する係合解除手段を更に備えることを特徴とす
   る請求項１記載の挿抜補助具。
3. 【請求項３】 ２以上の前記電気接続部に共通に適用す
   ることができる所定の形状をもって形成されたものであ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の挿抜補助具。