JP2004072100A - 電気接続システム - Google Patents

Abstract

【課題】不純物により妨げられることなしに、高電流を移送することのできる接続システムを提供する。
【解決手段】電装品70を貫通して延びるポート内に、少なくとも一つの導電体14を持つ導体ブロック12を取り付けることにより、電気接続システムが周囲から密閉される。第１カバー部30が、導体ブロック12に入れ子式に係合し、そしてその中に少なくとも一つのワイヤー・チャネル32を持つ。非導電性のブロック12の前部の周囲に向けて、シール72が配置され、そしてその回りを延びる。第２カバー部40が、第１カバー部30と密閉状態で嵌合するように構成され、そして、非導電性ブロック12と係合し、それにより、電気リード線82が保持されるように、構成される。
【選択図】図７

Description

　本発明は、概略的には電気結合システムに関し、より具体的には、パッケージング効率に優れた態様で高電流を送ることのできる周囲環境から密閉された電気接続システムに関する。

　電気接続システムは、電気自動車や一体型オルタネーター・システムを持つ車両におけるような、周囲環境からの絶縁と高電流容量の両方を必要とする用途において、ますます重要となっている。勿論、周囲から密閉することと、高電流を移送することは、エンジン・ルームなどの領域において、特に設計することが難しい。それらの領域においては、周囲環境からの保護が特に課題となる。

　一般的に、電気接続用として多くのワイヤーとターミナルとを持つワイヤー・ハーネスが、車両電気系に設けられている。この時、接続システムは、ダッシュ・パネル、エンジン又は変速機などの特定の領域を通り抜けなければならない。そのようなシステムを密閉するための現在の方法としてコネクターを用いるものがあり、そのコネクターには接続部のオス端とメス端の両方にシールが設けられている。あるいは、コネクターに圧着される前に、小さな内部シールが個々のワイヤーの回りに巻かれている。しかしながら、これらの接続形式は、多くの問題を生じさせる。たいていの場合、接続部は密閉されているものの、個別のコネクターに必要とされるワイヤー径のために、高電流を移送することができない場合が多い。加えて、これらのシステムは、各終端において密閉されており、それで故障又は漏れの可能性を高める。そのような従来技術の例を、特許文献１に見ることができる。
米国特許第５８２３８１１号明細書

　したがって、一方が油及び／又は水などによる液体汚染を受け易い二つの電装品を嵌合することのできる電気接続システムの必要性が存在する。「電装品」という用語は、限定的ではなく、モーター、スイッチ装置、パワー・トランスミッション、スターターなどの、この分野の当業者に公知で本明細書により示唆される、電気的、電子的又は電気機械的な装置、を意味する。この接続システムは、不純物により妨げられることなく高電流を移送することができるのが望ましい。

　本発明によるコネクターは、ワイヤー・ターミナルの損傷を減らすことにより製品安定性を向上して信頼性を高め、高電流を移送することができ、組み込みが簡単で密閉されたコネクター・システムに対する必要性を満たす。

　本発明によれば、電気コネクター・システムが、電装品を貫通して延びるポートに密閉状態で係合された導体ブロックを取り付けることにより、周囲環境から密封される。第１カバー部が、導体ブロックに入れ子式に係合され、その中に少なくとも一つのワイヤー・チャネルを持つ。

　第２カバー部が第１カバー部に取り付けられ、この第２カバー部は、これらカバー部を通り抜ける導体リード線が、第１と第２のカバー部と密閉状態で係合されるように、その中に形成された少なくとも一つのワイヤー・チャネルを持つ。

　本発明によるコネクターは、自動車の環境条件において電装品を相互に接続するのに、特に適している。しかしながら、この電気接続システムが、多くの非自動車用途で有用になることが、理解されるはずである。本発明のこれらの利点、目的そして特徴などは、以下の図面、説明などから、容易に明らかとなろう。

　図１を参照すると、電気コネクター10は、複数の導電体14を保持する導体ブロック12から構成されている。導体ブロック12は、各種形式の電気コネクターで用いられる熱硬化性化合物などの非導電性材料から作ることができる。より詳細に後述される導電体14は、インサート成形又は導体ブロック12に圧入されることにより、導体ブロック12内に配置される。この導電体14と導体ブロック12との接触により、導電体14に不純物が触れることや液体が漏れることの両方を防止するための密閉構造を提供することになる。

　図２を参照すると、導体ブロック12は、ネジ穴24を持った取付ボス22を有しており、導体ブロック12が電装品（図２には不図示）に配置されるポートを通して取り付けられるのを可能とする。簡単に上述したように、導電体14は、導体ブロック12内の空孔を完全に塞ぐ中実の導電体として設計されている。この設計により、液体もしくはその他の汚染物が導体ブロックの前後部を通り抜けるのを防止している。

　導体ブロック12の前側部13は、導電体14と、カバー40（図２には不図示）を導体ブロック12へ固定する穴28とを離間するガイドポスト26を構成している。加えて、導体ブロック12の前側部は、図５と関連させてより詳細に説明されるように、電磁干渉（electromagnetic interference: EMI）を制御する目的で電気経路を提供する金属シールド15を構成している。

　図３を参照すると、第１カバー部30が、好ましくは熱硬化性材料で成形される。各ワイヤー・チャネル32は、電気リード線を取り回す経路を作り出すために、カバー部30に形成される。ワイヤー・チャネル32は、第２カバー部40（図３には不図示）が第１カバー部30へ接続されるときに、電気リード線の回りにシールを形成するのを助ける凹状エッジ36を構成している。加えて、第１カバー部30には、図４に示される第２カバー部40を取り付けるために用いられる取付穴38が形成されている。

　図４は、本発明による第２カバー部40を示す。好ましい実施形態において、第２カバー部40は、例えば、熱硬化性材料で成形され、第１カバー部30と導体ブロック12を密閉状態で覆うように設計されている。電気配線が導体ブロック12へ取り付けられるときに、電気リード線を取り回すのを助けるワイヤー・チャネル42が、第２カバー部40の熱硬化性材料中に成形される。ワイヤー・チャネル42は、密閉目的で凹状エッジ46を構成している。電気リード線（図４には不図示）が、第１カバー部30と第２カバー部40との間で圧縮され、リード線の絶縁体の回りにシールを形成する。第１カバー部30への取付を可能とするために、取付穴48が第２カバー部内に設けられる。加えて、第２カバー部40を導体ブロック12へ固定するために、開口部50が設けられる。

　図５は、電気コネクター・システム60の分解図を示す。本発明による電気コネクター・システム60の電装品は、以下のように密閉システムを形成するように、組合わせられ得る。第１に、導体ブロック12の後部から延びる導電体14に電気リード線62がボルト64により取り付けられ得るように、導体ブロック12が配置される。

　電装品70を貫通するポート74への導体ブロック12の挿入に先立ち、シールなどの密閉機構72が、導体ブロック12の前側部に対向して配置される。ダッシュ・パネル、変速機、スイッチ装置などの電気装置を構成する電装品70のポート74を介して導体ブロック12の前側部が挿入されるとき、シール72により弾性密閉係合状態となる。より具体的には、導体ブロック12の前側部13がポート74を貫通するように、導体ブロック12が、ポート74の壁、パネルなどの表面内に配置される。スクリュー76などの締結具は、それを電装品の穴78と導体ブロックの穴22とに挿入して、導体ブロック12を電装品70に固定するために用いられる。

　導体ブロック12が正規の位置に取り付けられた後で、第１カバー部30が導体ブロック12の前部13に入れ子式に配置される。第１カバー部30と電装品70との間に、弾性密閉係合状態を作り出すようにシール80が配置され、それにより、液体などの不純物が、ポート74の壁と導体ブロック12の壁との間に入り込むのが防止される。

　電気リード線84が、締結具86を用いて導電体14の前側に取り付けられる。電気リード線84の取付けにより、第１カバー部30が導体ブロック12の前部から外れるのが防止される。

　加えて、電気リード線84の取付は、導電体14の端部の間に必要とされる所望の電気接触を実現する。導電体14は、オス型導体であってもメス型導体であっても良いことは明らかであり、そこに電気リード線を取り付けるために何れのものも用いられ得る。

　シール90が、第１カバー部30の内縁33と第２カバー部40の縁とに貼り付けられ、締結具92が貫通穴48に挿入されると、接続部に密閉係合システムが完成する。加えて、凹縁36及び46により各電気リード線を取囲む絶縁体が圧縮され、電気リード線84の回りにシールが生成される。更に、電気コネクター・システム60の改良として、カバー部30及び40の外面に取り付けられた図２に示された金属シールド15が、カバー取付スクリュー92から電装品70の取付スクリュー76への電気（銅）経路を持ち、EMI目的で、アルミニウム製トランスミッション・ハウジングのような電装品への電気経路を提供する、ことが示されている。一旦組立てられると、電気接続システム60は、図７に示されるように、密閉されて電気的に絶縁される。

　図６は、導体ブロック12内に形成される導電体14の断面図である。導電体14は、導体ブロック12内で成形されても、ブロック内へ圧入されても良い。導電体14は、高いアンペア数で電流を移送することができる、銅のような高導電性材料から作られる。電気リード線（図６では不図示）が導体14の両端に取付られると、電流が導電体ステム82を介して伝送される。

　図７は、図５に従い組立てられた電気接続システムの断面図を示す。

　図７の線8-8に沿う断面図130である図８は、導体ブロック12内に形成された複数の導電体14を示している。導電体のそれぞれが、流体の漏れを防止するために、導体ブロック12に対して個別に密閉されている。導体ブロック12の後部において中央に配置された導電体14の少なくとも一つが、そこへの電気リード線84の取付部が他の導電体又は電気リード線14から隔離されて、電気ショートを防止するように、高さがオフセットされる。

　本発明の好ましい実施形態の特定の構成は、好ましい用途のための要件を特別に組み合わせて設計されたことが理解されるはずである。しかしながら、本発明は、ここに記載された及び／又は図面に示された特有の構成に限定されるものではなく、特許請求範囲内に改良又は均等物を包含することが、理解されるはずである。例えば、導体ブロック12の中には、多様な導電体14を組み込むことができる。

本発明による導体ブロックの後部の斜視図である。 本発明による導体ブロックの前部の斜視図である。 本発明による第１カバー部の斜視図である。 本発明による第２カバー部の斜視図である。 本発明によるコネクター組立体の分解斜視図である。 本発明による導体ブロックを示す導電体の断面図である。 本発明による電気接続組立体の断面図である。 図７の線8-8に沿っての断面図である。

符号の説明

　12　導体ブロック
　14　導電体
　30　第１カバー部
　32　ワイヤー・チャネル
　40　第２カバー部
　42　ワイヤー・チャネル
　70　電装品
　74　ポート

Claims (8)

1. 　　電装品を貫通するポートに密閉状態で係合する導体ブロック、
   　　上記導体ブロックに入れ子式に係合され、少なくとも一つのワイヤー・チャネルが形成された第１カバー部、及び
   　　該第１カバー部に取り付けられる第２カバー部、
   　を有し、
   　上記第１と第２カバー部との間を通る導体リード線が上記第１と第２カバー部とに密閉状態で係合するように、上記第２カバー部に少なくとも一つのワイヤー・チャネルが形成された、
   　電気接続システム。
2. 　　上記導体ブロックを上記電装品に取り付けるための保持機構を更に有する、請求項１による電気接続システム。
3. 　　少なくとも一つの導電体が高導電性材料により構成される、請求項１による電気接続システム。
4. 　　上記導体ブロックと上記電装品との間に形成されたシールを更に有する、請求項１による電気接続システム。
5. 　　上記導電体が、上記導体ブロックの前部側から後部側への流体の漏れを防止するように、上記導体ブロック内に密閉された中実の軸部を構成している、請求項３による電気接続システム。
6. 　　電装品に密閉電気接続部を製造する方法であって、
   　　電装品の開口部を貫通するポートに導体ブロックを密閉状態で取り付ける工程、
   　　第１カバー部に上記導体ブロックに取り付けられる電気リード線のためのワイヤー・ガイドを備えておき、上記導体ブロックの外側部へ第１カバー部を入れ子式にかつ密閉状態で係合する工程、
   　　上記第１カバー部が上記導体ブロックから外れることを防止するために、上記ワイヤー・ガイドを利用して、上記導体ブロックへ電気リード線を取り付ける工程、及び
   　　上記第１カバー部と上記導体ブロックへ第２カバー部を取り付け、それにより、上記導電体を上記ワイヤー・ガイド内に密閉し、上記第１カバー部と上記第２カバー部とを密閉する工程、
   　を有する方法。
7. 　　電装品の外側に配置される前側部と、電装品の内側に配置される後側部と、別の導体から離間した少なくとも一つの導電体とを持つ非導電性ブロック、
   　　上記非導電性ブロックの上記前側部の外周部に対向して配置され、電装品の外壁に係合されたシール部、
   　を有し、
   　上記非導電性ブロックに入れ子式に係合される第１カバー部が、電気リード線を収容することができるように形成され、上記第１カバー部と電装品との間で伸張するように両者に対向して配置されるシールを保持するように構成されており、
   　上記第１カバー部にシールを介して係合される第２カバー部が、上記非導電性ブロックに係合されることにより、電気リード線がその中に保持されるように構成されている、悪条件下で使用される電気コネクター・システム。
8. 　　上記非導電性ブロックが、EMIシールディング用電気経路を提供するために上記第２カバーと係合可能な金属シールドを有する前面部を持つ、請求項７による電気コネクター・システム。

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