JP2004172071A - 機器用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】射出圧に起因する端子金具の変形を防止する。
【解決手段】機器用コネクタＡは、略Ｌ字形の屈曲部１３を有する端子金具１０と、端子金具１０における少なくとも屈曲部１３を含む領域を包囲する外装体２０とを備えている。外装体２０は、モールド成形によって成形される樹脂製の外装体本体３５と、成形済みの状態で金型４０にセットされるスペーサ３６とによって構成されている。スペーサ３６は、モールド成形の際に端子金具１０に作用する射出圧に抗してその端子金具１０の変位を規制する位置に配置されているので、射出圧に起因する端子金具１０の変形が防止される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のインバータ装置などの機器に接続される機器用コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電気自動車のエンジンルーム内に設けたインバータ装置から延びた動力回路のコネクタを車輪のモータに接続する場合、モータの近傍には十分な配索スペースが確保できないことが多く、そのため、コネクタから導出された電線をほぼ直角に曲げることによりモータの外面に沿わせるように配索しなければならない。
【０００３】
ところが、動力回路に用いられる電線は、信号回路に用いられる電線に比べると、導体と絶縁被覆の径が太く、曲げ剛性及び曲げ変形時の復元力も高いことから、電線を所望の曲率に曲げた状態で配索することは困難である。
尚、コネクタハウジングの背面から導出された電線を横向きに曲げるための手段としては、コネクタハウジングの背面に電線カバーを被せ、その電線カバーの内部で横向きに曲げた電線を電線カバーから側方へ導出させるものがある（例えば、特許文献１を参照）。しかし、この電線カバーを用いた手段は、信号回路等に用いられる比較的曲げ剛性の低い電線を適用対象とされたものであり、曲げ剛性の高い動力用電線に適用することは困難である。
【０００４】
そこで、コネクタから導出させた電線を曲げて配索するのではなく、電線に接続されている端子金具を曲げ、コネクタ全体としてＬ字形に屈曲させた形状にする構造が考えられる。その一例を図６に示す。この機器用コネクタ１００は、端子金具１０１を樹脂モールドによる外装体１０２で包囲したものであり、端子金具１０１は、オープンバレル状の電線圧着部１０３と、この電線圧着部１０３に対して直角方向に向けられていて機器側端子（図示せず）に接続される水平な機器接続部１０４とを有している。電線圧着部１０３と機器接続部１０４の基端部はＬ字形の外装体１０２に包囲され、機器接続部１０４の先端部は、外装体１０２から水平に突出して機器のケース内の機器側端子に接続される。そして、電線圧着部１０３はケースの外壁に沿った向きに延出され、その電線圧着部１０３に圧着されている電線１０５もケースの外壁に沿って下向きに配索される。
【０００５】
【特許文献１】
実開平５−６９８６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにＬ字形に屈曲した機器用コネクタ１００を成形する際には、Ｌ字形の端子金具１０１を金型内にセットし、成形樹脂材料を金型内に射出して外装体１０２を成形するのであるが、このとき、機器接続部１０４に対して図６の上側から射出圧が作用すると、図７に示すように、その射出圧によって屈曲部１０６が変形しつつ下方へ位置ずれすることが懸念される。このように端子金具１０１が変形すると、端子金具の一部（屈曲部１０６に相当する部位）が外装体１０２の外面（図７における下面）に露出してしまう虞もある。
【０００７】
特に、電線圧着部１０３も金型内にセットされる構造のものでは、電線１０５の端面に射出圧が作用することによって電線１０５及び電線圧着部１０３がその軸方向（図７における下方向）にずれてしまい、この位置ずれも屈曲部１０６の変形を増大させる原因となる。
尚、射出圧による端子金具１０１の変形を回避する手段としては、射出圧を低く設定することが考えられる。しかし、射出圧を低下させると、射出後の圧力にばらつきが生じ、その結果、外装体１０２の表面が粗くなったり、外装体１０２の機械的な強度が低下する虞があるため、射出圧を低く設定することは好ましくない。
【０００８】
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、射出圧に起因する端子金具の変形を防止することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、略Ｌ字形の屈曲部を有する端子金具と、前記端子金具における少なくとも前記屈曲部を含む領域を包囲する外装体とを備えてなり、前記外装体が、モールド成形によって成形される樹脂製の外装体本体と、成形済みの状態で金型にセットされるスペーサとによって構成され、前記スペーサが、モールド成形の際に前記端子金具に作用する射出圧に抗して前記端子金具の変位を規制する位置に配置されている構成とした。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記外装体本体と前記スペーサとの間が接着剤によってシールされている構成とした。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
モールド成形の際には、端子金具に射出圧が作用しても、その射出圧に抗して端子金具の変位を規制する位置にスペーサを配置したので、射出圧に起因する端子金具の変形が防止される。
［請求項２の発明］
スペーサは外装体の外面に露出するため、材料の組み合わせによっては外装体本体とスペーサとの隙間から内部への浸水が懸念されるが、本発明によれば、外装体本体とスペーサとの間を接着剤によってシールしたので、浸水を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図５を参照して説明する。
本実施形態の機器用コネクタＡは、電線Ｗの端末部に固着された端子金具１０と、この端子金具１０に対しその端子金具１０の一部を包囲する形態で一体化された外装体２０とから構成されている。尚、以下の説明で、前後方向については図１における左側を前側ということにする。また、上下方向については図１を基準とする。
【００１３】
端子金具１０は、所定形状に打ち抜いた金属板材に曲げ加工を施すことによって形成されたものであり、板面を水平に向けて前後方向に直線状に延びる細長い平板部１１と、この平板部１１の後端から下方へほぼ直角に延出する電線圧着部１２と、平板部１１と電線圧着部１２とが連なる屈曲部１３とから構成され、側方から視ると概ねＬ字形をなしている。
平板部１１の前端部は、機器側端子５５に接続される機器接続部１４とされ、この機器接続部１４には、前後方向に長い長円形のボルト孔１５が上下に貫通して形成されている。
【００１４】
電線圧着部１２は、平板部１１の後端に対して略直角に連なる上下方向の底板部と、この底板部１６の左右両側縁から後方へ突出する一対のカシメ片１７とからなり、オープンバレル状と称される形状をなしている。この電線圧着部１２には、電線Ｗの絶縁被覆Ｗｂを剥いて露出させた導体Ｗａが圧着されている。
外装体２０は、電線Ｗの圧着工程が済んだ略Ｌ字形の端子金具１０に対し、モールド金型によって端子金具１０と一体となるように成形されている。即ち、外装体２０は、平板部１１のうち前端の機器接続部１４を除いた略後半部分、屈曲部１３の全体、及び電線圧着部１２の全体、電線圧着部１２に圧着されている導体Ｗａ及び絶縁被覆Ｗｂの端末部を包囲するように概ねＬ字形をなしている。外装体２０のうち平板部１１を包囲する領域は全体として前端部分が先細りとなった円形の機器嵌合部２１とされており、電線圧着部１２を包囲する領域は全体として概ね円形をなす電線包囲部２２となっている。
【００１５】
この外装体２０は端子金具１０の表面に対して密着しているため、外装体２０と端子金具１０との隙間に外部から液体が浸入することはない。尚、本実施形態では、シール性をより高めるために、平板部１１のうち機器嵌合部２１の前端部と対応する位置にはモールド成形の前にシール部材２３が装着されている。
この外装体２０のうち機器嵌合部２１の後端部には、下面側（曲げの内側）をリブ２４を残して左右対称に切欠した形態の一対のスリット状の肉抜き部２５が形成されている。また、これ以外にも、機器嵌合部２１と電線包囲部２２との連なり部分と対応する領域、即ち端子金具１０の屈曲部１３と対応する領域には、曲げの内側と外側の双方をリブ２６を残して左右対称に切欠した形態の一対の略Ｌ字形をなす肉抜き部２７が形成され、機器嵌合部２１の前端部には、その上下両側部分をリブ２８を残して左右対称に切欠した形態の２対の肉抜き部２９が形成されている。これらの肉抜き部２５，２７，２９を設けたことにより、外装体２０を成形する際に「ひけ」と称される変形を来たすことが防止される。
【００１６】
また、機器嵌合部２１の後端部外周にはシール溝３０とブラケット溝３１が前後に並んで形成され、シール溝３０にはシールリング３２が取り付けられているとともに、ブラケット溝３１にはブラケット３３が取り付けられている。
かかる外装体２０は、外装体本体３５とスペーサ３６との２部品をモールド成形の際に一体化させたものであり、スペーサ３６以外の部分が全て外装体本体３５となる。本実施形態では、外装体本体３５とスペーサ３６は互いに同じ合成樹脂材料（例えば、ガラス繊維入りのナイロン（登録商標））とされている。
【００１７】
スペーサ３６は、機器嵌合部２１の後端部における下半分領域を占め、端子金具１０の屈曲部１３に対して曲げの内側から支えるように当接されるようになっている。スペーサ３６は概ね半円形をなし、その円弧状の下面は機器嵌合部２１の下面側の表面を構成する。スペーサ３６の下面側には、ブラケット溝３１の下半分領域と、一対の肉抜き部２５と、リブ２４とが形成されている。また、スペーサ３６の上面には、上面側及び前後両端面側に開放された方形断面の凹部３７が形成され、この凹部３７の底面及び左右両内側面が、平板部１１の後端部の下面及び左右両側面に密着（面接触）する。また、凹部３７の略弧状面とされた後端部には、屈曲部１３の曲げの内側の面が密着（面接触）する。
【００１８】
外装体２０をモールド成形する金型４０は、Ｌ字の内側部分を成形する第１金型４１と、外側部分を成形する第２金型４２とから構成される。第１金型４１は、機器嵌合部２１の略下半分領域、及び電線包囲部２２の略前半分領域を成形し、第２金型４２は、機器嵌合部２１の略上半分領域、及び電線包囲部２２の略後半分領域を成形する。また、第２金型４２には３対のゲート４３Ｆ，４３Ｃ，４３Ｒが前後３箇所に設けられている。一対の前部ゲート４３Ｆは、機器嵌合部２１の上面側の２つの肉抜き部２９と対応する位置で斜め下内向きに溶融樹脂を射出する。一対の中央ゲート４３Ｃは、機器嵌合部２１の上面側における肉抜き部２７の前端とブラケット溝３１との間の位置で斜め下内向きに溶融樹脂を射出し、この射出方向は、平板部１１の後端部をスペーサ３６の上面側へ押し付ける方向となる。つまり、スペーサ３６は、端子金具１０のうち射出圧によって変形が予想される機器接続部１４の後端部を挟んで中央ゲート４３Ｃとは反対側に位置して端子金具１０を支えている。また、一対の後部ゲート４３Ｒは、電線包囲部２２の後面側の位置で斜め前内向きに溶融樹脂を射出する。
【００１９】
外装体２０をモールド成形する際には、まず、図４に示すように、型開きした状態で第１金型４１にスペーサ３６をセットする。このとき、第１金型４１のうちスペーサ３６の肉抜き部２５を成形する一対の突出部４１ａにスペーサ３６が嵌合するため、スペーサ３６は第１金型４１に対して遊動規制された状態で位置決めされる。したがって、スペーサ３６に射出圧が作用してもスペーサ３６が金型４０内で動くことはない。また、スペーサ３６における外装体本体３５と接触する面には防水用の接着剤（図示せず）を塗布して、乾燥させておく。
【００２０】
この後、電線Ｗが圧着された状態の端子金具１０を第１金型４１にセットする。セットした状態では、平板部１１の後端部下面及び屈曲部１３の曲げの内側の面がスペーサ３６の凹部３７に面接触し、曲げの内側から支承された状態となる。また、機器接続部１４のボルト孔１５が第１金型４１に嵌合されるので、平板部１１の前端部は位置決めされる。
スペーサ３６と端子金具１０がセットされたら、第２金型４２を第１金型４１に嵌め合わせて型締め状態とし、各ゲート４３Ｆ，４３Ｃ，４３Ｒから金型４０内に溶融樹脂を高圧で射出する。このとき、平板部１１の後端部下面及び屈曲部１３の曲げの内側の面がスペーサ３６の凹部３７に面接触し、曲げの内側から支承された状態となっているので、平板部１１の後端部及び屈曲部１３は、斜め上方から中央ゲート４３Ｃの射出圧を受けても下方へ変位することが規制されるとともに、斜め後方から後部ゲート４３Ｒの射出圧を受けても前方へ変位することが規制される。さらに、平板部１１の後端部は、凹部３７に対して左右方向に遊動を規制された状態に嵌合されるため、斜め上側方から中央ゲート４３Ｃの射出圧を受けても左右へ変位することが規制される。
【００２１】
以上のようにしてモールド成形された機器用コネクタＡは、型開きした金型４０から取り出され、そのブラケット溝３１にブラケット３３が取り付けられる。成形された外装体２０は、外装体本体３５とスペーサ３６との２部品からなるが、スペーサ３６と外装体本体３５との接触面には接着剤が塗布されているので、スペーサ３６と外装体本体３５との隙間から液体が浸入する虞はない。
かかる機器用コネクタＡを機器５０に取り付ける際には、機器５０のケース５１に形成した取付孔５２に外装体２０の機器嵌合部２１を嵌入するとともに、ブラケット３３をボルト５３によりケース５１の外面に固定することによって機器用コネクタＡをケース５１に取り付ける。次に、ケース５１内において、機器本体５４の機器側端子５５に対し機器接続部１４をボルト５６とナット５７により導通可能に固定する。取付け状態では、取付孔５２の内周と外装体２０の外周との間がシールリング３２によってシールされ、外装体２０の後端部下端から下向きに導出された電線Ｗがケース５１の外面に沿って下向きに配索される。
【００２２】
上述のように本実施形態においては、外装体２０が、モールド成形によって成形される樹脂製の外装体本体３５と、成形済みの状態で金型４０にセットされるスペーサ３６とによって構成されており、スペーサ３６が、モールド成形の際に端子金具１０に作用するゲート４３Ｆ，４３Ｃ，４３Ｒからの射出圧に抗して端子金具１０の変位を規制する位置に配置されている。したがって、モールド成形の際に端子金具１０に高い射出圧が作用しても、射出圧に起因する端子金具１０の変形が確実に防止されている。
【００２３】
また、スペーサ３６は外装体２０の外面に露出するため、材料の組み合わせによっては外装体本体３５とスペーサ３６との隙間から内部への浸水が懸念されるが、本実施形態によれば、外装体本体３５とスペーサ３６との間を接着剤によってシールしたので、浸水が防止されている。
［他の実施形態］
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２４】
（１）上記実施形態では端子金具の後端部に電線を圧着しその圧着部も外装体で包囲したが、本発明によれば、外装体で包囲するのを端子金具のみとし、電線の圧着部は外装体の外部に露出させるようにしてもよい。
（２）上記実施形態では端子金具が相手側端子に対してボルト締めにより接続させる場合について説明したが、本発明は、ボルト締め以外の手段によって相手側端子に接続されるコネクタにも適用できる。
【００２５】
（３）上記実施形態では端子金具の屈曲部の内側にスペーサを配置したが、本発明によれば、端子金具に対して射出圧が作用する部位や方向に応じて、適宜にスペーサを配置することができる。即ち、スペーサは、屈曲部に内側に限らず、屈曲部の外側に配置してもよく、屈曲部の内側と外側の双方に配置してもよく、あるいは、屈曲部から離れた平板部に沿ってスペーサを配置してもよい。
（４）上記実施形態ではスペーサの数を１個のみとしたが、本発明によれば、複数のスペーサを配置してもよい。
【００２６】
（５）上記実施形態ではスペーサを端子金具の片側の面（屈曲部の内側の面）のみに沿うように配置したが、本発明によれば、端子金具の内外両側の面に沿うように配置してもよい。この場合、スペーサを筒状にして、その中空に端子金具を嵌め通すようにすれば、スペーサの数を１個とすることができる。
（６）上記実施形態では外装体本体とスペーサとを同一材料としたが、本発明によれば、外装体本体とスペーサとを互いに異なる材料のものとしてもよい。
【００２７】
（７）上記実施形態ではスペーサが端子金具に対して面接触状態で当接するようにしたが、本発明によれば、スペーサが端子金具に対して線接触又は点接触状態で当接するようにしてもよい。
（８）上記実施形態では金型内においてスペーサが端子金具に当接するようにしたが、本発明によれば、スペーサと端子金具とが僅かに隙間を空けた非接触の状態となるようにしてもよい。この場合、外装体の成形が完了した状態でもスペーサと外装体とが非接触の状態を保つようにしてもよく、あるいは、外装体の成形時に射出圧によって端子金具が僅かに変形してスペーサに当接するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の断面図
【図２】機器に取り付けた状態の断面図
【図３】図１のＸ−Ｘ断面図
【図４】金型にスペーサをセットした状態の断面図
【図５】金型にスペーサと端子金具をセットした状態の断面図
【図６】従来例の断面図
【図７】従来例において端子金具が変形した状態をあらわす断面図
【符号の説明】
Ａ…機器用コネクタ
１０…端子金具
１３…屈曲部
２０…外装体
３５…外装体本体
３６…スペーサ

Claims (2)

1. 略Ｌ字形の屈曲部を有する端子金具と、
   前記端子金具における少なくとも前記屈曲部を含む領域を包囲する外装体とを備えてなり、
   前記外装体が、モールド成形によって成形される樹脂製の外装体本体と、成形済みの状態で金型にセットされるスペーサとによって構成され、
   前記スペーサが、モールド成形の際に前記端子金具に作用する射出圧に抗して前記端子金具の変位を規制する位置に配置されていることを特徴とする機器用コネクタ。
2. 前記外装体本体と前記スペーサとの間が接着剤によってシールされていることを特徴とする請求項１記載の機器用コネクタ。

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