JP2008198429A - コネクタ及びコネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタを積層したときに配置ずれが生じても、一度に相手側コネクタに接続することができるコネクタを提供する。
【解決手段】 積層されるセル側ハウジング５に、モニタ側コネクタ１３のモニタ側端子１４と接触可能なセル側端子４を収容する。セル側端子４を、セル側ハウジング５に対してセル側ハウジング５の積層方向と平行な仮想軸周りへ相対的に回転可能にする。
【選択図】図５

Description

この発明はコネクタ及びコネクタ装置に関し、特に燃料電池のセル電圧をモニタするためのセル電圧モニタコネクタとして好適なコネクタ及びコネクタ装置に関する。

従来、燃料電池のセル電圧をモニタするためのセル電圧モニタコネクタが知られている（下記特許文献１参照）。

このコネクタはハウジングと端子とを備える。

ハウジングは、２つの端子を保持する函部と、ヒンジ部で開閉可能に函部に連結された蓋部と、函部内を２つの空間に区切るとともに、２つの端子間を絶縁する仕切部とを有する。

端子は、セパレータを挟み込んでセパレータに接触する挟み込み部と、ワイヤーハーネスとの接続部と、挟み込み部と接続部とを連結する連結部とを有する。

端子はハウジングの函部に上方から収められ、抜けないように蓋部で押さえられている。蓋部と函部にはそれぞれ係止突起が形成され、蓋部が閉められたときに、蓋部は函部に係止される。挟み込み部の２つの脚はハウジングの函部のスリットを挿通する。脚の先端部はセパレータの端部を挟み込み、セパレータに接触する。

この従来技術では、セルのセパレータの突出部のコネクタ着座面の長さを、コネクタのハウジングのセルへの着座面の長さ以上に確保した。これにより、コネクタの振れまわりや浮きが抑制される。
特開２００４−６３１７６号公報（段落００１１〜００１３、００１９、図３参照）

上述のコネクタでは、複数のセパレータに接続されたコネクタのワイヤーハーネスをそれぞれ測定器等に接続する必要があり、その接続作業が容易でないという問題がある。

この問題を解決するには、複数のセパレータに接続された複数のコネクタの端子を一体的に１つの相手側コネクタに接続させ、この１つの相手側コネクタを通じて測定器に接続すればよい。

しかし、積層された複数のセパレータの間には配置ずれがあり、１つの相手側コネクタに接続し、各セパレータの接点を同時に防水するには、セパレータの配置ずれの問題を解決しなければならない。しかし、従来のコネクタでは、セパレータの配置ずれの対策がなされていない。このため、従来のコネクタの端子を相手側コネクタの端子に接触するタイプの端子に代えても、このコネクタを相手側コネクタに接続することはできない。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はハウジングを積層したときにずれが生じても、一度に相手側コネクタに接続することができるコネクタを提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明のコネクタは、積層されるハウジングと、このハウジングに収容され、相手側コネクタの相手側コンタクトと接触可能なコンタクトとを備えたコネクタにおいて、前記コンタクトが、前記ハウジングに対して前記ハウジングの積層方向と平行な仮想軸周りへ相対的に回転可能であることを特徴とする。

上述のようにコンタクトが、ハウジングに対してハウジングの積層方向と平行な仮想軸周りへ相対的に回転可能であるので、ハウジングがずれて積層された場合、ハウジングがずれた方向と逆方向へコンタクトが相対的に回転する。

請求項２の発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、前記コンタクトがシール部材を介して前記ハウジングに保持されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載のコネクタにおいて、前記ハウジングが、前記積層方向と直交する方向へ挿入される前記相手側コンタクトを受容する相手側コンタクト受容部と前記コンタクトを受容するコンタクト受容部とを有し、前記相手側コンタクト受容部の前記積層方向の中間点と前記コンタクト受容部の前記積層方向の中間点とが前記積層方向でずれていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のコネクタにおいて、前記相手側コンタクトを保持する相手側ハウジングに設けられた相手側係合部と係合して、前記ハウジングと前記相手側ハウジングとの嵌合状態を維持する係合部が前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングと前記相手側ハウジングとを嵌合させたとき、前記相手側係合部と前記係合部との間に嵌合離脱方向で所定の隙間が形成されることを特徴とする。

請求項５の発明のコネクタ装置は、請求項１〜４のいずれか１項記載のコネクタと前記相手側コネクタとで構成され、前記相手側コンタクトに相手側シール部材が装着され、前記ハウジングが、前記相手側シール部材と水密状態に接触する相手側シール部材保持部を有することを特徴とする。

この発明によれば、ハウジングを積層したときにハウジングにずれが生じても、コネクタを一度に相手側コネクタに接続することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係るコネクタ装置の分解斜視図、図２は図１に示すコネクタ装置の嵌合状態の断面図、図３は図１に示すコネクタ装置のセル側コネクタを積層した状態を示す断面図である。

図１〜３に示すように、このコネクタ装置は複数のセル側コネクタ（コネクタ）３とモニタ側コネクタ（相手側コネクタ）１３とで構成されている。

セル側コネクタ３はセル側端子（コンタクト）４とセル側ハウジング（ハウジング）５とシールゴム（シール部材）６とを備える。セル側コネクタ３は燃料電池（図示せず）の所定方向に沿って積層されたセルにそれぞれ接続される。

セル側端子４はほぼ板状であり、接触部４１とシール装着部４２（図２参照）と端子部４３とを有する。セル側端子４は１枚の金属板を打ち抜いて形成される。接触部４１は後述する相手側コンタクト受容部５１内に配置される。接触部４１には貫通孔４１ａが形成されている。シール装着部４２は接触部４１に連結されている。端子部４３はシール装着部４２に連結されている。端子部４３はセル側ハウジング５から突出し、セルに取り付けられる。

セル側ハウジング５はほぼ筐体状であり、相手側コンタクト受容部５１とコンタクト受容部５２とを有する。相手側コンタクト受容部５１は図２においてセル側ハウジング５の上端から下端近くにかけて形成されているが、セル側端子４の接触部４１が挿入されている部分は相手側コンタクト受容部５１である。したがって、この部分において相手側コンタクト受容部５１とコンタクト受容部５２との間に境界はない。相手側コンタクト受容部５１はモニタ側コネクタ１３のモニタ側端子１４の接触部１４１を受容する。相手側コンタクト受容部５１の上端部（モニタ側コネクタ１３側端部）にはモニタ側シールゴム保持部（相手側シール部材保持部）５１ｃが形成されている。モニタ側シールゴム保持部５１ｃはモニタ側コネクタ１３の後述するシールゴム１６と水密状態に接触する。相手側コンタクト受容部５１の内側面にはダボ５１ａが形成されている。ダボ５１ａは傾斜面５１ｂを有する（図２参照）。ダボ５１ａはセル側端子４の貫通孔４１ａに挿入される。これにより、セル側端子４はセル側ハウジング５に対して相対的にダボ５１ａを中心にして回転可能である。また、貫通孔４１ａがダボ５１ａに嵌ることで、セル側端子４の抜け防止（保持）をしている。傾斜面５１ｂは相対的なダボ５１ａの貫通孔４１ａへの挿入を容易にする。

コンタクト受容部５２は図２おいてセル側ハウジング５の下端から上端に向けて形成されている。コンタクト受容部５２の下端部には、シールゴム保持部（シール部材保持部）５２ｃが形成されている。シールゴム保持部５２ｃはシールゴム６を保持する。シールゴム保持部５２ｃはシールゴム６と水密状態に接触する。

ハウジング５の一側面にはロックダボ（係合部）５３が形成されている（図５参照）。ロックダボ５３はセル側コネクタ３がモニタ側コネクタ１３に接続されたとき、後述するロック部１５１ｄとの間に嵌合離脱方向で所定の間隔が形成される。

図３に示すように、相手側コンタクト受容部５１とコンタクト受容部５２の積層方向（セル側ハウジング５の積層方向）の最大厚さはほぼ等しい。また、相手側コンタクト受容部５１の積層方向の中間点とコンタクト受容部５２の積層方向の中間点とは積層方向でずれている。また、隣接するセル側ハウジング５同士が嵌合離脱方向へ多少動いても互いに干渉しないように、隣接するセル側ハウジング５のシールゴム保持部５２ｃ側端部の一部分を受け入れる凹部である逃げ５４が形成されている。

シールゴム６はセル側端子４のシール装着部４２に装着されている。上述のようにシールゴム６はシールゴム保持部５２ｃによって保持され、セル側コンタクト４はシールゴム６を介してセル側ハウジング５に保持される。

図１，２に示すように、モニタ側コネクタ１３はモニタ側端子（相手側コンタクト）１４とモニタ側ハウジング１５とシールゴム（相手側シール部材）１６とを備える。モニタ側コネクタ１３はセル電圧を測定する測定器に接続される。

モニタ側端子１４は接触部１４１と保持部１４２と端子部１４３とを有する。モニタ側端子１４は１枚の金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成される。接触部１４１はほぼＵ字状に折り曲げられ、相手側コンタクト受容部５１内に配置される。保持部１４２は接触部１４１に連結されている。端子部１４３は保持部１４２に連結されている。端子部１４３はモニタ側ハウジング１５内でワイヤーハーネス２１に結線されている。

モニタ側ハウジング１５は断面形状がほぼＵ字状であり、受容部１５１とシールゴム保持部（図示せず）とを有する。受容部１５１は積層された複数のセル側コネクタ３を受容する。受容部１５１の一部を構成する側壁１５１ａの近傍には溝１５１ｃが形成されている。溝１５１ｃによって側壁１５１ａの可撓性が高められている。側壁１５１ａの内側面にはロック部（相手側係合部）１５１ｄが形成されている（図５参照）。ロック部１５１ｄはセル側コネクタ３がモニタ側コネクタ１３に接続されたとき、セル側コネクタ３のロックダボ５３と係合し、セル側コネクタ３を係止する。

シールゴム１６はモニタ側端子１４の保持部１４２に装着されている。シールゴム１６の一部分は受容部１５１に形成された図示しないシールゴム保持部によって保持されている。

図４は横幅方向、嵌合離脱方向、積層方向にずれた状態で積層された複数のセルに接続された複数のセル側コネクタを示し、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は横方向にずれた状態を示す平面図、図５はセルの横幅方向のずれに対応してセル側ハウジングが回転した状態を示し、同図（ａ）はセル側ハウジングが右回転した状態を示す断面図、同図（ｂ）はセル側ハウジングが左回転した状態を示す断面図である。

セルの横幅方向でずれた状態で積層された複数のセル（図示せず）にセル側コネクタ３を接続すると、図４に示すようにセル側コネクタ３同士が横幅方向でずれる場合がある。この状態でセル側コネクタ３にモニタ側コネクタ１３を接続すると、図５（ａ）に示すように、セル側端子４が左へずれていると（すなわち、セルが左側へずれていると）、セル側ハウジング５はセル側端子４に対して相対的にダボ５１ａを中心にして右回りに回転して、セル側端子４のずれを吸収する。また、図５（ｂ）に示すように、セル側端子４が右へずれていると（すなわち、セルが右側へずれていると）、セル側ハウジング５はセル側端子４に対して相対的にダボ５１ａを中心にして左回りに回転して、セル側端子４のずれを吸収する。この結果、セル側コネクタ３がセルの横幅方向へずれていても、支障なくモニタ側コネクタ１３を複数のセル側コネクタ３に一度に接続することができる。

図６は嵌合離脱方向でずれた状態で積層された複数のセル（図示せず）に接続された複数のセル側コネクタの側面図、図７はセルの嵌合離脱方向のずれに対応してモニタ側コネクタに接続されたセル側コネクタの断面図である。

嵌合離脱方向でずれた状態で積層された複数のセルにセル側コネクタ３を接続すると、図６に示すようにセル側コネクタ３同士が嵌合離脱方向でずれる。この状態でセル側コネクタ３にモニタ側コネクタ１３を接続すると、図７に示すように、セル側コネクタ３はロックダボ５３とロック部１５１ｄとの隙間の分だけ、セル側コネクタ３はモニタ側コネクタ１３に対して嵌合離脱方向へ相対的に移動できるので、セル側コネクタ３の嵌合離脱方向のずれが吸収される。すなわち、セル側コネクタ３が上方へずれている場合、セル側コネクタ３がモニタ側コネクタ１３の受容部１５１に対して深く嵌合することによって嵌合離脱方向のずれが吸収され、セル側コネクタ３が下方へずれている場合、セル側コネクタ３がモニタ側コネクタ１３の受容部１５１に対して浅く嵌合することによって嵌合離脱方向のずれが吸収される。

図８は積層方向でずれた状態で積層された複数のセルに接続された複数のセル側コネクタを示す概念図である。

セル側端子４はシールゴム６を介してセル側ハウジング５に保持されているので、セル側端子４はセル側ハウジング５に対して相対的にセルの積層方向へ倒れることができる。このため、図８に示すように、セル側端子４が積層方向へずれている場合、セル側ハウジング５がセル側端子４のずれ方向と逆方向へ倒れることによってセル側端子４の積層方向のずれが吸収される。このとき、セル側ハウジング５のロックダボ５３がモニタ側コネクタ１３のロック部１５１ｄに係合することにより、セル側ハウジング５の過度な倒れが抑制される。

以上のようにこの実施形態のコネクタ装置によれば、複数のセル側コネクタ３がセルの横幅方向へずれていたり、嵌合離脱方向へずれていたり、セルの積層方向へずれていたりしても、複数のセル側コネクタ３にモニタ側コネクタ１３を支障なく一度に接続することができる。

また、相手側コンタクト受容部５１の厚さ方向の中間点とコンタクト受容部部５２の厚さ方向の中間点とを積層方向でずらしてあるので、セル側端子４を直線的に延びる単純な形状にすることができる。このため、セル側端子４を作る際に折り曲げ加工を必要とせず、セル側端子４を簡単に作ることができる。

また、シールゴム６，１６が採用されているので、防水効果を得られる。

なお、相手側コンタクト受容部５１の厚さ方向の中間点とコンタクト受容部５２の厚さ方向の中間点とを積層方向でずらしてあるが、必ずしもこのような構成を採用する必要はない。

また、この実施形態では、シールゴム６，１６が採用されているが、シールゴム６，１６を省略してもよい。

図１はこの発明の一実施形態に係るコネクタ装置の分解斜視図である。 図２は図１に示すコネクタ装置の嵌合状態の断面図である。 図３は図１に示すコネクタ装置のセル側コネクタを積層した状態を示す断面図である。 図４は横幅方向、嵌合離脱方向、積層方向にずれた状態で積層された複数のセルに接続された複数のセル側コネクタを示し、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は横方向にずれた状態を示す平面図である。 図５はセルの横幅方向のずれに対応してセル側ハウジングが回転した状態を示し、同図（ａ）はセル側ハウジングが右回転した状態を示す断面図、同図（ｂ）はセル側ハウジングが左回転した状態を示す断面図である。 図６は嵌合離脱方向でずれた状態で積層された複数のセルに接続された複数のセル側コネクタの側面図である。 図７はセルの嵌合離脱方向のずれに対応してモニタ側コネクタに接続されたセル側コネクタの断面図である。 図８は積層方向でずれた状態で積層された複数のセルに接続された複数のセル側コネクタを示す概念図である。

符号の説明

３ セル側コネクタ（コネクタ）
４ セル側端子（コンタクト）
５ セル側ハウジング（ハウジング）
５１ 相手側コンタクト受容部
５１ｃ モニタ側シールゴム保持部（相手側シール部材保持部）
５２ コンタクト受容部
５３ ロックダボ（係合部）
６ シールゴム（シール部材）
１３ モニタ側コネクタ（相手側コネクタ）
１４ モニタ側端子（相手側コンタクト）
１５ モニタ側ハウジング
１５１ｄ ロック部（相手側係合部）
１６ シールゴム（相手側シール部材）

Claims (5)

1. 積層されるハウジングと、このハウジングに収容され、相手側コネクタの相手側コンタクトと接触可能なコンタクトとを備えたコネクタにおいて、
   前記コンタクトが、前記ハウジングに対して前記ハウジングの積層方向と平行な仮想軸周りへ相対的に回転可能であることを特徴とするコネクタ。
2. 前記コンタクトがシール部材を介して前記ハウジングに保持されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記ハウジングが、前記積層方向と直交する方向へ挿入される前記相手側コンタクトを受容する相手側コンタクト受容部と前記コンタクトを受容するコンタクト受容部とを有し、
   前記相手側コンタクト受容部の前記積層方向の中間点と前記コンタクト受容部の前記積層方向の中間点とが前記積層方向でずれていることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
4. 前記相手側コンタクトを保持する相手側ハウジングに設けられた相手側係合部と係合して、前記ハウジングと前記相手側ハウジングとの嵌合状態を維持する係合部が前記ハウジングに設けられ、
   前記ハウジングと前記相手側ハウジングとを嵌合させたとき、前記相手側係合部と前記係合部との間に嵌合離脱方向で所定の隙間が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のコネクタ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載のコネクタと前記相手側コネクタとで構成され、
   前記相手側コンタクトに相手側シール部材が装着され、
   前記ハウジングが、前記相手側シール部材と水密状態に接触する相手側シール部材保持部を有することを特徴とするコネクタ装置。

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