JP2009211976A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】電気的接続に係る信頼性の向上を図ることができるコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタ１０は、ボルトにより相手側部材に締結されて電気的に接続される端子１３が電線１８の端部に接続された電線付端子１２と、前記電線付端子１２の前記端子１３を収容するコネクタハウジング１１と、を備えている。前記コネクタハウジング１１は、前記相手側部材における締結部材の締結方向に変位自在に、前記端子１３を支持するハウジングアーム２７を有することにより、端子１３が変形するおそれがなく、端子１３と相手側部材とを確実に密接させることができ、電気的接続に係る信頼性の向上を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されるモータ等の電装部品にワイヤハーネスを電気的に接続するのに用いるコネクタに関する。

従来のコネクタの一例として、図１３に示すように、給電側端子５２を収納した可動側コネクタハウジング５１と、ナット５４を収納した待受側コネクタハウジング５３と、を備えたコネクタ５０が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示されたコネクタ５０は、待受側コネクタハウジング５３をモータケース５５の貫通孔５６に挿入させることで、ナット５４がモータ側端子５７に隙間をあけて配置される。

そして、可動側コネクタハウジング５１をモータケース５５の上方から待受側コネクタハウジング５３に挿入することで、ナット５４とモータ側端子５７との隙間に給電側端子５２が進入される。

その後に、ボルト５８をナット５４にねじ込むことで、モータ側端子５７と給電側端子５２とが電気的に接続される。

特開２００７−２５８１０５号公報（図１）

上記特許文献１に開示されたコネクタ５０では、ボルト５８をナット５４にねじ込む際に、モータ側端子５７と給電側端子５２との間に生じている隙間を、ボルト５８のねじ込みに伴って給電側端子５２が撓むことで、詰めるようにしている。

このような構成では、給電側端子５２の、ハウジング本体５１に一体成型された箇所からボルト挿通孔までの箇所が何ら支持されていないので、締結前に外力により給電側端子５２が曲がってしまうおそれがある。そして、給電側端子５２の先端部が例えば図１３で左に曲がると、ナット５４の締結面との間隔が大きくなってしまい組み付けに手間がかかったり、先端部が図１３で右方に曲がるとナット５４の周面に突き当たってしまい正確に位置決めできないおそれがある。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、端子が変形するおそれがなく、端子の位置決めが容易で相手側部材との電気的接続に係る信頼性の向上を図ることができるコネクタを提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 電線の端部に端子を電気的に接続することで形成された電線付端子と、
前記電線付端子を収容するコネクタハウジングと、
を備え、
前記端子が相手側部材に電気的に接続されるように前記端子を該相手側部材に締結部材により締結可能なコネクタであって、
前記コネクタハウジングには、前記相手側部材における締結部材の締結方向に変位自在に、前記端子を支持するハウジングアームが設けられていることを特徴とするコネクタ。

（２） 前記コネクタハウジングには、前記端子を係止して前記端子が前記ハウジングから抜けるのを防止するためのハウジングランスが、さらに設けられていることを特徴とする前記（１）記載のコネクタ。

（３） 前記ハウジングランスは、前記電線付端子の延在方向に前記端子を位置決めして係止することを特徴とする前記（２）記載のコネクタ。

（４） 前記ハウジングアームは、前記電線付端子の前記端子を厚さ方向の両側において弾性的に押圧支持することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか記載のコネクタ。

上記（１）の構成のコネクタによれば、ハウジングアームにより端子が変位自在に支持されるので、端子が変形するおそれがない。このコネクタによれば、ハウジングアームによって端子が押さえ込まれて、端子の姿勢がコネクタハウジング内で平行に保たれる。そして、端子が締結部材によって相手側部材に電気的に接続されるに際し、ハウジングアームによって端子の位置決めをするとともに、端子が相手側部材の位置に応じて追従されて、端子の相手側部材に対するがたつきが吸収される。これにより、締結部材の締結方向に、相手側部材と端子とが必要以上に離れた位置にあったり、或いは相手側部材と端子とが重なった位置にあったりすることがなく、端子がハウジングによって位置決めされることで、端子に対して無理な応力をかけずに、相手側部材と密接させることができ、相手側部材との電気的な接続を確実に行って、電気的接続に係る信頼性を向上させることができる。

上記（２）の構成のコネクタによれば、ハウジングランスが、端子を係止するために、ハウジング内に端子を安定的に保持することができる。

上記（３）の構成のコネクタによれば、ハウジングアームが、締結部材の締結方向と同一の方向に、端子を変位自在に支持するのに加えて、ハウジングランスが、電線付端子の延在方向に端子を位置決めして係止することで、端子をコネクタハウジング内の所定の位置に位置決めておくことができる。また、ハウジングランスによる端子の係止を解除するだけで、端子を抜くことができるので、コネクタ解体時に、専用工具等を用いることなく簡単に分解することができ、解体性の向上を図ることができる。

上記（４）の構成のコネクタによれば、ハウジングアームが、端子を厚さ方向の両側において押圧支持することで、端子の倒れやずれを防止して、端子の位置決め精度を向上させることができ、電気的接続に係る信頼性を、より一層向上させることができる。

本発明によれば、電線の端部に端子を電気的に接続することで形成された電線付端子と、前記電線付端子を収容するコネクタハウジングと、を備え、前記端子が相手側部材に電気的に接続されるように前記端子を該相手側部材に締結部材により締結可能なコネクタにおいて、ハウジングアームにより端子が変位自在に支持されるので、端子が変形するおそれがない。また、ハウジングアームにより端子の位置決めが正確に行われ、端子と相手側部材とを確実に密接させることができ、電気的接続に係る信頼性の向上を図ることができるコネクタを提供できる。

以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１〜図１２は本発明に係るコネクタの一実施形態を示すもので、図１は本発明に係る一実施形態であるコネクタの斜め前方から視た外観斜視図、図２は図１のＩ−Ｉ線断面図、図３は図１のII−II線断面図、図４は図１のコネクタに適用されるコネクタハウジングの単体正面図、図５は図４のコネクタハウジングの背面図、図６は図４のコネクタハウジングのIII−III線断面図である。

また、図７は図４のコネクタハウジングのIV−IV線断面図、図８は図４のコネクタハウジングのＶ−Ｖ線断面図、図９は図１のコネクタの相手側部材との組付けにおける端子が相手側部材から離れている場合の組付け前の図２相当の断面図、図１０は図１のコネクタの相手側部材との組付けにおける端子が相手側部材から離れている場合の組付け後の図２相当の断面図、図１１は図１のコネクタの相手側部材との組付けにおける端子が相手側部材にラップしている場合の組付け前の図２相当の断面図、図１２は図１のコネクタの相手側部材との組付けにおける端子が相手側部材にラップしている場合の組付け後の図２相当の断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態であるコネクタ１０は、コネクタハウジング１１と、３個の端子１３，１３，１３が接続された電線付端子１２，１２，１２と、ユニットパッキン１４と、シールドシェル１５と、シールドリング１６と、を備えるボルト締結コネクタである。

コネクタハウジング１１は、絶縁性樹脂材料を用いて筒形状に形成されており、内部に、３個の端子キャビティ１７，１７，１７が並列に形成されている。

電線付端子１２，１２，１２は、電線１８，１８，１８の端部に端子１３，１３，１３がそれぞれ電気的に接続されており、コネクタハウジング１１の端子キャビティ１７，１７，１７にそれぞれ収納されている。端子１３は、先端部側に形成されている電気接続部１９がコネクタハウジング１１の先端部から突出して配置されており、電気接続部１９に締結孔２０が形成されている。

ユニットパッキン１４は、例えばゴム等の弾性材料を用いて円環形状に形成されており、コネクタハウジング１１の先端部寄りに外嵌されている。

シールドシェル１５は、導電性金属材料を用いて、大径側筒部２１と小径側筒部２２とを有する２個の連続する筒形状に形成されており、大径側筒部２１の幅方向両端部に、外部固定用のフランジ２３，２３がそれぞれ形成されている。シールドシェル１５は、コネクタハウジング１１の外周全体を覆うようにコネクタハウジング１１に外装されている。

シールドリング１６は、シールドシェル１５と同様の導電性金属製材料を用いて、シールドシェル１５の小径側筒部２２の外径寸法よりもわずかに大きい内径寸法を有する筒形状に形成されている。

シールドリング１６は、コネクタハウジング１１に外装されたシールドシェル１５の小径側筒部２２上に不図示の編組導体が被されてから、その編組導体の外側に装着され、その後に加締められることで、編組導体をシールドシェル１５の小径側筒部２２に電気的に接続させる。編組導体は、コネクタハウジング１１から後方に延出されている電線１８の周囲を軸方向に包囲することで、外乱を防止する機能を有する。

図２に示すように、コネクタ１０は、ゴム栓２４と、リアホルダ２５と、をさらに備えている。また、コネクタ１０は、端子キャビティ１７に、ハウジングランス２６と、ハウジングアーム２７と、を備えている。

コネクタハウジング１１の端子キャビティ１７は、中央部に配置されている中央部端子キャビティ２８と、前部に配置されている前部端子キャビティ２９と、後部に配置されている後部端子キャビティ３０と、が連通して形成されている。

そして、電線付端子１２は、端子１３の後端部に有する導体接続部３１が中央部端子キャビティ２８内に配置され、端子１３の先端部に有する電気接続部１９が前部端子キャビティ２９内に配置されている。端子１３は、電気接続部１９と導体接続部３１との中間位置に係合孔３２が形成されている。

導体接続部３１は、電線１８のシース３３内に収容されている導体３４を加締め固定することで導体３４に電気的に接続されている。

電線付端子１２は、電線１８の端部側が後部端子キャビティ３０内に配置されており、この電線１８に、ゴム栓２４と、リアホルダ２５と、が装着されている。

ゴム栓２４は、弾性を有するゴムを用いて筒形状に形成されており、内径側が電線付端子１２の電線１８に外嵌されていて、外径側が後部端子キャビティ３０に内嵌されている。

リアホルダ２５は、コネクタハウジング１１と同様の樹脂材料を用いて筒形状に形成されており、外径側が後部端子キャビティ３０に内嵌されていて、内径側に電線１８が挿通されている。

リアホルダ２５は、コネクタハウジング１１の後方から後部端子キャビティ３０内に押圧挿入されることで、その端面がゴム栓２４の端面に当接されている。

ハウジングランス２６は、弾性変形可能であって、コネクタハウジング１１の前部端子キャビティ２９の中央部における下面から前方に向けて斜めに延出されている。

ハウジングランス２６は、端子１３を先にした電線付端子１２が、コネクタハウジング１１の後部端子キャビティ３０側から挿入されると、端子１３の中央部において係合孔３２に係止される。これにより、ハウジングランス２６は、端子１３を、電線付端子１２の軸方向にコネクタハウジング１１内の所定の位置に位置決めする。

また、ハウジングランス２６は、後述する相手側部材（端子台）８０にねじ込まれる締結部材としてのボルト８１の締結方向と同一の方向に相当する、図２中の上下方向に端子１３が変位したとしても、端子１３の係合孔３２への係止状態を維持する。

図３に示すように、ハウジングアーム２７は、弾性変形可能であって、コネクタハウジング１１の前部端子キャビティ２９の中央部における上面および下面から前方に向けて斜めにそれぞれ延出されている。

ハウジングアーム２７は、端子１３の電気接続部１９を上下方向から弾性的に押圧している。そのため、端子１３を、ボルト８１の締結方向と同一の方向に相当する、図３中の上下方向に変位自在に支持する。

また、ハウジングアーム２７は、端子１３が斜めになろうとしたとしても、端子１３を弾性的に押さえ込んでいることで、端子１３の姿勢をコネクタハウジング１１内で平行に保つ。

次に、図４、図５、図６、図７、図８を参照して、コネクタハウジング１１の単体構造について説明する。

図４に示すように、コネクタハウジング１１は、３個の前部端子キャビティ２９，２９，２９がそれぞれ四角形の孔形状をなす。そして、３個の前部端子キャビティ２９のそれぞれに、１個のハウジングランス２６と、上下二対の４個のハウジングアーム２７，２７，２７，２７と、が設けられている。

図５に示すように、コネクタハウジング１１には、３個の後部端子キャビティ３０，３０，３０がそれぞれ丸孔形状に形成されている。

図６に示すように、コネクタハウジング１１は、前部端子キャビティ２９内において、ハウジングランス２６が中央部に配置されており、二対のハウジングアーム２７，２７，２７，２７がハウジングランス２６の両側にそれぞれ配置されている。

図７、図８に示すように、コネクタハウジング１１は、ハウジングランス２６の両側に配置されている二対のハウジングアーム２７，２７，２７，２７が、端子１３の電気接続部１９を上下から挟み込む。そのため、端子１３を厚さ方向の両側において上下から押圧することで、端子１３に倒れやずれを生じないように安定的に支持する。

次に、図９、図１０を参照して、コネクタ１０の相手側部材８０との組付け手順について、端子１３が相手側部材８０から離れている場合を説明する。

図９に示すように、相手側部材８０は、モータ等の電装部品に形成されている端子台であって、締結部材としてのナット部材８２が固定されている。ナット部材８２には、締結部材としてのボルト８１がねじ込まれる。

このとき、コネクタ１０は、その下端面が、相手側部材８０の固定面８３に対して、ボルト８１の締結方向の順方向に距離Ｌ１だけ離れた位置において平行移動可能に保持されている。そのため、端子１３は、ボルト８１の締結方向の反対方向である反ねじ込み方向に距離Ｌ２だけ離れている。

図１０に示すように、端子１３の締結孔２０がナット部材８２の雌ねじ孔８４に同心になるように、コネクタ１０が相手側部材８０に向けて平行移動されていき、端子１３が相手側部材８０の固定面８３の上方に距離Ｌ２（図９参照）だけ離れて配置される。

そして、端子１３の締結孔２０を通じて、ボルト８１がナット部材８２の雌ねじ孔８４にねじ込まれていく。

すると、ボルト８１のねじ込みに伴い、ボルト８１のねじ込み方向と同一の方向に相当する、図１０中の下方向の応力が端子１３に対して与えられる。

しかし、端子１３は、ハウジングアーム２７によって、図１０中の下方向へ変位自在に支持されている。そのため、電気接続部１９がコネクタハウジング１１に対して下方に移動される。これにより、端子１３に無理な応力がかからない。このとき、ハウジングランス２６は、係合孔３２への係止状態を維持したまま、ハウジングアーム２７に協働して端子１３を支持し続ける。

そして、ボルト８１がナット部材８２に締結されることで、端子１３がボルト８１およびナット部材８２を介してモータ等の電装部品の内部回路に電気的に接続されることとなる。

次に、図１１、図１２を参照して、コネクタ１０の相手側部材８０との組付け手順について、端子１３が相手側部材８０にラップしている場合を説明する。

図１１に示すように、コネクタ１０は、その下端面が相手側部材８０の固定面８３に対して、ボルト８１の締結方向の順方向に、図９に示した距離Ｌ１よりも大きい距離Ｌ３だけ離れた位置において平行移動可能に保持されている。そのため、端子１３は、相手側部材８０の固定面８３に対して、ボルト８１の締結方向の順方向であるねじ込み方向に距離Ｌ４だけ下がっている。

図１２に示すように、端子１３の締結孔２０がナット部材８２の雌ねじ孔８４に同心になるように、コネクタ１０が相手側部材８０に向けて平行移動されていき、端子１３が相手側部材８０の固定面８３へ乗り上がるように端子１３を上方に持ち上げて移動することで、端子１３は、相手側部材８０の固定面８３上に配置される。

すると、ボルト８１の反ねじ込み方向と同一の方向に相当する、図１２中の上方向の応力が端子１３に対して与えられる。

しかし、端子１３は、ハウジングアーム２７によって、図１２中の上方向へ変位自在に支持されている。そのため、電気接続部１９がコネクタハウジング１１に対して上方に移動される。これにより、ナット部材８２とのガタをなくすことができる。このとき、ハウジングランス２６は、係合孔３２への係止状態を維持したまま、ハウジングアーム２７に協働して端子１３を支持し続ける。

そして、端子１３の締結孔２０を通じて、ボルト８１がナット部材８２の雌ねじ孔８４にねじ込まれていく。

そして、ボルト８１がナット部材８２に締結されることで、端子１３がボルト８１およびナット部材８２を通じてモータ等の電装部品の内部回路に電気的に接続されることとなる。

上述したように、本実施形態のコネクタ１０によれば、ハウジングアーム２７により端子１３が変位自在に支持されるので、端子１３が変形するおそれがない。このコネクタ１０によれば、ハウジングアーム２７によって端子１３が押さえ込まれて、端子１３の姿勢がコネクタハウジング１１内で平行に保たれる。そして、端子１３がボルト８１によって相手側部材８０に電気的に接続されるに際し、端子１３がハウジングアーム２６によって弾性的に支持されていることで相手側部材８０の位置に応じて変位し、端子１３の相手側部材８０に対するがたつきが吸収される。これにより、ボルト８１の締結方向に、相手側部材８０と端子１３とが必要以上に離れた位置にあったり、或いは相手側部材８０と端子１３とが重なった位置にあったりすることがなく、端子１３がハウジングアーム２７によって位置決めされることで、端子１３の変形が防止され、相手側部材８０との電気的な接続を確実に行って、電気的接続に係る信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態のコネクタ１０によれば、ハウジングランス２６が、端子１３の中央部の係合孔３２に係止して支持するために、端子１３を安定的に支持することができる。

また、本実施形態のコネクタ１０によれば、ハウジングアーム２７が、ボルト８１の締結方向と同一の方向に、端子１３を変位自在に支持するのに加えて、ハウジングランス２６が電線付端子１２の軸方向に端子１３を位置決めて支持することで、端子１３をコネクタハウジング１１内の所定の位置に位置決めしておくことができる。また、ハウジングランス２６による端子１３の係止を解除するだけで、端子１３を抜くことができるので、解体時に、専用工具等を用いることなく簡単に分解することができ、解体性を向上させることができる。

また、本実施形態のコネクタ１０によれば、ハウジングアーム２７が、端子１３を厚さ方向の両側において押圧支持することで、端子１３の倒れやずれを防止して、端子の位置決め精度を向上させることができ、電気的接続に係る信頼性をより一層向上させることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、端子キャビティの数は、図示した３個に代えて、１個や２個であっても、４個以上であっても良く、伝送する信号数や回路数に応じて適宜変更設定することができる。もちろん、電線付端子の本数も、端子キャビティに相当する数が選ばれる。

本発明に係る一実施形態であるコネクタの斜め前方から視た外観斜視図である。 図１のＩ−Ｉ線断面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１のコネクタに適用されるコネクタハウジングの単体正面図である。 図４のコネクタハウジングの背面図である。 図４のコネクタハウジングのIII−III線断面図である。 図４のコネクタハウジングのIV−IV線断面図である。 図４のコネクタハウジングのＶ−Ｖ線断面図である。 図１のコネクタの相手側部材との組付けにおける端子が相手側部材から離れている場合の組付け前の図３相当の断面図である。 図１のコネクタの相手側部材との組付けにおける端子が相手側部材から離れている場合の組付け後の図３相当の断面図である。 図１のコネクタの相手側部材との組付けにおける端子が相手側部材にラップしている場合の組付け前の図３相当の断面図である。 図１のコネクタの相手側部材との組付けにおける端子が相手側部材にラップしている場合の組付け後の図３相当の断面図である。 従来のコネクタの断面図である。

符号の説明

１０ コネクタ
１１ コネクタハウジング
１２ 電線付端子
１３ 端子
１８ 電線
２６ ハウジングランス
２７ ハウジングアーム
８０ 相手側部材（端子台）
８１ ボルト（締結部材）
８２ ナット部材（締結部材）

Claims (4)

1. 電線の端部に端子を電気的に接続することで形成された電線付端子と、
   前記電線付端子を収容するコネクタハウジングと、
   を備え、
   前記端子が相手側部材に電気的に接続されるように前記端子を該相手側部材に締結部材により締結可能なコネクタであって、
   前記コネクタハウジングには、前記相手側部材における締結部材の締結方向に変位自在に、前記端子を支持するハウジングアームが設けられていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記コネクタハウジングには、前記端子を係止して前記端子が前記ハウジングから抜けるのを防止するためのハウジングランスが、さらに設けられていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記ハウジングランスは、前記電線付端子の延在方向に前記端子を位置決めして係止することを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
4. 前記ハウジングアームは、前記電線付端子の前記端子を厚さ方向の両側において弾性的に押圧支持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のコネクタ。

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