JP2010113910A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】シールドシェルとハウジングとの間に水が溜まりにくくする。
【解決手段】本発明の機器用コネクタ10は、機器のケース30に貫通して設けられた取付孔33に嵌合する嵌合部41を有するハウジング11と、ハウジング11のうち嵌合部41からケース30の外部側に露出した部分を包囲しつつケース30に固定されたシールドシェル70と、嵌合部41に設けられ、同嵌合部41の嵌合方向にシールドシェル70と接触可能なシェル接触面51と、シェル接触面51の外縁部を切り欠いて設けられ、シールドシェル70との間に通水用の隙間Sを形成する切欠面57とを備える構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図2

Description

本発明は、機器のケースに取り付けられるコネクタに関する。
従来、インバータ装置などの機器のケースに取り付けられるコネクタとして、例えば下記特許文献1に記載のものが知られている。機器のケースには、取付孔が貫通して設けられている。コネクタは、取付孔に嵌合する嵌合部を有するハウジングを備えている。ハウジングは、嵌合部の一端側からケースの外部に露出しており、この露出した部分を包囲するシールドシェルがケースに固定されている。嵌合部の一端側には、同嵌合部の嵌合方向にシールドシェルと接触可能なシェル接触面が設けられている。
特開2002−313496公報
ここで、シールドシェルとシェル接触面とが密着した状態でシールドシェルがケースに固定された場合、シールドシェルとシェル接触面との間に隙間は形成されない。しかしながら、嵌合部の取付孔に対する嵌合深さや、シールドシェルのケースに対する取付状態などによって、シールドシェルとシェル接触面との間にわずかな隙間が形成され、この隙間に水が溜まりやすくなる。つまり、シールドシェルとハウジングとの間に水が溜まりやすくなる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シールドシェルとハウジングとの間に水が溜まりにくくすることを目的とする。
本発明のコネクタは、機器のケースに貫通して設けられた取付孔に嵌合する嵌合部を有するハウジングと、ハウジングのうち嵌合部からケースの外部側に露出した部分を包囲しつつケースに固定されたシールドシェルと、嵌合部に設けられ、同嵌合部の嵌合方向にシールドシェルと接触可能なシェル接触面と、シェル接触面の外縁部を切り欠いて設けられ、シールドシェルとの間に通水用の隙間を形成する切欠面とを備える構成としたところに特徴を有する。
このような構成によると、シールドシェルと切欠面との間に通水用の隙間を形成することができるため、この隙間を排水路として水を排出することができる。つまり、通水用の隙間によってシールドシェルとシェル接触面との間に溜まった水を排出することができる。したがって、シールドシェルとシェル接触面との間に水が溜まりにくくすることができる。
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
切欠面は、シェル取付面の外縁部における全周に亘って形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、シェル取付面の外縁部における全周に亘って通水用の隙間を形成することができる。
取付孔の内周面と嵌合部の外周面との間には、シールリングが圧着されている構成としてもよい。
このような構成によると、シールリングによって取付孔からケースの内部に水が浸入することを規制できる。さらに、通水用の隙間によって取付孔の内周面と嵌合部の外周面との間に水が溜まりにくくすることができる。
嵌合部を貫通して筒状に設けられ、バッテリに接続された一対の電線を挿通する一対の電線挿通部を備えている構成としてもよい。
このような構成によると、バッテリから機器に電力を供給する給電用のコネクタに適用できる。
電線挿通部の内周面と電線の被覆部分との間には、防水ゴム栓が装着されている構成としてもよい。
このような構成によると、防水ゴム栓によって電線挿通部からケースの内部に水が浸入することを規制できる。
本発明によれば、シールドシェルとハウジングとの間に水が溜まりにくくすることができる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図13の図面を参照しながら説明する。本実施形態における機器用コネクタ10は、電気自動車のインバータ装置(本発明の「機器」の一例)に取り付けられている。機器用コネクタ10は、バッテリ(図示せず)からインバータ装置に電力を供給するためのコネクタである。このため、機器用コネクタ10は、一端がバッテリに接続された電線20の他端に接続されている。なお、インバータ装置自体は図示はしないものの、インバータ装置は、シールド機能を有する金属製のケース30の内部に収容されている。
ケース30は、図1に示すように、ケース本体31、ケース本体31の上部に開口する上部開口を塞ぐ上部カバー32などを備えて構成されている。ケース本体31の側壁には、取付孔33が貫通して設けられている。取付孔33は、ケース本体31の側壁を貫通してケース本体31の外部側に突出する嵌合筒部34の内周面によって構成されている。
ケース30の内部には、端子台35が配設されている。電線20の端末に接続された端子金具21の先端には、図4に示すように、ボルト孔21Aが開口している。端子金具21は、ボルト孔21Aに接続ボルトB1を貫通し、接続ボルトB1を端子台35に螺合することによってインバータ装置側と導通可能に接続されている。
機器用コネクタ10は、合成樹脂製のハウジング11を有している。このハウジング11は、大きく分けて、ケース30の内部に配置された内部ハウジング40と、ケース30の外部に配置された外部ハウジング50とによって構成されている。
まず、内部ハウジング40の構成について説明する。内部ハウジング40は、図8に示すように、取付孔33に嵌合する嵌合部41、端子金具21を挿通させる一対の端子挿通部42、嵌合検知用端子22を収容する検知端子収容部43などを備えて構成されている。嵌合部41は、軸方向から見て正円形の外形を有している。嵌合部41の外周面には、図12に示すように、装着溝41Aが凹設されている。この装着溝41Aには、シールリング60が嵌着されている。
シールリング60は、可撓性を有するゴム製である。シールリング60は、装着溝41Aに嵌着されると、嵌合部41の軸方向に位置決め状態で抜け止めされる。嵌合部41を取付孔33に嵌合させると、シールリング60は、装着溝41Aと取付孔33の内周面とに密着する。これにより、嵌合部41と嵌合筒部34との間からケース30の内部に水が浸入することが規制される。
端子挿通部42は、図8に示すように、嵌合部41を貫通して筒状に設けられている。端子挿通部42は、嵌合部41からケース30の内部側に突出している。端子挿通部42は、詳細には、端子金具21を挿通させる幅広部42Aと、幅広部42Aの上下両側に一体に連なって配設された一対の幅狭部42Bとから構成されている。端子挿通部42の内部空間は、幅広部42Aと両幅狭部42Bとからなる断面略十字状に形成されている。
上側の幅狭部42Bから幅広部42Aにかけての範囲には、上下に撓み可能なランス44が配設されている。ランス44は、図4に示すように、上側の幅狭部42Bの内壁における嵌合部41に対応する位置を基端部としてここからケース30の内部側に向けて片持ち状に突出して設けられている。一方、端子金具21には、ランス44と係止可能なランス係止孔21Bが開口している。これにより、端子金具21は、ランス44がランス係止孔21Bに係止することでケース30の外部側に抜け止めされる。
検知端子収容部43は、図8に示すように、嵌合部41からケース30の内部側に突出する筒状に形成されている。検知端子収容部43は、嵌合部41の幅方向中央における両端子挿通部42の下方に配置されている。検知端子収容部43の嵌合部41からの突出端は、端子挿通部42の嵌合部41からの突出端よりもケース30の内部側に配置されている。嵌合部41を取付孔33に嵌合させると、検知端子収容部43に収容された嵌合検知用端子22がインバータ装置側の端子と接続されることで嵌合部41の取付孔33に対する嵌合状態が検知される。
端子挿通部42の外周面には、倒れ防止用の補強リブが設けられている。補強リブは、端子挿通部42の外周面から上下左右に延びる形態で嵌合部41に連結されている。具体的に説明すると、補強リブは、上側の幅狭部42Bの上面から上方に延びる形態をなす上側補強リブ45Aと、下側の幅狭部42Bの下面から下方に延びる形態をなす下側補強リブ45Bと、幅広部42Aの側面から左方に延びる形態をなす左側補強リブ45Cと、幅広部42Aの側面から右方に延びる右側補強リブ45Dとから構成されている。
各補強リブ45A,45B,45C,45Dは、それぞれ嵌合部41の外周縁と対応する位置まで平面状に延出されている。また、各補強リブ45A,45B,45C,45Dの嵌合部41からの突出端は、端子挿通部42の嵌合部41からの突出端と揃う位置とされている。換言すると、各補強リブ45A,45B,45C,45Dの嵌合部41からの突出端は、嵌合部41の取付孔33に対する嵌合方向に対して直交する方向に延びる形態をなしている。
このようにして補強リブ45A,45B,45C,45Dを形成すると、補強リブ45A,45B,45C,45Dの一部を切り欠いてテーパ状のガイド部を設けた場合よりも、補強リブ45A,45B,45C,45Dの強度を向上させることができる。しかしながら、テーパ状のガイド部を設けないようにすると、嵌合部41を取付孔33に嵌合する際に、補強リブ45A,45B,45C,45Dと嵌合筒部34とが干渉しやすくなり、嵌合部41の嵌合作業を円滑に行うことができなくなる。そこで、本実施形態では、補強リブ45A,45B,45C,45Dとは別にガイドリブを設けることにより嵌合部41の嵌合動作を案内している。
ガイドリブは、嵌合部41の外周面と同じ外形をなして嵌合部41からケース30の内部側に突出して設けられた3つのガイドリブ46A,46B,46Cによって構成されている。これらのガイドリブ46A,46B,46Cは、周方向(嵌合部41の外周面に沿う方向)に間欠的に配置されている。ガイドリブ46A,46B,46Cの嵌合部41からの突出端は、図13に示すように、補強リブ45A,45B,45C,45Dの嵌合部41からの突出端と揃う位置とされている。さらに、ガイドリブ46A,46B,46Cの嵌合部41からの突出端は、端子挿通部42の嵌合部41からの突出端とも揃う位置とされている。
詳細には、ガイドリブは、図5に示すように、上部中央に配置された上側ガイドリブ46A、左下に配置された左側ガイドリブ46B、右下に配置された右側ガイドリブ46Cによって構成されている。上側ガイドリブ46Aは、両上側補強リブ45Aの上端同士を円弧状に連結することによって形成されている。左側ガイドリブ46Bは、左側補強リブ45Cの左端と左側に位置する下側補強リブ45Bの下端とを円弧状に連結することによって形成されている。右側ガイドリブ46Cは、右側補強リブ45Dの右端と右側に位置する下側補強リブ45Bの下端とを円弧状に連結することによって形成されている。これにより、ガイドリブ46A,46B,46Cは、嵌合部41の外周面と同じ外形をなしている。
換言すると、両上側補強リブ45Aは、上側ガイドリブ46Aによって一体に連結され、左側補強リブ45Cと左側に位置する下側補強リブ45Bとは、左側ガイドリブ46Bによって一体に連結され、右側補強リブ45Dと右側に位置する下側補強リブ45Bとは、右側ガイドリブ46Cによって一体に連結されることになる。
このようなガイドリブ46A,46B,46Cによると、ガイドリブ46A,46B,46Cの外周面を取付孔33の内周面に沿わせるように接触させることが可能となり、嵌合部41を取付孔33の内部に嵌合しやすくなり、ハウジング11の傾きを規制できる。これに加えて、各補強リブ45A,45B,45C,45Dが各ガイドリブ46A,46B,46Cによって互いに連結されるため、各補強リブ45A,45B,45C,45Dの強度をさらに向上させることができる。
次に、外部ハウジング50の構成について説明する。外部ハウジング50は、図9ないし図11に示すように、嵌合部41におけるケース30の外部側の面を構成するシェル接触面51、円筒状をなす一対の電線挿通部52などを備えて構成されている。
シェル接触面51は、図9に示すように、両電線挿通部52の上側に配置された上側シェル接触面51と、両電線挿通部52の下側に配置された下側シェル接触面51Bとに分割されている。シェル接触面51は、嵌合部41の取付孔33に対する嵌合方向に対して直交する平面とされている。したがって、シェル接触面51は、シールドシェル70に対して嵌合部41の嵌合方向に接触可能である。下側シェル接触面51Bは、嵌合部41の外周縁部のみに形成されている。つまり、両電線挿通部52と下側シェル接触面51Bとの間には、ケース30の内部側に凹んだ凹部53が形成されている。
電線挿通部52は、嵌合部41を貫通して筒状に設けられている。両電線挿通部52は、図12に示すように、両端子挿通部42と連通している。つまり、電線挿通部52の内部空間と端子挿通部42の内部空間とによってキャビティが形成されている。このキャビティには、電線20の端末に端子金具21が接続されてなる端子付き電線が収容されている。
外部ハウジング50には、シールド機能を有する金属製のシールドシェル70が装着可能とされている。シールドシェル70は、図1ないし図4に示すように、両電線挿通部52の外周部分を包囲する筒部71、シェル接触面51およびケース本体31の外側面に沿って配置される基部72、嵌合筒部34の上面に固定される固定部73などを一体に備えて構成されている。
筒部71は、図6に示すように、断面横長の長孔形状をなす円筒状に形成されている。筒部71の先端には、内周側に張り出すフランジ部74が周設されている。このフランジ部74によって囲まれた部分は、両電線挿通部52を一括して挿通させる挿通孔とされている。この挿通孔も横長の長孔形状をなしている。
フランジ部74の上縁と下縁には、それぞれロック部54が係止可能とされている。ロック部54は、両電線挿通部52の外周面によって挟まれたデッドスペースを利用して設けられている。つまり、両電線挿通部52の外周面間にベース部55を架設し、このベース部55にロック部54が配設されている。ロック部54は、片持ち状をなしてケース30の外部側に突出して設けられている。ロック部54の自由端側には、ベース部55と反対側に突出するロック突部54Aが設けられている。筒部71を両電線挿通部52の外周面に装着すると、ロック突部54Aがフランジ部74に対して内周側から係止する。これにより、シールドシェル70が外部ハウジング50に固定される。
ベース部55には、ロック部54の左右両側に配置された一対の保護壁56が設けられている。両保護壁56は、ロック部54を左右両側から包囲している。上下右側の両保護壁56は、上下左側の両保護壁56よりもベース部55からの突出高さが高くなっている。また、フランジ部74には、上下右側の両保護壁56に対応して上下一対の切り欠き74Aが形成されている。これにより、上下右側の両保護壁56を両切り欠き74Aに合うようにシールドシェル70を装着することでシールドシェル70の誤組防止が図られている。
電線挿通部52の内周面と電線20の被覆部分との間には、図4に示すように、防水ゴム栓61が装着されている。防水ゴム栓61は、電線挿通部52の内周面と電線20の被覆部分の双方に対して密着している。また、防水ゴム栓61は、ゴム栓押さえ62によって抜け止めが図られている。これにより、電線挿通部52からケース30の内部に水が浸入することが規制されている。
両電線20は、図3に示すように、編組線Hによって一括してシールドされている。編組線Hの端末は、筒部71の外周面に被せられ、さらにその外周から編組線Hを覆うようにしてかしめリング80が圧着されている。これにより、ケース30の内部から編組線Hの内部に亘る空間を漏れなく一括してシールドすることが可能となる。
固定部73は、図6に示すように、基部72の両側から上方に突出した後、略直角に折り曲げられて嵌合筒部34の上面に沿う形態をなしている。この嵌合筒部34の上面に沿う部分には、ボルト孔が開口している。シールドシェル70は、前記ボルト孔に固定ボルトB2を貫通し、固定ボルトB2を嵌合筒部34の上部に螺合することによってケース30に固定されている。
この固定状態では、基部72とシェル接触面51とが密着した状態とされている。しかしながら、嵌合部41が取付孔33に対して深めに嵌合していたり、あるいは、シールドシェル70の基部72がシェル接触面51から離間した状態で固定されたりする場合がある。この場合、基部72とシェル接触面51との間にわずかな隙間が形成され、この隙間に水が溜まりやすくなってしまう。
そこで、本実施形態ではシェル接触面51の外縁部を全周に亘って切り欠くことにより切欠面57を設けている。切欠面57を設けると、切欠面57と基部72との間に通水用の隙間Sが形成される。このような隙間Sを設けると、隙間Sが排水経路として機能し、基部72とシェル接触面51との間に水が溜まりにくくすることができる。
ここで、外部への排水経路について図7を参照しながら説明する。図中O1は、シールドシェル70と外部ハウジング50との間に溜まった水の第1の排水経路を示し、図中O2は、第2の排水経路を示し、図中O3は、第3の排水経路を示している。嵌合部41の上部から流れてきた水は、基部72と上側シェル接触面51Aとの間よりも隙間Sのほうが広くなっているため、第1の排水経路O1を優先的に流れる。第1の排水経路O1を流れる水は、切欠面57を通って第2の排水経路O2へ流れる。万が一、第1の排水経路O1から筒部71の内部に水が流入した場合には、電線挿通部52の外周面を伝って凹部53に水が流れ込む。ここで、下側シェル接触面51Bの下部には、第3の排水経路O3として機能する排水凹部58が凹設されている。このため、凹部53に溜まった水は、第3の排水経路O3から外部に排水される。したがって、シールドシェル70と外部ハウジング50との間に水が溜まりにくくすることができる。
本実施形態は以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。まず、電線20の端末に接続された端子金具21を電線挿通部52の内部に挿通し、そのまま端子挿通部42の内部に挿通する。端子金具21のランス係止孔21Bにランス44が係止すると、端子金具21が抜け止めされる。次に、シールドシェル70を外部ハウジング50に組み付ける。このとき、フランジ部74の切り欠き74Aが右側の保護壁56に嵌るように組み付けることで、シールドシェル70を正規に組み付けることができる。シールドシェル70をさらに押し込むと、ロック部54のロック突部54Aがフランジ部74に対して内周側から係止する。これにより、シールドシェル70が外部ハウジング50に対して抜け止めされる。
次に、編組線Hを筒部71の外周面に被せ、さらにその上からかしめリング80をかしめ付けて圧着する。この状態で、ハウジング11をケース30に対して組み付ける。嵌合部41を取付孔33に挿入する際には、ガイドリブ46A,46B,46Cの外周面が取付孔33の内周面に摺接することにより嵌合部41の嵌合動作を案内できるとともに、ハウジング11の傾きを規制できる。
嵌合部41が取付孔33に対して正規の嵌合位置まで挿入されると、端子金具21のボルト孔21Aが端子台35の上面に配置される。そして、接続ボルトB1をボルト孔21Aに通し、端子台35に対してボルト止めする。これにより、端子金具21とインバータ装置側とが導通可能に接続される。次に、固定ボルトB2を用いて固定部73を嵌合筒部34の上部に対してボルト止めする。これにより、シールドシェル70がケース30に固定される。
この固定状態では、上側シェル接触面51Aと基部72との間にわずかな隙間が形成される場合がある。この場合において嵌合部41の上部から水が流れ込むと、この水が切欠面57と基部72との間の隙間Sを優先的に通り、第1の排水経路O1、第2の排水経路O2を通って外部に排水される。このため、上側シェル接触面51Aと基部72との間の隙間に水が溜まりにくくなる。また、凹部53に水が流れ込むと、この水が第3の排水経路O3を通って外部に排水される。したがって、シールドシェル70とハウジング11との間に水が溜まりにくくすることができる。
以上のよう本実施形態では通水用の隙間Sを設けたから、シールドシェル70とハウジング11との間に水が溜まりにくくすることができる。また、切欠面57をシェル接触面51の全周に亘って設けたから、全周に隙間Sを設けることができ、排水効率を高めることができる。また、取付孔33の内周面と嵌合部41の外周面とに密着するシールリング60を設けたから、ケース30の内部に水が浸入することを規制できる。さらに、通水用の隙間Sによって取付孔33の内周面と嵌合部41の外周面との間に水が溜まりにくくすることができる。また、バッテリに接続された電線20を収容する一対の電線挿通部52を設けたから、給電用のコネクタに適用できる。また、電線挿通部52の内周面と電線20の被覆部分との間に防水ゴム栓61を装着したから、電線挿通部52からケース30の内部に水が浸入することを規制できる。
<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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)本実施形態ではテーパ状の切欠面57としているものの、本発明によると、曲面形状の切欠面としてもよいし、L字形状の切欠面としてもよい。
(2)本実施形態ではシールドシェル70の基部72がシェル接触面51に密着しているものの、本発明によると、基部72がシェル接触面51に接触しない構成としてもよい。
(3)本実施形態では切欠面57をシェル接触面51の外縁部における全周に亘って設けているものの、本発明によると、切欠面をシェル接触面51の外縁部における一部に設けてもよい。
(4)本実施形態ではバッテリに接続された機器用コネクタ10に適用しているものの、本発明によると、モータに接続された機器用コネクタに適用してもよい。
(5)本実施形態では電線挿通部52の内周面と電線20の被覆部分との間に個別の防水ゴム栓61を装着しているものの、本発明によると、両電線挿通部52に対して2個の防水ゴム栓61が一体に形成された一括防水ゴム栓を装着してもよい。
ケースの取付孔に取り付けられた状態を示す機器用コネクタの側面図 機器用コネクタの側面図 図5におけるA−A線断面図 図5におけるB−B線断面図 機器用コネクタの正面図 機器用コネクタの背面図 シェル接触面における排水経路を示す図 内部ハウジング側から見たハウジングの斜視図 ハウジングの背面図 ハウジングの平面図 ハウジングの側面図 図9におけるC−C線断面図 図9におけるD−D線断面図
符号の説明
10…機器用コネクタ
11…ハウジング
20…電線
30…ケース
33…取付孔
41…嵌合部
51…シェル接触面
51A…上側シェル接触面
51B…下側シェル接触面
52…電線挿通部
57…切欠面
60…シールリング
61…防水ゴム栓
70…シールドシェル
S…隙間

Claims (5)

  1. 機器のケースに貫通して設けられた取付孔に嵌合する嵌合部を有するハウジングと、
    前記ハウジングにおいて前記嵌合部から前記ケースの外部側に露出した部分を包囲しつつ前記ケースに固定されたシールドシェルと、
    前記嵌合部に設けられ、同嵌合部の嵌合方向に前記シールドシェルと接触可能なシェル接触面と、
    前記シェル接触面の外縁部を切り欠いて設けられ、前記シールドシェルとの間に通水用の隙間を形成する切欠面とを備えるコネクタ。
  2. 前記切欠面は、前記シェル取付面の外縁部における全周に亘って形成されている請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記取付孔の内周面と前記嵌合部の外周面との間には、シールリングが圧着されている請求項1または請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記嵌合部を貫通して筒状に設けられ、バッテリに接続された一対の電線を挿通する一対の電線挿通部を備えている請求項1ないし請求項3のいずれか一項にコネクタ。
  5. 前記電線挿通部の内周面と前記電線の被覆部分との間には、防水ゴム栓が装着されている請求項4に記載のコネクタ。
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