JP2010170946A - 分岐用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な作業で組み立てることができ、様々な分岐の形態に対応できる汎用性を有し、優れた防水性能を備えた分岐用コネクタを提供する。
【解決手段】電気配線である導体板２８と、先端側に相手側端子金具に嵌合する嵌合部が設けられ、後端側が導体板２８の接続部に取り付けられた、雄側及び雌側を含む複数の端子金具３０，３２を有する。筒状に形成され端子金具３０が挿通されたシール材４２を備える。中空の壁面に端子金具３０，３２及びプラグハウジング３６，３８の先端側部分が外部に突出する開口が形成され、開口付近の内壁面には、シール材４２の外周面に当接する先端縁を有する支持壁９６，１００を有した絶縁筐体１６を備える。導体板２８の接続部には、支持壁９６，１００とプラグハウジング３６，３８の外周面がシール材４２に密接して、プラグハウジング３６,３８と絶縁筐体１６を水密状態に結合して成る。
【選択図】図２

Description

この発明は、電子機器等の電気配線に用いられる、防水構造を有する分岐用コネクタに関する。

例えば、複数のソーラパネルを備えた太陽光発電システムにおいて、ソーラパネルから出力された電力は、各ソーラパネルの出力を直列又は並列接続することによって集約されて、後段のインバータ等に供給され交流電力として出力される。この種の電気配線は、ソーラパネルの設置数が多いと分岐点が多くなり、また、比較的大きな電流に耐え得る低抵抗の電気配線手段が必要となる。さらに、風雨にさらされる屋外等に設置された場合には、電気配線の導電部分、特に分岐箇所への水の浸入を防止する防水構造を確実なものにすることが求められる。

従来、この種の電気配線の分岐構造としては、例えば、特許文献１に開示されたコネクタ及び防水カバーがあった。このコネクタは、幹線となる被覆電線ケーブルの外被を部分的に剥離し、露出した芯線に分岐電線ケーブルの芯線を圧着コネクタを用いて接続し、さらに、その接続部分に防水カバーが取り付けられている。また、防水カバーは、圧着コネクタ並びに一方の防水材を収容する中央収納凹部と、中央収容凹部の両端側に他方の防水材を収容する出口側収納凹部とを備えた２つの半割状態の合成樹脂製カバー構成体によって形成され、この２つのカバー構成体は、前記中央収納凹部を向かい合わせとした状態で密に一体連結できるように構成されている。また、これらの各防水材は、外部からの押し付けに対して、押圧物の形態によって自在に変形できる材料で形成されている。

また、特許文献２に開示されているように、入力側の雄形ハウジングには、２個の雄形端子金具の後端が導電部により一体に連結して構成され、一方の雄形端子金具の後端に入力側電線の端末が接続された連端子が収容され、出力側の雌形ハウジングには、出力側本線と分岐線とが個々に接続された２つの独立した雌形端子金具が収容され、さらに、上記連端子の導電部は雄形ハウジングの後端に設けたフード内に収容され、フード内収容された上記導電部を覆うように防水材が充填されたコネクタが提案されている。

特開２００２−２１６８９０号公報 特開平８−３３５４７６号公報

しかし、特許文献１に開示されたコネクタ及び防水カバーの場合、コネクタを取り付ける配線を行う作業が非常に面倒であった。すなわち、幹線となる被覆電線ケーブルの外被を部分的に剥離し、露出した芯線に分岐電線ケーブルの芯線を圧着するという作業を行うためには、特殊技能を備えた作業者が必要である上、配線上の多くの箇所に分岐を有する電気配線にあっては、配線作業が長時間に及んでいた。また、幹線の同一箇所に複数本の分岐電線ケーブルを接続することは、作業性や接続の信頼性の面から見て容易ではなく、このコネクタの形態にあっては１つの分岐点における分岐の本数に一定の制約があった。

また、特許文献２に開示されたコネクタの場合、例えば上記の雄雌の構成を変更し、入力側が雌形、出力側が雄形のコネクタを用いる電気配線を行うときは、新たに専用のハウジング、連端子及び端子金具を製作しなければならず、金型等の設備投資が必要となっていた。同様に、入力側又は出力側の電線の本数の変更を伴う電気配線を行うとき等にも、形状の異なる新たなハウジング等の部品を多く製作しなければならず、各部品の汎用性に問題があった。また、連端子の導電部に防水処理を施すため、雄形ハウジングのフード内に防水材を充填して硬化させるという作業は、非常に面倒であった。

この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたもので、簡単な作業で組み立てることができ、様々な分岐の形態に対応できる汎用性を有し、優れた防水性能を備えた分岐用コネクタを提供することを目的とする。

この発明は、端部に端子金具取り付け用の複数の接続部が設けられた電気配線と、先端側に相手側端子金具に嵌合する嵌合部が設けられ、後端側が前記電気配線側の前記接続部に取り付けられた、雄側及び／又は雌側の複数の端子金具と、前記個々の端子金具に対して雄側同士又は雌側同士を対応させて取り付けられた雄側及び／又は雌側のプラグハウジングと、前記プラグハウジングの少なくとも後端部と前記電気配線を収容した絶縁部材と、前記絶縁部材内部への水分の侵入を防止する防水部材とを備えた分岐用コネクタであって、前記防水部材は、前記電気配線及び／又は前記プラグハウジングに取り付けられた筒状のシール材であり、前記絶縁部材の中空に形成された壁面には、前記端子金具を保持した前記プラグハウジング内の端子に、外部のプラグ等の端子部材が挿通されて接触可能に設けられた開口部が形成され、前記絶縁部材の前記開口部付近の内壁面と前記電気配線及び／又は前記プラグハウジングの外周面が前記シール材に密接して、前記プラグハウジングと前記絶縁部材が水密状態に結合して成る分岐用コネクタである。

また、前記絶縁部材は、前記開口部付近の内壁面に前記シール材の外周面と当接する先端縁を有する支持壁が設けられた絶縁筐体であり、前記支持壁と前記プラグハウジングの外周面が前記シール材に密接して、前記プラグハウジングと前記絶縁筐体を水密状態に結合しているものである。

さらに、前記絶縁部材は、前記開口部付近の内壁面に前記シール材の外周面に当接する先端縁を有する支持壁が設けられた絶縁筐体であり、前記電気配線の前記接続部には、前記シール材の内周面に当接する樹脂製の鍔部が設けられ、前記シール材を前記支持壁と前記鍔部とで挟持して、前記絶縁筐体が前記電気配線を水密状態で保持しているものである。

前記プラグハウジングは、前記絶縁部材の前記各開口部に対して何れにも任意に取り付け可能であるとともに、前記端子金具及び前記プラグハウジングは、前記電気配線の前記接続部の両端の何れの側にも任意に取り付け可能であり、一対の前記プラグハウジングの雄側と雌側の嵌合部が互いに嵌合して接続可能な形状である。

前記端子金具と前記プラグハウジングと前記シール材は、ケーブルの一端に接続される中継用コネクタの端子金具とプラグハウジングとシール材に兼用可能であり、前記端子金具の端子金具接続部は、前記ケーブル及び前記電気配線を接続可能なかしめ片を備えているものである。

雄側と雌側の前記プラグハウジングが個々に有する外周面は、同一形状の前記シール材を前記支持壁との間で各々挟持可能な形状である。さらに、前記電気配線は導体板から成るものである。

この発明の分岐用コネクタによれば、電気配線の施工現場における配線作業は、各種ハーネスに取り付けられたコネクタと分岐用コネクタの着脱作業によって行うことができるので、特殊技能を有する作業者でなくとも、容易に行うことができる。また、この分岐用コネクタは、一定の形状を備えた一体の部材である導体板、端子金具、プラグハウジング等を組み合わせた構成であるため、分岐用コネクタ自体の組み立ても容易である。

また、この分岐用コネクタを構成する各部品は、例えば、雄雌の組み合わせを変更する場合にも、特定の部品を選択的に組み合わせて利用することができる。従って、様々な分岐の形態を低コストに実現することができる。また、この分岐用コネクタに取り付けられた端子金具、プラグハウジング及びシール材は、接続の相手側となるハーネス用のコネクタ部材として用いることも可能であり、汎用性の面で優れている。

また、防水性を確保するシール材を挟持する密閉構造は、導体板、絶縁筐体、プラグハウジングの何れかの組み合わせによって少なくとも１つのシール材当り１箇所を挟持すれば得られるが、さらに、１つのシール材当り複数箇所を挟持すれば、容易に防水性能を一層向上させることができる。

この発明の一実施形態の分岐用コネクタＣＯＮ１を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 この実施形態の導体板示す平面図（ａ）と、導体板に端子金具が取り付けられた様子を示す平面図（ｂ）及び正面図（ｃ）である。 この実施形態の雄側プラグハウジングの構造を示す図である。 この実施形態の雄側プラグハウジングの内部構造を示すＢ１−Ｂ１断面図（ａ）、Ｂ２−Ｂ２断面図（ｂ）である。 この実施形態の雌側プラグハウジングの構造を示す図である。 この実施形態の雌側プラグハウジングの内部構造を示すＣ１−Ｃ１断面図（ａ）、Ｃ２−Ｃ２断面図（ｂ）である。 この実施形態のシール材の構造を示す正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。 この実施形態の下カバーの構造を示す図である。 この実施形態の上カバーの構造を示す図である。 組み立て前の図１のＦ−Ｆ断面図と図９のＥ−Ｅ断面図、及び図９のＦ−Ｆ断面図（ａ）、組み立て後の状態を示す図１のＦ−Ｆ断面図（ｂ）である。 この発明の一実施形態の分岐用コネクタＣＯＮ１、他の実施形態の分岐用コネクタＣＯＮ２、及び、電気配線を中継する各種ハーネスとの接続を説明する模式図である。 この発明の分岐用コネクタが使用された太陽光発電システムを説明する模式図である。

以下、この発明の分岐用コネクタの一実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態は、図１３に示すように、一般的な太陽光発電システム１０における電気配線に用いられる。太陽光発電システム１０は、風雨にさらされる屋根やビルの屋上等に設置されており、例えば３台のソーラパネル１２ａ，１２ｂ，１２ｃで太陽光を受光し、ソーラパネル１２ａ，１２ｂ，１２ｃに発生した電力を、パネル背面に設けられダイオード等の素子が設けられた出力端子ボックス１４ａ，１４ｂ，１４ｃから出力用の所定のケーブルにより取り出す。出力端子ボックス１４ａ，１４ｂ，１４ｃからの出力は、例えば並列に接続することによって集約して出力される。出力端子ボックス１４ａ，１４ｂ，１４ｃからの電気配線を流れる電流は比較的大きな値であるため、一定以上の大きな電流容量を備えた低抵抗の電気配線が行われている。この実施形態の太陽光発電システム１０では、例えばソーラパネルを３台備えているので、電気配線の分岐点は４箇所で、各分岐点には２種類の分岐用コネクタＣＯＮ１，ＣＯＮ２を各２個、合計４個用いられている。

まず、分岐用コネクタＣＯＮ１の構成について説明する。分岐用コネクタＣＯＮ１は、電圧変換装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃのプラス側出力を集約する分岐／集約手段として使用され、図１（ａ）に示すように、略凸形の箱状の絶縁筐体１６と、絶縁筐体１６の凸形の先端側から突出した雌側プラグ１８と、絶縁筐体１６の凸形の後端側から並んで突出した２つの雄側プラグ２０とを備えている。

絶縁筐体１６は、図１（ｂ）に示すように、下カバー２４と上カバー２６が内側の収容部同士が対向するように向き合わせて嵌合されて中空の箱体を構成し、箱体の内部には、図２に示すように、雌側端子金具３０と２つの雄側端子金具３２が取り付けられた略Ｙ字形の導体板２８が収容されている。また、雌側プラグ１８は、雌側端子金具３０とそれを収容した雌側プラグハウジング３６とで構成されており、同様に、２つの雄側プラグ２０も、雄側端子金具３２とそれを収容した雄側プラグハウジング３８とで各々構成されている。さらに、雌側プラグハウジング３６と雄側プラグハウジング３８が導体板２８に取り付けられた端部には、その周囲を覆うように円筒状のシール材４２が取り付けられている。

次に、個々の構成部品の構造を、図３〜図１０に基づいて詳しく説明する。導体板２８は、図３（ａ）に示すように、銅板等の電気伝導性に優れた金属板を一体に打ち抜いて製作された略Ｙ字形の電気配線手段であって、３つの終端に導体板側接続部２８ａ，２８ｂ，２８ｃが各々延設されている。導体板側接続部２８ａ，２８ｂ，２８ｃは断面が略矩形で、図３（ｂ）に示すように、後述する各端子金具３０，３２が取り付けられる。また、導体板２８の導体板側接続部２８ａ，２８ｂ，２８ｃを除く部分であって電流経路として機能する部分は、インサート成形によって施された樹脂モールド４４によって覆われ、絶縁性等が確保されている。樹脂モールド４４は、耐候性に優れ、難燃性が高く、耐トラッキング性が高い等の性質を備えた樹脂材料を選択することが望ましい。さらに、導体板２８の導体板側接続部２８ａ，２８ｂ，２８ｃの根元からやや内側に入った各部分には、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、上記樹脂モールド４４の一部として鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃが設けられている。鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、導体板側接続部２８ａ，２８ｂ，２８ｃの各先端側から見ると、導体板２８の電流経路の矩形断面を中央に置いて、その周囲を略円形に取り囲むように形成されている。この鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、被せられたシール材４２を内側から支持し、その内側空間を密閉する。

雌側端子金具３０は、図３（ｂ）に示すように、例えば、薄い金属板から打ち抜かれた１枚の形成片を曲げ加工等することによって形成されている。先端側には、図示しない相手側の雄側端子金具に嵌合する挿入受部３０ａが設けられ、挿入受部３０ａは形成片を円筒状に丸め、その端部が開口した形状を有している。そして、挿入受部３０ａの円筒状部分には、壁面の一部を斜め後方に向けて切り起こして形成された係止片３０ｂが複数設けられている。係止片３０ｂは、雌側端子金具３０が後述する雌側プラグハウジング３６のキャビティ８２内に所定の位置まで挿入されると、その先端部がキャビティ８２内に凸状に設けられた係止部に突き当たって、雌側端子金具３２を抜け止めするものである。

一方、雌側端子金具３０の後端側には、導体板側接続部２８ａに取り付けられる端子金具側接続部３０ｃが設けられている。取り付ける前の端子金具側接続部３０ｃは、導体板側接続部２８ａの下面が当接する底板と、底板の左右から略直角方向に立設して互いに対峙する一対のかしめ片３０ｄとを備えている。導体板側接続部２８ａに接続する際は、一般的な圧着工具や自動機用の治具などが用いられ、底板とかしめ片３０ｄが導体板側接続部２８ａの周囲に巻き付くようにかしめ加工し、かしめ片３０ｄの先端を導体板側接続部２８ａの内部に食い込ませることによって、強固に接続させる。本実施形態では、導体板側接続部２８ａの表面に凹部４６を設け、２つのかしめ片３０ｄの先端をかしめ時に係止して、導体板接続部２８ａの厚み方向への食い込みが安定し、接続強度を一層向上させている。

雄側端子金具３２は、雌側端子金具３０と同様に、薄い金属板から打ち抜かれた１枚の形成片を曲げ加工等することによって形成されている。図３（ｂ）に示すように、先端側には、図示しない相手側の雌側端子金具に嵌合する挿入部３２ａが設けられ、挿入部３２ａは形成片を円筒状に丸め、その端部を半球状に塞いだ形状を有している。そして、挿入部３２ａの円筒状部分には、壁面の一部を斜め後方に向けて切り起こして形成された係止片３２ｂが複数設けられている。係止片３２ｂは、雄側端子金具３２が後述する雄側プラグハウジング３８のキャビティ６８内に所定の位置まで挿入されると、その先端部がキャビティ６８内に凸状に設けられた係止部に突き当たって、雄側端子金具３２を抜け止めするものである。

一方、雄側端子金具３２の後端側には、導体板側接続部２８ｂ，２８ｃに取り付けられる端子金具側接続部３２ｃが設けられている。取り付ける前の端子金具側接続部３２ｃは、導体板側接続部２８ｂ，２８ｃの下面が当接する底板と、各底板の左右から略直角方向に立設して互いに対峙する一対のかしめ片３２ｄとを備えている。導体板側接続部２８ｂ，２８ｃに接続する際は、一般的な圧着ペンチ等が用いられ、各底板とかしめ片３２ｄが導体板側接続部２８ｂ，２８ｃの周囲に巻き付けるようにかしめ加工し、かしめ片３２ｄの先端を導体板側接続部２８ｂ，２８ｄの内部に各々食い込ませることによって、強固に接続させている。なお、ここでは、雄側端子金具３２の端子金具側接続部３２ｃは雌側端子金具３０の端子金具側接続部３０ｃの形状と同一であり、導体板側接続部２８ａ，２８ｂ，２８ｄの形状も全て同一である。従って、導体板側接続部２８ａ，２８ｂ，２８ｃのいずれにも、雌側端子金具３０及び雄側端子金具３２を取り付けることが可能である。

雄側プラグハウジング３８は、図４に示すように、略長方形のケース体４８を備え、その長手方向の一側面の中央に、相手側プラグ嵌合口５０が開口され、他の一側面には後端突出部５２が延設されている。

相手側プラグ嵌合口５０は、後述する雌側プラグハウジング３６の挿入部５４が嵌合可能な形状に形成されている。また、相手側プラグ嵌合口５０の左右側方には、後述する雌側プラグハウジング３６の抜止片５６と係合する相手側プラグ抜止機構５８が設けられている。すなわち、雄側プラグハウジング３８に嵌合する相手側プラグは、雌側プラグハウジング３６と雌側端子金具３０で成る雌側プラグ１８と同一形状のものである。

一方、後端突出部５２は、ケース体４８側から順に、断面矩形の支持部６０と、支持部６０よりも大きな外周を有する断面矩形の鍔部６２と、支持部６０の矩形の中に外周が納まる円筒部６４とが連設されたものである。先端の円筒部６４には、雄側端子金具挿入口６６が開口され、図５に示すように、雄側端子金具挿入口６６と相手側プラグ嵌合口５０は貫通して、キャビティ６８が形成されている。雄側プラグハウジング３８は、組み立て状態で、支持部６０が絶縁筐体１６に係合することによって支持される。また、雄側プラグハウジング３８の円筒部６４には、外側からシール材４２が嵌め込まれ、円筒部６４の外周面でシール材４２の内壁を支持し、その内側空間を密閉する。

雌側プラグハウジング３６は、図６に示すように、略矩形の基板７０を備え、一方の面の中央には、相手側プラグと嵌合可能な挿入部５４が立設され、その左右側方に、相手方プラグの所定部分に嵌合する抜止片５６が一対に設けられている。また、基板７０の他の面には、後端突出部７２が延設されている。

挿入部５４は、雄側プラグハウジング３８の相手側プラグ嵌合口５０に挿通して嵌合することが可能な略円筒形状を有し、先端には開口端５４ａが設けられている。また、一対の抜止片５６は、相手側の雄側プラグハウジング３８に設けられた一対の相手側プラグ抜止機構５８に各々差し込まれて係合し、抜け止めの働きをする。また、挿入部５４の根元部分には、挿入部５４の外周径よりも僅かに大きな外径を有するゴム状のリング部材５４ｂが嵌め込まれている。これは、相手側の雄側プラグハウジング３８と嵌合したときに、キャビティ６８の内壁にリング部材５４の外周が当接し、その嵌合した空間を密閉する働きをする。

一方、後端突出部７２は、雄側プラグハウジング３８の後端突出部５２と同じ形状であって、基板７０側から順に、断面矩形の支持部７４と、支持部７４よりも大きな外周を有する断面矩形の鍔部７６と、支持部７４の矩形の中に外周が納まる円筒部７８とが連設されたものである。先端の円筒部７８には、雌側端子金具挿入口８０が開口され、図７に示すように、雌側端子金具挿入口８０と挿入部５４の開口端５４ａは貫通して、キャビティ８２が形成されている。雌側プラグハウジング３６は、組み立て状態で、支持部７４が絶縁筐体１６に係合することによって支持される。また、雌側プラグハウジング３６の円筒部７８には、外側から後述するシール材４２が嵌め込まれ、円筒部７８の外周面でシール材４２の内側を支持し、その内側空間を密閉する働きを行うが、詳しくは後で述べる。

シール材４２は、例えばシリコンゴム等の伸縮可能な材料を筒状に成形したものであり、図８に示すように、大きな外径を有する大径部４２ａと小さな外径を有する小径部４２ｂが各円筒の高さ方向に同軸に連設された形状を有している。シール材４２は、大径部４２ａ側が各プラグハウジング３８，３６の円筒部６４，７８に嵌合するので、大径部４２ａの内径は、各円筒部６４，７８の外周径よりも僅かに小さく設定されている。一方、小径部４２ｂは、導体板２８を覆う樹脂モールド４４の鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃに嵌合するので、小径部４２ｂの内径は、鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃの外周径よりも僅かに小さく設定されている。

絶縁筐体１６を構成する下カバー２４は、図９に示すように、一対の雄側プラグハウジング３８が取り付けられる側が幅広に、１つの雌側プラグハウジング３６が取り付けられる側が幅狭になった略凸形状を有する底板８４を備えている。底板８４は、凸形状の左右の辺に沿って屈曲して連続する一対の側壁８６と、凸形状の幅広側の端縁を塞ぐ二端子側端壁８８と、凸形状の幅狭側の端縁を塞ぐ一端子側端壁９０とがほぼ垂直に立設することによって取り囲まれ、その上端縁は底板８４と平行に連続している。

二端子側端壁８８から連続する側壁８６部分の外側面、及び、一端子側端壁９０から連続する側壁８６部分の外側面には、後述する上カバー２６と係合する突起８６ａ，８６ｂが各々一対に設けられている。また、二端子側端壁８８には、上端側から矩形の切り欠き９２が２つ併設されている。この２つの切り欠き９２は、組み立て時に開口部を形成し、それぞれ雄側プラグハウジング３８の支持部６０と係合する。同様に、一端子側端壁９０にも、上端側から同様の切り欠き９２が設けられ、組み立て時に、雌側プラグハウジング３６の支持部７４と係合する。

また、図９に示すように、底板８４上の二端子側端壁８８からやや内側に入った箇所に、二端子側端壁８８から連続した側壁８６部分が対峙する間を繋ぐように、２つの大径部支持壁９４と、１つの小径部支持壁９６とが設けられている。大径部支持壁９４は、その上端に半円形に凹んだ２つの支持面９４ａが併設され、その直径は、雄側プラグハウジング３８の円筒部６４に嵌め込まれたシール材４２の大径部４２ａの外径よりも僅かに小さく設定されている。また、小径部支持壁９６も、その上端に半円形に凹んだ２つの支持面９６ａが形成され、その直径は、導体板２８の各鍔部４４ｂ，４４ｃの外周縁に嵌め込まれたシール材４２の小径部４２ｂの外径よりも僅かに小さく設定されている。

また、一端子側端壁９０からやや内側に入った箇所に、一端子側端壁９０から連続した側壁８６部分が対峙する間を繋ぐように、２つの大径部支持壁９８と、１つの小径部支持壁１００とが設けられている。大径部支持壁９８は、その上端に半円形に凹んだ支持面９８ａが形成され、その直径は、雌側プラグハウジング３６の円筒部７８に嵌め込まれたシール材４２の大径部４２ａの外径よりも僅かに小さく設定されている。また、小径部支持壁１００も、その上端に半円形に凹んだ支持面１００ａが形成され、その直径は、その直径は、導体板２８の鍔部４４ａの外周縁に嵌め込まれたシール材４２の小径部４２ｂの外径よりも僅かに小さく設定されている。

絶縁筐体１６を構成するもう一方のカバーである上カバー２６は、下カバー２４と上下にほぼ対称な形状を備えているが、係合受部１０２ａ，１０２ｂ、支柱１０４について構成が異なる。以下、上カバー２６の構成について、下カバー２４と同様の構成に同一の符号を付して説明する。

上カバー２６は、図１０に示すように、一対の雄側プラグハウジング３８が取り付けられる側が幅広に、１つの雌側プラグハウジング３６が取り付けられる側が幅狭になった略凸形状を有する底板８４を備えている。底板８４は、凸形状の左右の辺に沿って屈曲して連続する一対の側壁８６と、凸形状の幅広側の端縁を塞ぐ二端子側端壁８８と、凸形状の幅狭側の端縁を塞ぐ一端子側端壁９０とがほぼ垂直に立設することによって取り囲まれ、その上端縁は底板８４と平行に連続している。

二端子側端壁８８から連続する側壁８６部分の外側面、及び、一端子側端壁９０から連続する側壁８６部分の外側面には、組み立て状態で下カバー２４の突起８６ａ，８６ｂと係合し、２つのカバー２４，２６を一体に固定する係合受部１０２ａ，１０２ｂが各々一対に設けられている。また、二端子側端壁８８には、上端側から矩形の切り欠き９２が２つ併設されている。この２つの切り欠き９２は、組み立て時に、それぞれ雄側プラグハウジング３８の支持部６０と係合する。同様に、一端子側端壁９０にも、上端側から同様の切り欠き９２が設けられ、組み立て時に、雌側プラグハウジング３６の支持部７４と係合する。

また、図１０に示すように、底板８４上の二端子側端壁８８からやや内側に入った箇所に、二端子側端壁８８から連続する側壁８６部分が対向する間を繋ぐように、２つの大径部支持壁９４と、１つの小径部支持壁９６とが設けられている。大径部支持壁９４は、その上端に半円形に凹んだ２つの支持面９４ａが併設され、その直径は、雄側プラグハウジング３８の円筒部６４に嵌め込まれたシール材４２の大径部４２ａの外径よりも僅かに小さく設定されている。また、小径部支持壁９６も、その上端に半円形に凹んだ２つの支持面９６ａが形成され、その直径は、雄側プラグハウジング３８の円筒部６４に嵌め込まれたシール材４２の小径部４２ｂの外径よりも僅かに小さく設定されている。また、大径部支持壁９４と小径部支持壁９６とが隣接する間隙の中央部には、底板８４表面から立設する支柱１０４が設けられている。支柱１０４は、組み立て時に先端が下カバー２４の底板８４の表面に当接し、上カバー２４と下カバー２６の各底板８４に加わる外部圧力を受け止める補強材として機能する。

一端子側端壁９０からやや内側に入った箇所には、一端子側端壁９０から連続する側壁８６部分が対峙する間を繋ぐように、２つの大径部支持壁９８と、１つの小径部支持壁１００とが設けられている。大径部支持壁９８は、その上端に半円形に凹んだ支持面９８ａが形成され、その直径は、雌側プラグハウジング３６の円筒部７８に嵌め込まれたシール材４２の大径部４２ａの外径よりも僅かに小さく設定されている。また、小径部支持壁１００も、その上端に半円形に凹んだ支持面１００ａが形成され、その直径は、雌側プラグハウジング３６の円筒部７８に嵌め込まれたシール材４２の小径部４２ｂの外径よりも僅かに小さく設定されている。

以下、分岐用コネクタＣＯＮ１の組み立て方法について説明する。まず、図３（ｂ）に示すように、導体板２８の導体板側接続部２８ａに雌側端子金具３０を、導体板側接続部２８ｂ，２８ｃに雄側端子金具３２を各々接続する。次に、１つの雌側プラグハウジング３６及び一対の雄側プラグハウジング３８の各円筒部６４，７８に、シール材４２を、大径部４２ａ側から各々嵌め込む。このとき、円筒部６４，７８の外周面６４ａ，７８ａは、大径部４２ａの内壁側を支持し、内側空間が密閉されている
そして、図１１（ａ）に示すように、各プラグハウジング３６，３８に設けられたシール材４２の小径部４２ｂ側から、各端子金具３０，３２の先端を各々挿入する。各端子金具３０，３２が各プラグハウジング３６，３８の各キャビティ６８，８２内の所定位置まで達すると、各端子金具３０，３２の各係止片３０ｂ，３２ｂの先端部が、各キャビティ６８，８２内の凸状に設けられた係止部に突き当たって、抜け止めされる。このとき、各シール材４２の小径部４２ｂは、導体板２８に形成された鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃの略円形の先端縁によって内側から支持され、内側空間が密閉される。

尚、ここまでの工程において、先ず、シール材４２の小径部４２ｂ側に、導体板２８に各々接続された各端子金具３０，３２の先端側を各々嵌め込み、各シール材４２の小径部４２ｂを各鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃに固定させた後、シール材４２の大径部４２ａの先端側から各々のプラグハウジング３６，３８を挿入しても良い。そして、プラグハウジング３６，３８を各々の端子金具３０，３２に固定させ、シール材４２の大径部４２ａをプラグハウジング３６,３８の円筒部の外側に固定する。このとき、鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃに小径部４２ｂが固定されたシール材４２の大径部４２ａ側を、小径部４２ｂに重なるようにめくり上げて、プラグハウジング３６，３８を装着し、その後めくれた大径部４２ａを元に戻すと作業性が良い。

次に、下カバー２４と上カバー２６を上下から取り付ける。すると、図１１（ａ）に示すように、２つのカバー２４，２６の切り欠き９２は、３つのプラグハウジング３６，３８を支持部６０，７４と係合して支持する。また、２つのカバー２４，２６の支持面９４ａ，９８ａは、３つのシール材４２の大径部４２ａ外周縁と係合して支持する。さらに、２つのカバー２４，２６の支持面９６ａ，１００ａは、３つのシール材４２の小径部４２ｂ外周縁と係合して支持する。そして、下カバー２４と上カバー２６は、突起８６ａ，８６ｂと係合受部１０２ａ，１０２ｂが各々係合して固定され、一体に絶縁筐体１６を形成する。

このとき、下カバー２４と上カバー２６の各支持面９４ａ，９８ａ同士が形成する透孔の直径は、各プラグハウジング３６，３８に嵌め込まれたシール材４２の大径部４２ａの外径よりも僅かに小さく設定されているので、支持面９４ａ，９８ａは、軟らかい材質のシール材４２の大径部４２ａの外周縁を僅かに圧縮させながら当接し、シール材４２の外側空間を密閉する。従って、３つのシール材４２の各大径部４２ａは、図１１（ｂ）に示すように、外周縁を支持面９４ａ，９８ａで、内周縁を各プラグハウジング３６，３８の円筒部６４，７８で挟持され、シール材４２の外側空間および内側空間を密閉する構造となる。

同様に、下カバー２４と上カバー２６の各支持面９６ａ，１００ａ同士が形成する透孔の直径は、導体板２８の各鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃの外周縁に嵌め込まれたシール材４２の小径部４２ｂの外径よりも僅かに小さく設定されているので、支持面９６ａ，１００ａは、軟らかい材質のシール材４２の小径部４２ｂの外周縁を僅かに圧縮させながら当接し、シール材４２の外側空間を密閉する。従って、３つのシール材４２の各小径部４２ｂは、図１１（ｂ）に示すように、外周縁を支持面９６ａ，１００ａで、内周縁を導体板２８の各鍔部４４ａ，４４ｂ，４４ｃで挟持され、シール材４２の外側空間および内側空間を密閉する構造となる。

次に、図１３に示す太陽光発電システム１０に用いられる、もう一方の分岐用コネクタＣＯＮ２の構成について説明する。分岐用コネクタＣＯＮ２は、出力端子ボックス１４ａ，１４ｂ，１４ｃのマイナス側出力を集約する分岐／集約手段として使用され、凸形の上記絶縁筐体１６と、絶縁筐体１６の凸形の先端側に突出し、上記雄側プラグ２０と同一の雄形プラグと、凸形の後端側に並んで突出し、上記雌形プラグ１８と同一の２つの雌側プラグとを備えている。すなわち、分岐用コネクタＣＯＮ２を構成する部材の種類は分岐用コネクタＣＯＮ１と同一であり、雄側および雌側の各プラグの選択と、その取り付け箇所を逆にしたものである。分岐用コネクタＣＯＮ２の詳細な構成や組み立て方法は分岐用コネクタＣＯＮ１と同様であるため、説明を省略する。

次に、太陽光発電システム１０に用いられる、電気配線用のハーネスＨＡ１〜３について、図１２、図１３に基づいて説明する。ハーネスＨＡ１は、図１３に示すように、出力端子ボックス１４ｂ，１４ｃのプラス側出力を集約した初段側の分岐用コネクタＣＯＮ１の出力である雌側プラグ１８と、後段側の分岐用コネクタＣＯＮ１の入力である一方の雄側プラグ２０との間を中継するハーネスである。ハーネスＨＡ１は、図１２に示すように、電線ケーブル１０６を備え、一端には、初段側の分岐用コネクタＣＯＮ１の雌側プラグ１８と接続可能な雄側プラグ２０が取り付けられ、他の一端には、後段側の分岐用コネクタＣＯＮ１の雄側プラグ２０と接続可能な雌側プラグ１８が取り付けられている。そして、各プラグ１８，２０が取り付けられた電線ケーブル１０６両端の導電部分は、絶縁確保のためカバー１０８で覆われている。すなわち、ハーネスＨＡ１に用いられた各プラグ１８，２０は、分岐用コネクタＣＯＮ１を構成する雌側端子金具３０、雄側端子金具３２、雌側プラグハウジング３６及び雄側プラグハウジング３８と同一のものを用いて構成されている。

ハーネスＨＡ２は、ソーラパネル１２ａの出力端子ボックス１４ａのプラス側出力と、後段側の分岐用コネクタＣＯＮ１の入力である一方の雄側プラグ２０との間を中継するもので、図１２に示すように、電線ケーブル１０６を備える。ハーネスＨＡ２の一端は、出力端子ボックス１４ａ内の端子に所定の方法で固定され、他端には、後段側の分岐用コネクタＣＯＮ１の雄側プラグ２０と接続可能な雌側プラグ１８が取り付けられている。そして、プラグ１８が取り付けられた電線ケーブル１０６末端の導電部分は、絶縁確保のためカバー１０８で覆われている。すなわち、ハーネスＨＡ２に用いられた雌側プラグ１８は、分岐用コネクタＣＯＮ１を構成する雌側端子金具３０及び雌側プラグハウジング３６と同一のものを用いて構成されている。

ハーネスＨＡ３は、後段側の分岐用コネクタＣＯＮ１の出力である雌側プラグ２０と、太陽光発電システム１０以降に接続される所定の電子機器との間を中継するハーネスである。ハーネスＨＡ３は、図１２に示すように、電線ケーブル１０６を備え、一端には、後段側の分岐用コネクタＣＯＮ１の雌側プラグ１８と接続可能な雄側プラグ２０が取り付けられ、他の一端は、所定の電子機器に任意の方法で接続されている。そして、プラグ２０が取り付けられた電線ケーブル１０６末端の導電部分は、絶縁確保のためカバー１０８で覆われている。すなわち、ハーネスＨＡ３に用いられた雄側プラグ２０は、分岐用コネクタＣＯＮ１を構成する雄側端子金具３２及び雄側プラグハウジング３８と同一のものを用いて構成されている。

以上説明したように、この発明の分岐用コネクタＣＯＮ１，ＣＯＮ２を用いれば、太陽光発電システム１０の施工現場における配線作業は、ハーネスＨＡ１〜ＨＡ３などの各種ハーネスに取り付けられた各プラグと分岐用コネクタＣＯＮ１，ＣＯＮ２の各プラグとをワンタッチの着脱作業によって行うことができるので、特殊技能を有する作業者でなくとも、容易に行うことができる。また、この分岐用コネクタＣＯＮ１，ＣＯＮ２は、一定の形状を備えた構造物である導体板、端子金具、プラグハウジング等を組み合わせた構成のため、ハンドリングしやすく、分岐用コネクタ自体の組み立てを容易に行うことができる。

また、この分岐用コネクタＣＯＮ１，ＣＯＮ２を構成する各部品は、例えば、雄雌の組み合わせを変更する場合にも、特定の部品を選択的に組み合わせて利用することができる。従って、様々な分岐の形態を低コストに実現することができる。また、分岐用コネクタＣＯＮ１，ＣＯＮ２に用いた各端子金具３０，３２、各プラグハウジング３６，３８及びシール材４２は、接続の相手側となるハーネス用のコネクタ部材として用いることも可能であり、汎用性の面で優れている。

また、防水性を確保するシール材４２は、導体板２８、絶縁筐体１６、各プラグハウジングによって、１つのシール材４２当り２箇所で挟持して密閉可能であるため、高い防水性能を得ることができる。

なお、この発明の分岐用コネクタは上記実施形態に限定されるものではなく、電気配線は導体板以外に、電線でも良い。また、プラグハウジングや電気配線は、絶縁筐体の開口部から突出している必要はなく、嵌合する外部のプラグ等の端子が内部の端子金具に接続可能に形成されていればよい。導体板の素材は、比較的導電率が低く、所定の構造強度を備えたものであればよく、銅、真鍮、りん青銅、その他の銅合金等や一般に電気配線に使用される金属素材の中から適宜選択すればよい。また、各端子金具の素材は、かしめ加工によって導体板側接続部との間に良好な接続状態を得るため、導体板の素材よりもやや硬い素材が好ましい。

また、導体板及び導体板側接続部は、電流経路に対する断面の導体部分の占積率が高い略矩形断面に形成されたものであればよく、打ち抜き、切り出しなどの製造方法は問わない。また、導体板側端子接続部の断面形状は、厳密な矩形である必要はなく、各端子金具との接続をより良好にするため、例えば、角部にバリ取り等が施された略楕円形の断面等であってもよい。

また、本実施形態において、シール材を挟持する防水構造は、導体板、絶縁筐体、各プラグハウジングによって１つのシール材当り２箇所で挟持する密閉構造としているが、導体板、絶縁筐体、各プラグハウジングの構造設計上の制約により、１つのシール材当り１箇所で挟持する密閉構造としても、一定以上の防水性能を確保することが可能である。

さらに、シール材を挟持する上記の防水構造が維持される範囲で、導体板等の電気配線に３つ以上の導体板側接続部を設け、各導体板側接続部に１つ以上の雌側端子金具と１つ以上の雄側端子金具を含む３つ以上の端子金具を取り付けた形態に変形することも自由である。

１０ 太陽光発電システム
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ ソーラパネル
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 出力端子ボックス
１６ 絶縁筐体
１８ 雌側プラグ
２０ 雄側プラグ
２８ 導体板
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 導体板側接続部
３０ 雌側端子金具
３２ 雄側端子金具
３６ 雌側プラグハウジング
３８ 雄側プラグハウジング
４２ シール材
４２ａ 大径部
４２ｂ 小径部
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ 鍔部
６０，７４ 支持部
６４，７８ 円筒部
８８ 二端子側端壁
９０ 一端子側端壁
９２ 切り欠き
９４，９８ 大径部支持壁
９６，１００ 小径部支持壁
ＣＯＮ１，ＣＯＮ２ 分岐用コネクタ
ＨＡ１，ＨＡ２，ＨＡ３ ハーネス

Claims (7)

1. 端部に端子金具取り付け用の複数の接続部が設けられた電気配線と、先端側に相手側端子金具に嵌合する嵌合部が設けられ、後端側が前記電気配線側の前記接続部に取り付けられた、雄側及び／又は雌側の複数の端子金具と、個々の前記端子金具が雄側同士又は雌側同士を対応させて取り付けられた雄側及び／又は雌側のプラグハウジングと、前記プラグハウジングの少なくとも後端部と前記電気配線を収容した絶縁部材と、前記絶縁部材内部への水分の侵入を防止する防水部材とを備えた分岐用コネクタにおいて、
   前記防水部材は、前記電気配線及び／又は前記プラグハウジングに取り付けられた筒状のシール材であり、
   前記絶縁部材の中空に形成された壁面には、前記端子金具を保持した前記プラグハウジング内の端子に、外部の端子部材が接触可能に設けられた開口部が形成され、
   前記絶縁部材の前記開口部付近の内壁面と前記電気配線及び／又は前記プラグハウジングの外周面が前記シール材に密接して、前記プラグハウジングと前記絶縁部材が水密状態に結合して成ることを特徴とする分岐用コネクタ。
2. 前記絶縁部材は、前記開口部付近の内壁面に前記シール材の外周面と当接する先端縁を有する支持壁が設けられた絶縁筐体であり、前記支持壁と前記プラグハウジングの外周面が前記シール材に密接して、前記プラグハウジングと前記絶縁筐体を水密状態に結合していることを特徴とする請求項１記載の分岐用コネクタ。
3. 前記絶縁部材は、前記開口部付近の内壁面に前記シール材の外周面に当接する先端縁を有する支持壁が設けられた絶縁筐体であり、前記電気配線の前記接続部には、前記シール材の内周面に当接する樹脂製の鍔部が設けられ、前記シール材を前記支持壁と前記鍔部とで挟持して、前記絶縁筐体が前記電気配線を水密状態で保持していることを特徴とする請求項１記載の分岐用コネクタ。
4. 前記プラグハウジングは、前記絶縁部材の前記各開口部に対して何れにも任意に取り付け可能であるとともに、前記端子金具及び前記プラグハウジングは、前記電気配線の前記接続部の両端の何れの側にも任意に取り付け可能であり、一対の前記プラグハウジングの雄側と雌側の嵌合部が互いに嵌合して接続可能な形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の分岐用コネクタ。
5. 前記端子金具と前記プラグハウジングと前記シール材は、ケーブルの一端に接続される中継用コネクタの端子金具とプラグハウジングとシール材に兼用可能であり、前記端子金具の端子金具接続部は、前記ケーブル及び前記電気配線を接続可能なかしめ片を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の分岐用コネクタ。
6. 雄側と雌側の前記プラグハウジングが個々に有する外周面は、同一形状の前記シール材を前記支持壁との間で各々挟持可能な形状であることを特徴とする請求項１乃至５記載の分岐用コネクタ。
7. 前記電気配線は導体板から成ることを特徴とする請求項１乃至６記載の分岐用コネクタ。
   

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