JP2011018579A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタを横方向に小型化しつつ、その接続作業を容易にする。
【解決手段】本発明は、雌バスバー４２を有する雌コネクタ３０と嵌合可能な雄コネクタ１０であって、端子保持部１３と、前端部１５Ｆが端子保持部１３から突出した状態で同端子保持部１３に保持されており、雌コネクタ３０と嵌合することで雌バスバー４２が前端部１５Ｆに重ねられる雄バスバー１５と、雄バスバー１５の接触面に沿う方向に移動可能に設けられた移動ブロック１４と、移動ブロック１４を移動させるボルト２０と、移動ブロック１４に設けられ、移動ブロック１４が移動することで雄バスバー１５の前端部１５Ｆと雌バスバー４２とを接触状態で挟み付けるバネ２３とを備えた構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、コネクタに関する。

従来、ボルト締結式のコネクタとして、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。このものは、コネクタを機器側ケースの取付孔に取り付けた後、バスバーを端子台に対してボルト締めすることにより接続、固定されるようになっている。ボルト締めに際しては、機器側ケースに工具を差し込むための孔を設けておき、この孔から工具を差し込んでボルト締めを行った後に、この孔を塞ぐ防水蓋を取り付けることになる。

特開２００２−３１３４９６号公報

しかしながら、バスバーが複数設けられている場合であっても、通常、工具を差し込む孔は一つしかないため、複数のバスバーを横一列の平面配置としなければならず、コネクタが横方向に大きくなる傾向がある。また、バスバーの数だけボルト締めを行う必要があることから、接続作業が煩雑になるとともに、ボルトのトルク管理を個別に行う必要がある。

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、コネクタを横方向に小型化しつつ、その接続作業を容易にすることを目的とする。

本発明は、相手側バスバーを有する相手側コネクタと嵌合可能なコネクタであって、ハウジングと、先端部がハウジングから突出した状態で同ハウジングに保持されており、相手側コネクタと嵌合することで相手側バスバーが先端部に重ねられるバスバーと、バスバーの接触面に沿う方向に移動可能に設けられた移動ブロックと、移動ブロックを移動させる倍力装置と、移動ブロックに設けられ、移動ブロックが移動することでバスバーの先端部と相手側バスバーとを接触状態で挟み付けるバネとを備えた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、両コネクタを嵌合させ、相手側バスバーとバスバーを重ね合わせた後に、倍力装置によって移動ブロックを移動させることにより、バネが弾性的に拡開変形し、これによって生じた弾発力によってバスバーの先端部と相手側バスバーとが弾性的に挟持される。これにより、両バスバーが互いに接続される。

また、バスバーを縦方向に配置し、バスバー同士を横方向に近づけて配置することにより、コネクタを横方向に小型化できる。また、バネの弾発力によって接圧が決定されるため、ボルトのトルク管理をしなくてもよい。さらに、両コネクタの嵌合時に両バスバーの摺接による摩擦抵抗が発生しないため、両コネクタの嵌合操作力を低減できる。したがって、コネクタを横方向に小型化することができ、その接続作業を容易にすることができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
ハウジングは複数のバスバーを備えるとともに、相手側コネクタは複数のバスバーに対応する複数の相手側バスバーを備えてなり、複数のバスバーの先端部が複数の相手側バスバーに一括して接続される構成としてもよい。
このような構成によると、複数のバスバーの先端部を複数の相手側バスバーに一括して接続することができる。

複数のバスバーは、バスバーの接触面と交差する方向に並んで配設されている構成としてもよい。
このような構成によると、コネクタをその接触面と交差する方向に小型化することができる。

バネは、バスバーに接触する一方の接触片と、相手側バスバーに接触する他方の接触片と、両接触片を収容する箱部とを備えて構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、箱部を移動ブロックに固定することができるため、接触片が損傷することはない。

本発明によれば、コネクタを横方向に小型化することができ、その接続作業を容易にすることができる。

実施形態において両コネクタを嵌合させる前の内部構造を上方から見た断面図 両コネクタを嵌合させて接圧を印可する前の内部構造を上方から見た断面図 両コネクタを嵌合させて接圧を印可した後の内部構造を上方から見た断面図 両コネクタを嵌合させて接圧を印可する前の内部構造を前方から見た断面図 両コネクタを嵌合させて接圧を印可した後の内部構造を前方から見た断面図 雄コネクタの平面図 雄コネクタの側面図 雄コネクタの正面図

＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図８の図面を参照しながら説明する。本実施形態の雄コネクタ（本発明の「コネクタ」の一例）１０は、自動車用のインバータなどの機器（図示せず）と一体に形成されており、この機器は、機器本体を収容してなる機器側ケースを備えた周知の構成とされている。この機器側ケースは金属製で、自動車のボディ（図示せず）に固定されている。機器側ケースは、図１に示すように、雄コネクタ１０を構成する金属製の雄シールドシェル１１と一体に、あるいは、雄シールドシェル１１と導通可能に接続、固定されている。

雄コネクタ１０は雌コネクタ３０と嵌合可能とされており、以下の説明において前後方向とは両コネクタ１０，３０の嵌合方向を基準とし、互いの嵌合面側を前側とする。雄シールドシェル１１の内部には、前後方向に貫通する形態をなす取付孔１２が形成されている。取付孔１２の略前半部には、雌コネクタ３０の次述する端子収容部３１が内部に収容される。また、取付孔１２の略後半部には、次述する端子保持部１３などが収容されている。

雌コネクタ３０は合成樹脂製の端子収容部３１を有しており、この端子収容部３１の内部には、前後方向に貫通する形態をなす複数のキャビティ３２が横並びに並設されている。各キャビティ３２には、電線Ｗの端末に接続された端子４０がそれぞれ収容されている。電線Ｗは、芯線が被覆で覆われてなる周知の構成である。この電線Ｗの端末にて被覆を除去することで芯線が露出されており、この芯線が端子４０の圧着部４１によって圧着されている。

端子収容部３１の略後半部は、雌シールドシェル３３によって覆われている。両コネクタ１０，３０を嵌合すると、図２に示すように、雌シールドシェル３３の端部と雄シールドシェル１１の端部とがほぼ連続し、両コネクタ１０，３０を覆うように構成されている。なお、図示はしないものの、雌シールドシェル３３の後端側（右端側）の外周面には、編組線（図示せず）が圧着されるようになっている。このため、電線Ｗから機器側ケースに亘る範囲が、編組線、雌シールドシェル３３、および雄シールドシェル１１によってシールドされる。

端子４０は板状をなす雌バスバー４２を有しており、この雌バスバー４２は、図１に示すように、圧着部４１から前方に突出している。雌バスバー４２は、キャビティ３２の前端開口を貫通し、前方に突出している。横並びに並設された各雌バスバー４２は、その接触面が縦方向（上下方向）となるように配置されており、各雌バスバー４２の接触面が横方向（左右方向）に対向状態で並ぶように配置されている。

キャビティ３２の前端側面には、片持ち状をなして前方に突出するランス３４が形成されている。このランス３４は、雌バスバー４２に形成された係止孔４２Ａに側方から入り込んで係止する係止突部３４Ａを有している。係止突部３４Ａが係止孔４２Ａに係止することにより、雌バスバー４２が後方に抜け止めされた状態でキャビティ３２に保持される。

キャビティ３２の後端開口には、ゴム栓５０が装着されている。ゴム栓５０は、電線Ｗの外周面とキャビティ３２の後端内周面の双方に密着している。また、ゴム栓５０の後方には、バックリテーナ６０が装着されている。このバックリテーナ６０は、雌シールドシェル３３の後端内周面に係止されており、バックリテーナ６０によってゴム栓５０が後方に抜け止めされている。これにより、キャビティ３２の後端開口から内部に水が浸入することが規制されている。

また、端子収容部３１の前後方向ほぼ中央部における外周面には、装着溝３５が周設されている。この装着溝３５には、環状をなすゴムリング７０が装着されている。ゴムリング７０は、両コネクタ１０，３０の嵌合に伴って装着溝３５と取付孔１２の内周面の双方に密着するようになっている。これにより、図２に示すように、両コネクタ１０，３０の嵌合時に端子収容部３１と雄シールドシェル１１との間から内部に水が浸入することが規制されている。

雄コネクタ１０は、図１に示すように、雄シールドシェル１１、端子保持部１３、移動ブロック１４、雄バスバー１５、ボルト２０、フロントマスク２１、バネ２３などを備えて構成されている。雄シールドシェル１１は、図８に示すように、横方向に張り出し形成された一対の取付片部１１Ａを有し、取付片部１１Ａにはそれぞれ固定孔１１Ｂが貫通形成されている。固定孔１１Ｂにそれぞれボルト（図示せず）を通し、機器側ケースに締め込むことにより、雄シールドシェル１１が機器側ケースに導通可能に接続された状態で固定される。なお、本発明でいう「ハウジング」は雄シールドシェル１１と端子保持部１３とに対応している。

端子保持部１３には、図４に示すように、移動ブロック１４を内部に収容する収容空間１７が形成されている。この収容空間１７は、前方と上方に亘って開口する形態をなしており、図１に示すように、フロントマスク２１が装着されることにより、収容空間１７の前方側が覆われるようになっている。フロントマスク２１には、図８に示すように、雌バスバー４２を進入させる３つの進入孔２１Ａが形成されている。

雄バスバー１５は金属製の板状をなし、端子保持部１３に対して圧入もしくはインサート成形によって一体に形成されている。雄バスバー１５は、図１に示すように、雌バスバー４２と対応して横並びに３つが配置されている。すなわち、横並びに並設された各雄バスバー１５は、その接触面が縦方向（上下方向）に配置されており、各接触面が横方向（左右方向）に対向状態で並ぶように配置されている。このため、両コネクタ１０，３０を嵌合させると、各雌バスバー４２が各進入孔２１Ａから収容空間１７に進入し、各雌バスバー４２の接触面が各雄バスバー１５の接触面にそれぞれ重なるように配置される。

ここで、従来のボルト締結式のコネクタでは、各雄バスバーを横一列に配置する必要があったため、コネクタ全体を横方向（左右方向）に小型化することが困難であった。その点、本実施形態の雄コネクタ１０では、雄バスバー１５の接触面を縦方向（上下方向）に配置し、横方向に隣り合う各雄バスバー１５を近づけて配置することができるため、雄コネクタ１０を横方向に小型化することができる。また、各雄バスバー１５は横方向に配置されているため、雄コネクタ１０を縦方向に大型化しなくてもよい。

雄バスバー１５の前端部１５Ｆは、図１に示すように、端子保持部１３の前面（収容空間１７の後面）から前方に突出しており、端子保持部１３および移動ブロック１４の双方に対して非接触で配置されている。一方、雄バスバー１５の後端部１５Ｒは、取付孔１２の後端開口から後方に（機器側ケース内に）突出している。雄バスバー１５の後端部１５Ｒには、ボルト（図示せず）を挿通可能な挿通孔１５Ａが貫通形成されている。挿通孔１５Ａにボルト（図示せず）を通し、機器本体に設けられた端子台（図示せず）に締め込むことにより、雄バスバー１５が端子台に接続される。

移動ブロック１４は合成樹脂製とされ、図４に示すように、収容空間１７のほぼ全幅に亘る横長に形成されている。このため、移動ブロック１４は、収容空間１７の内部において左右方向に移動することが規制されている。また、移動ブロック１４は、収容空間１７の内部において図４に示す開放位置と、図５に示す印可位置との間を上下方向に移動することが許容されている。この移動ブロック１４はボルト（本発明の「倍力装置」の一例）２０と一体に組み付けられており、このボルト２０の倍力作用によって上下方向に移動可能とされている。

ボルト２０は、図４に示すように、雄シールドシェル１１の上面側に突出して設けられたボルト支持部１１Ｃに支持されている。ボルト支持部１１Ｃの内部は、ボルト２０と螺合可能なねじ孔が貫通形成されており、このねじ孔にボルト２０が螺合されている。したがって、ねじ孔に螺合したボルト２０を回すと、ボルト２０がボルト支持部１１Ｃに対して上下方向に移動し、これに連動して移動ブロック１４が上下方向に移動することになる。なお、ボルト２０の頭部下面には、パッキン２２が装着されており、ボルト２０の締め込みに伴ってパッキン２２がボルト２０の頭部下面とボルト支持部１１Ｃの上面との双方に密着することにより、ねじ孔に水が浸入することが規制される。

移動ブロック１４の内部には、バネ２３が装着されている。バネ２３は、図４に示すように、横並びに３つが並設され、各雄バスバー１５の前端部１５Ｆと対応して配置されている。バネ２３は、略Ｕ字状をなす弾性接触片２３Ａと、この弾性接触片２３Ａを収容する箱部２３Ｂとを備えて構成されている。箱部２３Ｂは、移動ブロック１４の下方に開口する形態をなしており、この開口面は、移動ブロック１４の下面とほぼ面一をなしている。箱部２３Ｂと同様に、弾性接触片２３Ａは、移動ブロック１４の下方に開口する形態をなしており、この開口部には、重なり合った両バスバー１５，４２が進入可能とされている。

箱部２３Ｂは、移動ブロック１４に対して圧入もしくはインサート成形によって一体に形成されている。これにより、バネ２３は移動ブロック１４に固定されている。弾性接触片２３Ａは、移動ブロック１４の下面よりも内部に奥まった位置に配置されている。このため、弾性接触片２３Ａは、外部から衝撃を受けにくくなっている。

移動ブロック１４を開放位置から印可位置に移動させると、図５に示すように、雄バスバー１５の前端部１５Ｆと雌バスバー４２とがバネ２３の弾性接触片２３Ａによって弾性的に挟持された状態となり、両バスバー１５，４２に対して所定の接圧が印可される。すなわち、弾性接触片２３Ａが弾性的に変形すると、この変形によって弾発力が生じ、この弾発力によって両バスバー１５，４２に十分な接圧が印可される。

本実施形態を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、図１に示すように移動ブロック１４を開放位置にセットした上で、両コネクタ１０，３０を嵌合させる。このとき、図２に示すように雌バスバー４２がフロントマスク２１の進入孔２１Ａから収容空間１７に進入し、雄バスバー１５の前端部１５Ｆと重なり合うものの、この時点では両バスバー１５，４２に未だ接圧が印可されておらず、摩擦抵抗を生じさせないため、両コネクタ１０，３０の嵌合操作力は極めて低いもので足りる。この結果、両バスバー１５，４２の接触面に傷が付くことはなく、両コネクタ１０，３０の挿抜を繰り返し行った場合でも両バスバー１５，４２の接触面同士が摩耗することもない。

次に、ボルト２０を回して移動ブロック１４を開放位置から印可位置へ移動させる。すると、図５に示すように、各バネ２３の弾性接触片２３Ａが各バスバー１５，４２を挟み付けてこれらを弾性的に接触させ、各バネ２３の弾発力により各バスバー１５，４２に対して一括して所定の接圧が印可される。したがって、各バスバー１５，４２が一括して電気的に接続されるとともに、各バスバー１５，４２の接触面間に生じる摩擦抵抗によって両コネクタ１０，３０の離脱も規制される。これにより、両コネクタ１０，３０は正規嵌合状態に保持される。

ここで、所定の接圧は専らバネ２３の弾性接触片２３Ａの撓み量によって決定され、所定の接圧を得ることができる弾性接触片２３Ａの撓み量の範囲にはある程度の幅があるため、管理が容易になる。特に本実施形態では、両バスバー１５，４２の板厚の合計がそのままバネ２３の撓み量となるため、バネ２３の撓み量の管理も容易になる。この結果、ボルト２０のトルク管理をしなくても接圧を管理することができ、両バスバー１５，４２の接続作業を容易にすることができる。

以上のように本実施形態では、バネ２３により雄バスバー１５の前端部１５Ｆと雌バスバー４２を接触状態で挟み付けるようにしたから、各雄バスバー１５の接触面を縦方向に配置し、各雄バスバー１５を横方向に近づけて配置することができ、雄コネクタ１０を横方向に小型化することができる。また、両バスバー１５，４２を個別にボルトで締結する必要がないから、両バスバー１５，４２の接続作業が容易になるとともに、ボルト２０のトルク管理が不要になる。

また、移動ブロック１４を開放位置から印可位置に移動させることにより各バスバー１５，４２を一括接続するようにしたから、各バスバー１５，４２を個別に接続する必要がなく、単一のボルト２０を締め込む作業のみで両バスバー１５，４２の接続作業を全て完了させることができる。また、各雄バスバー１５の接触面が横方向に対向するように配置したから、雄コネクタ１０を縦方向にも小型化することができる。また、弾性接触片２３Ａとこれを収容する箱部２３Ｂとからなるバネ２３を設けたから、弾性接触片２３Ａを外部から保護することができ、バネ２３の扱いが容易になったことでバネ２３を移動ブロック１４に圧入またはインサート成形などによって装着しやすくなる。

＜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）上記実施形態では移動ブロック１４が上下方向に移動可能とされているものの、本発明によると、移動ブロック１４を前後方向に移動可能に構成してもよい。すなわち、バネ２３によって予め雄バスバー１５のみを挟み付けておき、雌バスバー４２が雄バスバー１５の前端部１５Ｆに重ねられた後に、移動ブロック１４とともにバネ２３を移動させて両バスバー１５，４２を挟み付けてもよい。

（２）上記実施形態では倍力装置としてボルト２０を例示しているものの、本発明によると、倍力装置として回動式のレバーを使用し、カム作用を発揮させて移動ブロック１４を移動させてもよい。
（３）上記実施形態では弾性接触片２３Ａを備えたバネ２３を例示しているものの、本発明によると、一対の板ばねを箱部２３Ｂに収容してもよいし、一対のコイルばねを箱部２３Ｂに収容した構成としてもよい。

（４）上記実施形態では雄シールドシェル１１を備えた雄コネクタ１０としているものの、本発明によると、雄シールドシェル１１を備えていない雄コネクタ１０としてもよい。この場合、ボルト２０を支持するボルト支持部１１Ｃを端子保持部１３に設ければよい。
（５）上記実施形態では複数のバスバー１５，４２が一括して接続されるものを例示しているものの、本発明によると、バネ２３毎に移動ブロック１４を設けるとともに、各移動ブロック１４を移動させることにより複数のバスバー１５，４２を個別に接続してもよい。

（６）上記実施形態では各雄バスバー１５が左右方向に並んで配置されているものの、本発明によると、各雄バスバー１５を上下方向に並べて配置してもよい。
（７）上記実施形態ではバネ２３が弾性接触片２３Ａと箱部２３Ｂとを備えて構成されているものの、本発明によると、箱部２３Ｂを備えていないバネとしてもよい。

１０…雄コネクタ
１１…雄シールドシェル（ハウジング）
１３…端子保持部（ハウジング）
１４…移動ブロック
１５…雄バスバー
１５Ｆ…前端部（先端部）
２０…ボルト（倍力装置）
２３…バネ
２３Ａ…弾性接触片（接触片）
２３Ｂ…箱部
３０…雌コネクタ（相手側コネクタ）
４２…雌バスバー

Claims (4)

1. 相手側バスバーを有する相手側コネクタと嵌合可能なコネクタであって、
   ハウジングと、
   先端部が前記ハウジングから突出した状態で同ハウジングに保持されており、前記相手側コネクタと嵌合することで前記相手側バスバーが前記先端部に重ねられるバスバーと、
   前記バスバーの接触面に沿う方向に移動可能に設けられた移動ブロックと、
   前記移動ブロックを移動させる倍力装置と、
   前記移動ブロックに設けられ、前記移動ブロックが移動することで前記バスバーの先端部と前記相手側バスバーとを接触状態で挟み付けるバネとを備えたコネクタ。
2. 前記ハウジングは複数の前記バスバーを備えるとともに、前記相手側コネクタは前記複数のバスバーに対応する複数の前記相手側バスバーを備えてなり、前記複数のバスバーの先端部が前記複数の相手側バスバーに一括して接続されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記複数のバスバーは、前記バスバーの接触面と交差する方向に並んで配設されていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記バネは、前記バスバーに接触する一方の接触片と、前記相手側バスバーに接触する他方の接触片と、前記両接触片を収容する箱部とを備えて構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のコネクタ。

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