JP2011198551A - 作業機における電気部品接続機構 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機の操作盤に装着されるスイッチ部と、発電部回路に接続される複数の端子を有するジャンクションボックスとの接続部分の組み立て容易性の向上を図る。
【解決手段】発電機１のコントロールパネル５に実装されるスイッチ部２０と、発電部回路１３に接続される複数の雌端子１２を有するジャンクションボックス１０の集合端子部１１とを、筒状体の中継コネクタ３０を介して接続する接続機構であって、前記中継コネクタ３０は、前記筒状体の内部に区画壁３１を形成することで前記スイッチ部２０が嵌合する嵌合部３２を一方側に設けるともに、前記複数の雌端子１２に接続可能な複数の中継端子３３を他方側に装着し、前記区画壁３１に前記各中継端子３３の先端部を臨む孔部３５をそれぞれ設けることで、スイッチ部２０と集合端子部１１とを中継コネクタ３０を介して一括して直接的に接続する。
【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンで駆動する発電機等の作業機の操作盤に装着されるスイッチ部等の電気部品と、複数の端子を有して構成される発電部回路を備えたジャンクションボックスとを接続する場合の接続機構に関し、特に、電気部品（スイッチ部）とジャンクションボックスとを一体的に接続する中継コネクタを備えた作業機における電気部品接続機構に関する。

エンジンで駆動する発電機の操作盤に実装される電気部品としては、例えば図８に示すような大電流用電圧切換スイッチ７０がある。大電流用電圧切換スイッチ７０は、操作盤８０に設けた方形窓８１から可動式スイッチ７１が臨むように操作盤８０の裏面に固定され、裏面側に複数個（１２個）の雄端子７２を有して構成されている。１２個の雄端子は、それぞれ６個の雌端子を有する２個のハーネスコネクタ９０，９０を介して発電部回路（図示せず）に接続されている。

また、ジャンクションボックス内に形成された複数端子と集合化したコネクタとを接続する構造としては、特許文献１及び特許文献２に記載の構成が開示されている。

特許第３７５０３４７号公報 特許第３５８９１５４号公報

図８のようなハーネスコネクタ９０を大電流用電圧切換スイッチ部７０側に接続する場合、大電流用電圧切換スイッチ部７０側に挿入用のガイドがなく複数の雄端子７２が露出している構造であるので、嵌合時における端子曲がりの発生や、挿抜荷重さ等により組立作業性が悪化するという問題があった。

一方、発電機の使用環境により、操作盤８０の方形窓８１と可動式スイッチ７１との隙間から可動式スイッチ７１の裏側に水が浸入する場合がある。この水は、更に可動式スイッチ７１の可動部からスイッチ部７０の内部に浸入し、水抜き穴７３から流れ出た後、裏側に配置されたケーブル７４部分を伝って発電部回路側に導かれることで、不都合の発生が懸念されるという問題点があった。

また、上述した各特許文献に記載された構造は、ジャンクションボックス内に形成された複数端子と集合化したコネクタとを接続するものであり、端子群同士の間を接続するための中継コネクタの構造を開示するものではない。
更に、各特許文献には端子群の接続部分における水の浸入防止に関する構造については記載されていない。

本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、エンジンで駆動する作業機の操作盤に装着されるスイッチ部等の電気部品と、作業機回路に接続される複数の端子を有するジャンクションボックスとを中継コネクタを介して接続し、この中継コネクタの構造を工夫することで、接続部分の組み立て容易性及び耐水性の向上を図ることができる作業機における電気部品接続機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１の作業機における電気部品接続機構は、発電機（１）の操作盤（５）に実装される電気部品（２０）と、作業機回路（１３）に接続される複数の端子を有するジャンクションボックス（１０）の集合端子部（１１）とを、筒状体の中継コネクタ（３０）を介して接続する接続機構であって、
前記中継コネクタ（３０）は、前記筒状体の内部に区画壁（３１）を形成することで前記スイッチ部が嵌合する嵌合部（３２）を一方側に設けるともに、前記複数の端子に接続可能な複数の中継端子（３３）を他方側に装着し、
前記区画壁（３１）に前記各中継端子（３３）の先端部を臨む孔部（３５）をそれぞれ設けたことを特徴としている。

請求項２は、請求項１の作業機における電気部品接続機構において、前記区画壁（３１）の嵌合部（３２）側に前記孔部（３５）に対応する複数の孔（４１）を有する防水シート（４０）を装着し、
前記筒状体の外壁の重力方向下方位置に前記嵌合部（３２）と外部とを連通する切欠部（３８）又は開口部を設けたことを特徴としている。

請求項３は、請求項２の作業機における電気部品接続機構において、前記中継コネクタ（３０）の外壁に設けた切欠部（３８）又は開口部は、前記防水シート（４０）より前記操作盤（５）側であることを特徴としている。

請求項４は、請求項２又は請求項３に記載の作業機における電気部品接続機構において、前記防水シート（４０）は、前記区画壁（３１）の非対称位置に設けた突起部（３７）が挿入する孔（４３）を備えたことを特徴としている。

請求項１の構成によれば、中継コネクタ（３０）の区画壁（３１）に孔部（３５）を設けることで、嵌合部（３２）に嵌合した電気部品（２０）と各中継端子（３３）との電気的な接続が可能となり、各中継端子（３３）は複数の端子（雌端子１２）に接続可能に形成されているので、電気部品（２０）と集合端子部（１１）の端子（雌端子１２）とを中継コネクタ（３０）を介して一括して直接的な接続が可能となり、接続・組立作業工数を削減することできる。

請求項２の構成によれば、区画壁（３１）に防水シート（４０）を装着することで、中継端子（３３）が装着される中継コネクタ（３０）内への水の浸入を遮断することができるとともに、切欠部（３８）又は開口部から中継コネクタ（３０）の外部に流出させることができる。

請求項３の構成によれば、切欠部（３８）又は開口部を防水シート（４０）より操作盤（５）側とすることで、嵌合部（３２）に浸入した水を中継コネクタ（３０）の外部に確実に流出させることができる。

請求項４の構成によれば、区画壁（３１）の非対称位置に設けた突起部（３７）に防水シート（４０）の孔（４３）が嵌合されることで、区画壁（３１）の各孔部（３５）に対して防水シート（４０）の孔（４１）が対応する正しい位置に、防水シート（４０）を容易に載置することができる。

本発明の一実施形態に係る電気部品接続機構が適用される発電機の外観を示す斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係る電気部品接続機構の斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係る電気部品接続機構を下側（重力方向下側）から見た斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係る電気部品接続機構の嵌合部分の断面構造を示す断面斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係る電気部品接続機構を構成する中継コネクタの分解構造を示す斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係る電気部品接続機構に使用される中継コネクタの斜視説明図である。 中継コネクタの内部に装着される防水シートを示すものであり、（ａ）は側面説明図、（ｂ）は裏面説明図である。 従来のスイッチ接続機構の構造を示す構造説明図である。

以下、本発明の作業機における電気部品接続機構の実施形態の一例について、図１〜図７を参照しながら説明する。
本発明の作業機における電気部品接続機構は、図１に示すようなエンジン発電機（作業機）１に適用される。エンジン発電機１は、ガソリン燃料で駆動するエンジン２、エンジン２の駆動により発電を行う交流発電機３、ガソリン燃料を収容する燃料タンク４、各種操作等を行うコントロールパネル（操作盤）５がフレーム６に装着されることで構成されている。
コントロールパネル５には、エンジンの駆動を行うためのエンジンスイッチ５１、出力電圧（１００Ｖと２００Ｖ）を切り換えるための電圧切換スイッチ２１、運転状況を表示するための各種表示部（図示せず）等が配置されている。

コントロールパネル５の裏側には、図２及び図３に示すようなコントロールパネルケースを構成するジャンクションボックス１０が配置され、ジャンクションボックス１０の左側位置には、ジャンクションボックス１０側の電気回路と接続する集合端子部１１が形成されている。集合端子部１１内には、図４に示すように、複数の雌端子１２が方形状壁体の内側に配置され、各雌端子１２の中央には、差し込み部１２ａが形成されている。各雌端子１２ａの差し込み部形成側と反対側は、ジャンクションボックス１０に装着された複数のパネル基板を積層して構成される発電部回路１３に接続されている。

コントロールパネル５に実装される電気部品としてのスイッチ部２０と、ジャンクションボックス１０の集合端子部１１とは、筒状体の中継コネクタ３０を介して接続される接続機構を構成している。
スイッチ部２０は、コントロールパネル５の表面に臨む電圧切換スイッチ２１の切り換えにより、エンジン発電機１による供給電圧が切り換わるようにジャンクションボックス１０の発電部回路（作業機回路）１３の接続を変更するものであり、スイッチ部２０の裏面には電圧切換スイッチ２１の切り換えにより接続状態が変更される内部回路に接続された複数の雄端子２２が突出して配置されている。

スイッチ部２０の電圧切換スイッチ２１側には、コントロールパネル５の裏面側に接続するためのステー２３，２３が装着されている。
また、従来例で説明したスイッチ部７０と同様に、スイッチ部２０には電圧切換スイッチ２１の可動部からスイッチ部２０の内部に浸入した水を抜くための水抜き穴２４が設けられている（図３参照）。
ジャンクションボックス１０の集合端子部１１には、上述したように、発電部回路（作業機回路）１３に接続される複数のピンから構成される雌端子１２が立設配置している（図４参照）。

中継コネクタ３０には、筒状体の内部に区画壁３１が一体的に形成され、コントロールパネル５に実装されたスイッチ部２０が嵌合する嵌合部３２が一方側に設けられる（図５）。また、中継コネクタ３０の他方側には、複数の中継端子３３とこれを支持するガイド体３４が挿入配置され、中継コネクタ３３の一端が集合端子部１１に嵌合するように構成されている（図４及び図５参照）。

中継端子３３は、図５に示すように、区画壁３１側において長尺状の導電性部材片を長尺方向に沿って折曲する等して構成することで差し込み部となる雌端子３３ａが形成され、ジャンクションボックス側において平面形状とした雄端子３３ｂが形成されている。
ガイド体３４は、絶縁樹脂で形成され、長尺状の中継端子３３が集合端子部１１の各雌端子１２に対する接続位置に配置されるように形成するものであり、周囲側に中継コネクタ３０の内壁に当接する複数の当接片３４ａを有するとともに、中継端子３３が長尺方向に沿った方向に抜く差し可能な複数（中継端子３３の数に対応）の貫通部３４ｂを有する形状に形成されている（図４参照）。

中継端子３３の区画壁３１側の雌端子３３ａにはスイッチ部２０の雄端子２２が、中継端子３３の集合端子部１１側の雄端子３３ｂには集合端子部１１の雌端子１２がそれぞれ嵌合する。中継端子３３はガイド体３４の貫通部３４ｂ内に配置されることで、雌端子３３ａ及び雄端子３３ｂの位置が一定位置に規定されるので、中継コネクタ３０とスイッチ部２０、中継コネクタ３０と集合端子部１１の嵌合時に端子ズレの発生を防止して確実な差し込みを行うことができる。

中継コネクタ３０の区画壁３１には、図６に示すように、各中継端子３３の雌端子３３ａを臨む孔部３５が形成されている。また、区画壁３１の中央位置に中央孔３６が形成されている。更に、孔部３５が形成されていない区画壁３１の適宜箇所に、嵌合部３２側に凸状となる複数の円柱状の突起部３７が形成されている。複数の突起部３７は、区画壁３１の面に対して非対称となる位置に設けている。また、区画壁３１に形成される中央孔３６は、孔に代えて区画壁３１の嵌合部３２側に凹部を形成してもよい。

また、中継コネクタ３０の嵌合部３２内には、スイッチ部２０を嵌合部３２内に確実に固定させるための二対の支持部材３９が装着されている。支持部材３９の先端にはスイッチ部２０の上面を支持するフック部が形成されている。

区画壁３１の嵌合部３２側には、図７に示す防水シート４０が載置されている。防水シート４０には、区画壁３１の孔部３５に対応する複数の孔４１が穿孔されるとともに、下面側中央に区画壁３１の嵌合部３６に対応する凸部４２が形成され、区画壁３１の各突起部３７に対応する丸孔４３がそれぞれ形成されている。
区画壁３１の嵌合部３２側に防水シート４０を載置する場合、防水シート４０の凸部４２が区画壁３１の中央孔３６に嵌合し、区画壁３１の各突起部３７が防水シート４０の丸孔４２に挿入されることで、区画壁３１の孔部３５と防水シート４０の孔４１の位置が合うようになっている。

中継コネクタ３０の外壁において、エンジン発電機１の通常姿勢時に重力方向下方となる位置に、嵌合部３２と外部とを連通する切欠部３８が設けられている。この切欠部３８は、中継コネクタ３０内に配置された防水シート４０よりコントロールパネル５側に位置し、スイッチ部２０に形成された水抜き部２２が切欠部３８内に位置するように形成されている。
したがって、スイッチ部２０のスイッチ可動部分の隙間から浸入し、水抜け穴２４から中継コネクタ３０内に浸入した水は、防止シート４０の存在により中継端子３３側への流出が遮断され、切欠部３８から中継コネクタ３０の外部に排出させることができる。
上述の例では、中継コネクタ３０内の水抜きは、外壁の一部を切り欠いた切欠部３８で形成したが、外壁の一部に穿孔した開口部で形成してもよい。

上述した例によれば、コントロールパネル５に実装されるスイッチ部２０についての接続機構としたが、スイッチ部２０に限らずコントロールパネル５に実装される他の電気部品にも適用することもできる。また、発電機に限らず、ポンプ等のコントロールパネル（操作盤）５を有する作業機に適用してもよい。

上述した発電機におけるスイッチ接続機構によれば、スイッチ部２０の複数の雄端子２２とジャンクションボックス１０の集合端子部１１の複数の雌端子１２とを中継コネクタ３０の中継端子３３を介して一括して直接的に接続するので、接続・組立作業工数を削減することできる。
また、中継コネクタ３０内には、中継端子３３の雌端子３３ａ及び雄端子３３ｂの位置を定位置に保持するガイド体３４が配置されるので、スイッチ部２０の各雄端子２２、及び、集合端子部１１の各雌端子１２との嵌合時に端子ズレの発生を防止して確実な差し込みを容易に行うことができる。

また、中継コネクタ３０内部に区画壁３１を設けて防水シート４０を載置することで、スイッチ部２０のスイッチ可動部等の隙間から水が浸入した場合においても、防止シート４０で遮断し切欠部３８から排出可能としたので、中継コネクタ３０の中継端子３３側に水が浸入することを防止でき、発電部回路１３に不都合が生じることを防止することができる。

１…エンジン発電機（作業機）、 ２…エンジン、 ３…交流発電機、 ４…燃料タンク、 ５…コントロールパネル（操作盤）、 １０…ジャンクションボックス（コントロールパネルケース）、 １１…集合端子部、 １２…雌端子、 １３…発電部回路（作業機回路）、 ２０…スイッチ部（電気部品）、 ２１…電圧切換スイッチ、 ２２…雄端子、 ３０…中継コネクタ、 ３１…区画壁、 ３２…嵌合部、 ３３…中継端子、 ３４…ガイド体、 ３５…孔部、 ３６…中央孔、 ３７…突起部、 ３８…切欠部、 ４０…防水シート、 ４１…孔、 ４２…凸部、 ４３…丸孔（孔）。

Claims (4)

1. 作業機（１）の操作盤（５）に実装される電気部品（２０）と、作業機回路（１３）に接続される複数の端子を有するジャンクションボックス（１０）の集合端子部（１１）とを、筒状体の中継コネクタ（３０）を介して接続する接続機構であって、
   前記中継コネクタ（３０）は、前記筒状体の内部に区画壁（３１）を形成することで前記電気部品（２０）が嵌合する嵌合部（３２）を一方側に設けるともに、前記複数の端子に接続可能な複数の中継端子（３３）を他方側に装着し、
   前記区画壁（３１）に前記各中継端子（３３）の先端部を臨む孔部（３５）をそれぞれ設けた
   ことを特徴とする作業機における電気部品接続機構。
2. 前記区画壁（３１）の嵌合部（３２）側に前記孔部（３５）に対応する複数の孔（４１）を有する防水シート（４０）を装着し、
   前記筒状体の外壁の重力方向下方位置に前記嵌合部（３２）と外部とを連通する切欠部（３８）又は開口部を設けた請求項１に記載の作業機における電気部品接続機構。
3. 前記中継コネクタ（３０）の外壁に設けた切欠部（３８）又は開口部は、前記防水シート（４０）より前記操作盤（５）側である請求項２に記載の作業機における電気部品接続機構。
4. 前記防水シート（４０）は、前記区画壁（３１）の非対称位置に設けた突起部（３７）が挿入する孔（４３）を備えた請求項２又は請求項３に記載の作業機における電気部品接続機構。

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