JP2012128967A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】端子金具の軸線周りの向きが誤った姿勢でキャビティに収容されることを防止する。
【解決手段】キャビティ１３を有するコネクタハウジング１１と、キャビティ１３に収容される端子金具３０とを備えたコネクタ１０であって、端子金具３０には、外方側に突出する係止片３７Ｂが設けられるとともに、キャビティ１３の内面には、端子金具３０を軸線周りの向きが誤った姿勢でキャビティ１３に挿入した場合に係止片３７Ｂに係止して端子金具３０の挿入を規制する誤挿入規制部２２Ａが設けられている。
【選択図】図９

Description

本発明は、コネクタに関する。

例えばハイブリッド車や電気自動車では、両端にコネクタを設けた動力電線によってインバータやバッテリ間などを接続している。この種のコネクタは、例えば特許文献１に示すように、電線の端末部に端子（端子金具）が接続されており、この端子をコネクタハウジングの挿入穴（キャビティ）に挿入すると、端子の外周部から径方向に突出するランスが、挿入穴と直交して設けられた穴部の端面に係止するものがある。

特開平５−３４３１２２号公報

ところで、端子金具をキャビティに挿入するに際しては、端子金具を正規の姿勢で挿入する必要がある。しかし、例えば、端子金具を軸線周りの向きが上下逆の姿勢でキャビティに挿入した場合であっても、端子金具がそのままキャビティ内に収容されてしまうことが懸念される。

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、端子金具の軸線周りの向きが誤った姿勢でキャビティに収容されることを防止することを目的とする。

本発明は、キャビティを有するコネクタハウジングと、前記キャビティに収容される端子金具とを備えたコネクタであって、前記端子金具には、外方に突出する係止片が設けられるとともに、前記キャビティの内面には、前記端子金具を軸線周りの向きが誤った姿勢で前記キャビティに挿入した場合に前記係止片に係止して前記端子金具の誤挿入を規制する誤挿入規制部が設けられているところに特徴を有する。
本構成によれば、端子金具の軸線周りの向きが誤った（正規でない）姿勢でキャビティに挿入された際には、端子金具の係止片が誤挿入規制部に係止されて誤挿入が規制されるため、端子金具の軸線周りの向きが誤った（正規でない）姿勢でキャビティに収容されることを防止することができる。

上記構成に加えて、更に以下の構成を有すれば好ましい。
（１）前記端子金具の前記外周面又は前記キャビティの内面の少なくとも一方は、丸みを帯びており、前記コネクタハウジングは、前記キャビティの内面側から突出するランスを備えるとともに、前記端子金具は、抜け方向の力が生じた際に前記ランスに係合する係合部を備え、前記キャビティの内面には、前記端子金具が前記キャビティに収容された状態で前記係止片に係止して前記端子金具の軸線周りの所定以上の回動を規制する回動規制部が設けられている。
このようにすれば、端子金具の回動を規制することができるため、端子金具の所定以上の回動によりランスと係合部との係合が解除されて端子金具の抜けを抑制できなくなる不具合を防止することができる。

（２）前記回動規制部は、前記端子金具が正規位置に収容された状態の前記係止片に対応する位置よりも挿入開口側に延出されている。
このようにすれば、回動規制部を端子金具の挿入時におけるガイドとすることができる。

（３）前記誤挿入規制部と前記回動規制部とは、前記ハウジングの内面において一体に形成されている。
このようにすれば、誤挿入規制部及び回動規制部の成形が容易になる。

（４）前記係止片は、左右一対形成されている。
このようにすれば、誤挿入規制部に係止されやすくなるため、誤挿入規制部を形成する領域（角度）を少なくすることができる。

（５）前記一対の係止片は、左右対称で、かつ、水平位置よりも上方又は下方に傾斜している。
このようにすれば、端子金具を上下反対に挿入した場合に、係止片を誤挿入規制部に係止させることが容易になる。

（６）前記端子金具は、相手側端子に接続される端子接続部と、電線に接続される電線接続部と、前記端子接続部と前記電線接続部とを連ねる板状の連結部とからなり、前記係止片は、前記連結部の側縁に一体に形成されている。
このようにすれば、端子金具の製造時における係止片の形成が容易になる。

本発明によれば、端子金具の軸線周りの向きが誤った姿勢でキャビティに収容されることを防止することができる。

本発明の一実施形態に係るコネクタを示す分解平面図 コネクタハウジングを示す斜視図 コネクタハウジングを示す背面図 コネクタハウジングにシールドシェルが被せられた状態を示す断面図 コネクタハウジングのキャビティの部分を拡大して示した背面図 コネクタハウジングに電線に接続された端子金具が装着された状態を示す斜視図 図６の背面図 コネクタハウジングに電線に接続された端子金具が装着された状態を示す平断面図 キャビティの正しい位置に端子金具が収容された状態を示す図 端子金具を上下反対の姿勢でキャビティに挿入した状態を示す図 キャビティ内で端子金具が所定角度回動した状態を示す図

＜一実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１１を参照して説明する。
本実施形態におけるコネクタ１０（図８）は、図示しない車載機器（例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載されたモータやインバータ等）に電力を供給する経路においてバッテリとインバータとの間のコネクタを例示するものであって、機器のケースに固定される相手側の雄型コネクタ（図示しない）と嵌合可能な雌型のコネクタである。以下では、図１の左方を前方、右方を後方とし、上下方向及び左右方向については、図７を基準として説明する。

コネクタ１０は、図１に示すように、合成樹脂製のコネクタハウジング１１と、コネクタハウジング１１に保持される端子金具３０と、コネクタハウジング１１に外嵌するアルミダイキャスト製のシールドシェル４０とを備えている。
コネクタハウジング１１は、一対の端子保持部１２，１２が所定距離離れた横並び状態で一体に形成されており、各端子保持部１２の内部に前後に延びるキャビティ１３が形成されている。

各キャビティ１３は、図４に示すように、各端子保持部１２を前後方向に貫通するように設けられており、端子金具３０を後方から挿入可能な挿入開口１３Ａを有する。
このキャビティ１３の断面形状は、概ね円形状であって（丸みを帯びており）、このキャビティ１３に収容された端子金具３０は、相手側の雄端子との嵌合位置の調整を可能とするため、キャビティ１３の内径は上下左右方向にわずかに移動可能な寸法に設定されている。

両端子保持部１２，１２のやや前端部寄りの位置には、両端子保持部１２を一体に連結させた断面長円状のＯリング収容溝１４が形成され、ここにシールリング１５が装着されている。

各端子保持部１２の先端部間には、各端子保持部１２とは所定の空隙を隔てて角筒状のインターロック部１６が設けられている。このインターロック部１６内には一対の雄端子を有する短絡端子が内部に配置され、相手側の雄型コネクタに備えられているインターロックコネクタと嵌合してコネクタ１０と相手側の雄型コネクタとの嵌合を検出できるようになっている。
なお、コネクタ１０が相手側の雄型コネクタに嵌合すると、インターロックコネクタ（図示しない）がインターロック部１６に嵌合されて、嵌合検知回路（図示しない）によって嵌合が検知されてリレー等が閉じることにより、電源回路が通電可能状態となる仕組みとなっている。

キャビティ１３の内面には、端子金具３０をキャビティ１３内に係止して抜け止めするためのランス１７が２つの端子保持部１２の並び方向の中間部側（インターロック部１６側）の側部に各々形成されている。各ランス１７は、端子保持部１２の側部において後方側を自由端とした片持ち状に形成されており、先端部にはキャビティ１３内に突出する係止突部１７Ａが設けられている。これにより、ランス１７は、コネクタ１０の略中央部（インターロック部１６側）に向かう方向に撓み変形可能になっており、図８に示すように、端子金具３０の端子接続部３１の後縁３１Ａ（本発明の構成である「係合部」の一例）に係合して端子金具３０を抜け止めする。

なお、ランス１７とインターロック部１６との間には、ランス１７を撓み変形させる空間が形成されており、例えば、端子金具３０がランス１７による正規の係止状態となっていないときには、ランス１７が変形した状態となっているから、両コネクタ１０を嵌合させようとすると、相手側のコネクタが変形したランス１７に当接してそれ以上の嵌合が阻止され、係止不良の状態にあることを直ちに検知することができる。

各キャビティ１３の内面には、図５に示すように、内方側に突設された複数のリブ１８〜２０が形成されている。
これらのリブ１８〜２０は、最内側（図５では左側）に１つ設けられたガイドリブ１８と、ここから所定寸法だけ外方側（図５では右側）に設けられた上下一対の第１回動規制部１９，１９と、キャビティ１３の概ね外側半分（図５では右側半分）の部分の領域に設けられた半円筒状の連結リブ２０とからなる。

ガイドリブ１８は、ランス１７の後方に形成されており、キャビティ１３の後縁（挿入開口）から所定寸法前方にて内方側に突出し、ランス１７の基端部の近傍まで一様な突出寸法で形成されている。これにより、端子金具３０の挿入時に、端子金具３０の前端がランス１７の基端部にの段差に当接しないように端子金具３０を案内することができる。

第１回動規制部１９，１９は、左右方向の同位置において、上方及び下方にそれぞれ突出しており、その突出寸法は、端子金具３０を回動させたときに、係止片３７Ｂが係止して端子金具３０の回動が規制される寸法である（図１１参照）。第１回動規制部１９，１９の厚みは、端子金具３０の回動時に係止片３７Ｂの係止に耐えうる厚みとされている。なお、第１回動規制部１９，１９の先端部は、右方側（外方側）が傾斜状に切り欠かれている。

連結リブ２０は、キャビティ１３の右方側（外方側）の内面から半円筒形に突出する部分であり、等角度（等間隔）を空けて立ち上がる３つの支持部２１と、各支持部２１の先端部間をキャビティ１３の内面に沿うように円弧状に連結する環状連結部２２とからなる。

３つの支持部２１のうち、左右方向に同位置に形成された上下一対の支持部２１は、端子金具３０を回動させたときに、係止片３７Ｂが係止して端子金具３０の回動が規制される第２回動規制部２１Ａとされる。そして、端子金具３０のキャビティ１３への挿入時には、第１回動規制部１９と第２回動規制部２１Ａとの間を挿通部２５として、この挿通部２５内に後述する端子金具３０の係止片３７Ｂが配されるようになっている。
ここで、本実施形態では、挿通部２５内では、端子金具３０はある程度自由に動くようになっている。その理由は、機器側に設けられる相手側の雄端子は、強固に固定されており、仮に、雌形の端子金具３０についてもキャビティ１３内で強固に固定すると、この雌形の端子金具３０と相手側の雄端子との接続の際に、両端子が、どつき合う（雄端子の先端が端子金具３０の正規位置以外の位置にぶつかる）おそれがあるためである。そこで、雌形の端子金具３０側にガタを持たせ、このガタが許容できる寸法を挿通部２５の寸法としているものである。
そして、本実施形態では、丸形の端子金具３０及び丸形のキャビティ１３を備えているため、電線３４から回転の力（よじれ）がかかると、端子金具３０が回転しうるものであるが、端子金具３０が全く回転しないように端子金具３０をキャビティ１３に対して強固に固定すると、両端子のどつき合いが懸念される。そこで、本実施形態では、所定の寸法の挿通部２５と係止片３７Ｂとを設けることにより、どつきを防ぎつつ、端子金具３０の回転による端子外れが発生しないようになっている。

一方、環状連結部２２の後端部（図３参照）は、端子金具３０の軸線（端子金具３０の上下左右の中心軸）周りの向きが誤った姿勢でキャビティ１３に挿入されたときに、係止片３７Ｂの前端側の面に当接して誤挿入を規制する誤挿入規制部２２Ａとされている。

リブ１９，２０は、端子金具３０が正規位置（図８の位置）に収容された状態の係止片３７Ｂに対応する位置から挿入開口側の所定位置（この後端の所定位置は、ガイドリブ１８も同じ）まで延出されている。これにより、端子金具３０のキャビティ１３への挿入時には、端子金具３０が正規位置に至るまで、第１回動規制部１９と第２回動規制部２１Ａとの間に係止片３７Ｂが案内された状態で端子金具３０を正規位置まで導くことができる。

端子金具３０は、図８に示すように、相手側の雄端子と接続される円筒形状の端子接続部３１と、電線３４に接続する電線接続部３３と、端子接続部３１と電線接続部３３とを連ねるＵ字状に湾曲した板状の連結部３７とからなり、横向き（露出した電線３４が内方側に配される向き）でキャビティ１３に収容される。
端子接続部３１は、３つの保持片により、相手側の雄端子を三方から挟持して雄端子と電気的に接続するためのものであり、３つの保持片は、その基端部が一体に連なっており、この基端部を環状に湾曲させることで、３つの保持片が三方に配置される。
なお、端子接続部３１の外周には、３つの保持片について雄端子が挿入される程度の弾性変形を可能とするための弾性保持片３２が端子接続部３１の外周に巻きつくように取付られている。

電線接続部３３は、Ｕ字状に湾曲した底板部の両側縁部から立ち上がる一対のバレル片を備えており、電線３４の端末部において露出させた芯線部分を一対のバレル片がかしめつけて圧着する。
電線３４は、多数の金属素線が撚り合わされた芯線の周囲に絶縁被覆が形成されたものが用いられており、端末部において絶縁被覆が剥ぎ取られて芯線が露出している。この電線３４にはゴム栓３５が外嵌されており、このゴム栓３５がキャビティ１３の後部に段差状に拡径された部分に嵌め込まれることで電線３４とキャビティ１３との間がシールされている。なお、ゴム栓３５よりもさらに後方には、バックリテーナ３６が電線３４に外嵌され、端子保持部１２の後端部からゴム栓３５が抜け出ることを防止している。

連結部３７は、図９に示すように、Ｕ字状に湾曲した板状部３７Ａと、板状部３７Ａの両側縁から張り出すように外方側に突出する一対の係止片３７Ｂ，３７Ｂとを備えている。
板状部３７Ａは、前方側が端子接続部３１の１つの保持片に連なり、後方側が電線接続部３３の底板部に連なっている。
一対の係止片３７Ｂ，３７Ｂは、左右（図９では上下）対称であって、先端部が丸みを帯びており、各係止片３７Ｂは、板状部３７Ａの側縁部から水平方向（図９では上下方向）よりも上方側（図９では左方側）に傾斜した角度で先端側が外方に突出している。

シールドシェル４０は、図８に示すように、コネクタハウジング１１に対して後方から嵌合して装着されるものであり、シールドシェル４０には、雄側のコネクタのシールドシェルに固定するためにボルト挿通孔が設けられた固定部が形成されている。

次に、コネクタハウジング１１のキャビティ１３への端子金具３０の装着について説明する。
図１０に示すように、端子金具３０を軸線周りの向きが誤った姿勢（図１０では、正規の姿勢とは軸線周りに１８０度反対向きの姿勢）でキャビティ１３に挿入した場合には、端子金具３０の係止片３７Ｂの前端側が環状連結部２２の後端面（誤挿入規制部２２Ａ）のエッジ部分に当接して（引っ掛かり）これ以上の挿入が規制されるため、端子金具３０が誤挿入であることを認識することができる。

一方、図９に示すように、端子金具３０を軸線周りの向きが正しい姿勢でキャビティ１３に挿入していくと、端子金具３０の係止片３７Ｂについては、第１回動規制部１９と第２回動規制部２１Ａとの間の挿通部２５を通り、これら第１回動規制部１９及び第２回動規制部２１Ａにより案内される。そして、端子金具３０は、ランス１７を撓み変形させるとともに、端子金具３０が正規位置まで挿入されると、ランス１７が復元変形する。これにより、端子金具３０に抜け方向の力が生じても、端子接続部３１の後縁３１Ａにランス１７が係止して端子金具３０が抜け止めされる。
このとき、端子金具３０が軸線周りに回動したとしても、図１１に示すように、端子金具３０の係止片３７Ｂが第１回動規制部１９や第２回動規制部２１Ａに係止されてこれ以上（所定角度以上）の回動が規制されるため、端子金具３０の（所定以上の）回動によりランス１７の係止が解除されてしまい端子金具３０が抜け止めされないような不具合が防止される。

本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）端子金具３０には外方側に突出する係止片３７Ｂが設けられるとともに、キャビティ１３の内面には、端子金具３０を軸線周りの向きが誤った姿勢でキャビティ１３に挿入した場合に係止片３７Ｂに係止して端子金具３０の誤挿入を規制する誤挿入規制部２２Ａが突設されているため、端子金具３０の軸線周りの向きが誤った（正規でない）姿勢でキャビティ１３に収容されることを防止することができる。

（２）端子金具３０の外周面及びキャビティ１３の内面は、丸みを帯びており、コネクタハウジング１１は、キャビティ１３の内面から突出するランス１７を備えるとともに、端子金具３０は、抜け方向の力に対してランス１７に係合する後縁３１Ａ（係合部）を備え、キャビティ１３の内面には、端子金具３０がキャビティ１３に収容された状態で係止片３７Ｂに係止して端子金具３０の軸線周りの所定以上の回動を規制する回動規制部１９，２１Ａが突設されている。これにより、端子金具３０の所定以上の回動を規制することができるため、端子金具３０の回動によりランス１７と端子接続部３１の後縁３１Ａ（係合部）との係合が解除されて端子金具３０の抜けを抑制できなくなる不具合を防止することができる。

（３）回動規制部１９，２１Ａは、端子金具３０が正規位置に収容された状態の係止片３７Ｂに対応する位置よりも挿入開口１３Ａ側の位置まで延出されているため、回動規制部１９，２１Ａを端子金具３０の挿入時におけるガイドとすることができる。
（４）誤挿入規制部２２Ａと第２回動規制部２１Ａとは、キャビティ１３の内面において環状連結部２２として一体に形成されているため、誤挿入規制部２２Ａ及び第２回動規制部２１Ａの成形が容易になる。

（５）係止片３７Ｂは、左右一対形成されているため、誤挿入規制部２２Ａに係止されやすくなり、誤挿入規制部２２Ａを形成する領域（角度）を少なくすることができる。
（６）一対の係止片３７Ｂは、左右対称で、かつ、水平位置よりも上方に傾斜しているため、端子金具３０を上下反対に挿入した場合に、係止片３７Ｂを誤挿入規制部２２Ａに係止させることが容易になる。

（７）端子金具３０は、相手側端子に接続される端子接続部３１と、電線３４に接続される電線接続部３３と、端子接続部３１と電線接続部３３とを連ねる板状の連結部３７とからなり、係止片３７Ｂは、連結部３７の側縁に一体に形成されているため、端子金具３０の製造時における係止片３７Ｂの形成が容易になる。

＜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、本発明のコネクタ１０として、雌型の端子金具３０が収容される雌型ハウジングに適用されるものを例示したが、これに限られず、雄形端子金具が収容される雄型ハウジング及び雄形端子金具に本発明を適用してもよい。

（２）上記実施形態では、端子金具３０の外周面及びキャビティ１３の内面（内壁）の双方が丸みを帯びた形状（円形状）であることとしたが、これに限られず、少なくとも端子金具３０の外周面及びキャビティ１３の内面（内壁）のうちの一方が丸みを帯びた形状（円形状）であるものに適用してもよい。
（３）上記実施形態では、係止片３７Ｂを水平方向（上下方向）よりも上方側（左方側）に傾斜させることとしたが、水平方向よりも下方側に傾斜させるようにしてもよい。

（４）上記実施形態では、一対の係止片３７Ｂ，３７Ｂを備えることとしたが、これに限られず、いずれか一方の係止片３７Ｂのみを備えるものであってもよい。この場合、誤挿入規制部の範囲を、誤挿入規制部２２Ａよりも多くすれば、誤挿入を防止することが可能となる。また、回動規制部１９，２１Ａについては各一対備えていなくても回動を規制することが可能である。
（５）上記実施形態では、係止片３７Ｂは、端子金具３０の連結部３７に設けたが、これに限られず、端子金具３０の連結部３７以外の部分（端子接続部３１等）の外周から突出するようにしてもよい。

１０…コネクタ
１１…コネクタハウジング
１２…端子保持部
１３…キャビティ
１３Ａ…挿入開口
１７…ランス
１８…ガイドリブ
１９…第１回動規制部
２０…連結リブ
２１…支持部
２１Ａ…第２回動規制部
２２…環状連結部
２２Ａ…誤挿入規制部
２５…挿通部
３０…端子金具
３１…端子接続部
３１Ａ…後縁（係合部）
３３…電線接続部
３４…電線
３７…連結部
３７Ｂ…係止片
４０…シールドシェル

Claims (7)

1. キャビティを有するコネクタハウジングと、
   前記キャビティに収容される端子金具とを備えたコネクタであって、
   前記端子金具には、外方に突出する係止片が設けられるとともに、前記キャビティの内面には、前記端子金具を軸線周りの向きが誤った姿勢で前記キャビティに挿入した場合に前記係止片に係止して前記端子金具の誤挿入を規制する誤挿入規制部が設けられているコネクタ。
2. 前記端子金具の前記外周面又は前記キャビティの内面の少なくとも一方は、丸みを帯びており、前記コネクタハウジングは、前記キャビティの内面側から突出するランスを備えるとともに、前記端子金具は、抜け方向の力が生じた際に前記ランスに係合する係合部を備え、
   前記キャビティの内面には、前記端子金具が前記キャビティに収容された状態で前記係止片に係止して前記端子金具の軸線周りの所定以上の回動を規制する回動規制部が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. 前記回動規制部は、前記端子金具が正規位置に収容された状態の前記係止片に対応する位置よりも挿入開口側に延出されていることを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
4. 前記誤挿入規制部と前記回動規制部とは、前記ハウジングの内面において一体に形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のコネクタ。
5. 前記係止片は、左右一対形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のコネクタ。
6. 前記一対の係止片は、左右対称で、かつ、水平位置よりも上方又は下方に傾斜していることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のコネクタ。
7. 前記端子金具は、相手側端子に接続される端子接続部と、電線に接続される電線接続部と、前記端子接続部と前記電線接続部とを連ねる板状の連結部とからなり、
   前記係止片は、前記連結部の側縁に一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のコネクタ。

Images