JP2012252858A

JP2012252858A - コネクタ

Info

Publication number: JP2012252858A
Application number: JP2011124047A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Okamoto; 健一岡本; Masaru Nanami; 優名波
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2031-06-02
Also published as: CN103582983A; US20140377978A1; DE112012002295T5; WO2012164887A1; US9225103B2; JP5763424B2; DE112012002295B4

Abstract

【課題】パッキンの係止力が高く且つ該パッキンの有無を目視で確認することができるコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタ１は、コネクタ取付部２の電極に接続される端子金具５０と該端子金具５０が端末に設けられた電線４９とを収容するコネクタハウジング３と、前記コネクタハウジング３に設けられるキャップ１５と、前記キャップ１５に設けられるパッキン３３と、を備える。前記パッキン３３には、先端部２０ａが膨出されてキノコ状に形成された係止突起２０が設けられ、かつ、前記キャップ１５には、前記係止突起２０の前記先端部２０ａが挿通されて該先端部２０ａと係止される係止孔２４が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、パッキンの係止力が高く且つ該パッキンの有無を目視で確認することができるコネクタに関する。

電気自動車やハイブリッド電気自動車には、動力源としての三相交流モータと、電力源としてのバッテリと、前記バッテリの直流電力を三相交流電力に変換するインバータと、が搭載されている。三相交流モータとバッテリとは、インバータを介して接続されている。三相交流モータとインバータとは、電線を介して電気的に接続されている。インバータとバッテリとは、電線を介して電気的に接続されている。

三相交流電流を三相交流モータに供給する電線は、インバータのコネクタ取付部に取り付けられるコネクタによって接続されている。このようなコネクタ１０１として、図５に示すように、端末に端子金具１５０が設けられた電線１４９をシールドシェル１０４内に収容して保持し、前記シールドシェル１０４をインバータのコネクタ取付部１０２にボルト１５１などで固定するものが知られている（例えば、特許文献１など参照。）。

前述した特許文献１などに示されたコネクタ１０１は、端子金具１５０が収容される端子金具収容部１０８と電線１４９が収容される電線収容部１０７とを有するシールドシェル１０４と、コネクタ取付部１０２に設けられた図示しない電極と前記端子金具１５０とを電気的に接続して固定するボルト１５２と、前記端子金具収容部１０８を閉止するカバー部材１２９と、前記カバー部材１２９と前記シールドシェル１０４とを前記コネクタ取付部１０２に固定するボルト１５１と、を備える。また、カバー部材１２９にはパッキン１３３が設けられており、該パッキン１３３には、キノコ状に形成され且つ前記カバー部材１２９の外周面の凹部に係止される係止突起が設けられている。

特開２０１１−３４８２５号公報

しかしながら、前述した特許文献１などに示された従来のコネクタ１０１は、キノコ状に形成された係止突起が凹部に引掛かって係止されることでパッキン１３３がカバー部材１２９に保持されるため、係止突起と凹部との係止力が弱くて、外力などによってパッキン１３３がカバー部材１２９から外れ易いという問題があった。

また、パッキン１３３は剛性がなく、係止突起の剛性もないため、該係止突起と凹部との係止力がより低下するという問題があった。

また、コネクタ１０１をコネクタ取付部１０２に固定した際に、パッキン１３３がカバー部材１２９と端子金具収容部１０８との間に配されて視認できなくなるため、パッキン１３３の有無を目視で確認できないという問題があった。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、パッキンの係止力が高く且つ該パッキンの有無を目視で確認することができるコネクタを提供することを目的とする。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、コネクタ取付部の電極に接続される端子金具と該端子金具が端末に設けられた電線とを収容するコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに設けられるキャップと、前記キャップに設けられるパッキンと、を備えたコネクタにおいて、前記パッキンには、先端部が膨出されてキノコ状に形成された係止突起が設けられ、かつ、前記キャップには、前記係止突起の前記先端部が挿通されて該先端部と係止される係止孔が設けられていることを特徴とするコネクタである。

請求項２に記載された発明は、前記係止突起には、該係止突起内に挿入されるピン部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタである。

請求項１に記載された発明によれば、コネクタは、先端部が膨出されてキノコ状に形成された係止突起をパッキンに設け、かつ、前記係止突起の前記先端部が挿通されて該先端部と係止される係止孔をキャップに設けたため、係止突起の膨出された先端部が係止孔の周縁部に確実に係止されるようになり、係止突起と係止孔との係止力が向上して、パッキンをキャップに確実に保持することができる。

また、コネクタは、キャップの係止孔に係止突起を係止させるため、前記係止孔に挿通されて外部に突出された係止突起の先端部の有無によって、キャップに設けられたパッキンの有無を目視で確認することができる。このため、パッキンの未装着を防止することができる。

請求項２に記載された発明によれば、コネクタは、ピン部材によって係止突起の剛性を向上することができるため、係止突起と係止孔との係止力が大幅に向上して、パッキンをキャップにより確実に保持することができる。

本発明の一実施形態にかかるコネクタの構成を説明する図である。図１に示すコネクタのＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。図１に示すコネクタの分解斜視図である。パッキンとキャップとの係止状態を示す要部拡大断面図である。従来のコネクタの構成を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
本発明の一実施形態にかかるコネクタ１は、図１に示すように、インバータのコネクタ取付部２に取り付けられるコネクタハウジング３を備えている。なお、コネクタ１は、本実施形態においては、インバータのケースに設けられたコネクタ取付部２に取り付けられるものであるが、インバータに限らず他の電装品のコネクタ取付部に取り付けても良い。

コネクタハウジング３は、図２および図３に示すように、アウタハウジングとしてのシールドシェル４と、インナハウジング１１と、を備えている。

シールドシェル４は、端子金具５０が収容される端子金具収容部８と、前記端子金具５０を端末に設けた電線４９が収容される電線収容部７と、を備えている。端子金具収容部８と電線収容部７とは、互いに平行して設けられている。シールドシェル４は、銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金などの導電性の金属から構成されている。

端子金具収容部８は、両端が円弧状に形成された筒状に形成された端子収容室３９と、前記端子収容室３９の外周面に該周面方向に設けられたパッキン部材４０と、前記端子収容室３９の開口部に設けられ且つ該開口部の縁端部に沿って環状に形成されたリブ４１と、前記開口部に設けられて該開口部を閉止するキャップ１５と、を備えている。

端子収容室３９は、複数本（図示例では、３本）の端子金具５０が互いに等間隔をあけて配される。端子収容室３９は、前記コネクタ１をコネクタ取付部２に取り付けた際に、該コネクタ取付部２に設けられて前記複数本の端子金具５０に電気的に接続される複数の電極が配される。

端子収容室３９に配される端子金具５０は、銅又は銅合金あるいはアルミニウム又はアルミニウム合金からなる導電性の金属から構成された板金をプレス加工した後に、折り曲げ加工されて形成されている。端子金具５０は、前記コネクタ取付部２に設けられた電極と接触する電極接触部と、後述する電線４９の端末に加締められて接続する電線接続部と、を備えている。端子金具５０は、Ｌ字形状に形成されており、端子収容室３９側に配される電気接触部と、後述する電線収容室１０とが略直交して形成されている。電気接触部には、該電気接触部と前記電極とをボルト５２で固定するためのボルト孔５０ａが開孔されている。電線接続部には、電線４９の後述する芯線を加締める芯線加締片と被覆部を加締める被覆部加締片とが設けられている。

パッキン部材４０は、ニトリルゴムなどのゴム弾性を有する合成ゴムから構成され、環状に形成されている。パッキン部材４０は、前記端子収容室３９の外周面に設けられた凹溝に装着されている。

リブ４１は、前記端子収容室３９の開口部の縁端部から該縁端部に沿って環状に突出されて形成されている。リブ４１は、後述するキャップ１５のカバー１６のフランジ部１６ａに係止される程度の突出量で形成されている。

キャップ１５は、キャップ本体部２９と、前記キャップ本体部２９の側面に設けられるパッキン３３と、前記キャップ本体部２９の上面を覆うカバー１６と、を備えている。

キャップ本体部２９は、前記端子収容室３９の内周面に沿って両端が円弧状の楕円柱形状に形成されている。キャップ本体部２９は、ポリ塩化ビニル樹脂などの合成樹脂により構成されている。キャップ本体部２９には、外周面に設けられて後述するパッキン３３が装着される溝部３０と、上面の両端部に設けられて前記パッキン３３の係止突起が嵌入される切欠部２７，２７と、前記上面から突出して設けられて後述するカバー１６の挿通孔２３，２３に挿通される突起部１９，１９と、前記カバー１６のネジ部材１７が螺合されるネジ穴２６と、を備えている。

溝部３０は、前記キャップ本体部２９の外周面に沿って環状に設けられ、前記キャップ本体部２９の上面部と下面部とが拡大されて形成されている。前記上面部は、前記下面部よりも拡大されて形成されている。

切欠部２７，２７は、図３および図４に示すように、前記パッキン３３の係止突起２０の外形に沿って形成されている。切欠部２７，２７には、後述する係止突起２０の柱部２０ｂと当接される小径部と、係止突起２０の基端部２０ｃと当接される大径部と、が連なって設けられている。

突起部１９，１９は、前記キャップ本体部２９の長手方向に互いに間隔をあけて複数個（図示例では、２個）設けられている。突起部１９，１９には、先端部が先細りするテーパ面が設けられている。

ネジ穴２６は、前記キャップ部材２９の上面の中心部に設けられている。ネジ穴２６は、前記ネジ部材１７に応じてねじ切り加工されている。

パッキン３３は、前記キャップ本体部２９の外周面に形成された溝部３０の外形よりも僅かに小さい環状に形成されている。パッキン３３は、前記溝部３０に装着された状態で前記キャップ本体部２９が前記端子金具収容部８を閉止した際に、前記端子収容室３９の内周面と前記リブ４１の内周面とを押圧して密着する肉厚に形成されている。パッキン３３は、側面に設けられた突条部３６と、上側の縁端部に設けられた係止突起２０と、を備えている。

突条部３６は、前記パッキン３３の周面方向に沿って環状に設けられている。突条部３６は、図示例では、６つ設けられている。

係止突起２０は、前記パッキン３３の上側の縁端部に複数（図示例では、２つ）設けられているとともに、互いに前記縁端部の周面方向の反対側となる位置に設けられている。係止突起２０は、前記縁端部よりも上方に突出して形成されている。係止突起２０は、前記パッキン３３の外周面に対して略直交するとともに該外周面から離れる方向に延長された連結部２２と、前記連結部２２に設けられた基端部２０ｃと、前記基端部２０ｃから前記連結部２２の延長方向に対して略直交する方向に延長された柱部２０ｂと、柱部２０ｂの先端に設けられて幅広に膨出された先端部２０ａと、を備え、キノコ状に形成されている。係止突起２０には、後述するピン部材３５が嵌入され且つ前記基端部２０ｃ側から前記先端部２０ａにまで連通された嵌入孔２１が設けられている。

前記基端部２０ｃは、前記ピン部材３５の幅広部と当接して該幅広部を収容する幅広に形成されている。前記柱部２０ｂは、前記キャップ本体部２９の切欠部２７内を押圧する小径に形成されている。先端部２０ａは、前記カバー１６の係止孔２４の内周面を押圧するとともに、前記係止孔２４の周縁部に係止する大径に形成されている。このため、前記係止突起２０と係止孔２４との係止力と、前記係止突起２０と切欠部２７との係止力とが向上する。

ピン部材３５は、ポリ塩化ビニル樹脂などの剛性を有する合成樹脂から構成されている。ピン部材３５は、前記嵌入孔２１内に嵌入されるピン部と、前記嵌入孔２１の基端部２０ｃ側に当接される幅広部と、を備えている。このため、ピン部材３５を前記嵌入孔２１内に嵌入することで、係止突起２０の剛性が大幅に向上して、前記係止突起２０と係止孔２４との係止力と該係止突起２０と切欠部２７との係止力とが大幅に向上する。

カバー１６は、図２および図３に示すように、前記キャップ本体部２９の上面よりも僅かに大きく形成されているとともに該上面の形状に沿って楕円状の薄板状に形成されている。カバー１６は、導電性の金属から構成されている。カバー１６には、該カバー１６の縁端部から立設されたフランジ部と、前記キャップ本体部２９の突起部１９が挿通される挿通孔２３，２３と、前記パッキン３３の係止突起２０が挿通されて係止される係止孔２４，２４と前記キャップ本体部２９のネジ穴２６に螺合されるネジ部材１７と、前記カバー１６と前記シールドシェル４とを前記コネクタ取付部２にボルト５１で取り付けるボルト取付片１８，１８と、を備えている。

フランジ部は、前記カバー１６で前記端子金具収容部８を閉止した際に、前記端子収容室３９のリブ４１の外周面側に配されるとともに該リブ４１の突出量よりも大きく突出して形成されている。

挿通孔２３は、前記カバー１６の長手方向に沿って互いに間隔をあけて複数（図示例では、２つ）設けられ、且つ、前記キャップ本体部２９の複数の突起部１９，１９に対応する位置に設けられている。

係止孔２４は、前記カバー１６の長手方向に対して直交する方向に互いに間隔をあけて複数（図示例では、２つ）設けられ、且つ、前記パッキン３３の複数の係止突起２０，２０に対応する位置に設けられている。係止孔２４は、図４に示すように、孔径が前記係止突起２０の先端部２０ａよりも僅かに小径に形成され、且つ、前記係止突起２０の柱部２０ｂよりも僅かに大径に形成されている。

ネジ部材１７は、金属から構成されており、前記カバー１６の中心部に設けられ、且つ、前記キャップ本体部２９のネジ穴２６に対応する位置に設けられている。

ボルト取付片１８，１８は、図２および図３に示すように、前記フランジ部から前記カバー１６の長手方向に沿って延長されて形成されている。ボルト取付片１８，１８にはそれぞれ、前記カバー１６と前記シールドシェル４とを前記コネクタ取付部２に固定するボルト５１が挿通される取付孔１８ａが設けられている。

電線収容部７は、電線収容室１０と、前記電線収容室１０内に嵌合されたインナハウジング１１と、前記電線収容室１０の外周面に設けられたシールド部材１３と、を備えている。

電線収容室１０は、両端が円弧状に形成されて筒状に形成されている。電線収容室１０は、前記端子金具収容室３９よりも僅かに小さく形成されている。電線収容室１０は、前記端子金具５０の電線接続部と、該電線接続部に加締められた電線４９と、が収容される。

前記電線収容室１０に収容される電線４９は、モータに三相交流電力を供給するために三本設けられる。電線４９は、導電性の芯線と、絶縁性の被覆部とを備えている。芯線は、複数本の銅又は銅合金あるいはアルミニウム又はアルミニウム合金などの導電性の金属からなる導線が撚られて形成されている。被覆部は、前記芯線を被覆しており、ポリ塩化ビニル樹脂などの絶縁性の合成樹脂によって形成されている。なお、芯線は、一本の芯線から構成されても良い。

インナハウジング１１は、ポリ塩化ビニル樹脂などの絶縁性の合成樹脂で構成されている。インナハウジング１１は、前記三本の電線を互いに離間させて保持する凹溝と、前記電線収容室１０内に係合する係合手段と、前記電線収容室１０内に水などの液体の浸入を防止する止水手段と、を備えている。このため、インナハウジング１１によって、前記三本の電線を互いに間隔をあけた状態に保持されるとともに該三本の電線を前記電線収容室１０に保持される。なお、係合手段は、一例として、前記電線収容室１０内に設けられた係合凹部とインナハウジング１１に設けられた係合突起とであっても良い。また、止水手段は、一例として、ゴムパッキンなどのパッキン部材であっても良い。

シールド部材１３は、銅または銅合金あるいはアルミニウムまたはアルミニウム合金などの導電性の金属から構成され、前記電線収容室１０の外形に沿って環状の帯状に形成されている。シールド部材１３は、前記電線収容室１０の外周面に嵌合されて固定されている。

次に、上述の如く構成されたコネクタ１の組立方法について説明する。
コネクタ１は、図３に示すように、各部材を組付方向Ｘに組み付けて組み立てられる。詳しくは、電線４９の端末に設けられた端子金具５０を端子金具収容室３９に収容するとともに、前記電線４９を電線収容室１０に収容し、前記電線収容室１０の外周面にシールド部材１３を嵌合し、前記電線収容室１０にインナハウジング１１を嵌合して前記電線４９を固定する。

次いで、シールドシェル４をインバータのコネクタ取付部２に装着する。このとき、コネクタ取付部２の収容部４７の深底部４７ａに端子金具収容室３９が収容されるとともに、前記端子金具収容室３９の端子金具５０とコネクタ取付部２の電極とが当接する。

次いで、前記端子金具５０の電気接触部のボルト孔にボルト５２を挿通させ、前記電極に前記ボルト５２を螺合させて該電極と前記端子金具５０とを電気的に接続する。

次いで、キャップ本体部２９の上面にカバー１６を被せ、ネジ部材１７をネジ穴２６に螺合する。次いで、キャップ本体部２９の外周面にパッキン３３を装着するとともに、前記キャップ本体部２９の切欠部２７と前記カバー１６の係止孔２４とに係止突起２０を嵌入する。このとき、図４に示すように、係止突起２０の先端部２０ａが前記カバー１６から突出し、係止孔２４の周縁部と内周面とに先端部２０ａが係止するとともに、切欠部２７に係止突起２０の柱部２０ｂが係止する。このとき、前記カバー１６から突出した係止突起２０の先端部２０ａによって、パッキン３３の装着の有無を目視して確認できる。

次いで、図３に示すように、係止突起２０の嵌入孔２１にピン部材３５を嵌入し、キャップ１５を形成する。このとき、係止突起２０の剛性が大幅に向上して係止力が大幅に向上する。

次いで、キャップ１５でシールドシェル４の端子金具収容室３９の開口部を閉止し、キャップ１５のボルト取付片１８の取付孔１８ａと、シールドシェル４のボルト取付部５の取付孔５ａとにボルト５１を挿通し、コネクタ取付部２のボルト受け部６のボルト孔６ａと前記ボルト５１とを螺合して、コネクタ１をコネクタ取付部２に固定する。このとき、カバー１６からパッキン３３の係止突起２０の突出を外観で確認し、パッキン３３の装着状態を目視で確認できる。

そして、パッキン３３の装着状態を目視で確認し、係止突起２０がキャップ１５のカバー１６から突出した適正なコネクタ１を製造する。

本実施形態によれば、コネクタ１は、コネクタ取付部２の電極に接続される端子金具５０と該端子金具５０が端末に設けられた電線４９とを収容するコネクタハウジング３と、前記コネクタハウジング３に設けられるキャップ１５と、前記キャップ１５に設けられるパッキン３３と、を備えている。前記パッキン３３には、先端部２０ａが膨出されてキノコ状に形成された係止突起２０が設けられ、かつ、前記キャップ１５には、前記係止突起２０の前記先端部２０ａが挿通されて該先端部２０ａと係止される係止孔２４が設けられている。

このため、コネクタ１は、先端部２０ａが膨出されてキノコ状に形成された係止突起２０をパッキン３３に設け、かつ、前記係止突起２０の前記先端部２０ａが挿通されて該先端部２０ａと係止される係止孔２４をキャップ１５に設けたため、係止突起２０の膨出された先端部２０ａが係止孔２４の周縁部に確実に係止されるようになり、係止突起２０と係止孔２４との係止力が向上して、パッキン３３をキャップ１５に確実に保持することができる。

また、コネクタ１は、キャップ１５の係止孔２４に係止突起２０を係止させるため、前記係止孔２４に挿通されて外部に突出された係止突起２０の先端部２０ａの有無によって、キャップ１５に設けられたパッキン３３の有無を目視で確認することができる。このため、パッキン３３の未装着を防止することができる。

また、本実施形態によれば、コネクタ１は、前記係止突起２０には、該係止突起２０内に挿入されるピン部材３５が設けられている。

このため、コネクタ１は、ピン部材３５によって係止突起２０の剛性を大幅に向上することができるため、係止突起２０と係止孔２４との係止力が大幅に向上して、パッキン３３をキャップ１５により確実に保持することができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１コネクタ
２コネクタ取付部
３コネクタハウジング
４シールドシェル
７電線収容部
８端子金具収容部
１５キャップ
１６カバー
２０係止突起
２０ａ先端部
２４係止孔
２７切欠部
２９キャップ本体部
３３パッキン
３５ピン部材
４９電線
５０端子金具

Claims

コネクタ取付部の電極に接続される端子金具と該端子金具が端末に設けられた電線とを収容するコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに設けられるキャップと、前記キャップに設けられるパッキンと、を備えたコネクタにおいて、
前記パッキンには、先端部が膨出されてキノコ状に形成された係止突起が設けられ、かつ、
前記キャップには、前記係止突起の前記先端部が挿通されて該先端部と係止される係止孔が設けられていることを特徴とするコネクタ。
前記係止突起には、該係止突起内に挿入されるピン部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。