JP2013222614A - ジョイントコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】電気的部材の接続を簡便に行うことができ、異種金属接触腐食が防止されるジョイントコネクタを提供すること。
【解決手段】金属で形成された第一端子１１と、この第一端子１１とは異なる金属で形成された第二端子１２と、これら第一端子１１および第二端子１２が互いに電気的に接続された状態で固定されるハウジング１３と、を備え、ハウジング１３は、第一端子１１に対して直接電気的に接続される部材９１に結合された相手方コネクタ９２が嵌合可能である第一嵌合部１３１と、第二端子１２に対して直接電気的に接続される部材９３に結合された相手方コネクタ９４が嵌合可能である第二嵌合部１３２と、第一端子１１と第二端子１２の接続部分が露出しないように被覆する被覆部１３３と、を有するジョイントコネクタ１とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気配線の接続に使用されるジョイントコネクタに関する。

自動車などの車両の電気配線には、車体の軽量化や鉄との分離が容易であるといったリサイクル性等に鑑みて、芯線がアルミニウムやアルミニウム合金で形成されたアルミニウム電線が用いられることがある。しかし、このようなアルミニウム電線を用いると、銅や銅合金で形成される銅端子等の銅部品との接続部分において、異種金属接触腐食が発生するという問題がある（例えば、下記特許文献１の段落００１０参照）。

特開２００９−９７３６号公報

上記特許文献１では、アルミニウム電線と銅端子との間に短尺の銅電線を介在させることにより、アルミニウム電線の適用範囲をできるだけ大きくしつつ、電線と端子の接続部分において異種金属接触腐食が生ずることを防止している。しかし、このように短尺の銅電線を介在させる手法では、電線同士を接続する工程が必要となるため、製造コストが嵩むという問題があった。自動車用のワイヤハーネスのように複数の電線が束になったもの同士を接続する場合には、この傾向は顕著になる。

本発明が解決しようとする課題は、電気的部材の接続を簡便に行うことができ、異種金属接触腐食が防止されるジョイントコネクタを提供することにある。

上記課題を解決するためには、電気的部材同士を接続する次のようなジョイントコネクタを用いればよい。具体的には、本発明にかかるジョイントコネクタは、金属で形成された第一端子と、この第一端子とは異なる金属で形成された第二端子と、これら第一端子および第二端子が互いに電気的に接続された状態で固定されるハウジングと、を備え、前記ハウジングは、前記第一端子に対して直接電気的に接続される部材に結合された相手方コネクタが嵌合可能である第一嵌合部と、前記第二端子に対して直接電気的に接続される部材に結合された相手方コネクタが嵌合可能である第二嵌合部と、前記第一端子と前記第二端子の接続部分が露出しないように被覆する被覆部と、を有することを要旨とする。

この場合、前記ハウジングは、前記被覆部が、ハウジングの本体部分に形成された前記第一端子と前記第二端子の接続部分が位置する空洞内に充填された疎水性材料で構成されたものであってもよいし、前記ハウジングは、前記第一嵌合部、前記第二嵌合部、および前記被覆部が、同じ疎水性材料で一体成形されたものであってもよい。

本発明によれば、第一嵌合部および第二嵌合部にコネクタを係合させるだけで、それぞれの嵌合部に係合されたコネクタに接続された部材同士の電気的な接続が実現できる。しかも、異なる金属で構成される第一端子と第二端子の接続部分はハウジングによって被覆されているから、異種金属の接続部分が腐食してしまうことが防止される。例えば、上述した自動車等において「アルミニウム−銅」接続を実現するためであれば、一方の端子をアルミニウム（アルミニウム合金等、アルミニウムを含む金属）で、他方の端子を銅（銅合金等、銅を含む金属）で形成しておき、アルミニウムで形成された端子が位置する嵌合部にアルミニウム電製の部材に結合されたコネクタを嵌合し、銅で形成された端子が位置する嵌合部に銅製の部材に結合されたコネクタを嵌合すればよいことになる。

異種金属の接続部分を覆う被覆部は、ハウジングの本体部分に形成された空洞内に疎水性材料を流し込むことによって構成することもできるし、ハウジングそのものによって構成することもできる。前者であれば、ハウジングの本体部分と異なる材料で被覆部を形成することができるため、水分の浸入を遮断する疎水性材料の選択の幅が広がる。後者であれば、ハウジングそのものを被覆部とするため、製造工程が簡単なものとなり、製造コストの低減に資する。

本発明の第一実施形態にかかるジョイントコネクタの断面を模式的に示した図である。 本発明の第二実施形態にかかるジョイントコネクタの断面を模式的に示した図である。 図１および図２に示したジョイントコネクタの変形例を説明するための図である。

本発明の実施形態にかかるジョイントコネクタについて説明する。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、単に幅方向とはコネクタの幅方向をいい、単に軸線方向とはコネクタの嵌合方向に沿う方向（各図における左右方向）をいい、単に高さ（上下）方向とはコネクタの高さ方向（各図における上下方向）をいうものとする。また、コネクタ同士の嵌合状態を維持したり、嵌合状態を解消したりするコネクタとしての基本的な構成は、周知の構成が適用できるから説明ならびに図示を省略する。以下では、自動車における電気的部材の接続に用いられるジョイントコネクタを例に本発明について説明する。

図１は、本発明の第一実施形態にかかるジョイントコネクタ１の断面を模式的に示したものである。第一実施形態にかかるジョイントコネクタ１は、第一端子１１、第二端子１２、およびこれら端子が固定されるハウジング１３を備える。

第一端子１１および第二端子１２は、ジョイントコネクタ１に接続された部材同士を電気的に接続する金属製の部材である。第一端子１１と第二端子１２は、異なる金属によって形成されている。本実施形態にかかるジョイントコネクタ１は、自動車の電気的部材の接続に用いられるものであり、第一端子１１がアルミニウム（アルミニウム合金等を含む。以下単に「アルミニウム」というときには、アルミニウム合金を含むものとする）で形成され、第二端子１２が銅（銅合金等を含む。以下単に「銅」というときには、銅合金を含むものとする）で形成されている。

ハウジング１３は、その本体部分（本実施形態では被覆部１３３以外の部分が当該本体部分に相当する。以下、当該部分をハウジング本体１３ｍと称する）が合成樹脂材料で一体成形されたものであり、第一嵌合部１３１、第二嵌合部１３２、および被覆部１３３を有する。第一嵌合部１３１は軸線方向におけるハウジング１３（ハウジング本体１３ｍ）の一方側に形成され、第二嵌合部１３２は軸線方向におけるハウジング１３（ハウジング本体１３ｍ）の他方側に形成されている。被覆部１３３は、軸線方向において第一嵌合部１３１と第二嵌合部１３２の間に挟まれるように位置する。

第一嵌合部１３１は、内側に相手方コネクタ９２（オスコネクタ）が嵌り込む、軸線方向外側に向かって開口した空間が形成されたメスコネクタ部である。この第一嵌合部１３１の空間内には、アルミニウム製の第一端子１１の一部が位置している。相手方コネクタ９２には、導電性を有する部分がアルミニウムで形成されたもの、例えば芯線がアルミニウムで形成されたアルミニウム電線９１が結合され、このアルミニウム電線９１とコネクタ９２の結合体におけるコネクタ部分が第一嵌合部１３１に嵌合されることにより、アルミニウム電線９１（アルミニウムの芯線）と第一端子１１が直接電気的に接続された状態となる。

第二嵌合部１３２は、内側に相手方コネクタ９４（オスコネクタ）が嵌り込む、第一嵌合部１３１とは反対方向に向かって開口した空間が形成されたメスコネクタ部である。この第二嵌合部１３２の空間内には、銅製の第二端子１２の一部が位置している。相手方コネクタ９４には、導電性を有する部分が銅で形成されたもの、例えば芯線が銅で形成された銅電線９３が結合され、この銅電線９３とコネクタ９４の結合体におけるコネクタ部分が第二嵌合部１３２に嵌合されることにより、銅電線９３（銅の芯線）と第二端子１２が直接電気的に接続された状態となる。

被覆部１３３は、ハウジング本体１３ｍに形成された空洞内に充填された疎水性材料（撥水性材料）で構成された部分である。具体的には以下の通りである。軸線方向におけるハウジング本体１３ｍの略中央部には、側方（本実施形態では上方）に向かって開口した空洞が形成されている。つまり、ハウジング本体１３ｍには、軸線方向における第一嵌合部１３１と第二嵌合部１３２の間に所定の大きさの空洞が形成されている。第一端子１１および第二端子１２は、その一部が当該空洞内に位置するようにハウジング本体１３ｍに固定される。すなわち、第一端子１１は、一部が第一嵌合部１３１の内側の空間に位置し、別の一部が空洞内に位置するように、第一嵌合部１３１の空間と空洞を仕切る壁部を貫くように固定され、第二端子１２は、一部が第二嵌合部１３２の内側の空間に位置し、別の一部が空洞内に位置するように、第二嵌合部１３２の空間と空洞を仕切る壁部を貫くように固定される。

このようにしてハウジング本体１３ｍに固定される第一端子１１と第二端子１２は、空洞内で接触し、電気的に接続した状態にある（以下、当該接触した部分を接続部分Cと称する）。かかる第一端子１１と第二端子１２の電気的接続方法は特定の手法に限定されない。ハウジング本体１３ｍを成形したあと圧入により第一端子１１および第二端子１２を固定し、両者を空洞内で突き合わせること等により電気的に接続してもよいし、予め溶接、かしめ、ねじなどの結合部材による結合等により第一端子１１と第二端子１２を接続した端子組を作成しておき、この端子組をいわゆるインサート成形によってハウジング本体１３ｍに固定してもよい。

第一端子１１と第二端子１２の接続部分Cが空洞内に位置するように両端子がハウジング本体１３ｍに固定された後、当該空洞内に上記開口から疎水性材料が充填される。疎水性材料は、第一端子１１と第二端子１２の接続部分Cが露出しないように覆われた状態となるまで充填される。なお、本発明における「疎水性材料」は、異種金属接触腐食の原因となる水分（局部電池の電解液となるもの）が第一端子と第二端子の接続部分まで浸入しないように遮断することのできる全ての材料を含む。

このような構成のジョイントコネクタ１を用いれば、異種金属の接続部分Cは被覆部１３３に覆われた状態となるから、異種金属接触腐食を防止することができる。つまり、本実施形態にかかるジョイントコネクタ１は、第一嵌合部１３１ではアルミニウム同士の接続、第二嵌合部１３２では銅同士の接続、といったように、水分が入り込む可能性のある嵌合部に同種金属の接続部分が存在するようにしておき、アルミニウムと銅という異種金属の接続部分Cが存在する箇所をハウジング１３によって覆っておくことで、異種金属接触腐食を防止したものである。

自動車においては、第一嵌合部１３１に接続されるアルミニウム電線９１をできるだけ長くし、第二嵌合部１３２に接続される銅電線９３を短くしたり第二嵌合部１３２に電気的機器の銅端子を直接接続したりすることにより、車体の軽量化を図ることができる。また、コネクタ同士の嵌合で済むため、組立作業が容易である。

なお、ハウジング１３の第一嵌合部１３１側に設けられる第一端子１１、およびハウジング１３の第二嵌合部１３２側に設けられる第二端子１２は、一つであってもよいし、複数であってもよい。ワイヤハーネスのように複数の電線が束になったもの同士を接続する場合には、ハウジング１３に嵌合部分を上下方向や幅方向に並ぶように複数形成しておき、当該嵌合部分のそれぞれに端子が設けられた構成とすればよい。このようにすれば、複数の電線が束になったもの同士を一度に接続することができるから、電線の芯線同士を接続する従来手法に比較して組立の作業性が大きく向上する。

次に、本発明の第二実施形態にかかるジョイントコネクタ２について、第一実施形態にかかるジョイントコネクタ１を異なる点を中心に説明する。図２は、本発明の第二実施形態にかかるジョイントコネクタ２の断面を模式的に示したものである。第二実施形態にかかるジョイントコネクタ２は、第一実施形態にかかるジョイントコネクタ１と同様に、第一端子２１、第二端子２２、およびこれら端子が固定されるハウジング２３を備える。

ハウジング２３は、第一嵌合部２３１、第二嵌合部２３２、および被覆部２３３が同じ合成樹脂材料（疎水性材料）で一体成形されたものである。つまり、第一実施形態では、被覆部２３３がハウジング本体１３ｍに別途充填された疎水性材料で構成されていたのに対し、本実施形態では被覆部２３３がハウジング２３（ハウジング本体）そのものによって構成されている点で異なる。なお、第一嵌合部２３１および第二嵌合部２３２の構成は、第一実施形態と同じである。

ハウジング２３そのものによって構成される被覆部２３３は、アルミニウム製の第一端子２１と銅製の第二端子２２の接続部分Cを覆う。つまり、両端子の接続部分Cは、ハウジング２３を構成する合成樹脂材料（疎水性材料）によって露出しないように被覆されている。このようにハウジング２３そのものによって被覆部２３３が形成される構成としても、ハウジング２３を構成する合成樹脂材料（疎水性材料）によって、両端子の接続部分Cへの水分の浸入が阻止されるから、局部電池が形成されることによる異種金属接触腐食が防止される。

なお、本実施形態にかかるジョイントコネクタ２を得る場合、ハウジング２３を成形した後、圧入等によって第一端子２１や第二端子２２を固定する手法では、圧入のために予めハウジング２３に形成された孔と端子２１、２２との隙間から水が入り込むおそれがあるから、第一端子２１と第二端子２２が接続されてなる端子組を、いわゆるインサート成形によってハウジング２３に固定することによって作成するとよい。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態では、ハウジング１３、２３に形成された第一嵌合部１３１、２３１および第二嵌合部１３２、２３２は、オスコネクタである相手方コネクタ９２、９４が嵌合可能なメスコネクタ部であることを説明したが、オスコネクタ部であってもよい。例えば、図３に示すように、端子の接続部分Cを覆う被覆部３３３（上記第一実施形態のようにハウジング本体の空洞に別途疎水性材料が充填されてなるものであってもよいし、第二実施形態のようにハウジングそのものが被覆部を構成するものであってもよい）を挟んで、アルミニウム電線９１に結合されたコネクタ９２が接続される第一嵌合部３３１をメスコネクタ部としておき、銅製の電気的部材が接続される第二嵌合部３３２をオスコネクタ部とした構成（ジョイントコネクタ３）としてもよい。

かかる構成のジョイントコネクタ３は、自動車に搭載される電気的機器が、基板等に実装されたメスコネクタ９５を有している場合に特に有効である。当該実装されたメスコネクタ９５にジョイントコネクタ３の第二嵌合部３３２を嵌合させた上で、第一嵌合部３３１にアルミニウム電線９１に結合されたコネクタ９２を嵌合させれば、自動車に搭載された電気的機器の直前までアルミニウム電線９１を引き込むことができるため、アルミニウム電線９１の適用範囲が大きくなり、アルミニウム電線９１を用いることによる軽量化効果がより一層高まるし、アルミニウム電線９１と電気的機器との間に銅電線を介在させるといった必要がなくなるからである。

１、２ ジョイントコネクタ
１１、２１ 第一端子
１２、２２ 第二端子
１３、２３ ハウジング
１３ｍ ハウジング本体
１３１、２３１ 第一嵌合部
１３２、２３２ 第二嵌合部
１３３、２３３ 被覆部

Claims (3)

1. 金属で形成された第一端子と、
   この第一端子とは異なる金属で形成された第二端子と、
   これら第一端子および第二端子が互いに電気的に接続された状態で固定されるハウジングと、を備え、
   前記ハウジングは、
   前記第一端子に対して直接電気的に接続される部材に結合された相手方コネクタが嵌合可能である第一嵌合部と、
   前記第二端子に対して直接電気的に接続される部材に結合された相手方コネクタが嵌合可能である第二嵌合部と、
   前記第一端子と前記第二端子の接続部分が露出しないように被覆する被覆部と、を有することを特徴とするジョイントコネクタ。
2. 前記ハウジングは、前記被覆部が、ハウジングの本体部分に形成された前記第一端子と前記第二端子の接続部分が位置する空洞内に充填された疎水性材料で構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のジョイントコネクタ。
3. 前記ハウジングは、前記第一嵌合部、前記第二嵌合部、および前記被覆部が、同じ疎水性材料で一体成形されたものであることを特徴とする請求項１に記載のジョイントコネクタ。

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