JP2014007133A - コネクタ - Google Patents

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雅文 宇野
Yoshitomo Tsujii
芳朋 辻井
Katsuhiko Aizawa
勝彦 逢澤
Kensaku Takada
憲作 高田
Hiroyuki Matsuoka
宏幸 松岡
Tomokazu Kashiwada
知一 柏田
Kiyotaka Itsuki
清貴 居附
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Abstract

【課題】電線の振動等により相手側コネクタとの接続に不具合が生じることを防止することが可能なコネクタを提供する。
【解決手段】電線16の端末部に取り付けられるコネクタ10であって、電線16の端末部に接続された第1端子19と、第1端子19に可撓性導電部材29を介して電気的に接続され、相手側コネクタCNの端子に接続される第2端子23と、第1端子19及び第2端子23を収容するハウジング33と、を備える。
【選択図】図11

Description

本発明は、コネクタに関する。
従来、寸法精度の誤差等に起因したコネクタ嵌合の際の不具合を防止するコネクタが知られている(下記特許文献1参照)。
このコネクタは、コネクタ本体と底板部との間に配されたスプリングワッシャーの板ばねが相手側コネクタが挿入された際に撓むことで、相手側コネクタの位置に応じてコネクタ本体が揺動するようになっている。
特開2000−277217号公報
ところで、特許文献1では、コネクタ本体に電線が取り付けられているため、電線が何らかの要因により振動等すると、電線が取り付けられたコネクタ本体が振動してしまい相手側コネクタとの接続に不具合が生じることが懸念される。
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、電線の振動等により相手側コネクタとの接続に不具合が生じることを防止することが可能なコネクタを提供することを目的とする。
本発明は、電線の端末部に取り付けられるコネクタであって、電線の端末部に接続された第1端子と、前記第1端子に可撓性導電部材を介して電気的に接続され、相手側コネクタの端子に接続される第2端子と、前記第1端子及び前記第2端子を収容するハウジングと、を備える。
本構成によれば、電線の振動等による影響を、第1端子と第2端子を接続する可撓性導電部材で吸収することが可能となり、電線の振動等による影響が第1端子から相手側コネクタの端子に接続される第2端子に与えられることを抑制できる。よって、電線の振動等により相手側コネクタとの接続に不具合が生じることを防止することが可能となる。
同様に、樹脂と金属の線膨張率の差によって第1端子と第2端子の接点が摺動して摩耗するような場合においても、可撓性導電部材がサスペンションのように伸縮することによって摩耗を防止できる。さらに、第2端子が正規の姿勢に対してねじれているような場合に、第1端子と第2端子を無理に接続させようとすると、第1端子が第2端子のねじれ姿勢に追従しきれずに片当たりが発生することが考えられる。このような場合においても、可撓性導電部材が第2端子のねじれを吸収することにより片当たりをなくして、第1端子と第2端子の接点における接触面積を確保することができる。
上記構成に加えて以下の構成を備えれば好ましい。
・前記可撓性導電部材は、一端側が前記第2端子に接続されており、前記可撓性導電部材の他端側に接続されるとともに、前記第1端子に接続される中継端子を備え、前記中継端子及び前記第1端子は、前記ハウジングに固定されている。
このようにすれば、第1端子及び中継端子がハウジングに固定されているため、電線の振動等が生じたとしても、ハウジングに固定された部分で振動等による影響を遮断することが可能になり、より確実に電線側の振動等により相手側コネクタとの接続に不具合が生じることを防止できる。
・前記第1端子及び前記中継端子は、それぞれネジ孔が形成されており、共通のネジで前記ハウジングに前記各ネジ孔を通してネジ留めして固定されている。
このようにすれば、例えば、第1端子及び中継端子をそれぞれ個別にハウジングにネジ留めする場合と比較して、構成を簡素化することができる。
・前記ハウジングは、シールドシェルで覆われており、前記シールドシェルは、機器のケースに固定されるものであり、前記シールドシェルは、前記ハウジングに対してネジ留めして固定されている。
このようにすれば、シールドシェルを介してハウジングの位置を固定することができる。
・前記シールドシェルは、前記ハウジングの所定の範囲を覆う第1シェルと、前記ハウジングにおける前記第1シェルで覆われない部分を覆う第2シェルとを備え、前記第1シェル及び前記第2シェルは、それぞれネジ孔が形成されており、共通のネジで前記各ネジ孔を通して前記ハウジングに固定されている。
このようにすれば、第1シェル及び第2シェルを個別にハウジングにネジ留めする場合と比較して、構成を簡素化することが可能になる。
本発明によれば、コネクタについて、電線の振動等により相手側コネクタとの接続に不具合が生じることを防止することが可能となる。
実施形態1のコネクタが被取付部に取り付けられている状態を示す斜視図 コネクタが被取付部に取り付けられている状態を背面側から示す斜視図 コネクタが被取付部に取り付けられている状態を示す断面図 被取付部及びコネクタを示す斜視図 コネクタを示す平面図 コネクタを示す正面図 コネクタを示す側面図 コネクタを示す背面図 コネクタを示す底面図 図5のA−A断面図 図7のB−B断面図 コネクタの分解斜視図
<実施形態>
以下、実施形態のコネクタ10について、図1〜図12を参照して説明する。
本実施形態のコネクタ10は、機器(例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両のインバータやモータ等)のシールドケース11に取り付けられるものである。以下では、上下方向については、図3を基準とし、図3の左方(相手側コネクタとの嵌合方向)を前方とし、右方を後方として説明する。
機器は、導電性材料からなるシールドケース11内(図3におけるシールドケース11の左方がシールドケース11の内側となる)に機器本体(図示しない)を収容したものであり、シールドケース11は、コネクタ10が取り付けられる被取付部12を有している。なお、機器については、シールドケース11の一部のみを図示し、他の部分は図面上省略されている。
被取付部12は、図4に示すように、左右方向に長い長円形状の貫通孔13と、シールドケース11の上端面に設けられた左右一対の取付孔14とを有する。
取付孔14は、内周面にネジ溝を有し、コネクタ10の取付孔80Aが重ねられた状態で雄型の取付ネジ84の軸部を各取付孔80A,14に通してネジ留めし、コネクタ10を被取付部12に固定する。
シールドケース11の内側においてコネクタ10と対向する位置には、相手側コネクタCN(図3参照)が配される。
コネクタ10は、図12に示すように、電線16の端末部に第1端子19が接続された端子付き電線15と、第1端子19及び相手側コネクタCNの端子(図示しない)に接続される接続部材22と、第1端子19及び接続部材22を収容するハウジング33と、ハウジング33を覆うシールドシェル73とを備える。
端子付き電線15は、電線16と、各電線16の端末に取付られる第1端子19とを備える。
電線16は、多数の金属細線からなる導体部を絶縁被覆(絶縁層)で包囲して構成された被覆電線であり、その端末部においては、絶縁被覆が剥ぎ取られ導体部が露出している。
第1端子19は、丸形端子であって、ハウジング33に固定する円環状の被固定部20と、被固定部20に一体に連なり電線16の導体部に接続される電線接続部21とを有する。
被固定部20には、ネジ孔20Aが貫通形成されている。
電線接続部21は、電線16の端末部において露出させた導体部を一対のカシメ片でカシメ付けて圧着するワイヤバレル部と、電線16の絶縁被覆の部分を一対のカシメ片でカシメ付けて保持するインシュレーションバレル部とを有する。なお、電線16と第1端子19との接続は、上記した圧着に限らず、溶接等の他の種々の公知の接続方法によることも可能である。
接続部材22は、相手側コネクタCNの端子に接続される第2端子23と、一端側が第2端子23に接続される可撓性導電部材29と、可撓性導電部材29の他端側に接続される中継端子30とを備える。
第2端子23は、図11に示すように、相手側コネクタCNの端子に接続される端子接続部24と、端子接続部24に一体に連なり可撓性導電部材29の一端側が接続される連結接続部28とを有する。
端子接続部24は、角筒状の筒部の内部に一対の弾性接触片26を有している。一対の弾性接触片26は、筒部の先端部で折り返されて後方側に延出されている。
筒部には、ランス42が係止可能なランス係止部27が筒部を切欠いて形成されている。
連結接続部28は、例えばクローズドバレル形であって、可撓性導電部材29の一端側の包囲しており、可撓性導電部材29の一端側を内側に通した状態で外側からカシメ付けることで連結接続部28が押し潰されて可撓性導電部材29が固定される。
可撓性導電部材29は、柔軟な導体であって、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属細線がメッシュ状に編み込まれた編組線が用いられている。 なお、アルミニウム等以外にも銅又は銅合金の金属細線や、他の可撓性を有する金属を用いることが可能であり、また、編組線以外にも、電線の導体(撚り線等)や、銅箔等の可撓性を有する種々の導電部材を使用することができる。
中継端子30は、丸形端子であって、第1端子19と接続されてハウジング33に固定される被固定部31と、被固定部31に対して屈曲された方向に連なり可撓性導電部材29の他端側が接続される連結接続部32とを有する。
連結接続部32は、一対のカシメ片32Aを有し、可撓性導電部材29をかしめて圧着する。
被固定部31は、連結接続部32の延出方向(前後方向)に対してほぼ直交する延出方向(上下方向)となるように基端部側が屈曲されている。
被固定部31には、ネジ82の軸部が通されるネジ孔31Aが貫通形成されている。
ネジ82は、多角形の頭部とネジ溝を有する軸部とからなる雄ネジ(ボルト)であって、軸部を第1端子19及び中継端子30の各ネジ孔20A,31Aに通してハウジング33の留め部62にネジ留めされる。
なお、本実施形態では、可撓性導電部材29は第2端子23及び中継端子30に圧着されているが、これに限らず、可撓性導電部材29を第2端子23や中継端子30に対して、ろう接(ロウ付けやハンダ付け)や溶接等の種々の公知の接続手段により接続してもよい。
ハウジング33は、図12に示すように、側面視がL字状であって、第1端子19が収容される第1筒部47と、第1筒部47と略直交する方向に延出し、接続部材22が収容される第2筒部56と、第1筒部47及び第2筒部56を連結する連結部60とを有する。
第1筒部47は、図11に示すように、左右一対の第1端子収容室49を有する。
各第1端子収容室49は、円形状のキャビティ50が上下方向に貫通しており、左右方向の中間部が仕切り壁48で仕切られている。
各第1端子収容室49の内周面(内壁)には、図12に示すように、各電線16の外周に密着するゴムリング51が配される。
ゴムリング51の下側には、ゴムリング51が位置ずれしないように保持するリテーナ52が装着されている。
リテーナ52は、複数の分割部材52A,52Aを嵌め合わせて構成されている。リテーナ52の外周には、各第1端子収容室49の内壁に係止してゴムリング51を抜け止めする抜け止め部53が凸設されている。
第1筒部47の背面側(後端部)には、図10に示すように、シールドシェル73を固定するためのシェル固定部54が設けられている。
シェル固定部54は、シールドシェル73の被締結片76,81を載置可能な平坦な面を有し、シールドシェル73のネジ孔76A,81Aの位置にネジ孔55Aを有する留め部55が形成されている。
第2筒部56は、図11に示すように、第2端子23が収容される収容部35を有する。
収容部35は、左右方向に長い長円形状の外周を有し、前方側は段差状に外径が縮径されて前方側に突き出た形状となっている。
収容部35は、内部に左右一対の第2端子収容室37を備えている。
一対の第2端子収容室37は、中間部が仕切り壁38で仕切られており、各第2端子収容室37は、第2端子収容室37を前後方向に貫通するキャビティ39を有する。
キャビティ39の前端には、キャビティ39の内壁から立ち上がる前止まり壁40と、相手側コネクタCNの雄型の端子が挿入される端子挿入孔41とが設けられている。
端子挿入孔41は、上下方向に延びる板面を有する雄端子を挿入可能な大きさで開口している。
前止まり壁40は、第2端子23の前方に設けられ、第2端子23の前方側への移動を規制する。
キャビティ39の内壁からは、前方側に向けて片持ち状に突出するランス42が設けられている。
ランス42には、第2端子23におけるランス係止部27に係止する係止凸部43が設けられている。
第2筒部56は、後端に開口部56Bを有し、第2筒部56の外周には、シールリング85が装着される装着溝59が環状に凹設されている。
連結部60には、図10に示すように、第1端子19と中継端子30とをハウジング33に固定する端子固定部61が左右一対設けられている。
各端子固定部61は、中継端子30における下方に屈曲された被固定部31(固定する端子の被固定部)を載置可能な平坦な面を有し、被固定部31の上側(後側)に第1端子19の被固定部20が重ねられる。
端子固定部61には、第1端子19及び中継端子30のネジ孔20A,31Aの位置にネジ孔を有し、ネジ82の軸部に螺合してネジ留め可能な留め部62が形成されている。
第2筒部56の後端部には、保護カバー69が取り付け可能なカバー取付部67が形成されている。
カバー取付部67の外面側には、図11に示すように、カバー係止凸部68が形成されている。
カバー係止凸部68は、前端が第2筒部56の外面から段差状に突出し、後方側が傾斜状に突出寸法が小さくなる傾斜面を有する。
保護カバー69は、左右方向に長い長円形状であって、第2筒部56の後端の開口部56Bを閉塞する長円形の板状部の周縁に環状部70が形成されており、環状部70の内側は、格子状の補強部により補強されている。
環状部70の外周には、ゴムリング72が装着されている。
環状部70の外方側には、前方側に突出する係止枠71が環状部70と一体に形成されている。
係止枠71は、内部に矩形状の係止孔71Aが形成されており、係止孔71Aの孔縁にカバー係止凸部68が係止される。
シールドシェル73は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属製であって、図12に示すように、ハウジング33の下方側を覆う第1シェル74と、ハウジング33の上方側を覆う第2シェル78とを有する。
第1シェル74は、左右方向に長い長円の筒状であって、筒状部75と、筒状部75から上方に延出された第1被締結片76を有する。
第1被締結片76は、筒状部75の背面から上方に延出されており、第1被締結片76の中心部には、円形状のネジ孔76Aが貫通形成されている。
第2シェル78は、ハウジング33の背面形状に応じた凹状に形成されたシールド部79と、シールド部79の上面に連なりシールドケース11の被取付部12に取付けるための取付部80と、シールド部79の後端面に連なって下方に突出する第2被締結片81とを備える。
取付部80は、左右一対の円形状の取付孔80Aが形成されている。
第2被締結片81は、図10に示すように、シールド部79の下方に帯状に延出され、円形状のネジ孔81Aが貫通形成されており、ネジ孔81Aにネジ83の軸部を通して留め部55にネジ留めすることにより、第1シェル74と第2シェル78との間が電気的に接続された状態でハウジング33に固定される。また、シールドシェル73は、シールドケース11の被取付部12に固定されるため、ハウジング33がシールドケース11に対して固定されるとともに、このハウジング33に固定される第1端子19及び中継端子30の位置もシールドケース11に対して固定される。
次に、コネクタの製造方法について説明する。
2本の電線16をゴムリング51及び第1シェル74に挿通した後に、各電線16の端末に第1端子19を圧着して端子付き電線15を形成する。
また、可撓性導電部材29の一端側に第2端子23を圧着し、他端側に中継端子30を圧着して接続部材22を形成する(図12参照)。
そして、ハウジング33のキャビティ39に接続部材22の第2端子23を後方から挿入し、第2端子23がキャビティ39の正規位置まで挿入されると、ランス42が復元変形してランス係止部27に係止されることで第2端子23が抜け止めされる。
次に、中継端子30の被固定部31をハウジング33の端子固定部61に載置する。
次に、ハウジング33の端子固定部61に載置された中継端子30の被固定部31の上に、第1端子19の被固定部20を重ねる。
また、ゴムリング51を第1筒部47の下端の開口部47Aから嵌め入れ、更にその下にゴムリング51を保持するようにリテーナ52を装着する。
第1端子19及び中継端子30の各ネジ孔20A,31Aにネジ82を通してハウジング33の留め部62にネジ留めし、第1端子19及び中継端子30をハウジング33に固定する(図11参照)。
次に、カバー取付部67に保護カバー69を取り付け、係止枠71をカバー係止凸部68に係止させる。これにより、第2筒部56の開口部56Bが閉塞される。
次に、電線16を通しておいた第1シェル74をハウジング33の第1筒部47に外嵌するように装着する。また、ハウジング33の背面側から第2シェル78を装着すると各被締結片76,81が重なる。
そして、各被締結片76,81のネジ孔76A,80Aにネジ83を通してハウジング33の留め部55にネジ留めすると、第1シェル74及び第2シェル78からなるシールドシェル73がハウジング33に固定された状態となる。
本実施形態の構成によれば以下の作用・効果を奏する。
(1)本実施形態によれば、電線16の振動等による影響を、第1端子19と第2端子23を接続する可撓性導電部材29で吸収することが可能となり、電線16の振動等による影響が第1端子19から相手側コネクタCNの端子に接続される第2端子23に与えられることを抑制できる。よって、電線16の振動等により相手側コネクタとの接続に不具合が生じることを防止することが可能となる。
同様に、樹脂と金属の線膨張率の差によって第1端子と第2端子の接点が摺動して摩耗するような場合においても、可撓性導電部材29がサスペンションのように伸縮することによって摩耗を防止できる。さらに、第2端子が正規の姿勢に対してねじれているような場合に、第1端子と第2端子を無理に接続させようとすると、第1端子が第2端子のねじれ姿勢に追従しきれずに片当たりが発生することが考えられる。このような場合においても、可撓性導電部材29が第2端子23のねじれを吸収することにより片当たりをなくして、第1端子19と第2端子23の接点における接触面積を確保することができる。
(2)可撓性導電部材29は、一端側が第2端子23に接続されており、可撓性導電部材29の他端側に接続されるとともに、第1端子19に接続される中継端子30を備え、中継端子30及び第1端子19は、ハウジング33に固定されている。
このようにすれば、第1端子19及び中継端子30がハウジング33に固定されているため、電線16の振動等が生じたとしても、ハウジング33に固定された部分で振動等による影響を遮断することが可能になり、より確実に電線16側の振動等により第2端子23との接続に不具合が生じることを防止できる。
(3)第1端子19及び中継端子30は、それぞれネジ孔20A,31Aが形成されており、共通のネジ82でハウジング33に各ネジ孔20A,31Aを通してネジ留めして固定されている。
このようにすれば、例えば、第1端子19及び中継端子30をそれぞれ個別にハウジング33にネジ留めする場合と比較して、構成を簡素化することができる。
(4)ハウジング33は、シールドシェル73で覆われており、シールドシェル73は、機器のシールドケース11に固定されるものであり、シールドシェル73は、ハウジング33に対してネジ留めして固定されている。
このようにすれば、シールドシェル73を介してハウジング33の位置を固定することができる。
(5)シールドシェル73は、ハウジング33の所定の範囲を覆う第1シェル74と、ハウジング33における第1シェル74で覆われない部分を覆う第2シェル78とを備え、第1シェル74及び第2シェル78は、それぞれネジ孔76A,81Aが形成されており、共通のネジ83で各ネジ孔76A,81Aを通してハウジング33に固定されている。
このようにすれば、第1シェル74及び第2シェル78を個別にハウジング33にネジ留めする場合と比較して、構成を簡素化することが可能になる。
<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、第1端子19及び中継端子30がネジ82でハウジング33に固定される構成であったが、これに限らず、第1端子19及び中継端子30がネジ82で固定されていない構成としてもよい。例えば、第1端子19及び中継端子30がランス等により所定の範囲内に固定されているようにしてもよい。このように第1端子19及び中継端子30が固定されていなくても第1端子19と第2端子23の間に可撓性導電部材29が配されることで、電線16の振動等による影響が相手側コネクタCNの端子に接続される第2端子23に与えられることを抑制できる。
(2)第1端子19、第2端子23、中継端子30の形状は、上記実施形態の構成に限られず、公知の他の形状の端子を用いることが可能である。
(3)上記実施形態では、シールドシェル73は、第1シェル74と第2シェル78とから構成されたが、これに限られない。例えば、一部材からなるシールドシェルでハウジング33の背面側を覆うようにしてもよい。
(4)上記実施形態では、電線16は、2本としたが、これに限らず、1本、又は、3本以上であってもよい。
(5)上記実施形態では、第1端子19及び中継端子30を1つのネジ82でネジ留めする構成としたが、これに限らず、第1端子19及び中継端子30をそれぞれ異なるネジでハウジング33にネジ留めするようにしてもよい。また、第1シェル74と第2シェル78についても、1つのネジ83でネジ留めする構成としたが、これに限らず、第1シェル74と第2シェル78をそれぞれ異なるネジでハウジング33にネジ留めするようにしてもよい。
(6)上記実施形態では、本発明のコネクタ10は、車両のインバータやモータ等からなる機器に設けられる機器側のコネクタに取り付けられる電線の端末部のコネクタとしたが、これに限られず、インバータ装置やモータ以外の他の機器に取り付けられる電線の端末部のコネクタとしてもよい。
(7)上記実施形態では、コネクタ10は、シールドケース11に取り付けられるものとしたが、これに限らず、例えば、シールド機能を有さないケースに取り付けられるものであってもよい。
(8)上記実施形態では、ネジ82,83をハウジング33の留め部62,55に直接ネジ留めする構成としたが、これに限られない。例えば、ハウジングにナットを埋設して固定し、ハウジングに固定されたナットにボルト締めすることで、端子19,30やシェル74,78をハウジング33に固定するようにしてもよい。
10…コネクタ
11…シールドケース
12…被取付部
15…端子付き電線
16…電線
19…第1端子
20…被固定部
20A…ネジ孔
22…接続部材
23…第2端子
24…端子接続部
29…可撓性導電部材
30…中継端子
31…被固定部
31A…ネジ孔
33…ハウジング
35…収容部
37…第2端子収容室
39…キャビティ
47…第1筒部
47A…開口部
49…第1端子収容室
50…キャビティ
54…シェル固定部
55…留め部
56…第2筒部
56A,56B…開口部
60…連結部
61…端子固定部
62…留め部
69…保護カバー
73…シールドシェル
74…第1シェル
76…第1被締結片
76A…ネジ孔
78…第2シェル
80…取付部
80A…取付孔
81…第2被締結片
81A…ネジ孔
82,83…ネジ
84…取付ネジ
CN…相手側コネクタ

Claims (5)

  1. 電線の端末部に取り付けられるコネクタであって、
    電線の端末部に接続された第1端子と、
    前記第1端子に可撓性導電部材を介して電気的に接続され、相手側コネクタの端子に接続される第2端子と、
    前記第1端子及び前記第2端子を収容するハウジングと、を備えるコネクタ。
  2. 前記可撓性導電部材は、一端側が前記第2端子に接続されており、
    前記可撓性導電部材の他端側に接続されるとともに、前記第1端子に接続される中継端子を備え、
    前記中継端子及び前記第1端子は、前記ハウジングに固定されている請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記第1端子及び前記中継端子は、それぞれネジ孔が形成されており、共通のネジで前記ハウジングに前記各ネジ孔を通してネジ留めして固定されている請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記ハウジングは、シールドシェルで覆われており、
    前記シールドシェルは、機器のケースに固定されるものであり、
    前記シールドシェルは、前記ハウジングに対してネジ留めして固定されている請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のコネクタ。
  5. 前記シールドシェルは、前記ハウジングの所定の範囲を覆う第1シェルと、前記ハウジングにおける前記第1シェルで覆われない部分を覆う第2シェルとを備え、前記第1シェル及び前記第2シェルは、それぞれネジ孔が形成されており、共通のネジで前記各ネジ孔を通して前記ハウジングに固定されている請求項4に記載のコネクタ。
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