JP2017152111A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂部分にクラックが生じることを防ぐ。
【解決手段】本明細書によって開示されるコネクタ１０は、前後に延びる円筒状の端子接続部２１を有する金属製の雄端子と、端子接続部２１の前端開口縁２１Ｃを覆う覆い部４７と、端子接続部２１の後端開口縁２１Ｂを覆う形態で雄端子２０を保持する端子保持部４５と、覆い部４７と端子保持部４５とを繋ぐようにして端子接続部２１内に配される軸部４６とを有する合成樹脂製のハウジング４０とを備え、軸部４６の外周面４８には、端子接続部２１の内周面２６に設けられた被係止部２７と前後方向に係止可能な係止部４９が設けられている構成とした。
【選択図】図４

Description

本明細書によって開示される技術は、雄端子を有するコネクタに関する。

例えば、雄端子と、雄端子を固定するインレットハウジングとを有する充電インレット装置として、特開２０１４−７２１６９号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。

この充電インレット装置の雄端子は、金属製の端子本体に絶縁部材をインサート成形することによって構成されている。端子本体は、前後に長い筒状をなし相手側端子に接続される端子接触部を備えており、絶縁部材は、端子接触部の先端より前方に突出した樹脂製の先端絶縁部と、端子接触部の後端において端子本体を固定する樹脂製の端子保持部と、端子接続部内において先端絶縁部と端子保持部とを繋ぐ前後に長い樹脂製の連通樹脂部とを備えて構成されている。

そして、絶縁部材における端子保持部を、インレットハウジングに設けられた端子保持孔に嵌合させることで、雄端子がインレットハウジングに保持されるようになっている。

特開２０１４−７２１６９号公報

ところで、上記のような充電インレット装置の雄端子によると、相手側端子との接点部分である端子接触部では、通電のオン・オフにより発熱と冷却が繰り返される。ここで、金属と合成樹脂とでは線膨張係数が大きく異なるため、金属に比べて合成樹脂は大きく収縮する。また、合成樹脂の収縮量は、樹脂成形された部分の長さ寸法に線膨張係数を乗じた量となる。したがって、前後に長い連通樹脂部は、冷却される際に、端子接触部内において前後方向に大きく収縮する。すると、連通樹脂部が、先端絶縁部と端子保持部とによって前後方向に引っ張られた状態となって、連通樹脂部が端子接触部内を滑るようにして収縮し、先端絶縁部と連通樹脂部との間や、連通樹脂部と端子保持部との間に応力が集中することで、絶縁部材にクラックが生じてしまう。

本明細書では、樹脂部分にクラックが生じることを防ぐ技術を開示する。

本明細書によって開示される技術は、コネクタであって、前後に延びる筒状の端子接続部を有する金属製の端子と、前記端子接続部の前端面を覆う覆い部と、前記端子接続部の後端面を覆う形態で前記端子を保持する端子保持部と、前記覆い部と前記端子保持部とを繋ぐようにして前記端子接続部内に配される軸部とを有する樹脂製のハウジングとを備え、前記軸部には、前記端子接続部に設けられた被係止部と前後方向に係止可能な係止部が設けられている構成とした。

このような構成によると、軸部が冷却されて収縮し、軸部が覆い部と端子保持部とによって前後方向に引っ張られる際に、端子接続部の被係止部と軸部の係止部とが前後方向に係止することで、軸部が端子接続部内において前後方向に滑ることが抑制される。これにより、覆い部および端子保持部と軸部との間に応力が集中することを抑制し、樹脂製のハウジングにクラックが生じることを抑制することができる。

本明細書によって開示されるコネクタは、以下の構成としてもよい。
前記被係止部は、前記端子接続部の内周面に凹状に設けられており、前記係止部は、前記被係止部内に進入するように前記軸部の外周面から径方向外側に突出して設けられている構成にしてもよい。
このような構成によると、凹状の被係止部内に係止部が進入した状態となっているから、軸部が端子接続部内において前後方向に滑ることが抑制される。

ところで、例えば、軸部の係止部と端子係止部の被係止部とを係止させる構成として、端子接続部の内面から内側に向かって突出する被係止部を叩き出しによって形成し、軸部の外面に、被係止部と前後に係止可能な凹状の係止部を形成する構成も考えられる。
しかしながら、例えば、叩き出しによって端子接続部の内面に突状の被係止部を設ける場合、端子接続部の外面を叩くことで端子接続部の外面に凹みを形成がれてしまい、相手側端子との接続信頼性が低下してしまう。

ところが、上記の構成によると、端子接続部をプレスなどによって加工する際に、凹状の被係止部を形成することができるから、端子接続部の外面を傷つけずに容易に被係止部を形成することができる。

前記被係止部は、前記係止部と前記端子接続部の周方向に係止可能とされている構成としてもよい。
このような構成によると、端子接続部内において軸部が径方向に滑ることも抑制されるから、端子接続部内において軸部が周方向に捻れた状態になることを抑制し、樹脂製のハウジングにクラックが生じることをさらに抑制することができる。

前記被係止部は、後方から前方に向かって螺旋状に延びる複数の係止溝によって構成されており、前記係止部は、前記係止溝に対応するように後方から前方に向かって螺旋状に延びる複数の係止リブによって構成されている構成にしてもよい。

このような構成によると、例えば、端子接続部内に樹脂を充填して軸部を形成する際に、係止部の係止リブを構成する樹脂が係止溝内へ後方から前方に向かって円滑に進入するから、例えば、被係止部を複数の穴によって構成し、複数の穴に樹脂を進入させて係止部を形成する場合に比べて、製造効率を向上させることができる。

本明細書によって開示される技術によれば、樹脂部分にクラックが生じることを防ぐことができる。

コネクタの正面図 同側面図 同底面図 図１のＡ−Ａ線断面図 端子の正面図 同平面図 図６のＢ−Ｂ線断面図 端子を展開した状態を示す平面図 端子の変形例であって、端子を展開した状態を示す平面図

＜実施形態＞
本明細書に開示された技術における一実施形態について図１から図８を参照して説明する。
本実施形態は、例えば、電気自動車やハイブリッド車などの車両に搭載された機器などに取り付けられる雄コネクタ１０であって、この雄コネクタ１０には、図示しない雌コネクタが前方から嵌合されるようになっている。

雄コネクタ１０は、図１、図３および図４に示すように、一対の雄端子（「端子」の一例）２０と、一対の雄端子２０を保持するハウジング４０とを備えて構成されている。
各雄端子２０は、図８に示すような導電性に優れた金属板材をプレスなどによって加工することにより形成されており、図６に示すように、前後方向に細長い端子接続部２１と、機器に設けられた図示しない機器側端子が接続される機器側接続部２３と、端子接続部２１と機器側接続部２３とを繋ぐ繋ぎ部２２とを備えて構成されている。

端子接続部２１は、金属板材に曲げ加工を施すことにより、図５および図６に示すように、金属板材の側縁部２１Ａを互いに突き合わせた略円筒状に形成されており、端子接続部２１内には、図５および図７に示すように、前後方向に貫通する貫通孔２４が設けられている。

端子接続部２１の外周面２５には、雌コネクタに設けられた図示しない雌端子が弾性的に接触可能とされており、端子接続部２１の外周面２５に雌端子が弾性的に接触することで雄端子２０と雌端子とが電気的に接続されるようになっている。

機器側接続部２３は、図６に示すように、略矩形の平板状をなしており、機器側接続部２３には、板厚方向に貫通するボルト挿通孔２３Ａが設けられている。機器側接続部２３は、ボルト挿通孔２３Ａに図示しないボルトを挿通し、機器側端子とボルト締結されることで、機器側端子と電気的に接続されるようになっている。なお、機器側接続部２３は、図３に示すように、端子接続部２１の軸心から横方向に偏心して設けられており、一対の雄端子２０における機器側接続部２３は、互いに離れる方向に偏心した構成となっている。

ハウジング４０は、合成樹脂製であって、図３および図４に示すように、一対の雄端子２０を埋設するようにしてインサート成形によって形成されている。また、ハウジング４０は、図１および図４に示すように、前方に向かって開口するフード部４１と、フード部４１の後端に連なって設けられた端子保持部４５とを備えて構成されている。
フード部４１は、奥壁４１Ａを有する長円形の筒状に形成されており、フード部４１内には、雌コネクタが前方から嵌合可能とされている。

フード部４１の外周面４１Ｂには、図１、図３および図４に示すように、径方向外側に突出する板状の固定部４２が設けられており、この固定部４２には、図示しない固定ボルトが挿通可能な金属製のカラー４３が埋設されている。また、フード部４１の外周面４１Ｂにおける固定部４２の前後両側には、図２から図４に示すように、図示しないシールリングが装着される一対の装着溝４４が設けられている。

端子保持部４５は、図２から図４に示すように、フード部４１の後端から後方に延出された形態とされており、端子保持部４５には、一対の雄端子２０が横方向に並んだ状態で埋設されている。端子保持部４５には、一対の雄端子２０における端子接続部２１の後端部から機器側接続部２３の前端部までが埋設されており、端子保持部４５の後端部の下面には、端子保持部４５から露出した一対の雄端子２０の機器側接続部２３が配置されている。したがって、端子接続部２１の後端開口縁２１Ｂは、端子保持部４５によって後方から覆われている。

一方、端子保持部４５から前方に突出する一対の雄端子２０の端子接続部２１は、図４に示すように、横方向に並んだ状態でフード部４１の奥壁４１Ａからフード部４１内に突出しており、フード部４１の奥壁４１Ａには、端子接続部２１の貫通孔２４内に配される一対の軸部４６が設けられている。

各軸部４６は、ハウジング４０をインサート成形によって形成する際に、端子接続部２１の貫通孔２４内に充填される樹脂によって略円柱状に形成されている。また、各軸部４６は、その内周面４８が端子接続部２１の内周面２６に全周に亘って密着するように端子接続部２１の全長に亘って設けられている。

軸部４６の前端には、端子接続部２１の前端開口縁２１Ｃを前方から覆う覆い部４７が設けられており、覆い部４７は、端子接続部２１に手指が触れることを防ぐ役割を果たしている。言い換えると、覆い部４７は、図４に示すように、端子接続部２１の貫通孔２４内に配された軸部４６を介して端子保持部４５と繋がれている。

さて、雄端子２０の端子接続部２１における内周面２６には、図４に示すように、複数の係止溝２７Ａからなる被係止部２７が設けられており、ハウジング４０の軸部４６の外周面４８には、それぞれの係止溝２７Ａ内に対応して設けられた複数の係止リブ４９Ａからなる係止部４９が設けられている。

被係止部２７の各係止溝２７Ａは、雄端子２０を形成する前の展開状態では、図８に示すように、後方から前方に向かうほど横方向に傾斜して延びた形態とされており、端子接続部２１を円筒状に形成することで、図７に示すように、後方から前方に向かって延びる螺旋状に構成されている。

一方、係止部４９の係止リブ４９Ａは、後方から前方に向けて螺旋状に延びる形態とされており、図４に示すように、対応する係止溝２７Ａ内に進入すると共に係止溝２７Ａ内に密着した状態となっている。

したがって、端子接続部２１と軸部４６とは、図４に示すように、被係止部２７における複数の係止溝２７Ａと係止部４９における複数の係止リブ４９Ａとが前後方向および周方向にそれぞれ係止することで、互いに前後方向および周方向に位置ずれし難くなっている。

本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、雄コネクタ１０の製造方法について簡単に説明し、続けて雄コネクタ１０の作用および効果について説明する。
まず、導電性に優れた金属板材をプレスによって打ち抜き、図８に示すような
展開された状態の雄端子２０を形成する。ここで、端子接続部２１の内周面２６を構成する部分には、金属板材を打ち抜く際に、プレス加工によって後方から前方に向かうほど横方向に傾斜する複数の係止溝２７Ａを形成する。

次に、金属板材に曲げ加工を行うことで、側縁部２１Ａを互いに突き合わせた円筒状の端子接続部２１を形成する。これにより、図７に示すように、端子接続部２１の内周面２６に螺旋状の複数の係止溝２７Ａからなる被係止部２７が設けられた雄端子２０が完成する。

したがって、本実施形態によると、例えば、端子接続部の内周面に突状の被係止部を叩き出しによって形成する場合に比べて、端子接続部２１の外周面２５に凹みが生じることを防ぎつつ、端子接続部２１の内周面２６に被係止部２７を設けることができる。

雄端子２０が形成されたところで、雄端子２０を図示しない成形金型内に配置して型閉じする。そして、成形金型内に溶融した樹脂を注入する。
ここで、雄端子２０の外周には、雌コネクタとほぼ同じ形状の成形金型が配されており、成形金型内に樹脂が注入されると、雄端子２０における端子接続部２１の貫通孔２４内に樹脂が後方から進入する。また、貫通孔２４内に樹脂が進入する際、螺旋状の係止溝２７Ａ内に樹脂が後方から前方に向けて円滑に進入する。 そして、樹脂の注入後、樹脂を冷却することで、一対の雄端子２０がインサート成形によりハウジング４０内に埋設された雄コネクタ１０が完成する。

つまり、本実施形態によると、被係止部２７の係止溝２７Ａ内に樹脂を円滑に進入させやすくなっているから、例えば、端子接続部の内周面に形成された複数の穴に樹脂を進入させる場合比べて、雄コネクタ１０の製造効率を向上させることができる。

そして、以上のように製造された雄コネクタ１０は、雌コネクタと嵌合されることで、雄端子２０と雌端子とが電気的に接続される。
ここで、本実施形態の雄コネクタ１０では、通電のオン・オフにより雌端子との接点部分である雄端子２０の端子接続部２１において発熱と冷却が繰り返される。そして、この冷却過程では、金属と合成樹脂との線膨張係数違いにより、端子接続部２１の貫通孔２４内に配された軸部４６が、端子接続部２１よりも大きく収縮する。また、このときの軸部４６の収縮量は、軸部４６の長さ寸法に線膨張係数を乗じた量となるため、軸部４６は、覆い部４７と端子保持部４５とによって前後方向や周方向に引っ張られることになる。

このため、軸部４６が、端子接続部２１内を前後方向や周方向に滑るように変位し、覆い部４７および端子保持部４５と軸部４６との間に応力が集中することで、ハウジング４０にクラックが生じてしまうことが懸念される。

ところが、本実施形態によると、端子接続部２１の内周面２６に設けられた被係止部２７の複数の係止溝２７Ａと、軸部４６の外周面４８に設けられた係止部４９の複数の係止リブ４９Ａとが密着して前後方向および周方向に係止する。
つまり、軸部４６が端子接続部２１内において踏ん張った状態となることで、前後方向および周方向に滑るようにして変位することが抑制される。これにより、覆い部４７および端子保持部４５と軸部４６との間に応力が集中することを防ぎ、ハウジング４０にクラックが生じることを防ぐことができる。

ところで、例えば、軸部の係止部と端子係止部の被係止部とを係止させる構成として、端子接続部の内周面に突状の被係止部を叩き出しによって形成し、軸部の外周面に被係止部と係止可能な凹状の係止部を形成する構成も考えられる。
しかしながら、叩き出しによって端子接続部の内周面に突状の被係止部を設ける場合、端子接続部の外周面に凹みが形成されることになり、雌端子との接続信頼性が低下してしまう。

ところが、本実施形態によると、プレスによって金属板材を打ち抜く際に、端子接続部２１を構成する金属板材の表面に係止溝２７Ａを形成するから、例えば、叩き出しによって突状の被係止部を設ける場合に比べて、端子接続部２１の外周面２５に凹みを設けずに、かつ、容易に複数の係止溝２７Ａからなる被係止部２７を形成することができる。これにより、雌端子との接続信頼性を低下させずにハウジング４０にクラックが生じることを防ぐことができる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、係止溝２７Ａを螺旋状に構成した。しかしながら、これに限らず、図９に示すように、雄端子を形成する前の展開状態において、係止溝１２７を前後方向に傾斜させることなく横方向に直線的に延びた形状に構成してもよい。また、雄端子を形成する前の展開状態において、係止溝を、格子状や波形状などに構成してもよい。

（２）上記実施形態では、雄端子２０の機器側接続部２３を機器側端子とボルト締結させる構成にした。しかしながら、これに限らず、雄端子の機器側接続部を機器側端子と溶着させる構成にしてもよく、機器側接続部を機器から延びる電線に圧着させる構成にしてもよい。

（３）上記実施形態では、ハウジング４０の端子保持部４５に一対の雄端子２０が保持された構成にした。しかしながら、これに限らず、端子保持部に雄端子が１つや３つ以上保持された構成にしてもよい。
（４）上記実施形態では、雄端子２０の端子接続部２１を円筒状に構成した。しかしながら、これに限らず、端子保持部を角筒状に構成してもよい。

１０：コネクタ
２０：雄端子（「端子」の一例）
２１：端子接続部
２６：端子接続部の内周面
２７：被係止部
２７Ａ：係止溝（「被係止部」の一例）
４０：ハウジング
４５：端子保持部
４６：軸部
４７：覆い部
４８：軸部の外周面
４９：係止部
４９Ａ：係止リブ（「係止部」の一例）

Claims (4)

1. 前後に延びる筒状の端子接続部を有する金属製の端子と、
   前記端子接続部の前端面を覆う覆い部と、前記端子接続部の後端面を覆う形態で前記端子を保持する端子保持部と、前記覆い部と前記端子保持部とを繋ぐようにして前記端子接続部内に配される軸部とを有する樹脂製のハウジングとを備え、
   前記軸部には、前記端子接続部に設けられた被係止部と前後方向に係止可能な係止部が設けられているコネクタ。
2. 前記被係止部は、前記端子接続部の内周面に凹状に設けられており、前記係止部は、前記被係止部内に進入するように前記軸部の外周面から径方向外側に突出して設けられている請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記被係止部は、前記係止部と前記端子接続部の周方向に係止可能とされている請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記被係止部は、後方から前方に向かって螺旋状に延びる複数の係止溝によって構成されており、
   前記係止部は、前記係止溝に対応するように後方から前方に向かって螺旋状に延びる複数の係止リブによって構成されている請求項３に記載のコネクタ。

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