JP2017539067A - ワイヤ端を端子に接続するためのコネクタ - Google Patents

Abstract

少なくとも１つのワイヤ４０の端を、少なくとも１つの端子ピン７０を備える端子４に電気的に接続するためのコネクタ２０は、少なくとも１つのワイヤ４０の端を受けるコネクタ筐体２１，３０と、少なくとも１つのワイヤ４０の端をコネクタ筐体２１，３０の中に固定する手段と、を備え、コネクタ筐体２１，３０は少なくとも１つの端子ピン７０がコネクタ筐体２１，３０の内部に進入して少なくとも１つのワイヤ４０の端と電気的に接触することを可能とする通路を備え、コネクタ２０は、更に、コネクタ筐体２１，３０を閉じる取り外し可能カバー２１であって、少なくとも１つのワイヤ４０の端をコネクタ筐体２１，３０と取り外し可能カバー２１との組立体１０内に封入する取り外し可能カバー２１とを更に備え、コネクタ筐体２１，３０及び取り外し可能カバー２１は、少なくとも１つのワイヤ４０を受けて固定する少なくとも１つの溝２２を画定し、少なくとも１つの溝２２は部分的に開口しており、少なくとも１つのワイヤ４０を溝２２の中に、溝２２の開口部を介して進入することを可能にする。【選択図】 図２

Description

本発明は、電気モータと、車などの車両用冷却システムのコンプレッサと、を備える組立体を、電源に電気的に接続するために適合されるコネクタに関する。より具体的には、本発明は、ワイヤ端を端子に電気的に接続するためのコネクタに関し、コネクタは少なくとも１つのワイヤの端を受ける筐体と、筐体内にワイヤ端を固定する手段とを備える。

本発明に係るコネクタは、自動車の冷媒回路内で用いられるように適合される。コネクタは特に、電気的に駆動されるコンプレッサを電源に接続するように適合される。

従来、このコンプレッサは機械式のものであり、その回転は車両の内燃機関に接続されるベルト又はプーリーによって駆動される。ハイブリッド車、つまり、内燃機関と電気モータとが連結される車両、又は完全な電気自動車の台数は、内燃機関に用いられる化石燃料の欠乏のために常に増加している。

内燃機関の場合に、コンプレッサに動力を与えるために通常利用可能である機械的エネルギーは、ハイブリッド車ではそれほど利用されておらず、完全な電気自動車の場合は全く存在さえもしない。
また、全体的な効率性の理由で、ハイブリッド車又は電気自動車でコンプレッサを駆動させる好適な解決策は、ベルト又はプーリーに代えて電気モータである。

複雑な要素であるのが、メーカーの特定の車両モデルを、第１のバージョンでは機械式コンプレッサが設けられた内燃機関を有して発売され、第２のバージョンでは電気式コンプレッサの使用を要する電気推進型エンジンを有して発売され得ることである。

これらの２つの種類、機械式及び電気気のコンプレッサは、異なる潤滑剤の使用を必要とする異なる技術に基づいている。電気式コンプレッサでの高電位の存在は、機械式コンプレッサに用いられる従来の潤滑剤よりも優位な絶縁特性を有する誘電体潤滑剤の使用を必要とする。誘電体潤滑剤は、機械式コンプレッサに用いられる従来の潤滑剤よりも高価である。また、両方の潤滑剤が同一の製造プラットホーム上で製造される異なる型の車両で用いられる場合、メーカーは、車両の組立中に両方の種類の潤滑剤の存在及び使用を管理しなければならない。

車両における冷媒回路内での潤滑剤の使用、又は車両の製造及び組立中のいかなる問題をも避けるために、本発明は、機械式コンプレッサ用の電気モータを電源に接続するための電気的接触及び封止の両方を備えたコネクタを提案する。本目的は、前記電気モータの使用を、従来の非誘電体潤滑剤を備える環境下で可能とすることである。

従来技術では、コネクタ内にワイヤガイドを介して導入された複数のワイヤを備える特定の封止されたコネクタを使用することが知られており、ワイヤは前記ワイヤの端上にクランプで留められた接続部を備える。組立工程中に、コネクタ内の接続部は、コネクタに設けられる通路と正しく整列されて、端子がコネクタに進入し、接触部と電気的に接触するようにしなければならない。各通路には適切な封止が施さなければならない。前記周知のコネクタの製造は比較的時間を要し、よって、比較的高価である。

産業、特に自動車産業では、車のパーツの性能を改善させて製造時間及び製造コストを削減する必要が常にある。
したがって、電気的に駆動されるコンプレッサに電気的に接続するように特に適合される、改善されたコネクタの需要があるように見受けられる。

一態様において、本発明は、少なくとも１つのワイヤ端に少なくとも１つの端子ピンを備える端子を電気的に接続するコネクタを対象としており、
前記コネクタは、
少なくとも１つのワイヤ端を受けるように適合されるコネクタ筐体と、
少なくとも１つのワイヤ端をコネクタ筐体内に固定する手段と、を備え、
前記コネクタ筐体は、少なくとも１つの端子ピンがコネクタ筐体の内部に進入して少なくとも１つのワイヤ端と電気的に接続することを可能とする通路を備え、
前記コネクタは、前記コネクタ筐体を閉じるように適合される取り外し可能カバーであって、少なくとも１つのワイヤ端をコネクタ筐体と前記取り外し可能カバーとの組立体内に封入する取り外し可能カバーを更に備え、前記コネクタ筐体及び前記取り外し可能カバーは、少なくとも１つのワイヤを受けて固定する少なくとも１つの溝を画定し、少なくとも１つの溝は部分的に開口しており、少なくとも１つのワイヤが溝の中に、溝の前記開口部を介して進入することを可能とする。

本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの溝の開口部には、少なくとも１つのワイヤが少なくとも１つの溝の中に進入するのを容易にするための面取りを有する。

本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの溝は取り外し可能カバー内に設けられ、コネクタ筐体及び取り外し可能カバーの組立て後に、コネクタ筐体は少なくとも１つの溝の開口部を少なくとも部分的に閉じるように適合される。

本発明の実施形態によれば、取り外し可能カバーは、コネクタ筐体内の少なくとも１つのワイヤ端に留められる接触部を受ける手段が設けられる。

本発明の実施形態によれば、取り外し可能カバーは、少なくとも１つの開口を有するガスケットを備え、ガスケットの少なくとも１つの開口がコネクタ筐体内の通路と並ぶように、ガスケットが取り外し可能カバー内に配置されるように適合し、ガスケットは、少なくとも１つのスリーブの周りに、端子ピンをコネクタ筐体内に受けた後に封止部を端子ピン周りに形成するように適合される。

本発明の実施形態によれば、ガスケットはゴムなどの可撓性材料を備える。

本発明の実施形態によれば、コネクタの取り外し可能カバーはガスケットのための配置手段を設けており、前記配置手段は突起部を備え、ガスケットは前記突起部を受けるための対応する配置孔を備える。

本発明の実施形態によれば、取り外し可能カバーはガスケットを受けるように適合される凹部を備え、ガスケットは少なくとも部分的に前記凹部を埋める、対応する形態を有する。

本発明の実施形態によれば、取り外し可能カバーの凹部及びガスケットは非対称の形状を有する。

本発明の実施形態によれば、コネクタ筐体は取り外し可能カバーの凹部を閉じ、ガスケットを凹部の中に、コネクタ筐体と取り外し可能カバーとの間に固定することを可能とするように適合される。

例として、以下の添付の図面を参照する。
図１は、本発明に係るコネクタを備える、電気モータとコンプレッサとの組立体の概略図である。 図２は、例示的な実施形態に係る本発明に係るコネクタを示す。 図３は、コネクタと端子との間の接続の断面図を示す。 図４は、コネクタ内で封止部として用いられるガスケットの上面図を示す。 図５は、図４に係るガスケットの断面を示す。 図６は、コネクタのワイヤ溝内での位相ワイヤの固定を示す。 図７は、筐体、取り外し可能カバー、及びワイヤ溝の詳細を示す。 図８は、筐体、取り外し可能カバー、及びコネクタの一連の組立を示す。

本発明の特定の実施形態を以下に記載するが、本発明は記載されるものとは別の方法で実施可能であるように理解される。以下の記載および実施例は例示目的であり、限定する意図はない。よって、当業者であれば、本発明への変更が、開示の範疇を逸脱することなく、記載の通りに行われ得ることは明らかであろう。

図１は組立体１０の概略図を示す。典型的には、組立体１０は、熱力学回路、例えば車などの車両に用いられる冷却又はヒータ回路に用いることができる。組立体１０は、機械式コンプレッサ２に接続される電気モータ１を備える。組立体１０は、モータ１及び機械式コンプレッサ２を動作させるための制御モジュール３を更に備える。組立体は、モータを制御モジュール３にしっかりと、かつ電気的に接続する端子４を備える。図１では、端子４は、例として、電気的な接触を得るために３つの端子ピンを備える。壁部材５は、モータ１周りの特定の封止された領域を画定する。図３により詳細に示すように、端子４は壁部材５内に突出する。

本開示では、用語「端子」及び「端子ピン」が用いられる。用語「端子」は、コンプレッサから突出し、コネクタを固定することができるプラグのことを指す。用語「端子ピン」は、電気的な接触を得るために適合される端子の金属部分を指す。

図２は、コネクタ筐体３０を備える、本発明に係るコネクタ２０を示す。複数の接触部（コネクタ筐体３０の透過性によって可視化）が、コネクタ筐体３０の中に位置する。各接触部は、モータ位相ワイヤなどのワイヤ端（図示せず）に留められてもよい。コネクタ２０は、端子４に接続するように適合される。コネクタ２０が端子４に固定されると、端子４の各端子ピンはコネクタ２０内の接触部と電気的に接触する。

また、コネクタ２０は、コネクタ筐体３０内に接触部を保持し、対応する位置で接触部を受けるための取り外し可能カバー２１を備える。コネクタ筐体３０及び取り外し可能カバー２１は、取り外し可能カバー２１をコネクタ筐体３０上に、例えば、スナップフィットによって固定することを可能とするように適合される。また、取り外し可能カバー２１は、複数の溝２２、例えば３つの溝を備え、対応する数の位相ワイヤがコネクタ２０に進入するのを可能とする。図６でより詳細に示すように、溝２２は開口端などの開口部を備え、溝２２内への位相ワイヤの組み付けを容易化する。よって、取り外し可能カバー２１の構造は、ワイヤが溝２２内の正しい位置に受けられて固定されることを保証する。取り外し可能カバー２１及びコネクタ筐体３０は、位相ワイヤ４０を溝２２内に保持するために、溝２２の開口端を少なくとも部分的に閉じるように形成される。コネクタ筐体３０及び取り外し可能カバー２１の組立体は、溝２２内で受けられるワイヤ周りで改善された絶縁距離を与える。このことは、図７を参照してより詳細に説明する。

図３では、コネクタ２０と端子４との間の接続の断面を示す。端子４は、壁５を通した完全封止の接続を確実とし、３つの端子ピン７０のセットを備える。図３は２つの端子ピン７０しか示していない。各端子ピン７０は、概してガラスからなる絶縁体５１を備える。絶縁体５１は、各端子ピン７０と端子プレート５３との間の漏電及び電気的接触を防止する。各端子ピン７０の突出端は、壁部材５とコネクタ２０との間の正確な距離を判定するスリーブ５２を更に備える。スリーブ５２は概してセラミック材料からなる。

コネクタ２０は端子ピン７０の突出端に固定されるように適合され、端子４と複数のワイヤ４０との間の電気的な接触を可能とする。各ワイヤ４０の端には、接触部４１が設けられる。接触部４１は通常、ワイヤ４０の端に留められており、端子ピン７０と接触して電気的接触を可能とするように適合される。

取り外し可能カバー２１内には、ガスケット６０又はインサートを受けるための凹部２４がある。凹部２４の形状はガスケット６０の形状に対応し、ガスケット６０を凹部２４内に配置することを可能とする。ガスケット６０は、スリーブ５２周りに適切な封止をもたらすための封止部として機能し、接触部４１と端子プレート５３との間のいかなる電流漏洩をも防止する。ガスケット６０は、ゴムなどの任意の好適な材料を備える。冷却用途でのこの目的のために、ＨＮＢＲ又はＥＰＤＭが一般的に用いられる。図３、図４、及び図５では、ガスケット６０は、３つの端子ピン７０を備える端子４との接触を封止するように適合される。

図４は、ガスケット６０の上面図を示す。ガスケット６０は、本体部６１及び突出唇６２とを有する、非対称の形状を備える。非対称の形状及び突出唇６２の存在によって、ガスケット６０を凹部２４内の１つの正しい位置のみに組み立てるのを可能とする極めて簡単な手段又はポカヨケ形状を与える。このことは、例えば、ガスケット６０を逆さに組み込むことができないことを意味する。

突出唇６２は外から見えるため、コネクタ２０内でのガスケット６０の存在を確認することができる。このことで、ガスケット６０が中にあって適切に配置されていることを確認することを、組立後に視認することを可能とする。

ガスケット６０は３つの開口６３，６４，６５を備え、各開口６３，６４，６５は端子ピン７０及び対応するセラミックスリーブ５２の通過を可能とする。対応する孔６３，６４，６５の大きさ及び位置は、対応する端子ピン７０及びスリーブ５２の位置と一致するように適合される。ガスケット６０は、配置孔６６，６７，６８を更に備える。配置孔６６，６７，６８は、取り外し可能カバー２１内の凹部２４の底に存在する、一致する突出部（図示せず）上に配置されるように適合される貫通孔である。３つの一致する貫通孔６６，６７，６８と突出部（図示せず）とによって、ガスケット６０をコネクタ２０内に適切に配置することが可能となる。

図５では、図４の線Ａ−Ａに沿ってガスケット６０の断面図を示す。図５の断面図は、主開口６４、配置孔６６、及び主孔６４の壁部の具体的な形態を示す。図５は、非対称のガスケット６０が、確実に封止するために、唇６５がコネクタ筐体３０に対向して配置されることを示す。

図６では、コネクタ２０が、３つの異なる位置にある３つの位相ワイヤ４０，４０’，４０”と共に示される。図６は、対応する溝２２内に位相ワイヤ４０，４０’，４０”を組み込む工程中の配置を示す。溝２２が一方の側で開口するため、位相ワイヤ４０，４０’，４０”の組立ては、位相ワイヤ４０，４０’，４０”が対応する溝２２のいずれか１つに押入可能であるために比較的に容易となる。様々な溝２２の開口部は、位相ワイヤ４０，４０’，４０”の外径よりも若干小さめである。よって、各位相ワイヤ４０，４０’，４０”は、所定の力量を用いて溝２２内に押し込まれる。各位相ワイヤ４０，４０’，４０”が溝２２の中にそれぞれ配置されると、位相ワイヤは容易には滑り出ることができない。溝２２は、溝２２に位相ワイヤ４０，４０’，４０”を進入させるのを可能とする約６０°の溝２２の開口部を得るために、それぞれ約３０°の面取りを有する。

溝２２の開口部及び前記溝２２の具体的な径は、ワイヤ４０，４０’，４０”を溝２２内に押し込むことを必要とする。６０°の面取りの存在は、コネクタ２０の組立中に重要な補助を与える。実際に、異なるワイヤ４０，４０’，４０”がそれぞれ、その端に接触部４１を備えるため、ワイヤ４０，４０’，４０”上での接触部４１の固定は、ワイヤ４０，４０’，４０”が溝２２内に固定される前に完了させることができる。よって、従来技術に開示される、貫通孔の形態を有する溝とは対照的に、本発明では、接触部４１を対応するワイヤ端に固定する前にワイヤを溝に進入させて通す必要がない。よって、本発明のような溝２２の開口部は、接触部４１の固定のための技術的な制約を回避することができるようになる。この機能性は、取り外し可能カバー２１が損傷し、それ以上その機能を果たす保証ができなくなった場合の修繕作業を大きく容易にする。

図７は斜視図で、溝２２が位相ワイヤ４０，４０’，４０”を受けるために開いていることを示す。
コネクタ筐体３０及び取り外し可能カバー２１が組み立てられると、コネクタ筐体３０が取り外し可能カバー２１の溝２２の部分ＬＩを被覆し、使用中にワイヤ４０，４０’，４０”を溝２２内に維持する。同時に、カバーが距離Ｌ１にわたって存在することで、いかなる漏洩をも防止するために、中央に配置される接触４１とケースとの間で最小限の距離しか必要としない。図７は、溝２２の長さに対応する長さＬを示す。典型的に、Ｌ１は溝２２の示される長さＬの少なくとも３分の１を被覆する。典型的に、Ｌはおよそ１２．４ミリメートル（ｍｍ）の値を有する。Ｌ１はおよそ５ミリメートル（ｍｍ）の値を有する。

図８は、コネクタ筐体３０及び取り外し可能カバー２１の一連の３つの組立ステップ８０，８２，８４を示す。組立ステップ８０及び８２では、明確化のために、コネクタ筐体３０の一部は以下に記載する特定の要素を示すために除外されている。明確化のために、コネクタの他の要素は図８には示さない。組立ステップ８０では、コネクタ筐体３０及び取り外し可能カバー２１は、組立てを可能とするための位置に配置される。ステップ８０に示すように、取り外し可能カバー２１の内側は、筐体３０の前端３５に接触するように適合される傾斜面２６を備える。組立ステップ８２に示すように、前端３５は、コネクタ筐体３０を前進させることで傾斜面２６によって端位置まで誘導される。組立ステップ８４に示すように、筐体３０及び取り外し可能カバー２１は完全に組み立られる。終端３７は、取り外し可能カバー２１の切欠き２７によって固定される小さな隆起が設けられ、前記終端をスナップロックで固定することを可能とする。

コネクタ２０の役割は、モータ１を制御モジュール３に電気的に接続することである。よって、端子４のセット上での前記コネクタ２０の接続は、端子４がモータ１周りのコネクタ筐体２１の壁部材５を通って通過するために、必須である。本発明のコネクタ２０は、一度コネクタ２０が設置された後に確実な接続を保証するための適切な封止を提供する。

Claims (10)

1. 少なくとも１つのワイヤ４０の端を、少なくとも１つの端子ピン７０を備える端子４に電気的に接続するためのコネクタ２０であって、
   前記コネクタ２０は、
   前記少なくとも１つのワイヤ４０の端を受けるコネクタ筐体３０と、
   前記少なくとも１つのワイヤ４０の端を前記コネクタ筐体３０内に固定する手段と、を備え、
   前記コネクタ筐体３０は、前記少なくとも１つの端子ピン７０が前記コネクタ筐体３０の内側に進入し、かつ前記少なくとも１つのワイヤ４０の端と電気的に接続することを可能とする通路を備え、
   前記コネクタ２０は、
   前記コネクタ筐体３０を閉じる取り外し可能カバー２１であって、前記少なくとも１つのワイヤ４０の端を前記コネクタ筐体３０と前記取り外し可能カバー２１との組立体内に封入する取り外し可能カバー２１を更に備え、前記コネクタ筐体３０及び前記取り外し可能カバー２１は、前記少なくとも１つのワイヤ４０を受けて固定する少なくとも１つの溝２２を画定し、前記少なくとも１つの溝２２は部分的に開口しており、前記少なくとも１つのワイヤ４０が前記溝２２の中に、前記溝２２の前記開口部を介して進入することを可能とするもの。
2. 前記少なくとも１つの溝２２の前記開口部は、前記少なくとも１つのワイヤ４０が前記少なくとも１つの溝２２に進入するのを容易にする面取りを備える、請求項１に記載のコネクタ２０。
3. 前記少なくとも１つの溝２２は、前記取り外し可能カバー２１内に設けられ、前記コネクタ筐体３０及び前記取り外し可能カバー２１の組立て後に、前記コネクタ筐体３０は前記少なくとも１つの溝２２の前記開口部を少なくとも部分的に閉じるように適合される、請求項１又は２に記載のコネクタ。
4. 前記取り外し可能カバー２１は、前記コネクタ筐体３０内の前記少なくとも１つのワイヤ４０の端に留められる接触部４１を受ける手段を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のコネクタ２０。
5. 前記コネクタ２０は少なくとも１つの開口６３，６４，６５を有するガスケット６０を備え、前記ガスケット６０の前記少なくとも１つの開口６３，６４，６５が前記コネクタ筐体３０の前記通路と並ぶように、前記ガスケット６０が前記取り外し可能カバー２１内に配置されるように適合し、前記ガスケット６０は、前記少なくとも１つのスリーブ５２の周りに、前記端子４を前記コネクタ筐体３０内に受けた後に端子ピン７０の周りに封止部を形成するように適合される、請求項１から４のいずれか一項に記載のコネクタ２０。
6. 前記ガスケット６０は、ゴムなどの可撓性材料を備える、請求項５に記載のコネクタ２０。
7. 前記コネクタ２０の前記取り外し可能カバー２１は、前記ガスケット６０のための配置手段を設けており、前記配置手段は突出部を備え、前記ガスケット６０は前記突出部を受けるための対応する配置孔６６，６７，６８を設ける、請求項５又は６に記載のコネクタ２０。
8. 前記取り外し可能カバー２１は、前記ガスケット６０を受けるように適合される凹部２４を備え、前記ガスケット６０は少なくとも部分的に前記凹部２４を埋める、対応する形態を有する、請求項５から７のいずれか一項に記載のコネクタ２０。
9. 前記取り外し可能カバー２１の前記凹部２４及び前記ガスケット６０は非対称の形状である、請求項８に記載のコネクタ２０。
10. 前記コネクタ筐体３０は、前記取り外し可能カバー２１内の前記凹部２４を組立後に閉じ、それにより前記ガスケット６０を前記凹部２４に、前記コネクタ筐体３０と前記取り外し可能カバー２１との間で固定することを可能とするように適合される、請求項８又は９に記載のコネクタ２０。

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