JP2018116896A - コネクタ - Google Patents

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宏幸 松岡
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Abstract

【課題】相手側コネクタの設計変更によって設計を変更することを避けることができるコネクタを提供することを目的とする。【解決手段】機器コネクタ1は、電力回路を中継するためのバスバー51を保持するメインハウジング31と、信号回路を中継するための電線と、電線の端末に接続されたサブコネクタ62とを備えるコネクタ付き電線60と、メインハウジング31から連なり、電線を保持する電線保持部41とを備える。このような構成によれば、電線の端末に接続されたサブコネクタ62を、電線の長さの範囲を限度として自由に配置することができるから、サブコネクタ62と接続される相手側コネクタの位置が変更された場合であっても、それに合わせて機器コネクタ1全体の設計を変更する必要がなくなる。【選択図】図1

Description

本明細書によって開示される技術は、コネクタに関する。
電気自動車やハイブリッド車に搭載されたモータ等の機器を収容する機器ケースに取り付けられるコネクタとして、電力回路を中継する電力用コネクタと、信号用回路を中継する信号用コネクタとが一体化された複合コネクタが知られている。信号用コネクタには、機器ケースの内部に配設された相手側コネクタが接続される(特許文献1参照)。
特開2008−301544号公報
上記のような構成では、例えば機器の設計変更により、サブコネクタと接続される相手側コネクタの位置が変更された場合、それに合わせてコネクタ全体の設計を変更する必要が生じる。
本明細書によって開示されるコネクタは、主回路を中継するためのメイン端子を保持するメインハウジングと、サブ回路を中継するための電線と、前記電線の端末に接続されたサブコネクタとを備えるコネクタ付き電線と、前記メインハウジングから連なり、前記電線を保持する電線保持部とを備える。
上記の構成によれば、電線の端末に接続されたサブコネクタを、電線の長さの範囲を限度として自由に配置することができるから、サブコネクタと接続される相手側コネクタの位置が変更された場合であっても、それに合わせてコネクタ全体の設計を変更する必要がなくなる。
上記の構成において、前記電線保持部と前記電線との間をシールするシール部材を備える。このような構成は、防水性が求められるコネクタに好ましく適用することができる。
上記の構成において、前記電線保持部が、内部に電線を挿通可能な電線挿通部を有し、前記シール部材が、前記電線挿通部の内部に充填されているポッティング材であってもよい。
あるいは、前記電線保持部が、内部に電線を挿通可能な電線挿通部を有し、前記シール部材が、前記電線を緊密に貫通可能な電線貫通孔を有し、前記電線挿通部に嵌め付けられて前記電線と前記電線挿通部の間をシールするゴム栓であってもよい。
あるいは、前記電線が、前記電線保持部に埋設される埋設部分を有し、前記シール部材が、前記埋設部分と前記電線保持部との間に介在する接着剤層であってもよい。
本明細書によって開示されるコネクタによれば、相手側コネクタの設計変更によってコネクタ全体の設計を変更することを避けることができる。
実施形態1の機器コネクタの斜視図 実施形態1の機器コネクタの正面図 実施形態1の機器コネクタの背面図 実施形態1の機器コネクタの平面図 実施形態1の機器コネクタの底面図 図4のA−A線断面図 実施形態2の機器コネクタを図4のA−A線と同一位置で切断した断面図 実施形態3の機器コネクタを図4のA−A線と同一位置で切断した断面図
<実施形態1>
実施形態1を、図1〜図6を参照しつつ説明する。本実施形態の機器コネクタ1は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載され、モータ等の機器(図示せず)を収容する機器ケース70に取り付けられるコネクタである。この機器コネクタ1は、機器と、機器に電力を供給するインバータ等の電力供給装置から延びる電力ケーブル(図示せず)とを接続する。
機器コネクタ1は、図1に示すように、プレート10、複数(本実施形態では3つ)のバスバー51(メイン端子に該当)、およびコネクタ付き電線60と、これらを保持する樹脂部20とを備えている。
プレート10は、金属製であって、全体として、一方向に長い矩形の板である。
樹脂部20は、合成樹脂製であって、図1に示すように、隔壁21と、この隔壁21から連なるメインハウジング31および電線保持部41を備えている。
隔壁21は、隔壁本体22と、この隔壁本体22から延びる第1フランジ部23および第2フランジ部25を備えている。隔壁本体22は、全体として、一方向に長く、プレート10よりもやや厚みのある楕円形の板である。プレート10は、詳細には図示しないが、一方の板面から他方の板面まで貫通する開口部を有しており、隔壁本体22は、この開口部を埋めるようにして配置されている。第1フランジ部23は、図1および図2に示すように、隔壁本体22の周縁から、プレート10の一方の板面に沿って延びる鍔状の部分である。第1フランジ部23の一部は、隔壁本体22の周縁から大きく外側に張り出す張り出し部24となっている。第2フランジ部25は、図3および図4に示すように、隔壁本体22の周縁から、プレート10の他方の板面に沿って延びる鍔状の部分である。
メインハウジング31は、複数のバスバー51を保持する部分であって、図2に示すように、ハウジング本体32と、端子台37とを備えている。
ハウジング本体32は、図2および図4に示すように、隔壁本体22から垂直に延びる角筒状の側壁部33と、この側壁部33から連なり、隔壁本体22と平行な天壁部34とを備える箱状の部分である。側壁部33には、図2に示すように、電力ケーブルとの接続のための嵌合筒部35が設けられ、天壁部34には、図4に示すように、作業者が電力ケーブルの接続作業を行うためのサービスホール36が開口している。
端子台37は、隔壁本体22から連なる、全体として厚板状の部分である。端子台37は、隔壁本体22を貫通するように配置され、その一端部は、図4に示すように、ハウジング本体32の内部に配置され、他端部は、図2に示すように、隔壁本体22からハウジング本体32とは反対側に延びている。
電線保持部41は、図1および図6に示すように、矩形板状の底板部42と、この底板部42の周縁から底板部42に対して垂直に延びる周壁部43とを有する有底の角筒状の部分であって、底板部42と反対側の開口部は電線導出口44となっている。電線保持部41は、図6に示すように、張り出し部24を貫通して配置されており、図1に示すように、隔壁21を介してメインハウジング31と連なっている。図6に示すように、電線保持部41のうち、底板部42側の半分は、プレート10を貫通し、ハウジング本体32と並んで配置されている。また、電線導出口44側の半分は、端子台37の他端部と並んで配置されている。底板部42は、図6に示すように、一面から他面まで貫通する電線挿通孔45を有している。
バスバー51は、電力回路を中継するための部材であって、3本並んで配置され、3相交流の電力を導電可能とされている。各バスバー51は、金属製の細長い板状の部材であって、隔壁本体22を貫通して配置され、端子台37に保持されている。各バスバー51の一端部は、電力接続部52とされ、図4に示すように、ハウジング本体32の内部に、端子台37の端面に沿って配置されている。各バスバー51の他端部は、機器接続部53とされ、図3に示すように、端子台37の他端部から外部に露出して配置されている。
コネクタ付き電線60は、図2に示すように、信号用回路を中継するための複数(本実施形態では2本)の電線61により構成される電線束61Bと、この電線束61Bの両端にそれぞれ接続されたサブコネクタ62とを備えている。複数の電線61のそれぞれは、詳細に図示しないが、導電性の芯線と、この芯線を被覆する絶縁被覆とを備える一般的な構成を有している。各サブコネクタ62は、図6に示すように、合成樹脂製のサブハウジング63と、このサブハウジング63の内部に配置され、電線61の芯線に電気的に接続された信号用端子とを備えている。なお、図6では、図面の見易さを考慮して、サブハウジング63の内部に保持されている電線61の端末と信号用端子とを省略して示している。
本実施形態では、図6に示すように、電線保持部41の全体が、電線束61Bを構成する電線61を内部に挿通可能な電線挿通部となっている。電線61は電線保持部41に挿通され、一端部が電線挿通孔45から外部に導出され、他端部が電線導出口44から外部に導出されている。電線保持部41の内部には、防水のためのポッティング材46(シール部材に該当)が充填されており、このポッティング材46によって、電線61と電線保持部41との間がシールされている。
機器ケース70は、電磁的なシールド機能を備える金属製の箱であって、図3に示すように、機器を収容する内部空間と外部空間とを隔てるケース壁71を有している。ケース壁71は、コネクタ装着孔72を有している。コネクタ装着孔72は、ケース壁71のケース内側を向く壁面からケース外側を向く壁面まで貫通する貫通孔である。機器ケース70の内部には、機器に接続された複数の機器端子および機器信号コネクタ(図示せず)が配置されている。
上記のような機器コネクタ1の製造方法の一例を、以下に説明する。プレート10および複数のバスバー51を金型の内部に配置し、インサート成形を行うことにより、樹脂部20をプレート10および複数のバスバー51と一体に形成する。次に、電線挿通孔45に電線61を挿通し、電線61の両端にそれぞれサブコネクタ62を組み付ける。次いで、電線保持部41の内部にポッティング材46を注入し、固化させる。
機器コネクタ1は、プレート10がケース壁71の外壁面に重なるようにして配置され、図示しないボルトによってケース壁71に固定されることによって、ケース壁71に取り付けられる。端子台37の他端部および各バスバー51の機器接続部52と、電線保持部41のうち電線導出口44側の半分と、この電線導出口44から導出されたコネクタ付き電線60の一端部とが、ケース壁71の内部に配置される。各機器接続部52には、機器に接続された複数の機器端子のそれぞれが、ボルト締めによって接続される。また、コネクタ付き電線60の一端部に配置された一方のサブコネクタ62には、機器に接続された機器信号コネクタが嵌合される。
相手側である電力供給装置には、電力ケーブルを介して電力コネクタ(図示せず)が接続されている。電力コネクタは、詳細には図示しないが、電力ケーブルの端末に接続された電力バスバーを備えている。電力コネクタが嵌合筒部35に嵌合され、電力バスバーが電力接続部にボルトにより締結されることにより、機器と電力供給装置とが電気的に接続される。
以上のように本実施形態によれば、機器コネクタ1は、主回路である電力回路を中継するためのバスバー51を保持するメインハウジング31と、サブ回路である信号回路を中継するための電線61と、電線61の端末に接続されたサブコネクタ62とを備えるコネクタ付き電線60と、メインハウジング31から連なり、電線61を保持する電線保持部41とを備える。
このような構成によれば、電線61の端末に接続されたサブコネクタ62を、電線61の長さの範囲を限度として自由に配置することができるから、サブコネクタ62と接続される相手側コネクタの位置が変更された場合であっても、それに合わせて機器コネクタ1全体の設計を変更する必要がなくなる。
また、電線保持部41が、内部に電線を挿通可能となっており、電線保持部41の内部には、電線61と電線保持部41との間をシールするポッティング材46が充填されている。本実施形態の機器コネクタ1には防水性が求められるため、このような構成を好ましく適用することができる。
<実施形態2>
次に、実施形態2を図7を参照しつつ説明する。本実施形態の機器コネクタ100は、電線保持部101の内部に、ポッティング材に代えてゴム栓105(シール部材に該当)が配置されている点で実施形態1と異なる。
電線保持部101は、円板状の底板部102と、この底板部102の周縁から底板部102に対して垂直に延びる周壁部103とを有する有底の円筒状の部分であって、底板部102と反対側の開口部は電線導出口104となっている。この電線保持部101は、角筒状ではなく円筒状に構成されている点を除いて、実施形態1と同様に構成されている。
ゴム栓105は、肉厚の円板状に構成され、電線束61Bを構成する各電線61を緊密に挿通可能な複数の電線貫通孔106を有している。ゴム栓105の外周面には、外側に向かって張り出すリップ部107が複数条配置されている。ゴム栓105は、電線保持部101の内部に嵌め付けられ、リップ部107が押し潰されながら周壁部103の内周面に弾性的に密着し、各電線貫通孔106の内周面が各電線61に弾性的に密着することによって、周壁部103と各電線61との間がシールされた状態となっている。
電線導出口104は、リテーナ108が嵌め付けられることによって閉塞されており、これにより、ゴム栓105が電線保持部101から抜け止めされている。リテーナ108は、電線61を挿通可能な電線引出孔109を有しており、この電線引出孔109から電線61が外部に導出されている。
その他の構成は実施形態1と同様であるため、実施形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
以上のように本実施形態によれば、実施形態1と同様に、電線61の端末に接続されたサブコネクタ62を、電線61の長さの範囲を限度として自由に配置することができるから、サブコネクタ62と接続される相手側コネクタの位置が変更された場合であっても、それに合わせて機器コネクタ100全体の設計を変更する必要がなくなる。
また、電線保持部101が、内部に電線61を挿通可能となっており、電線保持部101の内部には、電線61を緊密に貫通可能な電線貫通孔106を有し、電線61と周壁部103との間をシールするゴム栓105が嵌め付けられている。実施形態1と同様、本実施形態の機器コネクタ100には防水性が求められるため、このような構成を好ましく適用することができる。
<実施形態3>
次に、実施形態3を図8を参照しつつ説明する。本実施形態の機器コネクタ110は、電線保持部111の構成が実施形態1および実施形態2と異なる。
電線保持部111は、張り出し部24から連なる角柱状の部分であって、張り出し部24を貫通するように配置されている。電線保持部111のうち半分は、プレート10を貫通し、ハウジング本体32と並んで配置されている。また、残り半分は、端子台37の他端部と並んで配置されている。
電線束61Bを構成する各電線61は、中央の一部分(埋設部分112)が電線保持部111に埋設されており、両端部が、それぞれ、電線保持部111の2つの端面(張り出し部24と平行な端面)のそれぞれから延びている。埋設部分112のうち両端を除く大部分と電線保持部111との間には、接着剤層113が介在しており、これにより、電線61と電線保持部111との接着性が高められてシール性が確保されている。
その他の構成は実施形態1と同様であるため、実施形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
上記のような機器コネクタ110の製造方法の一例を、以下に説明する。電線61を、その延び方向に沿う軸線を回転軸として回転させながら、有機溶剤と混合した接着剤を埋設部分112となる部分に垂らすことにより、接着剤を電線61に塗布する。その後、乾燥工程によって有機溶剤を揮発させることにより、接着剤層113を得る。次いで、複数の電線61を束ねて電線束61Bとし、この電線束61Bと、プレート10と、複数のバスバー51とを金型の内部に配置し、インサート成形を行うことにより、樹脂部20をプレート10、複数のバスバー51および電線束61Bと一体に形成する。
以上のように本実施形態によれば、実施形態1と同様に、電線61の端末に接続されたサブコネクタ62を、電線61の長さの範囲を限度として自由に配置することができるから、サブコネクタ62と接続される相手側コネクタの位置が変更された場合であっても、それに合わせて機器コネクタ110全体の設計を変更する必要がなくなる。
また、電線61が、電線保持部111に埋設される埋設部分112を有し、埋設部分112と電線保持部111との間に介在する接着剤層113が両者の間をシールしている。実施形態1と同様、本実施形態の機器コネクタ110には防水性が求められるため、このような構成を好ましく適用することができる。
<他の実施形態>
本明細書によって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)実施形態1、2では、コネクタ付き電線60は、樹脂部20のインサート成形後に電線保持部41、101に組み付けられていたが、コネクタ付き電線はインサート成形により電線保持部と一体化されていても構わない。
(2)実施形態1では、電線保持部が角筒状であったが、電線保持部の外形は上記実施形態の限りではなく、例えば円筒状や六角筒状であっても構わない。実施形態2、3につても、同様に、電線保持部は様々な外形を有することができる。
1、100、110…機器コネクタ(コネクタ)
31…メインハウジング
41、101…電線保持部(電線挿通部)
46…ポッティング材(シール部材)
51…バスバー(メイン端子)
60…コネクタ付き電線
61…電線
62…サブコネクタ
105…ゴム栓(シール部材)
106…電線貫通孔
112…埋設部分
113…接着剤層

Claims (5)

  1. 主回路を中継するためのメイン端子を保持するメインハウジングと、
    サブ回路を中継するための電線と、前記電線の端末に接続されたサブコネクタとを備えるコネクタ付き電線と、
    前記メインハウジングから連なり、前記電線を保持する電線保持部とを備えるコネクタ。
  2. 前記電線保持部と前記電線との間をシールするシール部材を備える、請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記電線保持部が、内部に電線を挿通可能な電線挿通部を有し、
    前記シール部材が、前記電線挿通部の内部に充填されているポッティング材である、請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記電線保持部が、内部に電線を挿通可能な電線挿通部を有し、
    前記シール部材が、前記電線を緊密に貫通可能な電線貫通孔を有し、前記電線挿通部に嵌め付けられて前記電線と前記電線挿通部の間をシールするゴム栓である、請求項2に記載のコネクタ。
  5. 前記電線が、前記電線保持部に埋設される埋設部分を有し、
    前記シール部材が、前記埋設部分と前記電線保持部との間に介在する接着剤層である、請求項2に記載のコネクタ。
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