JP2018133913A - 電気接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転電機の電気接続構造において、優れたメンテナンス性を実現する。【解決手段】回転電機を収納するとともに、内外を貫通する貫通孔（１１０）を有する筐体（１００）に適用され、回転電機に関する電力または信号を入出力する電気接続構造（Ｓ）であって、貫通孔（１１０）に挿通するコネクタ（２００）と、コネクタ（２００）の外周部と、貫通孔（１１０）との間をシールすることにより、筐体（１００）の内側を気密状態に保持するシール部（２５０）と、筐体（１００）の外側からシール部（２５０）を覆うリング部（３１０）を備えたグロメット（３００）と、を設けた。【選択図】図４

Description

本発明は、電気接続構造に関する。

車両等が備える回転電機の筐体には、電力または信号を入出力するためのコネクタが装着される。そして、回転電機に冷媒や潤滑油等が封入される等の理由により、その内外圧が異なる場合には、コネクタはＯリング等のシール部材によって気密状態を保持しつつ装着される。この種のコネクタは、回転電機の筐体から下向きまたは横向きに突出していることが好ましい。例えば、下記特許文献１には、回転電機の筐体から横向きに突出したコネクタが示されている。

しかし、車両等の構成部品やハーネス等の配置の都合により、回転電機の筐体から上向きにコネクタを装着せざるを得ない場合も生じる。この場合、シール部材の周辺が露出していると、ここに水やゴミ等が溜まり易くなる。そこで、シール部材周辺の清浄さを維持するため、コネクタに嵌合するプラグにグロメットを装着することがある。従来のグロメットは、例えば、コネクタおよびプラグの全体を覆うように、可撓性樹脂を成形したものであり、プラグをハーネスに装着する前に、ハーネスに装着される。

特開２００９−１９５０８０号公報

しかし、上述した構成においては、グロメットが破損した場合、これを交換するためには、プラグをハーネスから取り外さなければならず、メンテナンスが煩雑になるという問題があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、優れたメンテナンス性を実現できる電気接続構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の電気接続構造にあっては、回転電機を収納するとともに、内外を貫通する貫通孔を有する筐体に適用され、前記回転電機に関する電力または信号を入出力する電気接続構造であって、前記貫通孔に挿通するコネクタと、前記コネクタの外周部と、前記貫通孔との間をシールすることにより、前記筐体の内側を気密状態に保持するシール部と、前記筐体の外側から前記シール部を覆うリング部を備えたグロメットと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、優れたメンテナンス性を実現できる。

本発明の一実施形態による電気接続構造の斜視図である。 一実施形態による電気接続構造の他の斜視図である。 一実施形態による電気接続構造の断面図である。 一実施形態による電気接続構造の他の断面図である。 一実施形態による電気接続構造の他の斜視図である。 一実施形態による電気接続構造の平面図である。 一実施形態による電気接続構造の他の断面図である。

［実施形態の構成］
図１は、本発明の一実施形態による電気接続構造Ｓの斜視図である。
図１において、電気接続構造Ｓは、図示せぬ回転電機を収納する筐体１００と、コネクタ２００と、グロメット３００と、を有している。コネクタ２００は、筐体１００に固定されている。コネクタ２００は、ハーネス（図示せず）に結合されたプラグ（図示せず）と嵌合し、回転電機に関する電力または信号を入出力する。

グロメット３００は、リング部３１０と、ドーム部３３０と、を有し、弾性部材を一体形成したものである。リング部３１０は、筐体１００と、コネクタ２００との境界部分を外側から覆うように、略リング状に形成されている。また、ドーム部３３０は、筐体１００の表面形状に沿って、略ドーム状に形成されている。グロメット３００を構成する弾性部材としては、耐水性、耐チッピング性に優れたものが好ましく、例えばＥＰＤＭ（ethylene propylene diene monomer，エチレン・プロピレン・ジエンゴム）を適用できる。

図２は、図１に示したグロメット３００を除いた状態における電気接続構造Ｓの斜視図である。図２において、筐体１００には、コネクタ２００を装着するための円柱状の貫通孔１１０が形成されている。コネクタ２００は、矩形筒部２１０と、円柱部２２０と、円錐台部２４０と、を有している。円柱部２２０は、筐体１００の貫通孔１１０に挿通されている。また、矩形筒部２１０は、略矩形の筒状に形成されている。矩形筒部２１０の内側では、複数のピン２１２が略上方に突出している。また、円錐台部２４０は、下方向に向かって略円錐台状に広がり、矩形筒部２１０と円柱部２２０とを接続している。

また、筐体１００の外面には、略半球状に突出した半球突出部１２０と、略半円柱状に突出した半円柱突出部１３０と、が形成されている。また、半球突出部１２０の頂上部には、略下方向に向かって略円柱状に凹んだ凹部１２２が形成されている。また、コネクタ２００を挟んで、半球突出部１２０に対向する箇所において、筐体１００には突起部１４０が形成されている。図１に示したグロメット３００のドーム部３３０は、半球突出部１２０のほぼ全体と、半円柱突出部１３０の一部とを覆うような形状に形成されている。

図３は、グロメット３００を除いた状態における電気接続構造Ｓの断面図である。
図３に示す上下方向は、鉛直方向であり、ＣＬはコネクタ２００の中心軸である。図示のように、コネクタ２００は、矩形筒部２１０および円柱部２２０に加えて、フランジ部２３０を有している。フランジ部２３０は、円柱部２２０から左下方向に突出した板状部材であり、その略中央には円柱状の貫通孔２３２が形成されている。

また、筐体１００の内面は、貫通孔２３２に連通するように、凹部に螺刻を施した雌ネジ部１２４が形成されている。また、筐体１００の外面において、上述した半球突出部１２０は、雌ネジ部１２４の上端部分を囲うように形成されている。円柱部２２０の外周壁には、周回方向に沿って円筒状に凹んだ円筒溝２２２が形成されており、この円筒溝２２２にＯリング２５０（シール部）が嵌めこまれている。また、円筒溝２２２の上方には、円筒状に突出した円筒凸部２２６が形成されている。そして、図示の状態において、Ｏリング２５０は、弾性変形を受けつつ、貫通孔１１０と円筒溝２２２との間に圧入され、筐体１００の内部空間１０２の気密状態を保持している。

また、円筒凸部２２６と円錐台部２４０との間の空間は、周回方向に沿って複数の区画に区切られている。これら区切られた区画を凹部２４４と呼ぶ。凹部２４４と筐体１００とに囲まれた空間は、略上方に向かって開口しているため、グロメット３００（図１参照）を装着していなければ、水やゴミ等の異物が、この空間に溜まりやすくなる。

図４は、グロメット３００を装着した状態における、円錐台部２４０周辺の縦断面図である。
グロメット３００のリング部３１０の内周からは、円錐台部２４０の裾野部分を半径方向に押圧する環状凸部３１２と、複数の凹部２４４に各々嵌合する複数の回り止め凸部３１４（回り止め部）と、が内側に向かって突出している。上述したように、凹部２４４は、円錐台部２４０の周回方向に沿って複数設けられている。複数の回り止め凸部３１４は、これら凹部２４４とそれぞれ嵌合することにより、リング部３１０が周回方向に回動することを防止する。

ここで、円錐台部２４０と、グロメット３００のリング部３１０とは、締め代を有している。すなわち、円錐台部２４０からグロメット３００を取り外した状態において、リング部３１０の各部の内径は、対応する円錐台部２４０の各部の外径よりも若干小さくなっている。従って、図示のように、リング部３１０を円錐台部２４０に嵌めると、リング部３１０が半径方向に押し広げられる。これにより、リング部３１０と円錐台部２４０とが隙間なく密着し、両者の間から凹部２４４に水等が浸入することを防止する。

また、筐体１００において、貫通孔１１０の開口部には、コネクタ２００の中心軸ＣＬに対して略直交する方向に、略平面である衝合面１５２が形成されている。筐体１００は、この衝合面１５２においてグロメット３００のリング部３１０に押圧されつつ衝合する。すなわち、環状凸部３１２は半径方向に広がるように押圧され、水の浸入を防止する。また、回り止め凸部３１４は、円錐台部２４０によって下方に押圧され、これによってグロメット３００は衝合面１５２に押圧される。

グロメット３００が衝合面１５２に押圧されることにより、筐体１００とグロメット３００とが密着し、衝合面１５２を伝って外部から凹部２４４に水等が浸入しにくくなっている。また、衝合面１５２の外周には、中心軸ＣＬから離れるほど下方に向かう尾根部１５４が形成されている。尾根部１５４は、外部から見ると、かけ上がり構造になっており、尾根部１５４を伝って外部から凹部２４４に水等が浸入しにくくなっている。

図５は、グロメット３００を外した状態における電気接続構造Ｓの斜視図であり、グロメット３００は斜め下から見た状態になっている。また、図５において、上述した衝合面１５２にはメッシュを付している。
図示のように、ドーム部３３０の下面には、下方向に向かって突出する小円柱状の位置決め突起３３２が形成されている。また、グロメット３００のリング部３１０からは、４箇所において回り止め凸部３１４が内側に向かって突出している。

位置決め突起３３２は、半球突出部１２０の凹部１２２に嵌合する。これにより、位置決め突起３３２および凹部１２２は、グロメット３００の装着位置を位置決めする手段になる。また、上述したように、複数の回り止め凸部３１４はコネクタ２００の複数の凹部２４４と嵌合するため、これらはグロメット３００の回動を防止する手段になる。

図６は、コネクタ２００を取り除いてグロメット３００を装着した状態において、コネクタ２００の中心軸ＣＬ（図３参照）から見た、電気接続構造Ｓの平面図である。
図示の状態では、凹部１２２と、位置決め突起３３２とは嵌合しており、回り止め凸部３１４は、リング部３１０から内側に向かって突出している。

図７は、電気接続構造Ｓの断面図であり、特に、筐体１００の半球突出部１２０および突起部１４０を経由する断面を示す。
図７において突起部１４０は衝合面１５２よりも高くなっているが、衝合面１５２と突起部１４０の間には、上述したように尾根部１５４が形成されている。従って、突起部１４０とグロメット３００の間から水等が浸入したとしても、尾根部１５４において、かけ上がり構造が形成されているため、当該部分を伝って外部から凹部２４４に水等が浸入しにくくなっている。

また、半球突出部１２０と衝合面１５２との間には、尾根部１５４は形成されていないが、図示のように半球突出部１２０の右側面部１２６は、外部から見て、かけ上がり構造になっている。従って、半球突出部１２０とグロメット３００の間を伝って外部から凹部２４４に水等が浸入しにくくなっている。

上記構成において、電気接続構造Ｓを組み立てる場合には、まずコネクタ２００にＯリング２５０を装着し、コネクタ２００を下方から貫通孔１１０に挿入する。次に、貫通孔２３２および雌ネジ部１２４に図示せぬボルトを挿通し締め付けると、コネクタ２００が筐体１００に固定される。そして、グロメット３００の位置決め突起３３２を半球突出部１２０の凹部１２２に合わせ、グロメット３００を下方向に押し込むと、図７に示すように、グロメット３００が筐体１００およびコネクタ２００に装着される。

また、何らかの理由によりグロメット３００が破損した場合は、破損したグロメット３００を引き抜き、新たなグロメット３００を装着するとよい。従って、コネクタ２００に嵌合するプラグ（図示せず）をハーネス（図示せず）から取り外すことなくグロメット３００を交換することができる。

［実施形態の効果］
以上説明したように本実施形態の電気接続構造（Ｓ）は、貫通孔（１１０）に挿通するコネクタ（２００）と、コネクタ（２００）の外周部と、貫通孔（１１０）との間をシールすることにより、筐体（１００）の内側を気密状態に保持するシール部（２５０）と、筐体（１００）の外側からシール部（２５０）を覆うリング部（３１０）を備えたグロメット（３００）と、を備える。
これにより、例えば、コネクタ（２００）に嵌合するプラグをハーネスから取り外す等の手間が不要になり、優れたメンテナンス性を実現できる。

また、グロメット（３００）は、コネクタ（２００）の軸方向への相対位置変化を抑制する抜け止め部（３１４）を有するとともに、コネクタ（２００）の周回方向への相対位置変化を抑制する回り止め部（３１４）を有するため、グロメット（３００）を安定して装着できる。

また、グロメット（３００）は、コネクタ（２００）の外周部と接する何れかの位置に締め代を有するとともに、コネクタ（２００）の挿通箇所における筐体（１００）の外面よりも低い位置から挿通箇所に渡って筐体（１００）を覆うため、水等の浸入を抑制できる。

［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。
例えば、上記実施形態においては、グロメット３００に適用する弾性部材としてＥＰＤＭを適用した例を説明したが、グロメット３００の材質は、ＥＰＤＭに限られるものではなく、筐体１００およびコネクタ２００に装着できるものであれば、種々の弾性部材を適用することができる。

１００ 筐体
１１０ 貫通孔
２００ コネクタ
２５０ Ｏリング（シール部）
３００ グロメット
３１０ リング部
３１４ 回り止め凸部（抜け止め部、回り止め部）
Ｓ 電気接続構造

Claims (5)

1. 回転電機を収納するとともに、内外を貫通する貫通孔を有する筐体に適用され、前記回転電機に関する電力または信号を入出力する電気接続構造であって、
   前記貫通孔に挿通するコネクタと、
   前記コネクタの外周部と、前記貫通孔との間をシールすることにより、前記筐体の内側を気密状態に保持するシール部と、
   前記筐体の外側から前記シール部を覆うリング部を備えたグロメットと、
   を備えることを特徴とする電気接続構造。
2. 前記グロメットは、前記コネクタの軸方向への相対位置変化を抑制する抜け止め部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気接続構造。
3. 前記グロメットは、前記コネクタの周回方向への相対位置変化を抑制する回り止め部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気接続構造。
4. 前記グロメットは、前記コネクタの外周部と接する何れかの位置に、締め代を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気接続構造。
5. 前記グロメットは、前記コネクタの挿通箇所における前記筐体の外面よりも低い位置から前記挿通箇所に渡って前記筐体を覆う
   ことを特徴とする請求項４に記載の電気接続構造。
   

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