JP2023079761A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】機器のケースに取付けされるコネクタにおいて、とシェルとを接地させる接地部材を正確にしかも効率的に組み付けできる技術を提供する。
【解決手段】機器端子を備える機器のケースに取り付けられるコネクタ２であって、接続端子と、接続端子を収容するハウジング１０と、ハウジング１０を覆うシェル３０と、ハウジング１０とケースとの間に配置される薄板状の接地部材４０であって、ハウジング１０においてケース側に突出する第１突出部５２と、第１突出部５２よりも低く突出する第２突出部５４と、を備える。接地部材４０は、第１突出部５２を挿入可能な孔部６０を有しており、接地部材４０の孔部６０に第１突出部５２が挿入され、接地部材４０ハウジング側が第２突出部５４の頂部に当接されて、シェル３０に固定される。
【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、コネクタに関する。

従来、電力変換装置などの機器のシールドケース（以下、単にケースという。）内部の待受端子には、シールドコネクタ（以下、単にコネクタという。）が取り付けられる。コネクタは、機器側の待受端子に接続される接続端子と、ケースに形成されたコネクタ取り付け孔などに嵌合するとともに前記接続端子を収容する樹脂製のハウジングと、このハウジングを外皮状に覆う金属などの導体からなるシールドシェル（以下、単に、シェルという。）と、を備えている（特許文献１）。

特開２０１５－８２４６４号公報

こうしたコネクタにおいては、例えば、車両のラジオノイズ対策などのために、機器のケースとコネクタのシェルとを接地させることがある。この場合、ケースとシェルとの間にそれぞれに接するように固定される接地部材を備えることが好適な場合がある。

しかしながら、接地部材の取り付け時において、ケースに対して接地部材を確実かつ正確に当接させるためには、まず、シェルに対して正確に位置決めして接地部材を取り付けする必要がある。また、効率的な組み付けも求められる。

本明細書に開示する技術は、コネクタに接地部材を位置決めする要素を備えることにより、機器のケースとシェルとを接地させる接地部材を正確にしかも効率的に組み付けできる技術を提供する。

本明細書が開示するコネクタは、機器端子を備える機器のケースに取り付けられるコネクタである。このコネクタは、機器端子に接続される接続端子と、接続端子を収容して機器端子に接続するようにケースに嵌合されるハウジングと、ハウジングを外皮状に覆うシェルと、を備える。さらに、コネクタは、シェルとケースとの間に配置される薄板状の接地部材を備える。接地部材は、シェルの一部に当接するように構成された第１接触部と、ケースの一部に当接するように構成された第２接触部と、を有する。また、ハウジングにおいてケースに対向してケース側に突出する第１突出部と、第１突出部よりも低く突出する第２突出部と、を有する突出部を備えている。接地部材は、第１突出部を挿入可能な孔部を有している。接地部材は、その孔部に第１突出部が挿入され、接地部材のハウジング側が第２突出部の頂部に当接されてシェルに固定されている。

ハウジングに設けた第１突出部と接地部材に設けた孔部とによって、接地部材はシェルに固定された結果、接地部材はシェルないしハウジングに対して位置決めされる。また、第１突出部よりもケース側に低く突出する第２突出部の頂部が接地部材に当接することで、第１突出部により位置決めされた接地部材の当該位置決め状態及び姿勢が、シェルないしハウジングに対して安定して維持される。このため、接地部材は、シェルに正確にかつ効率的に取り付けされ固定される。

また、こうした接地部材を備えるコネクタが機器のケースに取り付けられることで第２接触部がケースにおける意図する箇所に正確に当接され、接地が確保される。

コネクタの分解図（ａ）と接地部材のハウジングへの取り付け部位の拡大図（ｂ）である。 コネクタのケース側からみた正面図（ａ）とコネクタに取り付けられた状態の接地部材の孔部の部分拡大図（ｂ）と突出部の拡大図（ｃ）である。 接地部材の位置決めのための第１突出部及び第２突出部を示す図（ａ）とその拡大図（ｂ）である。 接地部材の位置決めのための第１突出部及びシェルの側壁とゴムブーツの関係を示す図である。 コネクタとケースとの関係を示す図（ａ）と接地部材とケースとの関係を示す図（ｂ）である。

本開示のコネクタの一実施形態において、コネクタのハウジングが備える第２突出部は、第２突出部の頂部が第１突出部に挿入された接地部材の孔部の外周縁近傍を取り囲んで当接するように構成されている。この実施形態によれば、接地部材の孔部に第１突出部を挿入すると同時に、孔部の外周側が第２突出部で安定して支持され、接地部材の位置決め状態及び姿勢が効果的に維持される。

また、本開示のコネクタの他の一実施形態において、接地部材の第２接触部は、ケース側に弾性的に付勢されるように構成されている。この実施形態によれば、シェルとケースとの安定した接地が可能となる。

また、本開示のコネクタの他の一実施形態において、接地部材の第２接触部は、接地部材の孔部を通過できない大きさに形成されている。この実施形態によれば、接地部材をバレルメッキなどにおいてランダムに混合する場合であっても、接地部材同士が孔部と第２接触部との干渉によって絡みあって凝集したりすることを抑制できる。

また、本開示のコネクタの一実施形態において、機器は、車載用の電力変換装置である。車載用の電力変換機器において、かかる接地部材を備えることで、車両におけるラジオノイズが効果的に抑制される。

以下、本明細書に開示されるコネクタ２について、適宜図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図１（ａ）において示すＲＥＡＲをコネクタ２から見てケース２００に対向する方向又は後方（若しくは後側）とし、ＦＯＲＷＡＲＤをケース２００からみてシェル３０に対向する方向又は前方（若しくは前側）とし、ＬＥＦＴを左方向又は左側、ＲＩＧＨＴを右方向又は右側とし、ＵＰＰＥＲを上方向又は上側、ＬＯＷＥＲを下方向又は下側として説明する。

図１（ａ）は、コネクタ２を後方側から見た分解図である。コネクタ２は、車載用の電力変換機器（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）のケース２００（図５（ａ）参照）に取り付けられるものである。機器は、導電性材料からなるケース２００の内部に図示しない機器本体を収容したものである。図５（ａ）に示すように、ケース２００は、その内外を貫通する形態で開口してなる取付け孔２２０を備えており、その奥に、機器端子を備えている。コネクタ２は、取付け孔２２０に嵌合可能に構成されている。

＜コネクタ＞
図１（ａ）に示すように、コネクタ２は、合成樹脂等からなるハウジング１０、ハウジング１０を覆うシェル３０、ハウジング１０内に備えられた図示しない接続端子、及び接地部材４０を備えている。

＜ハウジング＞
ハウジング１０は、上下方向に延びる本体部２２と、その上方よりにおいてケース２００側を指向して突出する挿入部２４を備えている。

挿入部２４は、ケース２００の取付け孔２２０に嵌合されるように構成されている。また、挿入部２４は、内部に左右方向に並んで２つの導電路を備えており、この導電路の機器側先端側にそれぞれ図示しない接続端子を備えている。挿入部２４が取付け孔２２０に嵌合されることにより、２つの接続端子が、機器が備える機器端子と接続するように構成されている。

本体部２２は、内部に図示しない電線を備えている。電線は、挿入部２４の２つの導電路に接続されるとともに、上下方向に延在するように内蔵されている。電線は、導電路に接続される複数の電線が集束されてその外周がシールド部材によって被覆ないし固着されて形成されている。電線は、本体部２２から下方に延在している電線引出部２６内をさらに延在し電線引出部２６から出て図示しない電源に接続されている。電線引出部２６内には、ゴムなどのシール材が充填可能に形成されている。

挿入部２４の下側かつ電線引出部２６及びハウジング１０の後方面２８の上側であって、本体部２２の後方側には、本体部２２の後方側表面から後方を指向して突出する突出部５０を備えている。突出部５０については後述する。

＜シェル＞
シェル３０は、金属等の導電性材料で形成されており、ハウジング１０の外周を覆っている。シェル３０は、ハウジング１０の主として上方を覆うアッパシェル３２とハウジング１０の下方から底部近傍を覆うロアシェル３４とから構成されている。アッパシェル３２とロアシェル３４は、互いにネジ等によりハウジング１０に組み付けられている。

アッパシェル３２は、主に本体部２２の上面、前面及び側面を覆うように形成されており、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属からなり、ダイキャストによって形成したものである。ロアシェル３４は、本体部２２の下面から電線引出部２６及び本体部２２の下面近傍の後方面２８を覆うように形成されている。ロアシェル３４は、後方面２８を覆うブラケット部３６を備えている。ロアシェル３４は、例えば、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属板材をプレス加工して形成したものである。

＜接地部材＞
図１（ａ）、図２（ａ）及び同（ｃ）に示すように、接地部材４０は、全体として略Ｙ字状に形成されて、ロアシェル３４のブラケット部３６に当接し固定された基部４２と、基部４２から左右斜め上方に二股状に延びてケース２００に当接するようにアーム４４ａ、４４ｂを備えている。

基部４２は、本体部２２の後方面２８に略一致する板状に形成されており、ブラケット部３６とともにボルト７０等の脱着可能な固定手段によりハウジング１０の後方面２８に固定されている。基部４２は、本明細書に開示されるコネクタの第１接触部の一例である。基部４２の上端縁近傍のほぼ中央には、孔部６０を備えている。孔部６０については後述する。

図２（ａ）及び同（ｃ）並びに図５に示すように、２つのアーム４４ａ、４４ｂは、基部４２の上端縁の左右側から、挿入部２４を跨ぐように左右斜め上方を指向して延在するとともに、挿入部２４の高さ方向に沿う幅のほぼ中央近傍で後方側に屈曲して斜め後方を指向して延在した後、再び上方側に屈曲しそのまま上方に延在している。さらに、アーム４４ａ、４４ｂは、基部４２から最も離れた遠位端部に、ハウジング１０の本体部２２の後方面の一部に当接する当接部４６ａ、４６ｂをそれぞれ備えている。当接部４６ａ、４６ｂは、後方側に突出する凸部４８ａ、４８ｂをそれぞれ備えている。凸部４８ａ、４８ｂ又は当接部４６ａ、４６ｂないし凸部４８ａ、４８ｂは、本明細書に開示されるコネクタの第２接触部の一例である。

接地部材４０は、アーム４４ａ、４４ｂが、このような後方指向の屈曲形状を備えることで板バネ様に作用して、当接部４６ａ、４６ｂ及び凸部４８ａ、４８ｂが後方にあるケース２００に対して弾性的に付勢されることになる。

＜接地部材の位置決め＞
次に、接地部材４０の位置決め等のための構造として、本体部２２の後方側であって挿入部２４の下側に形成された突出部５０及び接地部材４０に形成された孔部６０について説明する。

突出部５０を、図３（ａ）及び同（ｂ）の他、図２（ａ）及び同（ｂ）に示す。突出部５０は、より高い第１突出部５２とより低い第２突出部５６とを有している。突出部５０は、第１突出部５２と第２突出部５６とが、連続して一続きであるが異なる高さを有する凸状部として形成されている。こうすることで相互に形状が維持されやすくなる。

第１突出部５２は、略Ｌ字状（図示においては、左右反転したＬ字状である。）に形成され、後述する接地部材４０の基部４２の孔部６０の内周縁に位置決め可能な程度に正確に挿入される外周形状を備えている。具体的には、図２（ｂ）に示すように、第１突出部５２の下方部５４ａの幅及び側方部５４ｂの高さが、長方形状の孔部６０の内周端縁の長辺（底辺）及び短辺（側辺）に略一致している。

第１突出部５２が突出して到達する高さは、図３（ａ）及び図４に示すように、ハウジング１０の挿入部２４が後方に突出する高さを超えることはなく、挿入部２４がケース２００に嵌合することに干渉しないようになっている。また、第１突出部５２が突出する高さは、本体部２２の挿入部２４の下方側を弾性的にゴムブーツ８０が覆うとき、接地部材４０の基部４２の上方側及びアーム４４ａ、４４ｂの下方側にゴムブーツ８０が当接して干渉することがない程度の高さになるよう構成されている。なお、図３ａ及び図４にも示すように、ゴムブーツ８０の装着高さは、第１突出部５２の他、本体部２２の側面を覆うアッパシェル３２などの側壁部３３ａ、３３ｂの高さとともに確保されている。

第２突出部５６は、第１突出部５２を取り囲むように、第１突出部５２から外周側に離間して第１突出部５２よりも低く後方に突出するように形成されている。第２突出部５６は、例えば、図３（ｂ）に示すように、第１突出部５２に装着される接地部材４０の孔部６０の外周の上下方向に沿う左右の縦枠５８ａ、同左右方向に沿う上下の横枠５８ｂを備えている。結果として、第２突出部５６は、第１突出部５２の周囲を連続して囲むような第２突出部５６、すなわち、縦枠５８ａと横枠５８ｂからなる略方形状の枠組を備えているともいえる。この結果、第２突出部５６は、接地部材４０の孔部６０の外周側に連続して当接するようになっている。

第２突出部５６の頂面の高さは同一になるように形成されている。第２突出部５６は、第１突出部５２と孔部６０とによって位置決めされた接地部材４０の本体部２２側に当接する。

接地部材４０の孔部６０は、第１突出部５２によってブラケット部３６、本体部２２及び挿入部２４に対して接地部材４０を位置決め可能な位置及び形状に形成されている。例えば、図２（ｂ）に示すように、孔部６０は、横長の長方形状に形成され、下方の片側の角部に略Ｌ状の第１突出部５２の角部が一致し、下方部５４ａ及び側方部５４ｂが孔部６０の内周縁の一部に沿って収まるように形成されている。

また、孔部６０は、接地部材４０の当接部４６ａ、４６ｂが通過できない大きさに形成されている。こうすることで、接地部材４０の製造工程（例えば、バレルメッキなど）で、接地部材４０を互いに混合するような場合においても、接地部材４０同士が絡みあうことを抑制できる。

次に、コネクタ２の組み付け及びコネクタ２を機器のケース２００への取付けについて説明する。

図１（ａ）、図２（ａ）及び同（ｂ）に示すように、ハウジング１０にアッパシェル３２及びロアシェル３４が取付けられた後、ロアシェル３４のブラケット部３６に対して接地部材４０の基部４２を当てるとともに、基部４２の孔部６０を、挿入部２４の下で後方側に突出する第１突出部５２に当てはめする。

第１突出部５２の下方部５４ａ及び側方部５４ｂとの間の角部が孔部６０の内周縁の角部に一致するように接地部材４０が嵌め込まれる。これにより、接地部材４０は、ロアシェル３４に対して正確に位置決めされる。同時に、接地部材４０の基部４２がブラケット部３６によって当接されるほか、孔部６０の外周縁近傍が連続して、第２突出部５６の縦枠５８ａ、横枠５８ｂの各頂部によって当接される。

これにより、略Ｙ字状であって板バネ様に作用する屈曲部を備える接地部材４０であっても、ロアシェル３４、ひいてはシェル３０及びハウジング１０に対しても安定して位置決めされた状態が維持されるとともに、意図した接地部材４０の姿勢を維持することができる。すなわち、例えば、作業者が手などで保持することなく、接地部材４０自身で、ブラケット部３６ないしハウジング１０に対してその決められた位置及び姿勢を保持できるようになる。このため、作業者は、ボルト７０による装着作業を効率良く行うことができる。

また、略Ｌ字状の第１突出部５２により位置決めされることで、第１突出部５２の容積を抑制しつつしかも正確な位置決めが可能となっている。さらに、第２突出部５６が、縦枠５８ａのほか、横枠５８ｂを備えることで、樹脂成形時において、第２突出部５６の容積を抑制しつつも、第２突出部５６の全体の形状、なかでも、縦枠５８ａの形状を安定して保持できる。この結果、第２突出部５６の頂面の形状及び高さが意図したように得られるため、接地部材４０を安定して保持できるとともにその姿勢を維持できるようになっている。

さらにまた、接地部材４０の組み付け後も、第２突出部５６が接地部材４０に当接され続けることで、ケース２００への取付けまで及び取付け後も接地部材４０の適正な姿勢が維持されることになる。

その後、接地部材４０を、ボルト７０によってブラケット部３６に固定することにより、コネクタ２を得ることができる。

なお、図３及び図４に示すように、コネクタ２の下方側にゴムブーツ８０を装着する際には、第１突出部５２及びアッパシェル３２の側壁部３３ａ、３３ｂの頂部がゴムブーツ８０に当接して、ゴムブーツ８０が接地部材４０と干渉しない位置に維持される。このため、接地部材４０の位置決めが損なわれることもなく、また、アーム４４ａ、４４ｂが干渉されてその適正な姿勢が損なわれることもなく、接地部材４０による接地が確実に担保される。

次に、コネクタ２の機器のケース２００への取付けについて、図５を参照して説明する。図５（ａ）には、コネクタ２とケース２００とをそれぞれ示し、図５（ｂ）には、ケース２００の取付け孔２２０近傍における接地部材４０の装着状態を、他のコネクタ要素を省略して示す。図５（ａ）に示すように、準備されたコネクタ２がケース２００の取付け孔２２０に対して取付けされる。ケース２００の前面であって取付け孔２２０の左右側に、接地のために、接地部材４０の当接部４６ａ、４６ｂの受け部２３０ａ、２３０ｂを備えている。受け部２３０ａ、２３０ｂは、下方に開口を備えて、ケース２００と同様、導電性材料から略筒状に形成されている。

コネクタ２の挿入部２４を取付け孔２２０に挿入するとともに、接地部材４０のアーム４４ａ、４４ｂの当接部４６ａ、４６ｂを受け部２３０ａ、２３０ｂの開口へ差し込むようにしコネクタ２をケース２００に取付ける。こうすることで、図５（ｂ）に示すように、受け部２３０ａ、２３０ｂの内壁に当接部４６ａ、４６ｂないし凸部４８ａ、４８ｂが当接されることにより、接地部材４０による接地が可能に構成される。

コネクタ２においては、第１突出部５２及び第２突出部５６により、接地部材４０の姿勢が維持されているため、板バネ様の接地部材４０も、精度よく、ケース２００側の所望の部位に当接させて接地させることができる。

以上説明したように、本明細書に開示されるコネクタ２によれば、コネクタ２のハウジング１０において第１突出部５２及び第２突出部５６を備えることで接地部材４０を確実かつ容易に位置決めしてかつ接地部材４０を手などで支持することなく適正な姿勢を自ら維持させることができる。このため、接地部材４０を備えるコネクタ２を精度よくかつ効率的に得ることができる。また、これらの突出部５２、５６により、コネクタ２における接地部材４０の姿勢も維持されるため、コネクタ２のケース２００への取付け後における接地を確実に実現できる。

なお、上記した実施形態では、接地部材４０は、略Ｙ字状でありまた板バネ様としたがこれに限定するものではなく、種々の形状を適宜実施することができる。また、上記した実施形態では、接地部材４０の基部４２を第１接触部として、基部４２をロアシェル３４に固定するものとしたが、これに限定するものではなく、第１接触部は基部４２と別個に設けてもよい。また、上記した実施形態では、第１突出部５２を略Ｌ字状とし、第２突出部５６を略方形状などとしたが、これに限定するものではなく、接地部材４０の位置決めと保持等が可能であれば、種々の形状を採用することができる。上記した実施形態では、機器を車両のインバータやモータなどとしたが、これに限定するものではなく、適宜、他の種々の産業用及び家庭用機器へ適用することができる。上記した実施形態では、突出部５０は、挿入部２４の下側に設置したがこれに限定するものではなく、例えば上側であってもよく、適宜設定することができる。

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書、又は、図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２ コネクタ、２０ ハウジング、２２ 本体部、２４ 挿入部、２６ 電線引出部、２８ 後方面、３０ シェル、３２ アッパシェル、３３ａ、３３ｂ 側壁部、３４ ロアシェル、３６ ブラケット部、４０ 接地部材、４２ 基部、４４ａ、４４ｂ アーム、４６ａ、４６ｂ 当接部、４８ａ、４８ｂ 凸部、５０ 突出部、５２ 第１突出部 ５４ａ 下方部、５４ｂ 側方部、５６ 第２突出部、５８ａ 縦枠部、５８ｂ 横枠部、６０ 孔部、７０ ボルト、８０ ゴムブーツ、２００ ケース、２２０ 取付け孔、２３０ａ、２３０ｂ 受け部

Claims (4)

1. 機器端子を備える機器のケースに取り付けられるコネクタであって、
   前記機器端子に接続される接続端子と、
   前記接続端子を収容して前記機器端子に接続するように前記ケースに嵌合されるハウジングと、
   前記ハウジングを覆うシェルと、
   前記シェルと前記ケースとの間に配置される薄板状の接地部材であって、前記シェルの一部に当接するように構成された第１接触部と、前記ケースの一部に当接するように構成された第２接触部と、を有する接地部材と、
   前記ハウジングにおいて前記ケースに対向し前記ケース側に突出する第１突出部と、前記第１突出部よりも低く突出する第２突出部と、を有する突出部と、
   を備え、
   前記接地部材は、前記第１突出部を挿入可能な孔部を有しており、前記接地部材の前記孔部に前記第１突出部が挿入され、前記接地部材の前記ハウジング側が前記第２突出部の頂部に当接されて、前記シェルに固定されている、コネクタ。
2. 前記第２突出部は、前記第２突出部の前記頂部が前記第１突出部に挿入された前記接地部材の前記孔部の外周縁近傍を取り囲んで当接するように構成されている、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記接地部材の前記第２接触部は、前記ケース側に弾性的に付勢されるように構成されている、請求項１又は２に記載のコネクタ。
4. 前記機器は、車載用の電力変換装置である、請求項１～３のいずれかに記載のコネクタ。
   

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