JP4020800B2

JP4020800B2 - コネクタを用いた導体の接続方法

Info

Publication number: JP4020800B2
Application number: JP2003047708A
Authority: JP
Inventors: 浩幸塚嶋; 和晃新郷; 孝昌竹内
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP2004259536A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コネクタおよびそれを用いた導体の接続方法に関し、より特定的には、シールド電線の末端に設けられて相手側のケースを貫通する貫通孔に取付けられるコネクタと、それを用いた導体の接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コネクタは、たとえば特開２００２−７５５５７号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７５５５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコネクタでは、ケーブル側のシールド部材と、ケース側のシールド部材とのかしめ部分が、ケースを貫通する電線部分を取囲むように設けられていた。すなわち、従来のコネクタでは、ケーブル側のシールド部材とケース側のシールド部材とのかしめ部分が、ケースに対して垂直軸方向に設けられていた。
【０００５】
このようなコネクタでは、コネクタがケースから飛び出す量が大きくなり、コネクタの小型化が困難であるという問題があった。
【０００６】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、小型化が可能なコネクタと、それを用いた導体の接続方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に従ったコネクタを用いた導体の接続方法では、コネクタは、孔を有するケースに取付けられる。コネクタは、中心導体に接続される第１の接続部分を有する第１部分と、その第１部分と非平行な方向に延びて孔に挿入される第２部分とを含む内側導体と、外周導体に接続される第２の接続部分を有し、内側導体の少なくとも一部分を取囲むようにケースに取付けられる外側導体とを備える。第２の接続部分は、第１部分を取囲むように設けられ、かつ第１部分が延びる方向に沿って第１の接続部分から離隔して設けられる。外側導体の内部空間に内側導体を挿入する工程と、中心導体と、内部空間に挿入された内側導体の第１の接続部分とを接続する工程と、中心導体に接続された内側導体を位置決めする工程と、第１の接続部分を覆うとともに、第２部分と外側導体とを接続するように内部空間を充填する絶縁部材を形成する工程と、絶縁部材に接続された外側導体の第２の接続部分と、外周導体とを接続する工程と、第２部分がケースの孔に挿入されるように、外周導体に接続された外側導体をケースに取付ける工程とを備える。
【０００８】
なお、本明細書中「非平行」とは、第１部分と第２部分とが平行でないことをいい、第１部分と第２部分とがほぼ直交するだけでなく、第１部分と第２部分とが鋭角をなす場合、および第１部分と第２部分とが鈍角をなす場合を含む。
【０００９】
このように構成されたコネクタでは、外側導体と外周導体との接続部分である第２の接続部分は、第１部分を取囲むように設けられるため、第２の接続部分が第２部分を取囲むように設けられる場合に比べて、コネクタの厚み、すなわち、第２部分が延びる方向に沿ったコネクタの厚みを薄くすることができる。さらに、第２の接続部分は、第１部分が延びる方向に沿って第１の接続部分から離隔して設けられるため、第１の接続部分と第２の接続部分とが重なる場合に比べて、コネクタを小型化することができる。したがって、この発明に従えば、コネクタを小型化することができる。
【００１０】
また好ましくは、第１部分は、第２部分の延びる方向に沿った厚みが第１の接続部分の厚みよりも薄い平板部分を有し、平板部分を取囲むように第２の接続部分が設けられる。この場合、厚みが薄い平板部分を取囲むように第２の接続部分が設けられるため、コネクタ全体の厚みを薄くすることができ、コネクタをさらに小型化することができる。
【００１１】
好ましくは、コネクタは、内側導体と外側導体とに固着した絶縁部材をさらに備える。この場合、絶縁部材により内側導体と外側導体との絶縁が確保されるとともに、内側導体と外側導体とが絶縁部材により確実に位置決めされる。
【００１２】
また好ましくは、外側導体は導電性を有する樹脂を含む。
また好ましくは、第１の接続部分および第２の接続部分は、接続のための部材または形状を含む。この場合、接続のための部材または形状であるリング状部材、かしめるための形状などがずらして配置されるため、コネクタの小型化が可能となる。
【００１４】
このような工程を備えた導体の接続方法に従えば、第１の接続部分を樹脂で覆うとともに第２部分と外側導体とが絶縁部材で接続される。その結果、第１の接続部分を確実にモールドするとともに、第２部分と外側導体とを接続することができる。
【００１９】
好ましくは、外周導体は中心導体の外周側に配置され、外周導体と中心導体とによりシールド電線が形成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、同一または相当する部分については同一の参照番号を付し、その説明については繰返さない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従ったコネクタの平面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１および図２を参照して、この発明の実施の形態１に従ったコネクタ１００は、孔８ｈを有するケース８に取付けられる。コネクタ１００は、中心導体１に接続される第１の接続部分２ｃを有する第１部分２ａと、その第１部分２ａと非平行な方向に延びて孔８ｈに挿入される第２部分２ｂとを含む内側導体２と、外周導体５に接続される第２の接続部分３ｃを有し、内側導体２の少なくとも一部分を取囲むようにケース８に取付けられる外側導体３とを備える。第２の接続部分３ｃは、第１部分２ａを取囲むように設けられ、かつ第１部分２ａが延びる方向に沿って第１の接続部分２ｃから離隔して設けられる。
【００２２】
第１部分２ａは、第２部分２ｂが延びる方向に沿った厚みＴ２が第１の接続部分２ｃの厚みＴ１よりも薄い平板部分２ｄを有する。平板部分２ｄを取囲むように第２の接続部分３ｃが設けられる。コネクタ１００は内側導体２と外側導体３とに固着した絶縁部材４をさらに備える。
【００２３】
ケース８は、モータ／ジェネレータ１５などの回転電機を収納する。なお、回転電機は、発電機、モータおよびモータ／ジェネレータのいずれでもよい。また、ケース８は、他の電機機器を収納していてもよい。ケース８には、ケース８の側壁を貫通する孔８ｈが設けられている。
【００２４】
シールドカバーとしての外側導体３がケース８に取付けられている。外側導体３はケース８にボルト９を用いて固着されている。外側導体３はアルミニウム、銅または鉄などの導電性を有する部材で構成される。なお、外側導体３は電磁気的なシールド機能を有すればよいため、金属に限られるものではなく、導電性の樹脂などで構成されてもよい。
【００２５】
外側導体３は内部空間３ｉを有し、内部空間３ｉ内に内側導体２が位置決めされている。内側導体２は、「Ｌ」字状であり、第１部分２ａと、第１部分２ａとほぼ直交するように延びる第２部分２ｂとを有する。第２部分２ｂは孔８ｈを貫通してモータ／ジェネレータ１５に接続される。第１部分２ａは、中心導体１に接続される第１の接続部分２ｃと、平板状の平板部分２ｄとを有する。
【００２６】
外側導体３は内部空間３ｉを有し、内部空間３ｉには、樹脂からなる絶縁部材４が設けられている。絶縁部材４の特性として、電気的絶縁性が高いこと、射出成型による成型性が優れていることなどが要求される。絶縁部材４は第１の接続部分２ｃをモールドする。
【００２７】
中心導体１は絶縁体１１で覆われており、絶縁体１１の外側には外周導体５が位置している。外周導体５と絶縁体１１と中心導体１とがシールド電線を構成している。外周導体５は、外側導体３の第２の接続部分３ｃと接触し、かしめ部分６により第２の接続部分３ｃに固定されている。
【００２８】
図１で示すように、１つの外側導体３の中に３つの内側導体２が設けられているが、内側導体２の数はこれに限定されるものではなく、１つであってもよいし、さらにそれより多く設けられていてもよい。
【００２９】
また、図２で示すように絶縁部材４が設けられているが、この絶縁部材４は設けられていなくてもよい。
【００３０】
さらに、外側導体３と外周導体５とはかしめにより接続されているが、その他の方法、たとえば溶接により接続されてもよい。
【００３１】
すなわち、Ｌ型のコネクタ１００は、ケース８に取付けられて、ケース８内に設けられた電気機器としてのモータ／ジェネレータ１５と、ケース外のシールド電線との接続を行なう。コネクタ１００は、中心導体１に接続される内側導体２と、シールド電線のシールド部材としての外周導体５とケース８とを接続するシールド部としての外側導体３と、外側導体３と内側導体２との絶縁を行なう絶縁部材４とを備える。シールド電線と内側導体２との接続を行なう第１の接続部分２ｃと、外周導体５と外側導体３とが接続する第２の接続部分３ｃとが同軸に設けられる。第２の接続部分３ｃが第１の接続部分２ｃより孔８ｈに近い側に設けられている。外側導体３と絶縁部材４とが一体的に設けられている。
【００３２】
モールドコネクタとしての絶縁部材４とシールドカバーとしての外側導体３とが一体成型（アウトサート）されている。シールドカバーとしての外側導体３にシールド部材としての外周導体５が取付けられる。これにより、シールドシェルが廃止されている。さらに、シールド部材のかしめ部である第２の接続部分３ｃを、端子のかしめ部である第１の接続部分２ｃからずらしてデッドスペースに配置することで、コネクタ１００の小型化が可能となる。
【００３３】
次に、図１および図２で示すコネクタを用いた導体の接続方法について説明する。図３は、図１および図２で示すコネクタを用いた導体の接続方法の工程図である。図３を参照して、まず、外側導体３の内部空間３ｉに内側導体２を挿入する（ステップ２０１）。
次に、導体１と、第１の接続部分２ｃとを接続する（ステップ２０２）。具体的には、かしめにより導体１を第１の接続部分２ｃに接続する。なお、かしめだけでなく、溶接などを用いて中心導体１と第１の接続部分２ｃとを接続してもよい。
【００３４】
次に、内側導体２を位置決めする（ステップ２０３）。
次に、内部空間３ｉに樹脂を注入することにより、第１の接続部分２ｃを覆うとともに、第２部分２ｂと外側導体３とを接続するように内部空間２ｉを充填する絶縁部材４を形成する。このとき、樹脂が外に漏れないように、第１の接続部分２ｃの近辺は金型で覆われる。いわゆる射出成型により絶縁部材４を形成する（ステップ２０４）。
【００３５】
次に、外周導体５と外側導体３の第２の接続部分３ｃとをかしめることにより接続する（ステップ２０５）。これにより、モールドコネクタが完成する。
【００３６】
最後に、モールドコネクタの第２部分２ｂをケース８の孔８ｈに挿入し、第２部分２ｂをモータ／ジェネレータ１５と接続するとともに、ボルト９を用いてモールドコネクタをケース８に固定する（ステップ２０６）。これにより、図２で示すコネクタ１００を用いた導体の接続構造が完成する。
【００３７】
以上のようなこの発明に従ったコネクタ１００では、ケース８に対して飛び出す方向（第２部分２ｂが延びる方向）のスペースを有効利用できるので、Ｌ型のコネクタの、ケース８に対する飛び出し量を抑制することができ、コネクタ１００をコンパクトにすることができる。また、外側導体３と絶縁部材４とをアウトサートで一体的に成型することで小型化することができる。
【００３８】
さらに、端子のかしめ部分である第１の接続部分２ｃと、シールド接続部分である第２の接続部分３ｃとの位置をずらすことで、ケース８からのコネクタ１００の飛び出し量を小さくすることができる。
【００３９】
さらに、絶縁部材４を固定するためのボルトが不要となり、部品点数および組付け工程を削減することができる。
【００４０】
また、端子のかしめ部である第１の接続部分２ｃの位置には自由度があるため、搭載上有利な位置に第１の接続部分２ｃを設けることができる。これにより、狭い空間、および最短経路で配線を取り回せるなどの自由度が増す。
【００４１】
さらに、複数の内側導体２を絶縁部材４で一体的に成型することにより、ケース８の孔８ｈも１つで済ますことができる。これにより、孔８ｈを加工する工程を簡素化することができる。
【００４２】
さらに、幅方向（図１において内側導体２が並ぶ方向）を小さくすることができるため、ケースボルトピッチの短縮によって、合わせ面のシール性も向上する。
【００４３】
（実施の形態２）
図４は、この発明の実施の形態２に従ったコネクタの断面図である。図４を参照して、この発明の実施の形態２に従ったコネクタ１００では、外側導体３が導電性を有する樹脂で構成されている点で、実施の形態１に従ったコネクタ１００と異なる。なお、外側導体３は、絶縁部材４の表面に電着塗装により導電性を持つ外側導体３を形成してもよい。
【００４４】
なお、図４で示す外側導体３は、金属フィラーを混合した樹脂からなる。図４で示す外側導体３を構成する材料としては、さまざまな物を用いることができる。たとえば、カーボンブラック、金属、金属酸化物などの微粒子を大量に高分子溶媒に分散混合した複合導電性高分子を用いることができる。また、ポリアセチレン、ポリｐ−フェニレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリピロールなど多くの主鎖共役型高分子に沃素、５フッ化砒素などの電子受容性分子あるいは金属ナトリウムなどの電子供与性物質を少量ドーピングしたものを用いてもよい。
【００４５】
このように構成された、この発明の実施の形態２に従ったコネクタ１００では、実施の形態１に従ったコネクタ１００と同様の効果がある。
【００４６】
（実施の形態３）
図５は、この発明の実施の形態３に従ったコネクタの平面図である。図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図５および図６を参照して、この発明の実施の形態３に従ったコネクタ１００は、孔８ｈを有するケース８に取付けられる。コネクタ１００は、第１部分２ａと、その第１部分２ａと非平行な方向に延びて孔８ｈに挿入される第２部分２ｂとを含む平板状の内側導体２と、導体に接続される第２の接続部分３ｃを有し、内側導体２の少なくとも一部分を取囲むようにケース８に取付けられる外側導体３とを備える。
【００４７】
実施の形態３に従ったコネクタ１００では、第１部分２ａに第１の接続部分が設けられていない点で、実施の形態１に従ったコネクタ１００と異なる。内側導体２の一方端はモータ／ジェネレータ１５に接続され、他方端は、インバータ（図示せず）に接続される。内側導体２と外側導体３との間には、実施の形態１と同様の絶縁部材４が設けられる。なお、実施の形態２のように、外側導体３を導電性プラスチックにより構成してもよい。内側導体２は「Ｌ」字状のバスバーである。バスバーである第１部分２ａを取囲むように外周導体５が設けられている。
【００４８】
次に、図５および図６で示すコネクタ１００を用いた導体の接続方法について説明する。図５および図６で示す導体の接続構造では、図１および図２で示す導体の接続構造と異なり、中心導体と第１の接続部分とを接続する工程が存在しない。そのため、図３で示す工程図から、ステップ２０２で示す工程を取り除いたものが、図５および図６で示すコネクタを用いた導体の接続方法の工程図となる。
【００４９】
すなわち、外側導体３の内部空間３ｉに内側導体２を挿入する（ステップ２０１）。
【００５０】
次に、内側導体２を位置決めする（ステップ２０３）。
次に、いわゆる射出成型により絶縁部材４を形成する（ステップ２０４）。
【００５１】
次に、外周導体５と外側導体３の第２の接続部分３ｃとをかしめることにより接続する（ステップ２０５）。
【００５２】
最後に、モールドコネクタの第２部分２ｂをケース８の孔８ｈに挿入し、第２部分２ｂをモータ／ジェネレータ１５と接続するとともに、ボルト９を用いてモールドコネクタをケース８に固定する（ステップ２０６）。
【００５３】
これにより、図２で示すコネクタ１００を用いた導体の接続構造が完成する。
このような実施の形態３に従ったコネクタでも、実施の形態１に従ったコネクタと同様の効果がある。
【００５４】
以上、この発明の実施の形態について説明したが，ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。また、コネクタは、車両用モータ／ジェネレータに接続されるのに限られず、定置用のモータまたは発電機に接続されるものであってもよい。さらに、モータだけでなく、その他の電機機器にコネクタが接続されてもよい。
【００５５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５６】
【発明の効果】
この発明に従えば、小型化が可能なコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に従ったコネクタの平面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１および図２で示すコネクタを用いた導体の接続方法の工程図である。
【図４】この発明の実施の形態２に従ったコネクタの断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３に従ったコネクタの平面図である。
【図６】図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１中心導体、２内側導体、２ａ第１部分、２ｂ第２部分、２ｃ第１の接続部分、２ｄ平板部分、３外側導体、３ｃ第２の接続部分、３ｉ内部空間、４絶縁部材、５外周導体、６かしめ部材、８ケース、８ｈ孔、１５モータ／ジェネレータ、１００コネクタ。

Claims

孔を有するケースに取付けられるコネクタであって、
中心導体に接続される第１の接続部分を有する第１部分と、その第１部分と非平行な方向に延びて孔に挿入される第２部分とを含む内側導体と、
外周導体に接続される第２の接続部分を有し、前記内側導体の少なくとも一部分を取囲むようにケースに取付けられる外側導体とを備え、
前記第２の接続部分は、前記第１部分を取囲むように設けられ、かつ、前記第１部分が延びる方向に沿って前記第１の接続部分から離隔して設けられる、コネクタを用いた導体の接続方法であって、
前記外側導体の内部空間に前記内側導体を挿入する工程と、
中心導体と、前記内部空間に挿入された前記内側導体の前記第１の接続部分とを接続する工程と、
中心導体に接続された前記内側導体を位置決めする工程と、
前記第１の接続部分を覆うとともに、前記第２部分と前記外側導体とを接続するように前記内部空間を充填する前記絶縁部材を形成する工程と、
前記絶縁部材に接続された前記外側導体の前記第２の接続部分と、外周導体とを接続する工程と、
前記第２部分がケースの孔に挿入されるように、外周導体に接続された前記外側導体をケースに取付ける工程とを備えた、コネクタを用いた導体の接続方法。
前記第１部分は、前記第２部分の延びる方向に沿った厚みが前記第１の接続部分の厚みよりも薄い平板部分を有し、前記平板部分を取囲むように前記第２の接続部分が設けられる、請求項１に記載のコネクタを用いた導体の接続方法。
前記内側導体と前記外側導体とに固着した絶縁部材をさらに備えた、請求項１または２に記載のコネクタを用いた導体の接続方法。
前記外側導体は導電性を有する樹脂を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載のコネクタを用いた導体の接続方法。
前記第１の接続部分および前記第２の接続部分は、接続のための部材または形状を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載のコネクタを用いた導体の接続方法。
前記外周導体は前記中心導体の外周側に配置され、前記外周導体と前記中心導体とによりシールド電線を形成する、請求項１に記載のコネクタを用いた導体の接続方法。