以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図1,2は、本実施の形態に係るコネクタを示す図であり、図1(a)は断面図、図1(b)は第1接合端子と絶縁部材組立体を示す側面図、図2(a)は斜視図、図2(b)は平面図である。
図1,2に示すように、本実施の形態に係るコネクタ1は、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とで構成され、これらコネクタ部2,3を嵌合させることで、複数の電源ラインを一括して接続するためのものである。
より具体的には、コネクタ1は、複数(3つ)の第1接合端子(オス端子)4a〜4cが整列されて収納される第1ターミナルハウジング(オス側ターミナルハウジング)5を有する第1コネクタ部2と、複数(3つ)の第2接合端子(メス端子)6a〜6cが整列されて収納される第2ターミナルハウジング(メス側ターミナルハウジング)7を有する第2コネクタ部3と、第1ターミナルハウジング5内に整列されて収納され、第1接合端子4a〜4c間を絶縁するための複数(4つ)の絶縁部材8a〜8dとを備え、第1コネクタ部2の第1ターミナルハウジング5と第2コネクタ部3の第2ターミナルハウジング7とを嵌合させると、その内部において、複数の第1接合端子4a〜4cの一面のそれぞれと複数の第2接合端子6a〜6cの一面のそれぞれとが対(第1接合端子4aと第2接合端子6a、第1接合端子4bと第2接合端子6b、第1接合端子4cと第2接合端子6cの各対)となるように対面して複数の接点が構成されると共に、第1接合端子4a〜4cと第2接合端子6a〜6cとが交互に配置され、かつ、各接点が絶縁部材8a〜8dで挟まれた積層状態となるものである。
コネクタ1では、第1コネクタ部2にはケーブル60a〜60cが接続され、第2コネクタ部3にはケーブル61a〜61cが接続されており、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とを接続することで、ケーブル60a〜60cとケーブル61a〜61cがそれぞれ電気的に接続されるようになっている。つまり、コネクタ1は、ケーブル同士を接続するために用いられるものである。
このコネクタ1は、例えば、車両駆動用のモータと該モータを駆動するインバータとの接続に用いられる。本実施の形態では、一例として、ケーブル60a〜60cがモータから延出されたケーブルであり、ケーブル61a〜61cがインバータから延出されたケーブルである場合を説明する。
以下、コネクタ部2,3のそれぞれの構成について詳述する。
[第1コネクタ部]
まず、第1コネクタ部2について説明する。
図1〜3に示すように、第1コネクタ部2は、内部に3つの第1接合端子4a〜4cを所定間隔で離間された状態で整列させて保持しており、3つの第1接合端子4a〜4cが整列されて収納される第1ターミナルハウジング5と、第1ターミナルハウジング5内に設けられ第1接合端子4a〜4cのそれぞれを絶縁する略直方体形状の複数の絶縁部材8a〜8dと、隣接する絶縁部材8aを押圧することで、複数の第1接合端子4a〜4c及び複数の第2接合端子6a〜6cを各接点にて一括して固定し電気的に接続させる接続部材9とを備える。
第1接合端子4a〜4cの一端側のそれぞれには、モータ側から延びたケーブル60a〜60cが接続されている。ケーブル60a〜60cは、導体62の外周に絶縁層63を形成してなる。本実施の形態においては、断面積が20mm2の導体62を用いた。
ケーブル60a〜60cのそれぞれには、異なる電圧及び/又は電流の電気が送電される。例えば、本実施の形態においては、モータ、インバータ間用の三相交流の電源ラインを想定しており、ケーブル60a〜60c、第1接合端子4a〜4cのそれぞれには、120°位相の異なる交流が送電される。第1接合端子4a〜4cのそれぞれは、コネクタ1での送電ロスを低減するなどの目的のために、導電率の高い銀、銅、アルミニウムなどの金属で構成されると良い。また、第1接合端子4a〜4cのそれぞれは、多少の可撓性を有する。
ケーブル60a〜60cのそれぞれは、多連筒状(複数の筒が連なっている形状)の樹脂成形体(インナーハウジング)10によって所定間隔で離間されて整列保持される。第1接合端子4a〜4cは、ケーブル60a〜60cと樹脂成形体10とを介して、第1ターミナルハウジング5に固定される。
樹脂成形体10は、第1接合端子4a〜4cのそれぞれを互いに絶縁して短絡を防止すべく、絶縁性樹脂(例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、PPA(ポリフタルアミド)樹脂、PA(ポリアミド)樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、エポキシ系樹脂)などからなる。この樹脂成形体10により、第1接合端子4a〜4cのそれぞれに接続されたケーブル60a〜60cのそれぞれが可撓性に優れたケーブルであっても、第1接合端子4a〜4cのそれぞれを所定の位置に保持することができる。つまり、本実施の形態では、ケーブル60a〜60cとして可撓性に優れたケーブルを用いることができるので、ケーブル60a〜60cを敷設する際の配線自由度を向上できる。
なお、樹脂成形体10は、ケーブル60a〜60cを保持することで、より詳しくは、第1接合端子4a〜4cに近い位置であってケーブル60a〜60cの端部側を保持することで、第1接合端子4a〜4cを所定の位置に保持するべく、第1接合端子4a〜4cの位置決めを行っているが、ケーブル60a〜60cを保持すると共に第1接合端子4a〜4cも直接保持して、第1接合端子4a〜4cの位置決めを行っても良い。また、樹脂成形体10に変えて、ケーブル60a〜60cを保持しないで、第1接合端子4a〜4cを直接保持する接合端子保持部材であっても良い。
樹脂成形体10に関し、第1接合端子4a〜4cを直接保持しないで、ケーブル60a〜60cを保持することで、第1接合端子4a〜4cの位置決めを行っている場合、即ち、本実施の形態のような場合、ケーブル60a〜60cを可撓性があるものにすることにより、第1接合端子4a〜4cの先端側が第1ターミナルハウジング5に対して柔軟に動けるようになり、接続部材9の押圧による第1接合端子4a〜4cの変形を抑制できる。
第1コネクタ部2では、ケーブル60a〜60cが引っ張られた場合であっても、ケーブル60a〜60cが樹脂成形体10から抜けてしまわないように、抜け防止機構11が備えられている。抜け防止機構11は、第1接合端子4a〜4cのそれぞれの基端部(ケーブル60a〜60cの近傍)に形成された突起11aと、樹脂成形体10の多連筒状の各筒内に突出するように設けられ、突起11aを係止して突起11aの後方(図1(a)では左側)への動きを規制する係止突起11bとからなる。
第1接合端子4a〜4cのそれぞれは、図1(b)に示すように、ケーブル60a〜60cの先端部から露出された導体62をかしめるためのかしめ部32と、かしめ部32と一体に形成された板状接点33とを有する。抜け防止機構11の突起11aは、板状接点33の基端部における幅方向の両端部から上方(あるいは下方)に突出するように形成される(図7参照)。
また、本実施の形態では、コネクタ1の小型化のためにケーブル60a〜60cのそれぞれができるだけ隙間無く整列保持される構成としている。そのため、整列時に中央に配置されるケーブル60bに接続される第1接合端子4bの胴部35を折り曲げることにより、第1接合端子4a〜4cを同じ間隔で離間させて配置するようにした。
複数の絶縁部材8a〜8dは、第1ターミナルハウジング5内に整列されて収納されると共に複数の第1接合端子4a〜4cの他面(第2接合端子6a〜6cと接合される面と反対側の面)のそれぞれに一体的に設けられる複数の第1絶縁部材8b〜8dと、複数の第1接合端子4a〜4cと複数の第2接合端子6a〜6cとが積層状態となったときに最外(図1(a),(b)では最も上側)に位置する第2接合端子6aの他面(第1接合端子4aと接合される面と反対側の面)と対向するように設けられる第2絶縁部材8aとからなる。
第1絶縁部材8b〜8dは、第1接合端子4a〜4cの先端側に突出するような位置に設けられる。第1絶縁部材8b〜8dのそれぞれは、第2接合端子6a〜6cが挿抜される側の角部のそれぞれが面取り加工されている。また、第2絶縁部材8aにおいても、第2接合端子6a〜6cが挿抜される側で、かつ第1絶縁部材8b側の角部が面取り加工されている。さらに、第1絶縁部材8b〜8dの第1接合端子4a〜4cに設けられる面のそれぞれには、第1接合端子4a〜4cとの段差を補う突起部(肉盛り面)が形成され、複数の第1絶縁部材8b〜8dの上面(図示上側の面)が第1接合端子4a〜4cの上面(図示上側の面)と同一面となるようにされる。これらの構成により、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とを嵌合する際、第1接合端子4a〜4cの先端部が、挿入される第2接合端子6a〜6cの先端部と接触しないため、第2接合端子6a〜6cにおける挿入性が向上するという効果がある。
本実施の形態に係るコネクタ1では、各絶縁部材8a〜8dをそれぞれ連結し、各絶縁部材8a〜8d同士の嵌合方向(図1(a),(b)の左右方向)の動きと、積層構造の積層方向(図1(a),(b)の上下方向)および嵌合方向に対して垂直な方向である幅方向(図1(a),(b)の紙面方向)の動きを規制して、絶縁部材組立体100を構成している。絶縁部材組立体100の詳細については後述する。
接続部材9は略円柱状の頭部9aを有し、頭部9aの上面(第2絶縁部材8aと反対側の面)に形成された異形穴(ここでは星形の穴)9bにレンチなどの工具を嵌合させて頭部9aを回動させることで、頭部9aを第2絶縁部材8a側に移動させて第2絶縁部材8aを押圧するようになっている。頭部9aを回動に伴わせて第2絶縁部材8a側に移動させる構造は、ここでは特に限定しないが、例えば、頭部9aの側面の対向した位置から径方向外側に突出する2つの突起を形成し、この突起を、第1ターミナルハウジング5に形成された螺旋状の溝に螺合させる構造としてもよい。
接続部材9としては、例えば、SUS、鉄、銅合金などの金属からなるものを用いるとよい。なお、接続部材9として樹脂製のものを用いてもよいが、強度の観点からは、金属製のものを用いることが好ましい。頭部9aの外周には、第1ターミナルハウジング5内に水が浸入するのを防止するパッキン14が設けられる。
また、接続部材9の頭部9aの下面とその直下の第2絶縁部材8aの上面との間には、
第2絶縁部材8aに所定の押圧力を付与する弾性部材15が設けられる。本実施の形態では、頭部9aの下面に凹部9cを形成し、この凹部9cに弾性部材15の上部を収納するようにした。これは、弾性部材15の長さがある程度長い場合であっても、頭部9aと第2絶縁部材8a間の間隔を短くし、コネクタ1を小型化するための工夫である。弾性部材15は、金属(例えば、SUSなど)製のバネで構成される。なお、本実施の形態において、弾性部材15は、接続部材9の一部という位置付けである。
弾性部材15の下部が当接する第2絶縁部材8aの上面には、弾性部材15の下部を覆う(収納する)凹部16が形成され、凹部16の底部(即ち、弾性部材15の下部が当接する座の部分)には、弾性部材15を受けて絶縁性樹脂からなる第2絶縁部材8aの損傷を防止する金属(例えば、SUSなど)製の受け部材17が設けられる。
受け部材17は、弾性部材15から第2絶縁部材8aの上面に加わる応力を分散することで第2絶縁部材8aの損傷を防止するためのものである。そのため、受け部材17と第2絶縁部材8aとの接触面積をできるだけ大きくすることが好ましい。本実施の形態では、受け部材17と第2絶縁部材8aとの接触面積を大きくすべく、凹部16の底部全面に亘って接触するような形状の受け部材17を設けた。
第1ターミナルハウジング5は、横断面が略矩形状の中空の筒状体20からなる。第2ターミナルハウジング7と嵌合される筒状体20の一端側(図1(a)では右側)の外周部は、第2コネクタ部3との嵌合性を考慮してテーパ形状に形成されている。また、筒状体20の一端側の外周部には、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3との間をシールするターミナルハウジング防水構造21が設けられる。ターミナルハウジング防水構造21は、筒状体20の一端側の外周部に形成された凹部22と、凹部22に設けられたOリングなどのパッキン23とからなる。
筒状体20内の他端側(図1(a)では左側)、すなわち第2ターミナルハウジング7と嵌合する側と反対側には、筒状の一方の開口である組立用開口部20aが形成され、この組立用開口部20aから、絶縁部材組立体100と樹脂成形体10とが挿入され固定される(詳細は後述する)。このとき、樹脂成形体10は、挿入方向先端側の一部のみが第1ターミナルハウジング5内に収容され、それ以外の部分は第1ターミナルハウジング5の外部に突出するようになっている。樹脂成形体10の先端部(第1ターミナルハウジング5内に収容される部分)の外周には、第1ターミナルハウジング5内に水が浸入するのを防止するパッキン10aが設けられる。また、樹脂成形体10のケーブル挿入側には図示しないパッキンレス気密部が形成され、ケーブル60a〜60cを伝って第1ターミナルハウジング5内に水が浸入するのを防止するようになっている。
筒状体20の他端側の外周には、第1コネクタ部2を車体等に取付けるためのフランジ24が形成される。フランジ24は、取付孔24aを有しており、取付孔24aに図示しないボルトを挿入し車体等に固定される。なお、本実施の形態では、第1コネクタ部2にフランジ24を設ける場合を説明するが、フランジ24は第2コネクタ部3に設けられていても良いし、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3の両方に設けられていても良い。また、フランジ24を省略しても良い。
また、このフランジ24は、放熱性を向上させる点においても有効である。つまり、フランジ24を形成することにより第1ターミナルハウジング5の表面積を大きくすることができ、第1コネクタ部2の内部で発生した熱(例えば、各接点で発生した熱)を第1ターミナルハウジング5を介して外部に放熱する際において、放熱性を向上させることができる。
筒状体20の上部(図1(a)では上側)には、接続部材9を挿入するための接続部材挿入孔26が形成される。接続部材挿入孔26の周縁の第1ターミナルハウジング5は筒状(中空円筒状)に形成されている。
筒状体20は、シールド性能、放熱性、及びコネクタ1の軽量化のために、導電率、熱伝導率が高く軽量なアルミニウムなどの金属で形成されることが好ましいが、樹脂などにより形成するようにしても良い。本実施の形態においては、筒状体20をアルミニウムで形成した。
[第2コネクタ部]
次に、第2コネクタ部3について説明する。
図1,2に示すように、第2コネクタ部3は、内部に複数(3つ)の第2接合端子(メス端子)6a〜6cが整列されて収納される第2ターミナルハウジング7を有する。
第2接合端子6a〜6c一端側のそれぞれには、インバータ側から延びたケーブル61a〜61cが接続されている。これらケーブル61a〜61cのそれぞれは、第1接合端子4a〜4cと第2接合端子6a〜6cとを介してケーブル60a〜60cのそれぞれに電気的に接続されるため、ケーブル60a〜60cのそれぞれに対応する電圧及び/又は電流の電気がそれぞれ送電される。ケーブル61a〜61cは、ケーブル60a〜60cと同じものであり、導体62の外周に絶縁層63を形成してなる。なお、ここではケーブル61a〜61cとしてケーブル60a〜60cと同じものを用いたが、サイズ等が異なるものを用いてもよい。
ケーブル61a〜61cのそれぞれは、多連筒状の樹脂成形体(インナーハウジング)30によって所定間隔で離間されて整列保持される。この樹脂成形体30によって第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とを嵌合させたときに、第2接合端子6a〜6cのそれぞれと対となるように対面する(即ち、接続対象の)第1接合端子4a〜4cのそれぞれの上方に位置するように位置決めして保持される。
樹脂成形体30は、第2接合端子6a〜6cのそれぞれを互いに絶縁して短絡を防止すべく、絶縁性樹脂などからなる。この樹脂成形体30により、第2接合端子6a〜6cのそれぞれに接続されたケーブル61a〜61cのそれぞれが可撓性に優れたケーブルであっても、第2接合端子6a〜6cのそれぞれを所定の位置に保持することができる。
なお、樹脂成形体30は、ケーブル61a〜61cを保持することで、第2接合端子6a〜6cの位置決めを行っているが、これに限らず、ケーブル61a〜61cを保持すると共に第2接合端子6a〜6cも直接保持して、第2接合端子6a〜6cの位置決めを行っても良い。また、ケーブル61a〜61cを保持しないで、第2接合端子6a〜6cを直接保持する接合端子保持部材であっても良い。
樹脂成形体30に関し、第2接合端子6a〜6cを直接保持しないで、ケーブル61a〜61cを保持することで、第2接合端子6a〜6cの位置決めを行っている場合、即ち、本実施の形態のような場合、ケーブル61a〜61cを可撓性があるものにすることにより、第2接合端子6a〜6cの先端側が第2ターミナルハウジング7に対して柔軟に動けるようになり、接続部材9の押圧による第2接合端子6a〜6cの変形を抑制できる。
また、第2ターミナルハウジング7から引き出されたケーブル61a〜61cの部分には、シールド性能の向上を目的とした図示しない編組シールドが巻き付けられている。この編組シールドは、後述する筒状シールド体41と接触され、筒状シールド体41を介して第1ターミナルハウジング5に電気的に接続されている(同電位(GND)とされている)。
第2コネクタ部3では、第1コネクタ部2と同様に、ケーブル61a〜61cが引っ張られた場合であっても、ケーブル61a〜61cが樹脂成形体30から抜けてしまわないように、抜け防止機構27が備えられている。抜け防止機構27は、第2接合端子6a〜6cのそれぞれの基端部(ケーブル61a〜61cの近傍)に形成された突起27aと、樹脂成形体30の多連筒状の各筒内に突出するように設けられ、突起27aを係止して突起27aの後方(図1(a)では右側)への動きを規制する係止突起27bとからなる。
第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、図4,5に示すように、ケーブル61a〜61cの先端部から露出された導体62をかしめるためのかしめ部45と、かしめ部45と一体に形成された板状接点46とを有する。また、整列時に中央に配置されるケーブル61bに接続される第2接合端子6bの胴部47を折り曲げることにより、第2接合端子6a〜6cを同じ間隔で離間させて配置するようにしている。抜け防止機構27の突起27aは、板状接点46の基端部における幅方向の両端部から上方(あるいは下方)に突出するように形成される。
第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、コネクタ1での送電ロスを低減するなどの目的のために、導電率の高い銀、銅、アルミニウムなどの金属で構成されると良い。また、第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、多少の可撓性を有する。
第2ターミナルハウジング7は、横断面が略矩形状の中空の筒状体36からなる。第2ターミナルハウジング7内に第1ターミナルハウジング5が嵌合されるため、第1ターミナルハウジング5と嵌合される筒状体36の一端側(図1(a)では左側)の内周部は、第1ターミナルハウジング5との嵌合性を考慮してテーパ形状に形成されている。
筒状体36の他端側(図1(a)では右側)には、ケーブル61a〜61cのそれぞれを整列保持する樹脂成形体30が収納される。樹脂成形体30のケーブル挿入側にはパッキンレス気密部43が設けられ、ケーブル61a〜61cを伝って第2ターミナルハウジング7内に水が浸入するのを防止するようになっている。パッキンレス気密部43の外周には、樹脂成形体30に当接するパッキン44が設けられる。
また、樹脂成形体30の外周部には、第1ターミナルハウジング5の内周面に当接するパッキン38が設けられる。つまり、コネクタ1は、ターミナルハウジング防水構造21のパッキン23と樹脂成形体30の外周部に設けられたパッキン38による二重防水構造となっている。
さらに、ケーブル61a〜61cが引き出される筒状体36の他端側の外周には、図示していないが、筒状体36内への水の浸入を防止するゴムブーツが被せられている。
また、筒状体36の上部(図1(a)における上側)には、第2コネクタ部3と第1コネクタ部2とを嵌合させたときに、第1コネクタ部2に設けられる接続部材9を操作するための接続部材操作用孔40が形成される。
筒状体36は、シールド性能、放熱性、及びコネクタ1の軽量化のために、導電率、熱伝導率が高く軽量なアルミニウムなどの金属で形成されることが好ましいが、樹脂などにより形成するようにしても良い。本実施の形態においては、筒状体36を絶縁性樹脂により形成したため、そのシールド性能、放熱性を向上させるために筒状体36の他端側の内周面にアルミニウム製の筒状シールド体41を設けている。
筒状シールド体41は、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とを嵌合させたときにアルミニウム製の第1ターミナルハウジング5の外周に接触する接触部42を有し、この接触部42を介して第1ターミナルハウジング5と熱的及び電気的に接続される。これにより、シールド性能と放熱性を向上させている。特に、放熱性については、放熱性に優れる第1ターミナルハウジング5側に積極的に熱を逃がすことで著しい向上が見込まれる。
[第1コネクタ部と第2コネクタ部との接続]
両ターミナルハウジング5,7を嵌合させると、第2接合端子6a〜6cのそれぞれが対となる第1接合端子4a〜4cのそれぞれと絶縁部材8a〜8dとの間に挿入される。そして、該挿入により、複数の第1接合端子4a〜4cの一面のそれぞれと複数の第2接合端子6a〜6cの一面のそれぞれとが対となるように対面すると共に、第1接合端子4a〜4c、第2接合端子6a〜6c、及び絶縁部材8a〜8dとが交互に配置される、即ち、絶縁部材8a〜8dが対となる第1接合端子4a〜4c及び第2接合端子6a〜6cを挟むように配置される積層状態となる。
このとき、第1コネクタ部2の内部において、第1絶縁部材8b〜8dのそれぞれが、所定間隔で離間させた状態で整列させて保持されている第1接合端子4a〜4cの先端側に設けられているため、各絶縁部材8b〜8dの間隔を保持するための保持用治具(特許文献2参照)を別途設けなくても、各絶縁部材8b〜8dの間隔を保持することができるようになる。これにより、第2接合端子6a〜6cのそれぞれを、対となる第1接合端子4a〜4cのそれぞれと絶縁部材8a〜8dとの間に容易に挿入することができる。即ち、第2接合端子6a〜6cの挿抜性を低下させることがない。また、絶縁部材8b〜8dの間隔を保持するための保持用治具を設けなくてもよい分、従来に比べて更なる小型化を実現できる点において、非常に有効である。
また、第1接合端子4aと第2接合端子6aに係る接点が、第2絶縁部材8aと、接点を構成する第1接合端子4aに設けられた第1絶縁部材8bとにより挟み込まれる。同様に、第1接合端子4b(又は4c)と第2接合端子6b(又は6c)に係る接点が、接点を構成する第1接合端子4b(又は4c)に設けられた第1絶縁部材8c(又は8d)と、他の接点を構成する第1接合端子4a(又は4b)に設けられた第1絶縁部材8b(又は8c)とにより挟み込まれる。
この状態でレンチ等の工具で接続部材9の頭部9aを回動させ、頭部9aを下方に押し込むと、弾性部材15によって第2絶縁部材8a、第1絶縁部材8b、第1絶縁部材8c、第1絶縁部材8dの順に押圧されていき、接点のそれぞれが絶縁部材8a〜8dのいずれか2つによって挟み込まれるように押圧されて各接点に対して押圧力が付与され、接点のそれぞれが互いに絶縁された状態で接触される。このとき、第1接合端子4a〜4cのそれぞれと第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、絶縁部材8a〜8dからの押圧によって多少撓み広範囲で接触されることとなる。これにより、車両などの振動を発生させる環境においても、接点のそれぞれが強固に接触して固定される。
[絶縁部材組立体]
次に、本発明の要部である絶縁部材組立体100について説明する。
図6は、図1(b)のA−A線断面図であり、図7は、図3のB−B線断面図であり、樹脂成形体10を透視した図である。
図1(b),図6,および図7に示すように、絶縁部材組立体100は、各絶縁部材8a〜8dを積層方向に順次連結して構成される。つまり、絶縁部材組立体100は、第2絶縁部材8aと第1絶縁部材8b、第1絶縁部材8bと第1絶縁部材8c、第1絶縁部材8cと第1絶縁部材8dをそれぞれ連結して構成される。
絶縁部材組立体100では、各絶縁部材8a〜8dを連結することで、各絶縁部材8a〜8d同士の嵌合方向の動きと、幅方向の動きを規制するようにされる。また、絶縁部材組立体100では、接続部材9による押圧力を各接点に伝えるために、各絶縁部材8a〜8dは積層方向に相対的に移動可能に連結される。
具体的には、第1絶縁部材8b〜8dには、第1絶縁部材8b〜8dの幅方向の両端部から、当該第1絶縁部材8b〜8dが設けられる第1接合端子4a〜4cを挟んで対向する絶縁部材8a〜8c(第1絶縁部材8bでは第2絶縁部材8a、第1絶縁部材8cでは第1絶縁部材8b、第1絶縁部材8dでは第1絶縁部材8c)に延びる連結片81がそれぞれ一体に形成される。
また、第1絶縁部材8b〜8dと対向する(第1絶縁部材8b〜8dが設けられる第1接合端子4a〜4cを挟んで対向する)絶縁部材8a〜8cには、絶縁部材8a〜8cの両側面に、連結片81を積層方向にスライド自在に収容する連結溝82がそれぞれ形成される。
第1絶縁部材8bの連結片81を第2絶縁部材8aの連結溝82に、第1絶縁部材8cの連結片81を第1絶縁部材8bの連結溝82に、第1絶縁部材8dの連結片81を第1絶縁部材8cの連結溝82にそれぞれ収容することで、各絶縁部材8a〜8dは、積層方向に相対的に移動可能な状態で連結され、絶縁部材組立体100が構成される。
連結溝82の嵌合方向の幅は、収容する連結片81の嵌合方向の幅と略等しく形成される。これにより、絶縁部材8a〜8d同士の嵌合方向の動きが規制される。さらに、第1絶縁部材8b〜8dの幅方向の両端部に形成された連結片81を、対向する絶縁部材8a〜8cの両側面に形成された連結溝82に収容することで、対向する絶縁部材8a〜8cを連結片81で幅方向に挟み込む状態となるので、絶縁部材8a〜8d同士の幅方向の動きが規制される。
また、絶縁部材組立体100では、絶縁部材8a〜8dを連結(積層)したときに、連結片81の先端(上端)が連結溝82の終端である段差82aで規制されて、絶縁部材8a〜8d同士の間隔が所定の間隔(最小積層間隔という)よりも狭くならないよう規制されるようになっている。
この最小積層間隔は、接点を構成する第1接合端子4a〜4cと第2接合端子6a〜6cの合計厚さ(接点厚さという)よりも、若干小さい間隔となるように調整される。最小積層間隔が接点厚さよりも大きいと、接続部材9による押圧力が接点に伝わらず、また最小積層間隔を小さくし過ぎると、何らかの理由で第1接合端子4a〜4cが変形するなどした際に、絶縁部材8a〜8dの積層方向の位置ずれが大きくなりすぎ、嵌合性が悪化するなどの不具合が発生するためである。最小積層間隔の調整は、連結片81と連結溝82の積層方向の長さの差を調整することで行うことができる(例えば、連結溝82の長さに対して連結片81を長くしていくと、最小積層間隔が長くなる)。
各絶縁部材8a〜8dの幅は、第1接合端子4a〜4cの幅と略等しく形成される。第1絶縁部材8b〜8dの幅方向の両端部に形成される連結片81の幅方向の間隔(内側の面の間隔)は、第1接合端子4a〜4cの幅よりも若干小さく形成され、各連結片81の基端部には、第1接合端子4a〜4cの幅方向の端部を嵌合し、第1絶縁部材8b〜8dを第1接合端子4a〜4cに設けるためのコの字状の嵌合溝83が形成される。嵌合溝83に第1接合端子4a〜4cを嵌合することで、第1絶縁部材8b〜8dが第1接合端子4a〜4cに設けられる。
第1絶縁部材8b〜8dを第1接合端子4a〜4cに設けることで、第1絶縁部材8b〜8dが、第1接合端子4a〜4c、ケーブル60a〜60c、樹脂成形体10を介して第1ターミナルハウジング5に保持されることとなり、第1絶縁部材8b〜8dの第1ターミナルハウジング5に対する位置決めがなされる。第1ターミナルハウジング5に対する位置決めがなされた状態では、連結片81の先端と連結溝82の終端である段差82aとの間には隙間が形成され、第1絶縁部材8b〜8d同士が積層方向に相対的に移動可能となっている。
嵌合溝83の積層方向の幅(コの字状の開口の幅)は、第1接合端子4a〜4cの厚さよりも若干大きく形成される。これにより、嵌合溝83に第1接合端子4a〜4cを嵌合したときに、嵌合溝83と第1接合端子4a〜4cの間に隙間(クリアランス)が形成されるようになり、第1絶縁部材8b〜8dが、第1接合端子4a〜4cに対してがたつきを持たせて設けられることになる。第1絶縁部材8b〜8dを、第1接合端子4a〜4cに対してがたつきを持たせて設けることにより、第1絶縁部材8b〜8dの位置が多少ずれた場合でも、第1絶縁部材8b〜8dが柔軟に移動可能となるので、第2接合端子6a〜6cが第1絶縁部材8b〜8dに突き当たる等して、嵌合性が悪化することを防止できる。また、嵌合溝83と第1接合端子4a〜4cの間に隙間(クリアランス)を形成することにより、第1接合端子4a〜4cを嵌合溝83に容易に嵌合させることが可能になる。
連結片81は、第1絶縁部材8b〜8dよりも幅方向外側に突出するように形成される。これは、連結片81を厚くして連結片81の強度を向上させ、かつ、連結片81の外側の面を第1ターミナルハウジング5(筒状体20)の内周面に当接させて、絶縁部材組立体100の幅方向の動きを規制するためである。そのため、第1絶縁部材8b〜8dの両端部に形成される連結片81の外側の面の間隔は、第1ターミナルハウジング5の内周面の間隔と略等しくなるように形成される。
また、絶縁部材組立体100の積層方向の両端部、すなわち、最外に位置する第2絶縁部材8aと第1絶縁部材8dには、絶縁部材組立体100を第1ターミナルハウジング5に係止するための係止部84,85がそれぞれ形成される。
係止部84は、第2絶縁部材8aの嵌合方向後端部で、かつ幅方向の両端部から上方(第1絶縁部材8bと反対側)に延び、第2絶縁部材8aの上方で90度折れ曲がって幅方向外側に延びるように形成されている。係止部84は、絶縁部材組立体100を組立用開口部20aから第1ターミナルハウジング5(筒状体20)内に挿入した際に、第1ターミナルハウジング5の内周面に形成された仕切り壁86に係止して、第1ターミナルハウジング5に対する嵌合方向の絶縁部材組立体100の位置決めを行うよう構成されている。
仕切り壁86は、接続部材挿入孔26よりも組立用開口部20a側の第1ターミナルハウジング5の両側の内周面(図7における左右の面)に、積層方向に沿って形成されている。接続部材9による押圧力が加わると、係止部84が仕切り壁86に沿って移動し、第2絶縁部材8aが積層方向に動くようになっている。また、仕切り壁86には、段差86aが形成されており、この段差86aよりも下方(第1絶縁部材8b側)に係止部84が移動しないように構成されている。つまり、係止部84は、絶縁部材組立体100の嵌合方向の位置決めをする役割と、第2絶縁部材8aの積層方向の移動をガイドする役割と、第2絶縁部材8aの積層方向の移動の下限(最も第1絶縁部材8b側に移動したときの位置)を規制する役割とを兼ねている。
他方、係止部85は、第1絶縁部材8dの嵌合方向後端部で、かつ幅方向の両端部から下方(第1絶縁部材8cと反対側)に延びるように形成されている。係止部85は、絶縁部材組立体100を組立用開口部20aから第1ターミナルハウジング5(筒状体20)内に挿入した際に、接続部材挿入孔26と対向する位置(図7における下方)の第1ターミナルハウジング5の内周面に形成された台座87に係止して、係止部84と共に第1ターミナルハウジング5に対する嵌合方向の絶縁部材組立体100の位置決めを行うよう構成されている。なお、台座87は、係止部85を係止する役割と、第1絶縁部材8dの下方(第1絶縁部材8cと反対側)への動きを規制する役割を兼ねたものである。
また、係止部85は、第1絶縁部材8dよりも幅方向外側に突出するように形成され、その幅方向外側の面の間隔が、連結片81の幅方向外側の面の間隔と同じ(つまり連結片81と同じ幅)になるように形成されている。さらに、係止部85は、第1絶縁部材8dの嵌合方向後端部に沿って上方に延びて連結片81の下部と連結するよう構成されており、これにより、第1ターミナルハウジング5(筒状体20)の内周面に当接させる面積を増大させて、絶縁部材組立体100を第1ターミナルハウジング5に対してより安定して位置決めできるよう構成されている。また、この上方に延びた部分の係止部85の嵌合方向前方の面は、連結溝82の嵌合方向後方の内壁と面一に形成されており、連結溝82を補強する役割も果たしている。
なお、本実施の形態では、第1絶縁部材8dのみならず、第1絶縁部材8b,8cにも、係止部85を形成するようにしている。第1絶縁部材8b,8cにおいては、係止部85は本来必要ないものであり省略可能であるが、第1絶縁部材8b,8cに係止部85を形成することで、第1絶縁部材8b〜8dを同じ形状とし、製造コストを削減することが可能となる。また、第1絶縁部材8dにおいても、本来必要の無い連結溝82を形成しているが、これも同様の理由による。
本実施の形態では、第1絶縁部材8b〜8dに連結片81を形成し、対向する絶縁部材8a〜8cに連結溝82を形成したが、絶縁部材組立体100において、連結片81と連結溝82の関係を逆にする(絶縁部材8a〜8cに連結片81を形成し、対向する絶縁部材8b〜8dに連結溝82を形成する)ことも当然可能である。ただし、この場合、連結片81に嵌合溝83を形成することができなくなるので、第1絶縁部材8b〜8dに、別途第1接合端子4a〜4cを設ける機構を設けなければならず、第1絶縁部材8b〜8dの構造が複雑になる。
第1コネクタ部2を組み立てる際には、組立用開口部20aから絶縁部材組立体100を挿入して、係止部84,85を仕切り壁86と台座87にそれぞれ係止させて絶縁部材組立体100を第1ターミナルハウジング5内に配置し、さらに、組立用開口部20aから樹脂成形体10を挿入して当該樹脂成形体10を第1ターミナルハウジング5に固定する。すると、係止部84,85が第1ターミナルハウジング5(仕切り壁86と台座87)と樹脂成形体10との間で挟持され、絶縁部材組立体100が第1ターミナルハウジング5に対して固定される。
[本実施の形態の作用]
本実施の形態の作用を説明する。
本実施の形態に係るコネクタ1では、絶縁部材8a〜8dをそれぞれ連結し、各絶縁部材8a〜8d同士の嵌合方向および幅方向の動きを規制して、絶縁部材組立体100を構成している。
これにより、ケーブル60a〜60cに力(例えば、ケーブル60a〜60cを引っ張る力や、ケーブル60a〜60cを第1コネクタ部2側に押し込む力)が加わった場合であっても、絶縁部材8a〜8dの位置ずれを防止することが可能となり、その結果、両コネクタ部2,3を接続する際に第2接合端子6a〜6cが絶縁部材8a〜8dに突き当たってしまうことを防止でき、嵌合動作を円滑に行うことが可能となる。また、コネクタ1は、従来のコネクタのように保持用治具を用いていないため、小型である。
さらに、コネクタ1では、第1絶縁部材8b〜8dを、第1接合端子4a〜4cに対してがたつきを持たせて設けているため、両コネクタ部2,3を接続する際に第1絶縁部材8b〜8dを第2接合端子6a〜6cの位置に応じて柔軟に移動させることが可能となり、嵌合性をより向上できる。
また、コネクタ1では、第1絶縁部材8b〜8dの幅方向の両端部から、当該第1絶縁部材8b〜8dが設けられる第1接合端子4a〜4cを挟んで対向する絶縁部材8a〜8cに延びる連結片81を形成すると共に、対向する絶縁部材8a〜8cの両側面に、連結片81を積層方向にスライド自在に収容する連結溝82を形成している。
これにより、各絶縁部材8a〜8dを積層方向に相対的に移動可能として、接続部材9による押圧力を各接点に伝えることが可能となる。また、連結片81の基端部に、第1接合端子4a〜4cの幅方向の端部を嵌合して第1絶縁部材8b〜8dを第1接合端子4a〜4cに設けるための嵌合溝83を形成することが可能となり、第1絶縁部材8b〜8dの構造を簡略化できる。
さらに、コネクタ1では、絶縁部材組立体100の積層方向の両端部に、絶縁部材組立体100を第1ターミナルハウジング5に係止するための係止部84,85を形成しており、この係止部84,85を第1ターミナルハウジング5と樹脂成形体10との間で挟持させることで、絶縁部材組立体100を第1ターミナルハウジング5に対して固定するようにしている。
これにより、絶縁部材組立体100の第1ターミナルハウジング5に対する位置決めを容易に行うことが可能となり、また、第1ターミナルハウジング5に対して絶縁部材組立体100を強固に固定し、絶縁部材組立体100全体の位置ずれ(嵌合方向の位置ずれ)を抑制できる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施の形態においては、三相交流の電源ラインを想定していたが、本発明の技術思想によれば、例えば、自動車用のコネクタであって、モータ、インバータ間用の三相交流の電源ライン、エアコン用の直流二相の電源ラインなど異なる用途のラインを一括して接続するような構成としても良い。このように構成することにより、1つのコネクタで複数の用途の電源ラインを一括して接続することができるため、用途毎に異なるコネクタを用意する必要がなく、省スペース化や低コスト化などに貢献することができる。
また、第1接合端子4a〜4cのそれぞれと第2接合端子6a〜6cのそれぞれの端子表面をローレット加工などにより荒らし、摩擦力を大きくさせ、端子同士を動きづらくして接点のそれぞれでの固定を強固にするようにしても良い。
また、上記実施の形態においては、第1接合端子4a〜4cがケーブル60a〜60cの端部に設けられた端子である場合を説明したが、これに限らず、第1接合端子4a〜4cは、ケーブルが接続されないバスバー等であってもよい。
さらに、上記実施の形態では、嵌合溝83に第1接合端子4a〜4cを嵌合することで、第1絶縁部材8b〜8dを第1接合端子4a〜4cに設ける場合を説明したが、インサート成型により第1絶縁部材8b〜8dを第1接合端子4a〜4cに固定したり、あるいは、第1絶縁部材8b〜8dに第1接合端子4a〜4cを圧入して固定するようにしてもよい。但し、インサート成型や圧入を用いた場合、第1接合端子4a〜4cに対する第1絶縁部材8b〜8dのがたつきが無くなるので、嵌合性を向上させる観点からは、第1接合端子4a〜4cを嵌合溝83に嵌合させる構造が望ましい。
また、上記実施の形態においては、ケーブル60a〜60c,61a〜61cとして可撓性に優れたケーブルを用いていたが、リジッドなケーブルでも良い。
また、上記実施の形態においては、コネクタの使用状態における向きは、接続部材9が略水平状態であっても、略垂直状態であっても良い。即ち、本実施の形態におけるコネクタの使用条件に、使用状態における向きは要件としない。
また、上記実施の形態においては、接続部材9の一部である弾性部材15を介して接続部材9の頭部9aによって隣接する第2絶縁部材8aを押圧しているが、弾性部材15を介さずに直接、頭部9aによって隣接する第2絶縁部材8aを押圧しても良い。
また、上記実施の形態においては、第1ターミナルハウジング5の一側のみに接続部材9を設ける場合を説明したが、第1ターミナルハウジング5の両側に接続部材9を設け、両側に設けられた両接続部材9により各接点に押圧力を付与するように構成してもよい。
また、上記実施の形態においては、接続部材9を頭部9aのみで構成したが、頭部9aと一体に各接点を貫通する軸部を形成した貫通型の接続部材を用いてもよい。