JP4941740B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関する。

一般に、相手側端子とボルト止めによって接続される端子を有するコネクタとして、例えば下記特許文献１に記載のコネクタが知られている。このコネクタは、機器側に直結される機器側コネクタであって、機器側ハウジングを有している。この機器側ハウジングには、機器側端子がインサート成形等によって取り付けられており、機器側ハウジングに対してずれた位置に取り付けられる場合がある。このような場合、相手側コネクタとの嵌合方向に対して交差する方向における所定範囲内で端子の位置を遊動自在に保持することで、相手側端子の位置に応じて端子の位置を調整することが可能である。
特開２００５−１２９３５６公報

しかしながら、上記したコネクタでは、端子の先端側がその自重によって下方に落ち込んだ傾き姿勢となり易いため、傾き姿勢のまま嵌合を行うと、嵌合途上で相手側端子やその相手側端子を支持する端子台等に干渉するおそれがある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、嵌合途上で端子が相手側コネクタの端子台等に干渉することを防ぐことを目的とする。

本発明は、相手側コネクタと嵌合可能に設けられ、相手側コネクタに設けられた相手側端子に対して嵌合方向と交差する方向における所定範囲内で遊動自在に保持される端子を有し、相手側コネクタと正規嵌合した後に端子が相手側端子にボルト止めされるコネクタであって、端子を収容するキャビティが内部に設けられたコネクタハウジングと、キャビティの内壁に設けられ、正規位置に収容された端子の抜止を行うランスと、そのランスとは独立して撓み可能で同ランスの両側に設けられ、端子が嵌合途上で相手側端子もしくは相手側端子を支持する端子台の周辺部と干渉することを回避する方向に端子の両端部を付勢する一対のばね部材と、キャビティ内において端子を挟んで各ばね部材と反対側の内壁に設けられ、各ばね部材によって付勢された端子を受ける受け部とを備え、各ばね部材は、ランスの両側から斜め前方に突出する形態で片持ち状に形成され、受け部は、ランスよりも前方に形成されている構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、端子がばね部材によって付勢された状態で相手側コネクタとの嵌合が行われ、相手側コネクタと正規嵌合した後に端子を相手側端子にボルト止めすることによって、両端子が接続固定される。このとき、相手側端子の位置に応じて端子の位置を調整することができることに加えて、端子が相手側端子もしくは端子台の周辺部と干渉することを防ぐことができる。
また、ばね部材によって付勢された端子を受け部で受けることができるので、端子をばね部材と受け部との間で確実に保持することができる。
また、一対のばね部材で端子の両端部をバランス良く付勢することができる。

ばね部材は樹脂製で、コネクタハウジングと一体に設けられている構成としてもよい。このような構成によると、別体で設けたばね部材をコネクタハウジングに組み付けるという作業が不要になる。

コネクタハウジングの外周に金属製のシールドシェルを取り付けた構成としてもよい。このような構成によると、本発明のコネクタをシールドコネクタに適用することが可能である。

本発明によれば、相手側コネクタとの嵌合途上で端子が相手側端子や端子台の周辺部と干渉することを防ぐことができる。

＜実施形態＞
本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
＜全体構成＞
本実施形態のシールドコネクタは電気自動車用のコネクタであって、インバータ等の機器（図示せず）に直結される機器側コネクタ１０と、ワイヤハーネスＷを介して三相モータ等の機器（図示せず）に連なるハーネス側コネクタ５０とから構成されている。これらのコネクタ１０，５０は互いに嵌合可能に設けられ、機器側の電極に接続される機器側端子２０及びワイヤハーネスＷの端末に接続されたハーネス側端子６０を備えている。両端子２０，６０は、両コネクタ１０，５０が正規嵌合した後に、ボルト止めされることによって接続固定されるようになっている。尚、機器側コネクタ１０は、図示はしないものの、金属製のシールドケース（図示せず）によって全体が覆われた状態で機器側に取り付けられる。

＜機器側コネクタ１０の構成＞
機器側コネクタ１０は本発明の「相手側コネクタ」に相当し、合成樹脂製の機器側ハウジング１１と、この機器側ハウジング１１内にインサート成形された３つの機器側端子２０とを備えている。機器側端子２０は本発明の「相手側端子」に相当し、本実施形態ではバスバーによって構成されている。機器側端子２０の両端部には固定ボルトＢを挿通してボルト止めを行うためのボルト挿通孔２１が貫通形成されている。機器側ハウジング１１には、ボルト挿通孔２１と連通する空間が設けられ、この空間に固定ナットＮが配置されることで、固定ナットＮはボルト挿通孔２１を通じて挿通された固定ボルトＢと螺合可能である。

機器側ハウジング１１には、ハーネス側コネクタ５０の後述するハーネス側ハウジング５１を内部に嵌合可能なフード部１２が前方に開口して形成されている。フード部１２には、機器側端子２０が前方に突出する形態で設けられ、この機器側端子２０の一方側（図１における下側）には、機器側端子２０を支持する端子台１４が設けられている。端子台１４には、前記した固定ナットＮが配置され、さらに固定ナットＮの奥方（固定ナットＮを中心として機器側端子２０とは反対の方向）には、固定ナットＮに螺合した固定ボルトＢの先端側が進入する逃がし空間が形成されている。

一方、フード部１２内において機器側端子２０の他方側（図１における上側）には、両コネクタ１０，５０が正規嵌合したときにハーネス側端子６０の進入を許容する進入空間が形成されている。この進入空間は、フード部１２の外周面に貫通して設けた開口部１３を通じて外部空間と連通し、この開口部１３を通じて固定ボルトＢが進入可能である。開口部１３には、固定ボルトＢによるボルト止めが完了した後に、同開口部１３を塞ぐためのキャップ３０が外側から装着可能である。開口部１３に進入するキャップ３０の外周面には周方向に沿って凹部が設けられ、この凹部にはシールリング３１が嵌着されている。このシールリング３１は、キャップ３０が開口部１３に装着された状態において開口部１３を構成する筒部の内周面に密着している。したがって、開口部１３からフード部１２の内部に水が浸入することが規制される。

＜ハーネス側コネクタ５０の構成＞
ハーネス側コネクタ５０は本発明における「コネクタ」であって、合成樹脂製のハーネス側ハウジング５１と、このハーネス側ハウジング５１に挿入される３つのハーネス側端子６０とを備えている。ハーネス側ハウジング５１は本発明の「コネクタハウジング」に相当し、その内部には前後方向に貫通する３つの円形断面のキャビティ５３が左右方向（図１において紙面と直交する方向）に一定ピッチで並列して形成されている。

ハーネス側ハウジング５１のうちキャビティ５３が設けられている前端部分は、機器側ハウジング１１のフード部１２内に嵌合可能である。尚、ハーネス側ハウジング５１の前端外周面には周方向に沿って凹部が設けられ、この凹部にはシールリング４２が嵌着されている。このシールリング４２は、両コネクタ１０，５０の嵌合に伴ってフード部１２の内周面に密着することで、両コネクタ１０，５０間の防水機能を果たしている。

また、ハーネス側ハウジング５１の後部には、３つのハーネス側端子６０にそれぞれかしめ付けにより固定された３本のワイヤハーネスＷを一括してシールする一括ゴム栓４０が装着可能となっている。すなわち、ハーネス側ハウジング５１においてキャビティ５３より後方には、後方に開口したフード状をなすゴム栓収容部５２が設けられ、このゴム栓収容部５２の内部に一括ゴム栓４０が圧縮状態で装着されている。さらに、ゴム栓収容部５２には、一括ゴム栓４０の抜止を行うゴム栓ホルダ４１が一括ゴム栓４０の後方に装着されている。これにより、ハーネス側コネクタ５０は、ゴム栓収容部５２を通じて内部に水が浸入することを規制可能である。

ゴム栓ホルダ４１はポリプロピレン製であって、図示はしないものの、上下に対称をなす一対の半割体をヒンジにより連結した構成である。各半割体には、ワイヤハーネスＷの外周形状に対応した半円部がそれぞれ形成されており、上下の半円部によってワイヤハーネスＷが周方向に沿って挟まれるようになっている。ゴム栓ホルダ４１の上下各面において半円部と対応する位置には、それぞれ一対の抜止突起が設けられている。これにより、ゴム栓ホルダ４１は、抜止突起をゴム栓収容部５２の抜止孔に係止させることにより、ハーネス側ハウジング５１に対して離脱規制状態に組み付けられている。

ワイヤハーネスＷは、金属細線をメッシュ状に編み込んだ筒状をなすシールド部材（図示せず）によって包囲され、このシールド部材によって３本のワイヤハーネスＷが一括してシールドされている。シールド部材の端末部には、金属製のリング状をなすシールドシェル７０が固着されている。シールドシェル７０は、内リング７１と外リング７２との二重筒構造であり、内リング７１と外リング７２との間にシールド部材の端末部が挟み付けられかしめ付けにより固定される。このシールドシェル７０は、両コネクタ１０，５０が正規嵌合したときには内リング１７の前端部が機器側のシールドケース（図示せず）と導通可能に接触するように設定されている。

ハーネス側端子６０は本発明の「端子」に相当し、各キャビティ５３内に後方から挿入され、キャビティ５３内に設けたランス５４によって抜止されている。ハーネス側端子６０は、機器側端子２０と接続される接続部６１と、ワイヤハーネスＷの端末に圧着接続されるバレル部６２とから構成されている。接続部６１には、固定ボルトＢを挿通させるボルト挿通孔６３と、そのボルト挿通孔６３よりバレル部６２側に配されたランス係止孔６４とが貫通形成されている。ハーネス側端子６０は、ランス係止孔６４を構成する周壁前端にランス５４の係止突部５４ａを係止させることで、キャビティ５３内の正規位置において抜止状態に保持される。

ところで、ハーネス側端子６０がキャビティ５３内に収容された状態では、ハーネス側端子６０とこれを収容するキャビティ５３の内壁との間に所定のクリアランスが設定されている。このクリアランスは、ランス５４の係止突部５４ａとランス係止孔６４の周壁との係止代よりも小さめとなるように設定されている。このため、正規位置にあるハーネス側端子６０は、ランス５４によって後方に抜止された状態で、かつ、上下方向（両コネクタ１０，５０の嵌合方向と交差する方向）における所定範囲内で遊動自在に保持される。このようにハーネス側端子６０をキャビティ５３内で遊動自在に保持する構成としている理由は、機器側端子２０が正規の位置に対して上下方向にずれた位置にインサート成形される場合があり、このような成形時における誤差を吸収してハーネス側端子６０と機器側端子２０とを接続可能にするためである。

しかしながら、ハーネス側端子６０は、キャビティ５３内の正規位置に収容された状態では、ボルト挿通孔６３が設けられている先端部分がキャビティ５３の前端開口より前方に突出した状態となっているため、自重によって先端部分が下方に落ち込んだ姿勢（端子のお辞儀状態）になり易い。このため、従来のハーネス側コネクタ１００では、図５に示すように、機器側コネクタ１０との嵌合途上でハーネス側端子６０が機器側端子２０の端縁部等と接触する事態（端子へのどつき）が発生する可能性がある。そこで、本実施形態では、その対策構造としてハーネス側ハウジング５１に「ばね部材」を設けている。以下、その「ばね部材」の構造について説明する。

ばね部材５５は合成樹脂製で、図３に示すように、各キャビティ５３のランス５４の両側に配置された支持台５６上に突出して形成されている。ばね部材５５は詳細には、図４に示すように、支持台５６上において斜め前方に突出する形態で片持ち状に形成されており、前端側が上下に撓み可能である。このようにばね部材５５は、本実施形態においてはハーネス側ハウジング５１と一体に設けられている。一方、キャビティ５３の内壁においてばね部材５５と対向する面には、ばね部材５５によって上方に付勢されたハーネス側端子６０を受ける受け部５７が形成されている。これにより、ハーネス側端子６０は、ばね部材５５と受け部５７との間に挟まれた状態に保持される。したがって、ハーネス側端子６０は、キャビティ５３内における正規位置に収容された状態でも、先端部分が下方に落ち込んだ傾いた姿勢となることを防ぐことができると共に、水平姿勢をとったまま嵌合動作を行うことができる（図１参照）。

本実施形態は以上のような構造であって、続いてその作用を説明する。
まず、ハーネス側端子６０のハーネス側ハウジング５１への組み付けを行う。ハーネス側端子６０に接続されたワイヤハーネスＷに一括ゴム栓４０を装着しておき、ハーネス側ハウジング５１の後方からゴム栓収容部５２を通ってキャビティ５３内に挿入していく。このとき、ランス５４はハーネス側端子６０と干渉して下方に撓み変形するものの、ハーネス側端子６０がキャビティ５３内の正規位置に至ると弾性復帰してランス係止孔６４内に嵌り込む。すると、ランス５４の係止突部５４ａがランス係止孔６４の周壁に係止してハーネス側端子６０の抜止が行われる。一方、一括ゴム栓４０はゴム栓収容部５２内に進入し、ワイヤハーネスＷの外周面とゴム栓収容部５２の内周面との双方に密着した状態となる。この後、ゴム栓収容部５２にゴム栓ホルダ４１を挿入して同ゴム栓収容部５２内に固定することで一括ゴム栓４０が抜け止めされる。

このとき、ハーネス側端子６０は、図１に示すように、ばね部材５５によって水平姿勢に保たれているため、両コネクタ１０，５０を嵌合させる際に、ハーネス側端子６０の先端が機器側端子２０の端縁部や端子台１４（固定ナットＮやハーネス側ハウジング１１の樹脂部分も含む。）等に干渉することで折れ曲がる等の不具合を回避することができる。こうして、ハーネス側端子６０を水平姿勢に保ったまま両コネクタ１０，５０を正規嵌合させると、ハーネス側端子６０のボルト挿通孔６３と機器側端子２０のボルト挿通孔２１とがほぼ同軸上に位置することで、固定ボルトＢによる締め付けが可能になる。固定ボルトＢによる締め付けは、予めキャップ３０を機器側ハウジング１１から外しておき、固定ボルトＢを開口部１３からフード部１２内に進入させ、両端子２０，６０のボルト挿通孔２１，６３を通って固定ナットＮに螺合させる。固定ボルトＢによる締め付けが完了した後には、再びキャップ３０を装着して開口部１３を塞いでおく。

尚、機器側端子２０が機器側ハウジング１１に対してずれた位置にインサート成形されている場合であっても、ハーネス側端子６０が上下方向における所定範囲内で遊動自在に保持されているため、機器側端子２０の位置に応じてハーネス側端子６０の位置を調整することができる。

以上のように本実施形態では、以下の効果を奏することができる。
１．機器側端子２０の位置に応じてハーネス側端子６０の位置を調整することができることに加えて、ハーネス側端子６０が機器側端子２０の端縁部や端子台１４等と干渉することを防ぐことができる。したがって、両コネクタ１０，５０の嵌合作業性を向上させることができる。
２．ばね部材５５によって上方に付勢されたハーネス側端子６０を受け部５７で受けることができるので、ハーネス側端子６０をばね部材５５と受け部５７との間で確実に保持することができる。
３．ばね部材５５をハーネス側ハウジング５１に一体に設けたから、別体で設けたばね部材５５をハーネス側ハウジング５１に組み付ける手間が不要である。
４．一対のばね部材５５をランス５４の両側に配置したから、ハーネス側端子６０をその左右方向両側でバランス良く付勢することができる。

＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では樹脂製のばね部材５５を例示しているものの、本発明によると、金属製のばね部材としてもよい。
（２）本実施形態ではばね部材５５をハーネス側ハウジング５１と一体に形成しているものの、本発明によると、ばね部材をハーネス側ハウジング５１と別体で形成してもよい。

（３）本実施形態ではキャビティ５３内においてランス５４と同じ側にばね部材５５を設けているものの、本発明によると、キャビティ５３内においてランス５４と反対側にばね部材５５を設けてもよい。この場合、ばね部材５５は、キャビティ５３内において左右方向中央に１ヶ所設けてもよい。
（４）本実施形態ではシールドコネクタに適用したものを例示しているものの、本発明によると、シールドコネクタ以外のコネクタに適用してもよい。

両コネクタの嵌合前における状態を示す断面図 両コネクタが正規嵌合して両端子がボルト止めされた状態を示す断面図 ハーネス側コネクタを正面から見た状態を示す正面図 図１においてばね部材の周辺部を拡大した状態を示す断面図 従来のハーネス側コネクタにおいて端子同士が干渉する様子を示した断面図

符号の説明

１０…機器側コネクタ（相手側コネクタ）
１４…端子台
２０…機器側端子（相手側端子）
５０…ハーネス側コネクタ（コネクタ）
５１…ハーネス側ハウジング（コネクタハウジング）
５３…キャビティ
５４…ランス
５５…ばね部材
５７…受け部
６０…ハーネス側端子（端子）
７０…シールドシェル

Claims (3)

1. 相手側コネクタと嵌合可能に設けられ、前記相手側コネクタに設けられた相手側端子に対して嵌合方向と交差する方向における所定範囲内で遊動自在に保持される端子を有し、前記相手側コネクタと正規嵌合した後に前記端子が前記相手側端子にボルト止めされるコネクタであって、
   前記端子を収容するキャビティが内部に設けられたコネクタハウジングと、
   前記キャビティの内壁に設けられ、正規位置に収容された前記端子の抜止を行うランスと、
   そのランスとは独立して撓み可能で同ランスの両側に設けられ、前記端子が嵌合途上で前記相手側端子もしくは前記相手側端子を支持する端子台の周辺部と干渉することを回避する方向に前記端子の両端部を付勢する一対のばね部材と、
   前記キャビティ内において前記端子を挟んで各ばね部材と反対側の内壁に設けられ、前記各ばね部材によって付勢された前記端子を受ける受け部とを備え、
   前記各ばね部材は、前記ランスの両側から斜め前方に突出する形態で片持ち状に形成され、前記受け部は、前記ランスよりも前方に形成されているコネクタ。
2. 前記ばね部材は樹脂製で、前記コネクタハウジングと一体に設けられている請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記コネクタハウジングの外周に金属製のシールドシェルを取り付けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ。

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