JP5390362B2 - コネクタユニット - Google Patents

Description

本発明は、互いに取り付けられる第１のコネクタと第２のコネクタとを備えたコネクタユニットに関する。

モータの駆動力により走行することが可能な移動体としての自動車には、当該モータや、インバータなどの多種多様な電子機器が搭載される。これらのモータや、インバータを相互に接続するためには、従来から種々のコネクタユニット（例えば、特許文献１参照）が用いられている。

特許文献１に示されたコネクタユニットは、第１の端子金具を備えた第１のコネクタと、第２の端子金具を備えかつ前記第１のコネクタに取り付けられる第１のコネクタと、を備えている。前述した第１及び第２の端子金具は、それぞれ電気接触部に貫通孔が設けられている。前述した第１及び第２のコネクタは、モータや、インバータなどに供給する電力の電流値が大きなために、第１及び第２の端子金具の電気接触部が互いに重ねられかつ貫通孔内を通ったボルトが一方のハウジングにねじ込まれること（締結されること）で、互いに接続する。

特開平１１−１２６６６１号公報

前述した従来のコネクタユニットは、端子金具同士をボルトで固定する必要があるので、端子金具同士の着脱作業が煩雑であった。

したがって、本発明の目的は、大電流を流すために必要とされる程度に端子金具同士を確実に接続することを可能としながらも、端子金具同士の着脱作業を簡便に行うことができるコネクタユニットを提供することにある。

前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のコネクタユニットは、第１の端子金具を備えた第１のコネクタと、前記第１のコネクタに取り付けられると前記第１の端子金具に接続する第２の端子金具を備えた第２のコネクタとを備えたコネクタユニットにおいて、前記第１の端子金具と前記第２の端子金具のうちの一方の電気接触部が、筒状の筒状部を備え、かつ、他方の電気接触部が前記筒状部の外周面を覆う覆い部を備えているとともに、前記覆い部により覆われた前記筒状部内に通されて、前記第１のコネクタの第１のコネクタハウジングに締結される締結部材と、前記筒状部と前記締結部材との間に設けられかつ前記締結部材が締結されると、前記筒状部を拡大させる拡大部材と、を備えたことを特徴としている。

請求項２に記載の本発明のコネクタユニットは、請求項１に記載のコネクタユニットにおいて、前記拡大部材は、前記筒状部内に通されかつ内側に前記締結部材が通される筒状の部材本体を備えたことを特徴としている。

請求項３に記載の本発明のコネクタユニットは、請求項２に記載のコネクタユニットにおいて、前記部材本体が、弾性材料で構成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の本発明のコネクタユニットは、請求項２に記載のコネクタユニットにおいて、前記拡大部材は、前記部材本体の外周面から凸に形成されかつ前記締結部材が締結されると前記筒状部の内側に侵入する侵入突起を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の本発明のコネクタユニットによれば、一方の端子金具の電気接触部が筒状部を備え、他方の端子金具の電気接触部が筒状部の外周面を覆う覆い部を備え、更に、筒状部内に通されて締結される締結部材と、締結部材が締結されると筒状部を拡大させる拡大部材を備えている。このために、締結部材を第１のコネクタの第１のコネクタハウジングに締結すると、拡大部材が筒状部を拡大させて当該筒状部の外周面と覆い部の内周面とが密に接触することとなる。

請求項２に記載の本発明のコネクタユニットによれば、拡大部材が筒状部に通されて内側に締結部材が通される部材本体を備えているので、締結部材を締結することで、拡大部材が筒状部を確実に拡大させることができる。

請求項３に記載の本発明のコネクタユニットによれば、部材本体が弾性材料で構成されているので、締結部材が締結されると、当該部材本体が筒状部の内側から当該筒状部の外周方向に押圧することとなって、当該筒状部を確実に拡大させる。

請求項４に記載の本発明のコネクタユニットによれば、拡大部材が部材本体の外周面から凸で筒状部の内側に侵入する侵入突起を備えているので、締結部材が締結されると、当該締結部材により部材本体が押圧されて、侵入突起が筒状部の内側に侵入する。このため、侵入突起が筒状部の内側から当該筒状部の外周方向に押圧することとなって、当該筒状部を確実に拡大させる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明は、締結部材を第１のコネクタの第１のコネクタハウジングに締結すると、拡大部材が筒状部を拡大させて当該筒状部の外周面と覆い部の内周面とが密に接触することとなる。このために、複数の端子金具の筒状部を同軸に配置することで、一つの締結部材により複数組の端子金具の着脱を行うことができるとともに、締結部材を締結することで端子金具同士を確実に接続することができる。

したがって、大電流を流すために必要とされる程度に端子金具同士を確実に接続することを可能とできるとともに、締結部材の締結及び締結の解除などの端子金具同士の着脱作業を簡便な作業で行うことができる。

請求項２に記載の本発明は、締結部材を締結することで、拡大部材が筒状部を確実に拡大させることができるので、端子金具同士を大電流を流すために必要とされる程度に確実に接続することができる。

請求項３に記載の本発明は、締結部材が締結されると、当該部材本体が筒状部の内側から当該筒状部の外周方向に押圧することとなって、当該筒状部を確実に拡大させるので、端子金具同士を大電流を流すために必要とされる程度により確実に接続することができる。

請求項４に記載の本発明は、締結部材が締結されると、当該締結部材により部材本体が押圧されて、侵入突起が筒状部の内側に侵入するので、侵入突起が筒状部の内側から当該筒状部の外周方向に押圧することとなって、当該筒状部を確実に拡大させる。よって、端子金具同士を大電流を流すために必要とされる程度により確実に接続することができる。

本発明の第１の実施形態にかかるコネクタユニットの斜視図である。 図１に示されたコネクタユニットの他の斜視図である。 図１に示されたコネクタユニットの分解斜視図である。 図１中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図４中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図４に示されたコネクタユニットのボルトが締結される前の状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるコネクタユニットの斜視図である。 図７に示されたコネクタユニットの他の斜視図である。 図７に示されたコネクタユニットの分解斜視図である。 図７中のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 図１０中のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。 図１０に示されたコネクタユニットのボルトが締結される前の状態を示す断面図である。 図１２に示されたコネクタユニットのボルトが締結された状態を示す断面図である。

本発明の第１の実施形態にかかるコネクタユニットを、図１ないし図６を参照して説明する。

コネクタユニット１は、図１乃至図４に示すように、第１のコネクタ２と、第２のコネクタ３と、拡大部材としてのゴム管４と、締結部材としてのボルト５と、蓋部材６と、一対の固定用ボルト７とを備えている。

第１のコネクタ２は、電子機器としてのインバータ８のケース９内に収容されて当該ケース９に取り付けられる第１のコネクタハウジング１０と、導電性の複数の第１の端子金具１１と、複数の絶縁部材１２と、ナット１３とを備えている。

第１のコネクタハウジング１０は、絶縁性の合成樹脂で構成されかつケース９の内面に取り付けられる。図示例では、第１のコネクタハウジング１０は、ケース９の隅に設けられている。なお、ケース９の当該第１のコネクタハウジング１０の近傍には、ボルト通し孔１４（図３に示す）と、コネクタ通し孔１５（図４に示す）とが設けられている。これらの孔１４，１５は、ケース９の互いに連なる外面に開口している。また、ケース９は、導電性の金属で構成されている。

第１のコネクタハウジング１０には、図４に示すように、ボルト収容室１６と、このボルト収容室１６に連通した複数の端子保持孔１７とが設けられている。これらのボルト収容室１６と端子保持孔１７は、第１のコネクタハウジング１０内に設けられた空間である。ボルト収容室１６は、前述した孔１４，１５の双方と連通している。端子保持孔１７は、第１のコネクタハウジング１０の長手方向に沿って互いに間隔をあけて設けられている。端子保持孔１７は、図示例では、三つ設けられている。

第１の端子金具１１は、図３に示すように、厚手の導電性の板金などで構成され、かつ平板状の内部機器接続部１８と、この内部機器接続部１８の縁から立設した電気接触部１９とを一体に備えている。内部機器接続部１８は、インバータ８のケース９内に収容される図示しない機器と接続される。電気接触部１９は、内部機器接続部１８の縁から立設した立設片２０と、この立設片２０に連なった円筒状（筒状）の筒状部２１とを備えている。筒状部２１には、当該筒状部２１の軸芯に沿って延在しているとともに、当該筒状部２１の一部を切り欠いた切欠き部２２（図５に示す）が設けられている。

複数の第１の端子金具１１は、内部機器接続部１８が互いに間隔をあけて平行となるとともに、筒状部２１が互いに同軸となる位置で、内部機器接続部１８が端子保持孔１７内に通された格好で第１のコネクタハウジング１０に保持される。このとき、筒状部２１は、ボルト収容室１６内に位置付けられる。なお、図示例では、第１の端子金具１１は、三つ設けられている。

絶縁部材１２は、絶縁性の合成樹脂で構成され、それぞれ筒状部２１と略同径の円筒状（筒状）に形成されている。絶縁部材１２は、第１の端子金具１１の筒状部２１間及び第１の端子金具１１の筒状部２１と第１のコネクタハウジング１０及びケース９の内面との間に設けられ、筒状部２１と同軸に配置されている。絶縁部材１２は、互いに隣り合う第１の端子金具１１の筒状部２１即ち電気接触部１９同士を電気的に絶縁している。

ナット１３は、第１のコネクタハウジング１０のボルト通し孔１４から離れた側の端部に埋設された格好で、当該第１のコネクタハウジング１０に保持されている。

第２のコネクタ３は、図５に示すように、第２のコネクタハウジング２３と、導電性の複数の第２の端子金具２４と、導電性のシールドシェル２５と、編組２６などを備えている。

第２のコネクタハウジング２３は、絶縁性の合成樹脂で構成されている。第２のコネクタハウジング２３は、コネクタ通し孔１５内に通されて、ケース９の外面に取り付けられている。第２の端子金具２４は、厚手の導電性の板金などで構成され、かつ図示しない電線接続部と、この電線接続部の縁から立設した電気接触部２７とを一体に備えている。電線接続部は、電子機器としてのモータに接続されたケーブル２８が取り付けられている。

電気接触部２７は、内部機器接続部１８の縁から立設した立設片２９と、この立設片２９に連なった半円筒状（半筒状）の覆い部３０とを備えている。覆い部３０の内周面は、筒状部２１の外周面と略等しい形状に形成されている。覆い部３０は、図５に示すように、その内周面が筒状部２１の外周面に重なって、当該筒状部２１の外周面を覆う。

複数の第２の端子金具２４は、電線接続部が互いに間隔をあけて平行となるとともに、覆い部３０が互いに同軸となる位置で、電線接続部が第２のコネクタハウジング２３に保持される。なお、図示例では、第２の端子金具２４は、三つ設けられている。

シールドシェル２５は、導電性の板金が折り曲げられるなどして得られる。シールドシェル２５は、第２のコネクタハウジング２３を覆っている。編組２６は、導電性の素線が編まれて、外観が円筒状に形成されている。編組２６は、内側に前述したケーブル２８を通し、その端末がシールドシェル２５に固定されている。

ゴム管４は、弾性材料としてのゴムなどの弾性を有する合成樹脂で構成され、かつ円筒状に形成された部材本体３１を備えている。部材本体３１の外径は、筒状部２１の内径よりも若干小さく形成されている。ゴム管４の部材本体３１は、覆い部３０により覆われた筒状部２１内に通される。図示例では、ゴム管４の部材本体３１は、全ての第１の端子金具１１の筒状部２１内に通されている。

ボルト５は、ボルト通し孔１４内に通されてケース９内に収容される。そして、ボルト５は、そのネジ部５ａがゴム管４内に通されて、ケース９の内面に取り付けられた第１のコネクタハウジング１０に埋設されたナット１３にねじ込まれる（締結される）。即ち、ゴム管４は、筒状部２１とボルト５との間に設けられている。このように、ボルト５は、ネジ部５ａがナット１３にねじ込まれることで、第１のコネクタハウジング１０に締結される。ボルト５は、ナット１３にねじ込まれると、その頭５ｂがナット１３との間にゴム管４を挟みこんで、当該ゴム管４を軸芯に沿って圧縮する。すると、ゴム管４は、外径が拡大する方向に弾性変形して、筒状部２１の内周面を外周方向に押圧し、当該筒状部２１の外径を拡大させる。こうして、ゴム管４は、ボルト５がナット１３にねじ込まれると、筒状部２１を拡大させる。

蓋部材６は、厚手の平板状に形成され、ボルト通し孔１４を塞いだ格好でケース９に取り付けられる。固定用ボルト７のうち一方の固定用ボルト７は、蓋部材６とシールドシェル２５とを貫通してケース９にねじ込まれる。この一方の固定用ボルト７は、蓋部材６とシールドシェル２５即ち第２のコネクタ３をケース９に固定する。他方の固定用ボルト７は、シールドシェル２５を貫通して、ケース９にねじ込まれる。この他方の固定用ボルト７は、シールドシェル２５即ち第２のコネクタ３をケース９に固定する。

前述したコネクタユニット１は、以下のように組み立てられる。まず、第２のコネクタ３が組み立てられる。そして、第１の端子金具１１の筒状部２１間などに絶縁部材１２を設けた状態で、当該第１の端子金具１１の内部機器接続部１８を端子保持孔１７内に通して、筒状部２１及び絶縁部材１２をボルト収容室１６内に収容する。こうして、第１のコネクタハウジング１０に第１の端子金具１１などを取り付ける。そして、この第１のコネクタハウジング１０をケース９の内面に固定する。そして、筒状部２１及び絶縁部材１２内にゴム管４を通す。

そして、第２のコネクタ３の第２の端子金具２４の電気接触部２７をコネクタ通し孔１５内に通して、覆い部３０で筒状部２１を覆う。そして、図６に示すように、ボルト５をボルト通し孔１４内に通して、ネジ部５ａをナット１３にねじ込む。すると、ねじ込む作業の初期段階では、図６に示すように、筒状部２１の外周面が覆い部３０の内周面と間隔をあけているが、ボルト５をナット１３にねじ込むと、頭５ｂとナット１３がゴム管４を圧縮して、当該ゴム管４に切欠き部２２の幅即ち筒状部２１を拡大させる。すると、図４に示すように、筒状部２１の外周面と覆い部３０の内周面とが密に接触して、端子金具１１，２４同士が電気的に接続する。そして、蓋部材６を取り付け、固定用ボルト７で蓋部材６及び第２のコネクタ３をケース９に固定する。こうして、第１のコネクタ２と第２のコネクタ３が互いに取り付けられて、端子金具１１，２４が互いに接続する。

本実施形態によれば、第１の端子金具１１の電気接触部１９が筒状部２１を備え、第２の端子金具２４の電気接触部２７が筒状部２１の外周面を覆う覆い部３０を備え、更に、筒状部２１内に通されて締結されるボルト５と、ボルト５が締結されると筒状部２１を拡大させるゴム管４を備えている。このために、ボルト５を第１のコネクタ２の第１のコネクタハウジング１０に締結すると、ゴム管４が筒状部２１を拡大させて当該筒状部２１の外周面と覆い部３０の内周面とが密に接触することとなる。このために、複数の第１の端子金具１１の筒状部２１を同軸に配置することで、一つのボルト５により複数組の端子金具１１，２４の着脱を行うことができるとともに、ボルト５を締結することで端子金具１１，２４同士を確実に接続することができる。

したがって、大電流を流すために必要とされる程度に端子金具１１，２４同士を確実に接続することを可能とできるとともに、ボルト５の締結及び締結の解除などの端子金具１１，２４同士の着脱作業を簡便な作業で行うことができる。

また、ゴム管４が筒状部２１に通されて内側にボルト５が通される部材本体３１を備えているので、ボルト５を締結することで、ゴム管４が筒状部２１を確実に拡大させることができる。このために、端子金具１１，２４同士を大電流を流すために必要とされる程度に確実に接続することができる。

ゴム管４の部材本体３１が弾性材料で構成されているので、ボルト５が締結されると、当該部材本体３１が筒状部２１の内側から当該筒状部２１の外周方向に押圧することとなって、当該筒状部２１を確実に拡大させる。このために、端子金具１１，２４同士を大電流を流すために必要とされる程度により確実に接続することができる。

複数の第１の端子金具１１の筒状部２１などを同軸に配置しているので、一つのボルト５により複数組の端子金具１１，２４同士を着脱することができる。このために、端子金具１１，２４同士を容易に着脱することができる。

次に、本発明の第２の実施形態にかかるコネクタユニット１を、図７乃至図１３を参照して説明する。なお、本実施形態において、前述した第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態においても、コネクタユニット１は、図７及び図８に示すように、第１のコネクタ２及び第２のコネクタ３を備えている。また、本実施形態の覆い部３０は、図１１に示すように、断面Ｕ字状に形成されている。本実施形態では、コネクタユニット１は、図９及び図１０に示すように、吸収部材３２と、拡大部材３３とを備えている。

吸収部材３２は、筒状部２１の内径よりも外径が小さくかつボルト５のネジ部５ａの外径よりも内径の大きな円環状に形成されている。吸収部材３２は、複数の第１の端子金具１１の筒状部２１内に通されてナット１３上に重ねられる。

拡大部材３３は、筒状部２１の内径よりも外径が小さくかつボルト５のネジ部５ａの外径よりも内径の大きな円筒状の部材本体３４と、複数の侵入突起３５と、を備えている。部材本体３４は、弾性変形しない又は殆ど弾性変形しない合成樹脂で構成されている。部材本体３４は、覆い部３０により覆われた筒状部２１内に通されるとともに吸収部材３２上に重ねられる。吸収部材３２は、ボルト５がナット１３にねじ込まれる（締結される）と、拡大部材３３の部材本体３４とナット１３とにとり挟まれて軸芯に沿って圧縮される。

侵入突起３５は、部材本体３４の外周面から凸に形成されている。侵入突起３５は、部材本体３４の外周面の互いに裏側に位置する部分に設けられているとともに、部材本体３４の軸芯に沿って互いに間隔をあけて配置されている。侵入突起３５は、図１２に示すように、部材本体３４が筒状部２１内に通されて吸収部材３２上に重ねられると、筒状部２１と軸芯に沿って並ぶ位置に配置されている。そして、侵入突起３５は、ボルト５がナット１３に締結されて、吸収部材３２が軸芯に沿って圧縮されると、図１３に示すように、筒状部２１の内側に侵入して、当該筒状部２１を外周方向に押圧して、筒状部２１を拡大させる。なお、侵入突起３５は、ボルト５が締結される前では、当該ボルト５が締結された際に内側に侵入する筒状部２１に近づくのにしたがって部材本体３４の外周面から突出量が徐々に減少するように、楔状に形成されている。

本実施形態では、拡大部材３３を筒状部２１内に通す前に吸収部材３２を筒状部２１内に通すことを除いて、前述した第１の実施形態と同様に、コネクタユニット１を組み立てる。

本実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様に、第１の端子金具１１の電気接触部１９が筒状部２１を備え、第２の端子金具２４の電気接触部２７が筒状部２１の外周面を覆う覆い部３０を備え、更に、筒状部２１内に通されて締結されるボルト５と、ボルト５が締結されると筒状部２１を拡大させるゴム管４を備えている。このために、ボルト５を第１のコネクタ２の第１のコネクタハウジング１０に締結すると、ゴム管４が筒状部２１を拡大させて当該筒状部２１の外周面と覆い部３０の内周面とが密に接触することとなる。このために、複数の第１の端子金具１１の筒状部２１を同軸に配置することで、一つのボルト５により複数組の端子金具１１，２４の着脱を行うことができるとともに、ボルト５を締結することで端子金具１１，２４同士を確実に接続することができる。

したがって、大電流を流すために必要とされる程度に端子金具１１，２４同士を確実に接続することを可能とできるとともに、ボルト５の締結及び締結の解除などの端子金具１１，２４同士の着脱作業を簡便な作業で行うことができる。

さらに、本実施形態では、拡大部材３３が部材本体３４の外周面から凸で筒状部２１の内側に侵入する侵入突起３５を備えているので、ボルト５が締結されると、当該ボルト５により部材本体３４がナット１３に向かって押圧されて、侵入突起３５が筒状部２１の内側に侵入する。このため、侵入突起３５が筒状部２１の内側から当該筒状部２１の外周方向に押圧することとなって、当該筒状部２１を確実に拡大させる。よって、端子金具１１，２４同士を大電流を流すために必要とされる程度により確実に接続することができる。

侵入突起３５は、筒状部２１に近づくのにしたがって部材本体３４の外周面からの突出量が徐々に減少するように形成されている。このため、侵入突起３５は、ボルト５が締結されると確実に筒状部２１の内側に侵入することとなる。このために、拡大部材３３が筒状部２１を確実に拡大させることができ、端子金具１１，２４同士を大電流を流すために必要とされる程度により一層確実に接続することができる。

前述した第１及び第２の実施形態では、第１の端子金具１１の電気接触部１９が筒状部２１を備え、第２の端子金具２４の電気接触部２７が覆い部３０を備えているが、本発明では、第１の端子金具１１の電気接触部１９が覆い部３０を備え、第２の端子金具２４の電気接触部２７が筒状部２１を備えてもよい。ゴム管４の部材本体３１及び拡大部材３３の部材本体３４は、筒状部とボルト５との間に配置されていれば、本発明では、円筒状に形成されていなくてもよい。

前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ コネクタユニット
２ 第１のコネクタ
３ 第２のコネクタ
４ ゴム管（拡大部材）
５ ボルト（締結部材）
１０ 第１のコネクタハウジング
１１ 第１の端子金具
１９ 電気接触部
２１ 筒状部
２４ 第２の端子金具
２７ 電気接触部
３０ 覆い部
３１ 部材本体
３３ 拡大部材
３４ 部材本体
３５ 侵入突起

Claims (4)

1. 第１の端子金具を備えた第１のコネクタと、
   前記第１のコネクタに取り付けられると前記第１の端子金具に接続する第２の端子金具を備えた第２のコネクタとを備えたコネクタユニットにおいて、
   前記第１の端子金具と前記第２の端子金具のうちの一方の電気接触部が、筒状の筒状部を備え、かつ、他方の電気接触部が前記筒状部の外周面を覆う覆い部を備えているとともに、
   前記覆い部により覆われた前記筒状部内に通されて、前記第１のコネクタの第１のコネクタハウジングに締結される締結部材と、
   前記筒状部と前記締結部材との間に設けられかつ前記締結部材が締結されると、前記筒状部を拡大させる拡大部材と、
   を備えたことを特徴とするコネクタユニット。
2. 前記拡大部材は、前記筒状部内に通されかつ内側に前記締結部材が通される筒状の部材本体を備えたことを特徴とする請求項１記載のコネクタユニット。
3. 前記部材本体が、弾性材料で構成されていることを特徴とする請求項２記載のコネクタユニット。
4. 前記拡大部材は、前記部材本体の外周面から凸に形成されかつ前記締結部材が締結されると前記筒状部の内側に侵入する侵入突起を備えたことを特徴とする請求項２記載のコネクタユニット。

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