JP5751874B2

JP5751874B2 - コネクタの端子仮係止構造

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Publication number: JP5751874B2
Application number: JP2011061994A
Authority: JP
Inventors: 光一中山; 毅水嶋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2031-03-22
Also published as: WO2012127853A1; EP2689498A1; EP2689498B1; US20140011408A1; US9490564B2; JP2012199050A; CN103430388A

Description

本発明は、ハウジングに端子を圧入固定させる前に仮係止させるコネクタの端子仮係止構造に関するものである。

従来、例えばハイブリッドカーを含む電気自動車のインバータとモータ間の電気的接続に特許文献１に記載されたコネクタ（図示せず）を用いることが提案されている。

このコネクタは、背面側に三つの並列な端子収容開口を有する絶縁樹脂製の略Ｌ字状のコネクタハウジングと、端子収容開口からコネクタハウジング内に挿入される略Ｌ字板状の三つの端子とそれに接続された各電線と、各端子をコネクタハウジング内に押圧するボス部を有する絶縁樹脂製の各ホルダとを備えたものである。

各端子の先端側の電気接触部はコネクタハウジングのスリット状の孔部内に挿入され、孔部から外部に導出された電気接触部の先端側の円孔に相手側コネクタの各端子（バスバー）がボルト締めで接続される。

特開２００４−３４９０２６号公報

上記従来のコネクタにおいては、端子をコネクタハウジングの孔部に挿入した状態でホルダで押圧して固定させているが、例えば、端子固定用のホルダを用いない場合は、図６のコネクタ４１のように、各端子３１〜３３の円弧状の先端部３１ａ〜３３ａの左右両端３１ｂ〜３３ｂを絶縁樹脂製のハウジング４２の孔部４３の幅狭の開口端４３ａに圧入気味に仮係止させ、その状態で各端子３１〜３３を不図示の圧入治具（機械）でさらに押圧して孔部４３に本圧入させる。

図７の如く、本圧入と同時に、例えば中央の端子３２の幅方向中央の前後の突起１３，１５や、左右の端子３１，３３の前側の突起１５がハウジング４２の突壁１８ｂに係合して、各端子３１〜３３が位置決め及び抜け防止される。仮係止は例えば複数（三つ）の電線付き端子３１〜３３を工程内で本圧入（本係止）までの間にハウジング４２から脱落させないための手段である。

しかしながら、上記図６のコネクタ４１にあっては、端子３１〜３３の仮係止位置がばらつきやすく、機械で圧入する際に、円弧状の先端部３１ａ〜３３ａに続く長い真直部（圧入部分）３１ｃ〜３３ｃがハウジング４２の孔部４３に摺動しつつ孔部４３の内面を削ったり、大きな摺動抵抗で端子３１〜３３が最後まで圧入されずに不完全挿入を起こして、相手側のバスバーとのねじ締め接続（結合）を上手く行えなくなるといった懸念があった。

また、端子３１〜３３の仮係止における圧入構造を廃止して、例えば端子３１〜３３の幅方向両側に不図示の仮係止突起を設けた場合には、ハウジング４２に仮係止突起を所定の挿入ストローク位置まで逃がす（干渉を防ぐ）溝等の逃がし部が必要になり、端子３１〜３３の幅方向の肥大化と共に、ハウジング４２の構造が複雑化・高コスト化するという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、ハウジングへの端子の仮係止を位置ずれなく且つ簡素な構造でスムーズ且つ確実に行うことができると共に、ハウジングへの端子の圧入をスムーズ且つ確実に行うことのできるコネクタの端子仮係止構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るコネクタの端子仮係止構造は、端子の板状の電気接触部の前端側から長手方向中間部にかけて、該電気接触部の板幅方向に沿う面と板厚方向に沿う面との交差部分に切欠部が設けられ、該電気接触部の長手方向中間部における該切欠部の終端に段差部が設けられ、該板厚方向に沿う面が該切欠部によって板厚方向に幅狭に形成され、該段差部を始端として該段差部の後方に続く該板厚方向に沿う面が幅広に形成されて圧入部分を成し、ハウジングの孔部に該電気接触部が該段差部の位置まで挿入されて仮係止され、該圧入部分が該孔部に圧入されることを特徴とする。

上記構成により、端子の電気接触部の前半部分における板厚方向に沿う面が切欠部によって幅狭に形成されているので、電気接触部の前半部分がハウジングの孔部に低摩擦抵抗でスムーズに挿入され、段差部が孔部に圧入を開始する時点で（板厚方向に沿う幅広の面すなわち電気接触部の後半の圧入部分の前端が孔部に圧入を開始する時点で）大きな摩擦抵抗を生じて電気接触部の挿入が停止することで、端子が前後方向の位置ずれなくハウジングに仮係止され、次いで端子が圧入治具等で挿入方向に強く押圧されて、電気接触部の後半の圧入部分が孔部に圧入される。圧入部分は電気接触部の長さの半分程度と短いので、圧入が容易に且つ確実に行われる。

請求項２に係るコネクタの端子仮係止構造は、請求項１記載のコネクタの端子仮係止構造において、前記電気接触部の前端側に面取部が設けられ、該面取部に前記切欠部が一体に続いたことを特徴とする。

上記構成により、ハウジングの孔部に電気接触部の前端部がその面取部によって引っ掛かりなくスムーズに挿入され、次いで前端部に続く電気接触部の幅方向両側部分が、面取部に続く切欠部によって低摩擦でスムーズに挿入される。前端側の面取部とそれに続く切欠部とはプレス加工で同時に形成可能である。

請求項３に係るコネクタの端子仮係止構造は、請求項１又は２記載のコネクタの端子仮係止構造において、前記切欠部と前記段差部が前記電気接触部の上下左右の四方の交差部分に設けられたことを特徴とする。

上記構成により、上下左右の切欠部で電気接触部の板厚方向に沿う面が板厚方向中央で幅狭に形成されて、孔部への電気接触部の前半部分の挿入が一層スムーズに行われると共に、上下左右の段差部で電気接触が位置ずれなく一層確実に仮係止される。さらに、上下左右の段差部で電気接触部の後半の圧入部分がハウジングの孔部に上下方向の曲げ力等の発生なく均一な力で一層スムーズ且つ確実に圧入される。

請求項１記載の発明によれば、端子の電気接触部を長手方向中間部の段差部までハウジングの孔部に低力でスムーズに挿入して、段差部で前後方向の位置ずれ（位置のばらつき）なく確実に仮係止させることができる。また、電気接触部の両側部すなわち板厚方向に沿う面に仮係止突起を設けないので、仮係止突起を設ける場合に較べて、端子の幅方向の肥大化や構造の複雑化を防止できると共に、ハウジングに仮係止突起に対する逃がし部を設ける必要がなく、ハウジングの構造も簡素化することができる。さらに、端子の前端側に仮係止部を設ける場合に較べて、段差部から後方の圧入部分の長さが半分程度に短くなるので、孔部に電気接触部を短時間でスムーズに且つ圧入不足なく最後まで確実に圧入することができ、相手端子との接続を確実に行わせることができる。

請求項２記載の発明によれば、端子の電気接触部を前端側から長手方向中間側の段部まで面取部と切欠部とで引っ掛かりなくスムーズに挿入することができる。また、切欠部を前端側の面取部と同時に低コストで簡単にプレス成形することができる。

請求項３記載の発明によれば、端子の電気接触部の上下左右の段差部でハウジングの孔部への仮係止を一層位置ずれなく確実に行わせることができると共に、上下左右の段差部に続く圧入部分で孔部への圧入をぐらつき等なく一層確実に行わせることができる。

本発明に係るコネクタの端子仮係止構造の一実施形態を示す平面図である。端子の仮係止部を示す図１のＡ−Ａ断面図である。端子をハウジングに仮係止させた状態を示す横断面図である。端子をハウジングに本係止（本圧入）させたコネクタの組立状態を示す斜視図である。コネクタを機器に取付接続した状態を示す斜視図である。従来のコネクタの端子仮係止構造の一形態を示す横断面図である。端子の本係止状態を示す要部縦断面図である。

図１〜図５は、本発明に係るコネクタの端子仮係止構造の一実施形態を示すものである。

図１（平面図）の如く、三つの各端子１〜３が幅方向に並列に配置され、各端子１〜３の水平な板状の電気接触部４の幅方向の両側部において、電気接触部４の長手方向中間部（ほぼ中央）に段差部５が設けられると共に、段差部（段差面）５から電気接触部４の円弧状の先端部６にかけて両側部にテーパ面取形状の幅広の切欠部７が設けられ、切欠部７は円弧状の先端部６のテーパ状面取部６ａに続いている。

図２（図１のＡ−Ａ断面図）の如く、段差部（段差面）５と切欠部７とは、各電気接触部４の板厚方向の上下において設けられ、一つの電気接触部４は上下左右の計四つの段差部（段差面）５と切欠部７とを有している。電気接触部４の先端（前端）側から長手方向中間部にかけて、電気接触部４の幅方向に沿う上下（表裏）の面８と板厚方向に沿う側面（面）９との交差部分に各切欠部７が設けられ、電気接触部４の長手方向中間部における各切欠部７の終端に段差部５が設けられている。

上下左右の各切欠部７は、電気接触部４の上下の水平（平行）な面８から電気接触部４の両側部の板厚方向中央に向かうテーパ状の傾斜面（符号７で代用）を有し、傾斜面７の終端に直交して正面視で三角形状の垂直な段差面５が形成されている。上下の傾斜面７は電気接触部４の板厚方向中央において板厚方向に幅狭な垂直な側面（面）９ａを介して続いている。電気接触部４の側部に切欠部７を形成することによって段差面（段部）５が構成されている。幅狭の側面９ａをなくして上下の傾斜面７をＶ字状に連続させることも可能である。

切欠部７は電気接触部４の側部の上下のエッジを不図示のプレス金型の上下の傾斜面で強く押圧（圧縮）することで容易に形成される。電気接触部４は断面横長矩形状であるので、電気接触部４の断面形状の四隅に図２の正面視で傾斜面７を長辺とした略直角三角形状の段差面５が構成される。図２の左右上側の傾斜面７は図１の円弧状先端部６の上側のテーパ状面取部６ａに続き、図２の左右下側の傾斜面７は図１の円弧状先端部６の不図示の下側のテーパ面取部（６ａ）に続いている。

図１の例では、段差部５の後方において電気接触部４の両側部に小さなテーパ面取１０を設けているので、正確には図２の段差面５は三角形状ではなく台形状となり、幅広の傾斜面７の斜め上側にほぼ平行に幅狭な傾斜面（テーパ面取）１０が位置する。小さなテーパ面取１０を形成しない場合は段差面５は三角形状となる。何れの場合も段差部５の後方に続く側面９は板厚方向に幅広に形成された圧入部分９となる。

図１において、各端子１〜３は電気接触部４から上向きに立ち上げられた垂直な電線接続部（圧着部）１１を有する。各端子１〜３は水平な電気接触４と垂直な電線接続部１１とで側面視で略Ｌ字状に構成されている。本例において、右側の端子３の電気接触部４は電線接続部１１に対して右寄りに大きく偏心し、左側の端子１の電気接触部４は電線接続部１１に対して左寄りに小さく偏心し、中央の端子２の電気接触部４は電線接続部１１に対して偏心なく位置し、各電線接続部１１は左右方向に等ピッチで且つ前後方向のずれなく配置されている。

右側の端子３は電気接触部４の後端側から左側に突出した長い当接板１２を有し、左側の端子１は電気接触部４の後端側の左右に突出した短い当接板１４を有し、中央の端子２は電気接触部４の後端側に上向きの突起（当接部）１３を有し、突起１３は前端に垂直な当接面１３ａを有し、各電気接触部４は先端側のボルト挿通用の孔部２１の後側に突起１５を有し、各突起１５は後端に垂直な係止面１５ａを有し、前側に傾斜面１５ｂを有している。各突起１３，１５については図７で説明したものと同様である。前側の各突起１５の前端の左右両側に段差部５が位置している。なお、明細書で上下前後左右の方向性は説明の便宜上のものであり、必ずしもコネクタ１６（図４）の取付方向と一致するとは限らない。

図３（横断面図）の如く、絶縁樹脂製のハウジング１７の水平方向の各孔部１８に各端子１〜３の電気接触部４が途中まですなわち段差部５の位置まで若干圧入気味に挿入されて仮係止される。仮係止は、上下の段差部５の間の幅狭な側面９ａ（図２）が孔部１８の側面（符号１８で代用）に接触する摩擦抵抗で行われる。

段差部５の後方に続く断面横長矩形状の（切欠部７のない）電気接触部４の後半部分（圧入部分９）が孔部１８に圧入を開始する直前に仮係止が完了する。電気接触部４の前半部分は、上下左右の切欠部７によって狭められた幅狭の側面９ａ（図２）で孔部１８の側面に低摩擦抵抗で摺接することで、小さな力でスムーズに孔部１８に挿入される。

幅狭の側面９ａをなくして上下の傾斜面７をＶ字状に連続させた場合は、側部先端が孔部１８の内面に線接触してさらに小さな摩擦抵抗で摺接する。特許請求の範囲の「板厚方向に沿う面９が切欠部７によって板厚方向に幅狭に形成され」の構成は、この「Ｖ字状」を含むものである。

段差面５は孔部１８の後端に引っ掛かり気味に接触して摺動摩擦抵抗を増大させ、それ以上の電気接触部４の挿入を停止させる。段差部５によって端子１〜３の仮係止位置が正確に規定される。電気接触部４の長手方向中間部（電気接触部４の長さのほぼ半分程度の位置）まで孔部１８に挿入されることで、小さな摩擦抵抗であっても仮係止力が発揮されて、ハウジング１７からの電線付き端子１〜３の脱落が防止される。

図３の如く、ハウジング１７の横長の略矩形筒状の収容部（周壁）１９の後壁２０に端子挿入用の横長矩形状（スリット状）の各孔部１８が設けられ（孔部１８の周囲の壁部を符号１８ａで示す）、壁部１８ａの後端に近接ないし接して仮係止状態の各端子１〜３の段差部５が位置する。左右の壁部１８ａの間には端子１〜３の前側の突起１５を通過させる壁部分１８ｂが位置する。

各端子１〜３の後端側の当接部１２〜１４はハウジング１７の収容部１９の後壁２０の後面の後方に大きな隙間２２を存して位置する。図３には各端子１〜３の電線接続部４は表されていない。各孔部１８はハウジング１７の後半の収容部２３内の隔壁２４で仕切られた各収容室（空間）２５に連通し、各収容室２５内に各端子１〜３の電線接続部１１（図１）が収容される。

図３の各端子１〜３の電気接触部４を仮係止状態から不図示の圧入治具を用いて大きな力で前方に押圧することで、各端子１〜３の段差部５から後方に続く真直で板厚方向に幅広な圧入部分９が孔部１８の上下左右の圧入用の壁部１８ａの内面に沿って圧入される。それと同時に各端子１〜３の前側の突起１５（図１）が孔部１８の上側の内壁１８ｂを乗り越えて、各端子１〜３の後側の当接部１２〜１４がハウジング１７の収容部１９の後壁２０の後面に当接して、それ以上の端子１〜３の圧入が阻止される。

端子１〜３の仮係止部（段差部）５から後方に続く真直で板厚方向に幅広な圧入部分９は、従来（図７）の端子３１〜３３の仮係止部（円弧状の前端部の左右両側部分）３１ｂ〜３３ｂから後方に続く真直な圧入部分３１ｃ〜３３ｃよりも圧入方向に半分程度に短く形成されているので（圧入ストロークが短いので）、圧入作業が容易であり、圧入時間が短縮され、且つ不完全圧入がなくなり端子１〜３が最後まで確実に圧入され、圧入部分９がハウジング１７の孔部１８の内面を過度に削るといった不具合も解消する。端子１〜３が所定のストロークで最後まで完全に圧入されることで、相手側の不図示のバスバーとのねじ締め接続が位置ずれなく確実に行われる。

また、仮係止用の不図示の突起を端子１〜３に設けた場合に必要となる仮係止位置までの逃がし部をハウジング１７に設ける必要がないので、ハウジング１７の構造が簡素化・低コスト化される。図３で符号２９は環状の防水パッキンを示す。

図４は、ハウジング１７の孔部１８（図３）への各電線２６付き端子１〜３の本圧入を終えて、ハウジング１７の外側に導電金属製のシールドシェル２７やシールドリング２８や防水パッキン２９を装着すると共に、ハウジング１７の電線導出側に合成樹脂製のホルダ３０を装着した状態を示すものである。「本圧入」とは電気接触部の前半を若干圧入気味に手指等で挿入する仮圧入に対応したものである。

ハウジング１７は前側の収容部（周壁）１９と後側の収容部２３とで成り、前側の収容部１９内に各端子１〜３の電気接触部４が並列に突出して位置し、各電気接触部４のボルト挿通孔２１の下側に機器３４（図５）の不図示の相手側バスバーが接触して位置する。各電気接触部４の突起１５は収容部１９の上側の後壁３５の下側に位置する。突起１５に対する係止用の壁部１８ｂ（図３）は上側の壁部３５の少し後方に位置する（図７参照）。端子１〜３の段差部５は突起１５の左右両側に位置し、段差部５の前方に上下左右の切欠部７が位置する。

ハウジング１７の前半の収容部１９はシールドシェル２７の鍔壁２７ａで覆われ、ハウジング１７の後半の上向きの収容部２３はシールドシェル２７の筒状壁２７ｂで覆われて、収容部２３の左右の突起３６が筒状壁２７ｂの孔３７に係止される。ホルダ３０は前後分割式でシールド電線２６を前後から挟むように相互に係止される。

図５の如く、モータやインバータといった機器３４内の不図示の各バスバー（相手端子）に上方から図４の各端子１〜３がボルト締めで接続された後、ハウジング１７（図４）の前半の収容部１９の上部開口が導電金属製のカバー３８で封止され、カバー３８はシールドシェル２７の鍔壁２７ａの孔部３９と共に機器３４の導電金属製のケース（符号３４で代用）にボルト締めされる。図４のパッキン２９は機器３４の不図示の孔部の内面に密着する。コネクタ１６は機器直付けコネクタとして機能する。

なお、上記実施形態においては、端子１〜３に本係止用の突起１５を設けたが、突起１５を設けずに、ハウジング１７の孔部１８への電気接触部４の圧入のみで端子１〜３を固定させることも可能である。また、各端子１〜３の円弧状の先端部６に代えて、台形状や矩形状（先端が直線形状）等の先端部（６）を形成することも可能である。

また、端子１〜３の切欠部７は上下左右の四つに限らず、上側の左右のみ又は下側の左右のみに計二つ設けることも可能である。この場合も切欠部７の終端に仮係止用の段差部５が設けられ、切欠部（傾斜面）７によって電気接触部４の板厚方向に沿う挿入用の幅狭の面（９ａ）が形成される。

また、電気接触部４の前半部分を後半部分よりも若干幅狭に形成することで、前半部分を圧入気味ではなく殆ど摺動抵抗なく（前半部分の側面９ａと孔部１８の内面との摩擦抵抗なく）ハウジング１７の孔部１８に挿入し、前半部分の切欠部７の終端の段差部５すなわち後半部の前端を孔部１８に少し押し込んで圧入することで端子１〜３を仮係止させることも可能である。

本発明に係るコネクタの端子仮係止構造は、例えばハイブリッドカーを含む電気自動車における三相電極の端子を絶縁性のハウジングにスムーズ且つ確実に仮係止させて、搬送時等の端子の脱落を防止し、次工程で端子をスムーズ且つ確実にハウジングに本圧入させるために利用することができる。

１〜３端子
４電気接触部
５段差部
６ａ面取部
７切欠部
８板幅方向に沿う面
９板厚方向に沿う面（圧入部分）
１６コネクタ
１７ハウジング
１８孔部

Claims

端子の板状の電気接触部の前端側から長手方向中間部にかけて、該電気接触部の板幅方向に沿う面と板厚方向に沿う面との交差部分に切欠部が設けられ、該電気接触部の長手方向中間部における該切欠部の終端に段差部が設けられ、該板厚方向に沿う面が該切欠部によって板厚方向に幅狭に形成され、該段差部を始端として該段差部の後方に続く該板厚方向に沿う面が幅広に形成されて圧入部分を成し、ハウジングの孔部に該電気接触部が該段差部の位置まで挿入されて仮係止され、該圧入部分が該孔部に圧入されることを特徴とするコネクタの端子仮係止構造。
前記電気接触部の前端側に面取部が設けられ、該面取部に前記切欠部が一体に続いたことを特徴とする請求項１記載のコネクタの端子仮係止構造。
前記切欠部と前記段差部が前記電気接触部の上下左右の四方の交差部分に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタの端子仮係止構造。