JP5762135B2

JP5762135B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5762135B2
Application number: JP2011116680A
Authority: JP
Inventors: 順浅田; 修新村; 横山　和弘; 和弘横山; 春樹吉田; 毅水嶋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2031-05-25
Also published as: JP2012248301A; EP2717390B1; CN103548211B; EP2717390A4; US9147962B2; WO2012161328A1; US20140030926A1; EP2717390A1; CN103548211A

Description

この発明は、コネクタに関するものである。

従来、コネクタは、たとえば特開２００７−２２７２５６号公報（特許文献１）、特開２００８−２５７９８３号公報（特許文献２）、特開２００７−２５０３６２号公報（特許文献３）に開示されている。

特開２００７−２２７２５６号公報特開２００８−２５７９８３号公報特開２００７−２５０３６２号公報

コネクタは、ケーブル同士を電気的に接続する場合に用いられる。ケーブルには、ケーブルの配線時、使用時、コネクタの連結時にケーブルの軸方向周りにケーブルを回転させる力（以下、回転力と称する）が生じる。

特に、高電圧かつ高電流が流れる高圧電気系統に用いられるケーブル（ワイヤーハーネス）は、その線径が通常のケーブルよりも太いことから、ケーブル自体に大きな回転力が発生する。その結果、コネクタのケーブルが連結される領域には大きな力が加わることになる。

この発明の目的は、上記課題を解決することにあり、ケーブルに生じる軸方向周りにケーブルを回転させる力を吸収することが可能な構造を備えるコネクタを提供することにある。

この発明に基づいたコネクタにおいては、
第１ケーブルが連結される第１コネクタ部品と、
第２ケーブルが連結され、前記第１コネクタ部品に嵌り合うことで、前記第１ケーブルと前記第２ケーブルとの間での電気的な接続を確保する第２コネクタ部品と、
前記第２コネクタ部品を前記第２ケーブルの軸方向周りに回転可能に保持するハウジングと、を備え、
前記第１コネクタ部品が前記第２コネクタ部品に嵌合した状態において、前記第１コネクタ部品および前記第２コネクタ部品は、前記ハウジングに対して回転可能である、コネクタであって、
前記第１コネクタは、前記第１ケーブルが接続される雄型電極と、前記雄型電極を取囲むように設けられる円筒形状領域と、を有し、
前記第２コネクタ部品は、前記第２ケーブルが接続される雌型電極と、前記雌型電極が内部に設けられ、前記円筒形状領域の内部に収容される円柱形状領域と、を有し、
前記ハウジングは、前記円柱形状領域を、その軸方向の周りの回転を規制せずに収容する収容領域を有する。

上記コネクタの他の形態においては、上記円柱形状領域には、半径方向の外方に張出す環状フランジを有し、上記ハウジングは、上記円柱形状領域の一部を上記収容領域に差し込んだ状態において、上記円柱形状領域が通過する貫通孔を有するとともに、上記環状フランジを上記ハウジングの表面とともに挟み込む固定プレートを備える。

上記コネクタの他の形態においては、一つの上記ハウジングに複数の上記第２コネクタ部品が保持され、複数の上記第２コネクタ部品のそれぞれに嵌合する複数の上記第１コネクタ部品が準備され、一つの上記固定プレートは、複数の上記第１コネクタ部品の数に対応した複数の上記貫通孔を有する。

この発明に基づいたコネクタによれば、ケーブルに生じる軸方向周りにケーブルを回転させる力を吸収することが可能な構造を備えるコネクタを提供することが可能となる。

実施の形態おけるコネクタの構造を示す分解斜視図である。実施の形態おけるコネクタの構造を示す縦断面図である。図２中ＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視に対応する断面図であり、（Ａ）回転前の状態を示す断面図であり、（Ｂ）回転後の状態を示す断面図である。

本発明に基づいた実施の形態におけるコネクタについて、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

本実施の形態におけるコネクタは、回転電機のステータと回転制御を行なうインバータとの間の結合に用いられるコネクタを一例として示している。また、ステータは、三相巻線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）構造を有している。

まず、図１および図２を参照して、本実施の形態におけるコネクタ１の構造について説明する。なお、図１は、コネクタ１の構造を示す分解斜視図、図２は、コネクタ１の構造を示す縦断面図である。

（コネクタ１）
本実施の形態１におけるコネクタ１は、インバータに接続される第１ケーブル１０２が連結される第１コネクタ部品１００と、ステータに接続される第２ケーブル２４０が連結され、第１コネクタ部品１００に嵌り合うことで、第１ケーブル１０２と第２ケーブル２４０との間で電気的な接続を確保する第２コネクタ部品２００と、この第２コネクタ部品２００を第２ケーブル２４０の軸方向周りに回転可能に保持するハウジング２１０とを備えている。

本実施の形態においては、３つの第１コネクタ部品１００と、この３つの第１コネクタ部品１００に対応して設けられる３つの第２コネクタ部品２００と、３つの第２コネクタ部品２００を保持する一つのハウジング２１０とを有している。

（第１コネクタ部品１００）
図１および図２に示すように、第１コネクタ部品１００は、第１ケーブル１０２が接続される雄型電極１０５と、この雄型電極１０５を取囲むように設けられる円筒形状領域１０４とを有している。第１コネクタ部品１００は、本体部１０１を有し、この本体部１０１の外周面から軸方向に沿って延在するように円筒形状領域１０４が設けられている。本体部１０１には、第１ケーブル１０２を通過させるための開口部１０１ｈが設けられ、第１ケーブル１０２と開口部１０１ｈとの間には、シール部材１０３が嵌め入れられている。本体部１０１と円筒形状領域１０４とは、樹脂材料等により一体成形されている。

（第２コネクタ部品２００）
図１および図２に示すように、第２コネクタ部品２００は、第２ケーブル２４０の一端が接続される雌型電極２２０と、雌型電極２２０が内部に設けられ、第１コネクタ部品１００の円筒形状領域１０４の内部に収容される円柱形状領域２０１とを有している。第２ケーブル２４０の他端には、端子２５０が結合されている。

なお、本実施の形態では、後述するように、ハウジング２１０に対して第１コネクタ部品１００および第２コネクタ部品２００が回転することから、第２ケーブル２４０には多少のねじれが発生する。そのため、編組式のケーブルを用いることが好ましい。また、ハウジング２１０の下方に向けて湾曲するように若干の余裕を設けて配線することが好ましい。

円柱形状領域２０１の内部においては、雌型電極２２０に対向する位置において、雌型電極２２０とともに雄型電極１０５を挟み込む弾性部材２３１が設けられている。また、雄型電極１０５も、弾性力を保持するために、ベース部２２１と折曲部２２２とを有している。なお、ベース部２２１の折曲部２２２とは反対側には、第２ケーブル２４０を接続するためのかしめ部２２３が設けられている。

円柱形状領域２０１の第１コネクタ部品１００側の先端部には、雄型電極１０５を挿入するための連通孔２０１ｈが設けられている。この連通孔２０１ｈの形状は、雄型電極１０５の横断面形状に対応した長方形形状を有している。なお、雄型電極１０５の形状および連通孔２０１ｈの形状は、本実施の形態の形状に限定されるものではない。

また、本実施の形態においては、内部に雌型電極２２０および弾性部材２３１を収容し、先端部に連通孔２０１ｈが形成された樹脂ブロック２３０が円柱形状領域２０１の内部に収容されている。

円柱形状領域２０１の外周面には、半径方向の外方に張出す環状フランジ２０２が設けられている。本実施の形態おいては、環状フランジ２０２を挟んで、円柱形状領域２０１の外径が、第１コネクタ部品１００側よりもハウジング２１０側の方が太く設けられている。

なお、円柱形状領域２０１の外径形状は、本実施の形態の形状に限定されるものではない。また、環状フランジ２０２は、周方向において連続ではなく、不連続に設けられる形態でも良い。円柱形状領域２０１および環状フランジ２０２は、樹脂材料等により一体成形されている。

（ハウジング２１０）
図１および図２に示すように、ハウジング２１０は、第２コネクタ部品２００の円柱形状領域２０１を、その軸方向の周りに回転可能に収容する収容領域２１１が３箇所に設けられている。収容領域２１１の内径は、円柱形状領域２０１の環状フランジ２０２のハウジング２１０側の外径と略同一かそれよりも若干小さく設けられている。

収容領域２１１に、第２コネクタ部品２００の円柱形状領域２０１を差し込んだ状態においては、円柱形状領域２０１の一部が収容領域２１１に収容され、環状フランジ２０２によって位置決めされる。また、第２コネクタ部品２００を軸方向周りに回転可能な状態でハウジング２１０に固定するために、第２コネクタ部品２００の環状フランジ２０２をハウジング２１０の表面とともに挟み込む固定プレート３００が設けられている。

固定プレート３００には、第２コネクタ部品２００の円柱形状領域２０１を通過させるための貫通孔３０１ｈが３箇所設けられている。固定プレート３００は、固定ビス３０１ｂを用いて、ハウジング２１０に固定される。

次に、図３（Ａ），（Ｂ）を参照して、上記構成を有するコネクタ１の機能について説明する。第１コネクタ部品１００が第２コネクタ部品２００に嵌合した状態において、第１コネクタ部品１００および第２コネクタ部品２００は、ハウジング２１０に対して回転可能である。

その結果、第１ケーブル１０２の軸方向周りに第１ケーブル１０２を回転させる力が作用した場合には、第１コネクタ部品１００および第２コネクタ部品２００は、ハウジング２１０に対して回転する(図３（Ａ）から（Ｂ）の状態、図中Ｆは軸方向周りの回転方向を示す）。

その結果、第１コネクタ部品１００と第２コネクタ部品２００との間に加わる、第１ケーブル１０２の軸方向周りの回転力が、第１コネクタ部品１００と第２コネクタ部品２００とが回転することで吸収される。これにより、第１ケーブル１０２の軸方向周りの回転力が軽減され、雄型電極１０５と雌型電極２２０との間の安定的な接触状態を維持させることが可能となる（図３（Ｂ）の状態）。

たとえば、第１ケーブル１０２の軸方向周りの回転力が第１コネクタ部品１００と第２コネクタ部品２００との間に加わった場合には、雄型電極１０５が雌型電極２２０に対してねじれ、雄型電極１０５の一部が雌型電極２２０から離れるといういわゆる片接触が生じる。また、片接触が原因で、雄型電極１０５および雌型電極２２０に損傷が生じることが考えられる。

しかし、本実施の形態におけるコネクタ１によれば、上記したように、第１ケーブル１０２の軸方向周りの回転力が軽減されることから、コネクタ１における接触状態の維持を確保することが可能となる。

なお、上記実施の形態においては、回転電機のステータと回転制御を行なうインバータとの間の結合に用いられるコネクタを一例として示し、一つのハウジング２１０に対して３組の第１コネクタ部品１００および第２コネクタ部品２００を収容する場合について説明したがこれに限定されるものでない。他の同様の構成が必要となるコネクタに対して本発明の構成を適用することができ、第１コネクタ部品１００および第２コネクタ部品２００の数量は適宜選択されるものである。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全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全ての変更が含まれることが意図される。

１コネクタ、１００第１コネクタ部品、１０１本体部、１０１ｈ開口部、１０２第１ケーブル、１０３シール部材、１０４円筒形状領域、１０５雄型電極、２００第２コネクタ部品、２０１円柱形状領域、２０１ｈ連通孔、２０２環状フランジ、２１０ハウジング、２１１収容領域、２２０雌型電極、２２１ベース部、２２２折曲部、２２３かしめ部、２３０樹脂ブロック、２３１弾性部材、２４０第２ケーブル、２５０端子、３００固定プレート、３０１ｂ固定ビス、３０１ｈ貫通孔。

Claims

第１ケーブルが連結される第１コネクタ部品と、
第２ケーブルが連結され、前記第１コネクタ部品に嵌り合うことで、前記第１ケーブルと前記第２ケーブルとの間での電気的な接続を確保する第２コネクタ部品と、
前記第２コネクタ部品を前記第２ケーブルの軸方向周りに回転可能に保持するハウジングと、を備え、
前記第１コネクタ部品が前記第２コネクタ部品に嵌合した状態において、前記第１コネクタ部品および前記第２コネクタ部品は、前記ハウジングに対して回転可能である、コネクタであって、
前記第１コネクタは、前記第１ケーブルが接続される雄型電極と、前記雄型電極を取囲むように設けられる円筒形状領域と、を有し、
前記第２コネクタ部品は、前記第２ケーブルが接続される雌型電極と、前記雌型電極が内部に設けられ、前記円筒形状領域の内部に収容される円柱形状領域と、を有し、
前記ハウジングは、前記円柱形状領域を、その軸方向の周りの回転を規制せずに収容する収容領域を有する、コネクタ。
前記円柱形状領域には、半径方向の外方に張出す環状フランジを有し、
前記ハウジングは、前記円柱形状領域の一部を前記収容領域に差し込んだ状態において、前記円柱形状領域が通過する貫通孔を有するとともに、前記環状フランジを前記ハウジングの表面とともに挟み込む固定プレートを備える、請求項１に記載のコネクタ。
一つの前記ハウジングに複数の前記第２コネクタ部品が保持され、
複数の前記第２コネクタ部品のそれぞれに嵌合する複数の前記第１コネクタ部品が準備され、
一つの前記固定プレートは、複数の前記第１コネクタ部品の数に対応した複数の前記貫通孔を有する、請求項２に記載のコネクタ。