JP6168887B2 - コネクタハウジング、コネクタ及びコネクタ接続構造 - Google Patents

Description

この発明は、例えば電気自動車やハイブリッド車両に用いられるようなコネクタに関し、より詳しくは、モータなどのような電気機器に接続されるのに好適なコネクタに関する。

モータやエンジンは駆動すると振動を発生する。そればかりか運転によって車体の振動も生じる。このような振動は、コネクタ接続部にも加わる。

振動はコネクタ接続部を破損してしまう原因になるので、破損のおそれのある部分の振動を抑える必要がある。このための構成として、下記特許文献１に開示されたコネクタ構造が案出されている。

特許文献１のコネクタ構造は、互いに接続される第１の機器の端子と第２の機器の端子のうち、第１の機器の端子を保持する筐体を、第１の機器の筐体に対して振動吸収部材を介して取り付けるという構成である。

振動吸収部材は、断面略Ｈ字状の円環形状のパッキンからなり、この振動吸収部材の内側に端子を保持している。これにより、端子の筐体は第１の機器の筐体から独立して変位可能で、この部分に加わる振動は吸収できる。

しかし、これは互いに接続される２つの機器の接続部分に適用されるものであって、接続器としてのコネクタ内に設けられるものではない。

コネクタを接続する接続対象である電気機器には、コネクタの端子を接続するバスバーを有するが、このバスバーに加わる振動は、存外に大きい。この振動を十分に吸収しないと、バスバーが破損してしまうことになる。しかし、たとえ特許文献１の第１の機器をコネクタ、第２の機器を接続対象と見立てて、特許文献１の技術をコネクタに適用したとしても、振動吸収部材はバスバーから離れているので、電気機器の外に加わる振動を吸収することはできても、電気機器内のバスバーに加わる振動を良好に吸収することはできない。これまで、電気機器内のバスバーの破損までは考慮されていなかった。

また、そもそも特許文献１のような構成は、機器類の小型化の要請もあって、コネクタ内に備えることはできない。たとえできたとしても、第１の機器の筐体と端子は主に端子の長手方向に変位する構成であるので、接続するときにも変位が生じて、接続作業が行いにくい。

特開２００７−２８０９１３号公報

そこで、この発明は、接続対象内のバスバーに加わる振動を低減して、バスバーの破損を防止できるようにすることを主な目的とする。

課題を解決するための第１の手段は、コネクタに備えられ、端子を接続した被覆電線の端末側の部分を収納保持するコネクタハウジングであって、当該コネクタハウジングを長手方向で分断する弾性変形可能な弾性部と、該弾性部を挟む位置に形成されるハウジング担体部を備え、前記ハウジング担体部として、主に前記端子部分を収納する端子収納用のハウジング担体部と、前記電線部分を収納する電線収納用のハウジング担体部を有し、前記弾性部が、これらハウジング担体部間に介在して前記ハウジング担体部同士を非接触の状態で接続する弾性変形可能に構成されたコネクタハウジングである。

前記弾性部は、ゴムや軟質の合成樹脂で形成される。

この構成では、端子に振動が加わっても、長手方向で分断された各ハウジング担体部が弾性部の弾性変形によって相対変位可能であり、この変位によって、端子に生じる振動や端子に伝達される振動を低減するとともに、端子が接続する部分に生じる振動も低減する。

また、端子収納用のハウジング担体部から電線収納用のハウジング担体部への、またはその逆の振動の伝達を弾性部が低減する。

また、コネクタを接続した接続対象から端子に振動が加わっても、端子収納用のハウジング担体部は、接続対象内において、弾性部の弾性変形によって電線収納用のハウジング担体部との間で相対変位可能であり、この変位によって、端子や、端子が接続する部分に生じる振動を低減する。

この発明の態様として、前記弾性部の外周面に、接続対象に接続したときに入り込んで接続対象の内面に接するシール部を備えてもよい。

この構成では、シール部が接続対象の内面に接して、シールを行うとともに、内面との間でハウジングの長手方向と直交する方向での振動の吸収も行う。

この発明の態様として、前記弾性部の内周面に、前記被覆電線の絶縁被覆の外周面に接する保持部を備えてもよい。

この構成では、保持部が被覆電線の外周面に接して、シールを行うとともに、被覆電線との間でハウジングの長手方向と直交する方向での振動の吸収も行う。

この発明の態様として、少なくとも１つの前記ハウジング担体部に一体成形された前記弾性部を有するコネクタハウジングであってもよい。

この構成では、一体成形された部材の存在により、組み立て工数が減る。

この発明の態様として、前記電線収納用のハウジング担体部に一体成形された前記弾性部と、該弾性部と前記端子収納用のハウジング担体部との対向部に形成され、相互に嵌り合って結合する係合構造を備えたコネクタハウジングであってもよい。

この構成では、振動の影響を受けやすい端子収納用のハウジング担体部と、弾性部との間の係合構造が、弾性部の弾性による変位に加えて、係合構造に存在するクリアランスによっても振動を吸収する。

課題を解決するための第２の手段は、端子を接続した被覆電線の端末側の部分を収納保持するコネクタハウジングを備えたコネクタであって、前記コネクタハウジングが、主に前記端子部分を収納する端子収納用のハウジング担体部と、前記電線部分を収納する電線収納用のハウジング担体部と、これらハウジング担体部間に介在して前記ハウジング担体部同士を非接触の状態で接続する弾性変形可能な弾性部を備え、前記電線収納用のハウジング担体部に、前記端子収納用のハウジング担体部および前記弾性部の全体を接続対象内に挿入できるようにして電線収納用のハウジング担体部を覆うカバーを備えたコネクタである。

この構成では、コネクタを接続した接続対象から端子に振動が加わっても、端子収納用のハウジング担体部は、接続対象内において、弾性部の弾性変形によってカバーを有する電線収納用のハウジング担体部との間で相対変位可能であり、この変位によって、端子や、端子が接続する部分に生じる振動を低減する。

課題を解決するための第３の手段は、前記コネクタハウジングを備えたコネクタである。

課題を解決するための第４の手段は、端子を接続した被覆電線の端末側の部分を収納保持するコネクタハウジングを備えたコネクタで構成されるコネクタ接続構造であって、前記コネクタが、接続対象に固定されるカバーを備えるとともに、前記コネクタハウジングが、主に前記端子部分を収納し前記接続対象内に収まる端子収納用のハウジング担体部と、前記電線部分を収納するとともに前記カバーが取り付けられた電線収納用のハウジング担体部と、これらハウジング担体部間に介在して前記接続対象内に収まるとともに、前記ハウジング担体部同士を非接触の状態で接続して一方から他方への振動の伝達を低減する弾性変位可能な弾性部を備えたコネクタ接続構造である。

この構成では、コネクタのコネクタハウジングにおける弾性部が、端子収納用のハウジング担体部を接続対象内において、カバーによって固定された電線収納用のハウジング担体部と接続対象に対して相対変位可能にし、端子や、端子が接続している部分に生じる振動を低減する。

課題を解決するための第５の手段は、前記コネクタハウジングを備えたコネクタで接続したコネクタ接続構造である。

以上のように、この発明によれば、コネクタハウジングを長手方向に分断する弾性部がハウジング担体部同士の相対変位を行い、伝達される振動を緩和するので、端子や端子が接続する、または接続している部分の破損を防止できる。しかも、弾性部はコネクタハウジングを長手方向に分断するように備えたので、被覆電線や端子が折れる方向に係る振動を良好に吸収できるうえに、特別な構造も不要で、コネクタハウジングの大型化や構造の複雑化を回避することもできる。

コネクタハウジングの斜視図（図１（ａ））とコネクタハウジングの断面図（図１（ｂ）） コネクタの斜視図。 コネクタの断面図。 被覆電線とコネクタハウジングと金属カバーの斜視図。 コネクタハウジングの分解斜視図。 弾性部と電線収納用のハウジング担体部の斜視図（図６（ａ））と、それらの結合部分の断面図（図６（ｂ））。 他の例に係る断面図（図７（ａ）、図７（ｂ））。 他の例に係る断面図（図８（ａ）、図８（ｂ））。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図面において、図１はコネクタハウジングの構造を説明するための斜視図と断面図で、図２はコネクタの斜視図、図３はコネクタの断面図、図４はコネクタを構成する被覆電線とコネクタハウジングと金属カバーの斜視図である。図５はコネクタハウジングの分解斜視図で、図６はコネクタハウジングを構成する弾性部と電線収納用のハウジング担体部の斜視図である。図７、図８は他の例を示す断面図である。

図１（ａ）、図１（ｂ）に示したコネクタハウジング１１は、図２に示したようなコネクタ２１に備えられる。このコネクタ２１はいわゆるシールドコネクタであって、図３に示したように接続対象たる電気機器３１に接続される。

まず、コネクタ２１の概略構造について説明し、続いてコネクタハウジング１１の具体的構成を説明する。
コネクタ２１は、被覆電線４１と、この被覆電線４１の端末側の部分を収納保持する前記コネクタハウジング１１と、このコネクタハウジング１１の後部を覆うカバーとしての金属カバー５１と、この金属カバー５１の後端部とこの後端部から後方に延びる被覆電線４１を被覆するシールド編組６１と、これら金属カバー５１とシールド編組６１を被覆する、カバーとしてのブーツ７１を有する。

前記被覆電線４１は、図３に示したように、導体４２を絶縁被覆４３で覆ったもので、剥き出しにした導体４２の端末に端子４４を圧着固定している。端子４４は、左右両側に差し込み片４５が備えられている。この例にあげたコネクタ２１は、３本の前記被覆電線４１を備える。

前記コネクタハウジング１１は、図４に示したように、３本の被覆電線４１の端末側の部分をそれぞれ収納保持できるように、３個の電線挿入穴１２を一列に有する。コネクタハウジング１１における端子４４が保持される先端部には、前記差し込み片４５が差し込まれる保持溝１３が形成されている。

一方、コネクタハウジング１１の後部には、前記金属カバー５１を定位置に固定するカバー固定部１４が形成されている。カバー固定部１４は、左右両側に位置して金属カバーの動きを規制するガイド部１４ａと、これらガイド部１４ａの間で上下方向に弾性変位する係止部１４ｂで構成される。係止部１４ｂは、金属カバー５１を後方から嵌め込むと上下方向内側に変位し、定位置に嵌め込むと弾性復帰して、後端の係止片１４ｃが金属カバー５１の抜けを阻止する構成である。

前記金属カバー５１は、コネクタハウジング１１に挿嵌される筒状部５２と、この筒状部５２の前端の鍔状部５３を有する。鍔状部５３は正面視長方形状で、図３に示したように、鍔状部５３の前面５３ａは、電気機器３１の筐体３２の側面に面接触する部分である。鍔状部５３の四隅には、筐体３２に対する固定状態を保持するために適宜の固定具（図示せず）を挿入するための取り付け穴５４が形成されている（図２、図４参照）。

前記シールド編組６１は、前記被覆電線４１を電磁ノイズから保護するもので、図３に示したようにチューブ状に形成されている。シールド編組６１のコネクタハウジング１１に対する固定は、シールド編組６１の端部を固定バンド６２で締め付けて行う。

前記ブーツ７１は、ゴム製で、前端部には固定のための固定バンド７２を保持する保持溝部７３を有し、先端面には、前記金属カバー５１の鍔状部５３の後面５３ｂに当接する当接面７４が形成されている。ブーツ７１の後端には、図２に示したようにコルゲート管７５が備えられる。

つぎに、前記コネクタハウジング１１の構成について説明する。
コネクタハウジング１１は、図１に示したように、コネクタハウジング１１を長手方向で分断する弾性変位可能な弾性部１５と、この弾性部１５を挟む位置に形成される合成樹脂製のハウジング担体部１６，１７を有する。

より具体的には、ハウジング担体部１６，１７として、主に端子部分を収納する前端側の端子収納用のハウジング担体部１６（以下、「端子側ハウジング担体部」という）と、電線部分を収納する後端側の電線収納用のハウジング担体部１７（以下、「電線側ハウジング担体部」という）を有し、前記弾性部１５は電線側ハウジング担体部１７に一体成形されている。

端子側ハウジング担体部１６は、図５にも示したように、略四角筒状をなす３個の端子保持部１６ａと、これらを一体化している連結部１６ｂを有する。連結部１６ｂは、端子保持部１６ａ間に形成されている。

端子保持部１６ａの前端部には、前記保持溝１３を有する。端子保持部１６ａの後端には、円形の穴部１６ｃが形成されている。この穴部１６ｃの大きさは、前記電線挿入穴１２の大きさよりも大きい（図３参照）。

電線側ハウジング担体部１７は、図６（ａ）に示したように、前記カバー固定部１４の前端部に、全周にわたって外周方向に張り出す張り出し部１７ａを有する。張り出し部１７ａは、正面視横長の長円形状である。この張り出し部１７ａより前方には、前方に突出する嵌合段部１７ｂが形成されている。嵌合段部１７ｂも、正面視横長の長円形状である。

嵌合段部１７ｂには、被覆電線４１を挿通する円形の貫通穴１７ｃが３個形成されている。この貫通穴１７ｃの大きさは、被覆電線４１の直径より大きく、被覆電線４１が余裕をもって挿入できる大きさである。

嵌合段部１７ｂにおける前記貫通穴１７ｃの周囲には、厚み方向に貫通する充填穴１７ｄが形成されている。充填穴１７ｄは、図６（ｂ）に示したように、前端側の方が大径となる逆テーパ状である。

このような形状の電線側ハウジング担体部１７を成形した後、弾性部１５を電線側ハウジング担体部１７の上で成形して一体化する。

弾性部は、適宜のゴムで形成され、図１（ｂ）、図３に示したように、電線側ハウジング担体部１７の嵌合段部１７ｂに嵌る形状の嵌合部１５ａと、この嵌合部１５ａの外周面で外周方向に張り出すシール部１５ｂと、このシール部１５ｂよりも前方において内周方向に突出する保持部１５ｃと、この保持部１５ｃの外周側で端子側ハウジング担体部１６と係合する係合溝１５ｄを有する。

前記シール部１５ｂは、図３に示したように電気機器３１に接続したときに電気機器３１の筐体３２の接続穴３３に入り込んで接続穴３３の内面に接する部分である。前記保持部１５ｃは、被覆電線４１の絶縁被覆４３の外周面、より詳しくは絶縁被覆４３の端部に、全周にわたって接する部分である。保持部１５ｃの後端側にはテーパ面１５ｅが形成されている。シール部１５ｂも保持部１５ｃもシール機能を有し、これらを介在させている両者間を弾力的に支持する。

前記係合溝１５ｄは、図６（ａ）に示したように、端子側ハウジング担体部１６の前記穴部１６ｃが係合する円環状で、前面には、外周方向に突出する複数の係止突起１５ｆを有する。

係合溝１５ｄや係止突起１５ｆは、３本すべての被覆電線４１に対応する部分に備えるのではなく、部分的に省略することも可能である。

弾性部１５を電線側ハウジング担体部１７に一体成形すると、前記充填穴１７ｄに弾性部１５を構成する成形材料が入り込んで、強固に一体化する。

弾性部１５と電線側ハウジング担体部１７を有する１個の部材の弾性部１５に対して、端子側ハウジング担体部１６を係合すると、コネクタハウジング１１となる。

このようにして得られたコネクタハウジング１１の電線挿入穴１２に対して、被覆電線４１をそれぞれ後端側から挿入して、弾性部１５の保持部１５ｃに通し、被覆電線４１の端末に端子４４を圧着固定する。そして、その他の金属カバー５１等を取り付けることで、図２に示したような前記コネクタ２１を構成する。すなわち、コネクタ２１は、図３に示したように、前記金属カバー５１とブーツ７１を備えて、前記コネクタハウジング１１の端子側ハウジング担体部１６と弾性部１５を電気機器３１の筐体３２の接続穴３３内に挿入できるようにしている。このようなコネクタ２１を電気機器３１に接続したコネクタ接続構造では、コネクタハウジング１１における端子側ハウジング担体部１６と電線側ハウジング担体部１７との間の弾性部１５が、端子側と電線側を分断して、一方から他方への振動の伝達を電気機器３１内で抑制する構成となる。

なお、図２等に示すコネクタ２１において、端子側ハウジング担体部１６の端子保持部１６ａ内には、例えばエポキシ樹脂等からなる充填剤が充填されるが、充填剤の図示は省略している。

以上のようにコネクタ２１のコネクタハウジング１１は、コネクタハウジング１１の長手方向で分断された端子側ハウジング担体部１６と電線側ハウジング担体部１７を接続する弾性部１５を有するので、弾性部１５において、端子側ハウジング担体部１６と電線側ハウジング担体部１７に加わる振動を抑制する。これらの振動を低減できるので、これらに接続する部分、特に端子側ハウジング担体部１６の端子４４が接続する電気機器３１のバスバー（図示せず）に生じる振動も抑制できる。

しかも、弾性部１５は、バスバーに近い電気機器３１内に位置して、端子側ハウジング担体部１６を、金属カバー５１で電気機器３１の筐体３２に固定された電線側ハウジング担体部１７に対して上下左右に相対変位可能に支持するので、振動吸収が良好に行える。このため、コネクタ２１の端子部分はもちろんのこと、バスバーの破損を防止できる。

振動の吸収は弾性部１５の弾性変位によって行われるほか、弾性部１５と端子側ハウジング担体部１６の係合部分のクリアランスによっても行われるため、振動の吸収は良好である。

また、弾性部１５は被覆電線４１の絶縁被覆４３の端部に位置するように設定され、弾性部１５には被覆電線４１の外周面に接する保持部１５ｃと、電気機器３１の接続穴３３の内面に接するシール部１５ｂを備えているので、シールのための部材を別途に備えずとも、所望のシールが行え、部品点数の低減や組み立て工数、組み立て手順の簡単化を図ることができる。

そのうえ、振動吸収のための弾性部１５は、コネクタ２１に必要不可欠な部材であるコネクタハウジング１１に備えており、その構成は、コネクタハウジング１１を長手方向で分断するように設けるものであるので、特別複雑な構造になることもない。このため、特に大型化や構造の複雑化を招来することはなく、小型化が要求されているコネクタ２１内に容易に収めることができ、様々なコネクタに利用できる有益な振動吸収構造となる。

以下、その他の例について説明する。この説明において、前記構成と同一または同等の部位については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図７（ａ）は、ハウジング担体部１６，１７と弾性部１５の一体成形における結合部分の他例を示す断面図である。この図に示すように、弾性部１５の一部がハウジング担体部１６，１７を貫通する構造とすることもができる。つまり、弾性部１５はハウジング担体部１６，１７を貫通する突起部１５ｇを有し、この突起部１５ｇの先端には抜け止めに資する頭部１５ｈが形成されている。頭部１５ｈによって、より強力な一体化状態が得られる。

一体成形で一体化するほか、例えば図７（ｂ）に示したように、あらかじめ弾性部１５に形成した突起部１５ｇをハウジング担体部１６，１７に設けた貫通穴１６ｅ，１７ｅに差し込んで一体化を図ることもできる。突起部１５ｇの頭部１５ｈには、貫通穴１６ｅ，１７ｅに対する挿入に際して変形を許容するための切り込み１５ｉが形成されている。嵌合のほか、接着で結合することも可能である。

また、一体成形の場合でも、成形後に組み立てる場合でも、図８（ａ）に示したように、貫通穴を用いない嵌合状態とすることができる。すなわち、内外に嵌合した状態となる部分に、鍔状に張り出す突片部１７ｆと、この突片部１７ｆに嵌合する凹溝１５ｊを有する。突片部１７ｆは全周に形成したものでも一部に形成したものでもよい。

突条１７ｆと凹溝１５ｊを、シール部１５ｂに対応する部位に設ける場合には、図８（ｂ）に示したように、突条１７ｆの外周面と凹溝１５ｊの底面との間に隙間１５ｋができるようにするとよい。弾性部１５のシール部１５ｂにおける上下方向の弾性高めることができ、振動吸収性をより良好にできる。

この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の係合構造は、前記係合溝１５と穴部１６ｃに対応し、
同様に、
カバーは、前記金属カバー５１とブーツ７１に対応するも、
この発明は前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。

例えば、弾性部１５はゴムのほか、軟質合成樹脂等で形成したものであってもよい。

また、２個のハウジング担体部１６，１７と１個の弾性部１５をすべて一体成形で構成することもできる。

１１…コネクタハウジング
１５…弾性部
１５ｂ…シール部
１５ｃ…保持部
１５ｄ…係合溝
１６…端子収納用のハウジング担体部（端子側ハウジング担体部）
１６ｃ…穴部
１７…電線収納用のハウジング担体部（電線側ハウジング担体部）
２１…コネクタ
４１…被覆電線
４４…端子
５１…金属カバー
７１…ブーツ

Claims (9)

1. コネクタに備えられ、端子を接続した被覆電線の端末側の部分を収納保持するコネクタハウジングであって、
   当該コネクタハウジングを長手方向で分断する弾性変形可能な弾性部と、
   該弾性部を挟む位置に形成されるハウジング担体部とが備えられ、
   前記ハウジング担体部として、主に前記端子部分を収納する端子収納用のハウジング担体部と、
   前記電線部分を収納する電線収納用のハウジング担体部を有し、
   前記弾性部が、
   これらハウジング担体部間に介在して前記ハウジング担体部同士を非接触の状態で接続する弾性変形可能に構成された
   コネクタハウジング。
2. 前記弾性部の外周面に、接続対象に接続したときに入り込んで接続対象の内面に接するシール部が備えられた
   請求項１に記載のコネクタハウジング。
3. 前記弾性部の内周面に、前記被覆電線の絶縁被覆の外周面に接する保持部が備えられた
   請求項１または請求項２に記載のコネクタハウジング。
4. 少なくとも１つの前記ハウジング担体部に一体成形された前記弾性部を有する
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のコネクタハウジング。
5. 前記電線収納用のハウジング担体部に一体成形された前記弾性部と、
   該弾性部と前記端子収納用のハウジング担体部との対向部に形成され、相互に嵌り合って結合する係合構造が備えられた
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のコネクタハウジング。
6. 端子を接続した被覆電線の端末側の部分を収納保持するコネクタハウジングを備えたコネクタであって、
   前記コネクタハウジングが、主に前記端子部分を収納する端子収納用のハウジング担体部と、
   前記電線部分を収納する電線収納用のハウジング担体部と、
   これらハウジング担体部間に介在して前記ハウジング担体部同士を非接触の状態で接続する弾性変形可能な弾性部が備えられ、
   前記電線収納用のハウジング担体部に、前記端子収納用のハウジング担体部および前記弾性部の全体を接続対象内に挿入できるようにして電線収納用のハウジング担体部を覆うカバーが備えられた
   コネクタ。
7. 請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のコネクタハウジングを備えた
   コネクタ。
8. 端子を接続した被覆電線の端末側の部分を収納保持するコネクタハウジングを備えたコネクタで構成されるコネクタ接続構造であって、
   前記コネクタが、接続対象に固定されるカバーを備えるとともに、
   前記コネクタハウジングが、主に前記端子部分を収納し前記接続対象内に収まる端子収納用のハウジング担体部と、
   前記電線部分を収納するとともに前記カバーが取り付けられた電線収納用のハウジング担体部と、
   これらハウジング担体部間に介在して前記接続対象内に収まるとともに、前記ハウジング担体部同士を非接触の状態で接続して一方から他方への振動の伝達を低減する弾性変位可能な弾性部が備えられた
   コネクタ接続構造。
9. 請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のコネクタハウジングが備えられたコネクタで接続した
   コネクタ接続構造。

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