JP6394982B2

JP6394982B2 - インターロックコネクタ

Info

Publication number: JP6394982B2
Application number: JP2015099037A
Authority: JP
Inventors: 豪ルイ
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2018-09-26
Anticipated expiration: 2035-05-14
Also published as: JP2016219107A

Description

本明細書に開示される技術は、インターロックコネクタに関する。

ハイブリッド車や電気自動車に搭載される電気機器を収容するケースには、ケースの内部において作業を行うために開口部が設けられている。作業を行わないときには、開口部に、サービスカバーと称されるシールカバーが装着され、埃や水などの異物が開口部からケース内部に浸入しないようになっている。

この種の電気機器では、サービスカバーを外した際にはケース内部の作業部位が非通電状態になることが望ましい。このため、サービスカバーの着脱に伴って通電回路を入り切りするインターロック機構が装備されることがある（特許文献１参照）。

インターロック機構は、サービスカバーに装着されたインターロックコネクタと、ケース内に配置されてインターロックコネクタと嵌合する待受けコネクタとを有している。待受けコネクタには、被覆電線と、この被覆電線の両端に圧着された一対の接続端子とを備える端子付き電線が収容され、インターロックコネクタには、一対の接続端子間を接続する短絡端子が収容される。サービスカバーがケースの開口部に取り付けられると、待受けコネクタに対してインターロックコネクタが嵌合し、両端子が接続されることで、開口部が閉状態であることが検知され、通電回路が通電状態とされる。サービスカバーが取り外されると、待受けコネクタからインターロックコネクタが離脱することで、開口部が開状態であることが検知され、通電回路に対する電源供給が遮断される。

特開２０１２−２３６４５０号公報

ここで、例えば、インターロックコネクタに端子付き電線を配し、待受けコネクタに短絡端子を配することが考えられる。このような構成によれば、電気機器については接続端子および電線を短絡端子に変更した分だけ小型化を図ることができる。

しかし、上記のような構成では、インターロックコネクタに被覆電線を収容するスペースが必要となる分だけ、インターロックコネクタの重量が大きくなる。このため、車両の走行等による振動によって、接続端子と短絡端子との接点にかかる荷重が大きくなり、接点での摩耗が大きくなることが懸念される。

本明細書に開示されるインターロックコネクタは、機器ケースに取り付けられるカバーに装着されて、前記機器ケースの内部に配置された相手側コネクタと嵌合または離脱することによって、前記カバーの前記機器ケースへの取り付けまたは取り外しを検知するインターロックコネクタであって、前記カバーに装着されて前記相手側コネクタと嵌合されるコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに収容される端子付きばね部材とを備え、前記端子付きばね部材が、圧縮コイルばねにより構成されるコイル部と、前記コイル部から連なる一対の端子接続部とを備えるばね部材と、前記一対の端子接続部のそれぞれに接続される一対の接続端子とを備え、前記コネクタハウジングが、前記コイル部を収容するばね収容部と、前記ばね収容部から連なり、前記接続端子を収容する端子収容部とを備え、前記一対の端子接続部が、前記コイル部の両端のうち一端に配置され、前記コイル部が、前記両端のうち他端が前記コネクタハウジングから飛び出した状態で前記ばね収容部に収容されている。

上記の構成によれば、ばね部材は電線と比較して、コネクタハウジングに収容される際の全体形状をコンパクトにまとめることができる。このため、コネクタハウジングにおいてコイル部を収容するばね収容部を、従来の電線を収容する電線収容部と比較してコンパクト化することができ、コネクタハウジングを小型化、軽量化することができる。これにより、接続端子と相手側の端子との接点にかかる荷重を小さくでき、接点での摩耗を低減できる。

上記の構成によれば、コイル部の飛び出し分だけ、インターロックコネクタをサービスカバーに対して変位可能に取り付けることが可能となる。つまり、コネクタハウジングから飛び出したコイル部の他端をサービスカバーに当接させ、コイル部のばね力によってコネクタハウジングをサービスカバーに対して接近または離間する方向に移動可能な状態で保持させることが可能となる。これにより、インターロックコネクタと相手側ハウジングとの間に位置公差が生じている場合においても、位置公差を吸収し、インターロックコネクタと相手側ハウジングとを確実に嵌合させることができる。

本明細書に開示される技術によれば、端子の摩耗を低減できるインターロックコネクタを提供できる。

実施形態のインターロックコネクタの分解斜視図実施形態の端子付きばね部材の底面図実施形態の端子付きばね部材の製造工程の一部を示す図実施形態のコネクタハウジングの斜視図実施形態のインターロックコネクタがサービスカバーに装着された状態を示す平面図実施形態のインターロックコネクタが待受けコネクタと嵌合された状態を示す断面図

実施形態を図１〜図６を参照しつつ説明する。本実施形態のインターロックコネクタ１は、車載用電気機器を収容したシールドケース（図示せず）に設けられた作業用の開口部を閉止するサービスカバー５０（カバーに該当）に取り付けられ、このサービスカバー５０の着脱に伴って電気機器への通電回路を入り切りする部材である。シールドケース内には、通電回路から引き出された一対の短絡端子６２を収容する待受けコネクタ６０（相手側コネクタに該当）が配置されている。

［インターロックコネクタ１の構成］
インターロックコネクタ１は、図１に示すように、端子付きばね部材１０と、この端子付きばね部材１０を内部に収容するとともに、サービスカバー５０に取り付けられるコネクタハウジング３０とを備えている。

端子付きばね部材１０は、図１に示すように、ばね部材１１と、このばね部材１１に接続される一対の接続端子２１とを備えている。

ばね部材１１は、図２に示すように、金属等の導電性材料からなる線材により形成された部材であって、線材の両端部が、それぞれ接続端子２１と接続される端子接続部１３とされ、両端子接続部１３の間の部分が圧縮コイルばねにより構成されるコイル部１２とされている。

コイル部１２は、図２に示すように、２つの端子接続部１３のうち一方の端子接続部１３から連なる第１のらせん部１２Ａと、他方の端子接続部１３から連なる第２のらせん部１２Ｂとが組み合わせられた形状となっている。図２では、一方の端子接続部１３と第１のらせん部１２Ａとに網掛けを付さずに示し、他方の端子接続部１３と第２のらせん部１２Ｂとに網掛けを付して示している。２つのらせん部１２Ａ、１２Ｂは、互いに同径であり、かつ、巻き方向が同じとなっている。２つのらせん部１２Ａ、１２Ｂは、互いに端子接続部１３から連なる端末が同じ側（図２の左側）に位置するようにして、軸心を一致させて配置され、第１のらせん部１２Ａにおいて互いに隣り合う巻線部の間に第２のらせん部１２Ｂの巻線部が配置されている。２つのらせん部１２Ａ、１２Ｂにおいて端子接続部１３とは反対側の端部（図２の右側の端部）は、互いに連結されている。

一対の端子接続部１３のそれぞれは、細い直線状をなし、コイル部１２の一端１２Ｅ_１（図２の左端）からコイル部１２の軸方向に沿って延びている。一対の端子接続部１３は、互いに並列して配置されている。

一対の接続端子２１のそれぞれは、金属等の導電性材料からなり、図２に示すように、短絡端子６２と接続される端子本体２２と、端子接続部１３に接続されるばね接続部２３とを有している。端子本体２２は、両端に開口した細長い角筒形の部分であって、２つの開口のうち一方は、短絡端子６２が挿入される挿入口２２Ａである。ばね接続部２３は、端子本体２２から連なる基板部２４と、この基板部２４から延びる２対のかしめ片２５とを有している。基板部２４は、端子本体２２において挿入口２２Ａとは反対側の端部から、挿入口２２Ａとは反対方向に延びる細長い板状の部分である。２対のかしめ片２５のそれぞれは、基板部２４の側縁から、基板部２４の延び方向に対して垂直に延びる板片である。一対の接続端子２１のそれぞれは、一対の端子接続部１３のそれぞれに接続されている。各接続端子２１は、端子接続部１３を基板部２４に沿うように配置し、かしめ片２５によりかしめ付けることにより、ばね部材１１に接続される。

端子付きばね部材１０の製造方法の一例を、以下に記す。
まず、金属板材を打ち抜き加工して、図３に示すように、接続端子２１となる端子金具片７０の複数が、一枚の帯状のキャリア７１に接続された連鎖端子７２を得る。端子金具片７０は、キャリア７１の長さ方向に対して垂直に配置され、等間隔に並んでおり、その並列ピッチＰ_２は、自然状態（力を加えない状態）での一対の端子接続部１３の並列ピッチＰ_１よりもやや広い。

次に、連鎖端子７２に曲げ加工を施し、端子本体２２を形成するとともに、かしめ片２５を基板部２４に対して垂直に折り立てる。

次いで、一対の端子接続部１３を、隣り合う端子金具片７０の間隔に合わせて広げ（図３において２点鎖線で表示）、各端子接続部１３を、各端子金具片７０の基板部２４に載置する。そして、かしめ片２５を曲げ加工することにより、端子接続部１３を端子金具片７０にかしめ付ける。
最後に、各端子金具片７０をキャリア７１から切り離す。このようにして端子付きばね部材１０が完成する。

コネクタハウジング３０は、合成樹脂製であって、図１に示すように、ハウジング本体３１と、このハウジング本体３１に着脱可能に取り付けられるリテーナ４１とを備えている。ハウジング本体３１は、図４に示すように、端子収容部３２と、ばね収容部３５と、２つのスライド板３９とを備えている。

端子収容部３２は、図４に示すように、全体として細長い角柱状の部分であって、角柱の一端面は、待受けコネクタ６０との嵌合の際に待受けコネクタ６０の方を向く嵌合面３２Ａとなっている。この端子収容部３２は、２つの端子収容室３３を有している。各端子収容室３３は、図６に示すように、嵌合面３２Ａに開口部を有する空間であって、内部に接続端子２１を収容可能となっている。

端子収容部３２は、図１および図６に示すように、リテーナ収容室３４を有している。リテーナ収容室３４は、図６に示すように、端子収容部３２の４つの側面（嵌合面３２Ａと垂直な面）のうち一面（リテーナ挿入面３２Ｂ）に開口する空間であって、内部にリテーナ４１を収容可能とされている。リテーナ収容室３４は、複数の端子収容室３３を横切って配置されている。

ばね収容部３５は、図４および図６に示すように、端子収容部３２において嵌合面３２Ａとは反対側から連なる部分であり、全体として、端子収容部３２とは反対側の面（サービスカバー５０のケースへの装着の際に、サービスカバー５０と対向するケース対向面３５Ａ）に開口する角筒状となっている。ばね収容部３５の内部空間は、図６に示すように、内部にばね部材１１を収容するばね収容室３６となっている。ばね収容室３６は、複数の端子収容室３３のそれぞれと連通している。

ばね収容部３５において、角筒の４つの外周壁のうち一の外周壁は、図６に示すように、リテーナ挿入面３２Ｂから外側に向かって（対向する他の外周壁から離れる方向に向かって）下る２つの段を有する階段壁３７となっている。階段壁３７の２つの段部、つまり、リテーナ挿入面３２Ｂと平行な２つの段のうち端子収容部３２に隣接する第１の段部３７Ａと、端子収容部３２との間には、リテーナ挿入面３２Ｂおよび第１の段部３７Ａに対して垂直に立ち上がるばね受け壁３８が配置されている。ばね収容部３５の深さＨ_Ｃ（ばね受け壁３８からケース対向面３５Ａまでの距離）は、コイル部１２の自由高さＨ_ｆ（荷重を受けていないときの長さ；図２参照）よりもやや小さくなっている。

２つのスライド板３９は、図４および図５に示すように、ばね収容部３５の外周壁のうち、階段壁３７と垂直な２つの壁部から、それぞれ外側に向かって延びる矩形の板状の部分である。各スライド板３９は、ばね収容部３５において、ケース対向面３５Ａ側の端縁に配置されている。

リテーナ４１は、図４および図６に示すように、リテーナ収容室３４の内部に収容される部材である。リテーナ４１は、コネクタハウジング３０に対し、端子収容室３３を横切る方向に挿入されるサイドリテーナであって、端子収容室３３に対する接続端子２１の挿抜作業を許容する仮係止位置と、接続端子２１の挿抜を規制する本係止位置（図６に示す位置）との間で変位可能とされている。

端子付きばね部材１０をコネクタハウジング３０に装着する際には、リテーナ４１を仮係止位置に保持した状態で、端子付きばね部材１０を接続端子２１側からばね収容部３５に挿入する。端子付きばね部材１０を前進させると、各接続端子２１が各端子収容室３３の内部へと進入していく。コイル部１２がばね受け壁３８に当接するまで端子付きばね部材１０を進入させたら、リテーナ４１を本係止位置に移動させて端子付きばね部材１０を抜け止めする。

装着が完了した状態では、図６に示すように、接続端子２１が端子収容部３２に収容され、コイル部１２がばね収容部３５に収容されている。ばね収容部３５の深さＨ_Ｃがコイル部１２の自由高さＨ_ｆよりもやや小さくなっているため、コイル部１２が荷重を受けていない状態では、コイル部１２において端子接続部１３とは反対側の端部（他端１２Ｅ_２）がコネクタハウジング３０から外方へ飛び出した状態となる。

［インターロックコネクタ１のサービスカバー５０への装着］
サービスカバー５０は、図５に示すように、シールドケースにインターロックコネクタ１が装着された際にスライド板３９と係合する係合受部５１を有している。係合受部５１は、インターロックコネクタ１が配置されるコネクタ配置面５２と、このコネクタ配置面５２から立ち上がり、互いに向かい合って配置される一対の立設壁部５３と、一対の立設壁部５３のそれぞれから互いに近接する方向に延びる一対のスライド受け壁５４とを備えている。

インターロックコネクタ１がサービスカバー５０に装着される際には、図５に示すように、コネクタ配置面５２と一方のスライド受け壁５４との間に一方のスライド板３９が、コネクタ配置面５２と他方のスライド受け壁５４との間に他方のスライド板３９が、それぞれ収容される。各スライド板３９と立設壁部５３との間には、第１のクリアランスＣ_１が設定されている。また、詳細に図示しないが、立設壁部５３の端部（図５の紙面と垂直方向の端部）には、スライド板３９が脱落しないように保持する保持部が設けられており、この保持部とスライド板３９との間にもクリアランスが設定されている。これにより、インターロックコネクタ１がサービスカバー５０に対して、フローティング状態で保持されている。すなわち、インターロックコネクタ１は、サービスカバー５０に対して、コネクタ配置面５２に沿う方向（図５の上下方向、および紙面に垂直な方向）に移動可能な状態で保持固定されている。

また、コネクタ配置面５２と一対のスライド受け壁５４のそれぞれとの間隔Ｓが、スライド板３９の厚さＴよりも大きくなっている。インターロックコネクタ１がサービスカバー５０に装着された状態では、コイル部１２の他端１２Ｅ_２がばね収容部３５から外方へ飛び出した状態で、コネクタ配置面５２に当接している。これにより、インターロックコネクタ１が待受けコネクタ６０と嵌合していない状態では、インターロックコネクタ１は、ばね部材１１により、ばね収容部３５から端子収容部３２へ向かう方向（サービスカバー５０から離間する方向；図５の左方向）へ付勢された状態で保持されており、コネクタ配置面５２とスライド板３９との間には、第２のクリアランスＣ_２が設定されている。これにより、インターロックコネクタ１は、サービスカバー５０に対して、スライド板３９がスライド受け壁５４に突き当たる位置（図５に示す位置）とコネクタ配置面５２に突き当たる位置（図６に示す位置）との間で、コネクタ配置面５２に垂直な方向に移動可能な状態で保持固定されている。

［サービスカバー５０のシールドケースへの装着］
シールドケース内に配置される待受けコネクタ６０は、図６に示すように、サービスカバー５０に向かって開口する筒状の待受けハウジング６１と、この待受けハウジング６１の内部に配置された短絡端子６２とを備えている。短絡端子６２は、接続端子と接続可能な一対の雄タブを有している。

サービスカバー５０がシールドケースの開口部に装着されると、図６に示すように、インターロックコネクタ１の端子収容部３２が待受けハウジング６１の内部に進入し、インターロックコネクタ１と待受けコネクタ６０とが嵌合される。接続端子２１と短絡端子６２とが導通可能に接続されることで、サービスカバー５０が閉状態であることが検知され、通電回路が通電状態とされる。サービスカバー５０を取り外すと、待受けコネクタ６０からインターロックコネクタ１が離脱し、接続端子２１と短絡端子６２との接続が解除されることで、サービスカバー５０が開状態であることが検知され、通電回路に対する電源供給が遮断される。

ここで、インターロックコネクタ１がサービスカバー５０に対して、コネクタ配置面５２に沿う方向（インターロックコネクタ１の待受けコネクタ６０に対する嵌合方向と垂直な方向；図５の上下方向および紙面に垂直な方向）に移動可能な状態で保持固定されている。これにより、シールドケースに対する待受けコネクタ６０の取付位置等の公差の関係で、インターロックコネクタ１と待受けコネクタ６０との間に芯ずれ、つまり嵌合方向に垂直な方向において位置公差が生じている場合においても、位置公差を吸収し、インターロックコネクタ１を待受けコネクタ６０に対して確実に嵌合させることができる。

また、インターロックコネクタ１は、サービスカバー５０に対して、コネクタ配置面５２に垂直な方向（インターロックコネクタ１の待受けコネクタ６０に対する嵌合方向に沿う方向；図５の左右方向）にも移動可能な状態で保持されている。これにより、シールドケースに対する待受けコネクタ６０の取付位置等の公差の関係で、インターロックコネクタ１と待受けコネクタ６０との間に嵌合方向に沿う方向において位置公差が生じている場合においても、位置公差を吸収し、インターロックコネクタ１を待受けコネクタ６０に対して確実に嵌合させることができる。

［作用効果］
本実施形態によれば、インターロックコネクタ１は、サービスカバー５０に装着されて待受けコネクタ６０と嵌合されるコネクタハウジング３０と、コネクタハウジング３０に収容される端子付きばね部材１０とを備えている。端子付きばね部材１０は、コイル部１２と端子接続部１３とを備えている。コイル部１２は、圧縮コイルばねにより構成されており、一対の端子接続部１３は、このコイル部１２から連なっている。一対の接続端子２１のそれぞれは、一対の端子接続部１３のそれぞれに接続されている。そして、コネクタハウジング３０が、コイル部１２を収容するばね収容部３５と、ばね収容部３５から連なり、接続端子２１を収容する端子収容部３２とを備えている。

上記の構成によれば、ばね部材１１は電線と比較して、コネクタハウジング３０に収容する際の全体形状をコンパクトにまとめることができる。このため、コネクタハウジング３０においてコイル部１２を収容するばね収容部３５を、従来の電線を収容する電線収容部と比較してコンパクト化することができ、コネクタハウジング３０を小型化、軽量化することができる。これにより、接続端子２１と短絡端子６２との接点にかかる荷重を小さくでき、接点での摩耗を低減できる。

また、端子接続部１３は、コイル部１２の両端のうち一端に互いに並列して配置されており、コイル部１２は、他端がコネクタハウジング３０から飛び出した状態でばね収容部３５に収容されている。これにより、コイル部１２の飛び出し分だけ、インターロックコネクタ１をサービスカバー５０に対して変位可能に取り付けることが可能となる。つまり、コネクタハウジング３０から飛び出したコイル部１２の他端１２Ｅ_２をサービスカバー５０のコネクタ配置面５２に当接させ、コイル部１２のばね力によってコネクタハウジング３０をコネクタ配置面５２に対して接近または離間する方向（インターロックコネクタ１の待受けコネクタ６０に対する嵌合方向に沿う方向）に移動可能な状態で保持させることが可能となる。これにより、インターロックコネクタ１と待受けコネクタ６０との間に位置公差が生じている場合においても、位置公差を吸収し、インターロックコネクタ１を待受けコネクタ６０に対して確実に嵌合させることができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示される技術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技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、２対のかしめ片２５によって端子接続部１３がかしめ付けられていたが、かしめ片は１対であっても構わない。

（２）上記実施形態では、インターロックコネクタ１がサービスカバー５０に対して、フローティング状態で保持されていたが、インターロックコネクタはサービスカバーに対して必ずしもフローティング状態で保持されていなくても構わない。

１…インターロックコネクタ
１１…ばね部材
１０…端子付きばね部材
１２…コイル部
１３…端子接続部
２１…接続端子
３０…コネクタハウジング
３２…端子収容部
３５…ばね収容部
３９…スライド板（係合部）
５０…サービスカバー（カバー）
６０…待受けコネクタ（相手側コネクタ）

Claims

機器ケースに取り付けられるカバーに装着されて、前記機器ケースの内部に配置された相手側コネクタと嵌合または離脱することによって、前記カバーの前記機器ケースへの取り付けまたは取り外しを検知するインターロックコネクタであって、
前記カバーに装着されて前記相手側コネクタと嵌合されるコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに収容される端子付きばね部材とを備え、
前記端子付きばね部材が、
圧縮コイルばねにより構成されるコイル部と、前記コイル部から連なる一対の端子接続部とを備えるばね部材と、
前記一対の端子接続部のそれぞれに接続される一対の接続端子とを備え、
前記コネクタハウジングが、
前記コイル部を収容するばね収容部と、
前記ばね収容部から連なり、前記接続端子を収容する端子収容部とを備え、
前記一対の端子接続部が、前記コイル部の両端のうち一端に配置され、
前記コイル部が、前記両端のうち他端が前記コネクタハウジングから飛び出した状態で前記ばね収容部に収容されているインターロックコネクタ。