JP6729004B2 - コネクタ接続構造 - Google Patents

Description

本明細書に開示の技術は、コネクタ接続構造に関する。

特許文献１に、端子台（コネクタの端子を収容するハウジング）とシール部材（パッキン）を備えるコネクタが開示されている。端子台に対して相手側部材が係合されることによって、端子台側の端子と相手部材側の端子とが電気的に接続される。シール部材は、円環形状を有しており、端子台の外周面に配置されている。このタイプのコネクタにおいて、端子台は、金属製の筐体（例えば、自動車部品）に設けられた貫通孔に挿入されて固定される。端子台が筐体の貫通孔に挿入された状態では、シール部材が貫通孔の内面と端子台の外周面との間をシールする。これによって、端子台と筐体の間が密閉される。

特開２００９−２１１９７６号公報

配線の取り回し等の都合により、鉛直方向に抜き差しされるようにコネクタを配置する場合がある。この場合、特許文献１のタイプのコネクタにおいては、筐体に鉛直方向に伸びる貫通孔を設け、その貫通孔内に端子台を設置する必要がある。この構造では、筐体の表面に付着した水が、貫通孔内に向かって流下し易い。この場合、シール部材によって、貫通孔内に流下した水が筐体の内部に進入することが防止される。しかしながら、貫通孔内に流下した水は、貫通孔の内部に留まる。このため、貫通孔の内面（すなわち、金属）に対して水が接触した状態が長時間継続し、金属の腐食が進行し易い。シール部材に接している表面で筐体の腐食が生じると、シール部材のシール性が低下し、水が筐体の内部に進入するおそれがある。したがって、本明細書では、鉛直方向に抜き差しが可能であるとともに、シール性が低下し難いコネクタ接続構造を提供する。

本明細書が開示するコネクタ接続構造は、筐体と、端子台と、配線と、第１シール部材と、第２シール部材を有する。前記筐体は、金属製であり、貫通孔を有する。前記端子台は、樹脂製であり、前記貫通孔に挿入されており、前記筐体の外部に配置されている第１部分と前記筐体の内部に配置されている第２部分を有しており、前記第１部分に上向きに開口するソケットを有している。前記配線は、前記筐体の外部に配置されており、前記ソケットに係合している樹脂製のプラグを有している。前記第１シール部材は、前記ソケットと前記プラグの間に配置されている。前記第２シール部材は、前記筐体と前記第２部分との間に配置されている。

このコネクタ接続構造では、端子台の第２部分と筐体の間が第２シール部材によってシールされている。端子台の第２部分は筐体の内部に配置されているので、端子台の第２部分と筐体の間には水が進入し難い。したがって、第２部分と筐体との接続部分では筐体（すなわち、金属）の腐食は生じ難い。このため、第２シール部材のシール性が低下し難い。また、端子台の第１部分には、上向きに開口するソケットが設けられている。このため、鉛直方向に沿ってプラグをソケットに対して抜き差しすることができる。また、ソケットとプラグの間は、第１シール部材によってシールされている。ソケットが上向きに開口しているのでソケット内には水が流下し易いが、第１シール部材によって、ソケット内に流下した水がそれ以上ソケットの内部に進入することが防止される。また、ソケット内に水がたまったとしても、ソケット（すなわち、端子台）とプラグの両方が樹脂により構成されているので、第１シール部材の周辺で腐食が生じない。したがって、第１シール部材のシール性が低下し難い。したがって、このコネクタ接続構造では、鉛直方向に抜き差しが可能であるとともに、各シール部材のシール性が低下し難い。

第１実施形態のコネクタ接続構造１０の断面図。 第２実施形態のコネクタ接続構造の断面図。

図１に示すコネクタ接続構造１０は、自動車の走行用モータを駆動するためのインバータ装置に設けられている。筐体１２は、インバータ装置のケースである。図１において、筐体１２の左側が筐体１２の外部であり、筐体１２の右側が筐体１２の内部である。筐体１２は、Ａｌ（アルミニウム）により構成されている。筐体１２の側面を構成する側板１２ａに、貫通孔１２ｂが設けられている。貫通孔１２ｂは、水平方向に側板１２ａを貫通している。筐体１２には、貫通孔１２ｂの下端部から外側に延びる支持板１２ｃが設けられている。コネクタ接続構造１０は、端子台２０、配線３０、面シール部材４０及び軸シール部材５０を有している。

端子台２０は、樹脂製のハウジングであり、内部に図示しない端子を収容している。端子台２０は、筐体１２の貫通孔１２ｂ内に挿入された状態で筐体１２に固定されている。端子台２０は、筐体１２の外部に配置されている第１部分２１と、筐体１２の内部に配置されている第２部分２２を有している。第１部分２１は、筐体１２の支持板１２ｃの上部に配置されている。第１部分２１と支持板１２ｃの間には、隙間が設けられている。第１部分２１の上面に、凹状のソケット２４が設けられている。図示していないが、ソケット２４の内側に、電気接点となる複数の端子が設置されている。ソケット２４が内蔵する各端子は、図示しない位置で筐体１２の内部のインバータ装置に接続されている。端子台２０の第２部分２２の上下方向の幅は、貫通孔１２ｂの上下方向の幅よりも広い。第２部分２２は、貫通孔１２ｂの周囲で側板１２ａの内側側面（筐体１２の内側に露出する側面）に対向する対向面２２ａを有している。対向面２２ａは、貫通孔１２ｂの周囲を一巡するように設けられている。

配線３０は、筐体１２の外部に設置されている。配線３０は、電線３２とプラグ３４を有している。なお、図１では１本の電線３２が示されているが、配線３０は複数の電線３２を有している。各電線３２は、図示しない位置で走行用モータに接続されている。プラグ３４は、樹脂製のハウジングであり、その内部に電気接点となる複数の端子を収容している。各電線３２は、プラグ３４の内部の各端子に接続されている。プラグ３４は、端子台２０のソケット２４に対して抜き差し可能な形状を有している。ソケット２４が上向きに開口しているので、プラグ３４をソケット２４に対して鉛直方向に抜き差しすることができる。プラグ３４は、ソケット２４に上側から挿入されている。プラグ３４は、ソケット２４に挿入された状態でソケット２４に固定されている。プラグ３４がソケット２４に挿入された状態では、プラグ３４が内蔵する端子が、ソケット２４が内蔵する端子に接続されている。したがって、端子台２０と配線３０を介して、インバータ装置が走行用モータに接続されている。

面シール部材４０は、端子台２０の対向面２２ａと筐体１２の側板１２ａの内側側面との間に配置されている。面シール部材４０は、ゴム製であり、円環形状を有している。面シール部材４０は、筐体１２の貫通孔１２ｂの周囲を一巡するように配置されている。端子台２０は、対向面２２ａが側板１２ａの内側側面に向かって押し付けられた状態で筐体１２に固定されている。このため、面シール部材４０は、側板１２ａの内側側面と端子台２０の対向面２２ａの間に圧縮された状態で挟まれている。面シール部材４０によって、側板１２ａと端子台２０の間が隙間なく密閉されている。

軸シール部材５０は、端子台２０のソケット２４の内周面と、配線３０のプラグ３４の外周面の間に配置されている。軸シール部材５０は、ゴム製であり、円環形状を有している。軸シール部材５０は、プラグ３４の周囲を一巡するように配置されている。軸シール部材５０は、プラグ３４の外周面とソケット２４の内周面との間に圧縮された状態で挟まれている。軸シール部材５０によって、プラグ３４とソケット２４の間が隙間なく密閉されている。

上述したコネクタ接続構造１０では、プラグ３４をソケット２４に対して鉛直方向に沿って抜き差しすることができる。自動車のエンジンルーム内では横方向のスペースが制約を受ける場合があるが、コネクタ接続構造１０ではコネクタを鉛直方向に沿って抜き差しすることができるので、横方向のスペースの制約がある場合でもコネクタ接続構造１０をエンジンルーム内に設置することが可能である。

また、自動車のエンジンルーム内において、コネクタ接続構造１０に腐食成分を含む水（例えば、融雪塩を含む水や水道水）が付着する場合がある。しかしながら、面シール部材４０は筐体１２の内側に設けられているので、面シール部材４０の周辺の筐体１２（すなわち、側板１２ａの内側側面）に水が付着することはほとんどない。したがって、面シール部材４０の周辺で筐体１２（すなわち、アルミニウム）の腐食はほとんど生じない。このため、面シール部材４０のシール性の低下が生じ難い。

より具体的には、貫通孔１２ｂは、筐体１２の垂直方向を向いている側板１２ａに設けられている。端子台２０の第２部分２２は、貫通孔１２ｂの周囲で側板１２ａの裏面（筐体１２の内側側面）と対向する対向面２２ａを有している。面シール部材４０は、側面１２ａの裏面と第２部分２２の対向面２２ａとの間に配置されており、裏面と対向面２２ａの間を面シールしている。面シール部材４０が垂直方向を向く側板１２ａの裏面に面している。それゆえ、筐体１２の表面、あるいは、端子台２０の露出している第１部分２１の表面に付着した水は、面シール部材４０に到達し難く、面シール部材４０のシール性の低下が生じ難い。

他方、ソケット２４とプラグ３４は筐体１２の外側に設けられているので、ソケット２４とプラグ３４には水が掛かり易い。また、ソケット２４が上向きに開口しているので、ソケット２４とプラグ３４の隙間を通ってソケット２４内に水が進入し易い。しかしながら、軸シール部材５０によって、ソケット２４内に進入した水がそれ以上下側に進入することが防止される。また、軸シール部材５０が水の浸入を防止するので、ソケット２４内に進入した水は軸シール部材５０の上部に溜まる。したがって、軸シール部材５０の上部では、ソケット２４及びプラグ３４に水に接触した状態が長時間継続する場合がある。しかしながら、ソケット２４及びプラグ３４が樹脂製であるので、ソケット２４及びプラグ３４の腐食は生じない。このため、軸シール部材５０のシール性の低下が生じ難い。

以上に説明したように、コネクタ接続構造１０では、面シール部材４０のシール性及び軸シール部材５０のシール性が低下し難い。

また、上記のようにソケット２４とプラグ３４では水による腐食が生じないので、ソケット２４とプラグ３４の構成を必要最小限の簡素な構成とすることができる。このため、筐体１２の外側に設けられるコネクタ部分のサイズの小型化が容易である。このため、コネクタ接続構造１０を、スペースの制約が大きい場合でもエンジンルーム内に設置することができる。

なお、図２に示すように、筐体１２の支持板１２ｃに対して、端子台２０の第１部分２１の下面が接触していてもよい。この構成によれば、プラグ３４をソケット２４に差し込むときに、ソケット２４に加わる下方向への力を支持板１２ｃで受けることができる。したがって、コネクタ接続構造１０の強度を増すことができる。また、端子台２０を筐体１２に固定する構造は任意であるが、図２のようにボルト６０によって端子台２０を筐体１２に固定してもよい。このとき、端子台２０に設けるボルト挿入用の貫通孔６２を上下方向に長い長孔とすることで、端子台２０の第１部分２１の下面を支持板１２ｃに接触させた状態で端子台２０を筐体１２に固定することが容易となる。この方法によれば、公差の影響を受けずに第１部分２１の下面を支持板１２ｃに接触させることができる。

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。

１０ ：コネクタ接続構造
１２ ：筐体
１２ａ ：側板
１２ｂ ：貫通孔
１２ｃ ：支持板
２０ ：端子台
２１ ：第１部分
２２ ：第２部分
２２ａ ：対向面
２４ ：ソケット
３０ ：配線
３２ ：電線
３４ ：プラグ
４０ ：面シール部材
５０ ：軸シール部材

Claims (1)

1. 側板に貫通孔を有する金属製の筐体と、
   前記貫通孔に挿入されており、前記筐体の外部の水が掛かる位置に配置されている第１部分と前記筐体の内部に配置されている第２部分を有しており、前記第１部分に上向きに開口するソケットを有している樹脂製の端子台と、
   前記筐体の外部に配置されており、前記ソケットに係合している樹脂製のプラグを有している配線と、
   前記ソケットと前記プラグの間に配置されている第１シール部材と、
   前記筐体と前記第２部分との間に配置されている第２シール部材、
   を備えるコネクタ接続構造。

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