JP7063286B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本開示は、コネクタに関する。
特許文献1には、車載機器に電力を供給するコネクタが開示されている。特許文献1に記載されたコネクタは、2つの端子を収容可能な2つのキャビティを備える。キャビティの内側壁には、キャビティに挿入された端子に係合するランスが形成されている。端子は、キャビティに挿入され、ランスに係合されることで、ハウジングに保持されるとともにハウジングからの抜け止めがなされる。
特開2012-104415号公報
特許文献1に記載されたコネクタ9において、図10に示すような端子91を採用することが考えられる。図10に示す端子91は、一端側がキャビティ内に挿入されており、他端側がキャビティからハウジング92の外部に突出している。そして、端子91の突出側端部には、一対の端子91の並び方向の両側に突出するよう幅広に形成されているとともに、ボルト挿通部912を有する接続部911が形成されている。端子91は、ボルト挿通部912に挿入されるボルトにより、他の導電部材に接続される。
しかしながら、図10に示す構造においては、ハウジング92に対する一対の端子91の組付精度や、ハウジング92の成形精度が低くなったときには、一対の端子91の接続部911同士が前記並び方向Yに互いに近接し過ぎてしまうことがある。この場合、一対の端子91間の電気的絶縁性を確保する観点から改善の余地がある。
ここで、並び方向Yにおいて、一方の端子91を他方の端子91から遠ざけると、一対の端子91の間隔が広がり、一対の端子91間の絶縁性は確保することはできる。しかしながら、並び方向Yにおける一方の端子91の一端から他方の端子91の他端までの長さが大きくなり、コネクタ9の大型化につながる。また、並び方向Yにおける各端子91の幅を小さくすることで、大型化を抑制しつつ一対の端子91間の間隔を確保することも考えられるが、各端子91の断面積が小さくなることに伴い、端子91の電気抵抗値の増加が懸念される。
本開示は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、大型化及び端子の電気抵抗値の増加を抑制しつつ、一対の端子間の電気的絶縁性を確保することができるコネクタを提供しようとするものである。
本開示の一態様は、ハウジングと、
互いに平行となるよう並んで配され、それぞれの一端側が前記ハウジング内に挿入され、それぞれの他端側が前記ハウジングから突出した第一端子及び第二端子と、を備え、
前記第一端子及び前記第二端子は、前記ハウジングから突出する基部と、前記基部よりも前記第一端子と前記第二端子との並び方向の両側に幅広に形成されるとともに、ボルト挿通部を有する接続部と、を備え、
前記第一端子及び前記第二端子に沿う端子形成方向において、前記第一端子の前記接続部は、前記第二端子の前記接続部よりも、前記ハウジングから遠ざかる側に突出しており、
前記基部は、前記第一端子と前記第二端子との並び方向と、前記第一端子及び前記第二端子に沿う端子形成方向との双方に直交する直交方向に厚みを有する板状の平板部を備え、
前記第一端子の前記基部は、前記第二端子の前記接続部と前記並び方向に隣り合う側の側部が前記平板部に対して折り曲げられた形状を有する、コネクタにある。
前記態様のコネクタにおける第一端子の接続部は、端子形成方向において、第二端子の接続部よりもハウジングから遠ざかる側に突出している。すなわち、第一端子の接続部と第二端子の接続部とは、端子形成方向において互いにずれた位置に形成されている。それゆえ、前記並び方向において一対の接続部同士が並んで配されることに起因して一対の接続部同士が過度に近接することを防止することができる。これにより、第一端子と第二端子との間の電気的絶縁性を確保しやすい。
ここで、第一端子の接続部と第二端子の接続部とを、端子形成方向において互いにずれた位置に形成し、並び方向における第一端子及び第二端子の外側間隔(すなわち、第一端子における第二端子と反対側の端部から第二端子の第一端子と反対側の端部までの前記並び方向の長さ)を狭めたい場合には、第二端子の接続部と第一端子の基部とが前記並び方向に近接し、第一端子と第二端子との間の電気的絶縁性が低下することが懸念される。
そこで、第一端子の基部は、第二端子の接続部と前記並び方向に隣り合う側の側部が平板部に対して折り曲げられた形状を有する。これにより、第一端子及び第二端子の外側間隔を大きくすることなく、並び方向における第二端子の接続部と第一端子の基部との間隔を確保することができる。それゆえ、大型化を抑制しつつ、第一端子と第二端子との間の絶縁性を確保することができる。また、第一端子の基部は、端子形成方向に直交する断面の面積を小さくすることなく、折り曲げて形成することができる。それゆえ、第一端子全体の電気抵抗値が上昇することを抑制できる。
以上のごとく、前記態様によれば、大型化及び端子の電気抵抗値の増加を抑制しつつ、一対の端子間の電気的絶縁性を確保することができるコネクタを提供することができる。
図1は、実施形態1におけるコネクタの斜視図である。 図2は、実施形態1におけるコネクタの平面図である。 図3は、実施形態1におけるコネクタの側面図である。 図4は、実施形態1におけるコネクタを、ハウジングにおける端子挿入部側から見た背面図である。 図5は、図3のV-V線矢視断面図である。 図6は、図2のVI-VI線矢視断面図である。 図7は、図2のVII-VII線矢視断面図のうちの第一端子のみを表した断面図である。 図8は、実施形態1における、ハウジングに端子を挿入する様子を示す平面図である。 図9は、実施形態2におけるコネクタの平面図である。 図10は、参考形態におけるコネクタの平面図である。
(実施形態1)
コネクタの実施形態につき、図1~図8を用いて説明する。
本実施形態のコネクタ1は、図1、図2、図5に示すごとく、ハウジング2と第一端子31及び第二端子32とを有する。
第一端子31及び第二端子32は、互いに平行となるよう並んで配されている。第一端子31及び第二端子32は、それぞれの一端側がハウジング2内に挿入され、それぞれの他端側がハウジング2から突出している。
第一端子31及び第二端子32は、ハウジング2から突出する基部33と、基部33よりも第一端子31と第二端子32との並び方向(以後、「Y方向」という。)の両側に幅広に形成されるとともに、ボルト挿通部341を有する接続部34と、を備える。
第一端子31及び第二端子32に沿う端子形成方向(以後、「X方向」という。)において、第一端子31の接続部34は、第二端子32の接続部34よりも、ハウジング2から遠ざかる側に突出している。
基部33は、Y方向とX方向との双方に直交する直交方向(以後、「Z方向」という。)に厚みを有する板状に形成された平板部330を備える。第一端子31の基部33は、第二端子32の接続部34とY方向に隣り合う側の側部(後述の折曲部36)が平板部330に対して折り曲げられた形状を有する。
以後、本実施形態につき詳説する。
本実施形態において、特に断らない限り第一端子31と第二端子32とを総称して端子3ということもある。X方向におけるハウジング2から第一端子31及び第二端子32が突出する側をX1側、その反対側をX2側という。X方向に延在するコネクタ1の中心軸を中心としたコネクタ1の径方向を、単に径方向という。そして、径方向におけるコネクタ1の中心軸側を内周側といい、その反対側を外周側という。
〔コネクタ1〕
図6に示すごとく、コネクタ1は、電気自動車等に搭載される電気機器のケース13に対して直接的に取り付けられ、外部の電源と、前記ケース13内に配された部品との間の電気接続を中継するものとすることができる。
〔ハウジング2〕
ハウジング2は、電気的絶縁性を有する樹脂からなる。図1~図3に示すごとく、ハウジング2は、装着部21、端子挿入部22、及びフランジ部23を備える。
図1~図3、図5、図6に示すごとく、装着部21は、X方向に平行な筒状に形成されている。装着部21は、ハウジング2のX2側の領域に形成されている。図5に示すごとく、装着部21の内側には、第一端子31のX2側端部及び第二端子32のX2側端部が露出している。換言すると、装着部21は、第一端子31のX2側端部及び第二端子32のX2側端部を、外周側から覆っている。装着部21の内側には、第一端子31のX2側端部と第二端子32のX2側端部との間を仕切る第一仕切壁211が形成されている。
装着部21の内側空間は、X2側に開放されており、装着部21の内側に、X2側から図示しない相手方コネクタが嵌合される。コネクタ1に相手方コネクタが嵌合された状態において、第一端子31及び第二端子32は、装着部21内に露出したX2側端部が、相手方コネクタの端子に電気接続される。装着部21のX2側に突出するように端子挿入部22が形成されている。
図5に示すごとく、端子挿入部22は、2つのキャビティ221を有する。キャビティ221は、端子挿入部22をX方向に貫通するよう形成された穴である。キャビティ221は、X2側端部が装着部21の内側の空間に連通している。2つのキャビティ221は、Y方向に並ぶよう形成されている。
キャビティ221は、X1側に開放されており、X1側から端子3が挿入される。すなわち、2つのキャビティ221のうちの一方に第一端子31が挿入され、他方に第二端子32が挿入される。
図6に示すごとく、ハウジング2におけるキャビティ221にZ方向に対向する壁部には、端子3の抜け止めをするランス222が形成されている。ランス222は、X2側に突出するようX方向に長尺に、片持ち状態で形成されているとともに、Z方向に弾性的に撓むことができるよう構成されている。
キャビティ221に端子3を挿入する際、端子3でランス222をZ方向に撓ませながら挿入する。そして、端子3がキャビティ221内の所定位置まで挿入されると、ランス222は弾性的な復元力により端子3に形成された貫通孔に挿入される。これにより、ランス222は、キャビティ221の所定位置まで挿入された端子3が、キャビティ221から抜けることを防止している。
図5に示すごとく、Y方向に並ぶ2つのキャビティ221の間には、2つのキャビティ221を仕切る第二仕切壁223が形成されている。第二仕切壁223は、第一仕切壁211とX方向に繋がるよう形成されている。そして、図1~図3、図5、図6に示すごとく、X方向における装着部21と端子挿入部22との境界部に、フランジ部23が形成されている。
フランジ部23は、装着部21及び端子挿入部22よりも外周側に突出するよう形成されている。図1、図4に示すごとく、フランジ部23の四隅には、ボルト(図6の符号11参照)を挿通するための金属製のカラー12が埋設されている。
図6に示すごとく、ケース13には、コネクタ1の端子挿入部22よりも一回り大きく、かつ、フランジ部23よりも一回り小さい配置穴131が形成されている。コネクタ1をケース13に取り付けるに当たっては、コネクタ1の端子挿入部22をケース13の配置穴131に挿入し、フランジ部23のX1側の面をケース13にX方向に対向させる。そして、ボルト11をカラー12のX2側からカラー12に挿通するとともにケース13に形成されたネジ穴に螺合することにより、コネクタ1がケース13に対して固定される。
図5、図6に示すごとく、フランジ部23のX1側の面には、前記四隅のカラー12の内周側に、環状の収容溝231が形成されている。収容溝231は、X1側を向くよう開口しており、その内側にゴム等からなる環状のシール部材14が収容されている。コネクタ1をケース13にボルト11締結した状態においては、ボルト11の軸力によってシール部材14が圧縮し、収容溝231とケース13との双方に密着する。これにより、コネクタ1とケース13との間のシール性が確保される。
〔端子3〕
第一端子31及び第二端子32は、電源の正極、負極に接続される端子であり、これらの間の電位差は、例えば600V程度の高い電位差となる。図5に示すごとく、第一端子31は、一方のキャビティ221に挿入されており、第二端子32は、他方のキャビティ221に挿入されている。端子3の略全体は、Z方向に厚みを有し、X方向に長尺な板状に形成されている。第一端子31は、第二端子32よりも長尺に形成されている。
図8に示すごとく、第一端子31及び第二端子32は、キャビティ221に対するX1側からキャビティ221にX方向に挿入され、図5に示すごとく、これらのX1側端部は装着部21の内側に突出する。X方向において、第一端子31のX2側端の位置と第二端子32のX2側端の位置とは、揃っている。
図6、図8に示すごとく、第一端子31及び第二端子32におけるキャビティ221内に配された部位には、周囲よりもY方向の両側に突出するとともにZ方向の一方側に折り曲げられた位置決め部35が形成されている。位置決め部35は、キャビティ221に対する端子3の位置決めを行うための部位である。
図5に示すごとく、第一端子31及び第二端子32は、それぞれのX1側の部位が、キャビティ221からX1側に突出している。第一端子31は、第二端子32よりも、キャビティ221からのX方向の突出量が大きい。それゆえ、第一端子31のX1側端の位置は、第二端子32のX1側端の位置よりもX1側に位置している。
第一端子31及び第二端子32におけるキャビティ221から突出した部位は、X2側から順に基部33と接続部34とを有する。基部33は、X方向に長尺かつZ方向に厚みを有する略長方形板状に形成された平板部330と、平板部330からZ方向に折り曲げられた折曲部36とを備える。
図1、図2に示すごとく、第一端子31の折曲部36は、第一端子31の平板部330におけるY方向の第二端子32側の端縁からZ方向の一方側に向かって折り曲げられている。第二端子32の折曲部36は、第二端子32の平板部330におけるY方向の第一端子31側の端縁からZ方向の一方側に向かって折り曲げられている。第一端子31の折曲部36と第二端子32の折曲部36とは、互いにZ方向の同じ側に向かって突出するよう同じ側に折り曲げられている。基部33の平板部330における折曲部36との境界部周辺は、周囲よりもY方向に突出しており、この突出した部位からZ方向に折曲部36が形成されている。
第一端子31は、基部33におけるY方向の第二端子32側のみが折り曲げられており、第二端子32は、基部33におけるY方向の第一端子31側のみが折り曲げられている。これにより、図7に示すごとく、基部33におけるX方向の折曲部36が形成された領域は、X方向に直交する断面がL字状を呈している。少なくとも、第一端子31における第二端子32の接続部34とY方向に隣り合う部位は、X方向に直交する断面形状がL字状を呈している。
図1、図2に示すごとく、折曲部36は、基部33のX方向の略全体に形成されている。第一端子31の基部33は、第二端子32の基部33よりもX方向に長尺であり、これに伴い、第一端子31に形成された折曲部36は、第二端子32に形成された折曲部36よりもX方向に長尺である。第一端子31に形成された折曲部36の少なくとも一部は、第二端子32の接続部34におけるY方向の最も第一端子31側に突出する位置にY方向に対向する位置に形成されている。
図6に示すごとく、折曲部36は、キャビティ221のX1側に配されている。X方向において、折曲部36とハウジング2との間には隙間Gが形成されている。すなわち、折曲部36は、ハウジング2から若干X1側に離れた位置に配されている。
Y方向において、折曲部36は、接続部34よりも突出しないよう形成されている。すなわち、折曲部36は、Y方向の折曲部36の形成領域の内側に収まるよう形成されている。
接続部34は、平板部330のX1側端部からX1側に延設されている。接続部34は、端子3のX1側端部に形成されている。図1~図3、図5に示すごとく、接続部34は、基部33よりもY方向の両側に突出するよう基部33よりも幅広に形成されている。Z方向から見たとき、接続部34は、円形を呈しており、その中央部にZ方向に貫通形成されたボルト挿通部341を有する。端子3は、ボルト挿通部341に挿入される図示しないボルトにより、他の導電部材に接続される。
第一端子31の接続部34と第二端子32の接続部34とは、互いにX方向にずれた位置に形成されている。第一端子31の接続部34は、第二端子32の接続部34よりもX1側の位置に形成されている。これにより、第一端子31の接続部34と第二端子32の接続部34とは、X方向とY方向との双方に傾斜する斜め方向に並ぶよう形成される。図2に示すごとく、第一端子31の接続部34と第二端子32の接続部34を最短で結ぶ仮想直線L1は、Y方向に平行な仮想直線L2に対する角度θが45°(すなわち、45(π/180)rad)未満となるよう傾斜していることが好ましい。この場合、第一端子31の接続部34と第二端子32の接続部34とを比較的近くに配することができ、コネクタ1の大型化を防止しやすい。
第二端子32の接続部34は、第一端子31の基部33とY方向に並ぶよう形成されている。X方向において、第二端子32のX1側端の位置と第一端子31のX2側端の位置とは、同等の位置にある。
〔シールドシェル5〕
図4~図6に示すごとく、ハウジング2には、シール部材14の内周側に、第一端子31及び第二端子32を全周から囲むシールドシェル5が配されている。シールドシェル5は、筒状のシェル本体部51と、シェル本体部51から外周側に張り出すよう形成された複数の弾性接触片52とを有する。
図5、図6に示すごとく、シェル本体部51は、ハウジング2にX方向に挿入されている。シェル本体部51は、第一端子31及び第二端子32における、ハウジング2の装着部21の内側に突出した部位を少なくとも囲むように形成されている。
図6に示すごとく、シェル本体部51は、一部が内周側に折り曲げられた抜止片511を有する。抜止片511は、ハウジング2の装着部21の内周部に形成された段部212にX方向に対向しており、ハウジング2の所定位置まで挿入されたシールドシェル5がハウジング2からX1側に抜けることを防止している。
弾性接触片52は、シェル本体部51のX1側端部からX2側に折り返されるよう形成されている。弾性接触片52は、シェル本体部51のX1側端部に片持ち状態で形成されており、径方向に撓むことができるよう構成されている。弾性接触片52は、外周側に膨らむ孤状に形成されており、その頂部には外周側に打ち出された接点部521が形成されている。弾性接触片52は、コネクタ1をケース13に締結した状態において、ケース13の配置穴131の内面に弾性的に圧接される。ケース13は、導体であり、コネクタ1がケース13に取り付けられることにより、シールドシェル5はケース13に接地(アース)される。
前述のごとく、第一端子31と第二端子32との間は、600V程度の高電圧が印加され、比較的大電流が流れる。そのため、第一端子31及び第二端子32から周囲にノイズが放射されるおそれがある。そこで、シールドシェル5により第一端子31及び第二端子32の周囲を囲むことにより、端子3から放射されるノイズが外部に漏洩することを防止している。
〔作用効果〕
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態のコネクタ1における第一端子31の接続部34は、X方向において、第二端子32の接続部34よりもハウジング2から遠ざかる側に突出している。すなわち、第一端子31の接続部34と第二端子32の接続部34とは、X方向において互いにずれた位置に形成されている。それゆえ、Y方向において一対の接続部34同士が並んで配されることに起因して一対の接続部34同士が過度に近接することを防止することができる。これにより、第一端子31と第二端子32との間の電気的絶縁性を確保しやすい。
ここで、第一端子31の接続部34と第二端子32の接続部34とを、X方向において互いにずれた位置に形成し、Y方向における第一端子31及び第二端子32の外側間隔を狭めたい場合には、第二端子32の接続部34と第一端子31の基部33とがY方向に近接し、第一端子31と第二端子32との間の電気的絶縁性が低下することが懸念される。
そこで、第一端子31の基部33は、第二端子32の接続部34とY方向に隣り合う側の側部が平板部330に対して折り曲げられた形状を有する。これにより、第一端子31及び第二端子32の外側間隔を大きくすることなく、Y方向における第二端子32の接続部34と第一端子31の基部33との間隔を確保することができる。それゆえ、大型化を抑制しつつ、第一端子31と第二端子32との間の絶縁性を確保することができる。また、基部33は、X方向に直交する断面の面積を小さくすることなく、折り曲げて形成することができる。それゆえ、第一端子31全体の電気抵抗値が上昇することを抑制できる。
また、第一端子31の基部33における、第二端子32の接続部34とY方向に隣り合う部位は、X方向に直交する断面形状がL字状を呈している。すなわち、第一端子31は、基部33におけるY方向の第二端子32側のみが折り曲げられている。それゆえ、第一端子31のY方向の両側を折り曲げる場合と比べ、第一端子31の生産性を向上させることができる。
また、第二端子32の基部33は、第一端子31とY方向に隣り合う側の側部(折曲部36)が平板部330に対して折り曲げられた形状を有する。つまり、本実施形態において、第一端子31及び第二端子32のそれぞれが折り曲げ形状を有する。それゆえ、一層第一端子31と第二端子32とがY方向に近接することを防止することができ、第一端子31及び第二端子32との間の電気的絶縁性を確保することができる。
以上のごとく、本実施形態によれば、大型化及び端子の電気抵抗値の増加を抑制しつつ、一対の端子間の電気的絶縁性を確保することができるコネクタを提供することができる。
(実施形態2)
本実施形態は、図9に示すごとく、実施形態1に対して、基部33の形状を変更した実施形態である。
本実施形態において、第一端子31の基部33の平板部330は、Y方向における第二端子32側と反対側の端部であって、X方向における折曲部36の両側に隣接する部位に、Y方向における第二端子32側と反対側に突出する突出部331を備える。同様に、第二端子32の基部33の平板部330は、Y方向における第一端子31側と反対側の端部であって、X方向における折曲部36の両側に隣接する部位に、Y方向における第一端子31側と反対側に突出する突出部331を備える。これにより、基部33の平板部330におけるY方向の折曲部36が形成された側の反対側は、Y方向に凹む形状を有する。
その他は、実施形態1と同様である。
なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
本実施形態のコネクタ1は、前記突出部331を有する。それゆえ、基部33におけるX方向の折曲部36が形成された領域以外の領域において、X方向に直交する断面積が小さくなることを防止することができる。これにより、X方向の一部において、端子3のX方向に直交する断面が小さくなって電気抵抗率が上昇することを抑制できる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、端子におけるハウジングから突出する部位は、一方向に直線状となるよう形成したが、屈曲形状とすることもできる。この場合、端子形成方向とは、端子に沿った屈曲した方向を指す。
また、接続部の形状は、円形としたが、これに限られず、四角形、U字型等、他の形状を採用することも可能である。
また、第一端子の折曲部と第二端子の折曲部とを互いに同じ側に折り曲げたが、互いに逆側に折り曲げてもよい。
1 コネクタ
11 ボルト
12 カラー
13 ケース
131 配置穴
14 シール部材
2 ハウジング
21 装着部
211 第一仕切壁
212 段部
22 端子挿入部
221 キャビティ
222 ランス
223 第二仕切壁
23 フランジ部
231 収容溝
3 端子
31 第一端子
32 第二端子
33 基部
330 平板部
331 突出部
34 接続部
341 ボルト挿通部
35 位置決め部
36 折曲部
5 シールドシェル
51 シェル本体部
511 抜止片
52 弾性接触片
521 接点部
9 コネクタ
91 端子
911 接続部
92 ハウジング
912 ボルト挿通部
G 隙間
L1 (第一端子の接続部と第二端子の接続部を最短で結ぶ)仮想直線
L2 (Y方向に平行な)仮想直線
θ (仮想直線L1と仮想直線L2とがなす)角度

Claims (3)

  1. ハウジングと、
    互いに平行となるよう並んで配され、それぞれの一端側が前記ハウジング内に挿入され、それぞれの他端側が前記ハウジングから突出した第一端子及び第二端子と、を備え、
    前記第一端子及び前記第二端子は、前記ハウジングから突出する基部と、前記基部よりも前記第一端子と前記第二端子との並び方向の両側に幅広に形成されるとともに、ボルト挿通部を有する接続部と、を備え、
    前記第一端子及び前記第二端子に沿う端子形成方向において、前記第一端子の前記接続部は、前記第二端子の前記接続部よりも、前記ハウジングから遠ざかる側に突出しており、
    前記基部は、前記第一端子と前記第二端子との並び方向と、前記第一端子及び前記第二端子に沿う端子形成方向との双方に直交する直交方向に厚みを有する板状の平板部を備え、
    前記第一端子の前記基部は、前記第二端子の前記接続部と前記並び方向に隣り合う側の側部が前記平板部に対して折り曲げられた形状を有する、コネクタ。
  2. 前記第一端子の前記基部における、前記第二端子の前記接続部と前記並び方向に隣り合う部位は、前記端子形成方向に直交する断面形状がL字状を呈している、請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記第二端子の前記基部は、前記第一端子と前記並び方向に隣り合う側の側部が平板部に対して折り曲げられた形状を有する、請求項1または請求項2に記載のコネクタ。
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