JP7104100B2

JP7104100B2 - コネクタ

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Publication number: JP7104100B2
Application number: JP2020107183A
Authority: JP
Inventors: 義史新味; 健吾町田; 将之石神
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2022-07-20
Anticipated expiration: 2040-06-22
Also published as: CN113904162B; JP2022002194A; CN113904162A

Description

本発明は、コネクタに関する。

端子と電線との間に編組等の伸縮性を有する柔軟性導体を介在させ、電線に生じた力を柔軟性導体で吸収し、電線から端子への力の伝達を抑制するコネクタの構造が知られている（特許文献１参照）。また、径方向に膨出させた膨出部を有する柔軟性導体を備え、膨出部が所定範囲で膨らみかつしぼむことを伴いつつ軸方向により伸縮しやすくされたコネクタも知られている。

特開２０１４－８６１５０号公報特開２０１５－８２４６６号公報

ところで、電力を供給する電源線に用いられるコネクタでは、大きな導通面積を有する柔軟性導体が用いられることとなる。すると、柔軟性導体が撓みにくくなり、電線から端子への力の伝達抑制効果が低下して良好な耐振動性が得られなくなる。このため、電線からの反力を考慮して端子と相手側端子との接触荷重を高めなければならないが、端子と相手側端子との接触荷重を高めると、相手側コネクタとの接続に要する挿入力が増加し、接続作業性が低下してしまう。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、相手側コネクタとの接続に要する挿入力を抑えつつ電線と端子との間での良好な力の伝達抑制効果を得ることが可能なコネクタを提供することにある。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１）相手側コネクタに嵌合される嵌合部を有するハウジングと、前記嵌合部と反対側の前記ハウジングの開口部に組付けられるカバーと、前記ハウジングに装着される端子付き電線と、を備え、前記端子付き電線は、前記相手側コネクタとの嵌合方向に沿って前記ハウジングに固定される端子と、前記ハウジングから前記嵌合方向と交差する方向に引き出される電線と、前記端子と前記電線との間に設けられた可撓性導体と、を有し、前記ハウジングは、前記嵌合方向の後方側へ向かって突設され、前記可撓性導体を前記嵌合方向の後方側へ凸状に屈曲させる第１突起部を有し、前記カバーは、前記嵌合方向の前方側へ向かって突設され、前記可撓性導体を前記嵌合方向の前方側へ凸状に屈曲させる第２突起部を有する、ことを特徴とするコネクタ。

上記（１）の構成のコネクタによれば、ハウジングの開口部に対してカバーを組付けることで、可撓性導体が、ハウジングの第１突起部及びカバーの第２突起部によってそれぞれ凸状に屈曲される。そして、可撓性導体が複数箇所で屈曲されることにより、電線からの振動等の外力を分散して吸収することができ、電線からの外力の伝達抑制効果を高めることができる。特に、可撓性導体は、第１突起部によって嵌合方向の後方側へ凸状に屈曲され、第２突起部によって嵌合方向の前方側へ凸状に屈曲される。これにより、可撓性導体は、第１突起部及び第２突起部による屈曲に伴って屈曲方向と逆方向に向かって生じる反力が打ち消されることとなり、端子への曲げ力の伝達を抑制できる。
したがって、電線からの反力を考慮して端子と相手側端子との接触荷重を高める必要がなくなるので、相手側コネクタとの接続に要する挿入力を抑えて接続作業性を向上させることができる。

（２）前記可撓性導体は、前記嵌合方向の後方側へ凸状に屈曲された第１余長部と、前記嵌合方向の前方側へ凸状に屈曲された第２余長部と、を有する、ことを特徴とする上記（１）に記載のコネクタ。

上記（２）の構成のコネクタによれば、可撓性導体の第１余長部及び第２余長部によって電線からの外力を分散して吸収することができる。また、第１余長部と第２余長部とが嵌合方向に沿って互いに逆方向に屈曲されているので、特に、電線から伝達される嵌合方向に沿う振動を第１余長部と第２余長部とで良好に減衰させることができる。

（３）前記ハウジングの後方側から組付けられるアッパシールドシェルと、前記ハウジングの下方側から組付けられるロアシールドシェルと、前記ロアシールドシェルに固定されて前記ハウジングから引き出された前記電線を覆う導電性のシールド部材と、を備えている、ことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のコネクタ。

上記（３）の構成のコネクタによれば、簡単な組み立て作業で、良好な電磁シールド効果を得ることができる。

本発明によれば、相手側コネクタとの接続に要する挿入力を抑えつつ電線と端子との間での良好な力の伝達抑制効果を得ることが可能なコネクタを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るコネクタの斜視図である。図１に示したコネクタの分解斜視図である。図１におけるＡ－Ａ断面図である。本実施形態に係るコネクタの後方側から視た分解斜視図である。図１におけるＡ－Ａで断面視した分解断面図である。図２に示したハウジング及びカバーの斜視図である。図２に示した端子付き電線の組立て前の斜視図である。本実施形態に係るコネクタの組立手順を説明する図であって、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図１におけるＡ－Ａ断面相当図である。本実施形態に係るコネクタの組立手順を説明する図であって、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図１におけるＡ－Ａ断面相当図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るコネクタ１の斜視図である。図２は、図１に示したコネクタ１の分解斜視図である。図３は、図１におけるＡ－Ａ断面図である。図４は、本実施形態に係るコネクタ１の後方側から視た分解斜視図である。図５は、図１におけるＡ－Ａで断面視した分解断面図である。

図１～図５に示すように、本実施形態に係るコネクタ１は、ハウジング１０と、カバー３０と、２本の端子付き電線４０とを有している。このコネクタ１は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両のインバータやモータ等の電源回路に用いられるコネクタである。このコネクタ１は、インバータやモータ等のケースに設けられた相手側コネクタに嵌合されて接続される。

ハウジング１０には、端子付き電線４０が装着される。また、ハウジング１０の後部における嵌合部１１と反対側の開口部１３ａには、カバー３０が組付けられる。ハウジング１０及びカバー３０は、電気絶縁性を有する合成樹脂から成形されている。ハウジング１０は、カバー３０が組付けられることにより、端子付き電線４０の装着箇所がカバー３０によって覆われる。

図６は、図２に示したハウジング及びカバーの斜視図である。
図６に示すように、ハウジング１０は、図示しない相手側コネクタに嵌合される嵌合部１１と、電線導入部１２とを有している。ハウジング１０は、嵌合部１１の反対側の後部が収容部１３とされている。嵌合部１１は、筒状に形成されており、ハウジング１０における相手側コネクタとの嵌合方向Ｘ（図３参照）の前方側へ突出されている。嵌合部１１には、一対の端子挿通孔１４が形成されている。電線導入部１２は、ハウジング１０の相手側コネクタとの嵌合方向Ｘに対して交差する下方へ延在されている。この電線導入部１２には、電線挿通孔１５が形成されている。

ハウジング１０の収容部１３は、後方が開口部１３ａにより開放された凹状に形成されている。収容部１３の底部１３ｂには、第１突起部２０が形成されている。この第１突起部２０は、ハウジング１０の幅方向に沿って延びる突条に形成されており、収容部１３における開放された後方側へ向かって突設されている。この第１突起部２０は、嵌合部１１の端子挿通孔１４と電線導入部１２の電線挿通孔１５との間に設けられている。また、収容部１３には、一対の端子挿通孔１４の間を仕切る隔壁２１が形成されている。さらに、ハウジング１０には、収容部１３の縁部に複数の係止爪２２が形成され、電線導入部１２の両側部に孔部２３を有する固定片２４が形成されている。
ハウジング１０の嵌合部１１には、パッキン２５，２６、インナハウジング２７及びフロントホルダ２８が組付けられ、ハウジング１０の電線導入部１２には、ロアホルダ２９が組付けられる（図２参照）。

カバー３０は、板状に形成されており、ハウジング１０の収容部１３に対して、環状のシール部材３１を介して後方側から組付けられる（図２参照）。これにより、ハウジング１０は、その収容部１３の開口部１３ａがカバー３０によって封鎖される。このカバー３０には、第２突起部３２が形成されている。この第２突起部３２は、カバー３０の幅方向に沿って延びる突条に形成されており、ハウジング１０への組付け側へ向かって突設されている。この第２突起部３２は、ハウジング１０にカバー３０を組付けることにより、ハウジング１０における第１突起部２０と電線導入部１２との間に配置される。カバー３０には、その周縁に、係止孔３４を有する複数の係止片３５が形成されている。これらの係止片３５の係止孔３４には、ハウジング１０にカバー３０を組付けることにより、ハウジング１０に形成された係止爪２２が入り込む。これにより、各係止片３５が係止爪２２によって係止され、ハウジング１０に対してカバー３０が組付けられた状態に保持される。

図７は、図２に示した端子付き電線の組立て前の斜視図である。
図７に示すように、端子付き電線４０は、メス端子（端子）４１と、可撓性導体４２と、接続端子４３と、電線４４とから構成されている。

メス端子４１は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等の導電性金属材料から形成されている。このメス端子４１は、電気接続部４５と、加締め部４６とを有している。加締め部４６は、電気接続部４５に対して略直角に屈曲されている。

電気接続部４５は、円筒状に形成されており、その内部には、筒状に丸めたバネ接点４７が設けられる（図３参照）。この電気接続部４５には、相手側コネクタに設けられた相手側端子（図示略）の接続ピンが挿し込まれる。すると、円筒状のバネ接点４７が接続ピンの外周面に接触するとともに、電気接続部４５の内周面に接触する。これにより、メス端子４１と相手側端子とが電気的に接続される。加締め部４６は、可撓性導体４２の一端である接続端４８に加締められている。これにより、メス端子４１に可撓性導体４２が電気的に接続されている。

可撓性導体４２は、例えば、複数の素線を編み込んだ編組からなる導体である。この可撓性導体４２は、その一端がメス端子４１の加締め部４６に加締められる接続端４８とされ、接続端４８と反対側の他端が固定端４９とされている。

接続端子４３は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等の導電性金属材料から形成されている。この接続端子４３は、一端側に連結加締め部５１を有し、他端側に電線加締め部５２を有している。連結加締め部５１は、可撓性導体４２の固定端４９に加締められている。これにより、接続端子４３に可撓性導体４２の固定端４９が電気的に接続されている。

電線４４は、導体５５の外周を外被５６で被覆した絶縁電線であり、端部において外被５６から導体５５が露出されている。接続端子４３の電線加締め部５２は、電線４４の導体５５に加締められている。これにより、接続端子４３に電線４４が電気的に接続されている。

ハウジング１０に組付けられる端子付き電線４０は、電線４４が電線導入部１２の電線挿通孔１５に通され、メス端子４１の電気接続部４５が嵌合部１１の端子挿通孔１４に挿し込まれて収容される。これにより、端子付き電線４０は、メス端子４１がハウジング１０の嵌合部１１に固定され、可撓性導体４２がハウジング１０の収容部１３に収容される。また、端子付き電線４０の各電線４４には、ゴム栓５７が装着されており、これらのゴム栓５７によって、電線４４と電線導入部１２の電線挿通孔１５との間がシールされる（図２及び図３参照）。

図３に示すように、ハウジング１０に組付けられた端子付き電線４０は、その可撓性導体４２に第１余長部４２Ａ及び第２余長部４２Ｂが形成されている。第１余長部４２Ａは、相手側コネクタへの嵌合方向Ｘの後方側へ突出するように凸状に屈曲されており、第２余長部４２Ｂは、相手側コネクタへの嵌合方向Ｘの前方側へ突出するように凸状に屈曲されている。

図２及び図４に示すように、本実施形態に係るコネクタ１は、ハウジング１０の後方側から組付けられるアッパシールドシェル６１と、下方側から組付けられるロアシールドシェル６２とを備えている。アッパシールドシェル６１及びロアシールドシェル６２は、導電性金属材料から形成されている。アッパシールドシェル６１には、孔部６３が形成された固定片６４を有している。また、アッパシールドシェル６１には、ネジ孔６５が設けられている。また、ロアシールドシェル６２には、孔部６６を有する固定片６７が設けられている。

アッパシールドシェル６１は、カバー３０及び端子付き電線４０が組付けられたハウジング１０を覆うように後方側から装着される。ロアシールドシェル６２は、カバー３０及び端子付き電線４０が組付けられたハウジング１０の電線導入部１２を覆うように下方側から装着される。
ハウジング１０にアッパシールドシェル６１及びロアシールドシェル６２を装着すると、アッパシールドシェル６１のネジ孔６５及びロアシールドシェル６２の固定片６７の孔部６６がハウジング１０の固定片２４の孔部２３に連通される。この状態において、取付ネジ６８を孔部６６，２３へ挿し込んでネジ孔６５へねじ込むことにより、アッパシールドシェル６１及びロアシールドシェル６２がハウジング１０に固定される。また、取付ネジ６８を介してアッパシールドシェル６１とロアシールドシェル６２とが互いに電気的に接続される。また、ロアシールドシェル６２には、シールドリング６９によって端子付き電線４０の電線４４を束ねた電線束を覆うシールド部材である電磁シールと編組７０の一端が固定されて電気的に接続される（図３参照）。

上記構造のコネクタ１は、嵌合部１１側がインバータやモータ等のケースに設けられた相手側コネクタに嵌合される。これにより、嵌合部１１内の端子挿通孔１４に収容されたメス端子４１の電気接続部４５に相手側端子の接続ピンが挿し込まれて電気的に接続される。また、相手側コネクタにコネクタ１を嵌合させると、相手側コネクタのハウジングにパッキン２５，２６が密着する。これにより、コネクタ１と相手側コネクタとの嵌合箇所がシールされる。

また、コネクタ１を相手側コネクタに嵌合させる際に、アッパシールドシェル６１の固定片６４の孔部６３に挿し込んだボルト（図示略）をケースに形成されたネジ孔（図示略）へねじ込む。すると、ボルトの締結力によってコネクタ１が相手側コネクタへ向かって押し込まれる。これにより、相手側コネクタに対してコネクタ１を容易に嵌合させることができる。また、ボルトによってアッパシールドシェル６１の固定片６４が締結されることにより、アッパシールドシェル６１がケースに対して電気的に接続される。これにより、コネクタ１は、ケースに固定されたアッパシールドシェル６１と電磁シールド編組７０に接続されたロアシールドシェル６２とによって覆われ、良好な電磁シールド効果が得られる。

次に、本実施形態に係るコネクタ１を組み立てる場合について説明する。
図８は、本実施形態に係るコネクタの組立手順を説明する図であって、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図１におけるＡ－Ａ断面相当図である。図９は、本実施形態に係るコネクタの組立手順を説明する図であって、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図１におけるＡ－Ａ断面相当図である。

先ず、図８の（ａ）に示すように、ハウジング１０の電線導入部１２に端子付き電線４０の電線４４を通し、端子付き電線４０のメス端子４１及び可撓性導体４２が収容部１３側に引き出された状態とする。

次に、図８の（ｂ）に示すように、ハウジング１０の端子挿通孔１４に端子付き電線４０のメス端子４１を挿し込む。すると、端子付き電線４０の可撓性導体４２は、ハウジング１０に設けられた第１突起部２０によってメス端子４１との接続箇所の近傍が屈曲される。これにより、可撓性導体４２は、ハウジング１０の後方側へ湾曲された状態となる。

更に、図９の（ａ）に示すように、ハウジング１０に対して、その後方側から収容部１３を覆うようにカバー３０を近接させて宛がう。すると、収容部１３で後方側に湾曲された可撓性導体４２にカバー３０の第２突起部３２が当接される。

次に、図９の（ｂ）に示すように、ハウジング１０にカバー３０を組付け、ハウジング１０の係止爪２２をカバー３０の係止片３５に係止させる。すると、収容部１３内では、可撓性導体４２が第２突起部３２によってハウジング１０の前方側へ押し込まれる。これにより、可撓性導体４２は、第１突起部２０で嵌合方向Ｘの後方側へ凸状に屈曲され、第２突起部３２で嵌合方向Ｘの前方側へ凸状に屈曲される。これにより、可撓性導体４２は、嵌合方向Ｘの後方側へ凸状に屈曲された第１余長部４２Ａと、この第１余長部４２Ａと反対側である嵌合方向Ｘの前方側へ凸状に屈曲された第２余長部４２Ｂとを有した形状とされる。

上記のコネクタ１が車両に搭載されると、車両の走行時等に振動が付与され、その振動が電線４４に外力として伝わる。このとき、本実施形態に係るコネクタ１では、電線４４からの外力が可撓性導体４２によって吸収され、メス端子４１への伝達が抑制される。
ところで、コネクタ１が電力線等の大電流が流される電線４４に設けられる場合、可撓性導体４２も太くなり、可撓性が低下して電線４４からメス端子４１への外力の伝達抑制効果が低下してしまう。

本実施形態に係るコネクタ１によれば、ハウジング１０に対してカバー３０を組付けると、可撓性導体４２が、ハウジング１０の第１突起部２０及びカバー３０の第２突起部３２によってそれぞれ凸状に屈曲される。そして、可撓性導体４２が複数箇所で屈曲されることにより、電線４４からの振動等の外力を分散して吸収することができ、電線４４からの外力の伝達抑制効果を高めることができる。

なお、可撓性導体４２を一方へ屈曲させても外力の吸収効果をある程度高めることが可能である。しかし、可撓性導体４２を一方に屈曲させた場合、可撓性導体４２の屈曲に伴って屈曲方向と逆方向に向かって生じる反力がメス端子４１に付与されてしまい。相手側端子との接続箇所にこじれが生じるおそれがある。

これに対して、本実施形態に係るコネクタ１によれば、可撓性導体４２が、第１突起部２０によって嵌合方向Ｘの後方側へ凸状に屈曲され、第２突起部３２によって嵌合方向Ｘの前方側へ凸状に屈曲される。これにより、可撓性導体４２は、第１突起部２０及び第２突起部３２による屈曲に伴って屈曲方向と逆方向に向かって生じる反力が打ち消されることとなり、メス端子４１への曲げ力の伝達を抑制できる。

したがって、電線４４からの反力を考慮してメス端子４１と相手側端子との接触荷重を高める必要がなくなるので、相手側コネクタとの接続に要する挿入力を抑えて接続作業性を向上させることができる。

このように、本実施形態に係るコネクタ１では、可撓性導体４２が、嵌合方向Ｘの後方側へ凸状に屈曲された第１余長部４２Ａと、嵌合方向Ｘの前方側へ凸状に屈曲された第２余長部４２Ｂとを有し、これらの第１余長部４２Ａ及び第２余長部４２Ｂによって電線４４からの外力を分散して吸収することができる。また、第１余長部４２Ａと第２余長部４２Ｂとが嵌合方向Ｘに沿って互いに逆方向に屈曲されているので、特に、電線４４から伝達される嵌合方向Ｘに沿う振動を第１余長部４２Ａと第２余長部４２Ｂとで良好に減衰させることができる。

また、本実施形態に係るコネクタ１は、ハウジング１０の後方側から組付けられるアッパシールドシェル６１と、ハウジング１０の下方側から組付けられるロアシールドシェル６２と、ロアシールドシェル６２に固定されて電線４４を覆う導電性のシールド部材７０と、を備えている。そこで、コネクタ１は、簡単な組み立て作業で、良好な電磁シールド効果を得ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、上記実施形態では、可撓性導体４２に加締めて接続させた接続端子４３を電線４４の導体５５に加締めて接続させたが、電線４４の導体５５に加締めて接続させた端子と接続端子４３とをボルト・ナットによって締結して接続する構造としてもよい。

ここで、上述した本発明に係るコネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］及び［２］に簡潔に纏めて列記する。
［１］相手側コネクタに嵌合される嵌合部（１１）を有するハウジング（１０）と、
前記嵌合部（１１）と反対側の開口部（１３ａ）に組付けられるカバー（３０）と、
前記ハウジング（１０）に装着される端子付き電線（４０）と、を備え、
前記端子付き電線（４０）は、前記相手側コネクタとの嵌合方向（Ｘ）に沿って前記ハウジングに固定される端子（メス端子４１）と、前記ハウジング（１０）から前記嵌合方向（Ｘ）と交差する方向に引き出される電線（４４）と、前記端子（メス端子４１）と前記電線（４４）との間に設けられた可撓性導体（４２）と、を有し、
前記ハウジング（１０）は、前記嵌合方向（Ｘ）の後方側へ向かって突設され、前記可撓性導体（４２）を前記嵌合方向（Ｘ）の後方側へ凸状に屈曲させる第１突起部（２０）を有し、
前記カバー（３０）は、前記嵌合方向（Ｘ）の前方側へ向かって突設され、前記可撓性導体（４２）を前記嵌合方向（Ｘ）の前方側へ凸状に屈曲させる第２突起部（３２）を有する、
ことを特徴とするコネクタ。
［２］前記可撓性導体（４２）は、前記嵌合方向（Ｘ）の後方側へ凸状に屈曲された第１余長部（４２Ａ）と、前記嵌合方向（Ｘ）の前方側へ凸状に屈曲された第２余長部（４２Ｂ）と、を有する、
ことを特徴とする上記［１］に記載のコネクタ。
［３］前記ハウジング（１０）の後方側から組付けられるアッパシールドシェル（６１）と、前記ハウジング（１０）の下方側から組付けられるロアシールドシェル（６２）と、
前記ロアシールドシェル（６２）に固定されて前記ハウジング（１０）から引き出された前記電線（４４）を覆う導電性のシールド部材（電磁シールド編組７０）と、
を備えている、ことを特徴とする上記［１］又は［２］に記載のコネクタ（１）。

１…コネクタ
１０…ハウジング
１１…嵌合部
１３ａ…開口部
２０…第１突起部
３０…カバー
３２…第２突起部
４０…端子付き電線
４１…メス端子（端子）
４２…可撓性導体
４２Ａ…第１余長部
４２Ｂ…第２余長部
４４…電線
Ｘ…嵌合方向

Claims

相手側コネクタに嵌合される嵌合部を有するハウジングと、
前記嵌合部と反対側の開口部に組付けられるカバーと、
前記ハウジングに装着される端子付き電線と、を備え、
前記端子付き電線は、前記相手側コネクタとの嵌合方向に沿って前記ハウジングに固定される端子と、前記ハウジングから前記嵌合方向と交差する方向に引き出される電線と、前記端子と前記電線との間に設けられた可撓性導体と、を有し、
前記ハウジングは、前記嵌合方向の後方側へ向かって突設され、前記可撓性導体を前記嵌合方向の後方側へ凸状に屈曲させる第１突起部を有し、
前記カバーは、前記嵌合方向の前方側へ向かって突設され、前記可撓性導体を前記嵌合方向の前方側へ凸状に屈曲させる第２突起部を有する、
ことを特徴とするコネクタ。
前記可撓性導体は、前記嵌合方向の後方側へ凸状に屈曲された第１余長部と、前記嵌合方向の前方側へ凸状に屈曲された第２余長部と、を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記ハウジングの後方側から組付けられるアッパシールドシェルと、前記ハウジングの下方側から組付けられるロアシールドシェルと、前記ロアシールドシェルに固定されて前記ハウジングから引き出された前記電線を覆う導電性のシールド部材と、を備えている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。