JP7140076B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本開示は、コネクタに関する。

従来、相手側機器に対して取り付けることを目的としたコネクタが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなコネクタは、ハウジング内に電線の一部が挿入され、電線の芯線がハウジング内の内部導体及び端子と電気的に接続されている。シールドコネクタの端子が相手側機器又は相手側コネクタ内の端子と接触することで芯線が相手側機器又は相手側コネクタ内の端子に電気的に接続されることとなる。

国際公開第２０１５－０６０１１３号

ところで、上記のようなシールドコネクタでは、ハウジング内の端子や内部導体で発生した熱は主に電線に伝達される。一方でハイブリッド自動車や電気自動車等に用いるシールドコネクタでは、接続される機器に対しても大電流が供給されるため、発熱量が増加する。そのため、放熱性能を向上させるためには、端子や内部導体の大型化や電線の大径化必要となり、シールドコネクタ自体も大型化することが懸念されている。

本開示の目的は、大型化を抑えつつ放熱性能を向上できるシールドコネクタを提供することにある。

本開示のコネクタは、コネクタハウジングと、該コネクタハウジングに収容されるとともに相手側機器と電気的に接続される端子とを有し、前記コネクタハウジングは、前記相手側機器に装着された状態で前記端子よりも鉛直方向上側位置において水平方向に対して傾斜する上側斜面部を有し、前記上側斜面部に設けられた上側貫通孔に対して通気可能な上側通気膜を備える。

本開示のコネクタによれば、大型化を抑えつつ放熱性能を向上できる。

図１は、一実施形態におけるコネクタの斜視図である。 図２は、同実施形態におけるコネクタの正面図である。 図３は、図２における３－３線断面図である。 図４は、図２における４－４線断面図である。 図５は、図３における５－５線断面図である。 図６は、図３における６－６線断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
本開示のコネクタは、
［１］コネクタハウジングと、該コネクタハウジングに収容されるとともに相手側機器と電気的に接続される端子とを有し、前記コネクタハウジングは、前記相手側機器に装着された状態で前記端子よりも鉛直方向上側位置において水平方向に対して傾斜する上側斜面部を有し、前記上側斜面部に設けられた上側貫通孔に対して通気可能な上側通気膜を備える。

この構成によれば、上側斜面部に設けられた上側通気膜によって、端子やその周囲で発生した熱を外部に放熱することができるため大型化を抑えつつ放熱性能を高めることができる。

［２］前記コネクタハウジングは、前記相手側機器に装着された状態で前記端子に対して鉛直方向下側位置に下側貫通孔を有し、前記下側貫通孔に対して通気可能な下側通気膜を備えることが好ましい。

この構成によれば、上側通気膜に加えて下側通気膜を備えることで自然対流を発生させて放熱性能を向上できる。
［３］前記上側通気膜及び前記下側通気膜は少なくとも前記端子と対向配置されることが好ましい。

この構成によれば、熱を発しやすい端子と各通気膜が対向配置されるため、端子から発せられた熱を即座に放熱することができる。
［４］前記上側斜面部は、前記コネクタハウジングの中央部から一方の外側にかけて下方に傾斜する第１上側斜面部と、前記コネクタハウジングの中央部から他方の外側にかけて下方に傾斜する第２上側斜面部とを有し、前記第１上側斜面部と前記第２上側斜面部の上端部同士が接続されてＶ字状をなすように構成され、前記第１上側斜面部と前記第２上側斜面部のそれぞれは、下端部から延出する延出壁部を有することが好ましい。

この構成によれば、第１上側斜面部と第２上側斜面部の下端部から延出する延出壁部を有することで埃や水等の異物を各斜面部の下端に留まりにくくすることができ、上側通気膜に異物が付着することを抑制できる。

［５］前記延出壁部は、前記第１上側斜面部と前記第２上側斜面部から連続する同一傾斜の斜面であることが好ましい。
この構成によれば、延出壁部は第１上側斜面部と第２上側斜面部から連続する同一傾斜の斜面であるため、埃や水等の異物を各斜面部の下端に留まりにくくすることができ、上側通気膜に異物が付着することを抑制できる。

［６］前記コネクタハウジングは、前記相手側機器に装着された状態で前記端子よりも鉛直方向下側位置において水平方向に対して傾斜する下側斜面部を有し、前記下側斜面部は、前記コネクタハウジングの一方の外側から中央部にかけて下方に傾斜する第１下側斜面部と、前記コネクタハウジングの他方の外側から中央部にかけて下方に傾斜する第２下側斜面部とを有し、前記第１下側斜面部と前記第２下側斜面部の下端部同士が接続されてＶ字状をなすように構成され、前記第１下側斜面部と前記第２下側斜面部の下端部から下方に延出する下側延出部を有することが好ましい。

この構成によれば、第１下側斜面部と第２下側斜面部の下端部から下方に延出する下側延出部を有することで、第１下側斜面部や第２下側斜面部の下端部において埃や水等の異物を留まりにくくすることができ、下側通気膜に異物が付着することを抑制できる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示のコネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。本明細書における「平行」、「直交」や「水平」は、厳密に平行、直交や水平の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行、直交や水平の場合も含まれる。

図１及び図２に示すコネクタ１０は、互いに並列して延びる２本の電線Ｗを相手側機器（図示略）に対して接続するためのものである。なお、相手側機器としては、例えばハイブリッド車や電気自動車などに搭載されるモータやインバータなどが挙げられる。なお、以下の説明において、図２における上下方向を上下方向Ｘとし、同図２における左右方向を左右方向Ｙとし、図２における紙面直交方向を前後方向Ｚとして説明する。

図３及び図４に示すように、コネクタ１０は、２本の電線Ｗの端末部分が収容される合成樹脂製のコネクタハウジング１１と、各電線Ｗとコネクタハウジング１１との間をシールするシール部材１２と、各シール部材１２の抜け止めを行うリテーナ１３とを備えている。リテーナ１３は、コネクタハウジング１１に対して係止されている。

コネクタハウジング１１は、フロントハウジング２１とリアハウジング２２とを含む。フロントハウジング２１は、リアハウジング２２に対して前後方向Ｚにおける前方側に位置する。なお本例では前後方向Ｚにおける前方側がコネクタ１０の相手側機器に対する取付方向である。

フロントハウジング２１は、筒状をなすように構成される。リアハウジング２２は、フロントハウジング２１の後部に取り付けられる。リアハウジング２２は、前記電線Ｗを挿通可能な挿通部２２ａを有する。挿通部２２ａには、電線Ｗとの間をシールするシール部材１２が設けられる。また、挿通部２２ａの前記シール部材１２よりも後方にリテーナ１３が取り付けられている。

コネクタハウジング１１には、その内部に２本の電線Ｗの一部である端末部分が収容される。各電線Ｗの端末部分には内部導電部材であるバスバーＢを介して端子Ｔが電気的に接続されている。なお、各電線Ｗにそれぞれ電気的に接続される端子Ｔは左右方向Ｙに並ぶように設けられる。ここで端子Ｔが並ぶ方向である左右方向Ｙは、相手側機器に装着された状態で水平方向と平行な方向となっている。換言すると端子Ｔが並ぶ方向である左右方向Ｙは、相手側機器に装着された状態で鉛直方向と直交する方向となっている。

フロントハウジング２１は、相手側機器と接続される先端部側、すなわち前後方向Ｚの前方側から順に第１円筒部３１、第１四角筒部３２、第２四角筒部３３及び第２円筒部３４を有する。

第１円筒部３１は、円筒状に構成され、相手側機器と接続される。第１円筒部３１の外周部３１ａには円環状のシール部材３１ｂが取り付けられており、相手側機器に挿通された状態で相手側機器と第１円筒部３１との間をシールするようになっている。

第２円筒部３４は、円筒状に構成され、第１円筒部３１よりも大径となっている。第２円筒部３４は、その内側にリアハウジング２２、シール部材１２及びリテーナ１３が収容される。

図５に示すように、第１四角筒部３２は、相手側機器に装着された状態で端子Ｔよりも鉛直方向上側位置において水平方向に対して傾斜する上側斜面部４１と、相手側機器に装着された状態で端子Ｔよりも鉛直方向下側位置において水平方向に対して傾斜する下側斜面部４２とを有する。

上側斜面部４１は、コネクタハウジング１１の中央部から左右方向Ｙの内の一方の外側にかけて下方に傾斜する第１上側斜面部４１ａと、コネクタハウジング１１の中央部から左右方向Ｙの内の他方の外側にかけて下方に傾斜する第２上側斜面部４１ｂとを有する。上側斜面部４１は、第１上側斜面部４１ａと第２上側斜面部４１ｂとで、鉛直方向上側に突状をなすようにＶ字状に構成される。第１上側斜面部４１ａ及び第２上側斜面部４１ｂは、一例としてコネクタ１０が相手側機器に装着された状態で鉛直方向並びに水平方向に対して４５度傾いている。なお、この角度は一例であって適宜変更可能である。

下側斜面部４２は、コネクタハウジング１１の左右方向Ｙの内の一方の外側から中央部にかけて下方に傾斜する第１下側斜面部４２ａと、コネクタハウジング１１の他方の外側から中央部にかけて下方に傾斜する第２下側斜面部４２ｂとを有する。下側斜面部４２は、第１下側斜面部４２ａと第２下側斜面部４２ｂとで、鉛直方向下側に突状をなすようにＶ字状に構成される。第１下側斜面部４２ａ及び第２下側斜面部４２ｂは、一例としてコネクタ１０が相手側機器に装着された状態で鉛直方向並びに水平方向に対して４５度傾いている。なお、この角度は一例であって適宜変更可能である。

図５に示すように、第１四角筒部３２は、第１上側斜面部４１ａ、第２上側斜面部４１ｂ、第１下側斜面部４２ａ、及び第２下側斜面部４２ｂのそれぞれに、貫通孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを有する。貫通孔４３ａは、第１上側斜面部４１ａに設けられ、第１上側斜面部４１ａと直交する方向に貫通している。貫通孔４３ｂは、第２上側斜面部４１ｂに設けられ、第２上側斜面部４１ｂと直交する方向に貫通している。貫通孔４３ｃは、第１下側斜面部４２ａに設けられ、第１下側斜面部４２ａと直交する方向に貫通している。貫通孔４３ｄは、第２下側斜面部４２ｂに設けられ、第２下側斜面部４２ｂと直交する方向に貫通している。各貫通孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄは、径方向において端子Ｔと対向している。

貫通孔４３ａ，４３ｂには、それぞれ通気膜４４ａが設けられる。貫通孔４３ｃ，４３ｄには、それぞれ通気膜４４ｂが設けられる。通気膜４４ａ，４４ｂは、空気等の気体の通過を許容し、液体や埃等の異物の通過を規制する性質を有している。通気膜４４ａ，４４ｂは、その材質や構造に特に限定されず、公知のものを適宜用いることができる。

また、本実施形態の第１上側斜面部４１ａと第２上側斜面部４１ｂのそれぞれは、下端部から延出する延出壁部４５ａ，４５ｂを有する。延出壁部４５ａは、第１上側斜面部４１ａから連続する同一傾斜の斜面である。なお、第１上側斜面部４１ａと第２上側斜面部４１ｂの下端部とは第１下側斜面部４２ａと第２下側斜面部４２ｂとの境界部分である。

また、本実施形態の第１下側斜面部４２ａと第２下側斜面部４２ｂは、下端部である第１下側斜面部４２ａと第２下側斜面部４２ｂとの境界部分から下方に延出する下側延出部４６を有する。下側延出部４６は、コネクタ１０が相手側機器に装着された状態で鉛直方向に沿って延びるようになっている。

図６に示すように、第２四角筒部３３は、四角筒状に構成される。第２四角筒部３３は、外側に面する４つの外側面５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを有する。外側面５１ａ，５１ｂは上下方向Ｘに面し、外側面５１ｃ，５１ｄは左右方向Ｙに面している。外側面５１ａ，５１ｂは、コネクタ１０が相手側機器に装着された状態で鉛直方向と直交する方向（水平方向）に平行な面である。外側面５１ｃ，５１ｄは、コネクタ１０が相手側機器に装着された状態で水平方向と直交する方向（鉛直方向）に平行な面である。

上下方向Ｘの上側に面する外側面５１ａは、コネクタ１０が相手側機器に装着された状態で端子Ｔよりも鉛直方向上側に位置している。外側面５１ａには外側面５１ａには、正面視三角形状の凸部５２が設けられる。

図６に示すように、凸部５２は、コネクタ１０が相手側機器に装着された状態で端子Ｔよりも鉛直方向上側位置において水平方向に対して傾斜する２つの斜面部５２ａ，５２ｂを有する。斜面部５２ａは、コネクタハウジング１１の中央部から左右方向Ｙの内の一方の外側にかけて下方に傾斜している、斜面部５２ｂはコネクタハウジング１１の中央部から左右方向Ｙの内の他方の外側にかけて下方に傾斜している。斜面部５２ａと斜面部５２ｂとで、鉛直方向上側に突状をなすようにＶ字状に構成される。斜面部５２ａ，５２ｂは、水平方向に対する傾斜角度は、上側斜面部４１ａ，４１ｂと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

斜面部５２ａ，５２ｂのそれぞれは、貫通孔５３ａ，５３ｂを有する。貫通孔５３ａは、斜面部５２ａに設けられ、斜面部５２ａと直交する方向に貫通している。貫通孔５３ｂは、斜面部５２ｂに設けられ、斜面部５２ｂと直交する方向に貫通している。貫通孔５３ａ，５３ｂには、それぞれ通気膜５４が設けられる。通気膜５４は、空気等の気体の通過を許容し、液体や埃等の異物の通過を規制する性質を有している。通気膜５４は、その材質や構造に特に限定されず、公知のものを適宜用いることができる。通気膜５４は、通気膜４４ａ，４４ｂと材質並びに構造としてもよいし、異なっていてもよい。

上下方向Ｘの下側に面する外側面５１ｂは、コネクタ１０が相手側機器に装着された状態で端子Ｔよりも鉛直方向下側に位置しており、水平方向に平行な面となっている。外側面５１ｂは、直交方向に貫通する貫通孔５５を有する。

図３及び図６に示すように、貫通孔５５には、通気膜５６が設けられる。通気膜５６は、空気等の気体の通過を許容し、液体や埃等の異物の通過を規制する性質を有している。通気膜５６は、その材質や構造に特に限定されず、公知のものを適宜用いることができる。通気膜５６は、通気膜４４ａ，４４ｂ，５４と材質並びに構造としてもよいし、異なっていてもよい。

本実施形態の作用を説明する。
本実施のコネクタ１０は、相手側機器に装着されることで自身の端子Ｔが相手側機器の端子と接触することで相手側機器と電気的に接続される。この状態で電線Ｗや端子Ｔに対して電流が供給されると端子Ｔや相手側機器の端子で熱が発生する。発生した熱は、端子Ｔの上方に位置する通気膜４４ａ，５４から放出される。一方で、端子Ｔの下方に位置する通気膜４４ｂ，５６から外気が取り込まれる。このように端子Ｔの上下に通気膜４４ａ，５４，４４ｂ，５６を設けることで自然対流が発生し、効率よく放熱されるようになっている。

通気膜４４ａは、第１上側斜面部４１ａ及び第２上側斜面部４１ｂに設けられ、通気膜５４は、斜面部５２ａ，５２ｂに設けられる。このため、水や埃等の異物が通気膜４４ａ，５４に留まることが抑制される。

本実施形態の効果を記載する。
（１）上側斜面部４１ａ，４１ｂに設けられた通気膜４４ａによって、端子Ｔやその周囲で発生した熱を外部に放熱することができるため大型化を抑えつつ放熱性能を高めることができる。また、通気膜４４ａが第１上側斜面部４１ａ及び第２上側斜面部４１ｂに設けられるため、水や埃等の異物が通気膜４４ａに留まることが抑制される。

（２）上側の通気膜４４ａに加えて下側の通気膜４４ｂを備えることで自然対流を発生させて放熱性能を向上できる。
（３）熱を発しやすい端子Ｔと各通気膜４４ａ，４４ｂが対向配置されるため、端子Ｔから発せられた熱を即座に放熱することができる。

（４）第１上側斜面部４１ａと第２上側斜面部４１ｂの下端部から延出する延出壁部４５ａ，４５ｂを有することで埃や水等の異物を各斜面部４１ａ，４１ｂの下端に留まりにくくすることができ、上側の通気膜４４ａに異物が付着することを抑制できる。

（５）延出壁部４５ａ，４５ｂは第１上側斜面部４１ａと第２上側斜面部４１ｂから連続する同一傾斜の斜面であるため、埃や水等の異物を各斜面部４１ａ，４１ｂの下端に留まりにくくすることができ、上側の通気膜４４ａに異物が付着することを抑制できる。

（６）第１下側斜面部４２ａと第２下側斜面部４２ｂの下端部から下方に延出する下側延出部４６を有することで、第１下側斜面部４２ａや第２下側斜面部４２ｂの下端部において埃や水等の異物を留まりにくくすることができ、下側の通気膜４４ｂに異物が付着することを抑制できる。

（７）通気膜４４ａ，４４ｂに加えて通気膜５４，５６を備えることで更に放熱性能を高めることができる。また、通気膜５４は、通気膜４４ａと同様に傾斜した斜面部５２ａ，５２ｂに設けられるため、通気膜５４に異物が付着することを抑制できる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記実施形態では、通気膜４４ａ，４４ｂ，５４，５６を備えた構成としたが、これに限らない。例えば、通気膜４４ａ以外を省略した構成を採用してもよい。また、通気膜４４ａ以外の全ての通気膜４４ｂ，５４，５６を省略するのではなく、例えば通気膜４４ｂのみを省略したり、通気膜５４，５６を省略する構成を採用してもよい。すなわち、通気膜４４ａ以外については適宜変更可能である。

・上記実施形態では、下側延出部４６を備える構成を採用したが、省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、延出壁部４５ａ，４５ｂを上側斜面部４１ｂ，４１ｂと同一傾斜の斜面としたが、その傾斜角度は適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、延出壁部４５ａ，４５ｂを備える構成を採用したが、延出壁部４５ａ，４５ｂの少なくとも一方を省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、端子Ｔと各通気膜４４ａ，４４ｂとを対向配置したが、必ずしも対向配置させる必要はない。例えば、端子Ｔに対して通気膜４４ａ，４４ｂを前後方向にずらして配置してもよい。また、通気膜４４ａ，４４ｂのいずれか一方のみを端子Ｔと対向配置させ、通気膜４４ａ，４４ｂのいずれか他方を端子Ｔからずらして配置してもよい。

・上記実施形態では、下側斜面部４２ａ，４２ｂに通気膜４４ｂを備える構成を採用したが、これに限らない。例えば、通気膜４４ｂは水平方向に対して傾斜した斜面以外、すなわち水平方向に対して平行な面に設ける構成を採用してもよい。

・上記実施形態では特に言及していないが、端子Ｔはオス端子でもよいしメス端子でもよい。

Ｂ バスバー
Ｔ 端子
Ｗ 電線
Ｘ 上下方向
Ｙ 左右方向
Ｚ 前後方向
１０ コネクタ
１１ コネクタハウジング
１２ シール部材
１３ リテーナ
２１ フロントハウジング
２２ リアハウジング
２２ａ 挿通部
３１ 第１円筒部
３１ａ 外周部
３１ｂ シール部材
３２ 第１四角筒部
３３ 第２四角筒部
３４ 第２円筒部
４１ 上側斜面部
４１ａ 第１上側斜面部
４１ｂ 第２上側斜面部
４２ 下側斜面部
４２ａ 第１下側斜面部
４２ｂ 第２下側斜面部
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ 貫通孔
４４ａ 通気膜（上側通気膜）
４４ｂ 通気膜（下側通気膜）
４５ａ，４５ｂ 延出壁部
４６ 下側延出部
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ 外側面
５２ 凸部
５２ａ，５２ｂ 斜面部
５３ａ，５３ｂ 貫通孔
５４ 通気膜
５５ 貫通孔
５６ 通気膜

Claims (6)

1. コネクタハウジングと、該コネクタハウジングに収容されるとともに相手側機器と電気的に接続される端子とを有し、
   前記コネクタハウジングは、前記相手側機器に装着された状態で前記端子よりも鉛直方向上側位置において水平方向に対して傾斜する上側斜面部を有し、
   前記上側斜面部に設けられた上側貫通孔に対して通気可能な上側通気膜を備える、コネクタ。
2. 前記コネクタハウジングは、前記相手側機器に装着された状態で前記端子に対して鉛直方向下側位置に下側貫通孔を有し、
   前記下側貫通孔に対して通気可能な下側通気膜を備える、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記上側通気膜及び前記下側通気膜は少なくとも前記端子と対向配置される、請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記上側斜面部は、前記コネクタハウジングの中央部から一方の外側にかけて下方に傾斜する第１上側斜面部と、前記コネクタハウジングの中央部から他方の外側にかけて下方に傾斜する第２上側斜面部とを有し、前記第１上側斜面部と前記第２上側斜面部の上端部同士が接続されてＶ字状をなすように構成され、
   前記第１上側斜面部と前記第２上側斜面部のそれぞれは、下端部から延出する延出壁部を有する、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のコネクタ。
5. 前記延出壁部は、前記第１上側斜面部と前記第２上側斜面部から連続する同一傾斜の斜面である、請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記コネクタハウジングは、前記相手側機器に装着された状態で前記端子よりも鉛直方向下側位置において水平方向に対して傾斜する下側斜面部を有し、
   前記下側斜面部は、前記コネクタハウジングの一方の外側から中央部にかけて下方に傾斜する第１下側斜面部と、前記コネクタハウジングの他方の外側から中央部にかけて下方に傾斜する第２下側斜面部とを有し、前記第１下側斜面部と前記第２下側斜面部の下端部同士が接続されてＶ字状をなすように構成され、
   前記第１下側斜面部と前記第２下側斜面部の下端部から下方に延出する下側延出部を有する、請求項１から請求項５の何れか１項に記載のコネクタ。

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