JP7480620B2 - コネクタ - Google Patents
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Description
本開示の目的は、組み付け性を向上できるコネクタを提供することにある。
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
[1]本開示のコネクタは、複数の収容部を有するコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに保持された複数の接続端子と、前記複数の収容部にそれぞれ収容された複数のナットと、を有し、前記複数の接続端子の各々は、前記ナットとボルトによるボルト締結により相手端子と接続される端子接続部を有しており、複数の前記端子接続部は、前記複数の接続端子が並ぶ並び方向において互いに離れて設けられるとともに、前記並び方向から見た平面視において互いに重ならない位置に設けられている。
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。本明細書における「平行」や「直交」は、厳密に平行や直交の場合のみでなく、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や直交の場合も含まれる。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。
図1に示す導電路10は、2個又は3個以上の電気機器(機器)を電気的に接続する。導電路10は、ワイヤハーネス20と、ワイヤハーネス20の両端部と接続される一対の機器側のコネクタ30とを有している。導電路10は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の車両の前部に設置されたインバータ11と、インバータ11よりも車両の後方に設置された高圧バッテリ12とを電気的に接続する。導電路10は、例えば、車両の床下を通るように配索されている。インバータ11は、車両走行の動力源となる車輪駆動用のモータ(図示略)と接続される。インバータ11は、高圧バッテリ12の直流電力から交流電力を生成し、その交流電力をモータに供給する。高圧バッテリ12は、例えば、数百ボルトの電圧を供給可能なバッテリである。
ワイヤハーネス20は、複数(本実施形態では2本)の電線21と、電線21の両端部に取り付けられた一対の電線側コネクタ22と、複数の電線21を一括して包囲する保護管23とを有している。一方の電線側コネクタ22はインバータ11に取り付けられた機器側のコネクタ30に接続され、他方の電線側コネクタ22は高圧バッテリ12に取り付けられた機器側のコネクタ30に接続されている。保護管23としては、例えば、金属製や樹脂製のパイプ、樹脂等からなり可撓性を有するコルゲートチューブやゴム製の防水カバー又はこれらを組み合わせて用いることができる。保護管23は、例えば、内部に収容する電線21を飛翔物や液体から保護する。
図2に示すように、ケース15は、箱状をなすケース本体16と、ケース本体16に一体に設けられ、ケース本体16の外部に突出した筒状をなす装着部17とを有している。装着部17は、装着部17を貫通する装着孔17Xを有することにより筒状に形成されている。装着孔17Xは、ケース本体16の内部空間とケース本体16の外部空間とを連通するように形成されている。装着孔17Xは、例えば、貫通方向から見た形状が長手方向と短手方向とを有する扁平形状に形成されている。本明細書において、「扁平形状」には、例えば、長方形、長円形や楕円形などが含まれる。本明細書における「長円形」は、2つの略等しい長さの平行線と2つの半円形からなる形状である。本実施形態の装着孔17Xは、貫通方向から見た形状が長円形状に形成されている。本実施形態の装着部17は、略長円筒状に形成されている。
図3及び図4に示すように、コネクタ30は、例えば、複数(本実施形態では、2個)の金属製の接続端子40A,40Bと、接続端子40A,40Bが装着されたコネクタハウジング50と、コネクタハウジング50の外周面に取り付けられたゴムリング71及びゴムリング72とを有している。コネクタ30は、例えば、複数(本実施形態では、2個)のナット80と、複数(本実施形態では、2個)のナットカバー90とを有している。コネクタハウジング50は、例えば、筒状をなしている。
図4に示すように、各接続端子40A,40Bは、例えば、コネクタハウジング50の軸方向(ここでは、前後方向X)に沿って延びるように形成されている。接続端子40A,40Bは、例えば、コネクタハウジング50の軸方向に直交する方向(ここでは、左右方向Y)よりもコネクタハウジング50の軸方向に長い長尺状に形成されている。本実施形態では、接続端子40A,40Bの幅方向が左右方向Yに一致し、接続端子40A,40Bの長さ方向が前後方向Xに一致する。
図2に示すように、コネクタハウジング50は、例えば、前後方向Xに延びる略筒状をなしている。コネクタハウジング50は、例えば、左右方向Yよりも上下方向Zに長い扁平形状に形成されている。コネクタハウジング50は、ケース15の外側に配置されるフード部51と、ケース15の装着孔17Xに挿入される挿入部52とを有している。コネクタハウジング50は、例えば、フード部51と挿入部52とがコネクタハウジング50の軸方向に連なって一体に形成された単一部品である。コネクタハウジング50の材料としては、例えば、合成樹脂などの絶縁材料を用いることができる。
フード部51は、例えば、左右方向Yよりも上下方向Zに長い扁平形状に形成されている。フード部51は、例えば、その外周形状が長円形状をなし、前後方向Xに延びた筒状をなしている。本実施形態のフード部51は、長円筒状に形成されている。フード部51の前端の外周面には、フード部51の径方向外側に張り出した固定部53が形成されている。固定部53は、例えば、概略板状に形成されている。固定部53には、固定部53の板厚方向(ここでは、前後方向X)に貫通するボルト挿通孔53Xが形成されている。
挿入部52は、例えば、フード部51の前端から前方に突出して形成されている。挿入部52は、筒状をなす筒部55と、筒部55よりも前方に突出して形成された端子保持部56A,56Bとを有している。
筒部55は、例えば、装着孔17Xの内周面に対応した形状の外周面を有する筒状に形成されている。筒部55は、例えば、その外周形状が長円形状をなし、前後方向Xに延びた筒状をなしている。本実施形態の筒部55は、長円筒状に形成されている。
端子保持部56A,56Bは、例えば、筒部55の奥壁に設けられている。端子保持部56A,56Bは、例えば、筒部55の奥壁から前方に突出するように形成されている。端子保持部56A,56Bは、その一部又は全部が装着孔17Xよりも前方に突出してケース15の内部空間内に突出して設けられている。
コネクタハウジング50は、複数の収容部60A,60Bを有している。収容部60Aは、例えば、端子保持部56Aの前端部に設けられている。収容部60Aは、例えば、ボルトB1の締結方向C1から見た平面視において、接続端子40Aの端子接続部42と重なる位置に設けられている。収容部60Bは、例えば、端子保持部56Bの前端部に設けられている。収容部60Bは、例えば、ボルトB1の締結方向C1から見た平面視において、接続端子40Bの端子接続部42と重なる位置に設けられている。図3に示すように、複数の収容部60A,60Bには、複数のナット80が個別に収容される。複数の収容部60A,60Bには、複数のナットカバー90が個別に収容される。各収容部60A,60Bには、各ナット80が挿入方向D1に沿って挿入されて収容される。各収容部60A,60Bには、各ナットカバー90が挿入方向D1に沿って挿入されて収容される。本実施形態では、各収容部60A,60Bに対する各ナット80の挿入方向D1と、各収容部60A,60Bに対する各ナットカバー90の挿入方向D1とが同一の方向に設定されている。本実施形態の挿入方向D1は、前後方向Xと平行をなす方向であって、前後方向Xの前方から後方に向かう方向である。図4に示すように、本実施形態の挿入方向D1は、ボルトB1の締結方向C1と交差する方向に設定されている。本実施形態の挿入方向D1は、各接続端子40A,40Bの長さ方向と平行な方向に設定されている。複数の収容部60A,60Bは、例えば、接続端子40A,40Bの並び方向において互いに離れて設けられるとともに、並び方向から見た平面視において互いに重ならない位置に設けられている。
ここで、ナット80の構成について説明する。
図3に示すように、各ナット80は、例えば、四角柱に形成されている。各ナット80は、上面と、上下方向Zにおいて上面と反対側の下面と、上面と下面との間に設けられた4つの側面とを有している。各ナット80は、ナット80を厚さ方向に貫通する貫通孔84を有している。各貫通孔84は、例えば、ナット80の上面から下面まで貫通するように形成されている。各貫通孔84は、例えば、その貫通孔84の貫通方向(ここでは、上下方向Z)から見た形状が円形状に形成されている。各貫通孔84は、例えば、上面及び下面の平面中央に形成されている。各貫通孔84は、例えば、各ナット80が収容部60A,60Bに収容された状態において、端子接続部42の貫通孔44と上下方向Zに重なるように形成されている。ナット80は、例えば、貫通孔84の貫通方向から見た平面形状が四角形に形成されている。
次に、収容部60Aの構造について説明する。
収容部60Aは、例えば、ナット80が収容されるナット収容部61と、ナットカバー90が収容されるナットカバー収容部62とを有している。ナットカバー収容部62は、例えば、ナット収容部61の外側に設けられている。
ナット収容部61は、例えば、端子保持部56Aの前端部に設けられている。ナット収容部61は、例えば、端子保持部56Aの前端部の下部に設けられている。ナット収容部61は、例えば、前方に開放するように形成されている。
図3に示すように、一対の側壁部64の間に位置する土台部63の上面には、その上面から下方に凹む凹部63Xが形成されている。凹部63Xの底面は、例えば、ナット収容部61の底面を構成している。凹部63Xの内側面は、例えば、各側壁部64の側面64Aと連続して一体に形成されている。例えば、凹部63Xの内側面は、側面64Aと段差無く連続して形成されている。
次に、ナットカバー収容部62の構成について説明する。
上壁部66は、例えば、左右方向Yにおいて、各側壁部64の側面64Bよりも外方に張り出すように形成されている。土台部63は、例えば、左右方向Yにおいて、各側壁部64の側面64Bよりも外方に張り出すように形成されている。図3に示すように、上壁部66は、例えば、前後方向Xにおいて、各側壁部64の前端面よりも前方に張り出すように形成されている。土台部63は、例えば、前後方向Xにおいて、各側壁部64の前端面よりも前方に張り出すように形成されている。例えば、上壁部66のうち側壁部64よりも外方及び前方に突出した部分は、土台部63の上面と対向している。そして、側壁部64と、その側壁部64よりも外方及び前方に突出した土台部63の上面と、側壁部64よりも外方及び前方に突出した上壁部66の下面とによって囲まれた空間により、ナットカバー90が収容されるナットカバー収容部62が構成されている。ナットカバー収容部62は、例えば、ナット収容部61を外側から囲むように形成されている。例えば、ナットカバー収容部62は、左右方向Yの外方及び前後方向Xの前方からナット収容部61を囲むように形成されている。ナットカバー収容部62は、例えば、前方に開放するように形成されている。
図8に示すように、収容部60Bは、例えば、ナット80が収容されるナット収容部61と、ナットカバー90が収容されるナットカバー収容部62とを有している。すなわち、収容部60Bは、図6に示した収容部60Aと略同じ構造を有している。このため、収容部60Aと同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
次に、ナットカバー90の構成について説明する。
図3に示すように、複数のナットカバー90は、例えば、コネクタハウジング50とは別部品である。複数のナットカバー90は、例えば、互いに同一の形状及び同一の大きさに形成されている。
本体部91は、例えば、上下方向Zよりも左右方向Yに長い長尺に形成されている。本体部91は、例えば、上下方向Zに所定の幅を有する帯状に形成されている。本体部91の左右方向Yの中央部には、他の部分よりも上下方向Zの幅が広く形成された幅広部93が形成されている。幅広部93の端面91Aには、その端面91Aから挿入方向D1に沿って後方に向かって突出する複数(本実施形態では、3つ)のリブ94が形成されている。ここで、図6に示すように、本体部91の端面91Aは、ナット80に対向する端面である。複数のリブ94は、例えば、左右方向Yにおいて互いに離れて設けられている。複数のリブ94は、例えば、端面91Aからの突出量、つまり挿入方向D1に沿う長さが互いに等しい。複数のリブ94は、例えば、ナット収容部61に収容されたナット80の側面と接触している。図9に示すように、各リブ94は、例えば、上下方向Zに延びている。各リブ94は、例えば、幅広部93の上下方向Zの全長にわたって延びている。
各係止片92は、例えば、本体部91の左右方向Yの各端部に設けられている。一対の係止片92は、左右方向Yにおいて、互いに対向するように設けられている。各係止片92は、本体部91の端面91Aから挿入方向D1に沿って後方に向かって突出している。各係止片92は、本体部91と接続される基端部を固定端とし、基端部と挿入方向D1において反対側に位置する先端部を自由端とする片持ち状に形成されている。各係止片92は、ばね性を有している。各係止片92は、例えば、弾性変形による左右方向Yへの撓みが可能に構成されている。ナットカバー90では、弾性変形により、一対の係止片92の間の左右方向Yにおける距離を変化させることができる。一対の係止片92は、例えば、端面91Aからの突出量、つまり挿入方向D1に沿う長さが互いに同じ寸法に設定されている。各係止片92の寸法は、例えば、挿入方向D1において、各リブ94よりも長く形成されている。各係止片92の先端部には、例えば、左右方向Yに向かって突出する係止部95が形成されている。各係止部95は、例えば、左右方向Yの内方に向かって突出している。一対の係止部95は、例えば、左右方向Yにおいて互いに対向するように設けられている。
次に、接続端子40A,40Bと相手端子100との接続方法について説明する。
図4に示すように、まず、固定ボルトB2によりケース15に固定されるとともに、収容部60A,60Bの各々にナット80及びナットカバー90が収容されたコネクタ30を準備する。
(1)複数の端子接続部42が、接続端子40A,40Bの並び方向において互いに離れて設けられ、並び方向から見た平面視において互いに重ならない位置に設けられている。このため、並び方向及びその並び方向と直交する前後方向X及び左右方向Yにおいて、接続端子40Aの端子接続部42と接続端子40Bの端子接続部42とが隣り合って配置されていない。並び方向、前後方向X及び左右方向Yの3方向のうちボルトB1の締結方向C1と平行な方向である並び方向を除く前後方向X及び左右方向Yの2方向から、端子接続部42に対して相手端子100を接続することができる。これにより、並び方向から見た平面視において複数の端子接続部42が互いに重なる位置に設けられる場合に比べて、端子接続部42に対する相手端子100の組付方向(接続方向)を増加させることができ、その組付方向の自由度を向上させることができる。この結果、相手端子100と端子接続部42との組み付け性を向上させることができる。
(7)ナットカバー90の本体部91に幅広部93を設けた。これにより、コネクタハウジング50にナットカバー90を挿入する際に操作力を加えられる面積を大きくできる。このため、コネクタハウジング50に対するナットカバー90の組立作業性を向上できる。
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。
・上記実施形態におけるナット80の形状は特に限定されない。例えば、貫通孔84の貫通方向から見たナット80の平面形状を、三角形状や、五角形以上の多角形状に形成してもよい。
・上記実施形態のコネクタハウジング50に装着される接続端子40A,40Bの個数は、特に限定されない。接続端子40A,40Bの個数は、3個以上であってもよい。
・上記実施形態では、導電路10によって接続される電気機器としてインバータ11及び高圧バッテリ12を採用したが、これに限定されない。例えば、インバータ11と車輪駆動用のモータとを接続する電線に採用してもよい。すなわち、車両に搭載される電気機器間を電気的に接続するものであれば適用可能である。
11 インバータ
12 高圧バッテリ
15 ケース
16 ケース本体
17 装着部
17X 装着孔
18 固定部
18X ボルト固定孔
20 ワイヤハーネス
21 電線
22 電線側コネクタ
23 保護管
30 コネクタ
40A,40B 接続端子
41 雄型端子部
42 端子接続部
43 連結部
44 貫通孔
50 コネクタハウジング
51 フード部
51X 収容溝
52 挿入部
53 固定部
53X ボルト挿通孔
54 カラー
55 筒部
55X 収容溝
56A,56B 端子保持部
57A,57B 保持孔
58 仕切壁
60A,60B 収容部
61 ナット収容部
62 ナットカバー収容部
63 土台部
63X 凹部
63Y 凹部
64 側壁部
64A,64B 側面
65 奥壁部
66 上壁部
66X 収容凹部
67 係止部
67A ガイド面
71,72 ゴムリング
80 ナット
84 貫通孔
90 ナットカバー
91 本体部
91A 端面
92 係止片
93 幅広部
94 リブ
95 係止部
100 相手端子
101 貫通孔
B1 ボルト
B2 固定ボルト
C1 締結方向
D1 挿入方向
Claims (10)
- 複数の収容部を有するコネクタハウジングと、
前記コネクタハウジングに保持された複数の接続端子と、
前記複数の収容部にそれぞれ収容された複数のナットと、を有し、
前記複数の接続端子の各々は、前記ナットとボルトによるボルト締結により相手端子と接続される端子接続部を有しており、
複数の前記端子接続部は、前記複数の接続端子が並ぶ並び方向において互いに離れて設けられるとともに、前記並び方向から見た平面視において互いに重ならない位置に設けられており、
前記複数の接続端子は、前記並び方向のみに沿って並んで設けられているコネクタ。 - 前記収容部に収容された前記ナットを覆うナットカバーを更に有し、
前記ナットは、挿入方向に沿って前記収容部に挿入されて収容されており、
前記ナットカバーは、前記挿入方向に沿って前記収容部に挿入されて収容されており、
前記ナットカバーは、前記挿入方向の反対方向への前記ナットの移動を規制する請求項1に記載のコネクタ。 - 前記挿入方向は、前記ボルトの締結方向と交差する方向である請求項2に記載のコネクタ。
- 前記ナットカバーは、前記コネクタハウジングとは別部品であり、
前記ナットは、上面と、下面と、前記上面と前記下面との間に設けられた4つの側面とを有する四角柱に形成されており、
前記ナットは、前記上面と前記下面との間を貫通する貫通孔を有し、
前記4つの側面のうち3つの側面が前記収容部の内面を構成する前記コネクタハウジングに支持されており、残りの1つの側面が前記ナットカバーに支持されている請求項3に記載のコネクタ。 - 前記ナットの前記上面及び前記下面のうち一方が前記収容部の内面を構成する前記コネクタハウジングに支持されており、前記ナットの前記上面及び前記下面のうち他方が前記端子接続部に支持されている請求項4に記載のコネクタ。
- 前記ナットカバーは、前記ナットに対向する端面を有する本体部と、前記本体部の前記端面から前記挿入方向に向かって突出して形成された複数のリブとを有し、
前記複数のリブは、前記ナットの前記残りの1つの側面に接触している請求項4又は請求項5に記載のコネクタ。 - 前記ナットカバーは、前記ナットに対向する端面を有する本体部と、前記本体部の前記端面から前記挿入方向に向かって突出して形成された係止片とを有し、
前記収容部は、前記係止片と係止する係止部を有している請求項2から請求項6のいずれか1項に記載のコネクタ。 - 前記ナットカバーは、複数個設けられており、
複数の前記ナットカバーは、前記複数の収容部に個別に収容されており、
前記複数のナットカバーは、互いに同一の形状及び同一の大きさに形成されている請求項2から請求項7のいずれか1項に記載のコネクタ。 - 複数の収容部を有するコネクタハウジングと、
前記コネクタハウジングに保持された複数の接続端子と、
前記複数の収容部にそれぞれ収容された複数のナットと、を有し、
前記複数の接続端子の各々は、前記ナットとボルトによるボルト締結により相手端子と接続される端子接続部を有しており、
複数の前記端子接続部は、前記複数の接続端子が並ぶ並び方向において互いに離れて設けられるとともに、前記並び方向から見た平面視において互いに重ならない位置に設けられており、
前記収容部に収容された前記ナットを覆うナットカバーを更に有し、
前記ナットは、挿入方向に沿って前記収容部に挿入されて収容されており、
前記ナットカバーは、前記挿入方向に沿って前記収容部に挿入されて収容されており、
前記ナットカバーは、前記挿入方向の反対方向への前記ナットの移動を規制しており、
前記挿入方向は、前記ボルトの締結方向と交差する方向であり、
前記ナットカバーは、前記コネクタハウジングとは別部品であり、
前記ナットは、上面と、下面と、前記上面と前記下面との間に設けられた4つの側面とを有する四角柱に形成されており、
前記ナットは、前記上面と前記下面との間を貫通する貫通孔を有し、
前記4つの側面のうち3つの側面が前記収容部の内面を構成する前記コネクタハウジングに支持されており、残りの1つの側面が前記ナットカバーに支持されており、
前記ナットカバーは、前記ナットに対向する端面を有する本体部と、前記本体部の前記端面から前記挿入方向に向かって突出して形成された複数のリブとを有し、
前記複数のリブは、前記ナットの前記残りの1つの側面に接触しているコネクタ。 - 複数の収容部を有するコネクタハウジングと、
前記コネクタハウジングに保持された複数の接続端子と、
前記複数の収容部にそれぞれ収容された複数のナットと、を有し、
前記複数の接続端子の各々は、前記ナットとボルトによるボルト締結により相手端子と接続される端子接続部を有しており、
複数の前記端子接続部は、前記複数の接続端子が並ぶ並び方向において互いに離れて設けられるとともに、前記並び方向から見た平面視において互いに重ならない位置に設けられており、
前記収容部に収容された前記ナットを覆うナットカバーを更に有し、
前記ナットは、挿入方向に沿って前記収容部に挿入されて収容されており、
前記ナットカバーは、前記挿入方向に沿って前記収容部に挿入されて収容されており、
前記ナットカバーは、前記挿入方向の反対方向への前記ナットの移動を規制しており、
前記ナットカバーは、複数個設けられており、
複数の前記ナットカバーは、前記複数の収容部に個別に収容されており、
前記複数のナットカバーは、互いに同一の形状及び同一の大きさに形成されているコネクタ。
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