JPWO2018180480A1 - コネクタ - Google Patents

Abstract

コネクタ１は、相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジング５０と、コネクタハウジング５０の内部に収容され、導電性材料により構成された雌端子１１およびＬ字端子２１と、雌端子１１とＬ字端子２１とを接続する編組線３１とを備える。編組線３１は、複数の素線３２、３３が編み込まれることにより構成され、複数の素線３２、３３が、導電性材料により構成された導電用素線３２を含むとともに、高減衰能材料により構成された高減衰能素線３３を含み、高減衰能材料がゴム、樹脂、または高減衰能金属であり、高減衰能金属が制振合金または鉄鋼材料である。

Description

本明細書によって開示される技術は、コネクタに関する。

相手側のコネクタに備えられる相手側端子と接続される第１の端子と、機器と接続される第２の端子と、これら２つの端子を連結する連結部とを備えたコネクタが知られている。連結部は、編組線により構成されている（特許文献１参照）。編組線は、金属素線を編み込んで筒状またはシート状とした部材であって、可撓性を有している。このような構成によれば、熱環境や通電に伴う発熱による各部材の熱膨張による変位を、編組線によって吸収することができる。

特開２０１０−２２５４８８号公報

上記の構成のコネクタでは、外部から振動が加えられた場合に編組線が共振するおそれがある。編組線が共振すると、コネクタに備えられる端子と相手側端子とが摺動し、端子の摩耗等の不具合が生じることが懸念される。

本明細書によって開示されるコネクタは、相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングの内部に収容され、導電性材料により構成された第１導電部材および第２導電部材と、複数の素線が編み込まれることにより構成され、前記第１導電部材と前記第２導電部材とを接続する編組線とを備え、前記複数の素線が、導電性材料により構成された導電用素線を含むとともに、高減衰能材料により構成された高減衰能素線を含み、前記高減衰能材料がゴム、樹脂、または高減衰能金属であり、前記高減衰能金属が制振合金または鉄鋼材料である。

上記の構成によれば、従来の編組線を用いる場合と比較して、編組線が共振した際の応答倍率を低減させることができ、編組線の共振による不具合を低減することができる。

上記の構成において、コネクタが、車両に搭載される機器に接続される部材であってもよい。上記のコネクタは、振動の影響を受けやすい機器に接続されるコネクタとして好適である。

本明細書によって開示されるコネクタによれば、編組線の共振による不具合を低減することができる。

実施形態のコネクタの斜視図 実施形態のコネクタの側面図 図２のＡ−Ａ線断面図 図２のＢ−Ｂ線断面図 編組線の部分拡大図

実施形態を、図１〜図５を参照しつつ説明する。本実施形態のコネクタ１は、ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両に搭載された機器９０（インバータやモータ）のケース９１に取り付けられるシールドコネクタである。

コネクタ１は大まかには、合成樹脂製のコネクタハウジング５０と、このコネクタハウジング５０に組み付けられる２つの内部導電部材１０、２つの端子付き電線４０および端子保持部材８０と、コネクタハウジング５０を覆って装着される２つのシールドシェル（第１シールドシェルＳ１、第２シールドシェルＳ２）とを備えている。

内部導電部材１０は、図３に示すように、金属製の雌端子１１（第１導電部材に該当）およびＬ字端子２１（第２導電部材に該当）と、雌端子１１とＬ字端子２１とを接続する編組線３１とで構成されている。

雌端子１１は、ケース９１の内部に配置される相手側端子（図示せず）と接続される部材であって、図３に示すように、角筒状の端子本体１２と、端子本体１２の一端から延出された板片状の第１取付部１３とを備えている。

Ｌ字端子２１は、Ｌ字に折り曲げられた金属板材であって、図３に示すように、Ｌ字の一辺がボルト挿通孔２４を有する締結部２２となっており、他辺が第２取付部２３となっている。

編組線３１は、図３および図５に示すように、複数の素線（導電用素線３２および高減衰能素線３３）が網目状に編みこまれた筒状の部材であって、可撓性および導電性を有している。編組線３１の一端部は、第１取付部１３と重ね合わされ、抵抗溶接によって固着されている。また他端部は、第２取付部２３と重ね合わされ、抵抗溶接によって固着されている。

導電用素線３２は、導電性材料により構成された素線であり、高減衰能素線３３は、高い振動減衰能を有する高減衰能材料により構成された素線である。高減衰能材料としてはゴム、樹脂、または高減衰能金属が挙げられる。

ここで、「振動減衰能」とは、振動エネルギーを熱エネルギーに変換して振動を吸収する能力のことである。振動減衰能の高さは、「ゴム材料＞樹脂材料＞金属材料」の順である。また、金属材料の振動減衰能の高さは、「制振合金＞制振合金に分類されない鉄鋼材料＞制振合金に分類されない非鉄金属」の順であり、制振合金および鉄鋼材料が、高減衰能金属に分類される。制振合金は、制振機構により、双晶型、転位型、強磁性型、複合型の４種に分類され、複合型として片状黒鉛鋳鉄（Ｆｅ−Ｃ−Ｓｉ系）、Ｃｏｓｍａｌ−Ｚ（Ａｌ−Ｚｎ系）などが、強磁性型としてＴＤニッケル（Ｎｉ系）、１３％クロム鋼（Ｆｅ−Ｃｒ系）、サイレンタロイ（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系）、トランカロイ（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｍｎ系）、ジェンタロイ（Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ系）、ＮＩＶＣＯ１０（Ｃｏ−Ｎｉ系）などが、転位型としてＫＩＸＩ合金（Ｍｎ−Ｚｒ系）などが、双晶型としてソノストン（Ｍｎ−Ｃｕ系）、インクラミュート（Ｃｕ−Ｍｎ−Ａｌ系）、ニチノール（Ｎｉ−Ｔｉ系）などが挙げられる。

導電用素線３２は、金属などの導電性を有する材料により構成された素線である。導電性を考慮すると、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの、導電率が高く、一般的に電線などの導電部材に使用されている材料により構成されていることが望ましい。

端子付き電線４０は、図４に示すように、電線４１と、電線４１の一端部に接続された中継端子４２とを備えている。電線４１は、詳細には図示しないが、導電性を有する芯線と、芯線の周りを被覆する絶縁被覆とを備える一般的な構成を有している。電線４１の端末においては、絶縁被覆が剥がされて芯線が露出している。中継端子４２は、金属製であって、ボルト挿通孔４４を有する板状の接続部４３と、接続部４３から連なり、電線４１の端末において露出された芯線に圧着されるバレル部４５とを備えている。なお、図４においては、バレル部４５を簡略化して示している。

コネクタハウジング５０は、ハウジング本体５１と、このハウジング本体５１から連なる嵌合部６１と、同じくハウジング本体５１から連なる電線保持部７１とを備えている。

ハウジング本体５１は、全体としてブロック状の部分であって、図３に示すように、複数の外面のうち一面が、機器９０に組み付けられる際にケース９１の方を向く嵌合面５１Ｆとなっている。ハウジング本体５１は、図３に示すように、内部導電部材１０の一部（編組線３１の一部とＬ字端子２１）を収容する収容空間５２を有している。ハウジング本体５１において嵌合面５１Ｆと平行な他の面には、コネクタハウジング５０に内部導電部材１０と端子付き電線４０とを組み付ける際に作業者が収容空間５２の内部に手を入れて作業するための作業用開口部５３が開口している。

嵌合部６１は、図１および図３に示すように、ハウジング本体５１の嵌合面５１Ｆから延びる筒状の部分であって、ケース９１の内部に配置された相手側コネクタ（図示せず）と嵌合可能となっている。嵌合部６１の内部空間は、図３に示すように、端子保持部材８０を収容可能な装着室６２となっており、収容空間５２と連通している。収容空間５２と装着室６２とは、仕切壁５５によって２つの区画に区分されている。各区画の内部には、ナット保持部５６が配置されており、このナット保持部５６には、ナット５７が保持されている。

電線保持部７１は、ハウジング本体５１から、嵌合部６１に対して垂直方向に延びる楕円柱状の部分であって、図４に示すように、内部に、端子付き電線４０を収容する２つの第１キャビティ７２を有している。各第１キャビティ７２は、収容空間５２に連通し、ハウジング本体５１とは反対側の面に開口している。

端子保持部材８０は、嵌合部６１に組み付けられる部材であって、図１に示すように、筒状の端子収容筒８１が２つ並んで配置され、互いに連結されたような形状を有している。各端子収容筒８１の内部空間は、図３に示すように、雌端子１１を収容する第２キャビティ８２となっている。この端子保持部材８０は、図３に示すように、一端部が装着室６２に収容され、残りの部分が外部に突出した状態で嵌合部６１に保持され、嵌合部６１の先端に組み付けられた第１リテーナＲ１により抜け止めされている。

第１シールドシェルＳ１は、金属製であって、図１に示すように、２面に開口を有する矩形の箱状をなしている。この第１シールドシェルＳ１は、ハウジング本体５１の大部分を覆って配置され、ボルト締めによってハウジング本体５１に組み付けられるとともに、コネクタ１が機器９０に取り付けられる際には、ボルト締めによってケース９１に固定される。

第２シールドシェルＳ２は、図１および図４に示すように、金属製の筒状の部材であって、電線保持部７１の外周を覆うように装着される。

各内部導電部材１０は、図３に示すように、雌端子１１と、この雌端子１１に固着されている編組線３１の一部とが各第２キャビティ８２に収容され、編組線３１の残りの部分とＬ字端子２１とが装着室６２および収容空間５２の内部に収容されている。

各端子付き電線４０は、図４に示すように、電線４１とバレル部４５とが各第１キャビティ７２の内部に収容されている。また、第１キャビティ７２の開口部には第２リテーナＲ２が装着され、これにより、電線４１が抜け止めされている。接続部４３は、収容空間５２の内部に収容されている。

締結部２２と接続部４３とは、図３に示すように、互いのボルト挿通孔２４、４４の位置が合うように重ねられ、ボルトＢをボルト挿通孔２４、４４に挿通してナット５７にねじ付けることにより固定されている。これにより、内部導電部材１０と端子付き電線４０とが電気的に接続される。

上記のように、内部導電部材１０に柔軟性を有する編組線３１を用いたコネクタ１では、熱環境や通電に伴う発熱による各部材の熱膨張による変位を、編組線３１によって吸収することができる。

一方、編組線は一般に２５０Ｈｚ付近に固有振動数を有しており、自動車の走行時の振動に起因して、編組線が共振するおそれがある。編組線が共振すると、コネクタに備えられる端子と相手側端子とが摺動し、端子の摩耗等の不具合が生じることが懸念される。

そこで、本実施形態では、導電用素線３２と高減衰能素線３３とが編みこまれた編組線３１を用いることとしている。樹脂材は金属材と比べて振動エネルギーを減衰させる機能が大きく、編組線３１に導電用素線３２と共に高減衰能素線３３を編み込むことで、編組線３１が共振した際の応答倍率を低減させることができる。

以上のように本実施形態によれば、コネクタ１は、相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジング５０と、コネクタハウジング５０の内部に収容され、導電性材料により構成された雌端子１１およびＬ字端子２１と、雌端子１１とＬ字端子２１とを接続する編組線３１とを備える。編組線３１は、複数の素線３２、３３が編み込まれることにより構成され、複数の素線３２、３３が、導電性材料により構成された導電用素線３２を含むとともに、高減衰能材料により構成された高減衰能素線３３を含み、高減衰能材料がゴム、樹脂、または高減衰能金属であり、高減衰能金属が制振合金または鉄鋼材料である。

このような構成によれば、従来の編組線を用いる場合と比較して、編組線３１が共振した際の応答倍率を低減させることができ、編組線３１の共振による不具合を低減することができる。

また、コネクタ１は、車両に搭載される機器９０に接続される。上記のコネクタ１は、振動の影響を受けやすい機器９０に接続されるコネクタとして好適である。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、コネクタ１が、２つの内部導電部材１０を備えていたが、第１導電部材、第２導電部材および編組線の数は上記実施形態の限りではなく、コネクタの用途等に合わせて自由に設定することができる。

（２）上記実施形態では、第１導電部材が相手側端子と接続される雌端子１１であり、第２導電部材がＬ字端子２１であったが、第１導電部材および第２導電部材の構成は上記実施形態の限りではなく、例えば、第１導電部材が相手側端子と接続される雄端子であっても構わない。あるいは、第２導電部材が中継端子を介さずに直接に電線の芯線に接続されていても構わない。

（３）高減衰能金属は、導電性を有するので導電用素線として用いることもできる。すなわち、導電性素線と高減衰能素線との双方が高減衰能金属であっても構わない。この場合、導電性素線と高減衰能素線とは同種の高減衰能金属によって構成されていてもよく、別種の高減衰能金属によって構成されていても構わない。また、高減衰能素線がゴム製または樹脂製であり、導電用素線が高減衰能金属であっても構わない。

１…コネクタ
１０…コネクタハウジング
１１…雌端子（第１導電部材）
２１…Ｌ字端子（第２導電部材）
３１…編組線
３２…導電用素線
３３…高減衰能素線
９０…機器

Claims (2)

1. 相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングの内部に収容され、導電性材料により構成された第１導電部材および第２導電部材と、
   複数の素線が編み込まれることにより構成され、前記第１導電部材と前記第２導電部材とを接続する編組線とを備え、
   前記複数の素線が、導電性材料により構成された導電用素線を含むとともに、高減衰能材料により構成された高減衰能素線を含み、
   前記高減衰能材料がゴム、樹脂、または高減衰能金属であり、
   前記高減衰能金属が制振合金または鉄鋼材料である、コネクタ。
2. 車両に搭載される機器に接続される請求項１に記載のコネクタ。

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