WO2014175360A1

WO2014175360A1 - 電線のコネクタ構造

Info

Publication number: WO2014175360A1
Application number: PCT/JP2014/061495
Authority: WO
Inventors: 加藤　元; 貴晃宮島; 威印南
Original assignee: 矢崎総業株式会社
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2014-10-30
Also published as: US20160072211A1; DE112014002174T5; JP6009986B2; US9722340B2; CN105144503A; JP2014216153A

Abstract

　電線（１０）に接続する複数の端子（１３）と、端子に接続される外部部品を制御する電子部品（１４,２４）と、端子と電子部品を保持して収容するハウジング（１５）とを備えたコネクタ構造であって、各端子は、電線に接続される接続部（１３１）と、断面が円弧状に形成されて接続部から伸延する伸延部（１３２）を有し、ハウジングは、伸延部の断面が電子部品を包囲する略円形状に並ぶように、前記複数の端子及び電子部品を保持する構成とする。

Description

電線のコネクタ構造

　本発明は、電線の複数の導体を接続相手側機器に接続するためのコネクタ構造に関する。

　自動車等の車両には各種の電装品間に様々な電線が配索されている。電装品の中には、高電圧回路を形成する機器もあり、かかる高電圧回路には操作者や作業者の安全、機器の保護を図るための安全対策が施されている。例えば、高電圧回路に配索される電線のコネクタには、電線の端子に接続される外部部品（電装品の内蔵部品等）を制御するための電子部品を備えてなるものも知られている。特許文献１にはかかる電子部品としてインターロックを備えたコネクタ構造の一例が開示されている。

日本国特開２０１３－８５１３号公報

　電線を配索する際には該電線の導体に端子が接続され、該端子を介して電装品側（接続相手側機器）の端子等に対して電線が電気的に接続される。例えば、並列に配された複数の電線の各導体に平板状の端子（平タブ）や棒状の端子（丸ピン）を接続したコネクタでは、これら複数の端子が並列に配され、電装品側の端子等に臨んだ状態となる。したがって、このように並列配置された端子の上側や下側、横側などに電子部品を配した場合、端子の配列方向にコネクタの体格が大きくなるだけでなく、電子部品の配設スペース分だけさらにコネクタの体格が大きくなる。コネクタの体格が大きくなれば、製造コストや重量も増大してしまうため、コネクタの小型化による省スペース化、コスト低減、軽量化を図る上では問題となる。

　本発明はこれを踏まえてなされたものであり、その解決しようとする課題は、電線のコネクタ構造の小型化を図ることにある。

　上記課題を解決するため、本発明は、電線に接続する複数の端子と、前記端子に接続される外部部品を制御する電子部品と、前記端子と前記電子部品を保持して収容するハウジングとを備えたコネクタ構造であって、各端子は、前記電線に接続される接続部と、断面が円弧状に形成されて前記接続部から伸延する伸延部を有し、前記ハウジングは、前記伸延部の断面が前記電子部品を包囲する略円形状に並ぶように、前記複数の端子及び前記電子部品を保持することを特徴とする。

　これによれば、複数の端子の伸延部を断面が円弧状に形成し、これらの断面が略円形状を形成するように複数の端子が配されるため、これらの間に電子部品を配する空間を形成することができる。これにより、電子部品の配設空間を端子の上側や下側、横側などに別途確保する必要がないため、コネクタの小型化を図ることができる。また、各端子の伸延部を円弧状に形成しているため、端子の構成を簡素化させることが可能となり、加工コストや材料コスト等の低減、コネクタの軽量化を図ることができる。

　この場合、前記ハウジングは、各端子を前記伸延部の円弧状の軸心が同軸上になるように離隔して保持する保持部と、各端子の外周を包囲して収容する収容部を有し、前記保持部は、前記電子部品を内包して保持する構成とすることができる。

　本発明によれば、電線のコネクタ構造の小型化を図ることができる。

図１は、本発明の第一の実施形態に係るコネクタ構造の全体を示す斜視図である。図２は、図１に示すコネクタ構造を端子側から示す図である。図３は、図２の矢印Ａ２部分における縦断面を矢印方向から示す図である。図４は、本発明の第二の実施形態に係るコネクタ構造の全体を示す斜視図である。図５は、図４に示すコネクタ構造を端子側から示す図である。図６は、図５の矢印Ａ５部分における縦断面を矢印方向から示す図である。

　以下、本発明の電線のコネクタ構造について、添付図面を参照して説明する。本発明は、電線の複数の導体を接続相手側機器に電気的に接続して導通させるコネクタ構造に関するものであり、キャブタイヤケーブルのように複数の電線の各導体を接続相手側機器に接続する場合、同軸電線のように一本の電線の複数の導体を接続相手側機器に接続する場合、及びこれらの電線を混在させた場合のいずれも想定することができる。

　（第一の実施形態）
　図１～図３には、本発明の第一の実施形態に係るコネクタ構造を示す。図１は、コネクタ構造の全体を示す斜視図であり、図２は、図１に示すコネクタ構造を端子側から示す図である。図３は、図２の矢印Ａ２部分における縦断面を矢印方向から示す図である。

　図１～図３に示すように、本実施形態に係るコネクタ構造は、電線１０に接続される複数の端子１３と、端子１３に接続される外部部品を制御する電子部品１４と、複数の端子１３と電子部品１４を保持して収容するハウジング１５とを備えている。本実施形態では、導体１１が絶縁被覆１２で被覆されてなる二本の電線１０にそれぞれ一つずつ、二つの端子１３が接続されている。これら二本の電線１０は、保護シース１０２で被覆された一つのシールド導体（例えば、編組線）１０１で包囲され、各電線１０と端子１３との接続部分（以下、電線１０の端子接続部分という。）がシールド導体１０１で一括してシールドされている。なお、以下の説明においては、電線１０の伸延方向（図３においては、左右方向）に対して端子１３が接続される側（同、左側）を端末側、その反対側（同、右側）を基端側という。

　各端子１３は、導電性を有する板材でなり、絶縁被覆１２を剥離して導体１１が露出された部位（以下、端末部という。）１１０に接続される接続部１３１と、断面が円弧状に形成されて接続部１３１から伸延する伸延部１３２を有している。接続部１３１は、超音波溶着等により端末部１１０に接合され、電線１０と一体化されている。伸延部１３２は、電線１０の接続相手側機器（例えば、自動車に搭載された電装品など）に設けられた複数の端子部材の一つと接続される。本実施形態では一例として、同一の曲率を有する略半円筒状に各伸延部１３２を伸延させた構成としている。これにより、二つの端子１３は、それぞれの伸延部１３２を略半円筒状の軸心が同軸上になるよう配した場合、一組となって略円筒状をなすように対面させることができるようになっている。したがって、例えば、平板状の端子（平タブ）や棒状の端子（丸ピン）が二つ並列に配された場合のようにコネクタの体格を端子の配列方向に拡大させずに済む。また、各端子１３を円筒状などに形成する必要がなく、その構成を簡素化させることが可能となり、加工コストや材料コスト等の低減を図ることができる。

　電子部品１４は、端子１３に接続される外部部品を制御するための部品である。かかる外部部品としては、例えば電線１０（端子１３）と接続相手側機器との間で電気回路を形成する各種の部品を想定することができる。そして、このような外部部品を制御する電子部品１４として、本実施形態に係るコネクタ構造はインターロックを備えている。インターロック１４は、例えば２つのインターロック端子を有し、端子１３が接続相手側機器の端子部材と正常な嵌合状態に位置付けられた時に、接続相手側機器に設けられたショート端子で２つのインターロック端子が接続されて所定の回路（インターロック回路）を閉じた状態とするようになっている。一方、端子１３と接続相手側機器の端子部材が正常な嵌合状態に位置付けられていない場合、インターロック端子はショート端子と接続されず、インターロック回路は開いた状態のままとなる。したがって、インターロック回路が閉じていることを接続相手側機器に設けた検知手段等で検知することで、端子１３と接続相手側機器の端子部材が正常に嵌合（接続）されていること、つまりこれらを電気的に導通させることが可能な状態にあることを検知することができる。これに対し、インターロック回路が開いていることを検知した場合には、端子１３を接続相手側機器の端子部材に接続し直す等の対応をとることが可能となる。

　これらの端子１３及びインターロック１４は、ハウジング１５に保持されている。ハウジング１５は、二つの端子１３の各伸延部１３２の断面が互いにインターロック１４を包囲する略円形状に並ぶように、端子１３及びインターロック１４を保持している。すなわち、二つの伸延部１３２はハウジング１５により略半円筒状の軸心が同軸上になるように配され、これらの伸延部１３２を略円筒状に対面させることができる。このため、二つの伸延部１３２の間にインターロック１４を配するための空間を形成することが可能となる。

　ハウジング１５は、伸延部１３２をこのように対面させるように二つの端子１３を略半円筒状の軸心が同軸上になるよう離隔して保持するとともに、対面させた伸延部１３２の内側にインターロック１４を保持する保持部１５１と、保持部１５１で保持された端子１３（換言すれば、電線１０の端子接続部分）の外周を包囲して収容する収容部１５２を備えて構成されている。保持部１５１と収容部１５２は、図２に示すようにコネクタ構造を端子側から視たとき、略円形であって、二つの端子１３の伸延部１３２の軸心と同軸上に配されている。保持部１５１と収容部１５２の間には伸延部１３２を外部へ露出可能とする開口部１５ａが形成されている。

　保持部１５１は、開口部１５ａへ挿通されて外部へ露出された伸延部１３２をその伸延方向に沿って保持する。これにより、伸延部１３２は、接続相手側機器の端子部材と接続可能に位置付けられる。また、保持部１５１は、その中心部（保持した伸延部１３２の内側）にインターロック１４を外部へ臨ませた状態で内包して保持している。これにより、インターロック１４は、接続相手側機器のショート端子等と接続可能に位置付けられる。

　保持部１５１には、伸延部１３２に形成された係合孔１３２ａと係合可能な係合突起１５１ａが設けられている。係合突起１５１ａは、逃げ溝１５１ｂに沿って片持ち状に伸延する可撓アームに突設されている。端子１３をハウジング１５に保持して収容させる際、係合突起１５１ａは、伸延部１３２の内周面と当接して逃げ溝１５１ｂへ倒れるように弾性撓み変形しつつ、該内周面に沿って係合孔１３２ａまで移動した時に外側（拡径方向）へ広がるように弾性撓み復帰変形して係合孔１３２ａと係合される。この結果、端子１３は保持部１５１に位置決め保持され、かかる端子１３の外周側が収容部１５２で包囲される。これにより、ハウジング１５は、二つの端子１３を保持部１５１によって同軸上に配しつつ離隔するとともに、これらの端子１３を収容部１５２によって収容することができる。この場合、保持部１５１は、係合突起１５１ａが係合孔１３２ａと係合された時に伸延部１３２の先端部と当接して干渉する突起を設けた構成としてもよい。このような突起を設けることで、端子１３をハウジング１５に収容させる際、かかる突起に当接するまで伸延部１３２を保持部１５１に沿ってスライドさせれば、開口部１５ａから適正に露出された状態で伸延部１３２を位置決めすることが可能となる。

　なお、ハウジング１５に端子１３を収容させる際には、導体１１の端末部１１０に端子１３の接続部１３１を接続し、該端子１３の伸延部１３２を開口部１５ａへ挿通させた状態で、ハウジング１５と端子１３を相対移動させればよい。この場合、電線１０には、端子接続部分への基端側からの浸水を防止する密封部材（以下、シールラバーという。）１６が装着されている。シールラバー１６は、ゴムや樹脂等の弾性材で形成され、ホルダ部材（以下、シールラバーホルダという。）１７により保持されている。この場合、シールラバーホルダ１７は、シールラバー１６よりも電線１０の基端側（図３においては、右側）に装着され、該シールラバーホルダ１７の端末側（同、左側）にシールラバー１６を密着させることでシールラバー１６を位置決め保持している。これにより、シールラバー１６は、絶縁被覆１２と収容部１５２の間及び二本の電線１０の間に介在し、これらの間を密封している。同時に、シールラバー１６は、後述するシールドシェル１９の貫通孔１９ａをシールラバーホルダ１７とともに塞いでいる。なお、本実施形態では、シールラバーホルダ１７をシールラバー１６とは別体構成としているが、これらを一体成形した構成とすることも可能である。

　また、ハウジング１５には、電線１０の端子接続部分への端末側からの浸水を防止する密封部材（以下、パッキンという。）１８を装着するための装着溝１５ｂが形成されている。装着溝１５ｂに装着されたパッキン１８は、接続相手側機器の間口（図示しない）と収容部１５２との間に介在し、これらの間を密封する。この場合、パッキン１８は、回転防止片１８ａを有しており、回転防止片１８ａを装着溝１５ｂに形成された嵌入部１５ｃに嵌め入れて干渉させることで、ハウジング１５に対する回り止めが図られている。

　端子１３を収容したハウジング１５は、収容部１５２の外周がシールドシェル１９で包囲されている。シールドシェル１９は、二本の電線１０にそれぞれ挿通される貫通孔１９ａを有する底部１９１と、底部１９１から端末側へ伸延する筒状の壁部１９２と、壁部１９２から外側へ平坦状に延在する固定部１９３を有している。シールドシェル１９は、ハウジング１５に端子１３を収容する前に、端末側から二本の電線１０を底部１９１の貫通孔１９ａに予め挿通した状態にしておけばよい。ハウジング１５への端子１３の収容作業中は、導体１１の端末部１１０よりも基端側へシールドシェル１９を退避させておく。そして、導体１１へ端子１３を接続して該端子１３をハウジング１５に収容させた後、貫通孔１９ａに挿通した電線１０に沿ってシールドシェル１９を端末側へ移動させ、収容部１５２から外側へ平坦状に延在するように設けられたフランジ部１５２ａに壁部１９２の先端を突き当てて係合させればよい。これにより、シールドシェル１９を電線１０に対して位置決めすることができる。

　かかるシールドシェル１９は、保護シース１０２を剥離してシールド導体１０１が露出された部位（端末部）１０３と接続される。この場合、シールド導体１０１の端末部１０３が壁部１９２の外周に載置されるように配され、その外周に被冠されたリング部材（シールドリング）１９ｂで壁部１９２の外周に端末部１０３が圧着接続されている。そして、シールドシェル１９は、固定部１９３に穿孔された固定孔１９３ａに挿通された固定部材（ボルト等）９９で接続相手側機器の固定用部材（図示しない）に固定され、シールド導体１０１が接続相手側機器を介して接地されることで、電線１０のシールド処理を行っている。

　以上、本実施形態に係るコネクタ構造によれば、複数（一例として、二つ）の端子１３の伸延部１３２を円弧状（一例として、略半円筒状）に形成し、これらが略円筒状をなすように複数の端子１３を対向配置させるため、これらの間にインターロック１４を配する空間を形成することができる。これにより、インターロック１４の配設空間を端子１３の上側や下側、横側などに別途確保する必要がないため、コネクタの小型化を図ることができる。また、各端子１３の伸延部１３２を円弧状（一例として、略半円筒状）に形成しているため、端子１３の構成を簡素化させることが可能となり、加工コストや材料コスト等の低減、コネクタの軽量化を図ることができる。

　上述した第一の実施形態では、電子部品としてインターロック１４を設けた構成としているが、電子部品は端子に接続される外部部品を制御するための部品であればよく、インターロック１４以外の部品であっても構わない。例えば、電子部品としてヒューズを設けたコネクタ構造とした場合であっても、第一の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。以下、かかる構成に変更したコネクタ構造を本発明の第二の実施形態として説明する。なお、第二の実施形態において、上述した第一の実施形態と同一もしくは類似の構成部材については図面上で同一符号を付して説明を省略もしくは簡略し、以下では第一の実施形態との相違点について説明する。

　（第二の実施形態）
　図４～図６には、本発明の第二の実施形態に係るコネクタ構造を示す。図４は、コネクタ構造の全体を示す斜視図であり、図５は、図４に示すコネクタ構造を端子側から示す図である。図６は、図５の矢印Ａ５部分における縦断面を矢印方向から示す図である。

　図４～図６に示すように、本実施形態では、二本の電線１０にそれぞれ一つずつ、二つの端子２３が接続され、これらの端子２３は互いの伸延部１３２を同軸上に配した場合、一組となって略円筒状をなすように対面させることができるようになっている。これにより、これら二つの端子２３の間に電子部品（ヒューズ）２４を配する空間が形成され、かかる空間においてヒューズ２４がハウジング１５の保持部１５１で保持されている。

　二つの端子２３のうち、一方（図６においては上側）の端子２３ａは、接続部１３１と伸延部１３２に加えて、屈曲部１３３を有している。屈曲部１３３は、伸延部１３２とは反対側へ接続部１３１に連なって形成されており、ヒューズ２４と接続される。本実施形態では、ヒューズ２４に取り付けられたヒューズ端子２４ａを挟み込むクリップ状をなすように屈曲部１３３を形成しているが、ヒューズ２４（ヒューズ端子２４ａ）と接続することが可能であれば、屈曲部の形状はこれに限定されない。

　ヒューズ２４は、保持部１５１の中心部（伸延部１３２の内側）に内包状態で保持され、保持部１５１に形成された貫通孔１５１ｃに挿通したヒューズ端子２４ａが屈曲部１３３によって挟持されている。これにより、ヒューズ端子２４ａ及び端子２３（２３ａ）を介してヒューズ２４は電線１０と接続される。したがって、二本の電線１０の端子２３と接続相手側機器間に形成される回路にヒューズ２４を接続させることで、過電流が流れた場合に該回路を遮断して接続相手側機器の保護を図ることができる。すなわち、本実施形態ではヒューズ２４による保全機能がコネクタ構造に付加されている。

　このように配された二つの端子２３は、略半円筒状の軸心が同軸上に離隔されてヒューズ２４とともにハウジング１５に収容されている。なお、二つの端子２３は伸延部１３２を接続相手側機器の端子部材と接続可能に、ヒューズ２４はヒューズ端子２４ａとは反対側の接続部を接続相手側機器の内部回路等と接続可能にそれぞれ位置付けられている。また、絶縁被覆１２と収容部１５２の間及び二本の電線１０の間をシールラバー１６で密封するととともに、接続相手側機器の間口（図示しない）と端子収容部１４２との間をパッキン１８で密封し、電線１０の端子接続部分への浸水を防止していることは、第一の実施形態と同様である。

　端子２３を収容したハウジング１５は、収容部１５２の外周がシールドシェル１９で包囲され、かかるシールドシェル１９には、シールド導体１０１の端末部１０３がシールドリング１９ｂで圧着接続されている。この場合、壁部１９２には、ハウジング１５の収容部１５２に設けられた係合突起１５２ｂと係合可能な係合孔１９２ａが形成されている。係合突起１５２ｂは、逃げ溝１５２ｃに沿って片持ち状に伸延する可撓アームに突設されている。これにより、シールドシェル１９を収容部１５２の外周に基端側から嵌入し、係合突起１５２ｂを係合孔１９２ａと係合させることで、シールドシェル１９をハウジング１５、端的には電線１０に対して位置決め固定することができる。また、シールラバーホルダ１７の外周に形成された突条部１７ａと底部１９１を係合させることでも、シールドシェル１９の位置決めがなされている。

　ここで上述した第一の実施形態（図１～図３）及び第二の実施形態（図４～図６）では、二本の電線１０にそれぞれ一つずつ、二つの端子１３が接続された構成としているが、三本以上の電線にそれぞれ一つずつ、複数の端子が接続されたコネクタ構造とすることも可能である。例えば、三本の電線にそれぞれ一つずつ、三つの端子を接続してなるコネクタ構造において、各端子の伸延部を同一の曲率を有する円弧状に形成し、これらの伸延部を同一間隔（１２０°の位相差）で同軸上に配して略円筒状に並べた構成とすることができる。要するに、複数の端子の伸延部を断面が円弧状をなすように形成し、これらの伸延部が略円筒状（断面が略円形状）をなすように複数の端子を配することで、これらの間にインターロックやヒューズ等の電子部品を配する空間を形成することができれば、端子の数（換言すれば、電線の本数）は特に限定されず、任意に設定すればよい。

　ここで、上述した本発明に係る電線のコネクタ構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］、［２］に簡潔に纏めて列記する。

［１］　電線（１０）に接続する複数の端子（１３）と、前記端子に接続される外部部品を制御する電子部品（インターロック１４）と、前記端子と前記電子部品を保持して収容するハウジング（１５）とを備えたコネクタ構造であって、
　各端子は、前記電線に接続される接続部（１３１）と、断面が円弧状に形成されて前記接続部から伸延する伸延部（１３２）を有し、
　前記ハウジングは、前記伸延部の断面が前記電子部品を包囲する略円形状に並ぶように、前記複数の端子及び前記電子部品を保持する電線のコネクタ構造。
［２］　前記ハウジングは、各端子を前記伸延部の円弧状の軸心が同軸上になるように離隔して保持する保持部（１５１）と、各端子の外周を包囲して収容する収容部（１５２）を有し、
　前記保持部は、前記電子部品を内包して保持する［１］に記載の電線のコネクタ構造。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、2013年4月24日出願の日本特許出願（特願2013－91820）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明によれば、電線のコネクタ構造の小型化を図ることができる。この効果を奏する本発明は、電線の複数の導体を接続相手側機器に接続するためのコネクタ構造に関して有用である。

　１０　電線
　１３　端子
　１４　電子部品（インターロック）
　１５　ハウジング
　２４　電子部品（ヒューズ）
　１３１　接続部
　１３２　伸延部

Claims

　電線に接続する複数の端子と、前記端子に接続される外部部品を制御する電子部品と、前記端子と前記電子部品を保持して収容するハウジングとを備えたコネクタ構造であって、
　各端子は、前記電線に接続される接続部と、断面が円弧状に形成されて前記接続部から伸延する伸延部を有し、
　前記ハウジングは、前記伸延部の断面が前記電子部品を包囲する略円形状に並ぶように、前記複数の端子及び前記電子部品を保持する電線のコネクタ構造。
　前記ハウジングは、各端子を前記伸延部の円弧状の軸心が同軸上になるように離隔して保持する保持部と、各端子の外周を包囲して収容する収容部を有し、
　前記保持部は、前記電子部品を内包して保持する請求項１に記載の電線のコネクタ構造。