JP3947093B2 - 機器用コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車のインバータ装置やモータ等の機器に取り付けられる機器用コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車のインバータ装置やモータ等の機器に取り付けられる機器用コネクタとして、従来、機器のケースの外壁に取付孔を形成するとともに、ケースの内部に機器側端子を設け、複数本の電線に接続した電線側金具を１つのハウジングに保持させ、このハウジングを取付孔に嵌合させることで各電線側端子を機器側端子に接続するようにしたものがある。このコネクタでは、ケース内を防水するために、取付孔の内周とハウジングの外周との間にシール部材を設けている。（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１６１８９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のコネクタでは、３極の端子を三角形なすように配置するとともに、電線側端子を保持するハウジングの外周を真円状に成形し、この真円状のハウジングの外周に円環形をないシール部材を外嵌する構造となっている。
【０００５】
このように端子を三角形配置にした場合、端子を配置するためには幅と高さの両方向においてある程度のスペースを確保しなければならないが、機器や他の周辺部品のレイアウトなどに起因する制約により、機器側端子を横並びに配置することを余儀なくされることも考えられる。この場合、電線側端子も横並びの配置となることから、これに合わせてハウジングも全体として横長の楕円形、長円形、略長方形などの非円形状に成形されることになり、このハウジングの外周に装着されるシール部材も同様に非円形状となる。
【０００６】
ところが、ハウジングの外周及びシール部材を非円形にした場合には、シール部材がハウジングに対して周方向に位置ずれしていると、シール部材の一部がハウジングの外周から浮き上がったり、過度に引き延ばされたりする虞がある。このような状態でシール部材が装着されていると、取付孔にハウジングを嵌合したときに、ハウジングの外周及び取付孔の内周に対してシール部材の密着状態（シール部材の弾性撓み状態）が周方向において均一にならず、シール機能の信頼性の低下が懸念される。
【０００７】
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、機器の取付孔とハウジングとの嵌合部分を確実に防水することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、電線に接続された複数の電線側端子をハウジングに保持させ、機器のケースに開口させた取付孔に前記ハウジングを嵌合させることで、前記電線側端子を前記ケース内の機器側端子に接続するとともに、前記ハウジングの外周と前記取付孔の内周との間をリング状のシール部材によって防水するようにした機器用コネクタであって、
前記ハウジングの外周には、前記シール部材が装着される周方向のシール溝と、前記シール溝の開口縁のうち後側の縁部を後方へ方形に切欠した凹形態の規制部とが形成され、前記シール部材には、後方へ突出する形態であって、前記ハウジングの外周に露出した形態で前記規制部に嵌合される係止部が形成され、前記係止部と前記規制部との嵌合により、前記シール部材を前記ハウジング及び前記シール溝に対して周方向に位置決めされている構成とした。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
ハウジングの外周形状、取付孔の内周形状及びシール部材が楕円形などの非円形をなす場合でも、係止部と規制部との係止によってシール部材の周方向への遊動が規制され、シール部材は周方向において位置決めされる。この位置決めにより、シール部材がハウジングの外周又は取付孔の内周に対して位置決めされ、シール部材による防水機能が確実に発揮される。
【００１１】
また、規制部をハウジングの外面に露出した形態で形成するとともにシール部材をハウジングの外周に装着されているので、取付孔にハウジングを嵌合する前に、規制部と係止部との係止状態を目視によって確認することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図４を参照して説明する。
本実施形態の機器用コネクタＡはシールド電線２０（本発明の構成要件である電線）を機器１０（例えば、電気自動車のインバータ装置等）に接続するためのものである。
【００１３】
機器１０は、導電性材料からなるシールドケース１１（本発明の構成要件であるケース）内に機器本体１２を収容したものであり、シールドケース１１の側壁には、横長の略楕円形をなす取付孔１３が貫通して形成されているとともに、取付孔１３の上方位置に左右一対の袋小路状（シールドケース１１の内面に開口していない形態）の雌ネジ孔１４が形成されている。シールドケース１１の内部には、機器本体１２から延出された機器側端子１５が待ち受けており、この機器側端子１５には上下に貫通するボルト孔１５Ｈが形成されている。
【００１４】
本実施形態の機器用コネクタＡは、ハウジング５０、電線側端子４０及び接続部材３０を備えて構成されている。尚、本実施形態において前後方向については、図２〜図４における左側を前側ということにする。また、前後方向と軸方向とは同義で用いる。
機器用コネクタＡはシールド電線２０の前端部に接続される。シールド電線２０は、複数の金属細線からなる導体２１を、絶縁性合成樹脂材料からなる筒状のコア２２で包囲するとともに、そのコア２２の外周に沿って編組線からなる筒状のシールド層２３を配し、さらに、このシールド層２３を絶縁性の合成樹脂材料からなるシース２４で包囲した構成になる。シールド電線２０の前端部においては、シース２４が大きく剥き取られてシース２４の前端縁からコア２２とシールド層２３が露出して突出され、さらに、そのコア２２の前端部が剥き取られてそのコア２２の前端縁から導体２１が露出した状態で突出されている。
【００１５】
シース２４の前端部には導電性のスリーブ２５が外嵌されており、このスリーブ２５の略前半部分には、シース２４の前端から露出されているシールド層２３が後方へ折り返された状態で外嵌され、さらに、この折り返されたシールド層２３には、金属製のカシメ筒２６がカシメ付けにより固着されている。このカシメ筒２６により、スリーブ２５とシールド層２３がシース２４の前端部に対して遊動規制された状態で固定されている。
【００１６】
また、スリーブ２５の略後半部分には、接続部材３０が導通可能に取り付けられている。接続部材３０は、導電性材料（金属又は導電性樹脂）からなり、軸線をシールド電線２０と平行に向けて左右に並んだ円形をなす３つの筒部３１と、シールド電線２０の軸方向と直交する平板状をなす１枚の板部３２とを一体成形したものであり、各筒部３１は板部３２を貫通して前後に突出する形態となっている。板部３２には、各筒部３１の外周に沿って周方向に間隔を空けた複数の樹脂流通孔３３が前後に貫通して形成されている。板部３２の左右両端部には上方へ突出する一対の固定部３４が形成され、固定部３４にはボルト孔３４Ｈが形成されている。
【００１７】
かかる接続部材３０の各筒部３１には、夫々、シールド電線２０が貫通され、筒部３１がスリーブ２５に対して軸方向及び径方向への遊動を規制された状態で外嵌されるとともに導通可能に接続されている。これにより、シールド電線２０と接続部材３０とが一体的に組み付けられるとともに、シールド層２３と接続部材３０とがスリーブ２５を介して導通可能に接続されている。
電線側端子４０は、所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工することで全体として前後方向に細長い形状に成形されている。電線側端子４０の略前半部分は、水平な平板状をなすとともにボルト孔４１Ｈの形成された機器接続部４１とされ、略後半部分はオープンバレル状をなす電線接続部４２とされている。かかる電線側端子４０は、上記シールド電線２０の導体２１に対し電線接続部４２をカシメ付けることで圧着により接続されている。接続状態では、シールド電線２０の前端部から電線側端子４０が前方へほぼ一直線状に延出する形態となる。
【００１８】
ハウジング５０は、樹脂モールドにより、シールド電線２０の前端部（接続部材３０とシールド層２３との接続部分）及び電線側端子４０の後端部（シールド電線２０の導体２１と電線側端子４０との圧着部分）に対してこれらを全周に亘って隙間なく包囲する形態で一体化されたものであり、１つのハウジング５０に３つの電線側端子４０が横並びに保持されている。また、ハウジング５０の外周からは接続部材３０の板部３２及びその固定部３４が全周に亘って露出（突出）されている。
【００１９】
かかるハウジング５０は、取付孔１３に対応する形状、即ち横長の略楕円形をなしており、その外周における前端部（接続部材３０の板部３２よりも前方領域）には、周方向のシール溝５１が全周に亘って連続して形成されている。また、ハウジング５０の外周における上面領域には、シール溝５１の開口縁のうち後側の縁部を後方へ方形に切欠した凹形態の規制部５２が左右一対形成されている。この一対の規制部５２の位置は左右方向において対称とされ、また、この２つの規制部５２の形状及び寸法は互いに同一とされている。
【００２０】
かかるシール溝５１には、ハウジング５０及び取付孔１３と概ね相似系のリング状をなすゴム製のシール部材５５が装着されている。このシール部材５５の断面形状は概ね円形をなし、内周側の部分がシール溝５１の溝底面に弾性接触するとともに、外周側の部分が取付孔１３の内周面に弾性接触するようになっている。このシール部材５５には、上記ハウジング５０の規制部５２に係止される係止部５６が左右一対形成されている。この係止部５６は、規制部５２に対して隙間なく嵌合するように方形をなし、後方へ突出されている。また、２つの係止部５６の位置については、左右方向において規制部５２と対応するように配置されている。また、この係止部５６の厚さ（径方向の寸法）はシール部材５５よりも小さく、自由状態（シール部材５５が弾性変形していない状態）においてシール部材５５の最も外周側の面は係止部５６の外面よりも外側に位置するともに、最も内周側の面は係止部５６の内面よりも内側に位置する。
【００２１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
機器用コネクタＡの製造に際しては、シールド電線２０にスリーブ２５を外嵌してその上にシールド層２３を折り返して重ね合わせ、さらにそのシールド層２３の外嵌したカシメ筒２６をプレスによりカシメ加工することで、シールド層２３とスリーブ２５とを接続する。また、このシールド電線２０の導体２１には電線側端子４０を接続しておき、スリーブ２５を接続部材３０の筒部３１に内嵌してシールド層２３と接続部材３０とを接続させる。
【００２２】
この後、上記した電線側端子４０、シールド電線２０及び接続部材３０をモールド金型（図示せず）にセットしてハウジング５０をモールド成形する。モールド成形されたハウジング５０は、電線側端子４０、シールド電線２０及び接続部材３０に対しこれらを包囲するように一体化される。これをモールド金型から取り出した後、ハウジング５０のシール溝５１にシール部材５５を装着する。
シール溝５１にシール部材５５を装着する際には、シール溝５１とシール部材５５が非円形、即ち横長の略楕円形をなすため、シール溝５１に対してシール部材５５の周方向の位置にずれがあると、部分的にシール部材５５がシール溝５１から浮き上がったりする等の不具合が生じることが懸念される。しかしながら本実施形態においては、シール溝５１に周方向と交差する方向に凹んだ形態の規制部５２を形成するとともに、シール部材５５には周方向と交差する方向に突出した係止部５６を形成し、この規制部５２と係止部５６とを嵌合させることにより、シール部材５５をシール溝５１に対して周方向に位置決めすることができるようになっている。したがって、ハウジング５０が取付孔１３に嵌合されていない状態において、シール部材５５が部分的にシール溝５１から浮き上がったり、部分的に引き伸ばされたりする等の不具合はなく、シール部材５５はシール溝５１（ハウジング５０）に対して正しく装着される。
【００２３】
一方、ハウジング５０の外周における接続部材３０の板部３２よりも後方の領域には、上下一対の半割部材を筒状に合体させたカバー５７が装着され、更に、カバー５７の後端部には、コルゲートチューブ５８の前端部が嵌合されている。カバー５７内及びコルゲートチューブ５８内にはハウジング５０の後端面から導出された３本のシールド電線２０が束ねられた状態で収容される。以上により、機器用コネクタＡの製造が完了する。
【００２４】
製造された機器用コネクタＡは、機器１０に取り付けられる。取付けに際しては、電線側端子４０の機器接続部４１を先に向けて機器用コネクタＡをシールドケース１１の外側から取付孔１３に差し込み、シールドケース１１の外面に板部３２の固定部３４を当接させてそのボルト孔３４Ｈをシールドケース１１の雌ネジ孔１４に対応させるとともに、機器接続部４１をシールドケース１１内の機器側端子１５に重ね合わせて双方のボルト孔１５Ｈ，４１Ｈ同士を対応させ、両ボルト孔１５Ｈ，４１Ｈに貫通させたボルト１６をナット１７に螺合して締め付けることにより、両端子１５，４０が接続される。また、板部３２のボルト孔３４Ｈに差し込んだボルト３６を雌ネジ孔１４に螺合することにより接続部材３０がシールドケース１１に対して導通可能に固定される。また、この接続部材３０を介して、ハウジング５０、シールド電線２０及び電線側端子４０もシールドケース１１に固定される。
【００２５】
固定されたハウジング５０の外周と取付孔１３の内周との隙間はシール部材５５によって液密状にシールされる。ここで、シール部材５５は規制部５２と係止部５６との嵌合によりハウジング５０に対して周方向に正しく位置決めされているので、シール部材５５は全周に亘って均等に弾性変形し、ひいては、周方向において均一なシール性能が得られる。以上により、シールド電線２０が機器１０に取り付けられる。
【００２６】
上述のように本実施形態おいては、ハウジング５０の外周形状、取付孔１３の内周形状及びシール部材５５が略楕円形、つまり非円形をなしているのであるが、シール部材５５に形成した係止部５６とハウジング５０に形成した規制部５２とを嵌合させることにより、シール部材５５をハウジング５０に対して周方向に位置決めするとともに、ハウジング５０に対するシール部材５５の周方向への遊動を規制するようになっているので、シール部材５５による防水機能を確実に発揮させることができる。
【００２７】
また、シール部材５５をハウジング５０の外周に装着するとともに、規制部５２と係止部５６との嵌合をハウジング５０の外面に露出した形態で行わせるようにしたので、取付孔１３にハウジング５０を嵌合する前に、規制部５２と係止部５６との係止状態を目視によって確認することができる。
［他の実施形態］
本発明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、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２８】
（１）上記実施形態ではシール部材をハウジングの外周に装着するようにしたが、本発明の参考例として、シール部材を取付孔の内周に装着してもよい。この場合、シール部材の係止部を係止させる規制部は取付孔に形成される。
（２）上記実施形態ではハウジングの外周形状及び取付孔の内周形状を略楕円形としたが、本発明によれば、長円形や角を弧状にした略方形などの楕円形以外の形状としてもよい。
【００２９】
（３）上記実施形態では規制部と係止部との係止を目視可能な形態としたが、本発明の参考例として、係止部をシール部材の内周側に設け、目視確認できない係止形態としてもよい。この場合、規制部と係止部との凹凸による係止構造がシール部材の内側の隠れるので、美観に優れる。
（４）上記実施形態では規制部を凹状にするとともに係止部を凸状としたが、本発明の参考例として、規制部を凸状にするとともに係止部を凹状としてもよい。また、規制部として凸状のものと凹状のものを設けるとともに係止部として凹状のものと凸状のものを設けてもよい。
【００３０】
（５）上記実施形態では端子金具をハウジングに対してモールド成形によって一体化させたが、本発明は、ハウジング内にキャビティを形成し、そのキャビティ内に端子金具を挿入する機器用コネクタにも適用することができる。
（６）上記実施形態では１つのハウジングに複数の端子金具を保持させたが、本発明は、１つのハウジングに１つの端子金具を保持させる機器用コネクタにも適用することができる。
【００３１】
（７）上記実施形態ではシールド機能を備えた機器用コネクタについて説明したが、本発明は、シールド機能を有しない機器用コネクタにも適用することができる。
（８）上記実施形態ではシールド層を備えたシールド電線の端末に電線側端子を接続するようにしたが、本発明は、シールド層を有しない非シールド電線の端末に電線側端子を接続し、複数の非シールド電線を１つの筒状シールド部材で包囲する場合にも適用することができる。
【００３２】
（９）上記実施形態では規制部をハウジングの上面側のみに配したが、本発明によれば、規制部はハウジングの下面側のみに形成してもよく、上下両面に形成してもよい。
（１０）上記実施形態では規制部を２つ設けたが、本発明によれば、規制部の数は１つでもよく、３以上でもよい。
（１１）上記実施形態では規制部を左右対称の配置としたが、本発明によれば、２つの規制部を左右非対称の配置としてもよい。
【００３３】
（１２）上記実施形態では２つの規制部の形状及び寸法を同一としたが、本発明によれば、２つ以上の規制部を設けた場合においてそれらの形状と寸法が互いに異なるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の機器用コネクタの斜視図
【図２】平面図
【図３】機器用コネクタを機器に取り付けた状態の断面図
【図４】図３の部分拡大断面図
【符号の説明】
Ａ…機器用コネクタ
１０…機器
１１…シールドケース（ケース）
１３…取付孔
１５…機器側端子
４０…電線側端子
５０…ハウジング
５２…規制部
５５…シール部材
５６…係止部

Claims (1)

1. 電線に接続された複数の電線側端子をハウジングに保持させ、機器のケースに開口させた取付孔に前記ハウジングを嵌合させることで、前記電線側端子を前記ケース内の機器側端子に接続するとともに、前記ハウジングの外周と前記取付孔の内周との間をリング状のシール部材によって防水するようにした機器用コネクタであって、
   前記ハウジングの外周には、前記シール部材が装着される周方向のシール溝と、前記シール溝の開口縁のうち後側の縁部を後方へ方形に切欠した凹形態の規制部とが形成され、
   前記シール部材には、後方へ突出する形態であって、前記ハウジングの外周に露出した形態で前記規制部に嵌合される係止部が形成され、
   前記係止部と前記規制部との嵌合により、前記シール部材を前記ハウジング及び前記シール溝に対して周方向に位置決めされていることを特徴とする機器用コネクタ。

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