JP5233959B2

JP5233959B2 - 機器用コネクタ

Info

Publication number: JP5233959B2
Application number: JP2009254239A
Authority: JP
Inventors: 宏幸松岡; 大輔中川
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2029-11-05
Also published as: DE102010047503A1; CN102074842A; CN102074842B; US8187030B2; JP2011100611A; US20110104924A1; DE102010047503B4

Description

本発明は、機器のケースに取り付けられるコネクタに関する。

従来、電気自動車において金属製のケースに収容されたモータ等の機器に電源から延びる電線の末端に取り付けられた電線側コネクタを嵌合させるための機器用コネクタとして、例えば特許文献１に記載されたものが公知である。この機器用コネクタは、端子金具をインサート成形することによって形成された合成樹脂製のコネクタハウジングを備え、このコネクタハウジングをアルミダイキャスト製のシェルに装着して構成されている。この機器用コネクタは、ダイキャストシェルに設けた取付片をボルト締めすることで機器に取り付けられる。

特開２００９−３２５００号公報

ところが、従来の機器用コネクタでは、シェルがアルミダイキャスト製であるために十分な強度が得られるものの、製造コストが高くなるという問題がある。このため、近年、金属製の補強板を樹脂にインサート成形してコネクタハウジングを形成することで、強度面の仕様を低コストで満足できる構成が検討されている。

しかしながら、金属製の補強板と合成樹脂部材とをインサート成形することで一体化成形されたコネクタは、コネクタ本体を構成する合成樹脂部と金属製の補強板との熱膨張率の違いにより、例えばインサート成形後の冷却過程で、補強板よりも合成樹脂部が大きく収縮する。
その為、補強板の外周端部を覆う合成樹脂は補強板の両面側を覆う合成樹脂に引っ張られてクラックが生じるといった問題がある。
合成樹脂部にクラックが生じると、見栄えが悪くなるだけでなく、補強板と合成樹脂部との界面の密着性が低下して隙間が発生し、その隙間からコネクタ本体内に水が浸入するといったことが懸念される。
以上のことから、金属製の補強板がインサート成形された合成樹脂製のコネクタの実用化は、大形のタイプでは困難と考えられていた。

本願発明は上記事情に鑑みて完成されたものであって、補強板を覆う合成樹脂部に生じるクラックを防ぎ、金属製の補強板をインサート成形することで製造コストを抑えた機器用コネクタを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するための手段として本発明は、機器のケースに設けられたコネクタ取付部に取り付けられる機器用コネクタにおいて、前記コネクタ取付部に固定するための機器取付部及び端子金具挿通用の開口部を有する金属製の補強板と、前記補強板の両面側を覆うように合成樹脂をインサート成形してなるコネクタハウジングと、前記開口部を貫通した状態で前記コネクタハウジングに保持された端子金具とを備え、前記コネクタハウジングは、前記機器取付部の間に位置する部分において前記補強板の外周端面が露出するように成形されているところに特徴を有する。
このような構成の機器用コネクタによると、成形金型内でコネクタハウジングが冷却される際に補強板の両面側を覆う合成樹脂層が収縮しても、補強板の外周端面には合成樹脂部が存在しないから、その合成樹脂部が両側から引っ張られてクラックが発生するような現象が生じない。

本発明の実施の態様として、以下のような構成としてもよい。
前記コネクタハウジングには前記ケース側の面に前記端子金具をループ状に取り囲む無端環状のシール部材が設けられている。
このような構成にすると、機器のケースと機器用コネクタとの間から水が浸入することを防ぐことができる。
前記機器取付部は、前記補強板の外周縁部から突出する取付片に設けられている。
このような構成にすると、端子金具を挿通させる開口部を大きくすることで端子金具間のスペースを大きくしたり、端子金具の位置を容易に変更することができる。

前記補強板には、前記コネクタハウジングを構成する合成樹脂によって覆われる部分に前記合成樹脂が入り込んだアンカー溝が形成されている。
このような構成にすると、補強板を覆う合成樹脂はアンカー溝に入り込むことで収縮する方向に対して密着し、補強板を覆う合成樹脂の偏りを無くすことができ、他の合成樹脂部においてクラックが発生することを防ぐことができる。
前記補強板には、前記コネクタハウジングを構成する合成樹脂によって覆われる部分に前記補強板の両面側の合成樹脂層を連結するための連結孔が形成されている。
このような構成にすると、補強板を覆う合成樹脂が連結孔に入り込むことで収縮する方向に対して密着し、補強板を覆う合成樹脂の偏りを無くすことができ、他の合成樹脂部においてクラックが発生することを防ぐことができる。

本発明によれば、補強板の外周端面を覆う合成樹脂部に生じるクラックを防ぎ、金属製の補強板をインサート成形することで製造コストを抑えた機器用コネクタを提供することができる。

本発明の実施形態１に係る機器用コネクタの正面図同平面図同背面図同側面図図１のＶ−Ｖ線断面図図２のＶＩ−ＶＩ線断面図インサート成形される前の状態を示す補強板の正面図実施形態２に係る機器用コネクタの正面図同平面図同側面図図８のＸＩ−ＸＩ線断面図図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図インサート成形される前の状態を示す補強板の正面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１乃至図７によって説明する。
この実施形態１では機器のケースに設けられたコネクタ取付部（図示せず）に取り付けられる機器用コネクタを例示している。尚、以下の機器用コネクタにおいて相手方コネクタ側を前方、機器のケースに設けられたコネクタ取付部側を後方として説明する。

機器用コネクタは図１乃至図６に示すように前方向に延びる略直方体状を成すハウジング本体１０と、ハウジング本体１０の後方の外周から外側に延びるフランジ部１１と、フランジ部１１の後方面から後方向に延びて機器のケースに設けられたコネクタ取付孔（図示せず）に収容される機器側ハウジング部１２とを備えている。そして、ここで示されるハウジング本体１０と、フランジ部１１と、機器側ハウジング部１２とが合成樹脂製のコネクタハウジングに相当する。

ハウジング本体１０にはその長手方向の側面の一方に開口され電線の末端に取り付けられた電線側コネクタ（図示せず）を嵌合させる嵌合部１３とハウジング本体１０の突出面に開口された作業孔１４とが形成されている。ハウジング本体１０の内部には機器側ハウジング部１２まで延びる三本の端子金具１５がハウジング本体１０の側面より嵌合部１３側に延びた状態で横並びに保持され、その先端部には第一ボルト孔１５Ｂを有し電線側コネクタの端子（図示せず）と接続される電線側接続部１５Ａが形成されている。そして、ハウジング本体１０には電線側接続部１５Ａのフランジ部１１側の面に第一ボルト孔１５Ｂと連なる第一ナット１６が取り付けられ、作業孔１４からボルト接続ができるようになっている。

フランジ部１１はインサート成形によって金属製の補強板３０が両面側を合成樹脂で覆われる状態に合成樹脂部材と一体に形成されている。
補強板３０は図７に示すように、プレスによって打ち抜き形成した台形板状をなし、端子金具１５を挿通する開口部３１と嵌合検知端子挿通用の補助開口部３２が形成されている。開口部３１は長手方向に延びる略長方形状をなし、補強板３０の略中央部に位置している。補助開口部３２は開口部３１に隣接し補強板３０の長手方向短辺側の位置に開口部３１の約１／３幅の大きさの略長方形状に設定されている。
機器用コネクタ内に保持されている端子金具１５はこの開口部３１を抜けてハウジング本体１０と機器側ハウジング部１２との間を連絡している。

フランジ部１１の後方面側には、ハウジング本体１０とはやや横方向にずれた位置に後方向に真っ直ぐ延びた機器側ハウジング部１２と、機器用コネクタを機器のケース(図示せず)に取り付ける際の位置決めを行う位置決めピン３３と、機器側ハウジング部１２からやや離れた位置に後方向に延びる補助ハウジング１７とが形成されている。その為、ハウジング本体１０と機器側ハウジング部１２とを連絡する端子金具１５は機器側ハウジング部１２内において屈曲した状態で保持されている。

機器側ハウジング部１２にはフランジ部１１から後方に延びる三本の端子金具１５が二等辺三角形状を成す配置に保持され、先端部には第二ボルト孔１５Ｄを有し機器側の端子（図示せず）とボルト接続される機器側接続部１５Ｃが形成されている。そして、機器側ハウジング部１２には第二ボルト孔１５Ｄと連なる第二ナット１８が取り付けられている。
位置決めピン３３はフランジ部１１の両端部の二箇所から後方向に向かってやや細くなった円柱状をなした状態に形成されている。
補助ハウジング１７はフランジ部１１を介して前方向にも延びており、補助ハウジング１７内にはフランジ部１１の補助開口部３２を貫通する嵌合検知用端子１７Ａが保持されている。

さて、フランジ部１１にはその後方面側にフランジ部１１の外周縁部より突出した突起部１９と、フランジ部１１の外周縁部に沿ってループする取付溝２０と、外周端面より突出する取付片３４とが形成されている。
突起部１９はフランジ部１１の外周縁部よりやや内側の位置に間隔をあけて計八箇所に形成され、その先端は中心に向かって細くなる形状を成している。取付溝２０は突起部１９の外側に位置し、取付溝２０にはシール部材２１が取り付けれられている。シール部材２１には突起部１９と対応する位置に取付孔２１Ｂを有するフランジ側取付部２１Ａが形成され、機器側コネクタはシール部材２１の取付孔２１Ｂにフランジ部１１の突起部１９を挿入することでシール部材２１をフランジ部１１の取付溝２０に装着している。

取付片３４はフランジ部１１のほぼ四隅の位置にフランジ部１１内に位置する補強板３０から延びて金属面を露出した状態に形成され、その取付片３４にはボルト貫通孔３４Ｂを有する機器取付部３４Ａが形成されている。
四隅に設けられた取付片３４の間に位置するフランジ部１１の外周端面は補強板３０が露出する状態に形成され、補強板３０の両面を覆う合成樹脂の外周端面は補強板３０の外周端面とほぼ同一面上の形態に形成されている。
そして、合成樹脂に覆われた部分の補強板３０にはその両側の表面に網目状に切欠いたアンカー溝３５が形成され、補強板３０の内周及び外周の縁部よりやや離れた位置には補強板３０を貫通した連結孔３６が形成されている。

本実施形態の機器用コネクタは以上のような構成であって、インサート成形時の合成樹脂部材が固化する際の収縮変形に関して説明する。
機器用コネクタを構成する補強板３０を覆う合成樹脂部はインサート成形時の冷却による固化の際に熱膨張率の関係から金属製の補強板３０に比べて収縮が大きくなる。その為、補強板３０を覆う面積が大きく、合成樹脂の厚みが厚い合成樹脂部分ではより大きく合成樹脂部が収縮する。この為、補強板３０の両面側を覆う合成樹脂部は面積が広く、全体的に収縮する量が多くなり、合成樹脂部の外周縁部はハウジング本体１０及び機器側ハウジング部１２方向に向かって引っ張られる。しかしながら、フランジ部１１の外周端面は合成樹脂によって覆われておらず、収縮によって過剰な負担が及ぶ合成樹脂部が存在しないことから、その合成樹脂部が両面側から引っ張られてクラックが発生するような現象が生じない。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図８乃至図１３によって説明する。
実施形態２の機器用コネクタは、上述した実施形態１と同様の作用効果を奏すると共に、実施形態１と同様、機器のケースに設けられたコネクタ取付部（図示せず）に取り付けられる。
実施形態２の機器用コネクタは、図８乃至図１２に示すように、フランジ部１１の形状が略長方形をなし、機器側ハウジング部１２がハウジング本体１０の真後ろに形成されている。また、ハウジング本体１０は嵌合部１３と作業孔１４との位置が入れ替わった状態に構成され、その内部に位置する端子金具１５は前方に真っ直ぐ伸びた状態に保持されている。

一方、機器側ハウジング部１２の内部に保持されている三本の端子金具１５は横並びに配されている。このため、ハウジング本体１０と機器側ハウジング部１２を連絡する端子金具１５は機器側ハウジング部１２内で僅かに屈曲した状態を成しているが、同一面上に延びた状態に成形されている。
また、フランジ部１１を介して前後方向に延びる補助ハウジング１７はフランジ部１１の前方側の面と後方側の面とでやや横方向ずれて形成され、補助ハウジング１７に保持されている嵌合検知用端子１７Ａもそれに合わせて補助ハウジング１７内で屈曲されている。

フランジ部１１内に位置する補強板３０はフランジ部１１と同様、略長方形状の板状をなしている。そして、補強板３０に形成された端子挿通用の開口部３１は細長い略長方形をなし、補強板３０の略中央位置に設けられている。また、補助開口部３２は開口部３１と横並びに設けられている。その他は、前記実施形態１とほぼ同じ構成となっている。

実施形態２は実施形態１と同様、補強板３０の両面側を覆う合成樹脂部はインサート成形後の冷却過程において熱膨張率の関係からフランジ部１１の外周縁部に位置する合成樹脂部をハウジング本体１０及び機器側ハウジング部１２方向に引っ張る。しかしながら、フランジ部１１の外周端面は合成樹脂に覆われておらず、収縮によって過剰な負担が及ぶ合成樹脂部はなく、クラックが生じることはない。

＜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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では、端子挿通用の開口部３１は補強板３０の内周縁が閉じたループ状を成す孔として構成したが、本発明はこのような態様に制限されるものではなく、開口部３１が開いた状態に開口された開口部として構成してもよい。
（２）本実施形態では、端子金具１５はボルトによって接続する構成としたが、本発明はこのような態様に制限されるものではなく、例えば電線側コネクタに設けた雌型端子金具と嵌合される雄型端子金具によって構成してもよい。

（３）本実施形態では、連結孔３６は内周及び外周縁部に形成されている構成としたが、本発明はこのような態様に制限されるものではなく、本発明は、例えば、連結孔３６が補強板３０の内周縁部のみもしくは外周縁部のみ、更にはその他複数箇所に形成された構成としてもよく、連結孔を形成しない構成としてもよい。
（４）本実施形態では、嵌合検知用端子１７Ａを装着した構成としたが、本発明はこのような態様に制限されるものではなく、例えば、嵌合検知用端子１７Ａを有しないコネクタにも適用することができる。

（５）本実施形態では、補強板３０の両面側に網目状のアンカー溝３５を形成する構成としたが、本発明はこのような態様に制限されるものではなく、例えば、補強板３０の両面側にストライプ状や破線状のアンカー溝を形成する構成としてもよく、アンカー溝を形成しない構成としてもよい。
（６）本実施形態では、補強板３０の外周端面が全周にわたって合成樹脂より露出した構成としたが、本発明はこのような態様に制限されるものではなく、例えば、合成樹脂の収縮の影響が少なく補強板の外周端面の一部が合成樹脂によって被覆されていてもよい。

１０：ハウジング本体
１１：フランジ部
１２：機器側ハウジング部
１５：端子金具
２１：シール部材
３０：補強板
３１：開口部
３４：取付片
３４Ａ：機器取付部
３５：アンカー溝
３６：連結孔

Claims

機器のケースに設けられたコネクタ取付部に取り付けられる機器用コネクタにおいて、前記コネクタ取付部に固定するための機器取付部及び端子金具挿通用の開口部を有する金属製の補強板と、前記補強板の両面側を覆うように合成樹脂をインサート成形してなるコネクタハウジングと、前記開口部を貫通した状態で前記コネクタハウジングに保持された端子金具とを備え、
前記コネクタハウジングは、前記機器取付部の間に位置する部分において前記補強板の外周端面が露出するように成形されていることを特徴とする機器用コネクタ。
前記コネクタハウジングには前記ケース側の面に前記端子金具をループ状に取り囲む無端環状のシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の機器用コネクタ。
前記機器取付部は、前記補強板の外周縁部から突出する取付片に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の機器用コネクタ。
前記補強板には、前記コネクタハウジングを構成する合成樹脂によって覆われる部分に前記合成樹脂が入り込んだアンカー溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の機器用コネクタ。
前記補強板には、前記コネクタハウジングを構成する合成樹脂によって覆われる部分に前記補強板の両面側の合成樹脂層を連結するための連結孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の機器用コネクタ。