JP6550096B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関する。

例えば、モータ、バッテリあるいはインバータ等の機器に接続されるコネクタは、機器のケースに形成された取付孔へ挿し込まれ、フランジ部をネジで締結することでケースに固定される（例えば、特許文献１参照）。このコネクタには、取付孔に挿し込まれる部分にシール部材が設けられ、このシール部材によって取付箇所をシールしてケース内への水や油の浸入を防止する。

特開２０１４−１６０５８９号公報

ところで、コネクタが組付けられるケースは、シール部材によってケース内への水や油の浸入を防止できるが、取付孔におけるシール部材よりもケースの外部側の隙間に入り込んだ水分によってケースが腐食するおそれがあった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケースへの組付け箇所におけるシール性が高められたコネクタを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 金属製のケースに形成された縁部に面取り部を有する取付孔へ嵌め込まれる筒状のハウジングと、
前記ハウジングの外周に形成され、前記ケースの外面に当接されるフランジ部と、
前記ハウジングと前記フランジ部との隅部に形成されたテーパ部と、
前記ハウジングにおける前記フランジ部よりも前記取付孔への挿入方向の前方側に装着されて前記ハウジングの外周面と前記取付孔の内周面とに密着してシールする環状のシール部材と、
前記シール部材における前記挿入方向の後方側に設けられて前記フランジ部に当接するリップ部と、
を有し、
前記面取り部に対して、前記リップ部の外周面及び内周面と前記テーパ部が平行に形成されている
ことを特徴とするコネクタ。
（２） 前記ハウジングは、導電性を有する金属材料から形成され、
前記ハウジングには、導体の周囲に内部被覆、シールド層及び外部被覆が順に設けられたシールド電線の端部が接続されるとともに、前記シールド層が導通される
ことを特徴とする（１）に記載のコネクタ。
（３） 前記テーパ部及び前記リップ部には、互いに凹凸嵌合する凹部及び凸部の少なくとも一方が、周方向に間隔をあけて形成されている
ことを特徴とする（１）または（２）に記載のコネクタ。

上記（１）の構成のコネクタによれば、ハウジングの外周面と取付孔の内周面とに密着してシールする環状のシール部材の挿入方向の後方側に、フランジ部に当接するリップ部が設けられている。このシール部材のリップ部は、取付孔へハウジングが嵌め込まれることで、取付孔におけるシール部材によるシール箇所よりも挿入方向の後方側の縁部に隙間なく入り込んだ状態となる。これにより、取付孔におけるシール部材によるシール箇所よりも挿入方向の後方側へのシール性を高め、ケースの耐食性を高めることができる。
また、リップ部は、外周面及び内周面が、取付孔の面取り部と平行に形成され、さらに、ハウジングとフランジ部との隅部に形成したテーパ部が取付孔の面取り部と平行に形成されている。このことから、ケースへの組付け時にフランジ部によってリップ部が押圧された際に、リップ部が面取り部及びテーパ部に均等な面圧で密着する。これにより、ケースの外面とフランジ部との間へのリップ部の食い込みやリップ部のめくれを抑制しつつ、シール部材によるシール効果をより高めることができる。
上記（２）の構成のコネクタによれば、ケースの腐食が抑えられるので、ケースとハウジングとの良好な導通状態を維持させることができる。特に、ケースとハウジングとが異種金属であっても、異種金属間に入り込んだ水分によって生じるガルバニック腐食を抑制でき、ケースとハウジングとの間での導通性の低下を抑えることができる。これにより、シールド電線のシールド層による良好なシールド効果を維持させることができる。
上記（３）の構成のコネクタによれば、凹部及び凸部が互いに凹凸嵌合することで、環状のシール部材がリップ部において回り止めされる。これにより、取付孔へハウジングを嵌め込む際のシール部材のリップ部における位置ずれを抑制することができ、リップ部による良好なシール効果を得ることができる。特に、取付孔及びハウジングの断面形状が楕円形などの異形状の場合では、楕円等の異形状の環状に形成されたシール部材を位置決めしてハウジングに装着し、要求のシール効果を得ることができる。

本発明によれば、ケースへの組付け箇所におけるシール性が高められたコネクタを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本実施形態に係るコネクタの斜視図である。 図２は、本実施形態に係るコネクタのケースに組付けられた状態における断面図である。 図３は、ハウジング及びシール部材の斜視図である。 図４は、シール状態を示す取付孔にハウジングが嵌め込まれた状態における断面図である。 図５は、参考例を説明するハウジング及びリップのないシール部材の斜視図である。 図６は、参考例を説明するリップ部のないシール部材によるシール状態を示す取付孔にハウジングが嵌め込まれた状態における断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るコネクタの斜視図である。図２は、本実施形態に係るコネクタのケースに組付けられた状態における断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るコネクタ１０は、シールド電線１の端部に接続される。コネクタ１０は、例えば、ハイブリッドカーや電気自動車の配線に用いられる。コネクタ１０は、例えば、モータとインバータとの間やインバータとバッテリとの間等をシールド電線１で繋ぐためのシールドコネクタである。コネクタ１０は、シールド電線１を、インバータ、モータあるいはバッテリなどのケース５０に接続する。ケース５０は、例えば、鉄等の金属から形成されたもので、コネクタ１０が挿し込まれて装着される取付孔５１を有している。ケース５０の取付孔５１には、ケース５０の外部側の縁部に、面取り部５２が形成されている。

シールド電線１は、複数の素線を撚った撚線等からなる導体２と、導体２の周囲を覆う絶縁性の合成樹脂等からなる内部被覆３と、内部被覆３の周囲に設けられる編組等の導体からなるシールド層４と、シールド層４の周囲を覆う絶縁性の合成樹脂等からなる外部被覆５と、を有した同軸ケーブルである。

シールド電線１は、端部において導体２及びシールド層４が露出されている。外部被覆５の端部には、導電性材料からなる筒状のシールドターミナル６が装着されている。このシールドターミナル６が装着された部分には、外部被覆５から露出されたシールド層４が折り返されて被せられている。そして、このシールド層４が折り返された部分には、導電性材料からなるシールドスリーブ７が先端側から装着されている。このシールドスリーブ７には、その先端側に、導電性材料からなるシールドコンタクト８が装着されている。また、シールド電線１には、環状のゴム栓９が取り付けられている。

コネクタ１０は、端子２０と、ハウジング２１と、リアホルダ２２と、アンダーホルダ２３と、シール部材２４とを備えている。

端子２０は、シールド電線１の端部で露出された導体２に圧着固定されている。端子２０は、ケース５０内の機器の配線に接続される。ハウジング２１は、筒状に形成されており、軸方向の中間部には、フランジ部３２が形成されている。フランジ部３２が形成されたハウジング２１は、例えば、ケース５０と異なる金属であるアルミニウムから形成されている。ハウジング２１には、シールドターミナル６、シールドスリーブ７、シールドコンタクト８及びゴム栓９が装着されたシールド電線１の端部が嵌入される。そして、このハウジング２１にシールド電線１の端部を嵌入することで、シールドターミナル６、シールドスリーブ７及びシールドコンタクト８を介してシールド層４とハウジング２１とが導通される。また、ハウジング２１は、嵌め込まれたゴム栓９によって、後端側における内周面とシールド電線１の外周面との間がシールされる。

フランジ部３２は、ハウジング２１から外方へ張り出すように形成されており、その一部は、正面視三角形状の固定板部３３とされている。この固定板部３３には挿通孔３４が形成されている。

リアホルダ２２は、ハウジング２１の後端側に装着されてシールド電線１の屈曲を抑制する。アンダーホルダ２３は、ハウジング２１の先端側に装着されて外部被覆５で覆われた導体２の屈曲を抑制する。シール部材２４は、ハウジング２１に対して先端側から装着され、フランジ部３２とアンダーホルダ２３との間に配置される。

図３は、ハウジング及びシール部材の斜視図である。図４は、シール状態を示す取付孔にハウジングが嵌め込まれた状態における断面図である。

図３及び図４に示すように、ハウジング２１は、フランジ部３２よりも先端側に、周方向にわたって突出する環状突起３５を有している。環状突起３５とフランジ部３２との間は、収容凹部３６とされている。収容凹部３６には、フランジ部３２との隅部に、周方向にわたってテーパ部３７が形成されている。テーパ部３７は、軸線に対する傾斜角が、取付孔５１の面取り部５２の軸線に対する傾斜角と同一とされている。これにより、テーパ部３７は、ケース５０の取付孔５１の面取り部５２と平行とされている。テーパ部３７には、４つの凹部３８が形成されている。これらの凹部３８は、周方向へ等間隔に形成されている。

シール部材２４は、環状に形成されており、収容凹部３６に配置されてハウジング２１に装着される。シール部材２４は、例えば、ゴム等の弾性材料から形成されている。シール部材２４は、外周側及び内周側に、周方向へわたる突条部４１ａ，４１ｂを有している。また、シール部材２４は、その後端側に、リップ部４２を有している。リップ部４２は、その端面４２ｃが軸方向に直交する垂直面とされている。これにより、シール部材２４は、ハウジング２１の収容凹部３６へ装着されることで、リップ部４２の端面４２ｃがフランジ部３２に密着される。

リップ部４２は、外周面４２ａ及び内周面４２ｂが、後端へ向かって次第に拡径するように傾斜されている。リップ部４２の外周面４２ａ及び内周面４２ｂは、軸線に対する傾斜角が、取付孔５１の面取り部５２の軸線に対する傾斜角と同一とされている。これにより、リップ部４２の外周面４２ａ及び内周面４２ｂは、ケース５０の取付孔５１の面取り部５２と平行とされている。

また、リップ部４２における内周面４２ｂには、４つの凸部４３が形成されている。これらの凸部４３は、周方向へ等間隔に形成されている。これらの凸部４３は、ハウジング２１の収容凹部３６に形成された凹部３８に嵌合される。シール部材２４は、凹部３８と凸部４３とが凹凸嵌合することで、ハウジング２１に対して回り止めされる。

コネクタ１０をケース５０に装着するには、まず、コネクタ１０を、その端子２０側からケース５０の取付孔５１へ挿し込む。コネクタ１０のフランジ部３２がケース５０の外面に当接するまで挿し込んだら、フランジ部３２の固定板部３３の挿通孔３４をケース５０に形成されたネジ孔（図示略）に合わせる。そして、固定板部３３の挿通孔３４へ締結用のネジ（図示略）を挿し込み、ケース５０のネジ孔へねじ込む。これにより、コネクタ１０は、取付孔５１に挿し込まれた状態で、ネジによってフランジ部３２がケース５０の外面に締結される。このように、ケース５０にコネクタ１０を組付けると、ハウジング２１のフランジ部３２がケース５０の外面に接触する。これにより、シールド電線１のシールド層４がケース５０と電気的に接続され、シールド効果が得られる。したがって、電磁波等の外来ノイズによる影響が抑制され、かつシールド電線１から電磁波等の輻射ノイズが外部に漏洩するのが抑制される。

上記のようにケース５０にコネクタ１０を装着すると、シール部材２４がハウジング２１の外周面と取付孔５１の内周面とで圧縮され、突条部４１ａ，４１ｂがハウジング２１の外周面及び取付孔５１の内周面に密着する。これにより、コネクタ１０のハウジング２１が挿し込まれて装着された取付孔５１がシール部材２４でシールされる。

また、シール部材２４のリップ部４２は、フランジ部３２によって押圧されることで、端面４２ｃがフランジ部３２に密着するとともに、外周面４２ａが取付孔５１の面取り部５２に密着し、内周面４２ｂがハウジング２１のテーパ部３７に密着する。これにより、取付孔５１におけるケース５０の外部側の縁部には、リップ部４２が隙間なく入り込んだ状態となる。

ここで、図５及び図６に示すように、リップ部４２のないシール部材２４Ａを用いた場合では、取付孔５１におけるケース５０の外部側の縁部に隙間Ｇが形成される。すると、ケース５０は、この隙間Ｇに入り込んだ水分によって腐食するおそれがある。特に、ケース５０が鉄製でコネクタ１０のハウジング２１がアルミニウム製であると、異種金属間で生じるガルバニック腐食によってケース５０とハウジング２１のフランジ部３２との間での導通性が低下し、シールド効果が十分に得られなくなるおそれがある。また、このシール部材２４Ａは、リップ部４２がないため、リップ部４２の凸部４３及びテーパ部３７の凹部３８もなく、このため、凸部４３と凹部３８との凹凸嵌合による回り止め機能もない。

これに対して、本実施形態に係るコネクタ１０によれば、ハウジング２１の外周面と取付孔５１の内周面とに密着してシールする環状のシール部材２４の挿入方向の後方側に、フランジ部３２に当接するリップ部４２が設けられている。このシール部材２４のリップ部４２は、取付孔５１へハウジング２１が嵌め込まれることで、取付孔５１におけるシール部材２４によるシール箇所よりも挿入方向の後方側の縁部に隙間なく入り込んだ状態となる。これにより、取付孔５１におけるシール部材２４によるシール箇所よりも挿入方向の後方側へのシール性を高め、ケース５０の耐食性を高めることができる。

また、リップ部４２は、外周面４２ａ及び内周面４２ｂが、取付孔５１の面取り部５２と平行に形成され、さらに、ハウジング２１とフランジ部３２との隅部に形成したテーパ部３７が取付孔５１の面取り部５２と平行に形成されている。このことから、ケース５０への組付け時にフランジ部３２によってリップ部４２が押圧された際に、リップ部４２が面取り部５２及びテーパ部３７に均等な面圧で密着する。これにより、ケース５０の外面とフランジ部３２との間へのリップ部４２の食い込みやリップ部４２のめくれを抑制しつつ、シール部材２４によるシール効果をより高めることができる。

そして、本実施形態によれば、ケース５０の腐食が抑えられるので、ケース５０とハウジング２１との良好な導通状態を維持させることができる。特に、ケース５０とハウジング２１とが異種金属であっても、異種金属間に入り込んだ水分によって生じるガルバニック腐食を抑制でき、ケース５０とハウジング２１との間での導通性の低下を抑えることができる。これにより、シールド電線１のシールド層４による良好なシールド効果を維持させることができる。

しかも、凹部３８及び凸部４３が互いに凹凸嵌合することで、環状のシール部材２４がリップ部４２において回り止めされる。これにより、取付孔５１へハウジング２１を嵌め込む際のシール部材２４のリップ部４２における位置ずれを抑制することができ、リップ部４２による良好なシール効果を得ることができる。特に、取付孔５１及びハウジング２１の断面形状が楕円形などの異形状の場合では、楕円等の異形状の環状に形成されたシール部材２４を位置決めしてハウジング２１に装着し、要求のシール効果を得ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係るコネクタの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 金属製のケース（５０）に形成された縁部に面取り部（５２）を有する取付孔（５１）へ嵌め込まれる筒状のハウジング（２１）と、
前記ハウジング（２１）の外周に形成され、前記ケース（５０）の外面に当接されるフランジ部（３２）と、
前記ハウジング（２１）と前記フランジ部（３２）との隅部に形成されたテーパ部（３７）と、
前記ハウジング（２１）における前記フランジ部（３２）よりも前記取付孔（５１）への挿入方向の前方側に装着されて前記ハウジング（２１）の外周面と前記取付孔（５１）の内周面とに密着してシールする環状のシール部材（２４）と、
前記シール部材（２４）における前記挿入方向の後方側に設けられて前記フランジ部（３２）に当接するリップ部（４２）と、
を有し、
前記面取り部（５２）に対して、前記リップ部（４２）の外周面（４２ａ）及び内周面（４２ｂ）と前記テーパ部（３７）が平行に形成されている
ことを特徴とするコネクタ。
［２］ 前記ハウジング（２１）は、導電性を有する金属材料から形成され、
前記ハウジング（２１）には、導体（２）の周囲に内部被覆（３）、シールド層（４）及び外部被覆（５）が順に設けられたシールド電線（１）の端部が接続されるとともに、前記シールド層（４）が導通される
ことを特徴とする［１］に記載のコネクタ。
［３］ 前記テーパ部（３７）及び前記リップ部（４２）には、互いに凹凸嵌合する凹部（３８）及び凸部（４３）の少なくとも一方が、周方向に間隔をあけて形成されている
ことを特徴とする［１］または［２］に記載のコネクタ。

１：シールド電線
２：導体
３：内部被覆
４：シールド層
５：外部被覆
１０：コネクタ
２１：ハウジング
２４：シール部材
３２：フランジ部
３７：テーパ部
３８：凹部
４２：リップ部
４３：凸部
５０：ケース
５１：取付孔
５２：面取り部

Claims (3)

1. 金属製のケースに形成された縁部に面取り部を有する取付孔へ嵌め込まれる筒状のハウジングと、
   前記ハウジングの外周に形成され、前記ケースの外面に当接されるフランジ部と、
   前記ハウジングと前記フランジ部との隅部に形成されたテーパ部と、
   前記ハウジングにおける前記フランジ部よりも前記取付孔への挿入方向の前方側に装着されて前記ハウジングの外周面と前記取付孔の内周面とに密着してシールする環状のシール部材と、
   前記シール部材における前記挿入方向の後方側に設けられて前記フランジ部に当接するリップ部と、
   を有し、
   前記面取り部に対して、前記リップ部の外周面及び内周面と前記テーパ部が平行に形成されている
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記ハウジングは、導電性を有する金属材料から形成され、
   前記ハウジングには、導体の周囲に内部被覆、シールド層及び外部被覆が順に設けられたシールド電線の端部が接続されるとともに、前記シールド層が導通される
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記テーパ部及び前記リップ部には、互いに凹凸嵌合する凹部及び凸部の少なくとも一方が、周方向に間隔をあけて形成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ。

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