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JP6865258B1 - コネクタ接続構造 - Google Patents

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JP6865258B1
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Abstract

【課題】電子制御ユニットの交換等を作業性よく行え、しかも、メンテナンス作業時にケーシング内に異物が侵入することを抑制すること。【解決手段】ケーシング10内に配置された内部コネクタ20と、ケーシング10外に配置された外部コネクタ30と、内部コネクタ20及び外部コネクタ30に電気的に接続される電子制御ユニット50とを含むコネクタ接続構造であって、電子制御ユニット50はケーシング10に形成された開口16に位置する部分を含む主部と、主部の両端にあって内部コネクタ20に接続される第1導電接続部及び外部コネクタ30に接続される第2導電接続部とを有し、主部の外周部に、電子制御ユニット50に外部コネクタ30が接続されていない状態において開口16を塞ぐ第1シール部材70が設けられている。【選択図】図2

Description

本発明は、コネクタ接続構造に関し、更に詳細には、電子制御ユニットがケーシング内に配置された内部コネクタ及びケーシング外に配置された外部コネクタに接続されるコネクタ接続構造に関する。
電子制御ユニットを内蔵したケーシングとモータ等の制御対象機器とが直結され、ケーシングに外部接続用の電気コネクタが取り付けられた電子制御装置が知られている。
特開2017−143287号公報
上述の如き従来の電子制御装置では、電子制御ユニットの不具合等によって電子制御ユニットを交換する必要が生じた際には、装置全体を分解する必要がある。従来の電子制御装置はメンテナンス性に欠ける。また、従来の電子制御装置は、メンテナンス作業時に分解されたケーシング内に異物が侵入することを防止する対策がなされていない。
本発明が解決しようとする課題は、電子制御ユニットの交換等が作業性よく行われ、しかも、メンテナンス作業時にケーシング内に異物が侵入することを抑制することである。
本発明の一つの実施形態によるコネクタ接続構造は、ケーシング(10)内に配置された内部コネクタ(20)と、前記ケーシング(10)外に配置された外部コネクタ(30)と、前記内部コネクタ(20)及び前記外部コネクタ(30)間に電気的に接続される電子制御ユニット(50)とを含むコネクタ接続構造であって、前記電子制御ユニット(50)は、前記内部コネクタ(20)に接続された状態において前記ケーシング(10)に形成された開口(16)に対向する部分を含む主部(54)と、前記主部(54)の両端にあって前記内部コネクタ(20)に接続される第1導電接続部(56)及び前記外部コネクタ(30)に接続される第2導電接続部(58)とを有し、前記主部の外周部に第1シール部材(70)が設けられており、前記第1シール部材(70)は、前記電子制御ユニット(50)に前記外部コネクタ(30)が接続されておらず、且つ前記電子制御ユニット(50)が内部コネクタ(20)に接続されている状態において、前記開口(16)を塞ぐようになっている。
この構成によれば、電子制御ユニット(50)が内部コネクタ(20)に対して取り外し可能であるから電子制御ユニット(50)の交換等を作業性よく行え、しかも、外部コネクタ(30)が外されたメンテナンス作業時にケーシング(10)内に異物が侵入することが第1シール部材(70)によって抑制される。
上記コネクタ接続構造において、好ましくは、前記第1シール部材(70)は、前記電子制御ユニット(50)に前記外部コネクタ(30)が接続されておらず、且つ前記電子制御ユニット(50)が内部コネクタ(20)に接続されている状態では、前記開口(16)の内周面に当接して前記ケーシング(10)と前記電子制御ユニット(50)との間のシーリングを行う。
この構成によれば、第1シール部材(70)によってケーシング(10)と電子制御ユニット(50)との間のシーリングが行われる。
上記コネクタ接続構造において、好ましくは、前記外部コネクタ(30)は、前記電子制御ユニット(50)が前記内部コネクタ(20)及び前記外部コネクタ(30)に接続された状態において、前記開口(16)に対向する部分を含む筒状部(37)を含み、前記第1シール部材(70)は、前記電子制御ユニット(50)が前記内部コネクタ(20)に接続され、且つ前記電子制御ユニット(50)に前記外部コネクタ(30)が接続されていない状態では、前記開口(16)の内周面に当接して前記ケーシング(10)と前記電子制御ユニット(50)との間のシーリングを行う第1状態と、前記電子制御ユニット(50)に前記外部コネクタ(30)が接続されている状態では、前記筒状部(37)の内周面に当接して前記電子制御ユニット(50)と前記外部コネクタ(30)の間のシーリングする第2状態とを選択的に取る。
この構成によれば、第1シール部材(70)は、電子制御ユニット(50)に外部コネクタ(30)が接続されていないと、第1状態になってケーシング(10)と電子制御ユニット(50)との間のシーリングを行い、電子制御ユニット(50)に外部コネクタ(30)が接続されると、第2状態になって電子制御ユニット(50)と外部コネクタ(30)の間のシーリングを行う。
上記コネクタ接続構造において、好ましくは、前記第1シール部材(70)は、ゴム製で、前記主部(54)の外周部に固定される基部(72)及び前記基部(72)から外方に延出した遊端(74A)を含むリップ部(74)を有し、前記リップ部(74)の弾性変形によって前記遊端(74A)が前記開口(16)の内周面(16A)或いは前記筒状部(37)の内周面(37A)の内面に当接する。
この構成によれば、第1シール部材(70)は、リップ部(74)の弾性変形によって自ずと第1状態或いは第2状態を取り、何れの状態でも良好な塞ぐシーリングを行う。
上記コネクタ接続構造において、好ましくは、前記外部コネクタ(30)の外周部に取り付けられて前記開口(16)における前記電子制御ユニット(50)と前記ケーシング(10)との間のシーリングを行う第2シール部材(42)を更に有する。
この構成によれば、電子制御ユニット(50)に外部コネクタ(30)が接続された状態では、第2シール部材(42)によってケーシング(10)内に異物が侵入することが抑制される。
上記コネクタ接続構造において、好ましくは、前記電子制御ユニット(50)及び前記外部コネクタ(30)に互いに係合可能な係合部(40、60)が設けられ、前記係合部(40、60)は、前記電子制御ユニット(50)を前記外部コネクタ(20)に接続する接続時に互いに係合して前記電子制御ユニット(50)と前記外部コネクタ(30)とを結合し、前記電子制御ユニット(50)を前記内部コネクタ(20)から取り外す時には互いに係合した状態を保って前記電子制御ユニット(50)と前記外部コネクタ(30)との結合を維持する。
この構成によれば、電子制御ユニット(50)を内部コネクタ(20)から取り外す時に、電子制御ユニット(50)が外部コネクタ(30)に結合された状態で取り外され、電子制御ユニット(50)の取り外しの作業性が向上する。
上記コネクタ接続構造において、好ましくは、前記第1シール部材(70)は、前記主部(54)の外周部に固定される基部(82)と、前記基部から外方に延出して前記開口(16)の周りの前記ケーシング(10)の外面(14A)に接触する第1シール面(84A)及び前記外部コネクタ(30)に設けられたフランジ(33)に接触する第2シール面(84B)を含むフランジ部(84)とを有する。
この構成によれば、第1シール部材(70)によって開口(16)が閉じられると共にケーシング(10)と外部コネクタ(30)との間のシーリングが行われる。
上記コネクタ接続構造において、好ましくは、前記内部コネクタ(20)は、電子制御ユニット(50)との接続方向に直交する方向に変位可能に前記ケーシング(10)に取り付けられている。
この構成によれば、第1シール部材(70)に偏荷重が作用することが回避され、第1シール部材(70)によるシーリングが良好に行われる。
本発明によるコネクタ接続構造によれば、電子制御ユニットの交換等が作業性よく行われるようになり、しかも、メンテナンス作業時にケーシング内に異物が侵入することが抑制される。
本発明によるコネクタ接続構造の一つの実施形態の外部コネクタが接続されていない状態を示す部分断面図 本実施形態によるコネクタ接続構造の外部コネクタが接続されている状態を示す部分断面図 本実施形態によるコネクタ接続構造の外部コネクタの抜き出し状態を示す部分断面図 本実施形態によるコネクタ接続構造の内部コネクタの取付構造を示す平断面図 本実施形態によるコネクタ接続構造の分解斜視図 本発明によるコネクタ接続構造の他の実施形態の外部コネクタが接続されている状態を示す部分断面図
以下に、本発明によるコネクタ接続構造の一つの実施形態を、図1〜図5を参照して説明する。
本実施形態によるコネクタ接続構造は、ケーシング10に関係し、ケーシング10内に配置された内部コネクタ20と、ケーシング10外に配置された外部コネクタ30と、内部コネクタ20及び外部コネクタ30に電気的に接続される電子制御ユニット50とを含む。
ケーシング10は、上側が開口した箱状のケーシング本体12及びケーシング本体12の上側の開口を閉じるべくケーシング本体12の上部に取り付けられた平板状のカバープレート14を含む密閉構造のものである。ケーシング10内の底部には電子制御ユニット50による制御対象である制御対象機器15が設置されている。カバープレート14にはケーシング10内に対する電子制御ユニット50の挿入のための開口16が形成されている。
制御対象機器15の上部にはコネクタ取付プレート18が取り付けられている。コネクタ取付プレート18には、図4に示されているように、左右一対の起立片18A及び前後一対の起立片18Bが設けられている。各起立片18Aには係合孔18Cが形成されている。各係合孔18Cには内部コネクタ20のハウジング22の左右の外壁に形成された係合突起22A(図5参照)が係合している。この係合により、内部コネクタ20は上下方向の変位を規制されてコネクタ取付プレート18に取り付けられる。
ハウジング22の左右の各外壁には、図4に示されているように、起立片18Aを前後から挟むように前後一対の凸壁22Bが前後方向に間隔Aをおいて形成されている。起立片18Aの前後方向の外寸aは間隔(内寸)Aより小さい。これにより、内部コネクタ20は、コネクタ取付プレート18に対して、換言するとケーシング10に対して前後方向に間隔Aと外寸aとの寸法差だけ変位可能である。
ハウジング22の前後の各外壁には、図4に示されているように、起立片18Bが係合する下向きに開口した凹部22Cが形成されている。凹部22Cの左右方向の内寸Bは起立片18Bの左右方向の外寸bより大きい。これにより、内部コネクタ20は、コネクタ取付プレート18に対して、換言するとケーシング10に対して左右方向に内寸Bと外寸bとの寸法差だけ変位可能である。
このようにして、内部コネクタ20は、制御対象機器15及びコネクタ取付プレート18を介して、電子制御ユニット50との接続方向(上下方向)に直交する前後方向及び左右方向に各々に変位可能にケーシング10に取り付けられている。
内部コネクタ20は、図2に示されているように、ハウジング22に形成された上方に開口した端子室24に複数の雌型端子26を含む両面カードエッジコネクタである。
外部コネクタ30は、図2に示されているように、ハウジング32に形成された下方に開口した端子室34に複数の雌型端子36を含む両面カードエッジコネクタである。
電子制御ユニット50は、CPU等の各種の電子部品(不図示)及びプリント配線基板52の主要部及びプリント配線基板52の主要部に実装されたCPU等の各種の電子部品(不図示)が電気絶縁樹脂によって封止されている略直方体形状の主部54と、プリント配線基板52が主部54の下端から下方に延出した第1カードエッジ部52Aの両面に形成された第1導電接続部(端子)56(図5参照)と、プリント配線基板52が主部54の上端から上方に延出した第2カードエッジ部52Bの両面に形成された第2導電接続部(端子)58(図5参照)とを有する。第1導電接続部56は内部コネクタ20の雌型端子26に導電接続される。第2導電接続部58は外部コネクタ30の雌型端子36に導電接続される。
図1に示されているように、第1導電接続部56が雌型端子26に接触する、内部コネクタ20に対する電子制御ユニット50の接続状態において、電子制御ユニット50の主部54が開口16に対向する部分の外周部には第1シール部材70が取り付けられている。第1シール部材70は、ゴム製のものであり、主部54の外周部に形成された周溝54Aに嵌合して主部54の外周部に固定される基部72及び基部72から外方に傘状に延出して自由端をなす遊端74Aを含む薄肉のリップ部74を有する。
開口16の平面視の形状は、図5に示されているように、主部54が開口16に位置する部分の外形と相似形をなしており、左右方向に長い長円形である。同様に第1シール部材70の平面視の形状も主部54が開口16に位置する部分の外形と相似形をなしており、当該部分の全周に亘って延在する長円形環状である。
第1シール部材70は、図1に示されているように、電子制御ユニット50が内部コネクタ20に接続され、電子制御ユニット50に外部コネクタ30が接続されていない状態では、開口16を塞ぐべくリップ部74の遊端74Aが開口16の内周面に当接(接触)し、ケーシング10と電子制御ユニット50との間のシーリングを行う第1状態をとる。
これにより、電子制御ユニット50に外部コネクタ30が接続されていない状態において、開口16からケーシング10内に異物が侵入することが抑制される。
内部コネクタ20は、ケーシング10に対して電子制御ユニット50との接続方向に直交する前後方向及び左右方向に各々に変位可能であるから、リップ部74の遊端74Aが全周に亘って開口16の内周面に一様に当接するように、内部コネクタ20がケーシング10に対して変位する。これにより、第1シール部材70に偏荷重が作用することが回避され、ケーシング10と電子制御ユニット50との間のシーリングが電子制御ユニット50の全周に亘って適切に行われる。
主部54の第1シール部材70の取付部より下側(第1導電接続部56側)の前後両面には各面から外方に延出した突部60が形成されている。突部60の先端面60Aは下側に向かうほど外方に位置する傾斜面になっている。
図2に示されているように、外部コネクタ30が電子制御ユニット50に接続された状態において、ハウジング32が開口16に対向する部分には、開口16の平面視の形状と相似形の筒状部37が形成されている。筒状部37の外周には第2シール部材42が装着されている。第2シール部材42は、ゴム製のOリング等であってよく、外部コネクタ30が電子制御ユニット50に接続された状態において、開口16の内周面に当接(接触)し、開口16における電子制御ユニット50とケーシング10との間のシーリングを行う。
これにより、図2に示されているように、電子制御ユニット50が内部コネクタ20に接続され、且つ電子制御ユニット50に外部コネクタ30が接続されている状態において、開口16からケーシング10内に異物が侵入することが抑制される。
外部コネクタ30は筒状部37の前後両側の下端から下方に延出した前後一対の突出片38を有する。各突出片38は、ハウジング32の上側(外側)から外部コネクタ30を電子制御ユニット50に接続すべく外部コネクタ30が開口16に挿入される際に、第1シール部材70のリップ部74に当たり、リップ部74を弾性変形させながらリップ部74を通過する。
これにより、第1シール部材70は、図2及び図3に示されているように、電子制御ユニット50に外部コネクタ30が接続された状態では、筒状部37の内周面37Aに当接する第2状態を取る。第2状態では、外部コネクタ30と電子制御ユニット50との間のシーリングが行われ、外部コネクタ30と電子制御ユニット50との導電接続部に異物が侵入することが抑制される。
外部コネクタ30は、図2に示されているように、電子制御ユニット50が内部コネクタ20に接続され、外部コネクタ30が電子制御ユニット50に接続された接続完了状態において、外部コネクタ30に取り付けられたボルト44がカバープレート14に形成されたねじ孔17に螺合することによりケーシング10に固定される。
各突出片38の先端近傍には係合孔40が設けられている。係合孔40は、外部コネクタ30が電子制御ユニット50に接続される際に突部60が進入し、突部60と係合する。係合孔40と突部60とは、電子制御ユニット50を内部コネクタ20から取り外す時には互いに係合した状態を保ち、電子制御ユニット50と外部コネクタ30との結合を維持する。
電子制御ユニット50を内部コネクタ20から取り外す場合には、図3に示されているように、外部コネクタ30がケーシング10に対して持ち上げられることにより、外部コネクタ30に結合された状態で電子制御ユニット50が外部コネクタ30と共にケーシング10から抜き出される。
これにより、電子制御ユニット50を内部コネクタ20から取り外す際に、電子制御ユニット50が内部コネクタ20に接続された状態でケーシング10側に残ることがない。このことにより、電子制御ユニット50の交換等の保守の作業性が向上する。
次に、本発明によるコネクタ接続構造の他の実施形態を、図6を参照して説明する。なお、図6において、図1〜図5に対応する部分は、図1〜図5に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
電子制御ユニット50に、上述の実施形態の第1シール部材70とは形状等が異なる第1シール部材80が取り付けられている。第1シール部材80は、ゴム製のものであり、電子制御ユニット50の主部54の外周部に形成された周溝54Aに嵌合して主部54の外周部に固定される基部82及び基部82から外方に延出した平らなフランジ部84を有する。
フランジ部84は、電子制御ユニット50が外部コネクタ30に接続されていない状態において、下面がなす第1シール面84Aをもってカバープレート14の上面14Aに接触し、開口16を塞ぐ。
これにより、電子制御ユニット50に外部コネクタ30が接続されていない状態において、開口16からケーシング10内に異物が侵入することが抑制される。
フランジ部84は、電子制御ユニット50が外部コネクタ30に接続された状態において、フランジ部84の上面がなす第2シール面84Bをもって外部コネクタ30のハウジング32の下端に形成されたフランジ部33の下面33Aに接触し、外部コネクタ30と電子制御ユニット50との間のシーリングを行う。
これにより、電子制御ユニット50に外部コネクタ30が接続された状態でも開口16からケーシング10内に異物が侵入することが抑制される。
この実施形態では、第2シール部材42を省略することができる。
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。外部コネクタ30の係合孔40と電子制御ユニット50の突部60との係合による電子制御ユニット50の引き上げは必須でなく、図6に示されている実施形態のように、係合孔40を有する突出片38及び突部60が省略されてもよい。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
10 :ケーシング
12 :ケーシング本体
14 :カバープレート
14A :上面
15 :制御対象機器
16 :開口
17 :ねじ孔
18 :コネクタ取付プレート
18A :起立片
18B :起立片
18C :係合孔
20 :内部コネクタ
22 :ハウジング
22A :係合突起
22B :凸壁
22C :凹部
24 :端子室
26 :雌型端子
30 :外部コネクタ
32 :ハウジング
33 :フランジ部
33A :下面
34 :端子室
36 :雌型端子
37 :筒状部
37A :内周面
38 :突出片
40 :係合孔
42 :第2シール部材
44 :ボルト
50 :電子制御ユニット
52 :プリント配線基板
52A :第1カードエッジ部
52B :第2カードエッジ部
54 :主部
54A :周溝
56 :第1導電接続部
58 :第2導電接続部
60 :突部
60A :先端面
70 :第1シール部材
72 :基部
74 :リップ部
74A :遊端
80 :第1シール部材
82 :基部
84 :フランジ部
84A :第1シール面
84B :第2シール面

Claims (7)

  1. ケーシング内に配置された内部コネクタと、前記ケーシング外に配置された外部コネクタと、前記内部コネクタ及び前記外部コネクタ間に電気的に接続される電子制御ユニットとを含むコネクタ接続構造であって、
    前記電子制御ユニットは、前記内部コネクタに接続された状態において前記ケーシングに形成された開口に対向する部分を含む主部と、前記主部の両端にあって前記内部コネクタに接続される第1導電接続部及び前記外部コネクタに接続される第2導電接続部とを有し、
    前記主部の外周部に第1シール部材が設けられており、前記第1シール部材は、前記電子制御ユニットに前記外部コネクタが接続されておらず、且つ前記電子制御ユニットが内部コネクタに接続されている状態において、前記開口を塞ぐものであり、
    前記外部コネクタは、前記電子制御ユニットが前記内部コネクタ及び前記外部コネクタに接続された状態において、前記開口に対向する部分を含む筒状部を含み、
    前記第1シール部材は、前記電子制御ユニットが前記内部コネクタに接続され、且つ前記電子制御ユニットに前記外部コネクタが接続されていない状態では、前記開口の内周面当接して前記ケーシングと前記電子制御ユニットとの間のシーリングを行う第1状態と、前記電子制御ユニットに前記外部コネクタが接続されている状態では、前記筒状部の内周面に当接して前記電子制御ユニットと前記外部コネクタの間のシーリングする第2状態とを選択的に取るコネクタ接続構造。
  2. ケーシング内に配置された内部コネクタと、前記ケーシング外に配置された外部コネクタと、前記内部コネクタ及び前記外部コネクタ間に電気的に接続される電子制御ユニットとを含むコネクタ接続構造であって、
    前記電子制御ユニットは、前記内部コネクタに接続された状態において前記ケーシングに形成された開口に対向する部分を含む主部と、前記主部の両端にあって前記内部コネクタに接続される第1導電接続部及び前記外部コネクタに接続される第2導電接続部とを有し、
    前記主部の外周部に第1シール部材が設けられており、前記第1シール部材は、前記電子制御ユニットに前記外部コネクタが接続されておらず、且つ前記電子制御ユニットが内部コネクタに接続されている状態において、前記開口を塞ぐものであり、
    更に、前記電子制御ユニット及び前記外部コネクタに互いに係合可能な係合部が設けられ、係合部は、前記電子制御ユニットを前記外部コネクタに接続する取付時に互いに係合して前記電子制御ユニットと前記外部コネクタとを結合し、前記電子制御ユニットを前記内部コネクタから取り外す時には互いに係合した状態を保って前記電子制御ユニットと前記外部コネクタとの結合を維持するコネクタ接続構造。
  3. 前記第1シール部材は、ゴム製で、前記主部の外周部に固定される基部及び前記基部から外方に延出した遊端を含むリップ部を有し、前記リップ部の弾性変形によって前記遊端が前記開口の内周面或いは前記筒状部の内周面に当接する請求項1又は2に記載のコネクタ接続構造。
  4. 前記筒状部の外周部に取り付けられて前記開口における前記電子制御ユニットと前記ケーシングとの間のシーリングを行う第2シール部材を更に有する請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のコネクタ接続構造。
  5. 前記電子制御ユニット及び前記外部コネクタに互いに係合可能な係合部が設けられ、係合部は、前記電子制御ユニットを前記外部コネクタに接続する取付時に互いに係合して前記電子制御ユニットと前記外部コネクタとを結合し、前記電子制御ユニットを前記内部コネクタから取り外す時には互いに係合した状態を保って前記電子制御ユニットと前記外部コネクタとの結合を維持する請求項1に記載のコネクタ接続構造。
  6. ケーシング内に配置された内部コネクタと、前記ケーシング外に配置された外部コネクタと、前記内部コネクタ及び前記外部コネクタ間に電気的に接続される電子制御ユニットとを含むコネクタ接続構造であって、
    前記電子制御ユニットは、前記内部コネクタに接続された状態において前記ケーシングに形成された開口に対向する部分を含む主部と、前記主部の両端にあって前記内部コネクタに接続される第1導電接続部及び前記外部コネクタに接続される第2導電接続部とを有し、
    前記主部の外周部に第1シール部材が設けられており、前記第1シール部材は、前記電子制御ユニットに前記外部コネクタが接続されておらず、且つ前記電子制御ユニットが内部コネクタに接続されている状態において、前記開口を塞ぐものであり、
    前記第1シール部材は、前記主部の外周部に固定される基部と、前記基部から外方に延出して前記開口の周りの前記ケーシングの外面に接触する第1シール面及び前記外部コネクタに設けられたフランジに接触する第2シール面を含むフランジ部とを有するコネクタ接続構造。
  7. 前記内部コネクタは、前記電子制御ユニットとの接続方向に直交する方向に変位可能に前記ケーシングに取り付けられている請求項1〜請求項6の何れか一項に記載のコネクタ接続構造。
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