(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記検電用孔が、前記ハウジングにおける前記ケースの外方に突出した部分の上面に開口されており、前記検電用孔を防水して塞ぐカバーが着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項1記載のコネクタ。
前記ハウジングには正負一対の端子金具が収容され、前記検電用孔は各端子金具に対応して一対が開口されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のコネクタ。
【発明を実施するための形態】
【0011】
<実施形態1>
以下、本発明の実施形態1を
図1ないし
図10に基づいて説明する。
本実施形態のコネクタSCは、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されたインバータ等の機器のケース1に取り付けられて使用されるものである。
詳細には、
図10において、ケース1の左側が機器の内部であって、図示しない機器本体が収容されており、同ケース1の外面にコネクタSCが取り付けられるようになっている。
【0012】
ケース1には、コネクタSCの取付部2が設定されており、
図8ないし
図10に示すように、概ね横長のブロック状をなす取付部2が外側に向けて突出形成され、同取付部2の中心部に、四隅に丸みが付された方形状をなす取付孔3が内外面に貫通して形成されている。取付部2の上面には、左右一対のねじ孔(図示せず)が開口されているとともに、取付部2の表面における下側の孔縁部には、受け部5が凹み形成されている。
ケース1の内側における取付孔3と対向した位置には、
図10に示すように、相手コネクタMCが配されている。
【0013】
コネクタSCは、直流電源側から引き出された2本の電線W(被覆電線)の端末に接続された2個の端子金具10と、この端子金具10を収容するハウジング30と、ハウジング30を覆って装着されるシールドシェル70とを備えて構成されている。
各端子金具10は、
図5及び
図7に示すように、電線Wの芯線に接続された電線側端子11と、上記の相手コネクタMCに収容された相手端子(図示せず)と嵌合接続される機器側端子15と、機器側端子15と電線側端子11とを電気的に接続する接続部材20とから構成され、全体として略L字形をなすように形成されている。
【0014】
電線側端子11は丸形端子であって、
図5に示すように、電線Wの皮剥きされた端末に対して、後端に設けられたバレル部12をかしめることで接続されている。
機器側端子15は雌形端子であって、
図7に示すように、角筒状をなす端子本体16内に一対の弾性接触片17が対向して収容されており、同端子本体16の底板16Bの後縁には、取付板18が延出形成されている。
接続部材20は、丸形編組線21Aを素材とした接続導体21の後縁に接続端子25が結合された構造であり、同接続端子25は、基端部26が直角曲げされた丸形端子により構成されている。
【0015】
ハウジング30は合成樹脂製であって、同じく
図5及び
図7に示すように、側面L字形に形成されており、端子金具10のうち電線側端子11が収容される下向きの第1収容部31と、機器側端子15並びに接続部材20の一部が収容される前向きの第2収容部41と、第1収容部31と第2収容部41とを連結するように形成された後面開放の連結部50とを備えている。
【0016】
第1収容部31内には、
図5及び
図6に示すように、円形断面をなす左右一対の第1キャビティ32が上下方向に貫通した形態で形成されており、両第1キャビティ32の間は仕切壁33で仕切られている。第1キャビティ32の下端部(入口)にはゴム栓35が嵌着可能とされ、ゴム栓押さえ36によって抜け止めされるようになっている。
第1収容部31の後面における中央幅位置の上端部には、雌ねじ体38が装着された第1シェル固定部37が設定されている。また第1収容部31の外周にはシールリング39が装着されている。
【0017】
第2収容部41は、
図1及び
図3に示すように、基端部42が上記したケース1の取付孔3に略緊密に嵌合する角に丸みを付けた方形断面をなし、先端部43が横長の略長方形に縮径された段付き状に形成されている。さらにこの先端部43は、
図4に示すように、間に溝65が形成されることで左右に二股に分岐している(分岐部66)。基端部42の外周には、取付孔3の内周面に密着可能なシールリング44が嵌着されている。
第2収容部41内には、
図7に示すように、左右一対の第2キャビティ45が前後方向に貫通した形態で形成されており、両第2キャビティ45は、前端側では溝65を挟んで、後端側では仕切壁46を挟んで仕切られている。
【0018】
第2キャビティ45は、前側が、機器側端子15の端子本体16が略緊密に挿入可能な小径部45Aであり、一方後側が、後記するように接続導体21の前部側が収容可能な大径部45Bとなった段付き状に形成されている。
各第2キャビティ45の小径部45Aにおける外側(互いに離間した側)の側面には、それぞれ機器側端子15の端子本体16のあご部16Aに弾性的に係止して抜け止めするランス47が設けられている。
第2キャビティ45の前壁には、相手コネクタMCに装着された雄端子状をなす相手端子のタブが挿入される端子挿入口48が開口されている。
【0019】
連結部50は、上記したように後面に開口部51が形成されているとともに、
図7に示すように、連結部50の天井部分には、第2キャビティ45の後端から延出されるようにして左右一対の収容室52が形成されている。各収容室52は仕切壁53で仕切られており、それぞれ接続導体21の後部側が収容可能となっており、また、上記した第1収容部31の各第1キャビティ32の上端側と連通している。
【0020】
上記した各収容室52の外側の面から張り出し形成された壁部54の後面には、電線側端子11と接続部材20の接続端子25とをハウジング30に対して固定する端子固定部55が、左右一対設定されている。
各端子固定部55は、上記の壁部54の後面における第2キャビティ45の軸心から左右に所定寸法オフセットされた位置に装着孔56が形成され、同装着孔56に雌ねじ体57が嵌着されることで形成されている。
【0021】
連結部50の後面の開口部51には、合成樹脂製のカバー60が嵌着可能となっており、同カバー60の外周面には、開口部51の内周面に密着されるシールリング61が嵌着されている。
同連結部50の上面における中央幅位置の後端部には、
図6に示すように、雌ねじ体64が装着された第2シェル固定部63が設定されている。
【0022】
シールドシェル70は、ハウジング30における第1収容部31を覆う第1シェル71と、同ハウジング30における第2収容部41の基端部42から連結部50に亘る領域を覆う第2シェル80とから構成されている。
第1シェル71は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属板を深絞り加工することによって、外形長円形をなす段付きの筒形に形成されている。
図6に示すように、この第1シェル71の後面板71Aにおける中央幅位置の上縁寄りの位置には、取付孔72が開口されている。
【0023】
また、第1シェル71の前面板71Bにおける中央幅位置には、
図1及び
図6に示すように、上縁から中央高さ位置まで逃がし凹部74が切り欠き形成されており、同逃がし凹部74の下縁からは、上記したケース1の受け部5に進入してその底面5Aを押圧可能な押圧片75が、前方に向けて突出形成されている。
【0024】
第2シェル80はアルミダイキャスト製であって、上記したように、ハウジング30における第2収容部41の基端部から連結部50(カバー60を含む)に亘る領域の上面、後面及び左右両側面を覆うことができる形状、言い換えると前面並びに下面が開口した箱形に形成されている。
第2シェル80の上面板81の略中央部には、
図6に示すように、取付孔82が開口されている。また、同第2シェル80の後面板83の下縁における中央幅位置には、
図2にも示すように、取付孔85が開口された接続片84が突出形成されており、同接続片84は、第1シェル71の後面板71Aにおける取付孔72の形成位置の外面に、取付孔72,85同士を整合させて重ね合わせ可能となっている。
【0025】
第2シェル80の上面板81における前縁の左右両端には、
図4及び
図6に示すように、左右一対の取付板86が、上面板81から一段上がった形態で前方に向けて突出形成されており、各取付板86にはボルト挿通孔87が開口されている。
後記するように、第2シェル80がハウジング30に対して正規に装着された状態において、同ハウジング30の第2収容部41の基端部42がケース1の取付孔3に正規に嵌合された場合に、両取付板86が取付部2の上面に摺接して重ねられ、各取付板86のボルト挿通孔87が取付部2の上面の各ねじ孔と整合するようになっている。
【0026】
先に、コネクタSCの組立手順の一例を説明する。
前処理として、2本の電線Wの端末にゴム栓35が先通しされたのち、皮剥きされた端末に対して電線側端子11が圧着される。
一方、機器側端子15の後端には、接続部材20が接続される。前処理としては、所定長さに形成された丸形編組線21Aの一端(後端)が接続端子25の基端部26に当てられ、同丸形編組線21Aの他端(前端)が、機器側端子15の後方に延出された取付板18に当てられて、共に抵抗溶接で固定される。
端的には、各機器側端子15の後端に、自然状態の丸形編組線21Aを介して所定姿勢を採った接続端子25が接続された形態となる。
【0027】
コネクタSCを組み立てるに当たっては、2本の電線Wの端末に接続された電線側端子11が、ハウジング30の第1収容部31に形成された左右の第1キャビティ32内に下方から挿入され、各電線側端子11は引き続き連結部50内に進入して、端子固定部55の表面に沿わされる。
次に、接続部材20(自然状態の丸形編組線21Aと接続端子25)を後端に備えた2個の機器側端子15が、互いに背中合わせの姿勢を採った上で、連結部50の後面の開口部51から収容室52を通って、対応する第2キャビティ45内に後方から挿入され、前壁に当たる正規位置まで押し込まれると、ランス47が端子本体16のあご部16Aに係止し、機器側端子15は第2キャビティ45の小径部45A内に抜け止めされて収容される。
【0028】
続いて各接続端子25は前方に押されて、端子固定部55の表面に配された電線側端子11に重ねられ、そののち
図7に示すように、両端子11,25の取付孔にねじ57Aを通して雌ねじ体57にねじ込むことで、電線側端子11と接続端子25とが重なった状態で端子固定部55に対して固定される。
これに伴い、接続導体21の素材である丸形編組線21Aが軸方向に圧縮され、同図に示すように、長さ方向の中央部に膨出部22が設けられた形態の丸形編組線21Aからなる接続導体21が形成される。このような長さ方向の中央部に膨出部22が設けられた丸形編組線21Aは、単なる丸形編組線と比較すると、軸方向により伸縮しやすい。
【0029】
このように形成された接続部材20における接続導体21(膨出部22)が、第2キャビティ45の大径部45Bから収容室52に亘ってクリアランスを持って収容される。
続いて、ゴム栓35が電線Wに沿って摺動されて各第1キャビティ32の入口に嵌着され、ゴム栓押さえ36で抜け止めされる。それとともに、連結部50の開口部51に、カバー60がシールされて嵌着される。
【0030】
次に、ハウジング30の外面にシールドシェル70が被着される。まず、両電線Wの外側に先通しされていた第1シェル71が、第1収容部31の外周にシールリング39を介して嵌装され、同第1シェル71の後面板71Aの取付孔72が、第1シェル固定部37の雌ねじ体38と整合される。
続いて、第2シェル80が、第2収容部41の基端部42から連結部50に亘る領域を覆うように装着され、後面板83の下縁に突設された接続片84が、第1シェル71の後面板71Aの取付孔72の形成面に重ねられ、
図6に示すように、両取付孔72,85に通したねじ38Aを雌ねじ体38にねじ込むことで、第1シェル71の後面板71Aと第2シェル80の接続片84とが重なった形態で第1シェル固定部37に固定される。
【0031】
それとともに、第2シェル80の上面板81における取付孔82の形成面が第2シェル固定部63に重ねられ、同取付孔82に通したねじ64Aを雌ねじ体64にねじ込むことで、第2シェル80の上面板81が第2シェル固定部63に固定される。
端的には、電気的に接続された第1シェル71と第2シェル80とからなるシールドシェル70がハウジング30の被着され、2箇所においてねじ38A,64Aで止められて固定された状態となる。
【0032】
さて本実施形態では、以上のように組み立てられるコネクタSCにおいて、ハウジング30内に収容された端子金具10(機器側端子15、接続部材20及び電線側端子11)の帯電状態を検知するべく手段が講じられている。
具体的には、
図4に示すように、ハウジング30の第2収容部41における各分岐部66の上面には、対をなす検電用孔67が開口されている。この検電用孔67は、電圧測定用のテスターに備えられたリードが挿入可能であって、内部の第2キャビティ45に開口している。特に
図7に示すように、第2キャビティ45に収容された機器側端子15の端子本体16の側面に対向する位置に開口している。
【0033】
コネクタSCは、ケース1に対し以下のようにして装着される。なお、装着に先立ち、
図10に示すように、両電線Wに嵌装された筒形に拡開された編組線からなるシールド部材90の端末が、第1シェル71の下端部に嵌装され、かしめリング91をかしめることで固着される。さらにその外周にゴムブーツ92が被着される。
【0034】
このように組み立てられたコネクタSCにおけるハウジング30の第2収容部41が、
図10に示すように、ケース1の取付部2に形成された取付孔3に嵌合される。正規位置まで押し込まれると、第2収容部41の先端側がケース1の内部に進入し、同図に示すように、ケース1内で待ち受けている相手コネクタMCと嵌合される。
それとともに、シールドシェル70における第1シェル71の前面に突設された押圧片75が、取付部2の下部領域に凹み形成された受け部5に進入しつつ、第2シェル80に設けられた左右一対の取付板86が、取付部2の上面に摺接して重ねられる。
【0035】
この状態から、各取付板86のボルト挿通孔87にボルト95を通して取付部2の上面の対応するねじ孔にねじ込むことで固定され、併せて押圧片75が受け部5の底面5Aに押し付けられることでがたつき無く固定される。
これにより、ハウジング30に収容された一対の端子金具10が正極または負極として機能しつつ、直流電源と機器本体との間に電源供給回路が構成されることになる。
【0036】
メンテナンス等においてコネクタSCをケース1から外す場合は、電線W側に介設されたサービスプラグと称する電源供給回路の遮断装置を操作して同回路を遮断したのち、上記とは逆の手順により、シールドシェル70の取付板86にねじ込んだボルト95を緩めて外したのち、コネクタSCを掴んで引っ張ると、第2収容部41が相手コネクタSCから離脱して取付孔3を通って抜けつつ、コネクタSCがケース1の外側に抜き取られる。
【0037】
そうしたら、テスターの正負一対のリードを、ハウジング30の第2収容部41の対応する検電用孔67に通して正または負側の機器側端子15の端子本体16の側面に接触させ、電圧を測定する。測定値が「0V」であれば、端子金具10に帯電していないことが確認される。引き続き、メンテナンス作業が実行される。
万が一、電圧値が測定されたら、端子金具10が帯電しているものと見なされ、適宜手段により放電をし、そののちメンテナンス作業を行えばよい。
【0038】
すなわち本実施形態によれば、回路遮断装置により回路遮断をしたにも拘わらず、ハウジング30内に収容された端子金具10に電荷が残っていたとしても、汎用のテスターを用いることにより容易にかつ確実にそのことを確認することができる。
コネクタSC側では、ハウジング30の第2収容部41の各分岐部66に検電用孔67を開けるだけで済むから、僅かな設計変更で対応できる。
なお、テスターのリードを第2キャビティ45の前壁の端子挿入口48から挿入することも考えられるが、この場合は機器側端子15の弾性接触片17の折り返し部に突き当てて変形(塑性変形)させるおそれがある。この実施形態では、敢えて機器側端子15の端子本体16の側面に接触させるようにしたから、上記した弾性接触片17の変形を招くおそれがない。
【0039】
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2に係るコネクタSCXを
図11ないし
図17によって説明する。この実施形態2では、上記実施形態1のコネクタSCに対して、さらに別の一対の検電用孔103を付加して設けている。以下には、実施形態1と異なる点について主に説明する。なお、実施形態1と同一の機能を有する部材、部位については、適宜に同一の符号を付すことで、説明を省略しまたは簡略化する。
【0040】
この実施形態では、
図11及び
図12に示すように、ハウジング30の連結部50の上面における後縁寄りの位置、詳細には、左右の端子固定部55の表面の各上方に対応する位置に、円筒形の周壁101を有する左右一対の検電部100が突出形成されており、各検電部100の底面の中心に、それぞれテスターに備えられたリードが挿入可能とされる検電用孔103が開口されている。各検電用孔103は、端子固定部55の表面における接続端子25と電線側端子11との締結部分の直上に対応している。
【0041】
シールドシェル70Xを構成する第2シェル80Xは、第1シェル71と同様に、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属板を深絞り加工して形成されている。上記したハウジング30の連結部50の上面に左右一対の検電部100が突出形成されていることに伴い、第2シェル80Xの上面板81Xの後端寄りの位置には、検電部100を嵌めて逃がす逃がし孔105が開口されている。
両逃がし孔105の間には、連結部50に形成された第2シェル固定部63(
図6参照)の雌ねじ体64と整合する取付孔82が形成されている。
【0042】
第2シェル80Xにおける両逃がし孔105と取付孔82とが形成された領域には、検電カバー110が着脱可能に被着されるようになっている。
検電カバー110には左右に長い本体板111を備えており、本体板111の左右両端部には、シール栓体114の取付板112が段差状に膨出形成され、各取付板112には、上記した検電部100の周壁101内に緊密に嵌合されるゴム製のシール栓体114が、下方に突出した形態で取り付けられている。
本体板111における両取付板112の間の位置には、フランジ121を備えた六角穴付きボルト120が挿通される挿通孔(図示せず)が開口されている。
本体板111の前縁には、摘み部116が立ち上がり上がり形成されているとともに、後縁には位置決め片117が下向きに屈曲形成されている。同位置決め片117は、第2シェル80Xの上面板81の後縁に形成された位置決め溝106に挿入されるようになっている。
【0043】
なお、
図13に示すように、ハウジング30の第2収容部41における各分岐部66の上面には、実施形態1と同様に、対をなす検電用孔67が開口されている。
一方、実施形態1に例示した第1シェル71の前面に突出された押圧片75と、ケース1の受け部5とは、共に設けることが割愛されている。
【0044】
コネクタSCXをケース1に対して装着するに際しては、検電カバー110が被着される。検電カバー110は、両シール栓体114が対応する検電部100に合わされて押し込まれ、
図16に示すように、取付板112が検電部100の上縁に当たったところで、押し込みが停止される。このときシール栓体114が検電部100の周壁101内に緊密に嵌着されるとともに、位置決め片117が位置決め溝106に嵌って回り止めされ、また挿通孔が取付孔82と整合される。
そうしたら、挿通孔、取付孔82に六角穴付きボルト120を通して、第2シェル固定部63の雌ねじ体64に螺合して締め付けることで、検電用孔103がシールされた形態で検電カバー110が被着される。
【0045】
コネクタSCXは、上記実施形態1と同様に、ハウジング30の第2収容部41がケース1の取付部2の取付孔3に嵌合され、ケース1内で待ち受けている相手コネクタMC(
図10参照)と嵌合される。
続いて、各取付板86を取付部2の上面にねじ止めすることにより、ハウジング30に収容された一対の端子金具10が正極または負極として機能しつつ、直流電源と機器本体との間に電源供給回路が構成される。
【0046】
メンテナンス等においてコネクタSCXをケース1から外す必要が生じた場合には、電線W側に介設されたサービスプラグ(電源供給回路の遮断装置)を操作して同回路を遮断したのち、検電カバー110を外す。具体的には、ボルト120を緩めて外したのち、
図11及び
図12に示すように、摘み部116を摘んで検電カバー110を持ち上げて外す。
そうしたら、テスターの正負一対のリードを、ハウジング30の連結部50に形成された検電部100からその底面に開口された検電用孔103に通して、正または負側の接続端子25と電線側端子11の締結部分に接触させ、電圧を測定する。同様に測定値が「0V」であれば、端子金具10に帯電していないことが確認される。
そうしたら、シールドシェル70Xの取付板86にねじ込んだボルト95を緩めて外したのち、コネクタSCXを掴んでケース1の外側に引き抜き、引き続いてメンテナンス作業を行えばよい。
【0047】
この実施形態でも、汎用のテスターを用いて端子金具10での帯電の有無が検知でき、特に、コネクタSCXをケース1に取り付けたままで、同帯電の有無を検知できるから、使い勝手に優れたものとなる。
なお、先にコネクタSCXをケース1から外し、実施形態1と同様に、ハウジング30の第2収容部43に設けられた一対の検電用孔67を利用して、電圧を測定することも可能である。
【0048】
<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)実施形態2において、ハウジングの第2収容部(内方突出部)に設けた検電用孔は、これを割愛してもよい。
(2)端子金具の帯電の有無を検知する手段として、1本の検知リードを所定の端子金具に接触させることで検知するものであってもよい。
(3)本発明は、交流電源と接続されたシールドコネクタについても、同様に適用することが可能である。
(4)さらに、シールドを採らない形式の機器取付用のコネクタにも適用可能である。