特許 6119673 コネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6119673

(24)【登録日】2017年4月7日

(45)【発行日】2017年4月26日

(54)【発明の名称】コネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/24 20060101AFI20170417BHJP

   H01R 13/74 20060101ALI20170417BHJP

【ＦＩ】

   H01R13/24

   H01R13/74 A

   H01R13/74 K

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-115534(P2014-115534)

(22)【出願日】2014年6月4日

(65)【公開番号】特開2015-230780(P2015-230780A)

(43)【公開日】2015年12月21日

【審査請求日】2016年7月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】椋野 潤一

(72)【発明者】

【氏名】逢澤 勝彦

【審査官】 楠永 吉孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０２２８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８８６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７０６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０４８８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０１８３６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−１６４６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０３９４８３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｒ １３／２４

Ｈ０１Ｒ １３／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケース壁を有し、内部に機器側端子を備えた機器ケースに取り付けられるコネクタであって、
開口面を有し、前記開口面に開口するばね収容部を有するコネクタハウジングと、
前記コネクタハウジングに固定されて前記ケース壁に取り付けられる固定プレートと、
前記コネクタハウジングの前記開口面と前記ケース壁との間で挟持されるシール部材と、
前記ばね収容部の内部に配置されるばね部材と、を備え、
前記ばね部材が、
前記コネクタハウジングに支持される支持部と、
前記開口面側に凸となるように湾曲し、凸形状の頂部が前記機器側端子と当接する接点部とされた弾性変形部とを備え、
前記弾性変形部が、前記支持部に連なる側から前記接点部をまたいで反対側に向かって延びるスリットを有しているコネクタ。

【請求項2】

前記固定プレートを前記ケース壁に向かって押圧しつつ固定する固定部材を備える、請求項１に記載のコネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電気自動車やハイブリッド車に搭載されたモータ、インバータ等の機器に電線を接続するためのコネクタとして、電線の端末部をハウジングで保持し、ハウジングを機器のケースに固定し、電線の端末に固着した電線側端子を、ケース内の機器側端子に接続する構造のものがある。電線側端子と機器側端子との接続構造の一例としては、機器側端子に対して電線側端子を重ね合わせ、両端子をボルト締めにより固定するものがある（例えば、特開２００９−２７２１３２号公報を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２７２１３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような構成では、ボルトを配置するスペース、および、ボルトの締結作業を行うためのスペースを確保する必要があるため、コネクタが大型化する傾向にある。また、部品点数が増加し、製造工程が複雑化するために、コストが増大する傾向にある。

【0005】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、小型化や製造コストの削減が可能なコネクタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、ケース壁を有し、内部に機器側端子を備えた機器ケースに取り付けられるコネクタであって、開口面を有し、前記開口面に開口するばね収容部を有するコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに固定されて前記ケース壁に取り付けられる固定プレートと、前記コネクタハウジングの前記開口面と前記ケース壁との間で挟持されるシール部材と、前記ばね収容部の内部に配置されるばね部材とを備え、前記ばね部材が、前記コネクタハウジングに支持される支持部と、前記開口面側に凸となるように湾曲し、凸形状の頂部が前記機器側端子と当接する接点部とされた弾性変形部とを備え、前記弾性変形部が、前記支持部に連なる側から前記接点部をまたいで反対側に向かって延びるスリットを有している。

【0007】

上記の構成によれば、ばね部材は、ばね性を有し、相手側の部材である機器側端子が接点部に押し付けられることにより、接点部から支持部に向かう方向に撓みつつ、機器側端子に対して弾性的に当接する。したがって、機器側端子を、コネクタが機器ケースに取り付けられた状態でばね部材が機器側端子に押し付けられる位置に配置しておけば、ばね部材を、そのばね性によって機器側端子と接続させることができる。特に、弾性変形部にスリットを設けておくことにより、弾性変形部の剛性を低下させ、ばね部材に対し、機器側端子との接続を確保するために十分なばね性を付与することができる。

【0008】

これにより、コネクタの端子と機器側端子とを接続するためのボルトが不要となり、ボルトの締結作業も不要となる。さらに、ボルトを配置するスペース、および、ボルトの締結作業を行うためのスペースも不要となる。これにより、コネクタの小型化が可能となり、部品削減および製造工程の削減によるコスト低減が可能となる。

【0009】

本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。

【0010】

コネクタが、前記固定プレートを前記ケース壁に向かって押圧しつつ固定する固定部材を備えていてもよい。

【0011】

上記の構成によれば、固定プレートが固定部材によってケース壁に向かって押圧されつつ固定されることに伴い、ばね部材が機器側端子に向かって押し付けられる。つまり、コネクタの取り付けの際に固定プレートがボルトによって機器ケースに押圧される方向と、ばね部材が機器側端子に向かって押し付けられる方向が同じであるので、コネクタを機器ケースに取り付ける作業によって、ばね部材と機器側端子とを弾性的に当接させ、両者を接続させることができる。これにより、製造工程のさらなる簡略化が可能となり、コスト低減が可能となる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、小型化や製造コストの削減が可能なコネクタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態のコネクタの斜視図

【図2】実施形態のコネクタの正面図

【図3】実施形態のコネクタの側面図

【図4】図２のＡ−Ａ線断面図

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施形態について、図１〜図４を参照しつつ説明する。本実施形態のコネクタは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載され、モータ、インバータ等の機器を収容する機器ケース７０に取り付けられるシールドコネクタ１０である。

【0015】

［機器ケース７０］
機器ケース７０は、電磁的なシールド機能を備える金属製の箱であって、図４に示すように、機器を収容する内部空間と外部空間とを隔てるケース壁７１を有している。ケース壁７１は、装着孔７２を有している。装着孔７２は、ケース壁７１のケース内側を向く壁面からケース外側を向く壁面まで貫通する貫通孔である。機器ケース７０の内部には、機器に接続された複数の機器側端子７３が配置されている。各機器側端子７３は、装着孔７２の配置位置よりも機器ケース７０の内側に引っ込んだ位置に配置されている。

【0016】

［端子付き電線８０］
端子付き電線８０は、図４に示すように、電線８１と電線側端子８２とを備えている。電線８１は、詳細には図示しないが、芯線と、芯線の外周を被覆する絶縁被覆とを備える、一般的な構成のものである。電線側端子８２は、電線８１の端末に接続された端子である。電線側端子８２は、金属製であって、その一端部が絶縁被覆の端末から露出する芯線に圧着されている。

【0017】

［シールドコネクタ１０］
シールドコネクタ１０は、機器ケース７０に取り付けられるコネクタである。シールドコネクタ１０は、図１に示すように、コネクタハウジング２０（以下、「ハウジング２０」と略記する）と、シール部材４０と、固定プレート５０と、複数のばね部材６０とを備えている。ハウジング２０は、複数のばね部材６０と、複数の端子付き電線８０とを保持する部材である。シール部材４０は、ハウジング２０に装着されて、ハウジング２０とケース壁７１との間をシールする部材である。固定プレート５０は、ハウジング２０に固定されて、ボルトＢ（固定部材に該当）によって機器ケース７０に取り付けられる部材である。ばね部材６０は、端子付き電線８０と接続され、シールドコネクタ１０が機器ケース７０に取り付けられた状態で、機器側端子７３と導通する部材である。

【0018】

（ハウジング２０）
ハウジング２０は、合成樹脂製であって、内部にばね部材６０が配置されるフード部２１と、固定プレート５０を保持するプレート保持部２６と、複数の端子付き電線８０をそれぞれ保持する複数の電線保持部２８と、ばね部材６０を保持する複数の第１ばね保持部３０および複数の第２ばね保持部３２とを備えている。

【0019】

フード部２１は、両端が開口した筒状の部分であって、図１および図２に示すように、角部が丸められた細長い長方形の断面を有し、互いに略平行に配置される２つの長壁２２Ａ、２２Ｂと、２つの長壁２２Ａ、２２Ｂの端縁同士をそれぞれ繋ぐ２つの短壁２３とを有している。フード部２１は、図４に示すように、筒の軸方向がケース壁７１に対して垂直となる向きで配置される。フード部２１の両端の開口面のうち一方の開口面は、ケース壁７１と対向して、ケース壁７１と平行に配置される対向面２４である。フード部２１の内部空間は、ばね部材６０を収容するばね収容部２５となっている。

【0020】

プレート保持部２６は、フード部２１の外周面から外に向かって突出するリブ状の部分である。プレート保持部２６は、図１に示すように、フード部２１の外周面の全周にわたって配置されており、図４に示すように、フード部２１の両端のうち対向面２４側の端部に位置している。プレート保持部２６は、プレート保持溝２７を有している。プレート保持溝２７は、図４に示すように、プレート保持部２６の外周面を基準として内側に（筒の中心に向かって）凹む溝であって、プレート保持部２６の全周にわたって配置されている。

【0021】

複数の電線保持部２８のそれぞれは、図４に示すように、長壁２２Ａから外側に向かって垂直に延びる円筒状の部分である。複数の電線保持部２８は、図１および図２に示すように、２つの長壁２２Ａ、２２Ｂのうち一方の長壁２２Ａに、フード部２１の周方向に沿って並列して配置されており、図４に示すように、プレート保持部２６に対して対向面２４とは反対側に位置している。各電線保持部２８の内部に、各電線８１の端部と、電線側端子８２とが配置されている。

【0022】

複数の第１ばね保持部３０および複数の第２ばね保持部３２のそれぞれは、図４に示すように、フード部２１の内周面からばね収容部２５内に（筒の中心に向かって）突出するリブ状の部分である。複数の第１ばね保持部３０は、フード部２１の一方の長壁２２Ａに、フード部２１の周方向に沿って並列して配置されており、複数の第２ばね保持部３２は、他方の長壁２２Ｂに、フード部２１の周方向に沿って並列して配置されている。第１ばね保持部３０と第２ばね保持部３２とは、図２に示すように、それぞれ１つずつが互いに対となり、向かい合って配置されている。

【0023】

各第１ばね保持部３０は、図４に示すように、ばね保持孔３１を有している。ばね保持孔３１は、第１ばね保持部３０の内側面（フード部２１の内周面と平行な面）からフード部２１の外周面まで貫通する孔であって、電線保持部２８の内部空間に連通している。

【0024】

各第２ばね保持部３２は、図４に示すように、ばね保持溝３３を有している。ばね保持溝３３は、第２ばね保持部３２の内側面（フード部２１の内周面と平行な面）を基準として外側に（フード部２１の外周面に向かって）凹む溝である。

【0025】

フード部２１は、シール部材４０を装着するための装着溝２９を有している。装着溝２９は、図４に示すように、対向面２４を基準として、フード部２１の他方の端面に向かって凹む溝であって、対向面２４の全周にわたって配置されている。

【0026】

（シール部材４０）
シール部材４０は、ゴムなどの弾性部材により形成された部材であって、図１および図２に示すように、角部が丸められた細長い長方形の環である。シール部材４０は、装着溝２９の内部に配設される。シール部材４０の厚さは、図４に示すように、装着溝２９の深さよりも大きくされており、シール部材４０は、その一部が装着溝２９からケース壁７１に向かって少しはみ出した状態で配置される。シール部材４０は、シールドコネクタ１０が機器ケース７０に取り付けられる際に、ハウジング２０とケース壁７１との間で挟み付けられて、ハウジング２０とケース壁７１との間をシールする役割を果たす。

【0027】

（固定プレート５０）
固定プレート５０は、金属製であって、図１および図２に示すように、全体として長方形の板である。固定プレート５０を構成する金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、鉄、ステンレス等、必要に応じて任意の金属から適宜に選択することができる。

【0028】

固定プレート５０は、図１および図４に示すように、主板５１と、フード取付孔５２と、４つのボルト挿通孔５３と、補強壁５４とを有している。主板５１は、全体として長方形の金属板であって、２つの長辺と、２つの長辺間をそれぞれ連結する２つの短辺とを有している。フード取付孔５２は、主板５１の一方の板面から他方の板面まで貫通する、孔縁が略楕円形の貫通孔である。４つのボルト挿通孔５３は、シールドコネクタ１０を機器ケース７０に固定するためのボルトＢが挿通される孔であって、主板５１の四隅に、フード取付孔５２を取り囲んで配置されている。各ボルト挿通孔５３は、主板５１の一方の板面から他方の板面まで貫通する貫通孔である。

【0029】

固定プレート５０は、図４に示すように、フード取付孔５２の周辺部分がプレート保持溝２７の内部に配置され、外周縁部を露出させた状態で、ハウジング２０に固定されている。固定プレート５０は、フード部２１における筒の軸方向と垂直に（対向面２４およびケース壁７１と平行に）配置されている。

【0030】

補強壁５４は、図１および図４に示すように、固定プレート５０の２つの長辺のうち一方の長辺から、主板５１に対して角度をなして立ち上がる壁である。補強壁５４は、長辺の全長にわたって配置されている。補強壁５４は、シールドコネクタ１０が機器ケース７０に取り付けられる際に、主板５１が撓んでシール部材４０とケース壁７１との密着が確保できなくなることを防止するための部分である。

【0031】

（ばね部材６０）
ばね部材６０は、両端がハウジング２０に支持される金属製の板ばねであって、弾性変形部６１と、２つの支持部６３、６４とを備えている。

【0032】

弾性変形部６１は、図１および図４に示すように、略Ｕ字状に湾曲した板状の部分である。２つの支持部６３、６４は、図４に示すように、弾性変形部６１の両端から、それぞれ外側（互いに離間する方向）に向かって延びる板状の部分である。

【0033】

弾性変形部６１は、図１および図４に示すように、対向面２４の方を向く面が凸面となるように、つまり、機器ケース７０の方を向く面が凸面となるようにして配置され、凸形状の頂上部分である接点部６２とその近接部分がフード部２１の外側へ突出し、その他の部分（支持部６３、６４に近接する部分）がフード部２１の内部に位置している。接点部６２は、シールドコネクタ１０が機器ケース７０に取り付けられた際に、機器側端子７３と接触する部分である。

【0034】

２つの支持部６３、６４のうち一方は、第１支持部６３であって、図４に示すように、ばね保持溝３３の内部に固定されている。他方は、第２支持部６４であって、図４に示すように、ばね保持孔３１を貫通して配置されている。第２支持部６４の先端部は、電線保持部２８の内部に突出し、電線側端子８２と接続されている。

【0035】

弾性変形部６１は、図１および図２に示すように、複数のスリット６５を有している。各スリット６５は、弾性変形部６１において、第１支持部６３から第２支持部６４に向かう方向に延び、接点部６２をまたいで配置されている。各スリット６５の両端のうち一方の端部は、弾性変形部６１と第１支持部６３との境界位置よりもやや接点部６２に近接した位置にあり、他方の端部は、弾性変形部６１と第２支持部６４との境界位置よりもやや接点部６２に近接した位置にある。複数のスリット６５は、互いに平行に、かつ、一定の間隔を空けて並んでいる。これらのスリット６５によって、弾性変形部６１の接点部６２が複数に分割されている。

【0036】

各弾性変形部６１は、接点部６２から支持部６３、６４に向かう方向に、つまり、固定プレート５０の板面と交差方向に潰れるように撓むことが可能となっている。

【0037】

［シールドコネクタ１０の機器ケース７０への取り付け］
次に、シールドコネクタ１０の機器ケース７０への取り付け手順について説明する。まず、シールドコネクタ１０を、固定プレート５０がケース壁７１と平行となり、対向面２４がケース壁７１の方を向く姿勢で、ケース壁７１に取り付ける。このとき、シール部材４０がケース壁７１の外壁面において装着孔７２の周縁部分に重なるようにする。ばね部材６０は、接点部６２とその近縁部分が装着孔７２から機器ケース７０の内部に進入し、機器側端子７３と接触した状態となる（図４参照）。

【0038】

この状態で、固定プレート５０を、ボルト挿通孔５３に挿通されたボルトＢを用いて機器ケース７０に固定する。ボルトＢは、外周面にねじが切られた軸部と、軸部の一端に配置されて軸部よりも大きな外径を有する頭部とを備える一般的な形状のものであって、詳細には図示しないが、機器ケース７０に配置されたナット、あるいはねじ孔に対してねじ付けられる。ボルトＢは、固定プレート５０のケース壁７１とは反対側の面（対向面２４が配置されている側とは反対側の面）からボルト挿通孔５３に挿通され（図１参照）、固定プレート５０およびケース壁７１に対して垂直方向に締め込まれる。この締め込みに伴い、固定プレート５０がボルトＢの頭部によってケース壁７１に向かって押圧される。これに伴い、各弾性変形部６１の接点部６２が各機器側端子７３に押し付けられ、各弾性変形部６１が、接点部６２から支持部６３、６４に向かう方向に撓みながら機器側端子７３に弾性的に当接する（図４参照）。これにより、各ばね部材６０と各機器側端子７３とが電気的に接続される。

【0039】

［まとめ］
上記のように本実施形態によれば、シールドコネクタ１０は、対向面２４に開口するばね収容部２５を有するハウジング２０と、ハウジング２０に固定されてケース壁７１に取り付けられる固定プレート５０と、ばね収容部２５の内部に配置されるばね部材６０とを備えている。ばね部材６０は、ハウジング２０に支持される第１支持部６３および第２支持部６４と、対向面２４側が凸となるように湾曲し、凸形状の頂部である接点部６２が機器側端子７３と当接する接点部６２とされた弾性変形部６１とを備え、弾性変形部６１が、第１支持部６３および第２支持部６４のうち一方に連なる側から接点部６２をまたいで反対側に向かって延びるスリット６５を有している。

【0040】

上記の構成によれば、ばね部材６０は、ばね性を有しており、機器側端子７３によって接点部６２を押圧されることにより、接点部６２から第１支持部６３および第２支持部６４に向かう方向に撓みつつ、機器側端子７３に対して弾性的に当接する。したがって、機器側端子７３を、シールドコネクタ１０が機器ケース７０に取り付けられた状態でばね部材６０が機器側端子７３に押し付けられる位置に配置しておけば、ばね部材６０を、そのばね性によって機器側端子７３と接続させることができる。特に、スリット６５の存在により、弾性変形部６１の剛性を低下させ、ばね部材６０に対し、機器側端子７３との接続を確保するために十分なばね性を付与することができる。

【0041】

これにより、電線側端子８２と機器側端子７３とを接続するためのボルトが不要となり、ボルトの締結作業も不要となる。さらに、ボルトを配置するスペース、および、ボルトの締結作業を行うためのスペースも不要となる。これにより、シールドコネクタ１０の小型化が可能となり、部品削減および製造工程の削減によるコスト低減が可能となる。

【0042】

また、弾性変形部６１がスリット６５を有していることの効果として、上記したばね性の確保の他に、以下のような点が挙げられる。

【0043】

シールドコネクタ１０が傾いて取り付けられた場合でも、接点部６２においてスリット６５により分割された各部分が独立して撓むため、弾性変形部６１が機器側端子７３に対して多接点で接触することができ、ばね部材６０と機器側端子７３との接続信頼性を高めることができる。さらに、接点部６２と機器側端子７３との間に異物が侵入しても、異物がスリット６５の内部に逃げるから、ばね部材６０と機器側端子７３との接続不良を回避することができる。

【0044】

さらに、シールドコネクタ１０は、ボルトＢを備えており、このボルトＢによって、固定プレート５０がケース壁７１に向かって押圧されつつ固定される。

【0045】

上記の構成によれば、固定プレート５０がボルトＢによってケース壁７１に向かって押圧されつつ固定されることに伴い、ばね部材６０が機器側端子７３に向かって押圧されつつ当接する。つまり、シールドコネクタ１０の取り付けの際に固定プレート５０がボルトＢによって機器ケース７０に押圧される方向と、ばね部材６０が機器側端子７３に向かって押し付けられる方向が同じであるので、シールドコネクタ１０を機器ケース７０に取り付ける作業によって、ばね部材６０と機器側端子７３とを弾性的に当接させ、両者を接続させることができる。これにより、製造工程のさらなる簡略化が可能となり、コスト低減が可能となる。

【0046】

＜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）上記実施形態では、ばね部材６０は弾性変形部６１の一端に第１支持部６３が、他端に第２支持部６４が配置され、両端でハウジング２０に支持されていたが、弾性変形部６１の両端のうちどちらか一方に支持部が配置され、一方の端部でのみハウジングに支持されていても構わない。

【0047】

（２）上記実施形態では、弾性変形部６１が複数のスリット６５を有していたが、弾性変形部が１本のスリットを有するものであっても構わない。

【符号の説明】

【0048】

１０…シールドコネクタ（コネクタ）
２０…コネクタハウジング
２４…対向面（開口面）
２５…ばね収容部
５０…固定プレート
６０…ばね部材
６１…弾性変形部
６２…接点部（頂部）
６３…第１支持部
６４…第２支持部
６５…スリット
Ｂ…ボルト（固定部材）
７０…機器ケース
７１…ケース壁
７３…機器側端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】