特許 7398008 コネクタ付筐体およびコネクタ付筐体の製造方法

(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】

(24)【登録日】2023-12-05

(45)【発行日】2023-12-13

(54)【発明の名称】コネクタ付筐体およびコネクタ付筐体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/52 20060101AFI20231206BHJP

【ＦＩ】

H01R13/52 301H

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022557254

(86)(22)【出願日】2021-08-31

(86)【国際出願番号】 JP2021032031

(87)【国際公開番号】W WO2022085308

(87)【国際公開日】2022-04-28

【審査請求日】2023-02-21

(31)【優先権主張番号】P 2020175689

(32)【優先日】2020-10-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】生沼 千広

(72)【発明者】

【氏名】堀江 裕

(72)【発明者】

【氏名】河野 由紀子

【審査官】鎌田 哲生

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１１４０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３０３５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６０４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００９８５５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２７８３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１８０２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５１０２３４７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ １３／４０－１３／７２

Ｆ１６Ｊ １５／００－１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通孔が形成された筐体と、
前記貫通孔に挿入されるコネクタと、
前記コネクタに装着され、前記貫通孔の内壁と接触するシール材と、を備え、
前記貫通孔の内壁は、潤滑剤が塗布され前記シール材と接触する第１内面と、前記潤滑剤が塗布され前記第１内面に対して前記筐体側に第１の鈍角で形成される第２内面と、前記第２内面と前記筐体の外面とを繋ぐ第３内面と、を有し、
前記第３内面は、前記第１内面に対して前記筐体側に前記第１の鈍角よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角で形成され、
前記貫通孔に挿入された前記コネクタは、前記筐体の外面と接着剤又は封止剤を介して固定されるコネクタ付筐体。

【請求項2】

請求項１に記載のコネクタ付筐体において、
前記貫通孔における前記コネクタの挿入方向断面において、
前記第２内面の長さは前記第３内面の長さよりも大きいコネクタ付筐体。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のコネクタ付筐体において、
前記第１内面と前記第２内面とを繋ぐ第１境界部は、面取り形状またはＲ形状であるコネクタ付筐体。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載のコネクタ付筐体において、
前記第３内面と前記コネクタとの間に所定の空間が形成されるコネクタ付筐体。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載のコネクタ付筐体において、
前記筐体は、回転電機の筐体であり、
前記コネクタは、前記回転電機との電気的接続コネクタであるコネクタ付筐体。

【請求項6】

貫通孔が形成された筐体と、
前記貫通孔に挿入されるコネクタと、
前記コネクタに装着され、前記貫通孔の内壁と接触するシール材と、を備え、
前記貫通孔の内壁は、前記シール材と接触する第１内面と、前記第１内面に対して前記筐体側に第１の鈍角で形成される第２内面と、前記第２内面と前記筐体の外面とを繋ぐ第３内面と、を有し、前記第３内面は、前記第１内面に対して前記筐体側に前記第１の鈍角よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角で形成されたコネクタ付筐体の製造方法であって、
前記第１内面と前記第２内面に潤滑剤を塗布する工程と、
前記シール材を前記第１内面と接触させながら前記貫通孔に前記コネクタを挿入する工程と、
前記コネクタと前記筐体の外面とを接着剤又は封止剤を介して固定する工程と、を含むコネクタ付筐体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタ付筐体およびコネクタ付筐体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、回転電機の筐体には、回転電機との電気的接続のためにコネクタが取り付けられる。コネクタの取り付けは、筐体内部の水密性等を保つ必要から、筐体には潤滑剤が塗布された貫通孔が形成され、シール材が装着されたコネクタが貫通孔の内壁と接触しながら貫通孔に挿入される。この場合、筐体の外面に潤滑剤が付着すると、筐体の外面とコネクタとを接着する接着剤等の接着力が低下するため、外面に潤滑剤が付着するのを防止する必要がある。

【0003】

特許文献１には、シール部材を装着したコネクタが嵌合されるアルミ製筺体の嵌合孔が、入口側の第１穿孔と、第１穿孔より小さい奥側の第２穿孔と、第１穿孔と第２穿孔とのつなぎ目に大きさの差を調整するためにテーパー面の段差部とにより形成される防水構造が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国特開２０１２－１１４０５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、貫通孔の内壁に塗布された潤滑剤が筐体の外面に付着しないようにするための貫通孔の形状は考慮されておらず、潤滑剤が筐体の外面に付着する課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によるコネクタ付筐体は、貫通孔が形成された筐体と、前記貫通孔に挿入されるコネクタと、前記コネクタに装着され、前記貫通孔の内壁と接触するシール材と、を備え、前記貫通孔の内壁は、潤滑剤が塗布され前記シール材と接触する第１内面と、前記潤滑剤が塗布され前記第１内面に対して前記筐体側に第１の鈍角で形成される第２内面と、前記第２内面と前記筐体の外面とを繋ぐ第３内面と、を有し、前記第３内面は、前記第１内面に対して前記筐体側に前記第１の鈍角よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角で形成され、前記貫通孔に挿入された前記コネクタは、前記筐体の外面と接着剤又は封止剤を介して固定される。
本発明によるコネクタ付筐体の製造方法は、貫通孔が形成された筐体と、前記貫通孔に挿入されるコネクタと、前記コネクタに装着され、前記貫通孔の内壁と接触するシール材と、を備え、前記貫通孔の内壁は、前記シール材と接触する第１内面と、前記第１内面に対して前記筐体側に第１の鈍角で形成される第２内面と、前記第２内面と前記筐体の外面とを繋ぐ第３内面と、を有し、前記第３内面は、前記第１内面に対して前記筐体側に前記第１の鈍角よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角で形成されたコネクタ付筐体の製造方法であって、前記第１内面と前記第２内面に潤滑剤を塗布する工程と、前記シール材を前記第１内面と接触させながら前記貫通孔に前記コネクタを挿入する工程と、前記コネクタと前記筐体の外面とを接着剤又は封止剤を介して固定する工程と、を含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、筐体の外面への潤滑剤の付着を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】コネクタ付筐体の断面図である。

【図2】例１における貫通孔と筐体の部分拡大断面図である。

【図3】例２における貫通孔と筐体の部分拡大断面図である。

【図4】例３における貫通孔と筐体の部分拡大断面図である。

【図5】例４における貫通孔と筐体の部分拡大断面図である。

【図6】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）コネクタ付筐体の製造方法を示す図である。

【図7】回転電機の筐体とコネクタの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。

【0010】

図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。

【0011】

同一あるいは同様な機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。

【0012】

図１は、コネクタ付筐体の断面図である。
図１には、貫通孔１０が形成された筐体２０と、貫通孔１０に挿入されるコネクタ３０とを示す。筐体２０は、例えば、回転電機の筐体である。コネクタ３０は、例えば、回転電機との電気的接続コネクタである。コネクタ３０内を挿通する電気的配線は図示を省略している。コネクタ３０には、貫通孔１０の内壁１１と接触するシール材３１がコネクタ３０の周囲に装着されている。シール材３１は、例えばОリングである。

【0013】

貫通孔１０は、コネクタ３０が挿入される入口側の開口が大きく形成され、奥側の開口は小さく形成されている。コネクタ３０を貫通孔１０に挿入する前に、貫通孔１０の内壁１１には、潤滑剤１２が塗布される。その後、コネクタ３０のシール材３１を内壁１１と接触させながらシール材３１を変形させて貫通孔１０の奥側にコネクタ３０を挿入するが、潤滑剤１２が塗布されているので、挿入時の接触抵抗が軽減される。コネクタ３０を貫通孔１０に挿入した後に、コネクタ３０は筐体２０の外面２１と接着剤３２を介して固定される。なお、接着剤３２のみならず封止剤を用いてもよい。封止剤を用いた場合は、コネクタ３０は筐体２０の外面２１にボルトなどで固定される。

【0014】

図２は、図１の領域Ｐにおける貫通孔１０と筐体２０の部分拡大断面図であり、例１を示す。この図２では、コネクタ３０を挿入する前であって、潤滑剤１２が塗布された状態を示す。図２は、貫通孔１０と筐体２０の部分例１における拡大断面図である。

【0015】

図２に示すように、貫通孔１０の内壁１１は、貫通孔１０の奥側の第１内面１１－１と入り口側の第３内面１１－３と、第１内面１１－１と第３内面１１－３とを繋ぐ段差の部分の第２内面１１－２とを有する。第３内面１１－３は、第２内面１１－２と筐体２０の外面２１とを繋ぐ。第２内面１１－２は、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１で形成される。第３内面１１－３は、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角α２で形成される。図２に示す例では、第２の鈍角α２は１８０度である。すなわち、９０度＜α１＜α２≦１８０度である。

【0016】

なお、第１内面１１－１と第２内面１１－２との境界面１１－０は面取り形状により角を取り除いている。これにより、コネクタ３０のシール材３１を変形させて貫通孔１０にコネクタ３０を挿入する場合に挿入をより容易にすることができる。しかし、境界面１１－０は必ずしも必要ではなく角のままでも良い。

【0017】

潤滑剤１２は、シール材３１と接触する第１内面１１－１と第２内面１１－２とに塗布され、第３内面１１－３には塗布されない。コネクタ３０は、シール材３１を第２内面１１－２に接触させてシール材３１を変形させながら貫通孔１０にコネクタ３０を挿入し、その後、シール材３１を第１内面１１－１に接触して挿入を完了する。

【0018】

潤滑剤１２の塗布時に潤滑剤１２の塗布装置が筐体２０の外面２１に近接していると、表面張力により潤滑剤１２が外面２１に引っ張られ、潤滑剤１２が外面２１に付着するおそれがある。コネクタ３０と筐体２０との接着面である外面２１に潤滑剤１２が付着した場合は、コネクタ３０と筐体２０の外面２１との接着力が低下してしまう。そこで、本実施形態では、貫通孔１０を例１に示した形状にし、塗布装置が第１内面１１－１と第２内面１１－２に潤滑剤１２を塗布し、塗布されない第３内面１１－３により、筐体２０の外面２１までの距離を確保した。これにより、潤滑剤１２の表面張力の影響が小さくなり外面２１への潤滑剤１２の付着を防止することができ、コネクタ３０と筐体２０の外面２１との接着力の低下を防止できる。

【0019】

また、図２に示す貫通孔１０におけるコネクタ３０の挿入方向断面において、第２内面１１－２の長さＬ２は第３内面１１－３の長さＬ３よりも長いことが望ましい。潤滑剤１２が塗布されない第３内面１１－３の長さＬ３を長くすることにより、筐体２０の外面２１までの距離を確保でき、潤滑剤１２の表面張力の影響が小さくなり外面２１への潤滑剤１２の付着を防止することができる。

【0020】

さらに、図１に示すように、第３内面１１－３とコネクタ３０との間に所定の空間Ｓを形成した。これにより、第１内面１１－１と第２内面１１－２とに塗布された潤滑剤１２が多い場合にこれを所定の空間で吸収することができ、筐体２０の外面２１への潤滑剤１２の付着をより確実に防止できる。

【0021】

図３は、図１の領域Ｐにおける貫通孔１０と筐体２０の部分拡大断面図であり、例２を示す。この図３では、コネクタ３０を挿入する前であって、潤滑剤１２が塗布される前の状態を示し、境界面１１－０の形状が図２に示す例１とは異なる。

【0022】

図３に示すように、第１内面１１－１と第２内面１１－２との境界面１１－０はＲ形状により角を取り除いている。これにより、シール材３１を変形させて貫通孔１０にコネクタ３０を挿入する場合に挿入をより容易にすることができる。その他の構成は図２に示した例１の構成と同様であり、同一の個所には同一の符号を付してその説明を省略する。そして、例２においても既に述べた例１と同様の効果を奏する。

【0023】

図４は、図１の領域Ｐにおける貫通孔１０と筐体２０の部分拡大断面図であり、例３を示す。この図４では、コネクタ３０を挿入する前であって、潤滑剤１２が塗布される前の状態を示し、第２内面１１－２と第３内面１１－３の角度の一例を示す。

【0024】

図４に示すように、第２内面１１－２は、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１で形成される。第３内面１１－３は、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角α２で形成される。図４に示す例３では、第１の鈍角α１は１３５度であり、第２の鈍角α２は１６０度である。その他の構成は図２に示した例１の構成と同様であり、同一の個所には同一の符号を付してその説明を省略する。そして、例３においても既に述べた例１と同様の効果を奏する他、第２の鈍角α２を１８０度より小さくしたので、塗布装置による潤滑剤１２の塗布時に第３内面１１－３への接触を確実に回避でき、筐体２０の外面２１への潤滑剤１２の付着を防止できる。

【0025】

図５は、図１の領域Ｐにおける貫通孔１０と筐体２０の部分拡大断面図であり、例４を示す。この図５では、コネクタ３０を挿入する前であって、潤滑剤１２が塗布される前の状態を示し、第２内面１１－２と第３内面１１－３の角度の一例を示すものであり、例３と比較して、第１の鈍角α１を小さくした例を示す。

【0026】

図５に示すように、第２内面１１－２は、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１で形成される。第３内面１１－３は、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角α２で形成される。図５に示す例４では、第１の鈍角α１は１２０度であり、第２の鈍角α２は１６０度である。その他の構成は図２に示した例１の構成と同様であり、同一の個所には同一の符号を付してその説明を省略する。そして、例４においても既に述べた例１と同様の効果を奏す他、第２の鈍角α２を１８０度より小さくしたので、塗布装置による潤滑剤１２の塗布時に第３内面１１－３への接触を確実に回避でき、筐体２０の外面２１への潤滑剤１２の付着を防止できる。

【0027】

図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）は、コネクタ付筐体の製造方法を示す図である。図６（Ａ）は、潤滑剤１２を塗布する工程、図６（Ｂ）は、コネクタ３０を挿入する工程、図６（Ｃ）は、コネクタ３０を固定する工程を示す。

【0028】

筐体２０には、例１～例４で例示した貫通孔１０が形成されている。すなわち、貫通孔１０の内壁１１は、シール材３１と接触する第１内面１１－１と、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１で形成される第２内面１１－２と、第２内面１１－２と筐体２０の外面２１とを繋ぐ第３内面１１－３と、を有し、第３内面１１－３は、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角α２で形成される（例１～例４参照）。

【0029】

図６（Ａ）に示す、潤滑剤１２を塗布する工程では、潤滑剤１２を含侵させた塗布装置４０を第１内面１１－１に摺接し、潤滑剤１２を第１内面１１－１に塗布する。この際に、余剰の潤滑剤１２により第２内面１１－２にも潤滑剤１２が塗布される。潤滑剤１２は第３内面１１－３には塗布されず、第３内面１１－３の存在により、筐体２０の外面２１までの距離を確保しているので、潤滑剤１２の表面張力の影響が小さくなり外面２１への潤滑剤１２の付着を防止できる。

【0030】

図６（Ｂ）に示す、コネクタ３０を挿入する工程では、シール材３１を第１内面１１－１と接触させながら貫通孔１０にコネクタ３０を挿入する。
図６（Ｃ）に示す、コネクタ３０を固定する工程では、コネクタ３０と筐体２０の外面２１とを接着剤３２を介して固定する。接着剤３２のみならず封止剤で固定してもよい。

【0031】

図７は、回転電機２００の筐体２０とコネクタ３０の斜視図である。
回転電機２００は、筐体２０の内部に回転子と固定子を備え、筐体２０はカバー２２で閉じられる。そして、回転子に直結されたシャフト２３が筐体２０から導出されている。

【0032】

コネクタ３０は、回転電機２００との電気的接続コネクタであり、コネクタ３０内を挿通する電気的配線は図示を省略している。図１を参照して説明したように、コネクタ３０には、貫通孔１０の内壁１１と接触するシール材３１がコネクタ３０の周囲に装着されている。

【0033】

筐体２０には、例１～例４で例示した貫通孔１０が形成されている。したがって、貫通孔１０にコネクタ３０を挿入した場合に、筐体２０の外面２１への潤滑剤１２の付着を防止できる。そのため、コネクタ３０を筐体２０の外面２１に固定した場合に、コネクタ３０と筐体２０の外面２１との接着力の低下を防止できる。

【0034】

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）コネクタ付筐体は、貫通孔１０が形成された筐体２０と、貫通孔１０に挿入されるコネクタ３０と、コネクタ３０に装着され、貫通孔１０の内壁１１と接触するシール材３１と、を備え、貫通孔１０の内壁は、潤滑剤１２が塗布されシール材３１と接触する第１内面１１－１と、潤滑剤１２が塗布され第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１で形成される第２内面１１－２と、第２内面１１－２と筐体２０の外面２１とを繋ぐ第３内面１１－３と、を有し、第３内面１１－３は、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角α２で形成され、貫通孔１０に挿入されたコネクタ３０は、筐体２０の外面２１と接着剤３２又は封止剤を介して固定される。これにより、筐体２０の外面２１への潤滑剤１２の付着を防止できる。

【0035】

（２）コネクタ付筐体の製造方法は、貫通孔１０が形成された筐体２０と、貫通孔１０に挿入されるコネクタ３０と、コネクタ３０に装着され、貫通孔１０の内壁１１と接触するシール材３１と、を備え、貫通孔１０の内壁１１は、シール材３１と接触する第１内面１１－１と、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１で形成される第２内面１１－２と、第２内面１１－２と筐体２０の外面２１とを繋ぐ第３内面１１－３と、を有し、第３内面１１－３は、第１内面１１－１に対して筐体２０側に第１の鈍角α１よりも大きい角度であって１８０度以下である第２の鈍角α２で形成されたコネクタ付筐体の製造方法であって、第１内面１１－１と第２内面１１－２に潤滑剤１２を塗布する工程と、シール材３１を第１内面１１－１と接触させながら貫通孔１０にコネクタ３０を挿入する工程と、コネクタ３０と筐体２０の外面２１とを接着剤３２又は封止剤を介して固定する工程と、を含む。これにより、筐体２０の外面２１への潤滑剤１２の付着を防止できる。

【0036】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上述の実施形態と複数の例を組み合わせた構成としてもよい。

【符号の説明】

【0037】

１０・・・貫通孔、１１・・・内壁、１１－０・・・境界面、１１－１・・・第１内面、１１－２・・・第２内面、１１－３・・・第３内面、１２・・・潤滑剤、２０・・・筐体、２１・・・外面、２２・・・カバー、２３・・・シャフト、３０・・・コネクタ、３１・・・シール材、３２・・・接着剤、４０・・・塗布装置、２００・・・回転電機、α１・・・第１の鈍角、α２・・・第２の鈍角、Ｌ２・・・第２内面の長さ、Ｌ３・・・第３内面の長さ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】