JP2020043001A - 端子の保持構造及びコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】工程の制約なく、電線外力に対する端子の動きの抑制を可能にした端子の保持構造及びコネクタを提供すること。【解決手段】コネクタ１は、電線９が接続されるメスバスバー１０を固定するリテーナ１１と、そのリテーナ１１を固定するインナーハウジング２と、そのインナーハウジング２を保持する本体ハウジング３とを備える。リテーナ１１は、メスバスバー１０との間でリテーナ１１の係合突部がメスバスバー１０の係合孔と係合することによってメスバスバー１０を固定する。インナーハウジング２は、リテーナ１１との間で当該リテーナ１１の係止部がインナーハウジング２の被係止孔に係止されることによってリテーナ１１を固定する。インナーハウジング２は、シールドシェル４を介して本体ハウジング３に保持されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電線が接続される端子の保持構造及びコネクタに関する。

従来、ハイブリッド車や電気自動車等の車両において、大電流化に伴うサイズの大きな電線から入る外力や捻回力でコネクタ側の接点部の接続不良が発生することがないようにするための技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、伸縮性導体を使用するとともに、ハウジング内に端子を固定する技術が開示されている。
また、特許文献２には、被覆電線の芯線と一体をなす芯線固定部をモールド成形によりハウジングに埋設する技術が開示されている。

特開２０１４−１１１３４号公報 特開２０１６−７６４２７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、ハウジング内において端子を固定することで、電線外力に対する端子の動きを、ある程度抑制することは可能であるが、ハウジング内部に端子を固定する作業のための開口部を新たに設ける必要があり、防水性能が悪化する事や、それに対処するためのゴムリングや固定するボルト、伸縮性導体等の部品点数の増加、工程追加によるコストアップの他、工程の制約等の問題がある。

また、特許文献２の技術では、電線部をハウジングの一部にモールドすることにより、外力を遮断することが可能であるが、金型構造の複雑化や工程追加等によりコストアップの他、製造性の制約といった問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、工程の制約なく、電線外力に対する端子の動きの抑制を可能にした端子の保持構造及びコネクタを提供することにある。

上記課題を解決する端子の保持構造は、電線が接続される端子の保持構造であって、前記端子との間で係合部が被係合部と係合することによって当該端子を固定するリテーナと、前記リテーナとの間で係止部が被係止部に係止されることによって当該リテーナを固定するハウジングと、を備える。

この構成によれば、端子をリテーナで固定することによって、電線部をハウジングの一部にモールドすることなく、電線外力に対する端子の動きを抑制できるとともに、リテーナはハウジングに固定されるため、固定の反力によりリテーナ及び端子の動きが抑制される。したがって、工程の制約なく、電線外力に対する端子の動きを抑制できる。

上記端子の保持構造について、前記ハウジングは、前記端子の先端部を保持する保持部を有することとしてもよい。
この構成によれば、端子の先端部をハウジングの保持部で保持することによって、端子のばたつきを抑制できる他、捻回に対して端子を保持することができる。

上記課題を解決するコネクタは、電線が接続される端子との間で係合部が被係合部と係合することによって当該端子を固定するリテーナと、前記リテーナとの間で係止部が被係止部に係止されることによって当該リテーナを固定するインナーハウジングと、前記インナーハウジングを保持する本体ハウジングと、を備える。

この構成によれば、端子をリテーナで固定するとともに、リテーナはインナーハウジングに固定され、さらにインナーハウジングは本体ハウジングに保持されているので、コネクタ全体で電線外力や捻回を受けることができる。これにより、工程の制約なく、電線外力に対する端子の動きを抑制できる。

上記コネクタについて、前記インナーハウジングと前記本体ハウジングとの間に介在され、前記インナーハウジングの外面に係合する内爪と、前記本体ハウジングの内面に係合する外爪とを有するシールド部材を備えることとしてもよい。

この構成によれば、インナーハウジングをシールド部材を介して本体ハウジングに保持できる他、コネクタにシールド効果を持たせることができる。

本発明によれば、工程の制約なく、電線外力に対する端子の動きを抑制できる。

コネクタを示す斜視図。 コネクタを示す一部断面斜視図。 シールドシェルを示す斜視図。 メスバスバーの保持構造を示す一部断面斜視図。 メスバスバーの保持構造を示す分解斜視図。 リテーナによるメスバスバーの固定構造を示す斜視図。 メスバスバーとオスバスバーとの接続構造を示す断面図。 コネクタを示す断面斜視図。 コネクタを示す断面図。 リテーナによるメスバスバーの固定構造の変更例を示す斜視図。 リテーナによるメスバスバーの固定構造の他の変更例について、（ａ）は斜視図、（ｂ）は模式正面図と一部断面斜視図。

以下、端子の保持構造及びコネクタの一実施の形態について説明する。
図１に示すコネクタ１は、ハイブリッド車等に搭載されたバッテリと、機器の一例であるインバータ或いはモータとを電気的に接続するワイヤハーネスの両端部のうちの一端部に設けられ、例えば機器に対する接続媒体として使用される。

図２に示すように、コネクタ１は、インナーハウジング２と本体ハウジング３とによる分割構造のハウジングを備えている。本例では、２つのインナーハウジング２（図２では１つのみ図示）が、それぞれに対応するシールドシェル４を介して単一の本体ハウジング３に保持されている。すなわち、それぞれのインナーハウジング２と本体ハウジング３との間には、シールドシェル４が介在されている。

図３に示すように、シールドシェル４は、薄い金属板により四角筒状に形成され、インナーハウジング２の外面に係合する複数の内爪５と、本体ハウジング３の内面に係合する複数の外爪６とを有している。シールドシェル４はシールド部材の一例に相当し、別体の金属部品７（図２参照）の他、さらに別の金属部品８（図４参照、図２では便宜上割愛）が電気的に接続されることによって、それらとの協働によりコネクタ１にシールド効果を持たせている。

図４に示すように、インナーハウジング２には、電線９の先端部が圧着されたメスバスバー１０が、リテーナ１１が装着された状態で保持されている。尚、電線９には、金属部品７、８が装着されている。

図５に示すように、インナーハウジング２は、耐熱性及び剛性に優れた合成樹脂により四角筒状に形成され、その四角筒を形成する４つの壁部のうち、メスバスバー１０の端子面とその裏側の面とにそれぞれ対向する２つの壁部のそれぞれの中央付近に、四角形状をなす被係止孔１２（図８及び図９を参照）が形成されている。また、インナーハウジング２の筒の先端部には、断面Ｕ字形状をなす保持部１３（図４参照）が、当該インナーハウジング２の筒の先端側とは反対側の基端側に開口を向けるようにして形成されている。

メスバスバー１０は、導電性に優れた金属材からなり、板状をなすバスバー本体１４を先端側に有しているとともに、電線９が接続される圧着部１５を基端側に有し、それらが一体形成されている。バスバー本体１４には、四角形状をなす係合孔１６が形成されている。メスバスバー１０は端子の一例に相当する。

リテーナ１１は、耐熱性及び剛性に優れた合成樹脂からなり、バスバー本体１４を固定する際の土台となる四角柱状のリテーナ本体１７と、そのリテーナ本体１７と協働でバスバー本体１４を挟み込む平板形状のカバー部１８とが、曲げ性を有するつなぎ部１９と共に一体成形されている。リテーナ本体１７には、バスバー本体１４の係合孔１６と係合する四角柱状の係合突部２０が形成されている。

図６に示すように、メスバスバー１０の係合孔１６にリテーナ１１の係合突部２０を係合させた上で、リテーナ本体１７の端面に設けられた係止爪２１（図５参照）と、カバー部１８の先端部に設けられた係合孔２２とを係合させることによって、メスバスバー１０がリテーナ１１で固定されている。尚、係合孔１６に係合突部２０を係合させる際、メスバスバー１０は、バスバー本体１４の接触面２３が、リテーナ本体１７の台面２４に対向する向きで配置される。リテーナ１１の係合突部２０は係合部の一例に相当し、メスバスバー１０の係合孔１６は被係合部の一例に相当する。

カバー部１８の外面には、断面台形状をなす係止部２５（図８及び図９を参照）が外側に向かって突出するように形成されているとともに、リテーナ１１においてカバー部１８の外面とは反対側に位置するリテーナ本体１７の外面には、断面台形状をなす係止部２６（図８及び図９を参照）が外側に向かって突出するように形成されている。係止部２５が一方の被係止孔１２に係止されるとともに、係止部２６が他方の被係止孔１２に係止されることによって、リテーナ１１がインナーハウジング２に固定されている（図４参照）。そして、この状態において、メスバスバー１０の先端部がインナーハウジング２の保持部１３によって保持されている。リテーナ１１の係止部２５、２６は共に係止部の一例に相当し、それらが係止されるインナーハウジング２のそれぞれの被係止孔１２は共に被係止部の一例に相当する。

図５及び図７に示すように、インナーハウジング２には、弾性を有するばね２７が収容されており、そのばね２７の付勢力により、メスバスバー１０の接触面２３と平板形状のオスバスバー２８とが弾性接触するように当該ばね２７で両者が挟み込まれることによって、それらメスバスバー１０とオスバスバー２８との電気接続が図られている。尚、オスバスバー２８は、基端部に樹脂製の触指キャップ２９が装着された状態でインナーハウジング２に挿入される。そして、オスバスバー２８の先端寄りに設けられた挿通孔３０にボルト（図示略）が挿通され、そのボルトが機器側の端子台に設けられたボルト取付孔に締結されることによって、コネクタ１が機器（一例はインバータ或いはモータ）に接続される。

次に、図５を参照して、リテーナ１１とインナーハウジング２とによるメスバスバー１０の保持構造について、各部品のインナーハウジング２への組付手順の一例を説明する。
まずインナーハウジング２にばね２７を挿入し、インナーハウジング２の内部でばね２７を仮嵌合する。

そして、電線９を含むハーネスアセンブリを出荷の対象とする場合には、メスバスバー１０の圧着部１５に電線９を圧着した上で、当該メスバスバー１０のバスバー本体１４にリテーナ１１を装着し、かかる仕掛品の先端部に位置するメスバスバー１０及びリテーナ１１をインナーハウジング２に挿入する。これにより、インナーハウジング２の内部で仮嵌合されたばね２７が、リテーナ１１によって固定されるとともに、メスバスバー１０の先端部がインナーハウジング２の保持部１３によって保持され、さらに、リテーナ１１がインナーハウジング２に固定される。

その後、オスバスバー２８の基端部に触指キャップ２９を装着した上で、当該基端部を、メスバスバー１０の挿入方向とは逆の方向からインナーハウジング２に挿入する。これにより、ばね２７の付勢力によって、メスバスバー１０の接触面２３と、対応するオスバスバー２８の基端寄り部位とが弾性接触され、メスバスバー１０とオスバスバー２８とが好適に電気接続される。

尚、電線９をメスバスバー１０の圧着部１５に圧着せず、コネクタ１を単体で出荷の対象とする場合には、インナーハウジング２にばね２７を挿入した第１アセンブリの他、メスバスバー１０、リテーナ１１、オスバスバー２８の基端部に触指キャップ２９を装着した第２アセンブリの四者を一括して出荷する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）図４を参照して、電線９が接続されるメスバスバー１０をリテーナ１１で固定することによって、電線部をハウジングの一部にモールドすることなく、電線外力に対するメスバスバー１０の動きを抑制できる。また、リテーナ１１はインナーハウジング２に固定されるため、固定の反力によりリテーナ１１及びメスバスバー１０の動きが抑制される。したがって、工程の制約なく、電線外力に対するメスバスバー１０の動きを抑制できる。

（２）メスバスバー１０の先端部をインナーハウジング２の保持部１３で保持することによって、メスバスバー１０のばたつきを抑制できる他、捻回に対してメスバスバー１０を保持することができる。

（３）図２を参照して、電線９が接続されるメスバスバー１０をリテーナ１１で固定するとともに、リテーナ１１はインナーハウジング２に固定され、さらにインナーハウジング２は本体ハウジング３に保持されているので、コネクタ全体で電線外力や捻回を受けることができる。これにより、工程の制約なく、電線外力に対するメスバスバー１０の動きを抑制できる。

（４）内爪５及び外爪６を有するシールドシェル４をインナーハウジング２と本体ハウジング３との間に介在させたことにより、インナーハウジング２をシールドシェル４を介して本体ハウジング３に保持できる他、コネクタ１にシールド効果を持たせることができる。

（５）リテーナ１１は一体成形品であるため、１つの金型で製造することができる。
尚、上記実施の形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施の形態及び以下の変更例は技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて実施することができる。

・図１０に示すように、上記実施の形態による一体成形品のリテーナ１１（図６参照）に代えて、分割式のリテーナ３１によって、メスバスバー１０に代わるメスバスバー３２を固定してもよい。この場合、メスバスバー３２は、バスバー本体１４に代わるバスバー本体３３と、圧着部１５と同様の圧着部３４とが一体形成され、バスバー本体３３の幅方向両側には、それぞれが係合部の一例に相当する一対の係合突起３５が、それぞれの側端面から外側に向かって形成されている。

これに対し、リテーナ３１は、第１分割体３６と第２分割体３７とを有し、第１分割体３６には、対応する係合突起３５が係合されてそれぞれが被係合部の一例に相当する一対の係合孔３８が形成されている。また、第２分割体３７の両側面には、対応する係合突起３５と共に係合孔３８に係合される一対の係合突部３９が形成されている。さらに、第１分割体３６の外面には、係止部２５と同様の係止部４０が形成されているとともに、第２分割体３７の外面には、係止部２６と同様の係止部４１が形成されている。

そして、メスバスバー３２をリテーナ３１で固定する際には、バスバー本体３３において、接触面２３と同様の接触面４２が第２分割体３７に対向する向きで、当該バスバー本体３３を第１分割体３６と第２分割体３７とによって挟み込む。このとき、メスバスバー３２の係合突起３５及び第２分割体３７の係合突部３９を、第１分割体３６の対応する係合孔３８に係合させる。これにより、係合突起３５及び係合突部３９の双方が係合孔３８に係止されることによって、メスバスバー３２が分割式のリテーナ３１で固定される。

この構成によれば、リテーナ３１は分割式であるため、構造の自由度が増し、係合突部３９と係合孔３８とによる係止部の強度確保を容易に実現できる。
・図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、同形状の２つの部品による分割式のリテーナ５１によって、メスバスバー５２を固定してもよい。この場合、メスバスバー５２は、バスバー本体５３と圧着部５４とが一体形成され、バスバー本体５３の幅方向両側には、それぞれが係合部の一例に相当する一対の係合凹部５５が、それぞれの側端面から内側に向かって形成されている。

これに対し、リテーナ５１は、互いに同形状の第１分割体５６と第２分割体５７とを有し、第１分割体５６の第１壁部５６ａの内面には、対応する係合凹部５５が係合される係合突部５８が形成されているとともに、第２分割体５７の第１壁部５７ａの内面には、対応する係合凹部５５が係合される係合突部５９が形成されている。係合突部５８、５９は共に被係合部の一例に相当する。また、第１分割体５６において、第１壁部５６ａの外面には、係合突部６０が形成されているとともに、第２分割体５７において、第１壁部５７ａの外面には、係合突部６１が形成されている。

第１分割体５６において、第１壁部５６ａとは幅方向の反対側に位置する第２壁部５６ｂには、第２分割体５７の係合突部６１が係合される係合孔６２が形成されているとともに、第２分割体５７において、第１壁部５７ａとは幅方向の反対側に位置する第２壁部５７ｂには、第１分割体５６の係合突部６０が係合される係合孔６３が形成されている。また、第１分割体５６には、第２分割体５７における第１壁部５７ａの先端が嵌合される嵌合溝５６ｃが形成されているとともに、第２分割体５７には、第１分割体５６における第１壁部５６ａの先端が嵌合される嵌合溝５７ｃが形成されている。さらに、第１分割体５６の外面には、係止部６４が形成されているとともに、第２分割体５７の外面には、係止部６５が形成されている。

そして、メスバスバー５２をリテーナ５１で固定する際には、バスバー本体５３の接触面６６が例えば第２分割体５７に対向する向きで、当該バスバー本体５３を第１分割体５６と第２分割体５７とによって挟み込む。このとき、メスバスバー５２の一方の係合凹部５５を第１分割体５６の係合突部５８に係合させた上で、第１壁部５６ａを第２分割体５７の嵌合溝５７ｃに嵌合させるとともに、メスバスバー５２の他方の係合凹部５５を第２分割体５７の係合突部５９に係合させた上で、第１壁部５７ａを第１分割体５６の嵌合溝５６ｃに嵌合させる。併せて、第１分割体５６の係合突部６０を第２分割体５７の係合孔６３に係合させるとともに、第２分割体５７の係合突部６１を第１分割体５６の係合孔６２に係合させる。これにより、係合突部６０、６１の双方が、対応する係合孔６３、６２に係止されることによって、メスバスバー５２が同形状の２つの部品による分割式のリテーナ５１で固定される。

この構成によれば、リテーナ５１は同形状の２つの部品による分割式であるため、１つの金型で製造できる他、部品の共通化を図ることができる。また、捻って外れようとする力を第１壁部５６ａと第２壁部５７ｂとの壁による反力で受け止めるとともに、逆方向に捻って外れようとする力を第１壁部５７ａと第２壁部５６ｂとの壁による反力で受け止めることができるため、一度嵌めると外れにくい嵌合構造を得ることができる。

・係合部（係合突部２０等）が被係合部（係合孔１６等）と係合することによって端子（メスバスバー１０等）をリテーナ（リテーナ１１等）で固定する構成について、端子及びリテーナの一方に係合部を設けるとともに、他方に被係合部を設けてもよい。或いは、端子及びリテーナの双方に係合部を設けるとともに、端子に設けられた係合部に対応する被係合部をリテーナに設け、リテーナに設けられた係合部に対応する被係合部を端子に設けてもよい。

・係止部（係止部２５、２６等）が被係止部（一対の被係止孔１２）に係止されることによってリテーナ（リテーナ１１等）をハウジング（インナーハウジング２）に固定する構成について、リテーナ及びハウジングの一方に係止部を設けるとともに、他方に被係止部を設けてもよい。或いは、リテーナ及びハウジングの双方に係止部を設けるとともに、リテーナに設けられた係止部に対応する被係止部をハウジングに設け、ハウジングに設けられた係止部に対応する被係止部をリテーナに設けてもよい。

・本発明に係る端子の保持構造及びコネクタは、上記実施の形態及び上記変更例を単独で実施することの他、例えば、背景技術に挙げた特許文献１の技術或いは高接圧で動かない接点を設ける技術等と併用して実施してもよい。上記実施の形態を特許文献１の技術と併用する場合、当該特許文献１の技術によって電線９の動きそのものを抑制しつつ、上記実施の形態によって電線外力に対する端子（電線９が接続されるメスバスバー１０等）の動きを抑制できる。

・端子はバスバー（板状端子であるメスバスバー１０等）に限定されない。
・車両に適用される端子の保持構造及びコネクタに限定されない。

１…コネクタ、２…インナーハウジング（ハウジング）、３…本体ハウジング、４…シールドシェル（シールド部材）、５…内爪、６…外爪、９…電線、１０，３２，５２…メスバスバー（端子）、１１，３１，５１…リテーナ、１２…被係止孔（被係止部）、１３…保持部、１６…係合孔（被係合部）、２０…係合突部（係合部）、２５，２６，４０，４１，６４，６５…係止部、３５…係合突起（係合部）、３８…係合孔（被係合部）、５５…係合凹部（係合部）、５８，５９…係合突部（被係合部）。

Claims (4)

1. 電線が接続される端子の保持構造であって、
   前記端子との間で係合部が被係合部と係合することによって当該端子を固定するリテーナと、
   前記リテーナとの間で係止部が被係止部に係止されることによって当該リテーナを固定するハウジングと、を備える端子の保持構造。
2. 前記ハウジングは、前記端子の先端部を保持する保持部を有する
   請求項１に記載の端子の保持構造。
3. 電線が接続される端子との間で係合部が被係合部と係合することによって当該端子を固定するリテーナと、
   前記リテーナとの間で係止部が被係止部に係止されることによって当該リテーナを固定するインナーハウジングと、
   前記インナーハウジングを保持する本体ハウジングと、を備えるコネクタ。
4. 前記インナーハウジングと前記本体ハウジングとの間に介在され、前記インナーハウジングの外面に係合する内爪と、前記本体ハウジングの内面に係合する外爪とを有するシールド部材を備える
   請求項３に記載のコネクタ。

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