JP3412539B2 - 電気接続構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定位置に配した
複数のコイルを有するコイルユニットと、そのコイルに
対応させて配置した接続部を有するコネクタユニットと
の電気接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のオートマチックトランスミッシ
ョンでは、ミッションケース内に油圧制御用のソレノイ
ドバルブが設けられ、このソレノイドバルブを構成する
コイルへの給電は、ミッションケース外のワイヤーハー
ネスに接続されるコネクタユニットを用いて行われる。
特開平９−５５２３５号公報にはそのコネクタユニット
の一例が開示されている。そのソレノイドバルブは、複
数のコイルをベース上の所定位置に配置して固定したコ
イルユニットを有し、その各コイルに個別に突起状端子
が設けられている。一方、コネクタユニットは、ベース
上において各コイルと対応するように配置した複数の板
状端子金具を備えており、各板状端子金具には接続孔と
その接続孔の孔縁から立ち上がる弾性挟圧片とが形成さ
れている。このコネクタハウジングはコイルユニットに
取り付けられ、この取付けの際に突起状端子が接続孔に
貫通して弾性挟圧片により挟み付けられ、もってコイル
ユニットとコネクタユニットが電気的接続状態となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように複数のコ
イルに対して複数の板状端子金具を個別に位置合わせし
つつ両ユニットを組み付ける構造では、各部品の寸法誤
差や各ユニットにおける組付け誤差が公差の範囲内であ
っても、両ユニットを組み付けたときに公差が累積さ
れ、その結果突起状端子と板状端子金具が大きく位置ず
れして円滑に嵌合されなくなる虞がある。そのため、上
記公報に開示されたものでは、突起状端子が嵌合される
接続孔に弾性的に撓み可能な挟圧片を形成し、この弾性
挟圧片の弾性変位により位置ずれを吸収する手段がとら
れている。しかし、この方法では、対応可能な位置ずれ
寸法が弾性挟圧片の最大撓み量の範囲内に限られ、位置
ずれ吸収の機能として十分でない場合がある。

【０００４】本願発明は上記事情に鑑みて創案され、コ
イルユニットとコネクタユニットとの間の電気接続部の
位置ずれを吸収する機能に優れた電気接続構造を提供す
ることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、端子
部が設けられている複数のコイルを所定位置に配置して
なるコイルユニットと、前記端子部と対応する複数の端
子金具とこれらの端子金具に接続される給電用の導電部
材とを備えてなるコネクタユニットとを組み付けて構成
され、その両ユニットの組付けにともなって互いに対応
する前記端子部と前記端子金具とを電気的に接続可能な
状態に嵌合させるようにした電気接続構造において、前
記端子金具は、前記導電部材に固着されるとともに前記
コネクタユニット上で固定される導電性の固定金具と、
この固定金具に対して接触状態を保ちつつ前記両ユニッ
トの組付け方向と直交する方向への遊動を可能とされて
いるとともに前記端子部との嵌合を可能とされた可動金
具とから構成されているところに特徴を有する。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記固定金具と前記可動金具の少なくともいずれか
一方には、相手側の金具に対して弾性接触する弾性接続
部が形成されている構成とした。請求項３の発明は、請
求項１又は請求項２の発明において、前記端子部が、円
形断面であって軸線を前記両ユニットの組付け方向と平
行に向けた突起状をなしており、前記可動金具には、前
記端子部の外周に弾性接触可能な弾性接触片が形成され
ている構成とした。

【０００７】

【発明の作用及び効果】［請求項１の発明］コイルユニ
ットとコネクタユニットを組み付ける際にコイルユニッ
トの端子部とコネクタユニットの端子金具とが位置ずれ
している場合には、端子金具のうちの可動金具が変位す
ることにより位置ずれが吸収されて端子部と整合するよ
うになり、端子部と可動金具とが支障なく嵌合される。
嵌合状態では、導電部材と端子部との間の導通は固定金
具と可動金具を介して確保される。可動金具の遊動量を
大きく確保することで、吸収可能な位置ずれの量も大き
く設定できる。

【０００８】［請求項２の発明］固定金具と可動金具と
は、弾性接続部を介すことにより所定の接触圧をもって
接続されるので、接触信頼性が高い。 ［請求項３の発明］可動金具が端子部との位置ずれを矯
正すべく遊動する際に、可動金具が一定の姿勢のまま平
行移動せずに向きを斜めに変えつつ遊動することがある
が、この場合、端子部が円形断面の突起状をなしている
ことから、可動金具はその端子部を中心として姿勢を変
えるようになる。したがって、弾性接触片の弾性撓み量
は一定に保たれ、端子部と可動金具との接触圧の変動を
回避できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】［実施形態１］以下、本発明を具
体化した実施形態１を図１乃至図８を参照して説明す
る。本実施形態は、自動車のオートマチックトランスミ
ッションのミッションケース内に設けられる油圧制御用
のソレノイドバルブにおいて、このソレノイドバルブを
構成するコイルユニット１０と、そのコイルユニット１
０へ給電するためのコネクタユニット２０とを電気的に
接続する構造に適用したものである。ミッションケース
内においてコイルユニット１０にコネクタユニット２０
を組み付けると、両ユニット１０，２０が電気的に接続
された状態となる。コネクタユニット２０は、ミッショ
ンケースを貫通させて設けた中継コネクタを介してミッ
ションケース外のワイヤーハーネスに接続され、バッテ
リーからコイルユニット１０の各コイル１２に電気が供
給される。

【００１０】コイルユニット１０は、台形板状をなす基
板１１の上面に複数個（本実施形態では５個）のコイル
１２を所定の配置に固定してものである。各コイル１２
は、ボビン１３の外周に素線１２Ａを巻き付けて構成さ
れ、ボビン１３の下側のフランジ１４Ｌを基板１１のコ
イル取付用凹部１５に嵌合して接着等の手段で固定する
ことにより基板１１に一体化したものである。各ボビン
１３の上側のフランジ１４Ｕには、導電性材料からなる
円形断面の端子部１６が上方へ突出した状態で固定され
ており、端子部１６の先端はテーパ状の誘導面１６Ａと
なっている。この丸ピン状の端子部１６の下端部はフラ
ンジ部１４Ｕの下方において素線の端末に固着されてい
る。これら５個のコイル１２の上側のフランジ１４Ｕは
同じ高さに設定されていて、この５枚のフランジ１４Ｕ
に載置されるようにコネクタユニット２０が取り付けら
れる。かかるコイルユニット１０においては、各ボビン
１３の中心孔１３Ａに図示しない可動鉄心が下方へ突出
する形態で軸方向の移動可能に取り付けられ、もって、
ソレノイドが構成される。コイル１２に通電するとソレ
ノイドが励磁されて可動鉄心が上下に移動し、図示しな
いオートマチックトランスミッションを油圧制御する。

【００１１】次に、コネクタユニット２０について説明
する。コネクタユニット２０は、全体として厚板状をな
すハウジング２１と、このハウジング２１内に収容した
５個の端子金具３５と、各端子金具３５に接続した電線
３２（本発明の構成要件である導電部材）とからなる。
ハウジング２１は、板状のベース２２に、このベース２
２と同じ形状・寸法の板状をなすカバー２３を重ねるよ
うに被せて固定したものであり、ベース２２とカバー２
３との間には端子金具３５と電線３２を収容可能な隙間
が構成されている。ベース２２の上面には、上記コイル
ユニット１０の端子部１６と対応するように５つの端子
金具収容凹部２４が形成されているとともに、各端子金
具収容凹部２４とベース２２の前側（図３における下
側）の縁部の電線引出部２５とに連通する電線収容凹部
２６が形成されている。一方、カバー２３の下面には、
ベース２２の端子金具収容凹部２４内に突き出される端
子部１６の先端との干渉を回避するための逃がし凹部２
７、ベース２２の端子金具収容凹部２４における端子金
具３５の浮き上がりを防止するための押え部２８、及び
ベース２２の電線収容凹部２６と対応する電線収容凹部
２９とが形成されている。

【００１２】各端子金具収容凹部２４は概ね方形をな
し、その中心にはベース２２を上下に貫通する円形の貫
通孔３０が形成されている。この貫通孔３０は上記コイ
ルユニット１０の各端子部１６と同心に対応するように
配置されているが、貫通孔３０の内径は端子部１６の外
径よりも大きく設定されている。尚、この端子部１６の
外径と貫通孔３０の内径との寸法差は、コイルユニット
１０とコネクタユニット２０の各部品の寸法公差と組付
け公差から想定される累積公差の最大寸法と同じか、そ
れよりも大きい寸法とされており、これにより、端子部
１６を支障なく貫通孔３０に貫通させることが可能とな
っている。

【００１３】端子金具３５は、電線３２に接続された固
定金具３６と、端子部１６と接続される可動金具３７と
からなる。固定金具３６は、上板３８と下板３９とをそ
の先端縁同士を連結部４０により間隔を空けて連結し、
下板３９の両側縁の係止片４１を曲げて上板３８の側縁
部に係止させるとともに、上板３８の後端縁の係止片４
２を下板３９の係止孔４３に差し込んで曲げ係止させた
ものであり、係止片４１，４２の係止によって上下両板
３８，３９が拡開規制状態に組み付けられている。かか
る固定金具３６は、全体として方形をなし、端子金具収
容凹部２４に水平方向（両ユニット１０，２０の組付け
方向と直交する方向）への遊動を規制されるとともに、
押え部２８によって浮き上がりを規制された状態で収容
されている。収容した状態では、下板３９に形成した円
形の連通孔４４がハウジング２１の貫通孔３０と同心に
位置するようになる。尚、連通孔４４の内径は、貫通孔
３０の内径よりも大きい寸法に設定されている。また、
上板３８には、端子部１６との干渉を回避するために、
下板３９の連通孔４４と同心同径の円形の逃がし孔４５
が形成されている。さらに、下板３９の後端縁にはバレ
ル部４６が延設され、ここに電線３２が圧着により接続
されている。この固定金具３６に圧着された電線３２
は、電線収容凹部２６内を通って電線引出部２５に至
り、ここからハウジング２１外へ延出され、外部コネク
タ４７に接続されている。

【００１４】可動金具３７は、固定金具３６の上下両板
３８，３９、係止片４１，４２及び連結部４０によって
囲まれた方形の低背空間４８内に収容されるものであ
り、この低背空間４８の前後左右の内法寸法よりも直径
が小さい円形板状をなしている。したがって、この可動
金具３７は、低背空間４８内で下板３９に摺接しつつ二
次元方向に自在に遊動し得るようになっている。この可
動金具３７の遊動方向は、両ユニット１０，２０の組付
け方向（端子部１６の突出方向）に対して直交する方向
となっている。この可動金具３７の遊動許容寸法（＝可
動金具３７の外縁と連結部４０又は係止片４１，４２と
の間隔）は、上記したように両ユニット１０，２０の各
公差から想定される累積公差の最大寸法と同じか、それ
よりも大きい寸法とされている。これにより、累積公差
が最大になった場合でも、端子部１６と可動金具３７と
の嵌合が可能となる。

【００１５】かかる可動金具３７は、中央にＨ字形のス
リット４９が形成された長円形の板材を曲げ加工したも
のであり、スリット４９によってできた一対の片持ち状
の板片部を弧状に湾曲させつつ立ち上がるように変形さ
せて弾性接触片５０が形成されているとともに、スリッ
ト４９の両側部分を角形の立上り部５１となるように曲
げ加工することにより両弾性接触片５０の互いに平行な
立ち上がり端縁５０Ａの間隔が端子部１６の外径寸法よ
りも小さくなるように接近させた形状となっている。ま
た、両弾性接触片５０の立ち上がり端縁５０Ａの両側に
は立上り部５１が接近して位置するが、この両立上り部
５１の間隔は、貫通孔３０の外径よりも大きく設定され
ている。尚、弾性接触片５０を接近させつつ立上り部５
１を形成することにより、可動金具３７は平面視におい
て円形となる。

【００１６】また、弾性接触片５０の立上り部５１と直
交方向の両側には、一対の弾性接続部５２が形成されて
いる。この弾性接続部５２は、叩きだしと称される周知
の加工方法によって成形され、両端支持のブリッジ状に
上方へ突出し、その上面にはエンボス部５２Ａが突成さ
れている。かかる弾性接続部５２は下方へ潰れるような
弾性撓みを生じ得るようになっていて、その自由状態に
おける高さは、上板３８の下面よりも高くなるように設
定されている。したがって、可動金具３７を固定金具３
６内に収容した状態では弾性接続部５２が弾性撓みして
エンボス部５２Ａを上板３８に弾性的に当接させた状態
となる。尚、この弾性接続部５２は、可動金具３７の二
次元方向（両ユニット１０，２０の組付け方向と直交す
る方向）への遊動を許容するが、可動金具３７が上方
（両ユニット１０，２０の組付け方向に沿う方向）へ浮
き上がることを規制する。

【００１７】次に、本実施形態の作用を説明する。コネ
クタユニット２０をコイルユニット１０に組み付ける際
には、コイル１２のフランジ１４Ｕにハウジング２１を
載置し、図示しない凹凸等の位置決め手段により端子部
１６が貫通孔３０に同心に対応するようにハウジング２
１を位置決めし、接着等の手段によって両ユニット１
０，２０を固定する。このとき、ハウジング２１をフラ
ンジ部１４Ｕに載置するのに伴い、５本の端子部１６が
夫々貫通孔３０と連通孔４４を貫いて対応する可動金具
３７の弾性接触片５０の間に割り込み、両弾性接触片５
０を弾性的に拡開変形させる。これにより、弾性接触片
５０が端子部１６の外周面に対して両側から挟圧し、所
定の接触圧で接続する。このときの双方の弾性接触片５
０の弾性撓み量は互いに同じ量となる。

【００１８】また、両ユニット１０，２０の組付けの際
に、交差の影響から、端子部１６に対してハウジング２
１の貫通孔３０が位置ずれし、または固定金具３６内
（低背空間４８内）で可動金具３７が位置ずれし、その
結果、端子部１６に対して可動金具３７が大きく芯ずれ
（位置ずれ）した状態で嵌合される虞がある。この端子
部１６に対する可動金具３７の芯ずれの方向が図６にお
ける上下方向のみの場合には、端子部１６が両弾性接触
片５０のほぼ真ん中に割り込むことになるため、端子金
具３５はそのままの位置で端子部１６と嵌合するに至
る。このとき、端子部１６は弾性接触片５０の立ち上が
り端縁５０Ａの側方にずれた位置で挟圧されるが、両弾
性接触片５０の弾性撓み量は同じなので、所定の接触圧
が確保される。

【００１９】また、端子部１６に対する芯ずれ方向が図
６の左右方向である場合には、端子部１６が一方の弾性
接触片５０側に偏った状態で両弾性接触片５０の間に割
り込もうとするが、このときに、端子部１６の先端が弾
性接触片５０の湾曲面に当接することにより、可動金具
３７が図６の左右方向に変位させられ、端子部１６が両
弾性接触片５０の中間に位置するようになる。これによ
り、芯ずれが矯正され、両弾性接触片５０が同じ接触圧
で端子部１６を挟圧するようになる。

【００２０】さらに、芯ずれ方向が図６における斜め方
向である場合には、可動金具３７が左右方向に変位する
ことにより同方向の芯ずれが矯正され、端子部１６が両
弾性接触片５０の間の上下に偏った位置において挟圧さ
れる。上述のように本実施形態においては、端子金具３
５を固定金具３６と可動金具３７との２ピース構造と
し、その可動金具３７を両ユニット１０，２０の組付け
方向と直交方向に遊動し得るようにしたので、両ユニッ
ト１０，２０の組付けの際に端子部１６と可動金具３７
が位置ずれしていても、可動金具３７が変位することに
より位置ずれが矯正されて端子部１６と整合するように
なり、端子金具３５と端子部１６とが支障なく嵌合状態
に至る。また、位置ずれの吸収は、ある部品の一部を弾
性変形させることによって行うのではなく、独立した可
動金具３７を自由に移動させることによって行うので、
その移動距離、即ち吸収可能な位置ずれ寸法を任意に設
定できる。したがって、両ユニット１０，２０の部品及
び組付けに起因する累積公差が大きい場合でも、対応が
可能である。

【００２１】また、可動金具３７が変位する際には、そ
の弾性接続部５２がその弾力による接触圧を保ちつつ上
板３８に摺接するようになっているので、固定金具３６
と可動金具３７との接触信頼性が維持される。さらに、
可動金具３７が端子部１６との位置ずれを矯正すべく遊
動する際に、可動金具３７が一定の姿勢のまま平行移動
せずに向きを斜めに変えつつ遊動することも考えられ
る。この場合、端子部が板片状をなしていると、斜めに
なったときに弾性接触片５０の弾性撓み量が大きくな
り、接触圧が大きくなり過ぎる虞がある。しかし、本実
施形態では、端子部１６が円形断面の突起状をなしてい
るので、可動金具３７はその弾性接触片５０の撓み量を
一定に保ったままで端子部１６を中心として姿勢を変え
るようになる。したがって、端子部１６と端子金具３５
との接触圧の変動を回避することができる。

【００２２】［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態様も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）上記実施形態では固定金具が可動金具をサンドイ
ッチ状に挟むようにしたが、本発明によれば、固定金具
が可動金具の周縁部だけを挟んで保持するようにしても
よい。

【００２３】（２）上記実施形態では導電部材が電線で
ある場合について説明したが、本発明によれば、導電部
材を固定金具と一体又は別体のバスバーとしてもよい。 （３）上記実施形態ではコイルユニット側の接続形状を
突起状とし、コネクタユニット側の接続形状を孔状とし
たが、本発明によれば、コイルユニット側を孔状とし、
コネクタユニット側を突起部としてもよい。 （４）上記実施形態ではコイルユニットの端子部を丸ピ
ン形状としたが、本発明によれば、角ピン形状や板片形
状などとしてもよい。

【００２４】（５）上記実施形態では弾性接触片を一対
設けたが、本発明によれば、弾性接触片を１片だけとし
て端子部に対して片側のみから押すように当接させるよ
うにしてもよい。 （６）上記実施形態では弾性接続部が可動金具のみに形
成されているが、本発明によれば、弾性接続部を固定金
具に形成してもよく、固定金具と可動金具の両方に形成
してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１のコイルユニットとコネクタユニッ
トを分離衝合段部状態を示す斜視図

【図２】コイルユニットの部分拡大断面図

【図３】コネクタユニットをコイルユニットに組み付け
た状態を示す平面図

【図４】組付け状態においてコネクタユニットのハウジ
ングのカバーを外した状態を示す平面図

【図５】両ユニットの組付け状態を示す部分拡大断面図

【図６】端子金具と端子部との接続状態を示す一部切欠
平面図

【図７】端子金具の組付け前の状態を示す斜視図

【図８】固定金具の斜視図

【符号の説明】

１０…コイルユニット １２…コイル １６…端子部 ２０…コネクタユニット ３２…電線（導電部材） ３５…端子金具 ３６…固定金具 ３７…可動金具 ５０…弾性接触片 ５２…弾性接続部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−117038（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−37648（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−56193（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−879（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−60061（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−47274（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−22362（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 4/58 H01R 13/642

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端子部が設けられている複数のコイルを
   所定位置に配置してなるコイルユニットと、前記端子部
   と対応する複数の端子金具とこれらの端子金具に接続さ
   れる給電用の導電部材とを備えてなるコネクタユニット
   とを組み付けて構成され、その両ユニットの組付けにと
   もなって互いに対応する前記端子部と前記端子金具とを
   電気的に接続可能な状態に嵌合させるようにした電気接
   続構造において、 前記端子金具は、前記導電部材に固着されるとともに前
   記コネクタユニット上で固定される導電性の固定金具
   と、この固定金具に対して接触状態を保ちつつ前記両ユ
   ニットの組付け方向と直交する方向への遊動を可能とさ
   れているとともに前記端子部との嵌合を可能とされた可
   動金具とから構成されていることを特徴とする電気接続
   構造。
2. 【請求項２】 前記固定金具と前記可動金具の少なくと
   もいずれか一方には、相手側の金具に対して弾性接触す
   る弾性接続部が形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の電気接続構造。
3. 【請求項３】 前記端子部が、円形断面であって軸線を
   前記両ユニットの組付け方向と平行に向けた突起状をな
   しており、前記可動金具には、前記端子部の外周に弾性
   接触可能な弾性接触片が形成されていることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の電気接続構造。