JP5598758B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ハイブリッド車、電気自動車などのエコカーに用いられ、特に、大容量の電力を伝達する際に用いられる電力ハーネスの接続部に採用される可能性があるコネクタに関するものである。

近年、著しい進歩を遂げている、例えば、ハイブリッド車、電気自動車などにおいて、モータとインバータとの間、又はインバータとバッテリとの間のように、機器間を接続する大容量の電力を伝達する際に用いられる電力ハーネスは、その一端側には、例えば、オス端子と該オス端子を収納する第１ターミナルハウジングを備えるオス側コネクタ部と、前記オス端子と接続されるメス端子と該メス端子を収納する第２ターミナルハウジングを備えるメス側コネクタ部との２分割構成のコネクタが備えられている（例えば、特許文献１参照）。

近年、こうしたエコカーは、省エネの性能を向上させることを目的に、全ての部品において軽量化が図られているが、軽量化を図る上で有効な手段の１つに、小型化を図るという目的に突き当たる。

そこで、公知技術として、例えば、特許文献２のような技術がある。

特許文献２に示された技術は、車両駆動用のモータから引き出される複数相の導電性部材の接合端子と、モータを駆動するインバータから引き出される複数相の電力線ケーブルの接合端子とを接続する車両用電気接続構造において、導電性部材の各相の接合端子と、対応する電力線ケーブルの各相の接合端子とが重合されると共に、接合端子の重合面とは反対側の面に絶縁部材が配置され、これら重合された各相の接合端子と絶縁部材とがこれらを貫く位置に設けられた単一のボルトで重合方向（積層方向とも言う）に締結固定される技術である。

即ち、特許文献２の技術は、複数の接合端子と絶縁部材とが積層構造となる接続構造であって、単一のボルトを重合方向に締め付けることで、接合端子の重合面である接合端子同士の接点を、複数点、一括して挟み込むことにより、接合端子同士を接点にて固定し電気的に接続される接続構造であるが、このような構成は、特許文献１のような技術に比べ、小型化を図り易いという点において有効である。

さらに、特許文献２の技術は、接合端子同士の接点を挟み込む絶縁部材を、別途設けた保持用治具により保持することで、各絶縁部材の間隔を保持できる構造であり、このような構成は、接合端子の挿抜性という点において有効である。

特開２００９−０７０７５４号公報 特許第４０３７１９９号公報

しかしながら、特許文献２のような技術には、以下の問題点があった。

複数の絶縁部材がそれぞれ、接合端子に対して別体に設けられているため、保持用治具によって保持できるとはいえ、ボルトである締結部材を下方に移動させて押圧すると、絶縁部材が移動してしまう。即ち、絶縁部材と接合端子が別々に移動する格好となるが、こうした絶縁部材と接合端子が別々に移動する構成は、各絶縁部材と接点との位置関係が一定になり難く、絶縁部材の間で接点を挟み込むという技術思想において、接点における安定的な保持が保証できないという問題があった。特に、この技術を自動車で採用した場合には、振動が接点に与える影響を対策する必要があり、こうした背景から接点における安定的な保持という点は、重要である。

また、複数の絶縁部材がそれぞれ、接合端子に対して別体に設けられているため、部品の種類及び点数も多くなり、当該接続構造をコネクタに応用しようとした際、組み付け工数が増えるという問題があった。そこで、本発明者らは、できれば、組み付け工数を減らし、ひいては、製造コストの削減に繋げたいと考えた。

本発明は、前記事情に鑑み為されたもので、絶縁部材で接点を挟み込む方式のコネクタにおいて、接点における安定的な保持を実現することができる技術の提供と、部品の種類及び点数を減らすことにより、組み付け工数を減らし、ひいては、製造コストの削減に繋がる技術の提供を目的とする。

前記目的を達成するために創案された本発明は、複数の第１接合端子を所定間隔を置いて上下に整列保持する第１インナーハウジングが収納される第１ターミナルハウジングと、複数の第２接合端子を所定間隔を置いて上下に整列保持する第２インナーハウジングが収納される第２ターミナルハウジングとを備え、前記第１ターミナルハウジングと前記第２ターミナルハウジングとを嵌合させると、前記複数の第１接合端子の上面のそれぞれと前記複数の第２接合端子の下面のそれぞれとが対となるように対面すると共に前記第１接合端子と前記第２接合端子とが交互に配置される積層構造となるコネクタにおいて、当該コネクタは、更に、前記第１ターミナルハウジング内に整列されて収納されると共に前記複数の第１接合端子の下面のそれぞれに固定される複数の絶縁部材と、前記積層構造の最上段に位置する前記第２接合端子の上面を押圧することで、前記複数の第１接合端子及び前記複数の第２接合端子を各接点にて一括して固定し電気的に接続させる接続部材を備え、前記複数の絶縁部材のそれぞれは、同形状・同寸法に形成され、前記複数の第１接合端子にはそれぞれ、下面に前記絶縁部材が固定されていない部分があり、前記第１インナーハウジングは、当該部分により前記複数の絶縁部材から離間していることを特徴とするコネクタである。

前記接続部材は、前記第１ターミナルハウジング側に設けられると共に、前記第１ターミナルハウジングと前記第２ターミナルハウジングとの未嵌合時に、前記積層構造の最上段に位置する前記第１接合端子との間に押圧対象の前記第２接合端子を挿入するための隙間が形成されるように設けられると良い。

本発明によれば、絶縁部材で接点を挟み込む方式のコネクタにおいて、接点における安定的な保持を実現することができる技術と、部品の種類及び点数を減らすことにより、組み付け工数を減らし、ひいては、製造コストの削減に繋がる技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るコネクタを構成する第１コネクタ部と第２コネクタ部とを示す斜視図である。 第１コネクタ部と第２コネクタ部とを嵌合させたときのコネクタを示す斜視図である。 第１コネクタ部と第２コネクタ部とを嵌合させたときのコネクタを示す断面図である。 第１コネクタ部を示す断面図である。 第１接合端子を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。 第２コネクタ部を示す断面図である。 第２接合端子を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。 第２接合端子を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の好適な実施の形態に係るコネクタの第１コネクタ部と第２コネクタ部とを示す斜視図であり、図２は、第１コネクタ部と第２コネクタ部とを嵌合させたときのコネクタを示す斜視図であり、図３は、その断面図である。なお、図１及び図２には、後述する編組シールド３１及びゴムブーツ３９は、省略されている。

図１〜３に示すように、本実施の形態に係るコネクタ１は、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３とで構成され、これらコネクタ部２，３を嵌合させることで、複数の電源ラインを一括して接続するためのものである。

より具体的には、コネクタ１は、複数（３つ）の第１接合端子（オス端子）４ａ〜４ｃが所定間隔を置いて上下に整列保持された第１インナーハウジング１０が収納される第１ターミナルハウジング５を有する第１コネクタ部２と、複数（３つ）の第２接合端子（メス端子）６ａ〜６ｃが所定間隔を置いて上下（図３で言う上下）に整列保持された第２インナーハウジング５２が収納される第２ターミナルハウジング７を有する第２コネクタ部３とを備え、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３とを嵌合させると、複数の第１接合端子４ａ〜４ｃの上面（図３で言えば、上側の面）のそれぞれと複数の第２接合端子６ａ〜６ｃの下面（図３で言えば、下側の面）のそれぞれとが対となるように対面すると共に第１接合端子４ａ〜４ｃと第２接合端子６ａ〜６ｃとが交互に配置される積層構造となるものである。

このコネクタ１は、例えば、車両駆動用のモータと該モータを駆動するインバータとの接続に用いられる。

より具体的には、第１コネクタ部２の第１ターミナルハウジング５（図１で言えば、左側の部分）がモータのシールドケースと嵌合すると共に第１ターミナルハウジング５から露出している第１接合端子４ａ〜４ｃの部分がモータのシールドケース内に設置される端子台の各端子に接続される。この第１コネクタ部２にインバータと電気的に接続されている第２コネクタ部３を嵌合させることで、モータとインバータとが電気的に接続されることになる。以上がモータ側の接続に関してだが、インバータ側の接続に関しても、同様である。

以下、コネクタ部２，３のそれぞれの構成について詳述する。

図４に示すように、第１コネクタ部２は、内部に３つの第１接合端子４ａ〜４ｃを所定間隔で離間された状態で整列させて保持しており、３つの第１接合端子４ａ〜４ｃが整列されて収納する第１ターミナルハウジング５と、第１ターミナルハウジング５内に設けられ第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれを絶縁する略直方体形状の複数の絶縁部材８ａ〜８ｃと、積層構造の最上段に位置する第２接合端子６ａの上面を押圧することで、複数の第１接合端子４ａ〜４ｃ及び複数の第２接合端子６ａ〜６ｃを各接点にて一括して固定し電気的に接続させる接続部材９とを備える。

なお、第１ターミナルハウジング５がハウジングとしてオス（オス側ハウジング）であってもメス（メス側ハウジング）であっても良い。ここでは一例として第１ターミナルハウジング５がオス側ハウジングである場合を説明する。

第１接合端子４ａ〜４ｃは、板状の端子であり、非導電性樹脂（例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、エポキシ系樹脂）からなり、第１ターミナルハウジング５内に収納された樹脂成形体からなる第１インナーハウジング１０に所定間隔で離間されて整列保持される。第１インナーハウジング１０に第１接合端子４ａ〜４ｃを保持させる方法としては、例えば、第１インナーハウジング１０の成形時に第１接合端子４ａ〜４ｃをインサートしてから樹脂を硬化させて保持させる方法や、予め成形した第１インナーハウジング１０に第１接合端子４ａ〜４ｃを圧入して保持させる方法がある。

第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれには、異なる電圧及び／又は電流の電気が送電される。例えば、本実施の形態においては、モータ、インバータ間用の三相交流の電源ラインを想定しており、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれには、１２０°位相の異なる交流が送電される。第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれは、コネクタ１での送電ロスを低減するなどの目的のために、導電率の高い銀、銅、アルミニウムなどの金属で構成されると良い。また、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれは、多少の可撓性を有する。

また、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれは、下面（即ち、第２接合端子６ａ〜６ｃと接合される面と反対側の面）側に隣接して配置される絶縁部材８ａ〜８ｃと一体的に固定される。つまり、上述したとおり、第１インナーハウジング１０は、第１接合端子４ａ〜４ｃを所定間隔で離間させて整列するように保持しているが、この保持している第１接合端子４ａ〜４ｃの先端側に絶縁部材８ａ〜８ｃが一体的に固定されているので、結果として、絶縁部材８ａ〜８ｃも、所定間隔で離間されて整列されることになる。このように構成することにより、各接点間の絶縁性と嵌合時の第２接合端子６ａ〜６ｃの挿入性を確保している。

複数の絶縁部材８ａ〜８ｃは、第１ターミナルハウジング５内に整列されて収納されると共に複数の第１接合端子４ａ〜４ｃの下面のそれぞれに、第１接合端子４ａ〜４ｃの先端側に突出するような位置に固定される。これら絶縁部材８ａ〜８ｃのそれぞれは、第２接合端子６ａ〜６ｃが挿抜される側の角部のそれぞれが面取り加工されている。また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、複数の絶縁部材８ａ〜８ｃの上面のそれぞれには、固定対象の第１接合端子４ａ〜４ｃを嵌め込むための嵌合溝１１が形成される。この嵌合溝１１に固定対象の第１接合端子４ａ〜４ｃが嵌合されて一体的に固定される。これにより、絶縁部材８ａ〜８ｃと第１接合端子４ａ〜４ｃとの段差が補われ、絶縁部材８ａ〜８ｃの上面が第１接合端子４ａ〜４ｃの上面と同一面となる。これらの構成により、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３とを嵌合させたときの第１接合端子４ａ〜４ｃに対する第２接合端子６ａ〜６ｃの挿抜性が向上する。

また、複数の絶縁部材８ａ〜８ｃのそれぞれは、同形状・同寸法に形成される。これら同形状・同寸法に形成された各絶縁部材８ａ〜８ｃが各第１接合端子４ａ〜４ｃに固定され、絶縁部材８ａ（又は８ｂ或いは８ｃ）と第１接合端子４ａ（又は４ｂ或いは４ｃ）とからなる１つの部品が構成されている。

再び図４を参照し、接続部材９は、大径部９ａと大径部９ａと一体に形成された小径部９ｂとからなる本体部と、積層構造の最上段に位置する第２接合端子６ａの上面を押圧する押圧部９ｃとを有する非貫通型の接続部材である。大径部９ａと小径部９ｂは、金属（例えば、ＳＵＳ、鉄、銅合金など）からなり、押圧部９ｃは、非導電性樹脂からなる。

大径部９ａの外周には、第１ターミナルハウジング５内に水が浸入するのを防止するパッキン１４が設けられる。

小径部９ｂの外周面には、第１ターミナルハウジング５の接続部材挿入孔２６の内周面に形成された雌ネジ４７に螺合する雄ネジ４８が形成される。このような構成により、接続部材９は、第１ターミナルハウジング５に螺合することにより、積層構造の最上段に位置する第２接合端子６ａの上面を押圧するように構成される。

なお、大径部９ａの上面には、異形穴（図４では六角穴）４９が形成され、この異形穴４９にスパナなどの締め付け工具を嵌合させることで、接続部材９を回転させ締め付けることができるようになっている。

また、接続部材９の本体部は、パッキン１４が設けられている大径部９ａと雄ネジ４８が形成されている小径部９ｂの２つの外径寸法を持つ形状からなり、接続部材挿入孔２６は、その２つの外径寸法を持つ形状に合致する形状となっている。このように構成することにより、即ち、接続部材９を接続部材挿入孔２６に締め付けた際、パッキン１４と対面する部分に、雌ネジ４７が配置されないため、効果的な防水構造を実現することができる。

また、接続部材９の本体部は、第１ターミナルハウジング５の内側に開口する中空部５０を有し、この中空部５０内に押圧部９ｃに所定の押圧力を付与する弾性部材１５が収納される。弾性部材１５は、例えば、金属（例えば、ＳＵＳなど）からなるバネで構成される。なお、本実施の形態において、弾性部材１５は、接続部材９の一部という位置付けである。

弾性部材１５の一部が当接する押圧部９ｃの上面には、弾性部材１５の一部を覆う（収納する）凹部１６が形成され、凹部１６の底部（即ち、弾性部材１５の一部が当接する座の部分）には、弾性部材１５を受けて非導電性樹脂からなる押圧部９ｃの損傷を防止する金属（例えば、ＳＵＳなど）製の受け部材１７が設けられる。

受け部材１７は、弾性部材１５から押圧部９ｃの上面に加わる応力を分散することで押圧部９ｃの損傷を防止する。そのため、受け部材１７と押圧部９ｃとの接触面積をできるだけ大きくすることが好ましい。本実施の形態では、受け部材１７と押圧部９ｃとの接触面積を大きくすべく、凹部１６の底部全面に亘って接触するような形状の受け部材１７を設けた。

接続部材９は、本体部を第１ターミナルハウジング５内に挿入した後、その本体部と押圧部９ｃとを１ユニットとして組み立てることで、第１ターミナルハウジングに組み付けられる。

また、接続部材９は、第１ターミナルハウジング５側に設けられると共に、第１ターミナルハウジング５と第２ターミナルハウジング７との未嵌合時に、積層構造の最上段に位置する第１接合端子４ａとの間に押圧対象の第２接合端子６ａを挿入するための隙間が形成されるように設けられる。これにより、接続部材９の押圧部９ｃとその下側の第１接合端子４ａとの間に挿入される第２接合端子６ａの挿入性を確保することができる。

この接続部材９は、小径部９ｂに形成された雄ネジ４８を接続部材挿入孔２６に形成された雌ネジ４７に螺合させることで、その螺合方向に向けて（図４で言えば、上方から下方に向けて）押圧し、複数の第１接合端子４ａ〜４ｃ及び複数の第２接合端子６ａ〜６ｃを各接点にて一括して固定し電気的に接続させている。

第１ターミナルハウジング５は、横断面が略矩形状の中空の筒状体２０からなる。第２ターミナルハウジング７と嵌合される筒状体２０の一端側（図示右側）の外周部は、第２コネクタ部３との嵌合性を考慮してテーパ形状に形成されている。また、筒状体２０の外周部には、第２ターミナルハウジング７との嵌合時に嵌合方向の一定化、嵌合後の固定及び安定化のためのリブ１２が形成される。さらに、筒状体２０の一端側の外周部には、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３との間をシールするターミナルハウジング防水構造２１が設けられる。ターミナルハウジング防水構造２１は、筒状体２０の開口側の外周部に形成された凹部２２と、凹部２２に設けられたＯリングなどのパッキン２３とからなる。

筒状体２０内の他端側（図示左側）には、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれが整列保持された第１インナーハウジング１０が収納される。筒状体２０の他端側の外周には、第１コネクタ部２を機器などの筐体（例えば、モータのシールドケース）に固定するためのフランジ２４が形成される。取付孔２４ａにボルトを挿入し機器などの筐体に固定するためのフランジ２４の縁周部２５には、機器などの筐体と第１コネクタ部２との間をシールするパッキンなどを設けるようにしても良い。なお、このフランジ２４という構成は、第１コネクタ部２が機器などの筐体に固定されることを前提とするものではなく、フランジ２４は第２コネクタ部３に設けられていても良いし、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３の両方に設けられていても良い。また、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３のどちらも機器などの筐体に固定されないフリーの状態としても良い。

また、このフランジ２４は、放熱性を向上させる点においても有効である。つまり、フランジ２４を形成することにより第１ターミナルハウジング５の表面積を大きくすることができ、第１コネクタ部２の内部で発生した熱（例えば、各接点で発生した熱）を第１ターミナルハウジング５を介して外部に放熱する際において、放熱性を向上させることができる。

筒状体２０の上部（図示上側）には、接続部材９の本体部を挿入するための接続部材挿入孔２６が形成される。接続部材挿入孔２６は筒状に形成されており、その筒状の下端部（図示下側）が接続部材９の本体部の形状に合わせて縮径されている。この縮径された部分に接続部材９の大径部９ａの下面の縁周部が当接することで、接続部材９のストロークを規制するようになっている。

また、筒状体２０の内周面には、積層構造の最下段に位置する第１接合端子４ｃを平行に保つように、積層構造の最下段に位置する第１接合端子４ｃに固定された絶縁部材８ｃを支持する土台部５５が形成される。土台部５５は、筒状体２０の内周面の一部を嵩上げして形成され、接続部材９による安定した押圧を実現するために絶縁部材８ａ〜８ｃと同程度の大きさにされる。

筒状体２０は、シールド性能、放熱性、及びコネクタ１の軽量化のために、導電率、熱伝導率が高く軽量なアルミニウムなどの金属で形成されることが好ましいが、樹脂などにより形成するようにしても良い。なお、本実施の形態においては、筒状体２０をアルミニウムで形成した。この様に、筒状体２０をアルミニウムで形成することにより、接続部材９を接続部材挿入孔２６に螺合させる際、筒状体２０を非導電性樹脂で形成する場合と比べ、強固に締め付けることができるという効果がある。

本実施の形態ではコネクタ１の小型化のために積層構造と第１ターミナルハウジング５との間のクリアランスをできるだけ小さく設計しているので、金属製の第１ターミナルハウジング５を介して第１接合端子４ａ〜４ｃが電気的に短絡するのを防止するため、第１ターミナルハウジング５と第１接合端子４ａ〜４ｃとの間の絶縁性を確保する必要がある。

そのため、本実施の形態においては、第１接合端子４ａ〜４ｃを整列保持する第１インナーハウジング１０の両側に、電気遮蔽板５１を設けた。この電気遮蔽板５１は、第１インナーハウジング１０と一体成形される。

電気遮蔽板５１は、絶縁性の確保という効果以外にも、第１接合端子４ａ〜４ｃの側面に手や指等の異物が接触するのを防止するタッチプロテクトとしての機能もある。つまり、電気遮蔽板５１は、積層構造と第１ターミナルハウジング５との間のクリアランスを手や指が入らない程度に小さく構成している場合には、第１ターミナルハウジング５と第１接合端子４ａ〜４ｃとの間の絶縁性の確保という効果を奏し、手や指が入るくらい大きく構成している場合には、絶縁性の確保の機能も若干あるが、未嵌合時に第１接合端子４ａ〜４ｃの側面に手や指が接触するのを防止する効果を奏する。

また、電気遮蔽板５１の代わりに、第１接合端子４ａ〜４ｃの側面も覆うように絶縁部材８ａ〜８ｃを形成するようにしても良い。

なお、コネクタを操作する作業者としては成人男性の割合が多いと考えられるため、本実施の形態においては、作業者の手や指のサイズとしては成人男性のものを基準としている。但し、この基準は、想定する作業者に応じて適宜変更し得るのは勿論である。

図６に示すように、第２コネクタ部３は、内部に複数（３つ）の第２接合端子（メス端子）６ａ〜６ｃが整列されて収納される第２ターミナルハウジング７を有する。なお、ここではメス端子を有する側のコネクタ部を第２コネクタ部３と称している。つまり、第２ターミナルハウジング７がターミナルハウジングとしてオス（オス側ターミナルハウジング）であってもメス（メス側ターミナルハウジング）であっても良い。ここでは、オス側ターミナルハウジングである第１ターミナルハウジング５に対応して第２ターミナルハウジング７がメス側ターミナルハウジングである場合を説明する。

第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれは、図７，８に示すように、ケーブル２７ａ〜２７ｃの先端部から露出された導体２８をかしめるためのかしめ部３２と、かしめ部３２と一体に形成された板状接点３３とを有する。板状接点３３の先端部は、挿入性を向上させるべくテーパ状に形成してもよい。

本実施の形態においては、コネクタ１の小型化のためにケーブル２７ａ〜２７ｃのそれぞれができるだけ隙間無く整列保持される構成としている。そのため、図８に示すように、整列時に中央に配置されるケーブル２７ｂに接続される第２接合端子６ｂの胴部３５を折り曲げることにより、第２接合端子６ａ〜６ｃを同じ間隔で離間させて配置するようにした。

第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれは、コネクタ１での送電ロスを低減するなどの目的のために、導電率の高い銀、銅、アルミニウムなどの金属で構成されると良い。また、第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれは、多少の可撓性を有する。

第２接合端子６ａ〜６ｃの一端側のそれぞれには、インバータ側からのびたケーブル２７ａ〜２７ｃが接続されている。これらケーブル２７ａ〜２７ｃのそれぞれは、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれに第２接合端子６ａ〜６ｃを介して電気的に接続されるため、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれに対応する電圧及び／又は電流の電気がそれぞれ送電される。ケーブル２７ａ〜２７ｃは、導体２８の外周に絶縁層２９を形成してなる。本実施の形態においては、断面積が２０ｍｍ²の導体２８を用いた。

ケーブル２７ａ〜２７ｃのそれぞれは、多連筒状（複数の筒が連なっている状態のこと）のケーブル保持部材３０によって保持される。ケーブル保持部材３０は、第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれを互いに絶縁して短絡を防止すべく、非導電性の樹脂などからなる。このケーブル保持部材３０により、第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれに接続されたケーブル２７ａ〜２７ｃのそれぞれが可撓性に優れたケーブルであっても、第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれを所定の位置に保持することができる。つまり、本実施の形態では、ケーブル２７ａ〜２７ｃとして可撓性に優れたケーブルを用いることができるので、ケーブル２７ａ〜２７ｃを敷設する際の配線自由度を向上できる。

ケーブル保持部材３０の嵌合方向先端側には、ケーブル２７ａ〜２７ｃに接続された第２接合端子６ａ〜６ｃを所定間隔で離間させて整列するように保持する樹脂成形体からなる第２インナーハウジング５２が嵌合される。この第２インナーハウジング５２によって第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれは、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３とを嵌合させたときに、第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれと対となるように対面する（即ち、接続対象の）第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれの上方に位置するように位置決めして保持される。

第２インナーハウジング５２に第２接合端子６ａ〜６ｃを保持させる方法としては、第１インナーハウジング１０に第１接合端子４ａ〜４ｃを保持させるのと同様にインサート成形により保持させる方法を採用することもできる。

しかし、第２接合端子６ａ〜６ｃは、第１接合端子４ａ〜４ｃと違って長尺なケーブル２７ａ〜２７ｃに接続されており、第２接合端子６ａ〜６ｃをインサート成形により予め第２インナーハウジング５２に保持させる方法を採ると、第２インナーハウジング５２をケーブル保持部材３０に嵌合させるときに、ケーブル２７ａ〜２７ｃの後端側から挿入しなければならず煩わしい。

そのため、本実施の形態においては、ケーブル保持部材３０にケーブル２７ａ〜２７ｃの先端を挿入して保持させた後、キャップ状に成形した第２インナーハウジング５２をケーブル保持部材３０に嵌合させると共に第２接合端子６ａ〜６ｃに被せるようにして第２接合端子６ａ〜６ｃを整列保持させるようにした。

また、第２インナーハウジング５２には、ケーブル保持部材３０に係合される爪部５３が形成される。この爪部５３がケーブル保持部材３０に形成された係合部５４に係合することで、第２インナーハウジング５２がケーブル保持部材３０に嵌合後固定される。

第２インナーハウジング５２は、第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれを互いに絶縁して短絡を防止すべく、非導電性の樹脂などからなる。

また、第２ターミナルハウジング７から引き出されたケーブル２７ａ〜２７ｃの部分には、シールド性能の向上を目的とした編組シールド３１が巻き付けられている。この編組シールド３１は、後述する筒状シールド体４１と接触され、筒状シールド体４１を介して第１ターミナルハウジング５に電気的に接続されている（同電位（ＧＮＤ）とされている）。

再び図６を参照し、第２ターミナルハウジング７は、横断面が略矩形状の中空の筒状体３６からなる。第２ターミナルハウジング７内に第１ターミナルハウジング５が嵌合されるため、第１ターミナルハウジング５と嵌合される筒状体３６の一端側（図示左側）の内周部は、第１ターミナルハウジング５との嵌合性を考慮してテーパ形状に形成されている。また、筒状体３６の外周部には、第１ターミナルハウジング５を構成する筒状体２０に形成されたリブ１２を受け入れて嵌合をガイド、固定するためのガイド固定部１３が形成される。このガイド固定部１３でリブ１２をガイドしつつ、第１ターミナルハウジング５を第２ターミナルハウジング７内に収容して嵌合することで、スムーズな嵌合ができると共に、嵌合後に強固に固定され、振動による嵌合の緩みを防止できる。

なお、逆に第１ターミナルハウジング５内に第２ターミナルハウジング７が嵌合される構成としても構わない。この場合は、第１ターミナルハウジング５を構成する筒状体２０の一端側の内周部をテーパ形状に形成し、第２ターミナルハウジング７を構成する筒状体３６の一端側の外周部をテーパ形状に形成し、ターミナルハウジング防水構造２１を筒状体３６の一端側の外周部に形成すると良い。

筒状体３６の他端側（図示右側）には、ケーブル２７ａ〜２７ｃのそれぞれを整列保持するケーブル保持部材３０が収納される。ケーブル保持部材３０のケーブル挿入側にはパッキンレス気密部３７が形成され、ケーブル２７ａ〜２７ｃを伝って第２ターミナルハウジング７内に水が浸入するのを防止するようになっている。ケーブル保持部材３０の外周部であって第２インナーハウジング５２との間には、第１ターミナルハウジング５の内周面に当接するパッキン３８が設けられる。つまり、コネクタ１は、ターミナルハウジング防水構造２１のパッキン２３とケーブル保持部材３０の外周部に設けられたパッキン３８による二重防水構造となっている。

さらに、ケーブル２７ａ〜２７ｃが引き出される筒状体３６の他端側の外周には、筒状体３６内への水の浸入を防止するゴムブーツ３９が被せられている。

また、筒状体３６の上部（図示上側）には、第２コネクタ部３と第１コネクタ部２とを嵌合させたときに、第１コネクタ部２に設けられる接続部材９を操作するための接続部材操作用孔４０が形成される。

筒状体３６は、シールド性能、放熱性、及びコネクタ１の軽量化のために、導電率、熱伝導率が高く軽量なアルミニウムなどの金属で形成されることが好ましいが、樹脂などにより形成するようにしても良い。本実施の形態においては、筒状体３６を非導電性樹脂により形成したため、そのシールド性能、放熱性を向上させるために筒状体３６の他端側の内周面にアルミニウム製の筒状シールド体４１を設けている。

筒状シールド体４１は、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３とを嵌合させたときにアルミニウム製の第１ターミナルハウジング５の外周に接触する接触部４２を有し、この接触部４２を介して第１ターミナルハウジング５と熱的及び電気的に接続される。これにより、シールド性能と放熱性を向上させている。特に、放熱性については、放熱性に優れる第１ターミナルハウジング５側に積極的に熱を逃がすことで著しい向上が見込まれる。

次に、本実施の形態に係るコネクタ１を用いた第１接合端子４ａ〜４ｃと第２接合端子６ａ〜６ｃとの接続を説明する。

第１コネクタ部２と第２コネクタ部３とを嵌合させると、第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれが、対となる第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれと絶縁部材８ａ〜８ｃ及び接続部材９の押圧部９ｃとの間に挿入される。そして、該挿入により、複数の第１接合端子４ａ〜４ｃの上面のそれぞれと複数の第２接合端子６ａ〜６ｃの下面のそれぞれとが対となるように対面すると共に、第１接合端子４ａ〜４ｃと第２接合端子６ａ〜６ｃとが交互に配置される積層状態となる。

このとき、第１コネクタ部２の内部において、絶縁部材８ａ〜８ｃのそれぞれが、所定間隔で離間させた状態で整列させて保持されている第１接合端子４ａ〜４ｃの先端側に固定されているため、各絶縁部材８ａ〜８ｃの間隔を保持するための保持用治具を別途設けなくても、各絶縁部材８ａ〜８ｃの間隔を保持することができるようになる。また、接続部材９を、その押圧部９ｃと第１接合端子４ａとの間に隙間が形成されるように設けているので、押圧部９ｃと絶縁部材８ａの間隔も保持することができる。これにより、第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれを、対となる第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれと絶縁部材８ａ〜８ｃ及び押圧部９ｃとの間に容易に挿入することができる。即ち、第２接合端子６ａ〜６ｃの挿抜性を低下させることがない。また、絶縁部材８ａ〜８ｃの間隔を保持するための保持用治具を設けなくてもよい分、従来に比べて更なる小型化を実現できる点において、非常に有効である。

また、第１接合端子４ａと第２接合端子６ａに係る接点が、接点を構成する第１接合端子４ａに固定された絶縁部材８ａと接続部材９の押圧部９ｃとにより挟み込まれる。同様に、第１接合端子４ｂ（又は４ｃ）と第２接合端子６ｂ（又は６ｃ）に係る接点が、接点を構成する第１接合端子４ｂ（又は４ｃ）に固定された絶縁部材８ｂ（又は８ｃ）と他の接点を構成する第１接合端子４ａ（又は４ｂ）に固定された絶縁部材８ａ（又は８ｂ）とにより挟み込まれる。

その後、図３に示すように、接続部材操作用孔４０から接続部材９を操作して、接続部材９の雄ネジ部４８を雌ネジ４７に螺合させて締め付けると、接続部材９が第１ターミナルハウジング５内に回転しながら押し込まれると共に、押圧部９ｃによって絶縁部材８ａ、絶縁部材８ｂ、絶縁部材８ｃの順に押圧されていき、接点のそれぞれが絶縁部材８ａ〜８ｃ及び押圧部９ｃのいずれか２つによって挟み込むように押圧され、接点のそれぞれが互いに絶縁された状態で接触される。このとき、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれと第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれは、絶縁部材８ａ〜８ｃ及び押圧部９ｃからの押圧によって多少撓み広範囲で接触されることとなる。これにより、車両などの振動を発生させる環境においても、接点のそれぞれが強固に接触して固定される。これにより、振動が発生し易い自動車に対して、特に有効なコネクタを実現することができる。

以上、要するに、本実施の形態に係るコネクタ１では、複数の絶縁部材８ａ〜８ｃがそれぞれ、第１接合端子４ａ〜４ｃに対して一体に設けられているため、これら絶縁部材８ａ（又は８ｂ或いは８ｃ）と第１接合端子４ａ（又は４ｂ或いは４ｃ）を１つの部品として扱える。そのため、部品の種類及び点数を減らすことができ、組み付け工数を減らすことができる。よって、コネクタ１にかかる製造コストを低減することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本実施の形態においては、三相交流の電源ラインを想定していたが、本発明の技術思想によれば、例えば、自動車用のコネクタであって、モータ、インバータ間用の三相交流の電源ライン、エアコン用の直流二相の電源ラインなど異なる用途のラインを一括して接続するような構成としても良い。このように構成することにより、１つのコネクタで複数の用途の電源ラインを一括して接続することができるため、用途毎に異なるコネクタを用意する必要がなく、省スペース化や低コスト化などに貢献することができる。

また、本実施の形態においては、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれと第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれとは、面と面とで接触しているが、接点側の面である第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれと接触する第１接合端子４ａ〜４ｃ側の面のそれぞれに、突起部を形成し、この突起部に第２接合端子６ａ〜６ｃの板状接点３３が嵌る構成としても良い。このように構成することにより、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれと第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれとの結合力を更に安定させることができる。即ち、接続部材９に対して垂直方向の振動に対して、特に有効である。

また、本実施の形態においては、接続部材９の大径部９ａ側から見て、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれと第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれとを直線状に接触させる構成であったが、第２コネクタ部３の第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれに対して、第１コネクタ部２の第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれが、接続部材９の大径部９ａ側から見て、直角に交差して接触するように第１ターミナルハウジング５と第２ターミナルハウジング７を構成するようにしてもよい。即ち、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３とをＬ字状に嵌合させるようにしてもよい。同様に、第１ターミナルハウジング５及び第１接合端子４ａ〜４ｃに対して、第２ターミナルハウジング７及び第２接合端子６ａ〜６ｃを斜めに配置されるように構成することもできる。この様に、本発明の趣旨を応用すれば、第１コネクタ部２に対する第２コネクタ部３の挿抜方向を多様化することができる。つまり、コネクタからのケーブルの引き出し方向を所望の方向に合わせることができ、省スペース化に貢献することができる。

また、第１接合端子４ａ〜４ｃのそれぞれと第２接合端子６ａ〜６ｃのそれぞれの端子表面をローレット加工などにより荒らし、摩擦力を大きくさせ、端子同士を動きづらくして接点のそれぞれでの固定を強固にするようにしても良い。

また、本実施の形態においては、第１接合端子４ａ〜４ｃの一端側には、第２接合端子６ａ〜６ｃとは違って、ケーブルが接続されない場合を説明したが、このような構造に限定されない。即ち、本実施の形態におけるコネクタは、ケーブル同士を接続する場合にも利用することができる。

また、本実施の形態においては、ケーブル２７ａ〜２７ｃとして可撓性に優れたケーブルを用いていたが、リジッドなケーブルでも良い。

また、本実施の形態においては、接続部材９として異形穴４９が形成されたものを例として説明したが、これは接続部材９の構成を異形穴４９が形成された形状に限定する趣旨ではなく、例えば、第１コネクタ部２と第２コネクタ部３との嵌合を固定するＣＰＡレバー（CPA：Connector Position Assurance）の軸部を接続部材９として構成し、ＣＰＡレバーを回転させて嵌合を固定すると共に接続部材９を第１ターミナルハウジング５内に向けて押圧する（又は、締め付ける）ような構成としてもよい。

また、本実施の形態においては、接続部材９として、大径部９ａの上面に六角レンチ（六角棒スパナともいう）が嵌合する異形穴４９が形成されているものを用いたが、これは、市販されている六角レンチを用いることを想定したものだが、市販されていない形状の専用工具を用いることを想定して、該専用工具に対応する形状の異形穴４９を大径部９ａの上面に形成する構成としても良い。

また、本実施の形態においては、コネクタの使用状態における向きは、接続部材９が略水平状態であっても、略垂直状態であっても良い。即ち、本実施の形態におけるコネクタの使用条件に、使用状態における向きは要件としない。

また、本実施の形態においては、接続部材９の一部である弾性部材１５を介して押圧部９ｃによって積層構造の最上段に位置する第２接合端子６ａの上面を押圧しているが、弾性部材１５を介さずに本体部と押圧部９ｃとを一体に形成し、その押圧部９ｃで積層構造の最上段に位置する第２接合端子６ａの上面を押圧しても良い。

なお、貫通型でない接続部材９を用いることで、貫通型の接続部材９を用いる場合に比べてコストダウンを図ることができ、さらに、非貫通型の接続部材９を採用することは、接続部材９の軽量化にも繋がり、結果として、コネクタ１全体の軽量化に寄与することも可能である。

１ コネクタ
２ 第１コネクタ部
３ 第２コネクタ部
４ａ〜４ｃ 第１接合端子
５ 第１ターミナルハウジング
６ａ〜６ｃ 第２接合端子
７ 第２ターミナルハウジング
８ａ〜８ｃ 第１絶縁部材
９ 接続部材
５５ 土台部

Claims (2)

1. 複数の第１接合端子を所定間隔を置いて上下に整列保持する第１インナーハウジングが収納される第１ターミナルハウジングと、
   複数の第２接合端子を所定間隔を置いて上下に整列保持する第２インナーハウジングが収納される第２ターミナルハウジングとを備え、
   前記第１ターミナルハウジングと前記第２ターミナルハウジングとを嵌合させると、前記複数の第１接合端子の上面のそれぞれと前記複数の第２接合端子の下面のそれぞれとが対となるように対面すると共に前記第１接合端子と前記第２接合端子とが交互に配置される積層構造となるコネクタにおいて、
   当該コネクタは、更に、
   前記第１ターミナルハウジング内に整列されて収納されると共に前記複数の第１接合端子の下面のそれぞれに固定される複数の絶縁部材と、
   前記積層構造の最上段に位置する前記第２接合端子の上面を押圧することで、前記複数の第１接合端子及び前記複数の第２接合端子を各接点にて一括して固定し電気的に接続させる接続部材を備え、
   前記複数の絶縁部材のそれぞれは、同形状・同寸法に形成され、
   前記複数の第１接合端子にはそれぞれ、下面に前記絶縁部材が固定されていない部分があり、
   前記第１インナーハウジングは、当該部分により前記複数の絶縁部材から離間していることを特徴とするコネクタ。
2. 前記接続部材は、
   前記第１ターミナルハウジング側に設けられると共に、前記第１ターミナルハウジングと前記第２ターミナルハウジングとの未嵌合時に、前記積層構造の最上段に位置する前記第１接合端子との間に押圧対象の前記第２接合端子を挿入するための隙間が形成されるように設けられる請求項１に記載のコネクタ。
   

Images