JP6259440B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本明細書で開示する技術は、コネクタに関する。
従来、機器に取り付けられるコネクタにおいて、機器から環状に立ち上がる姿勢で機器に取り付けられる環状のハウジングと、ハウジングの当該機器側を向く端面と機器との間を水密にシールする環状のシール部材とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
具体的には、特許文献１に記載の第２シールドコネクタはインバータのケース（機器に相当）に取り付けられるものであり、合成樹脂製の第２ハウジング（環状のハウジングに相当）を備えている。そして、その第２ハウジングのケース側を向く端面に第２シールリング（環状のシール部材に相当）が嵌着されており、第２シールリングによって第２ハウジングとケースとの間がシールされる。
特開２０１５−９５３５７号公報
ところで、コネクタは車両に搭載される機器に取り付けられる場合がある。車両は高圧水によって洗車されることがあるので、車両に搭載される機器にコネクタが取り付けられると洗車の際にコネクタに向かって高圧水が噴射される可能性がある。コネクタに向かって高圧水が噴射されるとハウジングと機器との間の隙間からシール部材が高圧水を直接被水してしまう虞がある。
本明細書では、コネクタのハウジングと機器との間をシールするシール部材が高圧水を直接被水してしまうことを抑制する技術を開示する。
本明細書で開示するシールカバーは、機器に取り付けられるコネクタであって、前記機器から環状に立ち上がる姿勢で前記機器に取り付けられる環状のハウジングと、前記ハウジングの前記機器側を向く端面と前記機器との間を水密にシールする環状のシール部材と、前記シール部材より外側において前記ハウジングから前記機器側に張り出しており、外部から前記ハウジングに向けて噴射される高圧水から前記シール部材を保護する防水壁と、を備える。
上記のコネクタによると、高圧水からシール部材を保護する防水壁を備えているので、コネクタのハウジングと機器との間をシールするシール部材が高圧水を直接被水してしまうことを抑制することができる。これにより、シール部材が高圧水によって外れてしまったり劣化してしまったりする可能性を低減することができる。
また、前記機器は前記シール部材が圧接するシール圧接面と当該シール圧接面に連なる外壁面とを有し、前記防水壁は前記ハウジングが前記機器に取り付けられた状態において前記外壁面より外側となる位置に設けられており、前記シール部材の中心軸線に垂直な方向から見て前記ハウジングと前記機器との間の隙間、及び、前記外壁面の前記シール圧接面側の縁部を遮蔽してもよい。
上記のコネクタによると、シール部材の中心軸線に垂直な方向からコネクタに高圧水が噴射された場合にシール部材が直接被水してしまうことを抑制することができる。
また、前記ハウジングは樹脂製であり、当該コネクタは、前記ハウジングの壁を貫通する形態で前記ハウジングに一体成形されている電線と、前記ハウジングを全周に亘って前記機器に向けて押しつけた状態で前記機器に固定される金属プレートと、前記金属プレートの外周縁部に沿って設けられているリブであって、前記金属プレートの板面に垂直な方向から見て前記電線と重なっていない外周縁部に沿って設けられているリブと、を更に備え、前記金属プレートは板面に垂直な方向から見て前記電線と重なっている外周縁部にリブが設けられておらず、前記防水壁は前記ハウジングの周方向において少なくとも前記電線が一体成形されている区間に設けられていてもよい。
上記のコネクタによると、シール部材が高圧水を直接被水してしまうことを、電線をハウジングに一体成形する際に電線の食い切りを行いつつ抑制することができる。
本明細書で開示するシールカバーによれば、コネクタのハウジングと機器との間をシールするシール部材が高圧水を直接被水してしまうことを抑制することができる。
本実施形態に係るコネクタの上面図 コネクタおよび機器の図１に示すＡ−Ａ線の断面図 シールカバーを外した状態のコネクタの上面図 食い切りを説明するための断面図 図２に示すＢ−Ｂ線の断面図
＜実施形態＞
実施形態を図１ないし図５に基づいて説明する。以降の説明において前後方向及び左右方向とは図１に示す前後方向及び左右方向を基準とし、上下方向とは図２に示す上下方向を基準とする。
先ず、図１を参照して、本実施形態に係るコネクタ１の概略について説明する。コネクタ１は電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載されているインバータのケース（機器の一例）に取り付けられてインバータと３相モータ（あるいバッテリ）とを電気的に接続するものである。
（１）インバータのケース
ここでは先ず、図２を参照して、インバータのケースについて説明する。インバータのケースにはコネクタ１を取り付けるための環状の台座部２が設けられている。本実施形態では台座部２において上側を向く面２Ａをシール圧接面２Ａという。台座部２の内側には図示しない６個の端子ボルトが上に向かって突設されている。
（２）コネクタの構成
次に、図１から図３を参照して、コネクタ１の構成について説明する。コネクタ１は環状のハウジング１１（図２及び図３参照）、環状の面パッキン２２（図２参照）、金属プレート２３（図１から図３参照）、シールカバー２４（図１及び図２参照）、及び、防水壁２５（図２参照）を備えている。面パッキン２２はシール部材の一例である。
図３に示すようにハウジング１１は略楕円形の壁によって構成された樹脂製の部材であり、図２に示すように台座部２から環状に立ち上がる姿勢で台座部２に取り付けられる。図２に示すようにハウジング１１は上下両側に開口している。
図２及び図３に示すように、ハウジング１１の前側の壁には前後方向に貫通する形態で複数の電線Ｗがモールド成形によって一体成形されている。
図３に示すように、各電線Ｗは先端部の芯線に端子金具２６が接続されており、他端部が図示しない３相モータ（あるいバッテリ）に接続されている。端子金具２６は略円形の板状に形成されている接点部２７を有しており、その接点部２７に板厚方向に貫通する貫通孔２８が設けられている。端子金具２６はその貫通孔２８に前述した端子ボルトが挿通され、その状態で端子ボルトにナットが螺合されることによって端子ボルトに固定される。
図２に示すように、ハウジング１１の下側を向く端面には全周に亘って上側に凹む凹部２９が形成されており、その凹部２９に合成樹脂製の面パッキン２２が嵌め込まれている。面パッキン２２はハウジング１１と台座部２との間を水密にシールするためのものである。
金属プレート２３は開口が形成された板状の金属部材であり、図２に示すようにモールド成形によって開口縁部が全周に亘ってハウジング１１に一体成形されている。
図３に示すように、金属プレート２３には金属プレート２３を台座部２に取り付けるためのボルト３２（図１参照）が挿通されるボルト挿通穴３３、及び、金属プレート２３を介して後述するシールドケース３６を台座部２に取り付けるためのボルト３０（図１参照）が挿通されるボルト挿通穴３１が板厚方向に貫通している。金属プレート２３はそれらのボルト３０、３２がボルト挿通穴３１、３３に挿通されて台座部２に締結されることにより、ハウジング１１を全周に亘って台座部２に向けて押しつけた状態で台座部２に固定される。
前述した面パッキン２２はハウジング１１が金属プレート２３によって台座部２に向けて押し付けられることによって圧縮され、ハウジング１１と台座部２との双方に密着した状態になる。これによりハウジング１１と台座部２との間が面パッキン２２によって水密にシールされる。
また、図３に示すように、金属プレート２３は左右方向に長い長方形状に形成されており、後側の長辺を構成している縁部に沿ってリブ２３Ａが形成されている。リブ２３Ａは後側の長辺から張り出した部分を長辺に沿って上に略９０度曲げることによって形成されたものである。
図３に示すように、電線Ｗはハウジング１１の前側の壁に一体成形されており、ハウジング１１から前側に延びている。このため、上側（金属プレートの板面に垂直な方向の一例）から見て、電線Ｗは金属プレート２３の前側の長辺を構成している縁部と重なっている一方、後側の長辺を構成している縁部とは重なっていない。すなわち、リブ２３Ａは金属プレート２３の縁部のうち上側から見て電線Ｗと重なっていない縁部に沿って設けられている。前側の長辺を構成している縁部は電線と重なっている外周縁部の一例であり、後側の長辺を構成している縁部は電線と重なっていない外周縁部の一例である。
これに対し、金属プレート２３の前側の長辺を構成している縁部、及び、左右の短辺を構成している縁部にはリブが設けられていない。前側の長辺を構成している縁部にリブが設けられていない理由は、モールド成形によって電線Ｗをハウジング１１に一体成形する際に電線Ｗを食い切りするためである。
具体的には、図４に示すように、電線Ｗをハウジング１１に一体成形する際には上下の金型５０及び５１と電線Ｗとの隙間から樹脂が漏れ出ないように上下の金型５０及び５１によって電線Ｗを強く挟み込む必要がある。本実施形態では上下の金型５０及び５１によって電線Ｗを強く挟み込むことを食い切りという。
上下の金型５０及び５１によって電線Ｗを食い切りする場合、仮に図４の二点鎖線５２で示すように前側の長辺を構成している縁部にもリブが形成されていたとすると、そのリブが障害となって電線Ｗを上下から挟み込むことができなくなってしまう。すなわち電線Ｗを食い切りすることができなくなってしまう。このため、金属プレート２３の前側の長辺を構成している縁部にはリブが形成されていない。
次に、図２を参照して、シールカバー２４について説明する。シールカバー２４は蓋部３４、嵌合部３５、及び、シールドケース３６を備えている。蓋部３４はハウジング１１を上側から覆う樹脂製の部材である。蓋部３４の外周形状はハウジング１１の外周形状と略一致している。嵌合部３５は蓋部３４の裏面側においてハウジング１１の内側に嵌合可能に配されている。嵌合部３５の外周面には全周に亘って凹む凹部が形成されており、その凹部に樹脂製の軸シール３７が嵌着されている。
シールドケース３６は金属製であり、金属プレート２３の板面と略平行な上壁３８、ハウジング１１の後側を覆う後壁３９、左右に設けられている一対の側壁、各側壁から金属プレート２３の板面に平行に張り出している取付板４０（図１参照）などを備えている。
図１に示すように、上壁３８にはボルト４１が挿通されるボルト挿通穴が形成されており、そのボルト挿通穴にボルト４１が挿通されて蓋部３４に締結されることによってシールドケース３６が蓋部３４に取り付けられている。
取付板４０にはボルト挿通穴が形成されており、そのボルト挿通穴及び前述した金属プレート２３のボルト挿通穴３１にボルト３０が挿通されて台座部２に締結されることによってシールドケース３６が台座部２に固定される。
次に、図２を参照して、防水壁２５について説明する。防水壁２５は外部からハウジング１１に向けて噴射される高圧水から面パッキン２２を保護するためのものであり、面パッキン２２より外側においてハウジング１１から台座部２側に張り出している。
具体的には、防水壁２５はハウジング１１が台座部２に取り付けられた状態において台座部２の前側の外壁面２Ｂより前側となる位置に設けられており、前側（シール部材の中心軸線に垂直な方向の一例）から見て、ハウジング１１と台座部２との間の隙間、及び、外壁面２Ｂのシール圧接面２Ａ側の縁部を遮蔽している。
次に、図３を参照して、ハウジング１１において防水壁２５が設けられている範囲について説明する。防水壁２５はハウジング１１の全周に亘って設けられているのではなく、ハウジング１１の周方向において少なくとも電線Ｗが一体成形されている区間に設けられている。具体的には、電線Ｗは６本あるのでハウジング１１の周方向において電線Ｗが一体成形されている区間は６区間あり、本実施形態ではそれら６区間を含む連続した範囲（図３の点線６０で示す範囲）に設けられている。
（３）実施形態の効果
以上説明したコネクタ１によると、高圧水から面パッキン２２を保護する防水壁２５を備えているので、高圧水によって車両が洗車される際に面パッキン２２が高圧水を直接被水してしまうことを抑制することができる。これにより、面パッキン２２が高圧水によって外れてしまったり劣化してしまったりする可能性を低減することができる。
更に、コネクタ１によると、防水壁２５はハウジング１１が台座部２に取り付けられた状態において台座部２の前側の外壁面２Ｂより前側となる位置に設けられており、前側（面パッキン２２の中心軸線に垂直な方向）から見てハウジング１１と台座部２との間の隙間、及び、外壁面２Ｂのシール圧接面２Ａ側の縁部を遮蔽するので、前側からコネクタ１に高圧水が噴射された場合に面パッキン２２が直接被水してしまうことを抑制することができる。
更に、コネクタ１によると、金属プレート２３は後側の長辺を構成する縁部（板面に垂直な方向から見て電線Ｗと重なっていない縁部）にリブ２３Ａが設けられている一方、前側の長辺を構成する縁部（電線Ｗと重なっている縁部）にはリブが設けられておらず、防水壁２５はハウジング１１の周方向において少なくとも電線Ｗが一体成形されている区間に設けられているので、面パッキン２２が直接被水してしまうことを、電線Ｗの食い切りを行いつつ抑制することができる。以下、具体的に説明する。
前述したように面パッキン２２はハウジング１１が金属プレート２３によって台座部２に向けて押しつけられることによって圧縮される。その場合、金属プレート２３の剛性が十分でないと面パッキン２２からの反力によってハウジング１１が撓み、ハウジング１１と台座部２との間の隙間が広がってしまう可能性がある。
コネクタ１によると、金属プレート２３の後側の長辺を構成する縁部（電線Ｗと重なっていない縁部）に沿ってリブ２３Ａが設けられているので、後側の長辺を構成する縁部については金属プレート２３の剛性が向上する。このため後側についてはハウジング１１が撓み難くなり、ハウジング１１と台座部２との間の隙間が広がってしまうことを抑制することができる。これにより面パッキン２２が高圧水を直接被水してしまうことを抑制することができる。
ここで、本実施形態では、ハウジング１１が撓んでいない状態では面パッキン２２がほぼ完全に凹部２９に収容された状態となり、ハウジング１１と台座部２とが密着する。このためハウジング１１と台座部２との間の隙間はほとんど生じず、面パッキン２２が高圧水を直接被水してしまうことをほぼ完全に防止できる。
金属プレート２３の左右の短辺を構成する縁部にはリブが形成されていないが、左右の短辺は前後の長辺に比べて短いのでリブが設けられていなくても金属プレート２３の剛性は低下し難い。このためコネクタ１の左側及び右側についてもハウジング１１と台座部２との間の隙間はほとんど生じない。
これに対し、金属プレート２３の前側の長辺を構成する縁部（電線Ｗと重なっている縁部）には電線Ｗの食い切りのためにリブが設けられておらず、また、前側の長辺は左右方向にある程度長いので、金属プレート２３の剛性が低下する。このため、図５に示すようにハウジング１１の前側は面パッキン２２からの反力によって左右方向の概ね中央が上に撓むように変形し、ハウジング１１と台座部２との間の隙間４５が広がってしまう虞がある。
しかしながら、前述したようにハウジング１１には周方向において少なくとも電線Ｗが一体成形されている区間（本実施形態では図３の点線６０で示す範囲）に防水壁２５が設けられているので、ハウジング１１と台座部２との間の隙間４５が広がってしまっても面パッキン２２が高圧水を直接被水してしまうことを抑制することができる。すなわち、面パッキン２２が高圧水を直接被水してしまうことを、電線Ｗの食い切りを行いつつ抑制することができる。
＜他の実施形態＞
本明細書で開示する技術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明細書で開示する技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では金属プレート２３がハウジング１１に一体成形されている場合を例に説明した。しかしながら、金属プレート２３は必ずしもハウジング１１に一体成形されていなくてもよい。例えば金属プレート２３をハウジング１１とは別に用意し、ハウジング１１の外周部から張り出すフランジ部を台座部２に向けて押しつけた状態で金属プレート２３が台座部２に取り付けられる構成であってもよい。
（２）上記実施形態ではコネクタ１が金属プレート２３を備えている場合を例に説明したが、コネクタ１は必ずしも金属プレート２３を備えなくてもよい。その場合はハウジング１１の前後両側、あるいは全周に亘って防水壁２５を設けることが望ましい。
（３）上記実施形態では金属プレート２３にリブ２３Ａが設けられている場合を例に説明したが、リブ２３Ａは必ずしも設けられていなくてもよい。その場合はハウジング１１の前後両側、あるいは全周に亘って防水壁２５を設けることが望ましい。
１…コネクタ、２…台座部（機器の一例）、２Ａ…シール圧接面、２Ｂ…外壁面、１１…ハウジング、２２…面パッキン（シール部材の一例）、２３…金属プレート、２３Ａ…リブ、２５…防水壁、Ｗ…電線

Claims (2)

  1. 機器に取り付けられるコネクタであって、
    前記機器から環状に立ち上がる姿勢で前記機器に取り付けられる環状のハウジングと、
    前記ハウジングの前記機器側を向く端面と前記機器との間を水密にシールする環状のシール部材と、
    前記シール部材より外側において前記ハウジングから前記機器側に張り出しており、外部から前記ハウジングに向けて噴射される水から前記シール部材を保護する防水壁と、
    を備え、
    前記ハウジングは樹脂製であり、
    当該コネクタは、
    前記ハウジングの壁を貫通する形態で前記ハウジングに一体成形されている電線と、
    前記ハウジングを全周に亘って前記機器に向けて押しつけた状態で前記機器に固定される金属プレートと、
    前記金属プレートの外周縁部に沿って設けられているリブであって、前記金属プレートの板面に垂直な方向から見て前記電線と重なっていない外周縁部に沿って設けられているリブと、
    を更に備え、
    前記金属プレートは板面に垂直な方向から見て前記電線と重なっている外周縁部にリブが設けられておらず、
    前記防水壁は前記ハウジングの周方向において少なくとも前記電線が一体成形されている区間に設けられているコネクタ。
  2. 前記機器は前記シール部材が圧接するシール圧接面と当該シール圧接面に連なる外壁面とを有し、
    前記防水壁は前記ハウジングが前記機器に取り付けられた状態において前記外壁面より外側となる位置に設けられており、前記シール部材の中心軸線に垂直な方向から見て前記ハウジングと前記機器との間の隙間、及び、前記外壁面の前記シール圧接面側の縁部を遮蔽する、請求項１に記載のコネクタ。
JP2015239198A 2015-12-08 2015-12-08 コネクタ Active JP6259440B2 (ja)

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