JP6286179B2 - ヒューズ内蔵型コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるヒューズ内蔵型コネクタに関する。

車両に搭載される外部機器に電力を供給するためのヒューズ内蔵型コネクタにおいて、備えられたヒューズの交換を容易にする技術が提案されている（例えば、特許文献１、２）。

図８に示す特許文献１のヒューズ内蔵型コネクタ１００は、入力及び出力電線１１４、１３４と接続する第１及び第２バスバー１１３、１３３と、これらの第１及び第２バスバー１１３、１３３の間を溶断可能に導通接続するヒューズ１３５と、これらの第１及び第２バスバー１１３、１３３とヒューズ１３５とを収容するハウジング（第１のハウジング）１１２と、を備えている。第１及び第２バスバー１１３、１３３は、外部機器５００内に挿入されて機器５００内の回路と接続され、ハウジング１１２は、機器用タブの周囲を覆って機器５００のコネクタ取付け孔に嵌合するフード部（接続部）１１２ａを備え、フード部１１２ａ内の収容空間に、ヒューズ１３５が取り付けられる。

ヒューズ１３５を収容するヒューズ内蔵型コネクタ１００内の収容空間は、外部機器５００に嵌合するハウジング１１２のフード部１１２ａ内にある。そのため、ハウジング１１２を外部機器５００から取り外した状態にすれば、フード部１１２ａが露出状態になり、ヒューズ１３５の着脱が可能となり、構成部品の削減や信頼性の向上を図ることができ、また、シールド性能を向上させることができるヒューズ内蔵型コネクタ１００が開示されている。

図９に示す特許文献２のヒューズ内蔵型コネクタ１００は、ハウジング（第１のハウジング）１１２を有し、ハウジング１１２は、外部機器５００に接続する開口部（接続部）１１２ａと、開口部１１２ａにヒューズ１３５と、インバータ接続端子（第１のバスバーと第２のバスバー）１１３、１３３と、を有している。また、ハウジング１１２は、入力電線１１４と出力電線１３４とを有している。ヒューズ内蔵型コネクタ１００は脱落防止のために外部機器５００にネジ止めされている。ヒューズ内蔵型コネクタ１００を外部機器５００から取り外すだけで、ヒューズ１３５の交換ができ、サービスカバーを取り外す手間が無く、サービスカバーとサービスカバー用のインタロック回路等の部品の削減が可能なヒューズ内蔵型コネクタ１００が開示されている。

特開２０１１−２２２３９８号公報 特開２０１２−１５５９４３号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に示されるヒューズ内蔵型コネクタ１００の構成では、入力電線１１４と出力電線１３４とが一つのハウジング１１２で成立するヒューズ内蔵型コネクタ１００に、第１のバスバー１１３と第２のバスバー１３３及びヒューズ１３５と共にハウジング１１２に一体成形化されるため、一つのハウジング１１２を備えるヒューズ内蔵型コネクタ１００に接続された電線１１４、１３４が増えて、製造が複雑化し、取り扱いやメンテナンス等が不便となる。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、ヒューズ交換を容易にすることのできるヒューズ内蔵型コネクタを提供することにある。

本発明の係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 第１のコネクタおよび第２のコネクタの組み合わせからなるヒューズ内蔵型コネクタであって、前記第１のコネクタは、外部機器と電気的に接続する第１の端子と、前記第１の端子に電気的に接続された入力電線と、を有し、前記第２のコネクタは、前記第１の端子と電気的に接続する第２の端子と、当該第２の端子に電気的に接続されたヒューズと、前記第２の端子に電気的に接続された出力電線と、を有し、前記第１のコネクタは、前記外部機器に機械的に接続可能な接続部を有し、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタが着脱可能な状態で互いに組み付け可能であるとともに、組み付け状態で前記第１の端子および前記第２の端子が電気的に接続することを特徴とするヒューズ内蔵型コネクタ。

（２） 第１のコネクタおよび第２のコネクタの組み合わせからなるヒューズ内蔵型コネクタであって、前記第１のコネクタは外部機器と電気的に接続する第１の端子を有し、前記第２のコネクタは前記第１の端子と電気的に接続する第２の端子および当該第２の端子に電気的に接続されたヒューズを有し、前記第１のコネクタは、前記外部機器に機械的に接続可能な接続部を有し、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタが着脱可能な状態で互いに組み付け可能であるとともに、組み付け状態で前記第１の端子および前記第２の端子が電気的に接続し、前記第２のコネクタが前記第１のコネクタから取り外されるとき、前記ヒューズが前記第２のコネクタの前記第１のコネクタに対する取付部から露出していることを特徴とするヒューズ内蔵型コネクタ。

（３） 上記（１）の構成のヒューズ内蔵型コネクタであって、前記第２の端子を構成する少なくとも一つの導通部材が前記取付部から突出し、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタの組み付け時に、前記導通部材が、前記第１のコネクタに設けられた少なくとも一つの端子に直接接触することを特徴とする。

上記（１）の構成のヒューズ内蔵型コネクタによれば、第１のコネクタと第２のコネクタとが着脱可能な状態で互いに組み付け可能であるため、ヒューズ交換等のメンテナンスが容易であり、作業性も良好となる。また、第１の端子と第２の端子との電気的な接続により、第１のコネクタと第２のコネクタとが電気的に接続するため、導通性が容易であり外部機器への電力供給を的確に行うことができる。

上記（２）の構成のヒューズ内蔵型コネクタによれば、第１のコネクタから第２のコネクタを外すだけで、取付部から露出しているヒューズに容易にアクセスすることができ、ヒューズの交換がスムーズに行える。

上記（３）の構成のヒューズ内蔵型コネクタによれば、取付部から突出している導通部材を端子に直接接触させるだけで、第１のコネクタと第２のコネクタの電気的接続ができ、ヒューズ交換後の組み付けと電気的接続が容易にできる。

本発明に係るヒューズ内蔵型コネクタによれば、複数のバスバーと入力電線及び出力電線との回路構成が簡素化され、第２のコネクタを外すことによりヒューズ交換が容易にでき、適切なメンテナンスが可能となる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るヒューズ内蔵型コネクタを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヒューズ内蔵型コネクタを示し、図１のＡ１−Ａ１縦断面図である。 本発明に係るヒューズ内蔵型コネクタの第１のコネクタと第２のコネクタの組付けを示す部分分解斜視図である。 本発明に係るヒューズ内蔵型コネクタの第１のコネクタの分解斜視図である。 本発明に係るヒューズ内蔵型コネクタの第２のコネクタの分解斜視図である。 本発明に係るヒューズ内蔵型コネクタの第２のコネクタの部分斜視図である。 本発明に係るヒューズ内蔵型コネクタの電気的流れを説明するための回路概念図である。 従来のヒューズ内蔵型コネクタの一例を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は正面斜視図である。 従来のヒューズ内蔵型コネクタの他の一例を示し、（ａ）は正面図と縦断面図、（ｂ）は外部機器への取付状態の外観図である。

以下、本発明に係る実施形態に関して図面を参照して説明する。
図１〜図３を用いてヒューズ内蔵型コネクタ１の各構成を説明する。

本発明の一実施形態に係るヒューズ内蔵型コネクタ１は、車両等に搭載されているパワーコントロールユニット等の外部機器５０に取り付けられ、着脱可能な状態で互いに組み付けが可能な第１のコネクタ１０と第２のコネクタ３０の組み合わせからなる。

第１のコネクタ１０は、第１のシェル１１と、第１のシェル１１に画成される領域内に配置される第１のハウジング１２と、第１のハウジング１２内の所定位置に固定され外部機器５０と電気的に接続する第１の端子としての第１のバスバー１３と、第１のバスバー１３に電力を供給する入力電線１４と、第１のバスバー１３から分岐する端子１５とを有している。また、第１のハウジングには、外部機器５０に機械的に接続可能な接続部１２ａを有している。

第２のコネクタ３０は、第２のシェル３１と、第２のシェル３１に画成される領域内に配置される第２のハウジング３２と、第２のハウジング３２内の所定位置に固定される第２の端子としての第２のバスバー３３と、第２のバスバー３３に電気的に接続する出力電線３４と、第２のバスバー３３に電気的に接続されたヒューズ３５とを有している。

また、第２のハウジング３２の底部には、第１のコネクタ１０に対する環状の取付部３６が突出形成され、ヒューズ３５は取付部３６から露出するように取付部３６に固定されている。そして、第１のコネクタ１０と第２のコネクタ３０の組み付け時に、第２のバスバー３３が、第１のコネクタ１０に設けられた端子１５に直接接触し、組み付け状態で第１のバスバー１３および第２のバスバー３３が電気的に接続する。

＜第１のコネクタの詳細＞
図４を用いて第１のコネクタ１０の詳細を説明する。図４は、第１のコネクタ１０の分解斜視図である。

第１のコネクタ１０は、上述の構成の他、第１のハウジング１２と水密状に接合するＯリング形状の第１のパッキング１６と、端子１５と接合し、当該端子１５を所定位置に固定するとともに後述する第２のコネクタ３０の２つのバスバー片３３ａ、３３ｂ（図６参照）とも接合する接合部１７と、矢印で示すように入力電線１４に水密状に接合するシート状のマット１８と、第１のハウジング１２の下部に取り付けられ、入力電線１４及び電線ホルダ１９を覆う編組２０と、第１のシェル１１と編組２０とを結合固定する固定金具２１と、第１のハウジング１２の裏面に固定する裏蓋２２と、を有している。

第１のコネクタ１０の第１のシェル１１は、第１のハウジング１２の前端部及び後端部に支持固定する金属からなる一対の前部シェル１１ａと後部シェル１１ｂを有している。前部シェル１１ａは中央に開口部１１ｓが設けられた横断面略コ字状からなり、後部シェル１１ｂは略平板状をなし、前部シェル１１ａと後部シェル１１ｂとは組み付けにより結合固定される。尚、前部、後部とは、図３にて図面左側を前部、図面右側を後部として説明した用語であり、特に限定されない。

前部シェル１１ａと後部シェル１１ｂとで画成される領域内に固定される第１のハウジング１２は、合成樹脂等からなる成形品であって、略円筒形状の接続部１２ａと、接続部１２ａ内に先端部が突出し、第１のバスバー１３を挿入する一対のバスバー挿通孔１２ｂを備える。接続部１２ａは、前部シェル１１ａの開口部１１ｓを貫通して前部シェル１１ａとの相対位置関係が決まり、接続部１２ａの外周壁にはパッキング１６が周接する。即ち、前部シェル１１ａと第１のハウジング１２の正面壁とが当接し、接続部１２ａは、前部シェル１１ａより突出した状態で固定される。

第１のバスバー１３は、導通性のある金属からなる一対の導通部材としてのバスバー片１３ａ、１３ｂからなり、一端はバスバー挿通孔１２ｂに挿入し、その先端部はバスバー挿通孔１２ｂを貫通して接続部１２ａから前方に突出し、他端は入力電線１４と電気的に接合する。また入力電線１４は、一対をなし、第１のバスバー１３と接合する近傍から分岐した分岐電線２３を備え、分岐電線２３の先端は一対の端子１５と電気的に結合する。

＜第１のコネクタの組み付け順の一例＞
第１のハウジング１２のバスバー挿通孔１２ｂに一対の第１のバスバー１３の一端を挿入し、所定位置に固定する。次に、一対の入力電線１４をそれぞれの第１のバスバー１３に電気的に接続する。そして、端子１５と接合部１７を接合させ、接合部１７に設けられた突出部１７ａを第１のハウジング１２の接続部１２ａに挿入固定させ、端子１５は接合部１７を介して第１のハウジング１２に固定される。

予め入力電線１４の先端近傍に仮止めされていたマット１８と電線ホルダ１９を所定の位置に移動させ、第１のハウジング１２に裏蓋２２を嵌め込み、前部シェル１１ａと後部シェル１２ｂを固定させる。その際、第１のシェル１１の下端部と編組２２とが接合し、固定金具２１によって接合部分が固定され、第１のコネクタ１０の組み付けが完了する。そして、第１のコネクタ１０は、第２のコネクタ３０との組み付けを可能とするため、上部が開放されている。

＜第２のコネクタの詳細＞
図５及び図６を用いて第２のコネクタ３０の詳細を説明する。図５は第２のコネクタ３０の分解斜視図、図６は取付部３６の近傍の部分斜視図である。

第２のコネクタ３０は、上述の構成の他、第２のハウジング３２と水密状に接合するＯリング形状の第２のパッキング３７と、出力電線３４に被嵌装着される一対のシールドターミナル３８と、を有している。また、シールドターミナル３８は、小径状の小径部３８ａと大径状の大径部３８ｂとからなる。

第２のコネクタ３０の第２のシェル３１は、金属からなり、第２のハウジング３２を冠着するシェル本体３１ａとシェル本体３１ａの側方に固定されるシェル片３１ｂを有している。シェル本体３１ａは略箱状部分とその下方に横断面略コ字状部分からなり、シェル片３１ｂは略平板状をなし、シェル本体３１ａとシェル片３１ｂは組み付けにより結合固定される。

シェル本体３１ａとシェル片３１ｂに画成される領域内に固定される第２のハウジング３２は、合成樹脂等からなる成形品であって、略箱形状をなし、第２のハウジング３２の底部にはヒューズ３５を着脱自在に取り付ける一対のネジ部３９が形成されている。

第２のバスバー３３は、導通性のある金属からなる導通部材としての３つのバスバー片３３ａ、３３ｂ、３３ｃからなり、その一部が封止された状態で第２のハウジング３２の樹脂封止部３２aと一体成形されている。ヒューズ３５は、ヒューズ３５の両端に突出したヒューズ端子３５ａ、３５ｂを有し、取付部３６に配置された第２のバスバー３３の一端に設けられた一対の接続端子３３ｓ、３３ｔ間に溶断可能に導通接続される。

各バスバー片３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、図６の一実施形態において、図面右側に配置され下方に突出するバスバー片３３ａと接続端子３３ｓとが一体的にネジ部３９で結合される。樹脂封止部３２ａの中央近傍に位置し下方に突出するバスバー片３３ｂは、その一部が樹脂封止部３２ａに封止され、樹脂封止部３２ａから下方に露出する一つの接続線４０ｂ及び出力電線３４ｂと電気的に接続している。また、図面左側に配置されるバスバー片３３ｃは、接続端子３３ｔと一体的にネジ部３９で結合されると共に、バスバー片３３ｃの一部が樹脂封止部３２ａに封止され、樹脂封止部３２ａから下方に露出する他の接続線４０ｃ及び出力電線３４ｃと電気的に接続している。

＜第２のコネクタの組み付け順の一例＞
第２のハウジング３２の側部に第２のパッキング３７を周接させる。次に、樹脂封止部３２ａの底部から突出する一対の接続線４０ｂ、４０ｃと一対の出力電線３４とをそれぞれシールドターミナル３８を介して電気的に接続する。そして、ヒューズ３５をネジ部３９に係合しナット４１でヒューズ３５を所定の位置に固定し、第２のハウジング３２の上部からシェル本体３１ａを冠着させ、シェル片３１ｂを側部からシェル本体３１ａと固定することにより第２のコネクタ３０の組み付けが完了する。シェル本体３１ａとシェル片３１ｂとが締結されることにより、シールドターミナル３８の大径部３８ｂが圧接され第２のコネクタ３０の防水性が図られる。

＜第１のコネクタと第２のコネクタとの組み付け＞
第１のコネクタ１０の上部から第２のコネクタ３０を冠着させる。その際、第２のコネクタ３０の２つのバスバー片３３ａ、３３ｂが接合部１７を介して一対の端子１５にそれぞれ電気的に接合する。そして、第１のバスバー１３および第２のバスバー３３が電気的に接続され、第２のパッキング３７により、第１のコネクタ１０と第２のコネクタ３０との間の防水性が図られる。第１のシェル１１と第２のシェル３１とを機械的に締結することにより第１のコネクタ１０と第２のコネクタ３０との組み付けが完了する。また、外部機器５０とヒューズ内蔵型コネクタ１との締結は、第１のハウジング１２に形成された接続部１２ａを外部機器５０に機械的に接続して固定すれば良い。

＜ヒューズ交換＞
ヒューズ３５を交換する場合は、第１のコネクタ１０と第２のコネクタ３０との嵌合を解除すると、ヒューズ３５が第２のハウジング３２の取付部３６から露出しているため、ナット４１を外してヒューズ３５の交換を行い、バスバー片３３ａ、３３ｂを端子１５に差し込むと共に再び第２のコネクタ３０を第１のコネクタ１０に機械的に締結すれば良い。その際、ヒューズ内蔵型コネクタ１を外部機器５０から外す必要もなく、極めて容易にヒューズ３５の交換が可能となる。

図７は、ヒューズ内蔵型コネクタ１の電気的流れを説明するための回路概念図である。図７では、第１のコネクタ１０の一対の入力電線１４を図４において図面右側からそれぞれ入力電線１４ａと入力電線１４ｂとし、端子１５をそれぞれ端子１５ａと端子１５ｂとしている。

第１のコネクタ１０と第２のコネクタ３０が電気的に接続されると、第１のコネクタ１０の一つの入力電線１４ａは、端子１５ａを介して第２のコネクタ３０のバスバー片３３ａと電気的に接続され、ヒューズ３５とバスバー片３３ｃを介して出力電線３４ｃと電気的に接続される。また、入力電線１４ｂは、端子１５ｂを介してバスバー片３３ｂと電気的に接続されると共に出力電線３４ｂと電気的に接続される。

入力側をコントロールする第１のコネクタ１０と、出力側をコントロールする第２のコネクタ３０とにより、入力側回路と出力側回路が独立して構成できるため、各メンテナンスが容易となり複雑な回路構成が不要となる。また、第２のコネクタ３０を第１のコネクタ１０から取り外すことで、容易にヒューズ３５交換ができ、更に、第１のコネクタ１０が外部機器５０と接続された状態でのヒューズ３５交換であるため外部機器５０に対する防水性が確保できる。そして、サービスカバー等の部品が不要となり、全体の構成も簡素化される。また、切れたヒューズ３５を交換する際は、ヒューズ内蔵型コネクタ１の全体を外部機器５０から取り外す必要がないため、インタロック回路をなくすことも可能となる。

以下では、本実施形態に係るヒューズ内蔵型コネクタについて纏める。
（１） 実施形態に係るヒューズ内蔵型コネクタ１は、第１のコネクタ１０および第２のコネクタ３０の組み合わせからなるヒューズ内蔵型コネクタ１であって、前記第１のコネクタ１０には外部機器５０と電気的に接続する第１の端子１３を有し、前記第２のコネクタ３０には前記第１の端子１３と電気的に接続する第２の端子３３および当該第２の端子３３に電気的に接続されたヒューズ３５を有し、前記第１のコネクタ１０は、前記外部機器５０に機械的に接続可能な接続部１２ａを有し、前記第１のコネクタ１０と前記第２のコネクタ３０が着脱可能な状態で互いに組み付け可能であるとともに、組み付け状態で前記第１の端子１３および前記第２の端子３３が電気的に接続することを特徴とする。
（２） 実施形態に係るヒューズ内蔵型コネクタ１では、前記第２のコネクタ３０が前記第１のコネクタ１０から取り外されるとき、前記ヒューズ３５が前記第２のコネクタ３０の前記第１のコネクタ１０に対する取付部３６から露出していることを特徴とする。
（３） 実施形態に係るヒューズ内蔵型コネクタ１では、前記第２の端子３３を構成する少なくとも一つの導通部材３０ａ（３３ｂ）が前記取付部３６から突出し、前記第１のコネクタ１０と前記第２のコネクタ３０の組み付け時に、前記導通部材３０ａ（３３ｂ）が、前記第１のコネクタ１０に設けられた少なくとも一つの端子１５に直接接触することを特徴とする。

樹脂封止部３２ａの底部から突出する一対の接続線４０ａ、４０ｂと一対の出力電線３４とをそれぞれシールドターミナル３８を介して電気的に接続することを上述したが、接続線４０ｂ、４０ｃを用いること無く出力電線３４の最先端が樹脂封止部３２ａに直接圧着されていても良い。その場合は、シールドターミナル３８の小径部３８ａが出力電線３８に機械的に圧着される。

第１のコネクタ１０、第２のコネクタ３０等、「第１の」及び「第２の」を用いて詳述したが、特に用語に限定されない。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１：ヒューズ内蔵型コネクタ
１０：第１のコネクタ
１１：第１のシェル
１２：第１のハウジング
１２ａ：接続部
１３：第１のバスバー（第１の端子）
１３ａ、１３ｂ：バスバー片（導通部材）
１４：入力電線
１５：端子
１６：第１のパッキング
３０：第２のコネクタ
３１：第２のシェル
３２：第２のハウジング
３３：第２のバスバー（第２の端子）
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ：バスバー片（導通部材）
３４：出力電線
３５：ヒューズ
３６：取付部
３７：第２のパッキング
５０：外部機器

Claims (3)

1. 第１のコネクタおよび第２のコネクタの組み合わせからなるヒューズ内蔵型コネクタであって、
   前記第１のコネクタは、外部機器と電気的に接続する第１の端子と、前記第１の端子に電気的に接続された入力電線と、を有し、
   前記第２のコネクタは、前記第１の端子と電気的に接続する第２の端子と、当該第２の端子に電気的に接続されたヒューズと、前記第２の端子に電気的に接続された出力電線と、を有し、
   前記第１のコネクタは、前記外部機器に機械的に接続可能な接続部を有し、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタが着脱可能な状態で互いに組み付け可能であるとともに、組み付け状態で前記第１の端子および前記第２の端子が電気的に接続することを特徴とするヒューズ内蔵型コネクタ。
2. 第１のコネクタおよび第２のコネクタの組み合わせからなるヒューズ内蔵型コネクタであって、
   前記第１のコネクタは外部機器と電気的に接続する第１の端子を有し、
   前記第２のコネクタは前記第１の端子と電気的に接続する第２の端子および当該第２の端子に電気的に接続されたヒューズを有し、
   前記第１のコネクタは前記外部機器に機械的に接続可能な接続部を有し、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタが着脱可能な状態で互いに組み付け可能であるとともに、組み付け状態で前記第１の端子および前記第２の端子が電気的に接続し、
   前記第２のコネクタが前記第１のコネクタから取り外されるとき、前記ヒューズが前記第２のコネクタの前記第１のコネクタに対する取付部から露出していることを特徴とするヒューズ内蔵型コネクタ。
3. 請求項２に記載のヒューズ内蔵型コネクタであって、
   前記第２の端子を構成する少なくとも一つの導通部材が前記取付部から突出し、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタの組み付け時に、前記導通部材が、前記第１のコネクタに設けられた少なくとも一つの端子に直接接触することを特徴とするヒューズ内蔵型コネクタ。

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