JP6581620B2 - 機器接続用コネクタ構造 - Google Patents

Description

本発明は、機器接続用コネクタ構造に関する。

例えば、ハイブリッドカーや電気自動車などのモータとインバータ等の各機器相互を接続させるコネクタ構造として、各機器のコネクタの端子同士を、導電性ゴムを介して電気的に接続させる機器接続用コネクタ構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−９４２６３号公報

ところで、各機器同士を組付ける際に、各機器のコネクタ同士が僅かに傾いて接合されることがある。すると、コネクタの端子が導電性ゴムの端面からなる接点に対して僅かに傾いて当接されて接触が不均一になり、導電性ゴムと端子との接触信頼性が損なわれるおそれがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、各機器のコネクタの端子と導電性ゴムとの接続信頼性が向上された機器接続用コネクタ構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る機器接続用コネクタ構造は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１） 一方の機器のケースに設けられる第一のコネクタと、
他方の機器のケースに設けられる第二のコネクタと、
前記第一のコネクタ及び前記第二のコネクタにそれぞれ設けられた端子と、
前記第一のコネクタに設けられた収容凹部に収容され、前記ケース同士が組付けられて前記第一のコネクタと前記第二のコネクタとが突き合わされることで、前記端子同士に挟持されてそれぞれの前記端子同士を電気的に接続する導電性ゴムと、
を備え、
前記導電性ゴムは、両端面が前記端子に当接される接点とされ、前記接点同士の間における前記第二のコネクタ寄りの外周に、周方向へわたって形成された溝部からなる可撓部を有すると共に、前記第一のコネクタ側の端において外周側に張り出すように一体形成され、前記第一のコネクタに設けられた端子の接触板部の周囲で前記収容凹部の底部に弾性的に当接して密着するシール部を有している
ことを特徴とする機器接続用コネクタ構造。
（２） 前記シール部の外側面には、互いに反対方向へ突出する一対の係止爪が形成され、
前記係止爪は、前記収容凹部の内周面に形成された係止孔に入り込んで係止される
ことを特徴とする（１）に記載の機器接続用コネクタ構造。
（３） 前記収容凹部の底部には、前記第一のコネクタに設けられた端子の接触板部を囲う溝部が形成され、
前記シール部は、前記溝部に嵌合するリップ部を有する
ことを特徴とする（１）又は（２）に記載の機器接続用コネクタ構造。
（４） 前記導電性ゴムは、前記可撓部よりも前記第一のコネクタ寄りの外周に、外周側へ張り出す支持部を有する
ことを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の機器接続用コネクタ構造。

上記（１）の構成の機器接続用コネクタ構造によれば、第一のコネクタと第二のコネクタとが僅かに傾いた状態で突き合わされたとしても、導電性ゴムが可撓部で屈曲する。これにより、端子の接点が導電性ゴムの端面からなる接点に対して均等に接触され、導電性ゴムを介した端子同士の接続信頼性を確実に得ることができる。
上記（２）の構成の機器接続用コネクタ構造によれば、導電性ゴムのシール部が端子の周囲で収容凹部の底部に当接して密着するので、導電性ゴムの接点と端子との接触箇所を確実にシールすることができる。
上記（３）の構成の機器接続用コネクタ構造によれば、シール部のリップ部が収容凹部の底部に形成された溝部に嵌合することで、導電性ゴムの接点と端子との接触箇所をさらに確実にシールすることができる。
上記（４）の構成の機器接続用コネクタ構造によれば、導電性ゴムが可撓部で屈曲して傾くと、支持部が収容凹部の内面に当接する。これにより、導電性ゴムの過度の傾きが抑制されて姿勢が安定され、導電性ゴムの両端面の接点と各端子との良好な接触状態を維持することができ、接続信頼性を高めることができる。

本発明によれば、各機器のコネクタの端子と導電性ゴムとの接続信頼性が向上された機器接続用コネクタ構造を提供できる。

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。

図１は、本実施形態に係る機器接続用コネクタ構造が適用された各ケースの斜視図である。 図２は、本実施形態に係る機器接続用コネクタ構造による接合箇所の断面図である。 図３は、導電性ゴムを説明する上方側から視た斜視図である。 図４は、導電性ゴムを説明する下方側から視た斜視図である。 図５は、導電性ゴムの軸方向に沿う断面図である。 図６は、第一のコネクタと第二のコネクタとを接合した状態の接合箇所の断面図である。 図７は、傾いた状態で接合された状態における接合箇所の断面図である。 図８は、導電性ゴムの変形例を示す図であって、図８（ａ）は導電性ゴムの斜視図、図８（ｂ）は導電性ゴムの軸方向に沿う断面図、図８（ｃ）は収容凹部内に収容された導電性ゴムの軸方向に沿う断面図である。 図９は、導電性ゴムの変形例を示す図であって、図９（ａ）は導電性ゴムの斜視図、図９（ｂ）は導電性ゴムの軸方向に沿う断面図、図９（ｃ）は収容凹部内に収容された導電性ゴムの軸方向に沿う断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る機器接続用コネクタ構造が適用された各ケースの斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る機器接続用コネクタ構造は、第一のコネクタ１１と、第二のコネクタ１２と、導電性ゴム１３とを備えている。この機器接続用コネクタ構造は、例えば、ハイブリッドカーや電気自動車などのモータとインバータ等の各機器相互を接続させる。第一のコネクタ１１は、一方の機器である例えばモータのケース１５に設けられ、第二のコネクタ１２は、他方の機器である例えばインバータのケース１６に設けられている。第一のコネクタ１１は、ケース１５の上壁１５ａに直付けされ、第二のコネクタ１２は、ケース１６の下壁１６ａに直付けされている。

第一のコネクタ１１は、端子１７を有し、第二のコネクタ１２は、端子１８を有している。導電性ゴム１３は、第一のコネクタ１１の端子１７と第二のコネクタ１２の端子１８との間に配置される。導電性ゴム１３は、ケース１５，１６を相互に組付けて第一のコネクタ１１に第二のコネクタ１２を接合させることで、端子１７，１８を電気的に接続する。

図２は、本実施形態に係る機器接続用コネクタ構造による接合箇所の断面図である。

図２に示すように、第一のコネクタ１１は、ハウジング２０を有している。ハウジング２０には、収容凹部２１が形成されており、この収容凹部２１に、導電性ゴム１３が収容されている。収容凹部２１は、平面視矩形状に形成されており、その底部には、端子１７に形成された接触板部１７ａが配置されている。また、収容凹部２１の底部における縁部には、全周にわたって溝部２２が形成されており、端子１７の接触板部１７ａは、溝部２２の内側に配置されている。

第二のコネクタ１２は、ハウジング３０を有している。ハウジング３０には、凹部３１が形成されている。この凹部３１は、収容凹部２１と同一平面形状である平面視矩形状に形成されている。凹部３１には、その底部に、端子１８に形成された接触板部１８ａが配置されている。

第一のコネクタ１１に第二のコネクタ１２を接合させることで、収容凹部２１に収容された導電性ゴム１３は、端子１７，１８の接触板部１７ａ，１８ａによって挟まれて僅かに圧縮される。

図３は、導電性ゴムを説明する上方側から視た斜視図である。図４は、導電性ゴムを説明する下方側から視た斜視図である。図５は、導電性ゴムの軸方向に沿う断面図である。図６は、第一のコネクタと第二のコネクタとを接合した状態の接合箇所の断面図である。図７は、傾いた状態で接合された状態における接合箇所の断面図である。

図３から図５に示すように、導電性ゴム１３は、柱状部４１と、可撓部４２と、支持部４３と、シール部４４とを有している。導電性ゴム１３としては、熱可塑性や熱硬化性の合成ゴム、合成樹脂などの弾性材料が使用される。導電性ゴム１３としては、具体的には、熱可塑性や熱硬化性のエラストマー等を用いることができるが、弾力性を有する材料であれば、特に限定されるものではない。

柱状部４１は、円柱状に形成されており、その中心部分に、導電部４５を有している。導電部４５は、弾性材料に導電金属粉や導電性カーボンブラック等を添加して構成される。また、導電部４５としては、弾性材料に金属ワイヤーや金属箔を配設してもよい。導電性ゴム１３は、例えば、インサート成形と、このインサート成形による成形品の２次加工等によって製造することができる。導電性ゴム１３は、基材に起因する弾力性と、線材に起因する導電性とを有して異方性導電ゴム構造をなしている。

可撓部４２は、柱状部４１の上端寄りにおける外周に形成された溝部からなるもので、柱状部４１の周方向にわたって形成されている。柱状部４１は、可撓部４２の形成箇所において小径とされており、これにより、柱状部４１は、可撓部４２において、可撓性が高められている。

支持部４３は、柱状部４１の外周から張り出した板状に形成されている。支持部４３は、ハウジング２０の収容凹部２１よりも外形の小さい平面視矩形状に形成されている。支持部４３は、柱状部４１における可撓部４２よりも下端寄りに形成されている。

シール部４４は、柱状部４１の下端における外周側に形成されている。シール部４４は、柱状部４１の外周側に張り出すように形成されており、ハウジング２０の収容凹部２１よりも僅かに小さな外形を有する平面視矩形状に形成されている。シール部４４は、柱状部４１に対して、軸方向にラップされたラップ部４４ａを有している。また、このシール部４４は、その縁部に、下方へ突出するリップ部５０を有している。このシール部４４の側面には、互いに反対方向へ突出する係止爪５１が形成されている。係止爪５１は、収容凹部２１に導電性ゴム１３を収容させることで、収容凹部２１の側面に形成された係止孔（図示略）に入り込んで係止する。これにより、導電性ゴム１３が収容凹部２１から抜け止めされる。

第一のコネクタ１１と第二のコネクタ１２とを接合するには、第一のコネクタ１１のハウジング２０に形成された収容凹部２１に導電性ゴム１３を収容した状態で、第一のコネクタ１１に対して第二のコネクタ１２を上方から近接させる。そして、第一のコネクタ１１に第二のコネクタ１２を突き合わせ、ケース１５，１６同士を固定する。

このようにすると、図６に示すように、導電性ゴム１３は、端子１７，１８の接触板部１７ａ，１８ａによって圧縮される。これにより、導電性ゴム１３は、導電部４５の端面の接点４５ａ，４５ｂに接触板部１７ａ，１８ａが当接され、導電性ゴム１３の導電部４５を介して端子１７，１８が互いに電気的に接続される。

このように、第一のコネクタ１１に第二のコネクタ１２が突き合わされて接合された状態で、接触板部１８ａから導電性ゴム１３に付与される圧縮力Ｆａは、接触板部１７ａへ導電性ゴム１３が押し付けられる押圧力Ｆｂと、ラップ部４４ａを介してシール部４４のリップ部５０に伝達されてリップ部５０を押し下げる押下力Ｆｃとに分けられる。これにより、リップ部５０が押下力Ｆｃによってハウジング２０の溝部２２に入り込んで溝部２２の内面に密着する。また、溝部２２内に押し付けられたシール部４４が外周側へ膨張し、収容凹部２１の内周面に密着する。これにより、第一のコネクタ１１の端子１７の接触板部１７ａと導電性ゴム１３の接点４５ａとの接触箇所が確実にシールされる。

ところで、機器のケース１５，１６同士を組付ける際に、第一のコネクタ１１に対して第二のコネクタ１２が僅かに傾いて接合されることがある。このような場合、図７に示すように、導電性ゴム１３の上端の接点４５ｂに対して第二のコネクタ１２の接触板部１８ａが斜めに当接する。すると、導電性ゴム１３は、柱状部４１の外周に形成された溝部からなる可撓部４２で屈曲する。これにより、接触板部１８ａが導電性ゴム１３の接点４５ｂに対して均等に接触することとなる。また、導電性ゴム１３は、可撓部４２で屈曲して傾くと、支持部４３が収容凹部２１の内面に当接する。これにより、導電性ゴム１３が過度に傾くことが抑制される。

このように、本実施形態に係る機器接続用コネクタ構造によれば、導電性ゴム１３は、接点４５ａ，４５ｂ同士の間における外周に、周方向へわたって形成された溝部からなる可撓部４２を有している。これにより、第一のコネクタ１１と第二のコネクタ１２とが僅かに傾いた状態で突き合わされたとしても、導電性ゴム１３が可撓部４２で屈曲する。これにより、端子１７，１８の接触板部１７ａ，１８ａが導電性ゴム１３の端面からなる接点４５ａ，４５ｂに対して均等に接触され、導電性ゴム１３を介した端子１７，１８同士の高い接続信頼性を確実に得ることができる。

また、第一のコネクタ１１と第二のコネクタ１２とを突き合わせることで、導電性ゴム１３のシール部４４が端子１７の接触板部１７ａの周囲で収容凹部２１の底部に当接して密着するので、導電性ゴム１３の接点４５ａと端子１７の接触板部１７ａとの接触箇所を確実にシールすることができる。

しかも、シール部４４のリップ部５０が収容凹部２１の底部に形成された溝部２２に嵌合することで、導電性ゴム１３の接点４５ａと端子１７の接触板部１７ａとの接触箇所をさらに確実にシールすることができる。

また、導電性ゴム１３が可撓部４２で屈曲して傾くと、支持部４３が収容凹部２１の内面に当接する。これにより、導電性ゴム１３の過度の傾きが抑制されて姿勢が安定され、導電性ゴム１３の両端面の接点４５ａ，４５ｂと各端子１７，１８の接触板部１７ａ，１８ａとの良好な接触状態を維持することができ、接続信頼性を高めることができる。

尚、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。

例えば、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、シール部４４の外周面に、リップ部５２を形成してもよい。このようにすれば、第一のコネクタ１１と第二のコネクタ１２とを接合した際に、リップ部５２が収容凹部２１の内周面に密着する。これにより、シール部４４による防水効果をさらに高めることができる。

なお、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、導電性ゴム１３としては、収容凹部２１の底面に溝部２２を形成しない場合は、下方へ突出するリップ部５０を設けず、シール部４４の外周面のリップ部５２を形成する。この場合、第一のコネクタ１１と第二のコネクタ１２とを接合した際に、リップ部５２が収容凹部２１の内周面に密着することで、シール部４４による防水効果を得ることができる。

ここで、上述した本発明に係る機器接続用コネクタ構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 一方の機器のケース（１５）に設けられる第一のコネクタ（１１）と、
他方の機器のケース（１６）に設けられる第二のコネクタ（１２）と、
前記第一のコネクタ（１１）及び前記第二のコネクタ（１２）にそれぞれ設けられた端子（１７，１８）と、
前記第一のコネクタ（１１）に設けられた収容凹部（２１）に収容され、前記ケース（１５，１６）同士が組付けられて前記第一のコネクタ（１１）と前記第二のコネクタ（１２）とが突き合わされることで、前記端子（１７，１８）同士に挟持されてそれぞれの前記端子（１７，１８）同士を電気的に接続する導電性ゴム（１３）と、
を備え、
前記導電性ゴム（１３）は、両端面が前記端子（１７，１８）に当接される接点（４５ａ，４５ｂ）とされ、前記接点（４５ａ，４５ｂ）同士の間における外周に、周方向へわたって形成された溝部からなる可撓部（４２）を有している
ことを特徴とする機器接続用コネクタ構造。
［２］ 前記導電性ゴム（１３）は、前記端子（１７，１８）の周囲で前記収容凹部（２１）の底部に当接して密着するシール部（４４）を有する
ことを特徴とする［１］に記載の機器接続用コネクタ構造。
［３］ 前記収容凹部（２１）の底部には、前記端子（１７，１８）を囲う溝部（２２）が形成され、
前記シール部（４４）は、前記溝部（２２）に嵌合するリップ部（５０）を有する
ことを特徴とする［２］に記載の機器接続用コネクタ構造。
［４］ 前記導電性ゴム（１３）は、外周側へ張り出す支持部（４３）を有する
ことを特徴とする［１］から［３］のいずれかに記載の機器接続用コネクタ構造。

１１：第一のコネクタ
１２：第二のコネクタ
１３：導電性ゴム
１５，１６：ケース
１７，１８：端子
２１：収容凹部
２２：溝部
４２：可撓部
４３：支持部
４４：シール部
４５ａ，４５ｂ：接点
５０：リップ部

Claims (4)

1. 一方の機器のケースに設けられる第一のコネクタと、
   他方の機器のケースに設けられる第二のコネクタと、
   前記第一のコネクタ及び前記第二のコネクタにそれぞれ設けられた端子と、
   前記第一のコネクタに設けられた収容凹部に収容され、前記ケース同士が組付けられて前記第一のコネクタと前記第二のコネクタとが突き合わされることで、前記端子同士に挟持されてそれぞれの前記端子同士を電気的に接続する導電性ゴムと、
   を備え、
   前記導電性ゴムは、両端面が前記端子に当接される接点とされ、前記接点同士の間における前記第二のコネクタ寄りの外周に、周方向へわたって形成された溝部からなる可撓部を有すると共に、前記第一のコネクタ側の端において外周側に張り出すように一体形成され、前記第一のコネクタに設けられた端子の接触板部の周囲で前記収容凹部の底部に弾性的に当接して密着するシール部を有している
   ことを特徴とする機器接続用コネクタ構造。
2. 前記シール部の外側面には、互いに反対方向へ突出する一対の係止爪が形成され、
   前記係止爪は、前記収容凹部の内周面に形成された係止孔に入り込んで係止される
   ことを特徴とする請求項１に記載の機器接続用コネクタ構造。
3. 前記収容凹部の底部には、前記第一のコネクタに設けられた端子の接触板部を囲う溝部が形成され、
   前記シール部は、前記溝部に嵌合するリップ部を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器接続用コネクタ構造。
4. 前記導電性ゴムは、前記可撓部よりも前記第一のコネクタ寄りの外周に、外周側へ張り出す支持部を有する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の機器接続用コネクタ構造。

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