JP6818244B2

JP6818244B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP6818244B2
Application number: JP2019511225A
Authority: JP
Inventors: 長宮本
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2018-04-02
Publication date: 2021-01-27
Anticipated expiration: 2038-04-02
Also published as: JPWO2018186338A1; US20210104829A1; WO2018186338A1; US11043761B2

Description

本明細書で開示する技術は機器に取り付けられるコネクタに関する。

従来、機器に取り付けられるコネクタにおいて、環状に形成されている樹脂製の本体部と、本体部の外周壁を貫通する形態で本体部に埋め込まれている端子付き電線と、機器に固定される金属製のシールドシェルとを備え、本体部の内側で端子が機器側の端子固定部に固定され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に記載のモールドコネクタは、コネクタ嵌合部及びキャップ嵌合部（本体部に相当）と、本体部の外周壁を貫通する形態で本体部に埋め込まれている電線（端子付き電線に相当）と、機器に固定される金属製のシールドシェルとを備え、本体部の内側で端子金具（端子に相当）の接続部が機器側コネクタの機器側端子（機器側の端子固定部に相当）にボルトによって締結される。

また、特許文献１に記載のモールドコネクタはキャップ嵌合部の開口を塞ぐキャップを備えており、シールドシェルの下面とキャップの上面とが概ね面接触している。このため、当該モールドコネクタでは電線が振れても本体部の傾きがシールドシェルによって抑えられる。これにより端子金具の接続部や機器側端子に応力が加わることが抑制され、端子金具の接続部あるいは機器側端子の破損が抑制される。

特開２００８−２５８１０３号公報

しかしながら、シールドシェルの下面を本体部に面接触させると表面張力によって間に水が溜まってしまうことが懸念される。また、面接触させる場合は高い加工精度が要求されるのでコネクタの製造コストが上昇してしまうという問題もある。
このため、シールドシェルとコネクタの本体部との間にある程度の隙間が設けられる場合もある。しかしながら、隙間が設けられていると電線が振れた場合に本体部が傾いて端子や端子固定部に応力が加わり、端子あるいは端子固定部が破損してしまう虞がある。

本明細書では、シールドシェルとコネクタの本体部との間に隙間があっても電線の振れによる端子あるいは端子固定部の破損を抑制することができる技術を開示する。

本明細書で開示するコネクタは、機器に取り付けられるコネクタであって、環状に形成されている樹脂製の本体部と、前記本体部の外周壁を貫通する形態で前記本体部に埋め込まれている端子付き電線であって、前記本体部の内側で前記端子が前記機器側の端子固定部に固定される端子付き電線と、前記本体部の少なくとも一部を覆う金属製のシールドシェルであって、前記本体部との間に隙間をおいて前記機器に固定されるシールドシェルと、を備え、前記シールドシェルの前記本体部を覆っている部分及び前記本体部の前記シールドシェルに覆われている部分の少なくとも一方に、他方に向かって突出する凸部が設けられている。

上記のコネクタによると、電線が振れてもシールドシェル及び本体部の少なくとも一方に設けられている凸部が他方に当接することによって本体部の傾きが抑制される。これにより、シールドシェルとコネクタの本体部との間に隙間があっても電線の振れによる端子あるいは端子固定部の破損を抑制することができる。

また、前記本体部は前記外周壁から外側に張り出しているフランジを有しており、前記シールドシェルは開口を有し、前記開口に前記本体部が挿通された状態で前記フランジの少なくとも一部を覆うものであり、前記凸部は前記シールドシェルの前記フランジを覆っている部分及び前記フランジの前記シールドシェルに覆われている部分の少なくとも一方に設けられていてもよい。

上記のコネクタによると、本体部が開口に挿通されることによって本体部そのもの（フランジ以外の部分）がシールドシェルによって覆われない場合であっても、シールドシェル及びフランジの少なくとも一方に凸部を設けることにより、本体部の傾きを抑制することができる。

また、前記凸部が前記開口の周方向に互いに離間して複数設けられていてもよい。

上記のコネクタによると、凸部を開口の周方向に互いに離間して複数設けることにより、凸部が一つだけの場合に比べて本体部の傾きをより確実に抑制することができる。

また、前記凸部の数が３以上であってもよい。

凸部の数が２つの場合はそれら２つの凸部を結ぶ直線周りに本体部が傾こうとした場合に傾きを抑制できない虞があるので、本体部の傾きをより確実に抑制するためには凸部が３つ以上あることが望ましい。上記のコネクタによると、凸部の数が３以上であるので、本体部の傾きをより確実に抑制することができる。

また、前記凸部は前記シールドシェルに設けられていてもよい。

フランジは樹脂製であるので、フランジに凸部を設けると凸部が金属製のシールドシェルに当接して潰れてしまう虞がある。上記のコネクタによると、シールドシェルに凸部を設けるので、凸部が潰れてしまうことを抑制することができる。

本明細書で開示する技術によれば、シールドシェルとコネクタの本体部との間に隙間があっても電線の振れによる端子あるいは端子固定部の破損を抑制することができる。

実施形態１に係るコネクタの斜視図図４に示すＡ−Ａ線の断面図コネクタの上面図コネクタの下面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図４に基づいて説明する。以降の説明において上下方向及び前後方向とは図２に示す上下方向及び前後方向を基準とし、左右方向とは図３に示す左右方向を基準とする。

（１）コネクタの概略
先ず、図１を参照して、実施形態１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２（図２参照、機器の一例）に取り付けられてインバータ２と３相モータとを電気的に接続するためのものである。なお、コネクタ１は３相モータに取り付けられるものであってもよい。

図２を参照して、インバータ２においてコネクタ１が取り付けられる部分の構造について簡単に説明する。インバータ２にはコネクタ１の本体部２１が嵌合される嵌合穴１０が設けられている。嵌合穴１０の内側には金属製の端子固定部１１が配されており、コネクタ１（ただしシールドシェル２３を除く）はインバータ２の端子固定部１１にボルト１２によって締結される。

（２）コネクタの構成
図１及び図２に示すように、コネクタ１は環状に形成されている樹脂製の本体部２１、３本の端子付き電線２２、コネクタ１を電気的にシールドするシールドシェル２３などを備えている。
図２及び図３に示すように、本体部２１は略楕円形の筒状に形成されており、外周壁から外側に突出する３つの電線保持部２４と、それら３つの電線保持部２４が設けられている区間を除いて本体部２１の外周壁から外側に張り出しているフランジ２５とが一体に形成されている。フランジ２５の上面は概ね平坦面とされている。

図２に示すように、本体部２１においてフランジ２５より下側はインバータ２の嵌合穴１０に嵌合される嵌合部２１Ａを構成している。嵌合部２１Ａの外周面には環状の溝２１Ｂが形成されており、溝２１Ｂに嵌合部２１Ａとインバータ２との間を水密にシールするＯリング２６が嵌着されている。
図１に示すように、３つの電線保持部２４は本体部２１の外壁面から角柱状に突出している角柱部２４Ａと、角柱部２４Ａの先端面から円柱状に延びている円柱部２４Ｂとを有している。隣り合う角柱部２４Ａ同士は強度を確保するために互いに連結されている。

図２に示すように、端子付き電線２２は被覆電線２２Ａと被覆電線２２Ａの先端部の芯線に圧着されている端子金具２２Ｂとを有しており、電線保持部２４及び本体部２１の外周壁を貫通する形態で電線保持部２４及び本体部２１にモールド成型によって埋め込まれている。
端子金具２２Ｂは金属板を曲げ加工することによって形成されたものであり、被覆電線２２Ａの芯線に圧着するためのバレル部２７、及び、端子固定部１１に固定される平板部２８を有している。図２に示すように端子金具２２Ｂは前後方向の中央近傍で鍵状に折り曲げられて屈曲部２９が形成されている。また、図３に示すように、平板部２８には端子金具２２Ｂを端子固定部１１に締結するためのボルト１２が挿通されるボルト挿通穴２８Ａが形成されている。

図３に示すように、シールドシェル２３には本体部２１（より具体的には本体部２１においてフランジ２５より上側の部分）が挿通される楕円形状の開口３０が形成されている。開口３０はコネクタ１の本体部２１（ただし電線保持部２４及びフランジ２５を除く）の外径より大きく、且つ、フランジ２５の外径より小さい形状に形成されている。
また、図１及び図３に示すように、シールドシェル２３は上側から見て一部が電線保持部２４の角柱部２４Ａと重なっている。図１及び図２に示すように、シールドシェル２３において角柱部２４Ａと重なっている部分は角柱部２４Ａを避けるために角柱部２４Ａと重なっていない部分より高くなっている。

また、図４に示すように、シールドシェル２３には下側から見てフランジ２５と重ならない領域に２つのボルト挿通穴３１が形成されている。シールドシェル２３は開口３０の内側に本体部２１が挿通された状態でこれら２つのボルト挿通穴３１に挿通されたボルトによってインバータ２に締結される。
図２に示すように、シールドシェル２３がインバータ２に締結された状態のとき、シールドシェル２３とコネクタ１の本体部２１との間には隙間Ｈが生じている。

次に、図４を参照して、シールドシェル２３の下面に形成されている凸部３２（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）について説明する。シールドシェル２３のフランジ２５を覆っている部分にはフランジ２５に向かって突出する４つの凸部３２が開口３０の周方向に互いに離間して設けられている。なお、図４ではシールドシェル２３の下にフランジ２５があることによって各凸部３２の一部分（図２においてフランジ２５と重なっていない部分３３）のみが見えている。

凸部３２Ａ及び３２Ｄは端子金具２２Ｂの締結位置を基準にして後側に設けられており、凸部３２Ｂ及び３２Ｃは前側に設けられている。また、後側に設けられている２つの凸部３２Ａ及び３２Ｄは開口３０の周方向において３つの電線保持部２４を挟んで両側に配されている。
図２に示すように、シールドシェル２３がインバータ２に固定された状態のとき、各凸部３２の下面はフランジ２５にほぼ接する位置となる。

（３）凸部の作用
次に、図２を参照して、凸部３２の作用について説明する。前述したようにコネクタ１（ただしシールドシェル２３を除く）はインバータ２の端子固定部１１にボルト１２によって締結されるので、例えば車両の振動によって端子付き電線２２が上に振れた場合、本体部２１は端子金具２２Ｂの締結位置を中心にして後側が上に持ち上がるように傾こうとする。

しかしながら、シールドシェル２３に凸部３２Ａ及び３２Ｄが設けられているので、凸部３２Ａ及び３２Ｄがフランジ２５に当接することによって本体部２１の傾きが抑制される。これにより端子金具２２Ｂや端子固定部１１に応力が加わることが抑制される。

逆に、端子付き電線２２が下に振れた場合は、本体部２１は端子金具２２Ｂの締結位置を中心にして前側が上に持ち上がるように傾こうとする。しかしながら、シールドシェル２３に凸部３２Ｂ及び３２Ｃが設けられているので、凸部３２Ｂ及び３２Ｃがフランジ２５に当接することによって本体部２１の傾きが抑制される。これにより端子金具２２Ｂや端子固定部１１に応力が加わることが抑制される。

（４）実施形態の効果
以上説明した実施形態１に係るコネクタ１によると、端子付き電線２２が振れてもシールドシェル２３及び本体部２１の少なくとも一方に設けられている凸部３２が他方に当接することによって本体部２１の傾きが抑制される。これにより、シールドシェル２３とコネクタ１の本体部２１との間に隙間Ｈがあっても端子付き電線２２の振れによる端子金具２２Ｂあるいは端子固定部１１の破損を抑制することができる。

また、コネクタ１によると、本体部２１が開口３０に挿通されることによって本体部２１そのものがシールドシェル２３に覆われない場合であっても、シールドシェル２３及びフランジ２５の少なくとも一方に凸部３２を設けることにより、本体部２１の傾きを抑制することができる。

また、コネクタ１によると、凸部３２を開口３０の周方向に互いに離間して複数設けることにより、凸部３２が一つだけの場合に比べて本体部２１の傾きをより確実に抑制することができる。

また、コネクタ１によると、凸部３２の数が３以上である。凸部３２の数が２つの場合はそれら２つの凸部３２を結ぶ直線周りに本体部２１が傾こうとした場合に傾きを抑制できない虞があるので、本体部２１の傾きをより確実に抑制するためには凸部３２が３つ以上あることが望ましい。コネクタ１によると、凸部３２の数が３以上であるので、本体部２１の傾きをより確実に抑制することができる。

また、コネクタ１によると、凸部３２はシールドシェル２３に設けられている。フランジ２５は樹脂製であるので、フランジ２５に凸部３２を設けると凸部３２が金属製のシールドシェル２３に当接して潰れてしまう虞がある。コネクタ１によると、シールドシェル２３に凸部３２を設けるので、凸部３２が潰れてしまうことを抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示され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によって開示される技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態ではシールドシェル２３に凸部３２が設けられている場合を例に説明した。これに対し、フランジ２５に凸部３２を設けてもよいし、シールドシェル２３及びフランジ２５の両方に凸部３２を設けてもよい。

（２）上記実施形態ではシールドシェル２３に開口３０が設けられている場合を例に説明したが、シールドシェル２３によって本体部２１の全体を覆う場合は開口３０が設けられていなくてもよい。

（３）上記実施形態では４つの凸部３２が開口３０の周方向に互いに離間して配されている場合を例に説明したが、凸部３２の数や配置は上述した例に限定されるものではなく、適宜に選択可能である。

（４）上記実施形態では端子金具２２Ｂが端子固定部１１にボルト１２によって締結される場合を例に説明したが、端子金具２２Ｂは端子固定部１１に溶接やろう付けなどによって固定されてもよい。

１…コネクタ、２…インバータ（機器の一例）、１１…端子固定部、２１…本体部、２２…端子付き電線、２２Ｂ…端子金具（端子の一例）、２３…シールドシェル、２５…フランジ、３０…開口、３２（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）…凸部、Ｈ…隙間

Claims

機器に取り付けられるコネクタであって、
環状に形成されている樹脂製の本体部と、
端子と前記端子から後方にのびる電線とを有し、前記本体部の外周壁を貫通する形態で前記本体部に埋め込まれている端子付き電線であって、前記本体部の内側で前記端子が前記機器側の端子固定部に固定される端子付き電線と、
前記本体部の少なくとも一部を覆う金属製のシールドシェルであって、前記本体部との間に隙間をおいて前記機器に固定されるシールドシェルと、
を備え、
前記シールドシェルの前記本体部を覆っている部分及び前記本体部の前記シールドシェルに覆われている部分の少なくとも一方に、他方に向かって突出する凸部が設けられており、
前記本体部は前記外周壁から外側に張り出しているフランジを有しており、
前記凸部は、前記シールドシェルの前記フランジを覆っている部分において、前記端子と前記端子固定部とが締結される締結位置を中心に周方向に互いに離間して設けられ、かつ、前記端子固定部を中心に前記電線の長さ方向の前後両側の位置にそれぞれ設けられている、コネクタ。
前記シールドシェルは開口を有し、前記開口に前記本体部が挿通された状態で前記フランジの少なくとも一部を覆うものであり、
前記凸部は前記シールドシェルの前記フランジを覆っている部分及び前記フランジの前記シールドシェルに覆われている部分の少なくとも一方に設けられている、請求項１に記載のコネクタ。
前記凸部が前記開口の周方向に互いに離間して複数設けられている、請求項２に記載のコネクタ。
前記凸部の数が３以上である、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のコネクタ。
前記凸部は前記シールドシェルに設けられている、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のコネクタ。