JP7185584B2 - コネクタ取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ取付構造に関する。

従来、コネクタ取付構造として、コネクタを内部と外部とを区画する隔壁に形成された貫通孔に取り付けて、ボルト締結により固定するものがある。例えば、特許文献１では、シールドシェルの機器側の開口縁から径方向外側に張り出して設けられ、機器側のケースにボルト締めを行うことにより機器側コネクタと正規嵌合した状態に至らしめる取付部を有するシールドコネクタが開示されている。

特開２０１２－２３８４６５号公報

ところで、コネクタを隔壁の貫通孔に取り付ける場合、隔壁にコネクタをボルト締結しながら行われることから、締結時のボルトの回転によりコネクタが固定位置からずれて、コネクタと隔壁との間に介在するシール部材が均一に圧縮されないおそれがある。また、コネクタを隔壁に組み付ける際に、シール部材が、隔壁に形成された貫通孔の開口端にひっかかってめくれが生じるおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、コネクタを隔壁に取り付ける際のシール部材のめくれを抑制することができるコネクタ取付構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るコネクタ取付構造は、機器の内外を連通する貫通孔が設けられた隔壁と、前記貫通孔と対向し前記隔壁に固定された固定状態において、相手側コネクタと嵌合するコネクタと、前記隔壁と前記コネクタとの間をシールするシール部材と、を備え、前記コネクタは、前記隔壁の外面に固定されるハウジングと、前記ハウジングにおける前記隔壁の外面と対向する対向面から突出し環状に形成され、前記固定状態で前記貫通孔に挿入される環状挿入部と、前記対向面から突出し前記環状挿入部の外周に沿った形状を有し、かつ前記環状挿入部の外周に少なくとも１以上配置された挿入ガイド部と、を有し、前記シール部材は、前記環状挿入部の外周に接触して配置され、前記対向面からの前記貫通孔への挿入方向の長さが、前記環状挿入部の前記挿入方向の長さより短く形成され、前記隔壁は、外面に前記挿入ガイド部が挿入されるガイド溝を有し、前記挿入ガイド部は、前記対向面から前記挿入方向の長さが、前記シール部材の挿入方向の長さより長く形成され、前記環状挿入部が前記貫通孔に挿入される前に前記ガイド溝に挿入されることを特徴とする。

上記コネクタ取付構造において、前記挿入ガイド部は、前記環状挿入部の全周を囲んで形成され、前記ガイド溝は、前記挿入ガイド部に合わせて前記貫通孔の全周を囲んで形成されるものである。

本発明に係るコネクタ取付構造によれば、コネクタを隔壁に取り付ける際のシール部材のめくれを抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係るコネクタ取付構造が適用されたワイヤハーネスを搭載する車両の概略構成を示す模式図である。 図２は、実施形態に係るコネクタ取付構造の斜視図である。 図３は、実施形態におけるオスコネクタのアウターハウジングの分解斜視図である。 図４は、実施形態に係るコネクタ取付構造の分解斜視図である。 図５は、実施形態に係るコネクタ取付構造の分解斜視図である。 図６は、実施形態に係るコネクタ取付構造の部分断面図である。 図７は、実施形態に係るコネクタ取付構造の部分断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係るコネクタ取付構造が適用されたワイヤハーネスを搭載する車両の概略構成を示す模式図である。図２は、実施形態に係るコネクタ取付構造の斜視図である。図３は、実施形態におけるオスコネクタのアウターハウジングの分解斜視図である。図４は、実施形態に係るコネクタ取付構造の分解斜視図である。図５は、実施形態に係るコネクタ取付構造の分解斜視図である。図６は、実施形態に係るコネクタ取付構造の部分断面図である。図７は、実施形態に係るコネクタ取付構造の部分断面図である。なお、各図においては、ワイヤハーネスＷＨ１，ＷＨ２を省略あるいは簡略化して図示する。図２及び図４～図７においては、隔壁は全部ではなく一部を図示する。図６は、隔壁に対してコネクタが挿入された状態を示す。図７は、隔壁に対してコネクタが挿入される前の状態を示す。

ここで、図２～図７における各図のＸ方向は、本実施形態におけるコネクタ取付構造１における挿抜方向である。特に、Ｘ１方向は抜去方向であり、外部側である。Ｘ２方向は挿入方向であり、内部側である。Ｙ方向は、本実施形態におけるコネクタ取付構造１における幅方向であり、挿抜方向と直交する方向である。Ｚ方向は、本実施形態におけるコネクタ取付構造１における上下方向であり、挿抜方向及び幅方向と直交する方向である。以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、各部が相互に組み付けられた状態での方向を表すものとする。なお、上下方向は鉛直方向に限られない。

図１、図２に示す本実施形態におけるコネクタ取付構造１は、例えば、電気自動車等の車両Ｖに搭載されるワイヤハーネス等に適用される。コネクタ取付構造１は、例えば、筐体Ｈの一部を構成する隔壁２を介して２つのワイヤハーネスＷＨ１，ＷＨ２を電気的に接続するものである。筐体Ｈは、例えば、車両Ｖの底面に配置され、内部にバッテリＢＡＴ（電池パック）を収容するものである。ワイヤハーネスＷＨ１は、一方の端部にオスコネクタ３が設けられており、他方の端部にバッテリＢＡＴが接続されている。オスコネクタ３は、筐体Ｈの一部を構成する隔壁２に取り付けられている。ワイヤハーネスＷＨ１は、筐体Ｈの内部に配置されたバッテリＢＡＴに電気的に接続されている。ワイヤハーネスＷＨ２は、一方の端部にメスコネクタ５が設けられており、他方の端部にコネクタ６が設けられている。コネクタ６は、車両Ｖに搭載されたインバータＩＮＶに嵌合される。ワイヤハーネスＷＨ２は、コネクタ６を介してインバータＩＮＶに電気的に接続される。本実施形態では、コネクタ６がインバータＩＮＶに嵌合された状態において、オスコネクタ３とメスコネクタ５とが相互に嵌合することでワイヤハーネスＷＨ１とワイヤハーネスＷＨ２とが接続し、インバータＩＮＶとバッテリＢＡＴとが電気的に接続される。

ここでメスコネクタ５は、相手側コネクタであり、複数のメス端子（不図示）を収容するものである。メスコネクタ５は、後述するオスコネクタ３と嵌合することにより、隔壁２に形成された貫通孔２ａを介して、メス端子とオスコネクタ３に収容されたオス端子（不図示）とを電気的に接続するものである。各メス端子は、ワイヤハーネスＷＨ２の一部を構成する電線（不図示）の導体と電気的に接続されている。

本実施形態におけるコネクタ取付構造１では、オスコネクタ３とメスコネクタ５とが相互に嵌合し、コネクタ接合されることで、それぞれに収容されたオス端子と、メス端子とが電気的に接続され、相互間に電気的な接続部位が形成される。コネクタ取付構造１は、隔壁２と、オスコネクタ３と、シール部材４とを含んで構成される。

隔壁２は、筐体Ｈの内部と外部とを区画するものである。隔壁２は、図４に示すように、貫通孔２ａと、固定孔２ｂと、外面２ｃと、内面２ｄと、ガイド溝２ｅとが形成されている。

貫通孔２ａは、隔壁２の外面２ｃと内面２ｄとを貫通するものであり、後述するオスコネクタ３におけるインナーハウジング３１が挿入されるものである。本実施形態における貫通孔２ａは、筐体Ｈの内外を連通するものである。本実施形態における貫通孔２ａは、挿抜方向から見た場合に、長孔に形成されている。

固定孔２ｂは、固定部材が固定される孔であり、外面２ｃに形成されるものである。本実施形態における固定孔２ｂは、幅方向において、貫通孔２ａを挟んで２つ形成されており、内面２ｄまで貫通していないねじ孔であり、固定部材としてボルト１００が螺合するものである。

ガイド溝２ｅは、後述するオスコネクタ３の挿入ガイド部３２４が挿入される孔であり、外面２ｃに形成されるものである。本実施形態におけるガイド溝２ｅは、挿入ガイド部３２４に合わせて貫通孔２ａの全周を囲んで形成される。ガイド溝２ｅは、貫通孔２ａの内壁面に沿って、かつ貫通孔２ａの近傍に形成される。本実施形態のガイド溝２ｅは、挿入方向から見た場合に、楕円状に形成されている。ガイド溝２ｅは、隔壁２の幅方向と直交する２箇所が、それぞれ貫通孔２ａと固定孔２ｂとの間に形成される。

オスコネクタ３は、複数のオス端子（不図示）を収容するものである。オスコネクタ３は、貫通孔２ａと対向し隔壁２に固定された固定状態において、メスコネクタ５と嵌合するものである。本実施形態におけるオスコネクタ３は、インナーハウジング３１と、アウターハウジング３２とを有する。

インナーハウジング３１は、オス端子が収容されるキャビティを形成するものである。本実施形態におけるインナーハウジング３１は、インナーハウジング本体部３４と、端子カバー部３５とを有する。インナーハウジング本体部３４は、絶縁性の樹脂材料で筐体状に成形され、オス端子を内方側で保持するものである。インナーハウジング本体部３４は、挿抜方向の両端を開口させた筒状を有する。端子カバー部３５は、オス端子を保護するものである。本実施形態における端子カバー部３５は、インナーハウジング本体部３４とは別部材であり、収容状態においてインナーハウジング本体部３４から外部に露出している各オス端子の先端部を囲うものである。

アウターハウジング３２は、図２、図４に示すように、隔壁２の外面２ｃに固定されるものである。また、アウターハウジング３２は、インナーハウジング３１を内部に収容した収容状態において、メスコネクタ５と係合するものである。アウターハウジング３２は、基部３２１と、つば部３２２と、環状挿入部３２３（図３参照）と、挿入ガイド部３２４とを有する。

基部３２１は、挿抜方向から見た場合に、長方形状に形成されており、挿抜方向において外部と連通するハウジング収容空間部３２ａが形成されている。ハウジング収容空間部３２ａは、インナーハウジング３１をアウターハウジング３２の内部に収容するものである。

つば部３２２は、アウターハウジング３２が隔壁２に対して固定された固定状態において、隔壁２の外面２ｃよりも外部側に位置するものである。つば部３２２は、基部３２１の挿入方向側端部から突出して形成されており、シール用溝部３２ｂ及び挿入孔３２ｃが形成されている（図６、図７参照）。シール用溝部３２ｂは、シール部材４を挿入することで、アウターハウジング３２に対してシール部材４を保持するものである。本実施形態におけるシール用溝部３２ｂは、挿抜方向から見た場合において、ハウジング収容空間部３２ａを囲うリング状に形成されている。挿入孔３２ｃは、各固定孔２ｂにそれぞれ対応するものであり、つば部３２２に対して幅方向において一対形成されている。一対の挿入孔３２ｃは、挿抜方向においてつば部３２２を貫通して形成されている。ここで、アウターハウジング３２は、各挿入孔３２ｃにそれぞれ挿入されたボルト１００が各固定孔２ｂに対して固定されることで、隔壁２の外部側において隔壁２に固定される。アウターハウジング３２が隔壁２に固定された固定状態においては、貫通孔２ａとハウジング収容空間部３２ａとが連通するので、貫通孔２ａを介して、隔壁２の内部側からインナーハウジング３１をアウターハウジング３２の内部に収容することができる。

環状挿入部３２３は、アウターハウジング３２における隔壁２の外面２ｃと対向する対向面３２ｄから突出し環状に形成されている。つまり、環状挿入部３２３は、アウターハウジング３２の挿入方向の端部から挿入方向に向けて突出して形成される。環状挿入部３２３は、上記固定状態で貫通孔２ａに挿入されるものである。環状挿入部３２３は、シール用溝部３２ｂの内周側に形成される。つまり、環状挿入部３２３は、シール用溝部３２ｂにシール部材４が挿入された状態で、貫通孔２ａに挿入される。環状挿入部３２３は、上記固定状態において、外周面がシール部材４を挟んで貫通孔２ａの内壁面と対向する。環状挿入部３２３の内方側には、オス端子付き電線等が挿通される。

挿入ガイド部３２４は、対向面３２ｄから突出し環状挿入部３２３の外周に沿った形状を有する。本実施形態における挿入ガイド部３２４は、環状挿入部３２３の外周に配置されている。本実施形態における挿入ガイド部３２４は、対向面３２ｄから挿入方向（Ｘ２方向）の長さが、シール部材４の挿入方向の長さより長い。挿入ガイド部３２４は、対向面３２ｄから挿入方向（Ｘ２方向）の長さが、シール部材４の挿入方向の長さと同じであってもよい。挿入ガイド部３２４は、環状挿入部３２３の全周を囲んで形成されている。挿入ガイド部３２４は、環状挿入部３２３が貫通孔２ａに挿入される前にガイド溝２ｅに挿入される。つまり、挿入ガイド部３２４は、対向面３２ｄから挿入方向の長さが、環状挿入部３２３の挿入方向の長さより長く形成されることが好ましい。

シール部材４は、図３、図６、図７に示すように、隔壁２とオスコネクタ３との間をシールするものである。具体的には、シール部材４は、隔壁２とアウターハウジング３２との間をシールするものである。シール部材４は、例えば、弾性を有する部材、例えばゴム部材等により形成される。シール部材４は、挿抜方向から見た場合において、開口部４ａを有する環状に形成されている。シール部材４は、アウターハウジング３２のシール用溝部３２ｂに挿入された挿入状態において、シール用溝部３２ｂよりも外部側に突出して形成されている。つまり、シール部材４は、挿入状態において、つば部３２２の外部側の面よりも外部側に突出する。従って、シール部材４は、アウターハウジング３２が隔壁２の外面側において隔壁２に固定されると、アウターハウジング３２と、隔壁２との間をシールすることで、貫通孔２ａとハウジング収容空間部３２ａとの間から液体が浸入することを規制することができる。本実施形態におけるシール部材４は、環状挿入部３２３の外周に接触して配置され、対向面３２ｄからの貫通孔２ａへの挿入方向の長さが、環状挿入部３２３の挿入方向の長さより短い。

次に、コネクタ取付構造１における隔壁２へのオスコネクタ３の取付け方法について説明する。まず、作業者は、予めオスコネクタ３のアウターハウジング３２のシール用溝部３２ｂに対してシール部材４を挿入しておく。また、作業者は、インナーハウジング３１の各キャビティに対してワイヤハーネスＷＨ１の一部として構成された各オス端子を挿入し、インナーハウジング本体部３４に対して端子カバー部３５を組み付けておく。つまり、オスコネクタ３は、予めアウターハウジング３２を除き、ワイヤハーネスＷＨ１の一部を構成する状態としておく。

次に、作業者は、図４に示すように、アウターハウジング３２を隔壁２の外部側にて、挿抜方向において、貫通孔２ａとハウジング収容空間部３２ａとが対向するように配置する。次に、作業者は、隔壁２に対して、アウターハウジング３２を挿入方向（同図矢印Ａ）に向かって移動させる。作業者は、隔壁２に対して、アウターハウジング３２を相対移動させながら、ガイド溝２ｅに挿入ガイド部３２４を挿入する（図７参照）。このとき、アウターハウジング３２の挿入孔３２ｃが隔壁２の固定孔２ｂに対して挿抜方向において対向する。次に、作業者は、ボルト１００を挿入孔３２ｃに挿入し、ボルト１００を固定孔２ｂに螺合することで、環状挿入部３２３が完全に貫通孔２ａに挿入され、環状挿入部３２３の外周面がシール部材４を介して貫通孔２ａの内壁面と対向する状態となり、アウターハウジング３２が隔壁２に固定される（図６参照）。これにより、アウターハウジング３２は、隔壁２に対してシール部材４を介在させて固定される。ハウジング収容空間部３２ａは、シール部材４によりシールされた状態で、貫通孔２ａと連通する。

次に、作業者は、図５に示すように、インナーハウジング３１を隔壁２の内部側にて、挿抜方向において、貫通孔２ａと対向するように配置する。次に、作業者は、隔壁２に対して、インナーハウジング３１を挿入方向（同図矢印Ｂ）に向かって移動させ、貫通孔２ａを通過させることで、ハウジング収容空間部３２ａに挿入する。このとき、係止爪３６（図５参照）が係止受け（不図示）に対して係止され、アウターハウジング３２に対してインナーハウジング３１が係止される。これにより、オス端子がキャビティに収容された状態で、インナーハウジング３１を隔壁２の内部側からアウターハウジング３２の内部に収容する。

以上のように、本実施形態におけるコネクタ取付構造１は、アウターハウジング３２の環状挿入部３２３の外周に配されたシール部材４が隔壁２の貫通孔２ａに挿入される前に、挿入ガイド部３２４がガイド溝２ｅに挿入されることで、隔壁２に対するオスコネクタ３の挿抜方向と直交する方向における位置決めを行うことができる。したがって、貫通孔２ａに対して環状挿入部３２３が正しい位置で対向し挿入されるので、オスコネクタ３を隔壁２に取り付ける際に、シール部材４の挿入方向の先端が貫通孔２ａの開口端に引っ掛かることで生じるシール部材４のめくれを抑制することができる。

また、本実施形態におけるコネクタ取付構造１は、挿入ガイド部３２４が、環状挿入部３２３の外周に沿った形状を有し、環状挿入部３２３の外周に配置されており、対向面３ｄから挿入方向の長さが、シール部材４の挿入方向の長さより長く形成される。シール部材４は、環状挿入部３２３の外周に接触して配置され、対向面３２ｄからの貫通孔２ａへの挿入方向の長さが、環状挿入部３２３の挿入方向の長さより短く形成される。したがって、シール部材４が挿入ガイド部３２４により覆われているので、アウターハウジング３２の搬送時に、例えば他の部品等に接触してシール部材４が傷つくことが低減され、シール部材４のシール性（防水性）の低下を抑制することができる。

また、本実施形態におけるコネクタ取付構造１は、挿入ガイド部３２４が、環状挿入部３２３の全周を囲んで形成され、ガイド溝２ｅは、挿入ガイド部３２４に合わせて貫通孔２ａの全周を囲んで形成される。これにより、シール部材４をより効果的に保護することが可能となる。

なお、上記実施形態では、挿入ガイド部３２４は、環状挿入部３２３の外周に沿って、当該環状挿入部３２３の全周を囲んで形成されているが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、端子カバー部３５をインナーハウジング本体部３４と別部材としてが、これに限定されるものではない。端子カバー部３５は、インナーハウジング本体部３４と一体であってもよい。

また、上記実施形態では、ワイヤハーネスＷＨ１にはバッテリＢＡＴが接続され、ワイヤハーネスＷＨ２にはインバータＩＮＶが接続されているがこれに限定されるものではない。例えば、バッテリＢＡＴが車両Ｖにおけるドアの内部に配置されるモータやセンサであってもよいし、インバータＩＮＶが車両Ｖの内部に配置され、これらを制御するＥＣＵ（電子制御装置）であってもよい。

１ コネクタ取付構造
２ 隔壁
２ａ 貫通孔
２ｂ 固定孔
２ｃ 外面
２ｄ 内面
２ｅ ガイド溝
３ オスコネクタ
３２１ 基部
３２２ つば部
３２３ 環状挿入部
３２４ 挿入ガイド部
４ シール部材
４ａ 開口部
３１ インナーハウジング
３２ アウターハウジング
３２ａ ハウジング収容空間部
３２ｂ シール用溝部
３２ｃ 挿入孔
３２ｄ 対向面
３４ インナーハウジング本体部
３５ 端子カバー部
Ｖ 車両
ＷＨ１，ＷＨ２ ワイヤハーネス

Claims (2)

1. 機器の内外を連通する貫通孔が設けられた隔壁と、
   前記貫通孔と対向し前記隔壁に固定された固定状態において、相手側コネクタと嵌合するコネクタと、
   前記隔壁と前記コネクタとの間をシールするシール部材と、
   を備え、
   前記コネクタは、
   前記隔壁の外面に固定されるハウジングと、
   前記ハウジングにおける前記隔壁の外面と対向する対向面から突出し環状に形成され、前記固定状態で前記貫通孔に挿入される環状挿入部と、
   前記対向面から突出し前記環状挿入部の外周に沿った形状を有し、かつ前記環状挿入部の外周に少なくとも１以上配置された挿入ガイド部と、
   を有し、
   前記シール部材は、
   前記環状挿入部の外周に接触して配置され、前記対向面からの前記貫通孔への挿入方向の長さが、前記環状挿入部の前記挿入方向の長さより短く形成され、
   前記隔壁は、
   外面に前記挿入ガイド部が挿入されるガイド溝を有し、
   前記挿入ガイド部は、
   前記対向面から前記挿入方向の長さが、前記シール部材の前記挿入方向の長さより長く形成され、
   前記環状挿入部が前記貫通孔に挿入される前に前記ガイド溝に挿入される
   ことを特徴とするコネクタ取付構造。
2. 前記挿入ガイド部は、
   前記環状挿入部の全周を囲んで形成され、
   前記ガイド溝は、
   前記挿入ガイド部に合わせて前記貫通孔の全周を囲んで形成される
   請求項１に記載のコネクタ取付構造。

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