説明

接続構造

【課題】第1接合端子及び第2接合端子の変形を抑制することができる接続構造を提供する。
【解決手段】積層状態となるように配置された複数の第1接合端子4a〜4cと複数の第2接合端子6a〜6cと複数の絶縁部材8a〜8dとを、積層方向の上下から挟むように設けられ、隣接する絶縁部材8a又は8bを押圧することで、複数の第1接合端子4a〜4c及び複数の第2接合端子6a〜6cを各接点にて一括して固定し電気的に接続させる2つの接続部材9と、2つの接続部材9のそれぞれを同期させて押圧する同期部材47とを備えるものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、ハイブリッド車、電気自動車などのエコカーに用いられ、特に、大容量の電力を伝達する際に用いられる電力ハーネスの接続部に採用される可能性がある接続構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、著しい進歩を遂げている、例えば、ハイブリッド車、電気自動車などにおいて、モータとインバータとの間、又はインバータとバッテリとの間のように、機器間を接続する大容量の電力を伝達する際に用いられる電力ハーネスは、その一端側には、例えば、オス端子と該オス端子を収納する第1ターミナルハウジングを備えるオス側コネクタ部と、前記オス端子と接続されるメス端子と該メス端子を収納する第2ターミナルハウジングを備えるメス側コネクタ部との2分割構成のコネクタが備えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
近年、こうしたエコカーは、省エネの性能を向上させることを目的に、全ての部品において軽量化が図られているが、軽量化を図る上で有効な手段の1つに、小型化を図るという目的に突き当たる。
【0004】
そこで、公知技術として、例えば、特許文献2のような技術がある。
【0005】
特許文献2に示された技術は、車両駆動用のモータから引き出される複数相の導電性部材の接合端子と、モータを駆動するインバータから引き出される複数相の電力線ケーブルの接合端子とを接続する車両用電気接続構造において、導電性部材の各相の接合端子と、対応する電力線ケーブルの各相の接合端子とが重合されると共に、接合端子の重合面とは反対側の面に絶縁部材が配置され、これら重合された各相の接合端子と絶縁部材とがこれらを貫く位置に設けられた単一のボルトで重合方向に締結固定される技術である。
【0006】
即ち、特許文献2の技術は、単一のボルトを重合方向(積層方向)に締め付けることで、接合端子の重合面である接合端子同士の接点を、複数点、一括して挟み込むことにより、接合端子同士を接点にて固定し電気的に接続される接続構造であるが、このような構成は、特許文献1のような技術に比べ、小型化を図り易いという点において有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2009−070754号公報
【特許文献2】特許第4037199号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、特許文献2のような接続構造の場合、ボルト(接続部材)による押圧が一方向であり、接合端子における変位量が大きくなるため、接続部材による押圧を開放した際、接合端子の変形に繋がるおそれがあった。
【0009】
本発明は、上記事情に鑑み為されたもので、複数の第1接合端子と複数の第2接合端子と複数の絶縁部材(絶縁プレート)とが積層状態となる接続構造において、第1接合端子及び第2接合端子の変形を抑制することができる接続構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、上記目的を達成するために創案されたものであり、複数の第1接合端子が整列されて収納される第1ターミナルハウジングと、複数の第2接合端子が整列されて収納される第2ターミナルハウジングと、前記第1ターミナルハウジング内に整列されて収納される複数の絶縁部材とを備え、前記第1ターミナルハウジングと前記第2ターミナルハウジングとを嵌合させると、前記複数の第1接合端子の一面のそれぞれと前記複数の第2接合端子の一面のそれぞれとが対となるように対面すると共に、前記複数の第1接合端子と前記複数の第2接合端子と前記複数の絶縁部材とが積層状態となるように配置される接続構造において、積層状態となるように配置された前記複数の第1接合端子と前記複数の第2接合端子と前記複数の絶縁部材とを、積層方向の上下から挟むように設けられ、隣接する前記絶縁部材を押圧することで、前記複数の第1接合端子及び前記複数の第2接合端子を各接点にて一括して固定し電気的に接続させる2つの接続部材と、該2つの接続部材のそれぞれを同期させて押圧する同期部材とを備えることを特徴とする接続構造である。
【0011】
また、前記同期部材は、前記2つの接続部材を回転軸として回動するレバーからなり、前記2つの接続部材のそれぞれは、前記第1ターミナルハウジング又は前記第2ターミナルハウジングに螺合することにより、隣接する前記絶縁部材を押圧するように構成され、前記レバーを回動させて前記2つの接続部材を螺合させることで、前記2つの接続部材のそれぞれによる押圧を同期させるとよい。
【0012】
また、前記接続部材は、大径部と、該大径部と一体に形成され、前記第1ターミナルハウジング又は前記第2ターミナルハウジングに螺合する小径部とを有し、前記大径部には、前記接続部材と前記第1ターミナルハウジング又は前記第2ターミナルハウジングとの間をシールするパッキンが設けられるとよい。
【0013】
また、前記接続部材が螺合しない前記第1ターミナルハウジング又は前記第2ターミナルハウジングには、前記レバーをかわすためのかわし溝が形成されるとよい。
【0014】
また、前記複数の第1接合端子のうち積層状態となったときに真ん中に配置される第1接合端子は、他の第1接合端子よりもリジッドであるとよい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、第1接合端子及び第2接合端子の変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施の形態に係るコネクタを構成する第1コネクタ部と第2コネクタ部とを示す斜視図である。
【図2】第1コネクタ部と第2コネクタ部とを嵌合させた後のコネクタを示す斜視図である。
【図3】第1コネクタ部と第2コネクタ部とを嵌合させた後のコネクタを示す断面図である。
【図4】第1コネクタ部を示す断面図である。
【図5】第1接合端子を示す図であり、(a)は側面図、(b)は下面図である。
【図6】接続部材を示す図であり、(a)は側面図、(b)は上面図である。
【図7】接続部材による押圧前のレバーの形状を示す模式図である。
【図8】接続部材による押圧後のレバーの形状を示す模式図である。
【図9】第2コネクタ部を示す断面図である。
【図10】第2接合端子を示す図であり、(a)は側面図、(b)は下面図である。
【図11】第2接合端子を示す図であり、(a)は側面図、(b)は下面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0018】
ここでは、本発明の接続構造の一例としてコネクタを説明する。
【0019】
図1は、本実施の形態に係るコネクタの第1コネクタ部と第2コネクタ部とを示す斜視図であり、図2は、第1コネクタ部と第2コネクタ部とを嵌合させたときのコネクタを示す斜視図であり、図3は、その断面図である。
【0020】
図1〜3に示すように、本実施の形態に係るコネクタ1は、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とで構成され、これらコネクタ部2,3を嵌合させることで、複数の電源ラインを一括して接続するためのものである。
【0021】
より具体的には、コネクタ1は、複数(3つ)の第1接合端子(オス端子)4a〜4cが整列されて収納される第1ターミナルハウジング5を有する第1コネクタ部2と、複数(3つ)の第2接合端子(メス端子)6a〜6cが整列されて収納される第2ターミナルハウジング7を有する第2コネクタ部3と、第1ターミナルハウジング5内に整列されて収納されると共に複数の第1接合端子4a〜4cのそれぞれを挟むように設けられ、第1接合端子4a〜4c間を絶縁する複数の絶縁部材(絶縁プレート)8a〜8dとを備え、第1コネクタ部2の第1ターミナルハウジング5と第2コネクタ部3の第2ターミナルハウジング7とを嵌合させると、複数の第1接合端子4a〜4cの一面のそれぞれと複数の第2接合端子6a〜6cの一面のそれぞれとが対(第1接合端子4aと第2接合端子6a、第1接合端子4bと第2接合端子6b、第1接合端子4cと第2接合端子6cの各対)となるように対面すると共に、複数の絶縁部材8a〜8dのそれぞれが複数の対面した第1接合端子4a〜4cと第2接合端子6a〜6cとからなる複数の接合端子対のそれぞれを挟むように配置される積層状態となるものである。
【0022】
このコネクタ1は、例えば、車両駆動用のモータと該モータを駆動するインバータとの接続に用いられる。
【0023】
より具体的には、第1コネクタ部2の第1ターミナルハウジング5(図1で言えば、左側の部分)がモータのシールドケースと嵌合すると共に第1ターミナルハウジング5から露出している第1接合端子4a〜4cの部分がモータのシールドケース内に設置される端子台の各端子に接続される。この第1コネクタ部2にインバータと電気的に接続されている第2コネクタ部3を嵌合させることで、モータとインバータとが電気的に接続されることになる。以上がモータ側の接続に関してだが、インバータ側の接続に関しても、同様である。
【0024】
以下、コネクタ部2,3のそれぞれの構成について詳述する。
【0025】
図4に示すように、第1コネクタ部2は、内部に3つの第1接合端子4a〜4cを所定間隔で離間された状態で整列させて保持しており、3つの第1接合端子4a〜4cが整列されて収納する第1ターミナルハウジング5と、第1ターミナルハウジング5内に整列されて収納される略直方体形状の複数の絶縁部材8a〜8dと、積層状態となるように配置された複数の第1接合端子4a〜4cと複数の第2接合端子6a〜6cと複数の絶縁部材8a〜8dとを積層方向の上下から挟むように設けられる2つの接続部材9とを備える。
【0026】
なお、第1ターミナルハウジング5がターミナルハウジングとしてオス(オス側ターミナルハウジング)であってもメス(メス側ターミナルハウジング)であっても良い。ここでは一例として第1ターミナルハウジング5がオス側ターミナルハウジングである場合を説明する。
【0027】
第1接合端子4a〜4cは、板状の端子であり、非導電性樹脂(例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、PPA(ポリフタルアミド)樹脂、PA(ポリアミド)樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、エポキシ系樹脂)からなり、第1ターミナルハウジング5の一部である樹脂成形体10に所定間隔で離間されて整列保持される。樹脂成形体10に第1接合端子4a〜4cを保持させる方法としては、例えば、樹脂成形体10の成形時に第1接合端子4a〜4cをインサートしてから樹脂を硬化させて保持させる方法や、予め成形した樹脂成形体10に第1接合端子4a〜4cを圧入して保持させる方法がある。
【0028】
また、第1接合端子4a〜4cのそれぞれは、他面(第2接合端子6a〜6cと接合される面と反対側の面)側に隣接して配置される絶縁部材8a〜8cと一体的に固定される。つまり、上述したとおり、樹脂成形体10は、第1接合端子4a〜4cを所定間隔で離間させて整列するように保持しているが、この保持している第1接合端子4a〜4cの先端側に絶縁部材8a〜8cが一体的に固定されているので、結果として、絶縁部材8a〜8cも、所定間隔で離間されて整列されることになる。このように構成することにより、各接点間の絶縁性と嵌合時の第2接合端子6a〜6cの挿入性を確保している。
【0029】
第1接合端子4a〜4cのそれぞれには、異なる電圧及び/又は電流の電気が送電される。例えば、本実施の形態においては、モータ、インバータ間用の三相交流の電源ラインを想定しており、第1接合端子4a〜4cのそれぞれには、120ー位相の異なる交流が送電される。第1接合端子4a〜4cのそれぞれは、コネクタ1での送電ロスを低減するなどの目的のために、導電率の高い銀、銅、アルミニウムなどの金属で構成されると良い。また、第1接合端子4a〜4cのそれぞれは、多少の可撓性を有する。
【0030】
なお、第1接合端子4a〜4cのうち、積層状態となったときに中央に配置される第1接合端子4bは、見かけ上、後述する2つの接続部材9の押圧によりほとんど変形しないため、他の第1接合端子4a,4cに比べてリジッドに形成することが可能である。第1接続端子4bを他の第1接続端子4a,4cに比べてリジッドにするためには、例えば、第1接続端子4bを他の第1接続端子4a,4cよりも若干厚く形成すると良い。
【0031】
複数の絶縁部材8a〜8dは、第1ターミナルハウジング5内に整列されて収納されると共に複数の第1接合端子4a〜4cの他面(第2接合端子6a〜6cと接合される面と反対側の面)のそれぞれと一体的に固定される複数の第1絶縁部材8a〜8cと、複数の第1接合端子4a〜4cと複数の第2接合端子6a〜6cとが積層状態となったときに最外に位置する第2接合端子6cの他面(第1接合端子4cと接合される面と反対側の面)と対向するように設けられる第2絶縁部材8dとからなる。
【0032】
複数の絶縁部材8a〜8dは、第1接合端子4a〜4cの先端側に突出するような位置に固定される。これら絶縁部材8a〜8dのそれぞれは、第2接合端子6a〜6cが挿抜される側の角部のそれぞれが面取り加工されている。また、図5(a),(b)に示すように、複数の第1絶縁部材8a〜8cには、固定対象の第1接合端子4a〜4cを嵌め込むための嵌合溝11が形成される。この嵌合溝11に固定対象の第1接合端子4a〜4cが嵌合されて一体的に固定される。これにより、第1絶縁部材8a〜8cと第1接合端子4a〜4cとの段差が補われ、複数の第1絶縁部材8a〜8cの下面(図示下側の面)が第1接合端子4a〜4cの下面(図示下側の面)と同一面となる。これらの構成により、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とを嵌合させたときの第1接合端子4a〜4cに対する第2接合端子6a〜6cの挿抜性が向上する。なお、図5(a)では、第1絶縁部材8aの構造を簡略化し、第1絶縁部材8a〜8cを同じように描いている。
【0033】
図6(a)に示すように、接続部材9は、金属(例えば、SUS、鉄、銅合金など)からなり、大径部9aと、大径部9aと一体に形成された小径部9bとを有する。
【0034】
大径部9aの外周には、第1ターミナルハウジング5内に水が浸入するのを防止するパッキン14が設けられる。
【0035】
小径部9bの外周面には、第1ターミナルハウジング5の接続部材挿入孔26の内周面に形成された雌ネジ43に螺合する雄ネジ44が形成される。このような構成により、接続部材9は、第1ターミナルハウジング5に螺合することにより、隣接する絶縁部材8a又は8dを押圧するように構成される。また、2つの接続部材9のうち1つが右ネジ、もう一つが逆ネジに構成されており、後述するレバーにより同時に締め付けられるようになっている。
【0036】
なお、図6(b)に示すように、大径部9aの上面には、異形穴(図6(b)では六角穴)45が形成され、この異形穴45に同期部材47を嵌合させ、その同期部材47を回転させることで、接続部材9を同期させて回転し、締め付けることができるようになっている。
【0037】
同期部材47は、例えば、2つの接続部材9を回転軸として回動するレバー(例えば、CPA(Connector Position Assurance)レバー)からなり、そのレバーを回動させて2つの接続部材9を螺合させることで、2つの接続部材9のそれぞれによる押圧を同期させる。このように、2つの接続部材9は、同期部材47によって同期して押圧するように構成されている。
【0038】
本実施の形態のように、同期部材47が接続部材9に対して固定されている場合、図7,8に示すように、接続部材9の押圧前と押圧後で同期部材47の形状が変化する。このような場合には、接続部材9の押圧後の形状が変形のない状態となるように同期部材47を構成することが好ましい。
【0039】
このように構成することで、接続部材9の押圧前は、接続部材9を第1ターミナルハウジング5に押し付ける力が作用し、接続部材9の押圧後は、接続部材9に外力が加わらないようにすることができ、押圧前は接続部材9が第1ターミナルハウジング5から抜けるのを防止し、押圧後は接続部材9による押圧を妨げる応力の発生を防止できる。なお、図7,8では第2コネクタ部3を省略し、第2接合端子6a〜6cのみを描いている。
【0040】
再び図6を参照し、接続部材9は、パッキン14が設けられている大径部9aと雄ネジ44が形成されている小径部9bの2つの外経寸法を持つ形状からなり、接続部材挿入孔26は、その2つの外経寸法を持つ形状に合致する形状となっている。このように構成するにより、即ち、接続部材9を接続部材挿入孔26に締め付けた際、パッキン14と対面する部分に、雄ネジ44が配置されないため、効果的な防水構造を実現することができる。
【0041】
また、小径部9bの下面(第1絶縁部材8a又は第2絶縁部材8dに対向する面)とその下面に隣接する第1絶縁部材8aの上面又は第2絶縁部材8dの下面との間には、第1絶縁部材8a又は第2絶縁部材8dに所定の押圧力を付与する弾性部材15が設けられる。弾性部材15は、例えば、金属(例えば、SUSなど)からなるバネで構成される。
【0042】
なお、本実施の形態において、弾性部材15は、接続部材9の一部という位置付けである。そのため、小径部9bの下面には、弾性部材15を係合させて保持するための弾性部材保持部46が形成され、この弾性部材保持部46に弾性部材15が保持されて接続部材9の一部となっている。
【0043】
弾性部材15の一部が当接する第1絶縁部材8aの上面又は第2絶縁部材8dの下面には、弾性部材15の一部を覆う(収納する)凹部16が形成され、凹部16の底部(即ち、弾性部材15の一部が当接する座の部分)には、弾性部材15を受けて非導電性樹脂からなる第1絶縁部材8a又は第2絶縁部材8dの損傷を防止する金属(例えば、SUSなど)製の受け部材17が設けられる。
【0044】
受け部材17は、弾性部材15から第1絶縁部材8aの上面又は第2絶縁部材8dの下面に加わる応力を分散することで第1絶縁部材8a又は第2絶縁部材8dの損傷を防止する。そのため、受け部材17と第1絶縁部材8a又は第2絶縁部材8dとの接触面積をできるだけ大きくすることが好ましい。本実施の形態では、受け部材17と第1絶縁部材8a又は第2絶縁部材8dとの接触面積を大きくすべく、凹部16の底部全面に亘って接触するような形状の受け部材17を設けた。
【0045】
この接続部材9は、隣接する絶縁部材8a又は絶縁部材8dを押圧することで、複数の第1接合端子4a〜4c及び複数の第2接合端子6a〜6cを各接点にて一括して固定し電気的に接続させている。
【0046】
再び図4を参照し、第1ターミナルハウジング5は、横断面が略矩形状の中空の筒状体20からなる。第2ターミナルハウジング7と嵌合される筒状体20の一端側(図示右側)の外周部は、第2コネクタ部3との嵌合性を考慮してテーパ形状に形成されている。また、筒状体20の一端側の外周部には、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3との間をシールするターミナルハウジング防水構造21が設けられる。ターミナルハウジング防水構造21は、筒状体20の開口側の外周部に形成された凹部22と、凹部22に設けられたOリングなどのパッキン23とからなる。
【0047】
筒状体20内の他端側(図示左側)には、第1接合端子4a〜4cのそれぞれが整列保持された樹脂成形体10が収納される。筒状体20の他端側の外周には、第1コネクタ部2を機器などの筐体(例えば、モータのシールドケース)に固定するためのフランジ24が形成される。取付孔24a(図1,2参照)にボルトを挿入し機器などの筐体に固定するためのフランジ24の縁周部25には、機器などの筐体と第1コネクタ部2との間をシールするパッキンなどを設けるようにしても良い。なお、このフランジ24という構成は、第1コネクタ部2が機器などの筐体に固定されることを前提とするものではなく、フランジ24は第2コネクタ部3に設けられていても良いし、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3の両方に設けられていても良い。また、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3のどちらも機器などの筐体に固定されないフリーの状態としても良い。
【0048】
また、このフランジ24は、放熱性を向上させる点においても有効である。つまり、フランジ24を形成することにより第1ターミナルハウジング5の表面積を大きくすることができ、第1コネクタ部2の内部で発生した熱(例えば、各接点で発生した熱)を第1ターミナルハウジングを介して外部に放熱する際において、放熱性を向上させることができる。
【0049】
筒状体20の上部及び下部(図示上側及び下側)には、2つの接続部材9を挿入するための接続部材挿入孔26がそれぞれ形成される。接続部材挿入孔26は筒状に形成されており、その筒状の下端部(図示下側)が内側に折り曲げられている。この折り曲げられた部分に接続部材9の小径部9bの下面の縁周部が当接することで、接続部材9のストロークを規制するようになっている。
【0050】
筒状体20は、シールド性能、放熱性、及びコネクタ1の軽量化のために、導電率、熱伝導率が高く軽量なアルミニウムなどの金属で形成されることが好ましいが、樹脂などにより形成するようにしても良い。第1ターミナルハウジング5を非導電性樹脂で形成する場合には、第2絶縁部材8dと第1ターミナルハウジング5を非導電性樹脂により一体成形してもよい。なお、本実施の形態においては、筒状体20をアルミニウムで形成した。この様に、筒状体20をアルミニウムで形成することにより、接続部材9を接続部材挿入孔26に螺合させる際、筒状体20を絶縁性樹脂で形成する場合と比べ、強固に締め付けることができるという効果がある。
【0051】
図9に示すように、第2コネクタ部3は、内部に複数(3つ)の第2接合端子(メス端子)6a〜6cが整列されて収納される第2ターミナルハウジング7を有する。なお、ここではメス端子を有する側のコネクタ部を第2コネクタ部3と称している。つまり、第2ターミナルハウジング7がターミナルハウジングとしてオス(オス側ターミナルハウジング)であってもメス(メス側ターミナルハウジング)であっても良い。ここでは、オス側ターミナルハウジングである第1ターミナルハウジング5に対応して第2ターミナルハウジング7がメス側ターミナルハウジングである場合を説明する。
【0052】
第2接合端子6a〜6cの一端側のそれぞれには、インバータ側からのびたケーブル27a〜27cが接続されている。これらケーブル27a〜27cのそれぞれは、第1接合端子4a〜4cのそれぞれに第2接合端子6a〜6cを介して電気的に接続されるため、第1接合端子4a〜4cのそれぞれに対応する電圧及び/又は電流の電気がそれぞれ送電される。ケーブル27a〜27cは、導体28の外周に絶縁層29を形成してなる。本実施の形態においては、断面積が20mm2の導体28を用いた。
【0053】
ケーブル27a〜27cのそれぞれは、多連筒状(複数の筒が連なっている状態のこと)のケーブル保持部材30によって所定間隔で離間されて整列保持される。このケーブル保持部材30によって第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とを嵌合させたときに、第2接合端子6a〜6cのそれぞれと対となるように対面する(即ち、接続対象の)第1接合端子4a〜4cのそれぞれの下方に位置するように位置決めして保持される。
【0054】
ケーブル保持部材30は、第2接合端子6a〜6cのそれぞれを互いに絶縁して短絡を防止すべく、非導電性の樹脂などからなる。このケーブル保持部材30により、第2接合端子6a〜6cのそれぞれに接続されたケーブル27a〜27cのそれぞれが可撓性に優れたケーブルであっても、第2接合端子6a〜6cのそれぞれを所定の位置に保持することができる。つまり、本実施の形態では、ケーブル27a〜27cとして可撓性に優れたケーブルを用いることができるので、ケーブル27a〜27cを敷設する際の配線自由度を向上できる。
【0055】
なお、ケーブル保持部材30は、ケーブル27a〜27cを保持することで、より詳しくは、第2接合端子6a〜6cに近い位置であってケーブル27a〜27cの端部側を保持することで、第2接合端子6a〜6cを所定の位置に保持するべく、第2接合端子6a〜6cの位置決めを行っているが、ケーブル27a〜27cを保持すると共に第2接合端子6a〜6cも直接保持して、第2接合端子6a〜6cの位置決めを行っても良い。また、ケーブル保持部材30に変えて、ケーブル27a〜27cを保持しないで、第2接合端子6a〜6cを直接保持する接合端子保持部材であっても良い。
【0056】
ケーブル保持部材30に関し、第2接合端子6a〜6cを直接保持しないで、ケーブル27a〜27cを保持することで、第2接合端子6a〜6cの位置決めを行っている場合、即ち、本実施の形態のような場合、ケーブル27a〜27cを可撓性があるものにすることにより、第2接合端子6a〜6cの先端側が第2ターミナルハウジング7に対して柔軟性を持たせることができるようになる。このように構成することにより、第1コネクタ部2において、接続部材9の押圧により、第1接合端子4a〜4cが変形し、たとえ、第2接合端子が挿入する部分の位置が多少変わっても、柔軟に対応することができる。
【0057】
また、第2ターミナルハウジング7から引き出されたケーブル27a〜27cの部分には、シールド性能の向上を目的とした編組シールド31が巻き付けられている。この編組シールド31は、後述する筒状シールド体41と接触され、筒状シールド体41を介して第1ターミナルハウジング5に電気的に接続されている(同電位(GND)とされている)。なお、図1,2では、簡略化のため編組シールド31を図示していない。
【0058】
第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、図10,11に示すように、ケーブル27a〜27cの先端部から露出された導体28をかしめるためのかしめ部32と、かしめ部32と一体に形成された板状接点33とを有する。板状接点33の先端部は、挿入性を向上させるべくテーパ状に形成してもよい。
【0059】
本実施の形態においては、コネクタ1の小型化のためにケーブル27a〜27cのそれぞれができるだけ隙間無く整列保持される構成としている。そのため、図11に示すように、整列時に中央に配置されるケーブル27bに接続される第2接合端子6bの胴部35を折り曲げることにより、第2接合端子6a〜6cを同じ間隔で離間させて配置するようにした。
【0060】
第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、コネクタ1での送電ロスを低減するなどの目的のために、導電率の高い銀、銅、アルミニウムなどの金属で構成されると良い。また、第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、多少の可撓性を有する。
【0061】
再び図9を参照し、第2ターミナルハウジング7は、横断面が略矩形状の中空の筒状体36からなる。第2ターミナルハウジング7内に第1ターミナルハウジング5が嵌合されるため、第1ターミナルハウジング5と嵌合される筒状体36の一端側(図示左側)の内周部は、第1ターミナルハウジング5との嵌合性を考慮してテーパ形状に形成されている。
【0062】
なお、逆に第1ターミナルハウジング5内に第2ターミナルハウジング7が嵌合される構成としても構わない。この場合は、第1ターミナルハウジング5を構成する筒状体20の一端側の内周部をテーパ形状に形成し、第2ターミナルハウジング7を構成する筒状体36の一端側の外周部をテーパ形状に形成し、ターミナルハウジング防水構造21を筒状体36の一端側の外周部に形成すると良い。
【0063】
筒状体36の他端側(図示右側)には、ケーブル27a〜27cのそれぞれを整列保持するケーブル保持部材30が収納される。ケーブル保持部材30のケーブル挿入側にはパッキンレス気密部37が形成され、ケーブル27a〜27cを伝って第2ターミナルハウジング7内に水が浸入するのを防止するようになっている。ケーブル保持部材30の外周部には、第1ターミナルハウジング5の内周面に当接するパッキン38が設けられる。つまり、コネクタ1は、ターミナルハウジング防水構造21のパッキン23とケーブル保持部材30の外周部に設けられたパッキン38による二重防水構造となっている。
【0064】
さらに、ケーブル27a〜27cが引き出される筒状体36の他端側の外周には、筒状体36内への水の浸入を防止するゴムブーツ39が被せられている。なお、図1,2では、簡略化のためゴムブーツ39を図示していない。
【0065】
また、筒状体36の上部及び下部(図示上側及び下側)には、第2コネクタ部3と第1コネクタ部2とを嵌合させるときに、第1コネクタ部2に設けられる同期部材47をかわすためのかわし溝40が形成される。
【0066】
筒状体36は、シールド性能、放熱性、及びコネクタ1の軽量化のために、導電率、熱伝導率が高く軽量なアルミニウムなどの金属で形成されることが好ましいが、樹脂などにより形成するようにしても良い。本実施の形態においては、筒状体36を非導電性樹脂により形成したため、そのシールド性能、放熱性を向上させるために筒状体36の他端側の内周面にアルミニウム製の筒状シールド体41を設けている。
【0067】
筒状シールド体41は、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とを嵌合させたときにアルミニウム製の第1ターミナルハウジング5の外周に接触する接触部42を有し、この接触部42を介して第1ターミナルハウジング5と熱的及び電気的に接続される。これにより、シールド性能と放熱性を向上させている。特に、放熱性については、放熱性に優れる第1ターミナルハウジング5側に積極的に熱を逃がすことで著しい向上が見込まれる。
【0068】
次に、本実施の形態に係るコネクタ1を用いた第1接合端子4a〜4cと第2接合端子6a〜6cとの接続を説明する。
【0069】
第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とを嵌合させると、第2接合端子6a〜6cのそれぞれが対となる第1接合端子4a〜4cのそれぞれと絶縁部材8a〜8dとの間に挿入される。そして、該挿入により、複数の第1接合端子4a〜4cの一面のそれぞれと複数の第2接合端子6a〜6cの一面のそれぞれとが対となるように対面すると共に、第1接合端子4a〜4c、第2接合端子6a〜6c、及び絶縁部材8a〜8dとが交互に配置される積層状態となる。
【0070】
このとき、第1コネクタ部2の内部において、絶縁部材8a〜8cのそれぞれが所定間隔で離間させた状態で整列させて保持されている第1接合端子4a〜4cの先端側に固定されているため、各絶縁部材8a〜8cの間隔を保持するための保持用治具を別途設けなくても、各絶縁部材8a〜8cの間隔を保持することができるようになる。これにより、第2接合端子6a〜6cのそれぞれを、対となる第1接合端子4a〜4cのそれぞれと絶縁部材8a〜8dとの間に容易に挿入することができる。即ち、第2接合端子6a〜6cの挿抜性を低下させることがない。また、絶縁部材8a〜8cの間隔を保持するための保持用治具を設けなくてもよい分、従来に比べて更なる小型化を実現できる点において、非常に有効である。
【0071】
また、第1接合端子4a(又は4b)と第2接合端子6a(又は6b)に係る接点が、接点を構成する第1接合端子4a(又は4b)に固定された第1絶縁部材8a(又は8b)と他の接点を構成する第1接合端子4b(又は4c)に固定された第1絶縁部材8b(又は8c)とにより挟み込まれる。同様に、第1接合端子4cと第2接合端子6cに係る接点が、接点を構成する第1接合端子4cに固定された第1絶縁部材8cと第1ターミナルハウジング5の内面に固定された第2絶縁部材8dとにより挟み込まれる。
【0072】
その後、図3に示すように、同期部材47を回動させることにより2つの接続部材9を同期して回転させて、接続部材9の雄ネジ44を第1ターミナルハウジング5の雌ネジ43に螺合させて締め付けると、各接続部材9が回転しながら押し込まれると共に、弾性部材15によって第1絶縁部材8aと第2絶縁部材8dとが積層状態の中心側に向かって押圧されていき、接点のそれぞれが絶縁部材8a〜8dのいずれか2つによって挟み込むように押圧され、接点のそれぞれが互いに絶縁された状態で接触される。このとき、第1接合端子4a〜4cのそれぞれと第2接合端子6a〜6cのそれぞれは、絶縁部材8a〜8dからの押圧によって多少撓み広範囲で接触されることとなる。これにより、振動が発生し易い自動車に対して、特に有効なコネクタを実現することができる。
【0073】
このように、第1接合端子4a〜4c、及び第2接合端子6a〜6cは、接続部材9の締め付けにより多少撓むが、経時変化により、或いは接続部材9を締め付けたり緩めたりと繰り返すことにより、第1接合端子4a〜4c及び第2接合端子6a〜6cが接続部材9の締め付け方向に傾くように変形する。
【0074】
この第1接合端子4a〜4cの変形に伴って、第1絶縁部材8a〜8cも接続部材9の締め付け方向に傾いていき、第1接合端子4a〜4cの変形が大きくなると、コネクタ1の未嵌合時に第1絶縁部材8a〜8cが第2絶縁部材8dに順次押し付けられる形となり、絶縁部材8a〜8dが互いに接触した状態で積層されるように配置されることとなる。
【0075】
このように、絶縁部材8a〜8dが積層されるように配置されると、再びコネクタ1を用いて第1接合端子4a〜4cと第2接合端子6a〜6cとを接続しようとするときに、嵌合の際に第2接合端子6a〜6cの先端部が絶縁部材8a〜8dのいずれかに突き当たる結果となり、第2接合端子6a〜6cが非常に挿入し難くなってしまう。
【0076】
本実施の形態に係るコネクタ1では、2つの接続部材9で第1接合端子4a〜4c、第2接合端子6a〜6c、絶縁部材8a〜8dの積層状態を2方向から挟むように同期して押圧するため、接続部材を1つだけしか設けない従来の構造に比べて、接続部材9で押圧したときの第1接合端子4a〜4c、第2接合端子6a〜6cの変位量を1/2にすることができ、その変形を抑制することができる。
【0077】
そのため、嵌合の際に第2接合端子6a〜6cの先端部が絶縁部材8a〜8dのいずれかに突き当たる結果となり、第2接合端子6a〜6cが非常に挿入し難くなる、という状況になりにくい。つまり、本実施の形態に係るコネクタ1は、繰返しの使用に対して高い耐久性を有する。
【0078】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0079】
例えば、本実施の形態においては、三相交流の電源ラインを想定していたが、本発明の技術思想によれば、例えば、自動車用のコネクタであって、モータ、インバータ間用の三相交流の電源ライン、エアコン用の直流二相の電源ラインなど異なる用途のラインを一括して接続するような構成としても良い。このように構成することにより、1つのコネクタで複数の用途の電源ラインを一括して接続することができるため、用途毎に異なるコネクタを用意する必要がなく、省スペース化や低コスト化などに貢献することができる。
【0080】
また、本実施の形態においては、第1接合端子4a〜4cのそれぞれと第2接合端子6a〜6cのそれぞれとは、面と面とで接触しているが、接点側の面である第2接合端子6a〜6cのそれぞれと接触する第1接合端子4a〜4c側の面のそれぞれに、凸部を形成し、この凸部に第2接合端子6a〜6cの板状接点33が嵌る構成としても良い。このように構成することにより、第1接合端子4a〜4cのそれぞれと第2接合端子6a〜6cのそれぞれとの結合力を更に安定させることができる。即ち、接続部材9に対して垂直方向の振動に対して、特に有効である。
【0081】
また、第1接合端子4a〜4cのそれぞれと第2接合端子6a〜6cのそれぞれの端子表面をローレット加工などにより荒らし、摩擦力を大きくさせ、端子同士を動きづらくして接点のそれぞれでの固定を強固にするようにしても良い。
【0082】
また、本実施の形態においては、接続部材9の大径部9a側から見て、第1接合端子4a〜4cのそれぞれと第2接合端子6a〜6cのそれぞれとを直線状に接触させる構成であったが、第2コネクタ部3の第2接合端子6a〜6cのそれぞれに対して、第1コネクタ部2の第1接合端子4a〜4cのそれぞれが、接続部材9の大径部9a側から見て、直角に交差して接触するように第1ターミナルハウジング5と第2ターミナルハウジング7を構成するようにしてもよい。即ち、第1コネクタ部2と第2コネクタ部3とをL字状に嵌合させるようにしてもよい。同様に、第1ターミナルハウジング5及び第1接合端子4a〜4cに対して、第2ターミナルハウジング7及び第2接合端子6a〜6cを斜めに配置されるように構成することもできる。この様に、本発明の趣旨を応用すれば、第1コネクタ部2に対する第2コネクタ部3の挿抜方向を多様化することができる。つまり、コネクタからのケーブルの引き出し方向を所望の方向に合わせることができ、省スペース化に貢献することができる。
【0083】
また、本実施の形態においては、第1接合端子4a〜4cの一端側には、第2接合端子6a〜6cとは違って、ケーブルが接続されない場合を説明したが、このような構造に限定されない。即ち、本実施の形態におけるコネクタは、ケーブル同士を接続する場合にも利用することができる。
【0084】
また、本実施の形態においては、ケーブル27a〜27cとして可撓性に優れたケーブルを用いていたが、リジッドなケーブルでも良い。
【0085】
また、本実施の形態においては、コネクタの使用状態における向きは、接続部材9が略水平状態であっても、略垂直状態であっても良い。即ち、本実施の形態におけるコネクタの使用条件に、使用状態における向きは要件としない。
【0086】
また、本実施の形態においては、接続部材9の一部である弾性部材15を介して接続部材9によって隣接する第1絶縁部材8a又は第2絶縁部材8dを押圧しているが、弾性部材15を介さずに直接、接続部材9によって隣接する第1絶縁部材8a又は第2絶縁部材8dを押圧しても良い。
【0087】
また、本実施の形態においては、同期部材47として接続部材9の押圧前と押圧後で形状が変化する構成のレバーを用いたが、例えば、接続部材9の大径部9aの上面に異形断面形状の軸部を延出するように設け、この異形断面形状の軸部に、軸方向移動可能にレバーを係合するような構成としてもよい。この場合、同期部材47は接続部材9の押圧前と押圧後で形状が変化しない。
【符号の説明】
【0088】
1 コネクタ
4a〜4c 第1接合端子
5 第1ターミナルハウジング
6a〜6c 第2接合端子
7 第2ターミナルハウジング
8a〜8c 第1絶縁部材
8d 第2絶縁部材
9 接続部材
47 同期部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の第1接合端子が整列されて収納される第1ターミナルハウジングと、
複数の第2接合端子が整列されて収納される第2ターミナルハウジングと、
前記第1ターミナルハウジング内に整列されて収納される複数の絶縁部材とを備え、
前記第1ターミナルハウジングと前記第2ターミナルハウジングとを嵌合させると、前記複数の第1接合端子の一面のそれぞれと前記複数の第2接合端子の一面のそれぞれとが対となるように対面すると共に、前記複数の第1接合端子と前記複数の第2接合端子と前記複数の絶縁部材とが積層状態となるように配置される接続構造において、
積層状態となるように配置された前記複数の第1接合端子と前記複数の第2接合端子と前記複数の絶縁部材とを、積層方向の上下から挟むように設けられ、隣接する前記絶縁部材を押圧することで、前記複数の第1接合端子及び前記複数の第2接合端子を各接点にて一括して固定し電気的に接続させる2つの接続部材と、
該2つの接続部材のそれぞれを同期させて押圧する同期部材とを備えることを特徴とする接続構造。
【請求項2】
前記同期部材は、前記2つの接続部材を回転軸として回動するレバーからなり、
前記2つの接続部材のそれぞれは、前記第1ターミナルハウジング又は前記第2ターミナルハウジングに螺合することにより、隣接する前記絶縁部材を押圧するように構成され、
前記レバーを回動させて前記2つの接続部材を螺合させることで、前記2つの接続部材のそれぞれによる押圧を同期させる請求項1に記載の接続構造。
【請求項3】
前記接続部材は、
大径部と、
該大径部と一体に形成され、前記第1ターミナルハウジング又は前記第2ターミナルハウジングに螺合する小径部とを有し、
前記大径部には、前記接続部材と前記第1ターミナルハウジング又は前記第2ターミナルハウジングとの間をシールするパッキンが設けられる請求項2に記載の接続構造。
【請求項4】
前記接続部材が螺合しない前記第1ターミナルハウジング又は前記第2ターミナルハウジングには、前記レバーをかわすためのかわし溝が形成される請求項2又は3に記載の接続構造。
【請求項5】
前記複数の第1接合端子のうち積層状態となったときに中央に配置される第1接合端子は、他の第1接合端子よりもリジッドである請求項1〜4に記載の接続構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2011−134592(P2011−134592A)
【公開日】平成23年7月7日(2011.7.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−293097(P2009−293097)
【出願日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【出願人】(000005120)日立電線株式会社 (3,358)
【Fターム(参考)】