電気コネクタ
【課題】 電気コネクタを結合させる際の、組み付け性の向上と滑り抑制による摩耗防止とを両立させ、高速アクチュエータを有する装置へ直結させて使用することを可能にする。
【解決手段】 給電コネクタ１と受電コネクタ２のコネクタハウジング１１、１２を嵌着して、オス型ターミナル２ａをメス型ターミナル１ａに挿入嵌合する。メス型ターミナル１ａは、オス型ターミナル２ａに当接するターミナル１ｅ、１ｆとばね部１ｇを有し、ばね部１ｇの付勢力でオス型ターミナル２ａ方向に圧接される。両コネクタの嵌合前は、圧接力可変機構の規制部１３が、メス型ターミナル１ａの端部に突設した爪部１ｈを押圧するばね部１ｇによる圧接力を制限し、挿入を容易にする。挿入完了後は、爪部１ｈから規制部１３が外れて圧接力が高められ、メス型ターミナル１ａのターミナル１ｅ、１ｆがオス型ターミナル２ａを挟持する。
【解決手段】 給電コネクタ１と受電コネクタ２のコネクタハウジング１１、１２を嵌着して、オス型ターミナル２ａをメス型ターミナル１ａに挿入嵌合する。メス型ターミナル１ａは、オス型ターミナル２ａに当接するターミナル１ｅ、１ｆとばね部１ｇを有し、ばね部１ｇの付勢力でオス型ターミナル２ａ方向に圧接される。両コネクタの嵌合前は、圧接力可変機構の規制部１３が、メス型ターミナル１ａの端部に突設した爪部１ｈを押圧するばね部１ｇによる圧接力を制限し、挿入を容易にする。挿入完了後は、爪部１ｈから規制部１３が外れて圧接力が高められ、メス型ターミナル１ａのターミナル１ｅ、１ｆがオス型ターミナル２ａを挟持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用電子部品等に直結される受電コネクタとハーネスに接続される給電コネクタからなる電気コネクタに関し、詳しくは電気コネクタの組付け性と組付け後のクランプ力の維持を両立可能なコネクタ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用電子部品として電磁ソレノイドやピエゾスタックを用いたアクチュエータがあり、燃料噴射システム用の制御弁など各種装置に使用されている。例えば、特許文献１に開示される燃料噴射ポンプには、ソレノイドアクチュエータを内蔵する電磁式スピル弁が用いられ、ソレノイドアクチュエータへの通電・非通電を切り替えて電磁式スピル弁の開閉タイミングを制御し、燃料噴射量を制御するようになっている。ソレノイドアクチュエータは、弁ハウジングに取り付けられる電気コネクタを介して外部のバッテリに接続され、バッテリからの給電によってオンオフ制御される。
【特許文献１】特開２００１−３３６６４４号公報
【０００３】
燃料噴射システムにおいて、噴射指令に対する応答性などの制御性を高めるには、アクチュエータを高速応答させる技術が要求される。近年、この自動車用アクチュエータの高速化に伴い、アクチュエータやこれを内蔵する装置と直結した電気コネクタに発生する衝撃加速度が上昇している。また、アクチュエータを内蔵する装置とハーネスとは別部材にクランプされるため、装置と直結した電気コネクタとハーネスには相対変位が存在する。つまり、ハーネスに接続される給電コネクタとアクチュエータに接続される受電コネクタのターミナル結合部には、相対変位によるハーネス作用力が働いている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高速アクチュエータに有する装置に従来の直結コネクタを用いると、衝撃加速度によるターミナルの摩擦係数の低下と、相対変位によるハーネス作用力とにより、電気コネクタのターミナル結合部において両ターミナル間に相対滑りが発生し、ターミナルが磨耗するという問題が発生する。図７は従来のコネクタ構造を示す図で、給電コネクタ１にばね機構を持つメス型ターミナル１０ａを、受電コネクタ２にオス型ターミナル２０ａを設けて、メス型ターミナル１０ａにオス型ターミナル２０ａを滑らしながら挿入し、ばね機構の圧接力によってオス型ターミナル２０ａを挟持するとともに両者を電気的に結合するようになっている。
【０００５】
このような構造では、挿入時の接触圧と挿入完了時の接触圧が同じであるため、両ターミナル１０ａ、２０ａ間に発生する相対滑りを抑制しようとすると挿入性が悪くなり、逆に挿入性を改善しようとすると相対滑りが大きくなるという問題があり、耐磨耗性と挿入性を両立することは困難であった。
【０００６】
この問題に対して、例えば、給電コネクタ１と受電コネクタ２を結合する際に、両ターミナル１０ａ、２０ａを結合すると同時に外側のコネクタハウジング１０、２０同士をきつく嵌合させて、ターミナル間に生ずる滑りを抑制しようとする試みがなされている。ところが、コネクタハウジング１０、２０とターミナル１０ａ、２０ａの間にも組みつけのための隙間が必要であるため、完全に滑りを止めることはできていない。また、樹脂製であるコネクタハウジング１０、２０同士をきつく嵌合させると、エンジンルームの熱で樹脂がクリープ変形を起こすおそれがあるという問題もある。
【０００７】
このため、高速アクチュエータを有する装置では直結コネクタは使用できず、組み付け工数を犠牲にしてネジで電気的な結合を行っているか、あるいは、製造コストの増加をやむを得ないものとしてリード線を製品から引き出しその先端にコネクタを取り付けているのが現状である。
【０００８】
本発明は、電気コネクタの受電コネクタと給電コネクタを結合させる際の、組み付け性の向上と滑り抑制による摩耗防止とを両立させ、高速アクチュエータを有する装置においても直結させて使用することが可能な電気コネクタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明では、給電コネクタと受電コネクタよりなり、両コネクタのコネクタハウジングを嵌着すると同時にその一方に設けたオス型ターミナルを他方に設けたメス型ターミナルに挿入嵌合し、上記メス型ターミナルに設けたばね機構によりこれを上記オス型ターミナルに圧接させて電気的に結合する電気コネクタ装置において、上記オス型ターミナルの挿入時には上記ばね機構による圧接力の付与を制限し、挿入完了時にはこの制限を解除して上記オス型ターミナルと上記メス型ターミナルとの接触圧を高める圧接力可変機構を設けている。
【００１０】
本発明によれば、圧接力可変機構により、オス型ターミナルの挿入時にはばね機構による圧接力の付与が制限されるので、両ターミナル間の抵抗を小さくして挿入性を改善することができる。また、挿入完了時にはこの制限が解除されるので、ばね機構による圧接力でメス型ターミナルをオス型ターミナルに圧接させることができる。よって、受電コネクタと給電コネクタの組み付け性の向上と滑り抑制による摩耗防止とを両立させることができ、高速アクチュエータを有する装置の直結コネクタとして使用できるので製作コスト低減が可能である。
【００１１】
請求項２記載の発明では、上記メス型ターミナルは、上記オス型ターミナルに当接して電気的接続を維持する端子部と、該端子部を上記オス型ターミナル方向へ付勢して圧接力を付与するばね部とを備え、上記圧接力可変機構は、上記オス型ターミナルの挿入時に上記端子部に作用する上記ばね部の圧接力を低減させる。
【００１２】
これにより、ばね部による圧接力がオス型ターミナルの挿入時よりも挿入完了時の方が高くなり、挿入性を向上させるとともに、挿入完了時の接触圧を確保することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明では、上記圧接力可変機構は、上記メス型ターミナルの上記端子部と一体に設けられる爪部と、該爪部に当接することで上記ばね部の付勢力を低下させる規制部とからなる。
【００１４】
圧接力可変機構の規制部が爪部を押さえると、ばね部による圧接力が低下してオス型ターミナルを抵抗なく挿入することができる。挿入完了時には、規制部が爪部から外れることでばね部がメス型ターミナルを圧接し、オス型ターミナルを保持することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明では、上記圧接力可変機構は、上記メス型ターミナル側のコネクタハウジング内に、上記メス型ターミナルを保持する保持部材を有して、上記コネクタハウジング内に上記オス型ターミナルの挿入方向にスライド可能に設け、上記オス型ターミナルの挿入完了時に、上記保持部材がスライドすることにより、上記規制部が上記爪部から離れて上記端子部への圧接力の制限が解除されるようにした。
【００１６】
メス型ターミナルと一体にスライドする保持部材を設けて、オス型ターミナルの挿入前は規制部が爪部を押さえる位置とし、オス型ターミナルの挿入とともにスライドさせて規制部を爪部から外す位置とする。これにより、コネクタハウジングを組み付けると同時に圧接力を変化させてターミナルを強固に結合することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明では、上記給電コネクタとワイヤハーネスの間にワイヤ防水ゴムを、上記給電コネクタと上記受電コネクタのコネクタハウジング間にコネクタ防水ゴムを配設するとともに、上記保持部材を、これらワイヤ防水ゴムとコネクタ防水ゴムおよびコネクタハウジングとで囲まれた気密室内に装填する。
【００１８】
外部のワイヤハーネスとの結合部や両コネクタの結合部を、ワイヤ防水ゴム、コネクタ防水ゴムでシールし、これらに囲まれる気密室を設ける。この気密室に保持部材をメス型ターミナルとともに配設し、オス型ターミナルと結合することで、コネクタの防水性、気密性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した第１実施形態を図１〜３に基づいて説明する。図１は本発明の電気コネクタＣの詳細構造を示す図であり、図２は電気コネクタＣを用いた電子制御燃料噴射ポンプＰを搭載する車両ディーゼルエンジンＥの全体構成を示す図、図３は、電子制御燃料噴射ポンプＰのＡ−Ａ線断面図である。図２において、電子制御燃料噴射ポンプＰはエンジンブロックＢに連結されており、本発明の電気コネクタＣは、電子制御燃料噴射ポンプＰに内蔵される電磁式制御弁Ｖに直結されている。電気コネクタＣに一端が接続されるワイヤハーネス（以下、ハーネスと略称する）１４は、エンジンヘッドＨの上面にクランプ部材１６によってクランプされており、ハーネス１４の他端は図示しないドライブ回路に接続されている。
【００２０】
電気コネクタＣは、ハーネス１４側の給電コネクタ１と電磁式制御弁Ｖ側の受電コネクタ２からなる。図３において、給電コネクタ１はハーネス１４が固定されるメス型ターミナル１ａを有し、受電コネクタ２はオス型ターミナル２ａを有している。受電コネクタ２は電磁式制御弁Ｖの上部に一体的に設けられており、図の上方から給電コネクタ１を覆着すると、メス型ターミナル１ａにオス型ターミナル２ａが挿入嵌合されて電気的に結合するようになっている。
【００２１】
電子制御燃料噴射ポンプＰは、いわゆる分配型燃料噴射ポンプで、電磁式制御弁Ｖはスピル弁として設けられる。電磁式制御弁Ｖは、上半部を電磁駆動部３、下半部をバルブ部６とし、電気コネクタＣを介して電磁駆動部３へ通電しバルブ部６のニードル７を駆動することにより、ポンプ室８と低圧室９との間を開閉する。バルブ部６は、筒状のバルブボデー６ａ内にニードル７を摺動自在に収容し、ニードル７の小径中間部周りに形成される環状流路６ｂは、バルブボデー６ａ側壁を貫通する流路６ｃを介して低圧室９に連通している。環状流路６ｂの上方にはバルブボデー６ａ内周を切り欠いてポンプ室８に連通する環状流路６ｄが形成されている。環状流路６ｂと環状流路６ｄの間には、テーパ状のシート７ａが形成され、ここにニードル７の大径部が着座するようになっている。ニードル７の下方にはスプリング７ｂが配設されてニードル７を上方（開弁方向）に付勢している。
【００２２】
電磁駆動部３は、筒状のソレノイドハウジング３ａ内にコイル４ａを収容したステータ４ｂを配設し、その上方に円板状のアーマチャ５を対向配設してなる。されている。アーマチャ５に固定されたロッド５ａはステータ４ｂの中央を貫通して下方に延び、バルブ部６のニードル７に連結されて一体に上下方向に摺動可能となっている。アーマチャ５の上方にはカバー５ｂが配設されており、カバー５ａの下面中央には、アーマチャ５の可動域を規制するストッパ５ｃが設けられている。ソレノイドハウジング３ａの開口には、電気コネクタＣの受電コネクタ２と一体に成形される上ハウジング３ｂが固定される。
【００２３】
電磁駆動部３のコイル４ａには、外部からの電気信号を入力するための信号入力端子４ｃが接続される。信号入力端子４ｃはアーマチャ５およびカバー５ｂ内を貫通して上ハウジング３ｂ内に延出し、受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａと電気的に接続している。電気コネクタＣを介してコイル４ａに通電すると、アーマチャ５が下方に吸引され、これと一体のニードル７が下降して閉弁する（図示の状態）。通電を停止するとアーマチャ５およびニードル７が上昇して開弁する。このバルブ部６の開閉時期を制御することにより、エンジンの各気筒への燃料噴射量を調整することができる。
【００２４】
次に、図１により電気コネクタＣの詳細構造について説明する。図１（ａ）はコネクタ嵌合前の状態を示している。図中、給電コネクタ１のコネクタハウジング１１は、受電コネクタ２側を大径とした大小２段径の筒状体で、小径部内に配設した筒状防水ゴム１ｂ内にハーネス１４を挿通保持している。コネクタハウジング１１の大径部は二重筒状で、小径部と同径の内筒１２内にはスリーブ１ｊに内蔵された状態でメス型ターミナル１ａが収容されている。受電コネクタ２のコネクタハウジング２１は、給電コネクタ１側に突出する筒状部２ｂ内にオス型ターミナル２ａを収容保持してなる。
【００２５】
給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａは、金属板材よりなり、その一端側が保持部材であるスリーブ１ｊの内周に沿って小径部内に延び、２箇所でハーネス１４とかしめ固定されている。この２箇所のうち、かしめ部１ｃはワイヤ防水ゴム１ｂと共かしめされ、かしめ部１ｄはハーネス導通部との電気的結合のためのかしめ部となっている。メス型ターミナル１ａの他端側は、略Ｕ字状に屈曲成形されてばね機構を持たせてあり、Ｕ字の両側部をオス型ターミナル２ａに圧接して電気的に接続する端子部としての上ターミナル１ｆおよび下ターミナル１ｅとするとともに、底部を上下ターミナル１ｆ、１ｅに圧接力を付与する板ばね状のばね部１ｇとしている。メス型ターミナル１ａの他端は、上ターミナル１ｆに沿って底部方向へ延び、さらにばね部１ｇの上方へ弧状に突出する爪部１ｈとなっている。ここで、爪部１ｈはスリーブ１ｊの中間部側面に形成した貫通穴１ｍ内に位置し、その外側のコネクタハウジング１１の内筒１２に当接している。
【００２６】
このとき、爪部１ｈに当接する内筒内周面は、ばね部１ｇの付勢力を抑える規制部１３として機能する。すなわち、メス型ターミナル１ａは、ばね部１ｇの付勢力により上下ターミナル１ｆ、１ｅ間の距離が小さくなる方向に付勢されているが、規制部１３が爪部１ｈを上下ターミナル１ｆ、１ｅ間が開く方向に押圧しているため、上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅの間が、設定された隙間δ以下になることはない。この隙間δは、受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａが挿通されるときに抵抗とならないように、例えばオスターミナルの厚みｔ以上に適宜設定される。
【００２７】
なお、スリーブ１ｊは内筒１２に対してスライド可能に設けられており、コネクタハウジング１１の小径部内に突出するスリーブ１ｊの端部外周面には、位置決めのため、複数の窪み１ｌが設けられている。この複数の窪み１ｌは、スライド方向の二箇所に設けられ、そのいずれかが、対向する小径部内周面に設けた複数の突起１ｋと係止するようになっている。すなわち、スリーブ１ｊのコネクタハウジング１１に対する相対位置が二段階で切り替わる。ここでは、ハーネス１４側に位置する複数の窪み１ｌに小径部内周面の複数の突起１ｋが係止し、スリーブ１ｊは図示の左端位置にある。
【００２８】
また、コネクタハウジング１１、２１の抜け止めのため、受電コネクタ２のコネクタハウジング２１には筒状部２ｂの底部外周面に断面略台形の抜け止め用突起部２ｄが設けられ、給電コネクタ１のコネクタハウジング１１には、外筒先端部に、これに係合するノッチ１ｎが設けられる。また、筒状部２ｂの先端に対向する、コネクタハウジング１１の外筒底部には、リング状のコネクタ防水ゴム１ｉが配設されている。したがって、メス型ターミナル１ａを保持するスリーブ１ｊは、ワイヤ防水ゴム１ｂとコネクタ防水ゴム１ｉおよびコネクタハウジング１１、１２とで囲まれた気密室内に装填されることになり、ターミナル結合部の防水性、気密性が確保される。
【００２９】
コネクタハウジング１１の内筒１２には、規制部１３に隣接して、スリーブ１ｊの貫通穴１ｍと連通する切り欠き１５が、貫通穴１ｍより小径部側にずらして形成されている。この切り欠き１５は、スリーブ１ｊがハーネス１４方向にスライドして右端位置となったときに、貫通穴１ｍと同じ位置となり、規制部１３による爪部１ｈへの規制を解除する。この爪部１ｈと規制部１３および切り欠き１５は、オス型ターミナル２ａの挿入時にはメス型ターミナル１ａのばね機構による圧接力の付与を制限し、挿入完了時にはこの制限を解除する圧接力可変機構として機能する。この圧接力可変機構について、図１（ｂ）、（ｃ）により説明する。
【００３０】
図１（ａ）の嵌合前の状態から、図１（ｂ）のように、給電コネクタ１を受電コネクタ２に外挿していくと、給電コネクタ１のコネクタハウジング１１の内外筒間に、受電コネクタ２のコネクタハウジング２１の筒状部２ｂが挿入されるとともに、給電コネクタ１のスリーブ１ｊに保持されるメス型ターミナル１ａ内に、受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａが挿入される。このとき、メス型ターミナル１ａの上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅの隙間δはオス型ターミナル２ａの厚みｔよりも大きく設けられるので、メス型ターミナル１ａ、オス型ターミナル２ａは摺動抵抗なく挿入される。
【００３１】
ここで、給電コネクタ１のコネクタハウジング１１とスリーブ１ｊは、挿入当初は一体となって移動するが、やがてスリーブ１ｊの先端が受電コネクタ２のコネクタハウジング２１の筒状部２ｂの底面２ｃに突き当たると、スリーブは１ｊはこの位置で停止する（図１（ｂ）の状態）。コネクタハウジング１１の内筒１２に対しスリーブ１ｊはスライド可能に設けられているので、続けて給電コネクタ１を押し込むとコネクタハウジング１１のみがスリーブ１ｊの外側を滑って挿入されていくことになる。
【００３２】
スリーブ１ｊがスライドするのに伴い、図１（ｃ）のように、メス型ターミナル１ａの爪部１ｈがこれを押さえていた内筒１２の規制部１３から外れて、爪部１ｈが切り欠き１５に入り込む。これにより、メス型ターミナル１ａをオス型ターミナル２ａに付勢するばね部１ｇのばね力に対する規制力がなくなるので、メス型ターミナル１ａに対する圧接力が高められ、上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅがオス型ターミナル２ａを挟持する。これにより、両ターミナル１ａ、２ａの電気的結合が確保される。このばね部１ｇのばね力は、コネクタ挿入時の抵抗にはならないため自由に設定でき、高速アクチュエータのような衝撃加速度の大きい製品の場合は相対変位が発生しないよう強く設定できる。
【００３３】
給電コネクタ１のコネクタハウジング１１をさらに押し込むと、スリーブ１ｊの貫通穴１ｍが内筒１２の切り欠き１５と一致する右端位置まで相対移動し、受電コネクタ２側の複数の窪み１ｌに小径部内周面の複数の突起１ｋが係止される。これと同時に、受電コネクタ２の筒状部２ｂ先端部が対向するコネクタ防水ゴム１ｉに当接してこれを弾性変形させ、筒状部２ｂ外周の抜け止め用突起部２ｄとコネクタハウジング１１の大径部内周を滑りノッチ１ｎで固定される（図１（ｃ）の状態）。この相対移動により、コネクタハウジング１１とスリーブ１ｊの端部（図の右端）間距離ｌが、図１（ｂ）、（ｃ）のように短縮される方向に変化する。
【００３４】
給電コネクタ１の離脱時は、図示しないつまみでノッチ１ｎを持ち上げてコネクタハウジング１１を図１（ｂ）の位置まで引き抜く。このとき、コネクタハウジング１１のみがスリーブ１ｊに対して相対移動し、スリーブ１ｊの貫通穴１ｍと内筒１２の切り欠き１５がずれて、ハーネス１４側の複数の窪み１ｌに小径部の複数の突起１ｋが係止する。これに伴い、メス型ターミナル１ａの爪部１ｈが内筒１２に設けた規制部１３によって押し下げられ、オス型ターミナル２ａを挟持していた端子部の上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅへの圧接力が低下する。これにより上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅの先端間が開き、オス型ターミナル２ａとの間に隙間が形成されるので、スリーブ１ｊがコネクタハウジング１１と一体になって抜ける。
【００３５】
上記構成の燃料噴射ポンプＰの作動と圧接力可変機構の作用効果について説明する。図３の燃料噴射ポンプＰにおいて、電気コネクタ１を図１（ａ）〜（ｃ）のようにして結合し、図示しないドライブ回路から電流を供給すると、給電コネクタ１に内蔵したメス型ターミナル１ａからオス型ターミナル２ａを介して電磁式制御弁Ｖのコイル４ａに電流が流れステータ４ｂが励磁される。この磁力により、アーマチャ５が下方に吸引され、スプリング６のばね力に打ち勝ってニードル７を押し下げる。ニードル７の下降によりシート７ａが閉塞されて閉弁し、ポンプ室８と低圧室９との連通が遮断されるため、ポンプ室８は油密が維持される。そして、ポンプ室８内の燃料が、図示しない公知の燃料圧送機構により昇圧されて、図示しないノズルからエンジン燃焼室内に噴射される。
【００３６】
電気コネクタＣから電磁式制御弁Ｖへの電流の供給を停止すると、アーマチャ５と一体のニードル７がスプリング６のばね力により上昇する。ニードル７が開弁するのに伴い、シート７ａが開放されるため、ポンプ室８は低圧室９に連通し、ポンプ室８の圧力が低下して噴射は終了する。このとき、上昇したニードル７とともにこれと一体のアーマチャ５がストッパ５ｃに衝突するため、オス型ターミナル２ａと受電コネクタ２には、カバー５ｂ、上ハウジング３ｂを介して衝撃加速度が発生する。
【００３７】
本発明の電気コネクタＣでは、このとき、給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａと受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａとが強固に結合されているので、摩擦係数は低下せず、ハーネス作用力による滑りは発生しない。すなわち、図１（ｃ）のように圧接力可変機構による制限が解除された状態となっており、メス型ターミナル１ａはそのばね機構によりオス型ターミナル２ａへ圧接されているので、相対変位が抑制され、両者の電気的結合を維持するとともに、滑りによる摩耗を防止する。一方、給電コネクタ１と受電コネクタ２を装着ないし取り外しするときには、図１（ａ）のように圧接力可変機構により制限されて、メス型ターミナル１ａの圧接力がオス型ターミナル２に作用しない状態となっており、着脱の際の抵抗とならない。したがって、樹脂製のコネクタハウジング１１、コネクタハウジング１２とを強固に嵌着させる構造とする必要がなく、樹脂部の変形といった不具合が生じるおそれがない。
【００３８】
このように、本発明の電気コネクタＣによれば、メス型ターミナル１ａとオス型ターミナル２ａの滑り抑制と組み付け性向上を両立させることができる。したがって、燃料噴射ポンプ３の電磁式制御弁Ｖに直結した電気コネクタ１として使用することができ、組み付け工数やコストの増加を抑制できる。特に、近年は排気ガスをクリーンにするニーズが高くなっており、噴射終了を急峻にするため電磁式制御弁Ｖのニードル７およびアーマチャ５の上昇速度を高くする傾向にあるが、上昇速度が高くなる程、衝撃加速度は大きくなるため、本発明による効果が大きい。
【００３９】
図４に本発明の第２実施形態における電気コネクタ１構造を示す。本実施形態では、上記第１の実施形態の給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａにおいて、さらに爪部１ｈと下ターミナル１ｅの間にコイルばね１７を架設している。このようにすると、メス型ターミナル１ａに圧接力を付与するばね機構が、ばね部１ｇとコイルばね１７との２重ばね構造となるので、ばね力を高めることができる。あるいは、コイルばね１７のみで圧接力を付与する構成としてもよい。また、第１実施形態ではコネクタ防水ゴム１ｉをコネクタハウジング１１の外筒底部に配設したが、本実施形態のように、薄肉の筒状としてコネクタハウジング１１の外筒とコネクタハウジング２１の筒状部との間に配設してもよい。なお、位置決めのための複数の窪み１ｌと複数の突起１ｋを省略している。それ以外の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【００４０】
図５に本発明の第３実施形態における電気コネクタ１構造を示す。本実施形態では、給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａ形状を変更しており、メス型ターミナル１ａを構成する金属板材の他端側を、爪部１ｈからさらに延出し、略Ｃ字状に湾曲する板ばね状の第２のばね部１７’を形成する。コイルばね１７を設ける代わりに、このようにしても、メス型ターミナル１ａに圧接力を付与するばね機構が２重板ばね構造となるので、ばね力を高めることができる。また、第２のばね部１７’をメス型ターミナル１ａと一体に設けるので、簡易な構成で同様の効果が得られる。
【００４１】
図６に本発明の第４実施形態における電気コネクタ１構造を示す。本実施形態では、給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａを複数部材に分割して構成しており、かしめ部１ｃ、１ｄとなる板材１８を別体として端子部の下ターミナル１ｅに結合するとともに、爪部１ｈとなる板材１９を別体として端子部の上ターミナル１ｆに結合している。結合方法としては、例えば、リベット、溶接などを採用することができる。また、このとき、各々の部材の材質を変えてもよい。
【００４２】
上記各実施形態では、電気コネクタＣのターミナルを１極とした例のみ示したが、給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａと受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａをそれぞれ並列或いは縦列させて配設し、複数極で構成することもできる。
【００４３】
上記各実施形態では、電磁ソレノイドをアクチュエータに使用する制御弁について説明したが、電磁ソレノイドに代えてピエゾスタックをアクチュエータに使用する制御弁に適用することもできる。本発明は、このようなアクチュエータを使用する制御弁に直結した受電コネクタとハーネス側の給電コネクタからなる電気コネクタに好適に使用され、組付け性と衝撃加速度による滑り抑制を両立させる。本発明は、また、これら制御弁を内蔵したディーゼルエンジン、ガソリンエンジン用の燃料噴射装置等の車載装置に直結した電気コネクタに好適に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態になる電気コネクタ構造を示す断面図で、（ａ）は給電コネクタと受電コネクタの嵌合前の状態を、（ｂ）は給電コネクタと受電コネクタとの嵌合時の状態を、（ｃ）は給電コネクタと受電コネクタとの嵌合後の状態を示す図である。
【図２】本発明の電気コネクタを装着した電子制御式燃料噴射ポンプの全体構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態になる電気コネクタ構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態になる電気コネクタ構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態になる電気コネクタ構造を示す断面図である。
【図７】従来の電気コネクタ構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｂ エンジンブロック
Ｃ 電気コネクタ
Ｅ ディーゼルエンジン
Ｈ エンジンヘッド
Ｖ 電磁式制御弁
１ 給電コネクタ
１１ コネクタハウジング
１２ 内筒
１３ 規制部
１４ ワイヤハ−ネス
１５ 切り欠き
１ａ メス型ターミナル
１ｂ ワイヤ防水ゴム
１ｅ 下ターミナル
１ｆ 上ターミナル
１ｇ ばね部
１ｈ 爪部
１ｉ コネクタ防水ゴム
１ｊ スリーブ
１ｍ 貫通穴
１ｎ ノッチ
２ 受電コネクタ
２１ コネクタハウジング
２ａ オス型ターミナル
２ｂ 筒状部
２ｃ 底部
２ｄ 抜け止め用突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用電子部品等に直結される受電コネクタとハーネスに接続される給電コネクタからなる電気コネクタに関し、詳しくは電気コネクタの組付け性と組付け後のクランプ力の維持を両立可能なコネクタ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用電子部品として電磁ソレノイドやピエゾスタックを用いたアクチュエータがあり、燃料噴射システム用の制御弁など各種装置に使用されている。例えば、特許文献１に開示される燃料噴射ポンプには、ソレノイドアクチュエータを内蔵する電磁式スピル弁が用いられ、ソレノイドアクチュエータへの通電・非通電を切り替えて電磁式スピル弁の開閉タイミングを制御し、燃料噴射量を制御するようになっている。ソレノイドアクチュエータは、弁ハウジングに取り付けられる電気コネクタを介して外部のバッテリに接続され、バッテリからの給電によってオンオフ制御される。
【特許文献１】特開２００１−３３６６４４号公報
【０００３】
燃料噴射システムにおいて、噴射指令に対する応答性などの制御性を高めるには、アクチュエータを高速応答させる技術が要求される。近年、この自動車用アクチュエータの高速化に伴い、アクチュエータやこれを内蔵する装置と直結した電気コネクタに発生する衝撃加速度が上昇している。また、アクチュエータを内蔵する装置とハーネスとは別部材にクランプされるため、装置と直結した電気コネクタとハーネスには相対変位が存在する。つまり、ハーネスに接続される給電コネクタとアクチュエータに接続される受電コネクタのターミナル結合部には、相対変位によるハーネス作用力が働いている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高速アクチュエータに有する装置に従来の直結コネクタを用いると、衝撃加速度によるターミナルの摩擦係数の低下と、相対変位によるハーネス作用力とにより、電気コネクタのターミナル結合部において両ターミナル間に相対滑りが発生し、ターミナルが磨耗するという問題が発生する。図７は従来のコネクタ構造を示す図で、給電コネクタ１にばね機構を持つメス型ターミナル１０ａを、受電コネクタ２にオス型ターミナル２０ａを設けて、メス型ターミナル１０ａにオス型ターミナル２０ａを滑らしながら挿入し、ばね機構の圧接力によってオス型ターミナル２０ａを挟持するとともに両者を電気的に結合するようになっている。
【０００５】
このような構造では、挿入時の接触圧と挿入完了時の接触圧が同じであるため、両ターミナル１０ａ、２０ａ間に発生する相対滑りを抑制しようとすると挿入性が悪くなり、逆に挿入性を改善しようとすると相対滑りが大きくなるという問題があり、耐磨耗性と挿入性を両立することは困難であった。
【０００６】
この問題に対して、例えば、給電コネクタ１と受電コネクタ２を結合する際に、両ターミナル１０ａ、２０ａを結合すると同時に外側のコネクタハウジング１０、２０同士をきつく嵌合させて、ターミナル間に生ずる滑りを抑制しようとする試みがなされている。ところが、コネクタハウジング１０、２０とターミナル１０ａ、２０ａの間にも組みつけのための隙間が必要であるため、完全に滑りを止めることはできていない。また、樹脂製であるコネクタハウジング１０、２０同士をきつく嵌合させると、エンジンルームの熱で樹脂がクリープ変形を起こすおそれがあるという問題もある。
【０００７】
このため、高速アクチュエータを有する装置では直結コネクタは使用できず、組み付け工数を犠牲にしてネジで電気的な結合を行っているか、あるいは、製造コストの増加をやむを得ないものとしてリード線を製品から引き出しその先端にコネクタを取り付けているのが現状である。
【０００８】
本発明は、電気コネクタの受電コネクタと給電コネクタを結合させる際の、組み付け性の向上と滑り抑制による摩耗防止とを両立させ、高速アクチュエータを有する装置においても直結させて使用することが可能な電気コネクタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明では、給電コネクタと受電コネクタよりなり、両コネクタのコネクタハウジングを嵌着すると同時にその一方に設けたオス型ターミナルを他方に設けたメス型ターミナルに挿入嵌合し、上記メス型ターミナルに設けたばね機構によりこれを上記オス型ターミナルに圧接させて電気的に結合する電気コネクタ装置において、上記オス型ターミナルの挿入時には上記ばね機構による圧接力の付与を制限し、挿入完了時にはこの制限を解除して上記オス型ターミナルと上記メス型ターミナルとの接触圧を高める圧接力可変機構を設けている。
【００１０】
本発明によれば、圧接力可変機構により、オス型ターミナルの挿入時にはばね機構による圧接力の付与が制限されるので、両ターミナル間の抵抗を小さくして挿入性を改善することができる。また、挿入完了時にはこの制限が解除されるので、ばね機構による圧接力でメス型ターミナルをオス型ターミナルに圧接させることができる。よって、受電コネクタと給電コネクタの組み付け性の向上と滑り抑制による摩耗防止とを両立させることができ、高速アクチュエータを有する装置の直結コネクタとして使用できるので製作コスト低減が可能である。
【００１１】
請求項２記載の発明では、上記メス型ターミナルは、上記オス型ターミナルに当接して電気的接続を維持する端子部と、該端子部を上記オス型ターミナル方向へ付勢して圧接力を付与するばね部とを備え、上記圧接力可変機構は、上記オス型ターミナルの挿入時に上記端子部に作用する上記ばね部の圧接力を低減させる。
【００１２】
これにより、ばね部による圧接力がオス型ターミナルの挿入時よりも挿入完了時の方が高くなり、挿入性を向上させるとともに、挿入完了時の接触圧を確保することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明では、上記圧接力可変機構は、上記メス型ターミナルの上記端子部と一体に設けられる爪部と、該爪部に当接することで上記ばね部の付勢力を低下させる規制部とからなる。
【００１４】
圧接力可変機構の規制部が爪部を押さえると、ばね部による圧接力が低下してオス型ターミナルを抵抗なく挿入することができる。挿入完了時には、規制部が爪部から外れることでばね部がメス型ターミナルを圧接し、オス型ターミナルを保持することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明では、上記圧接力可変機構は、上記メス型ターミナル側のコネクタハウジング内に、上記メス型ターミナルを保持する保持部材を有して、上記コネクタハウジング内に上記オス型ターミナルの挿入方向にスライド可能に設け、上記オス型ターミナルの挿入完了時に、上記保持部材がスライドすることにより、上記規制部が上記爪部から離れて上記端子部への圧接力の制限が解除されるようにした。
【００１６】
メス型ターミナルと一体にスライドする保持部材を設けて、オス型ターミナルの挿入前は規制部が爪部を押さえる位置とし、オス型ターミナルの挿入とともにスライドさせて規制部を爪部から外す位置とする。これにより、コネクタハウジングを組み付けると同時に圧接力を変化させてターミナルを強固に結合することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明では、上記給電コネクタとワイヤハーネスの間にワイヤ防水ゴムを、上記給電コネクタと上記受電コネクタのコネクタハウジング間にコネクタ防水ゴムを配設するとともに、上記保持部材を、これらワイヤ防水ゴムとコネクタ防水ゴムおよびコネクタハウジングとで囲まれた気密室内に装填する。
【００１８】
外部のワイヤハーネスとの結合部や両コネクタの結合部を、ワイヤ防水ゴム、コネクタ防水ゴムでシールし、これらに囲まれる気密室を設ける。この気密室に保持部材をメス型ターミナルとともに配設し、オス型ターミナルと結合することで、コネクタの防水性、気密性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した第１実施形態を図１〜３に基づいて説明する。図１は本発明の電気コネクタＣの詳細構造を示す図であり、図２は電気コネクタＣを用いた電子制御燃料噴射ポンプＰを搭載する車両ディーゼルエンジンＥの全体構成を示す図、図３は、電子制御燃料噴射ポンプＰのＡ−Ａ線断面図である。図２において、電子制御燃料噴射ポンプＰはエンジンブロックＢに連結されており、本発明の電気コネクタＣは、電子制御燃料噴射ポンプＰに内蔵される電磁式制御弁Ｖに直結されている。電気コネクタＣに一端が接続されるワイヤハーネス（以下、ハーネスと略称する）１４は、エンジンヘッドＨの上面にクランプ部材１６によってクランプされており、ハーネス１４の他端は図示しないドライブ回路に接続されている。
【００２０】
電気コネクタＣは、ハーネス１４側の給電コネクタ１と電磁式制御弁Ｖ側の受電コネクタ２からなる。図３において、給電コネクタ１はハーネス１４が固定されるメス型ターミナル１ａを有し、受電コネクタ２はオス型ターミナル２ａを有している。受電コネクタ２は電磁式制御弁Ｖの上部に一体的に設けられており、図の上方から給電コネクタ１を覆着すると、メス型ターミナル１ａにオス型ターミナル２ａが挿入嵌合されて電気的に結合するようになっている。
【００２１】
電子制御燃料噴射ポンプＰは、いわゆる分配型燃料噴射ポンプで、電磁式制御弁Ｖはスピル弁として設けられる。電磁式制御弁Ｖは、上半部を電磁駆動部３、下半部をバルブ部６とし、電気コネクタＣを介して電磁駆動部３へ通電しバルブ部６のニードル７を駆動することにより、ポンプ室８と低圧室９との間を開閉する。バルブ部６は、筒状のバルブボデー６ａ内にニードル７を摺動自在に収容し、ニードル７の小径中間部周りに形成される環状流路６ｂは、バルブボデー６ａ側壁を貫通する流路６ｃを介して低圧室９に連通している。環状流路６ｂの上方にはバルブボデー６ａ内周を切り欠いてポンプ室８に連通する環状流路６ｄが形成されている。環状流路６ｂと環状流路６ｄの間には、テーパ状のシート７ａが形成され、ここにニードル７の大径部が着座するようになっている。ニードル７の下方にはスプリング７ｂが配設されてニードル７を上方（開弁方向）に付勢している。
【００２２】
電磁駆動部３は、筒状のソレノイドハウジング３ａ内にコイル４ａを収容したステータ４ｂを配設し、その上方に円板状のアーマチャ５を対向配設してなる。されている。アーマチャ５に固定されたロッド５ａはステータ４ｂの中央を貫通して下方に延び、バルブ部６のニードル７に連結されて一体に上下方向に摺動可能となっている。アーマチャ５の上方にはカバー５ｂが配設されており、カバー５ａの下面中央には、アーマチャ５の可動域を規制するストッパ５ｃが設けられている。ソレノイドハウジング３ａの開口には、電気コネクタＣの受電コネクタ２と一体に成形される上ハウジング３ｂが固定される。
【００２３】
電磁駆動部３のコイル４ａには、外部からの電気信号を入力するための信号入力端子４ｃが接続される。信号入力端子４ｃはアーマチャ５およびカバー５ｂ内を貫通して上ハウジング３ｂ内に延出し、受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａと電気的に接続している。電気コネクタＣを介してコイル４ａに通電すると、アーマチャ５が下方に吸引され、これと一体のニードル７が下降して閉弁する（図示の状態）。通電を停止するとアーマチャ５およびニードル７が上昇して開弁する。このバルブ部６の開閉時期を制御することにより、エンジンの各気筒への燃料噴射量を調整することができる。
【００２４】
次に、図１により電気コネクタＣの詳細構造について説明する。図１（ａ）はコネクタ嵌合前の状態を示している。図中、給電コネクタ１のコネクタハウジング１１は、受電コネクタ２側を大径とした大小２段径の筒状体で、小径部内に配設した筒状防水ゴム１ｂ内にハーネス１４を挿通保持している。コネクタハウジング１１の大径部は二重筒状で、小径部と同径の内筒１２内にはスリーブ１ｊに内蔵された状態でメス型ターミナル１ａが収容されている。受電コネクタ２のコネクタハウジング２１は、給電コネクタ１側に突出する筒状部２ｂ内にオス型ターミナル２ａを収容保持してなる。
【００２５】
給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａは、金属板材よりなり、その一端側が保持部材であるスリーブ１ｊの内周に沿って小径部内に延び、２箇所でハーネス１４とかしめ固定されている。この２箇所のうち、かしめ部１ｃはワイヤ防水ゴム１ｂと共かしめされ、かしめ部１ｄはハーネス導通部との電気的結合のためのかしめ部となっている。メス型ターミナル１ａの他端側は、略Ｕ字状に屈曲成形されてばね機構を持たせてあり、Ｕ字の両側部をオス型ターミナル２ａに圧接して電気的に接続する端子部としての上ターミナル１ｆおよび下ターミナル１ｅとするとともに、底部を上下ターミナル１ｆ、１ｅに圧接力を付与する板ばね状のばね部１ｇとしている。メス型ターミナル１ａの他端は、上ターミナル１ｆに沿って底部方向へ延び、さらにばね部１ｇの上方へ弧状に突出する爪部１ｈとなっている。ここで、爪部１ｈはスリーブ１ｊの中間部側面に形成した貫通穴１ｍ内に位置し、その外側のコネクタハウジング１１の内筒１２に当接している。
【００２６】
このとき、爪部１ｈに当接する内筒内周面は、ばね部１ｇの付勢力を抑える規制部１３として機能する。すなわち、メス型ターミナル１ａは、ばね部１ｇの付勢力により上下ターミナル１ｆ、１ｅ間の距離が小さくなる方向に付勢されているが、規制部１３が爪部１ｈを上下ターミナル１ｆ、１ｅ間が開く方向に押圧しているため、上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅの間が、設定された隙間δ以下になることはない。この隙間δは、受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａが挿通されるときに抵抗とならないように、例えばオスターミナルの厚みｔ以上に適宜設定される。
【００２７】
なお、スリーブ１ｊは内筒１２に対してスライド可能に設けられており、コネクタハウジング１１の小径部内に突出するスリーブ１ｊの端部外周面には、位置決めのため、複数の窪み１ｌが設けられている。この複数の窪み１ｌは、スライド方向の二箇所に設けられ、そのいずれかが、対向する小径部内周面に設けた複数の突起１ｋと係止するようになっている。すなわち、スリーブ１ｊのコネクタハウジング１１に対する相対位置が二段階で切り替わる。ここでは、ハーネス１４側に位置する複数の窪み１ｌに小径部内周面の複数の突起１ｋが係止し、スリーブ１ｊは図示の左端位置にある。
【００２８】
また、コネクタハウジング１１、２１の抜け止めのため、受電コネクタ２のコネクタハウジング２１には筒状部２ｂの底部外周面に断面略台形の抜け止め用突起部２ｄが設けられ、給電コネクタ１のコネクタハウジング１１には、外筒先端部に、これに係合するノッチ１ｎが設けられる。また、筒状部２ｂの先端に対向する、コネクタハウジング１１の外筒底部には、リング状のコネクタ防水ゴム１ｉが配設されている。したがって、メス型ターミナル１ａを保持するスリーブ１ｊは、ワイヤ防水ゴム１ｂとコネクタ防水ゴム１ｉおよびコネクタハウジング１１、１２とで囲まれた気密室内に装填されることになり、ターミナル結合部の防水性、気密性が確保される。
【００２９】
コネクタハウジング１１の内筒１２には、規制部１３に隣接して、スリーブ１ｊの貫通穴１ｍと連通する切り欠き１５が、貫通穴１ｍより小径部側にずらして形成されている。この切り欠き１５は、スリーブ１ｊがハーネス１４方向にスライドして右端位置となったときに、貫通穴１ｍと同じ位置となり、規制部１３による爪部１ｈへの規制を解除する。この爪部１ｈと規制部１３および切り欠き１５は、オス型ターミナル２ａの挿入時にはメス型ターミナル１ａのばね機構による圧接力の付与を制限し、挿入完了時にはこの制限を解除する圧接力可変機構として機能する。この圧接力可変機構について、図１（ｂ）、（ｃ）により説明する。
【００３０】
図１（ａ）の嵌合前の状態から、図１（ｂ）のように、給電コネクタ１を受電コネクタ２に外挿していくと、給電コネクタ１のコネクタハウジング１１の内外筒間に、受電コネクタ２のコネクタハウジング２１の筒状部２ｂが挿入されるとともに、給電コネクタ１のスリーブ１ｊに保持されるメス型ターミナル１ａ内に、受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａが挿入される。このとき、メス型ターミナル１ａの上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅの隙間δはオス型ターミナル２ａの厚みｔよりも大きく設けられるので、メス型ターミナル１ａ、オス型ターミナル２ａは摺動抵抗なく挿入される。
【００３１】
ここで、給電コネクタ１のコネクタハウジング１１とスリーブ１ｊは、挿入当初は一体となって移動するが、やがてスリーブ１ｊの先端が受電コネクタ２のコネクタハウジング２１の筒状部２ｂの底面２ｃに突き当たると、スリーブは１ｊはこの位置で停止する（図１（ｂ）の状態）。コネクタハウジング１１の内筒１２に対しスリーブ１ｊはスライド可能に設けられているので、続けて給電コネクタ１を押し込むとコネクタハウジング１１のみがスリーブ１ｊの外側を滑って挿入されていくことになる。
【００３２】
スリーブ１ｊがスライドするのに伴い、図１（ｃ）のように、メス型ターミナル１ａの爪部１ｈがこれを押さえていた内筒１２の規制部１３から外れて、爪部１ｈが切り欠き１５に入り込む。これにより、メス型ターミナル１ａをオス型ターミナル２ａに付勢するばね部１ｇのばね力に対する規制力がなくなるので、メス型ターミナル１ａに対する圧接力が高められ、上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅがオス型ターミナル２ａを挟持する。これにより、両ターミナル１ａ、２ａの電気的結合が確保される。このばね部１ｇのばね力は、コネクタ挿入時の抵抗にはならないため自由に設定でき、高速アクチュエータのような衝撃加速度の大きい製品の場合は相対変位が発生しないよう強く設定できる。
【００３３】
給電コネクタ１のコネクタハウジング１１をさらに押し込むと、スリーブ１ｊの貫通穴１ｍが内筒１２の切り欠き１５と一致する右端位置まで相対移動し、受電コネクタ２側の複数の窪み１ｌに小径部内周面の複数の突起１ｋが係止される。これと同時に、受電コネクタ２の筒状部２ｂ先端部が対向するコネクタ防水ゴム１ｉに当接してこれを弾性変形させ、筒状部２ｂ外周の抜け止め用突起部２ｄとコネクタハウジング１１の大径部内周を滑りノッチ１ｎで固定される（図１（ｃ）の状態）。この相対移動により、コネクタハウジング１１とスリーブ１ｊの端部（図の右端）間距離ｌが、図１（ｂ）、（ｃ）のように短縮される方向に変化する。
【００３４】
給電コネクタ１の離脱時は、図示しないつまみでノッチ１ｎを持ち上げてコネクタハウジング１１を図１（ｂ）の位置まで引き抜く。このとき、コネクタハウジング１１のみがスリーブ１ｊに対して相対移動し、スリーブ１ｊの貫通穴１ｍと内筒１２の切り欠き１５がずれて、ハーネス１４側の複数の窪み１ｌに小径部の複数の突起１ｋが係止する。これに伴い、メス型ターミナル１ａの爪部１ｈが内筒１２に設けた規制部１３によって押し下げられ、オス型ターミナル２ａを挟持していた端子部の上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅへの圧接力が低下する。これにより上ターミナル１ｆと下ターミナル１ｅの先端間が開き、オス型ターミナル２ａとの間に隙間が形成されるので、スリーブ１ｊがコネクタハウジング１１と一体になって抜ける。
【００３５】
上記構成の燃料噴射ポンプＰの作動と圧接力可変機構の作用効果について説明する。図３の燃料噴射ポンプＰにおいて、電気コネクタ１を図１（ａ）〜（ｃ）のようにして結合し、図示しないドライブ回路から電流を供給すると、給電コネクタ１に内蔵したメス型ターミナル１ａからオス型ターミナル２ａを介して電磁式制御弁Ｖのコイル４ａに電流が流れステータ４ｂが励磁される。この磁力により、アーマチャ５が下方に吸引され、スプリング６のばね力に打ち勝ってニードル７を押し下げる。ニードル７の下降によりシート７ａが閉塞されて閉弁し、ポンプ室８と低圧室９との連通が遮断されるため、ポンプ室８は油密が維持される。そして、ポンプ室８内の燃料が、図示しない公知の燃料圧送機構により昇圧されて、図示しないノズルからエンジン燃焼室内に噴射される。
【００３６】
電気コネクタＣから電磁式制御弁Ｖへの電流の供給を停止すると、アーマチャ５と一体のニードル７がスプリング６のばね力により上昇する。ニードル７が開弁するのに伴い、シート７ａが開放されるため、ポンプ室８は低圧室９に連通し、ポンプ室８の圧力が低下して噴射は終了する。このとき、上昇したニードル７とともにこれと一体のアーマチャ５がストッパ５ｃに衝突するため、オス型ターミナル２ａと受電コネクタ２には、カバー５ｂ、上ハウジング３ｂを介して衝撃加速度が発生する。
【００３７】
本発明の電気コネクタＣでは、このとき、給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａと受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａとが強固に結合されているので、摩擦係数は低下せず、ハーネス作用力による滑りは発生しない。すなわち、図１（ｃ）のように圧接力可変機構による制限が解除された状態となっており、メス型ターミナル１ａはそのばね機構によりオス型ターミナル２ａへ圧接されているので、相対変位が抑制され、両者の電気的結合を維持するとともに、滑りによる摩耗を防止する。一方、給電コネクタ１と受電コネクタ２を装着ないし取り外しするときには、図１（ａ）のように圧接力可変機構により制限されて、メス型ターミナル１ａの圧接力がオス型ターミナル２に作用しない状態となっており、着脱の際の抵抗とならない。したがって、樹脂製のコネクタハウジング１１、コネクタハウジング１２とを強固に嵌着させる構造とする必要がなく、樹脂部の変形といった不具合が生じるおそれがない。
【００３８】
このように、本発明の電気コネクタＣによれば、メス型ターミナル１ａとオス型ターミナル２ａの滑り抑制と組み付け性向上を両立させることができる。したがって、燃料噴射ポンプ３の電磁式制御弁Ｖに直結した電気コネクタ１として使用することができ、組み付け工数やコストの増加を抑制できる。特に、近年は排気ガスをクリーンにするニーズが高くなっており、噴射終了を急峻にするため電磁式制御弁Ｖのニードル７およびアーマチャ５の上昇速度を高くする傾向にあるが、上昇速度が高くなる程、衝撃加速度は大きくなるため、本発明による効果が大きい。
【００３９】
図４に本発明の第２実施形態における電気コネクタ１構造を示す。本実施形態では、上記第１の実施形態の給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａにおいて、さらに爪部１ｈと下ターミナル１ｅの間にコイルばね１７を架設している。このようにすると、メス型ターミナル１ａに圧接力を付与するばね機構が、ばね部１ｇとコイルばね１７との２重ばね構造となるので、ばね力を高めることができる。あるいは、コイルばね１７のみで圧接力を付与する構成としてもよい。また、第１実施形態ではコネクタ防水ゴム１ｉをコネクタハウジング１１の外筒底部に配設したが、本実施形態のように、薄肉の筒状としてコネクタハウジング１１の外筒とコネクタハウジング２１の筒状部との間に配設してもよい。なお、位置決めのための複数の窪み１ｌと複数の突起１ｋを省略している。それ以外の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【００４０】
図５に本発明の第３実施形態における電気コネクタ１構造を示す。本実施形態では、給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａ形状を変更しており、メス型ターミナル１ａを構成する金属板材の他端側を、爪部１ｈからさらに延出し、略Ｃ字状に湾曲する板ばね状の第２のばね部１７’を形成する。コイルばね１７を設ける代わりに、このようにしても、メス型ターミナル１ａに圧接力を付与するばね機構が２重板ばね構造となるので、ばね力を高めることができる。また、第２のばね部１７’をメス型ターミナル１ａと一体に設けるので、簡易な構成で同様の効果が得られる。
【００４１】
図６に本発明の第４実施形態における電気コネクタ１構造を示す。本実施形態では、給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａを複数部材に分割して構成しており、かしめ部１ｃ、１ｄとなる板材１８を別体として端子部の下ターミナル１ｅに結合するとともに、爪部１ｈとなる板材１９を別体として端子部の上ターミナル１ｆに結合している。結合方法としては、例えば、リベット、溶接などを採用することができる。また、このとき、各々の部材の材質を変えてもよい。
【００４２】
上記各実施形態では、電気コネクタＣのターミナルを１極とした例のみ示したが、給電コネクタ１のメス型ターミナル１ａと受電コネクタ２のオス型ターミナル２ａをそれぞれ並列或いは縦列させて配設し、複数極で構成することもできる。
【００４３】
上記各実施形態では、電磁ソレノイドをアクチュエータに使用する制御弁について説明したが、電磁ソレノイドに代えてピエゾスタックをアクチュエータに使用する制御弁に適用することもできる。本発明は、このようなアクチュエータを使用する制御弁に直結した受電コネクタとハーネス側の給電コネクタからなる電気コネクタに好適に使用され、組付け性と衝撃加速度による滑り抑制を両立させる。本発明は、また、これら制御弁を内蔵したディーゼルエンジン、ガソリンエンジン用の燃料噴射装置等の車載装置に直結した電気コネクタに好適に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態になる電気コネクタ構造を示す断面図で、（ａ）は給電コネクタと受電コネクタの嵌合前の状態を、（ｂ）は給電コネクタと受電コネクタとの嵌合時の状態を、（ｃ）は給電コネクタと受電コネクタとの嵌合後の状態を示す図である。
【図２】本発明の電気コネクタを装着した電子制御式燃料噴射ポンプの全体構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態になる電気コネクタ構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態になる電気コネクタ構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態になる電気コネクタ構造を示す断面図である。
【図７】従来の電気コネクタ構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｂ エンジンブロック
Ｃ 電気コネクタ
Ｅ ディーゼルエンジン
Ｈ エンジンヘッド
Ｖ 電磁式制御弁
１ 給電コネクタ
１１ コネクタハウジング
１２ 内筒
１３ 規制部
１４ ワイヤハ−ネス
１５ 切り欠き
１ａ メス型ターミナル
１ｂ ワイヤ防水ゴム
１ｅ 下ターミナル
１ｆ 上ターミナル
１ｇ ばね部
１ｈ 爪部
１ｉ コネクタ防水ゴム
１ｊ スリーブ
１ｍ 貫通穴
１ｎ ノッチ
２ 受電コネクタ
２１ コネクタハウジング
２ａ オス型ターミナル
２ｂ 筒状部
２ｃ 底部
２ｄ 抜け止め用突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電コネクタと受電コネクタよりなり、両コネクタのコネクタハウジングを嵌着させると同時にその一方に設けたオス型ターミナルを他方に設けたメス型ターミナルに挿入嵌合し、上記メス型ターミナルに設けたばね機構によりこれを上記オス型ターミナルに圧接させて電気的に結合する電気コネクタにおいて、
上記オス型ターミナルの挿入時には上記ばね機構による圧接力の付与を制限し、挿入完了時にはこの制限を解除して上記オス型ターミナルと上記メス型ターミナルとの接触圧を高める圧接力可変機構を設けたことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
上記メス型ターミナルは、上記オス型ターミナルに当接して電気的接続を維持する端子部と、該端子部を上記オス型ターミナル方向へ付勢して圧接力を付与するばね部とを備え、上記圧接力可変機構は、上記オス型ターミナルの挿入時に上記端子部に作用する上記ばね部の圧接力を低減させる請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
上記圧接力可変機構は、上記メス型ターミナルの上記端子部と一体に設けられる爪部と、該爪部に当接することで上記ばね部の付勢力を低下させる規制部とからなる請求項２記載の電気コネクタ。
【請求項４】
上記圧接力可変機構は、上記メス型ターミナル側のコネクタハウジング内に、上記メス型ターミナルを保持する保持部材を上記オス型ターミナルの挿入方向にスライド可能に設け、上記オス型ターミナルの挿入完了時に、上記保持部材がスライドすることにより、上記規制部が上記爪部から離れて上記端子部への圧接力の制限が解除されるようにした請求項３記載の電気コネクタ。
【請求項５】
上記給電コネクタとワイヤハーネスの間にワイヤ防水ゴムを、上記給電コネクタと上記受電コネクタのコネクタハウジング間にコネクタ防水ゴムを配設するとともに、上記保持部材を、これらワイヤ防水ゴムとコネクタ防水ゴムおよびコネクタハウジングとで囲まれた気密室内に装填する請求項４記載の電気コネクタ。
【請求項１】
給電コネクタと受電コネクタよりなり、両コネクタのコネクタハウジングを嵌着させると同時にその一方に設けたオス型ターミナルを他方に設けたメス型ターミナルに挿入嵌合し、上記メス型ターミナルに設けたばね機構によりこれを上記オス型ターミナルに圧接させて電気的に結合する電気コネクタにおいて、
上記オス型ターミナルの挿入時には上記ばね機構による圧接力の付与を制限し、挿入完了時にはこの制限を解除して上記オス型ターミナルと上記メス型ターミナルとの接触圧を高める圧接力可変機構を設けたことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
上記メス型ターミナルは、上記オス型ターミナルに当接して電気的接続を維持する端子部と、該端子部を上記オス型ターミナル方向へ付勢して圧接力を付与するばね部とを備え、上記圧接力可変機構は、上記オス型ターミナルの挿入時に上記端子部に作用する上記ばね部の圧接力を低減させる請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
上記圧接力可変機構は、上記メス型ターミナルの上記端子部と一体に設けられる爪部と、該爪部に当接することで上記ばね部の付勢力を低下させる規制部とからなる請求項２記載の電気コネクタ。
【請求項４】
上記圧接力可変機構は、上記メス型ターミナル側のコネクタハウジング内に、上記メス型ターミナルを保持する保持部材を上記オス型ターミナルの挿入方向にスライド可能に設け、上記オス型ターミナルの挿入完了時に、上記保持部材がスライドすることにより、上記規制部が上記爪部から離れて上記端子部への圧接力の制限が解除されるようにした請求項３記載の電気コネクタ。
【請求項５】
上記給電コネクタとワイヤハーネスの間にワイヤ防水ゴムを、上記給電コネクタと上記受電コネクタのコネクタハウジング間にコネクタ防水ゴムを配設するとともに、上記保持部材を、これらワイヤ防水ゴムとコネクタ防水ゴムおよびコネクタハウジングとで囲まれた気密室内に装填する請求項４記載の電気コネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−３１０１１１（Ｐ２００６−３１０１１１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３１８２８（Ｐ２００５−１３１８２８）
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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