JP5780213B2

JP5780213B2 - コネクタ装置

Info

Publication number: JP5780213B2
Application number: JP2012136766A
Authority: JP
Inventors: 太一岡
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-06-18
Also published as: JP2014002891A

Description

本発明は、例えば、ハイブリット車、電気自動車等に用いられるコネクタ装置に関し、特に、大容量の電力を伝達する際に使用する電力ハーネスに好適に使用することができるコネクタ装置に関する。

従来、オスコネクタ側端子を収容するオスハウジングを有するオスコネクタと、メスコネクタ側端子を収容するメスハウジングを有するメスコネクタとを備え、嵌合状態にあるオスコネクタ及びメスコネクタに振動等が加わった際のハウジング間のガタツキ、すなわちオスハウジングとメスハウジングとの相対的な移動を抑制するガタ抑制部材を有したコネクタ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のコネクタ装置は、オスハウジングに形成されたオス側筒部がメスハウジングに形成されたメス側筒部に収容されて、オスコネクタとメスコネクタとが嵌合する。オス側筒部は、嵌合方向（オスコネクタとメスコネクタとが嵌合する方向）に沿ってメスコネクタ側から見た形状が、四隅が丸みを帯びた長方形状である。メス側筒部も同様に、嵌合方向に沿ってオスコネクタ側から見た形状が、四隅が丸みを帯びた長方形状である。

メス側筒部の長手方向に沿った一対の長辺部には、一対のガタ抑制部材がそれぞれ設けられている。ガタ抑制部材は、長板部と、長板部より短く形成された短板部とを有し、長板部と短板部とが平行に向かい合う断面Ｊ字状に形成されている。ガタ抑制部材は、メス側筒部の長辺部をメス側筒部の内外面から挟み込むように設けられ、長板部がメス側筒部の外面側に、短板部がメス側筒部の内面側に、それぞれ配置されている。そして、短板部がオス側筒部の長辺部とメス側筒部の長辺部との間に介在することにより、ハウジング間のガタツキが抑制されている。

特開２０１２−１８８０３号公報

ところで、上記特許文献１に記載のコネクタ装置において、例えばハウジングをアルミニウム合金のダイカスト（金型鋳造）で成形すると、特にオス側筒部の長辺部及びメス側筒部の長辺部において、たわみが生じる場合がある。この場合、ガタ抑制部材の短板部は、オス側筒部及びメス側筒部のそれぞれの長辺部に局部的に接触し、ガタツキの抑制効果を十分に得ることができない場合があり、この点においてなお改善の余地があった。

そこで、本発明の目的は、ハウジングの筒部にたわみが生じた場合でもハウジング間のガタツキをさらに抑制することができるコネクタ装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、第１端子を収容し一対の第１長辺部と一対の第１短辺部とを有する第１筒部が形成された第１ハウジングを有する第１コネクタと、第２端子を収容し一対の第２長辺部と一対の第２短辺部とを有する第２筒部が形成された第２ハウジングを有する第２コネクタと、前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングよりも剛性が低い板部を有するスペーサと、を備え、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを嵌合させると、前記第１筒部が前記第２筒部に収容され、前記第１端子と前記第２端子とが接続されると共に、前記第１筒部と前記第２筒部との間に前記スペーサの前記板部が介在するコネクタ装置であって、前記スペーサは、前記第２ハウジングにおける前記第２筒部に取り付けられると共に、前記板部としての内側板部と、当該内側板部と一体に形成され前記第２筒部をその内厚方向に挟んで前記内側板部に対向する外側板部と、を有し、前記スペーサの前記内側板部には、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合方向に直交する方向における前記第１長辺部及び第２長辺部の中央部に対応する位置に、前記嵌合方向に沿って延びる第１切れ込みが形成されていると共に、前記スペーサの前記外側板部には、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合方向に直交する方向における前記第２長辺部の中央部に対応する位置に、前記嵌合方向に沿って延びる第２切れ込みが形成されている、コネクタ装置を提供する。

また、前記内側板部には、前記嵌合方向と直交する方向における一方の端部と前記中央部との間、及び前記嵌合方向と直交する方向における他方の端部と前記中央部との間に、前記嵌合方向に沿って延びる切れ込みが形成されているとよい。

前記第２ハウジングの前記第２筒部には、前記外側板部の前記第２切れ込みに係合する突起が形成されているとよい。

前記スペーサは、前記第２ハウジングの前記開口端部における前記第２端子を挟む２箇所に設けられているとよい。

本発明に係るコネクタ装置によれば、ハウジングの筒部にたわみが生じた場合でもハウジング間のガタツキをさらに抑制することができる。

本発明の実施の形態に係るメスコネクタの構成例を示す、斜視図である。オスコネクタの斜視図である。メスコネクタの上部を示す模式図である。スペーサを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の裏側から見た斜視図、（ｃ）は側面図である。オスハウジングとメスハウジングとを嵌合した状態における、スペーサ及びその周辺部の断面拡大図である。ハウジング嵌合時における図３のＤ−Ｄ断面図である。比較例に係るメスコネクタを示し、（ａ）は図６の比較図、（ｂ）は（ａ）の拡大図である。

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係るメスコネクタ１の構成例を示す、斜視図である。図２は、オスコネクタ７の斜視図である。

このメスコネクタ１は、図１に示すように、第２ハウジングとしてのメスハウジング２を備えている。メスハウジング２は、例えばアルミニウム合金等の金属をダイカスト成形して形成されている。

メスハウジング２には、Ｃ矢視方向から見た形状において、四隅が丸みを帯びた長方形状の筒部２０が形成されている。筒部２０は、一対の長辺部２０ａと一対の短辺部２０ｂとを有している。一対の短辺部２０ｂは筒部２０の長手方向に対向し、一対の長辺部２０ａは筒部２０の短手方向に対向している。

筒部２０には、複数のメス端子３０（本実施の形態では３つ）を保持するメス端子部３が収容されている。複数のメス端子３０は、メスハウジング２の筒部２０内に、その長方形断面における長辺方向に沿って配置されている。また、メスハウジング２は、複数のメス端子３０が圧着により接続された複数の電線１２（本実施の形態では３つ）を保持する円筒部２１を一体に有している。

メスハウジング２には、メスハウジング２に対して回動可能に支持され、オスハウジング８との嵌合状態を保持するレバー４と、レバー４を固定するロック部５とが設けられている。

また、メスハウジング２の筒部２０の短辺部２０ｂには、後述するオスハウジング８のリブ８２及びガイド部材１０を滑らせながら挿入させるスライド直線孔２３と、外方に突出してレバー４を支持するレバー軸２４とが設けられている。筒部２０の開口端部２２における一対の長辺部２０ａには、複数のメス端子３０を短辺部２０ｂに沿った方向に挟む２ヵ所に、後述する２つのスペーサ６が取り付けられている。

オスコネクタ７は、図２に示すように、第１ハウジングとしてのオスハウジング８を備えている。オスハウジング８は、メスハウジング２と同種の材料（例えばアルミニウム合金等の金属）をダイカスト成形して形成されている。

オスハウジング８には、断面において四隅が丸みを帯びた長方形状の筒部８０が形成されている。筒部８０は、一対の長辺部８０ａと一対の短辺部８０ｂとを有している。一対の短辺部８０ｂは筒部８０の長手方向に対向し、一対の長辺部８０ａは筒部８０の短手方向に対向している。筒部８０の周方向における長辺部８０ａ及び短辺部８０ｂの寸法は、メスハウジング２の筒部２０の周方向における長辺部２０ａ及び短辺部２０ｂの寸法よりも小さく形成されている。

筒部８０は、オスコネクタ７と被取付部材との間をシールするシール部材１１を保持するシール保持部８１を一体に有している。また、オスコネクタ７は、複数（本実施の形態では３つ）のオス端子９１とこれらのオス端子９１を保持するオス端子保持部材９０とで構成されるオス端子部９を備える。オスハウジング８とメスハウジング２とを嵌合させると、オスハウジング８の筒部８０がメスハウジング２の筒部２０に収容され、複数のメス端子３０が複数のオス端子９１と電気的に接続される。

筒部８０の短辺部８０ｂには、メスハウジング２との嵌合方向に沿って延びるリブ８２、及びリブ８２から外方に突出したカムピン８３が設けられている。また、リブ８２の外周には、樹脂（例えば、高耐熱ナイロンＰＡ６Ｔ等）から成るガイド部材１０が設けられている。

メスコネクタ１とオスコネクタ７との着脱操作は、レバー４を、レバー軸２４を中心にして図１中の矢印Ａ方向に倒すことにより実施される。

より詳細には、オスコネクタ７をメスコネクタ１に装着する際に、リブ８２及びガイド部材１０をスライド直線孔２３に滑らせながら挿入し、レバー４を矢印Ａ方向に倒す。その際、レバー４の持ち手の両側面に設けられたスライド湾曲孔４０が図１中の矢印Ｂ方向へ動き、カムピン８３がスライド湾曲孔４０に係止される。オスコネクタ７をメスコネクタ１から離脱させる際には、レバー４を矢印Ａと反対方向に倒し、スライド直線孔２３からリブ８２及びガイド部材１０を滑らせながら抜き取る。

図３は、メスコネクタ１の上部を示す模式図である。なお、レバー４及びロック部５を省略し、円筒部２１は簡略化している。

メスハウジング２の筒部２０における長辺部２０ａの外面２００ａには、オスハウジング８とメスハウジング２との嵌合方向に沿って互いに平行に延びるガイド用突起２５ａ〜２５ｃが形成されている。ガイド用突起２５ｂは、筒部２０の長手方向における長辺部２０ａの中央部に形成され、ガイド用突起２５ａ，２５ｃは、スペーサ６をメス端子３０の配列方向（筒部２０の長手方向）に挟む位置に形成されている。また、外面２００ａには、ガイド用突起２５ａとガイド用突起２５ｂとの間、及びガイド用突起２５ｂとガイド用突起２５ｃとの間に、それぞれ溝２６が形成されている。また、スペーサ６を取り付ける際の目印としての印部２７が、２つの溝２６をそれぞれ起点として電線１２の延伸方向に沿って形成されている。

従って、スペーサ６は、筒部２０への取り付け位置がガイド用突起２５ａ〜２５ｃによって一意に決まる。なお、図示は省略しているが、筒部上面部２００に対向する筒部底面部２０１についても同様に、３つのガイド用突起と２つの溝と２つの印部が形成されている。

図４は、スペーサ６を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の裏側から見た斜視図、（ｃ）は側面図である。図５は、オスハウジング８とメスハウジング２とを嵌合した状態における、スペーサ６及びその周辺部の断面拡大図である。

本実施の形態に係るスペーサ６は、樹脂からなり、メスハウジング２及びオスハウジング８よりも低い剛性を有している。スペーサ６は、図４に示すように、内側板部としての短板部６３と、メスハウジング２の筒部２０をその内厚方向に挟んで短板部６３に対向する外側板部としての長板部６０と、短板部６３及び長板部６０を連結する、断面が円弧状の連結部６５とを一体に有している。また、長板部６０と短板部６３とは、連結部６５を介して互いに平行に向かい合っている。

長板部６０は、連結部６５を根元として、オスハウジング８とメスハウジング２との嵌合方向に沿って延びるランス部６１と、ランス部６１の連結部６５と反対側の先端部に設けられ、短板部６３の方へ向かって突出した爪部６６とを備えている。

爪部６６は、メスハウジング２の上面部外面２００ａに設けられた溝２６に係止され、スペーサ６のメスハウジング２からの脱落を防止している。

また、長板部６０は、スペーサ６における複数のメス端子３０の配列方向の中央部に、オスハウジング８とメスハウジング２との嵌合方向に沿って延びるガイド用切れ込み６２が形成されている。このガイド用切れ込み６２は、メスハウジング２の長辺部２０ａの外面２００ａに設けられたガイド用突起２５ｂ（図３参照）と係合する。

図４（ｂ）に示すように、短板部６３には、スペーサ６の長手方向（オスハウジング８とメスハウジング２との嵌合方向に直交する方向）における中央部に、オスハウジング８とメスハウジング２との嵌合方向に沿って延びる切れ込み６４ｂが形成されている。また、短板部６３には、切れ込み６４ｂとスペーサ６の長手方向における短板部６３の両端部との間に、オスハウジング８とメスハウジング２との嵌合方向に沿って延びる切れ込み６４ａ，６４ｃが形成されている。なお、「嵌合方向に沿って延びる」とは、ハウジングの嵌合方向に対して多少傾きながら延びている場合も含むものとする。「多少」とは、−５°〜５°程度である。

長板部６０は、ガイド用切れ込み６２及び２つのランス部６１により、分割片６０ａ〜６０ｄの４つに分割されている。短板部６３は、切れ込み６４ａ〜６４ｃにより、分割片６３ａ〜６３ｄの４つに分割されている。なお、図４に示す例では、分割片６０ａ〜６０ｄ及び分割片６３ａ〜６３ｄは、スペーサ６の長手方向における幅が略均等であるが、この幅はそれぞれ異なっていてもよい。

次に、スペーサ６をメスハウジング２に取り付ける方法を説明する。スペーサ６の取り付けは、メスハウジング２の筒部２０における長辺部２０ａをスペーサ６の長板部６０と短板部６３との間に挟みこむようにして、オスハウジング８とメスハウジング２との嵌合方向にスライドさせることにより行う。その際、長板部６０は長辺部２０ａの外面２００ａの外側に、短板部６３は長辺部２０ａの内面２００ｂの内側に、それぞれ配置させる。

メスハウジング２とオスハウジング８とを嵌合させると、図４に示すように、メスハウジング２の筒部２０とオスハウジング８の筒部８０との間にスペーサ６の短板部６３が介在する。より詳細には、メスハウジング２とオスハウジング８とが嵌合すると、スペーサ６の短板部６３が、メスハウジング２の長辺部２０ａの内面２００ｂとオスハウジング８の長辺部８０ａの外面８００ａとの間に介在する。

（実施の形態の作用及び効果）
次に、本実施の形態の作用及び効果について、図６及び図７を参照して説明する。

図６は、メス端子部３、オス端子部９及びレバー４を省略して示すハウジング嵌合時における図３のＤ−Ｄ断面図である。なお、図６では説明のため筒部２０及び筒部８０のたわみを誇張して表している。

筒部２０は、一対の長辺部２０ａが、筒部２０の長手方向の中央部で最も筒部２０の内側方向にたわんでいる。また、筒部８０も同様に、一対の長辺部８０ａが、筒部８０の長手方向の中央部で最も筒部２０の内側方向にたわんでいる。

スペーサ６の短板部６３における切れ込み６４ｂは、長辺部２０ａ及び長辺部８０ａの中央部に対応する位置に形成されている。つまり、スペーサ６の短板部６３には、一対の長辺部２０ａ及び一対の長辺部８０ａが最も筒部２０の内側方向にたわむ位置に、切れ込み６４ｂが形成されている。これにより、スペーサ６の短板部６３は、切れ込み６４ｂを挟む分割片６３ｂ及び分割片６３ｃが、一対の長辺部２０ａ及び一対の長辺部８０ａのたわみに沿うように弾性変形する。

スペーサ６における短板部６３の分割片６３ａ〜６３ｄは、メスハウジング２の筒部２０における長辺部２０ａの内面２００ｂ及びオスハウジング８の筒部８０における長辺部８０ａの外面８００ａの両方に接している。長板部６０の分割片６０ａ〜６０ｄは、メスハウジング２の筒部２０における長辺部２０ａの外面２００ａに接している。

図７は、比較例に係るメスコネクタを示し、（ａ）は図６の比較図、（ｂ）は（ａ）の拡大図である。図７では、長板部６０の分割片６０ｂと分割片６０ｃとが切り離されていない場合（分割片６０ｅ）を表し、同様に短板部６３の分割片６３ｂと分割片６３ｃとが切り離されていない場合（分割片６３ｅ）を表している。すなわち、この比較例に係るメスコネクタのスペーサには、切れ込み６４ｂ及びガイド用切れ込み６２（図４参照）が形成されていない。

短板部６３の分割片６３ａと分割片６３ｄは、メスハウジング２の筒部２０の長辺部２０ａ内面２００ｂ及びオスハウジング８の筒部８０の長辺部８０ａにおける外面８００ａに接している。一方、分割片６３ｅの両端部とメスハウジング２の長辺部２０ａの内面２００ｂとの間には、隙間１０１ａ及び隙間１０１ｃが形成されている。また、分割片６３ｅの中央部とオスハウジング８の長辺部８０ａの外面８００ａとの間には、隙間１０１ｂが形成されている。

長板部６０の分割片６０ａ及び分割片６０ｄは、メスハウジング２の筒部２０における外面２００ａに接している。一方、分割片６０ｅの中央部とメスハウジング２の外面２００ａとの間には、隙間１００が形成されている。

本実施の形態では、スペーサ６の短板部６３において、切れ込み６４ａ〜６４ｃが形成されていることにより、中央部における切れ込みが無い場合（図７の比較例）と比べて、分割片６３ａ〜６３ｄが、メスハウジング２の筒部２０及びオスハウジング８の筒部８０のたわみに応じて自由に動くことが可能である。長板部６０においても同様に、ガイド用切れ込み６２が形成されていることにより、中央部における切れ込みが無い場合（図７の比較例）と比べて、分割片６０ｂ及び分割片６０ｃが、メスハウジング２の筒部２０のたわみに応じて自由に動くことが可能である。従って、メスハウジング２の筒部２０における外面２００ａ及び内面２００ｂとスペーサ６との間における接触面積が増える。オスハウジング８の筒部８０についても同様に、外面８００ａとスペーサ６との間における接触面積が増える。

よって、本実施の形態によれば、ハウジング成形時にできるたわみによって生じるメスハウジング２とスペーサ６との間の隙間、及びメスハウジング２とオスハウジング８との間の隙間が埋まることにより、メスハウジング２とオスハウジング８との嵌合時のガタツキをより確実に抑制することが可能になる。

また、スペーサ６のガイド用切れ込み６２とメスハウジング２のガイド用突起２５ｂとが係合することにより、メスハウジング２に対するスペーサ６の位置が一つに定まる。スペーサ６が正しく配置されることにより、ガタツキ抑制の助成につながる。

さらに、メスハウジング２の筒部上面部２００及び筒部底面部２０１の２ヵ所にスペーサ６を設けることにより、１ヵ所のみスペーサ６を設けた場合と比べて抑制効果が高くなる。

また、自動車の微振動におけるコネクタ装置のガタツキによって生じる端子間の接触不良も改善される。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

例えば、実施の形態において、メスコネクタ１はレバー４を有していなくてもよい。

また、スペーサ６の短板部６３における切れ込み６４ａ〜６４ｃは、少なくともスペーサ６における長手方向の中央部に６４ｂが形成されていればよい。

また、メスハウジング２のガイド用突起２５ｂは、筒部２０の長方形断面における長辺方向の中央部に配置されていなくてもよい。

また、スペーサ６は、オスハウジング８の筒部８０に取り付けてもよい。

１…メスコネクタ（第２コネクタ）、２…メスハウジング（第２ハウジング）、３…メス端子部、４…レバー、５…ロック部、６…スペーサ、７…オスコネクタ（第１コネクタ）、８…オスハウジング（第１ハウジング）、９…オス端子部、１０…ガイド部材、１１…シール部材、１２…電線、２０…筒部（第２筒部）、２０ａ…長辺部（第２長辺部）、２０ｂ…短辺部（第２短辺部）、２１…円筒部、２２…開口端部、２３…スライド直線孔、２４…レバー軸、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…ガイド用突起（突起）、２６…溝部、２７…印部、３０…メス端子、４０…スライド湾曲孔、６０…長板部、６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ…分割片、６１…ランス部、６２…ガイド用切れ込み、６３…短板部（板部）、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅ…分割片、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ…切れ込み、６５…連結部、６６…爪部、８０…筒部（第１筒部）、８０ａ…長辺部（第１長辺部）、８０ｂ…短辺部（第１短辺部）、８１…シール保持部、８２…リブ、８３…カムピン、９０…オス端子保持部材、９１…オス端子、１００，１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ…隙間、２００ａ…外面、２００ｂ…内面、８００ａ…外面

Claims

第１端子を収容し一対の第１長辺部と一対の第１短辺部とを有する第１筒部が形成された第１ハウジングを有する第１コネクタと、
第２端子を収容し一対の第２長辺部と一対の第２短辺部とを有する第２筒部が形成された第２ハウジングを有する第２コネクタと、
前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングよりも剛性が低い板部を有するスペーサと、
を備え、
前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを嵌合させると、前記第１筒部が前記第２筒部に収容され、前記第１端子と前記第２端子とが接続されると共に、前記第１筒部と前記第２筒部との間に前記スペーサの前記板部が介在するコネクタ装置であって、
前記スペーサは、前記第２ハウジングにおける前記第２筒部に取り付けられると共に、前記板部としての内側板部と、当該内側板部と一体に形成され前記第２筒部をその内厚方向に挟んで前記内側板部に対向する外側板部と、を有し、
前記スペーサの前記内側板部には、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合方向に直交する方向における前記第１長辺部及び第２長辺部の中央部に対応する位置に、前記嵌合方向に沿って延びる第１切れ込みが形成されていると共に、
前記スペーサの前記外側板部には、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合方向に直交する方向における前記第２長辺部の中央部に対応する位置に、前記嵌合方向に沿って延びる第２切れ込みが形成されている、
コネクタ装置。
前記内側板部には、前記嵌合方向と直交する方向における一方の端部と前記中央部との間、及び前記嵌合方向と直交する方向における他方の端部と前記中央部との間に、前記嵌合方向に沿って延びる切れ込みが形成されている、
請求項１に記載のコネクタ装置。
前記第２ハウジングの前記第２筒部には、前記外側板部の前記第２切れ込みに係合する突起が形成されている、
請求項１又は２に記載のコネクタ装置。
前記スペーサは、前記第２ハウジングの前記開口端部における前記第２端子を挟む２箇所に設けられている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載のコネクタ装置。