JP7563122B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本開示は、コネクタに関する。

特許文献１には、インバータなどの機器に取り付けられるコネクタが開示されている。特許文献１に記載のコネクタは、複数の端子付き電線と、複数の端子付き電線を保持する樹脂製のハウジングと、ハウジングを覆うとともに機器に固定される金属製のシールドシェルとを備えている。

ハウジングは、複数の端子が露出する開口を有する筒状部と、筒状部の外周壁から外側に突出する電線保持部と、筒状部の外周壁のうち電線保持部が設けられている区間を除く部分から外側に張り出すフランジとを有している。

筒状部の開口には、機器に設けられた端子固定部が挿入される。端子と端子固定部とがボルト締結されることによって、コネクタと機器とが電気的に接続されている。
シールドシェルは、筒状部の外周を取り囲む囲繞部と、囲繞部から突出するとともに機器に固定される固定部とを有している。

囲繞部には、ハウジングのフランジに向かって突出する凸部が設けられている。凸部がフランジに接触することで、端子付き電線に負荷が加わった場合であっても、シールドシェルに対してハウジングが傾くことが抑制される。

固定部には、ボルトが挿入される貫通孔が設けられている。同貫通孔に挿入されたボルトが機器に設けられたねじ孔にねじ込まれることによって、シールドシェルが機器に固定されている。

国際公開第２０１８－１８６３３８号

ところで、シールドシェルを機器に固定する際、作業者は、固定部の貫通孔を機器のねじ孔に対して目視にて位置合わせする必要がある。こうした位置合わせ作業は、シールドシェルの取り付け時における作業性を低下させるおそれがある。

本開示の目的は、シールドシェルの取り付け時における作業性の低下を抑制できるコネクタを提供することにある。

本開示のコネクタは、機器に設けられた相手端子に電気的に接続されるとともに並列する複数の端子と、前記複数の端子を保持する樹脂製のハウジングと、前記ハウジングを覆うとともに前記機器のケースに固定される金属製のシールドシェルと、を備えるコネクタであって、前記ハウジングは、前記複数の端子が露出する開口を有する筒状部と、前記筒状部から前記筒状部の外周側に突出する突起と、を有し、前記シールドシェルは、前記筒状部の外周を取り囲む囲繞部と、前記囲繞部のうち前記突起に対向する部分に設けられ、前記突起に係合する凹部と、前記シールドシェルと前記ケースとの固定に用いられるボルトが挿入される貫通孔を有し、前記ケースに固定される固定部と、を有している。

本開示によれば、シールドシェルの取り付け時における作業性の低下を抑制できる。

図１は、一実施形態のコネクタの分解斜視図である。 図２は、一実施形態のコネクタの平面図である。 図３は、図２の３－３線に沿った断面図である。 図４は、図２の４－４線に沿った断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
［１］本開示のコネクタは、機器に設けられた相手端子に電気的に接続されるとともに並列する複数の端子と、前記複数の端子を保持する樹脂製のハウジングと、前記ハウジングを覆うとともに前記機器のケースに固定される金属製のシールドシェルと、を備えるコネクタであって、前記ハウジングは、前記複数の端子が露出する開口を有する筒状部と、前記筒状部から前記筒状部の外周側に突出する突起と、を有し、前記シールドシェルは、前記筒状部の外周を取り囲む囲繞部と、前記囲繞部のうち前記突起に対向する部分に設けられ、前記突起に係合する凹部と、前記シールドシェルと前記ケースとの固定に用いられるボルトが挿入される貫通孔を有し、前記ケースに固定される固定部と、を有している。

同構成によれば、シールドシェルの凹部とハウジングの突起とが係合することで、シールドシェルがハウジングに対して位置決めされる。これにより、シールドシェルの固定部が機器のケースに対して位置決めされる。このため、固定部の貫通孔にボルトを挿入してシールドシェルをケースに固定する作業が容易となる。したがって、シールドシェルの取り付け時における作業性の低下を抑制できる。

［２］前記突起を第１突起とするとき、前記ハウジングは、前記筒状部から前記筒状部の外周側に突出するとともに前記筒状部の軸線方向に延びる第２突起を有していることが好ましい。

同構成によれば、第２突起が筒状部の軸線方向に延びるため、筒状部の剛性が向上する。これにより、例えば、ひけなどのハウジングにおける成形不良の発生を抑制できるため、筒状部の開口の寸法精度を高めることができる。

［３］前記囲繞部は、前記複数の端子が並ぶ並び方向に延びており、前記固定部は、前記囲繞部の前記並び方向における両側に設けられていることが好ましい。
同構成によれば、固定部が囲繞部の並び方向における両側に設けられている。このため、シールドシェルは、囲繞部が延びる方向の両側においてケースに固定される。これにより、固定部同士の距離を確保しやすくなる。したがって、シールドシェルをケースに安定して固定することができる。

［４］前記ハウジングは、前記筒状部から前記囲繞部に向かって張り出すフランジを有し、前記囲繞部は、前記筒状部の軸線方向において前記ケースとは反対側から前記フランジを覆っていることが好ましい。

同構成によれば、囲繞部によって、筒状部の軸線方向においてケースとは反対側からフランジが覆われる。これにより、上記軸線方向において、シールドシェルをハウジングに対して位置決めしやすくなる。したがって、シールドシェルの取り付け時における作業性の低下を一層抑制できる。

［５］前記突起は、前記フランジに連結されるとともに前記フランジの外縁まで延びていることが好ましい。
同構成によれば、突起によってフランジの強度を向上させることができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示のコネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。本明細書における「直交」は厳密に直交の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね直交の場合も含まれる。

（コネクタ１０の構成）
図１及び図２に示すように、コネクタ１０は、例えば、モータやインバータなどの車両用の機器に電気的に接続されるものである。コネクタ１０は、開口１０１を有する機器のケース１００に取り付けられている。

コネクタ１０は、並列する複数の端子２０と、複数の端子２０を保持するハウジング４０と、ハウジング４０を覆うシールドシェル５０とを備えている。コネクタ１０は、例えば、３つの端子２０を備えている。端子２０には、電線３０が電気的に接続されている。電線３０は、ハウジング４０から引き出されている。

以降において、複数の端子２０が並ぶ並び方向をＸ軸方向と称し、ハウジング４０から引き出された電線３０が延びる方向をＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に直交する方向をＺ軸方向と称する。Ｘ軸方向と、Ｙ軸方向と、Ｚ軸方向とは互いに直交している。

（端子２０の構成）
図３に示すように、端子２０は、電線接続部２１と端子接続部２２とを有している。端子２０は、電線接続部２１と端子接続部２２とが一体に形成された単一部品である。端子２０は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料により形成されている。

電線接続部２１には、電線３０が電気的に接続されている。ここで、電線３０は、芯線３１と、芯線３１の外周を被覆する絶縁被覆３２とを有している。芯線３１は、電線３０の端部において絶縁被覆３２から露出している。電線接続部２１には、絶縁被覆３２から露出した芯線３１が電気的に接続されている。

端子接続部２２は、例えば、板状をなしている。端子接続部２２は、電線接続部２１からＹ軸方向に延びている。端子接続部２２には、端子接続部２２をＺ軸方向に貫通する挿入孔２３が設けられている。端子接続部２２は、挿入孔２３に挿入されたボルト１２０によって、ケース１００の開口１０１の内部に設けられた金属製の相手端子１１０に電気的に接続されている。

（ハウジング４０の構成）
図１に示すように、ハウジング４０は、複数の端子２０を保持する保持部４１と、筒状をなす筒状部４２と、筒状部４２から筒状部４２の外周側に向かって張り出すフランジ４５とを有している。保持部４１、筒状部４２、及びフランジ４５は一体に設けられている。ハウジング４０は、例えば、樹脂材料により形成されている。

図３に示すように、保持部４１は、Ｙ軸方向において筒状部４２から筒状部４２の外周側に突出している。保持部４１は、端子接続部２２と電線３０との接続部分を保持している。電線３０に接続された複数の端子２０と、ハウジング４０とはインサート成形によって一体化されている。

図１及び図２に示すように、筒状部４２は、Ｘ軸方向に延びている。筒状部４２は、Ｚ軸方向に貫通する開口４３を有している。開口４３は、Ｘ軸方向に長い長円状をなしている。

開口４３からは、端子２０の各々における端子接続部２２が露出している。Ｚ軸方向から視たときに、端子２０の挿入孔２３の全体は開口４３に重なっている。
図１に示すように、筒状部４２のＺ軸方向における一端部には、ケース１００の開口１０１に挿入される挿入部４４が設けられている。挿入部４４の外周面には、例えば、ゴムなどの弾性材料からなる環状のシール部材６０が設けられている。シール部材６０によって、挿入部４４とケース１００の開口１０１との間がシールされている。

フランジ４５は、筒状部４２のうち、Ｚ軸方向において挿入部４４に隣り合う部分、且つ保持部４１を除く部分から張り出している。フランジ４５は、後述するシールドシェル５０の囲繞部５２に向かって張り出している。フランジ４５は、保持部４１に連結されている。

図２に示すように、ハウジング４０は、筒状部４２から筒状部４２の外周側にそれぞれ突出する複数の第１突起４６と、複数の第２突起４７とを有している。ハウジング４０は、３つの第１突起４６と、６つの第２突起４７とを有している。第１突起４６及び第２突起４７は、共に板状をなしている。

第１突起４６は、筒状部４２のＹ軸方向における保持部４１とは反対側の端部と、筒状部４２のＸ軸方向における両端部とに設けられている。第１突起４６は、フランジ４５に連結されている。

図１に示すように、第１突起４６は、フランジ４５の外縁４５ａまで延びている。第１突起４６の筒状部４２からの突出量は、フランジ４５の筒状部４２からの突出量と同一である。

Ｚ軸方向における第１突起４６の長さは、Ｚ軸方向におけるフランジ４５から開口４３の縁までの筒状部４２の長さよりも小さい。
以下の説明では、筒状部４２の周方向を単に周方向と称する。第２突起４７は、１つの第１突起４６の周方向における両側に１つずつ設けられている。第１突起４６の各々と、第２突起４７の各々とは、周方向に互いに間隔をおいて設けられている。第２突起４７は、フランジ４５に連結されている。

第２突起４７は、フランジ４５の張り出し方向における途中の部分まで延びている。したがって、第２突起４７の筒状部４２からの突出量は、第１突起４６の筒状部４２からの突出量よりも小さい。

第２突起４７は、筒状部４２の軸線方向、すなわちＺ軸方向において開口４３の縁まで延びている。したがって、Ｚ軸方向における第２突起４７の長さは、Ｚ軸方向におけるフランジ４５から開口４３の縁までの筒状部４２の長さと同一である。第２突起４７は、Ｚ軸方向における全体にわたって筒状部４２に連結されている。

（シールドシェル５０の構成）
図１及び図２に示すように、シールドシェル５０は、保持部４１の一部を覆うとともに図示しないシールド部材が取り付けられる取付部５１と、筒状部４２の外周を取り囲む囲繞部５２と、ケース１００に固定される２つの固定部５５とを有している。取付部５１、囲繞部５２、及び固定部５５は一体に設けられている。シールドシェル５０は、例えば、アルミニウム合金などの金属材料により形成されている。

取付部５１は、保持部４１のうち、Ｚ軸方向におけるケース１００とは反対側の部分と、Ｘ軸方向における両側の部分とを覆っている。
囲繞部５２は、Ｘ軸方向に延びている。囲繞部５２は、筒状部４２が挿入される開口５３を有している。開口５３は、Ｘ軸方向に長い長円状をなしている。開口５３は、筒状部４２の外径よりも大きい。

囲繞部５２は、筒状部４２及びフランジ４５の外周を取り囲む周壁５２ａと、周壁５２ａから周壁５２ａの全周にわたって内周側に張り出す頂壁５２ｂとを有している。
図４に示すように、頂壁５２ｂは、筒状部４２のうち、フランジ４５を挟んで挿入部４４とは反対側の部分の外周を取り囲んでいる。頂壁５２ｂは、Ｚ軸方向においてケース１００とは反対側からフランジ４５の外縁４５ａを覆っている。すなわち、Ｚ軸方向から視たときに、頂壁５２ｂとフランジ４５とは重なっている。

図１及び図２に示すように、囲繞部５２は、第１突起４６の突端に係合する３つの凹部５４を有している。凹部５４の各々は、頂壁５２ｂのうち、第１突起４６の突出方向において第１突起４６の各々に対向する部分に設けられている。凹部５４は、第１突起４６の突出方向においてフランジ４５の外縁４５ａよりも外周側まで凹んでいる。なお、頂壁５２ｂと第２突起４７との間には、隙間が設けられている。

第１突起４６に対して凹部５４を係合させる作業は、端子２０と相手端子１１０との接続後におけるハウジング４０に対して実施することもできるし、端子２０と相手端子１１０との接続前におけるハウジング４０に対して実施することもできる。

図３に示すように、シールドシェル５０がケース１００に固定された状態において、囲繞部５２の頂壁５２ｂと、第１突起４６とは面一となっている。
図１に示すように、固定部５５は、囲繞部５２のＸ軸方向における両側に設けられている。固定部５５は、頂壁５２ｂからＸ軸方向に突出している。固定部５５は、ボルト１３０が挿入される貫通孔５６を有している。貫通孔５６に挿入されたボルト１３０がケース１００に設けられたねじ孔１０２にねじ込まれることによって、シールドシェル５０がケース１００に対して固定されている。

本実施形態の作用について説明する。
シールドシェル５０の凹部５４と、ハウジング４０の第１突起４６とが係合することで、シールドシェル５０がハウジング４０に対して位置決めされる。これにより、シールドシェル５０の固定部５５が機器のケース１００に対して位置決めされる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）コネクタ１０は、並列する複数の端子２０と、複数の端子２０を保持する樹脂製のハウジング４０と、ハウジング４０を覆うとともに機器のケース１００に固定される金属製のシールドシェル５０とを備える。ハウジング４０は、複数の端子２０が露出する開口４３を有する筒状部４２と、筒状部４２から筒状部４２の外周側に突出する第１突起４６とを有する。シールドシェル５０は、筒状部４２の外周を取り囲む囲繞部５２と、囲繞部５２のうち第１突起４６に対向する部分に設けられ、第１突起４６に係合する凹部５４と、ボルト１３０が挿入される貫通孔５６を有し、ケース１００に固定される固定部５５とを有している。

こうした構成によれば、上述した作用を奏することから、固定部５５の貫通孔５６にボルト１３０を挿入してシールドシェル５０をケース１００に固定する作業が容易となる。したがって、シールドシェル５０の取り付け時における作業性の低下を抑制できる。

（２）ハウジング４０は、筒状部４２から筒状部４２の外周側に突出するとともにＺ軸方向に延びる第２突起４７を有している。
こうした構成によれば、第２突起４７がＺ軸方向に延びるため、筒状部４２の剛性が向上する。これにより、例えば、ひけなどのハウジング４０における成形不良の発生を抑制できるため、筒状部４２の開口４３の寸法精度を高めることができる。

（３）囲繞部５２は、Ｘ軸方向に延びている。固定部５５は、囲繞部５２のＸ軸方向における両側に設けられている。
こうした構成によれば、固定部５５が囲繞部５２のＸ軸方向における両側に設けられている。このため、シールドシェル５０は、囲繞部５２が延びる方向の両側においてケース１００に固定される。これにより、固定部５５同士の距離を確保しやすくなる。したがって、シールドシェル５０をケース１００に安定して固定することができる。

（４）ハウジング４０は、筒状部４２から囲繞部５２に向かって張り出すフランジ４５を有する。囲繞部５２の頂壁５２ｂは、Ｚ軸方向においてケース１００とは反対側からフランジ４５を覆っている。

こうした構成によれば、囲繞部５２の頂壁５２ｂによって、Ｚ軸方向においてケース１００とは反対側からフランジ４５が覆われる。これにより、Ｚ軸方向において、シールドシェル５０をハウジング４０に対して位置決めしやすくなる。したがって、シールドシェル５０の取り付け時における作業性の低下を一層抑制できる。

（５）第１突起４６は、フランジ４５に連結されるとともにフランジ４５の外縁４５ａまで延びている。
こうした構成によれば、第１突起４６によってフランジ４５の強度を向上させることができる。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・第１突起４６は、フランジ４５に連結されていなくてもよい。この場合、第１突起４６とフランジ４５との間には、Ｚ軸方向において隙間が生じる。
・第１突起４６は、フランジ４５の外縁４５ａまで延びるものでなくてもよい。すなわち、第１突起４６は、フランジ４５の張り出し方向における途中の部分まで延びるものであってもよい。この場合、フランジ４５は、第１突起４６よりも外周側に突出することとなる。こうした構成であっても、第１突起４６によってフランジ４５の強度を向上させることができる。

・第１突起４６は、フランジ４５の外縁４５ａよりも外周側に延びるものであってもよい。こうした構成であっても、囲繞部５２の頂壁５２ｂは、Ｚ軸方向においてフランジ４５を覆っているため、囲繞部５２の開口５３に挿入された筒状部４２が囲繞部５２から抜け出ることが抑制される。これにより、特に、ケース１００に取り付けられる前のハウジング４０に対して予めシールドシェル５０を取り付ける作業において、当該作業を好適に行うことができる。

・囲繞部５２から頂壁５２ｂを省略することができる。すなわち、囲繞部５２は、Ｚ軸方向においてフランジ４５を覆うものでなくてもよい。
・ハウジング４０からフランジ４５を省略することができる。

・シールドシェル５０は、１つの固定部５５を有するものであってもよいし、３つ以上の固定部５５を有するものであってもよい。
・固定部５５の各々が設けられる位置は適宜変更することができる。固定部５５は、例えば、Ｘ軸方向における一方にのみ突出するものであってもよいし、Ｙ軸方向において突出するものであってもよい。

・第２突起４７の数は、適宜変更できる。
・第２突起４７は、囲繞部５２の頂壁５２ｂに接触するまで突出するものであってもよい。この場合、第１突起４６に加えて、第２突起４７によってもシールドシェル５０とハウジング４０との位置決めが行われる。

・第２突起４７は、Ｚ軸方向において開口４３の縁まで延びるものでなくてもよい。すなわち、Ｚ軸方向における第２突起４７の長さは、Ｚ軸方向におけるフランジ４５から開口４３の縁までの筒状部４２の長さよりも小さくてもよい。

・ハウジング４０から第２突起４７を省略することができる。
・第１突起４６のＺ軸方向における長さは、第２突起４７のＺ軸方向における長さと同一であってもよい。この場合、第１突起４６は、囲繞部５２の頂壁５２ｂから突出する。

・第１突起４６の数は、適宜変更できる。
・シールドシェル５０から開口５３を省略することができる。この場合、シールドシェル５０は、ハウジング４０の開口４３を覆うこととなる。

・本開示のコネクタ１０は、例えば、機器に設けられた雌端子に挿入される雄端子を備えるコネクタに対しても適用することができる。

１０ コネクタ
２０ 端子
２１ 電線接続部
２２ 端子接続部
２３ 挿入孔
３０ 電線
３１ 芯線
３２ 絶縁被覆
４０ ハウジング
４１ 保持部
４２ 筒状部
４３ 開口
４４ 挿入部
４５ フランジ
４５ａ 外縁
４６ 第１突起
４７ 第２突起
５０ シールドシェル
５１ 取付部
５２ 囲繞部
５２ａ 周壁
５２ｂ 頂壁
５３ 開口
５４ 凹部
５５ 固定部
５６ 貫通孔
６０ シール部材
１００ ケース
１０１ 開口
１０２ ねじ孔
１１０ 相手端子
１２０ ボルト
１３０ ボルト

Claims (5)

1. 機器に設けられた相手端子に電気的に接続されるとともに並列する複数の端子と、前記複数の端子を保持する樹脂製のハウジングと、前記ハウジングを覆うとともに前記機器のケースに固定される金属製のシールドシェルと、前記ハウジングから引き出される電線と、を備えるコネクタであって、
   前記ハウジングは、
   前記複数の端子が露出する開口を有する筒状部と、
   前記筒状部から前記筒状部の外周側に突出する突起と、を有し、
   前記シールドシェルは、
   前記筒状部の外周を取り囲む囲繞部と、
   前記囲繞部のうち前記突起に対向する部分に設けられ、前記突起に係合する凹部と、
   前記シールドシェルと前記ケースとの固定に用いられるボルトが挿入される貫通孔を有し、前記ケースに固定される固定部と、を有しており、
   前記電線の延びる方向と、前記ハウジングと前記シールドシェルとの取り付け方向は、直交しており、
   前記端子の厚さ方向と、前記ハウジングと前記シールドシェルとの取り付け方向は、一致している、
   コネクタ。
2. 前記突起を第１突起とするとき、
   前記ハウジングは、前記筒状部から前記筒状部の外周側に突出するとともに前記筒状部の軸線方向に延びる第２突起を有している、
   請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記囲繞部は、前記複数の端子が並ぶ並び方向に延びており、
   前記固定部は、前記囲繞部の前記並び方向における両側に設けられている、
   請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記ハウジングは、前記筒状部から前記囲繞部に向かって張り出すフランジを有し、
   前記囲繞部は、前記筒状部の軸線方向において前記ケースとは反対側から前記フランジを覆っている、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のコネクタ。
5. 前記突起は、前記フランジに連結されるとともに前記フランジの外縁まで延びている、
   請求項４に記載のコネクタ。