(57)【要約】【課題】治具を用いずとも雌雄コネクタを挿入・接続できるコネクタ構造を提供する。【解決手段】振動が異なる２つの機器１、２を雌雄コネクタ３、４を介して接続すべく、一方の機器１に、雌雄いずれかのコネクタからなる第１コネクタ３を振動吸収部材５を介して設けると共に、他方の機器２に第１コネクタ３とは雌雄が異なる第２コネクタ４を設けるコネクタ構造において、一方の機器１と第１コネクタ３との間に、一方の機器１に対して第１コネクタ３を固定すると共に、第１コネクタ３と第２コネクタ４を挿入接続するとき、これらの接続に要する挿入力より大きな挿入荷重を受けたとき第１コネクタ３の固定を解除する係止機構２８を設けたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動が異なる２つの機器を雌雄コネクタを介して接続すべく、一方の機器に、雌雄いずれかのコネクタからなる第１コネクタを振動吸収部材を介して設けると共に、他方の機器に上記第１コネクタとは雌雄が異なる第２コネクタを設けるコネクタ構造において、上記一方の機器と第１コネクタとの間に、上記一方の機器に対して第１コネクタを固定すると共に、第１コネクタと第２コネクタを挿入接続するとき、これらの接続に要する挿入力より大きな挿入荷重を受けたとき上記第１コネクタの固定を解除する係止機構を設けたことを特徴とするコネクタ構造。
【請求項２】
上記係止機構は、上記第１コネクタを上記第２コネクタ側に突出する姿勢で固定するように形成された請求項１記載のコネクタ構造。
【請求項３】
上記係止機構は、上記一方の機器に設けられる第１抑え部材と、上記第１コネクタに設けられ上記第１抑え部材に離脱可能に係止される第２抑え部材とからなる請求項１又は２記載のコネクタ構造。
【請求項４】
上記係止機構は、上記一方の機器と上記第１コネクタとの間に跨って設けられ第１コネクタが所定の挿入荷重を受けたとき破断するように形成された係止部材からなる請求項１又は２記載のコネクタ構造。
【請求項５】
上記係止部材には、破断用の溝が形成された請求項４記載のコネクタ構造。
【請求項６】
上記機器は、電力変換装置又は電動機である請求項１〜５のいずれに記載のコネクタ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器同士を接続するコネクタ構造に関し、特に自動車等で用いられる電力変換装置と電動機の接続のような振動が生じる環境下で用いられるコネクタ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９に示すように、互いに振動状態が異なる２つの機器１、２間に用いられるコネクタ構造としては、一方の機器（第１機器）１の筐体６に雌コネクタからなる第１コネクタ３を振動吸収部材５を介して設けると共に、他方の機器（第２機器）２の筐体８に雄コネクタからなる第２コネクタ４を設けるものが知られている。このコネクタ構造によれば、第１機器１と第２機器２が異なる振動をしても第１機器１の振動は振動吸収部材５によって吸収することができ、第１コネクタ３と第２コネクタ４を第２機器２と一緒に振動させることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１２８５３号公報
【特許文献２】特開平５−２１９６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、第１コネクタ３は、第１機器１の筐体６に振動吸収部材５を介して揺動可能に取り付けられるものであるため、図１０（ａ）に示すように、第１コネクタ３に第２コネクタ４を挿入する際に、第１機器１に第１コネクタ３を治具６０で固定する必要がある。具体的には、まず、第１機器１と第１コネクタ３との間に治具６０を取り付けて第１コネクタ３を固定し、次に、図１０（ｂ）に示すように、治具６０を取り付けたまま、第１コネクタ３に第２コネクタ４を挿入し、その後、図１０（ｃ）に示すように、治具６０を取り外す必要があった。このため、治具６０の取り付け、取り外しの手間が必要となるという課題があった。また、第１コネクタ３は、治具６０の取り付けを考慮した構造、具体的には治具６０を嵌合させるための溝６１等を備える必要があるという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、治具を用いずとも雌雄コネクタを挿入・接続できるコネクタ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、振動が異なる２つの機器を雌雄コネクタを介して接続すべく、一方の機器に、雌雄いずれかのコネクタからなる第１コネクタを振動吸収部材を介して設けると共に、他方の機器に上記第１コネクタとは雌雄が異なる第２コネクタを設けるコネクタ構造において、上記一方の機器と第１コネクタとの間に、上記一方の機器に対して第１コネクタを固定すると共に、第１コネクタと第２コネクタを挿入接続するとき、これらの接続に要する挿入力より大きな挿入荷重を受けたとき上記第１コネクタの固定を解除する係止機構を設けたものである。
【０００７】
上記係止機構は、上記第１コネクタを上記第２コネクタ側に突出する姿勢で固定するように形成されるとよい。
【０００８】
上記係止機構は、上記一方の機器に設けられる第１抑え部材と、上記第１コネクタに設けられ上記第１抑え部材に離脱可能に係止される第２抑え部材とからなるとよい。
【０００９】
また、上記係止機構は、上記一方の機器と上記第１コネクタとの間に跨って設けられ第１コネクタが所定の挿入荷重を受けたとき破断するように形成された係止部材からなるものであってもよい。
【００１０】
上記係止部材には、破断用の溝が形成されるとよい。
【００１１】
また、上記機器は、電力変換装置又は電動機であるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、治具を用いずとも雌雄コネクタを挿入・接続できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１４】
図１に示すように、振動が異なる第１機器１と第２機器２は、雌雄コネクタ３、４を介して電気的に接続されるようになっている。第１機器１は、自動車等で用いられる電力変換装置からなり、第２機器２は電動機からなる。雌雄コネクタ３、４は、第１機器１に振動吸収部材５を介して設けられ雌コネクタからなる第１コネクタ３と、第２機器２に設けられ雄コネクタからなる第２コネクタ４とからなる。また、第１機器１の筐体６には、第１コネクタ３を全方向に揺動可能に収容するための収容孔７が形成されており、第２機器２の筐体８には、内方に延びて形成され後述する第２コネクタ４を収容する収容筒９が形成されている。
【００１５】
第１コネクタ３は、一端に後述する雄端子１０を挿入するための挿入穴１１を有する略有底筒体状の雌端子１２と、雌端子１２の外周に固定され絶縁性の樹脂からなる端子筐体１３とを備えて構成されており、一端側を第１機器１の筐体６から外方に突出されている。雌端子１２は、金属等の導電材からなり、挿入穴１１内に雄端子１０と係合されるリング状の雌側係止部１４を設けられると共に、雄端子１０と電気的に接続される接点たる接触部材１５を設けられている。挿入穴１１の底面１６中央には、凹部１７が形成されており、凹部１７内に後述する雄端子１０の第１摺動部材１８を収容するようになっている。雌端子１２の他端には、第１機器１内の配線と電気的に接続される接続部１９が形成されている。また、雌端子１２と端子筐体１３との間にはＯリング２０が設けられており、雌端子１２と端子筐体１３の間を止水すると共に、雌端子１２と端子筐体１３との間を弾発的に埋めて雌端子１２と端子筐体１３を一体にするようになっている。端子筐体１３は、雌端子１２の外周を覆う筒状に形成されており、第１機器１の筐体６に振動吸収部材５を介して前後左右に移動可能に取り付けられている。
【００１６】
振動吸収部材５は、ゴム等の軟質の樹脂からなり、第１機器１の振動を吸収して端子筐体１３に伝えないようになっている。具体的には、振動吸収部材５は、リング板状に形成され第１機器１の筐体６と端子筐体１３との間で振動を吸収するリング板部２１と、リング板部２１の内周端に軸方向に延びて形成され端子筐体１３に固定される内周側固定部２２と、リング板部２１の外周端に軸方向に延びて形成され第１機器１の筐体６に固定される外周側固定部２３とを備えて構成されている。
【００１７】
第２コネクタ４は、略円柱形状に形成された雄端子１０と、雄端子１０の外周にＯリング３３を介して設けられた絶縁部材２４とを備えて構成されており、第２機器２の収容筒９内に設けられている。雄端子１０の一端には、先細に形成された第１摺動部材１８が設けられており、第１摺動部材１８が雌端子１２の凹部１７内に入ることで雄端子１０の先端側を雌端子１２の中心に位置合わせするようになっている。また、雄端子１０の他端側の外周には、リング状の第２摺動部材２５が設けられており、雌端子１２に雄端子１０を挿入するとき、雌端子１２の挿入穴１１に摺接して雄端子１０をガイドすると共に雄端子１０の他端側を雌端子１２の中心に位置合わせするようになっている。雄端子１０の一端側の外周には、雌側係止部１４に係止される溝状の雄側係止部２６が形成されている。絶縁部材２４は略リング状に形成されており、雄端子１０の他端側の外周面にＯリング２３を介して内周面を固定されると共に、収容筒９の奥部内周面にＯリング２７を介して外周面を固定されている。雄端子１０の他端は、第２機器２内に延出されており、第２機器２の配線と電気的に接続されている。
【００１８】
また、第１機器１と第１コネクタ３との間には、第１機器１に対して第１コネクタ３を離脱可能に固定する係止機構２８が設けられている。係止機構２８は、第１コネクタ３と第２コネクタ４を接続するとき一時的に第１機器１の筐体６に第１コネクタ３を固定するためのものであり、第１機器１に対して第１コネクタ３を固定すると共に、第１コネクタ３と第２コネクタ４を挿入接続するとき、これらの接続に要する挿入力より大きな挿入荷重を受けたとき第１コネクタ３の固定を解除するようになっている。
【００１９】
図１及び図２に示すように、係止機構２８は、第１機器１に設けられる第１抑え部材２９と、第１コネクタ３に設けられ第１抑え部材２９に離脱可能に係止される第２抑え部材３０とからなる。
【００２０】
第１抑え部材２９は、略リング状に形成されており、第１機器１の収容孔７内に振動吸収部材５の第１機器１内側に位置して設けられている。第１抑え部材２９の外周端には、第１機器１の筐体６に係止される第１爪３１が径方向外方に突出して設けられており、第１機器１内方に押されても第１機器１から外れないようになっている。具体的には、第１爪３１は、径方向外方に突出すると共に、その突出長さが第１機器１の外側から内側へ向かうにつれて長くなるくさび形に形成されており、収容孔７の内周面に形成された窪み３２に引っ掛かるようになっている。第１抑え部材２９の内周側は、収容孔７内に突出されており、その内周縁には、後述する第２抑え部材３０の係止爪３４を係止するための係止溝３５が周方向に延びて形成されている。係止溝３５は断面Ｖ字状に形成されており、係止爪３４が第１機器１側に所定の力で押されたとき離脱を許容するように設定されている。
【００２１】
第２抑え部材３０は、略リング状に形成されており、第１コネクタ３の他端側に振動吸収部材５の第１機器１内側に位置して設けられている。第２抑え部材３０の内周端には、第１コネクタ３に係止される第２爪３７が径方向内方に突出して設けられており、第１コネクタ３に形成された窪み３８に引っ掛かって第１コネクタ３から外れないようになっている。また特に、第２抑え部材３０は第１コネクタ３に形成された縮径部３９に設けられており、第１コネクタ３の他端側に向いた段状の端面４０に当接されている。これにより、第１コネクタ３に第１機器１の内方へ向かう力が作用したとき、その力を端面４０を介して第２抑え部材３０に伝えるようになっている。第２抑え部材３０の外周側は、第１コネクタ３から径方向外方に延出されており、その外周端には、第１抑え部材２９の係止溝３５に嵌合して係止される係止爪３４が設けられている。係止爪３４の第１機器１外側の端面には、第２抑え部材３０が第１機器１の内側に所定の力で押されたとき、係止溝３５から外れるようにするための離脱用傾斜面４２が形成されている。
【００２２】
また、係止機構２８は、第１抑え部材２９の係止溝３５に第２抑え部材３０の係止爪３４を嵌合して係止したとき、第１抑え部材２９と第２抑え部材３０とを離脱させたときよりも第１コネクタ３を第２コネクタ４側に突出させるように形成されている。すなわち、係止機構２８で第１機器１の筐体６に第１コネクタ３を固定したとき、第１コネクタ３と第２コネクタ４を接続したときの第１コネクタ３と第１機器１の位置関係よりも第１コネクタ３が第１機器１の筐体６に対して外方に突き出す形で係止されるようになっており、第２抑え部材３０が第１機器１の内方に移動して第１抑え部材２９から離脱されるとき、振動吸収部材５に無理な力が作用しないようになっている。
【００２３】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２４】
第１機器１と第２機器２を電気的に接続する場合、図３（ａ）に示すように、第１コネクタ３の雌端子１２内に第２コネクタ４の雄端子１０を挿入する。このとき、第１機器１の筐体６から突出される雌端子１２と端子筐体１３は、第２機器２の収容筒９と雄端子１０との間に形成される円筒状の空間に挿入され、雌雄端子１０、１２の挿入動作を阻害することはない。
【００２５】
また、第１コネクタ３に第２コネクタ４を完全に挿入するために必要な力（挿入力）は２０Ｎであり、雌側係止部１４に係止された雄側係止部２６が軸方向の移動を規制される力は３０Ｎである。これに対し、係止機構２８の第２抑え部材３０は、第１機器１の内方に２５Ｎの力を受けることで第１抑え部材２９から外れるように構成されており、挿入力（２０Ｎ）よりも係止機構２８の係止荷重（２５Ｎ）が大きいため、第２抑え部材３０が第１抑え部材２９から離脱されるよりも先に、第１コネクタ３に第２コネクタ４が完全に挿入され、雌雄端子１０、１２が雌側係止部１４及び雄側係止部２６により軸方向の移動を規制される。ここでさらに第２コネクタ４を第１コネクタ３に押し込むと、雌側係止部１４と雄側係止部２６による雌雄端子１０、１２の係止荷重（３０Ｎ）よりも第１抑え部材２９と第２抑え部材３０による係止機構２８の係止荷重（２５Ｎ）の方が小さいため、図３（ｂ）及び図４に示すように、係止機構２８が外れる。こうすることにより、第１機器１と第１コネクタ３は振動吸収部材５のみを介して接続された状態となり、第１コネクタ３は第１機器１に対して上下左右方向に振動可能となる。また、第１コネクタ３は第１機器１の筐体６に対して外方に突き出す形で係止されているため、係止機構２８が外れたとき振動吸収部材５は内周側を筐体６の外方に引かれた状態から通常の形状に戻ることとなり、たとえ係止機構２８が勢いよく外れたとしても振動吸収部材５に無理な力が作用することはない。
【００２６】
このように、第１機器１と第１コネクタ３との間に、第１機器１に対して第１コネクタ３を固定すると共に、第１コネクタ３と第２コネクタ４を挿入接続するとき、これらの接続に要する挿入力（２０Ｎ）より大きな挿入荷重（２５Ｎ）を受けたとき第１コネクタ３の固定を解除する係止機構２８を設けるものとしたため、治具（図１０（ａ）参照）を用いずとも雌雄コネクタ３、４を容易に挿入・接続できる。
【００２７】
また、係止機構２８は、第１コネクタ３を第２コネクタ４側に突出する姿勢で固定するものとしたため、係止機構２８が外れるとき振動吸収部材５に無理な力が作用するの防ぐことができ、雌雄コネクタ３、４の接続作業を容易かつ確実に行うことができる。
【００２８】
係止機構２８は、第１機器１に設けられる第１抑え部材２９と、第１コネクタ３に設けられ第１抑え部材２９に離脱可能に係止される第２抑え部材３０とからなるものとしたため、係止機構２８を簡易で安価な構造にできる。
【００２９】
なお、第１コネクタ３が雌コネクタからなり、第２コネクタ４が雄コネクタからなる場合について説明したが、第１コネクタ３と第２コネクタ４の雌雄は逆であってもよい。
【００３０】
また、第１機器１は、電力変換装置からなり、第２機器２は電動機からなる場合について説明したが、逆に第１機器１が電動機からなり、第２機器２が電力変換装置であってもよく、第１機器１と第２機器２は振動が異なる他の２つの機器からなるものであってもよい。
【００３１】
次に上述の係止機構２８に変更を加えた他の実施の形態について述べる。
【００３２】
上述と同様の構成については説明を省き同符号を付す。
【００３３】
図５及び図６に示すように、係止機構５０は、第１機器１と第１コネクタ３との間に跨って設けられ第１コネクタ３が所定の挿入荷重を受けたとき破断するように形成された係止部材５１からなる。係止部材５１は、第１機器１に固定される第１固定部５２と、第１コネクタ３に固定される第２固定部５３と、これら第１固定部５２と第２固定部５３の間に形成され第２コネクタ４が第１コネクタ３側に所定の力、具体的には２５Ｎで押されたとき破断する破断可能部５４とを備えて構成されている。第１固定部５２と第２固定部５３はそれぞれ同心円形のリング状に形成されている。また、第１固定部５２は、上述の第１抑え部材２９と同様に第１爪３１を有し、第１爪３１が収容孔７の窪み３２に引っ掛かることで第１機器１に固定されるようになっている。第２固定部５３は、第２爪３７を有し、第２爪３７が第１コネクタ３の窪み３８に引っ掛かることで第１コネクタ３に固定されるようになっている。破断可能部５４は、リング板状に形成されている。破断可能部５４の両端面には、破断用の溝５５、５５が軸方向に対向して形成されており、これら溝５５、５５間で破断されるように構成されている。
【００３４】
つぎに本実施の形態の作用を述べる。
【００３５】
第１機器１と第２機器２を電気的に接続する場合、図７（ａ）に示すように、第１コネクタ３の雌端子１２内に第２コネクタ４の雄端子１０を挿入する。このとき、コネクタ同士の挿入力（２０Ｎ）よりも係止部材５１が破断される破断荷重（２５Ｎ）の方が大きいため、係止部材５１が破断されるよりも先に、第１コネクタ３に第２コネクタ４が完全に挿入され、雌雄端子１０、１２が雌側係止部１４及び雄側係止部２６により軸方向の移動を規制される。ここでさらに第２コネクタ４を第１コネクタ３に押し込むと、雌側係止部１４と雄側係止部２６による雌雄端子１０、１２の係止荷重（３０Ｎ）よりも係止部材５１の破断荷重（２５Ｎ）の方が小さいため、図７（ｂ）及び図８に示すように、係止機構５０の破断可能部５４が破断される。こうすることにより、第１機器１と第１コネクタ３は振動吸収部材５のみを介して接続された状態となり、第１コネクタ３は第１機器１に対して上下左右方向に振動可能となる。また、第１コネクタ３は第１機器１の筐体６に対して外方に突き出す形で係止されているため、係止部材５１が破断したとき振動吸収部材５に無理な力が作用することはない。
【００３６】
このように、係止機構５０を、第１機器１と第１コネクタ３との間に跨って設けられ第１コネクタ３が所定の挿入荷重を受けたとき破断するように形成された係止部材５１からなるものとしても、治具（図１０（ａ）参照）を用いずに雌雄コネクタ３、４を容易に挿入・接続できる。
【００３７】
また、係止部材５１には、破断用の溝５５が形成されるものとしたため、係止部材５１の破断位置と破断荷重を一定にでき、安定して雌雄コネクタ３、４を挿入・接続できる
なお、破断可能部５４は、リング板状に形成するものとしたが、径方向に延びる複数の棒状としてもよい。また、溝５５は軸方向に対向して形成するものとしたが、いずれか一方のみとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の好適実施の形態を示すコネクタの側断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】コネクタの挿入・接続方法を示す図であり、（ａ）は第１コネクタに第２コネクタを挿入した状態を示し、（ｂ）は第２コネクタをさらに押し込んで第１コネクタの固定を解除した状態を示す。
【図４】図３（ｂ）の要部拡大図である。
【図５】他の実施の形態を示すコネクタの側断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】コネクタの挿入・接続方法を示す図であり、（ａ）は第１コネクタに第２コネクタを挿入した状態を示し、（ｂ）は第２コネクタをさらに押し込んで第１コネクタの固定を解除した状態を示す。
【図８】図７（ｂ）の要部拡大図である。
【図９】従来のコネクタの側断面図である。
【図１０】従来のコネクタの挿入・接続方法を示す図であり、（ａ）は第１コネクタを治具で固定した状態を示し、（ｂ）は第１コネクタに第２コネクタを挿入した状態を示し、（ｃ）は治具を取り外した状態を示す。
【符号の説明】
【００３９】
１  第１機器
２  第２機器
３  第１コネクタ
４  第２コネクタ
５  振動吸収部材
２８  係止機構
２９  第１抑え部材
３０  第２抑え部材
５０  係止機構
５１  係止部材
５５  溝
【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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