(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器側端子を包囲するケースに前記機器側端子に対応する取付孔を形成してなる機器に対して取り付けられるものであって、
一端が電線の端末に固着される電線接続部とされ、他端が前記機器用端子との接続部とされた複数の電線側端子と、
前記電線側端子に対して前記電線接続部を包囲するように樹脂モールドにより成形され、前記取付孔への取り付けを可能とされたハウジングと、
前記ハウジングに対して径方向に張り出す取付部を有し、この取付部を前記ケースへ固着することによって前記ハウジングを前記取付孔に固定可能とされた板状のブラケットとを備えたものにおいて、
前記ブラケットには一対の係止アームが並んで突設され、両係止アームの間に前記ハウジングを径方向に沿って差し入れ可能とされ、
前記ハウジングは、その外周に、組み付け状態において前記係止アームと互いに係止する一対の係止突起と、前記ブラケットの一対の係止アーム間に設けられた受入凹部に受け入れられる一対の回り止め突起とが、前記ハウジングの径方向について対称に設けられ、かつ同方向について前記電線側端子の接続部を中心として概ね対称形状をなすことを特徴とする機器用コネクタ。
【請求項２】
前記ハウジングの外周には、前記取付孔の内周に対して弾性的に密着可能な環状のシールリングが設けられ、かつ前記ブラケットと前記ハウジングとの間には互いに微動可能なクリアランスが設定されていることを特徴とする請求項１に記載の機器用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器用コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気自動車においてインバータ等の装置に電線を接続するために使用される機器用コネクタとして、例えば特開２０００−３５７５６３公報に記載されたものがある。このものは、シールド電線の端末に接続される電線側端子と、その周囲を覆う樹脂製のハウジングと、電線のシールド層に接続されかつハウジングから径方向に張り出した導電性のブラケットとから構成されており、電線側端子及びブラケットとハウジングとは樹脂モールドにより一体に成形されている。
インバータ装置は、導電性のシールドケース内に複数の機器側端子を備えており、シールドケースには各機器側端子に対応して複数の取付孔が形成されている。前記のコネクタは、各機器側端子に接続される複数のシールド電線の端末にそれぞれ設けられ、ハウジングを取付孔に嵌め込んでブラケットをシールドケースにボルト止めすることでハウジングが固定され、さらに電線側端子を機器側端子とボルト止めすることで両端子を導通接続する。なお、各コネクタ間においては、電線側端子と機器側端子との誤接続を防止するために、ブラケットの有するシールドケースに対する取付部の位置がハウジングの周方向について互いに異なるように設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のコネクタのようにハウジングとブラケットとを樹脂モールドにより一体成形するものでは、ハウジングに対するブラケットの位置や形状が異なるものごとに成形用の金型も異なった形状のものが必要となり、電気自動車においては、端子の極数が最低３極であることから金型は少なくとも３種類必要となる。そのため、金型コストが高くつくという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、コストの低減を図ることの可能なコネクタを提供するところにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための請求項１の発明に係る機器用コネクタは、機器側端子を包囲するケースに前記機器側端子に対応する取付孔を形成してなる機器に対して取り付けられるものであって、一端が電線の端末に固着される電線接続部とされ、他端が前記機器用端子との接続部とされた複数の電線側端子と、前記電線側端子に対して前記電線接続部を包囲するように樹脂モールドにより成形され、前記取付孔への取り付けを可能とされたハウジングと、前記ハウジングに対して径方向に張り出す取付部を有し、この取付部を前記ケースへ固着することによって前記ハウジングを前記取付孔に固定可能とされた板状のブラケットとを備えたものにおいて、前記ブラケットには一対の係止アームが並んで突設され、両係止アームの間に前記ハウジングを径方向に沿って差し入れ可能とされるとともに、前記ブラケットには一対の係止アームが並んで突設され、両係止アームの間に前記ハウジングを径方向に沿って差し入れ可能とされ、前記ハウジングは、その外周に、組み付け状態において前記係止アームと互いに係止する一対の係止突起と、前記ブラケットの一対の係止アーム間に設けられた受入凹部に受け入れられる一対の回り止め突起とが、前記ハウジングの径方向について対称に設けられ、かつ同方向について前記電線側端子の接続部を中心として概ね対称形状をなすところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ハウジングの外周には、前記取付孔の内周に対して弾性的に密着可能な環状のシールリングが設けられ、かつ前記ブラケットと前記ハウジングとの間には互いに微動可能なクリアランスが設定されているところに特徴を有する。
【０００６】
【発明の作用および効果】
請求項１の発明によれば、ブラケットに設けた一対の係止アームの間にハウジングを差し入れ、係止アームをハウジングの外周に係止させることで、ブラケットとハウジングとを簡易に組み付けることができる。ハウジングの成形後にブラケットを組み付けるため、ブラケットの形状によって異なる成形金型を用いる必要がなくなり、コストを削減できる。
【０００７】
また、従来のようにブラケットがハウジングに一体成形されたものでは、ハウジングの取り付け位置に誤差があってハウジングが取付孔の中心からずれていた場合には、ハウジングの外周に装着したシールリングが取付孔の内周に密着せず、シール性が低下するおそれがある。これに対し請求項２の発明によれば、ハウジングに対しブラケットが別体で取り付けられ、かつブラケットとの間にクリアランスが設けられていることから、ブラケットをシールドケースに固定した際に、ハウジングがシールリングの弾性力によって取付孔の中心寄りの位置に矯正される。従って、シールリングが取付孔の全周にわたって良く密着するため、シール性を確保することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
次に本発明の第１実施形態について図１から図７を参照して説明する。
本実施形態の機器用コネクタ２０は、図７に示すように、電気自動車のインバータ装置１０（本発明の「機器」に相当）に取り付けられるものである。インバータ装置１０は、導電性のシールドケース１１内にインバータ本体１２を収容したものであり、シールドケース１１の側壁には円形をなす３つの取付孔１３が左右（水平）に並んで貫通して形成されているとともに、各取付孔１３に対応してボルト１４を螺合可能な雌ねじ孔１５が形成されている。シールドケース１１の内部には、インバータ本体１２に固定された３つの機器側端子１６が、その接続孔１６Ａの形成されている端部を各取付孔１３に向けた状態で待ち受けている。機器側端子１６は、導電性の金属板材によって形成され、その板面を水平に向けて、接続孔１６Ａを上下に貫通させる形態となっている。
【０００９】
シールドケース１１の側壁には、各取付孔１３にそれぞれ機器用コネクタ２０が取り付けられ、３つの取付孔１３を取り囲むようにシールドシェル５０が取り付けられている。各機器用コネクタ２０は、図１から図３に示すように、それぞれ、電線２１の端末に接続される電線側端子２２と、電線側端子２２の周囲にモールド成形される合成樹脂製のハウジング３０と、ハウジング３０の外周に嵌着されるシールリング３２と、同じくハウジング３０の外周に組み付けられるブラケット４０Ａ，４０Ｂとを備えて構成されている。なお、これらの部材のうちブラケット４０Ａ，４０Ｂは、形状の異なるものが２種類（計３枚）用いられ、その他の部材は各機器用コネクタ２０とも共通である。
【００１０】
電線側端子２２は、導電性の金属板材を所定形状に切断した後に折り曲げて形成されている。電線側端子２２は、前後方向に細長く、その前端には長円形の接続孔２３Ａを有する平板状の接続部２３が設けられている。電線側端子２２の後端には、バレル状の電線接続部２４が設けられ、ここには車輪のモータ（図示せず）から延出された電線２１の端末が接続されている。電線２１は、複数の金属線を撚り合わせてなる芯線部分２１Ａを樹脂製の被覆部分２１Ｂで覆ったもので、その端末においては、被覆部分２１Ｂから剥き出された芯線部分２１Ａが電線接続部２４にかしめ付けられている。
【００１１】
ハウジング３０は、電線接続部２４を包囲するように前後方向に細長く形成されている。ハウジング３０の略前半部分は全体として水平方向に扁平な形状をなすとともにやや先細り形状をなし、その前端面からは電線側端子２２の接続部２３が板面を水平に向けた状態で突出している。ハウジング３０の略後半部分は、全体として円柱状をなし、その最大外径は取付孔１３の内径よりもやや小さくされ、その後端面からは電線２１が導出されている。また、ハウジング３０は、電線側端子２２の接続部２３を中心として上下方向に概ね対称形状となっている。
【００１２】
ハウジング３０の後半部分の外周には環状のシール溝３１が凹設され、ここには弾力性を有するゴム材よりなる環状のシールリング３２が嵌着されている。シールリング３２の外周部分はハウジング３０より径方向の外側へ突出した状態となっている。また、ハウジング３０の後半部分の外周には、シール溝３１よりも後端寄りの位置に環状の取付溝３３が凹設されている。この取付溝３３の内側においては、図４にも示すように、ハウジング３０の左右両側部に幅広で背の低い係止突起３４（本発明の「係止手段」に相当）が一対設けられ、さらにハウジング３０の上下部に係止突起３４より幅狭で背の高い回り止め突起３５が一対設けられて、全体として上下に対称構造となっている。
【００１３】
ブラケット４０Ａ，４０Ｂは、図１，図４及び図６等に示すように、金属板材によって平板状に形成され、その厚さ寸法はハウジング３０の取付溝３３の溝幅寸法よりも僅かに小さくされている。各ブラケット４０Ａ，４０Ｂには、下方に向けて一対の係止アーム４１が並んで突設され、両係止アーム４１の間には開口部４２Ａを有するＵ字溝４２が形成されている。Ｕ字溝４２内にはハウジング３０の取付溝３３部分を開口部４２Ａを通して差し入れ可能とされている。両係止アーム４１の先端には、それぞれ抜止突部４１Ａ（本発明の「係止手段」に相当）が開口部４２Ａの内側に突出して形成され、Ｕ字溝４２内にハウジング３０の取付溝３３部分を差し入れたときには、両抜止突部４１Ａが係止突起３４に係止することでブラケット４０Ａ，４０Ｂとハウジング３０とが組み付け状態となる。また、両係止アーム４１の先端部には治具挿入孔４１Ｂが貫通して形成され、両治具挿入孔４１Ｂに治具（図示しない）を挿入して両係止アーム４１を互いに開き変形あるいは閉じ変形できるようにされている。また、Ｕ字溝４２の内周には、開口部４２Ａと反対の奥側に回り止め突起３５を受け入れる受入凹部４３が形成されている。
【００１４】
２種類のブラケット４０Ａ，４０Ｂは、ハウジング３０に組み付けた状態においてハウジング３０の径方向に張り出す取付部４４を備えており、その先細り状になった端部に円形のボルト孔４４Ａが形成されている。図６に示すように、一方のブラケット４０Ａにおいては、組み付け状態のハウジング３０に対して真上方向に取付部４４が延び、ボルト孔４４Ａの位置は左右方向についてハウジング３０の中心と一致している。また、他方の２枚のブラケット４０Ｂにおいては、取付部４４がハウジング３０に対して斜め上方向に延び、ボルト孔４４Ａの位置はハウジング３０の中心から左右方向に傾いた位置に配されている。なお、これらの２枚のブラケット４０Ｂは、ハウジング３０に対して表裏を互いに反転した向きで組み付けられている。従って、各機器用コネクタ２０間においては、ブラケット４０Ａ，４０Ｂの取付部４４（ボルト孔４４Ａ）の位置がハウジング３０の周方向について互いに異なっている。これらの３つの機器用コネクタ２０は、図６に示したような位置関係で横並びにシールドケース１１に取り付けられ、シールドケース１１には前記したように各ハウジング３０の取り付けられる取付孔１３と、各取付孔１３に付随してブラケット４０Ａ，４０Ｂのボルト孔４４Ａに整合する位置に雌ねじ孔１５が形成されている。
【００１５】
シールドシェル５０は、図７に示すように、３本の電線２１を一括して包囲する筒状のシールド部材５１の端末部に接続されたものであって、全体として筒状をなしている。シールドシェル５０の後端部外周には、シールド部材５１の端末部が外嵌され、さらにそのシールド部材５１にはかしめリング５２が外嵌され、そのかしめリング５２をシールドシェル５０の外周にかしめ付けることにより、シールドシェル５０とシールド部材５１とが固着されている。また、シールドシェル５０には、その前端側の開口縁から上下に突出する固定部５３が形成され、この固定部５３は、その固定部５３に貫通させたボルト５４をシールドケース１１の外面に形成した雌ねじ孔（図示せず）に螺合することにより、シールドケース１１に対して導通可能に固定される。
【００１６】
上記の機器用コネクタ２０を製造するには、まず電線２１の被覆部分より剥き出した芯線部分２１Ａを電線側端子２２の電線接続部２４にかしめ接続する。そして、その電線側端子２２を金型（図示せず）にセットし、金型内に溶融樹脂を注入して電線接続部２４を包囲するようにハウジング３０を成形する。樹脂が固化した後、金型よりハウジング３０を取り出し、ハウジング３０の前端から外周にシールリング３２を嵌め付けてシール溝３１へ装着する。
【００１７】
次に、上記のようにして形成された複数のハウジング３０に対し、そのインバータ装置１０への取り付け位置によって対応するブラケット４０Ａ，４０Ｂを組み付ける。ハウジング３０にブラケット４０Ａ，４０Ｂを組み付けるには、図４に示すように、治具（図示せず）を用いて両係止アーム４１を互いに離間方向へ変形させ、ハウジング３０の取付溝３３部分を開口部４２Ａを通してＵ字溝４２へ差し入れる。このとき、上側の回り止め突起３５を受入凹部４３に嵌め込むようにする。そして、図５に示すように、両係止アーム４１を治具により閉じ方向にかしめて、抜止突部４１Ａを係止突起３４に係止させる。このとき、ハウジング３０とブラケット４０Ａ，４０Ｂとの間に適度にクリアランスＣを持たせる。このようにして、ブラケット４０Ａ，４０Ｂとハウジング３０とが互いに回り止めされ、かつ互いに径方向に微動可能な状態で組み付けられ、機器用コネクタ２０が完成する。
【００１８】
続いて、各ハウジング３０を対応する取付孔１３へ嵌め入れるとともに、ブラケット４０Ａ，４０Ｂの取付部４４をシールドケース１１の外面に宛い、ボルト孔４４Ａをシールドケース１１の雌ねじ孔１５に整合させる。この状態では、シールリング３２がハウジング３０の外周と取付孔１３の内周とに密着し、電線側端子２２が機器側端子１６の上面に重なる。かかる状態から、ブラケット４０Ａ，４０Ｂのボルト孔４４Ａに貫通させたボルト１４をシールドケース１１の雌ねじ孔１５に螺合して締め付けると、ハウジング３０がブラケット４０Ａ，４０Ｂを介してシールドケース１１に固定される。このとき、ハウジング３０の位置が取付孔１３の中心から径方向にずれていた場合には、シールリング３２の弾性力によって取付孔１３の中心寄りの位置に矯正される。さらに、上下に重なり合う端子２２，１６同士は、その接続孔２３Ａ、１６Ａに貫通させたボルト４６にナット４７を螺合して締め付けることにより、両端子２２，１６を導通可能に接続する。
上記のようにして３つのハウジング３０を全てシールドケース１１に取り付けた後、シールドシェル５０をシールドケース１１に取り付ける。以上により、インバータ装置１０に対する各機器用コネクタ２０の取り付けが完了する。
【００１９】
以上のように、本実施形態の機器用コネクタ２０によれば、ブラケット４０Ａ，４０Ｂに設けた一対の係止アーム４１の間にハウジング３０を差し入れ、係止アーム４１をハウジング３０の外周の係止突起３４に係止させることで、ブラケット４０Ａ，４０Ｂとハウジング３０とを簡易に組み付けることができる。ハウジング３０の成形後にブラケット４０Ａ，４０Ｂを組み付けるため、ブラケット４０Ａ，４０Ｂの形状によって異なる成形金型を用いる必要がなくなり、コストを削減できる。
【００２０】
また、従来のようにブラケットがハウジングに一体成形されたものでは、ハウジングの取り付け位置に誤差があってハウジングが取付孔の中心からずれていた場合には、ハウジングの外周に装着したシールリングが取付孔の内周に密着せず、シール性が低下するおそれがある。これに対し本実施形態では、ハウジング３０に対しブラケット４０Ａ，４０Ｂが別体で取り付けられ、かつブラケット４０Ａ，４０Ｂとの間にクリアランスＣが設けられていることから、ブラケット４０Ａ，４０Ｂをシールドケース１１に固定した際に、ハウジング３０がシールリング３２の弾性力によって取付孔１３の中心寄りの位置に矯正される。従って、シールリング３２が取付孔１３の全周にわたって良く密着するため、シール性を確保することができる。
【００２１】
また、ハウジング３０の取付溝３３には、ブラケット４０Ａ，４０Ｂを上下方向のいずれの向きにも組み付けることができるため、作業性が良い。さらに、ブラケット４０Ｂは、表裏を反転させた２つの姿勢でハウジング３０に組み付けることができ、かつ両姿勢で取付部４４のボルト孔４４Ａの位置が異なるため、ブラケットの種類数を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。
【００２２】
＜他の実施形態＞
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）  上記実施形態では、ブラケットのハウジングに対する周方向の取り付け角度が２種類（上方向と下方向）設定されているが、本発明によれば、ハウジングの外周に設ける係止突起の数を増やすなどして、取り付け角度の種類をより多く設定しても良い。
（２）  上記実施形態では、１つのブラケットに１つのハウジングを取り付けるものを示したが、本発明によれば、１つのブラケットに複数のハウジングを取り付けるようにしても良い。
（３）  上記実施形態では、接続相手の機器が電気自動車のインバータ装置である場合を説明したが、本発明は、インバータ装置以外の機器が接続相手である場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における３つの機器用コネクタの分解斜視図
【図２】機器用コネクタの側断面図
【図３】ハウジング及び電線側端子の平面図
【図４】ブラケットをハウジングに組み付ける前の状態を示す正断面図
【図５】ブラケットをハウジングに組み付けた状態を示す正断面図
【図６】各機器用コネクタを機器に取り付けた状態を示す背面図
【図７】機器用コネクタを機器に取り付けた状態を示す側断面図
【符号の説明】
１０…インバータ装置（機器）
１１…シールドケース（ケース）
１３…取付孔
１６…機器側端子
２０…機器用コネクタ
２１…電線
２２…電線側端子
２４…電線接続部
３０…ハウジング
３２…シールリング
３４…係止突起（係止手段）
４０Ａ，４０Ｂ…ブラケット
４１…係止アーム
４１Ａ…抜止突部（係止手段）
４４…取付部
【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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