JP2018163810A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】共振を抑制できるコネクタを提供することを目的とする。【解決手段】シールドコネクタ１は、機器に対して固定されるコネクタであって、機器に備えられた相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジングと、コネクタハウジングに保持される内部導電部材および端子付き電線と、機器に固定される固定部１０４を備えてコネクタハウジングに装着される第１シールドシェル１００と、コネクタハウジングに組み付けられる動吸振器９０とを備えている。動吸振器９０は、質量体９１と、質量体９１を揺動可能に支持する２つのコイルばね９４とを備えている。このような構成によれば、シールドコネクタ１に振動が加えられた場合にシールドコネクタ１の共振を抑制できる。【選択図】図８

Description

本明細書によって開示される技術は、コネクタに関する。

機器のケースに固定されるコネクタは、内部に端子が収容されたコネクタハウジングと、このコネクタハウジングを覆うシールドシェルとを備えている。このようなコネクタをケースに固定する手段として、例えば、シールドシェルにボルト挿通孔を有する締結部を設けて、この締結部をシールドケースに対してボルトを用いてねじ付ける手段がある（特許文献１参照）。

特開２０１６−７６４３８号公報

上記のコネクタでは、外部から振動が加えられた場合の共振によって、コネクタの破損や、コネクタに備えられる端子と相手側端子との摺動による摩耗等の不具合が生じることが懸念される。

本明細書によって開示されるコネクタは、機器に対して取り付けられるコネクタであって、機器に備えられた相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングに保持される導電部材と、前記機器に固定される固定部を備えて前記コネクタハウジングに装着されるシールドシェルと、質量体と、前記質量体を揺動可能に支持するばね部材とを備えて前記コネクタハウジングに組み付けられる動吸振器と、を備える。

上記の構成によれば、動吸振器によってコネクタの共振を抑制できる。

上記の構成において、前記シールドシェルが、並んで配置される複数の固定部を備えており、前記動吸振器が、前記複数の固定部を結ぶ線に対して垂直方向に前記質量体が揺動する向きで組み付けられていても構わない。

このような構成によれば、コネクタは、振動が加えられた場合に、複数の固定部を結ぶ線を回動軸として振動することとなる。動吸振器が、この回動軸に対して垂直方向に質量体が揺動する向きで、すなわち、コネクタの振動方向に沿って質量体が揺動する向きで組み付けられていることにより、共振を確実に抑制できる。

上記の構成において、前記動吸振器が、前記固定部から最も離れた位置に配置されていることが好ましい。
より具体的には、前記導電部材が電線を備え、前記コネクタハウジングが、ハウジング本体と、前記ハウジング本体から延びて前記電線を保持する電線保持部とを備え、前記動吸振器が前記電線保持部に組み付けられており、前記シールドシェルが、前記ハウジング本体を挟んで前記電線保持部とは反対側に配置される固定壁を備え、前記固定部が、前記固定壁に配置されていてもよい。

このような構成によれば、機器に対する締結点から最も離れた位置、すなわち、最も振幅が大きくなる位置に動吸振器が配置されることとなるため、コネクタの共振を確実に抑制することができる。

本明細書によって開示されるコネクタによれば、コネクタの共振を抑制できる。

実施形態のシールドコネクタの斜視図 実施形態のシールドコネクタの側面図 図２のＡ−Ａ線断面図 図２のＢ−Ｂ線断面図 図２のＣ−Ｃ線断面図 図２のＤ−Ｄ線断面図 実施形態のシールドコネクタの平面図 図７のＥ−Ｅ線断面図 実施形態のシールドコネクタを機器に組み付けた様子を示す側面図

実施形態を、図１〜図９を参照しつつ説明する。本実施形態のシールドコネクタ１は、ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両に搭載された機器１１０（インバータやモータ）のケース１１１に取り付けられるコネクタである。

シールドコネクタ１は大まかには、合成樹脂製のコネクタハウジング５０と、このコネクタハウジング５０に組み付けられる２つの内部導電部材１０（導電部材に該当）、２つの端子付き電線４０（導電部材に該当）、端子保持部材８０および動吸振器９０と、コネクタハウジング５０に装着される２つのシールドシェル（第１シールドシェル１００、第２シールドシェル１０６）とを備えている。

内部導電部材１０は、図３に示すように、金属製の雌端子１１およびＬ字端子２１と、雌端子１１とＬ字端子２１とを接続する編組線３１とで構成されている。

雌端子１１は、ケース１１１の内部に配置される相手側端子（図示せず）と接続される部材であって、図３に示すように、角筒状の端子本体１２と、端子本体１２の一端から延出された板片状の第１取付部１３とを備えている。

Ｌ字端子２１は、Ｌ字に折り曲げられた金属板材であって、図３に示すように、Ｌ字の一辺がボルト挿通孔２４を有する締結部２２となっており、他辺が第２取付部２３となっている。

編組線３１は、図３に示すように、金属素線が網目状に編みこまれた筒状の部材であって、可撓性および導電性を有している。編組線３１の一端部は、第１取付部１３と重ね合わされ、抵抗溶接によって固着されている。また他端部は、第２取付部２３と重ね合わされ、抵抗溶接によって固着されている。

端子付き電線４０は、図４に示すように、電線４１と、電線４１の一端部に接続された中継端子４２とを備えている。電線４１は、詳細には図示しないが、導電性を有する芯線と、芯線の周りを被覆する絶縁被覆とを備える一般的な構成を有している。電線４１の端末においては、絶縁被覆が剥がされて芯線が露出している。中継端子４２は、金属製であって、ボルト挿通孔４４を有する板状の接続部４３と、接続部４３から連なり、電線４１の端末において露出された芯線に圧着されるバレル部４５とを備えている。なお、図４においては、バレル部４５を簡略化して示している。

コネクタハウジング５０は、ハウジング本体５１と、このハウジング本体５１から連なる嵌合部６１と、同じくハウジング本体５１から連なる電線保持部７１とを備えている。

ハウジング本体５１は、全体としてブロック状の部分であって、図３に示すように、複数の外面のうち一面が、機器１１０に組み付けられる際にケース１１１の方を向く嵌合面５１Ｆとなっている（図９を併せて参照）。ハウジング本体５１は、図３に示すように、内部導電部材１０の一部（編組線３１の一部とＬ字端子２１）を収容する収容空間５２を有している。ハウジング本体５１において嵌合面５１Ｆと平行な他の面には、コネクタハウジング５０に内部導電部材１０と端子付き電線４０とを組み付ける際に作業者が収容空間５２の内部に手を入れて作業するための作業用開口部５３が開口している。

嵌合部６１は、図１および図３に示すように、ハウジング本体５１の嵌合面５１Ｆから垂直に延びる筒状の部分であって、ケース１１１の内部に配置された相手側コネクタ（図示せず）と嵌合可能となっている。嵌合部６１の内部空間は、図３に示すように、端子保持部材８０を収容可能な装着室６２となっており、収容空間５２と連通している。収容空間５２と装着室６２とは、仕切壁５５によって２つの区画に区分されている。各区画の内部には、ナット保持部５６が配置されており、このナット保持部５６には、ナット５７が保持されている。

電線保持部７１は、ハウジング本体５１から、嵌合部６１に対して垂直方向に延びる楕円柱状の部分であって、ハウジング本体５１とは反対側の面が電線導出面７１Ｆとなっている。この電線保持部７１は、図４に示すように、内部に、端子付き電線４０を収容する２つの第１キャビティ７２と、動吸振器９０を収容する吸振室７３とを有している。各第１キャビティ７２は、収容空間５２に連通し、電線導出面７１Ｆに開口している。

吸振室７３は、図４に示すように、２つの第１キャビティ７２に挟まれて位置しており、電線導出面７１Ｆに開口部を有するとともに、この開口部の開口縁からハウジング本体５１に向かって延びる内壁面によって定義される空間である。吸振室７３を定義する内壁面は、図５に示すように、互いに間隔を空けて配置され、嵌合面５１Ｆと平行な２つの保持面７４を有しており、各保持面７４は、保持溝７５を有している。保持溝７５は、電線導出面７１Ｆから奥方へ向かって延び、保持面７４と平行な溝底面７５Ａと、この溝底面７５Ａと保持面７４とを繋ぐ溝側面７５Ｂとで定義される溝である。

端子保持部材８０は、嵌合部６１に組み付けられる部材であって、図１に示すように、筒状の端子収容筒８１が２つ並んで配置され、互いに連結されたような形状を有している。各端子収容筒８１の内部空間は、図３に示すように、雌端子１１を収容する第２キャビティ８２となっている。この端子保持部材８０は、一端部が装着室６２に収容され、残りの部分が外部に突出した状態で嵌合部６１に保持され、嵌合部６１の先端に組み付けられた第１リテーナＲ１により抜け止めされている。

各内部導電部材１０は、図３に示すように、雌端子１１と、この雌端子１１に固着されている編組線３１の一部とが各第２キャビティ８２に収容され、編組線３１の残りの部分とＬ字端子２１とが装着室６２および収容空間５２の内部に収容されている。

各端子付き電線４０は、図４に示すように、電線４１とバレル部４５とが各第１キャビティ７２の内部に収容されている。また、第１キャビティ７２の開口部には第２リテーナＲ２が装着され、これにより、電線４１が抜け止めされている。接続部４３は、収容空間５２の内部に収容されている。

締結部２２と接続部４３とは、図３に示すように、互いのボルト挿通孔２４、４４の位置が合うように重ねられ、接続ボルトＢ１をボルト挿通孔２４、４４に挿通してナット５７にねじ付けることにより固定されている。これにより、内部導電部材１０と端子付き電線４０とが電気的に接続される。

動吸振器９０は、対象物（本実施形態ではシールドコネクタ１全体）の固有振動数周辺での共振現象を抑制する装置であって、図５および図８に示すように、質量体９１と、この質量体９１を揺動可能に支持する２つのコイルばね９４（ばね部材に該当）とを備えている。質量体９１は、丸棒状の軸部９２と、この軸部９２の両端間の中央位置から外側に向かって突出する円板状の鍔部９３とを備えている。２つのコイルばね９４は、鍔部９３の両側に、それぞれ、内部に軸部９２を挿通するようにして取り付けられている。

この動吸振器９０は、図５に示すように、吸振室７３の内部に、軸部９２が２つの保持面７４に対して（すなわち嵌合面５１Ｆに対して）垂直となるような向きで収容されている。２つのコイルばね９４のそれぞれは、一方の端部が鍔部９３に当接し、他方の端部が保持溝７５の内部に収容されて溝底面７５Ａに当接し、鍔部９３と溝底面７５Ａとの間でやや圧縮された状態となっている。質量体９１は、軸部９２の両端がそれぞれ溝底面７５Ａに対して隙間を空けた状態で保持されており、軸方向（軸部９２の延び方向）に沿って揺動可能となっている。吸振室７３の開口部は、図４に示すように、第３リテーナＲ３が嵌め付けられることによって塞がれており、これにより動吸振器９０の抜け止めが図られている。

第１シールドシェル１００は、金属製であって、図１に示すように、コネクタハウジング５０に装着され、ハウジング本体５１における嵌合部６１が配置された面（嵌合面５１Ｆ）と電線保持部７１が配置された面とを除く面を覆うとともに、機器１１０のケース１１１に固定される部材である。

この第１シールドシェル１００は、図３、図４および図８に示すように、ハウジング本体５１の外面のうち、電線保持部７１と反対側の面を覆う板壁状の第１固定壁１０１（固定壁に該当）と、この第１固定壁１０１から連なり、嵌合面５１Ｆと反対側の面を覆う板壁状の第２固定壁１０２と、第１固定壁１０１および第２固定壁１０２から連なり、両者に対して垂直な２つの側壁１０３とを備えている。第１固定壁１０１は、締結ボルトＢ２によってハウジング本体５１に固定されている。また、第２固定壁１０２からは、取付片１０２Ａが延びており、この取付片１０２Ａは、締結ボルトＢ２によって電線保持部７１に固定されている。

第１固定壁１０１において第２固定壁１０２とは反対側の端部は、図９に示すように、第１シールドシェル１００がコネクタハウジング５０に組み付けられた状態では、嵌合面５１Ｆよりも外方（ケース１１１側）に突き出している。この突き出した部分のうち、２つの側壁１０３に隣接する２つの角部は、図１および図７に示すように、固定部１０４となっている。２つの固定部１０４は、嵌合面５１Ｆに沿って並ぶように配置されている。各固定部１０４は、ボルト挿通孔１０５を有している。

第２シールドシェル１０６は、金属製の筒状の部材であって、図１および図４に示すように、電線保持部７１の外周を覆うように装着されている。

機器１１０は、ケース１１１と、ケースの内部に収容される機器本体（図示せず）とを備えている。ケース１１１の外側面は、図９に示すように、シールドコネクタ１が配置されるコネクタ配置面１１２と、このコネクタ配置面１１２と垂直な固定面１１３とを有している。ケース１１１は、コネクタ配置面１１２に開口するとともにその内外を貫通する形態で設けられた装着孔１１４を有している。なお、機器１１０については、ケース１１１の一部のみを図示し、他の部分は図面上省略されている。

シールドコネクタ１がケース１１１に取り付けられた状態では、図９に示すように、嵌合面５１Ｆがコネクタ配置面１１２に突き当たり、嵌合部６１が装着孔１１４の内部に収容され、端子保持部材８０の先端部がケース１１１の内部に臨んでいる。固定部１０４は、固定面１１３に沿って配置されている。取付ボルトＢ３をボルト挿通孔１０５に挿通してケース１１１にねじ付けることにより、シールドコネクタ１がケース１１１に固定されている。

車両の走行時などにおいて、シールドコネクタ１の固有振動数に近い周波数の振動が加えられると、シールドコネクタ１が共振してしまうことが懸念される。この共振を低減させるため、本実施形態では、シールドコネクタ１が動吸振器９０を備えている。この動吸振器９０によって、シールドコネクタ１の固有振動数付近での振動が抑制される。

ここで、動吸振器９０は、質量体９１がシールドコネクタ１の振動方向に沿って揺動する向きに取り付けられている（図５、図８および図９参照）。シールドコネクタ１は、ケース１１１に対する２カ所の締結点、すなわち、２つの固定部１０４（より具体的には、固定部１０４が有するボルト挿通孔１０５の孔縁が描く円の中心位置）を結ぶ線を回動軸Ｐとして振動する（図７および図９参照）。２つの固定部１０４は、上記したように、嵌合面５１Ｆに沿うように並んでいるから、回動軸Ｐは、嵌合面５１Ｆに対して平行な直線である。そして、動吸振器９０は、２つの固定部１０４を結ぶ線（回動軸Ｐ）に対して垂直方向に質量体９１が揺動する向きで組み付けられている。

より具体的には、シールドコネクタ１は、回動軸Ｐの周りに、コネクタ配置面１１２に対して近接−離間する方向（図９に示す矢印方向）に振動する。そして、動吸振器９０は、上記したように、軸部９２が嵌合面５１Ｆに対して（すなわち、コネクタ配置面１１２に対して）垂直となるような向きで組み付けられており、質量体９１が軸部９２の延び方向に沿って、つまり、コネクタ配置面１１２に対して近接−離間する方向に揺動可能となっている。このように、動吸振器９０が、質量体９１がシールドコネクタ１の振動方向に沿って揺動する向きに取り付けられていることで、シールドコネクタ１の共振を確実に抑制することができる。

また、動吸振器９０が、ケース１１１に対する２カ所の締結点から最も離れた位置に配置されている。具体的には、動吸振器９０が、電線保持部７１に設けられ、電線導出面７１Ｆに隣接する吸振室７３の内部に配置されているのに対し、２つの固定部１０４は、第１シールドシェル１００の第１固定壁１０１から連なり、この第１固定壁１０１は、コネクタハウジング５０において電線導出面７１Ｆとは反対側の外面に沿って配置されている。このような構成によれば、ケース１１１に対する締結点から最も離れた位置、すなわち、最も振幅が大きくなる位置に動吸振器９０が配置されることとなるため、シールドコネクタ１の共振を確実に抑制することができる。

以上のように本実施形態によれば、シールドコネクタ１は、機器１１０に対して固定されるコネクタであって、機器１１０に備えられた相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジング５０と、コネクタハウジング５０に保持される内部導電部材１０および端子付き電線４０と、機器１１０に固定される固定部１０４を備えてコネクタハウジング５０に装着される第１シールドシェル１００と、コネクタハウジング５０に組み付けられる動吸振器９０とを備えている。動吸振器９０は、質量体９１と、質量体９１を揺動可能に支持する２つのコイルばね９４とを備えている。このような構成によれば、シールドコネクタ１に振動が加えられた場合にシールドコネクタ１の共振を抑制できる。

また、第１シールドシェル１００が、並んで配置される２つの固定部１０４を備えており、動吸振器９０が、２つの固定部１０４を結ぶ線（回動軸Ｐ）に対して垂直方向に質量体９１が揺動する向きで組み付けられている。

このような構成によれば、シールドコネクタ１は、振動が加えられた場合に、２つの固定部１０４を結ぶ線を回動軸Ｐとして振動することとなる。動吸振器９０は、２つの固定部１０４を結ぶ線（回動軸Ｐ）に対して垂直方向に質量体９１が揺動する向きで、すなわち、シールドコネクタ１の振動方向に沿って質量体９１が揺動する向きで組み付けられているから、共振を確実に抑制できる。

さらに、動吸振器９０が、固定部１０４から最も離れた位置に配置されている。より具体的には、コネクタハウジング５０が、ハウジング本体５１と、ハウジング本体５１から延びて電線４１を保持する電線保持部７１とを備え、動吸振器９０が電線保持部７１に組み付けられており、第１シールドシェル１００が、ハウジング本体５１を挟んで電線保持部７１とは反対側に配置される第１固定壁１０１を備え、固定部１０４が、第１固定壁１０１に配置されている。

このような構成によれば、機器１１０に対する締結点から最も離れた位置、すなわち、最も振幅が大きくなる位置に動吸振器９０が配置されることとなるため、シールドコネクタ１の共振を確実に抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、動吸振器９０が、軸部９２と鍔部９３とを備える質量体と、この質量体を支持する２つのコイルばね９４とを備えていたが、動吸振器の構成は上記実施形態の限りではなく、例えば、ばね部材として板バネが用いられていても構わない。

（２）上記実施形態では、第１シールドシェル１００が２つの固定部１０４を備えていたが、固定部の数は上記実施形態の限りではなく、１つあるいは３つ以上であっても構わない。

１…シールドコネクタ（コネクタ）
１０…内部導電部材（導電部材）
４０…端子付き電線（導電部材）
４１…電線
５０…コネクタハウジング
７１…電線保持部
９０…動吸振器
９１…質量体
９４…コイルばね（ばね部材）
１００…第１シールドシェル（シールドシェル）
１０１…第１固定壁（固定壁）
１０４…固定部
１１０…機器

Claims (4)

1. 機器に対して取り付けられるコネクタであって、
   機器に備えられた相手側コネクタと嵌合可能なコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングに保持される導電部材と、
   前記機器に固定される固定部を備えて前記コネクタハウジングに装着されるシールドシェルと、
   質量体と、前記質量体を揺動可能に支持するばね部材とを備えて前記コネクタハウジングに組み付けられる動吸振器と、を備えるコネクタ。
2. 前記シールドシェルが、並んで配置される複数の固定部を備えており、
   前記動吸振器が、前記複数の固定部を結ぶ線に対して垂直方向に前記質量体が揺動する向きで組み付けられている、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記動吸振器が、前記固定部から最も離れた位置に配置されている、請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 前記導電部材が電線を備え、
   前記コネクタハウジングが、ハウジング本体と、前記ハウジング本体から延びて前記電線を保持する電線保持部とを備え、
   前記動吸振器が前記電線保持部に組み付けられており、
   前記シールドシェルが、前記ハウジング本体を挟んで前記電線保持部とは反対側に配置される固定壁を備え、
   前記固定部が、前記固定壁に配置されている、請求項３に記載のコネクタ。

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