JP2018018690A - コネクタ及びワイヤハーネス - Google Patents

Abstract

【課題】シールドケースとの干渉による電線の損傷を抑制可能なコネクタ及びワイヤハーネスを提供する。
【解決手段】電線２を保持する保持孔３４を有する樹脂からなるインナーハウジングとしての電線ホルダ３と、電線ホルダ３の一部を収容する金属からなる筒状のアウターハウジングとしてのシールドケース４と、を備え、シールドケース４の電線２の延出側の端部に、少なくとも当該端部における電線２側の面を覆うように設けられており、電線２とシールドケース４の端部との間に介在する環状の干渉抑制部材６を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタ及びワイヤハーネスに関する。

電気自動車やハイブリッド車において、駆動源となるモータとインバータとを接続する電路に設けられるコネクタとして、例えば、特許文献１がある。

特許文献１に記載のコネクタは、電線を保持する樹脂製の電線ホルダと、電線ホルダの一部を収容する金属製のシールドケースを備えている。このコネクタでは、電線を引っ張った際に電線ホルダがシールドケースから抜けてしまわないように、シールドケースにおける電線の延出側の端部が内方に折り曲げられている。

特許第５３７０８７２号公報

特許文献１に記載のコネクタでは、シールドケースの端部が折り曲げられているがゆえに、電線が当該折り曲げ部分に接触しやすくなる可能性があった。そのため、近年の厳しいレイアウト状況の中、電線を屈曲させて配策すると、振動等により電線とシールドケースの端部（折り曲げ部分）とが干渉し、電線が損傷してしまう可能性があった。

そこで、本発明は、シールドケースとの干渉による電線の損傷を抑制可能なコネクタ及びワイヤハーネスを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、電線を保持する保持孔を有する樹脂からなるインナーハウジングと、前記インナーハウジングの一部を収容する金属からなる筒状のアウターハウジングと、を備え、前記アウターハウジングの前記電線の延出側の端部に、少なくとも当該端部における前記電線側の面を覆うように設けられており、前記電線と前記アウターハウジングの端部との間に介在する環状の干渉抑制部材を備えた、コネクタを提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、電線と、前記電線の少なくとも一方の端部に設けられた前記コネクタと、を備えた、ワイヤハーネスを提供する。

本発明によれば、シールドケースとの干渉による電線の損傷を抑制可能なコネクタ及びワイヤハーネスを提供できる。

本発明の一実施の形態に係るコネクタを用いたワイヤハーネスを示す図であり、（ａ）はシールドケースの一部と干渉抑制部材を断面で示した破断面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。 図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図１（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の一変形例に係るコネクタを用いたワイヤハーネスを示す図であり、シールドケースの一部と干渉抑制部材を断面で示した破断面図である。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

（ワイヤハーネス及びコネクタの説明）
図１は、本実施の形態に係るコネクタを用いたワイヤハーネスを示す図であり、（ａ）はシールドケースの一部と干渉抑制部材を断面で示した破断面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。また、図２は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、図３は図１（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。

図１〜３に示すように、ワイヤハーネス１０は、電線２と、本実施の形態に係るコネクタ１と、を備えている。

ワイヤハーネス１０は、例えば、電気自動車やハイブリッド車において、駆動源となるモータとインバータとを接続するために用いられるものである。ここでは、三相交流を伝送することを想定して３本の電線２を備える場合を説明するが、電線２の本数はこれに限定されない。３本の電線２は、互いに平行となるように整列配置された状態でコネクタ１に保持されている。

コネクタ１は、電線２の少なくとも一方の端部に設けられている。本実施の形態に係るコネクタ１は、電線２を保持し、モータやインバータの筐体等の被取付部材に固定されるものである。つまり、コネクタ１は、電線２の端部を被取付部材に固定する役割を果たすものである。

電線２は、銅等の電気良導体からなる素線を撚り合わせた導体２ａと、導体２ａを被覆している絶縁体からなるシース２ｂと、を有している。

電線２の端部には、被取付部材にコネクタ１を固定した際に、被取付部材内の端子台等に電気的に接続される接続端子７が設けられている。接続端子７は、電線２の導体２ａにかしめ固定されるかしめ部７１と、かしめ部７１から電線２と反対側に延出されている板状の接続部７２と、を一体に有している。接続部７２には、接続部７２を貫通する貫通孔７２ａが形成されており、この貫通孔７２ａにボルトを通して接続部７２を端子台等に固定することで、接続端子７が端子台等に接続される。

コネクタ１は、電線２を保持する保持孔３４を有する樹脂からなるインナーハウジングとしての電線ホルダ３と、電線ホルダ３の一部を収容する金属からなる筒状のアウターハウジングとしてのシールドケース４と、シール保持部材としてのリテーナ５と、を備えている。

図１〜３では図示を省略しているが、シールドケース４の外周には、編組シールドが固定される。編組シールドは、例えば、金属バンドによってシールドケース４に固定される。編組シールドは、シールドケース４の一部と、コネクタ１から延出されている３本の電線２の全体を一括して覆うように設けられる。

（電線ホルダ３の説明）
電線ホルダ３は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＡ（ポリアミド）、あるいはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の電気絶縁性を有する樹脂からなり、例えば射出成形により成形される。

電線ホルダ３は、シールドケース４内に圧入されており、シールドケース４に固定されている。電線ホルダ３は、シールドケース４（後述する収容部４１）に収容される本体部３１と、本体部３１から電線２の先端側（接続端子７側）に突出する先端部３２と、を一体に有している。また、電線ホルダ３には、本体部３１と先端部３２とを貫通するように、電線２を保持する保持孔３４が形成されている。

本実施の形態では、電線ホルダ３は、電線２を挟んで対向する第１部材３ａと第２部材３ｂとからなる２分割構成となっており、第１部材３ａと第２部材３ｂとで３本の電線２を挟み込み、両部材３ａ，３ｂを互いに係止させ一体化することで、電線ホルダ３を形成した。

第１部材３ａ及び第２部材３ｂでは、成形収縮による反りやひけ（凹み）を抑制するために、肉抜きが施されており、板状の多数のリブを組み合わせた構造となっている。具体的には、第１部材３ａ及び第２部材３ｂは、電線２を保持する保持孔３４の内壁を構成する半円弧状の３つの円弧部３５と、電線ホルダ３の外壁を構成しシールドケース４の内壁に沿って配置される外壁部３６と、各円弧部３５と外壁部３６とを連結する複数の連結部３７と、を有している。

ここでは、３つの円弧部３５のうち中央に配置された円弧部３５が３つの連結部３７により外壁部３６に連結されており、残りの２つの円弧部３５が４つの連結部３７により外壁部３６に連結されている場合を示している。ただし、連結部３７の数はこれに限定されず、電線ホルダ３の大きさ（コネクタ１全体の大きさ）等に応じて、所望の強度（剛性）が得られるように適宜調整するとよい。

また、第１部材３ａ及び第２部材３ｂは、両部材３ａ，３ｂを互いに係止するための係止機構を有している。本実施の形態では、係止機構は、ランス３８と、円弧部３５から側方（電線２の配列方向）に突出しておりランス３８が係止される係止突起３９と、からなる。ここでは、両部材３ａ，３ｂに２つずつのランス３８と係止突起３９がそれぞれ形成された場合を示しているが、ランス３８と係止突起３９の数はこれに限定されない。

電線ホルダ３の先端部３２には、後述するリテーナ５の連結突起５４を連結する連結溝３２ａが形成されている。連結溝３２ａは、連結突起５４の頭部５４ｂを収容する頭部収容部３２１と、頭部収容部３２１と連通されると共にリテーナ５側（接続端子７側）に開口し、頚部５４ａを収容する頚部収容部３２２と、を有している。

（リテーナ５の説明）
リテーナ５は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＡ（ポリアミド）、あるいはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の電気絶縁性を有する樹脂からなり、例えば射出成形により成形される。

リテーナ５は、図示しない被取付部材の取付孔に挿入され、被取付部材における取付孔の外部と内部との間で防水を行うためのものである。

リテーナ５の外周面には、環状の溝５１が形成されており、この溝に、取付孔とリテーナ５間をシールする外側防水栓（不図示）が配置される。

リテーナ５には、電線２を挿通する挿通孔５２が形成されている。ここでは、３本の電線２に対応して３つの挿通孔５２がリテーナ５に形成されている。各挿通孔５２には、挿通孔５２の内壁と電線２との間をシールする内側防水栓としてのワイヤシール５３がそれぞれ設けられている。

また、リテーナ５は、リテーナ５と電線ホルダ３とを連結するための連結突起５４を有している。連結突起５４は、電線２の延出方向に突出して形成されている。連結突起５４は、円柱状の頚部５４ａと、頚部５４ａの先端部に一体に設けられ頚部５４ａよりも外径が大きい円板状の頭部５４ｂと、を一体に有している。

リテーナ５は、頭部５４ｂを電線ホルダ３の頭部収容部３２１に、頚部５４ａを頚部収容部３２２に収容することで、電線ホルダ３と連結される。頭部収容部３２１は頭部５４ｂよりも大きく形成され、かつ頚部収容部３２２は頚部５４ａよりも大きく形成されており、電線ホルダ３とリテーナ５とは、相対移動可能に連結されている。

これにより、例えば、コネクタ１を被取付部材に固定する際にボルトの締付けトルクの影響等によって電線ホルダ３やシールドケース４が回転した場合であっても、これに伴ってリテーナ５が回転してしまうことを抑制し、外側防水栓のシール性を維持できる。

（シールドケース４の説明）
シールドケース４は、例えば鉄や黄銅、あるいはアルミニウム等の導電性の金属からなる。

シールドケース４は、電線ホルダ３の少なくとも一部を収容する筒状の収容部４１と、シールドケース４を被取付部材に固定するための固定部４２と、を一体に有している。内方延出部４３と後方延出部４４については後述する。

本実施の形態では、固定部４２は、電線２の延伸方向に対して直交するフランジ部４２ａと、フランジ部４２ａにおける電線２の延伸方向及び電線２の配列方向に対して垂直な方向における端部から電線２の先端側（接続端子７側）に延出された延出部４２ｂと、を有し、電線２の配列方向から見た側面視でＬ字状に形成されている。延出部４２ｂには、図略のボルトを通すためのボルト穴４２ｃが形成されている。なお、固定部４２の形状はこれに限定されず、被取付部材の形状等に応じて適宜変更可能である。

また、本実施の形態に係るコネクタ１では、シールドケース４は、収容部４１の電線２の延出側の端部から径方向内方（電線２側、あるいは収容部４１における中心軸側）に延出された内方延出部４３と、内方延出部４３の径方向内方の端部から電線２の延出側に、電線２の延出方向に沿って延出された後方延出部４４と、を収容部４１と一体に有している。

内方延出部４３は、収容部４１の端部を内方に折り曲げて形成されたものであり、電線２の長手方向に対して略垂直に形成されている。後方延出部４４は、内方延出部４３の内方の端部をさらに折り曲げて形成されたものであり、筒状でかつその軸方向が収容部４１の軸方向と一致するように形成されている。

内方延出部４３を有することで、電線２が引っ張られた場合であっても、電線ホルダ３がシールドケース４から抜けてしまうことを抑制可能になる。

さらに、後方延出部４４を有することで、電線２を屈曲させた際の力を後方延出部４４の内周面により面で受けることが可能になり、電線２と後方延出部４４間に挟み込まれる干渉抑制部材６（後述する）の破損を抑制可能になる。また、何らかの理由で干渉抑制部材６が破損した場合であっても、電線２とシールドケース４とを面で接触させること（つまり、電線２からの力を面で受けること）ができ、電線２の損傷を抑制することが可能になる。

（干渉抑制部材６の説明）
シールドケース４の端部における角部（より詳細には、後方延出部４４の端面と内周面との間の角部）は、丸め加工や面取り加工が施されずに尖った状態となっており、この角部に電線２が干渉すると、電線２が損傷してしまうおそれがある。なお、シールドケース４に丸め加工や面取り加工を施すと、作業工程の増加や製造コストの上昇を招くことになるため、シールドケース４に丸め加工や面取り加工を施すことなく電線２の損傷を抑制することが望まれる。

そこで、本実施の形態に係るコネクタ１では、シールドケース４の電線２の延出側の端部に、少なくとも当該端部における電線２側の面を覆うように設けられており、電線２とシールドケース４の端部との間に介在する環状の干渉抑制部材６をさらに備えている。

本実施の形態では、シールドケース４の電線２の延出側の端部が、電線２の延出方向に沿って延出された後方延出部４４となる。そのため、干渉抑制部材６は、少なくとも後方延出部４４の内周面を覆うように形成されることになる。

干渉抑制部材６を有することにより、この干渉抑制部材６が電線２とシールドケース４の端部との間に介在することになる。よって、例えば電線２を屈曲させて配策した場合であっても、振動等により電線２とシールドケース４の端部とが干渉してしまうことを抑制でき、電線２の損傷を抑制することが可能になる。

電線２の損傷は、電線２がシールドケース４の端のエッジ部分（角部）に干渉することにより発生するため、干渉抑制部材６は、シールドケース４のエッジ部分（ここでは、後方延出部４４の端面と内周面間の角部）を覆うように設けられることがより望ましい。

本実施の形態では、干渉抑制部材６は、後方延出部４４の全体と、内方延出部４３の一部とを覆うように形成されている。これにより、干渉抑制部材６は、後方延出部４４と内方延出部４３との間の屈曲部分を覆って形成されることになり、干渉抑制部材６をシールドケース４に移動不可能に固定し、干渉抑制部材６のシールドケース４からの脱落を抑制することが可能になる。

また、本実施の形態では、干渉抑制部材６の一部がシールドケース４と電線ホルダ３との間に位置しており、干渉抑制部材６がシールドケース４と電線ホルダ３に挟持された状態となっている。これにより、干渉抑制部材６のシールドケース４からの脱落がより抑制されている。シールドケース４と電線ホルダ３との間に配置されている干渉抑制部材６は、例えば電線２の延出側からシールドケース４に衝撃が加えられた際に、電線ホルダ３にかかる衝撃を小さくして電線ホルダ３の破損を抑制する緩衝部材としての役割も果たすことになる。

干渉抑制部材６は、絶縁性の樹脂からなり、プラスチックまたはゴムから構成される。電線２と干渉抑制部材６との干渉により電線２が損傷してしまわないように、干渉抑制部材６は弾性を有しているとともに、シールドケース４よりも剛性が低い材質であることが望ましい。本実施の形態では、ゴムからなる干渉抑制部材６を用いた。

干渉抑制部材６に用いるゴムとしては、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、シリコンゴムなどが挙げられる。

干渉抑制部材６は、例えばゴムを焼き付けたりモールド成形したりすることで、シールドケース４に一体に設けられている。なお、干渉抑制部材６をシールドケース４に固定する方法はこれに限らず、例えば、接着剤により接着固定されていてもよいし、加締め固定やランス等の係止機構による固定により機械的に固定されていてもよい。また、焼き付けやモールド成形以外の方法で干渉抑制部材６を固定する場合、周方向に垂直な断面形状がコの字状の干渉抑制部材６を予め作製しておき、作製した干渉抑制部材６をシールドケース４の端部（後方延出部４４の端部）に嵌め込むようにしてもよい。

また、コネクタ１では、電線２を屈曲させない状態において、干渉抑制部材６と電線２とが接触しておらず、干渉抑制部材６と電線２との間に隙間８が形成されている。隙間８を有することにより、電線２を保持した電線ホルダ３をシールドケース４に取り付ける作業（電線ホルダ３をシールドケース４内に圧入し固定する作業）が容易になり、コネクタ１の組立性を向上できる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係るコネクタ１では、シールドケース４の電線２の延出側の端部に、少なくとも当該端部における電線２側の面を覆うように設けられており、電線２とシールドケース４の端部との間に介在する環状の干渉抑制部材６を備えている。

干渉抑制部材６を有することで、電線２を引っ張った際にシールドケース４から電線ホルダ３が脱落してしまうことを抑制すべく、シールドケース４の端部を内方に折り曲げた場合であっても、電線２とシールドケース４の端部との干渉を抑制し、電線２の損傷を抑制可能になる。つまり、本実施の形態によれば、シールドケース４から電線ホルダ３が脱落してしまうことを抑制しつつも、シールドケース４との干渉による電線２の損傷を抑制可能なコネクタ１を実現できる。

また、本実施の形態では、シールドケース４が、収容部４１の電線２の延出側の端部から径方向内方に延出された内方延出部４３と、内方延出部４３の径方向内方の端部から電線２の延出側に、電線２の延出方向に沿って延出された後方延出部４４と、を有し、干渉抑制部材６が、少なくとも後方延出部４４の内周面を覆うように形成されている。これにより、電線２を屈曲した際の力を後方延出部４４の内周面により面で受けることが可能になり、干渉抑制部材６の破損を抑制し信頼性を向上することが可能になる。

さらに、本実施の形態では、干渉抑制部材６が、後方延出部４４の全体と、内方延出部４３の一部とを覆うように形成されているため、干渉抑制部材６がシールドケース４から脱落しにくい。

さらにまた、本実施の形態では、干渉抑制部材６が弾性を有しているため、干渉抑制部材６との干渉による電線２の損傷を抑制できる。

（変形例）
上記実施の形態では、シールドケース４が後方延出部４４を有している場合を説明したが、これに限らず、図４に示すコネクタ１ａのように、後方延出部４４を省略してもよい。

この場合、シールドケース４の端部が内方延出部４３となるため、内方延出部４３の内方の端部を覆うように、周方向に垂直な断面形状がコの字状（径方向外方に開口するコの字状）に形成された干渉抑制部材６ａを設けるとよい。

ただし、コネクタ１ａにおいては、電線２を屈曲させる際に大きな力がかかると、干渉抑制部材６ａにおける内方延出部４３の先端と電線２とに挟まれた部分に応力が集中し、干渉抑制部材６ａが破損（破断）してしまうおそれがある。よって、後方延出部４４を有しより広い面積で電線２からの力を受けることが可能な図１〜３の構成とすることがより望ましいといえる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］電線（２）を保持する保持孔（３４）を有する樹脂からなるインナーハウジング（３）と、前記インナーハウジング（３）の一部を収容する金属からなる筒状のアウターハウジング（４）と、を備え、前記アウターハウジング（４）の前記電線（２）の延出側の端部に、少なくとも当該端部における前記電線（２）側の面を覆うように設けられており、前記電線（２）と前記アウターハウジング（４）の端部との間に介在する環状の干渉抑制部材（６）を備えた、コネクタ（１）。

［２］前記アウターハウジング（４）は、前記インナーハウジング（３）の少なくとも一部を収容する筒状の収容部（４１）と、前記収容部（４１）の前記電線（２）の延出側の端部から径方向内方に延出された内方延出部（４３）と、前記内方延出部（４３）の径方向内方の端部から前記電線（２）の延出側に、前記電線（２）の延出方向に沿って延出された後方延出部（４４）と、を一体に有し、前記干渉抑制部材（６）は、少なくとも前記後方延出部（４４）の内周面を覆うように形成されている、［１］に記載のコネクタ（１）。

［３］前記干渉抑制部材（６）は、前記後方延出部（４４）の全体と、前記内方延出部（４３）の一部とを覆うように形成されている、［２］に記載のコネクタ（１）。

［４］前記干渉抑制部材（６）は、弾性を有している、［１］乃至［３］の何れか１項に記載のコネクタ（１）。

［５］電線（２）と、前記電線（２）の少なくとも一方の端部に設けられた［１］乃至［４］の何れか１項に記載のコネクタ（１）と、を備えた、ワイヤハーネス（１０）。

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。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態では、コネクタ１が電線２を被取付部材に固定するものである場合を説明したが、これに限らず、コネクタ１は、電線同士を接続するものであってもよい。この場合、コネクタ１を、接続対象となる電線の端部に設けられた接続対象コネクタに接続可能に構成し、コネクタ１を接続対象コネクタに接続した際に、電線の端部に設けた端子同士が接触して電気的に接続されるように構成することができる。

１…コネクタ
２…電線
３…電線ホルダ
３１…本体部
３２…先端部
３４…保持孔
４…シールドケース
４１…収容部
４２…固定部
４３…内方延出部
４４…後方延出部
５…リテーナ
６…干渉抑制部材
７…接続端子
１０…ワイヤハーネス

Claims (5)

1. 電線を保持する保持孔を有する樹脂からなるインナーハウジングと、
   前記インナーハウジングの一部を収容する金属からなる筒状のアウターハウジングと、を備え、
   前記アウターハウジングの前記電線の延出側の端部に、少なくとも当該端部における前記電線側の面を覆うように設けられており、前記電線と前記アウターハウジングの端部との間に介在する環状の干渉抑制部材を備えた、
   コネクタ。
2. 前記アウターハウジングは、
   前記インナーハウジングの少なくとも一部を収容する筒状の収容部と、
   前記収容部の前記電線の延出側の端部から径方向内方に延出された内方延出部と、
   前記内方延出部の径方向内方の端部から前記電線の延出側に、前記電線の延出方向に沿って延出された後方延出部と、を一体に有し、
   前記干渉抑制部材は、少なくとも前記後方延出部の内周面を覆うように形成されている、
   請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記干渉抑制部材は、前記後方延出部の全体と、前記内方延出部の一部とを覆うように形成されている、
   請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記干渉抑制部材は、弾性を有している、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のコネクタ。
5. 電線と、
   前記電線の少なくとも一方の端部に設けられた請求項１乃至４の何れか１項に記載のコネクタと、を備えた、
   ワイヤハーネス。

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