(57)【要約】【課題】本明細書は、ケーブルのプラグを差し込むコネクタを備えた電子ユニットにおいて、プラグを差し込むストロークを短くする技術を提供する。【解決手段】電子ユニット２の筐体は、筐体本体４とカバー３の２つの部品で構成されている。コネクタ１０は、カバー３に設けられている。筐体本体４に、コネクタ１０を介して電気ケーブル５４と電気的に接続されるコンデンサ５が固定されている。コネクタ１０は、カバー３の外壁に設けられており、電気ケーブルのプラグ５０と嵌合する筒部３ｂと、カバー３に固定されており、電気ケーブルのプラグ内の端子５１と接続する端子（バスバ７）を有する端子台６を備えている。筒部３ｂは、カバー３の外壁面よりも外側に突出している。【選択図】図１
2014056713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気ケーブルを接続するためのコネクタを筐体に備えた電子ユニットであり、
前記筐体は、第１筐体と第２筐体の少なくとも２つの部品で構成されており、
前記コネクタを介して電気ケーブルと電気的に接続される電子部品が第１筐体に固定されており、
前記コネクタが第２筐体に設けられており、
前記コネクタは、
第２筐体の外壁に設けられており、電気ケーブルのプラグと嵌合する筒部と、
第２筐体に固定されており、電気ケーブルのプラグ内の端子と接続する端子を有する端子台と、
を備えており、
前記筒部が、第２筐体の外壁面よりも外側に突出していることを特徴とする電子ユニット。
【請求項２】
電子ケーブルのプラグ内の端子と電気的に接続するバスバが前記端子台に固定されており、バスバを電子部品と連結するボルトを通す孔が第２筐体に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気ケーブルを接続するためのコネクタを筐体に備えた電子ユニットに関する。電子ユニットの典型は、例えば、電気自動車に搭載されるインバータである。
【背景技術】
【０００２】
インバータや電圧コンバータなどの電子ユニットは、他の電子ユニット、あるいは、モータなどの駆動源とケーブルで電気的に接続される。それゆえ、電子ユニットの筐体にはケーブルのプラグ（ケーブル側コネクタ）を接続するためのコネクタを備える。コネクタに関する提案が例えば特許文献１、２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−００９８４５号公報
【特許文献２】独国特許発明第３７２８４５６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
いずれの文献に開示されたコネクタも、ケーブル側プラグを差し込む筒部を有する。すなわち、多くのコネクタは、ケーブル側プラグを所定ストロークだけ差し込んで固定する。電子ユニットの筐体にコネクタを設ける場合、上記のストロークは短い方がよい。特に、車両のエンジンコンパートメント（電気自動車の場合を含む）には狭い空間に多くのデバイスが組み込まれるため、搭載される電子ユニットが有するコネクタにプラグを差し込むためのストロークは短い方がよい。
【０００５】
他方、例えば電気自動車のインバータが扱う電力は大きいため、電子ユニット内では導電部材にワイヤではなく、バスバと呼ばれる金属細長板が用いられることがある。電子ユニット内の電子部品とコネクタの端子台をバスバで接続する場合、ワイヤと比較してバスバが剛であるため、接続後に電子部品に対して端子台を自由に動かすことができない。従って、筐体が複数のパーツ（例えば本体とカバー）に分割される場合に電子部品と端子台は同じ筐体パーツ（例えば筐体本体）に固定しなければならない。さらに、ケーブルのプラグを差し込むコネクタ筒部を別の筐体（例えばカバー）に設ける場合、筐体本体に固定された端子台にコネクタ筒部を有するカバーを取り付ける際のクリアランスが必要となるため、結果的にストロークが長くなってしまう。本明細書は、ケーブルのプラグを差し込むコネクタを備えた電子ユニットにおいて、プラグを差し込むストロークを短くする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する電子ユニットの一実施態様は、以下の構成を備える。電子ユニットの筐体は、電気ケーブルを接続するためのコネクタを備えているとともに、第１筐体と第２筐体の少なくとも２つの部品で構成されている。第１筐体と第２筐体は、典型的には、筐体本体とカバーである。第１筐体には、コネクタを介して電気ケーブルと電気的に接続される電子部品が固定される。第２筐体にコネクタが設けられる。そのコネクタは、第２筐体の外壁に設けられており、電気ケーブルのプラグと嵌合する筒部と、第２筐体に固定されており、電気ケーブルのプラグ内の端子と接続する端子を有する端子台を備える。そして、コネクタの筒部が、第２筐体の外壁面よりも外側に突出している。上記の構成は、筒部を備えた第２筐体に端子台を固定することで、端子台を第２筐体側でセッティングすることができ、第１筐体と第２筐体の一方に筒部があり他方に端子台が固定されている場合に必要な組み立て用のクリアランスが不要となる。クリアランスが不要となる分、筒部と端子台で構成されるコネクタにおいて、ケーブルのプラグを差し込むストロークを短くすることができる。
【０００７】
上記の構成はバスバで接続すべき電子部品と端子台が夫々第１筐体と第２筐体に別々に固定される。先に述べたように、バスバは細長金属板状の部材であり剛であるから、第１筐体と第２筐体が別々の状態ではバスバを取り付けることができない。そこで、本明細書が開示する電子ユニットは、さらに次の構成を備えることが好ましい。電気ケーブルのプラグ内の端子と電気的に接続するバスバが端子台に固定されている。そして、バスバを電子部品と連結するボルトを通す孔が第２筐体に設けられている。即ち、第１筐体と第２筐体を組み合わせてから筐体の外側から上記の孔を通じてバスバを電子部品と接続できるように構成されている。そのような構造を有することで、ケーブルプラグの差し込みストロークが短く、かつ、筐体の組み立て性も良い電子ユニットが実現できる。なお、電子部品側からも予めバスバ（部品側バスバ）が伸びており、端子台に固定されたバスバ（端子台側バスバ）は、部品側バスバを介して電子部品と接続するように構成されていてもよい。即ち、バスバが２分割されており、一方が端子台に固定されており、他方が電子部品に固定されており、第１、第２筐体を組み立てた後に、両方のバスバを連結できるように、連結用ボルトを通す孔が第２筐体に設けられていてもよい。
【０００８】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例の電子ユニットの断面図である。
【図２】カバーと筐体本体から分離した状態の断面図である。
【図３】筐体本体とカバーを組み付けた後にバスバを接続する様子を説明する断面図である。
【図４】変形例の電子ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して実施例の電子ユニット２を説明する。電子ユニット２は、電気自動車に搭載され、バッテリの電力を交流に変換して走行用モータに供給するインバータ回路を内蔵するユニットである。なお、本明細書は、筐体に設けられたコネクタの説明が主であり、また、インバータ回路はよく知られているので、インバータ回路の具体的な構成の説明は省略する。
【００１１】
図１に、電子ユニット２の断面図を示し、図２に筐体本体４とカバー３を分離した電子ユニットの断面図を示す。電子ユニット２の内部には様々な基板や電子部品が搭載されるが、その一つにコンデンサ５がある。コンデンサ５は、インバータ回路の入力端に接続されており、バッテリからインバータ回路に入力される電流を平滑化するために備えられている。電気自動車のバッテリは大出力であるので、コンデンサ５も大容量であり、大型である。図では、電子ユニット２に備えられるデバイスのうち、コンデンサ５とコネクタ１０のみを図示し、他の電子部品の図示は省略する。
【００１２】
コネクタ１０には、バッテリ（不図示）の電力を供給するためのケーブル５４の先端に備えられたプラグ５０が差し込まれる。コネクタ１０の端子（バスバ７であり後述する）は、コンデンサ５と接続している。即ち、コンデンサ５は、ケーブル５４の先端のプラグ５０と、筐体（カバー３）に設けられたコネクタ１０を介して電子ユニット外部のデバイスであるバッテリ（不図示）と電気的に接続される部品である。
【００１３】
電子ユニット２の筐体は、筐体本体４とカバー３で構成される。筐体本体４とカバー３のいずれもアルミニウム製である。コンデンサ５は筐体本体４にボルト１３で固定される。コネクタ１０はカバー３に備えられる。コネクタ１０は、プラグ５０が差し込まれる筒部３ｂと、筒部３ｂ内に固定される端子台６で構成される。筒部３ｂは、カバー３の側壁に設けられる。筒部３ｂは、カバー３の外壁よりも外側に突出するように設けられている。筒部３ｂを備えたカバー３は、例えばダイキャスト製法により一体的に作られる。筒部３ｂの内径は、プラグ５０の外径とほぼ同じである。プラグ５０の周囲にはＯリング５２が嵌められており、プラグ５０と筒部３ｂ（コネクタ１０）は、Ｏリング５２により封止される。なお、筒部３ｂの内径とプラグ５０の外径との間（あるいは、筒部３ｂの外径とプラグ５０の内径との間）で密封が保たれる構造は軸シールと呼ばれる。即ち、プラグ５０と筒部３ｂは、Ｏリング５２（軸シール）を伴って嵌合する。
【００１４】
端子台６は、ボルト１４でカバー３に固定される。端子台６の一部は、筒部３ｂに嵌められている。図１の例では、端子台６は、距離Ａだけ筒部３ｂに嵌っている。端子台６は、コンデンサ５から伸びるバスバ７を固定しており、プラグ５０が差し込まれたときに、バスバ７の先端と、プラグ内の端子金具５１を接続する。即ち、バスバ７の端子台側の端部は、プラグ５０の端子金具５１と電気的に接続する端子に相当する。バスバ７は、銅で作られている金属細長板であり、ワイヤなどの導電部材よりも内部抵抗が小さいため、大電流を流す場合の導電材として用いられる。端子台６は樹脂製であり、バスバ７を金型に入れ、バスバ７の周りに樹脂を射出して作られる。
【００１５】
バスバ７は、一端が筐体本体４に固定されたコンデンサ５にボルト１５で固定され、他端がカバー３に固定された端子台６に固定される。カバー３は筐体本体４から分離可能であるが、バスバ７は先に端子台６に固定されており、コンデンサ５に対しては、カバー３を筐体本体４に取り付けた後に接続される。
【００１６】
図２に、カバー３を筐体本体４から分離した状態を示す。図３に、カバー３を取り付けた後にバスバ７を固定する様子を示す。カバー３は開口周囲にフランジ３ａを備えており、筐体本体４の開口周囲に設けられたフランジ４ａの上にフランジ３ａを載せ、ボルト１２にて固定される。図２に示すように、ボルト１５を外すとバスバ７はコンデンサ５から分離できる。図３に示すように、組み立てるときには、バスバ７の固定に先立ってボルト１２によりカバー３を筐体本体４に固定し、その後、カバー３に設けられた貫通孔３ｃを通じて外部からボルト１５を挿通し、バスバ７をコンデンサ５に固定する。なお、貫通孔３ｃは、ボルト１５を挿通してバスバ７を固定した後、ポリキャップなどで塞がれる。
【００１７】
電子ユニット２の利点を説明する。電子ユニット２は、少なくとも２部品（カバー３と筐体本体４）で構成される筐体を有し、一方の筐体パーツ（筐体本体４）にコンデンサ５が固定され、他方の筐体パーツ（カバー３）にコネクタ１０が設けられる。コネクタ１０の端子台６とコンデンサ５はバスバ７で接続されるが、カバー３を筐体本体４に固定した後に筐体内部でバスバ７をコンデンサ５に固定できるので、筐体本体４とカバー３の双方と（間接的にではあるが）連結するバスバ７を実現することができる。そして、図２に示すように、端子台６はバスバ７とともに予め筒部３ｂ（カバー３の外壁から突出している筒部）に固定できるので、端子台６と筒部の間にはクリアランスが必要ない。仮に、カバー３を筐体本体４に取り付けた後にバスバ７を固定することができない場合には、バスバ７を予めコンデンサ５に固定しなければならず、その結果、端子台６もカバー３から分離し、筐体本体４に固定することになる。そうすると、ケーブル５４のプラグ５０を差し込む筒部３ｂをカバー３に設ける場合、筒部３ｂの内部に端子台６を嵌め込むことができず、筒部３ｂと端子台６の間に相応のクリアランスが必要となる。その結果、筒部３ｂの先端から端子台６までの距離、即ち、プラグ５０を差し込むストロークが長くなる。実施例の電子ユニット２は、端子台６を予め筒部３ｂ（カバー３）に固定しておくことができるので、上記のクリアランスが不要となり、プラグ５０を差し込むストロークが短くできる。さらに、図１の符号Ａが示す距離（端子台６のうち、筒部３ｂに嵌り込んでいる部分の長さ）の分だけ、筒部３ｂと端子台６を重複させることができるのでその距離Ａの分もストロークを短くできる。
【００１８】
変形例について説明する。図４に変形例の電子ユニット２ａの断面図を示す。電子ユニット２ａは、コンデンサ５と端子台１０６を接続するバスバが２分割されている（コンデンサ側バスバ７ａと端子台側バスバ７ｂ）。コンデンサ側バスバ７ａは、予めコンデンサ５に固定されており、端子台側バスバ７ｂは、予め端子台１０６に固定される。コンデンサ側バスバ７ａと端子台側バスバ７ｂは、カバー３を筐体本体４に固定した後、カバー３に設けられた貫通孔３ｃを通じ、ボルト１７にて接続される。
【００１９】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。電子ユニットは、インバータ回路を内蔵するデバイスに限らず、例えば電圧を昇圧／降圧する電圧コンバータ回路を内蔵するものであってもよい。また、ケーブル端のプラグとコネクタを介して電気的に接続される部品はコンデンサに限られない。例えば、ケーブルがモータから伸びているものであり、コネクタの端子と接続される部品がインバータの出力回路基板であってもよい。即ち、インバータの出力回路基板は、ケーブル先端のプラグと電子ユニット外壁のコネクタを介してモータと接続される部品に相当する。
【００２０】
筐体は筐体本体とカバーに分離される態様に限られない。本明細書が開示する技術は、筐体が２個以上のパーツに分割され、そのうちの一つに電子部品が固定され、他の一つにコネクタが設けられており、電子部品とコネクタがバスバで接続されている態様の電子ユニットに広く適用することができる。
【００２１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２２】
２、２ａ：電子ユニット
３：カバー（第２筐体）
３ａ、４ａ：フランジ
３ｂ：筒部
３ｃ：貫通孔
４：筐体本体（第１筐体）
５：コンデンサ
６、１０６：端子台
７：バスバ
７ａ：コンデンサ側バスバ
７ｂ：端子台側バスバ
１０：コネクタ
１２、１３、１４、１５、１７：ボルト
５０：プラグ
５２：Ｏリング
５４：電気ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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