(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータとモータとの間を接続するコネクタであって、
前記インバータ側に設けられたインバータ側端子台と、
前記モータ側に設けられたモータ側端子台と、
前記インバータ側端子台内に設けられた第１支持面にフローティング支持される第１ハウジングと、
前記インバータ側端子台内に設けられた第２支持面にフローティング支持される第２ハウジングと、
前記第１ハウジング内に保持され、前記インバータからの交流電源を供給するインバータ側端子と前記第１支持面と直交する方向において雄雌嵌合される第１端子と、
前記第２ハウジング内に保持され、前記モータ側端子台に設けられたモータ側端子と前記第２支持面と直交する方向において雄雌嵌合される第２端子と、
可撓性を有し、一端部が前記第１端子と接続され、他端部が前記第２端子と接続されるとともに、前記第１支持面に沿った方向と前記第２支持面に沿った方向との各々において摺動可能に配される導電線と、
を備えることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記導電線は前記インバータ端子台内に配され、
前記インバータ側端子台において前記第１支持面と前記第２支持面とが平行に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド自動車や電気自動車におけるインバータとモータとの間の接続において、パワーケーブル等のワイヤーハーネスを用いるものが知られている。また近年では、ワイヤーハーネスを用いることなく、インバータ側の端子とモータ側の端子とを嵌合させることで、インバータとモータとの間を直接接続するコネクタが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８７２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載されたコネクタのように、インバータとモータとの間を直接接続するコネクタにおいては、通常、インバータとモータとの間の相対位置が一旦位置決めされた後に、インバータ側の端子とモータ側の端子とが嵌合される。この場合、端子間を嵌合する際に、部品ばらつきや組付けばらつきに起因して、両端子間の相対位置が各方向に位置ずれすることがある。このような位置ずれが生じると、端子間を良好に嵌合し難いものとなり、端子間の接続が困難となる。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みて創作されたものであって、端子間を嵌合する際に両端子間の相対位置が各方向へ位置ずれすることを効果的に吸収することで、インバータとモータとの間の接続を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のコネクタは、インバータとモータとの間を接続するコネクタであって、前記インバータ側に設けられたインバータ側端子台と、前記モータ側に設けられたモータ側端子台と、前記インバータ側端子台内に設けられた第１支持面にフローティング支持される第１ハウジングと、前記インバータ側端子台内に設けられた第２支持面にフローティング支持される第２ハウジングと、前記第１ハウジング内に保持され、前記インバータからの交流電源を供給するインバータ側端子と前記第１支持面と直交する方向において雄雌嵌合される第１端子と、前記第２ハウジング内に保持され、前記モータ側端子台に設けられたモータ側端子と前記第２支持面と直交する方向において雄雌嵌合される第２端子と、可撓性を有し、一端部が前記第１端子と接続され、他端部が前記第２端子と接続されるとともに、前記第１支持面に沿った方向と前記第２支持面に沿った方向との各々において摺動可能に配される導電線と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記のコネクタでは、第１端子がインバータ側端子に対して第１支持面と直交する方向において雄雌嵌合されるため、第１端子とインバータ側端子とを嵌合する際に両端子間の相対位置が第１支持面と直交する方向について位置ずれした場合、雄雌嵌合の嵌合の程度が変動することによってその位置ずれを吸収することができる。さらに、第１ハウジングが第１支持面にフローティング支持され、第１ハウジング内に保持された第１端子と接続された導電線が第１支持面に沿った方向に摺動可能とされている。このため、第１端子とインバータ側端子とを嵌合する際に両端子間の相対位置が第１支持面に沿った方向について位置ずれした場合、第１ハウジングと第１端子が導電線と共に第１支持面に沿った方向に摺動し、その位置ずれを吸収することができる。
【０００８】
一方、第２端子はモータ側端子に対して第２支持面と直交する方向において雄雌嵌合されるため、第２端子とモータ側端子とを嵌合する際に両端子間の相対位置が第２支持面と直交する方向について位置ずれした場合、雄雌嵌合の嵌合の程度が変動することによってその位置ずれを吸収することができる。さらに、第２ハウジングが第２支持面にフローティング支持され、第２ハウジング内に保持された第２端子と接続された導電線が第２支持面に沿った方向に摺動可能とされている。このため、第２端子とモータ側端子とを嵌合する際に両端子間の相対位置が第２支持面に沿った方向について位置ずれした場合、第２ハウジングと第２端子が導電線と共に第２支持面に沿った方向に摺動し、その位置ずれを吸収することができる。このように上記のコネクタでは、インバータ側端子と第１端子との嵌合、及びモータ側端子と第２端子との嵌合の各々において、端子間を嵌合する際に両端子間の相対位置が各方向へ位置ずれすることを効果的に吸収することで、インバータとモータとの間の接続を容易にすることができる。
【０００９】
上記のコネクタにおいて、前記導電線は前記インバータ端子台内に配され、前記インバータ側端子台において前記第１支持面と前記第２支持面とが平行に設けられていてもよい。
【００１０】
この構成によると、第１支持面に沿った方向と第２支持面に沿った方向とが同一方向となるため、インバータ端子台内において導電線を配し易いものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、端子間を嵌合する際に両端子間の相対位置が各方向へ位置ずれすることを効果的に吸収することで、インバータとモータとの間の接続を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】インバータ側端子台とモータ側端子台との嵌合部分を上方から視た平面図
【図２】インバータ側端子台とモータ側端子台との嵌合部分を正面から視た正面図
【図３】図１におけるIII−III断面の断面構成であって、インバータ側端子台とモータ側端子台との嵌合部分の断面を表す断面図
【図４】インバータ側端子台の拡大断面図
【図５】第１ハウジングと第２ハウジングが支持された状態のインバータ側端子台の拡大断面図
【図６】モータ側端子台の拡大断面図
【図７】インバータ側端子台とモータ側端子台とを嵌合させる前の状態を表す断面図
【図８】インバータ側端子台とモータ側端子台とを嵌合させる途中の状態を表す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照して実施形態を説明する。本実施形態では、例えばハイブリッド自動車や電気自動車において、図示しないインバータと図示しないモータとの間を電気的に接続するコネクタ１について例示する。なお、各図面の一部には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。このうちＺ軸方向は、図２乃至図８における紙面上側を上方として、上下方向と一致している。
【００１４】
本実施形態では、上側をインバータ側とし、下側をモータ側として、インバータがインバータケース１０内に収容され、モータがモータケース２０内に収容される。なお、各図面では、インバータケース１０についてはインバータの下側を覆う下側部分のみを図示しており、モータケース２０についてはモータの上側を覆う上側部分のみを図示している。
【００１５】
本実施形態のコネクタ１は、図１及び図２に示すように、インバータ側とモータ側との間にＹ軸方向に沿って６つ並列した形で配され、両者の間を接続する。具体的には、各コネクタ１は、図３及び図７に示すように、後述するインバータ側端子８２とモータ側端子９２との間に配され、両者を電気的に接続する中継端子とされる。
【００１６】
先に、インバータ側端子８２、インバータケース１０、及びモータケース２０の各構成について説明する。インバータ側端子８２は、インバータと電気的に接続されたインバータ側から延びる雄型端子であり、インバータ側から供給された交流電源をモータへ供給する。インバータ側端子８２は、図３及び図７に示すように、下側を接続側としてインバータ側ハウジング８０内に保持されている。インバータ側ハウジング８０は、下方に開口しており、インバータケース１０の下側部分よりも上方に配されている。
【００１７】
インバータケース１０の下側部分の一部には、図３及び図７に示すように、下方に向かってリブ状に突出するインバータ側リブ１２と、このインバータ側リブ１２によって囲まれるインバータ側開口部１４とが設けられている。一方、モータケース２０の上側部分の一部には、上方に向かってリブ状に突出するモータ側リブ２２と、このモータ側リブ２２によって囲まれるモータ側開口部２４とが設けられている。
【００１８】
次にコネクタ１の構成について説明する。コネクタ１は、図３及び図７に示すように、インバータ側端子台３０と、モータ側端子台４０と、第１ハウジング５０と、第１ハウジング５０内に保持される第１端子５２と、第２ハウジング６０と、第２ハウジング６０内に保持される第２端子６２と、第１端子５２と第２端子６２との間を接続する編組線（導電線の一例）７０と、を備える。このうちインバータ側端子台３０はインバータ側（上側）に設けられ、モータ側端子台４０はモータ側（下側）に設けられている。
【００１９】
インバータ側端子台３０は、図１に示すように、平面に視た大きさがインバータケース１０の下側部分よりも小さな部材とされる。インバータ側端子台３０には、図４に示すように、第１取付部３２と、第２取付部３４とが設けられている。このうち第１取付部３２は、インバータ側端子台３０を下側として、インバータ側ハウジング８０と上下方向において重畳しており、第２取付部３４は、インバータ側端子台３０を上側として、後述するモータ側ハウジング９０と上下方向において重畳している。
【００２０】
図４に示すように、第１取付部３２は、上方に開口する短い筒状をなしており、下部開口縁の面がＸ−Ｙ平面に平行な第１支持面３２Ａとされている。一方、第２取付部３４は、下方に開口する短い筒状をなすとともに上部開口縁が内側に張り出しており、この張り出し面がＸ−Ｙ平面に平行な第２支持面３４Ａとされている。従って、第１支持面３２Ａと第２支持面３４Ａは、互いに平行となるように設けられている。
【００２１】
第１ハウジング５０は、図５に示すように、上下方向を筒軸方向とする略筒状をなしている。第１ハウジング５０の下部開口近傍の外周面には、外側に向かってＸ−Ｙ平面に平行に張り出す第１張出部５１が設けられている。
【００２２】
第１ハウジング５０内における上部開口側には、雌型端子である第１端子５２がその接続口を上方に向けた形で、当該第１ハウジング５０の内壁から延びるランス５４によって保持されている。第１端子５２の上記接続口とは反対側の一部は、第１ハウジング５０の内壁に沿って下部開口近傍まで延びており、後述する編組線７０と接続される第１接続部５２Ａとされている。
【００２３】
第１ハウジング５０は、その第１張出部５１が第１取付部３２の第１支持面３２Ａに宛がわれた形で第１取付部３２に取り付けられており、これにより、第１支持面３２Ａに対してフローティング支持されている。第１ハウジング５０は、第１支持面３２Ａにフローティング支持されることで、第１支持面３２Ａと平行な方向、即ちＸ−Ｙ平面に摺動可能とされている。
【００２４】
第２ハウジング６０は、図５に示すように、第１ハウジング５０とほぼ同様の構成とされ、第１ハウジング５０とは上下逆の姿勢で第２取付部３４に取り付けられている。即ち、第２ハウジング６０は、上下方向を筒軸方向とする略筒状をなしており、その上部開口近傍の外周面には、外側に向かってＸ−Ｙ平面に平行に張り出す第２張出部６１が設けられている。
【００２５】
そして、第２ハウジング６０内における下部開口側には、雌型端子である第２端子６２がその接続口を下方に向けた形で、当該第２ハウジング６０の内壁から延びるランス６４によって保持されている。第２端子６２の上記接続口とは反対側の一部は、第２ハウジング６０の内壁に沿って上部開口近傍まで延びており、後述する編組線７０と接続される第２接続部６２Ａとされている。
【００２６】
第２ハウジング６０は、その第２張出部６１が第２取付部３４の第２支持面３４Ａに宛がわれている。さらに、環状をなすリテーナ部材７２が、その内側に第２ハウジング６０が挿通される形で第２取付部３４の下部開口側から取り付けられている。これにより、第２ハウジング６０は、その第２張出部６１が第２支持面３４Ａとリテーナ部材７２との間に挟持された形で第２取付部３４に取り付けられており、第２支持面３４Ａに対してフローティング支持されている。第２ハウジング６０は、第２支持面３４Ａにフローティング支持されることで、第２支持面３４Ａと平行な方向、即ちＸ−Ｙ平面に摺動可能とされている。
【００２７】
編組線７０は、可撓性を有する導電部材であり、インバータ側端子台３０内においてＸ−Ｙ平面方向に摺動可能に引き回されている。換言すれば、編組線７０は、インバータ側端子台３０内において第１支持面３２Ａに沿った方向と第２支持面３４Ａに沿った方向との各々において摺動可能に配されている。
【００２８】
また、編組線７０は、その一端部７０Ａが第１ハウジング５０内に保持された第１端子５２の第１接続部５２Ａと電気的に接続され、その他端部７０Ｂが第２ハウジング６０内に保持された第２端子６２の第２接続部６２Ａと電気的に接続されている。従って、インバータ側端子台３０内において、第１端子５２と第２端子６２の間は、編組線７０を介して電気的に接続されている。
【００２９】
モータ側端子台４０は、図１及び図２に示すように、モータケース２０の上側部分に載置される形で配される。モータ側端子台４０には、図７に示すように、略板状をなす本体部４２と、本体部４２の一部から上下方向に突出する突出部４４と、が設けられている。
【００３０】
モータ側端子台４０は、図２に示すように、本体部４２の板面がモータケース２０のモータ側リブ２２上に載置されるとともに突出部４４の下側部分がモータ側開口部２４に挿通された状態で、ボルトＢによってモータケース２０と締結されることで、モータケース２０に対して固定されている。
【００３１】
モータ側端子台４０において突出部４４の上側部分には、図６に示すように、上方に開口するモータ側ハウジング９０が設けられている。モータ側ハウジング９０内には、雄型端子であるモータ側端子９２が上側を接続側として保持されている。モータ側端子９２は、モータ側突出部４４の下側部分まで延びてモータと電気的に接続されており、インバータで変換された交流電源をモータ側へ供給する。
【００３２】
本実施形態のコネクタ１は以上のような構成であり、続いてその接続手順について説明する。コネクタ１を用いてインバータとモータとの間を接続する場合、まず、図７に示すように、モータケース２０のモータ側リブ２２上に第１シール部材Ｓ１を介してモータ側端子台４０の本体部４２を載置するとともに、突出部４４の下側部分をモータケース２０のモータ側開口部２４に挿通させることで、モータ側端子台４０をモータケース２０に対して組付け、両者の間を固定する。
【００３３】
なお、図３に示すように、モータ側端子台４０をモータケース２０に対して組付ける際、モータ側端子台４０の本体部４２とモータ側リブ２２との間に第１シール部材Ｓ１を配することで、両者の間をシールする。これにより、モータ側本体部４２とモータ側リブ２２との間（モータケース２０内）に水等が浸入することを防止ないし抑制することができる。
【００３４】
次に、図８に示すように、第１ハウジング５０と第２ハウジング６０とが予め取り付けられた状態のインバータ側端子台３０に対して、インバータ側ハウジング８０内に第１ハウジング５０をその上方から嵌め入れる。これにより、インバータ側端子８２と第１端子５２とが上下方向において雄雌嵌合され、両端子間が電気的に接続される。
【００３５】
次に、図８に示すように、インバータ側端子台３０の下面をインバータケース１０の下部内壁に宛がうとともに、第２ハウジング６０の下側部分をインバータケース１０のインバータ側開口部１４に挿通させることで、コネクタ１をインバータケース１０に対して組付け、両者の間を固定する。なお、インバータ側端子台３０では、第２取付部３４の下部開口縁がインバータ側端子台３０の下面と上下方向において一致している。このため、コネクタ１をインバータケース１０に対して組付ける際、第２取付部３４がインバータケース１０と干渉しないものとなっている。
【００３６】
次に、インバータケース１０とモータケース２０との間のＸ−Ｙ平面方向の相対位置について位置決めをする。ここで本実施形態では、インバータケース１０とモータケース２０について、いずれか一方に図示しないノックピンが設けられ、いずれか他方に図示しないブラケットが設けられている。これらのノックピンとブラケットを嵌合させることで、インバータケース１０とモータケース２０との間のＸ−Ｙ平面方向の相対位置について位置決めをすることができる。
【００３７】
次に、図３に示すように、インバータケース１０と組付けられた状態のインバータ側端子台３０について、上記インバータケース１０とモータケース２０との間の位置決めを行った後、モータ側ハウジング９０内に第２ハウジング６０をその下方から嵌め入れる。これにより、第２端子６２とモータ側端子９２とが上下方向に雄雌嵌合され、両端子間が電気的に接続される。
【００３８】
なお、図３に示すように、第２端子６２とモータ側端子９２とを接続する際、インバータ側リブ１２とモータ側端子台４０の本体部４２との間に第２シール部材Ｓ２を配することで、両者の間をシールする。これにより、インバータケース１０とモータ側本体部４２との間（第２端子６２とモータ側端子９２との接続部分）に水等が浸入することを防止ないし抑制することができる。
【００３９】
以上のような接続手順により、インバータ側端子８２とモータ側端子９２との間がコネクタ１を介して電気的に接続され、インバータで変換された交流電源がモータに供給される。なお、第２端子６２とモータ側端子９２との間が接続された状態では、インバータ側端子台３０自体の重みによってモータ側端子台４０に対して下向きの力が加わるため、第２端子６２とモータ側端子９２との間が上下方向において外れ難いものとされる。
【００４０】
以上説明した本実施形態に係るコネクタ１では、上記の接続手順において、インバータ側端子８２と第１端子５２とを嵌合する際、部品ばらつきや組付けばらつきに起因して、両端子８２、５２間の相対位置がＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の各方向に位置ずれすることがある。この点、本実施形態では、インバータ側端子８２と第１端子５２とが第１支持面３２Ａと直交する方向、即ちＺ軸方向において雄雌嵌合されるため、雄雌嵌合の嵌合の程度が変動することによって、Ｚ軸方向における位置ずれを吸収することができる。さらに本実施形態では、内部に第１端子５２が保持された第１ハウジング５０が第１支持面３２Ａにフローティング支持され、かつ、第１端子５２と接続された編組線７０が第１支持面３２Ａに沿った方向、即ちＸ−Ｙ平面方向に摺動可能とされているため、第１ハウジングと第１端子が編組線７０と共に摺動することによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についての位置ずれを吸収することができる。
【００４１】
さらに、本実施形態に係るコネクタ１において、上記の接続手順では、モータ側端子９２と第２端子６２とを嵌合する際、部品ばらつきや組付けばらつきに起因して、両端子９２、６２間の相対位置がＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の各方向に位置ずれすることがある。この点、本実施形態では、モータ側端子９２と第２端子６２とが第２支持面３４Ａと直交する方向、即ちＺ軸方向において雄雌嵌合されるため、雄雌嵌合の嵌合の程度が変動することによって、Ｚ軸方向における位置ずれを吸収することができる。さらに本実施形態では、内部に第２端子６２が保持された第２ハウジング６０が第２支持面３４Ａにフローティング支持され、かつ、第２端子６２と接続された編組線７０が第２支持面３４Ａに沿った方向、即ちＸ−Ｙ平面方向に摺動可能とされているため、第２ハウジング６０第２端子６２が編組線７０と共に摺動することによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についての位置ずれを吸収することができる。
【００４２】
以上のように本実施形態のコネクタ１では、インバータ側端子８２と第１端子５２との嵌合、及びモータ側端子９２と第２端子６２との嵌合の各々において、嵌合する際におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の各方向への位置ずれを効果的に吸収することができる。このため、インバータ側端子８２と第１端子５２との嵌合、及びモータ側端子９２と第２端子６２との嵌合の各々において、端子間を嵌合する際に両端子間の相対位置が各方向に位置ずれした場合であっても、端子間を良好に嵌合させることができる。その結果、インバータとモータとの間の接続を容易にすることができる。
【００４３】
また、本実施形態のコネクタ１では、編組線７０がインバータ側端子台３０内に配され、インバータ側端子台３０において第１支持面３２Ａと第２支持面３４Ａとが平行に設けられている。このような構成とされていることで、第１支持面３２Ａに沿った方向と第２支持面３４Ａに沿った方向とが同一方向となるため、一つの平面方向（Ｘ−Ｙ平面方向）に沿ってのみ編組線７０を摺動可能に配すればよく、インバータ側端子台３０内において編組線７０を配し易いものとすることができる。
【００４４】
上記の実施形態の変形例を以下に列挙する。
（１）上記の実施形態では、インバータ側端子台において第１支持面と第２支持面とが平行に設けられた構成を例示したが、インバータ側端子台において第１支持面と第２支持面とが非平行に設けられた構成であってもよい。
【００４５】
（２）上記の実施形態では、インバータ側端子が雄型端子とされ、第１端子が雌型端子とされた構成を例示したが、インバータ側端子が雌型端子とされ、第１端子が雄型端子とされた構成であってもよい。
【００４６】
（３）上記の実施形態では、モータ側端子が雄型端子とされ、第２端子が雌型端子とされた構成を例示したが、モータ側端子が雌型端子とされ、第２端子が雄型端子とされた構成であってもよい。
【００４７】
（４）上記の実施形態では、インバータ側端子台において第２ハウジングがリテーナ部材によって支持される構成を例示したが、インバータ側端子台における第１ハウジング及び第２ハウジングの支持態様については限定されない。
【００４８】
（５）上記の実施形態では、導電線の一例として編組線を例示したが、導電線の構成については限定されない。
【００４９】
以上、本発明の各実施形態について詳細に説明したが、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。
【符号の説明】
【００５０】
１…コネクタ
１０…インバータケース
２０…モータケース
３０…インバータ側端子台
３２…第１取付部
３２Ａ…第１支持面
３４…第２取付部
３４Ａ…第２支持面
４０…モータ側端子台
５０…第１ハウジング
５２…第１端子
６０…第２ハウジング
６２…第２端子
７０…編組線
７２…リテーナ部材
８０…インバータ側ハウジング
８２…インバータ側端子
９０…モータ側ハウジング
９２…モータ側端子
【図１】
0005967063.tif 000002
【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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