(57)【要約】      （修正有）【課題】端子への接触荷重を高めて接続信頼性を高めつつ、接続作業を容易に行うことのできるコネクタ部材を提供する。【解決手段】駆動回路側のコネクタと制御基板側のコネクタとを接続するため、駆動回路側のコネクタのハウジングから突出したピン状の端子２４が、制御基板側のコネクタ側のスロット３６に挿入された状態で、端子２４は、スロット３６内に位置するメス端子４０の第一ビーム４２、第二ビーム４３の間に挿入される。そして、リテーナ５０の挿入部５３をスロット３６に挿入すると、挿入部５３により、第一ビーム４２の先端側ビーム４２ｄの先端部４２ｆが、第二ビーム４３に接近する方向に押圧され、第一ビーム４２の接触部４２ｃと第二ビーム４３の接触部４３ｃとで、端子２４を挟み込み、端子２４に対する接触荷重を発揮する。【選択図】図４
2011049115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続対象となる第一端子の側方に沿わせて配置される第二端子と、
前記第二端子を前記第一端子側に押圧する押圧部材と、を備え、
前記第二端子は、その中間部に、前記第一端子側に向けて突出する屈曲部が形成され、
前記押圧部材は、前記第二端子の前記屈曲部を前記第一端子の側面に押し付けた状態で、前記屈曲部よりも先端側の位置を押圧することを特徴とするコネクタ部材。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記第二端子の先端部近傍を押圧することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ部材。
【請求項３】
前記第二端子は、前記屈曲部から前記先端部に向けて、前記第一端子側から漸次離間するビーム部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ部材。
【請求項４】
前記第二端子を収容する凹部を有したハウジングをさらに備え、
前記凹部は、前記第一端子と前記第二端子を接続するときに前記第一端子が挿入されて前記第二端子が前記第一端子に沿う状態とされ、
前記押圧部材は、前記凹部の内周面と前記第二端子との間に挿入されることで、前記第二端子の前記屈曲部よりも先端側の位置を押圧することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ部材。
【請求項５】
前記押圧部材は、前記ハウジングの前記凹部に対し、前記第二端子の押圧方向に対して直交する方向に挿入されることを特徴とする請求項４に記載のコネクタ部材。
【請求項６】
前記押圧部材は、その先端部が、先端に行くにしたがい漸次細くなる形状とされていることを特徴とする請求項５に記載のコネクタ部材。
【請求項７】
前記第二端子は、前記屈曲部および前記先端部を有する第一ビームと、前記第一ビームに並列して設けられた第二ビームとを有し、
前記凹部内で、前記第二端子は、前記第一ビームと前記第二ビームとの間に位置して、前記押圧部材で前記先端部を押圧した状態で、前記第一ビームの前記屈曲部と前記第二ビームとの間で前記第一端子を挟み込むことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ部材。
【請求項８】
前記第一端子は、直流電源から供給される直流電圧を交流電圧に変換してモータを駆動するための駆動回路部から突出し、
前記第二端子は、前記駆動回路部の作動を制御するための制御基板に設けられることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、モータの駆動回路と、駆動回路の動作を制御する制御基板とを接続するときに用いられるコネクタ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの駆動回路と、駆動回路の動作を制御する制御基板とを接続する場合、機器側から突出する端子を、制御基板に形成された貫通孔に挿入し、貫通孔を突き抜けた端子と貫通孔の周囲の導線パターンとをはんだ付けすることが一般的に行われていた。
【０００３】
これに対し、メンテナンスや修理のために、モータ側の駆動回路と制御基板とを切り離したいという要望がある。ところが、端子と制御基板の導線パターンとをはんだ付けする従来の手法では、制御基板をモータ側の駆動回路から取り外すのは言うまでもなく困難であり、作業性、信頼性の面で課題を抱えている。
【０００４】
これに対し、モータの駆動回路と制御基板との接続とは異なるが、弾性片を有したコネクタを用いることで、端子との電気的な接続を、着脱自在に行えるさまざまな構成が提案されている（例えば、特許文献１〜５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３７９２４号公報
【特許文献２】特開２０００−３５７５５２号公報
【特許文献３】特開２００９−３７８９９号公報
【特許文献４】特開２００８−３０５７２７号公報
【特許文献５】特開２００４−３９４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したようなモータの駆動回路と制御基板との接続においては、一般的な電気コネクタに比較してより高いレベルの信頼性が要求されている場合がある。このため、特許文献１〜５に記載されたような構成の技術を単純に適用したのでは、要求される信頼性レベルを達成することが困難となっている。
電気的な接続の信頼性を高めるには、端子の圧着力（接触荷重）を高めるのが好ましい。端子の圧着力を高めるためには、端子の弾性片の弾性力を高めるのが良いが、弾性片の弾性力を高めると、接続の際の端子の挿入抵抗が大きくなり、モータの駆動回路と制御基板との接続が困難になるという問題が生じる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、端子への接触荷重を高めて接続信頼性を高めつつ、接続作業を容易に行うことのできるコネクタ部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明のコネクタ部材は、接続対象となる第一端子の側方に沿わせて配置される第二端子と、第二端子を第一端子側に押圧する押圧部材と、を備え、第二端子は、その長手方向の中間部に、第一端子側に向けて突出する屈曲部が形成され、押圧部材は、第二端子の屈曲部を第一端子の側面に押し付けた状態で、屈曲部よりも先端側の位置を押圧することを特徴とする。
このようなコネクタ部材においては、第二端子の屈曲部を第一端子の側面に押し付けた状態で、押圧部材により屈曲部よりも先端側の位置を押圧すると、テコの原理により屈曲部に大きな力が発生し、第二端子と第一端子との接触荷重を高めることができる。このため、押圧部材は、第二端子の先端部近傍を押圧するのが好ましい。
【０００８】
また、第二端子を収容する凹部を有したハウジングをさらに備え、凹部は、第一端子と第二端子を接続するときに第一端子が挿入されることで、第二端子が第一端子に沿う状態とされ、押圧部材は、凹部の内周面と第二端子との間に挿入されることで、第二端子の屈曲部よりも先端側の位置を押圧するのが好ましい。
したがって、第二端子は、屈曲部から先端部に向けて、第一端子側から漸次離間するビーム部が形成された形状を有するものとするのが好ましい。
そして、押圧部材は、ハウジングの凹部に対し、第二端子の押圧方向に対して直交する方向に挿入されるのが好ましい。このような構成によれば、押圧部材のハウジングへの挿入力は小さく抑えつつ、第二端子の屈曲部における第一端子に対する接触荷重を大きく確保することができる。
押圧部材のハウジングへの挿入力をさらに小さく抑えるため、押圧部材は、その先端部が、先端に行くにしたがい漸次細くなる形状とするのが好ましい。
【０００９】
第二端子は、屈曲部および先端部を有する第一ビームと、第一ビームに並列して設けられた第二ビームとを有したものとすることができる。そして、凹部内で、第二端子は、第一ビームと第二ビームとの間に位置して、押圧部材で先端部を押圧した状態で、第一ビームの屈曲部と第二ビームとの間で第一端子を挟み込むようにする。
【００１０】
このような第一端子、第二端子は、いかなる機器・回路類を接続するものに用いることも可能である。例えば、第一端子は、直流電源から供給される直流電圧を交流電圧に変換してモータを駆動するための駆動回路部から突出し、第二端子は、駆動回路部の作動を制御するための制御基板に設けることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第二端子の屈曲部を第一端子の側面に押し付けた状態で、押圧部材により屈曲部よりも先端側の位置を押圧すると、テコの原理により屈曲部には大きな力が発生し、第二端子と第一端子との接触荷重を高めることができる。これにより、第一端子と第二端子の接触荷重を高めて接続信頼性を高めることができる。
押圧部材は、第二端子が収容されたハウジングの凹部に対し、第二端子の押圧方向に対して直交する方向に挿入するようにすれば、押圧部材のハウジングへの挿入力は小さく抑えつつ、第二端子の屈曲部における第一端子に対する接触荷重を大きく確保することができ、その接続作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態におけるコネクタ部材を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図である。
【図２】駆動回路部側のコネクタを示す三面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】図１の正断面図である。
【図４】リテーナを押し込んでいったときの、メス端子の変形の変移を示す図である。
【図５】リテーナのロックを解除するときの流れを示す図である。
【図６】リテーナを横方向から押し込む場合の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
本実施形態において、モータは、バッテリからの直流電圧を交流電圧に変換してモータを駆動する複数のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor : 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）からなるスイッチング素子を備えた駆動回路と、駆動回路のスイッチング素子の作動を制御する制御基板と、を備えている。
【００１４】
制御基板では、駆動回路のスイッチング素子を構成する複数のＩＧＢＴ（図示無し）の開閉を制御することで、バッテリからの直流電圧を交流電圧に変換してモータに供給する。
【００１５】
図１、図２に示すように、駆動回路側のコネクタ２０のハウジング２２には、制御基板３１を接続するための、例えば概ねブロック状を成した接続ブロック２３が突出形成されている。接続ブロック２３には、駆動回路側のコネクタ２０のスイッチング素子の各ゲート素子（図示無し）の各相およびその他制御用に接続されるピン状の端子（第一端子）２４が複数本、制御基板３１が接続される側に向けて突出して設けられている。
【００１６】
また、接続ブロック２３の両側部には、制御基板３１が接続される側に向けて突出する柱状のガイドポスト２３ａ、２３ａが形成されている。
【００１７】
一方、図１に示したように、制御基板３１側のコネクタ３０は、制御回路を構成する各種電子部品が実装された制御基板３１上に設けられ、各端子２４をそれぞれ受け入れるハウジング３２と、を備えている。
これら制御基板３１、ハウジング３２には、接続ブロック２３のガイドポスト２３ａに対応した位置に、それぞれ位置決め孔（図示なし）が形成されており、これら貫通孔にガイドポスト２３ａが挿入されることで、ハウジング３２に対する、駆動回路側のコネクタ２０のハウジング２２の位置決めを容易にする。このため、ガイドポスト２３ａの先端部は、位置決め孔への挿入を容易にするため、先端に行くにしたがい小径となる球形状やテーパ形状、面取り等を施した形状とするのが好ましい。
【００１８】
図１、図３に示すように、制御基板３１には、各端子２４に対応する位置に、貫通孔３４が形成されている。
ハウジング３２は、固定ピン３５等を介して制御基板３１上に固定されている。このハウジング３２には、各端子２４に対応する位置に、それぞれスロット（凹部）３６が形成されている。
【００１９】
図１（ｂ）、図４に示すように、各スロット３６には、各端子２４に電気的に接続されるメス端子（第二端子）４０が収容されている。
メス端子４０は、ハウジング３２の外方に導出される導出部４１が、制御基板３１上に形成された配線回路パターン（図示無し）にはんだ付け等により電気的に接続されている。
メス端子４０は、スロット３６内において二股に分岐し、第一ビーム４２と第二ビーム４３とが形成されている。これら第一ビーム４２、第二ビーム４３は、導出部４１から、制御基板３１側、すなわち各端子２４が挿入される側に向けて延出している。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、第一ビーム４２は、制御基板３１およびハウジング３２を貫通してスロット３６内に端子２４が挿入された状態で、端子２４の先端部２４ａ側（導出部４１側）において、端子２４から端子２４の軸線に直交する方向に離間した位置に位置する基端部４２ａと、基端部４２ａから端子２４に接近する側に傾斜して延びる基端側ビーム４２ｂと、基端側ビーム４２ｂの先端側において端子２４の側面に突き当たる接触部（屈曲部）４２ｃと、接触部４２ｃにおいて屈曲し、端子２４から離間する側に傾斜して延びる先端側ビーム（ビーム部）４２ｄと、から構成されている。ここで、第一ビーム４２は、基端側ビーム４２ｂのビーム長よりも、先端側ビーム４２ｄのビーム長の方が大きくなるよう形成される。
【００２１】
第二ビーム４３は、スロット３６内に端子２４が挿入された状態で、端子２４の先端部２４ａ側において、端子２４から端子２４の軸線に直交する方向に離間した位置に位置する基端部４３ａと、基端部４３ａから端子２４に接近する側に傾斜して延びる基端側ビーム４３ｂと、基端側ビーム４３ｂの先端に形成されて、第一ビーム４２の接触部４２ｃと対向した位置において端子２４の側面に突き当たる接触部４３ｃと、接触部４３ｃにおいて屈曲し、端子２４から離間する側に傾斜して延びる先端側ビーム４３ｄと、を有して形成されている。
ここで、基端部４３ａと、先端側ビーム４３ｄの先端部４３ｅは、スロット３６の一方の側の内周面３６ａに突き当たるよう形成されている。また、本実施形態においては、第二ビーム４３は、先端部４３ｅに連続して、スロット３６の内周面３６ａに沿う平面プレート部４３ｆが形成されている。これにより、第二ビーム４３は、基端部４３ａ、先端部４３ｅ、および平面プレート部４３ｆがスロット３６の内周面３６ａに突き当たることで、端子２４の軸線に直交する方向であって、端子２４から離間する方向への変形量が抑制される。
【００２２】
各スロット３６は、第一ビーム４２と対向する側の内周面３６ｂが、第一ビーム４２との間に空隙を隔てるよう形成されている。
【００２３】
図３に示すように、ハウジング３２には、メス端子４０と端子２４との接触荷重を高めるためのリテーナ５０が装着可能とされている。このため、ハウジング３２には、係止突起３７が突出形成されている。リテーナ５０は、ハウジング３２と別体とされ、メス端子４０と端子２４とを接続するときに装着される。
【００２４】
図５（ａ）に示すように、リテーナ５０には、係止片５１が突出形成されている。係止片５１の先端部には、係止突起３７に係合する係止爪５１ａと、係止突起３７よりも上方に位置する解除用突起５１ｂとが側方に向けて突出形成されている。
【００２５】
図１（ｂ）および図４に示すように、リテーナ５０には、ハウジング３２に形成された各スロット３６に対応する位置に、スロット３６に挿入される棒状の挿入部（押圧部材）５３が形成されている。挿入部５３は、スロット３６内において、第一ビーム４２と、第一ビーム４２に対向する側の内周面３６ｂとの間の空隙に挿入される。
挿入部５３の、第一ビーム４２とスロット３６の内周面３６ｂとを結ぶ方向における厚さは、第一ビーム４２の先端側ビーム４２ｄの先端部４２ｆと、スロット３６の内周面３６ｂとの間隙寸法よりも大きく設定されている。
【００２６】
駆動回路側のコネクタ２０と制御基板３１側のコネクタ３０と接続するときには、コネクタ２０のハウジング２２から突出するガイドポスト２３ａを、制御基板３１およびハウジング３２に形成された貫通孔に挿入する。すると、ハウジング２２から突出したピン状の端子２４が、貫通孔３４を通してスロット３６、３６に挿入される。
図４（ａ）に示すように、端子２４は、スロット３６、３６内に位置するメス端子４０の第一ビーム４２、第二ビーム４３の間に挿入される。このとき、第一ビーム４２、４３は、互いに接近する方向への力が付与されておらず、端子２４は、第一ビーム４２、第二ビーム４３の間に容易に挿入できる。
【００２７】
駆動回路側のコネクタ２０の接続ブロック２３と、制御基板３１とが突き当たるまで端子２４が挿入された後、リテーナ５０の挿入部５３を、ハウジング３２に形成された各スロット３６に挿入する。すると、挿入部５３は、スロット３６内において、第一ビーム４２と、第一ビーム４２に対向する側の内周面３６ｂとの間の空隙に挿入される。このとき、図４（ｂ）に示すように、挿入部５３を挿入すると、挿入部５３の厚さが、第一ビーム４２の先端側ビーム４２ｄの先端部４２ｆと、スロット３６の内周面３６ｂとの間隙寸法よりも大きく設定されているので、第一ビーム４２が第二ビーム４３に接近する方向に押圧される。
その結果、まず、第一ビーム４２の接触部４２ｃが端子２４に押し付けられて接触する。さらに挿入部５３がスロット３６に挿入されていくと、第一ビーム４２の接触部４２ｃと第二ビーム４３の接触部４３ｃとで、端子２４を挟み込み、端子２４に対する接触荷重を発揮する。ここで、挿入部５３の先端部５３ａは、その厚さが先端に行くに従い小さくなるテーパ形状とされている。これにより、図４（ｃ）に示すように、挿入部５３の、テーパ形状をなした先端部５３ａが第一ビーム４２の先端側ビーム４２ｄの先端部４２ｆを過ぎると、図４（ｄ）に示すように、第一ビーム４２の先端側ビーム４２ｄの変形量は最大となる。このときの接触荷重は、接触部４２ｃから延びる先端側ビーム４２ｄの先端部４２ｆを挿入部５３が押圧することで、テコの原理により、大きなものとなる。
【００２８】
リテーナ５０がハウジング３２に完全に装着された状態では、図５（ａ）に示すように、係止片５１の係止爪５１ａがハウジング３２の係止突起３７に係合し、これによってリテーナ５０がハウジング３２から脱落しないよう固定される。
【００２９】
このような状態から、リテーナ５０を取り外すときには、図５（ｂ）に示すように、係止片５１と係止突起３７との間に、精密ドライバ等の工具Ｔを挿入する。すると、挿入された工具Ｔにより、解除用突起５１ｂが押圧され、これによって係止片５１が、係止突起３７から離間する方向に弾性変形し、係止爪５１ａと係止突起３７との係合が解除される。この状態で、リテーナ５０を引き抜くことができる。
【００３０】
上述したような構成によれば、駆動回路側のコネクタ２０と制御基板３１側のコネクタ３０とを接続するため、駆動回路側のハウジング２２から突出したピン状の端子２４が、制御基板３１側のコネクタ３０のスロット３６に挿入された状態で、端子２４は、スロット３６内に位置するメス端子４０の第一ビーム４２、第二ビーム４３の間に挿入される。そして、リテーナ５０の挿入部５３をスロット３６に挿入すると、挿入部５３により、第一ビーム４２の先端側ビーム４２ｄの先端部４２ｆが、第二ビーム４３に接近する方向に押圧される。その結果、第一ビーム４２の接触部４２ｃと第二ビーム４３の接触部４３ｃとで端子２４を挟み込み、端子２４に対する接触荷重を発揮する。このときの接触荷重は、接触部４２ｃから延びる先端側ビーム４２ｄの先端部４２ｆを挿入部５３が押圧することで、テコの原理により、大きなものとなる。
したがって、端子２４とメス端子４０との接触荷重を高めて接続信頼性を高めることができる。しかも、リテーナ５０の挿入部５３は、スロット３６に対し、第一ビーム４２の押圧方向に対して直交する方向に挿入する構成であるため、リテーナ５０の挿入力は小さく抑えることができ、その接続作業を容易に行うことができる。
【００３１】
なお、上記実施形態において、リテーナ５０を、端子２４の突出方向に沿って着脱する構成としたが、これに限るものではない。例えば、リテーナ５０を、端子２４の突出方向に直交する方向に着脱する構成とすることができる。
図６に示すように、このようなリテーナ５０'は、各メス端子４０に対して二個一対に設けられた挿入部（押圧部材）５５、５５と、メス端子４０の上部を押さえつける押さえ付け部５６と、を備えている。
【００３２】
駆動回路側のコネクタ２０と制御基板３１側のコネクタ３０とを接続した後に、リテーナ５０’を、端子２４の突出方向に直交する方向（図６の紙面に直交する方向）から装着すると、挿入部５５、５５は、第一ビーム４２の接触部４２ｃと第二ビーム４３の接触部４３ｃの外側に挿入される。そして、挿入された挿入部５５、５５が、第一ビーム４２の先端側ビーム４２ｄと、第二ビーム４３の先端側ビーム４３ｄを内側に押圧することで、第一ビーム４２の先端側ビーム４２ｄと、第二ビーム４３の先端側ビーム４３ｄの変形量は最大となり、接触部４２ｃ、４３ｃにおいて、端子２４に対して大きな接触荷重を発揮する。
また、この状態で、押さえ付け部５６により、メス端子４０の上部が押さえ付けられ、端子の浮き上がりが防止される。
【００３３】
このようなリテーナ５０’は、図示しない係止突起等により、ハウジング３２に装着することができる。係止突起によるロックは、図５に示したのと同様、ドライバ等により容易に解除できるようにするのが好ましい。
【００３４】
なお、上記実施の形態では、一好適例としてのモータに本発明を適用する例を示したが、モータの駆動回路部と制御基板との接続であれば、他の用途のモータにも本発明は適用可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
２０…コネクタ、２２…ハウジング、２３…接続ブロック、２４…端子（第一端子）、３０…コネクタ、３１…制御基板、３２…ハウジング、３６…スロット（凹部）、３７…係止突起、４０…メス端子（第二端子）、４２…第一ビーム、４２ｃ…接触部（屈曲部）、４２ｄ…先端側ビーム（ビーム部）、４３…第二ビーム、４３ｃ…接触部、４３ｄ…先端側ビーム、５０、５０’…リテーナ、５１…係止片、５１ａ…係止爪、５１ｂ…解除用突起、５３、５５…挿入部（押圧部材）
【図１】
2011049115.tif 000003
【図２】
2011049115.tif 000004
【図３】
2011049115.tif 000005
【図４】
2011049115.tif 000006
【図５】
2011049115.tif 000007
【図６】
2011049115.tif 000008