JP2015201260A - コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの外部に露出させた端子接続部の折り曲げ部分に応力が集中してかかるような回路体とハウジングとの相対移動を抑制する。【解決手段】トロイダルコイル３を実装したシールド板５の端子接続部５ｅを、２箇所の折り曲げ部５ｇ，５ｈによってクランク状に形成し、シールド板５をハウジング７の本体７ａの内部空間に収容した収容状態において、端子接続部５ｅの先端部分５ｉを、ハウジング７の本体７ａの貫通孔７ｈを貫通してコネクタ部７ｅに露出させる。また、シールド板５の係止部５ｋを本体７ａの係止部７ｆに係止させる。これにより、本体７ａへの挿入方向Ｘにおいてシールド板５と基板７とが相対移動しても、貫通孔７ｈにおいて本体７ａに位置決めされた端子接続部５ｅの先端部分５ｉと樹脂部材５ｂとの間に存在する端子接続部５ｅの折り曲げ部５ｇ，５ｈに、応力が集中してかかるのを抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、バスバーを樹脂部材にインサート成形した回路体のバスバーの一部を、回路体を収容したハウジングの外側に引き出してコネクタ部に露出させるコネクタ装置に関する。

例えば、大電流のパワー機器において、電流の平滑化やノイズフィルタ等の用途でチョークコイルを用いる場合は（例えば、特許文献１）、コイルを流れる大電流に備えて、中間層にメタルプレートを有するメタルコア基板にチョークコイルが実装される。メタルコア基板は、樹脂部材にバスバーをインサート成形した回路体であり、チョークコイルを実装したメタルコア基板は、ノイズ遮断のためにシールドハウジングに収容される。

この場合、シールドハウジングに収容したメタルコア基板上のチョークコイルへの電気的接続は、シールドハウジングの外側に形成したコネクタ部において行う。詳しくは、メタルコア基板の樹脂部材から突出させたバスバーの一部を、シールドハウジングを貫通させてコネクタ部に露出させ、チョークコイルの接続対象をコネクタ部に嵌合させることで、コネクタ部内でバスバーと接続対象とを電気的に接続させる。

ところで、チョークコイルを実装したメタルコア基板を収容するスペースをシールドハウジング内に確保するのに当たっては、シールドハウジングの大型化を極力避けるために、メタルコア基板がシールドハウジングのいずれかの内壁に当接するような配置とすることが合理的である。

そのように配置したメタルコア基板の樹脂部材から突出したバスバーの端子接続部を、シールドハウジングを貫通させてその外側に引き出すと、引き出した端子接続部は、シールドハウジングのメタルコア基板が内壁に当接する面に近い箇所に位置することになる。つまり、シールドハウジングの外側に引き出した端子接続部の位置が、シールドハウジングの高さ方向（メタルコア基板に対するチョークコイルの実装方向）において偏る。

このように端子接続部の位置が偏ると、端子接続部を保護するコネクタ部を、シールドハウジングのメタルコア基板が内壁に当接する面よりもシールドハウジングの外側にはみ出した形状とせざるを得なくなる。そのような形状は、シールドハウジングの成型を困難にするだけでなく、コネクタ部周りの強度を下げる可能性があり、好ましくない。

したがって、シールドハウジング内でバスバーを折り曲げて、シールドハウジングの高さ方向におけるできるだけ中央に近い箇所をバスバーが貫通するようにすることが望ましい。

特開２００８−１４０８０１号公報

上述したように、シールドハウジングに収容したメタルコア基板のバスバーをシールドハウジング内で折り曲げてコネクタ部に引き出す場合、シールドハウジングとメタルコア基板とが相対移動すると、その応力がバスバーの折り曲げ部分に集中してかかる可能性がある。特に、チョークコイルのように重量がある電気部品をメタルコア基板に実装している場合は、シールドハウジングとメタルコア基板との相対移動によりバスバーの折り曲げ部分に加わる応力が大きくなる。

このような問題は、チョークコイルに合わせてノイズ遮断機能を有するシールドハウジングにメタルコア基板を収容する場合に限らず、バスバーを樹脂部材にインサート成形した回路体のバスバーの一部を、回路体を収容したハウジングの外側に引き出してコネクタ部に露出させる場合に共通して発生するものである。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、バスバーを樹脂部材にインサート成形した回路体のバスバーの端子接続部を、回路体を収容したハウジングの内部空間において折り曲げて、その先端をハウジングを貫通して外部に露出させても、端子接続部の折り曲げ部に応力が集中してかかるような相対移動が回路体の挿入方向においてハウジングと回路体との間に発生するのを抑制することができるコネクタ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため請求項１に記載した本発明のコネクタ装置は、
樹脂部材にバスバーをインサート成形して形成され電気部品が実装された回路体と、
前記回路体が開口から内部空間に挿入され、該内部空間に前記回路体上の前記電気部品が収容されるハウジングと、
前記ハウジングの外部に形成され、前記回路体の前記樹脂部材からクランク状に突出した前記バスバーの接続端子部のうち、前記回路体が前記内部空間に収容された収容状態において該内部空間に対する前記回路体の挿入方向に沿って延在し前記ハウジングを貫通した先端部分が露出するコネクタ部と、
前記回路体及び前記ハウジングにそれぞれ設けられ、前記収容状態において互いに係止して、前記挿入方向に沿った前記回路体の前記ハウジングに対する相対移動を規制する係止部と、
を備えることを特徴とする。

請求項１に記載した本発明のコネクタ装置において、ハウジングの開口から挿入された回路体が内部空間に収容されて収容状態になると、バスバーの接続端子部の先端部分がハウジングを貫通してハウジング外部のコネクタ部に露出する。そして、ハウジングの貫通箇所においてバスバーの端子接続部の先端部分がハウジングに対し位置決めされる。

このような収容状態において、仮に、回路体がハウジングに対して内部空間への挿入方向に相対移動すると、ハウジングに対して位置決めされた端子接続部の先端部分よりも回路体側に存在する端子接続部のクランク状の折り曲げ部に、応力が集中してかかるようになる。

ところが、請求項１に記載した本発明のコネクタ装置によれば、回路体が上述したような内部空間に対する収容状態になると、ハウジング及び回路体の双方の係止部同士が係止され、この係止によって、ハウジングの内部空間に対する回路体の挿入方向への相対移動が規制される。

したがって、接続端子部のクランク状に折り曲げた部分に応力が集中してかかるような相対移動が回路体の挿入方向においてハウジングと回路体との間に発生するのを抑制することができる。

また、請求項２に記載した本発明のコネクタ装置は、請求項１に記載した本発明のコネクタ装置において、前記回路体は、前記収容状態において前記開口に圧入される圧入部をさらに備えていることを特徴とする。

請求項２に記載した本発明のコネクタ装置によれば、請求項１に記載した本発明のコネクタ装置において、回路体がハウジングの内部空間に収容されて収容状態になると、回路体の圧入部がハウジングの開口に圧入される。

そして、圧入部の開口への圧入により、回路体の挿入方向と直交する１方向、又は、回路体の挿入方向と直交しかつ互いに直交する２方向において、ハウジングの内部空間に対する回路体の挿入方向への相対移動が規制される。また、圧入部の開口への圧入により両者間に生じる摩擦力で、ハウジングの内部空間に対する回路体の挿入方向への相対移動も規制される。

このため、ハウジングの接続端子部のクランク状に折り曲げた部分に応力が集中してかかるような相対移動が回路体の挿入方向においてハウジングと回路体との間に発生するのを、より一層抑制することができる。

本発明によれば、回路体の樹脂部材にインサート成形したバスバーを、回路体を収容したハウジングの内部空間においてクランク状に折り曲げて、その先端をハウジングを貫通して外部に露出させても、バスバーの折り曲げ部分に応力が集中してかかるような相対移動が回路体の挿入方向においてハウジングと回路体との間に発生するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るトロイダルコイルユニットを示す分解斜視図である。 図１に示す一方の端子接続部の概略構成を示す側面図である。 図１に示すトロイダルコイルをコイル収容部に収容したシールド板をハウジングに挿入する前のトロイダルコイルユニットの側方から見た断面図である。 （ａ）は図１に示すトロイダルコイルをコイル収容部に収容したシールド板をハウジングに挿入した後のトロイダルコイルユニットの側方から見た断面図、（ｂ）は（ａ）のＩ部の拡大断面図である。 図１に示すトロイダルコイルをコイル収容部に収容したシールド板をハウジングに挿入した後のトロイダルコイルユニットの上方から見た断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るトロイダルコイルユニットについて図面を参照して説明する。本実施形態では、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ、エンジンとモータ−ジェネレータの併用車）等の車両の大電流が流れる回路において、ノイズフィルタとして用いるチョークコイルのユニットに、本発明を適用した場合を例に取って説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るトロイダルコイルユニットを示す分解斜視図である。図１に示す本実施形態のトロイダルコイルユニット１（請求項中のコネクタ装置に相当）は、２つのトロイダルコイル３（請求項中の電気部品に相当）、これらのトロイダルコイル３が実装されるシールド板５（請求項中の回路体に相当）、及び、トロイダルコイル３を実装したシールド板５が収容されるハウジング７を有している。

各トロイダルコイル３は、円環状のトロイダルコア３ａに巻線３ｂを巻回してそれぞれ構成されている。各トロイダルコイル３は、トロイダルコア３ａの中心軸方向における下半分を、シールド板５に２つ形成されたコイル収容部５ａにそれぞれ収容される。

シールド板５は、矩形状の樹脂部材５ｂに２本のバスバー５ｃ，５ｄをインサート成形して形成されており、シールド板５の上面に、トロイダルコイル３を収容するコイル収容部５ａが２つ形成されている。

各バスバー５ｃ，５ｄは、大半の部分が樹脂部材５ｂ内に埋設されており、各バスバー５ｃ，５ｄの一部の部分は、樹脂部材５ｂの各長辺からそれぞれ突出して端子接続部５ｅ，５ｆを構成している。

一方のバスバー５ｃ（請求項中のバスバーに相当）の端子接続部５ｅ（請求項中の端子接続部に相当）は、図２に示すように、２箇所の折り曲げ部５ｇ，５ｈによってクランク状に形成されており、端子接続部５ｅの先端部分５ｉは、樹脂部材５ｂと平行に延在している。図１に示す他方のバスバー５ｄの端子接続部５ｆは、車両のアースポイント（図示せず）にねじ止めするためのねじ孔を有している。

各コイル収容部５ａにそれぞれ挿入されたトロイダルコイル３の巻線３ｂの両端は、不図示のコンデンサを介して各バスバー５ｃ，５ｄにそれぞれ電気的に接続される。各コイル収容部５ａに挿入したトロイダルコイル３は、巻線３ｂを各バスバー５ｃ，５ｄに電気的に接続することで、シールド板５に実装された状態となる。

なお、バスバー５ｃの端子接続部５ｅが突出している樹脂部材５ｂの一方の長辺側の両隅部には、長辺及び短辺の両延在方向に延出した薄板状のガイド部５ｊがそれぞれ突設されている。樹脂部材５ｂの短辺の延在方向における各ガイド部５ｊの先端には係止部５ｋが形成されている。

また、バスバー５ｄの端子接続部５ｆが突出している樹脂部材５ｂの他方の長辺の両端には、長辺の延在方向に延出した薄板状の圧入部５ｌがそれぞれ突設されている（図１中では片方のみ示している。図５参照）。樹脂部材５ｂの長辺の延在方向における両圧入部５ｌの先端間の寸法は、同方向における両ガイド部５ｊの先端間の寸法よりも若干長い。

ハウジング７は、トロイダルコイル３を実装したシールド板５が開口７ｂから内部空間に挿入される本体７ａと、本体７ａの開口７ｂを開閉するカバー７ｃとで構成されている。開口７ｂは、シールド板５が通過可能な矩形状を呈しており、開口７ｂの両短辺に連なる本体７ａの両側壁の内側面には、シールド板５の樹脂部材５ｂのガイド部５ｊを案内するガイド溝７ｄが、本体７ａの底壁と平行にそれぞれ形成されている。

本体７ａの両側壁のガイド溝７ｄは、開口７ｂから本体７ａにシールド板５を挿入するときに、シールド板５の各ガイド部５ｊが各ガイド溝７ｄにより、図３に矢印Ｘで示す挿入方向にガイドされるように構成されている。また、ガイド溝７ｄは、シールド板５の本体７ａに対する挿入時に、本体７ａのガイド溝７ｄを形成した各側壁にシールド板５の各圧入部５ｌが圧接されるように構成されている。

本体７ａの開口７ｃと対向する壁の外側面には、筒状のコネクタ部７ｅが突設されている。また、本体７ａのコネクタ部７ｅが突設された壁の内側面には、図３に示すように、シールド板５の樹脂部材５ｂの係止部５ｋに対応する係止部７ｆが、本体７ａの底壁に沿って突設されている。

カバー７ｃは、本体７ａの開口７ｂを閉じた状態で本体７ａの両側壁の外側面の係止突起（図示せず）に係止される係止片７ｇを有している。このカバー７ｃは、開口７ｂを通じてシールド板５を本体７ａに出し入れする際に開かれる。

次に、トロイダルコイル３を実装したシールド板５をハウジング７の本体７ａに収容する手順について説明する。まず、シールド板５を、バスバー５ｃの端子接続部５ｅが突出している樹脂部材５ｂの一方の長辺側から、開口７ｂを通じて本体７ａに挿入する。このとき、シールド板５の樹脂部材５ｂの各ガイド部５ｊや各圧入部５ｌを、本体７ａの各ガイド溝７ｄに挿入し、本体７ａに対するシールド板５の挿入をガイド溝７ｄにガイドさせる。

図４（ａ）に示すように、シールド板５が全て収容されるまでシールド板５を本体７ａに挿入したシールド板５の収容状態では、図４（ｂ）に示すように、シールド板５の各係止部５ｋが本体７ａの係止部７ｆに係止される。これにより、シールド板５のハウジング７の本体７ａに対する挿入方向Ｘにおける、シールド板５のハウジング７に対する相対移動が規制される。

また、図４（ａ）に示すようなシールド板５の収容状態では、図５に示すように、シールド板５の樹脂部材５ｂの各圧入部５ｌが、本体７ａの各ガイド溝７ｄを形成した両側壁に圧接して、シールド板５が本体７ａの開口７ｂに圧入された状態となる。これにより、シールド板５の挿入方向Ｘと開口７ｂの長辺の延在方向とにおけるシールド板５のハウジング７に対する相対移動が規制される。

さらに、図４（ａ）に示すようなシールド板５の収容状態では、図４（ｂ）に示すように、シールド板５の端子接続部５ｅの先端部分５ｉが、本体７ａの開口７ｃと対向する壁に形成された貫通孔７ｈを貫通して本体７ａの外側に突出し、コネクタ部７ｅの内側に露出する。

シールド板５が全て収容されるまで本体７ａにシールド板５を挿入したら、本体７ａの開口７ｂをカバー７ｃによって閉じ、トロイダルコイルユニット１を完成させる。この状態で、シールド板５の樹脂部材５ｂの端子接続部５ｆは、図４（ａ）に示すように、カバー７ｃに形成した切り欠き部７ｉを介して本体７ａの外部に延出する。

このように構成された本実施形態のトロイダルコイルユニット１では、ハウジング７のコネクタ部７ｅに露出させるシールド板５の端子接続部５ｅを、２箇所の折り曲げ部５ｇ，５ｈによってクランク状に形成した。したがって、ハウジング７の本体７ａに収容したシールド板５の端子接続部５ｅの先端部分５ｉが、本体７ａの底壁から離れた高さ位置に配置される。

このため、端子接続部５ｅの先端部分５ｉが貫通する本体７ａの貫通孔７ｈやコネクタ部７ｅを、本体７ａの開口７ｂの短辺の延在方向における本体７ａの中央かそれに近い箇所に配置して、ハウジング７が、本体７ａからコネクタ部７ｅがはみ出したような形状となるのを防ぐことができる。

また、本実施形態のトロイダルコイルユニット１では、トロイダルコイル３を実装したシールド板５をハウジング７の本体７ａの内部空間に収容した収容状態では、端子接続部５ｅの先端部分５ｉが貫通する貫通孔７ｈにおいて、端子接続部５ｅの先端部分５ｉが本体７ａに対して位置決めされる。

このような収容状態において、シールド板５の樹脂部材５ｂがハウジング７に対してシールド板５の挿入方向Ｘに相対移動すると、本体７ａに対して位置決めされた端子接続部５ｅの先端部分５ｉと樹脂部材５ｂとの間に存在する端子接続部５ｅの折り曲げ部５ｇ，５ｈに、応力が集中してかかるようになる。

ところが、本実施形態のトロイダルコイルユニット１では、シールド板５を収容状態となるまで本体７ａに挿入すると、本体７ａの係止部７ｆにシールド板５の係止部５ｋが係止され、この係止によって、本体７ａに対するシールド板５の挿入方向Ｘへの相対移動が規制される。

したがって、接続端子部５ｅの２箇所の折り曲げ部５ｇ，５ｈに応力が集中してかかるような相対移動がシールド板５の挿入方向Ｘにおいて本体７ａとシールド板５との間に発生するのを抑制することができる。

なお、本体７ａに対するシールド板５の収容状態において、シールド板５の圧入部５ｌが本体７ａの両側壁に圧接してシールド板５が本体７ａの開口７ｂに圧入されるようにするための構成は、省略してもよい。

しかし、本実施形態のように、本体７ａに対するシールド板５の収容状態においてシールド板５が本体７ａの開口７ｂに圧入されるようにすると、圧入部５ｌの圧接箇所においても、シールド板５のハウジング７に対する相対移動が、シールド板５の挿入方向Ｘや開口７ｂの長辺の延在方向について規制される。このため、接続端子部５ｅの２箇所の折り曲げ部５ｇ，５ｈに応力が集中してかかるのを、より一層抑制することができる。

また、上述した実施形態では、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ、エンジンとモータ−ジェネレータの併用車）等で用いるチョークコイルユニットに本発明を適用した場合を例にとって説明した。しかし、本発明は、バスバーを樹脂部材にインサート成形した回路体のバスバーの一部を、回路体を収容したハウジングの外側に引き出してコネクタ部に露出させる場合に広く適用可能である。

本発明は、バスバーを樹脂部材にインサート成形した回路体のバスバーの一部を、回路体を収容したハウジングの外側に引き出してコネクタ部に露出させるコネクタ装置に適用して極めて有用である。

１ トロイダルコイルユニット（コネクタ装置）
３ トロイダルコイル（電気部品）
３ａ トロイダルコア
３ｂ 巻線
５ シールド板（回路体）
５ａ コイル収容部
５ｂ 樹脂部材
５ｃ，５ｄ バスバー
５ｅ，５ｆ 端子接続部
５ｇ，５ｈ 折り曲げ部
５ｉ 先端部分
５ｊ ガイド部
５ｋ，７ｆ 係止部
５ｌ 圧入部
７ ハウジング
７ａ 本体
７ｂ 開口
７ｃ カバー
７ｄ ガイド溝
７ｅ コネクタ部
７ｇ 係止片
７ｈ 貫通孔
７ｉ 切り欠き部
Ｘ 挿入方向

Claims (2)

1. 樹脂部材にバスバーをインサート成形して形成され電気部品が実装された回路体と、
   前記回路体が開口から内部空間に挿入され、該内部空間に前記回路体上の前記電気部品が収容されるハウジングと、
   前記ハウジングの外部に形成され、前記回路体の前記樹脂部材からクランク状に突出した前記バスバーの接続端子部のうち、前記回路体が前記内部空間に収容された収容状態において該内部空間に対する前記回路体の挿入方向に沿って延在し前記ハウジングを貫通した先端部分が露出するコネクタ部と、
   前記回路体及び前記ハウジングにそれぞれ設けられ、前記収容状態において互いに係止して、前記挿入方向に沿った前記回路体の前記ハウジングに対する相対移動を規制する係止部と、
   を備えることを特徴とするコネクタ装置。
2. 前記回路体は、前記収容状態において前記開口に圧入される圧入部をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。

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