JP4551166B2

JP4551166B2 - 機器直付けコネクタ

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Publication number: JP4551166B2
Application number: JP2004265538A
Authority: JP
Inventors: 光弘松本; 宏高福島; 節塚本; 健史郎芝; 智之渡邊; 好司岡本
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: AU2005283514A1; TW200623587A; TWI321889B; AU2005283514B2; CN100550528C; US7722372B2; EP1796221A4; CN101019279A; KR20070051361A; EP1796221A1; KR100893506B1; US20090023345A1; WO2006030732A1; JP2006081373A; EP1796221B1

Description

本発明は、例えば電気自動車の二つの三相交流モータ（補機）とインバータ（機器）とを接続するためのバスバーを備える機器直付けコネクタに関するものである。

図１１〜図１２は従来の機器直付けコネクタの一形態を示すものである（例えば特許文献１参照）。

この機器直付けコネクタ６１は電気自動車用の三相交流モータ６２，６３（図１３）を接続するインバータ（機器）６４のケース（符号６４で代用）に設けられたものであり、機器側のＵＶＷの三極の回路６５〜６７（図１４）に対応する三本のバスバー端子６８〜７０と、各バスバー端子６８〜７０をボルト７１で接続する端子付きの電線７３と、各端子７２を収容する絶縁樹脂製のハウジング７４と、ハウジング７４の外側を覆う導電金属製のシールドシェル７５とを備えている。

機器内の三極の回路６５〜６７（図１４）はボルト締めで各バスバー端子６８〜７０に接続される。端子付きの電線７３は防水ゴム栓７６でシールされ、ハウジング７４の上部はシールドシェルのキャップ７７で封止される。ハウジング７４の上部には、キャップ７７を開けると電源が遮断される安全回路の端子７８が設けられている。シールドシェル７５はボルトで機器６４の導電金属製の壁部に固定されている。

図１３は上記機器直付けコネクタ６１と電気自動車用の三相交流モータ６２，６３との接続構造を示すものであり、二つのモータ（例えば右輪駆動用と左輪駆動用）６２，６３は各三本の電線７９を介して機器（インバータすなわち直流−交流変換器）６４にコネクタ接続されている。

本形態では一方のモータ６２が図１１の直付けコネクタ６１を介して機器６４に接続され、他方のモータ６３は各電線毎に小さなコネクタ６１’を介して機器６４に接続されている。各直付けコネクタ６１，６１’は機器ケースの異なる壁部に設けられている。両モータ６２，６３を図１１の二つの直付けコネクタ６１を介して機器６４に接続させる場合もあり得る。機器６４は直流バッテリ（図示せず）に二本の電線８０で接続されている。図１４で符号６４ａは機器主体部を示す。

バッテリからの直流電流は機器（インバータ）６４で交流に変換されて各モータ６２，６３を駆動し、各モータ６２，６３の回生ブレーキ作用で各モータが発電機として働き、各モータ６２，６３で発生した交流電流が機器６４で直流に変換されてバッテリに充電される。

一方、他の従来技術として、特許文献２には、図１５に示すようなバスバー構造体が記載されている。

このバスバー構造体１１０は例えば発電所内の変圧器と配電用の付属機器とを接続するケーブル終端接続箱（図示せず）のケーシング内に収容され、バスバー構造体１１０を構成する各バスバー１１２〜１１４の一端部１１５〜１１７に接続導体（図示せず）を介してソケット内の接続端子（図示せず）が接続され、各バスバー１１２〜１１４の他端部１１８〜１２０に接続板（図示せず）を介してケーブル（図示せず）が接続される。

各バスバー１１２〜１１４の一端部１１５〜１１７は板幅方向に二枚接合されて右からＵＶＷの極相順で並列に配置され、各バスバー１１２〜１１４の中間部は板厚方向に二枚重ねられた状態で所要形状に屈曲し、各バスバー１１２〜１１４の他端部１１８〜１２０は上下に分離して左からＵＶＷの極相順で平行に配置されている。各バスバー１１２〜１１４の両端部にはそれぞれ継ぎ板（図示せず）を介してボルト締めで接続導体や接続板が接続固定される。
特開平１１−１２６６６１号公報（第２〜３頁、図１，図４）特開平８−１２６１８２号公報（第３〜４頁、図１）

しかしながら、上記従来（図１１〜図１２）の機器直付けコネクタとそれを用いた接続構造にあっては、例えば図１４に示す如く、機器６４のケース内で機器主体部（変換器）６４ａと各コネクタ６１，６１’の各極（ＵＶＷ）とを接続するバスバー等の回路６５〜６７の配索が複雑化し、機器６４が大型化するという問題があった。また、回路６５〜６７が複雑であるために、接続作業が面倒で、多くの工数を要し、接続ミスを起こす心配もあった。

また、機器内の回路６５〜６７は電流値を管理されている訳であるが、そのための電流センサを機器内に設けているために、それによっても機器６４が大型化するという問題があった。

また、上記従来（図１５）のバスバー構造体１１０は継ぎ板を介して接続導体や接続板を締結接続させるものであるが、例えばこのバスバー構造体１１０を機器直付けコネクタに応用した場合には（実際には存在しないが）、図１６に示す如く機器１２１のケース内にバスバー１１３の一端部１１６を配置し、機器直付けコネクタ１２２内にバスバー１１１１３の中間部を屈曲させつつ配置すると共に、バスバー１１３の他端部１１９を水平方向に上下平行に突出させ、その状態で相手側コネクタ１２３をバスバー１１３の他端部１１９の突出方向（水平方向）から接続させるために、コネクタ接続構造がバスバー突出方向に肥大化するという懸念があった。

また、図１７の如く二本のバスバー１２４を機器直付けコネクタ１２５内で上向きに屈曲させて相手側コネクタ１２６を下向きに接続させる場合には、各バスバー１２４の他端部１２７が前後二列に配置されるために、接続構造すなわち機器直付けコネクタ１２５がバスバー他端部１２７の並び方向（水平方向）に肥大化するという懸念があった。これらの問題は図１６〜図１７の機器直付けコネクタ１２２，１２５を９０゜反転させて配置した場合でも同様である。

本発明は、上記各従来技術の問題点に鑑み、機器のコンパクト化を図ることができ、しかも機器との接続を容易に効率良く且つ確実に行うことができると共に、接続構造のコンパクト化を図ることのできる機器直付けコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る機器直付けコネクタは、三相交流用の二つの補機と一つの機器とを接続するための六本の独立したバスバーを備えた機器直付けコネクタであって、該機器に接続する三相交流のＵ極の端子部が二本、Ｖ極の端子部が二本、Ｗ極の端子部が二本それぞれ隣同士に配置され、各端子部が前記各バスバーの一端側に設けられ、各バスバーの他端側に、前記二つの補機と接続するためのＵ極とＶ極とＷ極の各一本の端子部がそれぞれ離間した状態で二組隣り合って配置され、前記バスバーが他端側の前記二組の端子部の間で延長された延長部を有し、前記バスバーの一端側の端子部と他端側の端子部とが略コの字状の屈曲部を介して連続していることを特徴とする。

上記構成により、モータ等の二つの補機からの各三本の回路が六本の独立したバスバーの他端側のＵ極とＶ極とＷ極の各三本の二組の端子部に別々に接続される。六本のバスバーの一端側のＵＵとＶＶとＷＷの各二つの端子部は相互に整列し且つそれぞれ独立して機器側の回路に接続される。例えば、他端側の端子部の極相が並び順にＵ₁Ｗ₁Ｖ₁とＶ₂Ｕ₂
Ｗ₂の二組に設定され、一端側の端子部の極相が並び順にＵ₁Ｕ₂とＶ₁Ｖ₂とＷ₁Ｗ₂に設定
されるように、他端側の二組の端子部の間で各バスバーのうちの一部（六本のうちの二本）が相互に混在して配索される。これにより、他端側の二組の端子部が隣接する二つの並列なコネクタ接続部を構成し、補機側の回路のコネクタが二つのコネクタ接続部にほぼ同じ位置で同じ方向から作業性良く嵌合接続される。且つ、一端側の極毎に整列された端子部によって機器側の接続回路の構造が簡素化され、接続作業も効率化する。また、他端側の二組の端子部が独立して各モータ側の回路に接続されることで、モータ毎の電圧（電流）制御等が可能となる。
また、他端側の二組の端子部の間で各バスバーのうちの一部（六本のうちの二本）を相互に混在して配索する作業が容易化、確実化する。そして、どのバスバーを延長させるかによって、ＵＶＷの極の配列を選択的に自由に設定可能となる。
また、バスバーの一端側の端子部が屈曲部を基端として他端側の端子部よりも奥側から突出するから、機器直付けコネクタ内部の奥行きが増し、機器直付けコネクタ内部で一端側の端子部に沿って配置される部品が奥まで収容され、それによって機器直付けコネクタが一端側の端子部の突出方向に小型化される。また、コの字状の屈曲部によってバスバーの剛性が高まり、他端側の端子部への相手側コネクタの接続時における他端側の端子部の曲がり変形等が防止される。

請求項２に係る機器直付けコネクタは、請求項１記載の機器直付けコネクタにおいて、一本のバスバーの他端側の端子部が段部を介して前記延長部に続き、該延長部がもう一本のバスバーの延長部と同一面に位置したことを特徴とする。

上記構成により、一方のバスバーの一端側の端子部が段部側を基端として他端側の端子部よりも奥側から突出するから、機器直付けコネクタ内部の奥行きが増し、機器直付けコネクタ内部で一端側の端子に沿って配置される部品が奥まで収容され、それによって機器直付けコネクタが一端側の端子の突出方向に小型化される。また、直交する段部によってバスバーの剛性が高まり、他端側の端子部への相手側コネクタの接続時における他端側の端子部の曲がり変形等が防止される。

請求項３に係る機器直付けコネクタは、請求項１又は２記載の機器直付けコネクタにおいて、前記バスバーが絶縁樹脂部にモールド成形されたことを特徴とする。

上記構成により、各バスバーが絶縁樹脂部で相互に絶縁され、且つ固定されてバスバー組立体が構成される。バスバー組立体の状態でコネクタのケースやシールドシェル内に容易に組付可能となる。

請求項４に係る機器直付けコネクタは、請求項３記載の機器直付けコネクタにおいて、請求項１記載の前記バスバーの略コの字状の屈曲部及び／又は請求項２記載の段部が前記絶縁樹脂部にモールド成形されたことを特徴とする。

上記構成により、バスバーの固定強度が増し、他端側の端子部の剛性がアップし、相手側コネクタの接続時等における他端側の端子部の姿勢が安定する。その他、請求項１，２記載の作用効果が一層助長される。

請求項５に係る機器直付けコネクタは、請求項３又は４記載の機器直付けコネクタにおいて、前記絶縁樹脂部の内側に、前記バスバーの一端側の端子部に貫通されて電流センサが配置されたことを特徴とする。

上記構成により、絶縁樹脂部の内側空間において一端側の端子部が奥から（絶縁樹脂部の内面から）突出され、内部空間の奥行きが増し、電流センサが奥深く配置される。これにより、内部空間を一端側の端子部の突出方向に短縮することができ、機器直付けコネクタの小型化が可能となる。また、機器内に電流センサを設ける必要がなくなり、機器のコンパクト化が促進される。電流センサは六本のバスバーのうちの四本に設ければよい（各回路の電流値の検出が可能となる）から、直付けコネクタの肥大化も極力防止される。

以上の如く、請求項１記載の発明によれば、バスバーの一端側の極毎に整列された端子部によって機器内の接続回路の構造が簡素化されるから、機器のコンパクト化が可能となる。また、極毎に整列された端子部に機器側の回路を作業性良く且つ間違いなく確実に接続することができるから、機器の接続作業性及び接続品質が向上する。また、他端側の二組の端子部が隣接する二つの並列なコネクタ接続部を構成し、補機側の回路のコネクタを二つのコネクタ接続部にほぼ同じ位置で同じ方向から作業性良く嵌合接続することができ、機器と補機との接続作業性が向上する。他端側の二組の端子部は独立しているから、例えば電気自動車の左右二つのモータに異なる電圧（電流）を供給して、急なカーブ等で各モータを別々に駆動することができると共に、回生ブレーキ作動時にモータ（発電機）毎に効率良く充電を行うことができる。
また、どのバスバーを延長させるかによって、ＵＶＷの極の配列を自由に設定することができるから、機器や補機の回路の極の配列形態に応じて機器直付けコネクタの極設定を容易に行うことができ、設計の自由度及び汎用性が高まる。
また、バスバーの一端側の端子部を収容する機器直付けコネクタ内のスペースが奥行き方向に拡大され、機器直付けコネクタが一端側の端子部の突出方向に小型化される。

請求項２記載の発明によれば、バスバーの一端側の端子部を収容する機器直付けコネクタ内のスペースが奥行き方向に拡大され、機器直付けコネクタが一端側の端子部の突出方向に小型化される。

請求項３記載の発明によれば、バスバー相互の絶縁性が高まり、電気的接続の信頼性が向上する。また、各バスバーをバスバー組立体として機器直付けコネクタ内に作業性良く組み付けることができ、コネクタの生産性が高まる。コネクタ内で各バスバーを絶縁樹脂材でインサート成形すれば、一層コネクタの生産性が高まる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１，２記載の効果が助長されると共に、他端側の端子部の安定性が増し、相手側コネクタとの接続が精度良く行われて、電気的接続の信頼性が向上する。

請求項５記載の発明によれば、絶縁樹脂部の内側空間の奥行きが増し、電流センサが奥深く配置されるから、内部空間を一端側の端子部の突出方向に短縮することで、機器直付けコネクタが小型化される。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明に係る機器直付けコネクタの一実施形態、図２は機器直付けコネクタ内のバスバーの配索構造の一実施形態をそれぞれ示すものである。

機器直付けコネクタ１は、機器（インバータ）２のケース３を貫通する六つの端子部１１〜１６（図２）を一端側に有する六本のバスバー２１〜２６と、各バスバー２１〜２６の他端側にボルト１９で接続固定される雌端子（端子部）３１〜３６（図２）と、雌端子３１〜３６を収容する絶縁樹脂製のハウジング５と、各バスバー２１〜２６をインサート成形で絶縁固定させた絶縁樹脂部（ケース）６と、絶縁樹脂部６内に配置される電流センサ７と、絶縁樹脂部６及びハウジング５を覆う導電金属製のシールドシェル８とを少なくとも備えている。

六本のバスバー２１〜２６の各端子部１１〜１６はＵＵＶＶＷＷの極順で配列され、二つのモータ（補機）４１，４２（図３）からの各三本の電線３９に接続される各三つの雌端子３１〜３３，３４〜３６に対して各端子部１１〜１６が混在して配置されている（これについては後述する）。

図１の如く、各バスバー２１〜２６はシールドシェル８内でモールド成形により絶縁固定され、バスバー２１〜２６と雌端子３１〜３６とが連結され、六つの雌端子３１〜３６が二つのハウジング５内に分割して挿入され、次いで電流センサ７が装着される。絶縁樹脂部６には予め電流センサ装着用の凹部９が形成される。これらの構成は直付けコネクタ１の製造方法の一形態として有効である。なお、バスバー２１〜２６のモールド成形を別工程で行った後、そのバスバー組立品をシールドシェル８内に装着してもよい。雌端子３１〜３６は六本のバスバー２１〜２６に対応して計六つ設けられる。

電流センサ７には絶縁樹脂製の長形のブロック１０が接合され、バスバー２１〜２６は電流センサ７と絶縁ブロック１０との孔部を貫通して（電流センサ７を貫通しないものもある）、その端子部１１〜１６が機器２のケース３内に突出する。電流センサ７は例えば略コイル状の導電性のコアとホール素子（図示せず）とで構成された既存のものである（電流センサ７については例えば特開２００２−２５７８６６号公報の図３の従来例参照）。電流センサ７は絶縁ブロック１０の上からシリコン等の流動性の樹脂材を充填して固化させる（柔軟な樹脂材１７となる）ことで防水される。絶縁ブロック１０は機器２のケース３の長形の孔に挿入され、その挿入部がパッキン１８で防水される。シールドシェル８とケース外面の導電金属部４とが接してアースされる。

バスバー２１〜２６と雌端子３１〜３６との孔にボルト１９が挿通され、ナット２０に螺合されて両者が固定される。ナット２０はバスバー２１〜２６又は雌端子３１〜３６に溶接固定されたり、あるいはハウジング５内に予め保持ないし固定される。図１の形態ではハウジング５内にナット２０が保持され、ハウジング５の突部２７と絶縁樹脂部の凹部とが係合して両者が位置決めされ、ハウジング５側の各ナット２０にバスバー２１〜２６が固定されることで、絶縁樹脂部６とハウジング５とが相互に固定される。ボルト１９やナット２０の配置等は適宜変更可能である。

ハウジング５内の雌端子３１〜３６は一方に弾性接触部を内蔵した矩形筒状の電気接触部、他方にバスバー連結部３２ａ（図１）を一体に有している。雌端子３１〜３６が雄端子のように外部に突出せず、ハウジング５内で絶縁されるから、直付けコネクタ１への相手側コネクタ２８の嵌合接続時に感電等の心配がない。

直付けコネクタ１には相手側のコネクタ２８が上方から垂直に嵌合接続される。相手側コネクタ２８は電線付きの雄端子２９と、雄端子２９を突出させるコネクタ嵌合室３０を有する絶縁樹脂製のハウジング３７と、ハウジング３７の基部外側に装着された導電金属製のシールドシェル３８とを少なくとも備えている。電線３９は二つのモータ（補機）４１，４２（図３）からＵＶＷの極相で三本づつ計六本導出されている。

両コネクタ１，２８のシールドシェル８，３８はそれらのフランジ部をボルト４０で締付接続及び固定される。雄端子２９はその肩部がハウジング３７の可撓性のランス４３で係止される。電線３９は防水ゴム栓４４でシールされ、防水ゴム栓４４はリヤホルダ４５で押さえられる。各雄端子２９は各電線３９に圧着接続されている。

図３の如く、二つのモータ４１，４２から導出された各三本の電線３９は二つの相手側コネクタ２８を介して一つの直付けコネクタ１に接続される。直付けコネクタ１は左右二つのコネクタ嵌合部（ハウジング５）を有している。機器２の一つの壁部（本形態では垂直な一側壁）に直付けコネクタ１が固定されている。以下に直付けコネクタ１内のバスバー２１〜２６の配索構造について説明する。

図２の如く、六本のバスバー２１〜２６の端子部１１〜１６は右から順に極相がＵ₁，
Ｕ₂，Ｖ₁，Ｖ₂，Ｗ₁，Ｗ₂の順で並列に配置されている。図２で括弧内に極相を示してい
る。右端のＵ₁極の水平な端子部１１は樹脂ブロック１０と電流センサ７を貫通する水平
部分２１ａを経て上向きの短い垂直部分２１ｂに連続し、垂直部分２１ｂは水平な短い板部２１ｆを介して上向きに略Ｌ字状に段付きに屈曲して雌端子連結部２１ｅに続いている。連結部２１ｅに続く右端の雌端子３１はＵ₁極である。水平な板部２１ｆと垂直部分２１ｂと水平部分２１ｆの一部とで略コの字状の屈曲部を成す（これは図６の実施形態においても同様である）。

右から二番目のＵ₂極の水平な端子部１２は絶縁ブロック１０と電流センサ７を貫通する水平部分を経て下向きに短く垂直に屈曲し、その垂直部分２２ｂは左側に略クランク状に長く延長され、その延長部２２ｃの左端が上向きの垂直部２２ｄに続き、垂直部２２ｄが水平な短い板部２２ｆを介して略Ｌ字状に段付きに屈曲して左から二番目の垂直な雌端子連結部２２ｅに続いている。連結部２２ｅに続く左から二番目の雌端子はＵ₂極である。

右から三番目のＶ₁極の水平な端子部１３は絶縁ブロック１０のみを貫通して（端子部１３に電流センサ７はない）、その水平部分が上向きの短い垂直部分２３ｂに続き、垂直部分２３ｂが水平な短い板部２３ｆを介して略Ｌ字状に段付きに屈曲して右から三番目の垂直な雌端子連結部２３ｅに続いている。連結部２３ｅに続く右から三番目の雌端子３３はＶ₁極である。

右から四番目のＶ₂極の水平な端子部１４は同様に絶縁ブロック１０のみを貫通して、その水平部分２４ａが上向きの短い垂直部分２４ｂに続き、垂直部分２４ｂが水平な短い板部２４ｆを介して略Ｌ字状に段付きに屈曲して右から四番目の垂直な雌端子連結部２４ｅに続いている。連結部２４ｅに続く右から四番目の雌端子はＶ₂極である。右から三番目と四番目のバスバー２３，２４は左右対称に形成されている。

右から五番目のＷ₁極の水平な端子部１５は絶縁ブロック１０と電流検知センサ７を貫通する水平部分を経て下向きにやや長く垂直に屈曲し、その垂直部分２５ｂは右側に略クランク状に長く延長され、その延長部２５ｃの右端が上向きの垂直部２５ｄに続き、垂直部２５ｄが水平な短い板部２５ｆを介して略Ｌ字状に段付きに屈曲して右から二番目の垂直な雌端子連結部２５ｅに続いている。連結部２５ｅに続く右から二番目の雌端子３２はＷ₁極である。右から二番目の端子部３２を有するバスバー２５と左から二番目の端子部３５を有するバスバー２２とはほぼ左右対称に形成されている。バスバー２２の延長部２２ｃの下側に近接してバスバー２５の延長部２５ｃが位置している。

右から六番目（左端）のＷ₂極の水平な端子部１６は絶縁ブロック１０と電流センサ７を貫通する水平部分を経て上向きの短い垂直部分２６ｂに連続し、垂直部分２６ｂは水平な短い板部２６ｆを介して上向きに略Ｌ字状に段付きに屈曲して雌端子連結部２６ｅに続いている。連結部２６ｅに続く左端の雌端子３６はＷ₂極である。右端の端子部３１を有するバスバー２１と左端の端子部３６を有するバスバー２６とは左右対称に形成されている。

以上のように、機器２（図１）との接続用の端子部１１〜１６が右からＵ₁Ｕ₂Ｖ₁Ｖ₂Ｗ₁Ｗ₂の順で並列に配置され、第一及び第二のモータ４１，４２から導出された各電線３９側の相手コネクタ２８に対する接続用の雌端子３１〜３６が右からＵ₁Ｗ₁Ｖ₁Ｖ₂Ｕ₂Ｗ₂の順で並列に配置されている。少なくとも各バスバー２１〜２６とモールド成形用の絶縁樹脂部６（図１）とでバスバー組立体５１が構成される（図２では樹脂部６の図示を省略している）。

そして図４の如く、左半分（図２で右半分）のＵ₁Ｕ₂Ｖ₁の三つの端子部１１〜１３は一つの横長な絶縁ブロック１０で固定され、右半分（図２で左半部）のＶ₂Ｗ₁Ｗ₂の三つの端子部１４〜１６は一つの横長な絶縁ブロック１０で固定され、二つの絶縁ブロック１０は一つの横長のシールドシェル８内に並列に配置される。また、図２で右半分のＵ₁Ｗ₁Ｖ₁の三つの雌端子３１〜３３は一方のハウジング３７（図１）のコネクタ嵌合室３０内に配置され、図２で左半分のＶ₂Ｕ₂Ｗ₂の三つの雌端子３４〜３６は他方のハウジング３７のコネクタ嵌合室３０内に配置され、各のハウジング３７は各シールドシェル３８内に配置される。

直付けコネクタ１のシールドシェル８はボルト４６で機器２（図３）に固定される。相手側の二つのコネクタ２８の各三本の雄端子２９（図１）の極相は雌端子３１〜３６の極相と同じ並びに配置されている。図４の形態で相手側コネクタ２８の六本の電線３９は一まとめに結束されて各モータ側のコネクタ４７（図３）に続いている。

図５は、従来例の図１０に対応する機器２と直付けコネクタ１との回路接続の略図を示すものである。

上記バスバー構造によって直付けコネクタ１の隣接する二本のバスバー端子部同士１１〜１６（Ｕ₁とＵ₂、Ｖ₁とＶ₂、Ｗ₁とＷ₂）を短いジョイント回路（バスバー等）４８で接続させることで、ケース内の機器主体部（変換器）２ａと直付けコネクタ１とを接続するバスバー４９が三本で済み、従来に較べてケース内のバスバー構造が大幅に簡素化、軽量化、低コスト化、省スペース化され、機器２のコンパクト化が可能となる。変換器２ａはバッテリ側の二本の直流回路５０に続いている。図４の如く相手コネクタ２８の接続も隣接する位置で二つ同時にあるいは一つずつ順に作業性良く効率的に行うことができる。

二つのモータを異なる電圧（電流）で駆動する場合（車両のデファレンシャル機構をなくして急なカーブ等で二つのモータを異なる回転数で駆動する場合等）においては、各バスバー端子部１１〜１６を別々に機器主体部２ａに接続することになるが、その場合でもバスバー４９は六本並列に配置され、構造が簡素化、省スペース化される。

また、図１の如く直付けコネクタ１内に電流センサ７を配置したことで、機器内が一層省スペース化され、機器２のコンパクト化が促進される。電流センサ７は図２の如くＵ₁Ｕ₂Ｗ₁Ｗ₂というように二極の端子部１１，１２，１５，１６に配設すればよい（電流値の検出が可能である）から直付けコネクタ１もさほど肥大化することはない。また、機器２の外部で電流センサ７の冷却性が良く、且つシールドシェル８で完全に遮蔽されているから、誤作動の心配がない。防水もパッキン１８（図１）とシリコン充填材１７の二重構造で完璧となる。

図６は図２のバスバー構造に類似したバスバー組立体の他の実施形態を示すものである（絶縁樹脂部６は図示を省略している）。

このバスバー構造は図６で右から二番目の端子部１５を有するバスバー２５と左から二番目の端子部１２を有するバスバー２２との各延長部分２２ｃ’，２５ｃ’を図２のような垂直（縦置き）ではなく水平（横置き）にしてバスバー組立体５１’の高さ方向のコンパクト化を図ったものである。

水平な各延長部分２２ｃ’，２５ｃ’は板厚方向の凹凸なく真直に延びている。例えば図２の二本のバスバー２２，２５の延長部分２２ｃ，２５ｃを板厚方向の凹凸なく真直にして、雌端子連結部２２ｅ，２５ｅに続く垂直部分２２ｄ，２５ｄから水平に折り曲げることで図６のバスバー形態を得る。その他の部分は図２とほぼ同様であるので同一の符号を付して説明を省略する。

図２の形態と同様に右端と左端の各バスバー２１，２６は左右対称で、右から二番目と左から二番目の端子部１２，１５を有する各バスバー２２，２５は左右ほぼ対称で、バスバー２５の延長部２５ｃ’がバスバー２２の延長部２２ｃ’の下側に平行に位置し、右から三番目と左から三番目の端子部１３，１４を有する各バスバー２３，２４は左右対称であり、バスバー２１〜２６の設計及び製造が容易で低コスト化されている。

端子部１１〜１６は図６で左からＵ₁Ｕ₂Ｖ₁Ｖ₂Ｗ₁Ｗ₂の順で並列に配置され、雌端子３１〜３６は図６で左からＵ₁Ｗ₁Ｖ₁Ｖ₂Ｕ₂Ｗ₂の順で並列に配置されている。左半分と右半分の各雌端子３１〜３３，３４〜３６のピッチは同じで、左右の各三番目の雌端子３３，３４が大きく離間し、隣接する各二本の端子部１１と１２，１３と１４，１５と１６のピッチは同じでＵ₁Ｕ₂とＶ₁Ｖ₂とＷ₁Ｗ₂の各二本の端子部１１，１２と１３，１４と１５，１６の間は大きく離間している。各バスバー２１〜２６の垂直な雌端子連結部２１ｅ〜２６ｅは水平な短い板部２１ｆ〜２６ｆを介して略Ｌ字状に段付きに屈曲して各バスバー２１〜２６の中間の垂直部分２１ｂ〜２６ｂに続いている。

なお、上記実施形態の直付けコネクタ１は電流センサ７を備えたものであるが、機器２側に電流センサ７を設けるスペースがある場合は必ずしもコネクタ１側に電流センサ７を設ける必要はない。

また、上記バスバー構造における極相の並び順を例えばＵ₁Ｕ₂Ｗ₁Ｗ₂Ｖ₁Ｖ₂とすることも可能である。同じ極相の二本の端子部１１〜１６が隣接していればよい。それに応じて雌端子３１〜３６の極相もＵＷＶから例えばＵＶＷに変更可能である。

また、感電の心配のない部位では雌端子３１〜３６と雄端子２９（図１）の配置を上下逆にすることも可能である。この場合、バスバー２１〜２６に雄端子がボルトで連結される。あるいはバスバー２１〜２６に一体に雄端子が形成される。また、バスバー２１〜２６と端子３１〜３６の連結もボルト１９に限らず溶接やハンダ付け等が可能である。バスバー２１〜２６に雌端子３１〜３６を一体に形成することも可能ではあるが、各バスバー２１〜２６の形状が異なるので、雌端子の形成に手間がかかるので、雌端子３１〜３６を別体とすることが好ましい。

また、例えばモータ４１，４２等の補機が四つある場合は、計一二本のバスバーを用いて図２又は図６のバスバー組立体５１，５１’を二組形成する。本発明は少なくとも六本のバスバー２１〜２６を必要とする。例えば、同極のバスバー端子部１１と１２，１３と１４，１５と１６を左右並列ではなく上下並列に配置するように各バスバー２１〜２６を屈曲成形することも可能である。また、六つの雌端子３１〜３６を一つのハウジング３７に収容したり、モータ側の電線３９に続く二つのコネクタ２８を一つにまとめることも可能である。

図７〜図１０は、バスバー構造のその他の実施形態とそれを用いた機器直付けコネクタの一例を示すものである。

図７の如く、このバスバー構造（バスバー組立体８１）は、右及び左から二番目の垂直なタブ状端子部９５，９８を有する各バスバー９０，９１の中間部を内向きに階段状に屈曲させ、その段部（屈曲部）９０ａ，９１ａに右及び左から三番目の水平な各端子部８４，８５を連続させると共に、右及び左から三番目の垂直なタブ状端子部９６，９７を有する各バスバー８９，９２の中間部を内向きに長く延長して、その延長部８９ｃ，９２ｃに右及び左から二番目の水平な各端子部８３，８６を連続させたものである。

階段状の段部９０ａ，９１ａと水平な端子部８４，８５とは水平面上で直交している。この段部は二段であるが一段とすることも可能である。右から三番目のタブ状端子部９７は二段階の段部（屈曲部）８９ｆを介して延長部８９ｃに続き、左から三番目のタブ状端子部９６は一段の水平な短い板部９２ｆを介して延長部９２ｃに続き、段部８９ｆに続く垂直な板部８９ｂの後方に延長部９２ｃが対向して平行に位置し、各延長部８９ｃ，９２ｃは同一の垂直面上で上下平行に配置された状態で水平方向に延びている。

左右端（右及び左から一番目）のタブ状端子部９４，９９は水平な短い板部８８ｆ，９３ｆと、板部８８ｆ，９３ｆに続く垂直な板部８８ｂ，９３ｂとを介してクランク状に水平な端子部８２，８７に続いている。各バスバー８８〜９３の垂直なタブ状端子部９４〜９９は前例のバスバー構造とは異なり、それ自体で雄端子として作用する。水平な各端子部８２〜８７は前例同様に孔部１０１を有して機器側のバスバー回路（図示せず）に締結される。

垂直なタブ状端子部（他端側の端子部）９４〜９９は左から順にＵＶＷ−ＵＶＷの極相で配置され、水平な端子部（一端側の端子部）８２〜８７は左から順にＵＵ−ＶＶ−ＷＷの極相で配置される。左右端のバスバー８８，９３は対称に形成配置され、右及び左から二番目のタブ状端子部９５，９８を有するバスバー９０，９１は左右対称に形成配置され、右及び左から三番目のタブ状端子部９６，９７に続く延長部８９ｃ，９２ｃを有するバスバー８９，９２は左右ほぼ対称に形成配置されている。

図８の如く、機器直付けコネクタ１００は合成樹脂製のケース１０２とその周囲を囲むシールドシェル（図示せず）とを備え、ケース１０２の上部にはハウジング１０４が左右に三つずつ並列に形成され、ケース１０２の内部には、電流センサ（図１の例の符号７参照）やブロック（図１の例の符号１０参照）等を収容する空間（開口）１０５が設けられている。

各バスバー８８〜９３の垂直なタブ状端子部９４〜９９は各ハウジング１０４のコネクタ嵌合室内に位置し、水平な各端子部８２〜８７はケース１０２の空間１０５又は樹脂部１０６を経て外部に突出している。各ハウジング１０４と各端子部９４〜９９とで小コネクタが構成されている。

図９に図８のＡ−Ａ断面図を示す如く、電流センサを設ける空間１０５に配索されるバスバー（一例として９３）はその中間部において断面略コの字状に折り返して屈曲され、その略コの字状の屈曲部１０７は合成樹脂製のケース１０２の絶縁樹脂部（壁部）１０８にモールド成形（インサート成形）で固定されて、上部のハウジング１０４内の垂直な端子部（一例として９９）と空間内の水平な端子部（一例として８７）とに続いている。

バスバー９３の屈曲部１０７がケース１０２にモールド成形で強固に固定されたことで、矢印Ｂの如くハウジング１０４上方からの相手側コネクタ（図示せず）の嵌合時に、垂直なタブ状端子９９がケース１０２に安定に支持され、相手側コネクタ内の雌端子と確実に電気的接触を行うと共に、相手側コネクタの嵌合時の押圧力（雌端子との摺動抵抗）がバスバー９３の水平な端子部８７に伝わらず、水平な端子部８７の上下方向の位置ずれ等が防止される。

また、水平な端子部８７がケース１０２の垂直な壁部１０８の内面１０８ａから直接突出されているから、タブ状端子部９９から垂直な壁部１０８までの水平距離Ｌ₁が長くなり、すなわち空間１０５の奥行きが広くなって、電流センサ等の部品がケース１０２の奥まで入り込み、それによってケース１０２の水平方向長さがＬ₂のように短縮され、機器直付けコネクタ１００の小型化が達成される。この効果（ケース１０２の水平方向長さが短縮されること）は、電流センサを配置しないケース１０２の内部においても同様に奏される。

これらケース１０２へのバスバー９３の屈曲部１０７のモールド成形の効果は上記各実施形態（図２，図６）のバスバー構造においても同様に奏されるものである。

また、図１０に図８のＣ−Ｃ断面図を示す如く、ケース１０２の絶縁樹脂部１０８内にインサート成形されたバスバー８９は二段階に屈曲（８９ｆ）してその延長部８９ｃがケース１０２の外面１０８ｂ寄りに配置され、他のバスバー９２の延長部９２ｃと共にケース１０２の外面寄りで垂直方向に平行に位置しているから、図９と同様に電流センサ等の部品をケース１０２の奥深くまで挿入するスペースを確保することができ、また、それによってケース１０２の水平方向長さが短縮され、機器直付けコネクタ１００の小型化が達成される。この効果（ケース１０２の水平方向長さが短縮されること）は、電流センサを配置しないケース１０２の内部においても同様に奏される。

本発明に係る機器直付けコネクタの一実施形態を示す縦断面図である。機器直付けコネクタのバスバー構造の一実施形態を示す斜視図である。モータ（補機）とインバータ（機器）の接続構造の一形態を示す斜視図である。機器直付けコネクタの一実施形態を示す斜視図である。インバータ（機器）と直付けコネクタとの回路接続状態の一形態を示す説明図である。機器直付けコネクタのバスバー構造の他の実施形態を示す斜視図である。バスバー構造のその他の実施形態を示す斜視図である。図７のバスバー構造を適用した機器直付けコネクタの一形態を示す斜視図である。図８のＡ−Ａ断面図である。図８のＣ−Ｃ断面図である。従来の機器直付けコネクタの一形態を示す縦断面図である。同じく従来の機器直付けコネクタを示す平面図である。従来のモータ（補機）とインバータ（機器）の接続構造を示す斜視図である。従来のインバータ（機器）と直付けコネクタとの回路接続状態を示す説明図である。従来のバスバー構造の一形態を示す斜視図である。従来のバスバー構造を適用した機器直付けコネクタの第一応用例を示す要部縦断面図である。同じく機器直付けコネクタの第二応用例を示す要部縦断面図である。

符号の説明

１，１００機器直付けコネクタ
２インバータ（機器）
５ハウジング
６，１０８絶縁樹脂部
７電流センサ
１１，１２，８２，８３Ｕ極の端子部
１３，１４，８４，８５Ｖ極の端子部
１５，１６，８６，８７Ｗ極の端子部
２１〜２６，８８〜９３バスバー
２２ｃ，２５ｃ，２２ｃ’，２５ｃ’，８９ｃ，９２ｃ延長部
３１〜３３，３４〜３６Ｕ極Ｖ極Ｗ極の各一本の雌端子（二組の雌端子）
４１，４２モータ（補機）
８９ｆ段部
９４〜９６，９７〜９９タブ状端子部
１０７略コの字状の屈曲部

Claims

三相交流用の二つの補機と一つの機器とを接続するための六本の独立したバスバーを備えた機器直付けコネクタであって、該機器に接続する三相交流のＵ極の端子部が二本、Ｖ極の端子部が二本、Ｗ極の端子部が二本それぞれ隣同士に配置され、各端子部が前記各バスバーの一端側に設けられ、各バスバーの他端側に、前記二つの補機と接続するためのＵ極とＶ極とＷ極の各一本の端子部がそれぞれ離間した状態で二組隣り合って配置され、前記バスバーが他端側の前記二組の端子部の間で延長された延長部を有し、前記バスバーの一端側の端子部と他端側の端子部とが略コの字状の屈曲部を介して連続していることを特徴とする機器直付けコネクタ。
一本のバスバーの他端側の端子部が段部を介して前記延長部に続き、該延長部がもう一本のバスバーの延長部と同一面に位置したことを特徴とする請求項１記載の機器直付けコネクタ。
前記バスバーが絶縁樹脂部にモールド成形されたことを特徴とする請求項１又は２記載の機器直付けコネクタ。
請求項１記載の前記バスバーの略コの字状の屈曲部及び／又は請求項２記載の段部が前記絶縁樹脂部にモールド成形されたことを特徴とする請求項３記載の機器直付けコネクタ。
前記絶縁樹脂部の内側に、前記バスバーの一端側の端子部に貫通されて電流センサが配置されたことを特徴とする請求項３又は４記載の機器直付けコネクタ。