JP4665848B2 - コネクタ構造 - Google Patents

Description

本発明は、機器の端子間を接続するコネクタ構造に関し、特に自動車等で用いられる電力変換装置と電動機の接続のような振動が生じる環境下で好適なコネクタ構造に関するものである。

電気自動車やハイブリッド電気自動車は、一般に、バッテリーに蓄えられた電力によって車輪を駆動するために、バッテリーと車輪の間に電力変換装置と電動機を備える。バッテリーに蓄えられた電力はインバータ装置等の電力変換装置で変換されて電動機に供給され、電動機を回転し、電動機の回転は差動ギアを経て車輪に伝達され、車輪を駆動する。

従来、電力変換装置と電動機は自動車の別々の場所に搭載され、電力変換装置の端子と電動機の端子は電気ケーブルを用いて接続していた。これに対し、バッテリーから車輪までの電動駆動システムの小型化、低コスト化を目的に、電力変換装置と電動機とを一体化する構造が提案されている（例えば、特許文献１、２）。
特開平５−２１９６０７号公報 特開２００４−３１２８５３号公報

このような電力変換装置と電動機を一体化する構造において、電力変換装置と電動機を別々に組み立てた後に、電力変換装置を電動機の近傍に設置するとともに、電力変換装置の端子と電動機の端子をコネクタによって接続する構成を検討している。これにより、電力変換装置と電動機は別々のモジュールとして組み立て製造することができ、一体化時にコネクタによって接続すればよいだけであるので、製造が容易で、低コスト化が可能である。このような構成において、運転時の車体の振動による電力変換装置と電動機の振動はコネクタ接続部に加わり、コネクタ接続部に破損等が生じる恐れがあった。したがって、このような振動に耐えうるコネクタ構造が必要となっていた。

そこで本発明は、自動車に搭載した電力変換装置の端子と電動機の端子を接続するときのような、接続する機器の振動に耐えうるコネクタ構造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、本発明のコネクタ構造は、第１の機器の端子と第２の機器の端子を接続するコネクタ構造において、第１の機器の筐体と第１の機器の端子と、第２の機器の筐体と第２の機器の端子とからなり、第１の機器の端子は第１の機器の筐体に振動吸収部材を介して取り付けられ、第２の機器の端子は第２の機器の筐体に固定して取り付けられていることを特徴とするものである。

本発明のコネクタ構造によれば、第１の機器の端子は第１の機器の筐体に振動吸収部材を介して取り付けられ、第２の機器の端子は第２の機器の筐体に固定して取り付けられているので、第１の機器と第２の機器に振動が加わっても、その振動は振動吸収部材によって吸収されるので、コネクタ接続部に余分な負荷が加わることなく、破損等の悪影響を防ぐことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

以下に説明する実施形態では、電力変換装置としてインバータ装置を、電動機としてモータ（三相交流電動機）を例に挙げて説明する。インバータ装置はバッテリーからの直流電力を所定の交流電力に変換してモータに供給し、モータを駆動、制御する（なお、本明細書および特許請求の範囲において、「電力変換装置」はインバータ装置に限られず、直流−直流電力変換装置や交流−直流電力変換装置など他の電力変換装置も含み、「電動機」は直流、交流のモータ、ジェネレータ、モータジェネレータなどを含むものとする）。

（実施形態１）
（構成）
本発明の第１の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。

図１は本発明のコネクタ構造が適用されるインバータ装置とモータの接続部の斜視図である。インバータ装置１には、図示しないバッテリーと図示しない電気ケーブルにより接続され、バッテリーから直流電力が供給される。また、インバータ装置１には、図示しない制御部と図示しない電気ケーブルにより接続され、制御部から制御信号が送られる。インバータ装置１はバッテリーから供給された直流電力を制御信号に従って所定の交流電力に変換する。トランスミッション２の内部にはモータ（三相交流電動機）が納められており、モータの出力軸は図示しない差動ギアと機械的に接続されている。インバータ装置１
はトランスミッション２の近傍に配置されており、コネクタ接続部３内においてインバータ装置１の端子とモータの端子は電気的に接続されている。インバータ装置１とトランスミッション２は、コネクタ接続部３を除きその他の箇所で固定一体化されていない。インバータ装置１をトランスミッション２に取り付ける際は、相互のコネクタが接続するようにインバータ装置１を設置するのみで取り付け作業は終了する。

次に図２、３に基づいて本実施形態のコネクタ構造を説明する。図２はコネクタ構造の側面断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。図３はコネクタ構造の側面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。

インバータ装置側コネクタ構造２１は、一端を略円柱形状の雄端子構造としたインバータ装置側端子２２の外周にパッキン２３、絶縁部材２４、パッキン２５、端子筐体２６が固定されており、端子筐体２６はインバータ装置側筐体２７に振動吸収部材２８を介して取り付けられている。インバータ装置側端子２２の他端はインバータ装置内の配線と電気的に接続される。絶縁部材２４によってインバータ装置側端子２２と端子筐体２６間の電気的絶縁を確保し、パッキン２３、２５によってインバータ装置内に水や油が浸入するのを防ぐ水密性を確保している。

モータ側コネクタ構造３１は、一端が略円筒形状の雌端子構造としたモータ側端子３２の外周にパッキン３３、絶縁部材３４、パッキン３５を介してモータ側筐体３６（トランスミッション２の筐体）に固定されている。モータ側端子３２の他端はモータ内の配線と電気的に接続される。絶縁部材３４により、モータ側端子３２とモータ側筐体３６間の電気的絶縁を確保し、パッキン２３、２５によってモータ内に水や油が浸入するのを防ぐ水密性を確保している。

振動吸収部材２８は、断面略Ｈ字状の円環形状のパッキンを用いている。円環形状のパッキンの内周の縁を端子筐体２６の溝４１に収納し、円環状の蓋部材４２を被せ、Ｃリング４３で蓋部材４２を端子筐体２６に固定して、パッキンを端子筐体２６に固定する。同様に、円環形状のパッキンの外周の縁をインバータ装置側筐体２７の溝４４に収納し、円環状の蓋部材４５を被せ、Ｃリング４６で蓋部材４５をインバータ装置側筐体２７に固定して、パッキンをインバータ装置側筐体２７に固定する。パッキンは、伸縮性を良くするために、断面略Ｈ字状の略中央部を略Ｕ字状に盛り上げて形成している。パッキンはフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ＥＰゴムなどの材質から形成することができる。インバータ装置の構成によって、コネクタ接続部が高温状態に晒される場合は、耐温度性を考慮して、フッ素樹脂によりパッキンを形成することが望ましい。なお、振動吸収部材は、本実施形態の断面略Ｈ字状の円環形状のパッキンに限られず、取り付けるインバータ装置側の端子と筐体の構成に応じて、適宜、楕円形状や長方形状の環状などとしても良い。また、振動吸収部材の断面形状も、取り付けるインバータ装置側の端子と筐体の構成に応じて、適宜、Ｉ字状、Ｌ字状、Ｔ字状、コの字状などとしても良い。

図２（ｂ）に示されるように、インバータ装置とモータを接続したとき、略円柱形状の雄端子構造のインバータ装置側端子２２は略円筒形状の雌端子構造のモータ側端子３２に挿入される。同時に、端子筐体２６のインバータ装置側筐体２７からの円筒状の突出部は、モータ側コネクタ構造の絶縁部材３４とモータ側筐体３６の間に設けられている円筒状の空間に挿入される。このような接続状態において、車体の振動によりインバータ装置とモータが振動すると、コネクタ接続部はモータ側端子３２が固定されているモータ側筐体３６とともに振動し、インバータ装置とモータ間の相対的な振動はインバータ装置側端子２２とインバータ装置側筐体２７間の振動吸収部材２８によって吸収される。

本実施形態のコネクタ構造では、インバータ装置側端子２２が振動吸収部材２８を介してインバータ装置側筐体２７に取り付けられているので、インバータ装置側端子２２は図の上下左右方向に振動可能である。したがって、接続時に、インバータ装置とモータの振動によりインバータ装置側端子２２が図の上下方向に振動し、端子間の接触状態が不安定になるという恐れがある。そこで、本実施形態では、インバータ装置側端子２２とモータ側端子３２の図の上下方向の相対的な移動を規制するための係止機構５１を設けている。係止機構５１は、略円柱形状の雄端子構造のインバータ装置側端子２２の外周に形成した凹部５２と、略円筒形状の雌端子構造のモータ側端子３２の内周に形成した凹部５３と、インバータ装置側端子２２の凹部とモータ側端子３２の凹部で形成される空間に収められたリング部材とから構成されている。リング部材はステンレスなどのＣリングが用いられる。リング部材は予め雌端子構造のモータ端子３２の凹部５３に設置しておき、雄端子のインバータ装置側端子２２が挿入されたとき、リング部材とインバータ装置側端子２２の凹部５２が嵌る。このように一度インバータ装置側端子２２とモータ側端子３２が接続されると、インバータ装置側端子２２の凹部とモータ側端子３２の凹部で形成される空間に収められたリング部材によりインバータ装置側端子２２の図の上下方向の移動を規制することができる。

次に図４（ａ）（ｂ）に基づいて本実施形態に好適な接続方法を説明する。上記したように、本実施形態のコネクタ構造では、インバータ装置側端子２２が振動吸収部材２８を介してインバータ装置側筐体２７に取り付けられているので、インバータ装置側端子２２は図の上下左右方向に振動可能である。したがって、インバータ装置側端子２２をモータ側端子３２に挿入するとき、インバータ装置側端子２２が図の上方向に移動してしまい、きちんと挿入、接続されない恐れがある。そこで、本実施形態では、端子筐体２６の外周に溝６１を設けている。図４（ａ）に示す接続前に、溝６１に端子移動規制部材６２の先
端を差し込んで、端子筐体２６およびインバータ装置側端子２２の図の上下方向の移動を規制する。端子移動規制部材６２の先端は、溝６１に差し込む箇所とインバータ装置側筐体２７に接する箇所とでその厚みを変え、端子筐体２６がインバータ装置側筐体２７から僅かばかり突出する（図において下方向）ような形状とするのが好ましい。端子移動規制部材６２によって、端子筐体２６の図の上下方向の移動を規制した状態で、インバータ装置側端子２２をモータ側端子３２に挿入する。挿入、接続後、端子移動規制部材６２は溝６１から引き抜いて、取り外す。この接続方法により、本実施形態のコネクタ構造におい
て、インバータ装置側端子２２とモータ側端子３２の接続を確実に行うことができる。

図５（ａ）（ｂ）は、本実施形態のコネクタ構造のインバータ装置側端子２２に、インバータ装置側端子２２とインバータ装置内の配線の間を電気的に接続するための電気接続線７１を設けた図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。本実施形態のコネクタ構造においては、接続時、インバータ装置側端子２２はモータ側筐体３６に固定され、モータ側筐体３６とともに振動する。一方、インバータ装置側端子２２の他端と電気的に接続されるインバータ装置内の配線はインバータ装置側筐体２７に固定され、インバータ装置側筐体２７とともに振動する。したがって、インバータ装置側端子２２とインバータ装置内の配線は振動により相対的に移動することになる。そこで、インバータ装置側端子２２の他端とインバータ装置内の配線を電気的に接続する電気接続線７１は可とう性を有することが好ましい。本実施形態の電気接続線７１は、導電体の平編組線７２とその外周に設けられた絶縁体の熱収縮チューブ７３からなる。平編組線７２の一端はインバータ装置側端子２２と接続されており、他端はインバータ装置内の配線と接続するための端子７４が設けられている。このように本実施形態の電気接続線７１は、平編組線７２と熱収縮チューブ７３からなるので、振動に対応して屈曲することが可能である。なお、電気接続線としては、本実施形態の他に、可とう性を有する電気ケーブルを用いることも可能である。

（作用）
以上、本実施形態のコネクタ構造によれば、インバータ装置側端子をインバータ装置側筐体に断面略Ｈ字状の円環形状のパッキンからなる振動吸収部材を介して取り付けるとともに、モータ側端子をモータ側筐体に固定しているので、インバータ側端子とモータ側端子を接続したとき、インバータ装置とモータ間の振動による相対的な移動を振動吸収部材によって吸収でき、振動による余分な負荷がコネクタ接続部に加わることを防止することができる。

また、振動吸収部材の断面略中央部をＵ字状に盛り上げて形成することにより、振動吸収部材の伸縮性が増し、インバータ装置とモータの振動を効率的に吸収できる。

また、フッ素樹脂で振動吸収部材を形成すれば、高温状態の環境下においても本実施形態のコネクタ構造を適用できる。

また、インバータ装置側端子とモータ側端子とを係止する係止機構を設けているので、接続時におけるインバータ装置やモータの振動によるインバータ装置側端子の移動を規制することができる。

また、インバータ装置側端子とインバータ装置内の配線とを可とう性を有する電気接続線で接続しているので、インバータ装置側端子とインバータ装置内の配線の相対移動を電気接続線で吸収できる。

（実施形態２）
（構成）
本発明の第２の実施形態を図６、７に基づいて説明する。

本実施形態と第１の実施形態の異なる部分は、インバータ装置側端子を略円筒形状の雌端子構造とし、モータ側端子を略円柱形状の雄端子構造とした点である。

インバータ装置側コネクタ構造２１は、一端が略円筒形状の雌端子構造としたインバータ装置側端子２２の外周にパッキン２３、絶縁部材２４、パッキン２５、端子筐体２６が固定されており、端子筐体２６はインバータ装置側筐体２７に振動吸収部材２８を介して取り付けられている。インバータ装置側端子２２の他端はインバータ装置内の配線と電気的に接続されている。

モータ側コネクタ構造３１は、一端を略円柱形状の雄端子構造としたモータ側端子３２の外周にパッキン３３、絶縁部材３４、パッキン３５を介してモータ側筐体３６に固定されている。モータ側端子３２の他端はモータ内の配線と電気的に接続されている。

図６（ｂ）に示されるように、インバータ装置とモータを接続したとき、略円柱形状の雄端子構造のモータ側端子３２が略円筒形状の雌端子構造のインバータ装置側端子２２に挿入される。同時に、モータ側筐体３６の円筒状の突出部は、インバータ装置側コネクタ構造２１の絶縁部材２４と端子筐体２６の間に設けられている円筒状の空間に挿入される。

（作用）
本実施形態のコネクタ構造においても、第１の実施形態と同様の作用を奏する。

（実施形態３）
（構成）
本発明の第３の実施形態を図８、９に基づいて説明する。

本実施形態と第１の実施形態の異なる部分は、インバータ装置側端子はインバータ側筐体に固定し、モータ側端子は振動吸収部材を介してモータ側筐体に取り付けられている点である。

インバータ装置側コネクタ構造２１は、一端を略円柱形状の雄端子構造としたインバータ装置側端子２２の外周にパッキン２３、絶縁部材２４、パッキン２５を介してインバータ装置側筐体２７に固定されている。インバータ装置側端子２２の他端はインバータ装置内の配線と電気的に接続されている。

モータ側コネクタ構造３１は、一端が略円筒形状の雌端子構造としたモータ側端子３２の外周にパッキン３３、絶縁部材３４、パッキン３５、端子筐体２６´が固定されており、端子筐体２６´はモータ側筐体３６に振動吸収部材２８を介して取り付けられている。モータ側端子３２の他端はモータ内の配線と電気的に接続されている。

図８（ｂ）に示されるように、インバータ装置とモータを接続したとき、略円柱形状の雄端子構造のインバータ装置側端子２２が略円筒形状の雌端子構造のモータ側端子３２に挿入される。同時に、インバータ装置側筐体２７の円筒状の突出部は、モータ側コネクタ構造３１の絶縁部材３４と端子筐体２６´の間に設けられている円筒状の空間に挿入される。

（作用）
本実施形態のコネクタ構造においても、第１の実施形態と同様の作用を奏する。

（実施形態４）
（構成）
本発明の第４の実施形態を図１０に基づいて説明する。図１０は本実施形態のコネクタ構造の側面断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。

インバータ装置側コネクタ構造１０１は、一端を略円柱形状の雄端子構造としたインバータ装置側端子１０２の外周に端子筐体１０３が固定されており、端子筐体１０３は振動吸収部材１０４を介してインバータ装置側筐体１０５に取り付けられている。インバータ装置側端子１０２の他端はインバータ装置内の配線と電気的に接続される。インバータ装置側端子１０２と端子筐体１０３の間にＯリング１０６が設けられ水密性を確保している。端子筐体１０３は絶縁性の樹脂で形成しており、第１の実施形態の絶縁部材２４と端子筐体２６を一体化した構成となっている。端子筐体１０３の外周には、第１の実施形態と同様に端子移動規制部材を挿入するための溝１０７が設けられている。インバータ装置側コネクタ構造１０１はインバータ装置側筐体１０５表面から突出した形状で形成されている。

インバータ装置側端子１０２の一端の先端には軸位置調整部材１０８が設けられている。軸位置調整部材１０８は、インバータ装置側端子１０２の一端の先端に形成された凸部と軸位置調整部材１０８の凹部の勘合により、インバータ装置側端子１０２の一端の先端に取り付けられている。軸位置調整部材１０８は先端に沿って径を小さくした凸部１０９が形成されている。軸位置調整部材１０８は絶縁性の樹脂からなる。

また、インバータ装置側端子１０２の外周には摺動部材１１０が設けられている。摺動部材１１０は耐摩耗性、耐熱性に優れた材料、例えばＰＰＳなどの樹脂からなる。摺動部材は、インバータ装置側端子１０２の外周に少なくとも３点以上のスポット的に、またはインバータ装置側端子１０２の外周にリング状に設けられる。

また、インバータ装置側端子の外周１０２には、第１の実施形態と同様に係止機構を構成するための凹部１１１が形成されている。

振動吸収部材１０４は第１の実施形態と相違点はないため、説明を省略する。

モータ側コネクタ構造１１２は、一端が略円筒形状の雌端子構造としたモータ側端子１１３の外周にＯリング１１４、絶縁部材１１５、Ｏリング１１６を介してモータ側筐体１１７（トランスミッション２の筐体）に固定されている。モータ側端子１１３の他端はモータ内の配線と電気的に接続される。絶縁部材１１５により、モータ側端子１１３とモータ側筐体１１７間の電気的絶縁を確保し、Ｏリング１１４，１１６によってモータ内への水や油の浸入に対する水密性を確保している。絶縁部材１１５は、第１の実施形態の絶縁部材３４がモータ側端子３２の先端の全体を覆うように設けられているのと異なり、モータ側端子１１３の外周のモータ側筐体１１７に固定される一部分に設けられている。モータ側コネクタ構造１１２はモータ側筐体１１７表面から内部に納めた形状で形成されている。

略円筒形状のモータ側端子１１３の内周には溝が形成され、該溝に接触子１１８が設けられている。接触子１１８はバネ性、導電性に優れた材料、例えば銅合金からなる。

また、略円筒形状のモータ側端子１１３の内面の底面には凹部１１９が形成されている。凹部１１９はインバータ装置側端子１０２の先端に設けられた軸位置調整部材１０８の凸部１０９が嵌合する形状となっている。

また、略円筒形状のモータ側端子１１３の内周には、第１の実施形態と同様に係止機構を構成するための凹部が設けられ、該凹部には予めリング部材１２０が設置されている。

図１０（ｂ）に示されるように、インバータ装置とモータを接続したとき、略円柱形状の雄端子構造のインバータ装置側端子１０２は略円筒形状の雌端子構造のモータ側端子１１３に挿入される。同時に、端子筐体１０３のインバータ装置側筐体１０５からの円筒状の突出部１２１は、モータ側コネクタ構造１１２のモータ側端子１１３とモータ側筐体１１７の間に形成されている円筒状の空間に挿入される。このような接続状態において、車体の振動によりインバータ装置とモータが振動すると、コネクタ接続部はモータ側端子１１３が固定されているモータ側筐体１１７とともに振動し、インバータ装置とモータ間の相対的な振動はインバータ装置側端子１０２とインバータ装置側筐体１０５間の振動吸収部材１０４によって吸収される。

本実施形態においては、インバータ装置側端子１０２の一端の先端に軸位置調整部材１０８が設けられているとともに、略円筒形状のモータ側端子１１３の内周の底面に凹部１１９が形成されているので、インバータ装置側端子１０２がモータ側端子１１３に挿入されるさい、軸位置調整部材１０８の凸部１０９がモータ側端子１１３の内面の底面の凹部１１９に嵌ることにより、インバータ装置側端子１０２とモータ側端子１１３の軸合わせが自動的に行われる。

インバータ装置側端子１０２がモータ側端子１１３に挿入された状態において、インバータ装置側端子１０２の外周はモータ側端子１１３の内周の溝に設置された接触子１１８と接触する。したがって、本実施形態では、インバータ装置側端子１０２とモータ側端子１１３の電気的な接続は接触子１１８を介して行われる。

また、本実施形態ではインバータ装置側端子１０２の外周に摺動部材１１０が設けられているので、インバータ装置側端子１０２がモータ側端子１１３に挿入された状態において、インバータ装置側端子１０２の外周とモータ側端子１１３の内周の間に摺動部材１１０が配置され、インバータ装置側端子１０２の外周とモータ側端子１１３の内周は直接に接触しない。振動が加わったときは、インバータ装置側端子１０２とモータ側端子１１３は摺動部材１１０を介して相対的に移動する。

（作用）
本実施形態のコネクタ構造においても、第１の実施形態と同様の作用を奏する。

また、以上のように、本実施形態では、インバータ装置側コネクタ構造の端子筐体を絶縁性の樹脂で形成し、第１の実施形態の絶縁部材と端子筐体を一体化した構成としているので、コネクタ構造を簡易化でき低コスト化が可能である。

また、インバータ装置側端子の一端の先端に軸位置調整部材が設けられているとともに、略円筒形状のモータ側端子の内周の底面に凹部が形成されているので、インバータ装置側端子がモータ側端子に挿入されるさいにインバータ装置側端子とモータ側端子の軸合わせを自動的に行うことができる。

また、インバータ装置側端子とモータ側端子の電気的な接続は接触子を介して行われるとともに、インバータ装置側端子の外周とモータ側端子の内周の間に摺動部材が配置されることにより、インバータ装置側端子の外周とモータ側端子の内周が直接に接触することを防止できる。これにより、インバータ装置側端子の外周とモータ側端子の内周の摩擦を抑制でき、インバータ装置側端子の外周およびモータ側端子内周の損傷や、端子の表面にめっきが形成される場合はめっきの磨耗を防止することができる。

（実施形態５）
（構成）
本発明の第５の実施形態を図１１に基づいて説明する。図１１は本実施形態のコネクタ構造の側面断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。

インバータ装置側コネクタ構造２０１は、一端が略円筒形状の雌端子構造としたインバータ装置側端子２０２の外周に絶縁性の樹脂からなる端子筐体２０３が固定されており、端子筐体２０３は振動吸収部材２０４を介してインバータ装置側筐体２０５に取り付けられている。インバータ装置側端子２０２の他端はインバータ装置内の配線と電気的に接続される。インバータ装置側コネクタ構造２０１はインバータ装置側筐体２０５表面から突出した形状で形成されている。

モータ側コネクタ構造２０６は、一端を略円柱形状の雄端子構造としたモータ側端子２０７の外周にＯリング２０８、絶縁部材２０９、Ｏリング２１０を介してモータ側筐体２１１に固定されている。モータ側端子２０７の他端はモータ内の配線と電気的に接続されている。モータ側コネクタ構造２０６はモータ側筐体２１１表面から内部に納めた形状で形成されている。

図１１（ｂ）に示されるように、インバータ装置とモータを接続したとき、略円柱形状の雄端子構造のモータ側端子２０７が略円筒形状の雌端子構造のインバータ装置側端子２０２に挿入される。同時に、インバータ装置側端子２０２と端子筐体２０３からなる円筒状の突出部は、モータ側端子２０７とモータ側筐体２１１の間に形成されている円筒状の空間に挿入される。

（作用）
本実施形態においても、第４の実施形態と同様の作用を奏する。

（実施形態６）
（構成）
本発明の第６の実施形態を図１２〜図１４に基づいて説明する。図１２は本実施形態のインバータ装置側コネクタ構造の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡＡ´線断面図、（ｃ）はＢＢ´線断面図である。図１３は本実施形態のモータ側コネクタ構造の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡＡ´線断面図、（ｃ）はＢＢ´線断面図である。図１４は本実施形態のコネクタ構造の接続時の図である。

インバータ装置側コネクタ構造３０１は、図１２に示すように、６個のインバータ装置側端子３０２が振動吸収部材３０３に固定され、振動吸収部材３０３がインバータ装置側筐体３０４に取り付けられて構成される。インバータ装置側コネクタ構造３０１はインバータ装置側筐体３０４表面から突出した形状で形成されている。

各インバータ装置側端子３０２は一端側を略円柱形状とした雄端子構造となっている。各インバータ装置側端子３０２の一端側の先端には第４の実施形態と同様に軸位置調整部材３０５が設けられている。一端側の略円柱形状部の外周には第４の実施形態と同様に摺動部材３０６が設けられている。また、一端側の略円柱形状部には先端側の外周には第１の実施形態と同様に係止機構を構成するための凹部３０７が設けられている。さらに、一端側の略円柱形状部には第１の実施形態と同様に端子移動規制部材を挿入するための溝３０８が形成されている。各インバータ装置側端子３０２の他端には可とう性を有する平編組線３０９が接続されている。平編組線３０９はインバータ装置内の配線と電気的に接続される。

各インバータ装置側端子３０２の略円柱形状部は、先端側の円柱形状部より外径の大きい第１の拡径部３１０と、第１の拡径部３１０より外径の大きい第２の拡径部３１１を備える。第１の拡径部３１０と第２の拡径部３１１の境界に位置する第２の拡径部３１１の断面には溝３１２が形成されている。振動吸収部材３０３にはインバータ装置側端子３０２を取り付けるための穴３１３が形成されている。穴３１３はインバータ装置側端子３０２の円柱形状部の先端側を挿通でき、第１の拡径部３１０の外径よりも小さい外径で形成されている。穴３１３の周囲のインバータ装置内部側（図１２（ｂ）の上側）には、第１の拡径部３１０よりも外径が大きく、第１の拡径部３１０と第２の拡径部３１１の境界に位置する第２の拡径部３１１の断面の溝３１２に挿入可能な形状に形成された円筒状の突起部３１４を備える。

振動吸収部材３０３の穴３１３にインバータ装置内部側からインバータ装置側端子３０２を一端より挿入する。インバータ装置側端子３０２と穴３１３はインバータ装置側端子３０２の円柱形状部の先端側と第１の拡径部３１０の境界位置で係止するとともに、穴３１３の周囲の円筒状の突起部３１４が第２の拡径部３１１の断面の溝３１２に挿入される。この状態で、円筒状の突起部３１４の外周に固定バンド３１５を設けることにより、インバータ装置側端子３０２は振動吸収部材３０３に取り付けられる。

振動吸収部材３０３は、略長方形の平板形状であり、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ＥＰゴムなどで形成される。振動吸収部材３０３には６個の穴３１３が、一列３個で２列に形成されている。各列の穴は縦方向（図１２（ａ）の上下方向）で重ならないように配置されている。各穴３１３には上で説明したようにしてインバータ装置側端子３０２が固定されている。略長方形状の振動吸収部材３０３の外周の縁は断面略Ｔ字状に形成されている。外周の縁をインバータ装置側筐体３０４の溝に収納し、長方形の環状の蓋部材３１６を被せて、振動吸収部材３０３をインバータ装置側筐体３０４に固定する。

モータ側コネクタ構造３１７は、図１３に示すように、６個のモータ側端子３１８が端子筐体３１９に固定され、端子筐体３１９がモータ側筐体３２０に取り付けられて構成される。モータ側コネクタ構造３１７は、モータ側端子３１８が端子筐体３１９の表面から突出しないように取り付けられて形成されている。

各モータ側端子３１８は一端側を略円筒形状とした雌端子構造となっている。各モータ側端子３１８の略円筒形状部の内周には、第４の実施形態と同様に、溝が形成され溝に接触子３２１が設けられている。各モータ側端子３１８の略円筒形状部の内面の底面には、第４の実施形態と同様に、インバータ装置側端子３０２の軸位置調整部材３０５の凸部と嵌合する凹部３２２が形成されている。各モータ側端子３１８の略円筒形状部の内周には、第１の実施形態と同様に、係止機構を構成するための凹部が設けられ凹部には予めリング部材３２３が設置されている。

各モータ側端子３１８の略円筒形状部は、先端側の略円筒形状部よりも外径の小さい小径部３２４を備え、小径部３２４からモータ側装置内部側（図１３（ｂ）の下側）にモータ装置内の配線と接続されるモータ装置内配線用端子３２５が形成されている。モータ装置内配線用端子３２５は先端側の略円筒形状部よりも外径を小さく形成されている。小径部３２４の外周には第１の凹部３２６と第１の凹部３２６よりもモータ装置内配線用端子側（図１３（ｂ）の下側）の第２の凹部３２７が形成されている。第１の凹部３２６にはＯリングが設置されている。端子筐体３１９にはモータ側端子３１８を取り付けるための穴３２８が形成されている。穴３２８は、モータ側端子３１８の略円筒形状部よりも外径が小さくモータ側端子３１８のモータ装置内配線用端子３２５と小径部３２４を挿通可能な第１の円筒部３２９と、モータ側端子３１８の略円筒形状部を挿通可能な第２の円筒部３３０とからなる。第１の円筒部３２９にはモータ側端子３１８の第２の凹部３２７に嵌合する突起３３１が設けられている。

端子筐体３１９の穴３２８にモータ装置外部側（図１３（ｂ）の上側）からモータ側端子３１８をモータ装置内配線用端子３２５より挿入する。モータ側端子３１８と穴３２８はモータ側端子３１８の略円筒形状部が穴３２８の第１の円筒部３２９の位置まで挿入されて係止するとともに、第１の円筒部３２９の突起３３１がモータ側端子３１８の第２の凹部３２７に嵌合して、モータ側端子３１８は端子筐体３１９に取り付けられる。同時に、第１の凹部３２６に設置されたＯリングが端子筐体３１９と密着して水密性が確保される。

端子筐体３１９は、略長方形の平板形状であり、硬質の樹脂からなる。端子筐体３１９には６個の穴３２８が、インバータ装置側コネクタ構造に対応して、一列３個で２列に形成されている。各穴３２８には上で説明したようにしてモータ側端子３１８が固定されている。端子筐体３１９は四角に固定ネジ用の穴３３２を有する。また、モータ側筐体３２０にも端子筐体３１９に対応した固定ネジ用の穴が形成されている。端子筐体３１９をモータ側筐体３２０上に配置し、固定ネジ３３３によってネジ止めすることにより、端子筐体３１９はモータ側筐体３２０に固定される。

図１４に示されるように、インバータ装置とモータを接続したとき、略円柱形状の雄端子構造のインバータ装置側端子３０２は略円筒形状の雌端子構造のモータ側端子３１８に挿入される。同時に、インバータ装置側筐体３０４に筐体表面から突出して形成された突出部３３４が、モータ側コネクタ構造のモータ側筐体３２０に筐体表面かれ突出して形成された突出部３３５と端子筐体３１９の間の空間に挿入される。

さらに本実施形態では、図１４の接続状態において、コネクタ接続部の水密性を保つために、コネクタ接続部外周に沿って防水用パッキン３３６が設けられる。防水用パッキン３３６は一端をインバータ装置側筐体３０４に他端をモータ側筐体３２０に取り付けて固定される。

（作用）
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、インバータ装置側端子は振動吸収部材を介してインバータ装置側筐体に取り付けられ、モータ側端子はモータ側筐体に固定されていることにより、接続状態におけるインバータ装置とモータの振動による相対的な移動を振動吸収部材によって吸収でき、振動による余分な負荷がコネクタ接続部に加わることを防止することができる。

また、本実施形態では、複数のインバータ装置側端子を一つの振動吸収部材に固定し、振動吸収部材をインバータ装置側筐体に取り付ける構成により、各インバータ装置側端子を振動吸収部材を介してインバータ装置側筐体に取り付ける構成と比較して、部品数を減らすことができ、コネクタ構造の簡易化することができ、低コスト化が可能である。

また、本実施形態では、複数のモータ側端子を一つの端子筐体に固定し、端子筐体をモータ側端子に取り付ける構成により、各モータ側端子をモータ側筐体に固定する構成と比較して、部品数を減らすことができ、コネクタ構造の簡易化することができ、低コスト化が可能である。

（変形例）
本実施形態の変形例として、インバータ装置側端子を雌構造、モータ側端子を雄構造とすることができる。また、インバータ装置側端子をインバータ装置側筐体に固定し、モータ側端子を振動吸収部材を介してモータ側筐体に取り付ける構成とすることができる。

（実施形態７）
（構成）
本発明の第７の実施形態を図１５に基づいて説明する。図１５は本実施形態のコネクタ構造の断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。

本実施形態は、複数の端子を一体として振動吸収部材に固定する第６の実施形態の変形例であり、図１５は一組の端子を示した図である。インバータ装置側端子４０１は略円筒形状の雌端子構造とされ、振動吸収部材４０２に取り付けられている。略円筒形状部には防水パッキン４０３、例えばＯリング、が設けられている。モータ側端子４０４は略円柱形状の雄端子構造とされ、絶縁性の樹脂からなる端子筐体４０５に取り付けられている。

図１４に示されるように、インバータ装置とモータを接続したとき、略円筒形状の雌端子構造のインバータ装置側端子４０１に略円柱形状の雄端子構造のモータ側端子４０４が挿入される。インバータ装置側端子４０１の防水パッキン４０３はモータ側の端子筐体４０５と密着して水密性が確保される。本実施形態では、インバータ装置とモータの接続時に各端子において防水パッキンにより水密性が確保されるので、第６の実施形態のようにインバータ装置とモータの接続後コネクタ接続部外周に防水パッキンを取り付ける工程が必要でなく、コネクタ接続工程の簡易化が可能である。また、第６の実施形態における防水パッキンを必要としないので、コネクタ構造の低コスト化が可能である。

（作用）
本実施形態においても、第６の実施形態と同様の作用を奏する。
また、以上のように、本実施形態では、コネクタ接続部の水密性を各端子の接続部において防水パッキンにより確保しているので、第６の実施形態と比較して、コネクタ接続工程の簡易化、コネクタ構造の低コスト化が可能である。

（その他の変形例）
上記実施形態１〜３では一つの端子間の接続について説明したが、実際のインバータ装置とモータの接続においては、モータが三相交流電動機の場合Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３つの端子間で接続し、トランスミッション内に２台のモータが搭載されている場合は合計６つの端子間で接続する。このように、複数の端子間でコネクタ接続する場合は、それぞれの端子間で本発明のコネクタ構造を適用することができる。

また、上記実施形態１〜３では、電力変換装置（インバータ装置）と電動機（モータ）間の接続について説明したが、本発明のコネクタ構造はバッテリーと電力変換装置間の接続においても適用することができる。この他、振動が生じうる環境下における機器間の接続に本発明のコネクタ構造は適用できる。

本発明が適用されるインバータ装置とモータの接続部の斜視図である。 本発明の第１の実施形態の側面断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。 本発明の第１の実施形態の側面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。 本発明の第１の実施形態の好適な接続方法を示す図であり、（ａ）は接続前の側面断面図、（ｂ）は接続時の側面断面図である。 本発明の第１の実施形態のインバータ装置側端子に電気接続線を設けた図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の第２の実施形態の側面断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。 本発明の第２の実施形態の側面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。 本発明の第３の実施形態の側面断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。 本発明の第３の実施形態の側面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。 本発明の第４の実施形態の側面断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。 本発明の第５の実施形態の側面断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。 本発明の第６の実施形態のインバータ装置側コネクタ構造の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡＡ´線断面図、（ｃ）はＢＢ´線断面図である。 本発明の第６の実施形態のモータ側コネクタ構造の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡＡ´線断面図、（ｃ）はＢＢ´線断面図である。 本発明の第６の実施形態の接続時のコネクタ構造の図である。 本発明の第７の実施形態の側面断面図であり、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続時の図である。

符号の説明

１ インバータ装置
２ トランスミッション
３ コネクタ接続部
２１ インバータ装置側コネクタ構造
２２ インバータ装置側端子
２３、２５ パッキン
２４ 絶縁部材
２６、２６´ 端子筐体
２７ インバータ装置側筐体
２８ 振動吸収部材
３１ モータ側コネクタ構造
３２ モータ側端子
３３、３５ パッキン
３４ 絶縁部材
３６ モータ側筐体
４１、４４ 溝
４２、４５ 蓋部材
４３、４６ Ｃリング
５１ 係止機構
５２ インバータ装置側端子の凹部
５３ モータ側端子の凹部
６１ 溝
６２ 端子移動規制部材
７１ 電気接続線
７２ 平編組線
７３ 熱収縮チューブ
７４ 端子

Claims (32)

1. 第１の機器の端子と、
   前記第１の機器の端子が取り付けられた振動吸収部材と、
   前記振動吸収部材が取り付けられた第１の機器の筐体と、
   前記第１の機器の端子と接続される第２の機器の端子と、
   前記第２の機器の端子が固定して取り付けられた第２の機器の筐体と、
   前記第１の機器の端子と前記第２の機器の端子が接続されたときに、前記第１の機器の端子と前記第２の機器の端子の軸位置が調整されるための軸位置調整機構と、
   を備えたことを特徴とするコネクタ構造。
2. 前記振動吸収部材に複数の前記第１の機器の端子が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ構造。
3. 複数の前記第２の機器の端子が端子筐体に固定され、前記端子筐体は前記第２の機器の筐体に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ構造。
4. 前記第１の機器の端子は雄端子構造であり、前記第２の機器の端子は雌端子構造であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のコネクタ構造。
5. 前記第１の機器の端子は雌端子構造であり、前記第２の機器の端子は雄端子構造であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のコネクタ構造。
6. 前記振動吸収部材は環状であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載のコネクタ構造。
7. 前記環状の振動吸収部材の内周の縁を前記第１の機器の端子に固定し、前記環状の振動吸収部材の外周の縁を前記第１の機器の筐体に固定したことを特徴とする請求項６に記載のコネクタ構造。
8. 前記環状の振動吸収部材は断面略Ｈ字状の円環形状であることを特徴とする請求項６または７に記載のコネクタ構造。
9. 前記環状の振動吸収部材の断面略中央部が略Ｕ字状に盛り上げられていることを特徴とする請求項６〜８いずれかに記載のコネクタ構造。
10. 前記振動吸収部材はフッ素樹脂で形成されることを特徴とする請求項１〜９いずれかに記載のコネクタ構造。
11. 前記第１の機器の端子と前記第２の機器の端子が接続された状態において前記第１の機器の端子と前記第２の機器の端子が相対的に移動することを規制するための係止機構を有することを特徴とする請求項１〜１０いずれかに記載のコネクタ構造。
12. 前記係止機構は、雄端子の外周に設けた凹部と、雌端子の内周に設けた凹部と、前記雄端子と前記雌端子が勘合した際、雄端子の凹部と雌端子の凹部によって形成される空間に納められたリング部材とからなることを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ構造。
13. 前記軸位置調整機構は、雄端子構造の端子の先端に設けた凸部と、雌端子構造の端子の内周の底面に設けた凹部とからなることを特徴とする請求項１〜１２いずれかに記載のコネクタ構造。
14. 前記雄端子構造の端子の先端に凸部を有する絶縁性の軸位置調整部材が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載のコネクタ構造。
15. 雌端子構造の端子の内周に接触子を設けたことを特徴とする請求項４または５に記載のコネクタ構造。
16. 雄端子構造の端子の外周に摺動部材を設けたことを特徴とする請求項４または５に記載のコネクタ構造。
17. 雌端子構造の端子の外周に防水用部材を設け、雄端子構造の端子を絶縁性の端子筐体に取り付け、雌端子構造の端子と雄端子構造の端子が接続したとき、防水用部材と端子筐体が密着することにより接続部の水密性が確保される構成とした請求項４または５に記載のコネクタ構造。
18. 前記第１の機器の端子と、前記第１の機器の筐体に固定された前記第１の機器内の配線は、可とう性を有する電気接続線によって電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜１７いずれかに記載のコネクタ構造。
19. 前記電気接続線は導電体の平編組線とその外周の絶縁体の熱収縮チューブとからなることを特徴とする請求項１８に記載のコネクタ構造。
20. 前記第１の機器は電力変換装置であり、前記第２の機器は電動機であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載のコネクタ構造。
21. 前記第１の機器は電動機であり、前記第２の機器は電力変換装置であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載のコネクタ構造。
22. 機器の端子と、
    前記機器の端子が取り付けられた振動吸収部材と、
    前記振動吸収部材が取り付けられた機器の筐体と、
    を備え、
    前記機器の端子は雄端子構造であり、
    前記雄端子構造の端子の先端に凸部を有する絶縁性の軸位置調整部材を備えたことを特徴とするコネクタ構造。
23. 前記振動吸収部材に複数の前記機器の端子が取り付けられていることを特徴とする請求項２２に記載のコネクタ構造。
24. 前記振動吸収部材は環状であることを特徴とする請求項２２または２３に記載のコネクタ構造。
25. 前記環状の振動吸収部材の内周の縁を前記機器の端子に固定し、前記環状の振動吸収部材の外周の縁を前記機器の筐体に固定したことを特徴とする請求項２４に記載のコネクタ構造。
26. 前記環状の振動吸収部材は断面略Ｈ字状の円環形状であることを特徴とする請求項２４または２５に記載のコネクタ構造。
27. 前記環状の振動吸収部材の断面略中央部が略Ｕ字状に盛り上げられていることを特徴とする請求項２４〜２６いずれかに記載のコネクタ構造。
28. 前記環状の振動吸収部材はフッ素樹脂で形成されることを特徴とする請求項２４〜２７いずれかに記載のコネクタ構造。
29. 前記雄端子構造の端子の外周に摺動部材を設けたことを特徴とする請求項２２に記載のコネクタ構造。
30. 前記機器の端子と、前記機器の筐体に固定された前記機器内の配線は、可とう性を有する電気接続線によって電気的に接続されていることを特徴とする請求項２２〜２９いずれかに記載のコネクタ構造。
31. 前記電気接続線は導電体の平編組線とその外周の絶縁体の熱収縮チューブとからなることを特徴とする請求項３０に記載のコネクタ構造。
32. 前記機器は電力変換装置または電動機であることを特徴とする請求項２２〜３１いずれかに記載のコネクタ構造。
    

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