JP5413627B2 - 給電接続具 - Google Patents

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Description

本発明は、電子制御ユニットに電力を供給するために接続される給電接続具に関する。
自動車、自動二輪車等には、ECU(Electronic Control Unit)と呼ばれる電子制御ユニットが搭載される。この電子制御ユニットは、エンジンやトランスミッション、パワーステアリング等の各種制御を行うために搭載される。例えば、特許文献1には、パワーステアリング装置用の電子制御ユニットが記載されている。この電子制御ユニットには、トルクセンサ等で検出した信号が入力され、この信号に基づいて駆動モータを制御することで、操舵力を軽減させるようになっている。
特開2010−143473号公報
電子制御ユニットを自動車等に搭載する際に、この電子制御ユニットに対して給電用の端子を接続させる作業が必要である。本発明は、この接続作業を簡単に且つ確実に行うことのできる給電接続具を提案することを、課題とする。
前記課題を解決するために、本発明を、下記構成を具備する給電接続具とする。
つまり、本発明は、ユニット接続部と放熱部を有する電子制御ユニットの前記ユニット接続部に接続され、このユニット接続部を介して前記電子制御ユニットに給電を行う給電接続具であって、前記ユニット接続部にネジ固定される給電端子と、前記給電端子を固定する絶縁性のボディと、前記電子制御ユニットに仮固定される仮固定構造とを具備し、前記給電端子は、ネジ具を挿通させる孔状又は切欠状の固定部を有し、前記仮固定構造は、前記固定部でのネジ挿通方向に沿って突出するブロック状の嵌合体を有し、前記電子制御ユニットが有する接続穴に前記嵌合体挿入され、前記接続穴に前記嵌合体が嵌合及び係合されることで、仮固定されるものである。前記嵌合体は、その一部を、前記接続穴の周縁部に係止するフック片で形成したものである。絶縁性である前記ボディは、前記嵌合体を一体に形成したものであり、且つ、前記嵌合体を前記接続穴に嵌合及び係合させた状態で、前記電子制御ユニットが有する金属製の前記放熱部と、金属製である前記給電端子との間に介在される絶縁手段である。
また、前記ボディは、信号線保持構造を一体に有し、前記信号線保持構造が、前記電子制御ユニットに信号入力を行う信号線が保持されるものであることも好ましい。
本発明は、電子制御ユニットに対して給電用の端子を接続させる作業を、簡単に且つ確実に行うことができるという効果を奏する。
つまり、本発明によれば、ブロック状である嵌合体を電子制御ユニットの接続穴に挿入し、給電接続具を電子制御ユニットに対して仮固定したうえで、嵌合体の挿入方向と同一方向から簡単にネジ固定を行い、給電接続具を電子制御ユニットに本固定することができる。ブロック状である嵌合体は、接続穴にぴったりと嵌合するので、仮固定時の位置ズレがより確実に防止される。また、本固定後に給電接続具に外力が加わったときは、この嵌合部分とネジ固定部分とで外力を受けるので、ネジ固定部分に破損を生じることも抑えられる。
更に、仮固定用の嵌合体は、給電端子を固定する絶縁性のボディと一体に形成したものであるから、仮固定した時点で、給電端子の固定部とこれを本固定する電子制御ユニット側の部分との位置関係が確実に決まりやすくなる。加えて、この絶縁性のボディが、電子制御ユニットが有する金属製の放熱部と、金属製である給電端子との間に介在され、両者を確実に絶縁させるための手段として機能する。
本発明の第1実施形態の給電接続具とこれを接続させる電子制御ユニットとを示す斜視図である。 図1を別の角度から視た斜視図である。 同上の給電接続具と電子制御ユニットとを接続させた状態の斜視図である。 図3の状態の断面図である。 同上の給電接続具の分解斜視図である。 本発明の第2実施形態の給電接続具の要部斜視図である。 (a)は本発明の第3実施形態の給電接続具の斜視図であり、(b)は(a)の給電接続具からボディを外した斜視図である。 本発明の第4実施形態の給電接続具の斜視図である。 (a)は本発明の第5実施形態の給電接続具の斜視図であり、(b)は(a)の給電接続具を別方向から視た斜視図である。 本発明の第6実施形態の給電接続具の斜視図である。
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図1〜図4には、本発明の第1実施形態の給電接続具2と、この給電接続具2が機械的及び電気的に接続される電子制御ユニット100の一部を示している。図中では、この電子制御ユニット100の一部として、給電接続具2が接続固定されるユニット接続部102と、金属材料からなる放熱部104とを示し、制御回路等が収納されるユニット本体は図示を省略している。図示略のユニット本体は、ユニット接続部102及び放熱部104と一体に構成されるものであり、ユニット接続部102を介してユニット本体への給電が行われ、放熱部104を介してユニット本体の放熱が行われる。なお、この電子制御ユニット100が駆動モータを一体に備えるものである場合は、放熱部104を介して駆動モータの放熱を行うように設けてもよい。
本文中においては、放熱部104に対してユニット接続部102やユニット本体が位置する側を上側とし、その逆側を下側とする。また、ユニット接続部102に対して給電接続具2が接続される側を前側とし、その逆側を後側とする。さらに、後述の固定部106が並設される方向や、給電端子4が並設される方向を左右方向とする。
ユニット接続部102は、雌ネジ孔105を有する金属製の固定部106を、樹脂ブロック108の上部に一対固定させたものである。樹脂ブロック108は、放熱部104の周縁部分から上方に向けて立設されている。矩形板状である樹脂ブロック108の下部には、後述の仮固定で用いる接続穴112を形成している。接続穴112は、ユニット接続部102において貫通形成される被係止部114であり、その貫通方向から視て矩形状に形成される。接続穴112の貫通方向と、雌ネジ孔105の軸方向は、共に前後方向である。
給電接続具2は、図5に分解して示すように、長板状のバスバーである一対の給電端子4と、一対の給電端子4を左右に並設して固定させる樹脂製のボディ6と、このボディ6との間で各給電端子4を前後に挟む樹脂製のカバー8とを組み合わせて形成される。金属部材である給電端子4は、その長手方向の一端側の部分である上側部分12に、貫通孔から成る固定部10を有する。また、給電端子4は、その長手方向の他端側の部分である下側部分16に、コード接続部14を有する。給電端子4の上側部分12と下側部分16は共に長板状をなし、両部分12,16間の屈折部分を介して側面視く字状に連続している。
各給電端子4が有する固定部10は、その貫通方向に沿って図示略のネジ具が挿通される部分である。コード接続部14は、電源線20のコード端部22がカシメ固定される部分であり、給電端子4の長手方向(つまり上下方向)とは直交する左右方向に向けて延出されている。コード接続部14に対して機械的に且つ電気的に接続された電源線20は、左右方向の一方に向けて引き出される。更に、給電端子4の上側部分12には、固定部10よりも下方の位置に、一対の圧入孔24を貫通形成している。
また、給電端子4の上側部分12には、補強リブ18を設けている。この補強リブ18は、一対の圧入孔24と固定部10との間を仕切るように一直線状に形成される横リブと、この横リブの両端から給電端子4の側縁に沿って下方に延設される一対の縦リブとから成り、全体としてコ字状の形状を有する。補強リブ18の両側の縦リブに挟まれる箇所に、一対の圧入孔24のうち上側に位置する圧入孔24が位置している。
樹脂製のボディ6は、全体として、給電端子4に沿うような側面視く字状の外形を有している。つまり、ボディ6は上側部分26と下側部分28とから成り、両部分26,28が屈折部分を介して側面視く字状に連続している。ボディ6の上側部分26は、各給電端子4の上側部分12が配置される部分であり、圧入用の突起30を、各給電端子4の圧入孔24と一対一に対応する箇所に形成している。ボディ6の下側部分28は、各給電端子4の下側部分16が配置される部分である。
樹脂製のカバー8は、同じく全体として、給電端子4に沿うような側面視く字状の外形を有している。つまり、カバー8は上側部分32と下側部分34とから成り、両部分32,34が屈折部分を介して側面視く字状に連結されている。カバー8の上側部分32は、ボディ6の上側部分26との間で給電端子4の上側部分12を前後に挟み込む部分であり、カバー8の下側部分28は、ボディ6の下側部分28との間で給電端子4の下側部分16を前後に挟み込む部分である。
ボディ6とカバー8の連結は、以下の構造によりなされる。つまり、ボディ6の上側部分26とカバー8の上側部分32との間には、両者26,32を上下スライド自在に連結させるスライド機構を設けており、ボディ6の下側部分28とカバー8の下側部分34との間には、両者28,34を上下方向に近接させた際に係合する係合機構を設けている。
前記スライド機構は、ボディ6の上側部分26の左右両端部から延出される都合4つのスライド片36と、このスライド片36が上下スライド自在に引っ掛かるようにカバー8の左右両端部に形成されるスライド溝38とで形成される。各スライド溝38にL字状のスライド片36の先端部が引っ掛かることで、カバー8の前後方向の反りが規制される。
前記係合機構は、ボディ6の下側部分28の都合4箇所に形成される被係合溝40と、この被係合溝40に弾性的に係合するようにカバー8に都合4つ形成される係合フック42とで形成される。各被係合溝40に係合フック42の先端部が係合することで、ボディ6に対してカバー8が取り付けられる。
更に、ボディ6の後面側には、仮固定構造を成す係止部44と、信号線保持構造を成す保持片46とを、一体に設けている。
仮固定用の係止部44は、ボディ6の上側部分26から後方に向けて突出するブロック状の嵌合体48から成る。この嵌合体48は、矩形状に開口する接続穴112に対して、上下左右の各面で当接して位置決めされる立方体状の寸法形状を有している。嵌合体48の上側部分には、嵌合体48の一部50とその他の部分52とを隔離させるように切欠部分54を設けている。切欠部分54により隔離された一部50は可撓性を有し、その先端には係止用のフック突起を設けている。これらの構造により、この嵌合体48の一部50が係止手段として機能するようになっている。換言すれば、このフック突起を有する部分が係止用のフック片50であり、このフック片50によって、嵌合体48の上縁部分を形成している。フック片50は、前後方向から視てコ字状をなす切欠部分54を介して、嵌合体48の他の部分52に囲まれるように設けている。そのため、不測の外力が働いた場合であっても、このフック片50が変形をすることは抑えられる。
信号線保持用の保持片46は、ボディ6の下側部分28の後面から上下一対延出されるものである。上側の保持片46は、ボディ6の下側部分28の後面のうち上側の箇所から、後方へと一直線状に延出される。下側の保持片46は、ボディ6の下側部分28の後面のうち下側の箇所から、上方へと延出される。下側の保持片46は、先端側が前斜め上方を向くように円弧状に延出される。上下の保持片46は、互いの先端縁が所定の距離をあけて対向するように位置する。この上下の保持片46と、ボディ6の下側部分28の後面との間に、信号線保持用のスペースが形成される。
給電接続具2は、上記構造の給電端子4、ボディ6及びカバー8を用いて形成される。給電端子4は、一対の圧入孔24にそれぞれボディ6の突起30を圧入することで、ボディ6に対して二箇所で固定される。一対の給電端子4を固定したときに、各給電端子4は、前後に貫通する固定部10及びその周縁部分をボディ6の上方に突出させた姿勢で配置される。このとき、各給電端子4は左右に近接配置され、各給電端子4が有する固定部10も左右に近接配置される。隣接する給電端子4間には、ボディ6から突設した絶縁リブ58が位置する。また、各給電端子4が有するコード接続部14は、ボディ6の下側部分28に沿って上下に隣接配置され、同一の方向に向けて延出される。各給電端子4が有するコード接続部14からは、左右の同一方向に向けて電源線20が引き出される。つまり、一対の電源線20が共にボディ6から右方向に引き出されるか、或いは、共にボディ6から左方向に引き出される。
カバー8は、給電端子4を固定したボディ6に対して、下方から装着される。つまり、カバー8をまずボディ6の下方に位置させ、カバー8が有するスライド溝38にボディ6が有する各スライド片36を引っ掛けながら、カバー8を上方にスライドさせてゆく。カバー8を所定位置にまでスライドさせると、カバー8が有する四箇所の係合フック42が、ボディ6が有する四箇所の被係合溝40に対して、一対一で弾性的に係合する。これにより、カバー8がボディ6に装着される。
ボディ6にカバー8が装着された状態において、ボディ6とカバー8の互いの下側部分28,34の間には、左右方向に貫通するスペースが形成される。このスペースに給電端子4のコード接続部14が配置され、このスペースの左右の開口の一方から電源線20が引き出される。
ボディ6の後面と保持片46との間のスペースは、既述のとおり信号線保持用のスペースである。このスペースに、電子制御ユニット100に接続させるための信号線60の軸方向の一部を挟み込み、信号線60を保持することができる。ここでの信号線60は、電子制御ユニット100への信号入力を行うものや、電子制御ユニット100からの信号出力を行うものや、或いはこれらが束となったものである。例えば、電子制御ユニット100がパワーステアリング装置用の制御手段として用いられる場合、トルクセンサ等で検出した操作信号が入力される入力用のものと、モータ出力信号、ディスプレイ出力信号等が出力される出力用のものとが、束状の信号線60となってこの保持片46に挟持される。
この給電接続具2を電子制御ユニット100に接続させる作業は、以下のようにして行われる。
つまり、ボディ6側がユニット接続部102と対向するように給電接続具2を位置させ、ボディ6が有するブロック状の嵌合体48の先端部分を、ユニット接続部102が有する接続穴112の開口部分に嵌まる位置にセットする。このとき、嵌合体48の一部をなすフック片50のフック突起が接続穴112の周縁部に当たり、嵌合体48の挿入は阻止される。
更に、外力を加えて給電接続具2を電子制御ユニット100側に押し込むと、フック片50が切欠部分54側に撓むことで、先端のフック突起が接続穴112内を通過可能な位置にまで没入し、嵌合体48全体が接続穴112内を挿通される。嵌合体48が接続穴112内を所定位置まで挿通された時点で、フック片50のフック突起が接続穴112を通過して初期位置に復帰し、嵌合体48を接続穴112内に係合させる。これにより、給電接続具2の仮固定がなされる。
次いで、給電接続具2の本固定を行う。前記仮固定によって、給電接続具2が有する左右一対の固定部10と、ユニット接続部102が有する左右一対の固定部106の雌ネジ孔105とが、互いの軸が一致するように位置決めされる。ここで、固定部10側からネジ具を挿入し、ユニット接続部102の固定部106が有する雌ネジ孔105に対してネジ具を螺合させることで、両固定部10,106は機械的に強固に接続され、且つ、電気的に確実に接続される。これにより、給電接続具2の本固定がなされる。
フック片50を含む嵌合体48は、接続穴112に対して上下左右の各面で当接し、且つフック片50によって接続穴112から抜け止めされることから、本固定後においても、この仮固定構造が、前記の本固定構造と共に給電接続具2を確実に保持するための構造として機能する。特に、給電接続具2が有する一対の固定部10とこれの下方に位置する嵌合体48が、二等辺三角形の各頂点となる位置にあるため、不意に外力が加わったときでもこれを確実に受けることができる。
また、給電接続具2においては、ボディ6側に嵌合体48を一体に成形し、且つ、固定部10を有する給電端子4をこのボディ6に圧入固定しているので、仮固定用の係止部44である嵌合体48と、本固定用の固定部10との間の距離dの寸法精度を確保しやすい構造となっている。更に、各給電端子4は複数個所(本実施形態では二箇所)でボディ6に圧入固定されるため、給電端子4が回転することも防止されている。
上述のように給電接続具2が電子制御ユニット100に接続された状態は、図3や図4に示すとおりである。図示のように、樹脂製であるボディ6は、電子制御ユニット100が有する金属製の放熱部104と、同じく金属製である給電端子4との間に介在される。つまり、このボディ6が、給電端子4と放熱部104とを確実に絶縁させるための手段としても機能する。
加えて、給電端子4を保持するボディ6は、電子制御ユニット100が有する放熱部104との間にスペースを形成し、このスペースに信号線保持構造を配する。そのため、ボディ6と放熱部104との間のスペースが信号線の配線スペースとして有効に活用され、全体の配線が簡易に且つコンパクトに納まる構造となっている。
以上、本発明の第1実施形態の給電接続具2について、詳細に説明した。以下においては、本発明の他の実施形態について詳述する。
なお、以下の各実施形態においては、第1実施形態について既述した構成と同様の構成について同一符号を付して詳しい説明を省略し、第1実施形態とは相違する特徴的な構造について詳述するに留める。
図6には、本発明の第2実施形態の給電接続具2の要部を示している。図示のように、本実施形態では、給電端子4が有する固定部10を、第1実施形態のような円形状の貫通孔ではなく、給電端子4の上端側から凹状に切り欠いた構造としている。図示の切欠状の固定部10においても、ネジ具を前後方向に挿通させたうえでユニット接続部102の固定部106に螺合させることで、給電接続具2とユニット接続部102とが機械的に且つ電気的に接続される。つまり、給電端子4の固定部10は、ネジ具を前後方向に挿通させて機械的に且つ電気的に接続させるものであれば、孔状の構造でもよいし、切欠状の構造であってもよい。
図7には、本発明の第3実施形態の給電接続具2を示している。図示のように、本実施形態では、各給電端子4からのコード接続部14の引き出し方向と、このコード接続部14に接続される電源線20の引き出し方向を、第1実施形態とは逆方向に設けている。つまり、第1実施形態の給電接続具2が左引き出し型(以下「左型」という。)であるとすれば、本実施形態は右引き出し型(以下「右型」という。)である。いずれにしても、電源線20を左右の横方向に引き出すことで、自動車等の限られたスペース内に電源線をコンパクトに配線することが可能となる。
本実施形態では、カバー8を右型の専用形状として成形し、ボディ6については第1実施形態の左型と同一形状のものを用いている。そのため、右型と左型の両方の給電接続具2を提供するに際しても、ボディ6については部材を共通化することができる。
図8には、本発明の第4実施形態の給電接続具2を示している。図示のように、本実施形態では、ボディ6から突設した三箇所の係止片64をカバー8に係止させることによって、ボディ6にカバー8を装着させている。また、本実施形態では、仮固定構造を成す係止部44として、ボディ6の上側部分26から突設される左右二箇所のフック片66と、各フック片66の下方位置から突設される左右二箇所の位置決め片68とを有している。これら各片66,68を、矩形状に開口する接続穴112に挿通させることにより、上下左右の都合四箇所の各66,68が接続穴112の四隅部分に嵌まって位置決めし、且つ、各フック片66が先端のフック突起で係合し、仮固定が行われる。なお、本実施形態では、信号線保持構造を備えていない。
図9には、本発明の第5実施形態の給電接続具2を示している。図示のように、本実施形態では、カバー8から突設した四箇所の係止片70をボディ6に係止させ、ボディ6側から突設した反り防止リブ72をカバー8の上縁部に引っ掛けることにより、ボディ6にカバー8を装着させている。また、本実施形態では、仮固定構造を成す係止部44として、ボディ6の上側部分26から突設される左右二箇所のフック片74と、各フック片74の下方位置から突設される一直線状の位置決め片76とを有している。これら各片74,76を矩形状に開口する接続穴112に挿通させることにより、左右のフック片74が接続穴112の左右の縦縁部分に当り、下方の位置決め片76が接続穴112の下縁部分に当って位置決めし、且つ、各フック片74が先端のフック突起で接続穴112の縦縁部分に係合することで、仮固定が行われる。なお、本実施形態では、信号線保持構造として下側の保持片46だけを備えている。
図10には、本発明の第6実施形態の給電接続具2を示している。本実施形態では、樹脂製のカバー8とボディ6を別々に成形した後に装着するのではなく、給電端子4等を固定したボディ6の周囲に樹脂を注入することで、カバー8が一体に成形された給電接続具2を得ている。これによれば、給電接続具2の強度が確保され、信頼性が向上する。
以上、各実施形態に基づいて説明したように、本発明は、電子制御ユニット100が有するユニット接続部102に接続され、このユニット接続部102を介して電子制御ユニット100に給電を行う給電接続具2であって、ユニット接続部102にネジ固定される給電端子4と、電子制御ユニット100に仮固定される仮固定構造とを具備する。給電端子4は、ネジ具を挿通させる孔状又は切欠状の固定部10を有する。仮固定構造は、固定部10でのネジ挿通方向(各実施形態での前後方向)に沿って形成される係止部44を有し、電子制御ユニット100が有する被係止部114に係止部44が係合されることで、仮固定されるものである。
本発明によれば、電子制御ユニット100の被係止部114に対して係止部44を係合させることで、給電接続具2を電子制御ユニット100に対して仮固定することができる。そのため、このように給電接続具2を仮固定したうえで、係止部44の挿入方向と同一方向から簡単にネジ固定を行い、給電接続具2を電子制御ユニット100に本固定することができる。
本発明において、前記の仮固定構造は、固定部10でのネジ挿通方向に沿って突出する係止部44が、電子制御ユニット100が被係止部114として有する接続穴112に挿入されることで、仮固定されるものとなっている。
これにより、凸状に形成される係止部44を電子制御ユニット100の接続穴112に挿入すれば、給電接続具2を電子制御ユニット100に仮固定することができ、このように仮固定したうえで、挿入方向と同一方向からネジ固定を行い、給電接続具2を簡単に本固定することが可能となる。
更に、本発明において、係止部44は、接続穴112に嵌合するブロック状の嵌合体48から成り、嵌合体48の一部を、接続穴112の周縁部に係止するフック片50で形成している。
これにより、ブロック状である嵌合体48が接続穴112にぴったりと嵌合するので、仮固定時の位置ズレがより確実に防止される。また、本固定後に給電接続具2に外力が加わったときは、この嵌合部分とネジ固定部分とで外力を受けるので、ネジ固定部分に破損を生じることも抑えられる。
また、本発明においては、給電端子4を固定する絶縁性のボディ6を更に具備している。このボディ6は、係止部44を一体に形成したものである。
これにより、仮固定用の係止部44は、給電端子4を固定するボディ6と一体に形成されたものとなり、そのため、電子制御ユニット100の被係止部114に係止部44を係合させて仮固定した時点で、給電端子4の固定部10とこれを本固定する電子制御ユニット100側の部分との位置関係が、確実に決まりやすくなる。
更に、本発明においては、ボディ6が信号線保持構造を一体に有している。この信号線保持構造は、電子制御ユニット100に信号入力を行う信号線60が保持されるものである。
これにより、給電端子4を保持するボディ6を利用して、信号線60についても簡単に所定位置に保持させることができ、作業性が更に向上する。
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、各実施形態において適宜の設計変更を行うことや、各実施形態の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。
2 給電接続具
4 給電端子
6 ボディ
10 固定部
44 係止部
48 嵌合体
50 フック片
60 信号線
100 電子制御ユニット
102 ユニット接続部
106 固定部
114 被係止部

Claims (2)

  1. ユニット接続部と放熱部を有する電子制御ユニットの前記ユニット接続部に接続され、このユニット接続部を介して前記電子制御ユニットに給電を行う給電接続具であって、
    前記ユニット接続部にネジ固定される給電端子と、前記給電端子を固定する絶縁性のボディと、前記電子制御ユニットに仮固定される仮固定構造とを具備し、
    前記給電端子は、ネジ具を挿通させる孔状又は切欠状の固定部を有し、
    前記仮固定構造は、前記固定部でのネジ挿通方向に沿って突出するブロック状の嵌合体を有し、前記電子制御ユニットが有する接続穴に前記嵌合体挿入され、前記接続穴に前記嵌合体が嵌合及び係合されることで、仮固定されるものであり、
    前記嵌合体は、その一部を、前記接続穴の周縁部に係止するフック片で形成したものであり、
    絶縁性である前記ボディは、前記嵌合体を一体に形成したものであり、且つ、前記嵌合体を前記接続穴に嵌合及び係合させた状態で、前記電子制御ユニットが有する金属製の前記放熱部と、金属製である前記給電端子との間に介在される絶縁手段であることを特徴とする給電接続具。
  2. 前記ボディは、信号線保持構造を一体に有し、
    前記信号線保持構造は、前記電子制御ユニットに信号入力を行う信号線が保持されるものであることを特徴とする請求項1に記載の給電接続具。
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