JP7385452B2

JP7385452B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP7385452B2
Application number: JP2019223444A
Authority: JP
Inventors: 靖規石橋; 繁石井
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2023-11-22
Anticipated expiration: 2039-12-11
Also published as: JP2021093299A

Description

本発明は、コネクタに関する。

特許文献１には、略Ｕ字状または略Ｖ字状に形成される複数のバスバーによって、３相モータとインバータとを電気的に接続する構造が開示されている。

特開２００５－２６１０１７号公報

このように電気機器同士を接続する構造は、限られたスペースに配置するために、コンパクトにすることが求められている。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、電気機器同士を接続するためのコネクタをコンパクトにすることを目的とする。

本発明のある態様によれば、インバータの接続端子と回転電機の各相の接続端子とを電気的に接続するコネクタであって、第１長手部分と、前記第１長手部分と交差する方向に突出して第１接続孔が設けられる第１突出部分と、を有する第１バスバーと、第２長手部分と、前記第２長手部分と交差する方向に突出して第２接続孔が設けられる第２突出部分と、を有する第２バスバーと、第３接続孔が設けられる先端部分を有し、前記第１バスバーと前記第２バスバーとに挟まれる位置に配置される第３バスバーと、前記第１接続孔を露出させる第１開口部と、前記第２接続孔を露出させる第２開口部と、前記第３接続孔を露出させる第３開口部と、を有し、前記第１バスバーと、前記第２バスバーと、前記第３バスバーと、を覆うカバー部と、を備え、前記第１突出部分と、前記第２突出部分と、前記先端部分とが、前記第３バスバーの長手方向に沿って配置され、前記第１接続孔と前記第３接続孔と前記第２接続孔とは、前記回転電機の外周に周方向に沿って並ぶように設けられ、前記カバー部は、前記回転電機の回転軸方向における前第１開口部と前第２開口部と前第３開口部との両端に余白部を有し、前記余白部は、前記第１長手部分の一部と前記第２長手部分の一部とを覆い前記インバータを支持する、ことを特徴とするコネクタ、が提供される。

上記態様によれば、第１，第２，第３バスバーが第３バスバーの長手方向に沿う領域内に収まりつつ、第３バスバーの長手方向に沿って第１，第２，第３接続孔が配置されることで、これら接続孔の配置が集約される。したがって、コネクタをコンパクトにすることができる。

本発明の実施形態に係るコネクタが搭載された装置の概要図である。本発明の実施形態に係るコネクタが搭載された装置の概要図である。本発明の実施形態に係るコネクタの斜視図である。本発明の実施形態に係るコネクタの概要図である。本発明の実施形態に係る第１，第２，第３バスバーの概要図である。本発明の実施形態に係るコネクタが搭載された装置の要部の断面図である。本発明の実施形態に係るコネクタの側面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１および図２は、本発明の実施形態に係るコネクタ１００が搭載される装置の一例としての動力伝達装置の概要図である。当該装置は、動力伝達装置に限られず、例えば回転電機を搭載した装置などが該当する。また、動力伝達装置には、回転電機を搭載したパワートレイン装置（変速機や減速機）といった、回転電機を搭載した装置が該当する。以下に説明する実施形態においては、当該装置は、回転電機としてのモータ１と、インバータ２と、コネクタ１００と、を備える。

モータ１は、複数相（本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相）のモータ１であり、各相の接続端子を有する（図３参照）。インバータ２は、モータ１の駆動および回生作動を制御する駆動制御装置である。コネクタ１００は、インバータ２の接続端子と、モータ１の各相の接続端子とを電気的に接続する。

ところで、モータ１とインバータ２とを接続するコネクタ１００は、限られたスペースに配置するために、コンパクトにすることが求められている。そこで、本実施形態では、コネクタ１００の構造を以下に詳述する構造とする。

まず、図３から図６を参照してコネクタ１００の概要と、コネクタ１００におけるバスバー１１０，１２０，１３０のインバータ２との接続側の構造について説明する。図３は、コネクタ１００の概要斜視図である。図４は、コネクタ１００の概要正面図である。図５は、コネクタ１００（第１バスバー１１０、第２バスバー１２０、第３バスバー１３０）のインバータ２接続側の要部拡大図である。図６は、コネクタ１００およびインバータ２の断面概略図である。

図３に示すように、コネクタ１００は、第１バスバー１１０と、第２バスバー１２０と、第３バスバー１３０と、カバー部１４０と、を備える。各々のバスバー１１０，１２０，１３０は、一端側がモータ１の接続端子に接続され、他端側がインバータ２の接続端子に接続されることで、インバータ２から出力される３相交流電流をモータ１へと供給する。

図３から図５に示すように、第１バスバー１１０は、第１長手部分１１１と、第１突出部分１１２と、第１接続孔１１３と、端部１１４と、第４接続孔１１５と、を有する。本実施形態では、第１バスバー１１０は単層構造であるが、板厚方向に積層されてなる複層構造であってもよい。

図５に示すように、第１突出部分１１２は、第１長手部分１１１と交差する方向に突出する。本実施形態では、第１突出部分１１２は、第１長手部分１１１と直交する方向であって第３バスバー１３０側の方向に突出する。第１突出部分１１２には、第１接続孔１１３が設けられる。図６に示すように、第１接続孔１１３は、インバータ２の接続端子２１に接続される。第１接続孔１１３の大きさは、接続端子２１の大きさに応じて、第１突出部分１１２の範囲内で縮小拡張することができる。また、第１接続孔１１３の位置は、接続端子２１の位置に応じて、第１突出部分１１２の範囲内で調整することができる。

図３から図５に示すように、第２バスバー１２０は、第２長手部分１２１と、第２突出部分１２２と、第２接続孔１２３と、端部１２４と、第５接続孔１２５と、を有する。本実施形態では、第２バスバー１２０は単層構造であるが、板厚方向に積層されてなる複層構造であってもよい。

図５に示すように、第２突出部分１２２は、第２長手部分１２１と交差する方向に突出する。本実施形態では、第２突出部分１２２は、第２長手部分１２１と直交する方向であって第３バスバー１３０側の方向に突出する。第２突出部分１２２には、第２接続孔１２３が設けられる。図６に示すように、第２接続孔１２３は、インバータ２の接続端子２２に接続される。第２接続孔１２３の大きさは、接続端子２２の大きさに応じて、第２突出部分１２２の範囲内で縮小拡張することができる。また、第２接続孔１２３の位置は、接続端子２２の位置に応じて、第２突出部分１２２の範囲内で調整することができる。

図３から図５に示すように、第３バスバー１３０は、第３長手部分１３１と、先端部分１３２と、第３接続孔１３３と、端部１３４と、第６接続孔１３５と、を有する。本実施形態では、第３バスバー１３０は単層構造であるが、板厚方向に積層されてなる複層構造であってもよい。

図５に示すように、第３バスバー１３０は、第１バスバー１１０と第２バスバー１２０とに挟まれる位置に配置される。第３バスバー１３０は、先端部分１３２に第３接続孔１３３が設けられる。図６に示すように、第３接続孔１３３は、インバータ２の接続端子２３に接続される。

本実施形態では、図５に示すように、第３バスバー１３０の先端部分１３２の幅Ｗｔは、先端部分１３２が第１バスバー１１０の配置される方向に向かって突出しているために、第３長手部分１３１の幅Ｗｌよりも広い構造になっている。先端部分１３２の構造は、上記の他に、先端部分１３２が第２バスバー１２０の配置される方向に向かって突出しているために、幅Ｗｔが幅Ｗｌよりも広くなる構造でもよい。また、先端部分１３２が第１バスバー１１０の配置される方向に向かって突出するとともに第２バスバー１２０の配置される方向に向かって突出しているために、幅Ｗｔが幅Ｗｌよりも広くなる構造でもよい。

このように、先端部分１３２の幅Ｗｔが広くなることで、第３接続孔１３３の大きさを、接続端子２３の大きさに応じて、先端部分１３２の範囲内で縮小拡張することができる。また、第３接続孔１３３の位置を、接続端子２３の位置に応じて、先端部分１３２の範囲内で調整することができる。なお、第３接続孔１３３が幅Ｗｌの範囲内で十分に配置可能であれば、先端部分１３２の幅Ｗｔは、必ずしも幅Ｗｌよりも広くなくてもよい。

図４および図５に示すように、第１突出部分１１２、第２突出部分１２２、先端部分１３２は、第３バスバー１３０の長手方向Ｘに沿って配置される。本実施形態では、第１接続孔１１３、第２接続孔１２３、第３接続孔１３３が、第３バスバー１３０の長手方向Ｘに沿って、一列に配置される。

このように、コネクタ１００では、第１バスバー１１０、第２バスバー１２０、第３バスバー１３０が並列に配置されつつ、第１接続孔１１３、第２接続孔１２３、第３接続孔１３３が、第３バスバー１３０の長手方向Ｘに沿って配置される。すなわち、第１接続孔１１３、第２接続孔１２３、第３接続孔１３３の配置が、第３バスバー１３０の長手方向Ｘに沿って集約される。また、第１接続孔１１３、第２接続孔１２３、第３接続孔１３３の配置が集約されるのに伴い、バスバー１１０，１２０，１３０の配置間隔を最小限にすることができる。したがって、コネクタ１００をコンパクトにすることができる。

次に、図３および図４を参照して、コネクタ１００におけるバスバー１１０，１２０，１３０のモータ１接続側の構造について説明する。

図３および図４に示すように、第１バスバー１１０における第１接続孔１１３が設けられる位置と反対側の端部（一端部）１１４には、第４接続孔１１５が設けられる。第２バスバー１２０における第２接続孔１２３が設けられる位置と反対側の端部（一端部）１２４には、第５接続孔１２５が設けられる。第３バスバー１３０における第３接続孔１３３が設けられる位置と反対側の端部（一端部）１３４には、第６接続孔１３５が設けられる。

モータ１の接続端子（図示省略）の配置に対応するために、第４接続孔１１５、第５接続孔１２５、および第６接続孔１３５は、第３バスバー１３０の長手方向Ｘと交差する方向Ｙに沿って配置される。各接続孔１１５，１２５，１３５は、モータ１の接続端子に接続される。

このように、コネクタ１００においてバスバー１１０，１２０，１３０は、モータ１接続側では上記の構造であり、インバータ２接続側では第１突出部分１１２，第２突出部分１２２，先端部分１３２を有する構造である。これにより、第３バスバー１３０の長手方向Ｘに沿って接続孔１１３，１２３，１３３が配置され、長手方向Ｘと交差する方向Ｙに沿って接続孔１１６，１２６，１３６が配置される。すなわち、第１接続孔１１３、第２接続孔１２３、および第３接続孔１３３の並びと、第４接続孔１１５、第５接続孔１２５、および第６接続孔１３５の並びとが交差するような構造となる。

ここで、コネクタ１００の比較例として、本発明の実施形態である上記構造とせずに接続端子の配列が互いに交差する電気機器同士を接続させる場合について検討する。この場合には、一の電気機器の接続端子から他の電気機器の接続端子までの間に、バスバーを大きく屈曲させる必要がある。バスバーを大きく屈曲させるには、屈曲させるためのスペースを設ける必要がある。すなわち、当該スペースを設ける分だけ全体が大型化する。

これに対して、本発明の実施形態であるコネクタ１００は、バスバー１１０，１２０，１３０を大きく屈曲させる構造とせずに、接続端子の配列が互いに交差するモータ１およびインバータ２を接続することができる。すなわち、バスバー１１０，１２０，１３０を大きく屈曲させるためのスペースを設けなくてよいため、コネクタ１００をコンパクトにすることができる。

次に、図３および図４を参照して、コネクタ１００におけるカバー部１４０の構造について説明する。

図３および図４に示すように、カバー部１４０は、第１開口部１４１と、第２開口部１４２と、第３開口部１４３と、余白部１４４～１４７と、屈曲部１５０と、を有する。

図４に示すように、第１開口部１４１は、カバー部１４０において第１接続孔１１３を露出させる位置に設けられる。同様に、第２開口部１４２は第２接続孔１２３を露出せる位置に、第３開口部１４３は第３接続孔１３３を露出させる位置に、それぞれ設けられる。そのため、開口部１４１～１４３は、第３バスバー１３０の長手方向Ｘに沿って配置される。すなわち、図４に示すように、開口部１４１～１４３は、カバー部１４０の中央部分に配置される。

このように、開口部１４１～１４３をカバー部１４０に設けると、カバー部１４０における開口部１４１～１４３の両端に、余白部１４４、１４５が形成される。また、カバー部１４０における第３開口部１４３側には余白部１４６が形成され、カバー部１４０における第２開口部１４２側には余白部１４７が形成される。

ところで、コネクタ１００には、インバータ２を安定的に支持するためにインバータ２と接触する部分が所定以上必要である。

ここで、仮に開口部１４１～１４３が、カバー部１４０の一端側に偏在して設けられている場合には、余白部１４４または１４５が形成されない。インバータ２を安定的に支持するためには、インバータ２と接触する部分がカバー部１４０の四方にバランスよく配置されるのが望ましい。そのため上記の場合には、開口部１４１，１４２，１４３の余白部１４５または１４４とは反対側に、インバータ２と接触する部分を追加で設ける必要がある。しかしながら、カバー部１４０にインバータ２と接触する部分を追加で設けることは、コネクタ１００が大型化する要因となるため、コネクタ１００をコンパクトにする観点では望ましくない。

これに対して、本実施形態では、開口部１４１～１４３をカバー部１４０の中央部分に配置することで形成される余白部１４４～１４７を、インバータ２と接触する部分とすることができる。そのため、カバー部１４０にインバータ２と接触する部分を追加で設けなくともインバータ２を安定的に支持することができる。よって、コネクタ１００の大型化を防ぐことができる。

次に、図６および図７を参照して、コネクタ１００の屈曲部１５０について説明する。

図６および図７に示すように、コネクタ１００は、第１バスバー１１０、第２バスバー１２０、第３バスバー１３０を板厚方向Ｚに屈曲させる屈曲部１５０を有する。屈曲部１５０は、コネクタ１００を配置させる面の曲率に応じて屈曲している。

コネクタ１００は、屈曲部１５０を有するため、図２に示すようにモータ１の曲面に沿って配置することができる。これにより、図１に示すようにモータ１とインバータ２とを接続させる場合に、モータ１とインバータ２との間を近接させて配置することができる。よって、コネクタ１００を備える装置全体のサイズをコンパクトにすることができる。

なお、屈曲部１５０は、カバー部１４０と一体に形成されてもよいし、別体に形成されてもよい。カバー部１４０と屈曲部１５０とを一体に形成する場合には、図６および図７に示すように、カバー部１４０の余白部１４６側を屈曲部１５０とすれば、装置の更なるコンパクト化に寄与する。

続いて、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態では、コネクタ１００は、第１長手部分１１１と、第１長手部分１１１と交差する方向に突出して第１接続孔１１３が設けられる第１突出部分１１２と、を有する第１バスバー１１０と、第２長手部分１２１と、第２長手部分１２１と交差する方向に突出して第２接続孔１２３が設けられる第２突出部分１２２と、を有する第２バスバー１２０と、第３接続孔１３３が設けられる先端部分１３２を有し、第１バスバー１１０と第２バスバー１２０とに挟まれる位置に配置される第３バスバー１３０と、を備える。また、第１突出部分１１２と、第２突出部分１２２と、先端部分１３２とが、第３バスバー１３０の長手方向Ｘに沿って配置される。

この構成によれば、第１バスバー１１０、第２バスバー１２０、第３バスバー１３０が並列に配置されつつ、第１接続孔１１３、第２接続孔１２３、第３接続孔１３３が、第３バスバー１３０の長手方向Ｘに沿って配置される。すなわち、第１接続孔１１３、第２接続孔１２３、第３接続孔１３３の配置が、第３バスバー１３０の長手方向Ｘに沿って集約される。また、第１接続孔１１３、第２接続孔１２３、第３接続孔１３３の配置が集約されるのに伴い、バスバー１１０，１２０，１３０の配置間隔を最小限にすることができる。したがって、コネクタ１００をコンパクトにすることができる（請求項１に対応する効果）。

また、コネクタ１００は、第１接続孔１１３を露出させる第１開口部１４１と、第２接続孔１２３を露出させる第２開口部１４２と、第３接続孔１３３を露出させる第３開口部１４３と、を有するカバー部１４０をさらに備える。

この構成によれば、開口部１４１～１４３をカバー部１４０の中央部分に配置することで形成される余白部１４４～１４７を、インバータ２と接触する部分とすることができる。そのため、カバー部１４０にインバータ２と接触する部分を追加で設けなくともインバータ２を安定的に支持することができる。よって、コネクタ１００の大型化を防ぐことができる（請求項２に対応する効果）。

また、コネクタ１００は、第１バスバー１１０、第２バスバー１２０、および第３バスバー１３０を板厚方向Ｚに屈曲させる屈曲部１５０をさらに備える。

この構成によれば、コネクタ１００をモータ１の曲面に沿って配置することができる。これにより、モータ１とインバータ２との間を近接させて配置することができる。よって、コネクタ１００を備える装置全体のサイズをコンパクトにすることができる（請求項３に対応する効果）。

また、第３バスバー１３０は第３長手部分１３１を有し、先端部分１３２の幅Ｗｔは、第３長手部分１３１の幅Ｗｌよりも広い。

この構成によれば、先端部分１３２の範囲内で第３接続孔１３３の大きさを拡張することや、第３接続孔１３３の位置を調整することができる（請求項４に対応する効果）。

また、コネクタ１００は、第１バスバー１１０の端部１１４に設けられる第４接続孔１１５と、第２バスバー１２０の端部１２４に設けられる第５接続孔１２５と、第３バスバー１３０の端部１３４に設けられる第６接続孔１２６と、をさらに備え、第４接続孔１１５、第５接続孔１２５、および第６接続孔１３５は、第３バスバー１３０の長手方向Ｘと交差する方向Ｙに沿って配置される。

この構成によれば、コネクタ１００は、バスバー１１０，１２０，１３０を大きく屈曲させる構造とせずに、接続端子の配列が互いに交差するモータ１およびインバータ２を接続することができる。すなわち、バスバー１１０，１２０，１３０を大きく屈曲させるためのスペースをコネクタ１００から省けるため、コネクタ１００をコンパクトにすることができる（請求項５に対応する効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

本実施形態では、第１バスバー１１０、第２バスバー１２０、第３バスバー１３０を備えるコネクタ１００としたが、バスバーを４本以上備えるコネクタにおいて、本発明の構成を適用してもよい。このような構成であっても、バスバーの配置がコンパクトになることでコネクタ全体のコンパクト化に寄与することができる。

１００：コネクタ
１１０：第１バスバー
１１１：第１長手部分
１１２：第１突出部分
１１３：第１接続孔
１２０：第２バスバー
１２１：第２長手部分
１２２：第２突出部分
１２３：第２接続孔
１３０：第３バスバー
１３２：先端部分
１３３：第３接続孔
Ｘ：長手方向

Claims

インバータの接続端子と回転電機の各相の接続端子とを電気的に接続するコネクタであって、
第１長手部分と、前記第１長手部分と交差する方向に突出して第１接続孔が設けられる第１突出部分と、を有する第１バスバーと、
第２長手部分と、前記第２長手部分と交差する方向に突出して第２接続孔が設けられる第２突出部分と、を有する第２バスバーと、
第３接続孔が設けられる先端部分を有し、前記第１バスバーと前記第２バスバーとに挟まれる位置に配置される第３バスバーと、
前記第１接続孔を露出させる第１開口部と、前記第２接続孔を露出させる第２開口部と、前記第３接続孔を露出させる第３開口部と、を有し、前記第１バスバーと、前記第２バスバーと、前記第３バスバーと、を覆うカバー部と、を備え、
前記第１突出部分と、前記第２突出部分と、前記先端部分とが、前記第３バスバーの長手方向に沿って配置され、
前記第１接続孔と前記第３接続孔と前記第２接続孔とは、前記回転電機の外周に周方向に沿って並ぶように設けられ、
前記カバー部は、前記回転電機の回転軸方向における前第１開口部と前第２開口部と前第３開口部との両端に余白部を有し、
前記余白部は、前記第１長手部分の一部と前記第２長手部分の一部とを覆い前記インバータを支持する、
ことを特徴とするコネクタ。
請求項１に記載のコネクタであって、
前記第１バスバー、前記第２バスバー、および前記第３バスバーを板厚方向に屈曲させる屈曲部をさらに備える、
ことを特徴とするコネクタ。
請求項１又は２に記載のコネクタであって、
前記第３バスバーは第３長手部分を有し、
前記先端部分の幅は、前記第３長手部分の幅よりも広い、
ことを特徴とするコネクタ。
請求項１から３のいずれかひとつに記載のコネクタであって、
前記第１バスバーの一端部に設けられる第４接続孔と、前記第２バスバーの一端部に設けられる第５接続孔と、前記第３バスバーの一端部に設けられる第６接続孔と、をさらに備え、
前記第４接続孔、前記第５接続孔、および前記第６接続孔は、前記第３バスバーの長手方向と交差する方向に沿って配置される、
ことを特徴とするコネクタ。
請求項４に記載のコネクタであって、
前記第１接続孔、前記第２接続孔、および前記第３接続孔は、前記インバータに接続され、
前記第４接続孔、前記第５接続孔、および前記第６接続孔は、前記回転電機に接続される、
ことを特徴とするコネクタ。