JP2019212488A - 接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カバーの取付作業が煩雑になりにくい接続装置を提供する。【解決手段】接続装置１０は、機器に接続される機器側端子を有する端子台２０と、電線に接続される電線側端子を有するコネクタ３０と、を有し、機器側端子及び電線側端子の接続部位を露出させる開口部が形成される接続モジュール１１と、開口部を覆うように、接続モジュール１１に固定されるカバー４０と、を備える。カバー４０は、端子台２０に係止する係止部４４と、固定孔４３１が形成される第３フランジ４３と、を有する。端子台２０は、固定孔２４３が形成される第１フランジ２４２を有する。係止部４４は、端子台２０に係止するときに、固定孔２４３，４３１の位置が合うように構成される。【選択図】図４

Description

本発明は、機器と電線とを接続する接続装置に関する。

特許文献１には、接続装置の一例として、インバータなどの電源供給装置から延びる電線をモータなどの機器に接続する機器用コネクタが記載されている。機器用コネクタは、モータケースに取り付けられる端子台と、端子台の一部を覆うシールドシェル（カバー）と、を備える。機器用コネクタにおいて、端子台は、モータケースに固定される金属板と、金属板と一体になるように設けられるハウジングと、ハウジングに保持される導電板（機器側端子）と、を有する。そして、シールドシェルは、ハウジングを覆うように、金属板に固定される。

特開２０１２−１９５０６６号公報

上記のような機器用コネクタにおいて、金属板及びシールドシェルは、金属板に形成された取付孔及びシールドシェルに形成されたボルト孔を通るボルトで締結される。このため、作業者は、シールドシェルを金属板に固定する際に、取付孔及びボルト孔の位置を合わせる必要がある。したがって、端子台の鉛直方向に対する配置角度によっては、作業者は、取付孔及びボルト孔の位置がずれないように、シールドシェルを支えながら、シールドシェルの取付作業を行う必要がある。本発明の目的は、カバーの取付作業が煩雑になりにくい接続装置を提供することである。

上記課題を解決する接続装置は、機器と電線とを接続する接続装置であって、前記機器に接続される機器側端子を有する端子台と、前記電線に接続される電線側端子を有するコネクタと、を有し、前記機器側端子及び前記電線側端子の接続部位を露出させる開口部が形成される接続モジュールと、前記開口部を覆うように、前記接続モジュールに固定されるカバーと、を備え、前記接続モジュール及び前記カバーの一方を第１部材とし、前記接続モジュール及び前記カバーの他方を第２部材としたとき、前記第１部材は、前記第２部材に係止する係止部と、第１固定孔が形成される第１固定部と、を有し、前記第２部材は、第２固定孔が形成される第２固定部を有し、前記第１部材の前記係止部は、前記第２部材に係止するときに、前記第２固定孔及び前記第１固定孔の位置が合うように構成される。

上記構成によれば、例えば、カバーを第１部材とし、接続モジュールを第２部材としたとき、カバーの係止部が接続モジュールに係止することで、カバーの第１固定孔及び接続モジュールの第２固定孔の位置が揃う。このため、作業者は、第１固定孔及び第２固定孔に締結部材を通すことで、カバーを接続モジュールに容易に固定できる。したがって、接続装置は、カバーの取付作業が煩雑になることを抑制できる。

上記接続装置において、前記係止部は、前記第１固定孔の軸線に沿うように延び、前記係止部には、前記第１固定孔の軸線と交差する方向に係止孔が形成され、前記第２部材は、前記第２固定孔の軸線と交差する方向に突出する突出部を有することが好ましい。

上記構成によれば、接続装置は、係止部の係止孔に突出部を通すことで、第１固定孔及び第２固定孔の位置を揃えることができる。
上記接続装置において、前記第２固定部は、板状をなし、前記係止部は、前記第２固定部に掛止可能な鉤状をなすことが好ましい。

上記構成によれば、接続装置は、係止部を第２固定部に掛止させることで、第１固定孔及び第２固定孔の位置を揃えることができる。
上記接続装置において、前記第２固定部は、前記第２固定孔の軸線に沿うように延びる係合軸を有し、前記第１固定部には、前記係合軸に係合する係合凹部が前記第１固定孔の軸線と交差する方向に形成されることが好ましい。

上記構成によれば、接続装置は、係合軸を係合凹部に係合させることで、係止部を第２固定部に掛止しやすくできる。

本発明の接続装置によれば、カバーの取付作業が煩雑になることを抑制できる。

第１実施形態における接続装置の斜視図。 第１実施形態における接続装置の分解斜視図。 第１実施形態における接続装置の分解斜視図。 第１実施形態において、接続モジュールにカバーを取り付ける様子を示す側面図。 第２実施形態におけるコネクタ及びカバーの分解斜視図。 第２実施形態におけるコネクタ及びカバーの分解斜視図。 第２実施形態において、接続モジュールにカバーを取り付ける様子を示す側面図。

（第１実施形態）
以下、接続装置の第１実施形態について説明する。本実施形態の接続装置は、例えば、電気自動車又はハイブリッド自動車において、モータなどの機器とバッテリ又はインバータなどの電力供給装置から延びる電線とを接続する装置である。

図１に示すように、接続装置１０は、電力の供給先となる機器のケースＣＳに固定される端子台２０と、電力供給装置から延びる電線ＷＲの端部に設けられるコネクタ３０と、端子台２０及びコネクタ３０の接続部位を覆うカバー４０と、を備える。なお、本実施形態では、端子台２０及びコネクタ３０を含んで「接続モジュール１１」とも言う。

図２及び図３に示すように、端子台２０は、機器のケースＣＳに固定されるベースプレート２１と、機器に電気的に接続される機器側端子２２と、機器側端子２２を収容する第１ハウジング２３と、第１ハウジング２３を覆う第１シールドシェル２４と、を備える。

ベースプレート２１は、金属材料からなる板状部材である。ベースプレート２１は、固定先となる機器のケースＣＳの外形に応じた形状をなしている。ベースプレート２１は、例えば、ボルトなどの締結部材により、機器のケースＣＳに固定される。

機器側端子２２は、銅などの金属材料により形成される板状部材である。機器側端子２２の一端はベースプレート２１の裏面に露出し、機器側端子２２の他端はハウジングから露出する。本実施形態では、機器側端子２２は、電線ＷＲの数に応じて、複数（３つ）設けられる。

第１ハウジング２３は、例えば、樹脂材料を射出成形することで形成される。詳しくは、第１ハウジング２３は、インサート成形により、ベースプレート２１と一体に形成される。第１ハウジング２３は、コネクタ３０が装着される第１装着部２３１を有する。第１装着部２３１は、筒状をなす外周壁２３２と、機器側端子２２の他端を支持する支持台２３３と、を含んで構成される。外周壁２３２は、平面視長円形状をなし、ベースプレート２１の板厚方向と交差する方向に延びる。本実施形態では、外周壁２３２の延びる方向が端子台２０に対するコネクタ３０の着脱方向となる。

第１シールドシェル２４は、第１ハウジング２３を覆うシェル本体２４１と、シェル本体２４１から延びる第１フランジ２４２を有する。シェル本体２４１は、ベースプレート２１及び第１ハウジング２３の外形に応じた形状をなしている。第１フランジ２４２は、シェル本体２４１において、第１ハウジング２３の第１装着部２３１を覆う部分に対をなすように形成される。接続装置１０において、ベースプレート２１の厚さ方向及びコネクタ３０の着脱方向の両方向と交差（直交）する方向を「幅方向」とすれば、第１フランジ２４２は、幅方向における外方に延びると言える。第１フランジ２４２には、第１フランジ２４２の突出方向と交差する方向に固定孔２４３が貫通形成される。固定孔２４３の内周面には、ボルトなどの締結部材が螺合するねじ山が形成される。また、第１フランジ２４２には、第１フランジ２４２の突出方向と交差する方向、すなわち、ベースプレート２１から遠ざかる方向に突出部２４４が延びる。突出部２４４の先端は、突出部２４４の延設方向と交差する方向に屈曲する。そして、第１シールドシェル２４は、ボルトなどの締結部材により、第１ハウジング２３を覆った状態でベースプレート２１とともに機器のケースＣＳに固定される。

図２及び図３に示すように、コネクタ３０は、電線ＷＲに接続される電線側端子３１と、電線ＷＲ及び電線側端子３１を収容する第２ハウジング３２と、第２ハウジング３２を覆う第２シールドシェル３３と、第２ハウジング３２に装着されるキャップ３４と、を有する。

電線側端子３１は、機器側端子２２と同様に、銅などの金属により形成される板状部材である。電線側端子３１の一端は第２ハウジング３２から露出し、電線側端子３１の他端は第２ハウジング３２の内部に配置される。本実施形態では、電線側端子３１は、電線ＷＲの数に応じて、複数（３つ）設けられる。

第２ハウジング３２は、例えば、樹脂材料を射出成形することで形成される。第２ハウジング３２は、端子台２０（第１装着部２３１）に装着される第２装着部３２１と、電線側端子３１及び電線ＷＲの接続部位を保護する保護部３２２と、を有する。

第２装着部３２１は、筒状をなす内周壁３２３を含んで構成される。内周壁３２３は、第１装着部２３１の外周壁２３２の内部に挿入できるように、第１装着部２３１の外周壁２３２よりも一回り小さく形成される。内周壁３２３の内部空間には、内周壁３２３を貫通する電線側端子３１の一端が突出する。このため、電線側端子３１の一端は、内周壁３２３の高さ方向における両側の第１開口部３２４及び第２開口部３２５を介して露出する。保護部３２２は、第２装着部３２１の内周壁３２３から延びる。保護部３２２の内部では、電線側端子３１の他端と電線ＷＲとが接続される。本実施形態では、第２開口部３２５が機器側端子２２及び電線側端子３１の接続部位を露出させる「開口部」の一例に相当する。

第２シールドシェル３３は、第２ハウジング３２の第２装着部３２１を覆う環状部３３１と、環状部３３１から延びる第２フランジ３３２と、を含んで構成される。環状部３３１は、第２装着部３２１の第１開口部３２４及び第２開口部３２５を露出させた状態で、第２装着部３２１の内周壁３２３を囲う。第２フランジ３３２は、対を成すように環状部３３１から幅方向における外方に延びる。第２フランジ３３２には、第２フランジ３３２の突出方向と交差する方向に固定孔３３３が貫通形成される。

キャップ３４は、第２装着部３２１の第２開口部３２５を覆うキャップ本体３４１と、第２装着部３２１の内周壁３２３に係止する係止壁３４２と、を有する。キャップ３４には、キャップ３４が第２装着部３２１に係止したときに、キャップ本体３４１と内周壁３２３との隙間を埋めるシール部材を設けることが好ましい。

図２及び図３に示すように、カバー４０は、略半長円形状をなす底壁４１と、底壁４１から延びる側壁４２と、側壁４２から延びる第３フランジ４３と、第３フランジ４３から延びる係止部４４と、を有する。カバー４０は、例えば、金属板をプレス加工することで形成される。カバー４０は、第１シールドシェル２４及び第２シールドシェル３３と同じく、電磁ノイズを遮断する目的で設けられる。

第３フランジ４３は、幅方向に対をなすように、側壁４２から屈曲するように延びる。第３フランジ４３は、平面視において、第１フランジ２４２及び第２フランジ３３２と略同様の形状を有する。第３フランジ４３には、第３フランジ４３の突出方向と交差する方向に固定孔４３１が貫通形成される。係止部４４は、第３フランジ４３の固定孔４３１の軸線に沿って延びる。係止部４４には、正面視矩形の係止孔４４１が固定孔４３１の軸線と交差する方向に貫通形成される。係止孔４４１は、端子台２０のシェル本体２４１の突出部２４４よりも大きく形成される。

第１実施形態の作用を説明する。詳しくは、作業者が、端子台２０にコネクタ３０を鉛直下方から接続する際の作用について説明する。
端子台２０及びコネクタ３０を接続する場合、作業者は、端子台２０の第１装着部２３１に、コネクタ３０の第２装着部３２１を挿入する。そして、作業者は、第２ハウジング３２の第２開口部３２５から工具を挿入し、端子台２０の機器側端子２２及びコネクタ３０の電線側端子３１を支持台２３３にねじ止めする。こうして、端子台２０及びコネクタ３０が接続される。また、機器側端子２２及び電線側端子３１を接続した後は、作業者は、第２装着部３２１の第２開口部３２５を塞ぐように、第２装着部３２１にキャップ３４を取り付ける。その結果、機器側端子２２及び電線側端子３１の接続部位を収容する空間が閉空間となる。

その後、図４に示すように、接続モジュール１１にカバー４０を固定するために、作業者は、カバー４０を接続モジュール１１に向けて鉛直方向と交差する方向に移動させる。そして、作業者は、カバー４０の係止部４４に形成された係止孔４４１に、端子台２０の突出部２４４を通す。すると、カバー４０の係止部４４が端子台２０に係止し、作業者がカバー４０から手を離しても、カバー４０が端子台２０から脱落しなくなる。つまり、カバー４０が端子台２０に対して仮保持される。また、カバー４０が仮保持される状態では、端子台２０、コネクタ３０及びカバー４０の固定孔２４３，３３３，４３１の軸線が略一致する。そこで、作業者は、カバー４０及びコネクタ３０の固定孔３３３，４３１に通したボルトなどの締結部材ＢＴを端子台２０の固定孔２４３に螺合させる。こうして、端子台２０、コネクタ３０及びカバー４０が相互に締結される。また、カバー４０を接続モジュール１１に固定した状態では、カバー４０により、キャップ３４が装着された第２開口部３２５が覆われる。

以上説明したように、第１実施形態では、接続モジュール１１の端子台２０が「第２部材」に相当し、端子台２０の第１フランジ２４２及びコネクタ３０の第２フランジ３３２が「第２固定部」に相当し、第１フランジ２４２及び第２フランジ３３２の固定孔２４３，３３３が「第２固定孔」に相当する。また、カバー４０が「第１部材」に相当し、カバー４０の第３フランジ４３が「第１固定部」に相当し、第３フランジ４３の固定孔４３１が「第１固定孔」に相当する。

第１実施形態の効果を記載する。
（１）カバー４０の係止部４４が接続モジュール１１に係止することで、接続モジュール１１の固定孔２４３，３３３及びカバー４０の固定孔４３１の軸線がある程度一致する。このため、作業者は、固定孔２４３，３３３，４３１に締結部材ＢＴを通すことで、カバー４０を接続モジュール１１に容易に固定できる。言い換えれば、作業者は、固定孔２４３，３３３，４３１の軸線が一致するようにカバー４０を片手で支えなくても、カバー４０の取付作業を行える。したがって、接続装置１０は、カバー４０の取付作業が煩雑になることを抑制できる。

（２）詳しくは、作業者は、係止部４４の係止孔４４１に突出部２４４を通すことで、接続モジュール１１の固定孔２４３，３３３及びカバー４０の固定孔４３１を位置合わせできる。また、突出部２４４の先端が屈曲しているため、係止部４４が突出部２４４の先端に引っ掛かり、カバー４０が接続モジュール１１から取り外れにくくなる。

（第２実施形態）
以下、接続装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態の接続装置１０Ａ（接続モジュール１１Ａ）は、第１実施形態の接続装置１０（接続モジュール１１）と比較したとき、カバー４０の仮保持に係る構成が異なる。このため、以降の説明では、第１実施形態と異なる部分について説明し、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図５及び図６に示すように接続装置１０Ａは、端子台２０と、コネクタ３０Ａと、カバー４０Ａと、を備える。
コネクタ３０Ａにおいて、第２シールドシェル３３Ａの第２フランジ３３４は、板状をなしている。第２フランジ３３４は、第２フランジ３３４の第１面から固定孔３３３の軸線に沿って延びる係合軸３３５と、第２フランジ３３４の第２面から延びるスペーサ３３６と、を有する。係合軸３３５は、第２フランジ３３４において、固定孔３３３よりも基端寄りの位置に形成される。スペーサ３３６は、固定孔３３３の周囲を囲うように、固定孔３３３の軸線に沿って延びる。スペーサ３３６は、端子台２０にコネクタ３０Ａを装着したときに、第１フランジ２４２及び第２フランジ３３４の間に隙間を形成する。

カバー４０Ａは、底壁４１と、側壁４２と、第３フランジ４５と、第３フランジ４５から鉤状に延びる係止部４６と、を有する。第３フランジ４５には、第３フランジ４３の突出方向と交差する方向に固定孔４５１が貫通形成される。また、第３フランジ４５には、固定孔４５１の軸線と交差する方向に係合凹部４５２が形成される。第３フランジ４５における係合凹部４５２の形成位置は、第２フランジ３３４における係合軸３３５の突出位置と対応する。係止部４６は、側面視略Ｕ字状をなし、コネクタ３０Ａの第２フランジ３３４の厚さに応じた大きさに形成される。

第２実施形態の作用について説明する。詳しくは、作業者が、端子台２０にコネクタ３０Ａを鉛直下方から接続する際の作用について説明する。なお、端子台２０の第１装着部２３１にコネクタ３０Ａの第２装着部３２１を接続し、第２装着部３２１にキャップ３４を装着するまでの作用は、第１実施形態と同様であるため記載を省略する。

図７に示すように、接続モジュール１１Ａにカバー４０Ａを固定する場合、作業者は、カバー４０Ａをコネクタ３０Ａに向けて鉛直方向と交差する方向に接近させる。すると、コネクタ３０Ａの第２シールドシェル３３Ａに形成される係合軸３３５が、カバー４０Ａに形成される係合凹部４５２に係合し、コネクタ３０Ａ及びカバー４０Ａの相対的な位置関係がある程度決定される。その後、係合軸３３５が係合凹部４５２の底に到達すると、第１シールドシェル２４及び第２シールドシェル３３Ａの間に形成される隙間に、カバー４０Ａの係止部４６の先端が入り込む。つまり、係止部４６が、第２シールドシェル３３Ａの第２フランジ３３４に掛止する。その結果、カバー４０Ａが接続モジュール１１Ａに対して仮保持される。

カバー４０Ａが仮保持される状態では、端子台２０、コネクタ３０Ａ及びカバー４０Ａの固定孔２４３，３３３，４５１の軸線が略一致する。そこで、作業者は、カバー４０Ａ及びコネクタ３０Ａの固定孔３３３，４５１に通したボルトなどの締結部材ＢＴを端子台２０の固定孔２４３に螺合させる。こうして、端子台２０、コネクタ３０Ａ及びカバー４０Ａが相互に締結される。

以上説明したように、第２実施形態では、接続モジュール１１Ａのコネクタ３０Ａが「第２部材」に相当し、端子台２０の第１フランジ２４２及びコネクタ３０Ａの第２フランジ３３４が「第２固定部」に相当し、第１フランジ２４２及び第２フランジ３３４の固定孔２４３，３３３が「第２固定孔」に相当する。また、カバー４０Ａが「第１部材」に相当し、カバー４０Ａの第３フランジ４５が「第１固定部」に相当し、第３フランジ４５の固定孔４５１が「第１固定孔」に相当する。

第２実施形態の効果を記載する。第２実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）に加え、以下の効果を得ることができる。
（３）作業者は、係止部４６を第２フランジ３３４に掛止することで、カバー４０Ａを仮保持できる。

（４）作業者は、係止部４６が第２フランジ３３４に掛止する前に、係合軸３３５を係合凹部４５２に係合させることで、係止部４６を第２フランジ３３４に掛止しやすくできる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・各実施形態において、カバー４０，４０Ａの係止部４４，４６は、接続モジュール１１の何れかの部分に係止できればよい。例えば、第１実施形態において、カバー４０の係止部４４は、コネクタ３０の第２フランジ３３２に係止してもよいし、第２実施形態において、カバー４０Ａの係止部４６は、端子台２０の第１フランジ２４２に係止してもよい。

・第１実施形態において、突出部２４４は、第１シールドシェル２４から突出していれば、第１フランジ２４２から突出していなくてもよい。
・第１実施形態において、係止部４４は、カバー４０から突出していれば、第３フランジ４３から突出していなくてもよい。第２実施形態における係止部４６についても同様である。

・第１実施形態において、端子台２０又はコネクタ３０は、係止部４４に相当する構成を有し、カバー４０は、突出部２４４に相当する構成を有してもよい。この場合には、端子台２０又はコネクタ３０が「第１部材」に相当し、カバー４０が「第２部材」に相当する。

・第２実施形態において、端子台２０又はコネクタ３０Ａは、係止部４６に相当する構成を有してもよい。この場合には、端子台２０又はコネクタ３０Ａが「第１部材」に相当し、カバー４０Ａが「第２部材」に相当する。

・カバー４０，４０Ａの接続モジュール１１，１１Ａに対する係止態様は、接続モジュール１１，１１Ａにカバー４０を仮保持できれば、他の態様であってもよい。例えば、係止態様は、孔に軸を嵌合させることで、接続モジュールにカバーを仮保持させる態様であってもよいし、溝状のガイドに板状部材を通すことで、接続モジュールにカバーを仮保持させる態様であってもよい。

・カバー４０に電磁ノイズを遮断する機能を持たせる必要がない場合には、カバー４０を樹脂材料などで形成してもよい。
・接続装置１０，１０Ａにおいて、端子台２０に対するコネクタ３０，３０Ａの装着方向は鉛直上方でなくてもよい。端子台２０のケースＣＳに対する固定角度によって、装着方向は適宜に変化するものである。

１０，１０Ａ…接続装置、１１，１１Ａ…接続モジュール（第２部材の一例）、２０…端子台、２１…ベースプレート、２２…機器側端子、２３…第１ハウジング、２３１…第１装着部、２３２…外周壁、２３３…支持台、２４…第１シールドシェル、２４１…シェル本体、２４２…第１フランジ（第２固定部の一例）、２４３…固定孔（第１固定孔の一例）、２４４…突出部、３０，３０Ａ…コネクタ、３１…電線側端子、３２…第２ハウジング、３２１…第２装着部、３２２…保護部、３２３…内周壁、３２４…第１開口部、３２５…第２開口部、３３，３３Ａ…第２シールドシェル、３３１…環状部、３３２…第２フランジ（第２固定部の一例）、３３３…固定孔（第２固定孔の一例）、３３４…第２フランジ（第２固定部の一例）、３３５…係合軸、３３６…スペーサ、３４…キャップ、３４１…キャップ本体、３４２…係止壁、４０，４０Ａ…カバー（第１部材の一例）、４１…底壁、４２…側壁、４３…第３フランジ（第１固定部の一例）、４３１…固定孔（第１固定孔の一例）、４４…係止部、４４１…係止孔、４５…第３フランジ（第１固定部の一例）、４５１…固定孔（第１固定孔の一例）、４５２…係合凹部、４６…係止部、ＢＴ…締結部材、ＣＳ…ケース、ＷＲ…電線。

Claims (4)

1. 機器と電線とを接続する接続装置であって、
   前記機器に接続される機器側端子を有する端子台と、前記電線に接続される電線側端子を有するコネクタと、を有し、前記機器側端子及び前記電線側端子の接続部位を露出させる開口部が形成される接続モジュールと、
   前記開口部を覆うように、前記接続モジュールに固定されるカバーと、を備え、
   前記接続モジュール及び前記カバーの一方を第１部材とし、前記接続モジュール及び前記カバーの他方を第２部材としたとき、
   前記第１部材は、前記第２部材に係止する係止部と、第１固定孔が形成される第１固定部と、を有し、
   前記第２部材は、第２固定孔が形成される第２固定部を有し、
   前記第１部材の前記係止部は、前記第２部材に係止するときに、前記第２固定孔及び前記第１固定孔の位置が合うように構成される
   接続装置。
2. 前記係止部は、前記第１固定孔の軸線に沿うように延び、
   前記係止部には、前記第１固定孔の軸線と交差する方向に係止孔が形成され、
   前記第２部材は、前記第２固定孔の軸線と交差する方向に突出する突出部を有する
   請求項１に記載の接続装置。
3. 前記第２固定部は、板状をなし、
   前記係止部は、前記第２固定部に掛止可能な鉤状をなす
   請求項１に記載の接続装置。
4. 前記第２固定部は、前記第２固定孔の軸線に沿うように延びる係合軸を有し、
   前記第１固定部には、前記係合軸に係合する係合凹部が前記第１固定孔の軸線と交差する方向に形成される
   請求項３に記載の接続装置。