JP6451996B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、コネクタに関する。

電気自動車やハイブリッド車において、モータとインバータとを電気接続するにあたり、モータケースにモータ用コネクタを、インバータケースにインバータ用コネクタを取り付け、モータケースに対しインバータケースを結合することに伴って両コネクタを嵌合するようにした構成が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１１−３４９３５号公報

上記の構成において、コネクタが、コネクタハウジングと、このコネクタハウジングを保持するとともにケースに固定されるシールドシェルとを備える場合がある。このような構成では、コネクタのモータケースへの組み付けや、両コネクタの嵌合時などにおいて、シールドシェルに負荷がかかるため、負荷に耐える強度を確保するために、シールドシェルにはある程度の厚みが必要となる。このため、コネクタの重量が大きくなってしまうという問題がある。

本明細書によって開示されるコネクタは、内部に機器を収容する機器ケースに取り付けられるコネクタであって、コネクタハウジングと、前記コネクタハウジングを保持するハウジング保持部と、前記機器ケースに固定される固定部とを有する組付部材とを備え、前記固定部が複数の凹部を有しており、隣り合う前記凹部に挟まれた部分が前記凹部の底部を基準として突出する補強リブとなっており、前記固定部が、前記組付部材を前記機器ケースまたは他の部材に固定するための嵌合ボルトがねじ付けられる嵌合ねじ孔と、前記組付部材を前記機器ケースまたは他の部材に固定するための固定ボルトが挿通されるボルト挿通孔とを有しており、前記補強リブが、前記嵌合ねじ孔の配置位置から前記ボルト挿通孔の配置位置に向かって延びている。

上記の構成によれば、固定部に凹部を設けること、すなわち肉抜きを施すことによって組付部材の軽量化を図りつつ、一部を肉抜きせずに残し、その部分を補強リブとすることで、強度をある程度維持することができる。また、組付部材の機器ケースまたは他の部材への締結作業時や、コネクタに対する相手側コネクタの嵌合時、離脱時などにおいては、嵌合ねじ孔やボルト挿通孔の配置位置、すなわち組付部材を機器ケースまたは他の部材に固定するためのボルトが配置されている部分を中心として組付部材が変形しやすい。そこで、補強リブが嵌合ねじ孔の配置位置からボルト挿通孔の配置位置に向かって、すなわち、変形の中心となりやすい複数の部分を互いに繋ぐように延びている構成を採用することによって、嵌合ねじ孔やボルト挿通孔の配置位置を中心として組付部材が変形することを効果的に抑制できる。

上記の構成において、前記組付部材が一方向に長い部材であって、前記補強リブが前記組付部材の長手方向に沿って延びていてもよい。

組付部材が一方向に長い場合、長手方向の両端部分において組付部材の反りが大きくなりやすい。このような組付部材において、補強リブが前記組付部材の長手方向に沿って延びている構成を採用することによって、組付部材の変形を効果的に抑制できる。

上記の構成において、複数の前記補強リブが放射状に配置されていてもよい。

このような構成によれば、補強リブを放射状に配置することで、組付部材に対するさまざまな方向からの負荷に対して必要な強度を確保することができる。

上記の構成において、前記補強リブが前記嵌合ねじ孔または前記ボルト挿通孔から前記ハウジング保持部に向かって延びていてもよい。

組付部材の機器ケースまたは他の部材への締結作業時や、コネクタに対する相手側コネクタの嵌合時、離脱時などにおいては、嵌合ねじ孔やボルト挿通孔の配置位置、すなわち組付部材を機器ケースまたは他の部材に固定するためのボルトが配置されている部分を中心として組付部材が変形しやすい。そこで、補強リブが嵌合ねじ孔やボルト挿通孔から前記ハウジング保持部に向かって延びている構成を採用することによって、嵌合ねじ孔やボルト挿通孔の配置位置を中心として組付部材が変形することを効果的に抑制できる。

本明細書によって開示される技術によれば、コネクタの軽量化を図りつつ、強度をある程度維持することができる。

実施形態のコネクタの平面図 実施形態のコネクタの正面図 実施形態のコネクタの底面図

実施形態を図１〜図３を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２に示すように、内部にモータを収容するモータケース５０（機器ケースに該当）にモータ用コネクタ１０（コネクタに該当する。以下、「コネクタ１０」と略記することがある）が取り付けられ、内部にインバータを収容するインバータケース６０（他の部材に該当）にインバータ用コネクタ（図示せず）が組み付けられている。インバータケース６０をモータケース５０上に載置して結合することに伴い、モータ用コネクタ１０がインバータ用コネクタに嵌合されるようになっている。

コネクタ１０は、図１および図２に示すように、２つのコネクタハウジング２０と、各コネクタハウジング２０に保持される複数の端子金具２３と、金属製のシールドシェル３０（組付部材に該当）とを備えている。コネクタハウジング２０は、相手側であるインバータ用コネクタに嵌合される部材である。シールドシェル３０は、２つのコネクタハウジング２０を保持すると共に、固定ボルト４６（ボルトに該当）によってモータケース５０に固定される部材である。

コネクタハウジング２０は、合成樹脂製であって、図２に示すように、フード部２１と、端子台２２とを備えている。フード部２１は、長円形の筒状の部分である。端子台２２は、フード部２１から連なり、フード部２１の２つの開口のうち一方の開口を塞ぐように配置されたブロック状の部分である。

複数の端子金具２３は、図２に示すように、コネクタハウジング２０の内部にインサート成形により埋設されており、一列に並んで配置されている。

シールドシェル３０は、図１に示すように、全体として、一方向に長い部材であって、両端部がそれぞれハウジング保持部３１となっており、２つのハウジング保持部３１の間の中央部分が固定部３２となっている。このシールドシェル３０は、一方向に長い矩形板状の主板部３３を有している。主板部３３は、角の丸められた台形状の外形を有しており、互いに平行に配置され、長さが異なる２つの長辺３３Ｌ１、３３Ｌ２と、これらの長辺３３Ｌ１、３３Ｌ２よりも短く、２つの長辺３３Ｌ１、３３Ｌ２の端部同士をそれぞれ繋ぐ２つの短辺３３Ｓとを有している。主板部３３は、図２に示すように、モータケース５０の外壁面に沿って配置される。主板部３３の表裏両面のうち、一方の面はモータケース５０に対向するモータ対向面３３Ｆ１、他方の面はインバータケース６０に対向するインバータ対向面３３Ｆ２となっている。

２つのハウジング保持部３１のそれぞれには、保持筒部３４と、ハウジング装着孔３５とが配置されている。保持筒部３４は、図２に示すように、主板部３３のインバータ対向面３３Ｆ２から主板部３３に対して垂直に延びる部分であって、フード部２１よりも一回り大きな長円形の外形を有している。ハウジング装着孔３５は、保持筒部３４の突出端面からモータ対向面３３Ｆ１まで貫通する孔であって、内部にフード部２１を嵌合可能となっている。ハウジング装着孔３５の内部にフード部２１が嵌合されることにより、ハウジング保持部３１にコネクタハウジング２０が保持されている。

固定部３２には、雌ねじ台３６と、嵌合ねじ孔３７とが配置されている。雌ねじ台３６は、図２に示すように、主板部３３のインバータ対向面３３Ｆ２から主板部３３に対して垂直に延びる円柱形の部分であって、主板部３３の２つの長辺３３Ｌ１、３３Ｌ２のうち短い方の長辺３３Ｌ２に隣接して配置されている。嵌合ねじ孔３７は、雌ねじ台３６の突出端面からモータ対向面３３Ｆ１まで貫通する孔であって、内周面にねじ溝が切られている。

シールドシェル３０は、４つのボルト挿通孔３８Ａ、３８Ｂと、２つの位置決め凹部３９とを有している。図１に示すように、４つのボルト挿通孔３８Ａ、３８Ｂのうち２つのボルト挿通孔３８Ａは、主板部３３の長い方の長辺３３Ｌ１と２つの短辺３３Ｓのそれぞれとで挟まれる角部のそれぞれに配置されている。残り２つのボルト挿通孔３８Ｂは、固定部３２において、短い方の長辺３３Ｌ２に近接し、雌ねじ台３６を挟んで配置されている。

図２に示すように、４つの固定ボルト４６のそれぞれが、４つのボルト挿通孔３８Ａ、３８Ｂのそれぞれに挿通され、モータケース５０に設けられたねじ孔（図示せず）にねじ付けられることにより、コネクタ１０がモータケース５０に固定される。また、インバータケース６０に設けられた挿通孔６１に挿通された嵌合ボルト６２が、嵌合ねじ孔３７にねじ付けられることにより、インバータケース６０が、シールドシェル３０を介してモータケース５０に固定される。

２つの位置決め凹部３９のそれぞれは、図３に示すように、固定部３２において、長い方の長辺３３Ｌ１に近接し、かつ、２つのハウジング装着孔３５のそれぞれに近接して配置されている。モータケース５０からは、２つの位置決め突部（図示せず）が立設されている。コネクタ１０がモータケース５０に対して正しい向きで取り付けられた場合には、各位置決め突部が各位置決め凹部３９の内部に受け入れられるが、コネクタ１０がモータケース５０に対して誤った向きで取り付けられようとした場合には、位置決め突部がシールドシェル３０に干渉してコネクタ１０の取り付けができないようになっている。

固定部３２には、肉抜きが施されている。すなわち、固定部３２に、モータ対向面３３Ｆ１を基準として内側に凹む複数の肉抜き凹部４０（凹部に該当）が配置されることによって、シールドシェル３０が軽量化されている。肉抜き凹部４０は、モータ対向面３３Ｆ１に対して凹んで位置し、モータ対向面３３Ｆ１に平行な底面４０Ｂ（底部に該当）と、この底面４０Ｂからモータ対向面３３Ｆ１まで延びる側面４０Ｓとで定義される凹部である。

固定部３２において、肉抜きされずに残った部分、すなわち、肉抜き凹部４０の底面４０Ｂを基準として外側に突出する部分のうち、肉抜き凹部４０と嵌合ねじ孔３７との間に存在する部分は、略円環状の第１補強環部４１となっており、肉抜き凹部４０とボルト挿通孔６１との間の部分は、略円環状の第２補強環部４２となっており、肉抜き凹部４０と位置決め凹部３９との間の部分は、略円環状の第３補強環部４３となっている。第１補強環部４１は、２つの第２補強環部４２と、２つの第３補強環部４３とに囲まれて配置されている。

また、肉抜きされずに残った部分のうち、隣り合う肉抜き凹部４０の間に存在する部分は、すじ状の補強リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｅとなっている。補強リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｅは、全部で８本が存在しており、その内訳は、第１補強環部４１と２つの第２補強環部４２のそれぞれとをつなぐ２本の第１補強リブ４４Ａ、第１補強環部４１と２つの第３補強環部４３のそれぞれとをつなぐ２本の第２補強リブ４４Ｂ、隣り合う第２補強環部４２と第３補強環部４３とをそれぞれ繋ぐ２本の第３補強リブ４４Ｃ、第１補強環部４１と一方の長辺３３Ｌ１とをつなぐ第４補強リブ４４Ｄ、第１補強環部４１と他方の長辺３３Ｌ２とをつなぐ第５補強リブ４４Ｅとなっている。

２つの第１補強リブ４４Ａおよび２つの第２補強リブ４４Ｂのそれぞれは、シールドシェル３０の２つの長辺３３Ｌ１、３３Ｌ２に対してやや傾いた向きではあるが、概ねシールドシェル３０の長辺３３Ｌ１、３３Ｌ２の延び方向に沿う方向（シールドシェル３０の長手方向）に延びており、かつ、第１補強環部４１からハウジング保持部３１に向かう方向に延びている。また、２つの第１補強リブ４４Ａ、２つの第２補強リブ４４Ｂ、第４補強リブ４４Ｄ、および第５補強リブ４４Ｅは、第１補強環部４１から放射状に延びている。

８本の補強リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｅのうち、最も長い２本は第２補強リブ４４Ｂであり、各第２補強リブ４４Ｂは、膨出部４５を有している。膨出部４５は、第２補強リブ４４Ｂの一対の側縁のそれぞれから外側に向かって突出する部分であって、第１補強環部４１と第３補強環部４３との中間位置よりもやや第１補強環部４１に近接して配置されている。

以上のように本実施形態によれば、コネクタ１０は、内部にモータを収容するモータケース５０に取り付けられる部材であって、コネクタハウジング２０とシールドシェル３０とを備える。シールドシェル３０は、コネクタハウジング２０を保持するハウジング保持部３１と、モータケース５０に固定される固定部３２とを備えている。固定部３２が複数の肉抜き凹部４０を有しており、隣り合う肉抜き凹部４０に挟まれた部分が肉抜き凹部４０の底面を基準として外側に突出する補強リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｅとなっている。

このような構成によれば、固定部３２に肉抜き凹部４０を設けることによってシールドシェル３０の軽量化を図りつつ、一部を肉抜きせずに残し、その部分を補強リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｅとすることで、強度をある程度維持することができる。

また、シールドシェル３０が一方向に長い部材であって、複数の補強リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｅのうち２つの第１補強リブ４４Ａおよび２つの第２補強リブ４４Ｂが、シールドシェル３０の長手方向に沿って延びている。

本実施形態では、シールドシェル３０が一方向に長いため、長手方向の両端部分、つまり、２つの短辺３３Ｓの近傍においてシールドシェル３０の反りが大きくなりやすい。このようなシールドシェル３０において、第１補強リブ４４Ａおよび第２補強リブ４４Ｂがシールドシェル３０の長手方向に沿って延びている構成を採用することによって、シールドシェル３０の変形を効果的に抑制できる。

また、複数の補強リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｄ、４４Ｅが放射状に配置されている。このような構成によれば、シールドシェル３０に対するさまざまな方向からの負荷に対して必要な強度を確保することができる。

また、固定部３２が、シールドシェル３０をインバータケース６０に固定するための嵌合ボルト６２がねじ付けられる嵌合ねじ孔３７を有しており、第１補強リブ４４Ａおよび第２補強リブ４４Ｂが第１補強環部４１（嵌合ねじ孔３７の配置位置）からハウジング保持部３１に向かって延びている。

インバータケース６０のシールドシェル３０への締結作業時や、コネクタ１０に対するインバータコネクタの嵌合時、離脱時などにおいては、嵌合ねじ孔３７の配置位置、すなわち嵌合ボルト６２がねじ付けられている部分を中心としてシールドシェル３０が変形しやすい。そこで、第１補強リブ４４Ａおよび第２補強リブ４４Ｂが嵌合ねじ孔３７の配置位置からハウジング保持部３１に向かって延びている構成を採用することによって、嵌合ねじ孔３７の配置位置を中心としてシールドシェルが変形することを効果的に抑制できる。

また、固定部３２が、嵌合ねじ孔３７に加えて、シールドシェル３０をモータケース５０に固定するための固定ボルト４６を挿通するボルト挿通孔６１を有しており、２つの第１補強リブ４４Ａが、第１補強環部４１と２つの第２補強環部４２とを繋いでいる。つまり、各第１補強リブ４４Ａが、嵌合ねじ孔３７の配置位置から各ボルト挿通孔６１の配置位置に向かって延びている。

シールドシェル３０のモータケース５０またはインバータケース６０への締結作業時や、コネクタ１０に対するインバータコネクタの嵌合時、離脱時などにおいては、嵌合ねじ孔３７やボルト挿通孔６１の配置位置、すなわち嵌合ボルト６２や固定ボルト４６が配置されている部分を中心としてシールドシェル３０が変形しやすい。そこで、２つの第１補強リブ４４Ａのそれぞれが、嵌合ねじ孔３７の配置位置から２つのボルト挿通孔６１のそれぞれの配置位置に向かって、つまり、変形の中心となりやすい複数の部分を互いに繋ぐように延びている構成を採用することによって、嵌合ねじ孔３７やボルト挿通孔６１の配置位置を中心としてシールドシェル３０が変形することを効果的に抑制できる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、補強リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｅが全部で８本であったが、補強リブの数は７本以下であってもよく、９本以上であってもよい。

（２）上記実施形態では、２つの第１補強リブ４４Ａ、２つの第２補強リブ４４Ｂ、第４補強リブ４４Ｄ、および第５補強リブ４４Ｅが、第１補強環部４１、すなわち、嵌合ボルト６２の配置位置から放射状に延びていたが、複数の補強リブが、ボルト挿通孔の配置位置から放射状に延びていても構わない。

１０…モータ用コネクタ
２０…コネクタハウジング
３０…シールドシェル（組付部材）
３１…ハウジング保持部
３２…固定部
３７…嵌合ねじ孔
３８Ｂ…ボルト挿通孔
４０…肉抜き凹部（凹部）
４０Ｂ…底面（底部）
４４…補強リブ
４６…固定ボルト（ボルト）
５０…モータケース（機器ケース）
６０…インバータケース（他の部材）
６２…嵌合ボルト（ボルト）

Claims (4)

1. 内部に機器を収容する機器ケースに取り付けられるコネクタであって、
   コネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングを保持するハウジング保持部と、前記機器ケースに固定される固定部とを有する組付部材とを備え、
   前記固定部が複数の凹部を有しており、隣り合う前記凹部に挟まれた部分が前記凹部の底部を基準として突出する補強リブとなっており、
   前記固定部が、前記組付部材を前記機器ケースまたは他の部材に固定するための嵌合ボルトがねじ付けられる嵌合ねじ孔と、前記組付部材を前記機器ケースまたは他の部材に固定するための固定ボルトが挿通されるボルト挿通孔とを有しており、
   前記補強リブが、前記嵌合ねじ孔の配置位置から前記ボルト挿通孔の配置位置に向かって延びている、コネクタ。
2. 前記組付部材が一方向に長い部材であって、前記補強リブが前記組付部材の長手方向に沿って延びている、請求項１に記載のコネクタ。
3. 複数の前記補強リブが放射状に配置されている、請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記補強リブが前記嵌合ねじ孔または前記ボルト挿通孔から前記ハウジング保持部に向かって延びている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ。

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