DE112009001339T5

DE112009001339T5 - Elektrische Verbindungsstruktur

Info

Publication number: DE112009001339T5
Application number: DE112009001339T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Anjo Aoki; Hiromichi Anjo Agata; Tatsuyuki Anjo Uechi; Tomoo Anjo Atarashi; Natsuki Anjo Sada; Masahiro Anjo Tanae; Manabu Anjo Miyazawa; Isao Anjo Jujishima; Daisuke Chiyoda Iimura
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-04-21
Also published as: US7819707B2; US20100105253A1; WO2010050316A1; JP2010108702A; CN102047509A; JP4840671B2

Abstract

Elektrische Verbindungsstruktur zum elektrischen Verbinden eines ersten Anschlusselements und eines zweiten Anschlusselements über ein Verbindungselement, wobei
ein erster Verbindungsbereich des Verbindungselements fest an dem ersten Anschlusselement mittels einer Befestigungsschraube angebracht ist, und ein zweiter Verbindungsbereich des Verbindungselements mit dem zweiten Anschlusselement über einen einführbaren/lösbaren Stecker verbunden ist,
der erste Verbindungsbereich fest an dem ersten Anschlusselement durch Führen der Befestigungsschraube durch eine Einführbohrung, die in dem Verbindungselement oder dem ersten Anschlusselement vorgesehen ist, und Anziehen der Befestigungsschraube in einer Befestigungsbohrung, die in dem anderen aus dem Verbindungselement oder dem ersten Anschlusselement vorgesehen ist, angebracht ist,
die Einführbohrung größer als ein Durchmesser eines schaftähnlichen Bereichs der Befestigungsschraube ausgebildet ist, und
eine Einführ-/Lösrichtung des Steckers und eine axiale Richtung der Befestigungsschraube im Wesentlichen parallel zueinander sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Verbindungsstruktur zum elektrischen Verbinden eines ersten Anschlusselements und eines zweiten Anschlusselements über ein Verbindungselement.
STAND DER TECHNIK
In den vergangenen Jahren haben elektrische Fahrzeuge mit einer drehenden elektrischen Maschine als eine Antriebskraftquelle eines Fahrzeugs und Hybridfahrzeuge mit einem Motor und einer drehenden elektrischen Maschine im Hinblick auf Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Umweltschutz und ähnliches Aufmerksamkeit erregt. Eine Antriebseinrichtung für solche Fahrzeuge erfordert eine Steuereinrichtung zum Steuern der drehenden elektrischen Maschine. Anschlusselemente, die mit der drehenden elektrischen Maschine elektrisch verbunden sind, und Anschlusselemente, die mit der Steuereinrichtung elektrisch verbunden sind, sind über Verbindungselemente wie beispielsweise Sammelschienen verbunden.
Im Allgemeinen wird die Verbindungsarbeit in solch einer elektrischen Verbindungsstruktur zum elektrischen Verbinden zweier Anschlusselemente in dem Zustand durchgeführt, bei dem jede Einrichtung, die die über die Verbindungselemente zu verbindenden Anschlusselemente beinhaltet, in einem Gehäuse oder ähnlichem fixiert ist. Zum Beispiel werden bei einem Beispiel solch einer wie oben beschriebenen Fahrzeugantriebseinrichtung die Anschlusselemente, die in der drehenden elektrischen Maschine vorgesehen sind, und die Anschlusselemente, die in der Steuereinrichtung vorgesehen sind, oft über die Verbindungselemente verbunden, nachdem die drehende elektrische Maschine und die Steuereinrichtung in dem Gehäuse zusammengebaut sind. In diesem Fall kann der Raum für die Verbindungsarbeit abhängig von der Anordnung der Einrichtungen begrenzt sein und folglich muss die Form der Verbindungselemente, die Anordnung der Anschlusselemente und das Verfahren zum Verbinden der Verbindungselemente und der Anschlusselemente derart bestimmt sein, dass die Durchführbarkeit der Verbindungsarbeit gewährleistet wird.
Als eine Technik bezüglich des obigen Problems der Durchführbarkeit offenbart Patentdokument 1, das unten aufgeführt ist, zum Beispiel eine elektrische Verbindungsstruktur in einer Hybridfahrzeugantriebseinrichtung. Gemäß der darin offenbarten Erfindung wird die Richtung zum Bereitstellen von Sammelschienen, die als Verbindungselemente zum elektrischen Verbinden eines Wandlers mit Kabelelementen, die mit einer drehenden elektrischen Maschine verbunden sind, dienen, in ein Gehäuse in der gleichen Richtung wie die Arbeitsrichtung zum Schrauben der Sammelschienen in den Wandler und die Kabelelemente festgelegt, wodurch die Befestigungsarbeit der Sammelschienen vereinfacht werden kann.
[Zugehöriges Dokument aus dem Stand der Technik]
[Patentdokumente]

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP-A-2007-221962

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[Aufgabe der Erfindung]
Ein Verbindungselement muss nicht nur die obige Durchführbarkeit gewährleisten, sondern muss auch geeignet sein, Fehler im Hinblick auf die Abmessungen des Verbindungselements und die Befestigungsposition jedes Anschlusselements auszugleichen. Wenn das Verbindungselement die Fehler nicht ausgleichen kann, wird das Verbindungselement einer Last unterworfen, wie beispielsweise einer Biegebelastung in dem Fall, bei dem das Verbindungselement ein Element ist, das sich mit geringerer Wahrscheinlichkeit deformiert, wie beispielsweise eine Kupferplatte mit einem gewissen Dickenmaß. Darüber hinaus wird auch ein Anschlusselement, das das Verbindungselement trägt, der Last unterworfen. Diese Belastung wird zu einem Problem, insbesondere in dem Fall von Einrichtungen, die im Vergleich zu gewöhnlichen Einrichtungen, wie beispielsweise den obigen Antriebseinrichtungen, die in dem montierten Zustand in einem Fahrzeug verwendet werden, unter rauen Bedingungen im Hinblick auf Vibration verwendet werden. Dies liegt daran, dass der Widerstand gegen Vibrationen des Verbindungselements in dem Zustand, bei dem eine Belastung in dem Verbindungselement erzeugt wird, vermindert ist.
Allerdings müssen in der in Patentdokument 1 gezeigten Struktur die Toleranz im Hinblick auf die Abmessungen der Sammelschienen und die Toleranzen im Hinblick auf die Befestigungspositionen der Kabelelemente, die mit dem Wandler und der drehenden elektrischen Maschine verbunden sind, insbesondere die Toleranzen in der axialen Richtung von Schrauben, die zum Schrauben verwendet werden, genau eingehalten werden. Das heißt, Fehler im Hinblick auf die Abmessungen der Sammelschienen und der Befestigungspositionen der Anschlusselemente in der axialen Richtung der Schrauben können kaum ausgeglichen werden und die Befestigungsarbeit der Sammelschienen wird schwierig, falls Fehler erzeugt sind. Darüber hinaus werden, falls die Sammelschienen mit Gewalt angebracht werden, wenn Fehler erzeugt sind, die zu groß sind, als dass sie ausgeglichen würden, die Sammelschienen zum Beispiel gebogen und folglich wird eine Biegebelastung in den Sammelschienen erzeugt. Folglich müssen in solch einer Struktur, wie sie in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, die obigen Toleranzen in der axialen Richtung der Schrauben sehr genau eingehalten werden, wodurch sich die Kosten erhöhen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme entwickelt und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Verbindungsstruktur zum elektrischen Verbinden eines ersten Anschlusselements und eines zweiten Anschlusselements über ein Verbindungselement, das geeignet ist, eine exzellente Durchführbarkeit zu gewährleisten, und das zum Ausführen eines Fehlerausgleichs im Hinblick auf die Abmessungen des Verbindungselements und der Befestigungsposition jedes Anschlusselements unter Verwendung einer einfachen Struktur geeignet ist, zu schaffen.
[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
In einer elektrischen Verbindungsstruktur zum elektrischen Verbinden eines ersten Anschlusselements und eines zweiten Anschlusselements über ein Verbindungselement gemäß der vorliegenden Erfindung liegt eine charakteristische Struktur der elektrischen Verbindungsstruktur zum Lösen der obigen Aufgabe darin, dass: ein erster Verbindungsbereich des Verbindungselements mittels einer Befestigungsschraube an dem ersten Anschlusselement fest angebracht bzw. starr befestigt ist und ein zweiter Verbindungsbereich des Verbindungselements mit dem zweiten Anschlusselement über einen einführbaren/lösbaren Stecker verbunden ist; der erste Verbindungsbereich fest an dem ersten Anschlusselement durch Einführen der Befestigungsschraube durch eine Einführbohrung, die in dem Verbindungselement oder dem ersten Anschlusselement vorgesehen ist, und durch Anziehen der Befestigungsschraube in einer Befestigungsbohrung, die in dem anderen aus dem Verbindungselement oder dem ersten Anschlusselement vorgesehen ist, befestigt ist; die Einführbohrung größer als ein Durchmesser eines schaftähnlichen Bereichs der Befestigungsschraube ausgebildet ist; und eine Einführ-/Lösrichtung des Steckers und eine axiale Richtung der Befestigungsschraube im Wesentlichen parallel zueinander sind.
In den Abmessungen des Verbindungselements und der Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements und des zweiten Anschlusselements können abhängig von der Bearbeitungsgenauigkeit einer Bearbeitungsmaschine und ähnlichem Fehler erzeugt werden. Gemäß der obigen charakteristischen Struktur ist die Einführbohrung für die Befestigungsschraube, die in dem Befestigungselement oder dem ersten Anschlusselement vorgesehen ist, größer als die des schaftähnlichen Bereichs der Befestigungsschraube. Folglich können Fehler im Hinblick auf die Abmessungen des Verbindungselements und der Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements und des zweiten Anschlusselements in einer Richtung, die parallel zu einer Ebene senkrecht zu der axialen Richtung der Befestigungsschraube liegt, ausgeglichen werden. Darüber hinaus, da der zweite Verbindungsbereich des Verbindungselements und das zweite Anschlusselement über den einführbaren/lösbaren Stecker verbunden sind und die Einführ-/Lösrichtung des Steckers und die axiale Richtung der Befestigungsschraube im Wesentlichen parallel zueinander sind, können die Fehler im Hinblick auf die Abmessungen des Verbindungselements und der Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements und des zweiten Anschlusselements in der axialen Richtung der Befestigungsschraube durch Einstellen des Einführbetrags des Steckers ausgeglichen werden. Folglich kann unter Verwendung einer einfachen Struktur eine Last, wie beispielsweise eine Biegebelastung, daran gehindert werden, infolge der Fehler auf das Verbindungselement aufgebracht zu werden. Darüber hinaus, da die Einführ-/Lösrichtung des Steckers und die axiale Richtung der Befestidungsschraube im Wesentlichen parallel zueinander sind, stimmt die Arbeitsrichtung bei der Befestigungsarbeit der Befestigungsschraube im Wesentlichen mit der Einführ-/Lösrichtung des Steckers überein. Dies kann die Verbindungsarbeit des Verbindungselements vereinfachen und kann folglich die Durchführbarkeit verbessern. Darüber hinaus, da das Verbindungselement in der Einführ-/Lösrichtung des Steckers mittels der Befestigungsschraube befestigt ist, können der zweite Verbindungsbereich und das zweite Anschlusselement daran gehindert werden, sich von dem Stecker infolge von Vibration oder ähnlichem zu lösen, ohne eine spezielle Struktur getrennt vorzusehen.
Es ist bevorzugt, dass eine Einführrichtung der Befestigungsschraube im Wesentlichen gleich einer Bereitstellungsrichtung des zweiten Befestigungsbereichs ist, wenn der zweite Verbindungsbereich mit dem zweiten Anschlusselement über den Stecker verbunden wird.
Gemäß dieser Struktur können die Verbindungsarbeit des zweiten Verbindungsbereichs und des zweiten Anschlusselements über den Stecker und die Einführarbeit der Befestigungsschraube in derselben Richtung durchgeführt werden, wobei die Durchführbarkeit weiter verbessert werden kann.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Verbindungselement einen Biegebereich aufweist, der zwischen dem ersten Verbindungsbereich und dem zweiten Verbindungsbereich vorgesehen ist, so dass eine Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs und eine Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs im Wesentlichen senkrecht zueinander werden.
Gemäß dieser Struktur kann die axiale Richtung der Befestigungsschraube durch Festsetzen der axialen Richtung der Befestigungsschraube als eine Richtung senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs in einer Ebene, die den ersten Verbindungsbereich enthält, im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs ausgebildet sein. Folglich können in dieser Struktur, bei der der zweite Verbindungsbereich in den Stecker eingeführt wird und von dem Stecker gelöst wird, die Einführ-/Lösrichtung des Steckers und die axiale Richtung der Befestigungsschraube dadurch im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet werden, dass lediglich ein Einbauwinkel der Befestigungsschraube auf die oben beschriebene Art und Weise entworfen wird. Darüber hinaus können in der Struktur, bei der der Stecker an dem zweiten Verbindungsbereich befestigt wird, die Einführ-/Lösrichtung des Steckers und die axiale Richtung der Befestigungsschraube dadurch im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet werden, dass lediglich der Stecker an dem zweiten Befestigungsbereich fixiert wird, so dass die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs und die Einführ-/Lösrichtung des Steckers parallel zueinander werden, zusätzlich zu dem Entwerfen des Einbauwinkels der Befestigungsschraube auf die oben beschriebene Art und Weise. Darüber hinaus können in dem Fall, bei dem sowohl der zweite Verbindungsbereich als auch das zweite Anschlusselement derart aufgebaut sind, dass sie in den Stecker eingeführt und von dem Stecker gelöst werden können, die Einführ-/Lösrichtung des Steckers und die axiale Richtung der Befestigungsschraube dadurch im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet werden, dass der Stecker lediglich aufgebaut ist, so dass die entsprechende Einführ-/Lösrichtung des zweiten Verbindungsbereichs und des zweiten Anschlusselements in/aus dem Stecker parallel zueinander werden.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der erste Verbindungsbereich und der Stecker so positioniert sind, dass sie einander in der axialen Richtung der Befestigungsschraube überlappen.
Gemäß dieser Struktur ist ein Verbindungsbereich zwischen dem ersten Verbindungsbereich und dem ersten Anschlusselement mittels der Befestigungsschraube so positioniert, dass er den Stecker in der axialen Richtung der Befestigungsschraube überlappt. Folglich kann die Länge eines Raumes, der von der Befestigungsschraube in der axialen Richtung der Befestigungsschraube, des Steckers und des Verbindungselements eingenommen wird, reduziert werden. Entsprechend kann unterdrückt werden, dass der belegte Raum der elektrischen Verbindungsstruktur anwächst.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs im Wesentlichen parallel zu einer Erstreckungsrichtung des ersten Anschlusselements und die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs im Wesentlichen parallel zu einer Erstreckungsrichtung des zweiten Anschlusselements ist.
Gemäß dieser Struktur können, da die Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsrichtung des ersten Anschlusselements ist, die Befestigungsstruktur und die Befestigungsarbeit in dem Verbindungsbereich zwischen dem ersten Verbindungsbereich und dem ersten Anschlusselement vereinfacht werden. Darüber hinaus kann, da die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsrichtung des zweiten Anschlusselements ist, die Struktur des Steckers zum Verbinden des zweiten Verbindungsbereichs und des zweiten Anschlusselements vereinfacht werden.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der Stecker an dem zweiten Anschlusselement befestigt ist und der zweite Verbindungsbereich derart aufgebaut ist, dass er in den Stecker eingeführt und von dem Stecker gelöst werden kann.
Gemäß dieser Struktur kann, da der Stecker, der ein gewisses Gewicht aufweist, nicht an dem zweiten Verbindungsbereich, d. h. einer Spitze des Verbindungselements, befestigt ist, das Verbindungselement am Vibrieren gehindert werden, wenn Vibration auf das Verbindungselement übertragen wird. Folglich kann eine Reduzierung des Vibrationswiderstands des Verbindungselements unterdrückt werden.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der erste Verbindungsbereich und das erste Anschlusselement fest mittels der Befestigungsschraube in einem Zustand, bei dem der erste Verbindungsbereich eine Rückseite des ersten Anschlusselements mit Bezug auf die Bereitstellungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs überlappt, angebracht sind, wenn der zweite Verbindungsbereich mit dem zweiten Anschlusselement über den Stecker verbunden wird.
Gemäß dieser Struktur kann, da die Bereitstellungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs, wenn der zweite Verbindungsbereich mit dem zweiten Anschlusselement über den Stecker verbunden wird, und eine Bereitstellungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs, wenn der erste Verbindungsbereich mit dem ersten Anschlusselement mittels der Befestigungsschraube verbunden wird, miteinander übereinstimmen, die Durchführbarkeit der Verbindungsarbeit weiter verbessert werden.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass ein Durchmesser der Einführbohrung so festgelegt ist, dass eine Differenz zwischen dem Durchmesser der Einführbohrung und dem Durchmesser des schaftähnlichen Bereichs der Befestigungsschraube größer ist als ein integrierter bzw. aufsummierter Wert der Toleranzen der Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements und des zweiten Anschlusselements und einer maßlichen Toleranz des Verbindungselements in einer Richtung, die parallel zu einer Ebene senkrecht zu einer Achse der Befestigungsschraube ist.
Fehler in der Richtung, die parallel zu der Ebene senkrecht zu der axialen Richtung der Befestigungsschraube ist, werden durch Fehler in den Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements und des zweiten Anschlusselements in dieser Ebene und einen maßlichen Fehler des Verbindungselements in dieser Ebene verursacht. Darüber hinaus sollten diese Fehler in den Bereich an Toleranzen fallen, die vorab gemäß der Bearbeitungsgenauigkeit einer Bearbeitungsmaschine, den Bearbeitungskosten und ähnlichem festgesetzt sind. Gemäß dieser Struktur können Fehler in der Richtung, die parallel zu der Ebene senkrecht zu der axialen Richtung der Befestigungsschraube ist, exakt ausgeglichen werden.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Verbindungselement ein plattenähnlicher Körper ist, der aus einem leitenden Material hergestellt ist.
Gemäß dieser Struktur kann in dem Fall, bei dem das Verbindungselement einen Biegebereich aufweist, die Schwierigkeit der Arbeit, den Biegebereich zu formen, reduziert werden. Darüber hinaus kann die Verwendung des plattenähnlichen Körpers als das Verbindungselement das Verhältnis der Oberfläche zu dem Volumen, wie vergleichsweise in dem Fall, bei dem das Verbindungselement eine rechteckige Prismenform oder eine zylindrische Form aufweist, vergrößern. Folglich kann der elektrische Kontakt in dem ersten Verbindungsbereich und dem zweiten Verbindungsbereich ausreichend sichergestellt werden.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das erste Anschlusselement, das zweite Anschlusselement und das Verbindungselement in einem Gehäuse, das eine Öffnung aufweist, untergebracht sind, und die Einführrichtung der Befestigungsschraube so festgesetzt wird, dass die Öffnung in der Einführrichtung nach hinten gerichtet positioniert ist.
Im Allgemeinen stimmt die Einführrichtung der Befestigungsschraube mit einer Arbeitsrichtung bei der Befestigungsarbeit der Befestigungsschraube überein. Gemäß dieser Struktur kann in dem Fall, bei dem das erste Anschlusselement, das zweite Anschlusselement und das Verbindungselement in dem Gehäuse mit der Öffnung aufgenommen sind, ein Werkzeug, das für die Befestigungsarbeit erforderlich ist, durch die Öffnung, die in der Einführrichtung der Befestigungsschraube nach hinten gerichtet positioniert ist, eingeführt werden. Folglich kann die Durchführbarkeit ausreichend verbessert werden.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das erste Anschlusselement mit einer drehenden elektrischen Maschine verbunden ist, das zweite Anschlusselement mit einer Wandlereinheit zum Steuern der drehenden elektrischen Maschine verbunden ist, und das erste Anschlusselement, das zweite Anschlusselement und das Verbindungselement zusammen mit der Wandlereinheit in dem Gehäuse aufgenommen sind.
Bei solch einer Struktur muss das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement in dem Gehäuse verbunden werden. Im Allgemeinen können allerdings bestimmte Fehler in den Befestigungspositionen der Anschlusselemente, die mit der drehenden elektrischen Maschine und der Wandlereinheit verbunden sind, erzeugt werden. Gemäß dieser Struktur können Fehler im Hinblick auf die Befestigungsposition jedes Anschlusselements ausgeglichen werden, sogar in einer Einrichtung, die solche Instrumente verwendet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Antriebseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Explosionsquerschnittsansicht eines Sammelschienenverbindungsbereichs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Draufsicht und eine perspektivische Explosionsansicht von Hauptelementen einer elektrischen Verbindungsstruktur.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Sammelschienenverbindungsbereichs gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Sammelschienenverbindungsbereichs gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Sammelschienenverbindungsbereichs gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Querschnittsansicht eines Sammelschienenverbindungsbereichs gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESTE ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform einer elektrischen Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform wird mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei dem die elektrische Verbindungsstruktur der vorliegenden Erfindung in einem elektrischen Verbindungsbereich zwischen einer drehenden elektrischen Maschine 21 und einer Wandlereinheit 20 in einer Fahrzeugantriebseinrichtung 1 angewendet wird. 1 ist eine Teilquerschnittsansicht der Antriebseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, und 2 ist eine Querschnittsexplosionsansicht eines Verbindungsbereichs, in dem eine Sammelschiene 50 in der Antriebseinrichtung 1 verbunden ist. 3 zeigt eine Draufsicht und eine perspektivische Explosionsansicht von Hauptelementen der elektrischen Verbindungsstruktur. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Sammelschiene 50 in der vorliegenden Erfindung einem „Verbindungselement” entspricht.
Wie in diesen Zeichnungen gezeigt ist, sind in der Antriebseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die drehende elektrische Maschine 21 und die Wandlereinheit 20 in einem Antriebseinrichtungsgehäuse 2, das ein Gehäuse der Antriebseinrichtung 1 ist, untergebracht und ein erstes Anschlusselement 61, das mit der drehenden elektrischen Maschine 21 elektrisch verbunden ist, und ein zweites Anschlusselement 70, das mit der Wandlereinheit 20 elektrisch verbunden ist, sind miteinander über die Sammelschiene 50 verbunden. Die Struktur des Antriebseinrichtungsgehäuses 2 und die Struktur der elektrischen Verbindungsstruktur werden nacheinander im Folgenden beschrieben. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Richtung von oben nach unten in 1 im Wesentlichen mit einer vertikalen Richtung in dem Zustand, bei dem die Antriebseinrichtung 1 in einem Fahrzeug montiert ist (nachfolgend schlicht als der „fahrzeugmontierte Zustand” bezeichnet), übereinstimmt und die Links-Rechts-Richtung im Wesentlichen mit einer horizontalen Richtung in dem fahrzeugmontierten Zustand übereinstimmt. Darüber hinaus bezeichnet in der folgenden Beschreibung „oben” die obere Seite in 1, „unten” bezeichnet die untere Seite in 1, „links” bezeichnet die linke Seite in 1, und „rechts” bezeichnet die rechte Seite in 1, soweit nicht anderweitig spezifiziert. Zu beachten ist, dass die vorliegende Erfindung auch als in einer Struktur, bei der die Richtung von oben und unten in 1 nicht mit der vertikalen Richtung in dem fahrzeugmontierten Zustand übereinstimmt, und einer Struktur, bei der die Links-Rechts-Richtung in 1 nicht mit der horizontalen Richtung in dem fahrzeugmontierten Zustand übereinstimmt, anzuwenden verstanden werden soll.
1. Struktur des Antriebseinrichtungsgehäuses
Wie in 1 gezeigt ist, sind die drehende elektrische Maschine 21 als eine Antriebskraftquelle eines Fahrzeugs und die Wandlereinheit 20 zum Steuern der drehenden elektrischen Maschine 21 in dem Antriebseinrichtungsgehäuse 2 der Antriebseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform untergebracht. Zu beachten ist, dass 1 nur einen Bereich zeigt, der zum Darstellen der elektrischen Verbindungsstruktur der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Eine weitere drehende elektrische Maschine und ein Antriebsübertragungsmechanismus, der durch eine Planetengetriebeeinheit und ähnliches gebildet ist, können in einem Bereich, der nicht in der Zeichnung gezeigt ist, beinhaltet sein.
In der vorliegenden Ausführungsform nimmt das Antriebseinrichtungsgehäuse 2 die drehende elektrische Maschine 21 und die Wandlereinheit 20 integral auf und das Antriebseinrichtungsgehäuse 2 ist derart aufgebaut, dass es in ein Motorgehäuse 3 und ein Wandlergehäuse 4 aufgeteilt werden kann. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Wandlergehäuse 4 in der vorliegenden Erfindung einem „Gehäuse” entspricht. Darüber hinaus weist eine Seitenwand 5 des Wandlergehäuses 4 eine Vielzahl an Schraubeneinführbohrungen auf. Das Wandlergehäuse 4 ist fest an dem Motorgehäuse 3 mittels einer Vielzahl von Gehäusebefestigungsschrauben 80, die in die entsprechenden Schraubeneinführbohrungen eingeführt sind, befestigt. Darüber hinaus weist das Wandlergehäuse 4 auf der Oberseite eine Öffnung 12 auf, und eine Abdeckung 7 als ein Deckelelement zum Abdecken der Öffnung ist an der Öffnung 12 befestigt. Die Abdeckung 7 ist fest an dem Wandlergehäuse 4 mittels einer Vielzahl an Abdeckungsbefestigungsschrauben 81 befestigt.
Da das Antriebseinrichtungsgehäuse 2 auf die oben beschriebene Art und Weise aufgebaut ist, ist eine Motoraufnahmekammer 11 zum Aufnehmen der drehenden elektrischen Maschine 21 in dem Motorgehäuse 3 ausgebildet und ein Aufnahmeraum 10 zum Aufnehmen der Wandlereinheit 20 ist in dem Wandlergehäuse 4 ausgebildet. Wie in 1 gezeigt ist, sind die Motoraufnahmekammer 11 und der Aufnahmeraum 10 voneinander durch die Seitenwand 5 des Wandlergehäuses 4 getrennt. Zu beachten ist, dass, obwohl nicht in der Zeichnung gezeigt, die Motoraufnahmekammer 11 und der Aufnahmeraum 10 voneinander durch die Seitenwand 5 auch in einem Bereich, der nicht in 1 gezeigt ist, voneinander getrennt sein können, so dass sie nicht miteinander in Verbindung stehen, außer in einem Bereich, in dem eine Leiterplatteneinführbohrung 66, die im Folgenden beschrieben wird, angeordnet ist.
Die drehende elektrische Maschine 21 ist in der Motoraufnahmekammer 11, die in dem Motorgehäuse 3 vorgesehen ist, aufgenommen. Eine Verbindungsleitung 67, die sich von einem Spulenende eines Stators der drehenden elektrischen Maschine 21 erstreckt, ist fest mit einer Leiterplatte 60 mittels einer Schraube verbunden. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Leiterplatte 60 ein plattenähnliches Element ist, das aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer, hergestellt ist. Die Leiterplatte 60 ist in einer Form vorgesehen, die sich durch die Seitenwand 5 des Wandlergehäuses 4 erstreckt, um eine elektrische Verbindung zwischen der drehenden elektrischen Maschine 21 und der Wandlereinheit 20 zu ermöglichen.
Die Leiterplatteneinführbohrung 66 zum Einführen der Leiterplatte 60 dort hindurch ist in der Seitenwand 5 des Wandlergehäuses 4 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind drei Leiterplatten 60 erforderlich, da die drehende elektrische Maschine 21 ein Dreiphasen-Wechselstrom(AC)-Elektromotor ist. Folglich sind drei Leiterplatteneinführbohrungen 66 in der Seitenwand 5 ausgebildet. 1 zeigt eine der drei Leiterplatteneinführbohrungen 66 und die verbleibenden zwei Leiterplatteneinführbohrungen sind auf der Seite, die näher am Betrachter liegt, oder auf der Seite, die weiter vom Betrachter weg liegt, ausgebildet. Zu beachten ist, dass in dem Fall, bei dem das Antriebseinrichtungsgehäuse 2 ferner eine weitere drehende elektrische Maschine zusätzlich zu der drehenden elektrischen Maschine 21 beinhaltet, sechs Leiterplatten 60 erforderlich sind und sechs Leiterplatteneinführbohrungen in der Seitenwand 5 ausgebildet sind. Zu beachten ist, dass jede Leiterplatteneinführbohrung 66 als eine kreisrunde Bohrung gemäß der Querschnittsform eines Isolierelements 65, das im Folgenden beschrieben wird und das derart beschaffen ist, dass es den Umfang der Leiterplatte 60 umgibt, ausgebildet ist.
Wie in 1 gezeigt ist, ist die Leiterplatte 60 so angeordnet, dass sie sich durch die Seitenwand 5 des Wandlergehäuses 4 in einer Richtung (der Links-Rechts-Richtung in 1) im Wesentlichen senkrecht zu einer axialen Richtung einer Befestigungsschraube 62, die im Folgenden beschrieben wird, erstreckt. Darüber hinaus ist der äußere Umfang der Leiterplatte 60 von dem Isolierelement 65 in einem Bereich, der sich durch die Seitenwand 5 erstreckt, bedeckt. Das Isolierelement 65 ist hierbei in einer zylindrischen Form in einem Bereich, der sich durch die Seitenwand 5 erstreckt, ausgebildet und ein Flanschbereich 65a ist an einem Ende auf der Seite der Motoraufnahmekammer 11 des Isolierelements 65 ausgebildet. Der zylindrische Bereich des Isolierelements 65 ist durch die Leiterplatteneinführbohrung 66, die in der Seitenwand 5 ausgebildet ist, eingeführt und der Flanschbereich 65a ist fest an der Seitenwand 5 über ein Befestigungselement, wie beispielsweise eine Schraube, befestigt. Folglich ist die Leiterplatte 60, die in dem Isolierelement 65 gehalten wird, an der Seitenwand 5 befestigt. Das Isolierelement 65 ist aus einem elektrisch hochisolierenden Material hergestellt. Darüber hinaus ist ein O-Ring als ein Dichtelement zwischen dem Isolierelement 65 und der Seitenwand 5 angeordnet. Folglich sind die äußere Umfangsoberfläche des Isolierelements 65 und die innere Umfangsoberfläche der Leiterplatteneinführbohrung 66 flüssigkeitsdicht abgedichtet, wodurch Öl, das in der Motoraufnahmekammer 11 vorhanden ist, daran gehindert wird, in den Aufnahmeraum 10 einzudringen.
Darüber hinaus ist das erste Anschlusselement 61 zum Befestigen der Sammelschiene 50, die im Folgenden beschrieben wird, an einer Spitze bzw. einem Ende der Leiterplatte 60 auf der Seite des Aufnahmeraums 10 vorgesehen.
Auf der anderen Seite ist die Wandlereinheit 20 in dem Aufnahmeraum 10, der in dem Wandlergehäuse 4 vorgesehen ist, aufgenommen. Die Wandlereinheit 20 fungiert als ein Wandler zum Steuern der drehenden elektrischen Maschine 21 durch Steuern der elektrischen AC-Energie, die der drehenden elektrischen Maschine 21 als ein Dreiphasen-AC-Elektromotor zugeführt werden soll. Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, ist in der vorliegenden Ausführungsform die Wandlereinheit 20 durch integrales Herstellen eines Schaltelementmoduls, das in einem oberen Bereich angeordnet ist, und einer Spule und eines Kondensators, die in einem unteren Bereich angeordnet sind, ausgebildet.
Darüber hinaus beinhaltet die Wandlereinheit 20 das zweite Anschlusselement 70, das nach oben hervorsteht. Das zweite Anschlusselement 70 ist ein Anschlusselement zum elektrischen Anschließen der drehenden elektrischen Maschine 21. Wie das erste Anschlusselement 61, ist das zweite Anschlusselement 70 ein plattenähnliches Element, das aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer, hergestellt ist. Folglich beinhaltet die Wandlereinheit 20 drei zweite Anschlusselemente 70, die entsprechend mit Dreiphasen-Spulen von U-Phase, V-Phase und W-Phase der drehenden elektrischen Maschine 21 verbunden sind. Zu beachten ist, dass 1 eines der drei zweiten Anschlusselemente 70 zeigt. Jedes der zweiten Anschlusselemente 70 ist mit einem entsprechenden ersten Anschlusselement 61 über eine entsprechende Sammelschiene 50 verbunden. Zu beachten ist, dass in dem Fall, bei dem das Antriebseinrichtungsgehäuse 2 ferner eine weitere drehende elektrische Maschine zusätzlich zu der drehenden elektrischen Maschine 21 beinhaltet, die Wandlereinheit 20 sechs zweite Anschlusselemente beinhaltet.
2. Struktur der elektrischen Verbindungsstruktur
Wie oben beschrieben, sind in der vorliegenden Erfindung die ersten Anschlusselemente 61, die mit der drehenden elektrischen Maschine 21 elektrisch verbunden sind, die zweiten Anschlusselemente 70, die mit der Wandlereinheit 20 elektrisch verbunden sind, und die Wandlereinheit 20 in dem Aufnahmeraum 10, der in dem Wandlergehäuse 4 mit der Öffnung 12 vorgesehen ist, untergebracht. Darüber hinaus sind die ersten Anschlusselemente 61 und die zweiten Anschlusselemente 70 miteinander über die Sammelschienen 50 elektrisch verbunden, wodurch die drehende elektrische Maschine 21 und die Wandlereinheit 20 elektrisch verbunden sind. Die Struktur der elektrischen Verbindungsstruktur, bei der die Sammelschiene 50 angebracht ist, wird im Folgenden beschrieben. Zu beachten ist, dass eine Vielzahl solcher Verbindungsstrukturen, die die Sammelschienen 50 verwenden, entsprechend der Anzahl der ersten Anschlusselemente 61 und der zweiten Anschlusselemente 70 vorgesehen sind. Allerdings, da es keinen signifikanten Unterschied zwischen den Verbindungsstrukturen gibt, wird die Verbindungsstruktur im Hinblick auf das erste Anschlusselement 61 und das zweite Anschlusselement 70, die in der Querschnittsansicht in 1 zu sehen sind, im Folgenden beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Sammelschiene 50 als ein Verbindungselement ein plattenähnlicher Körper, der aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer, hergestellt ist. Ein erster Verbindungsbereich 51, der mit dem ersten Anschlusselement 61 verbunden ist, ist an einem Ende der Sammelschiene 50 auf Seite der Motoraufnahmekammer 11, d. h. auf der Seite der Seitenwand 5, ausgebildet. Auf der anderen Seite ist ein zweiter Verbindungsbereich 52, der mit dem zweiten Anschlusselement 70 verbunden ist, an einem Ende der Sammelschiene 50 auf der gegenüberliegenden Seite der Motoraufnahmekammer 11, d. h. auf der Seite der Seitenwand 6, ausgebildet. Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, sind die Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs 51 und die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 im Wesentlichen senkrecht zueinander.
Wie in 1 gezeigt ist, sind die Erstreckungsrichtung des ersten Anschlusselements 61 und die Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs 51 im Wesentlichen parallel zueinander, und der erste Verbindungsbereich 51 und das erste Anschlusselement 61 sind fest mittels der Befestigungsschraube 62 in der Oben-Unten-Richtung angebracht. Durch das feste Anbringen des ersten Verbindungsbereichs 51 und des ersten Anschlusselements 61 auf diese Art und Weise wird die Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs 51 im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62. Darüber hinaus, da die Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs 51 und die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 im Wesentlichen, wie oben beschrieben, senkrecht zueinander liegen, wird die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62. Darüber hinaus, da die Befestigungsschraube 62 derart vorgesehen ist, dass sie von oben nach unten angezogen wird, kann die Befestigungsarbeit durch die Öffnung 12 erfolgen. Genauer ist eine Befestigungsbohrung 64 zum Verschrauben der Befestigungsschraube 62 darin in dem ersten Anschlusselement 61 vorgesehen, und eine Einführbohrung 53 zum Führen der Befestigungsschraube 62 dort hindurch ist in dem ersten Verbindungsbereich 51 der Sammelschiene 50, die auf dem ersten Anschlusselement 61 angeordnet ist, vorgesehen. Folglich sind der erste Verbindungsbereich 51 und das erste Anschlusselement 61 fest durch Einführen der Befestigungsschraube 62 zusammen mit einem Federring 68 und einer Beilagscheibe 69 in die Einführbohrung 53 des ersten Verbindungsbereichs 51 von oben und Schrauben der Befestigungsschraube 62 in die erste Befestigungsbohrung 64 des ersten Anschlusselements 61 angebracht.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Befestigungsbohrung 64 in dem ersten Anschlusselement 61 durch integrales Vorsehen einer Mutter 63, die die Befestigungsbohrung 64 als einen Innengewindebereich aufweist, integral mit dem ersten Anschlusselement 61 durch Schweißen oder ähnliches vorgesehen. Zu beachten ist, dass die Befestigungsbohrung 64 integral in dem ersten Anschlusselement 61 durch Entgraten und Abziehen des ersten Anschlusselements 61 vorgesehen sein kann.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, weist die Einführbohrung 53, die in dem ersten Verbindungsbereich 51 vorgesehen ist, einen Durchmesser auf, der größer als der eines schaftähnlichen Bereichs der Befestigungsschraube 62 ist. Genauer ist der Durchmesser der Einführbohrung 53 so festgelegt, dass die Durchmesserdifferenz zwischen der Einführbohrung 53 und dem schaftähnlichen Bereich der Befestigungsschraube 62 größer ist als ein integrierter Wert der Toleranzen der Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements 61 und des zweiten Anschlusselements 70 und die maßliche Toleranz der Sammelschiene 50 in einer Richtung, die parallel zu einer Ebene senkrecht zu einer Achse der Befestigungsschraube 62 ist. Zu beachten ist, dass die Toleranzen der Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements 61 und des zweiten Anschlusselements 70 basierend auf den Toleranzen festgelegt sind, die für jeden Bereich, der die Befestigungsposition der Leiterplatte 60 mit Bezug auf die Seitenwand 5 des Wandlergehäuses 4, die Abmessungen der Leiterplatte 60, die Befestigungsposition der Wandlereinheit 20, die Position des zweiten Anschlusselements 70 mit Bezug auf einen Befestigungsbereich der Wandlereinheit 20 und ähnliches beeinflusst, bestimmt sind. Darüber hinaus ist die maßliche Toleranz der Sammelschiene 50 basierend auf der Toleranz festgelegt, die für den Abstand zwischen der Mitte der Einführbohrung 53 und dem zweiten Verbindungsbereich 52 bestimmt ist. Folglich können Fehler der Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements 61 und des zweiten Anschlusselements 70 in der obigen Richtung und ein maßlicher Fehler der Sammelschiene 50 in der obigen Richtung durch Anpassen des Positionsverhältnisses zwischen der Einführbohrung 53 und der Befestigungsschraube 62 ausgeglichen werden. Zu beachten ist, dass sich entsprechend der Toleranzen der Befestigungsposition und der Abmessungen der Durchmesser der Einführbohrung 53, soweit erforderlich, in einem Bereich, der den äußeren Durchmesser der Beilagscheibe 69 nicht überschreitet, ändern kann. Darüber hinaus kann in dem Fall, bei dem die Toleranzen in einer Umfangsrichtung nicht einheitlich sind, zum Beispiel eine Einführbohrung 53, deren Innendurchmesser in der Umfangsrichtung nicht einheitlich ist, wie beispielsweise eine langgestreckte Bohrung oder eine elliptische Bohrung, in dem ersten Verbindungsbereich 51 vorgesehen sein.
Der zweite Verbindungsbereich 52, der das Ende der gegenüberliegenden Seite zu der Seite ist, die mit dem ersten Anschlusselement 61 in der Sammelschiene 50 verbunden ist, ist mit dem zweiten Anschlusselement 70 über einen einführbaren/lösbaren Stecker 71 verbunden. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 und 2 gezeigt, die Erstreckungsrichtung des zweiten Anschlusselements 70 und die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 im Wesentlichen parallel zueinander sind. Der Stecker 71 ist ein Element, das aufgebaut ist, so dass das Element durch Einführen und Lösen mit Bezug auf ein anzuschließendes Anschlusselement (der zweite Verbindungsbereich 52 in der vorliegenden Ausführungsform) angeschlossen und getrennt werden kann. Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 bis 3 gezeigt, der Stecker 71 an dem zweiten Anschlusselement 70 auf eine Art befestigt, bei der ein Anschlusselement in dem Stecker 71 und das zweite Anschlusselement 70 elektrisch verbunden sind, und die Einführ-/Lösrichtung ist im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52. Da die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62 ist, wie oben beschrieben, ist die Einführ-/Lösrichtung des Steckers 71 im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62. Folglich können Fehler der Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements 61 und des zweiten Anschlusselements 70 und ein maßlicher Fehler der Sammelschiene 50 in der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62 durch Einstellen des Einführbetrags des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71 ausgeglichen werden.
Folglich, da die Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71 eine nach unten gerichtete Richtung entlang der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62 ist, erfolgt in der vorliegenden Ausführungsform die Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsbereich 51 und dem ersten Anschlusselement 61 fest mittels der Befestigungsschraube 62 in dem Zustand, bei dem der erste Verbindungsbereich 51 die Rückseite (die Oberseite) des ersten Anschlusselements 61 mit Bezug auf die Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71 (die Richtung von oben nach unten) überlappt. Darüber hinaus stimmt in der vorliegenden Ausführungsform die Richtung von der Öffnung 12 in Richtung des Aufnahmeraums 10 in dem Wandlergehäuse 4 mit der Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71, die die Richtung von oben nach unten ist, überein. Folglich stimmen die Bereitstellungsrichtung der Sammelschiene 50 zu ihrer Befestigungsposition und die Einführrichtung des zweiten Befestigungsbereichs 52 in den Stecker 71 miteinander überein und diese Richtung stimmt auch mit der Richtung von der Öffnung 12 in Richtung zur Innenseite des Wandlergehäuses 4 überein.
Darüber hinaus sind in der vorliegenden Ausführungsform zum Reduzieren der Länge eines Raums, der von der elektrischen Verbindungsstruktur belegt ist, in der Oben-Unten-Richtung der erste Verbindungsbereich 51 und der Stecker 71 so positioniert, dass sie einander in der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62 in dem Zustand, bei dem die Sammelschiene 50 befestigt ist, überlappen, wie in 1 gezeigt ist. Folglich sind zwei Biegebereiche zwischen dem ersten Verbindungsbereich 51 und dem zweiten Verbindungsbereich 52 in der Sammelschiene 50 vorgesehen. Genauer, wie in 1 bis 3 gezeigt ist, weist die Sammelschiene 50 den ersten Verbindungsbereich 51, der parallel zu einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62 angeordnet ist, einen geneigten Bereich, der von dem ersten Verbindungsbereich 51 in Richtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in einer entgegengesetzten Richtung (aufwärts in der vorliegenden Ausführungsform) zu der Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71 geneigt ist, und den zweiten Verbindungsbereich 52, der sich von einem Ende des geneigten Bereichs auf der Seite des zweiten Verbindungsbereichs 52 in der Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71 (abwärts in der vorliegenden Ausführungsform) erstreckt, auf.
Wie oben beschrieben, stimmen in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 gezeigt ist, alle aus der Bereitstellungsrichtung der Sammelschiene 50 zu deren Befestigungsbereich, der Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71, der Einführrichtung der Befestigungsschraube 62 in die Einführbohrung 53 und der Befestigungsrichtung der Befestigungsschraube 62 mit der Richtung von oben nach unten überein und diese Richtung stimmt auch mit der Richtung von der Außenseite des Wandlergehäuses 4 in Richtung des Aufnahmeraums 10 überein. Folglich kann die gesamte Befestigungsarbeit der Sammelschiene 50 leicht von der Öffnung 12 aus, die auf der Oberseite vorgesehen ist, durchgeführt werden. Darüber hinaus, da der zweite Verbindungsbereich 52 der Sammelschiene 50 von dem Stecker 71 gehalten wird, wenn die Befestigungsschraube 62 angezogen wird, stabilisiert sich die Position der Sammelschiene 50 während der Befestigungsarbeit, wodurch die Befestigungsarbeit vereinfacht wird.
[Weitere Ausführungsformen]

(1) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem der Stecker 71 an dem zweiten Anschlusselement 70 befestigt ist, und der zweite Verbindungsbereich 52 derart aufgebaut ist, dass er in den Stecker 71 eingeführt werden kann und von dem Stecker 71 gelöst werden kann. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, wie in 4 gezeigt ist, ist auch eine der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, dass der Stecker 71 an dem zweiten Befestigungsbereich 52 befestigt ist und das zweite Anschlusselement 70 derart aufgebaut ist, dass es in den Stecker 71 eingeführt werden kann und von dem Stecker 71 gelöst werden kann. Alternativ können sowohl der zweite Verbindungsbereich 52 als auch das zweite Anschlusselement 70 derart aufgebaut sein, dass sie in den Stecker 71 eingeführt werden können und von dem Stecker 71 gelöst werden können.
(2) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Sammelschiene 50 als ein Verbindungselement ein plattenähnlicher Körper ist. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, ein Verbindungselement jeglicher Form kann verwendet werden, solange der erste Verbindungsbereich 51 an dem einen Ende der Sammelschiene 50 an dem ersten Anschlusselement 61 mittels der Befestigungsschraube 62 befestigt werden kann und der zweite Verbindungsbereich 52 an dem anderen Ende der Sammelschiene 50 mit dem zweiten Anschlusselement 70 über den Stecker 71 verbunden werden kann. Zum Beispiel kann ein Element, das eine rechteckige Prismenform oder eine zylindrische Form aufweist und aus einem leitenden Material hergestellt ist, als das Verbindungselement verwendet werden.
(3) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel, bei dem der Durchmesser der Einführbohrung 53 so festgesetzt ist, dass die Durchmesserdifferenz zwischen der Einführbohrung 53 und dem schaftähnlichen Bereich der Befestigungsschraube 52 größer ist als ein integrierter Wert der Toleranzen der Befestigungspositionen des erste Anschlusselements 61 und des zweiten Anschlusselements 70 und die maßliche Toleranz der Sammelschiene 50 in der Richtung, die parallel zu der Ebene senkrecht zu der Achse der Befestigungsschraube 62 ist. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, es ist auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass die Durchmesserdifferenz zwischen der Einführbohrung 53 und dem schaftähnlichen Bereich der Befestigungsschraube 62 kleiner als der oben integrierte Wert ist. Beispielsweise in dem Fall, bei dem die Sammelschiene 50 aus einem flexiblen Element gebildet ist, kann die Durchmesserdifferenz zwischen der Einführbohrung 53 und dem schaftähnlichen Bereich der Befestigungsschraube 62 kleiner als der obengenannte integrierte Wert sein.
(4) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem der erste Verbindungsbereich 51 und der Stecker 71 so angeordnet sind, dass sie einander in der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62 in dem Zustand überlappen, bei dem die Sammelschiene 50 befestigt ist. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, es ist auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass der erste Verbindungsbereich 51 und der Stecker 71 so positioniert sind, dass sie einander nicht in der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62 überlappen. Zum Beispiel, wie in 5 gezeigt ist, kann der Stecker 71 an einer Position vorgesehen sein, die unterhalb des ersten Verbindungsbereichs 51 liegt. In diesem Fall kann die Sammelschiene 50 einen gebogenen Bereich aufweisen, wodurch der Herstellungsprozess der Sammelschiene 50 vereinfacht werden kann.
(5) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Sammelschiene 50 einen ersten Verbindungsbereich 51, der parallel zu der Ebene im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62 angeordnet ist, den geneigten Bereich, der von dem ersten Verbindungsbereich 51 in Richtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in der entgegengesetzten Richtung zu der Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71 geneigt ist, und den zweiten Verbindungsbereich 52, der sich von dem Ende auf der Seite des zweiten Verbindungsbereichs 52 des geneigten Bereichs in der Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71 erstreckt, aufweist. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, wie beispielsweise in 6 gezeigt ist, ist es auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass die Sammelschiene 50 drei Biegebereiche aufweist und in einer im Wesentlichen U-Form gebogen ist. Auch in dieser Struktur können der erste Verbindungsbereich 51 und der Stecker 71 derart positioniert sein, dass sie einander in der axialen Richtung der Befestigungsschraube 62 in dem Zustand, bei dem die Sammelschiene 50 befestigt ist, überlappen, wodurch die Länge in der Oben-Unten-Richtung des Raumes, der von der elektrischen Verbindungsstruktur belegt ist, reduziert werden kann.
(6) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem der erste Verbindungsbereich 51 und das erste Anschlusselement 61 fest mittels der Befestigungsschraube 52 in dem Zustand verbunden sind, bei dem der erste Verbindungsbereich 51 die Rückseite des ersten Anschlusselements 61 mit Bezug auf die Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71, d. h. die Bereitstellungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52, wenn der zweite Verbindungsbereich 52 mit dem zweiten Anschlusselement 70 über den Stecker 71 verbunden wird, überlappt. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, wie in 7 gezeigt ist, ist es auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass der erste Verbindungsbereich 51 und das erste Anschlusselement 61 fest mittels der Befestigungsschraube 62 in dem Zustand, bei dem der erste Verbindungsbereich 51 die Vorderseite des ersten Anschlusselements 61 mit Bezug auf die Einführrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 in den Stecker 71 überlappt, angebracht sind. In diesem Fall kann die Befestigungsbohrung 64 zum Schrauben der Befestigungsschraube 62 dort hinein in dem ersten Verbindungsbereich 51 der Sammelschiene 50 vorgesehen sein, und die Einführbohrung 53 zum Führen der Befestigungsschraube 62 dort hindurch kann in dem ersten Anschlusselement 61 vorgesehen sein. Diese Ausführungsform kann bevorzugter Weise zum Beispiel in dem Fall realisiert werden, bei dem das Wandlergehäuse 4 ferner eine Öffnung an dem Boden aufweist. Das heißt, in dem Fall, bei dem das Wandlergehäuse 4 ferner eine Öffnung an dem Boden aufweist, kann die Wandlereinheit 20 in das Wandlergehäuse 4 über diese Öffnung eingeführt werden und kann in Richtung nach oben eingebaut werden. In diesem Fall, falls die Sammelschiene 50 vorher in den Stecker 71 eingeführt ist, umfasst die Arbeit, die über die Öffnung 12 auf der Oberseite erfolgt, nachdem die Wandlereinheit 20 zusammengebaut ist, nur das Befestigen der Befestigungsschraube 62, wodurch die Arbeit, die über die Öffnung 12 auf der Oberseite durchgeführt wird, vereinfacht werden kann.
(7) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs 51 und die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 im Wesentlichen senkrecht zueinander sind. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel ist es auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass die Ersteckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs 51 und die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 im Wesentlichen parallel zueinander sind. Zum Beispiel in dem Fall, bei dem sowohl die Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs 51 als auch die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52 die Links-Rechts-Richtung sind, kann der Stecker an der unteren Oberfläche des zweiten Verbindungsbereichs 52 so befestigt werden, dass die Einführ-/Lösrichtung die Oben-Unten-Richtung wird, und der zweite Verbindungsbereich 52, der den Stecker 71 daran befestigt aufweist, kann von oben nach unten in Richtung des zweiten Anschlusselements 70 bewegt werden, so dass das zweite Anschlusselement 70 in den Stecker 71 eingeführt wird.
(8) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Erstreckungsrichtung des ersten Anschlusselements 61 und die Erstreckungsrichtung des zweiten Anschlusselements 51 im Wesentlichen parallel zueinander sind und die Erstreckungsrichtung des zweiten Anschlusselements 70 und die Erstreckungsrichtung des zweiten Befestigungsbereichs 52 im Wesentlichen parallel zueinander sind. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, das Verhältnis der Erstreckungsrichtung jedes Elements ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt, solange das erste Anschlusselement 61 und der erste Verbindungsbereich 51 fest mittels der Befestigungsschraube 62 angebracht werden können, und das zweite Anschlusselement 70 und der zweite Verbindungsbereich 52 über den Stecker 71 verbunden werden können. Zum Beispiel ist es auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass der Stecker 71 in 1 mit dem zweiten Anschlusselement 70 verbunden ist, so dass die Ersteckungsrichtung des zweiten Anschlusselements 70 die Links-Rechts-Richtung wird und die Einführ-/Lösrichtung im Wesentlichen parallel zu der Oben-Unten-Richtung wird.
(9) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Einführrichtung der Befestigungsschraube 62 im Wesentlichen dieselbe ist wie die Bereitstellungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 52, wenn der zweite Verbindungsbereich 52 mit dem zweiten Anschlusselement 70 über den Stecker 71 verbunden wird, d. h. die Befestigungsschraube 62 von oben nach unten angezogen wird. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, es ist auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass in dem Fall, bei dem ein Raum für die Befestigungsarbeit unter dem ersten Anschlusselement 61 existiert, die Einführrichtung der Befestigungsschraube 62 eine Richtung entgegengesetzt zu der Bereitstellungsrichtung des zweiten Befestigungsbereichs 52 ist, so dass die Befestigungsschraube 62 von unten nach oben angezogen wird. Es ist auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass die axiale Richtung der Befestigungsschraube 62 eine andere Richtung ist als die Oben-Unten-Richtung, und die Einführ-/Lösrichtung des Steckers 71 im Wesentlichen parallel zu dieser Richtung ist.
(10) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem das erste Anschlusselement 61, das zweite Anschlusselement 70 und die Sammelschiene 50 in dem Wandlergehäuse 4, das die Öffnung 12 aufweist, untergebracht sind und die Öffnung 12 in der Einführrichtung hinter der Befestigungsschraube 52 positioniert ist. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt es ist auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass die Öffnung 12 an einer anderen Position angeordnet ist, als die rückwärtige Position in der Einführrichtung der Befestigungsschraube 52, oder dass keine Öffnung 12 vorgesehen ist. Darüber hinaus können das erste Anschlusselement 61, das zweite Anschlusselement 70 und die Sammelschiene 50 zur Außenseite des Gehäuses bloßgelegt sein.
(11) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem das erste Anschlusselement 61 mit der drehenden elektrischen Maschine 21 verbunden ist und das zweite Anschlusselement 70 mit der Wandlereinheit 20 verbunden ist. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt es ist auch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass das erste Anschlusselement 61 mit der Wandlereinheit 20 verbunden ist und das zweite Anschlusselement 70 mit der drehenden elektrischen Maschine 21 verbunden ist.
(12) Die obige Ausführungsform ist mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die vorliegende Erfindung auf einen elektrischen Verbindungsbereich zwischen der drehenden elektrischen Maschine 21 und der Wandlereinheit 20 in der Fahrzeugantriebseinrichtung 1 angewandt wird. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, die elektrische Verbindungsstruktur der vorliegenden Erfindung kann nicht nur auf Fahrzeugantriebseinrichtungen angewandt werden, sondern auch auf all die Einrichtungen und Instrumente, die eine elektrische Verbindungsstruktur aufweisen.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung wird bevorzugter Weise in einer elektrischen Verbindungsstruktur zum elektrischen Verbinden eines ersten Anschlusselements und eines zweiten Anschlusselements über ein Verbindungselement verwendet.
Bezugszeichenliste

4: Wandlergehäuse (Gehäuse)
12: Öffnung
20: Wandlereinheit
21: drehende elektrische Maschine
50: Sammelschiene (Verbindungselement)
51: erster Verbindungsbereich
52: zweiter Verbindungsbereich
53: Einführbohrung
61: erstes Anschlusselement
62: Befestigungsschraube
64: Befestigungsbohrung
70: zweites Anschlusselement
71: Stecker

ZUSAMMENFASSUNG
In einer elektrischen Verbindungsstruktur ist ein erster Verbindungsbereich 51 eines Verbindungselements 50 fest an einem ersten Anschlusselement 61 mittels einer Befestigungsschraube 62 angebracht und ein zweiter Verbindungsbereich 52 des Verbindungselements 50 ist mit einem zweiten Anschlusselement 70 über einen einführbaren/lösbaren Stecker 71 verbunden. Der erste Verbindungsbereich 51 ist fest an dem ersten Anschlusselement 61 durch Führen der Befestigungsschraube 62 durch eine Einführhohrung 53, die in dem Verbindungselement 50 oder dem ersten Anschlusselement 61 vorgesehen ist, und Anziehen der Befestigungsschraube 62 in einer Befestigungsbohrung 64, die in dem anderen aus dem Verbindungselement 50 und dem ersten Anschlusselement 61 vorgesehen ist, angebracht. Die Einführbohrung 53 ist größer als ein Durchmesser eines schaftähnlichen Bereichs der Befestigungsschraube 62 ausgebildet. Eine Einführ-/Lösrichtung des Steckers 71 und eine axiale Richtung der Befestigungsschraube 62 sind im Wesentlichen parallel zueinander.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007221962 [0005]

Claims

Elektrische Verbindungsstruktur zum elektrischen Verbinden eines ersten Anschlusselements und eines zweiten Anschlusselements über ein Verbindungselement, wobei ein erster Verbindungsbereich des Verbindungselements fest an dem ersten Anschlusselement mittels einer Befestigungsschraube angebracht ist, und ein zweiter Verbindungsbereich des Verbindungselements mit dem zweiten Anschlusselement über einen einführbaren/lösbaren Stecker verbunden ist, der erste Verbindungsbereich fest an dem ersten Anschlusselement durch Führen der Befestigungsschraube durch eine Einführbohrung, die in dem Verbindungselement oder dem ersten Anschlusselement vorgesehen ist, und Anziehen der Befestigungsschraube in einer Befestigungsbohrung, die in dem anderen aus dem Verbindungselement oder dem ersten Anschlusselement vorgesehen ist, angebracht ist, die Einführbohrung größer als ein Durchmesser eines schaftähnlichen Bereichs der Befestigungsschraube ausgebildet ist, und eine Einführ-/Lösrichtung des Steckers und eine axiale Richtung der Befestigungsschraube im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Elektrische Verbindungsstruktur nach Anspruch 1, wobei eine Einführrichtung der Befestigungsschraube im Wesentlichen die gleiche wie eine Bereitstellungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs ist, wenn der zweite Verbindungsbereich mit dem zweiten Anschlusselement über den Stecker verbunden wird.
Elektrische Verbindungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verbindungselement einen Biegebereich aufweist, der zwischen dem ersten Verbindungsbereich und dem zweiten Verbindungsbereich vorgesehen ist, so dass eine Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs und eine Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs im Wesentlichen senkrecht zueinander werden.
Elektrische Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Verbindungsbereich und der Stecker so positioniert sind, dass sie einander in der axialen Richtung der Befestigungsschraube überlappen.
Elektrische Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Erstreckungsrichtung des ersten Verbindungsbereichs im Wesentlichen parallel zu einer Erstreckungsrichtung des ersten Anschlusselements ist, und die Erstreckungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs im Wesentlichen parallel zu einer Erstreckungsrichtung des zweiten Anschlusselements ist.
Elektrische Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Stecker an dem zweiten Anschlusselement angebracht ist, und der zweite Verbindungsbereich derart aufgebaut ist, dass er in den Stecker eingeführt werden kann und von dem Stecker gelöst werden kann.
Elektrische Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Verbindungsbereich und das erste Anschlusselement mittels der Befestigungsschraube in einem Zustand fest aneinander angebracht sind, bei dem der erste Verbindungsbereich eine Rückseite des ersten Anschlusselements mit Bezug auf die Bereitstellungsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs überlappt, wenn der zweite Verbindungsbereich mit dem zweiten Anschlusselement über den Stecker verbunden wird.
Elektrische Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Durchmesser der Einführbohrung so festgesetzt ist, dass eine Differenz zwischen dem Durchmesser der Einführbohrung und dem Durchmesser des schaftähnlichen Bereichs der Befestigungsschraube größer wird als ein integrierter Wert von Toleranzen von Befestigungspositionen des ersten Anschlusselements und des zweiten Anschlusselements und eine maßliche Toleranz des Verbindungselements in einer Richtung, die parallel zu einer Ebene senkrecht zu einer Achse der Befestigungsschraube ist.
Elektrische Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verbindungselement ein plattenähnlicher Körper ist, der aus einem leitenden Material hergestellt ist.
Elektrische Verbindungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Anschlusselement, das zweite Anschlusselement und das Verbindungselement in einem Gehäuse aufgenommen sind, das eine Öffnung aufweist, und die Einführrichtung der Befestigungsschraube so festgelegt ist, dass die Öffnung in der Einführrichtung rückwärtig positioniert ist.
Elektrische Verbindungsstruktur nach Anspruch 10, wobei das erste Anschlusselement mit einer drehenden elektrischen Maschine verbunden ist, das zweite Anschlusselement mit einer Wandlereinheit zum Steuern der drehenden elektrischen Maschine verbunden ist, und das erste Anschlusselement, das zweite Anschlusselement und das Verbindungselement in dem Gehäuse zusammen mit der Wandlereinheit aufgenommen sind.