JP2008067575A

JP2008067575A - 端子箱及びモータ

Info

Publication number: JP2008067575A
Application number: JP2006245738A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Wakita; 哲夫脇田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-21

Abstract

【課題】結露水の発生量が多い場合でも、端子に結露水が滴下されることを抑制し、且つ、結露水が端子台の周囲に貯留して、端子が被水してしまうことを抑制することができる端子箱及び端子箱を備えるモータを提供する。
【解決手段】端子同士を電気的に接続する端子台と、前記端子台を覆う端子箱本体とを含む端子箱であって、前記端子箱本体は、前記端子箱本体の上壁の内面に傾斜面を有し、前記端子台の上面より低い前記端子箱本体の部位に、前記端子箱本体の外部と内部とを繋ぐ流通孔を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、端子箱及びモータの技術に関する。

モータ、圧縮機等の電動機には、端子同士を接続する端子台を有する端子箱が備えられている。図１は、電動機に備えられる端子箱の構成の一例を示す模式断面図である。図１に示すように、端子箱５は、端子箱本体３８と端子台４０とを備えるものである。端子箱本体３８は、電線（Ａ）４２（例えば、外部の電源と接続している電源線）を導入する電線口（Ａ）４４と電線（Ｂ）４６（例えば、電動機に電流を供給する口出線）を導入する電線口（Ｂ）４８とを有する。端子台４０は、電線（Ａ）４２の先端に取り付けた端子（Ａ）５０と電線（Ｂ）４６の先端に取り付けた端子（Ｂ）５２とを電気的に接続するものであり、端子（Ａ）５０及び端子（Ｂ）５２は、端子金具５４により固定されている。

高出力が要求される電動機（例えば、電気自動車用のモータ）において、電動機の稼動時には、端子（Ａ）５０と端子（Ｂ）５２との接続部から熱が発生し、端子箱本体３８内部は、高温（例えば９０〜１００℃）になる。一方、外気温度が低温の場合（例えば１０〜２０℃）、端子箱本体３８は冷却される。このような環境下になると、端子箱本体３８の内壁に結露が生じる。

上記結露が進展すると、端子箱本体３８の上壁３８ａの内面の結露による水（結露水）が、端子（Ａ）５０及び端子（Ｂ）５２に滴下され、漏電や短絡、電線の破損等が生じるおそれがある。そのため、結露水が生じやすい環境下で使用される端子箱は、種々の改良が施されている。

例えば、特許文献１には、端子箱本体の上部に傾斜面を設けることによって、端子箱本体の内壁に結露が生じた場合でも、結露水が端子に滴下されることを抑制することができる端子箱が提案されている。

また、例えば、特許文献２には、端子箱本体を２層構造にして、端子箱本体の外壁と内壁との間の伝熱抵抗を大きくすることにより、外気温度が低温の場合でも、端子箱本体の内壁が冷却されることを抑制し、端子箱本体の内壁に結露が生じにくくなる端子箱が提案されている。

また、例えば、特許文献３には、端子箱の下に空間部を有する端子箱座を設けることによって、上記同様に、端子箱本体の内壁に結露が生じにくくなる端子箱が提案されている。

また、端子箱に関するものではないが、例えば、特許文献４には、電気装置のカバーケース内部に遠赤外線放射材層を設けることによって、電子部品の表面に生じた結露水を乾燥させることができる電気装置のカバーケースが提案されている。

実開平３−１１３５５号公報実開昭６１−１００６０号公報特開平８−３７７５２号公報特開平２−２１８０３８号公報

しかし、特許文献１の端子箱では、結露水が端子に滴下されることを防ぐことができても、結露水の発生量が多い場合には、結露水は端子台の周囲に貯留していき、端子が被水してしまう。

また、特許文献２、３の端子箱及び特許文献４の電気装置のカバーケースでは、結露水の発生量が多くなる環境下では、端子箱本体の内壁又は電気装置のカバーケース内壁に結露水が発生してしまうため、端子又は電子部品に結露水が滴下されてしまうこととなるし、また、上記同様に結露水が端子台の周囲に貯留していき、端子又は電子部品が被水してしまう。

本発明は、結露水の発生量が多い場合でも、端子に結露水が滴下されることを抑制し、且つ、結露水が端子台の周囲に貯留して、端子が被水してしまうことを抑制することができる端子箱及び当該端子箱を備えるモータを提供する。

本発明は、端子同士を電気的に接続する端子台と、前記端子台を覆う端子箱本体とを含む端子箱であって、前記端子箱本体は、前記端子箱本体の上壁の内面に傾斜面を有し、前記端子台の上面より低い前記端子箱本体の部位に、前記端子箱本体の外部と内部とを繋ぐ流通孔を有する。

また、前記端子箱において、前記端子箱本体の上壁が、断熱構造であることが好ましい。

また、前記端子箱において、前記傾斜面に、高放射率層を設けることが好ましい。

また、前記端子箱において、前記傾斜面に、凹凸部を設けることが好ましい。

また、本発明は、端子同士を電気的に接続する端子台と、前記端子台を覆う端子箱本体とを含む端子箱を備えるモータにおいて、前記端子箱本体は、前記端子箱本体の上壁の内面に傾斜面を有し、前記端子台の上面より低い前記端子箱本体の部位に、前記端子箱本体の外部と内部とを繋ぐ流通孔を有する。

本発明によれば、端子箱本体の上壁の内面に傾斜面を有し、端子台の上面より低い端子箱本体の部位に、端子箱本体の外部と内部とを繋ぐ流通孔を有することによって、結露水の発生量が多い場合でも、端子に結露水が滴下されることを抑制し、且つ、結露水が端子台の周囲に貯留して、端子が被水することを抑制することができる端子箱及び当該端子箱を備えるモータを提供することができる。

本発明の実施の形態について以下説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る端子箱の構成の一例を示す模式断面図である。端子箱１は、端子箱本体１０と、端子台１２と、を含むものである。

端子台１２は、端子同士を電気的に接続するためのものである。図２に示すように、端子台１２は、電線（Ａ）１４の先端に取り付けた端子（Ａ）２２と電線（Ｂ）１８の先端に取り付けた端子（Ｂ）２４とを電気的に接続するものである。端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４は、端子金具２６によって固定されている。また、電線（Ａ）１４及び電線（Ｂ）１８としては、例えば、端子箱１が備えられる電動機が、モータである場合、外部の電源と接続している電源線、モータの巻線に電流を供給する口出線である。

端子箱本体１０は、端子箱本体１０の上壁１０ａの内面に傾斜面８を有し、端子台１２の上面１２ａより低い端子箱本体１０の部位に、端子箱本体１０の外部と内部とを繋ぐ流通孔２８を有するものである。さらに、端子箱本体１０は、電線（Ａ）１４及び電線（Ｂ）１８をそれぞれ導入する電線口（Ａ）１６，（Ｂ）２０を有する。

端子箱本体１０は、端子台１２を覆って保護するものであれば、端子箱本体１０の構造は特に制限されるものではない。例えば、端子箱本体１０の上壁１０ａと側壁１０ｂ（側壁１０ｂは、底壁１０ｃとボルトによって固定されているものでも、一体成形されているものでもよい）とがボルト等によって固定されているものでもよいし、上壁１０ａと側壁１０ｂが一体成形されており、底壁１０ｃとボルト等によって固定されているものでもよいし、上壁１０ａと側壁１０ｂと底壁１０ｃとが一体形成されているものでもよい。

傾斜面８は、端子箱本体１０の上壁１０ａの内面に発生する結露水を端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４に滴下することを防ぐためのものである。一方、流通孔２８は、結露水を端子箱本体１０の外部に排水するためのものであり、傾斜面８によって滴下された結露水が端子箱本体１０の底壁１０ｃに貯留して、端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４を被水させないようにすることができるものである。傾斜面８に発生する結露水は、図２に示すように、傾斜面８に沿って（点線矢印）傾斜し、一方の側壁１０ｂ付近で滴下され、流通孔２８から排水される（点線矢印）。以下、傾斜面８、流通孔２８について具体的に説明する。

傾斜面８は、水平方向に対して傾斜しているものであればよい。図３（イ）は、水平な設置面に設置されている本実施形態に係る端子箱の模式断面図を示し、図３（ロ）は、傾斜している設置面に設置されている本実施形態に係る端子箱の模式断面図を示す。図３（イ）又は（ロ）に示すように、設置面３０が水平又は傾斜している場合でも、傾斜面８は、水平方向に対して傾斜しているものであればよい。すなわち、傾斜面８が、水平方向に対して傾斜しているものであれば、傾斜面８の形状は、図２又は図３に示すような直線に限られず、曲線であってもよい。

傾斜面８の傾斜方向は、特に制限されるものではないが、図３に示すように、端子台１２を挟んで流通孔２８を設けた側の側壁１０ｂ（又は底壁１０ｃ）に結露水が滴下されるように傾斜していることが好ましい。

傾斜面８の傾斜角度は、端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４に結露水が滴下されないものであれば特に制限されるものではないが、例えば、傾斜面８の傾斜角度は、１０°〜３０°の範囲が好ましく、１５°〜２０°の範囲がより好ましい。上記範囲外であると、傾斜面８に生じた結露水が、傾斜途中で滴下され、端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４に滴下される場合がある。

傾斜面８の面積は、端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４に結露水が滴下されない大きさであれば特に制限されるものではない。すなわち、端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４に結露水が滴下されない大きさであれば、図２に示すように上壁１０ａの内面全体に傾斜面８を設けるものだけでなく、上壁１０ａの内面の一部に傾斜面８を設けるものでもよい。図４は、図２の矢印ａ方向から見た本実施形態に係る端子箱１の模式断面図である。本実施形態において、傾斜面８の面積は、端子（Ａ）２２、端子（Ｂ）２４、端子台１２の面積より大きいものであればよく、例えば、図４に示すように、点線枠ｘよりも大きいものである。

また、傾斜面８に、高放射率層を設けることが好ましい。高放射率層とは、高温部から熱を吸収し、低温部に熱を放射する（移動させる）ものである。上記でも説明したように、電動機の稼動時には、端子（Ａ）２２と端子（Ｂ）２４との接続部から熱が発生し、端子箱本体１０内部は、高温（例えば９０〜１００℃）になる。一方、端子箱１の外気温度が低温の場合（例えば１０〜２０℃）、端子箱本体１０は冷却される。このような、端子箱本体１０内部が高温（高温部）、且つ、端子箱本体１０が低温（低温部）となる環境下において、端子箱本体１０の内壁に結露水が発生する。しかし、傾斜面８に高放射率層を設けることによって、端子箱本体１０内部の熱を吸収し、端子箱本体１０の上壁１０ａに熱を移動させることができる。これによって、端子箱本体１０の上壁１０ａが、低温となることを抑制することができるため、傾斜面８に結露水が発生しにくくなる。

高放射率層は、例えば、ジルコニウム−珪酸塩系のセラミックス、１４００℃付近で焼結したシリカ、アルミナ等のセラミックス等をエタノール等の溶媒に分散させた溶剤を用いて、傾斜面８に塗装されたものである。上記溶剤は、市販されているものを用いることができ、具体的には、オキツモ社製の艶消しブラック（品名クールテック）等を用いることができる。

また、傾斜面８に、凹凸部を設けることが好ましい。傾斜面８に凹凸部を設けることによって、傾斜面８と結露水との接触面積を大きくし、傾斜面と結露水との表面張力（界面張力）を上げることができる。そうすると、凹凸部を有する傾斜面８は、結露水を保持しやすくなり、傾斜途中で結露水が落下し、端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４に滴下されることを抑制することができる。

凹凸部の凹凸高低差は、傾斜面８と結露水との界面張力によって、結露水を傾斜面８で保持することができる程度のものであれば特に制限されるものではないが、例えば、凹凸部の凹凸高低差は、１００〜５００μｍの範囲が好ましく、２００〜３００μｍの範囲がより好ましい。上記範囲外であると、結露水が傾斜面８の傾斜途中で落下し、端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４に滴下される場合がある。

次に、流通孔２８について説明する。流通孔２８は、傾斜面８によって滴下された結露水が端子箱本体１０の底壁１０ｃに貯留して、その結果、端子（Ａ）２２及び端子（Ｂ）２４を被水させることがないようにするためのものである。したがって、流通孔２８は、端子台１２の上面１２ａより低い端子箱本体１０の部位に設けられるものであれば特に制限されるものではないが、端子台１２の上面１２ａよりなるべく低い位置に設けられるものがよい。例えば、図２に示すように端子箱本体１０の側壁１０ｂに設けることができる。また、例えば、端子箱本体１０の底壁１０ｃに設けるものであってもよい。流通孔２８の数は、少なくとも１つ有していればよい。また、結露水を速やかに端子箱本体１０の外部に排水するために、流通孔２８は、端子台１２を挟んで、傾斜面８によって結露水が滴下される側の側壁１０ｂ又は底壁１０ｃに設けられるものがよい。

端子箱本体１０の材質は、アルミ、鉄等の金属、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂等を用いることができる。端子箱本体１０は、所望の傾斜角、面積、及び凹凸高低差等を有する傾斜面８を形成することができる金型等を用いて作製される。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。

図５は、本発明の他の実施形態に係る端子箱の構成の一例を示す模式断面図である。端子箱２は、端子箱本体１０と、端子台１２とを含むものであり、端子箱本体１０の上壁が断熱構造であること以外は、図２に示す端子箱１と同様の構成を有するものであり、端子箱１と共通する部材については、同一の符号を付してある。

断熱構造は、端子箱本体１０の上壁１０ａに空間部３２を形成したものである。空間部３２を形成することによって、端子箱本体１０の上壁１０ａの外面と内面との間の伝熱抵抗を大きくすることができる。すなわち、外気が、低温である場合でも、端子箱本体１０の上壁１０ａの外面は冷却されるが、端子箱本体１０の上壁１０ａの内面まで冷却され難くなり、傾斜面８に、結露水が発生しにくくなる。

図６は、本発明の他の実施形態に係る端子箱の構成の一例を示す模式断面図である。図６に示すように、端子箱３は、結露水誘導部３４を備える以外は、図２に示す端子箱１と同様の構成を有するものであり、端子箱１と共通する部材については、同一の符号を付してある。

結露水誘導部３４は、傾斜面８によって滴下された結露水を積極的に流通孔２８に排水させることができるものであれば、材質、傾斜角等は特に制限されるものではない。

本実施形態に係る端子箱は、端子箱内に結露水が発生する環境下で使用される電動機に用いられる。例えば、三相モータ、ブレーキ付きモータ、二重電圧タイプの三相モータ等のモータ、圧縮機等に用いられる。特にモータは、結露水が発生しやすい環境下で使用される場合が多いため、本実施形態に係る端子箱を用いることは、好適である。

次に、上記説明した端子箱を備えたモータについて説明する。

図７は、本発明の実施形態に係る端子箱を備えたモータの構成の一例を示す模式図である。図７に示すように、モータ６は、モータ本体（不図示）を収容したモータ枠体３６と、端子箱４と、電線（Ａ）１４と、電線（Ｂ）１８とを備えるものである。また、モータ６の種類は、特に限定されるものではない。

端子箱４は、上記説明した端子箱１，２，又は３（図２、図５、又は図６に示す）と同様の構成を有するものであり、端子箱本体の上壁の内面に傾斜面を有し、端子台の上面より低い端子箱本体の部位に、端子箱本体の外部と内部とを繋ぐ流通孔を有するものである。通常、端子箱４は、ボルト等によりモータ枠体３６に固定されている。

電線（Ａ）１４と、電線（Ｂ）１８の具体例としては、外部の電源と接続する電源線、モータの巻線（不図示）に繋がる電線である。モータ６は、電源線を通して供給される電流が、端子箱の端子台を介して、電線に導通し、モータの巻線に供給され、稼動する。

以上、このように本実施形態に係る端子箱及び端子箱を備えるモータは、端子箱本体の上壁の内面に傾斜面を有し、端子台の上面より低い端子箱本体の部位に流通孔を有することによって、端子箱本体の内壁に結露水が多量に発生する環境下でも、端子同士を接続する接続部に結露水を滴下及び被水させることを抑制することができる。

電動機に備えられる端子箱の構成の一例を示す模式断面図である。本発明の実施形態に係る端子箱の構成の一例を示す模式断面図である。水平又は傾斜している設置面に設置されている本実施形態に係る端子箱の模式断面図を示す。図２の矢印ａ方向から見た本実施形態に係る端子箱１の模式断面図である。本発明の他の実施形態に係る端子箱の構成の一例を示す模式断面図である。本発明の他の実施形態に係る端子箱の構成の一例を示す模式断面図である。本発明の実施形態に係る端子箱を備えたモータの構成の一例を示す模式図である。

符号の説明

１，２，３，４，５端子箱、６モータ、８傾斜面、１０，３８端子箱本体、１０ａ，３８ａ上壁、１０ｂ側壁、１０ｃ底壁、１２，４０端子台、１２ａ上面、１４，４２電線（Ａ）、１６，４４電線口（Ａ）、１８，４６電線（Ｂ）、２０，４８電線口（Ｂ）、２２，５０端子（Ａ）、２４，５２端子（Ｂ）、２６，５４端子金具、２８流通孔、３０設置面、３２空間部、３４結露水誘導部、３６モータ枠体。

Claims

端子同士を電気的に接続する端子台と、前記端子台を覆う端子箱本体とを含む端子箱であって、
前記端子箱本体は、前記端子箱本体の上壁の内面に傾斜面を有し、前記端子台の上面より低い前記端子箱本体の部位に、前記端子箱本体の外部と内部とを繋ぐ流通孔を有することを特徴とする端子箱。
請求項１記載の端子箱であって、前記端子箱本体の上壁が、断熱構造であることを特徴とする端子箱。
請求項１または２記載の端子箱であって、前記傾斜面に、高放射率層を設けることを特徴とする端子箱。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の端子箱であって、前記傾斜面に、凹凸部を設けることを特徴とする端子箱。
端子同士を電気的に接続する端子台と、前記端子台を覆う端子箱本体とを含む端子箱を備えるモータであって、
前記端子箱本体は、前記端子箱本体の上壁の内面に傾斜面を有し、前記端子台の上面より低い前記端子箱本体の部位に、前記端子箱本体の外部と内部とを繋ぐ流通孔を有することを特徴とするモータ。