JP2008178267A

JP2008178267A - 端子接続構造

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Publication number: JP2008178267A
Application number: JP2007011420A
Authority: JP
Inventors: Kokubo Fu; 国望付
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-07-31

Abstract

【課題】モータ等の収容室内に収容された内部電気機器と外部電気機器との電気的な接続および切り離しを容易に行なうことができ、電気的な接続が経時的に劣化することを抑制することができる端子接続構造を提供する。
【解決手段】モータケース６００の壁面に形成された穴部６００Ａに挿入された導電性の端子台導通スリーブ３１０と、給電ケーブル８００Ａに設けられ、端子台導通スリーブ３１０と電気的に接続される外部端子部３２０と、外部端子部３２０を接続可能な外部接続部３６０と、外部端子部３２０の周囲を覆い、外部接続部３６０を受け入れ可能とされた貫通孔３３０Ａを有する絶縁性の筒部３３０と、ボルト３０２の表面を覆う樹脂部３０３と、筒部３３０に設けられ、モータケース６００内への異物の浸入を抑制可能な第１シール部材３０６と、樹脂部３０３に設けられ、外部端子部３２０への異物の付着を抑制可能な第２シール部材３０４とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、端子接続構造に関し、特に、収容ケース内に収容された内部電気機器に接続された端子と、収容ケース外に設けられた外部電気機器に接続された端子とを接続する端子接続構造に関する。

従来から、モータ収容室内に収容されたモータと、インバータとを電気的に接続する端子接続構造が各種提案されている。

たとえば、特開平９−１８２３５２号公報に記載された端子接続構造は、インバータとモータとを電気的に接続する連結部材と、モータケースまたはインバータケースに設けられ、連結部材の他端とモータの接続部に対応する位置に形成された開口部と、この開口部に着脱可能とされたカバーとを備える。この端子接続構造によれば、保守・管理等のためにモータとインバータとを容易に分割可能とされている。

特開２００３−１５８８５１号公報および特開平６−９８４９４号公報に記載された車両用モータの配線接続装置は、ケース壁を貫通する貫通孔が形成されたモータケースと、貫通孔に嵌挿してケース壁に抜け止め固定された電気絶縁性のブッシュと、モータケース内外の電線の端部を接続する接続手段を有する導電性のアダプタ端子とを備えている。そして、ブッシュは、その径方向に張出すモータケースへの固定手段を有し、通孔の内周面とブッシュの外周面との間及び該ブッシュの内周面とアダプタ端子の外周面との間はＯリングで密封され、アダプタ端子の接続手段にそれぞれモータケース内外の電線の端部が接続されている。

この車両用モータの配線接続装置によれば、繰り返し熱応力による配線接続装置の緩みやクラック発生を抑制可能とされている。

特開２００２−２３８２０９号公報には、ナットはずれを防止し、過度のボルト締付けによるワイヤーハーネス保持部の出力端子ボルト破損を防止して車両側接続端子の接続信頼性を向上が図られた車両用交流発電機が提案されている。
特開平９−１８２３５２号公報特開２００３−１５８８５１号公報特開平６−９８４９４号公報特開２００２−２３８２０９号公報

しかし、特開平９−１８２３５２号公報に記載された端子接続構造においては、連結部材とインバータとの接続部が露出している。このため、連結部材とインバータとの接続部に水等の異物が付着すると錆などが生じ、インバータと連結部材との電気的な接続が経時的に劣化するおそれがある。

特開２００２−２３８２０９号公報に記載された車両用交流発電機においても、車両側接続端子を固定する出力端子ボルトが外部に露出しており、出力端子ボルトに外部環境の水等が付着することが考えられ、出力端子ボルトや車両側接続端子に錆などが生じ、経時的に電気的な接続が劣化するおそれがある。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、モータ等の収容室内に収容された内部電気機器と収容室外に位置する外部電気機器との電気的な接続を行なうことができ、内部電気機器と外部電気機器との電気的な接続が経時的に劣化することを抑制することができる端子接続構造を提供することである。

本発明に係る端子接続構造は、内部電気機器を収容可能な収容室の壁面に形成された穴部に挿入された導電性の連結部材と、収容室の外方に配置された外部電気機器に接続された配線に設けられ、連結部材と電気的に接続される外部端子部とを備える。また、この端子接続構造は、連結部材のうち、収容室の外方に位置する部分に設けられ、外部端子部を接続可能な外部接続部と、外部端子部を外部接続部に固定可能な外部固定部材と、外部端子部の周囲を覆い、外部接続部を受け入れ可能とされ、外部接続部と外部端子部とを電気的に接続可能な受入部を有する端子用絶縁部材とを備える。さらに、この端子接続構造は、連結部材に装着された外部固定部材の表面のうち、連結部材から露出する部分を覆う固定部材用絶縁部材と、端子用絶縁部材に設けられ、収容室内への異物の浸入を抑制可能な第１シール部材と、固定部材用絶縁部材に設けられ、端子部への異物の付着を抑制可能な第２シール部材とを備える。

好ましくは、上記固定部材用絶縁部材は、外部固定部材から着脱可能に設けられ、受入部は、外部固定部材と固定部材用絶縁部材との少なくとも一部を受け入れ可能とされる。

好ましくは、上記連結部材の周面に設けられ、連結部材と収容室とを電気的に絶縁可能な端子台と、端子台のうち、外部接続部の周囲に形成され、端子用絶縁部材の少なくとも一部を受け入れ可能な凹部とをさらに備え、第１シール部材は、凹部を規定する端子台の内表面と端子用絶縁部材の表面との間の隙間を閉塞可能とされ、第２シール部材は、受入部を規定する端子用絶縁部材の内表面と、固定部材用絶縁部材の表面との間の隙間を閉塞可能とされる。

好ましくは、上記内部電気機器に接続された内部配線に設けられた内部端子部と、連結部材のうち、収容室内に位置する部分に設けられ、内部端子部を接続可能な内部接続部とをさらに備え、内部接続部と外部接続部とは、連結部材の軸方向に配列される。

好ましくは、外部固定部材は、連結部材に形成されたネジ穴部に螺合可能なボルトとされ、固定部材用絶縁部材は、ボルトのヘッド部を覆う。

好ましくは、上記連結部材に形成され、連結部材の軸方向に延びる貫通孔と、内部電気機器に接続された内部配線に設けられた内部端子部と、連結部材のうち、収容室内に位置する部分に設けられ、内部端子部を接続可能な内部接続部と、内部端子部を内部接続部に固定可能な内部固定部材とをさらに備え、外部固定部材と内部固定部材との一方は、貫通孔に挿入されるボルトのヘッド部とされ、他方は、ボルトの端部であって、貫通孔より外方に露出する端部に螺合可能なナットとされる。

本発明に係る端子接続構造によれば、収容室内に収容された内部電気機器と収容室外に位置する外部電気機器との電気的な接続を行なうことができ、内部電気機器と外部電気機器との電気的な接続が経時的に劣化することを抑制することができる。

図１から図５を用いて、本実施の形態に係る端子接続構造およびこの端子接続構造を備えた車両について説明する。なお、本実施の形態においては、ハイブリッド車両に適用した例について説明するが、ハイブリッド車両に限られず、電気自動車などにも適用することができる。

図１は、本実施の形態に係るハイブリッド車両が備える駆動ユニットの概略構成を示す。この図１に示す例においては、駆動ユニット１は、モータジェネレータ１００と、レゾルバ２００と、減速機構５１０と、ディファレンシャル機構５２０と、ドライブシャフト受け部５００と、ハウジング６００と、端子接続構造７００とを含んで構成される。

モータジェネレータ１００は、電動機または発電機としての機能を有する回転電機であり、軸受１２０を介してハウジング６００に回転可能に取付けられた回転シャフト１１０と、回転シャフト１１０に取付けられたロータ１３０と、ステータ１４０とを有する。

ロータ１３０は、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成されたロータコアと、該ロータコアに埋設された永久磁石とを有する。永久磁石は、たとえば、ロータコアの外周近傍にほぼ等間隔を隔てて配置される。

ステータ１４０は、リング状のステータコア１４１と、ステータコア１４１に巻回されるステータコイル１４２と、ステータコイル１４２に接続されるバスバ１４３とを有する。バスバ１４３は、ハウジング６００に設けられた端子接続構造７００および給電ケーブル８００Ａを介してＰＣＵ（Power Control Unit）８００と接続される。また、ＰＣＵ８００は、給電ケーブル９００Ａを介してバッテリ９００に接続される。これにより、バッテリ９００とステータコイル１４２とが電気的に接続される。

ステータコア１４１は、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。ステータコア１４１の内周面上には複数のティース部（図示せず）および該ティース部間に形成される凹部としてのスロット部（図示せず）が形成されている。スロット部は、ステータコア１４１の内周側に開口するように設けられる。

３つの巻線相であるＵ相、Ｖ相およびＷ相を含むステータコイル１４２は、スロット部に嵌り合うようにティース部に巻き付けられる。ステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相は、互いに円周上でずれるように巻き付けられる。バスバ１４３は、それぞれステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応するＵ相、Ｖ相およびＷ相を含む。

給電ケーブル８００Ａは、Ｕ相ケーブルと、Ｖ相ケーブルと、Ｗ相ケーブルとからなる三相ケーブルである。バスバ１４３のＵ相、Ｖ相およびＷ相がそれぞれ給電ケーブル８００ＡにおけるＵ相ケーブル、Ｖ相ケーブルおよびＷ相ケーブルに接続される。

モータジェネレータ１００から出力された動力は、減速機構５１０からディファレンシャル機構５２０を介してドライブシャフト受け部５００に伝達される。ドライブシャフト受け部５００に伝達された駆動力は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（図示せず）に回転力として伝達されて、車両を走行させる。

一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部５００、ディファレンシャル機構５２０および減速機構５１０を介してモータジェネレータ１００が駆動される。このとき、モータジェネレータ１００が発電機として作動する。モータジェネレータ１００により発電された電力は、ＰＣＵ８００におけるインバータを介してバッテリ９００に蓄えられる。

レゾルバ２００は、レゾルバロータ２１０と、レゾルバステータ２２０とを有する。レゾルバロータ２１０は、モータジェネレータ１００の回転シャフト１１０に接続されている。また、レゾルバステータ２２０は、レゾルバステータコア２２１と、該コアに巻回されたレゾルバステータコイル２２２とを有する。上記レゾルバ２００により、モータジェネレータ１００のロータ１３０の回転角度が検出される。検出された回転角度は、コネクタ部１０を介してＰＣＵ８００へ伝達される。ＰＣＵ８００は、検出されたロータ１３０の回転角度と、外部ＥＣＵ（Electrical Control Unit）からのトルク指令値とを用いて
モータジェネレータ１００を駆動するための駆動信号を生成し、その生成した駆動信号をモータジェネレータ１００へ出力する。

図２は、ＰＣＵ８００の主要部の構成を示す回路図である。図２を参照して、ＰＣＵ８００は、コンバータ８１０と、インバータ８２０と、制御装置８３０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電源ラインＰＬ１〜ＰＬ３と、出力ライン８４０Ｕ，８４０Ｖ，８４０Ｗとを含む。コンバータ８１０は、バッテリ９００とインバータ８２０との間に接続され、インバータ８２０は、出力ライン８４０Ｕ，８４０Ｖ，８４０Ｗを介してモータジェネレータ１００と接続される。

コンバータ８１０に接続されるバッテリ９００は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。バッテリ９００は、発生した直流電圧をコンバータ８１０に供給し、また、コンバータ８１０から受ける直流電圧によって充電される。

コンバータ８１０は、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬとからなる。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に直列に接続され、制御装置８３０からの制御信号をベースに受ける。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれパワートランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトルＬは、バッテリ９００の正極と接続される電源ラインＰＬ１に一端が接続され、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。

このコンバータ８１０は、リアクトルＬを用いてバッテリ９００から受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。また、コンバータ８１０は、インバータ８２０から受ける直流電圧を降圧してバッテリ９００を充電する。

インバータ８２０は、Ｕ相アーム８５０Ｕ、Ｖ相アーム８５０ＶおよびＷ相アーム８５０Ｗからなる。各相アームは、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に並列に接続される。Ｕ相アーム８５０Ｕは、直列に接続されたパワートランジスタＱ３，Ｑ４からなり、Ｖ相アーム８５０Ｖは、直列に接続されたパワートランジスタＱ５，Ｑ６からなり、Ｗ相アーム８５０Ｗは、直列に接続されたパワートランジスタＱ７，Ｑ８からなる。ダイオードＤ３〜Ｄ８は、それぞれパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、出力ライン８４０Ｕ，８４０Ｖ，８４０Ｗを介してモータジェネレータ１００の各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続されている。

このインバータ８２０は、制御装置８３０からの制御信号に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。また、インバータ８２０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電圧を直流電圧に整流して電源ラインＰＬ２に供給する。

コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ１の電圧レベルを平滑化する。また、コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ２の電圧レベルを平滑化する。

レゾルバ２００は、モータジェネレータ１００の回転子の回転角度を検出して制御装置８３０へ出力する。ここで、制御装置８３０への出力は、配線１３，１４およびコネクタ部１０を介して行なわれる。

制御装置８３０は、モータジェネレータ１００の回転子の回転角度、モータトルク指令値、モータジェネレータ１００の各相電流値、およびインバータ８２０の入力電圧に基づいてモータジェネレータ１００の各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成してインバータ８２０へ出力する。

また、制御装置８３０は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ８２０の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタＱ１，Ｑ２のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするＰＷＭ信号を生成してコンバータ８１０へ出力する。

さらに、制御装置８３０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ９００を充電するため、コンバータ８１０およびインバータ８２０におけるパワートランジスタＱ１〜Ｑ８のスイッチング動作を制御する。

このＰＣＵ８００においては、コンバータ８１０は、制御装置８３０からの制御信号に基づいて、バッテリ９００から受ける直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２に供給する。そして、インバータ８２０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。

また、インバータ８２０は、モータジェネレータ１００の回生動作によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインＰＬ２へ出力する。そして、コンバータ８１０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を降圧してバッテリ９００を充電する。

図３は、端子接続構造７００の詳細な構成を示す断面図である。この図３に示す例におおいては、端子接続構造７００は、内部にモータジェネレータ１００が収容されたハウジング６００の壁面に形成された穴部６００Ａに挿入された導電性の端子台導通スリーブ（連結部材）３１０を備えている。なお、図１に示すインバータ８２０は、このハウジング６００の外方に設けられている。

この端子台導通スリーブ３１０のうち、ハウジング６００内に位置する側の端面は、モータジェネレータ１００に接続されたバスバ１４３の端部に設けられた端子部３１６が接続される接続部３５０とされている。

接続部３５０が位置する端子台導通スリーブ３１０の端面には、ネジ穴３１４が形成されている。

そして、端子接続構造７００は、このネジ穴３１４に螺着されるボルト３１５を備えている。ボルト３１５は、ネジ穴３１４に螺合するネジ部が周面に形成された軸部３１５Ｂと、軸部３１５Ｂより大径に形成されたヘッド部３１５Ａとを備えている。

端子部３１６は、端子台導通スリーブ３１０の端面に沿うような平坦面とされており、その中央部に貫通孔３１６Ａが形成されている。貫通孔３１６Ａ内には、ボルト３１５の軸部３１５Ｂを挿入可能とされている。

そして、端子部３１６の貫通孔３１６Ａと、ネジ穴３１４とを一致させ、ボルト３１５の軸部３１５Ｂを貫通孔３１６Ａに挿入して、ネジ穴３１４に螺着させて、端子部３１６を接続部（外部接続部）３５０に固定する。このようにして、モータ１４０に接続されたバスバ１４３に設けられた端子部３１６を接続部３６０に接続固定することができる。ここで、ハウジング６００内には、モータ１４０を冷却したり、或いは潤滑する油等が収容されているが、この油等は、絶縁性とされている。

そして、端子接続構造７００は、端子台導通スリーブ３１０の周面を覆い、端子台導通スリーブ３１０とモータケース６００との間を絶縁する端子台３０８を備えている。

この端子台３０８は、絶縁性の樹脂などで構成されており、端子台導通スリーブ３１０の両端面間に位置する周面を覆うように形成されている。

端子台３０８は、モータケース６００に固定されている。この図３に示す例においては、端子台３０８は、ボルト３０９によってモータケース６００に固定されている。

この端子台３０８のうち、モータケース６００外方に位置する端子台導通スリーブ３１０の端部の周囲に位置する部分には、凹部３０８Ａが形成されている。

このため、端子台導通スリーブ３１０のうち、凹部３０８Ａ内に位置する部分は、端子台３０８から露出している。

この端子台３０８と、穴部６００Ａの内表面との間には、シール部材３１７が設けられており、モータケース６００内の油等が、穴部６００Ａの内表面と端子台３０８の周面との間の隙間から外部に染み出したり、外部の水等の異物がモータケース６００内に浸入することを抑制している。

さらに、端子台導通スリーブ３１０の軸方向の中央部には、端子台導通スリーブ３１０と端子台３０８と間に設けられたシール部材３１３が設けられている。これにより、モータケース６００内の油等が、端子台３０８と端子台導通スリーブ３１０との間の隙間を通って、外部に染み出したり、外部環境の水等の異物がモータケース６００内に入り込んだりすることを抑制されている。

端子台導通スリーブ３１０のうち、モータケース６００の外方に位置する端面は、給電ケーブル８００Ａの端部に設けられた端子部（外部接続端子）３２０が接続される接続部（外部接続部）３６０とされている。

給電ケーブル８００Ａは、インバータ８２０に設けられた出力ライン８４０Ｕ，８４０Ｖ，８４０Ｗのいずれかに電気的に接続された配線３０１と、この配線３０１の端部に設けられた端子部３２０と、外表面に設けられた絶縁性の樹脂部３０５とを備えている。端子部３２０は、平板状に形成されており、その中央部に貫通孔３２０Ａが形成されている。

具体的には、絶縁性の樹脂部３０５は、配線３０１に沿って延び、配線３０１の表面を覆う配線被覆部３３１と、配線被覆部３３１に連設され、配線被覆部３３１の軸方向と異なる方向に延びる首部３３３と、この首部３３３の先端部に設けられ、配線被覆部３３１の軸方向に沿って突出する筒部（端子用絶縁部材）３３０とを備えている。

筒部３３０は、端子部３２０の周囲を覆い、端子部３２０を外部に露出するように形成されており、筒部３３０の中央部には、軸方向に延びる貫通孔３３０Ａが形成されており、この貫通孔３３０Ａ内に端子部３２０が位置している。

そして、筒部３３０の少なくとも一部は、端子台３０８に形成された凹部３０８Ａに挿入可能とされており、筒部３３０を凹部３０８Ａ内に挿入すると、貫通孔３３０Ａ内に端子台導通スリーブ３１０が受け入れられる。このため、端子台導通スリーブ３１０の端面と、端子部３２０とが接触する。

ここで、端子台導通スリーブ３１０のうち、端子部３２０と接触する端面には、端子台導通スリーブ３１０の軸方向に延びるネジ穴３１２が形成されている。そして、端子部３２０に形成された貫通孔３２０Ａとネジ穴３１２とを一致させた状態で、ネジ穴３１２と貫通孔３２０Ａとにボルト（外部固定部材）３０２が挿入されている。

ボルト３０２は、ネジ穴３１２に形成されたネジ部と螺合するネジ部が周面に形成された軸部３０２Ｂと、この軸部３０２Ｂの端部に形成され、軸部３０２Ｂより大径とされたヘッド部３０２Ａとを備えている。

そして、端子部３２０は、ヘッド部３０２Ａによって、端子台導通スリーブ３１０の端面に位置する接続部３６０に押圧固定され、端子部３２０と端子台導通スリーブ３１０とが電気的に接続されている。

ここで、接続部３６０と接続部３５０とは、端子台導通スリーブ３１０の軸方向に沿って互いに対向するように配置されている。

このため、端子台導通スリーブ３１０の径は、ボルト３１５のヘッド部３１５Ａ程度に抑えることができ、幅方向の大きさを小さく抑えることができる。これにより、端子接続構造７００の占める容積を小さく抑えることができる。

ここで、筒部３３０の周面と凹部３０８Ａの内周面との間には、筒部３３０の周面と凹部３０８Ａの内周面との間の隙間を閉塞するシール部材（第１シール部材）３０６が設けられている。

このため、水などの外部環境の異物が筒部３３０の周面と凹部３０８Ａの内周面との間に入り込むことを抑制することができ、モータケース６００内に外部環境の異物が浸入することを抑制することができる。

ボルト３０２のヘッド部３０２Ａには、絶縁性の樹脂部（固定部材用絶縁部材）３０３が設けられており、この樹脂部３０３によって、貫通孔３０８Ａの開口部が閉塞されている。

この樹脂部３０３は、ヘッド部３０２Ａの上面およびヘッド部３０２Ａの周面を覆うように形成されている。ここで、ボルト３０２によって端子部３２０が端子台導通スリーブ３１０に押圧固定された状態においては、軸部３０２Ｂは、ワッシャ、端子部３２０の貫通孔３２０Ａおよびネジ穴３１２内に挿入されており、ヘッド部３０２Ａのみが外方に露出する。そして、端子部３２０がボルト３０２によって端子台導通スリーブ３１０に固定された状態において、樹脂部３０３がヘッド部３０２Ａの表面を覆うと共に、貫通孔３３０Ａの開口部を閉塞することで、端子部３２０およびボルト３０２を閉塞することができる。

樹脂部３０３の周面と貫通孔３３０Ａの内周面との間には、シール部材（第２シール部材）３０４が設けられており、樹脂部３０３の周面と貫通孔３３０Ａの内周面との間の隙間を閉塞されている。このため、樹脂部３０３の周面と貫通孔３３０Ａの内周面の隙間を通って、水等の異物がボルト３０２や端子部３３０Ａに達することを抑制することができる。このように、上記シール部材３０６およびシール部材３０４によって、端子部３２０および端子台導通スリーブ３１０に水等の異物の付着を抑制を図ることができるので、モータ収容ケース６００への漏電を抑制することができる。

このように図３に示された端子接続構造７００においては、端子部３２０、ボルト３０２や端子台導通スリーブ３１０に外部環境の異物が付着することを抑制することができる。さらに、モータケース６００内の油等がモータケース６００から外部に染み出すことを抑制することができる。

このような端子接続構造７００において、給電ケーブル８００Ａを接続するには、まず、筒部３３０を凹部３０８Ａに挿入する。これにより、端子部３２０が端子台導通スリーブ３１０の接続部３６０に接触する。そして、その後、ボルト３８８で、給電ケーブル８００Ａをモータケース６００に固定する。

その後、貫通孔３０８Ａからボルト３０２を挿入して、ボルト３０２を端子台導通スリーブ３１０に螺着させる。これにより、端子部３２０が接続部３６０に押圧固定される。そして、樹脂部３０３をボルト３０２のヘッド部３０２Ａに装着すると共に、貫通孔３０８Ａの開口部を閉塞する。このようにして、給電ケーブル８００Ａの接続が完了する。

ここで、筒部３３０の挿入方向と、ボルト３０２の挿入方向と、樹脂部３０３の挿入方向とは、いずれも、端子台導通スリーブ３１０の軸方向とされており、作業者にとって一連の作業を行なうときに、姿勢を変える必要も無く、容易に接続作業を行なうことができる。

そして、給電ケーブル８００Ａの接続を解除するには、まず、樹脂部３０３を筒部３３０から取り外す。そして、露出したヘッド部３０２Ａを回動して、ボルト３０２を取り外し、その後、ボルト３８８を回動して、ボルト３８８を取り外し、筒部３３０を凹部３０８Ａから取り外すことで、給電ケーブル８００Ａの接続を解除することができる。このように、この図３に示された端子接続構造７００によれば、容易に給電ケーブル８００Ａの接続および切り離し作業を行なうことができる。

図４は、端子接続構造７００の平面図であって、この図４に示されるように、ボルト３０２が３つ配列されている。そして、各ボルト３０２は、出力ライン８４０Ｕ，８４０Ｖ，８４０Ｗにそれぞれ接続された端子部を、それぞれ別個の端子台導通スリーブ３１０に接続している。なお、各端子台導通スリーブ３１０の他方の端部には、モータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルに接続された端子が接続されている。

このようにして、モータ１４０のＵ相コイルとインバータの出力ライン８４０Ｕとが電気的に接続され、Ｖ相コイルとインバータの出力ライン８４０Ｖと、Ｗ相コイルとインバータの出力ライン８４０Ｗとが電気的に接続される。

ここで、出力ライン８４０ＵとＵ相コイルとを電気的に接続する端子台導通スリーブと、出力ライン８４０ＶとＶ相コイルとを電気的に接続する端子台導通スリーブと、出力ライン８４０ＷとＷ相コイルとを電気的に接続する端子台導通スリーブとは、いずれも同一方向に向けて延びている。

このため、各端子台導通スリーブ３１０にボルト３０２を螺着させる際に、作業者は、姿勢を変えることなく、順次各ボルト３０２を締付けることができ、簡易に各端子とコイルを電気的に接続することができる。

この図４および図３において、樹脂部３０３には、筒部３３０に係合可能な係合部３５５が設けられている。これにより、樹脂部３０３は、筒部３３０に着脱可能とされている。ここで、出力ライン８４０Ｕの端部に設けられた端子部３２０と、出力ライン８４０Ｖの端部に接続された端子部３２０と、出力ライン８４０Ｗの端部に接続された端子部３２０とは、それぞれ個々に絶縁およびシールされている。このため、各出力ライン８４０の端子部３２０同士が短絡することを抑制することができる。このように各端子部３２０同士の短絡をも抑制されているので、高電圧の電流が流通する場合にも、適用することができる。さらに、各端子部３２０は、ボルト３０２によって各端子台導通スリーブ３１０に固定されており、ボルト３０２による締付け状態を監視することで、端子部３２０の接続状態を把握することができ、品質管理なども容易に行なうことができる。

図５は、上記図３に示された端子接続構造７００の変形例を示す断面図である。なお、図１から図４に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する場合がある。

この図５に示す例においては、端子接続構造７００は、軸方向に延びる貫通孔４１０Ａが形成された端子台導通スリーブ４１０と、貫通孔４１０Ａ内に挿入されたボルト４１５とを備えている。

この図５に示す例においては、ボルト４１５は、モータケース６００内に位置し、バスバ１４３が電気的に接続される接続部４５０側から貫通孔４１０Ａ内に挿入されている。ボルト４１５は、貫通孔４１０Ａ内に挿入され、周面にネジ部が形成された軸部４１５Ｂと、接続部４５０側の軸部４１５Ｂに設けられたヘッド部４１５Ａとを備えている。そして、ボルト４１５の軸部４１５Ｂの軸長は、貫通孔４１０Ａの長さよりも長くされている。接続部４６０側の端部には、軸部４１５Ｂに螺合可能なナット（係合部材）４０２が設けられている。

そして、このナット４０２によって、端子部３２０が接続部４６０に押圧固定されており、ヘッド部４１５Ａによって、端子部３１６が接続部４５０に押圧固定されている。

このような端子接続構造７００によれば、一対のボルト４１５とナット４０２とで各端子部３１６、３２０を端子台導通スリーブ４１０に固定することができ、部品点数の軽減を図ることができる。

さらに、端子台導通スリーブ４１０とボルト４１５の軸長を容易に適宜変更することで、容易に設計変更することができ、端子接続構造７００のコンパクト化を容易に図ることができる。なお、本実施の形態においては、モータケース６００内に収容されたモータジェネレータ１００と、モータケース６００の外方に配置された８２０とを接続する場合について説明したが、これに限られない。すなわち、内部に電気機器を収容する収容ケース内に収容された電気機器と、収容ケースの外方に配置された外部電気機器とを接続するものであれば、適用することができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。

端子接続構造に適用可能であり、特にインバータに接続された端子と、モータ収容室内に収容されたモータに接続された端子とを接続する端子接続構造に好適である。

本実施の形態に係るハイブリッド車両が備える駆動ユニットの概略構成を示す。ＰＣＵの主要部の構成を示す回路図である。端子接続構造の詳細な構成を示す断面図である。端子接続構造の平面図である。図３に示された端子接続構造の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０コネクタ部、１３，１４配線、１００モータジェネレータ、１４３バスバ、３０２ボルト、３０３樹脂部、３０４シール部材、３０５樹脂部、３０６シール部材、３０８Ａ凹部、３０８端子台、３０８Ａ貫通孔、３１０端子台導通スリーブ、３１２ネジ穴、３１３シール部材、３１４ネジ穴、３１６端子部、３１６Ａ貫通孔、３１７シール部材、３２０端子部、３３０筒部。

Claims

内部電気機器を収容可能な収容室の壁面に形成された穴部に挿入された導電性の連結部材と、
収容室の外方に配置された外部電気機器に接続された配線に設けられ、前記連結部材と電気的に接続される外部端子部と、
前記連結部材のうち、前記収容室の外方に位置する部分に設けられ、前記外部端子部を接続可能な外部接続部と、
前記外部端子部を前記外部接続部に固定可能な外部固定部材と、
前記外部端子部の周囲を覆い、前記外部接続部を受け入れ可能とされ、前記外部接続部と前記外部端子部とを電気的に接続可能な受入部を有する端子用絶縁部材と、
前記連結部材に装着された前記外部固定部材の表面のうち、前記連結部材から露出する部分を覆う固定部材用絶縁部材と、
前記端子用絶縁部材に設けられ、前記収容室内への異物の浸入を抑制可能な第１シール部材と、
前記固定部材用絶縁部材に設けられ、前記外部端子部への異物の付着を抑制可能な第２シール部材と、
を備えた、端子接続構造。
前記固定部材用絶縁部材は、前記外部固定部材から着脱可能に設けられ、前記受入部は、前記外部固定部材と前記固定部材用絶縁部材との少なくとも一部を受け入れ可能とされた、請求項１に記載の端子接続構造。
前記連結部材の周面に設けられ、前記連結部材と前記収容室とを電気的に絶縁可能な端子台と、
前記端子台のうち、前記外部接続部の周囲に形成され、前記端子用絶縁部材の少なくとも一部を受け入れ可能な凹部とをさらに備え、
前記第１シール部材は、前記凹部を規定する前記端子台の内表面と前記端子用絶縁部材の表面との間の隙間を閉塞可能とされ、
前記第２シール部材は、前記受入部を規定する前記端子用絶縁部材の内表面と、前記固定部材用絶縁部材の表面との間の隙間を閉塞可能とされた、請求項２に記載の端子接続構造。
前記内部電気機器に接続された内部配線に設けられた内部端子部と、
前記連結部材のうち、前記収容室内に位置する部分に設けられ、前記内部端子部を接続可能な内部接続部とをさらに備え、
前記内部接続部と前記外部接続部とは、前記連結部材の軸方向に配列された、請求項１から請求項３のいずれかに記載の端子接続構造。
前記外部固定部材は、前記連結部材に形成されたネジ穴部に螺合可能なボルトとされ、
前記固定部材用絶縁部材は、前記ボルトのヘッド部を覆う、請求項１から請求項４のいずれかに記載の端子接続構造。
前記連結部材に形成され、前記連結部材の軸方向に延びる貫通孔と、
前記内部電気機器に接続された内部配線に設けられた内部端子部と、
前記連結部材のうち、前記収容室内に位置する部分に設けられ、前記内部端子部を接続可能な内部接続部と、
前記内部端子部を前記内部接続部に固定可能な内部固定部材とをさらに備え、
前記外部固定部材と前記内部固定部材との一方は、前記貫通孔に挿入されるボルトのヘッド部とされ、他方は、前記ボルトの端部であって、前記貫通孔より外方に露出する端部に螺合可能なナットとされた、請求項１から請求項３のいずれかに記載の端子接続構造。