JP2009302335A

JP2009302335A - 接続部材

Info

Publication number: JP2009302335A
Application number: JP2008155721A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Hirata; 修一平田; Takeshi Asakura; 健朝倉; Hiroaki Yuasa; 浩章湯浅
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】リアクトルと所定の回路とを電気的に接続する接続部材において、接続部材における構成要素としての部品点数を低減することができ、リアクトルと所定の回路との接続の際の工数を低減することができ、接続部材とリアクトルとの接続の際の位置合わせを容易に行なうことができる構成を提案する。
【解決手段】リアクトルＬと所定の回路とを電気的に接続する接続端子２２，２４と、絶縁性を有し所定の取付位置に取り付け可能に形成された絶縁性部材３０と、が機械的に一体になるよう接続部材２０を形成する。そして、接続部材２０を用いてリアクトルＬと所定の回路とを接続する際には、接続部材２０を所定の取付位置に取り付けた状態でリアクトルＬと接続端子２２，２４とを機械的かつ電気的に接続すると共に所定の回路と接続端子２２，２４とを電気的に接続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、接続部材に関し、詳しくは、リアクトルが取り付けられる第１の取付位置とは異なる第２の取付位置に取り付けられて該リアクトルを所定の回路に電気的に接続する接続部材に関する。

従来、モータからの動力により走行する電気自動車において、バッテリからの電力をその電圧を昇圧してモータの駆動に用いられるインバータに供給する昇圧回路の構成要素としてリアクトルが搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、リアクトルを回路に電気的に接続する際に、リアクトルの端子に接続されるコイルバスバと、コイルバスバを支持台などに取り付ける絶縁性の取付部材と、コイルバスバと回路とを接続するバスバと、を有する接続部材によってリアクトルを回路に電気的に接続するものが提案されている。この場合、コイルバスバをリアクトルの端子に取り付け、その状態でコイルバスバとバスバとを支持台に取り付けられた絶縁性の取付部材に取り付け、回路側の端子とバスバとを接続することにより、リアクトルを回路に電気的に接続している。
特開２００６−３０８５２１号公報

一般的に、こうした接続部材では、部品点数を減らすことが課題の一つとされている。また、上述のように、コイルバスバや取付部材，バスバを有する接続部材を用いてリアクトルを回路に電気的に接続する場合には、リアクトルを回路に接続するのに要する工数が多く、また、支持台などに支持されていないコイルバスバをリアクトルに取り付ける際にはコイルバスバの位置合わせが困難となる場合があるため、こうした工数の低減や、接続部材の位置合わせを容易に行なうことなども課題とされている。

本発明の接続部材は、接続部材における構成要素としての部品点数の低減やリアクトルと所定の回路との接続の際の工数の低減，接続部材とリアクトルとの接続の際の位置合わせを容易に行なうことができる構成の提案を主目的とする。

本発明の接続部材は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の接続部材は、
リアクトルが取り付けられる第１の取付位置とは異なる第２の取付位置に取り付けられて該リアクトルを所定の回路に電気的に接続する接続部材であって、
前記リアクトルの端子に機械的且つ電気的に接続可能であると共に前記所定の回路の端子に電気的に接続可能に形成された電気的接続端子と、絶縁性を有し前記第２の取付位置に取り付け可能に形成された絶縁性部材と、が前記電気的接続端子が前記絶縁性部材の所定位置に配置された状態で一体に形成されてなる、
ことを要旨とする。

この本発明の接続部材では、リアクトルの端子と所定の回路の端子とを電気的に接続する電気的接続端子と、リアクトルが取り付けられる第１の取り付け位置とは異なる第２の取り付け位置に取り付けられ絶縁性を有する絶縁性部材と、が電気的接続端子が絶縁性部材の所定位置に配置された状態で一体に形成される。これにより、接続部材における構成要素としての部品点数を少なくすることができる。また、本発明の接続部材では、接続部材を第２の取付位置に取り付けた状態でリアクトルの端子と接続部材とを機械的かつ電気的に接続すると共に、所定の回路の端子と接続部材とを電気的に接続する。これにより、接続部材とリアクトルとを接続する際の位置合わせをより容易に行なうことができ、リアクトルと所定の回路との接続をより少ない工数でより容易に行なうことができる。

こうした本発明の接続部材において、前記絶縁性部材は、型枠の所定位置に前記電気的接続部材が配置された状態で絶縁性の材料を該型枠に射出する射出成形により形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、接続部材をより容易に形成することができる。ここで、「型枠」としては、セラミックスや金属などによって形成されるものが含まれる。

また、本発明の接続部材において、前記電気的接続端子は、前記リアクトルの端子に接続可能に形成された部分と前記絶縁性部材の所定位置に配置された部分とがクランク状に形成されてなるものとすることもできる。

さらに、本発明の接続部材において、前記リアクトルは、昇圧の回路の構成要素としてのリアクトルであるものとすることもできる。この場合、前記所定の回路は、電気機器と、直流電源と、該直流電源からみて前記電気機器と直列接続された第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタに直列に接続されると共に前記直流電源からみて前記電気機器と並列接続された第２のトランジスタと、を有する回路であり、前記電気的接続端子は、前記リアクトルの一方の端子と前記第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタの中間点とに接続可能である第１の接続端子と、前記リアクトルの前記一方とは異なる他方の端子と前記直流電源の出力端子とに接続可能である第２の接続端子とからなる、ものとすることもできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としての接続部材２０を用いて構成された昇圧回路４０を備える電気自動車１００の構成の概略を示す構成図であり、図２は昇圧回路４０の構成要素としてのリアクトルＬと接続部材２０との外観を例示する斜視図であり、図３は図２の接続部材２０をＡ−Ａ面から見たＡＡ視図であり、図４は図２の接続部材２０をＢ−Ｂ面から見たＢＢ視図である。電気自動車１００は、図１に示すように、駆動輪４８ａ，４８ｂに動力を入出力する周知の同期発電電動機としてのモータ４６と、直流電流を交流電流に変換してモータ４６に供給可能なインバータ４４と、バッテリ４２からの電力をその電圧を変換してインバータ４２に供給可能な昇圧回路４０とを備える。

昇圧回路４０は、図１に示すように、２つのトランジスタＴ１，Ｔ２とトランジスタＴ１，Ｔ２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ１，Ｄ２とリアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ１，Ｔ２は、インバータ４４の正極母線，負極母線に直列に接続されており、リアクトルＬは、トランジスタＴ１，Ｔ２の中間点とバッテリ５０の正極端子とに接続部材２０を介して接続されている。また、インバータ４４の負極母線は、バッテリ５０の負極端子に接続されている。したがって、トランジスタＴ１，Ｔ２をオンオフ制御することによりバッテリ４２の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４４に供給したりインバータ側に作用している直流電圧を降圧してバッテリ４２を充電したりすることができる。

リアクトルＬは、図２に示すように、圧粉磁心や積層鋼板によって構成されるリアクトルコア５０と、リアクトルコア５０に対して導線が巻回されて形成されるリアクトルコイル５２とからなる。

接続部材２０は、図２〜図４に示すように、リアクトルＬのコイル端子５４とバッテリ４２の正極端子とに接続される接続端子２２と、リアクトルＬのコイル端子５６とトランジスタＴ１，Ｔ２の中間点とに接続される接続端子２４と、負極側バスバとしてバッテリ４２の負極端子やインバータ４４の負極母線に接続される負極端子２６と、絶縁性を有しこれらの接続端子２２，２４や負極端子２６と機械的に一体に形成される絶縁性部材３０と、から形成されている。接続端子２２，２４や負極端子２６は、導電性の良好な材料（例えば、銅）の板材を打ち抜き加工や折り曲げ加工などを用いて形成されており、接続端子２２，２４は絶縁性部材３０に結着される結着部２２ｃ，２４ｃから下方に略直角に屈曲して端子２２ｂ，２４ｂが形成されると共に結着部２２ｃ，２４ｃから端子平面が９０度回転するようクランク状に屈曲して端子２２ａ，２４ａが形成され、負極端子２６は絶縁性部材３０に結着される結着部２６ｂから下方に略直角に屈曲して端子２６ａが形成されている。絶縁性部材３０は、ボルト３２ａ，３２ｂを用いて車両の所定の取付位置に取り付け可能に形成されており、実施例では、接続端子２２，２４が型枠の所定位置に配置された状態で絶縁性の材料（例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ））を射出する射出成形により接続端子２２，２４と一体に形成されるものとした。これにより、接続部材２０をより容易に形成することができる。この接続部材２０では、このようにバッテリ４２やトランジスタＴ１，Ｔ２に対してリアクトルＬを電気的に接続する接続端子２２，２４と、絶縁性を有し車両の所定の取付位置に取り付け可能な絶縁性部材３０と、が機械的に一体に形成されているから、これらが別々に形成されているものに比して接続部材２０における構成要素としての部品点数を少なくすることができる。

次に、こうして構成された接続部材２０を用いたリアクトルＬとバッテリ４２の正極端子やトランジスタＴ１，Ｔ２との接続について説明する。以下、説明の都合上、バッテリ４２やトランジスタＴ１，Ｔ２，インバータ４４，モータ４６を合わせて車両構成回路６０という。リアクトルＬや車両構成回路６０は、それぞれボルトにより車体の所定位置に取り付けられている。接続部材２０を用いてリアクトルＬと車両構成回路６０とを接続する際に、接続部材２０は、絶縁性部材３０がボルト３２ａ，３２ｂによって車体に締結されて車両の所定の取付位置に取り付けられる。ここで、接続部材２０が取り付けられる車両の所定の取付位置は、接続部材２０が取り付けられたときに接続部材２２，２４の端子２２ａ，２４ａとリアクトルＬのコイル端子５４，５６との位置合わせが行なわれる位置として予め定められる。そして、このように接続部材２０が車両の所定の取付位置に取り付けられた状態で接続端子２２，２４の端子２２ａ，２４ａをリアクトルＬのコイル端子５４，５６に溶接して機械的かつ電気的に接続すると共に接続端子２２，２４の端子２２ｂ，２４ｂを車両構成回路６０（バッテリ４２の正極端子やトランジスタＴ１，Ｔ２の中間点）に電気的に接続してリアクトルＬを車両構成回路６０に電気的に接続する。なお、負極側バスバとしての負極端子２６には、バッテリ４２の負極端子やインバータ４４の負極母線が電気的に接続される。このように接続部材２０が車両の所定の取付位置に取り付けられた状態で接続部材２０をリアクトルＬと接続することにより、接続部材２０とリアクトルＬとの位置合わせをより容易に行なうことができ、リアクトルＬと車両構成回路６０との接続の際の工数を低減することができる。

以上説明した実施例の接続部材２０によれば、リアクトルＬと車両構成回路６０とを電気的に接続する接続端子２２，２４と、絶縁性を有し車両の所定の取付位置に取り付け可能に形成された絶縁性部材３０と、が機械的に一体に形成されるから、接続部材２０における構成要素としての部品点数を少なくすることができる。また、接続部材２０を車両に取り付けた状態でリアクトルＬと接続端子２２，２４とを機械的かつ電気的に接続すると共に車両構成回路６０と接続端子２２，２４とを電気的に接続するから、接続部材２０とリアクトルＬとを位置合わせをより容易に行なうことができ、リアクトルＬと車両構成回路６０との接続をより少ない工数でより容易に行なうことができる。

実施例の接続部材２０では、接続端子２２，２４は、結着部２２ｃ，２４ｃから端子平面が９０度回転するようクランク状に屈曲して端子２２ａ，２４ａが形成されるものとしたが、接続部材２０を車体に取り付けたときに端子２２ａ，２４ａがリアクトルＬのコイル端子５４，５６に対して位置合わせが行なわれるよう形成されるものとすればよく、例えば、結着部２２ｃ，２４ｃから図３，図４の左右方向に略直角に曲折して形成されるものとしても構わない。

実施例の接続部材２０では、リアクトルＬを昇圧回路４０の一部として車両構成回路６０に接続するものについて説明したが、リアクトルＬを昇圧回路以外の回路の一部として接続するものについて適用してもよく、例えば、リアクトルＬをモータを駆動するインバータの正極母線に接続する際に用いるものとしてもよい。

ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、リアクトルＬが「リアクトル」に相当し、車両構成回路６０が「所定の回路」に相当し、接続端子２２，２４が「電気的接続端子」に相当し、絶縁性部材３０が「絶縁性部材」に相当する。また、昇圧回路４０が「昇圧回路」に相当し、インバータ４４やモータ４６が「電気機器」に相当し、バッテリ４２が「直流電源」に相当し、トランジスタＴ１が「第１のトランジスタ」に相当し、トランジスタＴ２が「第２のトランジスタ」に相当する。なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、接続部材の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としての接続部材２０を用いて構成された昇圧回路４０を備える電気自動車１００の構成の概略を示す構成図である。昇圧回路４０の構成要素としてのリアクトルＬと接続部材２０との外観を例示する斜視図である。図２の接続部材２０をＡ−Ａ面から見たＡＡ視図である。図２の接続部材２０をＢ−Ｂ面から見たＢＢ視図である。

符号の説明

２０接続部材、２２，２４接続端子、２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂ，２６ａ端子、２２ｃ，２４ｃ，２６ｂ結着部、３０絶縁性部材、３２ａ，３２ｂボルト、４０昇圧回路、４２バッテリ、４４インバータ、４６モータ、４８ａ，４８ｂ駆動輪、５０リアクトルコア、５２リアクトルコイル、５４，５６コイル端子、６０車両構成回路、１００ハイブリッド自動車、Ｄ１，Ｄ２ダイオード、Ｌリアクトル、Ｔ１，Ｔ２トランジスタ。

Claims

リアクトルが取り付けられる第１の取付位置とは異なる第２の取付位置に取り付けられて該リアクトルを所定の回路に電気的に接続する接続部材であって、
前記リアクトルの端子に機械的且つ電気的に接続可能であると共に前記所定の回路の端子に電気的に接続可能に形成された電気的接続端子と、絶縁性を有し前記第２の取付位置に取り付け可能に形成された絶縁性部材と、が前記電気的接続端子が前記絶縁性部材の所定位置に配置された状態で一体に形成されてなる、
接続部材。
前記絶縁性部材は、型枠の所定位置に前記電気的接続部材が配置された状態で絶縁性の材料を該型枠に射出する射出成形により形成されてなる請求項１記載の接続部材。
前記電気的接続端子は、前記リアクトルの端子に接続可能に形成された部分と前記絶縁性部材の所定位置に配置された部分とがクランク状に形成されてなる請求項１または２記載の接続部材。
前記リアクトルは、昇圧の回路の構成要素としてのリアクトルである請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の接続部材。
請求項４記載の接続部材であって、
前記所定の回路は、電気機器と、直流電源と、該直流電源からみて前記電気機器と直列接続された第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタに直列に接続されると共に前記直流電源からみて前記電気機器と並列接続された第２のトランジスタと、を有する回路であり、
前記電気的接続端子は、前記リアクトルの一方の端子と前記第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタの中間点とに接続可能である第１の接続端子と、前記リアクトルの前記一方とは異なる他方の端子と前記直流電源の出力端子とに接続可能である第２の接続端子とからなる、
接続部材。