JP2010011656A

JP2010011656A - 端子台

Info

Publication number: JP2010011656A
Application number: JP2008168928A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Endo; 康浩遠藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2010-01-14

Abstract

【課題】樹脂を用いずに端子台と中継部との絶縁性を確保する端子台を提供することである。
【解決手段】端子台１０において、三相回転電機の各相巻線の各ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃと三相回転電機に接続されるインバータ回路の各ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃとを電気的に接続するための中継部を備え、無機化合物でコーティングされ、中継部を端子台１０に固定するための固定部を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、端子台に係り、特に、三相回転電機の各相巻線の各ケーブルと三相回転電機に接続されるインバータ回路の各ケーブルとを電気的に接続するための端子台に関する。

現在、ハイブリッド車両の車室には、車両に関連する機器が設けられており、それらの機器として三相回転電機とインバータ回路とが設けられている。また、その車室には、三相回転電機の各相巻線の各ケーブルと三相回転電機に接続されるインバータ回路の各ケーブルとを接続するために階段形状を有し導電性材料で構成された端子台が設けられている。階段形状の端子台においては、階段部分を構成する上段面と下段面に跨って設けられるバスバーを介して、それぞれのケーブルを電気的に接続する。

具体的には、バスバーは、一方側には三相回転電機の各相巻線の各ケーブルが接続され、他方側にはインバータ回路の各ケーブルが接続される。このようにバスバーは、三相回転電機の各相巻線の各ケーブルとインバータ回路の各ケーブルとを間接的に接続する。この端子台において、バスバーを端子台の面に保持する為に、端子台にある程度の強度及び形状に自由度があり、かつ絶縁性がある樹脂がバスバーと接触している面に設けられている。

上記のような構成でバスバーを端子台に保持することができる。しかし、上記のような構成では絶縁性を確保するために樹脂の肉厚を厚くする必要があり、コストが高くなってしまうという問題がある。また、バスバーを端子台に固定するためのボルト締結部分においては、三相回転電機及びインバータ回路の動作により、バスバーの温度が上昇することで樹脂にひび割れが発生してしまうという問題がある。また、端子台に設けられる樹脂は例えば耐熱温度が１５０℃程度と低いため、バスバーに流れる電流密度を上げることが困難である。

本発明の目的は、樹脂を用いずに端子台と中継部との絶縁性を確保する端子台を提供することである。

本発明に係る端子台は、三相回転電機の各相巻線の各ケーブルと三相回転電機に接続されるインバータ回路の各ケーブルとを電気的に接続するための中継部を備える端子台であって、無機化合物でコーティングされ、中継部を端子台に固定するための固定部を有することを特徴とする。

また、本発明に係る端子台において、固定部は、端子台と当接する部分のみが無機化合物でコーティングされていることが好ましい。

また、本発明に係る端子台において、中継部は、三相回転電機側の各ケーブルと接続される回転電機側接続部と、インバータ回路側の各ケーブルと接続されるインバータ回路側接続部と、回転電機側接続部とインバータ回路側接続部とを連結する連結部と、を含み、三相回転電機の各相巻線の各ケーブルと三相回転電機に接続されるインバータ回路の各ケーブルとを接続するバスバーであることが好ましい。

また、本発明に係る端子台において、中継部は、三相回転電機の各相巻線の各ケーブルと三相回転電機に接続されるインバータ回路の各ケーブルとを直接接続することが好ましい。

上記構成の端子台によれば、高耐熱材料である無機化合物でコーティングされた固定部を有する。これにより、中継部の電流密度を上げることが可能となるため中継部を小型化することができる。

また、上記構成の端子台と当接する部分のみに無機化合物でコーティングされている固定部を有する端子台によれば、低コストで中継部と端子台との絶縁性を確保することができる。

以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、バスバーあるいは中継台の固定部のみを無機化合物でコーティングするものとして説明するが、バスバーの連結部あるいは中継台の全部を無機化合物でコーティングするものとしてもよい。また、この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。

図１は、本発明の第１実施形態である端子台１０の斜視図である。図２は、バスバー３０ａとケーブル４０ａの先端部４０２とケーブル５０ａの先端部５０２とを示す図である。図３は、図２における矢印Ａ方向から見たバスバー３０ａを示す図である。端子台１０は、階段形状を有し、三相回転電機（図示しない）の各相巻線の各ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃと三相回転電機に接続されるインバータ回路（図示しない）の各ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃとを電気的に接続するための各バスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃを備える。端子台１０の階段形状は、下段面１３と、下段面１３の端部から垂直に立ち上がる立上面１２と、立上面１２に垂直に設けられる上段面１４によって形成される。上段面１４には、後述するバスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃの回転電機側接続部３０２とケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃの先端部４０２とをボルト（図示しない）によって締結するための締結部分であって絶縁材料で構成された締結部（図示しない）が設けられる。下段面１３には、後述するバスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃのインバータ回路側接続部３０７とケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃの先端部５０２とをボルト（図示しない）によって締結するための締結部分であって絶縁材料で構成された締結部（図示しない）が設けられる。また、立上面１２には、後述するバスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃの固定部３０４が固定されるための締結部分であって絶縁材料で構成された締結部（図示しない）が設けられる。なお、上段面１４、下段面１３、立上面１２の締結部が無機化合物でコーティングされバスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃを端子台１０に固定する固定部として用いてもよい。

ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、それぞれ三相回転電機のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応して設けられるケーブルである。ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、それぞれインバータ回路の入出力端子に繋がるケーブルである。図２に示されるようにケーブル４０ａの先端部４０２とケーブル５０ａの先端部５０２は、導電性の材質で構成された略円盤形状の部材である。また、ケーブル４０ａの先端部４０２は貫通孔４０１を有し、ケーブル５０ａの先端部５０２は貫通孔５０１を有する。なお、図示しないがケーブル４０ｂ，４０ｃはケーブル４０ａと同様の先端部と貫通孔を有し、ケーブル５０ｂ，５０ｃはケーブル５０ａと同様の先端部と貫通孔を有する。

バスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、三相回転電機（図示しない）の各相巻線の各ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃと三相回転電機に接続されるインバータ回路（図示しない）の各ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃとを電気的に接続する機能を有する。バスバー３０ｂ，３０ｃは、バスバー３０ａと同一の形状で同一の構造の部材であるため、以下では特にバスバー３０ａについて説明する。

バスバー３０ａは、回転電機側接続部３０２と、インバータ回路側接続部３０７と、回転電機側接続部３０２とインバータ回路側接続部３０７とを連結する連結部３０３と、無機化合物でコーティングされバスバー３０ａを端子台１０に固定するための固定部３０４とを有する。バスバー３０ａは、適当な強度を有する導電性の材料で構成されている。

回転電機側接続部３０２は、略円盤形状の部材であり貫通孔３０１を有する。貫通孔３０１は、ケーブル４０ａの貫通孔４０１との位置合わせを行って端子台１０の上段面１４に対してボルト（図示しない）を締結するための孔である。インバータ回路側接続部３０７は、回転電機側接続部３０２と同様の円盤形状であり貫通孔３０６を有する。貫通孔３０６は、ケーブル５０ａの貫通孔５０１との位置合わせを行って端子台１０の下段面１３に対してボルト（図示しない）を締結するための孔である。

連結部３０３は、回転電機側接続部３０２とインバータ回路側接続部３０７とを連結する連結部分であり、回転電機側接続部３０２を端子台１０の上段面１４に配置し、インバータ回路側接続部３０７を端子台１０の下段面１３に配置したときに、端子台１０の上段面１４と立上面１２と下段面１３に接触しないように湾曲した形状を有する。

固定部３０４は、立上面１２に対して固定部３０４をボルト（図示しない）で締結するための貫通孔３０５を有する部材である。固定部３０４は、連結部３０３の湾曲した形状の中間部分あたりに設けられ、図３に示されるように、固定部３０４が立上面１２に接触して取り付けられたときに連結部３０３が端子台１０に接触しないように湾曲して連結部３０３に設けられている。また、固定部３０４は、アルマイト、ＤＬＣ、セラミック等の無機化合物でその表面全体がコーティングされている。

続いて、上記構成からなる端子台１０の動作について図１〜図３を参照して説明する。バスバー３０ａの回転電機側接続部３０２を端子台１０の上段面１４の締結部に配置する。バスバー３０ａのインバータ回路側接続部３０７を端子台１０の下段面１３の締結部に配置する。バスバー３０ａの固定部３０４を立上面１２の締結部に配置し、ボルトを貫通孔３０５に貫通させて立上面１２に締結し、バスバー３０ａを端子台１０に固定する。バスバー３０ａと同様にバスバー３０ｂ，バスバー３０ｃを端子台１０に固定する。

三相回転電機の各相巻線の各ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、それぞれの先端部４０２の貫通孔４０１と回転電機側接続部３０２の貫通孔３０１との位置合わせを行った上でボルトを上段面１４に締結する。インバータ回路の各ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、それぞれ先端部５０２の貫通孔５０１とインバータ回路側接続部３０７の貫通孔３０６との位置合わせを行った上でボルトを下段面１３に締結する。これにより、三相回転電機の各相巻線の各ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃとインバータ回路の各ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃとがバスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃを介して電気的に接続されることとなる。

このように、各バスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃの固定部３０４が無機化合物でコーティングされており、無機化合物は耐熱温度が樹脂に比べて高く、例えば耐熱温度は６００℃程度である。これにより、三相回転電機やインバータ回路が動作してバスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃの温度が高くなった場合にも樹脂に比べてひび割れの発生を抑制することができる。また、耐熱温度が樹脂に比べて高いためバスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃに流れる電流密度を高くすることができる。これにより、バスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃの小型化を行うこともできる。

なお、上記第１実施形態において、固定部３０４はその表面全体が無機化合物でコーティングされているものとして説明したが、端子台１０の立上面１２と当接する部分のみがコーティングされており、バスバー３０ａ，３０ｂ，３０ｃと端子台１０とが絶縁されていればよい。この場合にも、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、図４を参照して本発明の第２実施形態である端子台１１について説明する。図４は、本発明の第２実施形態である端子台１１の斜視図である。端子台１１は、矩形箱型形状を有し、三相回転電機（図示しない）の各相巻線の各ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃと三相回転電機に接続されるインバータ回路（図示しない）の各ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃとを電気的に接続するための各中継台６０ａ，６０ｂ，６０ｃを備える。各ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃと各ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃについては、第１実施形態と同様の構成であるため詳細な説明は省略する。

中継台６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、三相回転電機（図示しない）の各相巻線の各ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃと三相回転電機に接続されるインバータ回路（図示しない）の各ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃとを電気的に接続する機能を有する。図５は、中継台６０ａとケーブル４０ａの先端部４０２とケーブル５０ａの先端部５０２とを示す図である。なお、中継台６０ｂ，６０ｃについても同一の形状で同一の構造の部材である。中継台６０ａは、本体部６０３と、本体部６０３を端子台１１に固定するための固定部６０４とを有する。なお、中継台６０ａは、適当な強度を有する導電性の材料で構成されているが、無機化合物でコーティングされていてもよい。

本体部６０３は、円柱形状を有しその中心部分に雌ネジ孔６０１を有する。本体部６０３の雌ネジ孔６０１とケーブル５０ａの貫通孔５０１とケーブル４０ａの貫通孔４０１との位置合わせ行った上でボルト（図示しない）によって締結を行う。

固定部６０４は、略円盤形状を有し本体部６０３の底面側に本体部６０３の厚み方向と垂直になるように取り付けられる。また、固定部６０４は、アルマイト、ＤＬＣ、セラミック等の無機化合物でその表面全体がコーティングされている。固定部６０４は、貫通孔６０２を有し端子台１１の上面１５の締結部（端子台１０の上段面１４に設けられた締結部と同様の締結部）に配置された後、ボルト（図示しない）により締結を行って中継台６０ａが端子台１１に固定される。

続いて、上記構成からなる端子台１１の動作について、図４〜図５を参照して説明する。中継台６０ａ，６０ｂ，６０ｃを端子台１１の上面１５の締結部に配置し、中継台６０ａ，６０ｂ，６０ｃの貫通孔６０２にボルトを締結し、中継台６０ａ，６０ｂ，６０ｃを端子台１１に固定する。そして、中継台６０ａ，６０ｂ，６０ｃの雌ネジ孔６０１とケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃの貫通孔５０１とケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃの貫通孔４０１との位置合わせを行ってボルトを締結する。これにより、三相回転電機の各相巻線の各ケーブル４０ａ，４０ｂ，４０ｃとインバータ回路の各ケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃとが電気的に直接接続されることとなる。

このように、中継台６０ａ，６０ｂ，６０ｃの固定部６０４が無機化合物でコーティングされており、無機化合物は耐熱温度が樹脂に比べて高く、例えば耐熱温度は６００℃程度である。これにより上記第１実施形態と同様の効果を奏する。

本発明の第１実施形態である端子台の斜視図である。本発明の第１実施形態の端子台のバスバーと各ケーブルの先端部を示す図である。図２における矢印Ａ方向から見た本発明の第１実施形態の端子台のバスバーを示す図である。本発明の第２実施形態である端子台の斜視図である。本発明の第２実施形態の端子台の中継台と各ケーブルの先端部を示す図である。

符号の説明

１０，１１端子台、１２立上面、１３下段面、１４上段面、１５上面、３０ａ，３０ｂ，３０ｃバスバー、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，５０ａ，５０ｂ，５０ｃケーブル、６０ａ，６０ｂ，６０ｃ中継台、３０１，３０５，３０６，４０１，５０１，６０２貫通孔、３０２回転電機側接続部、３０３連結部、３０４，６０４固定部、３０７インバータ回路側接続部、４０２，５０２先端部、６０１雌ネジ孔、６０３本体部。

Claims

三相回転電機の各相巻線の各ケーブルと三相回転電機に接続されるインバータ回路の各ケーブルとを電気的に接続するための中継部を備える端子台であって、
無機化合物でコーティングされ、中継部を端子台に固定するための固定部を有することを特徴とする端子台。
請求項１に記載の端子台において、
固定部は、端子台と当接する部分のみが無機化合物でコーティングされていることを特徴とする端子台。
請求項１または請求項２に記載の端子台において、
中継部は、
三相回転電機側の各ケーブルと接続される回転電機側接続部と、
インバータ回路側の各ケーブルと接続されるインバータ回路側接続部と、
回転電機側接続部とインバータ回路側接続部とを連結する連結部と、
を含み、三相回転電機の各相巻線の各ケーブルと三相回転電機に接続されるインバータ回路の各ケーブルとを接続するバスバーであることを特徴とする端子台。
請求項１または請求項２に記載の端子台において、
中継部は、
三相回転電機の各相巻線の各ケーブルと三相回転電機に接続されるインバータ回路の各ケーブルとを直接接続することを特徴とする端子台。