JP2011108633A - 車両用電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源部と筐体と出力端子4とを有する車両用電源装置。出力端子4には、外部機器と接続するための外部接続端子(ワイヤー端子5)が接続される。出力端子4は端子本体40と固定部材400とからなる。端子本体40は、内側接点部42と外側接点部43と中間部とを備えた一体の金属部品からなる。外側接点部43は、外部接続端子と直接係合して外部接続端子が端子本体40に対して回転することを規制する回り止め部41を有する。中間部は、断面外形が非円形となる非円形部を少なくとも一部に有し、かつ、軸方向の複数個所において断面外形の最大直径が変化する径変部を有する。
【選択図】図1
Description
かかる車両用電源装置は、電力を生成する電源部を筐体内に収容してなり、電源部から出力を取り出す出力端子が、筐体に固定されている(特許文献1の図1、図2、特許文献2の図1〜図3)。この出力端子を通じて、バッテリーや補機などの外部機器へ電力を供給する。
したがって、上記出力端子に、外部機器へ接続されるワイヤーにおけるワイヤー端子(外部接続端子)が取り付けられる。
また、互いにボルトとナットとによって固定される端子同士の間の回り止め構造としては、特許文献3、4に開示されたものがある。
また、出力端子にワイヤー端子を接続するとき、ボルトの軸を中心としてワイヤー端子が回転してしまうという問題もある。
特許文献2に記載の車両用交流発電機における出力端子は、出力端子を覆う樹脂製の保護部材に開口部が形成されている。この開口部にワイヤー端子の一部を係合させることも考えられるが、小さな係合部に大きな負荷がかかったとき、樹脂からなる保護部材は破損してしまうおそれがある。
また、端子本体に固定部材を一体化させる場合、電源装置内(筐体内)への水の浸入を防ぐために、固定部材と端子本体との間からの水の浸入を防ぐ必要がある。
上記出力端子には、電力の供給先の外部機器と接続するための外部接続端子が接続され、
上記出力端子は、金属製の端子本体と、上記筐体に上記出力端子を固定するための樹脂製の固定部材とからなり、
上記端子本体は、上記電源部に接続される内側接点部と、上記外部接続端子が接続される外側接点部と、上記内側接点部と上記外側接点部との間に介在して上記固定部材を外周に固定した中間部とを備えた一体の金属部品からなり、
上記外側接点部は、上記外部接続端子と直接係合して該外部接続端子が上記端子本体に対して回転することを規制する回り止め部を有し、
上記中間部は、上記端子本体の軸方向に直交する断面外形が非円形となる非円形部を少なくとも一部に有し、かつ、上記軸方向の複数個所において上記断面外形の最大直径が変化する径変部を有することを特徴とする車両用電源装置にある(請求項1)。
そのため、端子本体を構成する部品点数を削減して、製造容易な安価な出力端子を得ることができ、ひいては車両用電源装置の低コスト化を図ることができる。
また、金属部品からなる端子本体に回り止め部を設けることとなるため、係合される外部接続端子からの負荷がかかっても、回り止め部が破損するなどの不具合を生じるおそれがない。そのため、確実に外部接続端子の回り止めを行うことができる。
すなわち、上記端子本体に形成された回り止め部と、上記端子本体の中間部の非円形部とによって、筐体に対する外部接続端子の回転を確実に防ぐことができる。
なお、上記最大直径とは、上記断面外形において、その外形寸法が最も大きくなる方向の寸法を意味する。以下においても同様である。上記断面外形が円形の場合には、その直径が上記最大直径と一致する。
この場合には、中間部と固定部材との間の接合面の面積を効果的に大きくすることができると共に、上記接合面に沿った外側接点部から内側接点部までの経路を効果的に長くすることができる。それゆえ、筐体内への水の浸入を効果的に防ぐことができると共に、中間部と固定部材との間の接合強度を高くすることができる。
この場合には、より一層効果的に、筐体内への水の浸入を効果的に防ぐことができると共に、中間部と固定部材との間の接合強度を高くすることができる。
この場合には、筐体の外側における水の浸入経路の入口において、効果的に水の浸入を阻止することができる。
この場合には、直径の大きくなる上記外周端面において中間部と固定部材との間の接合面の面積を大きくするとともに、水の浸入経路を複雑にすることができる。それゆえ、効率的に、端子本体と固定部材との間の接合強度を高めると共に、水の浸入を防ぐことができる。
この場合には、中間部と固定部材との間の接合面積を大きくすることにより、両者の接合強度を高めることができる。また、端子本体と固定部材との間の回り止めを効果的に行うことができる。
この場合には、中間部と固定部材との間の接合面積を大きくすることにより、両者の接合強度を高めることができる。また、端子本体と固定部材との間の回り止めを効果的に行うことができる。さらには、中間部と固定部材との間の水の浸入経路を複雑化することができるため、筐体内への水の浸入を効果的に防ぐことができる。
この場合には、上記出力端子を上記筐体に対して、容易に安定して固定することができる。
この場合には、上記内側接点部と筐体との間の沿面距離を長くすることができ、端子本体と筐体との間の絶縁抵抗をより高くすることができる。
この場合には、中間部と固定部材との間に水が浸入しても、上記封止部材によって、筐体内部への水の浸入を阻止することができる。
この場合には、上記出力端子の大型化を防ぎつつ、端子本体と固定部材との接合面の面積の拡大及び水の浸入経路の延長を実現することができる。その結果、水の浸入を効果的に防ぐことができると共に、端子本体と固定部材との接合強度が高い、コンパクトな出力端子を得ることができる。すなわち、フランジ部は、筐体との組み付けのために大径とする必要があるため、その大径となるフランジ部の形成部分に大径鍔部を配置することによって、出力端子の大型化を招くことなく、水の浸入防止効果と、端子本体と固定部材との接合強度の向上を図ることができる。つまり、大径鍔部を設けるために出力端子を大型化する必要がない。
この場合には、上記出力端子を上記筐体に対して容易かつ正確に位置決めして固定することができる。
この場合には、上記外側接点部に設けた上記回り止め部と、上記中間部における非円形部の少なくとも一部とを、連続形成することができる。つまり、非円形部の少なくとも一部を中間部における上記外側接点部との隣接部に容易に形成することができる。
この場合には、上記外部接続端子を容易かつ確実に上記出力端子に取り付けることができる。また、上記端子本体を、一体の金属部品として作製することが容易となる。
この場合には、端子本体の大型化を招くことなく、上記出力端子と上記ボルトとの締結強度を高くすることができる。すなわち、端子本体と固定部材との間の接合強度を充分に確保するためには、両者の間の接合面の面積をある程度大きくする必要があり、そのために、中間部の直径はある程度の大きさが必要である。そうすると、中間部の内側には上記ネジ穴を形成するための領域がある程度の大きさで確保されることとなる。それゆえ、中間部までネジ穴を形成しても、ネジ穴のためだけに中間部の直径が大きくなるわけではないため、端子本体の大型化を招くことなく、出力端子とボルトとの締結強度を高くすることができることとなる。なお、内側接点部には、固定部材との接合という役割がないため、ネジ穴の形成領域を、その手前である中間部までとすることにより、出力端子の大型化を防ぐことができる。
この場合には、上記出力端子の構造を簡素化することができる。
この場合には、特に、大電流が上記出力端子に流れるため、一体の金属部品によって端子本体を構成した本発明によれば、出力端子における発熱を抑制しやすいという利点がある。
本発明の実施例にかかる車両用電源装置につき、図1〜図9を用いて説明する。
本例の車両用電源装置1は、図9に示すごとく、電力を生成する電源部2と、該電源部を覆う筐体3と、該筐体3に固定されると共に上記電源部2から出力を取り出す出力端子4とを有する。そして、この車両用電源装置1は、車両に搭載される。
図3、図7、図8に示すごとく、出力端子4は、電源部2との接続部からワイヤー端子5との接続部までの電流経路を構成する端子本体40が、一体の金属部品からなる。
端子本体40は、図1に示すごとく、ワイヤー端子5と直接係合して該ワイヤー端子5が端子本体40に対して回転することを規制する回り止め部41(図2、図4、図5、図7、図8参照)を有する。
図2、図4、図7、図8に示すごとく、回り止め部41は、外側接点部43の外周面に設けた平面部によって構成されている。この平面部(回り止め部41)は、外側接点部43の外周面における2個所に、互いに平行に形成されている。
上記車両用電源装置1においては、出力端子4の端子本体40が一体の金属部品(アルミダイカスト品)からなる。すなわち、端子本体40は、電源部2との接続部(内側接点部42)からワイヤー端子5との接続部(外側接点部43)まで、複数の金属部品の組み合わせではなく、一つの鋳造品(ダイカスト品)すなわち一つの金属部品によって構成されている。
そのため、端子本体40を構成する部品点数を削減して、製造容易な安価な出力端子4を得ることができ、ひいては車両用電源装置1の低コスト化を図ることができる。
また、金属部品からなる端子本体40に回り止め部41を設けることとなるため、係合されるワイヤー端子5からの負荷がかかっても、回り止め部41が破損するなどの不具合を生じるおそれがない。そのため、確実にワイヤー端子5の回り止めを行うことができる。
本例は、図10に示すごとく、出力端子4に設けた回り止め部41の構成を変更した例である。
すなわち、本例の車両用電源装置1の出力端子4における回り止め部41は、出力端子4から突出した突起体からなる。この突起状の回り止め部41が、ワイヤー端子5に設けた係合穴54に挿嵌されることにより、出力端子4に対するワイヤー端子5の回転が規制される。
なお、本例の回り止め部41も、端子本体40と一体成形されている。
また、回り止め部41は、ボルト6を螺合するネジ穴を挟んで互いに反対側の位置に、一対形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を奏する。
本例は、図11に示すごとく、ワイヤー端子5に、係合穴54を2つ設け、その2つの係合穴に対して、2つの突起状の回り止め部41を係合させた例である。
その他は、実施例2と同様である。
なお、図11は、ボルトを出力端子4のネジ穴431に螺合する前の状態を示す。
その他、実施例2と同様の作用効果を有する。
本例は、図12に示すごとく、出力端子4に雄ネジ部432を形成した例である。
雄ネジ部432は、端子本体40と一体成形されている。
この場合、雄ネジ部432を、ワイヤー端子5に挿通し、雄ネジ部432にナット61を螺合することによって、ワイヤー端子5を出力端子4に締結する。
また、出力端子4には、端子本体40と一体成形された突起状の回り止め部41が形成されており、該回り止め部41が、ワイヤー端子5に設けた係合穴54に挿嵌される。これにより、出力端子4に対してワイヤー端子5が回転することを規制する。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を奏する。
本例は、図13に示すごとく、出力端子4の端子本体40における外側接点部43の端面に、凹状の回り止め部41を設けた例である。
回り止め部41は、ネジ穴431を挟んで両側に一対形成されており、それぞれ平面視において長方形状を有する。
この凹状の回り止め部41に、ワイヤー端子5に設けた一対の回り止め爪(図示略)を係合した状態で、ワイヤー端子5を出力端子4に固定する。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を奏する。
本例は、図14に示すごとく、出力端子4の端子本体40における外側接点部43の端面に、六角柱状の回り止め部41を設けた例である。
この回り止め部41の内側にネジ穴431が形成されている。
そして、ワイヤー端子5の開口部55を六角形に形成し、開口部55に回り止め部41を挿嵌した状態で、ワイヤー端子5を出力端子4に固定する。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を奏する。
本例は、図15に示すごとく、出力端子4に接続する外部接続端子として、バスバー5bを用いた例である。
バスバー5bは、銅等の金属板からなり、他端を電力供給先の外部機器に接続させている。
そして、バスバー5bにも回り止め爪53が形成されており、該回り止め爪53は出力端子4の外側接点部43に設けた回り止め部41に係合される。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を奏する。
本例においては、図16〜図24に示すごとく、出力端子4の形状、特に端子本体40の形状をより具体的に示す。
図23、図24に示すごとく、出力端子4は、金属製の端子本体40と、車両用電源装置1の筐体3(図9参照)に出力端子4を固定するための樹脂製の固定部材400とからなる。
なお、図20に示すごとく、端子本体40において、中間部44は、固定部材400が外周面に固定された部分、すなわち固定部材400が接触した部分が該当し、軸方向におけるその両側に形成された部分が、それぞれ内側接点部42及び外側接点部43である。
中間部44は、端子本体40の軸方向に直交する断面外形が非円形となる非円形部を少なくとも一部に有し、かつ、軸方向の複数個所において断面外形の最大直径が変化する径変部を有する。
また、中間部44には、外側接点部43における回り止め部41を構成する平面と平行な平坦面部442が形成されている。
筒状部404は、内側接点部42の一部を外周側から覆うように延設された内側延設部405を備え、該内側延設部405と内側接点部42との間に、周状空間406が形成されている。また、内側接点部42における中間部44との隣接部分であって周状空間406に面する部分の一部には、内側にくびれたくびれ部422が形成されている。
中間部44における上記非円形部は、例えば、外周凹部441、平坦面部442、放射状リブ452、周状溝部46、隣接部443が形成されている軸方向位置において構成されている。すなわち、外周凹部441、平坦面部442、放射状リブ452が中間部44における周方向の一部に形成されていることにより、それらの部分の断面外形が非円形となり、周状溝部46や隣接部443の断面外形を非円形とすることにより、この部分にも非円形部を形成することができる。
また、中間部44における上記径変部は、例えば、大径鍔部45、小径鍔部450、周状溝部46、端面溝部451、外周凹部441によって構成されている。
出力端子4は、内側接点部42と中間部44と外側接点部43とを、ネジ穴431の形成方向に沿って一直線上に配設してなる。
その他は、実施例1と同様である。
出力端子4は、端子本体40と固定部材400とからなり、固定部材400を外周に固定する端子本体40の中間部44は、非円形部(外周凹部441、平坦面部442、放射状リブ452、周状溝部46、隣接部443)を有している。それゆえ、軸方向を中心とする回転方向について、端子本体40と固定部材400との間の相対的な回転を形状的に防ぐ構造となっている。それゆえ、端子本体40の回り止め部41に係合した外部接続端子(ワイヤー端子5)に、回転方向に大きな負荷がかかっても、端子本体40と固定部材400との間の回転をも確実に防ぐことができる。
すなわち、端子本体40に形成された回り止め部41と、端子本体40の中間部44の非円形部とによって、筐体3に対する外部接続端子(ワイヤー端子5)の回転を確実に防ぐことができる。
端子本体40は、大径鍔部45に端面溝部451を有する。そのため、直径の大きくなる外周端面において中間部44と固定部材400との間の接合面49の面積を大きくするとともに、水の浸入経路を複雑にすることができる。それゆえ、効率的に、端子本体40と固定部材400との間の接合強度を高めると共に、水の浸入を防ぐことができる。
また、筒状部404は、内側延設部405を備え、該内側延設部405と内側接点部42との間に、周状空間406が形成されている。そのため、内側接点部42と筐体3との間の沿面距離を長くすることができ、端子本体40と筐体3との間の絶縁抵抗をより高くすることができる。
また、中間部44における隣接部443は、外側接点部43と断面外形が同一である。これにより、外側接点部43に設けた回り止め部41と、中間部44における非円形部の少なくとも一部とを、連続形成することができる。つまり、非円形部の一部を中間部44における隣接部443に容易に形成することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図25、図26に示すごとく、端子本体40の内側接点部42と固定部材400の筒状部404の内側延設部405との間の周状空間406に、樹脂製の封止部材408を充填した例である。
封止部材は、エポキシ樹脂等の接着剤からなり、上記周状空間406において端子本体40と固定部材400との間を水密的に封止している。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図27、図28に示すごとく、出力端子4に対する外部接続端子(ワイヤー端子5)の固定手段として、スタッドボルト62とナット61とを用いた例である。
すなわち、端子本体40のネジ穴431にスタッドボルト62を螺合固定しておき、そのスタッドボルト62に対して、外部接続端子(ワイヤー端子5)を係合し、ナット61を締結する。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
また、上記実施例においては、端子本体40を、アルミダイカスト品によって構成した例を示したが、端子本体40の素材や製法は、これに限られるものではない。
また、上記実施例においては、車両用電源装置として降圧用のDC−DCコンバータを例に挙げたが、これに限らず、昇圧用のコンバータ、インバータ、あるいは交流発電機等、他の車両用電源装置にも同様に本発明を適用することができる。
2 電源部
3 筐体
4 出力端子
40 端子本体
42 内側接点部
43 外側接点部
400 固定部材
41 回り止め部
5 ワイヤー端子
Claims (17)
- 電力を生成する電源部と、該電源部を覆う筐体と、該筐体に固定されると共に上記電源部から出力を取り出す出力端子とを有する、車両に搭載される車両用電源装置であって、
上記出力端子には、電力の供給先の外部機器と接続するための外部接続端子が接続され、
上記出力端子は、金属製の端子本体と、上記筐体に上記出力端子を固定するための樹脂製の固定部材とからなり、
上記端子本体は、上記電源部に接続される内側接点部と、上記外部接続端子が接続される外側接点部と、上記内側接点部と上記外側接点部との間に介在して上記固定部材を外周に固定した中間部とを備えた一体の金属部品からなり、
上記外側接点部は、上記外部接続端子と直接係合して該外部接続端子が上記端子本体に対して回転することを規制する回り止め部を有し、
上記中間部は、上記端子本体の軸方向に直交する断面外形が非円形となる非円形部を少なくとも一部に有し、かつ、上記軸方向の複数個所において上記断面外形の最大直径が変化する径変部を有することを特徴とする車両用電源装置。 - 請求項1に記載の車両用電源装置において、上記中間部は、上記軸方向の両側部分の最大直径よりも直径の大きい鍔部を有することを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項2に記載の車両用電源装置において、上記中間部は、上記外側接点部の最大直径よりも大きい直径を有する大径鍔部を、上記鍔部として有することを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項2又は3に記載の車両用電源装置において、上記鍔部のうち最も上記外側接点部に近い位置に形成された上記鍔部と上記外側接点部との間には、周方向に形成された周状溝部が形成されていることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項2〜4のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、上記端子本体は、上記鍔部の外周端面に周方向に形成された端面溝部を有することを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項2〜5のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、上記端子本体は、上記鍔部の表面に、径方向に放射状に延びる放射状リブを形成してなることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、上記中間部は、その外周面における全周の一部であると共に全長の一部となる領域に形成される外周凹部を複数有することを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、上記固定部材は、上記筐体の外側面に当接させるフランジ部と、該フランジ部から上記内側接点部側に延設されると共に上記筐体に設けた取付孔に挿入する筒状部とを有することを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項8に記載の車両用電源装置において、上記筒状部は、上記内側接点部の一部を外周側から覆うように延設された内側延設部を備え、該内側延設部と上記内側接点部との間に、周状空間が形成されていることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項9に記載の車両用電源装置において、上記周状空間には、樹脂製の封止部材が充填されていることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項8〜10のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、上記中間部は、上記外側接点部よりも大きい直径を有する大径鍔部を、上記鍔部として有し、上記フランジ部は、上記大径鍔部の外周に形成されていることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項8〜11のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、上記フランジ部は、上記筐体の外側面に係合する位置決め部を備えていることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、上記中間部における上記外側接点部との隣接部は、上記外側接点部と断面外形が同一であることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、上記端子本体には、ネジ穴が形成されており、該ネジ穴に螺合するボルトと上記端子本体との間に上記外部接続端子を固定するよう構成されていることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項14に記載の車両用電源装置において、上記端子本体は、上記ネジ穴を、上記外側接点部から上記中間部までにわたって上記軸方向に形成してなることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項14又は15に記載の車両用電源装置において、上記出力端子は、上記内側接点部と上記中間部と上記外側接点部とを、上記ネジ穴の形成方向に沿って一直線上に配設してなることを特徴とする車両用電源装置。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、直流電力を降圧又は昇圧するためのDC−DCコンバータであることを特徴とする車両用電源装置。
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