JP2015062344A - 端子台 - Google Patents

Abstract

【課題】振動下に置かれても破損することのない、しかも車が水没しても内部に水が浸入することのない端子台を提供する。
【解決手段】アッパーベース１０Ｕをロアーベース１０Ｄに嵌合したとき、アッパーベース１０Ｕとロアーベース１０Ｄとの間に介在する防水兼弾性部材６０を備え、防水兼弾性部材６０は、アッパーベース１０Ｕをロアーベース１０Ｄに嵌合する方向に交差する方向に延びる、該アッパーベース１０Ｕと該ロアーベース１０Ｄによって挟まれる天井部を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等で用いられるインバータがモータケースに設置された場合の振動が生じる環境下でその振動の影響を受けない好適な端子台に関する。

電気自動車やハイブリッド電気自動車は、一般に、バッテリに蓄えられた電力によって車輪を駆動するために、バッテリと車輪の間にインバータとモータを備える。
バッテリに蓄えられた電力はインバータ装置等のインバータで変換されてモータに供給され、モータを回転し、モータの回転は車輪に伝達され、車輪を駆動する。
従来、インバータとモータは自動車の別々の場所に搭載され、インバータの端子とモータの端子はワイヤーハーネスを用いて接続していた。
これに対して、最近、バッテリから車輪までの電動駆動システムの小型化、低コスト化を目的に、インバータとモータとを一体化する構造が提案されている（特許文献１または２）。

〈特許文献１または２に記載の発明〉
図４は、特許文献１または２に記載のインバータとモータとを一体化する発明の概念図で、三相交流電動機（誘導電動機または同期機）を収納しているモータケース１００に受電ボックス１００Ｃが載置され、そこに三相交流電力を受電する３端子１００Ｔが取り付けられており、一方、自動車の他部に載置されている直流電源から直流を受電して三相交流に変換するインバータケース２００に出力端子２００Ｔが取り付けられている。そして、インバータの三相交流電力を出力端子２００Ｔからモータケース１００側の受電ボックス１００Ｃの３端子１００Ｔへ供給するために本発明が対象としている振動に強い端子台が用いられる。

〈特許文献１または２に記載の発明の長所〉
モータケース１００とインバータケース２００を別々に組み立てた後に、インバータケース２００をモータケース１００の近傍に設置するとともに、インバータケース２００の出力端子２００Ｔとモータケース１００の３端子１００Ｔを端子台によって接続することにより、インバータケース２００とモータケース１００は別々のモジュールとして組み立て製造することができ、一体化時に端子台によって接続すればよいだけなので、製造が容易で、低コスト化が可能となる。

〈特許文献１または２に記載の発明の短所〉
ところがこのような構成において、運転時の車体の振動やモータ自体の振動によるインバータとモータの振動の位相差がコネクタに加わり、コネクタに破損等が生じる恐れがあった。したがって、このような振動に耐えうるコネクタの開発が必要であった。
そして、そのような振動に耐えうるコネクタとして、特許文献３記載のコネクタが開示されている。

特開平５−２１９６０７号公報 特開２００４−３１２８５３号公報 特開２００７−２８０９１３号公報

〈特許文献３記載の端子台の構成〉
特許文献３記載の端子台は、インバータ端子とモータ端子を接続するためのもので、インバータ筐体とインバータ端子と、モータ筐体とモータ端子とからなり、モータ端子はモータ筐体に固定して取り付けられているのに対して、インバータ端子は振動吸収部材を介してインバータ筐体に取り付けられるようにしたことを特徴とするものである。

〈特許文献３記載の端子台の長所〉
このように一方の機器の端子がその筐体に振動吸収部材を介して取り付けられているので、一方の機器と他方の機器に位相差による振動が加わっても、その振動は振動吸収部材によって吸収されるので、コネクタ接続部に余分な負荷が加わることなく、破損等の悪影響を防ぐことができるというものである。

〈特許文献３記載の端子台の課題〉
しかしながら、特許文献３記載の端子台は、導通性能を確保するため、バスバー等の金属材料を多様に使用している。ところが、バスバー部材や端子は、剛性が高いため、動きがある部位へ組み付けるとその後の長時間の使用によって折れや曲がり等が発生して変形し、シール性能が低下するという課題を有している。

〈本発明の目的〉
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、モータ側接続端子とインバータ側端子との間に生じる振動に強く、かつ、モータとインバータの組み付け誤差によるバラつきが大きくても、振動に対して充分にシール効果を発揮できる防水・防油性の良い端子台を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願第１発明は、
モータケースと前記モータケースに載置されるインバータケースとの間に介在する端子台であって、
前記インバータケースの出力端子に接続されるインバータ側接続端子と、
モータの受電端子に接続されるモータ側接続端子と、
前記インバータケース側に位置する、前記インバータ側接続端子が固定されるアッパーベースと、
前記モータケース側に位置する、前記モータ側接続端子が収納されるロアーベースと、
前記アッパーベースを前記ロアーベースに嵌合したとき、前記アッパーベースと前記ロアーベースとの間に介在する防水兼弾性部材と、
を備え、
前記防水兼弾性部材は、前記アッパーベースを前記ロアーベースに嵌合する方向に交差する方向に延びる、該アッパーベースと該ロアーベースによって挟まれる天井部を有する、
ことを特徴とする。

本願第２発明は、第１発明の端子台において、
前記防水兼弾性部材は、前記アッパーベースを前記ロアーベースに嵌合する方向に延びる、該アッパーベースと該ロアーベースによって挟まれる側面部をさらに有する、
ことを特徴とする。

以上、第１及び第２発明によれば、従来インバータ側接続端子とモータ側接続端子を一体の端子台で構成していたのを、インバータ側接続端子を収納するアッパーベースとモータ側接続端子を収納するロアーベースとに分離し、かつアッパーベースとロアーベースとの間に弾性部材を介在させたので、モータ側の振動がインバータ側に伝わり難くなる。さらに、アッパーベースとロアーベースとの間に介在させる弾性部材に防水性をもたせたので、車が仮に水没してモータケースとインバータケースとの間に水が浸入したとしても、アッパーベースとロアーベースの嵌合部から端子台の内部に水が浸入することが防水用弾性部材により防止できる。

図１は本発明に係る端子台の縦断面図である。 図２は図１の端子台を分解して示した縦断面図である。 図３は本発明に係る端子台の斜視図である。 図４は、特許文献１または２に記載のインバータとモータとを一体化する発明の概念図である。

以下に、モータ側接続端子とインバータ側端子との間に生じる振動に強く、かつ、モータとインバータの組み付け誤差によるバラつきが大きくても、振動に対して充分にシール効果を発揮できる防水・防油性の良い本発明の端子台について図面に基づいて説明する。

〈本発明に係る端子台〉
本発明に係る端子台の縦断面を示した図１とそれを分解して示した図２において、１００はモータケース、２００はモータケース１００に載置されるインバータケースである。１０はモータケース１００とインバータケース２００との間に介在する本発明に係る端子台である。端子台１０は樹脂成形されて成る容器で、インバータ側で作られた交流三相電流をモータ側へ給電する３系統の電気伝導体２０（インバータ側接続端子２０Ｔ＋編組線２０Ｈ＋モータ側接続端子２０Ｍ）を収容するためのものである。本発明により、端子台１０はアッパーベース１０Ｕとロアーベース１０Ｄとを別体で構成し、アッパーベース１０Ｕにはインバータ側接続端子２０Ｔを収納し、ロアーベース１０Ｄにはモータ側接続端子２０Ｍを収納し、インバータ側接続端子２０Ｔとモータ側接続端子２０Ｍを編組線２０Ｈで接続している。

〈電気伝導体２０〉
電気伝導体２０は、上記インバータ側接続端子２０Ｔと、上記モータ側接続端子２０Ｍと、一方がインバータ側接続端子２０Ｔに接続され他方がカシメ部２０Ｓ（図２）によってモータ側接続端子２０Ｍに接続された編組線２０Ｈとから構成されている。編組線２０Ｈはアッパーベース１０Ｕ内で一端がインバータ側接続端子２０Ｔと水平状態で接続され、他端がロアーベース１０Ｄ側に向かうため水平状態から垂直に下方へ曲折して延び、先端でカシメ部２０Ｓによってモータ側接続端子２０Ｍに接続されている。各インバータ側接続端子２０Ｔおよび各モータ側接続端子２０Ｍにはそれぞれボルト貫通孔２０Ｂ（図３）、２０Ｃ（図２）があけられており、ボルト貫通孔２０Ｂはインバータケース２００（図４）の出力端子２００Ｔ（図４）に通されてナットで締結される。また、ボルト貫通孔２０Ｃにはボルトが通されてモータケース１００（図４）側の受電ボックス１００Ｃ（図４）の３端子１００Ｔ（図４）へ締結される。モータ側接続端子２０Ｍにはモータからの油漏れ防止のため等のパッキン３０が取り付けられている。
なお、ここでは編組線２０Ｈを用いているが、バスバーに屈曲部を設けることで可撓性をもたせることができるので、このような屈曲部付きバスバーを用いたり、あるいは導電性ゴムを用いたりすることも可能である。

〈アッパーベース１０Ｕとロアーベース１０Ｄ〉
アッパーベース１０Ｕ側には、３本のインバータ側接続端子２０Ｔがそれぞれ樹脂の隔壁を介して水平並置状態に配設されており、インバータ側接続端子２０Ｔの各端部にそれぞれ編組線２０Ｈが接続されている。編組線２０Ｈの他端は水平状態から下方のロアーベース１０Ｄに向かうため垂直状態になる。垂直状態の編組線２０Ｈの３本はアッパーベース１０Ｕの下部に形成された長円筒部１０Ｅの中を通過する。
ロアーベース１０Ｄは全体が長円筒部で形成され、この中に３本の編組線２０Ｈと、これら編組線２０Ｈとそれぞれかしめ接続されるモータ側接続端子２０Ｍが、それぞれ樹脂の隔壁を介して垂直並置状態に配設されている。ロアーベース１０Ｄの頂部１０Ｃ（図２）はアッパーベース１０Ｕの下部に形成された長円筒部１０Ｅの中に防水兼弾性部材６０（後述）を介して嵌合している。

〈防水兼弾性部材６０の構成〉
また、本発明によって、アッパーベース１０Ｕとロアーベース１０Ｄとの間に防水兼弾性部材６０を介在させている。防水兼弾性部材６０は、天井付き長円筒状をしており、天井部にはモータ側接続端子２０Ｍとカシメ部２０Ｓとが挿入できる開口が形成されており、長円筒の側面部には断面で見て山と谷から成る波形状が形成されている。長円筒部の内部開口にロアーベース１０Ｄの頂部１０Ｃが挿入され、これをアッパーベース１０Ｕの下部の長円筒部１０Ｅに挿入することで防水兼弾性部材６０の波形状の山が潰れて、アッパーベース１０Ｕとロアーベース１０Ｄとの間に振動吸収と防水とが確保される。

〈防水兼弾性部材６０の材料〉
防水兼弾性部材６０の材料としては、耐油性に優れたゴム部材を用いることができ、具体的には、例えばアクリルゴムが挙げられる。

〈防水兼弾性部材６０の効果〉
モータ側の振動でロアーベース１０Ｄが図の矢印方向（図１）に動いても、このような防水兼弾性部材６０をここに使用することで、防水兼弾性部材６０の弾性部材が振動を吸収し、別体のアッパーベース１０Ｕのインバータ側に振動が伝わり難くなる。
しかも、アッパーベース１０Ｕとロアーベース１０Ｄの間を従来のバスバーではなくて、可撓性の編組線２０Ｈで接続したのでインバータ側に振動がさらに伝わり難くなる。
また、アッパーベース１０Ｕとロアーベース１０Ｄとを分離してかつ嵌合させた箇所に配設した防水兼弾性部材６０に防水機能を持たせているので、車が仮に水没してモータケース１００とインバータケース２００との間に水が浸入したとしても、アッパーベース１０Ｕとロアーベース１０Ｄの嵌合部から端子台１０の内部に水が浸入することが防水兼弾性部材６０により防止できる。

〈他の実施例〉
さらに、ロアーベース１０Ｄとモータケース１００との間に防水用ゴム栓４０を介在させ、また、アッパーベース１０Ｕとインバータケース２００との間に防水用ゴム栓５０を介在させている。このようにすることで、端子台１０の内部に水が浸入する恐れが一層防止できる。

〈本発明の長所〉
従来インバータ側接続端子とモータ側接続端子を一体の端子台で構成していたのを、本発明によって、インバータ側接続端子を収納するアッパーベースとモータ側接続端子を収納するロアーベースとに分離し、かつアッパーベースとロアーベースとの間に弾性部材を介在させたので、モータ側の振動がインバータ側に伝わり難くなる。
しかも、モータ側接続端子とインバータ側接続端子とを編組線で接続したことで、振動に強い端子台が得られる。さらに、アッパーベースとロアーベースとの間に介在させる弾性部材に防水性をもたせたので、車が仮に水没してモータケースとインバータケースとの間に水が浸入したとしても、アッパーベースとロアーベースの嵌合部から端子台の内部に水が浸入することが防水用弾性部材により防止できる。

１０ 端子台
１０Ｕ アッパーベース
１０Ｅ 長円筒部
１０Ｄ ロアーベース
１０Ｃ ロアーベースの頂部
２０ 電気伝導体
２０Ｍ モータ側接続端子
２０Ｈ 編組線
２０Ｓ カシメ部
２０Ｔ インバータ側接続端子
２０Ｂ、２０Ｃ ボルト貫通孔
３０ パッキン
４０ 防水用ゴム栓
５０ 防水用ゴム栓
６０ 防水兼弾性部材
１００ モータケース
１００Ｃ 受電ボックス
１００Ｔ ３端子
２００ インバータケース
２００Ｔ インバータ出力端子

Claims (2)

1. モータケースと前記モータケースに載置されるインバータケースとの間に介在する端子台であって、
   前記インバータケースの出力端子に接続されるインバータ側接続端子と、
   モータの受電端子に接続されるモータ側接続端子と、
   前記インバータケース側に位置する、前記インバータ側接続端子が固定されるアッパーベースと、
   前記モータケース側に位置する、前記モータ側接続端子が収納されるロアーベースと、
   前記アッパーベースを前記ロアーベースに嵌合したとき、前記アッパーベースと前記ロアーベースとの間に介在する防水兼弾性部材と、
   を備え、
   前記防水兼弾性部材は、前記アッパーベースを前記ロアーベースに嵌合する方向に交差する方向に延びる、該アッパーベースと該ロアーベースによって挟まれる天井部を有する、
   ことを特徴とする端子台。
2. 前記防水兼弾性部材は、前記アッパーベースを前記ロアーベースに嵌合する方向に延びる、該アッパーベースと該ロアーベースによって挟まれる側面部をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の端子台。

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