JP2020053276A - 電気ケーブルの接続構造 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2,3は二本または三本の電気ケーブルが一つのコネクタ筐体に固定されており、誤配線することはないが、構造が複雑で高価である。
前記複数本の電気ケーブルの前記各コネクタにおける前記フランジの前記電気ケーブル回りの突出角度が互いに異なる。
フランジの電気ケーブル回りの突出角度の違いで電気ケーブルの誤配線を防止しているところ、電気ケーブルと、対応する電気ケーブルに挿通される筒状部分とが仮に容易に相対回転してしまうと、筒状部分を、正しいケーブル挿通孔ではないケーブル挿通孔に誤って挿通しても接続部のずれが無くなり誤配線していることに気付かないことが懸念される。
この構成によると、各電気ケーブルと、対応する電気ケーブルに挿通される筒状部分とが相対回転することを阻止する相対回転阻止手段を各コネクタに備えたため、誤配線している場合に接続部のずれを確実に生じさせることができる。
前記開口端付近は、筒状部材の前記開口端を含み、且つこの開口端から軸方向一方および他方に定められた長さ離れた部分である。前記定められた長さは、設計等によって任意に定める長さであって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な長さを求めて定められる。
この場合、押圧部材が導電性スリーブの軸方向一端部を押圧することで、電気ケーブルの外周に加締められた導電性スリーブが筒状部材に押し付けられる。これにより導電性スリーブと共に電気ケーブルが弾性変形することで、電気ケーブルとコネクタ本体との摩擦抵抗を大きくする結果、電気ケーブルとコネクタ本体との相対的な角度が保持される。
前記複数本の電気ケーブルの前記各コネクタにおける前記フランジは、前記ボルトが挿通される前記ボルト取付孔の位置または大きさが、前記コネクタ毎に互いに異なる。
前記複数本の電気ケーブルの前記各コネクタの前記筒状部分およびこの筒状部分が挿通される前記ケーブル挿通孔の大きさが、前記コネクタ毎に互いに異なる。
前記複数のコネクタにおけるいずれかまたは全ての前記フランジは、前記壁部に固定された状態で前記壁部における被係合部に係合する係合部を有し、前記被係合部および前記係合部の有無または位置が、バッテリの正、負の電気ケーブルまたはモータの相毎に異なる。
前記端子台の各端子と、前記複数本の電気ケーブルの各端子とを接続するボルトの径が、前記コネクタ毎に異なる。
前記筐体の壁部から前記端子台の各端子における固定部までの距離が、前記コネクタ毎に異なる。
この発明の実施形態に係る電気ケーブルの接続構造を図1ないし図5と共に説明する。この電気ケーブルの接続構造は、例えば、図18に示す電気自動車におけるインバータ装置1とバッテリ2間、またはインバータ装置1とモータ3間に接続される電気ケーブル4の接続構造に適用される。この電気自動車は、運転者によるアクセル5の操作角を車両専用のコントローラ(vehicle-control-unit;略称VCU)6が読み取り、それをトルク指令に換算して、インバータ装置1に指令する。インバータ装置1は、バッテリ2からの電力を、前記トルク指令に基づいた三相交流電流に変換して、左右の駆動輪(例えば後輪)7,7の各モータ3をそれぞれ個別に制御する。
端子4aは、図5(A)および(C)に示すように、電気ケーブル4の端部の芯線(図示せず)に圧着により取付けられた筒状の圧着部分4abと、この圧着部分4abの軸方向先端部から平板状に延びる平板部4acとを有する。これら圧着部分4abおよび平板部4acは、例えば、無酸素銅板等から一体形成される。圧着部分4abは、円周方向の一箇所が切断された一つ割りの筒状であってもよく、全周に連なる筒状であってもよい。前記平板部4acに、端子固定ねじを挿通する孔4aaが形成されている。図2に示すように、端子台9の各端子に端子4aの平板部4acが重ね合わされ、且つ、端子台9の孔と孔4aaが略同心に位置決めされた状態で、端子固定ねじ(ボルト)17およびナット18により、端子同士が接続される。この例では、孔4aaとして長孔が適用される。
図5(A)に示すように、電気ケーブル4は、図示外の芯線の外周を、絶縁被覆10、シールド(図示せず)、および外皮被覆(図示せず)で同心円状に覆ったものが用いられる。前記芯線の外周が絶縁被覆10、前記シールド、および前記外皮被覆で完全に覆われた状態の電気ケーブル4に対して、前記外皮被覆を一部取り除いて前記シールドを露出させ、露出させた前記シールドの部分が所定長さになるように電気ケーブル4を切断する。次に、前記シールドを基端側の一部を除いて取り除き、さらに先端側の絶縁被覆10を取り除き、前記芯線を露出させる。露出した前記芯線に端子4aが圧着により取り付けられる。
図1および図2に示すように、筐体8は、上方が開放した形状であり、平面形状で長方形の底面部13と、この底面部13から上方に立ち上がる壁部14とを有する。壁部14の上方開口部には、必要に応じて図示外のカバーが取り付けられる。壁部14における長方形の一辺の壁部14は、他の部分よりも背が高く形成されている。この壁部14には、平行に並ぶ複数本の電気ケーブル4が挿通可能な複数(電気ケーブル4と同数)のケーブル挿通孔15が設けられている。また筐体8は、例えば、鉄、銅、アルミニウム等の導電性材料から成る。
図5A〜図5Cに示すように、各コネクタ19は、各電気ケーブル4の端部に接続された端子4aと、前記電気ケーブル4の端部付近の外周に設けられたコネクタ本体20とを有する。コネクタ本体20は、例えば、鉄、銅、アルミニウム等の導電性材料から成る。コネクタ本体20は、電気ケーブル4を覆う筒状部材20aと、この筒状部材20aの円周方向の一部から外径側に突出するフランジ20bとを有する。図5Aに示すように、筒状部材20aにおける、ケーブル挿通孔15(図2)に挿通される軸方向一端部には、防水のためのOリング21が嵌められている。
各コネクタ19には、各電気ケーブル4と、対応する電気ケーブル4に挿通される筒状部分20aとが相対回転することを阻止する相対回転阻止手段が設けられている。相対回転阻止手段は、例えば、円筒状の導電性スリーブ(図示せず)と、筒状部材20aに螺合され前記導電性スリーブの外周面に先端部が当接するボルト(図示せず)とを有する。前記ボルトを筒状部材20aに螺合していきこのボルトの先端部を前記導電性スリーブの外周面に当接して押し付けることで、電気ケーブル4とコネクタ本体20との摩擦抵抗を大きくする結果、電気ケーブル4に挿通される筒状部分20aが相対回転することを阻止し得る。
図19に示す従来例の接続構造では、複数本の電気ケーブルの各コネクタにおけるフランジ20bは、電気ケーブル回りの突出角度が同一であるため、誤配線する可能性がある。また誤配線しても気が付かない場合がある。
これに対して図4等に示す本実施形態の接続構造では、複数本の電気ケーブル4の各コネクタ19におけるフランジ20bは、電気ケーブル回りの突出角度が互いに異なるため、いずれかのコネクタ本体20の筒状部分20aを、正しいケーブル挿通孔ではないケーブル挿通孔に誤って挿通した場合、フランジ20bのボルト取付孔のずれまたは端子同士の面ずれが生じ電気ケーブル4の接続ができなくなる。よって誤配線していることに気付く。
以上説明した電気ケーブルの接続構造によれば、フランジ20bの電気ケーブル回りの突出角度がコネクタ毎に互いに異なるため、いずれかのコネクタ本体20の筒状部分20aを、正しいケーブル挿通孔15ではないケーブル挿通孔15に誤って挿通した場合、フランジ20bのボルト取付孔20baを壁部14のねじ部に合わせると、この電気ケーブル4の端子4aが、端子台9の端子に対し角度が発生してしまい端子同士を重ね合わせて接続することができなくなる。逆に電気ケーブル4の端子4aを端子台9の端子に重ね合わせると、フランジ20bのボルト取付孔20baが壁部14のねじ部に対しずれるため、誤配線していることに気付く。このように簡単な構造で誤配線を防止することができる。
この構成によると、各電気ケーブル4と、対応する電気ケーブル4に挿通される筒状部分20aとが相対回転することを阻止する相対回転阻止手段を各コネクタ19に備えたため、誤配線している場合に接続部のずれを確実に生じさせることができる。
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
なお図20に示す従来例の接続構造では、正、負の電気ケーブルの各コネクタにおけるフランジ20bは、電気ケーブル回りの突出角度が同一であるため、誤配線する可能性がある。
この構成によると、いずれかのコネクタ本体20の筒状部分20aを、正しいケーブル挿通孔15ではないケーブル挿通孔15に挿通しようとしても、挿通できないかまたは挿通できたとしても筒状部分20a、ケーブル挿通孔15間の隙間が不所望に大きくなる。したがって、誤配線していることに気付く。このように簡単な構造で誤配線を防止することができる。
図15に示すように、フランジ20bは、壁部14に固定された状態で壁部14における突起(被係合部)32に係合する凹み部(係合部)33を有し、突起32、凹み部33の有無または位置を、電気ケーブル毎に変えるようにしてもよい。
各実施形態は、インバータ装置側、モータ側、バッテリ側のいずれにおいても適用可能であり、両側に適用してもよい。
Claims (7)
- 複数本の電気ケーブルに、端部に接続された端子と、端部付近の外周に設けられたコネクタ本体とを有するコネクタが設けられ、電気機器の筐体に設けられた端子台の各端子に前記電気ケーブルの端子が接続され、前記コネクタ本体が前記電気ケーブルを覆う筒状部分とこの筒状部分の円周方向の一部から外径側に突出しボルト取付孔を有するフランジを有し、前記筐体の壁部に設けられたケーブル挿通孔に前記コネクタ本体の前記筒状部分が挿通され、前記フランジがボルトにより前記壁部に固定される電気ケーブルの接続構造であって、
前記複数本の電気ケーブルの前記各コネクタにおける前記フランジの前記電気ケーブル回りの突出角度が互いに異なる電気ケーブルの接続構造。 - 請求項1に記載の電気ケーブルの接続構造において、前記電気ケーブルおよび前記コネクタ本体のいずれか一方または両方に、前記電気ケーブルの誤配線を防止するマーキングが設けられた電気ケーブルの接続構造。
- 複数本の電気ケーブルに、端部に接続された端子と、端部付近の外周に設けられたコネクタ本体とを有するコネクタが設けられ、電気機器の筐体に設けられた端子台の各端子に前記電気ケーブルの端子が接続され、前記コネクタ本体が前記電気ケーブルを覆う筒状部分とこの筒状部分から外径側に突出しボルト取付孔を有するフランジを有し、前記筐体の壁部に設けられたケーブル挿通孔に前記コネクタ本体の前記筒状部分が挿通され、前記フランジがボルトにより前記壁部に固定される電気ケーブルの接続構造であって、
前記複数本の電気ケーブルの前記各コネクタにおける前記フランジは、前記ボルトが挿通される前記ボルト取付孔の位置または大きさが互いに異なる電気ケーブルの接続構造。 - 複数本の電気ケーブルに、端部に接続された端子と、端部付近の外周に設けられたコネクタ本体とを有するコネクタが設けられ、電気機器の筐体に設けられた端子台の各端子に前記電気ケーブルの端子が接続され、前記コネクタ本体が前記電気ケーブルを覆う筒状部分とこの筒状部分から外径側に突出しボルト取付孔を有するフランジを有し、前記筐体の壁部に設けられたケーブル挿通孔に前記コネクタ本体の前記筒状部分が挿通され、前記フランジがボルトにより前記壁部に固定される電気ケーブルの接続構造であって、
前記複数本の電気ケーブルの前記各コネクタの前記筒状部分およびこの筒状部分が挿通される前記ケーブル挿通孔の大きさが、前記コネクタ毎に互いに異なる電気ケーブルの接続構造。 - 複数本の電気ケーブルに、端部に接続された端子と、端部付近の外周に設けられたコネクタ本体とを有するコネクタが設けられ、電気機器の筐体に設けられた端子台の各端子に前記電気ケーブルの端子が接続され、前記コネクタ本体が前記電気ケーブルを覆う筒状部分とこの筒状部分から外径側に突出しボルト取付孔を有するフランジを有し、前記筐体の壁部に設けられたケーブル挿通孔に前記コネクタ本体の前記筒状部分が挿通され、前記フランジがボルトにより前記壁部に固定される電気ケーブルの接続構造であって、
前記複数のコネクタにおけるいずれかまたは全ての前記フランジは、前記壁部に固定された状態で前記壁部における被係合部に係合する係合部を有し、前記被係合部および前記係合部の有無または位置が、バッテリの正、負の電気ケーブルまたはモータの相毎に異なる電気ケーブルの接続構造。 - 複数本の電気ケーブルに、端部に接続された端子と、端部付近の外周に設けられたコネクタ本体とを有するコネクタが設けられ、電気機器の筐体に設けられた端子台の各端子に前記電気ケーブルの端子が接続され、前記コネクタ本体が前記電気ケーブルを覆う筒状部分とこの筒状部分から外径側に突出しボルト取付孔を有するフランジを有し、前記筐体の壁部に設けられたケーブル挿通孔に前記コネクタ本体の前記筒状部分が挿通され、前記フランジがボルトにより前記壁部に固定される電気ケーブルの接続構造であって、
前記端子台の各端子と、前記複数本の電気ケーブルの各端子とを接続するボルトの径が、前記コネクタ毎に異なる電気ケーブルの接続構造。 - 複数本の電気ケーブルに、端部に接続された端子と、端部付近の外周に設けられたコネクタ本体とを有するコネクタが設けられ、電気機器の筐体に設けられた端子台の各端子に前記電気ケーブルの端子が接続され、前記コネクタ本体が前記電気ケーブルを覆う筒状部分とこの筒状部分から外径側に突出しボルト取付孔を有するフランジを有し、前記筐体の壁部に設けられたケーブル挿通孔に前記コネクタ本体の前記筒状部分が挿通され、前記フランジがボルトにより前記壁部に固定される電気ケーブルの接続構造であって、
前記筐体の壁部から前記端子台の各端子における固定部までの距離が、前記コネクタ毎に異なる電気ケーブルの接続構造。
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