JP2021093329A

JP2021093329A - 端子台

Info

Publication number: JP2021093329A
Application number: JP2019224361A
Authority: JP
Inventors: 佑次伊藤; Yuji Ito
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2021-06-17
Anticipated expiration: 2039-12-12
Also published as: CN114788095A; JP7322689B2; US20230019315A1; WO2021117477A1

Abstract

【課題】取付けの位置精度を向上可能とした端子台を提供する。【解決手段】端子台１０は、金属製の第１ケース６０に固定される金属製のプレート２０と、プレート２０に保持されたハウジング３０と、ハウジング３０に保持された複数の端子４０と、を有する。プレート２０は、第１位置決めピン６２が挿通される第１位置決め孔２２と、を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、端子台に関するものである。

特許文献１には、モータケースに接続される端子台が記載されている。この端子台は、モータとインバータとの接続に用いられる。特許文献１に開示された端子台は、モータケースに取り付け固定される金属板と、金属板に一体に成形されたコネクタハウジングと、コネクタハウジングに保持された導電板とを備えている。端子台は、コネクタハウジングに一体的に設けられた位置決めピンをモータケースのピン穴に挿入することによりモータケースに対して位置決めされる。導電板は、モータケースの内部に設けられた機器側バスバーに締結されるとともに、インバータからモータケースに向けて配設された電線の末端に接続された端子が締結される。

また、特許文献２には、モータケースと、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が開示されている。この端子台は、モータケース側のモータ側接続端子が収容されるロアーベースと、インバータケース側のインバータ接続端子が固定されるアッパーベースと、を備える。

特開２０１２−１９５０６６号公報特開２０１５−６２３４４号公報

ところで、モータケースにインバータケースを載置し、端子台の導電板をインバータに直接接続することが考えられる。そこで、本願発明者は、図６に示す構成の端子台１００を検討した。

図６に示す端子台１００は、モータケース１１０に取り付け固定される金属製のプレート１０１と、プレート１０１に一体に成形された樹脂製のハウジング１０２と、ハウジング１０２に保持された金属製の端子１０３とを備える。ハウジング１０２は、複数の位置決めピン１０４を有している。モータケース１１０は、端子台１００のハウジング１０２及び端子１０３が挿入される挿入口１１１と、ハウジング１０２の位置決めピン１０４が挿入されるピン穴１１３と、複数の位置決めピン１１４とを有する。インバータケース１２０は、端子台１００のハウジング１０２及び端子１０３が挿入される挿入口１２１と、モータケース１１０の位置決めピン１１４が挿入されるピン穴１２２とを有する。

端子台１００とモータケース１１０は、端子台１００のハウジング１０２に形成された複数の位置決めピン１０４と、モータケース１１０に設けられたピン穴１１３とにより、互いに位置決めされる。モータケース１１０とインバータケース１２０は、モータケース１１０に形成された位置決めピン１１４と、インバータケース１２０に形成されたピン穴１２２とにより、互いに位置決めされる。端子台１００のハウジング１０２には、ハウジング１０２とインバータケース１２０との間をシールするシール材１０５が設けられる。

図６に示す端子台１００において、位置決めピン１０４は、樹脂製であるため、成形時の収縮や位置決めピン１０４の倒れなどによって位置ばらつきが生じ易い。このため、モータケース１１０のピン穴１１３は、端子台１００の位置決めピン１０４の設計位置に対して大きな公差をもって形成される。また、端子台１００の位置決めピン１０４と、モータケース１１０の位置決めピン１１４との間の間隔にばらつきが生じる。このため、モータケース１１０の位置決めピン１１４は、大きな公差をもって形成される。そして、インバータケース１２０の挿入口１２１は、端子台１００の取付けのばらつきを吸収するように、ハウジング１０２に対して大きな隙間を空けるように形成される。すると、端子台１００とインバータケース１２０との間を水密するため、大きなシール材１０５が必要となる。このことは、端子台１００の大型化を招く。また、端子台１００の取付け位置のばらつきが大きいと、シール材１０５がインバータケース１２０から離れてしまい、端子台１００とインバータケース１２０との間を十分に水密できないおそれがある。

そこで、取付けの位置精度を向上可能とした端子台を提供することを目的とする。

本開示の端子台は、第１ケースと第２ケースとの間に介在される端子台であって、前記第１ケースは、金属製であり、前記第２ケースに向けて突出する第１位置決めピンを有し、前記第２ケースは、金属製であり、前記第１位置決めピンが挿入される第１ピン穴を有し、前記端子台は、前記第１ケースに固定される金属製のプレートと、前記プレートに保持されたハウジングと、前記ハウジングに保持された複数の端子と、を有し、前記プレートは、前記位置決めピンが挿通される第１位置決め孔を有する。

本開示によれば、取付けの位置精度を向上可能とした端子台を提供することができる。

図１は、実施形態にかかる端子台の平面図である。図２は、端子台の側面図である。図３は、図１の３−３線断面図である。図４は、第１位置決め孔と第２位置決め孔の説明図である。図５は、端子台と第１ケース及び第２ケースの説明図である。図６は、発明者により考案される端子台の断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
［１］本開示の端子台は、第１ケースと第２ケースとの間に介在される端子台であって、前記第１ケースは、金属製であり、前記第２ケースに向けて突出する第１位置決めピンを有し、前記第２ケースは、金属製であり、前記第１位置決めピンが挿入される第１ピン穴を有し、前記端子台は、前記第１ケースに固定される金属製のプレートと、前記プレートに保持されたハウジングと、前記ハウジングに保持された複数の端子と、を有し、前記プレートは、前記位置決めピンが挿通される第１位置決め孔を有する。

この構成によれば、端子台は、プレートの第１位置決め孔に挿通される第１位置決めピンにより、第１ケースに対して位置決めされる。そして、プレートと第１ケースは金属製であるため、樹脂製の位置決めピンと比べ、形状誤差が少なく、小さな公差で形成される。このため、第１ケースと端子台との間、端子台と第２ケースとの間において、大きな公差を設定する必要がない。この結果、端子台の取付けの位置精度を向上できる。

［２］前記第１ケースは、前記第２ケースに向けて突出する第２位置決めピンを有し、前記第２ケースは、前記第２位置決めピンが挿入される第２ピン穴を有し、前記プレートは、前記第２位置決めピンが挿通される第２位置決め孔を有することが好ましい。

この構成によれば、第１位置決め孔に挿通される第１位置決めピンと、第２位置決め孔に挿通される第２位置決めピンとにより、例えば第１位置決めピンを中心とした回転方向に対して端子台を位置決めできる。

［３］前記複数の端子は、第１方向に沿って配列され、前記第１位置決め孔と前記第２位置決め孔は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列され、且つ、前記第１方向から視て前記複数の端子を挟むように配置されていることが好ましい。

この構成によれば、端子を挟むように第１位置決め孔と第２位置決め孔とを配置することで、第１位置決め孔と第２位置決め孔との間の距離を長くできる。これにより、端子台の回転方向においてより高い精度で位置決めできる。

［４］前記第１位置決め孔は、円形であり、前記第２位置決め孔は、前記第２方向に沿って延びており、前記第２方向と直交する第３方向における前記第２位置決め孔の長さは、前記第１位置決め孔の直径と等しく、前記第２方向における前記第２位置決め孔の長さは、前記第１位置決め孔の直径よりも長いことが好ましい。

この構成によれば、第２位置決め孔が第２方向に長いことで、第１位置決めピンと第２位置決めピンとの間の距離がばらついても、第１位置決めピンを第１位置決め孔に挿入するとともに、第２位置決めピンを第２位置決め孔に容易に挿入できる。また、第３方向の長さを第１位置決め孔の直径と等しくすることで、端子台の傾きを抑制できる。したがって、端子台の傾きの抑制と、端子台を第１ケースに組付ける作業性とを両立できる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の端子台の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本明細書における「平行」や「直交」は、厳密に平行や直交の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行や直交の場合も含まれる。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

（端子台と第１ケース及び第２ケースとの関係）
図５に示すように、端子台１０は、第１ケース６０と第２ケース７０との間に介在されるものである。第１ケース６０と第２ケース７０は、例えば、電気機器が有するケースである。電気機器は、例えば車両に搭載されるモータやインバータ等の電気機器である。端子台１０は、複数の電気機器を互いに電気的に接続する接続装置である。本実施形態において、第１ケース６０は、例えば車両に搭載されるモータが有するモータケースである。また、本実施形態において、第２ケース７０は、例えば車両に搭載されるインバータが有するインバータケースである。

図１に示すように、第１ケース６０は、複数のボルト挿入孔６１を有している。端子台１０は、第１ケース６０のボルト挿入孔６１に、図６に示す複数のボルト８０を螺入することにより、第１ケース６０に固定される。

図３に示すように、第１ケース６０は、第１位置決めピン６２と、第２位置決めピン６３と、端子台挿入口６４とを有している。第１位置決めピン６２及び第２位置決めピン６３は、第１ケース６０と端子台１０とを位置決めするために設けられている。更に、第１位置決めピン６２及び第２位置決めピン６３は、第１ケース６０と第２ケース７０とを位置決めするために設けられている。第１位置決めピン６２及び第２位置決めピン６３は、第１ケース６０の外表面から突出する。

端子台挿入口６４は、端子台１０の一部を挿入するために設けられている。端子台挿入口６４は、第１ケース６０を貫通している。端子台挿入口６４は、第１ケース６０の内部空間と第１ケース６０の外部空間とを連通するように形成されている。

第１ケース６０は、金属製である。第１ケース６０の材料としては、例えばアルミニウム系や鉄系の金属材料を用いることができる。第１ケース６０は、その構成金属の種類や使用環境に応じて、錫メッキやアルミニウムメッキ等の表面処理を施していてもよい。

第２ケース７０は、第１ピン穴７２と、第２ピン穴７３と、端子台挿入口７４とを有している。第１ピン穴７２には、第１位置決めピン６２が挿入される。第２ピン穴７３には、第２位置決めピン６３が挿入される。第２ケース７０は、第１ピン穴７２と第２ピン穴７３に、第１ケース６０の第１位置決めピン６２と第２位置決めピン６３とが挿入されることにより、第１ケース６０に対して位置決めされる。

端子台挿入口７４は、端子台１０の一部を挿入するために設けられている。端子台挿入口７４は、第２ケース７０を貫通している。端子台挿入口７４は、第２ケース７０の内部空間と第２ケース７０の外部空間とを連通するように形成されている。

第１ケース６０は、金属製である。第１ケース６０の材料は、例えば鉄系やアルミニウム系の金属材料である。第１ケース６０は、その構成金属の種類や使用環境に応じて、錫メッキやアルミニウムメッキ等の表面処理を施していてもよい。

（端子台の構成）
図１から図３に示すように、端子台１０は、プレート２０、ハウジング３０、複数の端子４０、シール材５１，５２を有している。

端子台１０は、プレート２０により第１ケース６０に固定される。ハウジング３０は、プレート２０に一体に成形されている。複数の端子４０は、プレート２０の板厚方向にプレート２０を貫通した状態でハウジングに保持されている。

図１に示すように、プレート２０は、図５に示すボルト８０が挿通される複数の固定孔２１と、第１位置決めピン６２が挿通される第１位置決め孔２２と、第２位置決めピン６３が挿通される第２位置決め孔２３とを有している。図３に示すように、プレート２０は、開口部２４を有している。固定孔２１と第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３と開口部２４は、金属製の平板材を母材とするプレート２０を板厚方向に貫通している。プレート２０は、例えば金属板をプレス加工により所定の形状に打ち抜いて形成される。複数の固定孔２１、第１位置決め孔２２、第２位置決め孔２３、及び開口部２４は、プレート２０の形成において同時に形成される。なお、プレート２０は、曲げられた部分を有していてもよい。

ハウジング３０は、プレート２０の下側に配設された第１挿入部３１と、プレート２０の上側に配設された第２挿入部３２と、プレート２０に沿って第１挿入部３１及び第２挿入部３２から外側に張り出す板状のフランジ部３３とを有している。

図３に示すように、第１挿入部３１は、第１ケース６０の端子台挿入口６４に挿入される。フランジ部３３の下面には、シール材５１が固定されている。シール材５１はゴム製である。シール材５１は、フランジ部３３と第１ケース６０との間をシールする。

第２挿入部３２は、第２ケース７０の端子台挿入口６４に挿入される。第２挿入部３２には、第２挿入部３２には、シール材５２が外嵌されている。シール材５２は、例えばゴム製である。シール材５２は、第２挿入部３２と第２ケース７０との間をシールする。

本実施形態のハウジング３０は、コネクタ部３５を有している。コネクタ部３５は、第１ケース６０を有する電機機器としてのモータと、第２ケース７０を有する電機機器としてのインバータとの間で、信号を授受するために設けられている。なお、コネクタ部３５は省略されてもよい。

複数の端子４０は、例えば板状に形成されている。各端子４０は、導電性を有する金属製である。各端子４０の材料は、例えば銅系やアルミニウム系の金属材料である。各端子４０は、導電性を有する金属板をプレス加工により所定の形状に打ち抜いて形成される。図１に示すように、複数の端子４０は、一点鎖線Ａ１に沿って配列されている。この一点鎖線に沿った方向を第１方向とする。図３に示すように、各端子４０は、プレート２０の開口部２４を上下方向に貫通する形態で配置されている。各端子４０は、ハウジング３０に一体化されている。例えば、各端子４０は、インサート成形などにより、ハウジング３０に対して一体的に装着されている。

（第１位置決め孔と第２位置決め孔の説明）
図１に示すように、第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３は、一点鎖線Ａ２に沿って配列されている。一点鎖線Ａ２が延びる方向を第２方向とする。この第２方向は、複数の端子４０が配列された第１方向と交差していることが好ましい。また、第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３は、一点鎖線Ａ１にて示す第１方向から視て、各端子４０を挟むように配置されていることが好ましい。このように、第１位置決め孔２２及び第２位置決め孔２３の配列方向と、各端子４０の配列方向とが交差することは、第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３との間の距離を大きくできる。

例えば、一点鎖線Ａ２に沿った第１方向における第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３との間の距離を一定とする。そして第１方向に対して、第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３とが配列された第２方向が平行である場合と比べ、第１方向に対して第２方向が交差しているほうが、第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３との間の距離を大きくなる。第１位置決め孔２２及び第２位置決め孔２３の大きさと、第１位置決めピン６２及び第２位置決めピン６３の大きさとを変更しない場合において、第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３との間の距離が大きいほど、プレート２０の面に沿った端子台１０の傾きが小さくなる。つまり、第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３との間の距離が大きいほど、端子台１０の位置決め精度がよくなる。

図３及び図４に示すように、本実施形態において、第１位置決めピン６２と第２位置決めピン６３は、円柱状であり、第１位置決めピン６２の直径は、第２位置決めピン６３の直径と等しい。第１位置決め孔２２は、プレート２０の板厚方向から視て例えば円形である。第２位置決め孔２３は、一点鎖線Ａ２に沿った第２方向に長い形状である。第２方向における第２位置決め孔２３の長さＬ１は、第１位置決め孔２２の直径よりも長い。また、第２方向と直交する第３方向における第２位置決め孔２３の長さＬ２は、第１位置決め孔２２の直径と等しい。本実施形態において、第２位置決め孔２３は、第２方向に沿って延びる長円形状である。長円形状は、例えば、二つの等しい長さの平行線と、平行線の両端をそれぞれ接続した二つの半円形とを有する角丸長方形である。第２位置決め孔２３の長さＬ１は、第１位置決めピン６２と第２位置決めピン６３との間の距離のばらつきを吸収するように設定されている。

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
（１）端子台１０は、金属製の第１ケース６０に固定される金属製のプレート２０と、プレート２０に保持されたハウジング３０と、ハウジング３０に保持された複数の端子４０と、を有する。プレート２０は、第１位置決めピン６２が挿通される第１位置決め孔２２と、を有する。

この構成によれば、端子台１０は、プレート２０の第１位置決め孔２２に挿通される第１位置決めピン６２により、第１ケース６０に対して位置決めされる。そして、プレート２０と第１ケース６０は金属製であるため、図６に示すように樹脂製の位置決めピン１０４と場合と比べ、形状誤差が少なく、小さな公差で形成される。このため、第１ケース６０と端子台１０との間、端子台１０と第２ケース７０との間において、大きな公差を設定する必要がない。この結果、端子台１０の大型化を抑制できる。

例えば、第２ケース７０の端子台挿入口７４の大きさは、端子台１０の位置ずれに応じて設定される。第１ケース６０に対して高い精度で端子台１０を組付けることで、端子台挿入口７４も小さくできる。この結果、第２ケース７０の端子台挿入口７４と端子台１０のハウジング３０の第２挿入部３２との間を封止するシール材５２の体格を小さくできる。そして、第２ケース７０の端子台挿入口７４とハウジング３０の第２挿入部３２との間の距離のばらつきが少なくなるため、シール材５２が第２ケース７０又はハウジング３０から離れることを抑制でき、シール性を向上できる。

（２）第１ケース６０は、第２ケース７０に向けて突出する第２位置決めピン６３を有し、第２ケース７０は、第２位置決めピン６３が挿入される第２ピン穴７３を有し、プレート２０は、第２位置決めピン６３が挿通される第２位置決め孔２３を有する。

この構成によれば、第１位置決め孔２２に挿通される第１位置決めピン６２と、第２位置決め孔２３に挿通される第２位置決めピン６３とにより、例えば第１位置決めピン６２を中心とした回転方向に対して端子台１０を位置決めできる。

（３）複数の端子４０は、第１方向に沿って配列され、第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３は、第１方向と交差する第２方向に沿って配列され、且つ、第１方向から視て複数の端子４０を挟むように配置されている。

この構成によれば、端子４０を挟むように第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３とを配置することで、第１位置決め孔２２と第２位置決め孔２３との間の距離を長くできる。これにより、端子台１０の回転方向においてより高い精度で位置決めできる。

（４）第１位置決め孔２２は、円形であり、第２位置決め孔２３は、第２方向に沿って延びており、第２方向と直交する第３方向における第２位置決め孔２３の長さは、第１位置決め孔２２の直径と等しく、第２方向における第２位置決め孔２３の長さは、第１位置決め孔２２の直径よりも長い角丸長方形である。

図４に示すように、第１位置決め孔２２の大きさを、第１位置決めピン６２を挿入可能な大きさとする。第１位置決めピン６２と第２位置決めピン６３と配列間隔であるピッチＰ１は、第１位置決めピン６２及び第２位置決めピン６３を有する第１ケース６０が金属製であるため、設計値に対する誤差が少ない。しかし、ピッチＰ１には、製造上におけるばらつきが生じる場合がある。第２方向に長い第２位置決め孔２３は、矢印Ｘ１の方向における第１位置決めピン６２と第２位置決めピン６３のピッチＰ１のばらつきを吸収し、第１ケース６０に対する端子台１０の組付けを容易にする。

第１位置決めピン６２と第２位置決めピン６３のピッチＰ１のばらつきは、図４に二点鎖線にて示すように、第２位置決め孔２３を円形状としても吸収できる。しかし、円形状の第２位置決め孔２３は、一点鎖線Ａ２にて示す第２方向と直交する第３方向において、第２位置決め孔２３と第２位置決めピン６３との間の隙間が大きくなる。つまり、図１に示す端子台１０の傾きに対する公差は、角丸長方形の第２位置決め孔２３よりも大きくなる。この場合、図４に示す矢印Ｘ２の方向に端子台１０が傾く。したがって、本実施形態のように、第２位置決め孔２３の形状を角丸長方形とすることにより、端子台１０の位置決め精度を向上できる。したがって、端子台１０の傾きの抑制と、端子台１０を第１ケース６０に組付ける作業性とを両立できる。

（変更例）
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・第２位置決め孔２３の形状を適宜変更してもよい。例えば、図４の二点鎖線にて示すように円形状とすることもできる。この場合、矢印Ｘ２の方向において端子台１０に生じる傾きを、樹脂製の位置決めピンを用いる場合と比べて小さくできる。したがって、図６に示す端子台１００と比べ、取付けの位置精度を向上できる。

・第２位置決めピン６３をプレート２０の外側に設けてもよい。この場合、端子台１０は、第１位置決めピン６２によって位置決めされる。第１位置決めピン６２による位置決め精度は、樹脂製の位置決めピンを用いる場合と比べて向上できる。

・第１位置決め孔２２は、多角形状としてもよい。例えば、図４に示す第１位置決め孔２２の円形に対して外接する三角形以上の多角形状としてもよい。
・第２位置決め孔２３は、多角形状としてもよい。例えば、図４に示す一点鎖線Ａ２に沿った長辺を有する長方形状としてもよい。

・端子台１０の端子４０の個数を、２個、又は４個以上としてもよい。
・今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０端子台
２０プレート
２１固定孔
２２第１位置決め孔
２３第２位置決め孔
２４開口部
３０ハウジング
３１第１挿入部
３２第２挿入部
３３フランジ部
３５コネクタ部
４０端子
５１シール材
５２シール材
６０第１ケース
６１ボルト挿入孔
６２第１位置決めピン
６３第２位置決めピン
６４端子台挿入口
７０第２ケース
７２第１ピン穴
７３第２ピン穴
７４端子台挿入口
８０ボルト
１００端子台
１０１プレート
１０２ハウジング
１０３端子
１０４位置決めピン
１０５シール材
１１０モータケース
１１１挿入口
１１３ピン穴
１１４位置決めピン
１２０インバータケース
１２１挿入口
１２２ピン穴
Ａ１，Ａ２一点鎖線
Ａ２点鎖線
Ｌ１，Ｌ２長さ
Ｐ１ピッチ
Ｘ１，Ｘ２矢印

Claims

第１ケースと第２ケースとの間に介在される端子台であって、
前記第１ケースは、金属製であり、前記第２ケースに向けて突出する第１位置決めピンを有し、
前記第２ケースは、金属製であり、前記第１位置決めピンが挿入される第１ピン穴を有し、
前記端子台は、
前記第１ケースに固定される金属製のプレートと、
前記プレートに保持されたハウジングと、
前記ハウジングに保持された複数の端子と、
を有し、
前記プレートは、前記第１位置決めピンが挿通される第１位置決め孔を有する、
端子台。
前記第１ケースは、前記第２ケースに向けて突出する第２位置決めピンを有し、
前記第２ケースは、前記第２位置決めピンが挿入される第２ピン穴を有し、
前記プレートは、前記第２位置決めピンが挿通される第２位置決め孔を有する請求項１に記載の端子台。
前記複数の端子は、第１方向に沿って配列され、
前記第１位置決め孔と前記第２位置決め孔は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列され、且つ、前記第１方向から視て前記複数の端子を挟むように配置されている請求項２に記載の端子台。
前記第１位置決め孔は、円形であり、
前記第２位置決め孔は、前記第２方向に沿って延びており、
前記第２方向と直交する第３方向における前記第２位置決め孔の長さは、前記第１位置決め孔の直径と等しく、
前記第２方向における前記第２位置決め孔の長さは、前記第１位置決め孔の直径よりも長い請求項３に記載の端子台。