JP6978400B2 - 端子台、及び、機器同士の電気接続構造 - Google Patents
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Description
更に、本発明によれば、実施例2の欄で後述するが、端子を小型化することができ、結果、端子台の小型化も図ることができるという効果を奏する。
図1において、電気自動車やハイブリッド自動車には、高電圧のバッテリーの他にインバータ21及びモータ22が備えられる。インバータ21及びモータ22を電気的に接続するためには、本発明に係る電気接続構造23及び端子台24が採用される。電気接続構造23は、二つのインバータ端子台25と、同じく二つのモータ端子台26とを上記端子台24にて電気的に接続する構造のことである。もう少し詳しく説明をすれば、3相のインバータ端子台25及び3相のモータ端子台26を二つ分、合計6相を本発明に係る端子台24一つで電気的に接続する構造のことである。この他、電気接続構造23は、矢印Pの上下方向に沿って組み付け作業(締結作業を含む)をすることができる、作業性のよい構造のことである。以下、上記の各構成について説明をする。
図1ないし図3において、インバータ21は、筐体形状の端子台収容部27を有する。この端子台収容部27は、有底で浅底の収容部本体28と、収容部本体28の縁部に形成される複数の固定部29とを有する。収容部本体28は、この底壁30の中央に円形の貫通孔31が形成される。また、収容部本体28は、底壁30の内面に二つのインバータ端子台25が備えられる。二つのインバータ端子台25は、貫通孔31の左右両側に配置される。二つのインバータ端子台25は、共に同じ構造のものであり、電気的な接続部分が貫通孔31の側に位置するように配置される。インバータ端子台25は、底壁30の内面に設けられる絶縁性の端子受け部32と、接続部分が端子受け部32に載置される導電性の三本のバスバー33と、締結用の三つのボルト34とを備えて構成される。尚、端子受け部32には、特に符号を付さないがナット部分が設けられる。また、バスバー33の上記接続部分には、ボルト挿通孔が形成される。三本のバスバー33は、ボルト挿通孔が曲線上に並ぶように配置される。別な言い方をすれば、本実施例において、端子受け部32の上で中央のバスバー33のボルト挿通孔が、隣に並ぶバスバー33のボルト挿通孔よりも貫通孔31から離れる位置に配置される。尚、インバータ21に関し、インバータ端子台25以外の部分についての説明は省略するものとする。締結用のボルト34は、後述する端子台24の構成部材としてもよいものとする。
図1及び図3において、モータ22は、筐体形状の端子台収容部35を有する。この端子台収容部35は、有底で浅底の収容部本体36と、収容部本体36の縁部に形成される複数の固定部37とを有する。端子台収容部35は、インバータ21の端子台収容部27の下側に固定されるように形成される。収容部本体36は、底壁38の内面に二つのモータ端子台26が備えられる。二つのモータ端子台26は、インバータ21の貫通孔31の位置に合わせて配置される。別な言い方をすれば、貫通孔31から臨む位置に配置される。モータ端子台26は、底壁38の内面に設けられる絶縁性の端子受け部39と、接続部分が端子受け部39に載置される導電性の六本のバスバー40と、締結用の六つのボルト41とを備えて構成される。尚、端子受け部39には、特に符号を付さないがナット部分が設けられる。また、バスバー40には、ボルト挿通孔が形成される。端子受け部39は、六本のバスバー40の共通の受け部となるように形成される。端子受け部39は、インバータ21の端子受け部32よりも厚みのある台形状の部分に形成される。六本のバスバー40は、三本ずつに分かれて配置される。三本ずつのバスバー40は、これらのボルト挿通孔が端子受け部39の上で曲線上に並ぶように配置される。尚、モータ22に関し、モータ端子台26以外の部分についての説明は省略するものとする。締結用のボルト41は、後述する端子台24の構成部材としてもよいものとする。
図1ないし図4において、端子台24は、インバータ21及びモータ22を電気的に接続するための部材として備えられる。端子台24は、導電性を有する六つの端子42と、絶縁性のハウジング43と、パッキン44、45とを備えて構成される。端子台24は、この一つで二つのインバータ端子台25及び二つのモータ端子台26を電気的に接続することができるように形成される。端子台24は、上から下に向けて、別な言い方をすればインバータ端子台25の貫通孔31に向けて組み付けをするだけで、6相を一括して電気的に接続することができるように形成される。尚、本実施例のような6相に対応するものでなく3相のみである場合にも(図示省略)、端子台24の構成及び構造を応用すれば対応できるものとする。例えば、端子台24を左右方向の中央で二分割するようにし、この一方を用いるような構成及び構造にしても対応できるものとする。
図1ないし図5において、端子42は、導電性を有する金属製の円形芯線(所謂丸棒)を加工することにより形成される。端子42は、六つとも同じものに形成される。端子42は、第一接続部46と、第二接続部47と、インサート部48とを有して図示形状に形成される。第一接続部46は、インバータ21の側で露出する部分に形成される。第一接続部46は、インバータ端子台25との電気的な接続部分に形成される。第一接続部46は、上記円形芯線を丸棒の状態から平板状に押し潰したようなバスバー形状(タブ形状)に形成される。このような第一接続部46の一端側には、ボルト挿通孔49が貫通形成される。ボルト挿通孔49は、ボルト34のサイズに合わせて、また、インバータ端子台25のバスバー33のボルト挿通孔(符号省略)の配置に合わせて形成される。ボルト挿通孔49の周囲は、インバータ端子台25のバスバー33に対して面接触するような部分に形成される。第一接続部46は、この他端側がインサート部48に対する連続部50として形成される。連続部50の近傍には、曲げ部51が形成される。曲げ部51は、インサート部48に対し第一接続部46を90度折り曲げることにより形成される。第一接続部46は、第二接続部47よりも長く延在するように形成される。
図3及び図5において、第二接続部47は、モータ22の側で露出する部分に形成される。第二接続部47は、モータ端子台26との電気的な接続部分に形成される。第二接続部47は、第一接続部46と同様に上記円形芯線を丸棒の状態から平板状に押し潰したようなバスバー形状(タブ形状)に形成される。このような第二接続部47の一端側には、ボルト挿通孔52が貫通形成される。ボルト挿通孔52は、ボルト41のサイズに合わせて、また、モータ端子台26のバスバー40のボルト挿通孔(符号省略)の配置に合わせて形成される。ボルト挿通孔52の周囲は、モータ端子台26のバスバー40に対して面接触するような部分に形成される。第二接続部47は、この他端側がインサート部48に対する連続部53として形成される。連続部53の近傍には、曲げ部54が形成される。曲げ部54は、インサート部48に対し第二接続部47を90度折り曲げることにより形成される。尚、第二接続部47の90度折り曲げは、第一接続部46と逆方向の曲げになるものとする。90度の折り曲げにより、端子42はこの全体が略クランク形状に形成される。
図3ないし図5において、インサート部48は、ハウジング43にインサート成形(モールド)される部分として形成される。インサート部48の一端及び他端には、押し潰しにより生じる第一接続部46及び第二接続部47に対し連続する連続部55が形成される。インサート部48は、この本体が円柱形状に形成される。すなわち、インサート部48の本体は、上記円形芯線のまま(丸棒の状態のまま)であって、従来例のような打ち抜きがなく、そのためダレや破断面やバリが生じない形状の部分に形成される。インサート部48の本体は、曲面バスバーに形成される。本実施例のインサート部48の外面には、表面加工部56が一周にわたり形成される。表面加工部56は、公知のレーザー加工により形成される。表面加工部56は、微小な凹凸がある形状に形成される。表面加工部56は、インサート部48のインサート成形状態を安定させる部分に形成される。すなわち、表面加工部56は、ハウジング43との間の密着信頼性を確保し、防水・防油性を向上させる機能部分に形成される。表面加工部56は、矢印Pの上下方向の幅が所望の寸法になるように形成される。尚、表面加工部56の形成は任意であるものとする(形成した方が好ましい)。
図1ないし図4において、ハウジング43は、絶縁性を有する樹脂製の部材(樹脂成形品)であって、端子42が六つ、インサート成形されるハウジング本体部57と、このハウジング本体部57に対し組み付けられるハウジング蓋部58とを備えて構成される。ハウジング本体部57は、厚肉となる周壁59と、この周壁59の下側を覆うように連成される底壁60とを有して、図示のような浅底の筒形状に形成される。周壁59は、この外周面が円形に形成されるが、内周面は非円形状(図6参照)に形成される。そのため周壁59は厚肉であるものの、厚みが一定でない形状に形成される。周壁59は、端子42のインサート部48の配置を略「く」字状の曲線上に並ばせることができるような形状に形成される。周壁59の外周面には、環状のパッキン44を組み付けるための溝(符号省略)が一周にわたり形成される。この溝は、インバータ21における端子台収容部27の貫通孔31の位置に合わせて形成される。パッキン44は、貫通孔31に対し密着して防水・防油性を確保する部材として備えられる。底壁60には、ボルト挿通孔61が六つ貫通形成される。この六つのボルト挿通孔61は、端子42における第二接続部47のボルト挿通孔52の位置に合わせて形成される。尚、底壁60における引用符号62は肉抜き部を示す。肉抜き部62は平面視略星形に形成される。ハウジング蓋部58は、周壁59の内周面の形状に合わせた蓋部分として形成される。ハウジング蓋部58の外周面には、環状のパッキン45を組み付けるための溝(符号省略)が一周にわたり形成される。パッキン45は、周壁59の内周面に対し密着して防水・防油性を確保する部材として備えられる。
図3及び図4において、ハウジング本体部57の樹脂成形の際に端子42も一緒に成形をすると、インサート部48はこの本体の上部が若干露出した状態で周壁59に埋まり保持される。また、本実施例においては、第二接続部47に連続する側の連続部55も周壁59に埋まり保持される。第二接続部47は、底壁60の外面に沿って配置される。第二接続部47のボルト挿通孔52は、底壁60のボルト挿通孔61に一致した状態に配置される。尚、インサート部48はダレや破断面やバリが生じない形状に形成されていることから、ハウジング本体部57には樹脂割れが起こることはない。
先ず図4に示す如く端子42がインサート成形され且つパッキン44が組み付けられたハウジング本体部57(以下、端子台本体部63と呼ぶことにする)と、パッキン45が組み付けられたハウジング蓋部58(以下、端子台蓋部64と呼ぶことにする)とを準備し、この後に図1に示す如くの状態に配置する第一工程を行う。次に第二工程では、端子台本体部63をインバータ21における端子台収容部27の貫通孔31に組み付け、そして、重なり合った第一接続部46及びバスバー33をボルト34にて締結するとともに、重なり合った第二接続部47及びバスバー40をボルト41にて締結し、図6に示す如くの状態にする作業を行う。尚、締結作業は、締結位置が左右方向にずれていることから(交互に配置されていることから)、工具スペースが十分に確保されスムーズに行うことができる。最後に第三工程では、端子台蓋部64を端子台本体部63に組み付け、図2及び図3に示す如くの状態にする作業を行う。以上の工程により、インバータ21及びモータ22同士の電気接続構造23に係る一連の作業が完了する。
以上、図1ないし図6を参照しながら説明してきたように、本発明の一実施形態である端子台24によれば、端子42に係り、ハウジング43にインサート成形される部分を円柱形状にすることから、すなわち曲面バスバーにすることから、このような形状であれば従来例の平面バスバーのような打ち抜きの製造をする必要性がなく、結果、従来例のようなダレ10や破断面11やバリ12(図12参照)が生じることはない。従って、端子台24によれば、ハウジング43側に例えば樹脂割れが起こることがなく、例えばオイルの流入につながることもないことから、インサート成形における信頼性を十分に確保することができるという効果を奏する。
図7において、電気自動車やハイブリッド自動車には、高電圧のバッテリーの他にインバータ21及びモータ22が備えられる。インバータ21及びモータ22を電気的に接続するためには、本発明に係る電気接続構造65及び端子台66が採用される。電気接続構造65は、二つのインバータ端子台25と、同じく二つのモータ端子台26とを上記端子台66にて電気的に接続する構造のことである。もう少し詳しく説明をすれば、3相のインバータ端子台25及び3相のモータ端子台26を二つ分、合計6相を本発明に係る端子台66一つで電気的に接続する構造のことである。この他、電気接続構造65は、矢印Pの上下方向に沿って組み付け作業(締結作業を含む)をすることができる、作業性のよい構造のことである。以下、上記の各構成について説明をする。
図7ないし図9において、端子台66は、インバータ21及びモータ22を電気的に接続するための部材として備えられる。端子台66は、導電性を有する六つの端子67と、絶縁性のハウジング68と、パッキン69、70とを備えて構成される。端子台66は、この一つで二つのインバータ端子台25及び二つのモータ端子台26を電気的に接続することができるように形成される。端子台66は、上から下に向けて、別な言い方をすればインバータ端子台25の貫通孔31に向けて組み付けをするだけで、6相を一括して電気的に接続することができるように形成される。尚、本実施例のような6相に対応するものでなく3相のみである場合にも(図示省略)、端子台66の構成及び構造を応用すれば対応できるものとする。例えば、端子台66を左右方向の中央で二分割するようにし、この一方を用いるような構成及び構造にしても対応できるものとする。
図7ないし図10において、端子67は、導電性を有する金属板を加工することにより形成される。端子67は、六つとも同じものに形成される。端子67は、第一接続部71と、第二接続部72と、インサート部73とを有して図示形状に形成される。第一接続部71は、インバータ21の側で露出する部分に形成される。第一接続部71は、インバータ端子台25との電気的な接続部分に形成される。第一接続部71は、実施例1の第一接続部46(図5参照)と同様の形状に形成される。第一接続部71の一端側には、ボルト挿通孔74が貫通形成される。ボルト挿通孔74は、ボルト34のサイズに合わせて、また、インバータ端子台25のバスバー33のボルト挿通孔(符号省略)の配置に合わせて形成される。ボルト挿通孔74の周囲は、インバータ端子台25のバスバー33に対して面接触するような部分に形成される。第一接続部71は、この他端側がインサート部73に対する連続部75として形成される。
図8及び図10において、第二接続部72は、モータ22の側で露出する部分に形成される。第二接続部72は、モータ端子台26との電気的な接続部分に形成される。第二接続部72は、インサート部73の底壁部分を兼用する形状に形成される。このような第二接続部72には、ボルト挿通孔76が貫通形成される。ボルト挿通孔76は、ボルト41のサイズに合わせて、また、モータ端子台26のバスバー40のボルト挿通孔(符号省略)の配置に合わせて形成される。ボルト挿通孔76の周囲は、モータ端子台26のバスバー40に対して面接触するような部分に形成される。
図7ないし図10において、インサート部73は、ハウジング68にインサート成形(モールド)される部分として形成される。インサート部73は、上記金属板を絞り加工することにより形成される。インサート部73は、開口と底壁とを有する図示のような円筒形状に形成される。インサート部73は、上記の如く絞り加工により形成されることから、従来例のような打ち抜きではなく、そのためダレや破断面やバリが生じない形状の部分に形成される。インサート部73の外面には、表面加工部77が一周にわたり形成される。表面加工部77は、公知のレーザー加工により形成される。表面加工部77は、微小な凹凸がある形状に形成される。表面加工部77は、インサート部73のインサート成形状態を安定させる部分に形成される。すなわち、表面加工部77は、ハウジング68との間の密着信頼性を確保し、防水・防油性を向上させる機能部分に形成される。本実施例の表面加工部77は、インサート部73の外面全体に形成される(実施例1のような幅の形状であってもよいものとする。尚、表面加工部77の形成は任意であるものとする)。インサート部73の別形態としては、プレス加工により丸筒部となる形状を形成することが可能であるものとする。この場合、ダレ或いはバリが外表面に現れてしまうが、従来例と比べて影響を低減することができるのは勿論である。
図7ないし図11において、ハウジング68は、絶縁性を有する樹脂製の部材(樹脂成形品)であって、端子67が六つ、インサート成形されるハウジング本体部78と、このハウジング本体部78に対し組み付けられるハウジング蓋部79とを備えて構成される。ハウジング本体部78は、実施例1よりも薄肉となる周壁80と、この周壁80の内側に連成される端子インサート部81とを有して、図示のような略筒形状に形成される。周壁80の外周面には、環状のパッキン69を組み付けるための溝(符号省略)が一周にわたり形成される。この溝は、インバータ21における端子台収容部27の貫通孔31の位置に合わせて形成される。パッキン69は、貫通孔31に対し密着して防水・防油性を確保する部材として備えられる。端子インサート部81は、端子67のインサート部73の配置を略「く」字状の曲線上に並ばせることができるような形状に形成される。尚、引用符号82は肉抜き部を示す。この肉抜き部82は平面視略星形に形成される。ハウジング蓋部79は、周壁80の内周面の形状に合わせた蓋部分として形成される。ハウジング蓋部79の下面には、筒挿入部85が六つ形成される。この筒挿入部85は、インサート部73に挿入されて栓をするような円形の凸部に形成される。このような筒挿入部85の外周面には、環状のパッキン70を組み付けるための溝(符号省略)が一周にわたり形成される。パッキン70は、インサート部73の内周面に対し密着して防水・防油性を確保する部材として備えられる。
図8及び図9において、ハウジング本体部78の樹脂成形の際に端子67も一緒に成形をすると、インサート部81はこの上部が開口した状態で端子インサート部81に埋まり保持される。第一接続部71は周壁80を貫通し、第二接続部72はハウジング68の下面位置で露出する。尚、インサート部73はダレや破断面やバリが生じない形状に形成されていることから、ハウジング本体部78には樹脂割れが起こることはない。
先ず図9に示す如く端子67がインサート成形され且つパッキン69が組み付けられたハウジング本体部78(以下、端子台本体部83と呼ぶことにする)と、パッキン70が組み付けられたハウジング蓋部79(以下、端子台蓋部84と呼ぶことにする)とを準備し、この後に図7に示す如くの状態に配置する第一工程を行う。次に第二工程では、端子台本体部83をインバータ21における端子台収容部27の貫通孔31に組み付け、そして、重なり合った第一接続部71及びバスバー33をボルト34にて締結するとともに、重なり合った第二接続部72及びバスバー40をボルト41にて締結し、図11に示す如くの状態にする作業を行う。尚、締結作業は、締結位置が左右方向にずれていることから(交互に配置されていることから)、実施例1と同様、工具スペースが十分に確保されスムーズに行うことができる。最後に第三工程では、端子台蓋部84を端子台本体部83に組み付け、図8に示す如くの状態にする作業を行う。以上の工程により、インバータ21及びモータ22同士の電気接続構造65に係る一連の作業が完了する。
以上、図7ないし図11を参照しながら説明してきたように、本発明の他の実施形態である端子台66によれば、端子67に係り、ハウジング68にインサート成形される部分を円筒形状にすることから、このような形状であれば従来例の平面バスバーのような打ち抜きの製造をする必要性がなく、結果、従来例のようなダレ10や破断面11やバリ12(図12参照)が生じることはない。従って、端子台66によれば、ハウジング68側に例えば樹脂割れが起こることがなく、例えばオイルの流入につながることもないことから、インサート成形における信頼性を十分に確保することができるという効果を奏する。
Claims (3)
- 一方の機器及び他方の機器を電気的に接続するための導電性を有する複数の端子と、該端子を保持するための絶縁性を有する樹脂製のハウジングと、を備え、前記端子は、前記一方の機器に対し露出する第一接続部と、前記他方の機器に対し露出する第二接続部と、前記ハウジングにインサート成形されるインサート部と、を有し、該インサート部は、開口部と底壁とを有する円筒形状に形成され、前記底壁が前記第二接続部として形成され、
さらに、前記インサート部は、該インサート部の外面に一周となる表面加工部を有し、
該表面加工部は、前記インサート部における前記ハウジングと密着する範囲全体に形成される
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、
前記端子は、前記第一接続部が前記インサート部に対し略直交方向に延在する形状に形成され、前記ハウジングは、前記インサート部の配置が曲線上に並ぶような形状に形成される
ことを特徴とする端子台。 - 一方の機器及び他方の機器を請求項1又は2に記載の端子台にて電気的に接続する
ことを特徴とする機器同士の電気接続構造。
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