JP7001039B2 - 電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気機器に関する。

特許文献１には、インバータケースと、インバータケース内に収容されたパワーモジュール等の高圧回路部と、インバータケース内への水の浸入を検知するための浸水検出部を備えた漏電防止装置が開示されている。前記漏電防止装置は、浸水検出部によってインバータケース内への水の浸入を早期に検知することで、インバータケース内に溜まった水が前記高圧回路部に接触することを防止する。

浸水検出部の一端は、パワーモジュール等の動作を制御する制御基板に接続されている。そして、浸水検出部の他端には、導電性の検知部が露出されている。前記漏電防止装置は、検知部に電圧を印加している。そして、漏電防止装置は、インバータケース内部に溜まった水が検知部に接触することで生じる検知部の電圧変化に基づいて、インバータケース内への水の浸入を検知している。

特開２０１０－２５６２４号公報

特許文献１には、検知部の詳細な構造が開示されていない。そこで、特許文献１に記載の漏電防止装置において、例えば検知部を、図９、図１０に示すような端子金具９で構成した場合を考える。

図９に示すごとく、当該端子金具９は、一枚の板金を折り曲げることで形成される端子金具９である。図１０に示すごとく、端子金具９は、ボルト９４で、インバータケース９０内に形成された台座部９７に固定されている。端子金具９は、台座部９７から下方に突出する検知部９１と、上方に形成されたかしめ部９２と、これらの間に形成された固定部９３とを有する。

図９、図１０に示すごとく、検知部９１は、インバータケース９０内への浸水によりインバータケース９０内に溜まった水９６に接触させるための検知面９１１を備える。検知面９１１は、台座部９７から下側に突出しており、水平方向に形成されている。図１０に示すごとく、かしめ部９２は、図示しない制御基板に接続される電線９５の、前記制御基板と反対側に位置する端部９５１を内側に配した状態で、前記電線９５の端部９５１にかしめられる。固定部９３は、端子金具９を台座部９７にボルト９４で締結するための部位である。

ここで、図１０に示すごとく、前記漏電防止装置９００においては、使用する前に、制御基板と端子金具９との間の導通状態を確認すべく、端子金具９の抵抗値を測定することが考えらえる。このとき、例えば抵抗値測定用の抵抗プローブを、台座部９７よりも下方に突出した端子金具９の検知部９１の検知面９１１等に当てて端子金具９の抵抗値を測定した場合、端子金具９が変形するおそれがある。

そこで、端子金具９全体の板厚を大きくすることで、端子金具９の抵抗測定時における端子金具９の変形を抑制することも考えられる。しかし、この場合、かしめ部９２をかしめ加工する際の荷重を大きくする必要が生じ、かしめ部９２を電線９５の端部９５１にかしめ難くなり、かしめ部９２と電線９５との電気接続性の低下が懸念される。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、電線の端部の接続のしやすさを確保できるとともに、変形し難い浸水検知端子を備えた電気機器を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、外部の制御装置によって動作が制御されるとともに、ケースに収容された被制御部品と、
前記ケースに固定された、前記ケースの浸水を防止するための浸水検知端子と、を有し、
前記浸水検知端子は、第一端子部材と第二端子部材とを有し、
前記第一端子部材は、前記制御装置に電気接続される電線における、前記制御装置側と反対側に位置する端部にかしめられるかしめ部と、前記かしめ部から延設された第一固定部とを有し、
前記第二端子部材は、前記ケースよりも下方へ突出した検知部と、前記検知部から延設された第二固定部とを有し、
前記第一端子部材と前記第二端子部材とは、前記第一固定部と前記第二固定部とにおいて前記ケースに共締め固定されており、
前記第二端子部材は、前記第一端子部材よりも高い剛性を有する、電気機器にある。

前記態様の電気機器において、浸水検知端子は、かしめ部が形成された第一端子部材と検知部が形成された第二端子部材とを有する。そして、第二端子部材は、第一端子部材よりも高い剛性を有する。これにより、例えば第二端子部材に導通状態を確認するための抵抗プローブ等を当接させる場合においても、第二端子部材の変形を抑制することができる。

また、かしめ部は、第二端子部材よりも剛性が低い第一端子部材に設けられている。これにより、かしめ部を電線の端部にかしめる際には、このかしめ加工に要する荷重を低減させることができる。

また、第一端子部材と第二端子部材とは、第一固定部と第二固定部とにおいてケースに共締め固定されている。これにより、浸水検知端子を、互いに別体の第一端子部材と第二端子部材とで構成しても、第一端子部材と第二端子部材とをケースに締結するためのボルト等の締結部材や締結箇所が増加することを防ぐことができる。

以上のごとく、本態様によれば、電線の端部の接続のしやすさを確保できるとともに、変形し難い浸水検知端子を備えた電気機器を提供することができる。

実施形態１における、電気機器の全体構成及び制御装置の概観を示す側面図。 実施形態１における、電気機器の浸水検知端子周辺の拡大側面図。 実施形態１における、電気機器の浸水検知端子周辺の拡大正面図。 実施形態１における、浸水検知端子の斜視図。 実施形態１における、浸水検知端子の分解斜視図。 実施形態１における、浸水検知端子の分解側面図。 実施形態２における、電気機器の浸水検知端子周辺の拡大正面図。 実施形態２における、電気機器の浸水検知端子周辺の拡大側面図。 参考例における、端子金具の斜視図。 参考例における、漏電防止装置の下方に浸水が生じた状態を示す、漏電防止装置の端子金具周辺の拡大側面図。

電気機器の実施形態につき、図１～図８を用いて説明する。
本実施形態の電気機器１は、図１に示すごとく、被制御部品２と浸水検知端子３とを有する。被制御部品２は、外部の制御装置４によって動作が制御されている。また、被制御部品２は、ケース５に収容されている。浸水検知端子３は、ケース５に固定されている。浸水検知端子３は、ケース５の浸水を防止するために用いられる。

図４～図６に示すごとく、浸水検知端子３は、第一端子部材３１と第二端子部材３２とを有する。第一端子部材３１は、かしめ部３１１と第一固定部３１２とを有する。図１に示すごとく、かしめ部３１１は、制御装置４に電気接続される電線６における、制御装置４側と反対側に位置する端部６１にかしめられる。図４～図６に示すごとく、第一固定部３１２は、かしめ部３１１から延設されている。

図４～図６に示すごとく、第二端子部材３２は、検知部３２１と第二固定部３２２とを有する。図１～図３に示すごとく、検知部３２１は、ケース５よりも下方Ｚ２へ突出している。図４～図６に示すごとく、第二固定部３２２は、検知部３２１から延設されている。

図２、図３に示すごとく、第一端子部材３１と第二端子部材３２とは、第一固定部３１２と第二固定部３２２とにおいてケース５に共締め固定されている。そして、第二端子部材３２は第一端子部材３１よりも高い剛性を有する。
以後、本実施形態につき詳説する。

本明細書において、便宜上、ケース５に対する浸水検知端子３の締結方向を前後方向Ｘという。前後方向Ｘにおける、ケース５に対する浸水検知端子３側を前方Ｘ１、その反対側を後方Ｘ２という。前後方向Ｘに直交する方向であって、ケース５に対する浸水検知端子３の検知部３２１の突出方向を、上下方向Ｚという。上下方向Ｚにおける、検知部３２１がケース５から突出した側を下方Ｚ２といい、その反対側を上方Ｚ１という。上下方向Ｚと前後方向Ｘとの双方に直交する方向を横方向Ｙという。なお、上下、前後、横、の表現は、便宜的に用いた表現である。特に前後、横、の表現は、電気機器１の配置姿勢を特に限定するものではない。

本実施形態の電気機器１は、車載用の電気機器１とすることができる。電気機器１は、上下方向Ｚが鉛直方向となる姿勢で、車両に搭載され得る。図１に示すごとく、電気機器１のケース５内に収容された被制御部品２は、例えば、制御装置４によって電力の入出力が制御されるもの等とすることができる。

制御装置４は、電線６を介して浸水検知端子３に電圧を印加している。ここで、車両内に浸水が生じた場合、電気機器１の下方Ｚ２に溜まった水１００が浸水検知端子３に接触することで、浸水検知端子３側の抵抗値が変化（低下）する。制御装置４は、この抵抗値の変化に応じて浸水検知端子３から浸水の検知信号が入力され、電気機器１の下方Ｚ２の浸水を検知する。浸水検知端子３は、下端部に後述する水平板部３２１ｂを有し、当該水平板部３２１ｂを、電気機器１の下方Ｚ２に溜まった水１００の水面に、面で接触させることで、浸水検知端子３と水面との接触面積を稼いでいる。これにより、前述の抵抗値の変化を大きくすることができ、制御装置４による浸水検知を容易にしている。制御装置４は、電気機器１の下方Ｚ２への浸水を検知した場合、被制御部品２が浸水する前に被制御部品２の入出力を遮断する。

ケース５は、被制御部品２の略全体を覆っている。なお、これに限られず、ケース５は、例えば被制御部品２を、被制御部品２の周方向からのみ囲むように形成する等してもよい。図１に示すごとく、ケース５の外周面５１の下端部に、浸水検知端子３がボルト７で締結されている。

図２～図４に示すごとく、浸水検知端子３は、互いに別体の第一端子部材３１と第二端子部材３２とを組み合わせてなる。第一端子部材３１と第二端子部材３２とは、互いに同じ材料からなる。例えば、第一端子部材３１と第二端子部材３２とは、それぞれ銅、銅合金等の導体からなる。

図５、図６に示すごとく、第一端子部材３１は、厚みが一定の導体板を折り曲げた形状を有する。前述のごとく、第一端子部材３１は、かしめ部３１１と第一固定部３１２とを有する。

図２、図３に示すごとく、かしめ部３１１は、電線６の端部６１にかしめられている。かしめ部３１１は、上方Ｚ１に形成された第一かしめ部３１１ａと、第一かしめ部３１１ａの下方Ｚ２に並ぶよう形成された第二かしめ部３１１ｂとを有する。第一かしめ部３１１ａは、電線６の絶縁被膜６２にかしめられており、第二かしめ部３１１ｂは、電線６の絶縁被膜６２から露出した導体部６３にかしめられている。第二かしめ部３１１ｂにより、電線６と浸水検知端子３との導通を確保している。第一かしめ部３１１ａ及び第二かしめ部３１１ｂのそれぞれは、電線６を電線６の周方向の両側から包み込む形状に形成されている。図５、図６に示すごとく、かしめ部３１１から下方Ｚ２に第一固定部３１２が形成されている。

第一固定部３１２は、少なくとも電線６にかしめられた状態のかしめ部３１１よりも横方向Ｙに幅広に形成されている。図５に示すごとく、第一固定部３１２は、かしめ部３１１から横方向Ｙの両側に突出している。第一固定部３１２は、矩形板状を呈している。第一固定部３１２は、前後方向Ｘに厚みを有し、その厚み方向から見た形状が四角形状となる。

第一固定部３１２は、その中央部に、前後方向Ｘに貫通形成された第一ボルト挿通孔３１２ａを有する。図４に示すごとく、第一固定部３１２の前面３１２ｂに第二固定部３２２の後面３２２ｂを重ねるように、第二端子部材３２が配されている。

図４に示すごとく、第二端子部材３２は、厚みが一定の導体板を折り曲げた形状を有する。図６に示すごとく、第二端子部材３２の厚みＴ２は、第一端子部材３１の厚みＴ２よりも大きい。すなわち、第二端子部材３２を構成する導体板は、第一端子部材３１を構成する導体板よりも大きい厚みを有する。これにより、第二端子部材３２の剛性は、第一端子部材３１よりも高くなっている。前述のごとく、第二端子部材３２は、第二固定部３２２と検知部３２１とを有する。

図４に示すごとく、第二固定部３２２は、その後面３２２ｂの略全体が、第一固定部３１２の前面３１２ｂの略全体に重なっている。図５に示すごとく、前後方向Ｘから見たとき、第二固定部３２２は、第一固定部３１２と同様の形状を有する。すなわち、第二固定部３２２は、その厚み方向（すなわち前後方向Ｘ）から見た形状が四角形状を呈している。さらに、第二固定部３２２は、その中央部に前後方向Ｘに貫通形成された第二ボルト挿通孔３２２ａを有する。

図４に示すごとく、第一ボルト挿通孔３１２ａと第二ボルト挿通孔３２２ａとは、前後方向Ｘに直交する方向の同じ位置に形成されているとともに、前後方向Ｘに連続的に形成されている。図２、図３に示すごとく、第一端子部材３１及び第二端子部材３２は、第一固定部３１２と第二固定部３２２とを重ねた状態でケース５にボルト締結されている。第一端子部材３１及び第二端子部材３２は、ボルト７を、第一ボルト挿通孔３１２ａ及び第二ボルト挿通孔３２２ａに挿入するとともにケース５に設けた雌ネジ穴等に螺合することにより、ケース５に共締め固定される。図３～図５に示すごとく、第二固定部３２２の下端における横方向Ｙの中央部から、下方Ｚ２に検知部３２１が形成されている。

図２～図６に示すごとく、検知部３２１は、下方Ｚ２に向かうにつれて前方Ｘ１に向かうよう傾斜した傾斜板部３２１ａと、傾斜板部３２１ａの下端から、前方Ｘ１に向かって形成された水平板部３２１ｂとを有する。水平板部３２１ｂは、上下方向Ｚに直交する面状に形成されている。つまり、水平板部３２１ｂは、水平方向に形成されている。図１に示すごとく、水平板部３２１ｂは、電気機器１が搭載された車両における電気機器１の下方Ｚ２に浸水が生じたとき、浸水により電気機器１の下方Ｚ２に溜まった水１００の水面に最初に接触される部位である。

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態の電気機器１において、浸水検知端子３は、かしめ部３１１が形成された第一端子部材３１と検知部３２１が形成された第二端子部材３２とを有する。そして、第二端子部材３２は、第一端子部材３１よりも高い剛性を有する。これにより、例えば第二端子部材３２に導通状態を確認するための抵抗プローブ等を当接させる場合においても、第二端子部材３２の変形を抑制することができる。

また、かしめ部３１１は、第二端子部材３２よりも剛性が低い第一端子部材３１に設けられている。これにより、かしめ部３１１を電線６の端部６１にかしめる際には、このかしめ加工に要する荷重を低減させることができる。

また、第一端子部材３１と第二端子部材３２とは、第一固定部３１２と第二固定部３２２とにおいてケース５に共締め固定されている。これにより、浸水検知端子３を、互いに別体の第一端子部材３１と第二端子部材３２とで構成しても、第一端子部材３１と第二端子部材３２とをケース５に締結するためのボルト等の締結部材や締結箇所が増加することを防ぐことができる。

また、第二端子部材３２は、第一端子部材３１よりも厚みが大きい。それゆえ、第二端子部材３２の剛性を第一端子部材３１の剛性よりも高くしやすい。

さらに、第一端子部材３１と第二端子部材３２とは、同じ材料からなる。それゆえ、第一端子部材３１と第二端子部材３２とを製造する際に、別の材料を用意する必要がない。また、第一端子部材３１と第二端子部材３２とを同じ材料で構成しつつ、第二端子部材３２の厚みを、第一端子部材３１の厚みよりも大きくすることで、確実に第二端子部材３２の剛性を第一端子部材３１の剛性よりも高くできる。

以上のごとく、本実施形態によれば、浸水検知端子に対する電線の端部の接続性の低下を抑制しつつ、浸水検知端子の変形を抑制することができる電気機器を提供することができる。

（実施形態２）
本実施形態は、図７、図８に示すごとく、実施形態１に対して、ケース５の形状を変更した実施形態である。

ケース５は、第一固定部３１２及び第二固定部３２２のそれぞれの外周に、第一固定部３１２及び第二固定部３２２に沿うよう形成されたリブ８を有する。本実施形態においては、第一固定部３１２及び第二固定部３２２の横方向Ｙの両側縁のそれぞれに沿うように、一対のリブ８が形成されている。

第一固定部３１２における横方向Ｙの両側縁と第二固定部３２２における横方向Ｙの両側縁とは、上下方向Ｚに平行に形成されている。また、第一固定部３１２における横方向Ｙの両側縁と第二固定部３２２における横方向Ｙの両側縁とは、互いに上下方向Ｚに重なる位置に形成されている。

そして、リブ８は、第一固定部３１２の側縁と第二固定部３２２の側縁とに沿うよう、上下方向Ｚに平行に形成されている。上下方向Ｚにおいて、リブ８は、第一固定部３１２の側縁及び第二固定部３２２の側縁の形成範囲と同等の形成範囲に形成されている。なお、これに限られず、リブ８は、第一固定部３１２の側縁及び第二固定部３２２の側縁よりも上下方向Ｚに突出していてもよい。また、リブ８は、上下方向Ｚにおいて、第一固定部３１２の側縁及び第二固定部３２２の側縁の内側に収まっていてもよい。

その他は、実施形態１と同様である。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本実施形態において、ケース５は、第一固定部３１２及び第二固定部３２２のそれぞれの外周に、第一固定部３１２及び第二固定部３２２に沿うよう形成されたリブ８を有する。それゆえ、第一端子部材３１及び第二端子部材３２をボルト７でケース５に共締め固定する際、第一端子部材３１と第二端子部材３２とが相対的に回転したり、第一端子部材３１及び第二端子部材３２がケース５に対して回転したりすることを防止することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、第一端子部材と第二端子部材との間で材質を変更してもいい。例えば、検知部を備える第二端子部材を、かしめ部を備える第一端子部材よりも剛性の高い材料で形成することで、第二端子部材の剛性を第一端子部材の剛性よりも高くしやすい。

１ 電気機器
２ 被制御部品
３ 浸水検知端子
３１ 第一端子部材
３１１ かしめ部
３１２ 第一固定部
３２ 第二端子部材
３２１ 検知部
３２２ 第二固定部
４ 制御装置
５ ケース
６ 電線
６１ 電線の端部
８ リブ

Claims (4)

1. 外部の制御装置によって動作が制御されるとともに、ケースに収容された被制御部品と、
   前記ケースに固定された、前記ケースの浸水を防止するための浸水検知端子と、を有し、
   前記浸水検知端子は、第一端子部材と第二端子部材とを有し、
   前記第一端子部材は、前記制御装置に電気接続される電線における、前記制御装置側と反対側に位置する端部にかしめられるかしめ部と、前記かしめ部から延設された第一固定部とを有し、
   前記第二端子部材は、前記ケースよりも下方へ突出した検知部と、前記検知部から延設された第二固定部とを有し、
   前記第一端子部材と前記第二端子部材とは、前記第一固定部と前記第二固定部とにおいて前記ケースに共締め固定されており、
   前記第二端子部材は、前記第一端子部材よりも高い剛性を有する、電気機器。
2. 前記第二端子部材は、前記第一端子部材よりも厚みが大きい、請求項１に記載の電気機器。
3. 前記第一端子部材と前記第二端子部材とは、同じ材料からなる、請求項２に記載の電気機器。
4. 前記ケースは、前記第一固定部及び前記第二固定部のそれぞれの外周に、前記第一固定部及び前記第二固定部に沿うよう形成されたリブを有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の電気機器。

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