JP7224389B2 - ターミナル接続構造 - Google Patents

Description

本願は、ターミナル接続構造に関するものである。

例えば、モータで駆動する電動車両には、バッテリーに蓄電されている直流電圧を交流電圧に変換するインバータが搭載されており、インバータには、バッテリー等と接続されたケーブルが接続されるターミナル部が形成されている。

従来のターミナル接続構造は、インバータに形成されるインバータターミナルとバッテリーと接続されたケーブルターミナルと、前記インバータターミナルと前記ケーブルターミナルを貫通するボルトと、前記ボルトにナットを締め付けることでバッテリーとインバータが電気的に接続される。

特開２０１３－１６１６２７号公報

上述した従来の特許文献１に開示されたターミナル接続構造は、インバータの車両取付工程において、インバータターミナルとケーブルターミナルの接続工程の容易化のため、ボルトまたはナットをインバータターミナルに固定した状態のインバータを供給することが要求される。

特許文献１には、バスバーに凹陥部を設け、凹陥部にターミナルを圧入した状態でボルトにナットを締め付けることでターミナルとバスバーを接続固定しており、振動等によってナットが緩んでもバスバーにターミナルが圧入されていることで接触抵抗の増大を抑制できることが開示されている。

しかしながら、特許文献１には、圧入によって発生するスプリングバックによる接触抵抗の増大を抑制できないという問題点があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、その目的は、接触抵抗の増大を抑制することができるターミナル接続構造を提供するものである。

本願に開示されるターミナル接続構造は、貫通孔が形成されたバスバーと、前記バスバーに当接され、前記バスバーの前記貫通孔と連通する中空部を有する中空円筒形状で構成されたターミナルと、頭部が前記バスバーに当接され、ねじ部が前記バスバーの前記貫通孔と前記ターミナルの前記中空部に貫挿され、前記頭部と前記ねじ部との間に嵌合部が設けられたボルトとを備え、前記ボルトの前記嵌合部が、前記嵌合部の前記ターミナルの前記中空部の入口部から前記嵌合部の端部にわたって前記ターミナルの前記中空部の内周面に圧入されて嵌合され、前記バスバーと前記ターミナルと前記ボルトとが一体に保持されたものである。

本願に開示されるターミナル接続構造によれば、接触抵抗の増大を抑制することができるターミナル接続構造を得ることができる。

実施の形態１によるターミナル接続構造を示す断面図である。 実施の形態２によるターミナル接続構造を示す断面図である。 実施の形態２によるターミナル接続構造におけるボルトの頭部形状を示す正面図である。

実施の形態１．
以下、本願の実施の形態１を図１に基づいて説明する。図１は実施の形態１によるターミナル接続構造を示す断面図である。

バスバー１は例えば板状で構成され、図は一例として貫通孔１ａが形成された中空円板状の場合を示している。ターミナル２はバスバー１に接触して設けられ、バスバー１の貫通孔１ａと連通する中空部２ａを有する。図は一例として、ターミナル２は中空円筒形状に構成され、ターミナル２の中空部２ａの内径寸法はバスバー１の貫通孔１ａの内径寸法より小さい寸法としている。

ボルト３はバスバー１の貫通孔１ａとターミナル２の中空部２ａに貫挿され、頭部３ａとねじ部３ｂとを有し、頭部３ａとねじ部３ｂとの間にターミナル２の中空部２ａに圧入される嵌合部３ｃが設けられている。ボルト３の嵌合部３ｃの外径寸法はターミナル２の中空部２ａの内径寸法より僅かに大きな寸法に構成され、かつバスバー１の貫通孔１ａの内径寸法より僅かに小さい寸法に構成されている。

バスバー１はボルト３の頭部３ａとターミナル２との間に挟持され、ボルト３の嵌合部３ｃがターミナル２の中空部２ａに圧入されて嵌合されている。これにより、バスバー１とターミナル２とボルト３とは一体に保持される。

バスバー１の貫通孔１ａとターミナル２の中空部２ａにボルト３の嵌合部３ｃを圧入する際の圧入荷重を、バスバー１の弾性領域内で制御することで、圧入によるスプリングバックで接触抵抗が増大することを抑制することができる。

ボルト３の頭部３ａの外径寸法はターミナル２の外径寸法よりも大きくなるように形成されている。これにより、ターミナル２とバスバー１の接触面がボルト３の頭部３ａの外径に左右されることなく確実にターミナル２とバスバー１との間の接圧を確保することができる。

インバータターミナルを構成するバスバー１とターミナル２およびボルト３が接続固定され、バッテリーと接続するためのケーブルターミナルとの締結工程を容易にできる。バスバー１をターミナル２とボルト３で挟み込んで圧入する際に、バスバー１の弾性変形領域にてターミナル２にボルト３を圧入固定するため、特許文献１の形態で懸念されるスプリングバックによるターミナル２とバスバー１の接触抵抗の増大を抑制することができる。

実施の形態２．
本願の実施の形態２を図２および図３に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図２は実施の形態２によるターミナル接続構造を示す断面図である。図３は実施の形態２によるターミナル接続構造におけるボルトの頭部形状を示す正面図である。

ボルト３の頭部３ａに回り止め部３ｄを形成し、接続固定されたターミナル２が電源ケーブル等との接続のための導電部を露出させて樹脂４でインサート成形されている。ボルト３の回り止め部３ｄは例えば頭部３ａを削設して平行な面としたものである。

ターミナル２、ボルト３の頭部３ａおよび回り止め部３ｄの周囲が樹脂４によりインサート成形され、樹脂４が固化してボルト３の回り止め部３ｄを保持するので、接続固定されたターミナル２、ボルト３は回転方向に対して回らないように固定される。また、ボルト３のねじ部３ｂにナット（図示せず）を締め付ける際にツール等を使用してボルト３またはターミナル２を保持する必要がなくなり、締結工程を容易化させることができる。

なお、図３に示すように、ボルト３の頭部３ａに形成した回り止め部３ｄの形状を平行な面を有するいわゆるＨカットとした場合について述べたが、これに限定されるものではなく、ボルト３の回り止め部３ｄとしては、例えば、いわゆるＤカットあるいは四角形状など、回り止め機能を満足する形状が形成されている構成であってもよい。

また、ボルト３の頭部３ａに回り止め部３ｄを形成することで、ボルト３の嵌合部３ｃが圧入固定されるターミナル２は回り止め機能を必要とせず、円筒形状とすることができるため、冷間圧延加工等での加工が容易になり、安価に生産することができる。

実施の形態３．
実施の形態３では、通電部であるバスバー１とターミナル２、あるいはどちらか一方を導電率の高い銅系材料で構成することで、鉄系材料と比較して高い導電性と、効率的に給電することができる。

実施の形態４．
実施の形態４では、通電部であるバスバー１とターミナル２、あるいはどちらか一方をアルミニウム材料で構成することで、鉄系材料と比較して高い導電性と、銅系材料と比較して軽量、低コスト化することができる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

本願は、接触抵抗の増大を抑制することができるターミナル接続構造の実現に好適である。

１ バスバー、１ａ 貫通孔、２ ターミナル、２ａ 中空部、３ ボルト、３ａ 頭部、３ｂ ねじ部、３ｃ 嵌合部、３ｄ 回り止め部、４ 樹脂

Claims (5)

1. 貫通孔が形成されたバスバーと、前記バスバーに当接され、前記バスバーの前記貫通孔と連通する中空部を有する中空円筒形状で構成されたターミナルと、頭部が前記バスバーに当接され、ねじ部が前記バスバーの前記貫通孔と前記ターミナルの前記中空部に貫挿され、前記頭部と前記ねじ部との間に嵌合部が設けられたボルトとを備え、前記ボルトの前記嵌合部が、前記嵌合部の前記ターミナルの前記中空部の入口部から前記嵌合部の端部にわたって前記ターミナルの前記中空部の内周面に圧入されて嵌合され、前記バスバーと前記ターミナルと前記ボルトとが一体に保持されたことを特徴とするターミナル接続構造。
2. 前記ボルトの前記頭部の外形が前記ターミナルの外形よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のターミナル接続構造。
3. 前記ボルトの前記頭部に回り止め部が形成され、前記ボルトの前記頭部と前記バスバーと前記ターミナルとが樹脂でインサート成形されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のターミナル接続構造。
4. 前記バスバーと前記ターミナルの両方、あるいはどちらか一方が銅系材料で構成され、前記ボルトが鉄系材料で構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のターミナル接続構造。
5. 前記バスバーと前記ターミナルの両方、あるいはどちらか一方がアルミニウム材料で構成され、前記ボルトが鉄系材料で構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のターミナル接続構造。

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