JP7254430B2 - 電気接続構造 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車に搭載される電源ユニットと電線との電気接続構造に関する。
自動車には、電源分配ボックスやDC/DCコンバータ、DC/ACインバータなどの大電流が流れる電源ユニットが搭載されている。これら電源ユニットを含んだ電源回路の配線には、大径の電線やバスバが用いられていた(例えば特許文献1を参照)。
図5,6に示す電気接続構造500は、第1の電源ユニット501と、第2の電源ユニット502と、電線503との従来の電気接続構造である。
第1の電源ユニット501には、その筐体上面から突出したスタッドボルト式端子511が設けられている。同様に、第2の電源ユニット502には、その筐体上面から突出したスタッドボルト式端子521が設けられている。これら端子511,521にはナット506が螺合される。
電線503は、大電流が流れるためその端末に丸型端子(LA端子)505が圧着されている。丸型端子505は、第2の電源ユニット502の端子521に装着され、ナット506が螺合されることで端子521に固定される。
第1の電源ユニット501と第2の電源ユニット502は近接配置されており、バスバ504によって互いに電気接続されている。バスバ504には、端子511が通される貫通孔541と、端子521が通される貫通孔542が形成されている。
端子511,521がバスバ504の貫通孔541,542に通され、さらに端子521が丸型端子505の貫通孔に通された状態で、端子511,521にナット506が螺合されることにより、第1の電源ユニット501と、第2の電源ユニット502と、電線503とが相互に電気接続される。
特開2017-121178号公報
上述した従来の電気接続構造500においては、各端子毎にナット506を螺合させる作業が煩雑である上に、ナット506毎の締め付け力(トルク)の管理が必要であった。
そこで、本発明は、複数の電源ユニットと電線との接続作業を簡素化できる電気接続構造を提供することを目的とする。
本発明は、第1の電源ユニットと、第2の電源ユニットと、電線との相互の電気接続構造であって、前記第1の電源ユニットに第1の柱状端子が設けられ、前記第2の電源ユニットに第2の柱状端子が設けられ、前記電線と電気接続される導電性の接続プレートを備え、前記接続プレートに、前記第1の柱状端子と嵌合する第1の筒状端子と、前記第2の柱状端子と嵌合する第2の筒状端子と、が接合されており、前記接続プレートが平らに形成されており、前記接続プレートに、前記第1の柱状端子が通される第1の貫通孔と、前記第2の柱状端子が通される第2の貫通孔と、が形成されており、前記第1の貫通孔の外周部に前記第1の筒状端子が接合されており、前記第2の貫通孔の外周部に前記第2の筒状端子が接合されており、かつ、前記第1の筒状端子及び前記第2の筒状端子は、前記接続プレートの同一面に接合されていることを特徴とする。
本発明によれば、第1の電源ユニットと第2の電源ユニットと電線との接続作業を簡素化することができる。
本発明の一実施形態にかかる電気接続構造の斜視図である。 図1の電気接続構造においてカバーを外した図である。 図2の電気接続構造の分解図である。 図1の電気接続構造の接続手順を説明するための図である。 従来の電気接続構造の斜視図である。 図5の電気接続構造の分解図である。
本発明の一実施形態にかかる「電気接続構造」について、図1~4を参照して説明する。
図1~3に示す電気接続構造100は、第1の電源ユニット1と、第2の電源ユニット2と、電線3との相互の電気接続構造である。第1の電源ユニット1及び第2の電源ユニット2は、自動車に搭載される電源ユニットであり、例えば、電源分配ボックスやDC/DCコンバータ、DC/ACインバータなどの大電流が流れるものである。電線3は、大径の電源線である。また、本例の電気接続構造100は、3系統の電源回路で構成されているため、3本の電線3が用いられる。
第1の電源ユニット1には、その筐体10の上面から突出した第1の柱状端子11が設けられている。第1の柱状端子11は、円柱状に形成されている。同様に、第2の電源ユニット2には、その筐体20の上面から突出した第2の柱状端子21が設けられている。第2の柱状端子21は、円柱状に形成されている。また、上述したように、本例の電気接続構造100は、3系統の電源回路で構成されているため、第1の柱状端子11及び第2の柱状端子21が3極ずつ設けられている。
各電線3の端末には、筒状端子31が接続されている。本例の筒状端子31は、図示例では模式的に描かれているが、後述する柱状端子43と嵌合する円筒状の嵌合部分と、電線3の芯線を加締めた加締め部と、を有している。この加締め部は、筒状端子31における必須の構成ではなく、筒状端子31が電線3の芯線に溶接などで接合されていてもよい。
第1の電源ユニット1の第1の柱状端子11と、第2の電源ユニット2の第2の柱状端子21と、電線3の筒状端子31とは、導電性の接続プレート4を介して電気接続される。また、本例の電気接続構造100は、3系統の電源回路で構成されているため、3個の接続プレート4が用いられる。
接続プレート4は、平板状に形成されており、第1の柱状端子11が通される第1の貫通孔と、第2の柱状端子21が通される第2の貫通孔と、が形成されている。前記第1の貫通孔の外周部には、第1の柱状端子11と嵌合する第1の筒状端子41が接合されている。第1の筒状端子41は、円筒状に形成されている。前記第2の貫通孔の外周部には、第2の柱状端子21と嵌合する第2の筒状端子42が接合されている。第2の筒状端子42は、円筒状に形成されている。さらに、接続プレート4には、電線3の筒状端子31と嵌合する柱状端子43が接合されている。柱状端子43は、円柱状に形成されている。
これら第1の筒状端子41と第2の筒状端子42と柱状端子43とは、接続プレート4の同一面に接合されている。また、本例では、第1の筒状端子41と第2の筒状端子42と柱状端子43は、溶接により接続プレート4に接合されているが、加締めにより接続プレート4に接合されていてもよい。このように、第1の筒状端子41、第2の筒状端子42、柱状端子43を溶接や加締めなどにより接続プレート4に強固に接合することで、強度的にも電気的にも高い接続信頼性を確保できる(耐振動性に優れ、低抵抗である)。
第1の柱状端子11と第1の筒状端子41は、第1の筒状端子41側に、第1の柱状端子11と多面接触(マルチコンタクト)しかつ嵌合状態を保つバネ構造が設けられている。同様に、第2の柱状端子21と第2の筒状端子42、筒状端子31と柱状端子43、についても、筒状端子42,31側に、柱状端子21,43と多面接触しかつ嵌合状態を保つバネ構造が設けられている。
また、電気接続構造100は、接続プレート4全体及び電線3の端末を覆うカバー5を備えている。カバー5は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、上面51と側面52とを有する箱状に形成されている。一の側面52には、3本の電線3がそれぞれ通される3つの切欠き53が形成されている。また、対向する一対の側面52の下端からは、係止爪54が延設されている。これら係止爪54は、第1の電源ユニット1の筐体10に形成された係止部15と、第2の電源ユニット2の筐体20に形成された係止部に係止する。これにより、カバー5が第1の電源ユニット1及び第2の電源ユニット2に固定される。このカバー5は、接続プレート4の脱落や、電線3の筒状端子31が接続プレート4から外れることを防止する。
上述した電気接続構造100の接続手順の一例を説明する。まず、図4に示すように、整列された第1の電源ユニット1及び第2の電源ユニット2に接続プレート4を装着する。この作業においては、工具や特別な設備は不要であり、接続プレート4を第1の電源ユニット1及び第2の電源ユニット2の上にセットして軽く押し込むだけでよい。接続プレート4を押し込むことで、第1の柱状端子11と第1の筒状端子41、第2の柱状端子21と第2の筒状端子42が嵌合する。これにより、第1の柱状端子11と第2の柱状端子21とが電気接続される。この作業を回路数分、即ち3回行い、3個の接続プレート4を装着する。
次に、電線3の筒状端子31を接続プレート4の柱状端子43に嵌合させて、電線3を第1の柱状端子11及び第2の柱状端子21に電気接続する。この作業も、工具や特別な設備は不要であり、筒状端子31を柱状端子43側に軽く押し込むだけでよい。この作業を回路数分、即ち3回行い、3本の電線3を電気接続する。最後に、カバー5を第1の電源ユニット1及び第2の電源ユニット2に装着することで全作業が完了する。
このように、電気接続構造100においては、全ての電気接続作業を少ない力で簡単に行うことができる。また、ナットの螺合作業がないので、トルク管理が不要であり、作業品質のバラツキがほとんどない。
上述した実施形態では、電線3の端末に筒状端子31が接続されていたが、電線3の端末に柱状端子を接続し、筒状端子を接続プレート4に接合してもよい。また、電線3を、直に接続プレート4に溶接などで接合してもよい。
上述した実施形態では、第1の電源ユニットと、第2の電源ユニットと、電線との相互の電気接続構造を説明したが、本発明の電気接続構造は、3つ以上の電源ユニットと電線との相互の電気接続構造にも適用することができる。
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
1 第1の電源ユニット
2 第2の電源ユニット
3 電線
4 接続プレート
5 カバー
11 第1の柱状端子
12 第2の柱状端子
31 筒状端子
41 第1の筒状端子
42 第2の筒状端子
43 柱状端子
100 電気接続構造

Claims (3)

  1. 第1の電源ユニットと、第2の電源ユニットと、電線との相互の電気接続構造であって、
    前記第1の電源ユニットに第1の柱状端子が設けられ、
    前記第2の電源ユニットに第2の柱状端子が設けられ、
    前記電線と電気接続される導電性の接続プレートを備え、
    前記接続プレートに、前記第1の柱状端子と嵌合する第1の筒状端子と、前記第2の柱状端子と嵌合する第2の筒状端子と、が接合されており、
    前記接続プレートが平らに形成されており、
    前記接続プレートに、前記第1の柱状端子が通される第1の貫通孔と、前記第2の柱状端子が通される第2の貫通孔と、が形成されており、
    前記第1の貫通孔の外周部に前記第1の筒状端子が接合されており、
    前記第2の貫通孔の外周部に前記第2の筒状端子が接合されており、かつ、
    前記第1の筒状端子及び前記第2の筒状端子は、前記接続プレートの同一面に接合されている
    ことを特徴とする電気接続構造。
  2. 前記電線の端末に柱状端子又は筒状端子の何れか一方が接続され、柱状端子又は筒状端子の何れか他方が前記接続プレートに接合され、これら柱状端子と筒状端子とが嵌合することで前記電線と前記接続プレートとが電気接続される
    ことを特徴とする請求項1に記載の電気接続構造。
  3. 前記接続プレート全体及び前記電線の端末を覆うカバーを備えている
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電気接続構造。
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