WO2010050316A1 - 電気的接続構造 - Google Patents

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WO2010050316A1
WO2010050316A1 PCT/JP2009/066410 JP2009066410W WO2010050316A1 WO 2010050316 A1 WO2010050316 A1 WO 2010050316A1 JP 2009066410 W JP2009066410 W JP 2009066410W WO 2010050316 A1 WO2010050316 A1 WO 2010050316A1
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WO
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terminal
fastening bolt
plug
connection
electrical connection
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/066410
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English (en)
French (fr)
Inventor
青木一雄
安形廣通
上地辰之
新智夫
佐田夏木
種植雅広
宮澤学
藤嶋勇夫
飯村大輔
Original Assignee
アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/10Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11Resilient sockets
    • H01R13/113Resilient sockets co-operating with pins or blades having a rectangular transverse section
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/226Bases, e.g. strip, block, panel comprising a plurality of conductive flat strips providing connection between wires or components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/34Conductive members located under head of screw

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection structure in which a first member and a second terminal are electrically connected by a connection member.
  • an electric vehicle equipped with a rotating electric machine as a driving force source of a vehicle and a hybrid car equipped with an engine and a rotating electric machine have attracted attention in terms of fuel consumption and environmental protection.
  • a vehicle drive device requires a control device for controlling the rotating electrical machine.
  • the terminal electrically connected to the rotating electrical machine and the terminal electrically connected to the control device are connected by a connecting member such as a bus bar.
  • connection work in the electrical connection structure for electrically connecting the two terminals as described above is performed in a state in which each device provided with each terminal to be connected to the connection member is fixed to a case or the like. Is called.
  • the connection member For example, in the example of the driving device for a vehicle as described above, after the rotating electrical machine or the control device is assembled to the case, the terminal provided in the rotating electrical machine and the terminal provided in the control device are connected by the connecting member. Often to do. At this time, the space for the connection work may be limited depending on the arrangement of each device.
  • the shape of the connection member, the arrangement of each terminal, and the connection method between the connection member and each terminal may be improved in connection work efficiency. Need to be determined to ensure
  • Patent Document 1 discloses an electrical connection structure in a drive device for a hybrid vehicle.
  • the supply direction into the case of the bus bar which is a connection member that electrically connects the inverter and the wiring member connected to the rotating electrical machine, and the inverter and the wiring member of the bus bar
  • the mounting work of the bus bar can be facilitated.
  • the connecting member is required not only to ensure the above workability but also to be able to absorb errors relating to the dimensions of the connecting member and the mounting positions of the terminals. If the error cannot be absorbed, a load such as bending stress is applied to the connecting member when the connecting member is difficult to be deformed like a copper plate having a certain thickness. In addition, a load is applied to the terminal supporting the connecting member. This stress becomes a problem particularly in the case of a device used in a harsh situation with respect to vibration as compared with a general device, such as the above-described drive device used in a state where it is mounted on a vehicle. This is because in a state where stress is generated in the connection member, durability of the connection member against vibration is reduced.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to ensure good workability in an electrical connection structure in which a connection member electrically connects a first terminal and a second terminal.
  • An object of the present invention is to provide an electrical connection structure that can realize the absorption of errors related to the dimensions of the connection members and the mounting positions of the terminals with a simple configuration.
  • the characteristic configuration of the electrical connection structure that electrically connects the first terminal and the second terminal according to the present invention by the connection member is the first connection portion of the connection member,
  • the fastening bolt is fastened and fixed to the first terminal, and the second connecting portion of the connecting member is connected to the second terminal via a plug that can be inserted and removed, and the fastening bolt includes the connecting member and the first terminal.
  • the first connection portion is fastened and fixed to the first terminal by being inserted into the insertion hole provided in one of the first and the fastening holes provided in the other of the connection member and the first terminal.
  • the insertion hole is formed to be larger than the diameter of the shaft-shaped portion of the fastening bolt, and the plug insertion / removal direction and the fastening bolt axial direction are substantially parallel to each other.
  • the penetration hole of the fastening bolt provided in one of a connection member and a 1st terminal is formed larger than the diameter of the axial part of a fastening bolt, it is a surface perpendicular
  • the second connecting portion of the connecting member and the second terminal are connected via a plug that can be inserted and removed, and the plug inserting / removing direction and the axial direction of the fastening bolt are substantially parallel.
  • the error regarding the dimension of the connection member and the mounting positions of the first terminal and the second terminal can be absorbed by adjusting the plug insertion amount. Therefore, it is possible to suppress a load such as a bending stress from being applied to the connection member due to the error with a simple configuration.
  • the plug insertion / removal direction and the fastening bolt axial direction are substantially parallel, the working direction during the fastening bolt fastening operation is substantially the same as the plug insertion / removal direction.
  • connection work of the connection member can be facilitated, and workability can be improved. Furthermore, since the connection member is fixed in the plug insertion / removal direction by the fastening bolt, it is possible to suppress the second connection portion and the second terminal from being detached from the plug by vibration or the like without providing a special structure.
  • the insertion direction of the fastening bolt is substantially the same as the supply direction of the second connection portion when connecting to the second terminal via the plug.
  • the connecting work between the second connecting portion and the second terminal via the plug and the inserting work of the fastening bolt can be performed from the same direction, and the workability can be further improved.
  • the connecting member is bent between the first connecting portion and the second connecting portion so that the extending direction of the first connecting portion and the extending direction of the second connecting portion are substantially orthogonal to each other. It is preferable that the portion is provided.
  • the axial direction of the fastening bolt and the second connecting portion are set in a direction perpendicular to the extending direction of the first connecting portion on the surface including the first connecting portion. Can be made substantially parallel to the extending direction. Therefore, in the configuration in which the second connection portion is inserted into and removed from the plug, the plug insertion and removal direction and the fastening bolt axial direction can be made substantially parallel only by designing the installation angle of the fastening bolt as described above. In addition, in the configuration in which the plug is fixed to the second connecting portion, in addition to the design related to the installation angle of the fastening bolt, the plug is connected so that the extending direction of the second connecting portion and the plug inserting / removing direction are parallel to each other.
  • the plug insertion / removal direction and the fastening bolt axial direction can be made substantially parallel only by fixing to the two connecting portions. Furthermore, when both the second connection part and the second terminal are configured to be detachable from the plug, it is only necessary to configure the plug so that the insertion / removal direction of the second connection part and the second terminal with respect to the plug is parallel.
  • the plug insertion / removal direction and the fastening bolt axial direction can be made substantially parallel.
  • first connection portion and the plug are provided at positions overlapping in the axial direction of the fastening bolt.
  • connection portion between the first connection portion and the first terminal by the fastening bolt is disposed so as to overlap the plug in the axial direction of the fastening bolt. Therefore, the length in the axial direction of the fastening bolt in the space occupied by the fastening bolt, the plug, and the connecting member can be reduced. Therefore, an increase in the occupied space of the electrical connection structure can be suppressed.
  • the extending direction of the first connecting portion is substantially parallel to the extending direction of the first terminal, and the extending direction of the second connecting portion is substantially parallel to the extending direction of the second terminal. It is preferable that
  • the fastening structure and the fastening work at the connecting portion between the first connecting portion and the first terminal are simplified. Can be.
  • the extending direction of the second connecting portion is substantially parallel to the extending direction of the second terminal, the configuration of the plug connecting the second connecting portion and the second terminal can be simplified.
  • the plug is fixed to the second terminal, and the second connection portion is configured to be removable from the plug.
  • the plug having a certain amount of weight is not fixed to the second connection portion, which is the tip portion of the connection member, the vibration of the connection member when vibration is transmitted to the connection member can be suppressed. . Therefore, it is possible to suppress a decrease in vibration resistance of the connection member.
  • the first connection portion is stacked on the rear side in the supply direction with respect to the first terminal. It is preferable that the structure is fastened and fixed by the fastening bolt.
  • the supply direction of the second connection portion when connecting to the second terminal via the plug matches the supply direction of the first connection portion when connecting to the first terminal via the fastening bolt.
  • the workability of the connecting work can be further improved.
  • the diameter of the insertion hole is a mounting position of the first terminal and the second terminal in a direction in which the difference from the diameter of the shaft-shaped portion of the fastening bolt is parallel to a surface orthogonal to the axis of the fastening bolt It is preferable that the tolerance is set to be larger than the integrated value of the tolerance and the dimensional tolerance of the connecting member.
  • the error in the direction parallel to the surface perpendicular to the axial direction of the fastening bolt is due to the error in the mounting position of the first terminal and the second terminal in the surface and the error in the dimension of the connection member in the surface. is there.
  • These errors should be within a tolerance range set in advance according to the processing accuracy and processing cost of the processing machine. According to this configuration, an error in a direction parallel to a plane perpendicular to the axial direction of the fastening bolt can be accurately absorbed.
  • connection member is a plate-like body formed of a conductive material.
  • the connecting member when the connecting member has a bent portion, it is possible to reduce the difficulty of the work of forming the bent portion. Furthermore, by making the connecting member into a plate-like body, the ratio of the surface area to the volume can be increased as compared with the case of having a square pillar or cylinder shape. Therefore, it is possible to sufficiently ensure electrical contact at the first connection portion and the second connection portion.
  • first terminal, the second terminal, and the connection member are accommodated in a case having an opening, and the insertion direction of the fastening bolt is such that the opening is positioned on the rear side in the insertion direction. It is preferable that it is set.
  • the direction in which the fastening bolt is inserted and the direction in which the fastening bolt is fastened are the same. According to this configuration, when the first terminal, the second terminal, and the connection member are accommodated in the case having the opening, the fastening operation is performed via the opening located at the rear in the insertion direction of the fastening bolt. The necessary tools can be inserted. Therefore, workability can be sufficiently improved.
  • the first terminal is connected to a rotating electrical machine
  • the second terminal is connected to an inverter unit that controls the rotating electrical machine
  • the first terminal, the second terminal, and the connecting member are connected to the inverter unit. It is preferable to be accommodated in the case.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the drive device 1 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of a connection location to which the bus bar 50 is connected in the drive device 1.
  • FIG. 3 is a top view and an exploded perspective view of main members constituting the electrical connection structure.
  • the bus bar 50 corresponds to the “connecting member” in the present invention.
  • the drive device 1 includes a rotating electrical machine 21 and an inverter unit 20 housed in a drive device case 2 that is a case thereof, and is electrically connected to the rotating electrical machine 21.
  • the first terminal 61 and the second terminal 70 electrically connected to the inverter unit 20 are electrically connected by the bus bar 50.
  • the configuration of the drive device case 2 and the configuration of the electrical connection structure will be described in order.
  • the direction from the upper side to the lower side substantially coincides with the vertical direction when the drive device 1 is mounted on the vehicle (hereinafter simply referred to as “vehicle mounted state”).
  • vehicle mounted state the direction is substantially the same as the horizontal direction when the vehicle is mounted.
  • FIG. 1 shows only parts necessary for explaining the electrical connection structure according to the present invention. It can also be set as the structure provided with the drive transmission mechanism which consists of another rotary electric machine, a planetary gear apparatus, etc. in the part which is not illustrated.
  • the drive device case 2 integrally accommodates the rotating electrical machine 21 and the inverter unit 20, and is configured to be divided into a motor case 3 and an inverter case 4.
  • the inverter case 4 corresponds to a “case” in the present invention.
  • the side wall 5 of the inverter case 4 is provided with a plurality of bolt insertion holes, and the inverter case 4 is fastened and fixed to the motor case 3 by a plurality of case mounting bolts 80 inserted into the respective bolt insertion holes.
  • the opening part 12 is provided in the upper part of the inverter case 4, and the cover 7 as a cover member which covers the said opening part is attached to the opening part 12. As shown in FIG.
  • the cover 7 is fastened and fixed to the inverter case 4 by a plurality of cover mounting bolts 81.
  • the motor housing chamber 11 for housing the rotating electrical machine 21 is housed inside the motor case 3 and the inverter unit 20 is housed inside the inverter case 4.
  • Storage space 10 is formed.
  • the motor housing chamber 11 and the housing space 10 are partitioned by a side wall 5 of the inverter case 4.
  • the motor housing chamber 11 and the housing space 10 are also separated by the side wall 5 in a portion not shown in FIG. 1, and they are mutually exclusive except for a place where a conductor plate insertion hole 66 described later is installed. It is configured not to communicate.
  • the rotating electrical machine 21 is housed in a motor housing chamber 11 provided inside the motor case 3.
  • the connection wiring 67 drawn out from the coil end of the stator of the rotating electrical machine 21 is fastened and fixed to the conductor plate 60 by bolts.
  • the conductor plate 60 is a plate-like member made of a conductive material such as copper.
  • the conductor plate 60 is provided in a form penetrating the side wall 5 of the inverter case 4 so as to enable electrical connection between the rotating electrical machine 21 and the inverter unit 20.
  • a conductive plate insertion hole 66 through which the conductive plate 60 is inserted is formed in the side wall 5 of the inverter case 4.
  • the rotary electric machine 21 is a three-phase AC motor, three conductor plates 60 are required. Therefore, three conductor plate insertion holes 66 are formed in the side wall 5.
  • FIG. 1 shows one of them, and the remaining two are formed on the front side or the back side of the sheet.
  • the driving device case 2 further includes another rotating electric machine separately from the rotating electric machine 21, six conductor plates 60 are required, and six conductor plate insertion holes 66 are formed in the side wall 5. It will be.
  • Each conductor plate insertion hole 66 is formed as a circular hole in accordance with the cross-sectional shape of an insulating member 65 described later provided so as to surround the periphery of the conductor plate 60.
  • the conductor plate 60 is disposed so as to penetrate the side wall 5 of the inverter case 4 in a direction (right and left direction in FIG. 1) substantially perpendicular to an axial direction of a fastening bolt 62 described later. Yes.
  • the conductor plate 60 is covered with an insulating member 65 at the outer periphery of the portion that penetrates the side wall 5.
  • the insulating member 65 is formed in a cylindrical shape at a portion penetrating the side wall 5, and a flange portion 65 a is formed at an end portion on the motor housing chamber 11 side.
  • the cylindrical portion of the insulating member 65 is inserted into the conductor plate insertion hole 66 provided in the side wall 5, and the flange portion 65 a is fastened and fixed to the side wall 5 by a fastening member such as a bolt. Thereby, the conductor plate 60 held inside the insulating member 65 is fixed to the side wall 5.
  • the insulating member 65 is made of a material having high electrical insulation.
  • An O-ring as a seal member is disposed between the insulating member 65 and the side wall 5. Thereby, the space between the outer peripheral surface of the insulating member 65 and the inner peripheral surface of the conductor plate insertion hole 66 is sealed so as to be in a liquid-tight state, and oil existing in the motor storage chamber 11 enters the storage space 10. It is suppressed.
  • the inverter unit 20 is accommodated in the accommodating space 10 provided inside the inverter case 4.
  • the inverter unit 20 functions as an inverter that controls the rotating electrical machine 21 by controlling the AC power supplied to the rotating electrical machine 21 that is a three-phase AC motor.
  • the inverter unit 20 is configured as an inverter unit 20 configured by integrally assembling a switching element module disposed in an upper portion and a reactor and a capacitor disposed in a lower portion. ing.
  • the inverter unit 20 includes a second terminal 70 that protrudes upward.
  • the second terminal 70 is a terminal for electrical connection with the rotating electrical machine 21, and is a plate-like member formed of a conductive material such as copper, like the first terminal 61. Therefore, the inverter unit 20 includes three second terminals 70 connected to the three-phase coils of the rotating electrical machine 21 of the U phase, the V phase, and the W phase. FIG. 1 shows one of them.
  • Each second terminal 70 is connected to each corresponding first terminal 61 via the bus bar 50.
  • the drive device case 2 further includes another rotating electric machine separately from the rotating electric machine 21, six second terminals are provided.
  • the unit 20 is accommodated in the accommodating space 10 provided inside the inverter case 4 having the opening 12. Then, the first terminal 61 and the second terminal 70 are electrically connected via the bus bar 50, and the rotating electrical machine 21 and the inverter unit 20 are electrically connected.
  • the configuration of the electrical connection structure to which the bus bar 50 is attached will be described. Note that a plurality of such connection structures via the bus bars 50 are provided in accordance with the number of the first terminals 61 and the second terminals 70, but there is no significant difference between them.
  • the bus bar 50 as a connecting member is a plate-like body formed of a conductive material such as copper.
  • a first connection portion 51 connected to the first terminal 61 is formed at the end of the bus bar 50 on the motor housing chamber 11 side, that is, on the side wall 5 side.
  • a second connection portion 52 connected to the second terminal 70 is formed on the end of the bus bar 50 opposite to the motor housing chamber 11, that is, on the side wall 6 side.
  • the extending direction of the first connecting portion 51 and the extending direction of the second connecting portion 52 are substantially orthogonal.
  • the extending direction of the first terminal 61 and the extending direction of the first connecting portion 51 are substantially parallel, and the first connecting portion 51 and the first terminal 61 are moved up and down by a fastening bolt 62. Fastened and fixed in the direction.
  • the extending direction of the first connection portion 51 becomes a direction substantially perpendicular to the axial direction of the fastening bolt 62.
  • the extending direction of the second connecting portion 52 is the axial direction of the fastening bolt 62. And become almost parallel.
  • the fastening bolt 62 is provided so as to be fastened from the upper side to the lower side, the fastening work can be performed from the opening 12. Specifically, a fastening hole 64 into which the fastening bolt 62 is screwed to the first terminal 61 is provided, and the fastening bolt 62 is inserted into the first connection portion 51 of the bus bar 50 disposed on the first terminal 61. An insertion hole 53 is provided. Accordingly, the fastening bolt 62 is inserted into the insertion hole 53 of the first connection portion 51 together with the spring washer 68 and the flat washer 69 from above, and is screwed into the fastening hole 64 of the first terminal 61, thereby The first terminal 61 is fastened and fixed.
  • the first terminal 61 is provided with the fastening hole 64 by integrally providing the nut 63 having the fastening hole 64 that is the female screw portion with the first terminal 61 by welding or the like.
  • it can also be set as the structure which provides the fastening hole 64 integrally in the 1st terminal 61 by giving a burring process and a tap process to the 1st terminal 61.
  • the insertion hole 53 provided in the first connection portion 51 has a diameter larger than the diameter of the shaft-shaped portion of the fastening bolt 62, as shown in FIGS. More specifically, the diameter of the insertion hole 53 is such that the difference between the diameter of the shaft portion of the fastening bolt 62 and the surface perpendicular to the axis of the fastening bolt 62 is parallel to the first terminal 61 and the second terminal. It is set to be larger than the integrated value of the tolerance of the mounting position of 70 and the dimensional tolerance of the bus bar 50.
  • the tolerances of the mounting positions of the first terminal 61 and the second terminal 70 are the mounting position of the conductor plate 60 with respect to the side wall 5 of the inverter case 4, the dimensions of the conductor plate 60, the mounting position of the inverter unit 20, and the mounting of the inverter unit 20. This is determined on the basis of tolerances set for each part that affects the position of the second terminal 70 with respect to the part.
  • the dimensional tolerance of the bus bar 50 is determined based on the tolerance set with respect to the distance between the center of the insertion hole 53 and the second connecting portion 52.
  • the error of the mounting position in the said direction of the 1st terminal 61 and the 2nd terminal 70, and the error of the dimension in the said direction of the bus-bar 50 are absorbed by adjustment of the positional relationship of the insertion hole 53 and the fastening bolt 62.
  • the diameter of the insertion hole 53 can be changed as appropriate within a range not exceeding the outer diameter of the flat washer 69 according to the mounting position and the tolerance of the dimensions. Further, when the tolerance is not uniform in the circumferential direction, for example, an insertion hole 53 whose inner diameter is not uniform in the circumferential direction, such as a long hole or an elliptical hole, may be provided in the first connection portion 51.
  • the second connection part 52 which is the end of the bus bar 50 opposite to the side connected to the first terminal 61, is connected to the second terminal 70 via a plug 71 that can be inserted and removed.
  • the plug 71 is a member that can be connected and disconnected by being inserted into and removed from a terminal to be connected (second connection portion 52 in the present embodiment).
  • the terminal in the plug 71 and the second terminal 70 are electrically connected, and the insertion / removal direction is the second connection portion 52.
  • the plug 71 is fixed to the second terminal 70 in a form that is substantially parallel to the extending direction.
  • the extending direction of the second connection portion 52 is substantially parallel to the axial direction of the fastening bolt 62
  • the insertion / removal direction of the plug 71 is substantially parallel to the axial direction of the fastening bolt 62.
  • the first connection portion 51 and the first terminal 61 are connected to each other.
  • the first connection portion 51 is overlapped on the rear side (upper side) with respect to the first terminal 61. It is fastened and fixed by the fastening bolt 62.
  • the direction from the opening 12 toward the accommodation space 10 inside the inverter case 4 coincides with the insertion direction of the second connection portion 52 into the plug 71 and is a direction from above to below. . Therefore, the supply direction to the mounting location of the bus bar 50 and the insertion direction of the second connection part 52 into the plug 71 coincide with each other, and this direction also coincides with the direction from the opening 12 toward the inside of the inverter case 4.
  • the bus bar 50 in order to keep the vertical length of the space occupied by the electrical connection structure small, as shown in FIG. 71 is provided at an overlapping position in the axial direction of the fastening bolt 62. Therefore, the bus bar 50 is provided with two bent portions between the first connection portion 51 and the second connection portion 52. Specifically, as shown in FIGS. 1 to 3, the bus bar 50 includes a first connection portion 51 disposed in parallel with a surface substantially perpendicular to the axial direction of the fastening bolt 62, and a first connection portion 51.
  • the bus bar 50 that is the connection member is a plate-like body
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, any shape that can fix the first connecting portion 51 at one end to the first terminal 61 by the fastening bolt 62 and connect the second connecting portion 52 at the other end to the second terminal 70 via the plug 71.
  • the connecting member can be used.
  • a member formed of a conductive material having a square pillar or a cylindrical shape can be used as the connection member.
  • the diameter of the insertion hole 53 is such that the difference between the diameter of the shaft-like portion of the fastening bolt 62 and the first terminal 61 in the direction parallel to the surface orthogonal to the axis of the fastening bolt 62
  • the tolerance is set to be larger than the integrated value of the tolerance of the mounting position of the second terminal 70 and the dimensional tolerance of the bus bar 50
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, it is also one preferred embodiment of the present invention that the difference between the diameter of the insertion hole 53 and the diameter of the shaft portion of the fastening bolt 62 is smaller than the integrated value.
  • the bus bar 50 is formed of a flexible member, the difference between the diameter of the insertion hole 53 and the diameter of the shaft portion of the fastening bolt 62 may be made smaller than the integrated value.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, it is also one of the preferred embodiments of the present invention to provide the first connection portion 51 and the plug 71 at positions that do not overlap in the axial direction of the fastening bolt 62.
  • the plug 71 can be provided below the first connection portion 51. At this time, the bent portion of the bus bar 50 can be provided at one place, and the process of manufacturing the bus bar 50 can be simplified.
  • the bus bar 50 is arranged in parallel with a surface substantially perpendicular to the axial direction of the fastening bolt 62, and the first connection portion 51 to the second connection portion 52. From the end on the second connecting portion 52 side of the inclined portion to the second connecting portion. The case where it has the 2nd connection part 52 extended in the insertion direction to the plug 71 of 52 was demonstrated as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, as shown in FIG. 6, for example, the bus bar 50 has three bent portions and is bent in a substantially U shape, which is one of the preferred embodiments of the present invention.
  • the first connection portion 51 and the plug 71 can be overlapped in the axial direction of the fastening bolt 62, and the vertical direction of the space occupied by the electrical connection structure can be increased.
  • the length can be kept small.
  • the first terminal in the insertion direction of the second connection portion 52 into the plug 71 that is, the supply direction of the second connection portion 52 when connecting to the second terminal 70 via the plug 71.
  • the case where the first connecting portion 51 is fastened and fixed by the fastening bolt 62 in a state where the first connecting portion 51 is overlapped on the rear side with respect to 61 has been described as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, as shown in FIG. 7, with respect to the insertion direction of the second connection portion 52 to the plug 71, the first connection portion 51 is fastened to the first terminal 61 with the fastening bolt 62 in a state of being superimposed on the front side.
  • a fixed configuration is also one of the preferred embodiments of the present invention.
  • a fastening hole 64 into which the fastening bolt 62 is screwed is provided in the first connection portion 51 of the bus bar 50, and an insertion hole 53 through which the fastening bolt 62 is inserted is preferably provided in the first terminal 61.
  • This embodiment can be suitably implemented, for example, when the inverter case 4 has an opening at the bottom. That is, when the inverter case 4 also has an opening at the lower part, the inverter unit 20 can be put into the inverter case 4 from the opening and assembled upward.
  • the work to be performed from the upper opening 12 after the inverter unit 20 is assembled is only the fastening work of the fastening bolt 62, and the upper opening.
  • the work performed from 12 can be simplified.
  • the case where the extending direction of the first connecting portion 51 and the extending direction of the second connecting portion 52 are substantially orthogonal to each other has been described as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which the extending direction of the first connecting portion 51 and the extending direction of the second connecting portion 52 are substantially parallel is also one preferred embodiment of the present invention.
  • the plug 71 is connected to the second connecting portion 52 so that the insertion / removal direction is the vertical direction.
  • the second connection part 52 to which the plug 71 is fixed is preferably moved from the upper side to the lower side so that the second terminal 70 is inserted into the plug 71.
  • the extending direction of the first terminal 61 and the extending direction of the first connecting portion 51 are substantially parallel, and the extending direction of the second terminal 70 and the extending direction of the second connecting portion 52 are.
  • the case where the current direction is substantially parallel has been described as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the first terminal 61 and the first connection part 51 can be fastened and fixed by the fastening bolt 62, and the second terminal 70 and the second connection part 52 can be connected via the plug 71. If there is, the relationship in the extending direction of each member is not limited to the above case.
  • the plug 71 may be fixed to the second terminal 70 so that the extending direction of the second terminal 70 is the left-right direction and the insertion / removal direction is substantially parallel to the vertical direction. This is one of the preferred embodiments.
  • the above embodiment is configured such that the insertion direction of the fastening bolt 62 is substantially the same as the supply direction of the second connection portion 52 when connecting to the second terminal 70 via the plug 71, that is,
  • the case where the fastening bolt 62 is configured to be fastened from above to below has been described as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, when there is a space for fastening work below the first terminal 61, the insertion direction of the fastening bolt 62 is opposite to the supply direction of the second connection portion 52, and the fastening bolt 62 moves from below to above. It is one of the preferred embodiments of the present invention to be configured to be fastened. It is also a preferred embodiment of the present invention that the axial direction of the fastening bolt 62 is a direction other than the vertical direction, and the plug 71 insertion / removal direction is substantially parallel to the direction.
  • the first terminal 61, the second terminal 70, and the bus bar 50 are accommodated in the inverter case 4 having the opening 12, and the opening 12 is located behind the fastening bolt 62 in the insertion direction.
  • the case where it does is demonstrated as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, a configuration in which the opening 12 is located at a place other than the rear side in the insertion direction of the fastening bolt 62 or a configuration without the opening 12 is also a preferred embodiment of the present invention.
  • the first terminal 61, the second terminal 70, and the bus bar 50 may be exposed outside the case.
  • the present invention is applied to the electrical connection portion between the rotating electrical machine 21 and the inverter unit 20 in the vehicle drive device 1 as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the electrical connection structure according to the present invention can be applied not only to a vehicle drive device but also to any device or device having an electrical connection structure.
  • the present invention can be suitably used for an electrical connection structure in which the first terminal and the second terminal are electrically connected by a connection member.

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Abstract

 接続部材50の第一接続部51が、締結ボルト62により第一端子61に締結固定され、接続部材50の第二接続部52が、抜き差し可能なプラグ71を介して第二端子70に接続され、締結ボルト62は、接続部材50及び第一端子61の一方に設けられた挿通孔53に挿通されるとともに、接続部材50及び第一端子61の他方に設けられた締結孔64に締結されることにより、第一接続部51を第一端子61に締結固定し、挿通孔53は、締結ボルト62の軸状部の径より大きく形成され、プラグ71の抜き差し方向と、締結ボルト62の軸方向とが略平行である電気的接続構造。

Description

電気的接続構造
 本発明は、第一端子と第二端子との間を接続部材により電気的に接続する電気的接続構造に関する。
 近年、車両の駆動力源として回転電機を備えた電気自動車や、エンジン及び回転電機を備えたハイブリッド車が、燃費、環境保護等の点から注目を集めている。このような車両の駆動装置は、回転電機の制御を行う制御装置を必要とする。そして、回転電機と電気的に接続された端子と、制御装置に電気的に接続された端子とは、バスバー等の接続部材で接続される。
 一般的に、上記のような二つの端子間を電気的に接続する電気的接続構造における接続作業は、接続部材の接続対象である各端子が備えられる各装置をケース等に固定した状態で行われる。例えば、上記のような車両用の駆動装置の例では、回転電機や制御装置をケースに組み付けた後に、回転電機に備えられた端子と、制御装置に備えられた端子とを、接続部材により接続することが多い。この際、各装置の配置によっては、接続作業のためのスペースが限られることがあり、接続部材の形状、各端子の配置、及び接続部材と各端子との接続方法は、接続作業の作業性が確保されるように決定する必要がある。
 上記の作業性の問題に関する技術として、例えば下記の特許文献1には、ハイブリッド車両用の駆動装置における電気的接続構造が開示されている。そこに開示されている発明によると、インバータと、回転電機に接続された配線部材とを電気的に接続する接続部材であるバスバーのケース内への供給方向と、当該バスバーのインバータ及び配線部材への螺着の作業方向とを統一することで、バスバーの取付作業を容易なものとすることができる。
特開2007-221962号公報
 ところで、接続部材は、上記の作業性を確保するだけでなく、当該接続部材の寸法や各端子の取付位置に関する誤差を吸収できるものである必要がある。誤差の吸収ができなければ、接続部材がある程度の厚みのある銅板のような変形し難いものである場合に、接続部材に曲げ応力等の負荷がかかってしまう。また、接続部材を支持する端子にも負荷がかかることになる。この応力は、車両に搭載された状態で用いられる上記の駆動装置のような、一般的な装置に比べ振動に関して過酷な状況で使用される装置の場合に特に問題となる。なぜなら、接続部材に応力が発生している状態では、接続部材の振動に対する耐久性が低下してしまうからである。
 しかしながら、上記特許文献1のような構成では、バスバーの寸法に関する公差や、インバータや回転電機に接続された配線部材の取付位置に関する公差、特に、螺着に用いるボルトの軸方向における公差を厳格にする必要がある。すなわち、当該ボルトの軸方向におけるバスバーの寸法や端子の取付位置に関する誤差はほとんど吸収することができず、誤差が発生した際にバスバーの取付作業が困難になる。また、吸収できない程度の誤差が生じている時に無理にバスバーを取り付けると、バスバーが撓むなどしてバスバーに曲げ応力が発生してしまう。そのため、上記特許文献1のような構成では、ボルトの軸方向における上記の公差を非常に厳格にしなければならず、高コスト化を招いてしまうという問題があった。
 本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第一端子と第二端子との間を接続部材により電気的に接続する電気的接続構造において、良好な作業性を確保できるとともに、接続部材の寸法や各端子の取付位置に関する誤差の吸収を簡素な構成で実現することができる電気的接続構造を提供することを目的とする。
 この目的を達成するための、本発明に係る第一端子と第二端子との間を接続部材により電気的に接続する電気的接続構造の特徴構成は、前記接続部材の第一接続部が、締結ボルトにより前記第一端子に締結固定され、前記接続部材の第二接続部が、抜き差し可能なプラグを介して前記第二端子に接続され、前記締結ボルトは、前記接続部材及び前記第一端子の一方に設けられた挿通孔に挿通されるとともに、前記接続部材及び前記第一端子の他方に設けられた締結孔に締結されることにより、前記第一接続部を前記第一端子に締結固定し、前記挿通孔は、前記締結ボルトの軸状部の径より大きく形成され、前記プラグの抜き差し方向と、前記締結ボルトの軸方向とが略平行である点にある。
 加工機の加工精度等により、接続部材の寸法や、第一端子及び第二端子の取付位置に誤差が生じる場合がある。上記の特徴構成によれば、接続部材及び第一端子の一方に設けられる締結ボルトの挿通孔が、締結ボルトの軸状部の径より大きく形成されるため、締結ボルトの軸方向に垂直な面と平行な方向における、接続部材の寸法や、第一端子及び第二端子の取付位置に関する誤差を吸収することができる。さらに、接続部材の第二接続部と第二端子とが抜き差し可能なプラグを介して接続されるとともに、プラグの抜き差し方向と締結ボルトの軸方向とが略平行であるため、締結ボルトの軸方向における、接続部材の寸法や、第一端子及び第二端子の取付位置に関する誤差を、プラグの差込量の調節により吸収することができる。そのため、簡素な構成で、当該誤差に起因して接続部材に曲げ応力等の負荷がかかることを抑制することができる。
 また、プラグの抜き差し方向と、締結ボルトの軸方向とが略平行であるため、締結ボルトの締結作業時の作業方向がプラグの抜き差し方向とほぼ一致する。そのため、接続部材の接続作業を容易なものとすることができ、作業性の向上を図ることができる。さらに、接続部材が締結ボルトによりプラグの抜き差し方向に固定されるため、別途特別な構造を設けることなく、プラグから第二接続部や第二端子が振動等によって抜けることを抑制することができる。
 ここで、前記締結ボルトの挿入方向が、前記第二端子に対する前記プラグを介した接続に際しての前記第二接続部の供給方向と略同一方向であると好適である。
 この構成によれば、プラグを介した第二接続部と第二端子との接続作業、及び締結ボルトの挿入作業を同じ方向から行うことができ、作業性の向上をより一層図ることができる。
 また、前記接続部材は、前記第一接続部の延在方向と前記第二接続部の延在方向とが略直交するように、前記第一接続部と前記第二接続部との間に屈曲部が設けられていると好適である。
 この構成によれば、締結ボルトの軸方向を、第一接続部を含む面における第一接続部の延在方向に対して垂直な方向とすることで、締結ボルトの軸方向と第二接続部の延在方向とを略平行にすることができる。そのため、第二接続部をプラグに抜き差しする構成においては、締結ボルトの設置角度を上記のように設計するだけで、プラグの抜き差し方向と締結ボルトの軸方向とを略平行にすることができる。また、プラグを第二接続部に固定する構成においては、上記の締結ボルトの設置角度に関する設計に加え、第二接続部の延在方向とプラグの抜き差し方向とが平行になるようにプラグを第二接続部に固定するだけで、プラグの抜き差し方向と締結ボルトの軸方向とを略平行にすることができる。さらに、第二接続部及び第二端子の双方がプラグに抜き差し可能に構成されている場合は、第二接続部及び第二端子のプラグに対する抜き差し方向が平行になるようにプラグを構成するだけで、プラグの抜き差し方向と締結ボルトの軸方向とを略平行にすることができる。
 また、前記第一接続部と前記プラグとは、前記締結ボルトの軸方向において重複する位置に設けられていると好適である。
 この構成によれば、締結ボルトによる第一接続部と第一端子との接続部位が、締結ボルトの軸方向においてプラグと重複して配置されることになる。従って、締結ボルト、プラグ、及び接続部材により占有される空間の締結ボルトの軸方向における長さを小さく抑えることができる。そのため、電気的接続構造の占有空間の増大を抑制することができる。
 また、前記第一接続部の延在方向が前記第一端子の延在方向と略平行とされ、前記第二接続部の延在方向が前記第二端子の延在方向と略平行とされていると好適である。
 この構成によれば、第一接続部の延在方向が第一端子の延在方向と略平行であるため、第一接続部と第一端子との接続部における締結構造及び締結作業を簡素なものとすることができる。また、第二接続部の延在方向が第二端子の延在方向と略平行であるため、第二接続部と第二端子とを接続するプラグの構成を簡素なものとすることができる。
 また、前記プラグは、前記第二端子に固定され、前記第二接続部が前記プラグに対して抜き差し可能に構成されていると好適である。
 この構成によれば、ある程度の重量を有するプラグが接続部材の先端部である第二接続部に固定されないため、接続部材に振動が伝わった際に接続部材が振動することを抑制することができる。そのため、接続部材の耐振動性の低下を抑制することができる。
 また、前記第二端子に対する前記プラグを介した接続に際しての前記第二接続部の供給方向に関して、前記第一接続部は、前記第一端子に対して前記供給方向後方側に重ねられた状態で、前記締結ボルトにより締結固定される構成とすると好適である。
 この構成によれば、第二端子に対するプラグを介した接続に際しての第二接続部の供給方向と、第一端子に対する締結ボルトを介した接続に際しての第一接続部の供給方向とが一致するため、接続作業の作業性をより一層向上させることができる。
 また、前記挿通孔の径は、前記締結ボルトの軸状部の径との差が、前記締結ボルトの軸に直交する面と平行な方向における、前記第一端子及び前記第二端子の取付位置の公差、並びに前記接続部材の寸法公差の積算値より大きくなるように設定されていると好適である。
 締結ボルトの軸方向に垂直な面と平行な方向における誤差は、第一端子及び第二端子の当該面内における取付位置の誤差、並びに接続部材の当該面内における寸法の誤差に起因するものである。そして、これらの誤差は、加工機の加工精度や加工コスト等に応じて予め設定した公差の範囲内に収まるはずである。この構成によれば、締結ボルトの軸方向に垂直な面と平行な方向における誤差を的確に吸収することができる。
 また、前記接続部材は、導電性材料で形成された板状体であると好適である。
 この構成によれば、接続部材が屈曲部を有する場合において、屈曲部を形成する作業の困難性を軽減することができる。さらに、接続部材を板状体とすることで、正方柱や円柱の形状を有する場合に比べ体積に対する表面積の比を大きくすることができる。そのため、第一接続部や第二接続部における電気的接触の確保を充分に図ることができる。
 また、前記第一端子、前記第二端子、及び前記接続部材は、開口部を有するケース内に収容され、前記締結ボルトの挿入方向は、当該挿入方向後方側に前記開口部が位置するように設定されていると好適である。
 一般に、締結ボルトの挿入方向と締結ボルトの締結作業時の作業方向は一致する。この構成によれば、第一端子、第二端子、及び接続部材が、開口部を有するケース内に収容されている場合において、締結ボルトの挿入方向後方に位置する開口部を介して、締結作業に必要な工具を挿入することができる。そのため、作業性の向上を充分に図ることができる。
 また、前記第一端子は回転電機に接続され、前記第二端子は前記回転電機を制御するインバータユニットに接続され、前記第一端子、前記第二端子、及び前記接続部材は、前記インバータユニットとともに前記ケース内に収容されていると好適である。
 このような構成では、第一端子と第二端子とをケース内で接続する必要があるが、一般に、回転電機やインバータユニットに接続される端子の取付位置には所定の誤差が生じ得る。この構成によれば、このような機器が使用される装置においても、各端子の取付位置に関する誤差を吸収することができる。
本発明の実施形態に係る駆動装置の部分断面図である。 本発明の実施形態に係るバスバー接続箇所の分解断面図である。 電気的接続構造を構成する主要部材の上面図及び分解斜視図である。 本発明の別実施形態に係るバスバー接続箇所の断面図である。 本発明の別実施形態に係るバスバー接続箇所の断面図である。 本発明の別実施形態に係るバスバー接続箇所の断面図である。 本発明の別実施形態に係るバスバー接続箇所の断面図である。
 以下に、本発明に係る電気的接続構造の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態においては、本発明に係る電気的接続構造を、車両用の駆動装置1における回転電機21とインバータユニット20との電気的接続箇所に適用する場合を例として説明する。図1は、本実施形態に係る駆動装置1の部分断面図であり、図2は、この駆動装置1におけるバスバー50が接続される接続箇所の分解断面図である。図3は、電気的接続構造を構成する主要部材の上面図及び分解斜視図である。なお、本実施形態においては、バスバー50が本発明における「接続部材」に相当する。
 これらの図に示すように、本実施形態に係る駆動装置1は、そのケースである駆動装置ケース2の内部に回転電機21及びインバータユニット20が収容されており、回転電機21と電気的に接続された第一端子61と、インバータユニット20と電気的に接続された第二端子70とが、バスバー50により電気的に接続される構成となっている。以下、この駆動装置ケース2の構成、及び電気的接続構造の構成について順に説明する。なお、本実施形態では、図1において、上方から下方へ向かう方向は、駆動装置1を車両に搭載した状態(以下、単に「車両搭載状態」という。)での鉛直方向と略一致し、左右方向は、車両搭載状態での水平方向と略一致するものとする。また、以下の説明では、特に断らない限り、「上」は図1における上側を指し、「下」は図1における下側を指し、「左」は図1における左側を指し、「右」は図1における右側を指すものとする。なお、当然ながら、本発明は、図1における上方から下方へ向かう方向が車両搭載状態での鉛直方向と一致しない構成や、図1における左右方向が車両搭載状態での水平方向と一致しない構成にも適用可能である。
1.駆動装置ケースの構成
 本実施形態に係る駆動装置1の駆動装置ケース2の内部には、図1に示すように車両の駆動力源としての回転電機21、及び回転電機21の制御を行うインバータユニット20が収容されている。なお、図1には、本発明に係る電気的接続構造を説明するのに必要な部分のみを示してある。図示しない部分に別の回転電機や、遊星歯車装置等からなる駆動伝達機構を備える構成とすることもできる。
 本実施形態においては、駆動装置ケース2は、回転電機21とインバータユニット20とを一体的に収容しており、モータケース3とインバータケース4とに分割可能に構成されている。なお、本実施形態においては、インバータケース4が本発明における「ケース」に相当する。そして、インバータケース4の側壁5には複数のボルト挿通孔が備えられ、各ボルト挿通孔に挿通された複数のケース取付ボルト80によりインバータケース4がモータケース3に締結固定される。また、インバータケース4の上部には開口部12が備えられており、開口部12には、当該開口部を覆う蓋部材としてのカバー7が取り付けられる。カバー7は、複数のカバー取付ボルト81によりインバータケース4に締結固定される。
 上記のように駆動装置ケース2が構成されているため、モータケース3の内部には回転電機21を収容するためのモータ収容室11が、インバータケース4の内部にはインバータユニット20を収容するための収容空間10が形成される。図1に示すように、モータ収容室11と収容空間10とは、インバータケース4の側壁5によって区画されている。なお、図示は省略するが、図1で示さない部分においてもモータ収容室11と収容空間10とは側壁5により区画されており、後述する導体板挿通孔66の設置箇所を除いては、互いに連通しないように構成されている。
 回転電機21は、モータケース3の内部に設けられたモータ収容室11に収容される。回転電機21のステータのコイルエンドから引き出された接続配線67は、ボルトにより導体板60に締結固定される。なお、本実施形態においては、導体板60は、銅等の導電性材料で形成された板状の部材である。そして、導体板60は、回転電機21とインバータユニット20との電気的な接続を可能にすべく、インバータケース4の側壁5を貫通する形態で設けられている。
 インバータケース4の側壁5には、導体板60が挿通される導体板挿通孔66が形成されている。本実施形態においては、回転電機21は3相交流電動機であるため、3個の導体板60が必要となる。そのため、側壁5には3個の導体板挿通孔66が形成されている。図1には、その内の1つが示されており、残りの2個は紙面の手前側、或いは奥側に形成されている。なお、駆動装置ケース2が回転電機21とは別にもう一つの回転電機をさらに備える場合は、6個の導体板60が必要となり、側壁5には6個の導体板挿通孔66が形成されることになる。なお、各導体板挿通孔66は、導体板60の周囲を囲むように設けられる後述する絶縁部材65の断面形状に合わせて円形孔として形成されている。
 図1に示すように、導体板60は、インバータケース4の側壁5を、後述する締結ボルト62の軸方向に対して略垂直な方向(図1における左右方向)に貫通するように配置されている。また、導体板60は、側壁5を貫通する部分の外周が絶縁部材65により覆われている。ここで、絶縁部材65は、側壁5を貫通する部分が円筒状に形成されているとともに、モータ収容室11側の端部にフランジ部65aが形成されている。そして、絶縁部材65の円筒状部分が、側壁5に設けられた導体板挿通孔66に挿通されるとともに、フランジ部65aがボルト等の締結部材により側壁5に締結固定される。これにより、絶縁部材65の内部に保持される導体板60が側壁5に固定される。絶縁部材65は、電気的絶縁性の高い材質により構成される。そして、この絶縁部材65と側壁5との間に、シール部材としてのOリングが配置されている。これにより、絶縁部材65の外周面と導体板挿通孔66の内周面との間が液密状態となるように密封され、モータ収容室11の内部に存在する油が収容空間10に浸入することが抑制される。
 そして、導体板60の収容空間10側の先端部に、後述するバスバー50を取り付けるための第一端子61が設けられている。
 一方、インバータユニット20は、インバータケース4の内部に設けられた収容空間10に収容される。インバータユニット20は、3相交流電動機である回転電機21に供給する交流電力を制御することにより、回転電機21を制御するインバータとして機能する。図示は省略するが、本実施形態においては、インバータユニット20は、上部に配置されたスイッチング素子モジュールと、下部に配置されたリアクトル及びコンデンサとを一体的に組み付けて構成したインバータユニット20として構成されている。
 そして、インバータユニット20は、上方に突出する第二端子70を備えている。この第二端子70は、回転電機21と電気的に接続するための端子であり、第一端子61と同様、銅等の導電性材料で形成された板状の部材である。従って、インバータユニット20は、回転電機21のU相、V相、及びW相の3相のそれぞれのコイルに接続される3個の第二端子70を備えている。なお、図1にはその内の一つが示されている。そして、各第二端子70は、バスバー50を介して対応する各第一端子61に接続される。なお、駆動装置ケース2が回転電機21とは別にもう一つの回転電機をさらに備える場合は、6個の第二端子が備えられることになる。
2.電気的接続構造の構成
 以上のように、本実施形態においては、回転電機21と電気的に接続された第一端子61と、インバータユニット20に電気的に接続された第二端子70と、インバータユニット20とが、開口部12を有するインバータケース4の内部に設けられた収容空間10に収容されている。そして、バスバー50を介して、第一端子61と第二端子70とが電気的に接続され、回転電機21とインバータユニット20とが電気的に接続されることになる。以下、このバスバー50が取り付けられる電気的接続構造の構成について説明する。なお、このようなバスバー50を介した接続構造は、第一端子61及び第二端子70の数に合わせて複数設けられているが、それらの間で大きな差異はないため、以下では、図1の断面図に示されている第一端子61と第二端子70に関して説明する。
 本実施形態においては、接続部材としてのバスバー50は、銅等の導電性材料で形成された板状体とされている。そして、バスバー50のモータ収容室11側、つまり側壁5側の端部には、第一端子61と接続される第一接続部51が形成されている。一方、バスバー50のモータ収容室11と反対側、つまり側壁6側の端部には、第二端子70と接続される第二接続部52が形成されている。そして、図1から図3に示すように、第一接続部51の延在方向と第二接続部52の延在方向とが略直交している。
 図1に示すように、第一端子61の延在方向と第一接続部51の延在方向とは略平行であり、第一接続部51と第一端子61とは、締結ボルト62により上下方向に締結固定される。このように締結固定されることで、第一接続部51の延在方向が、締結ボルト62の軸方向に対して略垂直な方向となる。そして、上述したように第一接続部51の延在方向と第二接続部52の延在方向とが略直交しているため、第二接続部52の延在方向が締結ボルト62の軸方向と略平行になる。さらに、締結ボルト62は、上方から下方へ向けて締結されるように設けられているため、開口部12から締結作業ができるようになっている。具体的には、第一端子61に締結ボルト62が螺合する締結孔64が設けられ、第一端子61の上に配置されるバスバー50の第一接続部51に、締結ボルト62が挿通される挿通孔53が設けられている。従って、締結ボルト62をばね座金68及び平座金69とともに第一接続部51の挿通孔53に上側から挿通し、第一端子61の締結孔64に螺合させることにより、第一接続部51と第一端子61とが締結固定される。
 本実施形態においては、雌ねじ部である締結孔64を有するナット63を、溶着等により第一端子61と一体的に設けることで、第一端子61に締結孔64が備えられる構成となっている。なお、第一端子61にバーリング加工及びタップ加工を施すことで、第一端子61に締結孔64を一体的に設ける構成とすることもできる。
 第一接続部51に設けられる挿通孔53は、図1から図3に示すように、締結ボルト62の軸状部の径よりも大きい径とされている。より具体的には、挿通孔53の径は、締結ボルト62の軸状部の径との差が、締結ボルト62の軸に直交する面と平行な方向における、第一端子61及び第二端子70の取付位置の公差、並びにバスバー50の寸法公差の積算値より大きくなるように設定されている。なお、第一端子61及び第二端子70の取付位置の公差は、インバータケース4の側壁5に対する導体板60の取付位置、導体板60の寸法、インバータユニット20の取付位置、インバータユニット20の取付部を基準とした第二端子70の位置等に影響を与える各部に設定された公差に基づき定まるものである。また、バスバー50の寸法公差は、挿通孔53の中心と第二接続部52との距離に関して設定された公差に基づき定まるものである。これにより、第一端子61及び第二端子70の上記方向における取付位置の誤差、並びにバスバー50の上記方向における寸法の誤差を、挿通孔53と締結ボルト62との位置関係の調節により吸収することができる。なお、挿通孔53の径は、取付位置や寸法の公差に応じて、平座金69の外径を超えない範囲で適宜変更可能である。また、公差が周方向に一様でない場合は、例えば、長孔や楕円孔等のように内径が周方向に一様ではない挿通孔53を第一接続部51に設ける構成としても良い。
 バスバー50における第一端子61に接続される側とは反対側の端部である第二接続部52は、抜き差し可能なプラグ71を介して第二端子70と接続される。なお、本実施形態においては、図1及び図2に示すように、第二端子70の延在方向と第二接続部52の延在方向とは略平行である。プラグ71は、接続対象となる端子(本実施形態では第二接続部52)との間で抜き差しされることにより、接続・分離が可能に構成された部材である。そして、本実施形態においては、図1から図3に示すように、プラグ71内の端子と第二端子70とが電気的に接続される形態で、且つ、抜き差し方向が第二接続部52の延在方向と略平行になる形態で、プラグ71が第二端子70に固定される。上述のように第二接続部52の延在方向は締結ボルト62の軸方向と略平行であるため、プラグ71の抜き差し方向は、締結ボルト62の軸方向と略平行となる。これにより、締結ボルト62の軸方向における第一端子61及び第二端子70の取付位置の誤差、並びにバスバー50の寸法の誤差を、第二接続部52のプラグ71への差込量の調節により吸収することができる。
 このように、第二接続部52のプラグ71への挿入方向は締結ボルト62の軸方向に沿って下方向であるため、本実施形態においては、第一接続部51と第一端子61との接続は、第二接続部52のプラグ71への挿入方向(上方から下方へ向かう方向)に関して、第一端子61に対して第一接続部51が後方側(上側)に重ねられた状態で、締結ボルト62により締結固定されることになる。また、本実施形態においては、開口部12からインバータケース4の内部の収容空間10へ向かう方向は、第二接続部52のプラグ71への挿入方向と一致し、上方から下方へ向かう方向である。そのため、バスバー50の取付箇所への供給方向と、第二接続部52のプラグ71への挿入方向とが一致するとともに、この方向が開口部12からインバータケース4の内部へ向かう方向とも一致する。
 さらに、本実施形態においては、電気的接続構造により占有される空間の上下方向の長さを小さく抑えるため、図1に示すように、バスバー50を取り付けた状態において、第一接続部51とプラグ71とが、締結ボルト62の軸方向において重複する位置に設けられている。そのため、バスバー50には、第一接続部51と第二接続部52の間に二つの屈曲部が設けられている。具体的には、バスバー50は、図1から図3に示すように、締結ボルト62の軸方向に対して略垂直な面と平行に配置される第一接続部51と、第一接続部51から第二接続部52へ向かうに従って、第二接続部52のプラグ71への挿入方向に対して逆方向(本実施形態では上方)へ向かうように傾斜する傾斜部と、当該傾斜部の第二接続部52側の端部から、第二接続部52のプラグ71への挿入方向(本実施形態では下方)へ延びる第二接続部52とを有している。
 以上のように、本実施形態においては、図2に示すように、バスバー50の取付箇所への供給方向、第二接続部52のプラグ71への挿入方向、締結ボルト62の挿通孔53への挿入方向、締結ボルト62の締結方向が全て上方から下方へ向かう方向で一致するとともに、その方向がインバータケース4の外部から収容空間10へ向かう方向とも一致するため、バスバー50の取り付け作業を全て上部の開口部12から容易に行うことができる構成となっている。また、締結ボルト62の締結を行う際にはバスバー50の第二接続部52がプラグ71により保持されているため、締結作業時のバスバー50の位置が安定し、締結作業が容易になる。
〔その他の実施形態〕
(1)上記の実施形態では、プラグ71が第二端子70に固定され、第二接続部52がプラグ71に対して抜き差し可能に構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、図4に示すように、プラグ71が第二接続部52に固定され、第二端子70がプラグ71に対して抜き差し可能な構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、第二接続部52及び第二端子70の双方が、プラグ71に対して抜き差し可能な構成としても良い。
(2)上記の実施形態では、接続部材であるバスバー50が板状体である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、一端の第一接続部51を締結ボルト62により第一端子61に固定でき、且つ、他端の第二接続部52をプラグ71を介して第二端子70に接続することができるあらゆる形状の接続部材を用いることができる。例えば、正方柱や円柱形状を有する導電性材料で形成された部材を接続部材とすることができる。
(3)上記の実施形態では、挿通孔53の径は、締結ボルト62の軸状部の径との差が、締結ボルト62の軸に直交する面と平行な方向における、第一端子61及び第二端子70の取付位置の公差、並びにバスバー50の寸法公差の積算値より大きくなるように設定されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、挿通孔53の径と締結ボルト62の軸状部の径との差が、上記の積算値より小さくなる構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。例えば、バスバー50が可撓性を有する部材で形成されている場合は、挿通孔53の径と締結ボルト62の軸状部の径との差を、上記の積算値より小さくしても良い。
(4)上記の実施形態では、バスバー50を取り付けた状態において、第一接続部51とプラグ71とが、締結ボルト62の軸方向において重複する位置に設けられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、第一接続部51とプラグ71とを、締結ボルト62の軸方向において重複しない位置に設けることも、本発明の好適な実施形態の一つである。例えば、図5に示すように、プラグ71を第一接続部51の下方に設けることができる。この際、バスバー50における屈曲部を一箇所にすることができ、バスバー50を製造する工程を簡略化することができる。
(5)上記の実施形態では、バスバー50が、締結ボルト62の軸方向に対して略垂直な面と平行に配置される第一接続部51と、第一接続部51から第二接続部52へ向かうに従って、第二接続部52のプラグ71への挿入方向に対して逆方向へ向かうように傾斜する傾斜部と、当該傾斜部の第二接続部52側の端部から、第二接続部52のプラグ71への挿入方向へ延びる第二接続部52とを有して構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば図6に示すように、バスバー50は三つの屈曲部を有し、略Uの字状に屈曲されている構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。この構成においても、バスバー50を取り付けた状態において、第一接続部51とプラグ71とを、締結ボルト62の軸方向において重複させることができ、電気的接続構造により占有される空間の上下方向の長さを小さく抑えることができる。
(6)上記の実施形態では、第二接続部52のプラグ71への挿入方向、すなわち、第二端子70に対するプラグ71を介した接続に際しての第二接続部52の供給方向に関して、第一端子61に対して第一接続部51が後方側に重ねられた状態で、締結ボルト62により締結固定される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、図7に示すように、第二接続部52のプラグ71への挿入方向に関して、第一端子61に対して第一接続部51が前方側に重ねられた状態で、締結ボルト62により締結固定される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この際、バスバー50の第一接続部51に締結ボルト62が螺合する締結孔64を設け、第一端子61に締結ボルト62が挿通される挿通孔53を設けると良い。この実施形態は、例えば、インバータケース4が下部にも開口部を有する場合に好適に実施できる。すなわち、インバータケース4が下部にも開口部を有する場合は、インバータユニット20を当該開口部からインバータケース4の内部に入れ、上方に向かって組み付けることができる。このような場合に、予めバスバー50をプラグ71に挿入しておけば、インバータユニット20を組み付けた後に、上部の開口部12から行う作業は締結ボルト62の締結作業のみであり、上部の開口部12から行う作業を簡略化することができる。
(7)上記の実施形態では、第一接続部51の延在方向と第二接続部52の延在方向とが略直交している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第一接続部51の延在方向と第二接続部52の延在方向とが略平行である構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。例えば、第一接続部51の延在方向と第二接続部52の延在方向とが共に左右方向である場合等には、抜き差し方向が上下方向となるようにプラグ71を第二接続部52の下面に固定し、第二端子70がプラグ71に挿入されるように、プラグ71が固定された第二接続部52を第二端子70に対して上方から下方へ移動させると良い。
(8)上記の実施形態では、第一端子61の延在方向と第一接続部51の延在方向とが略平行であり、第二端子70の延在方向と第二接続部52の延在方向とが略平行である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、第一端子61と第一接続部51とを締結ボルト62により締結固定することができ、且つ、第二端子70と第二接続部52とをプラグ71を介して接続することができるのであれば、各部材の延在方向の関係は上記の場合に限定されない。例えば、図1において、第二端子70の延在方向を左右方向とし、抜き差し方向が上下方向と略平行となるようにプラグ71が第二端子70に固定された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(9)上記の実施形態では、締結ボルト62の挿入方向が、第二端子70に対するプラグ71を介した接続に際しての第二接続部52の供給方向と略同一方向であるように構成、すなわち、締結ボルト62が上方から下方へ向けて締結されるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、第一端子61の下側に締結作業のための空間がある場合は、締結ボルト62の挿入方向が第二接続部52の供給方向と反対方向であり、締結ボルト62が下方から上方へ向けて締結されるように構成することも本発明の好適な実施形態の一つである。また、締結ボルト62の軸方向が上下方向以外の方向であり、プラグ71の抜き差し方向が当該方向と略平行である構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(10)上記の実施形態では、第一端子61、第二端子70、及びバスバー50が開口部12を有するインバータケース4の内部に収容され、締結ボルト62の挿入方向後方に開口部12が位置する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、締結ボルト62の挿入方向後方以外の場所に開口部12が位置する構成や、開口部12を有さない構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、第一端子61、第二端子70、及びバスバー50がケース外に露出した構成としても良い。
(11)上記の実施形態では、第一端子61が回転電機21に接続され、第二端子70がインバータユニット20に接続されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、第一端子61がインバータユニット20に接続され、第二端子70が回転電機21に接続された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(12)上記の実施形態では、本発明を車両用の駆動装置1における回転電機21とインバータユニット20との電気的接続箇所に適用する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、車両用の駆動装置に限らず電気的接続構造を有するあらゆる装置や機器に本発明に係る電気的接続構造を適用することができる。
 本発明は、第一端子と第二端子との間を接続部材により電気的に接続する電気的接続構造に好適に利用することができる。
4:インバータケース(ケース)
12:開口部
20:インバータユニット
21:回転電機
50:バスバー(接続部材)
51:第一接続部
52:第二接続部
53:挿通孔
61:第一端子
62:締結ボルト
64:締結孔
70:第二端子
71:プラグ

Claims (11)

  1.  第一端子と第二端子との間を接続部材により電気的に接続する電気的接続構造であって、
     前記接続部材の第一接続部が、締結ボルトにより前記第一端子に締結固定され、前記接続部材の第二接続部が、抜き差し可能なプラグを介して前記第二端子に接続され、
     前記締結ボルトは、前記接続部材及び前記第一端子の一方に設けられた挿通孔に挿通されるとともに、前記接続部材及び前記第一端子の他方に設けられた締結孔に締結されることにより、前記第一接続部を前記第一端子に締結固定し、
     前記挿通孔は、前記締結ボルトの軸状部の径より大きく形成され、
     前記プラグの抜き差し方向と、前記締結ボルトの軸方向とが略平行である電気的接続構造。
  2.  前記締結ボルトの挿入方向が、前記第二端子に対する前記プラグを介した接続に際しての前記第二接続部の供給方向と略同一方向である請求項1に記載の電気的接続構造。
  3.  前記接続部材は、前記第一接続部の延在方向と前記第二接続部の延在方向とが略直交するように、前記第一接続部と前記第二接続部との間に屈曲部が設けられている請求項1又は2に記載の電気的接続構造。
  4.  前記第一接続部と前記プラグとは、前記締結ボルトの軸方向において重複する位置に設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載の電気的接続構造。
  5.  前記第一接続部の延在方向が前記第一端子の延在方向と略平行とされ、前記第二接続部の延在方向が前記第二端子の延在方向と略平行とされている請求項1から4のいずれか一項に記載の電気的接続構造。
  6.  前記プラグは、前記第二端子に固定され、前記第二接続部が前記プラグに対して抜き差し可能に構成されている請求項1から5のいずれか一項に記載の電気的接続構造。
  7.  前記第二端子に対する前記プラグを介した接続に際しての前記第二接続部の供給方向に関して、前記第一接続部は、前記第一端子に対して前記供給方向後方側に重ねられた状態で、前記締結ボルトにより締結固定される請求項1から6のいずれか一項に記載の電気的接続構造。
  8.  前記挿通孔の径は、前記締結ボルトの軸状部の径との差が、前記締結ボルトの軸に直交する面と平行な方向における、前記第一端子及び前記第二端子の取付位置の公差、並びに前記接続部材の寸法公差の積算値より大きくなるように設定されている請求項1から7のいずれか一項に記載の電気的接続構造。
  9.  前記接続部材は、導電性材料で形成された板状体である請求項1から8のいずれか一項に記載の電気的接続構造。
  10.  前記第一端子、前記第二端子、及び前記接続部材は、開口部を有するケース内に収容され、
     前記締結ボルトの挿入方向は、当該挿入方向後方側に前記開口部が位置するように設定されている請求項1から9のいずれか一項に記載の電気的接続構造。
  11.  前記第一端子は回転電機に接続され、
     前記第二端子は前記回転電機を制御するインバータユニットに接続され、
     前記第一端子、前記第二端子、及び前記接続部材は、前記インバータユニットとともに前記ケース内に収容されている請求項10に記載の電気的接続構造。
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