JP2014232601A

JP2014232601A - 端子台

Info

Publication number: JP2014232601A
Application number: JP2013112199A
Authority: JP
Inventors: 良太池田; Ryota Ikeda; 八藤後　勇; Isamu Yatougo; 勇八藤後; 尊史後藤; Takashi Goto
Original assignee: Fujikura Ltd; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd; Subaru Corp
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2033-05-28
Also published as: JP6027495B2

Abstract

【課題】シール性を向上させる。【解決手段】端子台は、ケースの円形孔部に装着される円筒装着部、この周囲に形成されて固定するためのフランジ部、円筒装着部の一方に設けられた複数の導電ナット装着部、及び円筒装着部の他方に突設されたバスバー収容部を有する端子台本体と、複数の導電ナット装着部に装着された複数の導電ナットと、バスバー収容部に収容されて一端が導電ナットとそれぞれ接続され、他端が端子として他のハーネスと接続される複数のバスバーと、端子台本体の円筒装着部に装着されて円形孔部と円筒装着部との間に介在して両者の間をシールする第１シールと、複数の導電ナットにそれぞれ装着されて端子台本体の導電ナット装着部と導電ナットとの間に介在して両者の間をシールする複数の第２シールとを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等の車両のトランスアクスルケースやトランスミッションケース等の被固定部に取り付けられる端子台に関する。

近年、例えばエンジンとモータ／ジェネレータとを併せ持ったハイブリッド車においては、バッテリ、インバータ及びこれらを接続するケーブルやハーネス等の車体における配置スペースの更なる省スペース化が求められている。そして、このような省スペース化の要求に伴い各構成機器の更なる小型化も望まれている。

一般的に、ハイブリッド車では、例えば動力分配機構、モータ／ジェネレータ及び変速機構等を一体化してトランスアクスルケースやトランスミッションケースと呼ばれるケースに内蔵した上で車体に搭載することが行われている。このため、ケースに中継コネクタ機能を有する端子台を設けて、この端子台にハーネス等を接続することで、モータ／ジェネレータとインバータとを電気的に接続するようにしている。

なお、ケースの内部は、高温環境下においても優れた潤滑性を有するトランスミッションオイルや冷却オイル等の潤滑油で満たされている。従って、ケースに設けられた端子台の取付箇所から外部に潤滑油が漏れ出さないように、端子台をケースに対してシール材を用いて確実にシールする必要がある。ここで用いられるシール材には、優れた耐熱性とシール性とが要求される。

このような端子台として、例えば平板状の台座部にこれを貫通するように設けられた信号用コネクタ及び電力用コネクタを、これらを台座部の平面内で内側に配置するように台座部の底板に装着された角丸矩形状の面シール材を介して、ケースに設けられた孔部を通して取り付ける構造の回転電機用端子台が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

この回転電機用端子台は、面シール材がケースに対して平面的に取り付けられる構造を備えるため、金属カラーを有するケースとのねじ結合部が、例えば面シール材の各コーナーの周囲に４箇所設けられている。端子台の取付に際しては、この４箇所のねじ結合部においてねじを均等に締め付けていくことにより、面シール材に対して均等に平面的な圧力を掛けてこれを均等に変形させ、ケースと台座部の底板との密着性を確保してシール性を高めている。

特開２０１１−１６０６１９号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術の回転電機用端子台では、各コネクタを内側に備えた面シール材をケースに接触させるのに必要十分な平面領域を取付箇所に確保しなければならない。また、角丸矩形状の面シール材を平面的に均等に変形させるために、ねじ結合部を面シール材の周囲に上記のように４箇所設けなければならない。

このため、端子台のケースに対する固定点数を少なくして全体の小型化を図ることが難しいだけではなく、面シール材の平面的な密着性を確保するためのねじ結合部における締め付けトルクの管理が非常に煩雑になるという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、シール性を向上させることができる端子台を提供することを目的とする。

本発明に係る端子台は、被固定部に形成された円形孔部に装着される円筒装着部、この円筒装着部の周囲に形成されて前記被固定部に固定するための取付部、前記円筒装着部の一方の側に設けられた複数の導電ナット装着部、及び前記円筒装着部の他方の側に突設されたバスバー収容部を有する端子台本体と、前記端子台本体の前記複数の導電ナット装着部に装着された複数の導電ナットと、前記バスバー収容部に収容されて一端が前記導電ナットとそれぞれ接続され、他端が端子として他のハーネスと接続される複数のバスバーと、前記端子台本体の前記円筒装着部に装着されて前記被固定部の前記円形孔部と前記円筒装着部との間に介在して両者の間をシールする第１のシール体と、前記複数の導電ナットにそれぞれ装着されて前記端子台本体の前記導電ナット装着部と前記導電ナットとの間に介在して両者の間をシールする複数の第２のシール体とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る端子台によれば、被固定部の円形孔部に第１のシール体を介して端子台本体の円筒装着部が装着されこれらの間がシールされると共に、円筒装着部の各導電ナット装着部に第２のシール体を介して導電ナットがそれぞれ装着されこれらの間がシールされる。このため、円筒装着部及び導電ナットを、それぞれ円形孔部及び導電ナット装着部に装着するだけでシール性能が発揮され、端子台の固定部は、単に固定だけの目的を達成すれば良い。しかも、円筒形のシールは、シール面が均等に形成され、シール性能が最も良好に発揮される。

本発明の一実施形態においては、前記複数の導電ナット装着部は、前記円筒装着部の一方の側から見て段違いに配置されている。これにより、円筒装着部の内側領域における複数の導電ナット装着部の配置効率を高めることができ、端子台の被固定部への装着スペースを少なくすることができる。

本発明の他の実施形態においては、前記取付部は、前記円筒装着部の周囲に少なくとも２個形成されている。これにより、従来のものと比較して端子台の被固定部に対する固定点を少なくすることができるので、装着スペースの省スペース化を図ることができる。

本発明の更に他の実施形態においては、前記円筒装着部の一方の側に前記導電ナットの端部をそれぞれ取り囲むように形成され、前記導電ナット相互を隔離すると共に、前記導電ナットに接続されるケーブル等の端子の回転を規制し、下方に油排出用のスリットが形成された複数の隔離壁部を有する。

本発明によれば、シール性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る端子台の外観を示す斜視図である。同実施形態に係る端子台の外観を示す平面図である。図２のＡ−Ａ’断面図である。同実施形態に係る端子台を一方の側から見た正面図である。同実施形態に係る端子台を他方の側から見た正面図である。同実施形態に係る端子台の外観を示す側面図である。同実施形態に係る端子台のバスバー収容部を分解した外観を示す平面図である。同実施形態に係る端子台のバスバー収容部の構成部品の裏側を示す斜視図である。同実施形態に係る端子台のバスバーを示す平面図である。同実施形態に係る端子台のバスバーを示す平面図である。同実施形態に係る端子台のバスバーを示す平面図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る端子台を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る端子台の外観を示す斜視図である。また、図２は端子台の外観を示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ’断面図である。更に、図４は端子台を一方の側から見た正面図、図５は端子台を他方の側から見た正面図であり、図６は端子台の外観を示す側面図である。

また、図７は、端子台のバスバー収容部を分解した外観を示す平面図であり、図８は端子台のバスバー収容部の構成部品の裏側を示す斜視図である。更に、図９〜図１１は、それぞれ端子台のバスバーを示す平面図である。

図１〜３に示すように、本実施形態に係る端子台１００は、端子台本体１０１と、複数の導電ナット５０と、複数のバスバー６１，６２，６３（図９〜図１１参照）と、第１シール７０と、複数の第２シール８０とを備えて構成されている。

端子台本体１０１は、例えば耐熱性を備えた樹脂成形部材からなり、端子台１００が取付固定される被固定部であるケース１１０（図３参照）に形成された円形孔部１１１に一部が嵌め込まれて装着される円筒装着部１０を有する。また、端子台本体１０１は、円筒装着部１０の周囲に形成されてケース１１０の取付面１１２に円筒装着部１０を固定するための取付部であるフランジ部２０を有する。

更に、端子台本体１０１は、図４及び図６に示すように、円筒装着部１０の軸に直交し円筒装着部１０を中央部において垂直に切るような垂直面を境にして、一方の側に設けられた複数の導電ナット装着部３０を有する。また、端子台本体１０１は、図５及び図６に示すように、円筒装着部１０の一方の側とは反対側の他方の側に突設され、内部に複数のバスバー６１〜６３を収容するバスバー収容部４０を有する。

複数の導電ナット５０は、銅やアルミニウム等の金属部材からなり、それぞれ円筒状に形成された接続先端部５１と、この接続先端部５１から基端側に延びる平板状に形成された接続基端部５２とを備えて構成されている。各導電ナット５０は、接続基端部５２がバスバー収容部４０側に延び、接続先端部５１の先端側が導電ナット装着部３０から円筒装着部１０の一方の側に露出するように、それぞれ導電ナット装着部３０に嵌め込まれて円筒装着部１０に取り付けられている。

導電ナット５０の接続先端部５１には、ケース１１０の内部側のモータ／ジェネレータからの内部ケーブル１２０の先端に取り付けられた接続端子１２１を、ボルト１２２を介して接続先端部５１に接続するためのねじ穴５１ａが設けられている。また、接続先端部５１の中央付近の外周部には、環状の第２シール装着溝５１ｂ（図３参照）が形成されており、このシール装着溝５１ｂにＯリングからなる第２シール８０が装着されている。

一方、導電ナット５０の接続基端部５２には、図９〜図１１に示すようなバスバー６１〜６３の一端であるナット接続端部６１ａ，６２ａ，６３ａを、それぞれボルト１２３（図３参照）を介して接続基端部５２に接続するためのねじ穴５２ａが設けられている。各バスバー６１〜６３は、接続基端部５２と接続されたナット接続端部６１ａ〜６３ａとは反対側の他端である端子部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂが、端子として他のハーネス１５０に設けられた接続端子１５１とターミナルボルト１５２を介して接続される。

なお、内部ケーブル１２０の接続端子１２１は、中央にねじ挿通穴１２１ａが形成された円板状の接続部１２１ｂと、この接続部１２１ｂから延びる平板状の接続片部１２１ｃとを備える。また、接続端子１２１は、内部ケーブル１２０に圧着される圧着部１２１ｄを備えて構成されている。また、ハーネス１５０の接続端子１５１の先端部には、ターミナルボルト１５２を挿通するねじ挿通穴１５１ａが形成されている。

第１シール７０は、例えばＯリングからなり、端子台本体１０１の円筒装着部１０のバスバー収容部４０側の外周部に形成された環状の第１シール装着溝１１（図３参照）に装着される。この第１シール７０は、図３に示すように、端子台１００のケース１１０への取付時には、ケース１１０の円形孔部１１１の内周面１１１ａと円筒装着部１０との間に介在して、円形孔部１１１と円筒装着部１０との間をシールする。

このように、第１シール７０が上記のようにＯリングからなり、円筒装着部１０及び円形孔部１１１がそれぞれ円形に形成されているので、円筒装着部１０を容易にケース１１０の円形孔部１１１に差し込むことができ、円形孔部１１１と円筒装着部１０との間において必要な接圧を得てシールすることが可能である。

複数の第２シール８０は、例えば第１シール７０と同様にＯリングからなり、導電ナット５０の導電ナット装着部３０への装着時には、導電ナット装着部３０の装着孔内周面３０ａ（図３参照）と導電ナット５０の接続先端部５１との間に介在して、導電ナット装着部３０と導電ナット５０との間をシールする。なお、第１及び第２シール７０，８０は、例えば周囲温度の変化や走行時の潤滑油の温度変化等に耐え得るシール性と、耐熱性とを備えて構成されている。

また、端子台１００の導電ナット５０、バスバー６１〜６３及び各ボルト類等を含む導電回路は、内部ケーブル１２０及びハーネス１５０間を流れる電気が、例えば走行時のモータ駆動電流、回生制動時の発電電流に対応することができる電気特性を備えるように設計されている。

ここで、円筒装着部１０の一方の側に設けられた複数の導電ナット装着部３０は、図４に示すように、例えば円筒装着部１０の一方の側から見て、各導電ナット装着部３０が円筒装着部１０の内側領域において互いに段違いとなるように配置形成されている。各導電ナット装着部３０がこのように段違いに配置されることにより、円筒装着部１０の外径を可能な限り小さくし、円筒装着部１０の内側領域を効率的に利用することが可能となるため、導電ナット装着部３０の配置効率を高め、端子台本体１０１の全体を小型化することが可能となる。

また、各導電ナット装着部３０が段違いに配置されることで、上記のように円筒装着部１０の外径を小さくすることができるので、ケース１１０における円形孔部１１１の大きさを小さくして、端子台１００のケース１１０への装着スペースを少なくすることも可能となる。

なお、フランジ部２０は、円形孔部１１１への円筒装着部１０の装着状態が安定していることを条件として固定点を一つとするならば、１個設けられていれば十分である。しかし、本実施形態における端子台１００においては、円筒装着部１０が円形からなるので、この円筒装着部１０を確実に固定するためにその周囲に２個設けられている。その他、フランジ部２０は、２個以上の数が設けられていても良い。

フランジ部２０が２個の場合であっても、第１シール７０を介した円形孔部１１１と円筒装着部１０との接触が従来のような平面的なものではないので、両者の間を十分にシールすることができ、ケース１１０への円筒装着部１０の固定点を従来のものよりも少ない数で構成することが可能となる。これにより、端子台本体１０１の小型化を図ることができる。

また、各フランジ部２０には、金属製のカラー２１がインサートされている。カラー２１が備えられることにより、取付面１１２への取り付けに際してねじ締め等を行った場合のフランジ部２０や円筒装着部１０の変形や破損を防止することができる。円筒装着部１０やフランジ部２０がこのように構成されることにより、端子台１００のケース１１０の取付面１１２上における取付面積を、従来のものよりも３０％程度少なくすることが可能となった。

そして、各導電ナット装着部３０は、円筒装着部１０の一方の側において導電ナット５０の接続先端部５１の先端側をそれぞれ取り囲むように形成された複数の隔離壁部３１を備えている。各隔離壁部３１は、導電ナット装着部３０に装着された導電ナット５０を相互に隔離する。

また、各隔離壁部３１は、各導電ナット５０の接続先端部５１に接続される内部ケーブル１２０の接続端子１２１の回転を規制する規制スリット３３を上方に備え、その下方に潤滑油排出用の排出スリット３２が形成された構造を備える。規制スリット３３は、例えば接続端子１２１の接続片部１２１ｃが嵌まることができる広さのスリットからなり、ボルト１２２の締め付けの際に、接続端子１２１が共廻りすることを防止する。

一方、バスバー収容部４０は、円筒装着部１０の他方の側から突設された箱状部材からなり、上部に絶縁カバー４１が取り付けられた構造からなる。絶縁カバー４１には、バスバー収容部４０に形成された係合突起４４が係合する係合穴部４５が形成されており、これらを係合することで容易にロックされる構造を備えている。

また、絶縁カバー４１には、図８に示すように、四角ナット４２を収容するナット収容部４３が形成されており、これら四角ナット４２は、絶縁カバー４１の取付時に、バスバー収容部４０に収容された各バスバー６１〜６３の端子部６１ｂ〜６３ｂ上に配置される。

従って、バスバー収容部４０において、各バスバー６１〜６３の端子部６１ｂ〜６３ｂは、他のハーネス１５０に設けられバスバー収容部４０の下方に配置された接続端子１５１と、ターミナルボルト１５２を四角ナット４２に螺合することによりそれぞれ接続される。

バスバー収容部４０は、図７に示すように、各バスバー６１〜６３が互いに絶縁された状態で収容される構造を備えている。各バスバー６１〜６３は、それぞれバスバー収容部４０内にて収容空間効率を最大限に高められるような形状に形成されている。各バスバー６１〜６３のナット接続端部６１ａ〜６３ａは、各導電ナット装着部３０に装着された導電ナット５０の接続基端部５２の位置に合わせて上下位置が決められた上で円筒装着部１０側に第１シール７０と平行となるように並列配置されている。また、各バスバー６１〜６３の端子部６１ｂ〜６３ｂは、円筒装着部１０の軸に沿って並列配置されている。

なお、バスバー収容部４０の突設方向の先端部には、位置決め凸部１０２が形成されている。この位置決め凸部１０２は、図３に示すように、ケース１１０の円形孔部１１１よりも更に奥の壁部１１０ａに形成された孔部１１３に嵌まるものであり、端子台本体１０１の円形孔部１１１への取付時に、端子台本体１０１の取付位置が正しい位置となっているときに孔部１１３に嵌まるように形成されている。

このように構成された端子台１００は、上述したように端子台本体１０１が円筒装着部１０を有し、この円筒装着部１０とケース１１０の円形孔部１１１との間が第１シール７０によりシールされる。これと共に、端子台１００は、円筒装着部１０の内側領域に導電ナット装着部３０が段違いで配置されて、各導電ナット装着部３０に導電ナット５０が第２シール８０を介して装着された構造を備える。

このため、簡単な構造で密着性を確保してシール性を高めることができ、小型化を図ることが可能となる。すなわち、本発明に係る端子台１００は、円筒面間をそれぞれＯリングである第１及び第２シール７０，８０でシールするので、これらの密着性を保ったまま円筒装着部１０や導電ナット装着部３０の外径を小さくすることができ、全体としての小型化を図ることができる。

１０円筒装着部
１１第１シール装着溝
２０フランジ部
２１カラー
３０導電ナット装着部
３１隔離壁部
３２排出スリット
３３規制スリット
４０バスバー収容部
４１絶縁カバー
４２四角ナット
４３ナット収容部
４４係合突起
４５係合穴部
５０導電ナット
５１接続先端部
５１ａねじ穴
５１ｂ第２シール装着溝
５２接続基端部
５２ａねじ穴
６１バスバー
６１ａナット接続端部
６１ｂ端子部
６２バスバー
６２ａナット接続端部
６２ｂ端子部
６３バスバー
６３ａナット接続端部
６３ｂ端子部
７０第１シール
８０第２シール
１００端子台
１０１端子台本体
１０２位置決め凸部
１１０ケース
１１０ａ壁部
１１１円形孔部
１１１ａ内周面
１１２取付面
１１３孔部
１２０内部ケーブル
１２１接続端子
１２２ボルト
１２３ボルト
１５０ハーネス
１５１接続端子
１５２ターミナルボルト

Claims

被固定部に形成された円形孔部に装着される円筒装着部、この円筒装着部の周囲に形成されて前記被固定部に固定するための取付部、前記円筒装着部の一方の側に設けられた複数の導電ナット装着部、及び前記円筒装着部の他方の側に突設されたバスバー収容部を有する端子台本体と、
前記端子台本体の前記複数の導電ナット装着部に装着された複数の導電ナットと、
前記バスバー収容部に収容されて一端が前記導電ナットとそれぞれ接続され、他端が端子として他のハーネスと接続される複数のバスバーと、
前記端子台本体の前記円筒装着部に装着されて前記被固定部の前記円形孔部と前記円筒装着部との間に介在して両者の間をシールする第１のシール体と、
前記複数の導電ナットにそれぞれ装着されて前記端子台本体の前記導電ナット装着部と前記導電ナットとの間に介在して両者の間をシールする複数の第２のシール体と
を備えたことを特徴とする端子台。
前記複数の導電ナット装着部は、前記円筒装着部の一方の側から見て段違いに配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の端子台。
前記取付部は、前記円筒装着部の周囲に少なくとも２個形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の端子台。
前記円筒装着部の一方の側に前記導電ナットの端部をそれぞれ取り囲むように形成され、前記導電ナット相互を隔離すると共に、前記導電ナットに接続されるケーブルの端子の回転を規制し、下方に油排出用のスリットが形成された複数の隔離壁部を有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の端子台。