(57)【要約】【課題】機器から伝わる振動を吸収することで、中継端子が金属疲労によって破損すること抑制する。【解決手段】モータ５０に設けられたモータ側端子５１と、インバータ６０に設けられたインバータ側端子６１とを電気的に接続するエナメル線からなる中継端子１０の接続構造であって、モータ側端子５１に接続されるモータ側環状接続部１１と、インバータ側端子６１に接続されるインバータ側環状接続部１２と、モータ側環状接続部１１とインバータ側環状接続部１２とを導通可能に接続する螺旋巻きしたコイルばね１３とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一機器に設けられた第一機器側端子と、第二機器に設けられた第二機器側端子とを電気的に接続するエナメル線からなる中継端子の接続構造であって、
前記中継端子は、前記第一機器側端子に接続される第一接続部と、前記第二機器側端子に接続される第二接続部と、前記第一接続部と前記第二接続部とを導通可能に接続し、前記第一接続部と前記第二接続部とを結ぶ線を軸心とする螺旋巻きされた振動吸収部とを備えていることを特徴とする中継端子の接続構造。
【請求項２】
前記中継端子は複数設けられ、前記各振動吸収部の前記軸心の位置が一致するように配されていることを特徴とする請求項１記載の中継端子の接続構造。
【請求項３】
前記振動吸収部は、同振動吸収部の前記軸心の方向に延びるコイルばねであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の中継端子の接続構造。
【請求項４】
前記コイルばねにおける前記軸心の方向と直交する方向の切断面では、前記エナメル線が前記コイルばねの前記軸心を中心として周方向に間隔をあけて並んで配置されていることを特徴とする請求項３記載の中継端子の接続構造。
【請求項５】
前記第一機器はエンジンに固定された三相モータであり、前記第一機器側端子は前記三相モータに設けられた三極のモータ側端子であり、前記第二機器はインバータであり、前記第二機器側端子は前記インバータに設けられた三極のインバータ側端子であって、
前記三極のモータ側端子と前記三極のインバータ側端子とは、それぞれ対応する端子同士が三本の前記中継端子によって個別に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の中継端子の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継端子の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ハイブリッド車の車両には、エンジンに固定されたモータやインバータなどの機器が搭載されている。そして、このモータとインバータとはパワーケーブルなどのワイヤーハーネスによって接続されている。
ところで、図１０に示すように、省スペース化のためにモータ１とインバータ２とを一体化し、モータ１とインバータ２との間を中継端子３により電気的に接続する構造が知られている(特許文献１参照）。この中継端子３は直線状の棒形状をなし、モータ１に設けられた三極のモータ側端子５とインバータ２に設けられた三極のインバータ側端子６とを直接接続している。これにより、モータ１とインバータ２との間を接続するワイヤーハーネスを省くことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２１５３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、モータ１はエンジンに固定されており、エンジンから伝わる振動がモータ１を介して中継端子３に直接伝わる構造とされているうえ、インバータ２から発生する振動が中継端子３に直接伝わる構造とされている。そして、エンジンからの振動とインバータ２からの振動は振動数が異なるため、中継端子３には、振動数の異なる振動が同時に伝わることになる。そのため、中継端子３の固有振動数に近い部分では、共振が発生し、金属疲労が進むことで亀裂や切断が生じるといった問題がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、機器から伝わる振動を吸収することで、中継端子が金属疲労によって破損すること抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として本発明は、第一機器に設けられた第一機器側端子と、第二機器に設けられた第二機器側端子とを電気的に接続するエナメル線からなる中継端子の接続構造であって、前記中継端子は、前記第一機器側端子に接続される第一接続部と、前記第二機器側端子に接続される第二接続部と、前記第一接続部と前記第二接続部とを導通可能に接続し、前記第一接続部と前記第二接続部とを結ぶ線を軸心とする螺旋巻きされた振動吸収部とを備えているところに特徴を有する。
このような構成の中継端子の接続構造によると、第一機器側端子及び第二機器側端子から中継端子に伝わる振動を螺旋巻きした振動吸収部が吸収することで、中継端子が金属疲労によって破損することを抑制することができる。
【０００７】
本発明の実施の態様として、以下の構成が望ましい。
前記中継端子は複数設けられ、前記各振動吸収部の前記軸心の位置が一致するように配されている構成としてもよい。
このような構成によると、例えば、複数の振動吸収部の軸心の位置が一致するように縦方向に直列に配置されることで、振動吸収部が横方向に並列に配置されている場合に比べて振動吸収部が占有する領域を横方向に省スペース化することができる。
【０００８】
前記振動吸収部は、同振動吸収部の前記軸心の方向に延びるコイルばねである構成としてもよい。
このような構成によると、コイルばねが軸心の方向に撓み変形することによって、第一及び第二の機器から伝わる振動を吸収することができる。これにより、中継端子が金属疲労によって破損することを抑制することができる。
前記コイルばねにおける前記軸心の方向と直交する方向の切断面では、前記エナメル線が前記コイルばねの前記軸心を中心として周方向に間隔をあけて並んで配置されている構成としてもよい。
このような構成によると、例えば、三本の中継端子を備える場合、三つのコイルばねが三重螺旋に構成されることになる。これにより、コイルばねが縦方向に直列に配置される場合に比べて、コイルばねが占有する領域をより縦方向に省スペース化することができる。
前記第一機器はエンジンに固定された三相モータであり、前記第一機器側端子は前記三相モータに設けられた三極のモータ側端子であり、前記第二機器はインバータであり、前記第二機器側端子は前記インバータに設けられた三極のインバータ側端子であって、
前記三極のモータ側端子と前記三極のインバータ側端子とは、それぞれ対応する端子同士が三本の前記中継端子によって個別に接続されている構成としてもよい。
このような構成によると、互いに振動数が異なる三相モータと、インバータとの接続に本発明の中継端子を適用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、機器から伝わる振動を吸収することで、中継端子が金属疲労によって破損すること抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態１に係る中継端子がモータとインバータとの間に三本並列に配設された状態において保護カバーの一部が破断した状態を示す正面図
【図２】本実施形態１に係る中継端子がモータとインバータとの間に三本並列に配設された状態を示す平面図
【図３】同底面図
【図４】本実施形態１に係る中継端子がモータとインバータとの間に配設された状態において保護カバーの一部が破断した状態を示す側面図
【図５】本実施形態２に係る中継端子がモータとインバータとの間に配設された状態において保護カバーの一部が破断した状態を示す正面図
【図６】本実施形態２に係る中継端子がモータとインバータとの間に配設された状態を示す平面図
【図７】同底面図
【図８】本実施形態２に係る中継端子がモータとインバータとの間に配設された状態において保護カバーの一部が破断した状態を示す側面図
【図９】図６におけるコイルばね部分を軸心の方向と直交する方向に切断した状態を拡大して示した断面図
【図１０】従来技術に係る中継端子の取付構造を示す一部切欠断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図１乃至図４を参照して説明する。
本実施形態では、ハイブリッド車などの車両に用いられ、図示しないエンジンに固定されたモータ（本発明の「第一機器」に相当する）５０と、インバータ（本発明の「第二機器」に相当する）６０とを電気的に接続する中継端子１０の接続構造を例示している。
モータ５０及びインバータ６０は、図示しない同一ケース内に収容され、モータとインバータとの間は図示しない隔壁によって区切られている。また、モータ５０は、ケース内において冷却用の液体（例えばＡＴＦ）を浴びせかけられる状態で使用される。
【００１２】
モータ５０には、図１及び図４に示すように、三極のモータ側端子（本発明の「第一機器側端子」に相当する）５１が設けられている。これらのモータ側端子５１には、締結ボルトＶが挿通可能なボルト挿通孔５１Ａが設けられている。
インバータ６０には、図１及び図４に示すように、三極のインバータ側端子６１（本発明の「第二機器側端子」に相当する）が設けられている。インバータ側端子６１には、モータ側端子５１と同様、締結ボルトＶが挿通可能なボルト挿通孔６１Ａが設けられている。
【００１３】
一方、中継端子１０は、エナメル線を曲げ加工することで形成されている。尚、本実施形態では、図１に示すように、三本の中継端子１０が横方向に並列に配置されている。
この中継端子１０は、図１に示すように、下方側の端末に位置するモータ側環状接続部（本発明の「第一接続部」に相当する）１１と、上方側の端末に位置するインバータ側環状接続部（本発明の「第二接続部」に相当する）１２とを備えて構成されている。
モータ側環状接続部１１及びインバータ側環状接続部１２は、図２及び図３に示すように、環状をなし、これらの環状接続部１１，１２における絶縁被膜は取り除かれ、導体が露出された状態となっている。
【００１４】
モータ側環状接続部１１及びインバータ側環状接続１２の内側には締結ボルトＶが挿通可能とされている。
モータ側環状接続部１１は、図１及び図３に示すように、モータ側端子５１のボルト挿通孔５１Ａと共に締結ボルトＶを挿通させて、隔壁に設けられた端子台Ｐに締結ボルトＶを締め付けることで、モータ側端子５１と共締めされて端子台Ｐの下端面に固定されている。
【００１５】
インバータ側環状接続部１２は、モータ側環状接続部１１と同様、図１及び図３に示すように、インバータ側端子６１のボルト挿通孔６１Ａと共に締結ボルトＶを挿通させて、端子台Ｐに締結ボルトＶを締め付けることで、インバータ側端子６１と共締めされて端子台Ｐの上端面に固定されている。
尚、端子台Ｐには、上下両端面にそれぞれ三つのボルト孔Ｐ１が横並びに設けられており、各モータ側端子５１と各インバータ側端子６１とが端子台Ｐに固定されるようになっている。
これにより、中継端子１０は、端子台Ｐの上方端部と下方端部とにおいて締結ボルトＶによって固定されることで、モータ側端子５１とインバータ側端子６１との間を電気的に接続している。尚、図１に示すように、三極のモータ側端子５１と三極のインバータ側端子６１とは、それぞれ対応する端子５１，６１同士が上下方向に揃うように配置され、対応する各端子５１，６１は、三本横方向に並列に配された中継端子１０によってそれぞれ個別に接続されている。
【００１６】
また、図４に示すように、モータ側環状接続部１１には、端子台Ｐの側面まで真っ直ぐ延びて上方に屈曲したモータ側中継線１１Ａが備えられ、インバータ側環状接続部１２には、端子台Ｐの側面まで真っ直ぐ延びて下方に屈曲したインバータ側中継線１２Ａが備えられている。
【００１７】
一方、中継端子１０におけるモータ側環状接続部１１とインバータ側環状接続部１２との間には、一端がモータ側中継線１１Ａと一体に形成され、他端がインバータ側中継線１２Ａと一体に形成されたコイルばね１３が備えられている。
このコイルばね１３は、端子台Ｐの側面に配され、合成樹脂製の保護カバー７０によって覆われている。
保護カバー７０は、図２及び図４に示すように、上方側及び端子台Ｐに接する側が開口した角型状の覆い部７１と、覆い部７１の開口部の両側縁に設けられた一対の取付片７２とを備えて構成されている。
【００１８】
覆い部７１の下端面には、モータ側環状接続部１１から延びるモータ側中継線１１Ａを覆い部７１内に挿通させる三本のスリット７３が設けられている。このスリット７３は、図３に示すように、モータ側環状接続部１１から延びるモータ側中継線１１Ａが上下に挿通された状態において、モータ側中継線１１Ａとスリット７３の縁部との間に僅かな隙間を有する大きさに形成され、モータ５０側のＡＴＦオイルなどが覆い部７０内に浸入し難いように構成されている。尚、保護カバー７０の下部には、モータ側中継線１１Ａとスリットとの隙間からＡＴＦオイルなどが浸入しないように図示しないカバーなどの防油対策が施されている。
一方、両取付片７２には、上下二箇所にタッピングネジＴが挿通され、各タッピングネジＴを端子台Ｐの側面に締め付けることで、保護カバー７０が端子台Ｐに固定されている。
【００１９】
さて、コイルばね１３は、図２及び図４に示すように、インバータ側中継線１２Ａとモータ側中継線１１Ａとを結ぶ直線を軸心として、上方(インバータ６０側)から下方(モータ５０側)に向けて時計まわり方向に螺旋巻きされた形態をなしている。また、コイルばね１３における螺旋巻きのピッチは、ほぼ均一とされている。また、コイルばね１３の全体の長さは常に一定であるものの、一部が伸縮することで螺旋巻き部分が上下方向に撓み変形可能とされている。
【００２０】
本実施形態は以上のような構成であって、続いて作用効果を説明する。
中継端子１０は、モータ側端子５１とインバータ側端子６１とに直接接続されているため、モータ５０が固定された図示しないエンジンやインバータ６０から発生する振動が中継端子１０に直接伝わる構造となっている。そのため、中継端子１０は、車両が始動してから停止するまでの間、モータ５０から伝わる振動と、インバータ６０から伝わる振動との両者からの振動を受けることになり、常に中継端子１０自体が振動している状態となる。
また、モータ５０を介して伝わるエンジンの高周波振動と、インバータ６０から伝わる低周波振動とは、発生する振動の周波数が異なるため、中継端子１０は不規則に振動することになる。
【００２１】
ところが、本実施形態によれば、中継端子１０の中央部分においてコイルばね１３が螺旋巻きした形状をなしていることから、コイルばねが上下方向に撓み変形することによって、上下両端から受ける振動を吸収することができる。これにより、金属疲労によって中継端子１０が亀裂や切断されるなど損傷することを抑制することができる。
【００２２】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について、図５乃至図９の図面を参照して説明する。
実施形態２の中継端子２０は、実施形態１の三本の中継端子１０のコイルばね１３部分と、モータ側中継線１１Ａと、インバータ側中継線１２Ａとを一部変更したものであって、実施形態１と同じ構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略し、実施形態１と同じ構成については、実施形態１と同一の符号を用いるものとする。すなわち、実施形態２の中継端子２０は、実施形態１における中央に配置された中継端子１０の位置において、三つの同径のコイルばね１４が各軸心の位置を一致させて三重螺旋構造をなすように共巻きされている。詳しくは、図５に示すように、両側に位置するモータ側環状接続部１１から延びるモータ側中継線１５と、両側に位置するインバータ側環状接続部１２から延びるインバータ側中継線１６とが、中央に位置するモータ側環状接続部１１及びインバータ側環状接続部１２の位置まで引き出され、その位置において、三つの同径のコイルばね１４が各軸心の位置を一致させて三重螺旋に構成されている。また、この三つのコイルばね１４のピッチは、ほぼ均一となるように三段に構成されている。
【００２３】
これにより、この三重螺旋構造をなすコイルばね１４における軸心の方向と直交する方向の切断面は、図９に示すように、各エナメル線がコイルばね１４の軸心を中心として周方向にほぼ等間隔に並んで配置されている。
また、中継端子２０におけるコイルばね１４が三重螺旋に構成されたことで、コイルばね１４を覆う保護カバー７４の覆い部７５の幅寸法は約１／３に設定され、覆い部７５の底面に設けられたスリット７６は一本とされている。これにより、各コイルばね１４の下方から延びるインバータ側中継線１６は、図７に示すように、互いに重ならないようにスリット７６から導出された形態に形成されている。
【００２４】
一般に、モータ５０とインバータ６０とを一体化させたケース内における電子部品の配置スペースは極めて制約が大きく、中継端子が占有するスペースを省スペースにすることは非常に重要視されている。そこで、本実施形態によれば、保護カバー７４を含めたコイルばね１４を配置するための領域を、実施形態１と比べ、横方向に約１／３にすることができる。
これにより、モータ側端子５１及びインバータ側端子６１から伝わる振動を吸収することは勿論、中継端子２０の占有空間を横方向に省スペース化することが可能となる。
【００２５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、中継端子のコイルばねを、上方側と端子台Ｐ側とが開口した保護カバーによって覆った構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、中継端子におけるコイルばねの外周面全体を覆う保護カバーや、端子台Ｐ側のみが開口した保護カバーによって覆われる構成としてもよい。
（２）上記実施形態１では、中継端子１０のコイルばね１３を、全て時計回りに螺旋巻きした形態に構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、中継端子１０のコイルばね１３を、全て反時計回りに螺旋巻きした形態に構成してもよく、一部を反時計回りに螺旋巻きした形態に構成してもよい。
【００２６】
（３）上記実施形態２では、中継端子２０のコイルばね１４を、時計回りに三重螺旋巻きした形態に構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、中継端子２０のコイルばね１４を、反時計回りに三重螺旋巻きした形態に構成してもよい。
（４）上記実施形態２では、三本の中継端子２０のコイルばね１４を、三重螺旋巻きした形態に構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、二本の中継端子のコイルばねを二重螺旋巻きや、四本の中継端子のコイルばねを四重螺旋巻きした形態に構成してもよい。
【００２７】
（５）上記実施形態では、中継端子のコイルばねを、ほぼ等間隔に螺旋巻きした形態に構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、中継端子のコイルばねは、中継端子が接続される機器からの振動を撓み変形することで吸収できればよく、螺旋巻きの間隔は不規則に構成されていてもよい。
（６）上記実施形態では、モータ側環状接続部１１とインバータ側環状接続部１２とを同一の端子台Ｐに固定した構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、モータ側環状接続部１１とインバータ側環状接続部１２とをそれぞれ異なる端子台に固定する構成としてもよい。
【００２８】
（７）上記実施形態２では、中継端子２０のコイルばね１４を三重螺旋に共巻きした構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、径寸法の異なる三つのコイルばねを同心円状で径方向に三層に重ねた構成としてもよい。
（８）上記実施形態では、中継端子１０，２０の中央部分をコイルばね状に構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、中継端子の中央部分を渦巻状の螺旋構造（巻貝のような螺旋構造）などに形成してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
５０：モータ(第一機器)
６０：インバータ(第二機器)
５１：モータ側端子(第一機器側端子)
６１：インバータ側端子(第二機器側端子）
１１：モータ側環状接続部(第一接続部)
１２：インバータ側環状接続部(第二接続部)
１３，１４：コイルばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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