JP3846849B2 - 端子接続装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端子接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電気自動車のモータを制御するコントローラなどでは、コントローラ本体をケースで覆って、保護を図っている。従って、コントローラ本体とモータを結線するためには、ケースの外部へコントローラ本体の端子を引き出す必要がある。その場合の接続例として、特開平１１−２６０５０号公報に記載されたものが知られている。
このものは、図１３に示すように、バスバー１には平板の導体をＬ字型に曲げたものが使用され、ケース３に設けられた貫通孔３Ａを絶縁材よりなるグロメット２を介して貫通させ、ねじ７によってケース３に固定される構造となっている。
一方、ケース３内部では、バスバーの端子５とコントローラ側の端子４とがボルト６によって固定されており、図示しないバスバーのもう一方側の端子はケース３の貫通孔を貫通して外部に引き出されている。
この際、ケース３とバスバー１間の絶縁及びシール性を確保する必要があるため、ケース３の貫通孔３Ａには、絶縁材よりなるグロメット２が圧入によりはめ込まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造によれば、グロメット２の開口２Ａとバスバー１との間での、シール性に改良の余地があった。すなわち、バスバー１には平板の導体が使用されているために、バスバー１の縦横方向の比率が異なっている。従って、ケース３の貫通孔３Ａ（円形）にグロメット２（断面円形）をはめ込んだ際、グロメット２は縦方向と横方向とで圧縮率が異なるため、バスバー１とグロメット２との嵌合部が均一に密着されず、シール性に関して懸念があった。
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、シール性が高い端子接続装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、ケーシングの内外に配されたアウタ・インナの両端子を、前記ケーシングの壁面に開口する円形の貫通孔へ貫挿された導電性バスバーによって接続する端子接続装置において、前記バスバーのうち、前記円形の貫通孔を通過する部分は断面円形をなすとともに、この断面円形をなした部分の外周には前記貫通孔の孔壁に圧着されて、孔壁の全周に沿ってシール状態とする絶縁材よりなるグロメットが嵌着され、しかも、前記グロメットは、前記貫通孔に挿通される部分のうち、少なくとも一部の断面形状が内周側、外周側ともに円形をなすとともに、外周面には前記貫通孔の孔壁に圧着される当接部が形成され、かつこの当接部は、前記グロメット外周面において全周に亘って設けられる二つの山部間に位置して谷部を設けた構成とされ、更に、前記グロメットにおけるバスバー挿通用の軸孔には、前記谷部と対応する位置に、環状のスリットが設けられているところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記スリットを境とした軸孔の一端側は前記バスバーの外周に所定長さ範囲密着するが、他端側は開口に向けて拡開して形成されているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のものにおいて、前記バスバーは丸棒材よりなり、前記アウタ・インナの両端子と接続される端部側は平板状に圧潰された端子接続部が形成されているところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記当接部が貫通孔の孔壁にシール状態で圧着することで、バスバー全体の取り付けがなされるところに特徴を有する。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記山部の外径は、前記円形の貫通孔の内径より大きいところに特徴を有する。
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記山部が、前記グロメットの最大径部であるところに特徴を有する。
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のものにおいて、前記グロメット軸孔には、内部に接着剤を注入可能な空洞部が設けられているところに特徴を有する。
請求項８の発明は、請求項７に記載のものにおいて、前記接着剤は、熱硬化性の接着剤であるところに特徴を有する。
【０００７】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、ケーシングに設けられた円形の貫通孔を貫挿するバスバーは、この貫通孔を通過する部位では断面円形をなしている。そして、この断面円形をなした部分の外周には断面円形のグロメットが嵌着されており、このグロメットの縦横方向の比率は等しくなっている。従って、バスバーとグロメットとからなるバスバー体を貫通孔にはめ込み、圧着させた際、グロメットは全周に沿って圧縮率が等しくなるため、バスバー外壁とグロメット内周面との嵌合部及び貫通孔の孔壁とグロメット外周面との嵌合部が均一に密着することから、ケーシングの貫通孔の全周に沿って、シール性が確保される。また、グロメットの当接部が貫通孔の孔壁に対して弾力性を持って圧着するため、シール縁として機能する。
【０００８】
＜請求項２の発明＞
バスバー外壁に対し非接触領域が形成されるので、バスバーへグロメットを挿通させる際の挿入抵抗が軽減される。
＜請求項３の発明＞
従来、バスバーは平板からなる母材を使用していた。こうしたものにおいて、両端に端子の接続部を構成し、かつそれらが９０度捻れた位置に設定されたものを製作しようとすれば、少なくとも一方のものは、所定の展開形状のものから曲げ起こしによって、形成せざるをえない。そうなると、加工も手間がかかり、また歩留まりも低下する。
この点に関し、請求項３の発明によれば、バスバーは丸棒材よりなるため、その両端に形成される接続端子部は、自由な方向から圧潰することが出来、両端の接続端子を捻れた位置に設定することも容易にでき、かつ、歩留まりも優れる。
【０００９】
＜請求項４の発明＞
従来では、ねじによってバスバー及びグロメットなどからなるバスバー体とケーシングとを固定していた。しかし、請求項４の発明によれば、グロメットとの外周面には全周に沿って張り出す当接部が形成されており、このグロメットを備えたバスバーが前記貫通孔に貫挿されるときには、前記当接部が貫通孔の孔壁に圧着することで、バスバー体が抜け止めされて、取付けがなされる。
従って、固定用のねじを廃止することで部品点数を削減することが出来、組み付け性にも優れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図１２によって説明する。
本例の端子接続装置は電気自動車用駆動モータに適用されたものである。１０はジョイントケースであり、例えば、金属製であって略箱形をなす。このジョイントケース１０の内部には、端子台２１が取付けられるが、それには、図５に示すように、ジョイントケース１０の底面に設けられた凹部１３と端子台２１の底面に設けられた嵌合突起２４によって位置決めを行い、端子台２１の底面部に貼られた両面テープ２８によって固定される。このようにして固定された端子台２１は、仕切板２２によって３室に分けられており、その各室には方形状をなすナット収容室２３が、夫々、設けられている。このナット収容室２３には、図８に示すように、接続端子固定用のナット５０が装着されるが、その位置決めのために、ナット収容室２３の各側壁には２条の位置決め片２５が、高さ方向に沿って内向きに突出している。そして、ナット収容室２３の底面には逃がし孔２６が設けられており、前記ナット５０と螺合するボルト５１を逃がしている。
【００１１】
また、ジョイントケース１０の前面壁１１には端子台２１における仕切板２２によって仕切られた各室に対応して３個の円形をなす貫通孔１１Ａが横並びに形成されている。一方、ジョイントケース１０における貫通孔１１Ａと反対側の面にはシールド電線を挿通するための３つの電線挿通孔１１Ｃが形成されている。
各貫通孔１１Ａを利用して、３本のバスバー３１が装着されている。
図２に示すように、バスバー３１は、丸棒材よりなり、その両端部側にはこの丸棒材を平板状に圧潰された端子接続部３１Ａ、３１Ｂが形成されている。
このうち、端子接続部３１Ａは図示しないモータのステータ端子に接続され、端子接続部３１Ｂはシールド電線４１の端部に取付けられた端子金具４２に接続される。
なお、ジョイントケース１０は図示しないモータケーシング付設される。このとき、バスバー３１の一端の端子接続部３１Ａはモータケーシング内に突入され、ケーシング中の油に晒される環境に置かれる。
【００１２】
バスバー３１の外周には、ジョイントケース１０など隣接する機器とバスバー３１との絶縁をおこなうグロメット３２が、嵌着されており、例えば、弾力性を有するゴム材によって形成されている。このように、本実施例におけるバスバー体３０はバスバー３１とグロメット３２とから構成され、その加工手順は予め丸棒状態のバスバー３１の両端部を加工し、端子接続部３１Ａ、３１Ｂを成形しておき、その後、グロメット３２を嵌着する。
また、図３及び図４に示すように、グロメット３２はバスバー３１を挿通可能な略円筒形状をなし、かつ、中央部は両側から中央に向けて除々に肉厚を増すように形成されており、言い換えれば、グロメット外周面の中央部付近には二つの山部３３（最大径部）と一つの谷部３４が全周にわたって環状にもうけられている。
【００１３】
ところで、前記グロメット３２の最大径部３３の外径はジョイントケース１０の貫通孔１１Ａの孔径に比べ大きく作られているため、バスバー体３０をジョイントケース１０に取り付けるべく、ジョイントケース１０の貫通孔１１Ａに向けて所定の位置まで押し込んだ状態では、図５に示すように貫通孔１１Ａの孔壁にグロメット３２の最大径部３３が圧着することで、バスバー体３０が抜け止めされて、取付けがなされる。従って、本実施形態では、グロメット３２の外周面に設けられた最大径部３３が貫通孔１１Ａの孔壁に圧着する当接部として機能している。
また、バスバー体３０をジョイントケース１０に取り付けた時に、バスバー３１の一端の端子接続部３１Ｂはナット収容室２３のナット５０上に位置し、前記したシールド電線４１の端子金具４２と共にボルト５１によって端子台２１に対して共締めされる。
【００１４】
そして、前述したように、グロメット３２における谷部３４を挟んだ両最大径部３３は貫通孔１１Ａの孔壁に対して弾性力をもって圧着するため、シール縁としての機能も有する。このとき、グロメット３２が嵌め付けられているバスバー３１の対応部位は円形断面で形成されているため、グロメット３２は全周に沿って均一に圧縮される。これにより、貫通孔１１Ａの孔壁及びバスバー外壁３１Ｃに対してグロメット３２の各接触部位は均一に密着しシールがなされる。
【００１５】
また、図４で示すように、グロメット３２の軸心には、バスバー３１の挿通を許可する軸孔３５が貫通するとともに、前記した谷部３４と対応する位置には全周に沿って環状のスリット３６が凹み形成されている。このスリット３６を境として軸孔３５の一端側（図４の左端側）はバスバー外壁３１Ｃと全周に沿ってかつ所定長さ範囲に亘って密着するが、他端側（図４の右端側）は開口側に向けてラッパ状に拡開して形成されている。これにより、バスバー外壁３１Ｃと非接触の領域を設けることで、バスバー３１へグロメット３２を挿通させる際の挿入抵抗を軽減している。
また、グロメット３２の一端側（図４の左端側）は、薄肉化されて、バスバー外壁３１Ｃに対して隙間をもたせた空洞部３７を形成している。また、グロメット３２における同じ端部には、通し口３８が切り欠き形成され、ここから空洞部３７へ熱硬化性接着剤３９を注入可能としている。熱硬化性接着剤３９の注入は、バスバー３１に対するグロメット３２の軸方向の位置ずれを規制する役割を果たすためになされる。
最後に、ジョイントケース１０の上面はクッション材よりなるシールプレート５３を介してカバー５４が被せられ、これらの四隅をボルト５２にて締め付けることによって固定がなされている。
【００１６】
次に、上記のように構成された本実施形態の作用効果を具体的に説明する。シールド電線４１側をモータ側に対して接続する場合には、バスバー体３０をジョイントケース１０の貫通孔１１Ａに挿通させ、バスバー３１の一方の端子接続部３１Ａをモータのステータ端子にねじによって接続しておく。次に、シールド電線４１を電線挿通孔１１Ｃを通じてジョイントケース１０内に通し、その端部に接続された端子金具４２を、バスバーの他方の端子接続部３１Ｂと重ね合わせ、その状態でボルト５１によって端子台２１のナット５０に対して締め込むことで、端子金具４２とバスバーの端子接続部３１Ｂとを共締めする。
上記の接続作業を３つのバスバー体３０に対して繰り返せば、モータに対する端子の接続作業が完了する。その後、シールプレート５３を介してカバー５４の取り付けがなされれば、全体の作業が完了する。
【００１７】
ところで、前述したようにグロメット３２の外周面に形成される最大径部３３はジョイントケース１０の貫通孔１１Ａに比べ大きく作られているため、バスバー体３０をジョイントケース１０に組み付けた状態では、グロメット３２の最大径部３３は圧縮された状態で貫通孔１１Ａの孔縁に密着している。ここで、バスバー３１のうちグロメット３２を挿通する部分は円形断面をもって形成されているため、グロメット３２は全周にわたって均一に圧縮される。このため、貫通孔１１Ａの孔壁とバスバー外壁３１Ｃに対してグロメット３２の各接触部位は全周に沿って均一に密着するため、高いシール性が得られる。
【００１８】
また、この実施形態によれば、バスバー３１とグロメット３２は熱硬化性接着剤３９により接着されており、こうしたバスバー体３０をジョイントケース１０に対し、圧入気味にして貫通孔１１Ａへ挿通することによって、貫通孔１１Ａの孔壁にグロメット３２最大径部３３を圧着させ取付けがなされることから、従来のようなねじを用いなくとも有効な抜け止めを行うことができる。したがって、ねじ止めのような煩わしさもなく、かつ部品点数の削減も図れる。
【００１９】
＜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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２０】
（１）本実施形態では、バスバーの端子部を予め成形した後グロメットを嵌着したが、グロメットを嵌着しておき、その後、バスバーの端子接続部を成形してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態を示す分解斜視図
【図２】バスバー単体の斜視図
【図３】グロメット単体の斜視図
【図４】バスバー廻りの縦断面図（バスバー取付け前）
【図５】バスバー廻りの縦断面図（バスバー取付け後）
【図６】バスバー廻りの横断面図（バスバー取付け後）
【図７】バスバー最大径部における断面図（バスバー取付け後）
【図８】端子台単体の上面図
【図９】その背面図
【図１０】その断面図
【図１１】ナット装着状態の端子台上面図
【図１２】その断面図
【図１３】従来の断面図
【符号の説明】
１０…モータケース
２１…端子台
１１Ａ…貫通孔
３０…バスバー体
３１…バスバー
３１Ａ…端子接続部
３１Ｂ…端子接続部
３２…グロメット
３３…最大径部
３４…谷部

Claims (8)

1. ケーシングの内外に配されたアウタ・インナの両端子を、前記ケーシングの壁面に開口する円形の貫通孔へ貫挿された導電性バスバーによって接続する端子接続装置において、
   前記バスバーのうち、前記円形の貫通孔を通過する部分は断面円形をなすとともに、この断面円形をなした部分の外周には前記貫通孔の孔壁に圧着されて、孔壁の全周に沿ってシール状態とする絶縁材よりなるグロメットが嵌着され、しかも、
   前記グロメットは、前記貫通孔に挿通される部分のうち、少なくとも一部の断面形状が内周側、外周側ともに円形をなすとともに、外周面には前記貫通孔の孔壁に圧着される当接部が形成され、かつこの当接部は、前記グロメット外周面において全周に亘って設けられる二つの山部間に位置して谷部を設けた構成とされ、更に、
   前記グロメットにおけるバスバー挿通用の軸孔には、前記谷部と対応する位置に、環状のスリットが設けられていることを特徴とする端子接続装置。
2. 前記スリットを境とした軸孔の一端側は前記バスバーの外周に所定長さ範囲密着するが、他端側は開口に向けて拡開して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の端子接続装置。
3. 前記バスバーは丸棒材よりなり、前記アウタ・インナの両端子と接続される端部側は平板状に圧潰された端子接続部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端子接続装置。
4. 前記当接部が貫通孔の孔壁にシール状態で圧着することで、バスバー全体の取り付けがなされることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の端子接続装置。
5. 前記山部の外径は、前記円形の貫通孔の内径より大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の端子接続装置。
6. 前記山部が、前記グロメットの最大径部であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の端子接続装置。
7. 前記グロメット軸孔には、内部に接着剤を注入可能な空洞部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の端子接続装置。
8. 前記接着剤は、熱硬化性の接着剤であることを特徴とする請求項７に記載の端子接続装置。

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