JP2015095384A - 端子台モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】シールドシェルをより簡易に組み付けられる端子台モジュールを提供する。【解決手段】本発明の端子台モジュール１０は、端子台１２と、当該端子台１２の少なくとも一部を覆うシールドシェル３０と、を備える。端子台１２は、１以上の端子１８と、端子１８の少なくとも一部を収容するハウジング１４であって、第一面にコネクタ１００が挿し込まれる第一開口部２０が、第一面に対向しない第二面に第二開口部２２が、それぞれ形成されたハウジング１４と、第二開口部２２を閉鎖するキャップ２４と、を備える。キャップ２４は、端子台１２を覆うシールドシェル３０と当接する弾性部材からなるＯリング２８を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機等の電気機器の配線と外部の電気配線とを中継するための端子台、および、当該端子台の少なくとも一部を覆うシールドシェルを備えた端子台モジュールに関する。

回転電機等の電気機器には、当該電機器の電気配線と外部の電気配線とを中継するための端子台が設けられることが多い。例えば、回転電機の場合、当該回転電機に電力を供給または回転電機から電力を出力するために、回転電機のコイルと、電源の電気配線とを中継するための端子台が、回転電機のケースに取り付けられることが多い。端子台には、電気配線を中継する端子と、当該端子の一部を囲むハウジングと、が設けられている。また、端子台には、シールドシェルが取り付けられ、端子台モジュールとしてモジュール化されることも多い。

シールドシェルは、電磁波を遮蔽するために設けられ、導体、例えば、金属板や鋼板で作製される。かかるシールドシェルは、電磁波を遮蔽するにあたっては有効である一方、騒音の原因となることがあった。

例えば、回転電機は、変速装置や作動装置、減速機が一体化されたトランスアクスルの近傍に配置され、場合によっては、同じケース内に収容される。また、端子台モジュールは、回転電機のケースに取り付けられる。この場合、トランスアクスルや回転電機で生じた音や振動が、このシールドシェルを透過して外部に放射されたり、シールドシェル自体が振動して音を放射したりすることがある。

特開２０１２−１６０３５５号公報

そこで、こうした騒音の問題を避けるために、特許文献１では、図６に示すように、シールドシェル３０の天井裏面に、端子台１２の一部に当接する樹脂製の当接部材５０を設けることが提案されている。樹脂製の当接部材５０を端子台１２に当接させることで、シールドシェル３０の振動を低減できる。

ところで、電磁波は、端子台１２だけなく、電源側コネクタ１００から侵入することもある。そこで、特許文献１では、シールドシェル３０とは別に、電源側コネクタ１００を覆う蓋部材１１０も設けている。この蓋部材１１０は、電源側コネクタ１００から延びる電力線１０４に沿ってスライドされることで、端子台１２に取り付けられる。しかし、この構成の場合、端子台１２を覆うシールドシェル３０とは別に、コネクタ１００を覆う蓋部材１１０を設けなければならず、部品点数の増加や、組み付けの手間増加といった問題を招いていた。

そこで、図７に示すように、シールドシェル３０と蓋部材とを一体化させるとともに、シールドシェル３０の前端面を完全開口させる構成も提案されている。かかる構成とすれば、シールドシェル３０を電力線１０４に沿ってスライドさせて、端子台１２に取り付けるだけで、シールドシェル３０およびコネクタ１００の両方を覆うことができる。

しかし、図７に示す構成において、振動抑制のための当接部材５０を、シールドシェル３０の天井裏面に設けていると、スライド移動の際に、当該当接部材５０の側面が端子台１２の端面に当たり、当接部材が剥がれ落ちることがあった。この剥がれ落ちを防止するためには、当接部材５０の側面が端子台１２に当たる直前で、シールドシェル３０を僅かに持ち上げる等の工夫が必要であり、組み付けに経験を要した。

そこで、本発明では、シールドシェルをより簡易に組み付けられる端子台モジュールを提供することを目的とする。

本発明の端子台モジュールは、端子台と、当該端子台の少なくとも一部を覆うシールドシェルと、を備えた端子台モジュールであって、前記端子台は、１以上の端子と、前記端子の少なくとも一部を収容するハウジングであって、第一面にコネクタが挿し込まれる第一開口部が、前記第一面に対向しない第二面に第二開口部が、それぞれ形成されたハウジングと、前記第二開口部を閉鎖するキャップと、を備え、前記キャップは、前記端子台を覆うシールドシェルと当接する弾性部材を備える、ことを特徴とする。

好適な態様では、前記弾性部材は、前記第二開口部の周縁に密着して第二開口部をシールするシール部材としても機能する。この場合、前記弾性部材は、前記第二開口部の周縁に密着する環状部と、前記環状部から立脚して前記キャップ本体の上面に載り上げて、前記端子台を覆うシールドシェルに当接する当接部と、を備えることが望ましい。

他の好適な態様では、前記シールドシェルは、少なくとも前記第二面を覆う壁を有する一方、前記第一面と対向する第三面に対応する面は、完全開口されており、前記シールドシェルは、前記完全開口部分に前記ハウジングを通すように、当該シールドシェルを前記第一面に直交する方向にスライド移動させることで、前記端子台に取り付け可能である。この場合、前記シールドシェルは、前記第一面に対応する第一壁を有しており、前記第一壁は、前記コネクタの一部を収容するとともに、前記コネクタから延びる配線をシールドシェルの外側に通す筒体が立脚形成されている、ことが望ましい。

本発明によれば、キャップに、端子台を覆うシールドシェルと当接する弾性部材が設けられているため、シールドシェルをスライド移動させたとしても、弾性部材の剥がれ落ちは生じない。そのため、シールドシェルをより簡易に組み付けられる。

本発明の実施形態である端子台モジュールの分解斜視図である。 組み付け後の端子台モジュールの斜視図である。 キャップの斜視図である。 Ｏリングの斜視図である。 キャップ本体の斜視図である。 従来の端子台モジュールの分解斜視図である。 他の従来の端子台モジュールの分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である回転電機用端子台モジュール１０の分解斜視図である。また、図２は、この端子台モジュール１０の組み付け後の斜視図である。

この端子台モジュール１０は、回転電機の各コイルと、電源からの電力線とを中継するために、回転電機のケースに装着される。端子台モジュール１０は、電力線中継端子１８を備えた端子台１２と、当該端子台１２を覆うシールドシェル３０と、に大別される。

端子台１２は、回転電機のケースの開口を塞ぐように、ケースに装着される。端子台１２の上部は、シールドシェル３０に覆われている。端子台１２は、金属板製、好ましくは鋼板製のベースプレート１６を有し、このベースプレート１６がケース開口の周縁部にボルトにより固定され、これにより端子台１２全体がケースに装着される。

端子台１２は、更に、複数（三相回転電機の場合三つ）の電力線中継端子１８と、電力線中継端子１８の一端を収容するハウジング１４を有している。電力線中継端子１８は、回転電機に電力を供給する、また回転電機から電力を送り出す電力線を中継するための端子で、略Ｌ字状の金属板、好ましくは銅板から構成される。各電力線中継端子１８の一端は、真っ直ぐ下方に延びて、ベースプレート１６の裏面から突出している。この一端には、回転電機側の電力用端子を取り付けるための孔が形成されている。また、各電力線中継端子１８の他端は、ハウジング１４内で略直角に屈曲している。この他端にも、電源側の電力用端子を取り付けるための孔が形成されている。

ハウジング１４は、樹脂製であり、ベースプレート１６を成形型内に配置し、型内に樹脂を注入するインサート成形により形成される。この結果、ベースプレート１６とハウジング１４は一体に形成される。また、ベースプレート１６の他に、電力線中継端子１８もインサート部品として一体成形することもできる。

ハウジング１４の一側面には、第一開口部２０が、天面には第二開口部２２がそれぞれ形成されている。なお、以下では、ハウジング１４を構成する面のうち、第一開口部２０の形成面を「第一面１５ａ」、第二開口部２２の形成面（天面）を「第二面１５ｂ」、第一面１５ａと対向する面を「第三面１５ｃ」、残り二つの側面を「第四面１５ｄ」、「第五面１５ｅ」と呼ぶ。

第一開口部２０は、電源側コネクタ１００を挿し込むための開口で、そのサイズ・形状は、電源側コネクタ１００のサイズ・形状に対応している。第二開口部２２は、電源側コネクタ１００の端子を電力線中継端子１８に取り付ける作業を行うための開口である。この第二開口部２２は、電源側コネクタ１００の端子の取り付け後は、キャップ２４により閉鎖される。なお、本実施形態では、第二開口部２２を、天面（第二面１５ｂ）に形成しているが、第二開口部２２は、第一開口部２０と対向しないのであれば、他の面、例えば、第四面１５ｄまたは第五面１５ｅに形成されてもよい。

キャップ２４は、第二開口部２２を閉鎖する部材で、本体２６と、当該本体２６に装着されるＯリング２８とに大別される。キャップ本体２６は、樹脂製の略平板で、第二開口部２２に対応した外形を有している。Ｏリング２８は、ゴム、シリコン等の弾性材料からなり、キャップ本体２６の外周に装着される。キャップ２４を第二開口部２２に取り付けた際には、このＯリング２８が、第二開口部２２の周縁に密着することで、第二開口部２２がシールされ、ハウジング１４内部への水や埃の侵入が防止される。なお、本実施形態のＯリング２８は、防振のために、特殊な形状としているが、これについては、後に詳説する。

電源側コネクタ１００の端子１０２、および、キャップ２４が取り付けられた端子台１２には、さらに、シールドシェル３０が取り付けられる。シールドシェル３０は、電磁波遮蔽のために、ハウジング１４の少なくとも一部を覆う部材で、金属板、特に鋼板からなる。

シールドシェル３０は、ハウジングの第三面１５ｃおよび底面を除く四面を覆う形状となっている。ただし、第一面１５ａからは、挿し込まれた電源側コネクタ１００の一部が突出するため、シールドシェル３０のうち、第一面１５ａに対応する壁からは、当該電源側コネクタ１００の一部を収容する筒体３２が形成されている。この筒体３２の先端は、電源側コネクタ１００から延びる電力線１０４を通過させるために、完全開口されている。このように、シールドシェル３０で、電源側コネクタ１００も覆う構成とすることで、電磁波をより効果的に遮蔽することができる。

また、シールドシェル３０は、図１、図２から明らかなように、第三面１５ｃに対応する面が完全開口している。この完全開口部分に、ハウジング１４を通すように、シールドシェル３０を第一面１５ａ、第三面１５ｃに直交する方向（図１における矢印Ａ方向）にスライド移動させることで、シールドシェル３０が、端子台１２に取り付けられる。

また、シールドシェル３０の端部からはフランジ３４が水平方向に延びている。このフランジ３４には、当該シールドシェル３０を、ベースプレート１６にボルト締結するための取付孔が形成されている。

ところで、こうしたシールドシェル３０は、電磁波を遮蔽するために必要である一方、騒音の原因となることがある。すなわち、回転電機等で生じた音や振動が、当該回転電機のケースに取り付けられたシールドシェル３０に伝わり、外部に放射されたり、シールドシェル３０そのものが振動して、新たな騒音を作り出したりすることがある。特に、電気自動車やハイブリッド車両に搭載される回転電機の場合、変速装置や作動装置、減速機が一体化されたトランスアクスルとともにケースに収容される。トランスアクスルは、振動や音が生じやすく、結果として、シールドシェル３０から騒音が放出、あるいは、シールドシェル３０自体の振動が生じやすいという問題があった。

こうした問題を避けるために、図７に示すように、シールドシェル３０の天井裏面に当接部材５０を設けることも提案されている。しかし、かかる構成において、シールドシェル３０を、スライド移動させると、当接部材５０の側面がハウジング１４の端面に当たり、当接部材５０が剥がれ落ちることがあった。この剥がれ落ちを防止するためには、当接部材５０の側面がハウジング１４の端面に当たる直前に、シールドシェル３０を上方に持ち上げるなどの工夫が必要であり、組み付け作業に経験を要した。また、図７の構成では、防振のために、専用の部材を別途設ける必要があり、部品点数の増加、コスト増加といった問題も招いていた。

そこで、本実施形態では、キャップ２４に装着されるＯリング２８を特殊形状とし、これらの問題の解決を図っている。これについて、図３〜図５を参照して説明する。図３は、本実施形態のキャップ２４の斜視図である。また、図４は、Ｏリング２８の斜視図であり、図５は、キャップ本体２６の斜視図である。

既述した通り、第二開口部２２を閉鎖するキャップ２４は、樹脂製の本体２６と、当該本体２６に装着されるＯリング２８と、を備えている。Ｏリング２８は、図４に示す通り、本体２６の外周に装着される環状部２８ａと、当該環状部２８ａから立脚する当接部２８ｂと、を有している。環状部２８ａは、キャップ２４を第二開口部２２に取り付けた際に、第二開口部２２の周縁に密着することで第二開口部２２をシールするシール部材として機能する。キャップ本体２６の周面には、この環状部２８ａを嵌め込むための溝２６ａが形成されている。

当接部２８ｂは、端子台１２を覆うシールドシェル３０と当接する部位である。この当接部２８ｂは、環状部２８ａから立脚したあと、内側方向に屈曲する断面略Ｌ字形となっている。この当接部２８ｂの上端、すなわち、Ｌ字に屈曲して水平に延びる部分は、キャップ本体２６の上面に載り上がる。キャップ本体２６には、この当接部２８ｂの載り上がりを容易にするために、当接部２８ｂの上端に対応した凹み２６ｂが形成されている。当接部２８ｂは、環状部２８ａの周囲四カ所から立脚しており、キャップ本体２６の上面には、四つの当接部２８ｂが載り上がっていることになる。

キャップ本体２６に載り上がった当接部２８ｂの上端面は、キャップ本体２６の上面より僅かに高く飛び出しており、ハウジング１４に取り付けられたシールドシェル３０の天井裏面に当接するようになっている。この当接部２８ｂの上端面高さは、シールドシェル３０天井裏面の高さとほぼ同じ、または、僅かに高くなるように設定されている。そのため、シールドシェル３０を端子台１２に組み付けるために、シールドシェル３０を第一面１５ａに直交する方向スライドさせた際、シールドシェル３０の前端と当接部２８ｂの側面は、当たらない、または、当たったとしても、当接部２８ｂが僅かに弾性変形することで容易に当たりが解除される。つまり、シールドシェル３０のスライド時に、部材の剥がれ落ちの心配がなく、シールドシェル３０の組み付けを容易に行える。また、組み付け後は、シールドシェル３０の天井と弾性材料からなる当接部２８ｂとが当接するため、シールドシェル３０の振動が抑制され、騒音の発生を効果的に防止できる。

また、本実施形態では、シール部材として用いていたＯリング２８の形状を変更し、当該Ｏリング２８を振動抑制用部材としても用いている。そのため、部品点数を抑制でき、コストを低減することができる。

なお、これまで説明した構成は、一例であり、キャップ２４がシールドシェル３０に当接する弾性部材を備えているのであれば、その他の構成は、適宜変更されてもよい。例えば、本実施形態では、シール用のＯリング２８を防振用の弾性部材としても用いているが、シール用Ｏリング２８とは別に、防振用の弾性部材を設けてもよい。また、端子台１２や、シールドシェル３０等の形状は、全て一例であり、適宜変更されてもよい。例えば、本実施形態では、シールドシェル３０で端子台１２とコネクタ１００の両方を覆っているが、シールドシェル３０は、少なくとも第二面を覆うのであれば、その形状等は変更されてもよい。具体的には、端子台１２を覆う部分と、コネクタ１００を覆う部分を別体として構成してもよい。

１０ 端子台モジュール、１２ 端子台、１４ ハウジング、１６ ベースプレート、１８ 電力線中継端子、２０ 第一開口部、２２ 第二開口部、２４ キャップ、２６ キャップ本体、２８ Ｏリング、２８ａ 環状部、２８ｂ 当接部、３０ シールドシェル、３２ 筒体、３４ フランジ、５０ 当接部材、１００ 電源側コネクタ、１０４ 電力線、１１０ 蓋部材。

Claims (5)

1. 端子台と、当該端子台の少なくとも一部を覆うシールドシェルと、を備えた端子台モジュールであって、
   前記端子台は、
   １以上の端子と、
   前記端子の少なくとも一部を収容するハウジングであって、第一面にコネクタが挿し込まれる第一開口部が、前記第一面に対向しない第二面に第二開口部が、それぞれ形成されたハウジングと、
   前記第二開口部を閉鎖するキャップと、
   を備え、
   前記キャップは、前記端子台を覆うシールドシェルと当接する弾性部材を備える、
   ことを特徴とする端子台モジュール。
2. 請求項１に記載の端子台モジュールであって、
   前記弾性部材は、前記第二開口部の周縁に密着して第二開口部をシールするシール部材としても機能する、ことを特徴とする端子台モジュール。
3. 請求項２に記載の端子台モジュールであって、
   前記弾性部材は、
   前記第二開口部の周縁に密着する環状部と、
   前記環状部から立脚して前記キャップ本体の上面に載り上げて、前記端子台を覆うシールドシェルに当接する当接部と、
   を備えることを特徴とする端子台モジュール。
4. 請求項１から３のいずれか1項に記載の端子台モジュールであって、
   前記シールドシェルは、少なくとも前記第二面を覆う壁を有する一方、前記第一面と対向する第三面に対応する面は、完全開口されており、
   前記シールドシェルは、前記完全開口部分に前記ハウジングを通すように、当該シールドシェルを前記第一面に直交する方向にスライド移動させることで、前記端子台に取り付け可能である、
   ことを特徴とする端子台モジュール。
5. 請求項４に記載の端子台モジュールであって、
   前記シールドシェルは、前記第一面に対応する第一壁を有しており、
   前記第一壁は、前記コネクタの一部を収容するとともに、前記コネクタから延びる配線をシールドシェルの外側に通す筒体が立脚形成されている、ことを特徴とする端子台モジュール。