端子座的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于对与电动机相连接的多条第1布线和与供给电动机的驱动电力的电力转换装置相连接的多条第2布线进行电连接的端子座，其中，该端子座包括：壳体；多个端子（22a、22b、22c），其收纳于壳体内，用于将多条第1布线和多条第2布线分别相互连接；分隔壁（21b、21c），其设置在多个端子（22a、22b、22c）彼此之间并用于将多个端子（22a、22b、22c）彼此电隔离；以及板状构件（40a、40b、40c、40d），其设置在分隔壁（21b、21c）与端子（22a、22b、22c）之间，由弹性比壳体和分隔壁（21b、21c）的弹性大的材质构成。
【专利说明】端子座
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种将布线相互连接的端子座。
【背景技术】
[0002]在电动机(马达)中，为了对与各相的定子绕组相连接的布线和与逆变器等外部电力源相连接的布线进行连接，使用具有多个端子的端子座。由于端子之间需要绝缘，因此利用树脂等电绝缘性的隔板(以下称为绝缘板)等来隔离各个端子的结构是较常见的。
[0003]作为这样的端子座，在JP63 - 310344A中公开了这样的塑料制造的端子盒:利用工程塑料材料一体形成包括端子座在内的端子盒，将端子座的用于使各布线之间绝缘的绝缘板作为端子盒的加强肋一体成形。
[0004]在利用树脂来对金属制的端子进行模制成型的情况下，由于金属与树脂的线膨胀系数不同，因此由于温度变化在各端子之间的绝缘性树脂制造的绝缘板中产生热应力。在该热应力反复的作用下，绝缘板有可能产生龟裂、损伤，存在端子之间的绝缘板的绝缘可靠性降低这样的问题。
【发明内容】
[0005]本发明是鉴于这样的问题点而做成的，其目的在于提供一种用于将端子收纳于树脂等的壳体内的端子座，该端子座能够防止由热应力引起的绝缘可靠性降低。
[0006]本发明的一技术方案是用于对与电动机相连接的多条第I布线和与供给电动机的驱动电力的电力转换装置相连接的多条第2布线进行电连接的端子座。端子座包括:壳体；多个端子，其收纳于壳体内，用于将多条第I布线和多条第2布线分别相互连接；分隔壁，其设置在多个端子彼此之间并用于将多个端子彼此电隔离；以及板状构件，其设置在分隔壁与端子之间，由弹性比壳体和分隔壁的弹性大的材质构成。
[0007]以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式、本发明的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是具有本发明的实施方式的端子座的驱动装置的说明图。
[0009]图2A是本发明的实施方式的端子座的说明图。
[0010]图2B是本发明的实施方式的端子座的说明图。
[0011]图3是本发明的实施方式的变形例的端子座的说明图。
[0012]图4A是本发明的实施方式的另一变形例的端子座的说明图。
[0013]图4B是本发明的实施方式的另一变形例的端子座的说明图。
[0014]图5A是本发明的实施方式的其他变形例的端子座的说明图。
[0015]图5B是本发明的实施方式的其他变形例的槽部的说明图。
[0016]图5C是本发明的实施方式的其他变形例的槽部的说明图。
[0017]图是本发明的实施方式的其他变形例的槽部的说明图。[0018]图6A是本发明的实施方式的端子座的制造方法的说明图。
[0019]图6B是本发明的实施方式的端子座的制造方法的说明图。
[0020]图6C是本发明的实施方式的端子座的制造方法的说明图。
【具体实施方式】
[0021]图1是具有本发明的实施方式的端子座10的驱动装置I的说明图。
[0022]驱动装置I包括马达2、逆变器3以及电连接马达2与逆变器3的端子座10。
[0023]逆变器3是这样的电力转换装置:自未图示的电池等直流电源输入直流电力，将输入的直流电力转换为三相交流电力并供给到马达2，从而供给驱动马达2的电力，接收来自马达2的再生电力并向直流电源供给。
[0024]马达2是例如具有三相的电极的电动机，通过将来自逆变器3的三相交流电力施加于定子的绕组，从而使转子旋转。另外，通过转子的旋转，定子产生再生电力，并将该再生电力向逆变器侧供给。在图1中省略了转子。
[0025]端子座10用于连接马达2的电布线与逆变器3的电布线。
[0026]具体地说，在逆变器3上连接有布线11 (11a、lib、11c)，在马达2上连接有布线12 (12a、12b、12c)。端子座10将与这些布线11的前端相连接的、具有未图示的螺栓孔的板状端子和与布线12的前端相连接的、具有未图示的螺栓孔的板状端子以对齐了各个螺栓孔的位置的状态进行重叠，使未图示的螺栓贯穿于各个螺栓孔并拧到端子22 (22a、22b、22c)上，从而将与布线11相连接的板状端子和与布线12相连接的板状端子相互固定，而电连接布线11与布线12。
[0027]由于驱动马达2工作，马达2产生热量。由于马达2与逆变器3利用铜等导热导电性较高的布线11和布线12相连接，因此马达2产生的热量有可能在布线11和布线12中传导并传递到逆变器3。逆变器3的温度上升会导致其效率降低，因此优选来自马达2的热量不会传递到逆变器3。因此，端子座10具有在马达2与逆变器3之间连接布线11和布线12的作用，而且还具有利用端子22的热容量、导热导电性对从布线12传导来的热量进行散热而使热量难以传导到布线11侧的作用。
[0028]图2A和图2B是本实施方式的端子座10的说明图。图2A是端子座10的立体图，图2B是端子座10的图2A的A — A剖视图。与逆变器3相连接的布线11和与马达2相连接的布线12之间的电连接如上所述，将与各条布线11、12的各前端相连接的板状端子以彼此重叠的状态固定于端子座10的端子22而进行电连接，由于布线的使用了端子座10的连接结构是在连接马达与逆变器时通常使用的结构，因此不再详述，以下，使用附图主要详细说明作为本申请的特征的端子座10自身的结构。
[0029]端子座10构成为在树脂制造的壳体21内收纳有金属制的端子22a、22b、22c这样的多个端子。壳体21由分隔壁21b、21c和在上方具有开口的箱型部21a构成，该分隔壁21b,21c用于使收纳于壳体21的端子22相互保持绝缘地隔离端子22，且由电绝缘性的树脂材料形成。以下，将电绝缘性简记为绝缘性。
[0030]端子22上穿设有螺栓孔23 (23a、23b、23c)。在端子22，未图示的螺栓贯穿分别形成于未图示的板状端子31和未图示的板状端子32的螺栓孔，该板状端子31设置在与逆变器3相连接的布线11的端部，该板状端子32设置在与马达2相连接的布线12的端部。在组装驱动装置I时，将螺栓拧入螺栓孔23而将板状端子31与板状端子32 —起固定于端子22。由此，布线11与布线12借助板状端子31和板状端子32电连接，并在马达2与逆变器3之间相互传递电力。
[0031]这样，在端子座10中，在端子22电连接布线11与布线12，并在马达2与逆变器3之间使三相的电力分别连通。
[0032]在如此构成的驱动装置I中，马达2由于被驱动而产生热量。马达2所产生的热量经由导热导电性较高的布线12传导到端子座10。因而，伴随着对马达2的驱动，端子座10的温度也上升。
[0033]由于树脂制造的壳体21的热膨胀率与金属制造的端子22的热膨胀率不同，因此在端子座10温度上升的情况下，在壳体21与端子22之间产生热应力。特别是由端子22a、22b夹持的分隔壁21b和由端子22b、22c夹持的分隔壁21c由于端子22a、22b、22c而在厚度方向上作用有热应力，因此易于产生由热应力引起的裂纹。裂纹的产生导致端子22之间的绝缘性能降低，绝缘可靠性降低。
[0034]在本发明的实施方式中，在端子22与分隔壁2 Ib、21c之间具有作为板状的构件的树脂部40。
[0035]具体地说，在端子22a与分隔壁21b之间具有由与构成分隔壁21b的树脂材料不同的绝缘性的树脂材料形成的树脂部40a。在端子22b与分隔壁21b之间具有由与构成分隔壁22b的树脂材料的不同的绝缘性的树脂材料形成的树脂部40b。在端子22b与分隔壁21c之间具有由与构成分隔壁22b的树脂材料不同的绝缘性的树脂材料形成的树脂部40c。在端子22c与分隔壁21c之间具有由与构成分隔壁21c的树脂材料不同的绝缘性的树脂材料形成的树脂部40d。
[0036]这些树脂部40 (40a、40b、40c、40d)遍布端子22与分隔壁21b、21c之间的接触面地进行配置。树脂部40对因端子22的热膨胀和热收缩而产生的热应力直接作用于分隔壁21b、21c的情况进行缓冲。因而，优选的是，树脂部40由与分隔壁21b、21c相比塑性较大的(弹性较大的)材质构成。
[0037]这样，在本实施方式中，通过在端子22与分隔壁21b、21c之间夹设树脂部40，从而对由端子22热膨胀和热收缩产生的热应力直接作用于分隔壁21b、21c的情况进行缓冲。即使因由热膨胀和热收缩产生的热应力而使树脂部40产生了裂纹，裂纹也仅产生在树脂部40内，不会延伸至分隔壁21b、21c的内部。由此，能够防止因端子22的热应力而使分隔壁21b或21c产生裂纹等破损，能够防止端子22的绝缘可靠性变差。
[0038]接着，说明本实施方式的变形例。
[0039]图3是本实施方式的变形例的端子座10的说明图，其是图2A的A — A剖视图。
[0040]在图3所示的变形例中，将分隔壁21b、21c相对于箱型部21a独立地构成。
[0041]更具体地说，对于具有底面和周围的立起壁的箱型部21a，分隔壁21b、21c接触并安装于箱型部21a的底面和立起壁。分隔壁21b的厚度、即分隔壁21b与壳体的底面相接触的爬电距离设为能够确保端子22a和端子22b之间绝缘所需的爬电距离的距离，分隔壁21c的厚度、即分隔壁21c与壳体的底面相接触的爬电距离设为能够确保端子22b和端子22c之间绝缘所需的爬电距离的距离。
[0042]这样，通过将分隔壁21b、21c相对于箱型部21a独立地构成，从而即使在因端子22的热膨胀和热收缩而产生的热应力作用于分隔壁21b、21c的情况下，分隔壁21b、21c也能够在箱型部21a的底面沿滑动方向移动。由此，能够对热应力作用于分隔壁21b、21c的情况进行缓冲，能够防止因端子22的热应力而使分隔壁21b或分隔壁21c产生裂纹等破损。其结果，能够在端子22与分隔壁21b、21c之间夹设了树脂部40的实施方式的基础上进一步防止端子22之间的绝缘可靠性变差。
[0043]在图3中的变形例中，分隔壁2lb、2Ic与箱型部21a既可以由相同的材质构成，也可以由不同的材质构成。例如，也可以是，箱型部21a采用导热性较高的树脂材质，构成为使端子22的热量向箱型部21a的外部散发。在该情况下，由于导热性较高的树脂材质的强度有可能比通常用的树脂材质的强度差，因此也可以是，仅箱型部21a的底面由导热性较高的树脂材质构成，而箱型部21a的外周采用通常强度的树脂材料。
[0044]图4A和图4B是本实施方式的另一变形例的端子座10的说明图，其是图2A的A —A剖视图。
[0045]在图4A所示的例子中，相对于箱型部21a独立地构成分隔壁21b、21c、底面21d。之后，利用构成箱型部21a的树脂构件41对该分隔壁21b、21c与底面21d进行模制，从而构成了端子座10。
[0046]采用这样的结构，端子座10的构成部件一体化并固定化。具体地说，通过使分隔壁21b、21c、底面21d以及端子22a、22b、22c成为一体，从而能够防止构成部件之间产生空隙，能够减少热接触阻抗。由此，能够使端子22的热量经由箱型部21a或底面21d散发到外部，能够抑制端子22所引起的热应力。
[0047]由于利用树脂材料使分隔壁21b、21c与底面21d形成为一体，因此能够使分隔壁21b,21c与底面21d之间紧密接触，能够确保绝缘可靠性。
[0048]由于底面21d为独立的构件，因此能够利用导热率较高的树脂材质构成底面21d，能够构成为使热量从底面21d向壳体21的外部散发。在该情况下，也能够使包括底面21d在内的壳体21 —体化,能够抑制壳体21的强度降低。
[0049]为了促进自底面21d进行散热，如图4B所示，也可以是，在比底面21d靠外周侧设置导热率更高的金属制的散热板21e。在该情况下，能够利用散热板21e来增强底面21d的刚性。
[0050]进一步，也可以构成为在散热板21e的外表面上流通冷却水来促进散热。
[0051]图5是本实施方式的其他变形例的端子座10的说明图，其是图2A的A — A剖视图。
[0052]如上所述，在将分隔壁21b、21c相对于箱型部21a (或底面21d)独立地构成的情况下，为了确保端子22之间的绝缘可靠性，也可以构成为:将分隔壁21b、21c的端部42a、42b插入形成于箱型部21a的底面的槽部43a、43b内，以使分隔壁21b、21c与箱型部21a之间的爬电距离增大。采用这样的结构，端子22a与端子22b之间以及端子22b与端子22c之间的爬电距离沿着端部42a、42b和槽部43a、43b的形状变大，因此能够确保绝缘可靠性。
[0053]槽部43a、43b的形状既可以形成为与分隔壁21b、21c的厚度大致相等，也可以是，如图5B、图5C、图所示，形成为与分隔壁21b、21c的端部42a、42b的形状对应的键槽44。通过如此形成，端子22之间的爬电距离变大，能够与分隔壁21b、21c的厚度无关地确保绝缘可靠性。[0054]接着，说明如上所述构成的端子座10的制造方法。
[0055]图6A、图6B以及图6C是表示端子座10的制造方法的说明图。
[0056]首先，如图6A所示，准备由底面2Id和分隔壁2lb、2Ic构成的、由绝缘性树脂形成的梳状的第I树脂构件。第I树脂构件的分隔壁21b、21c和成为箱型部21a的侧壁的构件预先利用上述的图5所示的方法固定于底面21d。由此，准备好具有梳型形状的第I树脂构件。优选的是，第I树脂构件与其他部位相比使用了导热性较高的树脂构件。
[0057]接着，向第I树脂构件的分隔壁21b、21c之间插入安装端子22a、22b、22c (图6A、图6B)。此时，以使得分隔壁21b、21c与端子22a、22b、22c之间形成预定的间隙的方式预先调整端子21a、21b、21c的配置。由此，在分隔壁21b、21c及侧壁与端子22之间形成有用于装填后述的第2树脂构件的间隙。端子22与第I树脂构件的底面部分相抵接。
[0058]在第I树脂构件的底面21d的外周侧预先固定散热板21e。
[0059]接着，在插入安装有端子22的第I树脂构件上模制由与构成第I树脂构件的树脂材料不同的绝缘性树脂构成的第2树脂构件(图6C)。第2树脂构件的模制使用了例如真空成型、注射模塑成形等公知的方法。第2树脂构件构成向端子22与分隔壁21b、21c之间填充的、成为上述板状构件的树脂部40。因而，优选的是，第2树脂构件使用塑性(弹性)比第I树脂构件的塑性(弹性)大的材质。
[0060]通过该模制处理，第2树脂构件自第I树脂构件(箱型部21a、分隔壁21b、21c、底面21d)、端子22以及散热板21e的周围将这些构件固定成为一体。
[0061]通过这样的步骤制造出端子座10。
[0062]以上，本发明的实施方式的端子座10构成为对与马达2的定子绕组相连接的布线11和与作为供给马达2的驱动电力的电力转换装置的逆变器3相连接的布线12进行电连接。端子座10包括:壳体21 ;多个端子22，其收纳于壳体21内并将布线11与布线12相互连接；分隔壁21b、21c，其用于电隔离多个端子22，树脂部40，其设置在分隔壁21b、21c与端子22之间，由弹性比壳体21和分隔壁21b、21c的弹性大的材质构成，为板状构件。
[0063]通过如此构成，利用作为板状构件的树脂部40的弹性对端子22的热应力直接作用于分隔壁21b、21c的情况进行缓冲，因此能够防止分隔壁21b、21c或壳体21产生龟裂、损伤，能够防止端子22的绝缘可靠性变差。
[0064]即使因热应力而使树脂部40产生了龟裂，由于电绝缘性的树脂部40是相对于分隔壁21b、21c独立的构件，因此在树脂部40上产生的龟裂也不会延伸至分隔壁21b、21c，能够防止端子22的绝缘可靠性变差。
[0065]由于作为板状构件的树脂部40由弹性(塑性)比壳体21、分隔壁21b、21c的弹性(塑性)大的材质构成，因此树脂部40起到缓冲作用，能够防止因端子22的热应力而使分隔壁21b、21c或壳体21产生龟裂、损伤，能够防止端子22的绝缘可靠性变差。
[0066]由于底面部21d相对于壳体21独立地形成，因此例如能够以导热性更高的材质构成底面部21d，能够使端子22的热量从底面部21d向外部散发，能够缓和端子22所引起的热应力。
[0067]由于分隔壁21b、21c相对于底面部21d独立地形成，且分隔壁21b、21c设为与底面部21d紧密接触并自底面部21d立起，因此在端子22的热应力作用时，分隔壁21b、21c能够在底面部21d沿滑动方向移动。由此，能够对端子22所引起的热应力进行缓冲。[0068]由于在底面部21d的外表面设有与底面部21d的外表面接触的金属制的散热板21e,因此能够利用底面部21d和导热性更高的散热板21e使端子22的热量向外部散发，能够缓和端子22所引起的热应力。
[0069]利用树脂材料进行模制成型，而使壳体21、端子22、分隔壁21b、21d以及作为板状构件的树脂部40 —体化，能够提高强度，能够提高端子22的绝缘可靠性。
[0070]以上，说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，主旨并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。
[0071]本申请基于2011年10月17日向日本国特许厅提出申请的特愿2011 — 227753主张优先权。该申请的所有内容通过参照而引入本说明书中。
【权利要求】
1.一种端子座，其是用于对与电动机(2)相连接的多条第I布线(12)和与供给上述电动机(2)的驱动电力的电力转换装置(3)相连接的多条第2布线(11)进行电连接的端子座(10)，其中， 该端子座(10)包括: 壳体(21)； 多个端子(22)，其收纳于上述壳体(21)内，用于将上述多条第I布线(12)和上述多条第2布线(11)分别相互连接； 分隔壁(21b、21c)，其设置在上述多个端子(22)彼此之间并用于将上述多个端子(22)彼此电隔离；以及 板状构件(40)，其设置在上述分隔壁(21b、21c)与上述端子(22)之间，由弹性比上述壳体(21)和上述分隔壁(21b、21c)的弹性大的材质构成。
2.根据权利要求1所述的端子座，其中， 上述分隔壁(2lb、2Ic)由电绝缘性的材质构成。
3.根据权利要求1或2所述的端子座，其中， 上述板状构件(40)由电绝缘性的材质构成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的端子座，其中， 在上述壳体(21)中，支承上述端子(22)的底面部(21d)独立地形成， 上述分隔壁(21b、21c)相对于上述底面部(21d)独立地形成，且上述分隔壁(21b、21c)设为与上述底面部(21d)紧密接触并自上述底面部(21d)立起。
5.根据权利要求4所述的端子座，其中， 上述底面部(21d)由导热性比上述壳体(21)的导热性高的材质构成。
6.根据权利要求4或5所述的端子座，其中， 在上述底面部(21d)的外表面上设有与上述底面部(21d)的外表面的接触的金属制的散热板(43)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的端子座，其中， 利用树脂材料进行模制成型，而使上述壳体(21)、上述端子(22)、上述分隔壁(21b、21c)以及上述板状构件(40) —体化。
【文档编号】H02K5/22GK103875126SQ201280050719
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年10月3日 优先权日:2011年10月17日
【发明者】松崎博和, 奥山豪成 申请人:日产自动车株式会社