中継端子および車両用駆動装置
【課題】雄端子の位置ずれを吸収し、端子の接続を円滑にする中継端子およびその中継端子が用いられる車両用駆動装置、を提供する。
【解決手段】中継端子８０は、雌端子８１と、雌端子８２とを備える。雌端子８１には、長手方向と短手方向とを有して開口する挿入口８３が形成される。挿入口８３には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態でタブ７１が挿入される。雌端子８２には、長手方向と短手方向とを有して開口する挿入口８４が形成される。挿入口８４には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態でタブ７２が挿入される。雌端子８１は、雌端子８２と一体的に設けられる。雌端子８１および雌端子８２は、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の長手方向とが直交するように組み合わされる。
【解決手段】中継端子８０は、雌端子８１と、雌端子８２とを備える。雌端子８１には、長手方向と短手方向とを有して開口する挿入口８３が形成される。挿入口８３には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態でタブ７１が挿入される。雌端子８２には、長手方向と短手方向とを有して開口する挿入口８４が形成される。挿入口８４には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態でタブ７２が挿入される。雌端子８１は、雌端子８２と一体的に設けられる。雌端子８１および雌端子８２は、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の長手方向とが直交するように組み合わされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、中継端子および車両用駆動装置に関し、より特定的には、両端に雌端子を備える中継端子およびその中継端子が用いられる車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の中継端子に関し、たとえば、特開平２−２７３４８１号公報には、相手方の雄端子に生じる位置ずれに対応することを目的とした中継端子が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された中継端子は、両側から雄端子が嵌合接続される雌−雌端子である。各雌端子には、接続された雄端子に弾性力を作用させるための弾性接触片が設けられている。各雌端子に設けられた弾性接触片は、弾性を有する連接部によって互いに接続されている。
【０００３】
また、特開２００７−９９１２１号公報には、インバータを一体化し、小型化することを目的としたハイブリッド車両の駆動装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２では、モータジェネレータ、動力分割機構およびパワー制御ユニットが、金属製のケースに収容されて一体化されている。
【特許文献１】特開平２−２７３４８１号公報
【特許文献２】特開２００７−９９１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示されるように、雌端子に嵌合接続される雄端子に弾性力を作用させて、雌端子と雄端子との接続状態を確実にする端子構造がある。このような端子構造においては、弾性力が作用する方向に雄端子の位置が規制される。このため、雌端子に対する雄端子の接続時、弾性力が作用する方向の雄端子の位置ずれを吸収できず、端子の接続が円滑に行なわれないおそれが生じる。また、特許文献１では、弾性を有する連接部によって弾性接触片を可動自在とし、位置ずれを吸収しようとするが、弾性接触片の撓み量が小さい場合、位置ずれを十分に吸収できない。
【０００５】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、雄端子の位置ずれを吸収し、端子の接続を円滑にする中継端子およびその中継端子が用いられる車両用駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従った中継端子は、第１雌端子と、第２雌端子とを備える。第１雌端子には、長手方向と短手方向とを有して開口する第１挿入口が形成される。第１挿入口には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第１雄端子が挿入される。第２雌端子には、長手方向と短手方向とを有して開口する第２挿入口が形成される。第２挿入口には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第２雄端子が挿入される。第２雌端子は、第１雌端子と一体的に設けられる。第１雌端子および第２雌端子は、第１挿入口の長手方向と第２挿入口の長手方向とが直交するように組み合わされる。
【０００７】
なお、第１挿入口および第２挿入口は、長手方向において相対的に大きい開口長さを有し、短手方向において相対的に小さい開口長さを有する。
【０００８】
このように構成された中継端子によれば、第１挿入口の長手方向と第２挿入口の長手方向とを直交させることにより、第１挿入口に挿入される際の第１雄端子の短手方向の位置ずれを、長手方向に沿った第２雄端子の移動により吸収し、第２挿入口に挿入される際の第２雄端子の短手方向の位置ずれを、長手方向に沿った第１雄端子の移動により吸収することができる。これにより、第１雌端子および第２雌端子に対する第１雄端子および第２雄端子の接続を円滑にできる。
【０００９】
また好ましくは、中継端子は、第１雄端子および第２雄端子に弾性力を作用させ、第１雄端子および第２雄端子をそれぞれ第１雌端子および第２雌端子に圧接させる弾性部材をさらに備える。第１雄端子および第２雄端子に弾性力が作用する方向と、第１挿入口および第２挿入口の短手方向とがそれぞれ一致する。このように構成された中継端子によれば、メス端子との圧接によって短手方向の雄端子の位置が規制される中継端子において、上述の効果を得ることができる。
【００１０】
また好ましくは、中継端子は、複数組の第１雌端子および第２雌端子と、複数組の第１雌端子および第２雌端子を間隔を設けて一体に保持し、絶縁材料から形成される保持部材とを備える。このように構成された中継端子によれば、隣り合う端子間の絶縁を確保するとともに、複数組の第１雌端子および第２雌端子を一体に扱うことができる。
【００１１】
この発明に従った車両用駆動装置は、上述のいずれかに記載の中継端子が用いられる車両用駆動装置である。車両用駆動装置は、駆動力を発生する回転電機と、回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、パワー制御ユニットが固定されるケース体とを備える。第１雄端子および第２雄端子は、それぞれパワー制御ユニットおよびケース体に設けられる。このように構成された車両用駆動装置によれば、ケース体に対するパワー制御ユニットの組み付けと同時に、パワー制御ユニットに設けられた第１雄端子およびケース体に設けられた第２雄端子間の接続を行なうことができる。この際、中継端子によって、ケース体に対するパワー制御ユニットの位置ずれを吸収することができる。
【００１２】
また好ましくは、回転電機はケース体に収容されており、回転電機とパワー制御ユニットとが一体化される。このように構成された車両用駆動装置によれば、回転電機とパワー制御ユニットとが一体化された車両用駆動装置において、上述の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、この発明に従えば、雄端子の位置ずれを吸収し、端子の接続を円滑にする中継端子およびその中継端子が用いられる車両用駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１５】
図１は、ハイブリッド自動車のモータジェネレータ制御に関する構成を示す回路図である。ハイブリッド自動車は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能な２次電池（バッテリ）から電力供給されるモータとを動力源とする。
【００１６】
図１を参照して、ハイブリッド自動車は、バッテリユニット４０と、車両用駆動装置２０と、図示しないエンジンとを含む。車両用駆動装置２０は、電動機および発電機として機能する回転電機としてのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、図示しないエンジンおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の間で動力を分配する動力分割機構２６と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御を行なうパワー制御ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）２１とを含む。
【００１７】
バッテリユニット４０には端子４１，４２が設けられている。車両用駆動装置２０にはＤＣ端子４３，４４が設けられている。端子４１とＤＣ端子４３との間および端子４２とＤＣ端子４４との間は、それぞれケーブル６およびケーブル８によって電気的に接続されている。車両用駆動装置２０には、ＰＣＵ２１とモータジェネレータＭＧ１との間を電気的に接続するＭＧ１端子台５８と、ＰＣＵ２１とモータジェネレータＭＧ２との間を電気的に接続するＭＧ２端子台５９とが設けられている。
【００１８】
バッテリユニット４０は、バッテリＢと、バッテリＢの正極と端子４１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ２と、バッテリＢの負極と端子４２との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ３と、バッテリＢの正極と端子４１との間に直列に接続される、システムメインリレーＳＭＲ１および制限抵抗Ｒとを含む。システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、後述の制御装置３０から与えられる制御信号ＳＥに応じて導通／非導通状態が制御される。
【００１９】
バッテリユニット４０は、バッテリＢの端子間の電圧ＶＢを測定する電圧センサ１０と、バッテリＢに流れる電流ＩＢを検知する電流センサ１１とを含む。バッテリＢとしては、ニッケル水素、リチウムイオン等の２次電池や、燃料電池などを用いることができる。バッテリＢに代わる蓄電装置として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタを用いることもできる。
【００２０】
ＰＣＵ２１は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ対応して設けられるインバータ２２，１４と、インバータ２２，１４に共通して設けられる昇圧コンバータ１２と、制御装置３０とを含む。
【００２１】
昇圧コンバータ１２は、ＤＣ端子４３，４４間の電圧を昇圧する。昇圧コンバータ１２は、一方端が端子４３に接続されるリアクトル３２と、昇圧用ＩＰＭ（Intelligent Power Module）１３と、平滑用コンデンサ３３とを含む。昇圧用ＩＰＭ１３は、昇圧後の電圧ＶＨを出力する昇圧コンバータ１２の出力端子間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。平滑用コンデンサ３３は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。
【００２２】
リアクトル３２の他方端は、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続されている。ダイオードＤ２のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続されている。
【００２３】
インバータ１４は、車輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。インバータ１４は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき、昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。
【００２４】
インバータ１４は、走行用ＩＰＭ１８を構成するＵ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７を含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、昇圧コンバータ１２の出力ライン間に並列に接続されている。
【００２５】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続されている。ダイオードＤ４のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続されている。
【００２６】
Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続されている。ダイオードＤ６のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続されている。
【００２７】
Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続されている。ダイオードＤ８のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続されている。
【００２８】
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ２は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。Ｕ相コイルの他方端は、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続されている。Ｖ相コイルの他方端は、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続されている。Ｗ相コイルの他方端は、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続されている。
【００２９】
電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０に出力する。電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ２を制御装置３０に出力する。
【００３０】
インバータ２２は、昇圧コンバータ１２に対してインバータ１４と並列的に接続される。インバータ２２は、モータジェネレータＭＧ１に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。インバータ２２は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けてたとえばエンジンを始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【００３１】
また、インバータ２２は、エンジンのクランクシャフトから伝達される回転トルクによってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき、昇圧コンバータ１２は降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。なお、インバータ２２の内部の構成はインバータ１４と同様であるため、詳細な説明は繰返さない。
【００３２】
制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨ、電流ＩＢの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動信号ＩＧＯＮを受ける。
【００３３】
ここで、トルク指令値ＴＲ１，モータ回転数ＭＲＮ１およびモータ電流値ＭＣＲＴ１は、モータジェネレータＭＧ１に関するものであり、トルク指令値ＴＲ２，モータ回転数ＭＲＮ２およびモータ電流値ＭＣＲＴ２は、モータジェネレータＭＧ２に関するものである。電圧ＶＢは、バッテリＢの電圧であり、電流ＩＢは、バッテリＢに流れる電流である。電圧ＶＬは、昇圧コンバータ１２の昇圧前電圧であり、電圧ＶＨは、昇圧コンバータ１２の昇圧後電圧である。
【００３４】
制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤおよび動作禁止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。
【００３５】
制御装置３０は、インバータ１４に対して昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ２とを出力する。制御装置３０は、インバータ２２に対して直流電圧をモータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ１とを出力する。
【００３６】
続いて、図１中の車両用駆動装置２０の構造について説明する。図２は、ハイブリッド自動車のエンジンルームを示す平面図である。
【００３７】
図２を参照して、ハイブリッド自動車の車両前方には、エンジン５２を搭載するエンジンルーム５１が設けられている。エンジンルーム５１は、フロントバンパ５３とダッシュボードパネル５４との間に形成されている。ダッシュボードパネル５４は、エンジンルーム５１と車両室内との間を区画するパネルである。
【００３８】
車両用駆動装置２０は、エンジンルーム５１に収容されている。車両用駆動装置２０は、エンジン５２に対して車両幅方向に隣り合って設けられている。エンジン５２に隣接する位置には、モータジェネレータＭＧ１が配置されている。モータジェネレータＭＧ１に対してエンジン５２の反対側には、モータジェネレータＭＧ２が配置されている。エンジン５２、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、車両幅方向に並ぶ。モータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２との間には、動力分割機構２６が配置されている。
【００３９】
モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の回転中心となる軸が、それぞれ回転軸２０１および回転軸２０２として表されている。回転軸２０１と回転軸２０２とは、互いに平行に車両幅方向に延びる。モータジェネレータＭＧ１は、回転軸２０１とエンジン５２のクランクシャフトとが同軸になるように配置されている。モータジェネレータＭＧ２は、回転軸２０２が回転軸２０１よりも車両後方にオフセットされるようにモータジェネレータＭＧ１に対して位置決めされている。このような構成により、モータジェネレータＭＧ２の車両前方に空間が形成され、この空間にＰＣＵ２１が配置されている。
【００４０】
車両用駆動装置２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構２６とを収容するモータケース６０を含む。モータケース６０は、アルミニウム等の金属から形成されている。モータケース６０には、ＰＣＵ２１が固定されている。
【００４１】
モータケース６０は、モータジェネレータＭＧ１を収容するＭＧ１ケース６１と、モータジェネレータＭＧ２およびＰＣＵ２１を収容するＭＧ２・インバータケース６２とから構成されている。ＭＧ１ケース６１は、エンジン５２から車両幅方向に筒状に延びる形状を有する。ＭＧ２・インバータケース６２は、ＭＧ１ケース６１と車両幅方向に隣り合って配置され、ＭＧ１ケース６１に連結されている。
【００４２】
モータケース６０内には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を収容する空間５６と、ＰＣＵ２１を収容する空間５７とが形成されている。モータケース６０は、空間５６と空間５７とを区画する壁部６５を含む。壁部６５は、ＭＧ２・インバータケース６２に形成されている。壁部６５は、第１壁部としての正面部６４と、第２壁部としての側部６３とを含む。正面部６４は、車両幅方向に延在し、モータジェネレータＭＧ２とＰＣＵ２１との間を隔てる。側部６３は、正面部６４の周縁から立ち上がり、車両前後方向に延在する。側部６３は、モータジェネレータＭＧ１とＰＣＵ２１との間を隔てる。既に説明した図１中のＭＧ１端子台５８が側部６３に設けられ、ＭＧ２端子台５９が正面部６４に設けられている。
【００４３】
モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、それぞれ雄端子であるタブ７８およびタブ７７を含む。タブ７８およびタブ７７は、それぞれ、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２に直接設けられている。タブ７８およびタブ７７は、それぞれ、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２のステータから延出する。タブ７８およびタブ７７は、それぞれＭＧ１端子台５８およびＭＧ２端子台５９に接続されている。
【００４４】
ＰＣＵ２１は、雄端子であるタブ７１およびタブ７６を含む。タブ７１およびタブ７６は、ＰＣＵ２１に直接設けられている。タブ７１およびタブ７６は、図１中の走行用ＩＰＭ１８および昇圧用ＩＰＭ１３を含んで構成されるＩＰＭ２７から延出する。タブ７１およびタブ７６は、それぞれＭＧ２端子台５９およびＭＧ１端子台５８に接続されている。
【００４５】
図３は、図２中のＭＧ２端子台に内蔵された、この発明の実施の形態における中継端子を示す斜視図である。図３を参照して、中継端子８０は、タブ７１が接続される雌端子８１と、タブ７２が接続される雌端子８２とを含む。雌端子８１と雌端子８２とは、一体的に設けられている。すなわち、雌端子８１と雌端子８２とは、互いに分離不能な形態に設けられている。雌端子８１および雌端子８２に対してタブ７１およびタブ７２は、同一軸線上に沿った互いに反対方向から接続されている。中継端子８０は、金属から形成されており、雌端子８１に接続されたタブ７１と雌端子８２に接続されたタブ７２との間を導通させる。
【００４６】
雌端子８１には、タブ７１が挿入される挿入口８３が形成され、雌端子８２には、タブ７２が挿入される挿入口８４が形成されている。挿入口８３は、長手方向（矢印１０１に示す方向）と短手方向（矢印１０２に示す方向）とを有する略矩形形状に開口する。挿入口８３は、長手方向に相対的に大きい開口幅を有し、短手方向に相対的に小さい開口幅を有する。挿入口８４は、長手方向（矢印１０３に示す方向）と短手方向（矢印１０４に示す方向）とを有する略矩形形状に開口する。挿入口８４は、長手方向に相対的に大きい開口幅を有し、短手方向に相対的に小さい開口幅を有する。本実施の形態では、挿入口８３の長手方向と短手方向とが直交し、挿入口８４の長手方向と短手方向とが直交する。
【００４７】
なお、挿入口８３および挿入口８４の開口面は、長手方向と短手方向とを有して形成されていればよく、たとえば楕円や長円、多角形等に形成されてもよい。
【００４８】
図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った中継端子の断面図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線上に沿った中継端子の断面図である。
【００４９】
図３から図５を参照して、中継端子８０は、挿入口８３内部に設けられた弾性部材としての板ばね８６を含む。板ばね８６は、挿入口８３の短手方向に沿った弾性力をタブ７１に作用させ、その弾性力によってタブ７１は雌端子８１に圧接される。このような構成により、タブ７１は、タブ７１に弾性力が作用する挿入口８３の短手方向において位置が規制された状態で挿入口８３に挿入される。一方、挿入口８３の長手方向における開口幅は、同方向におけるタブ７１の幅よりも大きく、挿入口８３の長手方向においてタブ７１と雌端子８１の内壁との間には、隙間が形成されている。このような構成により、タブ７１は、挿入口８３の長手方向において移動可能な状態で挿入口８３に挿入される。雌端子８２は雌端子８１と同様の形状を有し、タブ７２は、タブ７２に弾性力が作用する挿入口８４の短手方向において位置が規制され、挿入口８４の長手方向において移動可能な状態で挿入口８４に挿入される。
【００５０】
図３を参照して、雌端子８１と雌端子８２とは、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の長手方向とが直交するように組み合わされている。本実施の形態では、雌端子８１と雌端子８２とが、挿入口８３の短手方向と挿入口８４の短手方向とが直交するように組み合わされている。すなわち、雌端子８１と雌端子８２とは、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の短手方向とが一致し、挿入口８３の短手方向と挿入口８４の長手方向とが一致するように組み合わされている。
【００５１】
図６は、図２中のＭＧ２端子台を示す斜視図である。図７は、図２中のＭＧ２端子台を示す分解組み立て図である。図６および図７を参照して、ＭＧ２端子台５９は、モータジェネレータＭＧ２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に対応して設けられた中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗを含む。
【００５２】
ＭＧ２端子台５９は、基台８９と、保持部材としてのハウジング８７とを含む。ハウジング８７は、絶縁材料から形成されている。ハウジング８７には複数の挿入孔８８が形成されており、各挿入孔８８に中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗが挿入されている。中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗは、ハウジング８７によって互いに間隔を隔てて保持されている。このような構成により、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の端子間の絶縁が確保されている。基台８９は、図２中のＭＧ２・インバータケース６２に固定されている。基台８９上にはハウジング８７が設置されている。タブ７２は、基台８９を貫通して設けられており、基台８９を貫通するタブ７２の一方端が雌端子８２に接続されている。雌端子８１の挿入口８３は、ＭＧ２・インバータケース６２内部の空間に露出して設けられている。
【００５３】
図８は、図６中のＭＧ２端子台にＩＰＭを接続する工程を示す斜視図である。図８を参照して、ＩＰＭ２７には、モータジェネレータＭＧ２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に対応した複数のタブ７１が設けられている。タブ７１は、ＩＰＭ２７に直接設けられている。
【００５４】
図６および図８を参照して、車両用駆動装置２０の組み立て時、まずＭＧ２・インバータケース６２にＭＧ２端子台５９を組み付けておく。そのＭＧ２・インバータケース６２内にＩＰＭ２７を組み付けると同時に、タブ７１を中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗの挿入口８３に挿入する。この際、ＭＧ２・インバータケース６２に対してＩＰＭ２７の組み付け誤差が生じる場合であっても、挿入口８３の長手方向においては、タブ７１が挿入される挿入口８３の開口幅に余裕があるため、ＩＰＭ２７の組み付け誤差を吸収することができる。また、挿入口８３の短手方向においては、挿入口８４に挿入された状態のタブ７２が挿入口８４の長手方向に移動することにより、ＩＰＭ２７の組み付け誤差を吸収することができる。結果、ＩＰＭ２７のタブ７１を円滑に中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗに接続することができる。
【００５５】
なお、図８中には図示されていないが、ＭＧ２・インバータケース６２の外側に延出するタブ７２の他方端には、ハウジング８７に保持された中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗが接続されている。その中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗには、ＭＧ２・インバータケース６２に対するモータジェネレータＭＧ２の組み付け時にタブ７７が接続される。この際、中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗによって、ＭＧ２・インバータケース６２に対するモータジェネレータＭＧ２の組み付け誤差を吸収することができる。また、図２中のＭＧ１端子台５８に、以上に説明した中継端子８０の構造が適用されてもよい。
【００５６】
図９は、図３中の中継端子の変形例を示す図である。図中には、雌端子８１の形状のみが示されている。図９（Ａ）を参照して、本変形例では、図３中の板ばね８３に替えて、２股に分かれて延出する挟持片９１，９２が雌端子８１に設けられている。挟持片９１と挟持片９２との間には挿入口８３が形成されている。挟持片９１，９２は、挿入口８３に挿入されたタブ７１に対して挿入口８３の短手方向（矢印１０２に示す方向）の弾性力を作用させ、挿入口８３の短手方向においてタブ７１の位置を規制する。
【００５７】
図９（Ｂ）を参照して、本変形例における雌端子８１は、板状の底部９５と、底部９５の周縁から立ち上がり、Ｕ字状を描いて湾曲するカール部９４とを含む断面形状を有する。底部９５とカール部９４との間には挿入口８３が形成されている。カール部９４は、挿入口８３に挿入されたタブ７１に対して挿入口８３の短手方向（矢印１０２に示す方向）に沿った弾性力を作用させ、挿入口８３の短手方向においてタブ７１の位置を規制する。これらの形態で設けられた中継端子８０であっても、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の長手方向とを直交させる構造により、上述の効果を同様に得ることができる。
【００５８】
この発明の実施の形態における中継端子８０は、第１雌端子としての雌端子８１と、第２雌端子としての雌端子８２とを備える。雌端子８１には、長手方向と短手方向とを有して開口する第１挿入口としての挿入口８３が形成される。挿入口８３には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第１雄端子としてのタブ７１が挿入される。雌端子８２には、長手方向と短手方向とを有して開口する第２挿入口としての挿入口８４が形成される。挿入口８４には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第２雄端子としてのタブ７２が挿入される。雌端子８１は、雌端子８２と一体的に設けられる。雌端子８１および雌端子８２は、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の長手方向とが直交するように組み合わされる。
【００５９】
このように構成された、この発明の実施の形態における中継端子８０によれば、ＭＧ端子台５９に内蔵した中継端子８０によって、ＭＧ２・インバータケース６２に対するＩＰＭ２７の組み付け誤差を吸収し、ＩＰＭ２７のタブ７１をＭＧ２端子台５９に円滑に接続することができる。これにより、ＭＧ２端子台５９における端子の接続不良、異常応力といった不具合を回避することができる。また、タブ７１を挿入口８３に導くためのガイドをＭＧ２端子台５９に設ける必要がなく、部品点数やコストの増大を抑制できる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、内燃機関とバッテリとを動力源とするハイブリッド自動車に本発明を適用したが、これに限定されず、燃料電池とバッテリとを動力源とする燃料電池ハイブリッド自動車（ＦＣＨＶ：Fuel Cell Hybrid Vehicle）、または電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）に本発明を適用することもできる。本実施の形態におけるハイブリッド自動車では、燃費最適動作点で内燃機関を駆動するのに対して、燃料電池ハイブリッド自動車では、発電効率最適動作点で燃料電池を駆動する。また、バッテリの使用に関しては、両方のハイブリッド自動車で基本的に変わらない。
【００６１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】ハイブリッド自動車のモータジェネレータ制御に関する構成を示す回路図である。
【図２】ハイブリッド自動車のエンジンルームを示す平面図である。
【図３】図２中のＭＧ２端子台に内蔵された、この発明の実施の形態における中継端子を示す斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った中継端子の断面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線上に沿った中継端子の断面図である。
【図６】図２中のＭＧ２端子台を示す斜視図である。
【図７】図２中のＭＧ２端子台を示す分解組み立て図である。
【図８】図６中のＭＧ２端子台にＩＰＭを接続する工程を示す斜視図である。
【図９】図３中の中継端子の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
２１ パワー制御ユニット（ＰＣＵ）、６０ モータケース、８０，８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗ 中継端子、８１，８２ 雌端子、８３，８４ タブ、８６ 板ばね、８７ ハウジング、９１，９２ 挟持片、９４ カール部、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、中継端子および車両用駆動装置に関し、より特定的には、両端に雌端子を備える中継端子およびその中継端子が用いられる車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の中継端子に関し、たとえば、特開平２−２７３４８１号公報には、相手方の雄端子に生じる位置ずれに対応することを目的とした中継端子が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された中継端子は、両側から雄端子が嵌合接続される雌−雌端子である。各雌端子には、接続された雄端子に弾性力を作用させるための弾性接触片が設けられている。各雌端子に設けられた弾性接触片は、弾性を有する連接部によって互いに接続されている。
【０００３】
また、特開２００７−９９１２１号公報には、インバータを一体化し、小型化することを目的としたハイブリッド車両の駆動装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２では、モータジェネレータ、動力分割機構およびパワー制御ユニットが、金属製のケースに収容されて一体化されている。
【特許文献１】特開平２−２７３４８１号公報
【特許文献２】特開２００７−９９１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示されるように、雌端子に嵌合接続される雄端子に弾性力を作用させて、雌端子と雄端子との接続状態を確実にする端子構造がある。このような端子構造においては、弾性力が作用する方向に雄端子の位置が規制される。このため、雌端子に対する雄端子の接続時、弾性力が作用する方向の雄端子の位置ずれを吸収できず、端子の接続が円滑に行なわれないおそれが生じる。また、特許文献１では、弾性を有する連接部によって弾性接触片を可動自在とし、位置ずれを吸収しようとするが、弾性接触片の撓み量が小さい場合、位置ずれを十分に吸収できない。
【０００５】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、雄端子の位置ずれを吸収し、端子の接続を円滑にする中継端子およびその中継端子が用いられる車両用駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従った中継端子は、第１雌端子と、第２雌端子とを備える。第１雌端子には、長手方向と短手方向とを有して開口する第１挿入口が形成される。第１挿入口には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第１雄端子が挿入される。第２雌端子には、長手方向と短手方向とを有して開口する第２挿入口が形成される。第２挿入口には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第２雄端子が挿入される。第２雌端子は、第１雌端子と一体的に設けられる。第１雌端子および第２雌端子は、第１挿入口の長手方向と第２挿入口の長手方向とが直交するように組み合わされる。
【０００７】
なお、第１挿入口および第２挿入口は、長手方向において相対的に大きい開口長さを有し、短手方向において相対的に小さい開口長さを有する。
【０００８】
このように構成された中継端子によれば、第１挿入口の長手方向と第２挿入口の長手方向とを直交させることにより、第１挿入口に挿入される際の第１雄端子の短手方向の位置ずれを、長手方向に沿った第２雄端子の移動により吸収し、第２挿入口に挿入される際の第２雄端子の短手方向の位置ずれを、長手方向に沿った第１雄端子の移動により吸収することができる。これにより、第１雌端子および第２雌端子に対する第１雄端子および第２雄端子の接続を円滑にできる。
【０００９】
また好ましくは、中継端子は、第１雄端子および第２雄端子に弾性力を作用させ、第１雄端子および第２雄端子をそれぞれ第１雌端子および第２雌端子に圧接させる弾性部材をさらに備える。第１雄端子および第２雄端子に弾性力が作用する方向と、第１挿入口および第２挿入口の短手方向とがそれぞれ一致する。このように構成された中継端子によれば、メス端子との圧接によって短手方向の雄端子の位置が規制される中継端子において、上述の効果を得ることができる。
【００１０】
また好ましくは、中継端子は、複数組の第１雌端子および第２雌端子と、複数組の第１雌端子および第２雌端子を間隔を設けて一体に保持し、絶縁材料から形成される保持部材とを備える。このように構成された中継端子によれば、隣り合う端子間の絶縁を確保するとともに、複数組の第１雌端子および第２雌端子を一体に扱うことができる。
【００１１】
この発明に従った車両用駆動装置は、上述のいずれかに記載の中継端子が用いられる車両用駆動装置である。車両用駆動装置は、駆動力を発生する回転電機と、回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、パワー制御ユニットが固定されるケース体とを備える。第１雄端子および第２雄端子は、それぞれパワー制御ユニットおよびケース体に設けられる。このように構成された車両用駆動装置によれば、ケース体に対するパワー制御ユニットの組み付けと同時に、パワー制御ユニットに設けられた第１雄端子およびケース体に設けられた第２雄端子間の接続を行なうことができる。この際、中継端子によって、ケース体に対するパワー制御ユニットの位置ずれを吸収することができる。
【００１２】
また好ましくは、回転電機はケース体に収容されており、回転電機とパワー制御ユニットとが一体化される。このように構成された車両用駆動装置によれば、回転電機とパワー制御ユニットとが一体化された車両用駆動装置において、上述の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、この発明に従えば、雄端子の位置ずれを吸収し、端子の接続を円滑にする中継端子およびその中継端子が用いられる車両用駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１５】
図１は、ハイブリッド自動車のモータジェネレータ制御に関する構成を示す回路図である。ハイブリッド自動車は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能な２次電池（バッテリ）から電力供給されるモータとを動力源とする。
【００１６】
図１を参照して、ハイブリッド自動車は、バッテリユニット４０と、車両用駆動装置２０と、図示しないエンジンとを含む。車両用駆動装置２０は、電動機および発電機として機能する回転電機としてのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、図示しないエンジンおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の間で動力を分配する動力分割機構２６と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御を行なうパワー制御ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）２１とを含む。
【００１７】
バッテリユニット４０には端子４１，４２が設けられている。車両用駆動装置２０にはＤＣ端子４３，４４が設けられている。端子４１とＤＣ端子４３との間および端子４２とＤＣ端子４４との間は、それぞれケーブル６およびケーブル８によって電気的に接続されている。車両用駆動装置２０には、ＰＣＵ２１とモータジェネレータＭＧ１との間を電気的に接続するＭＧ１端子台５８と、ＰＣＵ２１とモータジェネレータＭＧ２との間を電気的に接続するＭＧ２端子台５９とが設けられている。
【００１８】
バッテリユニット４０は、バッテリＢと、バッテリＢの正極と端子４１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ２と、バッテリＢの負極と端子４２との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ３と、バッテリＢの正極と端子４１との間に直列に接続される、システムメインリレーＳＭＲ１および制限抵抗Ｒとを含む。システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、後述の制御装置３０から与えられる制御信号ＳＥに応じて導通／非導通状態が制御される。
【００１９】
バッテリユニット４０は、バッテリＢの端子間の電圧ＶＢを測定する電圧センサ１０と、バッテリＢに流れる電流ＩＢを検知する電流センサ１１とを含む。バッテリＢとしては、ニッケル水素、リチウムイオン等の２次電池や、燃料電池などを用いることができる。バッテリＢに代わる蓄電装置として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタを用いることもできる。
【００２０】
ＰＣＵ２１は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２にそれぞれ対応して設けられるインバータ２２，１４と、インバータ２２，１４に共通して設けられる昇圧コンバータ１２と、制御装置３０とを含む。
【００２１】
昇圧コンバータ１２は、ＤＣ端子４３，４４間の電圧を昇圧する。昇圧コンバータ１２は、一方端が端子４３に接続されるリアクトル３２と、昇圧用ＩＰＭ（Intelligent Power Module）１３と、平滑用コンデンサ３３とを含む。昇圧用ＩＰＭ１３は、昇圧後の電圧ＶＨを出力する昇圧コンバータ１２の出力端子間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。平滑用コンデンサ３３は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。
【００２２】
リアクトル３２の他方端は、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続されている。ダイオードＤ２のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続されている。
【００２３】
インバータ１４は、車輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。インバータ１４は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき、昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。
【００２４】
インバータ１４は、走行用ＩＰＭ１８を構成するＵ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７を含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、昇圧コンバータ１２の出力ライン間に並列に接続されている。
【００２５】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続されている。ダイオードＤ４のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続されている。
【００２６】
Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続されている。ダイオードＤ６のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続されている。
【００２７】
Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続されている。ダイオードＤ８のカソードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードは、ＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続されている。
【００２８】
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ２は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。Ｕ相コイルの他方端は、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続されている。Ｖ相コイルの他方端は、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続されている。Ｗ相コイルの他方端は、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続されている。
【００２９】
電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０に出力する。電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ２を制御装置３０に出力する。
【００３０】
インバータ２２は、昇圧コンバータ１２に対してインバータ１４と並列的に接続される。インバータ２２は、モータジェネレータＭＧ１に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。インバータ２２は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けてたとえばエンジンを始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【００３１】
また、インバータ２２は、エンジンのクランクシャフトから伝達される回転トルクによってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき、昇圧コンバータ１２は降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。なお、インバータ２２の内部の構成はインバータ１４と同様であるため、詳細な説明は繰返さない。
【００３２】
制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨ、電流ＩＢの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動信号ＩＧＯＮを受ける。
【００３３】
ここで、トルク指令値ＴＲ１，モータ回転数ＭＲＮ１およびモータ電流値ＭＣＲＴ１は、モータジェネレータＭＧ１に関するものであり、トルク指令値ＴＲ２，モータ回転数ＭＲＮ２およびモータ電流値ＭＣＲＴ２は、モータジェネレータＭＧ２に関するものである。電圧ＶＢは、バッテリＢの電圧であり、電流ＩＢは、バッテリＢに流れる電流である。電圧ＶＬは、昇圧コンバータ１２の昇圧前電圧であり、電圧ＶＨは、昇圧コンバータ１２の昇圧後電圧である。
【００３４】
制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤおよび動作禁止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。
【００３５】
制御装置３０は、インバータ１４に対して昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ２とを出力する。制御装置３０は、インバータ２２に対して直流電圧をモータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ１とを出力する。
【００３６】
続いて、図１中の車両用駆動装置２０の構造について説明する。図２は、ハイブリッド自動車のエンジンルームを示す平面図である。
【００３７】
図２を参照して、ハイブリッド自動車の車両前方には、エンジン５２を搭載するエンジンルーム５１が設けられている。エンジンルーム５１は、フロントバンパ５３とダッシュボードパネル５４との間に形成されている。ダッシュボードパネル５４は、エンジンルーム５１と車両室内との間を区画するパネルである。
【００３８】
車両用駆動装置２０は、エンジンルーム５１に収容されている。車両用駆動装置２０は、エンジン５２に対して車両幅方向に隣り合って設けられている。エンジン５２に隣接する位置には、モータジェネレータＭＧ１が配置されている。モータジェネレータＭＧ１に対してエンジン５２の反対側には、モータジェネレータＭＧ２が配置されている。エンジン５２、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、車両幅方向に並ぶ。モータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２との間には、動力分割機構２６が配置されている。
【００３９】
モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の回転中心となる軸が、それぞれ回転軸２０１および回転軸２０２として表されている。回転軸２０１と回転軸２０２とは、互いに平行に車両幅方向に延びる。モータジェネレータＭＧ１は、回転軸２０１とエンジン５２のクランクシャフトとが同軸になるように配置されている。モータジェネレータＭＧ２は、回転軸２０２が回転軸２０１よりも車両後方にオフセットされるようにモータジェネレータＭＧ１に対して位置決めされている。このような構成により、モータジェネレータＭＧ２の車両前方に空間が形成され、この空間にＰＣＵ２１が配置されている。
【００４０】
車両用駆動装置２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構２６とを収容するモータケース６０を含む。モータケース６０は、アルミニウム等の金属から形成されている。モータケース６０には、ＰＣＵ２１が固定されている。
【００４１】
モータケース６０は、モータジェネレータＭＧ１を収容するＭＧ１ケース６１と、モータジェネレータＭＧ２およびＰＣＵ２１を収容するＭＧ２・インバータケース６２とから構成されている。ＭＧ１ケース６１は、エンジン５２から車両幅方向に筒状に延びる形状を有する。ＭＧ２・インバータケース６２は、ＭＧ１ケース６１と車両幅方向に隣り合って配置され、ＭＧ１ケース６１に連結されている。
【００４２】
モータケース６０内には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を収容する空間５６と、ＰＣＵ２１を収容する空間５７とが形成されている。モータケース６０は、空間５６と空間５７とを区画する壁部６５を含む。壁部６５は、ＭＧ２・インバータケース６２に形成されている。壁部６５は、第１壁部としての正面部６４と、第２壁部としての側部６３とを含む。正面部６４は、車両幅方向に延在し、モータジェネレータＭＧ２とＰＣＵ２１との間を隔てる。側部６３は、正面部６４の周縁から立ち上がり、車両前後方向に延在する。側部６３は、モータジェネレータＭＧ１とＰＣＵ２１との間を隔てる。既に説明した図１中のＭＧ１端子台５８が側部６３に設けられ、ＭＧ２端子台５９が正面部６４に設けられている。
【００４３】
モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、それぞれ雄端子であるタブ７８およびタブ７７を含む。タブ７８およびタブ７７は、それぞれ、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２に直接設けられている。タブ７８およびタブ７７は、それぞれ、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２のステータから延出する。タブ７８およびタブ７７は、それぞれＭＧ１端子台５８およびＭＧ２端子台５９に接続されている。
【００４４】
ＰＣＵ２１は、雄端子であるタブ７１およびタブ７６を含む。タブ７１およびタブ７６は、ＰＣＵ２１に直接設けられている。タブ７１およびタブ７６は、図１中の走行用ＩＰＭ１８および昇圧用ＩＰＭ１３を含んで構成されるＩＰＭ２７から延出する。タブ７１およびタブ７６は、それぞれＭＧ２端子台５９およびＭＧ１端子台５８に接続されている。
【００４５】
図３は、図２中のＭＧ２端子台に内蔵された、この発明の実施の形態における中継端子を示す斜視図である。図３を参照して、中継端子８０は、タブ７１が接続される雌端子８１と、タブ７２が接続される雌端子８２とを含む。雌端子８１と雌端子８２とは、一体的に設けられている。すなわち、雌端子８１と雌端子８２とは、互いに分離不能な形態に設けられている。雌端子８１および雌端子８２に対してタブ７１およびタブ７２は、同一軸線上に沿った互いに反対方向から接続されている。中継端子８０は、金属から形成されており、雌端子８１に接続されたタブ７１と雌端子８２に接続されたタブ７２との間を導通させる。
【００４６】
雌端子８１には、タブ７１が挿入される挿入口８３が形成され、雌端子８２には、タブ７２が挿入される挿入口８４が形成されている。挿入口８３は、長手方向（矢印１０１に示す方向）と短手方向（矢印１０２に示す方向）とを有する略矩形形状に開口する。挿入口８３は、長手方向に相対的に大きい開口幅を有し、短手方向に相対的に小さい開口幅を有する。挿入口８４は、長手方向（矢印１０３に示す方向）と短手方向（矢印１０４に示す方向）とを有する略矩形形状に開口する。挿入口８４は、長手方向に相対的に大きい開口幅を有し、短手方向に相対的に小さい開口幅を有する。本実施の形態では、挿入口８３の長手方向と短手方向とが直交し、挿入口８４の長手方向と短手方向とが直交する。
【００４７】
なお、挿入口８３および挿入口８４の開口面は、長手方向と短手方向とを有して形成されていればよく、たとえば楕円や長円、多角形等に形成されてもよい。
【００４８】
図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った中継端子の断面図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線上に沿った中継端子の断面図である。
【００４９】
図３から図５を参照して、中継端子８０は、挿入口８３内部に設けられた弾性部材としての板ばね８６を含む。板ばね８６は、挿入口８３の短手方向に沿った弾性力をタブ７１に作用させ、その弾性力によってタブ７１は雌端子８１に圧接される。このような構成により、タブ７１は、タブ７１に弾性力が作用する挿入口８３の短手方向において位置が規制された状態で挿入口８３に挿入される。一方、挿入口８３の長手方向における開口幅は、同方向におけるタブ７１の幅よりも大きく、挿入口８３の長手方向においてタブ７１と雌端子８１の内壁との間には、隙間が形成されている。このような構成により、タブ７１は、挿入口８３の長手方向において移動可能な状態で挿入口８３に挿入される。雌端子８２は雌端子８１と同様の形状を有し、タブ７２は、タブ７２に弾性力が作用する挿入口８４の短手方向において位置が規制され、挿入口８４の長手方向において移動可能な状態で挿入口８４に挿入される。
【００５０】
図３を参照して、雌端子８１と雌端子８２とは、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の長手方向とが直交するように組み合わされている。本実施の形態では、雌端子８１と雌端子８２とが、挿入口８３の短手方向と挿入口８４の短手方向とが直交するように組み合わされている。すなわち、雌端子８１と雌端子８２とは、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の短手方向とが一致し、挿入口８３の短手方向と挿入口８４の長手方向とが一致するように組み合わされている。
【００５１】
図６は、図２中のＭＧ２端子台を示す斜視図である。図７は、図２中のＭＧ２端子台を示す分解組み立て図である。図６および図７を参照して、ＭＧ２端子台５９は、モータジェネレータＭＧ２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に対応して設けられた中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗを含む。
【００５２】
ＭＧ２端子台５９は、基台８９と、保持部材としてのハウジング８７とを含む。ハウジング８７は、絶縁材料から形成されている。ハウジング８７には複数の挿入孔８８が形成されており、各挿入孔８８に中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗが挿入されている。中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗは、ハウジング８７によって互いに間隔を隔てて保持されている。このような構成により、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の端子間の絶縁が確保されている。基台８９は、図２中のＭＧ２・インバータケース６２に固定されている。基台８９上にはハウジング８７が設置されている。タブ７２は、基台８９を貫通して設けられており、基台８９を貫通するタブ７２の一方端が雌端子８２に接続されている。雌端子８１の挿入口８３は、ＭＧ２・インバータケース６２内部の空間に露出して設けられている。
【００５３】
図８は、図６中のＭＧ２端子台にＩＰＭを接続する工程を示す斜視図である。図８を参照して、ＩＰＭ２７には、モータジェネレータＭＧ２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に対応した複数のタブ７１が設けられている。タブ７１は、ＩＰＭ２７に直接設けられている。
【００５４】
図６および図８を参照して、車両用駆動装置２０の組み立て時、まずＭＧ２・インバータケース６２にＭＧ２端子台５９を組み付けておく。そのＭＧ２・インバータケース６２内にＩＰＭ２７を組み付けると同時に、タブ７１を中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗの挿入口８３に挿入する。この際、ＭＧ２・インバータケース６２に対してＩＰＭ２７の組み付け誤差が生じる場合であっても、挿入口８３の長手方向においては、タブ７１が挿入される挿入口８３の開口幅に余裕があるため、ＩＰＭ２７の組み付け誤差を吸収することができる。また、挿入口８３の短手方向においては、挿入口８４に挿入された状態のタブ７２が挿入口８４の長手方向に移動することにより、ＩＰＭ２７の組み付け誤差を吸収することができる。結果、ＩＰＭ２７のタブ７１を円滑に中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗに接続することができる。
【００５５】
なお、図８中には図示されていないが、ＭＧ２・インバータケース６２の外側に延出するタブ７２の他方端には、ハウジング８７に保持された中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗが接続されている。その中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗには、ＭＧ２・インバータケース６２に対するモータジェネレータＭＧ２の組み付け時にタブ７７が接続される。この際、中継端子８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗによって、ＭＧ２・インバータケース６２に対するモータジェネレータＭＧ２の組み付け誤差を吸収することができる。また、図２中のＭＧ１端子台５８に、以上に説明した中継端子８０の構造が適用されてもよい。
【００５６】
図９は、図３中の中継端子の変形例を示す図である。図中には、雌端子８１の形状のみが示されている。図９（Ａ）を参照して、本変形例では、図３中の板ばね８３に替えて、２股に分かれて延出する挟持片９１，９２が雌端子８１に設けられている。挟持片９１と挟持片９２との間には挿入口８３が形成されている。挟持片９１，９２は、挿入口８３に挿入されたタブ７１に対して挿入口８３の短手方向（矢印１０２に示す方向）の弾性力を作用させ、挿入口８３の短手方向においてタブ７１の位置を規制する。
【００５７】
図９（Ｂ）を参照して、本変形例における雌端子８１は、板状の底部９５と、底部９５の周縁から立ち上がり、Ｕ字状を描いて湾曲するカール部９４とを含む断面形状を有する。底部９５とカール部９４との間には挿入口８３が形成されている。カール部９４は、挿入口８３に挿入されたタブ７１に対して挿入口８３の短手方向（矢印１０２に示す方向）に沿った弾性力を作用させ、挿入口８３の短手方向においてタブ７１の位置を規制する。これらの形態で設けられた中継端子８０であっても、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の長手方向とを直交させる構造により、上述の効果を同様に得ることができる。
【００５８】
この発明の実施の形態における中継端子８０は、第１雌端子としての雌端子８１と、第２雌端子としての雌端子８２とを備える。雌端子８１には、長手方向と短手方向とを有して開口する第１挿入口としての挿入口８３が形成される。挿入口８３には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第１雄端子としてのタブ７１が挿入される。雌端子８２には、長手方向と短手方向とを有して開口する第２挿入口としての挿入口８４が形成される。挿入口８４には、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第２雄端子としてのタブ７２が挿入される。雌端子８１は、雌端子８２と一体的に設けられる。雌端子８１および雌端子８２は、挿入口８３の長手方向と挿入口８４の長手方向とが直交するように組み合わされる。
【００５９】
このように構成された、この発明の実施の形態における中継端子８０によれば、ＭＧ端子台５９に内蔵した中継端子８０によって、ＭＧ２・インバータケース６２に対するＩＰＭ２７の組み付け誤差を吸収し、ＩＰＭ２７のタブ７１をＭＧ２端子台５９に円滑に接続することができる。これにより、ＭＧ２端子台５９における端子の接続不良、異常応力といった不具合を回避することができる。また、タブ７１を挿入口８３に導くためのガイドをＭＧ２端子台５９に設ける必要がなく、部品点数やコストの増大を抑制できる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、内燃機関とバッテリとを動力源とするハイブリッド自動車に本発明を適用したが、これに限定されず、燃料電池とバッテリとを動力源とする燃料電池ハイブリッド自動車（ＦＣＨＶ：Fuel Cell Hybrid Vehicle）、または電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）に本発明を適用することもできる。本実施の形態におけるハイブリッド自動車では、燃費最適動作点で内燃機関を駆動するのに対して、燃料電池ハイブリッド自動車では、発電効率最適動作点で燃料電池を駆動する。また、バッテリの使用に関しては、両方のハイブリッド自動車で基本的に変わらない。
【００６１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】ハイブリッド自動車のモータジェネレータ制御に関する構成を示す回路図である。
【図２】ハイブリッド自動車のエンジンルームを示す平面図である。
【図３】図２中のＭＧ２端子台に内蔵された、この発明の実施の形態における中継端子を示す斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った中継端子の断面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線上に沿った中継端子の断面図である。
【図６】図２中のＭＧ２端子台を示す斜視図である。
【図７】図２中のＭＧ２端子台を示す分解組み立て図である。
【図８】図６中のＭＧ２端子台にＩＰＭを接続する工程を示す斜視図である。
【図９】図３中の中継端子の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
２１ パワー制御ユニット（ＰＣＵ）、６０ モータケース、８０，８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗ 中継端子、８１，８２ 雌端子、８３，８４ タブ、８６ 板ばね、８７ ハウジング、９１，９２ 挟持片、９４ カール部、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向と短手方向とを有して開口する第１挿入口が形成され、前記第１挿入口に、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第１雄端子が挿入される第１雌端子と、
長手方向と短手方向とを有して開口する第２挿入口が形成され、前記第２挿入口に、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第２雄端子が挿入され、前記第１雌端子と一体的に設けられる第２雌端子とを備え、
前記第１雌端子および前記第２雌端子は、前記第１挿入口の長手方向と前記第２挿入口の長手方向とが直交するように組み合わされる、中継端子。
【請求項２】
前記第１雄端子および前記第２雄端子に弾性力を作用させ、前記第１雄端子および前記第２雄端子をそれぞれ前記第１雌端子および前記第２雌端子に圧接させる弾性部材をさらに備え、
前記第１雄端子および前記第２雄端子に弾性力が作用する方向と、前記第１挿入口および前記第２挿入口の短手方向とがそれぞれ一致する、請求項１に記載の中継端子。
【請求項３】
複数組の前記第１雌端子および前記第２雌端子と、
前記複数組の第１雌端子および第２雌端子を間隔を設けて一体に保持し、絶縁材料から形成される保持部材とを備える、請求項１または２に記載の中継端子。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の中継端子が用いられる車両用駆動装置であって、
駆動力を発生する回転電機と、
前記回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、
前記パワー制御ユニットが固定されるケース体とを備え、
前記第１雄端子および前記第２雄端子は、それぞれ前記パワー制御ユニットおよび前記ケース体に設けられる、車両用駆動装置。
【請求項５】
前記回転電機は、前記ケース体に収容され、
前記回転電機と前記パワー制御ユニットとが一体化される、請求項４に記載の車両用駆動装置。
【請求項１】
長手方向と短手方向とを有して開口する第１挿入口が形成され、前記第１挿入口に、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第１雄端子が挿入される第１雌端子と、
長手方向と短手方向とを有して開口する第２挿入口が形成され、前記第２挿入口に、短手方向に位置が規制され、長手方向に移動が許容された状態で第２雄端子が挿入され、前記第１雌端子と一体的に設けられる第２雌端子とを備え、
前記第１雌端子および前記第２雌端子は、前記第１挿入口の長手方向と前記第２挿入口の長手方向とが直交するように組み合わされる、中継端子。
【請求項２】
前記第１雄端子および前記第２雄端子に弾性力を作用させ、前記第１雄端子および前記第２雄端子をそれぞれ前記第１雌端子および前記第２雌端子に圧接させる弾性部材をさらに備え、
前記第１雄端子および前記第２雄端子に弾性力が作用する方向と、前記第１挿入口および前記第２挿入口の短手方向とがそれぞれ一致する、請求項１に記載の中継端子。
【請求項３】
複数組の前記第１雌端子および前記第２雌端子と、
前記複数組の第１雌端子および第２雌端子を間隔を設けて一体に保持し、絶縁材料から形成される保持部材とを備える、請求項１または２に記載の中継端子。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の中継端子が用いられる車両用駆動装置であって、
駆動力を発生する回転電機と、
前記回転電機の制御を行なうパワー制御ユニットと、
前記パワー制御ユニットが固定されるケース体とを備え、
前記第１雄端子および前記第２雄端子は、それぞれ前記パワー制御ユニットおよび前記ケース体に設けられる、車両用駆動装置。
【請求項５】
前記回転電機は、前記ケース体に収容され、
前記回転電機と前記パワー制御ユニットとが一体化される、請求項４に記載の車両用駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１４０７０５（Ｐ２００９−１４０７０５Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１４８４４（Ｐ２００７−３１４８４４）
【出願日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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