直接安装设备用连接器

申请号 CN200580030619.6 申请日 2005-09-12 公开(公告)号 CN101019279A 公开(公告)日 2007-08-15
申请人 矢崎总业株式会社; 丰田自动车株式会社; 株式会社丰田自动织机; 发明人 松本光弘; 福岛宏高; 塚本节; 芝健史郎; 渡边智; 冈本好司;
摘要 本 发明 提供一种用于实现连接两个 电动机 的变换器(设备)、连接结构的小型化的直接安装设备用连接器,具有用于连接三相交流用的两个副机和一个设备的六根独立的 母线 (21~26),与该设备相连接的三相交流的两根U极 端子 部(11、12)、两根V极端子部(13、14)、两根W极端子部(15、16)分别相邻地配置,各端子部(11~16)设置于各母线(21~26)的一端侧,在各母线的另一端侧,分别以离开状态、以两组相邻的方式配置用于与上述两个副机相连接的各一根U极、V极、W极的端子部(31~33,34~36)。母线(22、25)具有在另一端侧的上述两组端子部(31~33,34~36)之间延长的延长部(22c、25c)。母线(21~26)模塑成形在绝缘 树脂 部上。
权利要求

1.一种直接安装设备用连接器,具有用于连接三相交流用的两个 副机和一个设备的六根独立的母线,其特征在于,
与该设备相连接的三相交流的两根U极端子部、两根V极端子部、 两根W极端子部分别相邻地配置,各端子部设置于上述各母线的一端 侧,在各母线的另一端侧,分别以离开状态、以两组相邻的方式配置 有用于与上述两个副机相连接的各一根U极、V极、W极的端子部。
2.如权利要求1所述的直接安装设备用连接器,其特征在于,上 述母线具有在另一端侧的上述两组端子部之间延长的延长部。
3.如权利要求1或2所述的直接安装设备用连接器,其特征在于, 上述母线的一端侧的端子部和另一端侧的端子部经由大致コ字状的弯 曲部相连接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的直接安装设备用连接器,其 特征在于,一方的母线的另一端侧的端子经由台阶部与上述延长部连 续,该延长部与另一方的母线的延长部位于同一面上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的直接安装设备用连接器,其 特征在于,上述母线模塑成形在绝缘树脂部上。
6.如权利要求5所述的直接安装设备用连接器,其特征在于,权 利要求3所述的上述母线的大致コ字状的弯曲部、以及/或权利要求4 所述的台阶部模塑成形在上述绝缘树脂部上。
7.如权利要求5或6所述的直接安装设备用连接器,其特征在于, 在上述绝缘树脂部的内侧,以贯通上述母线的一端侧的端子部的方式 配置有电流传感器

说明书全文

技术领域

发明涉及直接安装设备用连接器,该直接安装设备用连接器具 有用于连接例如电动汽车的两个三相交流电动机(副机)和变换器(设 备)的母线

背景技术

图11~图12表示以往的直接安装设备用连接器的方案(例如, 参照专利文献1)。
该直接安装设备用连接器61设置于用于连接电动汽车的三相交 流电动机62,63(图13)的变换器(设备)64的壳体上(用符号64 表示),具有与设备侧的UVW三极的回路65~67(图4)相对应的三 根母线端子68~70、通过螺栓71连接各母线端子68~70的带端子的 电线73、用于收容各端子72的绝缘树脂制的外壳74、用于覆盖外壳 74的外侧的导电金属制的密封罩75。
设备内的三极回路65~67(图14)通过螺栓紧固与各母线端子 68~70连接。带端子的电线73通过防橡胶栓76进行密封,外壳74 的上部通过密封罩的盖77进行密封。在外壳74的上部设置有若打开 盖77则切断电源的安全回路的端子78。密封罩75通过螺栓固定在设 备64的导电金属制的壁部上。
图13表示上述直接安装设备用连接器61与电动汽车用的三相交 流电动机62,63的连接结构,两个电动机(例如,右轮驱动用和左轮 驱动用)62,63经由三根电线79与设备(变换器,即,直流-交流变 换器)64相连接。
在本方案中,一方的电动机62经由图11的直接安装用连接器61 与设备64相连接,另一方的电动机63在各电线上经由小的连接器61’ 与设备64连接。各直接安装用连接器61、61’设置在设备壳体的不同 的壁部上。也可以经由图11的两个直接安装用连接器61将两个电动 机62,63连接在设备64上。设备64通过两根电线80连接在直流电 池上(未图示)。在图14中,符号64a表示设备主体。
来自电池的直流电流通过设备(变换器)64变换成交流、驱动各 电动机62、63,并通过各电动机62、63的再生制动作用使各电动机 作为发电机进行动作,在各电动机62、63中产生的交流电流通过设备 64变换成直流、对电池进行充电。
另一方面,作为其它的现有技术,在专利文献2中记载了图15 所示那样的母线构造体。
该母线构造体110例如收容在用于连接发电厂内的变压器和配电 用附属设备的电缆终端连接箱(未图示)的外壳内,在构成母线构造 体110的各母线112~114的一端部115~117上、经由连接导体(未 图示)连接有插座内的连接端子(未图示),在各母线112~114的另 一端部118~120上经由连接板(未图示)连接有电缆(未图示)。
各母线112~114的一端部115~117在板宽度方向结合有两片、 从右按照UVW的极相顺序并列配置,各母线112~114的中间部在板 厚方向重叠两片的状态下、弯曲成所需要的形状,各母线112~114的 另一端部118~120上下分离、从左按照UVW的极相顺序平行配置。 在各母线112~114的两端部分别经由接头板(未图示)通过螺栓紧固 连接固定有连接导体或连接板。
专利文献1:特开平11-126661号公报(第2~3页、图1、图4)
专利文献2:特开平8-126182号公报(第3~4页、图1)
但是,在上述现有(图11~图12)的直接安装设备用连接器和使 用其的连接构造中,例如如图14所示,具有如下的问题,即,在设备 64的壳体内用于连接设备主体部(变换器)64a和各连接器61、61’ 的各极(UVW)的母线等的回路65~67的配索(配索)复杂化,设 备64大型化。另外,由于回路65~67复杂化,因此连接操作麻烦, 需要较多的工时,有可能发生连接错误。
另外,设备内的回路65~67用于管理电流值,在设备内设置有用 于进行管理的电流传感器,因此,导致设备64大型化。
另外,上述现有(图15)的母线构造体110经由接头板连接有连 接导体、连接板,但是例如在将该母线构造体110应用于直接安装设 备用连接器的情况下(实质上不存在),为了在图16所示的设备121 的壳体内配置母线113的一端部116,在直接安装设备用连接器122 内弯曲配置母线113的中间部,同时,使母线113的另一端部119朝 水平方向上下平行地突出,并在该状态下从母线113的另一端部119 的突出方向(水平方向)连接相对侧连接器(相手側コネクタ)123, 有可能发生连接器连接结构朝母线突出方向肥大化的问题。
另外,在图17所示的、将两根母线124在直接安装设备用连接器 125内朝上弯曲、将对象侧连接器126朝下连接的情况下,由于将各 母线124的另一端部127在前后配置成两列,因此有可能发生连接结 构、即直接安装设备用连接器125在母线另一端部127的排列方向(水 平方向)肥大化的问题。这些问题在使图16~图17的直接安装设备 用连接器122、125反转90°进行配置的情况下也是同样的。

发明内容

本发明就是鉴于上述各现有技术的问题点而提出的,其目的在于 提供一种直接安装设备用连接器,该直接安装设备用连接器可实现设 备的小型化,而且可以容易高效且切实地进行与设备的连接,同时, 可实现连接结构的小型化。
为了达到上述目的,本发明的第一技术方案的直接安装设备用连 接器具有用于连接三相交流用的两个副机和一个设备的六根独立的母 线,其特征在于,与该设备相连接的三相交流的两根U极端子部、两 根V极端子部、两根W极端子部分别相邻地配置,各端子部设置于 上述各母线的一端侧,在各母线的另一端侧,分别以离开状态、以两 组相邻的方式配置有用于与上述两个副机相连接的各一根U极、V极、 W极的端子部。
通过上述结构,来自电动机等的两个副机的各三根回路分别与六 根独立的母线的另一端侧的U极、V极、W极的各三根两组的端子部 相连接。六根母线的一端侧的UU、VV、WW的各两个端子部相互排 列且分别独立地与设备侧的回路相连接。例如,在另一端侧的两组端 子部之间相互混合配置各母线中的一部分(六根中的两根),以便按排 列顺序将另一端侧的端子部的极相设定为U1W1V1和V2U2W2两组, 按排列顺序将一端侧的端子部的极相设定为U1U2、V1V2、W1W2。由 此,构成另一端侧的两组端子部相邻接的两个并列的连接器连接部, 将副机侧的回路的连接器在大致相同位置从相同方向操作性良好地嵌 合连接在两个连接器连接部。并且,通过在一端侧的每个极上排列的 端子部简化设备侧的连接回路的结构,提高连接操作的效率。另外, 另一端侧的两组端子部独立地与各电动机侧的回路相连接,由此,可 进行各电动机的电压(电流)控制等。
技术方案2的直接安装设备用连接器,在技术方案1所述的直接 安装设备用连接器中,其特征在于,上述母线具有在另一端侧的上述 两组端子部之间延长的延长部。
根据该结构,可使在技术方案1的另一端侧的两组端子部之间、 使各母线中的一部分(六根中的两根)相互混合并配索的操作简单而 可靠。并且,通过延长某个母线,可以选择性地自由设定UVW极的 排列。
技术方案3的直接安装设备用连接器,在技术方案1或2所述的 直接安装设备用连接器中,其特征在于,上述母线的一端侧的端子部 和另一端侧的端子部经由大致コ字状的弯曲部相连接。
根据上述结构,由于母线的一端侧的端子部将弯曲部作为基端从 另一端侧的端子部的里侧突出,因此直接安装设备用连接器内部的进 深增加,可在直接安装设备用连接器的内部到里侧位置为止收容沿着 一端侧的端子配置的部件,由此,可在一端侧的端子的突出方向进行 直接安装设备用连接器的小型化。另外,通过コ字形的弯曲部可提高 母线的刚性,可防止在相对侧连接器向另一端侧的端子部进行连接时 另一端侧的端子部发生弯曲变形等。
技术方案4的直接安装设备用连接器,在技术方案1~3中的任一 项所述的直接安装设备用连接器中,其特征在于,一方的母线的另一 端侧的端子经由台阶部与上述延长部连续,该延长部与另一方的母线 的延长部位于同一面上。
根据上述结构,由于一方的母线的一端侧的端子部以台阶部侧为 基端从另一端侧的端子部的里侧突出,因此,直接安装设备用连接器 内部的进深增加,可在直接安装设备用连接器的内部到里侧位置为止 收容沿着一端侧的端子配置的部件,由此,可在一端侧的端子的突出 方向进行直接安装设备用连接器的小型化。另外,通过正交的台阶部 可提高母线的刚性,可防止相对侧连接器向另一端侧的端子部进行连 接时另一端侧的端子部发生弯曲变形等。
技术方案5的直接安装设备用连接器,在技术方案1~4中的任一 项所述的直接安装设备用连接器中,其特征在于,上述母线模塑成形 在绝缘树脂部上。
根据上述结构,可通过绝缘树脂部使各母线相互结缘,并且可进 行固定、构成母线组装体。可在母线组装体的状态下容易地安装到连 接器的壳体或密封罩内。
技术方案6的直接安装设备用连接器,在技术方案5中的直接安 装设备用连接器中,其特征在于,权利要求3所述的上述母线的大致 コ字状的弯曲部、以及/或权利要求4所述的台阶部模塑成形在上述绝 缘树脂部上。
根据上述结构,可增加母线的固定强度,提高另一端侧的端子部 的刚性,使相对侧连接器的连接时等的另一端侧的端子部的姿势稳定。 另外,可以进一步提高技术方案3、4所述的作用效果。
技术方案7的直接安装设备用连接器,在技术方案5或6所述的 直接安装设备用连接器中,在上述绝缘树脂部的内侧,以贯通上述母 线的一端侧的端子部的方式配置有电流传感器。
根据上述结构,在绝缘树脂部的内侧空间中,一端侧的端子部从 内部(从绝缘树脂部的内面)突出,由此可增加内部空间的进深,可 较深地配置电流传感器。由此,可以在一端侧的端子部的突出方向缩 短内部空间,可以使直接安装设备用连接器小型化。另外,不需要在 设备内设置电流传感器,可促进设备的小型化。电流传感器也可以设 置在六根母线中的四根上(可以检测各回路的电流值),所以可以很好 地防止直接安装设备用连接器肥大化。
如上所述,根据技术方案1所记载的发明,由于通过排列在母线 的一端侧的每个极上的端子部使设备内的连接回路的结构简单化,因 此可以使设备小型化。另外,由于可以在排列于每个极的端子部上操 作性良好地且没有错误地切实地连接设备侧的回路,因此,可以提高 设备的连接操作性以及连接品质。另外,可以构成另一端侧的两组端 子部邻接的两个并列的连接器连接部,可以在大致相同的位置、从相 同的方向操作性良好地将副机侧的回路的连接器嵌合连接在两个连接 器连接部上,提高设备和副机的连接操作性。由于另一端侧的两组端 子部独立,因此例如可以向电动汽车的左右两个电动机供给不同的电 压(电流),可以以急的曲线等分别驱动各电动机,同时,在再生制动 动作时可以高效地对每个电动机(发电机)进行充电。
根据技术方案2所述的发明,通过延长某个母线,可以自由地设 定UVW的极的排列,因此可以根据设备、副机的回路的极的排列形 态容易地设定直接安装设备用连接器的极,可以提高设计的自由度以 及通用性。
根据技术方案3所述的发明,可以在进深方向扩大收容母线的一 端侧的端子部的直接安装设备用连接器内的空间,可以在一端侧的端 子的突出方向进行直接安装设备用连接器的小型化。
根据技术方案4所述的发明,可以在进深方向扩大收容母线的一 端侧的端子部的直接安装设备用连接器内的空间,可以在一端侧的端 子的突出方向进行直接安装设备用连接器的小型化。
根据技术方案5所述的发明,可以提高母线相互的绝缘性,可以 提高电连接的可靠性。另外,可以将各母线作为母线组装体操作性良 好地组装在直接安装设备用连接器内,可以提高连接器的生产性。若 在连接器内用绝缘树脂材料插入成形各母线,则可以进一步提高连接 器的生产性。
根据技术方案6所述的发明,可提高技术方案3、4所述的效果, 同时,可以增强另一端侧的端子部的稳定性,可以高精度地进行与相 对侧连接器的连接,提高电连接的可靠性。
根据技术方案7所述的发明,可以增加绝缘树脂部的内侧空间的 进深,可以较深地配置电流传感器,因此,可以在一端侧的端子部的 突出方向缩短内部空间,由此可以使直接安装设备用连接器小型化。
附图说明
图1是表示本发明的直接安装设备用连接器的一个实施方式的纵 剖面图。
图2是表示直接安装设备用连接器的母线结构的一个实施方式的 立体图。
图3是表示电动机(副机)和变换器(设备)的连接结构的一个 实施方式的立体图。
图4是表示直接安装设备用连接器的一个实施方式的立体图。
图5是表示变换器(设备)和直接安装设备用连接器的回路连接 状态的一个实施方式的说明图。
图6是表示直接安装设备用连接器的母线结构的其他实施方式的 立体图。
图7是表示母线结构的其他实施方式的立体图。
图8是表示适用图7的母线结构的直接安装设备用连接器的一个 实施方式的立体图。
图9是图8的A-A剖视图。
图10是图8的C-C剖视图。
图11是表示现有的直接安装设备用连接器的一个方案的纵剖视 图。
图12是表示该现有的直接安装设备用连接器的俯视图。
图13是表示现有的电动机(副机)与变换器(设备)的连接结构 的立体图。
图14是表示现有的变换器(设备)与直接安装设备用连接器的回 路连接状态的说明图。
图15是表示现有的母线结构的一个方案的立体图。
图16是表示适用现有的母线结构的直接安装设备用连接器的第 一应用例的主要部分纵剖视图。
图17是表示该直接安装设备用连接器的第二应用例的主要部分 纵剖视图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明的具体实施方式进行详细地说明。
图1表示本发明的直接安装设备用连接器的一个实施方式,图2 表示直接安装设备用连接器的母线的配索结构的一个实施方式。
直接安装设备用连接器1,至少具有:在一端侧具有贯通设备(变 换器)2的壳体3的六个端子部11~16(图2)的六根母线21~26; 在各母线21~26的另一端侧通过螺栓19进行连接固定的雌端子(端 子部)31~36(图2);收容雌端子31~36的绝缘树脂制的外壳5;通 过插入成形绝缘固定各母线21~26的绝缘树脂部(壳体)6;配置在 绝缘树脂部6内的电流传感器7;覆盖绝缘树脂部6以及外壳5的导 电金属制的密封罩8。
六根母线21~26的各端子部11~16按照UUVVWW的极顺序进 行排列,各三个雌端子31~33、34~36与来自两个电动机(副机)41、 42(图3)的各三根电线39相连接,相对于各三个雌端子31~33、34~ 36混合配置各端子部11~16(对此在后面叙述)。
如图1所示,各母线21~26在密封罩8内通过模塑成形进行绝缘 固定,连接母线21~26和雌端子31~36,将六个雌端子31~36分割 插入到两个外壳5内,接着,安装电流传感器7。在绝缘树脂部6上 预先形成电流传感器安装用凹部9。这些结构作为直接安装用连接器1 的制造方法的一个方案很有效。另外,在通过其它工序进行母线21~ 26的模塑成形后,也可以将该母线组装品安装在密封罩8内。雌端子 31~36与六根母线21~26相对应地设置六个。
在电流传感器7上接合有绝缘树脂制的长形的10,母线21~26 贯通电流传感器7和绝缘块10的孔部(也有不贯通电流传感器7的母 线),其端子部11~16向设备2的壳体3内突出。电流传感器7例如 具有由大致线圈状的导电性芯和霍尔元件(未图示)构成的现有的装 置(对于电流传感器7,例如参照特开2002-257866号公报的图3的 现有例)。电流传感器7通过从绝缘块10的上方填充等的流动性的 树脂材料并固化(成为柔软的树脂材料17)而可以防水。绝缘块10 插入到设备2的壳体3的长形的孔内,其插入部通过密封件18而可以 防水。密封罩8和壳体外面的导电金属部4相接触并接地。
在母线21~26和雌端子31~36的孔中插通有螺栓19,通过螺合 在螺母20中而固定两者。螺母20焊接固定在母线21~26或者雌端子 31~36上,或者预先保持或固定在外壳5内。在图1的方案中,在外 壳5内保持有螺母20,外壳5的突部27和绝缘树脂部的凹部进行卡 合而对两者进行定位,在外壳5侧的各螺母20上固定有母线21~26, 由此,相互固定绝缘树脂部6和外壳5。螺栓19、螺母20的配置等可 以进行适当的变更。
外壳5内的雌端子31~36在一方上具有内置有弹性接触部的矩形 筒状的电接触部,在另一方上一体地具有母线连接部32a(图1)。雌 端子31~36不象雄端子那样向外部突出,而是在外壳5内绝缘,因此, 在相对侧连接器28向直接安装用连接器1进行嵌合连接时有可能发生 触电等。
在直接安装用连接器1上从上方垂直嵌合连接有相对侧的连接器 28。相对侧连接器28也至少具有带电线的雄端子29、具有使雄端子 29突出的连接器嵌合室30的绝缘树脂制的外壳37、安装在外壳37 的基部外侧的导电金属制的密封罩38。电线39从两个电动机(副机) 41、42(图3)以UVW的极相各导出三根、共六根。
两个连接器1、28的密封罩8、38通过螺栓40紧固连接并固定其 突缘部。雄端子29通过外壳37的可挠性的矛状部(ランス)43卡定 其肩部。电线39通过防水橡胶栓44进行密封,防水橡胶栓44由后支 架45进行按压。各雄端子29压接在各电线39上。
如图3所示,从两个电动机41、42导出的各三根电线39经由两 个相对侧连接器28连接在一个直接安装用连接器1上。直接安装用连 接器1具有左右两个连接器嵌合部(外壳5)。在设备2的一个壁部(在 本方案中为垂直的一个侧壁)上固定有直接安装用连接器1。下面, 对直接安装用连接器1内的母线21~26的配索结构进行说明。
如图2所示,六根母线21~26的端子部11~16从右按顺序以极 相U1,U2,V1,V2,W1,W2的顺序并列配置。在图2中在括号内表示极相。 右端的U1极的水平的端子部11经过贯通树脂块10和电流传感器7的 水平部分21a与朝上的较短的垂直部分21b连接,垂直部分21b经由 水平的短板部21f以朝上带台阶地弯曲成大致L字状的方式与雌端子 连接部21e连续。与连接部21e连续的右端的雌端子31为U1极。
从右侧开始的第二U2极的水平端子部12经过贯通绝缘块10和电 流传感器7的水平部分朝下较短地垂直弯曲,其垂直部分22b向左侧 较长地延长成大致曲轴状,其延长部22c的左端与朝上的垂直部22d 连续,垂直部22d经由水平的短板部22f以带台阶地弯曲成大致L字 状的方式、与从左侧开始的第二垂直的雌端子连接部22e连续。与连 接部22e连续的从左侧开始的第二雌端子为U2极。
从右侧开始的第三个V1极的水平端子部13仅贯通绝缘块10(在 端子部13中没有电流传感器7),其水平部分与朝上的短垂直部分23b 连续,垂直部分23b经由水平短板部23f以带台阶地弯曲成大致L字 状的方式、与从右侧开始的第三垂直的雌端子连接部23e连续。与连 接部23e连续的从右侧开始的第三雌端子33为V1极。
从右侧开始的第四个V2极的水平断子部14同样地仅贯通绝缘块 10,其水平部分24a与朝上的短垂直部分24b连续,垂直部分24b经 由水平短板部24f以带台阶地弯曲成大致L字状的方式、与从右侧开 始的第四垂直的雌端子连接部23e连续。与连接部24e连续的从右侧 开始的第四雌端子为V2极。从右侧开始的第三和第四母线23、24形 成为左右对称状。
从右侧开始的第五W1极的水平端子部15经过贯通绝缘块10和 电流检测传感器7的水平部分朝下且稍微较长地垂直弯曲,其垂直部 分25b向右侧以大致曲轴状较长地延伸,其延长部25c的右端与朝上 的垂直部25d连续,垂直部25d经由水平的短板部25f以带台阶地弯 曲成大致L字状的方式、与从右侧开始的第二垂直的雌端子连接部25e 连续。与连接部25e连续的从右侧开始的第二雌端子32为W1极。具 有从右侧开始的第二端子部32的母线25与具有从左侧开始的第二端 子部35的母线22形成为大致左右对称状。母线25的延长部25c位于 接近母线22的延长部22c的下侧的位置。
从右侧开始的第六(左端)W2极的水平端子部16经由贯通绝缘 块10和电流传感器7的水平部分与朝上的短垂直部分26b连续,垂直 部分26b经由水平的短板部26f以带台阶地朝上弯曲成大致L字状的 方式、与雌端子连接部26e连续。与连接部26e连续的左端的雌端子 36是W2极。具有右端的端子部31的母线21和具有左端端子部36 的母线26形成为左右对称状。
如上述那样,与设备2(图1)连接用的端子部11~16从右侧开 始以U1U2V1V2W1W2的顺序并列配置,从第一以及第二电动机41、42 导出各电线39,与各电线39侧的相对连接器28的连接用的雌端子 31~36从右侧开始以U1W1V1V2U2W2的顺序并列配置。至少通过各母 线21~26和模塑成形用的绝缘树脂部6(图1)构成母线组装体51(在 图2中,省略树脂部6的图示)。
并且,如图4所示,左半部分(在图2中为右半部分)的U1U2V1 三个端子部11~13通过一个横长的绝缘块10进行固定,右半部分(在 图2中为左半部分)的V2W1W2三个端子部14~16通过一个横长的绝 缘块10进行固定,两个绝缘块10并列配置在一个横长的密封罩8内。 另外,在图2中,右半部分的U1W1V1的三个雌端子31~33配置在一 方的外壳37(图1)的连接器嵌合室30内,在图2中,左半部分的 V2U2W2的三个雌端子34~36配置在另一方的外壳37的连接器嵌合室 30内,各外壳37配置在各密封罩38内。
直接安装用连接器1的密封罩8通过螺栓46固定在设备2(图3) 上。相对侧的两个连接器28的各三根雄端子29(图1)的极相与雌端 子31~36的极相相同地并列配置。在图4的方案中,相对侧连接器 28的六根电线39扎为一束、与各电动机侧的连接器47(图3)连 续。
图5表示与现有例的图10相对应的设备2、与直接安装用连接器 1的回路连接的概略图。
根据上述母线结构,通过短连接回路(母线等)48连接直接安装 用连接器的邻接的两根母线端子部彼此11~16(U1U2,V1V2,W1W2), 由此,连接壳体内的设备主体部(变换器)2a和直接安装用连接器1 的母线49三根即可,与以往相比,可以使壳体内的母线结构大幅简化、 轻质化、低成本化、剩空间化,可以使设备2小型化。变换器2a与电 池侧的两根直流回路50连续。如图4所示,也可以在邻接的位置以同 时连接两个或逐个连接的顺序操作性良好地高效连接相对连接器28。
在通过不同的电压(电流)驱动两个电动机的情况下(取消车辆 的差动机构,按照急的曲线等以不同的转速驱动两个电动机的情况 等),将各母线端子部11~16分别连接在设备主体部2a上,但是即使 在这种情况下,也可以并列配置六根母线49,使结构简单化、省空间 化。
另外,通过在图1所示的直接安装用连接器1内配置电流传感器 7,可以进一步使设备内省空间化,促进设备2的小型化。电流传感器 7如图2所示的U1U2W1W2那样、可配置在两极的端子部11、12、15、 16上(可以检测电流值),因此不会使直接安装用连接器1那么肥大。 另外,由于在设备2的外部电流传感器7的冷却性优良,并且通过密 封罩8完全封闭,因此不用担心错误操作。可以通过密封件18(图1) 和硅填充材料17的双重结构彻底防水。
图6表示与图2的母线结构类似的母线组装体的其它实施方式(省 略图示绝缘树脂部6)。
在该母线结构中,不是以图2那样的垂直(纵置)方式而是以水 平(横置)方式设置母线25和母线22的各延长部分22c’、25c’,实现 母线组装体51’的高度方向的小型化,所述母线25具有在图6中从右 侧开始的第二端子部15,所述母线22具有从左侧开始的第二端子部 12。
水平的各延长部分22c’,25c’在板厚方向没有凹凸地笔直延伸。 例如,在板厚方向没有凹凸地笔直地设置图2的两根母线22、25的延 长部分22c、25c,并从与雌端子连接部22e、25e连续的垂直部分22d、 25d开始水平地弯折,以此获得图6的母线形态。其他的部分与图2 大致相同,因此标注相同的符号并省略说明。
与图2的方案相同、右端和左端的各母线21、26左右对称,具有 从右侧开始的第二和从左侧开始的第二端子部12、15的各母线22、 25左右大致对称,并且母线25的延长部25c’平行地位于母线22的延 长部22c’的下侧,具有从右侧开始的第三和从左侧开始的第三端子部 13、14的各母线23、24左右对称,因此母线21~26的设计以及制造 容易,可实现低成本化。
端子部11~16在图6中从左侧按照U1U2V1V2W1W2的顺序并列 配置,雌端子31~36在图6中从左侧按照U1W1V1V2U2W2的顺序并 列配置。左半部分和右半部分的各雌端子31~33,34~36的间距相同, 左右的各第三个雌端子33、34较大地分离,邻接的各两根端子部11 和12,13和14,15和16的间距相同、U1U2、V1V2和W1W2的各两 根端子部11、12,13、14和15、16之间较大地分离。各母线21~26 的垂直的雌端子连接部21e~26e经由水平的短板部21f~26f以带台阶 的方式弯曲成大致L字状、与各母线21~26的中间的垂直部分21b~ 26b连续。
另外,上述实施方式的直接安装用连接器1具有电流传感器7, 但是在设备2侧具有设置电流传感器7的空间的情况下,未必需要在 连接器1侧设置电流传感器7。
另外,上述母线结构中的极相的排列顺序例如可以为 U1U2W1W2V1V2。相同极相的两根端子部11~16可以邻接。与此相对 应、雌端子31~36的极相也可以从UWV变更成例如UVW。
另外,在不担心触电的部位可以在上下方向相反地配置雌端子 31~36和雄端子29(图1)。在这种情况下,通过螺栓在母线21~26 上连接雄端子。或者在母线21~26上一体地形成雄端子。另外,母线 21~26和端子31~36的连接并不限于螺栓19,也可以通过焊接和软 钎焊等。虽然也可以在母线21~26上一体地形成雌端子31~36,但 是由于各母线21~26的形状不同,因此形成雌端子需要工时,所以最 好分开形成雌端子31~36。
另外,在例如电动机41、42等的副机为四个的情况下,共使用十 二根母线、将图2或图6的母线组装体51、51’形成两组。在本发明 中,至少需要六根母线21~26。例如,可以以上下并列而不是左右并 列配置同极的母线端子部11和12、13和14、15和16的方式弯曲成 形各母线21~26。另外,可以将六个雌端子31~36收容在一个外壳 37内,或将与电动机侧的电线39连续的两个连接器28统一成一个。
图7~图10表示母线结构的其它的实施方式以及使用其的直接安 装设备用连接器的一例。
如图7,在该母线结构(母线组装体81)中,具有从右侧以及左 侧开始的第二垂直薄片状端子部95、98的各母线90、91的中间部朝 内侧弯曲成台阶状,在该台阶部(弯曲部)90a、91a上连接有从右侧 以及左侧开始的第三水平的各端子部84、85,同时,具有从右侧以及 左侧开始的第三垂直薄片状端子部96、97的各母线90、91的中间部 朝内侧较长地延伸,在该延长部89c、92c上连接有从右侧以及左侧开 始的第二水平的各端子部83、86。
台阶状的台阶部90a、91a与水平的端子部84、85在水平面上正 交。该台阶部虽然是二级台阶,但是也可以为一级台阶。从右侧开始 的第三薄片状端子部97经由两级台阶的台阶部(弯曲部)89f与延长 部89c连续,从左侧开始的第三薄片状端子部96经由一级的水平短板 部92f与延长部92c连续,在与台阶部89f连续的垂直板部89b的后 方相对地平行设置有延长部92c,各延长部89c、92c在同一垂直面上 以上下平行配置的状态向水平方向延伸。
左右端(从右侧以及左侧开始的第一个)的薄片状端子部94、99, 经由水平的短板部88f、93f、与板部88f、93f连续的垂直的板部88b、 93b曲轴状地与水平的端子部82、87连续。各母线88~93的垂直的 薄片状端子部94~99与上例的母线结构不同,其自身作为雄端子发挥 作用。水平的各端子部82~87与上例相同具有孔部101并与设备侧的 母线回路(未图示)连接。
垂直的薄片状端子部(另一端侧的端子部)94~99从左侧开始按 照顺序以UVW~UVW的极相配置,水平的端子部(一端侧的端子部) 82~87从左侧开始按照顺序以UU-VV-WW的极相配置。左右端的母 线88、93配置形成对称状,具有从右侧以及左侧开始的第二薄片状端 子部95、98的母线90、91配置形成为左右对称状,具有与从右侧以 及左侧开始的第三薄片状端子部96、97连续的延长部89c、92c的母 线89、92配置形成为左右大致对称状。
如图8所示,直接安装设备用连接器100具有合成树脂制的壳体 102和包围其周围的密封罩(未图示),在壳体102的上部左右并列地 形成有各三个外壳104,在壳体102的内部设置有收容电流传感器(参 照图1的例子中的符号7)或块(参照图1的例子中的符号10)等的 空间(开口)105。
各母线88~93的垂直的薄片状端子部94~99位于各外壳104的 连接器嵌合室内,水平的各端子部82~87经过壳体102的空间105 或者树脂部106向外部突出。通过各外壳104和各端子部94~99构成 小连接器。
图9表示图8的A-A剖面图,如图9所示,配索在设置有电流传 感器的空间105中的母线(作为一个例子为93)在其中间部折返成大 致コ字形剖面而弯曲,该大致コ字形的弯曲部107通过模塑成形(插 入成形)而固定在合成树脂制的壳体102的绝缘树脂部(壁部)108 上,与上部壳体104内的垂直端子部(作为一个例子为99)和空间内 的水平端子部(作为一个例子为87)连续。
母线93的弯曲部107通过模塑成形牢固地固定在壳体102上,由 此,在如箭头B所示从外壳104上方嵌合相对侧的连接器(未图示) 时,可稳定地将垂直的薄片状端子99支承在壳体102上,可切实地进 行与相对侧连接器内的雌端子的电接触,同时,相对侧连接器嵌合时 的推压(与雌端子的滑动阻力)不传递到母线93的水平的端子部 87,可防止水平端子部87的上下方向的错位等。
另外,由于水平端子部87从壳体102的垂直的壁部108的内面 108a直接突出,因此,从薄片状端子部99到垂直的壁部108的水平 距离L1变长,即,空间105的进深变宽,电流传感器等的部件进入到 壳体102的内部,由此,壳体102的水平方向长度如L2那样缩短,可 实现直接安装设备用连接器100的小型化。该效果(壳体102的水平 方向长度缩短)即使在不配置电流传感器的壳体102的内部也是同样 的。
母线93的弯曲部107向这些壳体102的模塑成形效果在上述各实 施方式(图2、图6)的母线结构中也是相同的。
另外,图10表示图8的C-C剖面图,如图10所示,在壳体102 的绝缘树脂部108内,插入成形的母线89弯曲成两级台阶状(89f), 并且其延长部89c配置在靠近壳体102的外面108b的位置,与其它的 母线92的延长部92c一同在垂直方向平行地位于靠近壳体102的外面 的位置,因此,可与图9相同地确保用于将电流传感器等的部件插入 到壳体102的深处的空间,并且,由此壳体102的水平方向长度缩短, 可以实现直接安装设备用连接器100的小型化。该效果(壳体102的 水平方向的长度缩短)即使在不配置电流传感器的壳体102的内部也 是相同的。
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