紧固结构及电力转换器的制作方法

1.本新型涉及一种紧固结构及电力转换器。


背景技术：

2.迄今为止，已知例如利用电机的驱动力行驶的电动汽车和混合动力汽车等电动车辆(例如，专利文献1)。电动车辆是将装载的蓄电池的电力传递给电机，从而驱动电机而行驶。由功率控制单元(power control unit,pcu)来适当地控制供应至电机的电力，借此，适当地驱动电动车辆行驶。
3.[先前技术文献]
[0004]
(专利文献)
[0005]
专利文献1：日本特开第2021-010270公报


技术实现要素：

[0006]
[新型所要解决的问题]
[0007]
在电动车辆中，有时构造为蓄电池配置在车辆的后部，pcu配置在车辆的前部。在这种情况下，为了缩短用于电连接蓄电池与pcu的电缆，考虑以下构造：将设置在电缆的端部的连接器与设置在pcu的后部的pcu侧的连接器配置为电连接。
[0008]
但是，需要考虑的是，如果在pcu的后部配置连接器，则在车辆发生碰撞时(事故时)，要使与连接器电连接的电缆不会被配置在pcu的后方的仪表板和pcu挤压，因此，电缆需要配置为，从与pcu侧的连接器连接了的电缆侧的连接器向下延伸，作为在发生碰撞时采取的措施。
[0009]
但是，该情况下，由于在车辆的前后方向上连接器与仪表板之间的距离较短且空间较小，因此，必须从pcu侧的连接器的下侧，使电缆侧的连接器朝向上方连接，因此，需要提高装配时的可操作性。
[0010]
本新型的目的在于，提供一种用于紧固连接器和pcu等设备的紧固结构及具有该紧固结构的电力转换器，谋求了装配时和维护时的可操作性的提高。
[0011]
[解决问题的技术手段]
[0012]
为了实现上述目的，本新型提供一种紧固结构，用于紧固连接器(例如，后述的电缆侧连接器61)和设备(例如，后述的pcu 50)，具有，
[0013]
前述连接器，具备螺栓(例如，后述的紧固螺栓65)；前述设备，具有设备侧通孔(例如，后述的设备侧通孔502)，该设备侧通孔具有大于前述螺栓的内径；分离螺母(例如，后述的螺母68)，能够与前述螺栓螺合，并设置在前述螺栓上的前述设备与连接器之间的部分上；及，紧固螺母，能够与前述螺栓螺合，具有大于前述设备侧通孔的外径；其中，前述螺栓通过前述设备侧通孔，然后与前述紧固螺母螺合，从而紧固前述连接器和前述设备。
[0014]
根据本新型，例如，以能够使分离螺母旋转的方式从车辆上侧插入工具的尖端，以使分离螺母旋转，借此，能够从车辆上侧，使螺栓沿从设备朝向连接器的方向，与连接器部
成一体地前进。由此，能够从车辆上侧，使连接器从设备脱离。因此，利用简单的构造，能够构成连接器相对于设备的分离结构，因此，能够实现一种紧固结构，其可以降低成本，并谋求了装配时和维护时的可操作性的提高。
[0015]
另外，进一步地，旋转紧固螺母，从而从前述设备上拆下前述连接器。因此，构成可以从车辆上侧旋转紧固螺母的构造，从而能够简单地从车辆上侧将连接器自设备上拆下。
[0016]
另外，前述设备与前述连接器之间借由密封部(例如，后述的设备侧密封部512、电缆侧密封部612)来密封，旋转前述分离螺母，直到前述连接器从前述设备脱离至借由前述密封部来对前述设备与前述连接器的密封被解除的位置，从而从前述设备上拆下前述连接器。
[0017]
由此，在维持连接器与设备之间的密封的状态下，牢固地紧固连接器61和设备，因此，很难简单地从设备上拆下连接器，但如果解除设备与连接器之间的密封，则可以简单地拆下。
[0018]
另外，本新型提供一种具备上述任意一项所述的紧固结构的电力转换器。根据本新型，在电力转换器中，例如，能够从车辆上侧，使螺栓沿从设备朝向连接器的方向，与连接器部成一体地前进。由此，在电力转换器中，能够从车辆上侧，使连接器从设备脱离。因此，在电力转换器中，利用简单的构造，能够构成连接器相对于设备的分离结构，因此，能够实现一种紧固结构，其可以降低成本，并谋求了装配时和维护时的可操作性的提高。
[0019]
(新型的效果)
[0020]
根据本新型，能够提供一种用于紧固连接器和pcu等设备的紧固结构，谋求了装配时和维护时的可操作性的提高。
附图说明
[0021]
图1是绘示本新型的实施方式的设置有紧固结构的车辆的前部的发动机室的说明图。
[0022]
图2是绘示本新型的实施方式的紧固结构的设备侧连接器、pcu、dc电缆、行驶电机、及变速器的位置关系的说明图。
[0023]
图3是绘示本新型的实施方式的设置有紧固结构的车辆的前部的发动机室中行驶电机、变速器、pcu、与仪表板的位置关系的说明图。
[0024]
图4是绘示本新型的实施方式的紧固结构中的设备侧连接器与电缆侧连接器被紧固的状态的剖面图。
[0025]
图5是绘示本新型的实施方式的紧固结构中的从设备侧连接器与电缆侧连接器被紧固的状态使螺母67松开了的情形的剖面图。
[0026]
图6是绘示本新型的实施方式的紧固结构中的从设备侧连接器拆下电缆侧连接器后的状态的剖面图。
[0027]
图7是绘示本新型的实施方式的紧固结构中的能够从设备侧连接器中拆下电缆侧连接器的位置的状态的剖面图。
具体实施方式
[0028]
对于本新型的实施方式，参照附图详细地进行说明。图1是绘示车辆的前部的发动
机室的说明图。图2是绘示设备侧连接器51、pcu 50、dc电缆60、行驶电机30、及变速器40的位置关系的说明图。图3是绘示车辆的前部的发动机室中的行驶电机30、变速器40、pcu 50、及仪表板12的位置关系的说明图。
[0029]
在各图中，箭头fr表示车身前方，箭头rr表示车身后方，箭头up表示车身上方，箭头l表示车宽方向左侧，箭头r表示车宽方向右侧。此外，在各图中，为了方便说明，适当省略零件的图示。
[0030]
如图1所示，车辆的具有发动机室的车身前部10，具备左右一对前侧框架11等。左右一对前侧框架11，分别以朝向车身的前后方向延伸的方式设置在车宽方向的左右侧。这些左右一对前侧框架11，分别经由设置在前侧框架11的前端的未图示的保险杠横梁支架，连接于未图示的保险杠横梁的左右后部。
[0031]
在前侧框架11的后方设置有仪表板12，所述仪表板12朝向前后方向配置并将发动机室和车室前后分隔开。在仪表板12的前侧，设置有发动机20、行驶电机30和变速器40、及作为电力控制装置的功率控制单元(以下称为“pcu”)50。发动机20，及行驶电机30和变速器40悬架在前侧框架11上。如图2、图3所示，pcu 50配置在行驶电机30和变速器40的上方。
[0032]
发动机20基于来自未图示的发动机电子控制装置的指令进行驱动。行驶电机30，经由pcu 50而利用由未图示的高压蓄电池供应的电力来产生驱动力，并经由变速器40而利用驱动力来使未图示的车轮旋转。行驶电机30，将实行再生所生成的电力，通过配置在pcu 50上的设备侧连接器51、电缆侧连接器61、及dc电缆60，输出至配置在车辆的后部的未图示的高压蓄电池等。配置在pcu 50上的设备侧连接器51、电缆侧连接器61、及dc电缆60构成电力转换器。
[0033]
然后，对紧固结构的细节进行说明。图4是绘示设备侧连接器51与电缆侧连接器61被紧固的状态的剖面图。图5是绘示从设备侧连接器51与电缆侧连接器61被紧固的状态使螺母67松开了的情形的剖面图。图6是绘示从设备侧连接器51上拆下电缆侧连接器61后的状态的剖面图。图7是绘示能够从设备侧连接器51上拆下电缆侧连接器61的位置的状态的剖面图。
[0034]
紧固结构，是用于紧固设置在dc电缆60的端部上的电缆侧连接器61(参照图4等)和设置在作为设备的pcu 50的后侧的设备侧连接器51的紧固结构，所述dc电缆60用于供应来自未图示的高压蓄电池的电力。
[0035]
如图4等所示，设备侧连接器51，以使设备侧连接器51的端子部分朝向车辆的下方、更具体地是朝向斜后侧下方开口的方式，固定支承在pcu 50的壳体501上。因此，电缆侧连接器61的端子部分构成为，朝向车辆的上侧插入设备侧连接器51的端子部分中，以将端子彼此电连接。
[0036]
在与固定有设备侧连接器51的壳体501的部分相邻的部分上，形成有设备侧通孔502，所述设备侧通孔502是与设备侧连接器51的轴心方向平行地贯穿壳体501的穿通孔。
[0037]
电缆侧连接器61被保持为由连接器壳体601包围。连接器壳体601的一部分具有被紧固部603，所述被紧固部603与形成有设备侧通孔502的壳体501的部分平行地延伸，在被紧固部603上形成有连接器侧通孔602，所述连接器侧通孔602是与电缆侧连接器61的轴心方向平行地贯穿被紧固部603的穿通孔。
[0038]
设备侧通孔502的内径大于紧固螺栓65，连接器侧通孔602内径大于紧固螺栓65。
如后述所述，当将电缆侧连接器61的端子部分插入设备侧连接器51的端子部分中，以将端子彼此电连接时，设备侧通孔502与连接器侧通孔602具有同轴配置的位置关系。
[0039]
紧固螺栓65上螺合有两个螺母67，68。螺母67的外径大于设备侧通孔502，不能插入设备侧通孔502。在螺母67上螺合有紧固螺栓65的尖端部附近的部分。
[0040]
螺母68在设备侧通孔502的下端的位置并收容配置在缺口506上，所述缺口506形成在与被紧固部603对向的壳体501的端面上。螺母68的外径大于设备侧通孔502，不能插入设备侧通孔502。在螺母68上螺合有紧固螺栓65的长边方向上的中间部。
[0041]
从下侧朝向上侧将紧固螺栓65插入在被紧固部603上所形成的连接器侧通孔602中。在被紧固部603的下侧的端面上，朝向从连接器壳体601朝向壳体501的方向，即朝向图4的大致上方凹陷地形成有凹部605，所述凹部605比头部653稍大，并能够嵌合头部653。将紧固螺栓65的头部653以适合的状态嵌合至凹部605上。以将紧固螺栓65嵌合至在连接器侧通孔602的上侧开口的周围所形成的凹部上的方式设置有c型环66，并将该紧固螺栓65与c型环66的内周面的内螺纹螺合。由此，紧固螺栓65不能旋转地固定支承在被紧固部603上。
[0042]
将紧固螺栓65螺合于螺母67，68，从而电缆侧连接器61被紧固在pcu的设备侧连接器51上。当被紧固部603相对于壳体501被紧固时，由于紧固螺栓65的直径小于设备侧通孔502的内径，因此，将紧固螺栓65设为在不与形成有设备侧通孔502的壳体501的部分接触的状态下通过的状态。
[0043]
然后，对在pcu的设备侧连接器51上紧固电缆侧连接器61进行说明。
[0044]
首先，使电缆侧连接器61从设备侧连接器51的下侧靠近设备侧连接器51，并且使被紧固部603从壳体501的下侧靠近壳体501。另外，将法兰螺母67配置在设备侧通孔502的上侧的开口，同时，将螺母68配置在缺口506上。
[0045]
然后，将紧固螺栓65逐渐插入设备侧通孔502。另外，如图4中箭头a所示，将电缆侧连接器61的端子部分插入设备侧连接器51的端子部分中，以将端子彼此电连接。由此，电缆侧连接器61形成为连接支承在设备侧连接器51上的状态。
[0046]
在该状态下，进行紧固的操作者不使用手支承电缆侧连接器61，而是分别地使法兰螺母67、螺母68旋转并螺合于紧固螺栓65的尖端部、中间部。由此，紧固螺栓65的尖端与法兰螺母67螺合，从而自法兰螺母67向上侧突出。其结果，在设备侧连接器51的端子与电缆侧连接器61的端子被电连接的状态下，被紧固部603与壳体501紧固固定。
[0047]
然后，对拆下紧固在pcu 50的设备侧连接器51上的电缆侧连接器61进行说明。首先，如图4所示，在紧固螺栓65的尖端部螺合于法兰螺母67的状态下，利用未图示的扳手等工具使螺母67旋转，从而如图5中箭头b所示，向紧固螺栓65的尖端部移动。
[0048]
接着，使用未图示的工具使缺口506的螺母68旋转。此时，由于螺母68的上表面与壳体501抵接，因此，伴随螺母68的旋转，如图6中箭头c所示，紧固螺栓65沿从壳体501朝向被紧固部603方向，与被紧固部603成一体地前进。由此，被紧固部603从壳体501逐渐远离，由此，从设备侧连接器51上逐渐拆下电缆侧连接器61。
[0049]
当电缆侧连接器61被紧固在设备侧连接器51上时，由于密封部而构成为不能容易地解除紧固。具体而言，如图7所示，电缆侧连接器61具有向设备侧连接器51延伸的电缆侧伸出部611，电缆侧伸出部611的中间的部分具有电缆侧密封部612。
[0050]
另外，设备侧连接器51具有向电缆侧连接器61延伸的设备侧伸出部511，设备侧伸
出部511的中间的部分具有设备侧密封部512。设备侧连接器51具有嵌合槽513，所述嵌合槽513嵌合具有电缆侧密封部612的电缆侧伸出部611。另外，电缆侧连接器61具有嵌合槽613，所述嵌合槽613嵌合具有设备侧密封部512的设备侧伸出部511。
[0051]
在嵌合槽513中电缆侧密封部612将设备侧连接器51与电缆侧连接器61之间密封，另外，在嵌合槽613中设备侧密封部512将设备侧连接器51与电缆侧连接器61之间密封。因此，从嵌合槽513上拆下电缆侧密封部612，并从嵌合槽613中拆下设备侧密封部512，从而解除密封，构成为能够容易地从设备侧连接器51上拆下电缆侧连接器61。
[0052]
因此，使用未图示的工具，使缺口506的螺母68旋转，借此，紧固螺栓65沿从壳体501朝向被紧固部603的方向，与被紧固部603成一体地逐渐前进，直到足以从嵌合槽513拆下电缆侧密封部612且从嵌合槽613拆下设备侧密封部512的位置，从而解除密封，而能够简单地从设备侧连接器51上拆下电缆侧连接器61。由此，从设备侧连接器51上拆下电缆侧连接器61。
[0053]
根据本实施方式，起到以下的效果。
[0054]
在本实施方式中，具有，设备侧连接器51，具备紧固螺栓65；作为设备的pcu 50，具有设备侧通孔，该设备侧通孔具有大于前述螺栓的内径；作为分离螺母的螺母68，能够与紧固螺栓65螺合，设置在紧固螺栓65上的pcu 50与设备侧连接器51之间的部分上；及，作为紧固螺母的螺母67，能够与紧固螺栓65螺合，并具有大于设备侧通孔502的外径；其中，紧固螺栓65通过设备侧通孔502，并与螺母67螺合从而紧固设备侧连接器51和pcu 50。
[0055]
由此，以能够使螺母68旋转的方式从车辆上侧插入工具的尖端，以使该螺母68旋转，借此，能够使紧固螺栓65沿从壳体501朝向被紧固部603的方向，与被紧固部603成一体地前进。由此，能够使被紧固部603从壳体501脱离，其结果，能够将电缆侧连接器61从设备侧连接器51上拆下。因此，利用简单的构造，能够构成电缆侧连接器61相对于设备侧连接器51的分离结构，因此，能够形成一种紧固结构，其可降低成本，并谋求了装配时和维护时的可操作性的提高。
[0056]
另外，在本实施方式中，旋转螺母68，从而从pcu 50上拆下电缆侧连接器61。由此，形成能够从车辆上侧旋转螺母68的构造，从而能够简单地从车辆上侧，将电缆侧连接器61自作为设备的pcu 50拆下。
[0057]
另外，在本实施方式中，pcu 50与电缆侧连接器61之间借由密封部(设备侧密封部512、电缆侧密封部612)来密封，旋转螺母68直到电缆侧连接器61从pcu 50脱离至借由设备侧密封部512和电缆侧密封部612来对pcu 50和电缆侧连接器61之间的密封被解除的位置，从而从pcu 50上拆下电缆侧连接器61。
[0058]
由此，在维持电缆侧连接器61与pcu 50之间的密封的状态下，牢固地紧固电缆侧连接器61与pcu 50，因此，很难简单地从pcu 50上拆下电缆侧连接器61，但解除pcu 50与电缆侧连接器61之间的密封，便能够简单地拆下。
[0059]
本新型不限定于上述实施方式，在可以实现本新型的目的的范围内的变形、改良等都包含在本新型中。
[0060]
例如，在本实施方式中，设备是pcu 50，但不限定于此。
[0061]
另外，在本实施方式中，电缆侧连接器61位于设备侧连接器51的下侧，但不限定于该构成，例如，电缆侧连接器也可以位于设备侧连接器的上侧。
[0062]
另外，在本实施方式中，设备侧通孔502和连接器侧通孔602具有同轴配置的位置关系，但不限定于该构成。例如只要能够将紧固螺栓65插入设备侧通孔502中即可。
[0063]
附图标记
[0064]
50：pcu(设备)
[0065]
53：支杆(stay)
[0066]
53b：扳手
[0067]
61：电缆侧连接器(连接器)
[0068]
65,65a：紧固螺栓(螺栓)
[0069]
67：螺母(紧固螺母)
[0070]
68：螺母(分离螺母)
[0071]
502：设备侧通孔
[0072]
512：设备侧密封部
[0073]
612：电缆侧密封部
[0074]
651：工具孔