JP2019038444A - Connection structure - Google Patents
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Abstract
【課題】自動車のフロントコンパートメントに搭載されている電気機器の筐体とコネクタの接続構造を開示する。【解決手段】接続構造2では、電力制御ユニット10の筐体11の後面11aであってDCパワーコネクタ15と対向する位置に、頭頂面が平坦な凸条42が設けられている。車両が衝突した際にフロントコンパートメント内の他の機器が移動し(あるいはコネクタが接続された電力制御ユニット10自体が移動し)、DCパワーコネクタ15に他の機器が干渉した際、凸条42の平坦な頭頂面がコネクタを支える。平坦な頭頂面での面接触によってDCパワーコネクタ15に加わる荷重が分散するのでコネクタが破損し難くなる。【選択図】図4Disclosed is a connection structure between a housing and a connector of an electric device mounted in a front compartment of an automobile. In the connection structure 2, a ridge 42 having a flat top surface is provided on the rear surface 11a of the casing 11 of the power control unit 10 at a position facing the DC power connector 15. When the vehicle collides, other devices in the front compartment move (or the power control unit 10 connected to the connector itself moves), and when other devices interfere with the DC power connector 15, A flat top surface supports the connector. Since the load applied to the DC power connector 15 is dispersed by surface contact on the flat top surface, the connector is less likely to be damaged. [Selection] Figure 4
Description
本明細書が開示する技術は、自動車のフロントコンパートメントに搭載されている電気機器の筐体とコネクタの接続構造に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a connection structure between a housing and a connector of an electric device mounted on a front compartment of an automobile.
近年の自動車は電子化が進み、車両のフロントコンパートメントに様々な電気機器が搭載されるようになってきている。特に、電気自動車は、直流電源の電力を走行用のモータを駆動する交流電源に変換する電力変換器なども加わり、多くの電気機器が狭いフロントコンパートメントに搭載されている(例えば特許文献1)。 In recent years, automobiles have been digitized and various electric devices have been installed in the front compartment of vehicles. In particular, electric vehicles include a power converter that converts the power of a DC power source into an AC power source that drives a driving motor, and many electric devices are mounted in a narrow front compartment (for example, Patent Document 1).
電気機器の筐体には他の電気機器との通信用のケーブルのコネクタ、あるいは、電力伝送のためのケーブルのコネクタが接続される。車両が衝突した際、フロントコンパートメント内の機器が移動し、電気機器のコネクタが他の機器と干渉してコネクタが破損するおそれがある。特に、走行用のモータのための直流電源の電力が流れるコネクタが破損すると、高電圧が印加されている金属端子同士が短絡してしまうおそれがある。本明細書は、他の機器との干渉に強いコネクタの接続構造を提供する。 A connector of a cable for communication with another electric device or a connector of a cable for power transmission is connected to the casing of the electric device. When the vehicle collides, the device in the front compartment moves, and the connector of the electrical device may interfere with other devices and the connector may be damaged. In particular, when the connector through which the power of the DC power source for the motor for traveling is broken, the metal terminals to which a high voltage is applied may be short-circuited. The present specification provides a connector connection structure that is resistant to interference with other devices.
本明細書は、自動車のフロントコンパートメントに搭載されている電気機器の筐体とコネクタの接続構造を開示する。その接続構造では、電気機器の筐体の後面であってコネクタと対向する位置に、頭頂面が平坦な凸条が設けられている。車両が衝突した際にフロントコンパートメント内の機器が移動し(あるいはコネクタが接続された電気機器自体が移動し)、コネクタに他の機器が干渉した際、凸条の平坦な頭頂面がコネクタを支える。平坦な頭頂面での面接触によってコネクタに加わる荷重が分散するのでコネクタが破損し難くなる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 This specification discloses the connection structure of the housing | casing and connector of the electric equipment mounted in the front compartment of a motor vehicle. In the connection structure, a ridge with a flat top surface is provided on the rear surface of the housing of the electric device and at a position facing the connector. When the vehicle collides, the equipment in the front compartment moves (or the electrical equipment connected to the connector itself moves), and when other equipment interferes with the connector, the flat top surface of the ridge supports the connector. . Since the load applied to the connector is dispersed by the surface contact on the flat top surface, the connector is difficult to break. Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.
図面を参照して実施例の接続構造を説明する。実施例の接続構造は、走行用にエンジンとモータを備えているハイブリッド車に適用されている。図1は、ハイブリッド車100のフロントコンパートメント90の中のデバイスレイアウトを示す斜視図である。なお、図中の座標系は、F軸の正方向が車両前方を示しており、V軸の正方向が車両上方を示している。H軸の正方向は車両の左側方を示している。なお、図1では、フロントコンパートメント90に搭載されているデバイスを模式化して描いてある。
The connection structure of the embodiment will be described with reference to the drawings. The connection structure of the embodiment is applied to a hybrid vehicle including an engine and a motor for traveling. FIG. 1 is a perspective view showing a device layout in the
フロントコンパートメント90には、エンジン95、トランスアクスル30、電力制御ユニット10、補機バッテリ5、ブレーキアクチュエータ91が収容されている。フロントコンパートメント90には他にも様々なデバイスが収容されているが、それらの図示と説明は省略する。
The
ハイブリッド車100は、走行用に、2個のモータ7a、7bとエンジン95を備えている。2個のモータ7a、7bは、トランスアクスル30の筐体に収容されている。トランスアクスル30には、走行用の2個のモータ7a、7bのほか、動力分配機構とデファレンシャルギアを備えている。トランスアクスル30とエンジン95は連結されており、動力分配機構は、エンジン95の出力トルクとモータ7a、7bの出力トルクを合成/分配するギアセットである。動力分配機構は、高トルクが要求されたときには、エンジン95の出力トルクとモータ7a、7bの出力トルクを合成してデファレンシャルギアへ伝達する。また、動力分配機構は、状況に応じて、エンジン95の出力トルクを分割してデファレンシャルギアと一方のモータ7aへ伝達する。その場合、ハイブリッド車100は、エンジントルクで走行しながらモータ7aで発電する。他方のモータ7bは、エンジン95を始動するセルモータとしても機能する。
The
エンジン95とトランスアクスル30は、車幅方向で隣り合うように連結されている。エンジン95とトランスアクスル30は、車両の構造強度を担保する2本のサイドメンバ92に懸架されている。なお、図1では、一方のサイドメンバは見えていない。
The
トランスアクスル30の上面に、電力制御ユニット10が固定されている。電力制御ユニット10は、不図示のメインバッテリの直流電力を昇圧するとともに、昇圧した直流電力をモータ駆動に適した交流電力に変換するデバイスである。
The
図2に、電力制御ユニット10の内部と電力制御ユニット10に接続されている周辺機器のブロック図を示す。電力制御ユニット10は、その内部に、コンバータ回路12、2個のインバータ回路13a、13b、及び、コンバータ回路12とインバータ回路13a、13bを制御する制御基板14を備えている。
FIG. 2 shows a block diagram of the inside of the
電力制御ユニット10は、DCパワーケーブル25を介してメインバッテリ3と接続されている。符号15は、DCパワーケーブル25の先端に取り付けられているコネクタ(DCパワーコネクタ)を示している。メインバッテリ3の出力は100ボルト以上であり、メインバッテリ3の電力でモータ7a、7bが駆動される。メインバッテリ3の出力電力は、コンバータ回路12に入力される。コンバータ回路12は、メインバッテリ3の出力電圧を昇圧してインバータ回路13a、13bに供給する。インバータ回路13a、13bは、昇圧された直流電力を、モータ駆動に適した交流電力に変換する。インバータ回路13a、13bの出力は、それぞれ、モータコネクタ17とモータパワーケーブル27を介してモータ7a、7bに供給される。
The
コンバータ回路12とインバータ回路13a、13bは、制御基板14に実装された制御回路によって制御される。制御基板14の制御回路は、補機バッテリ5から電力供給を受けて動作する。制御基板14の制御回路は、外部の上位制御器6からの指令を受けて動作する。補機バッテリ5と上位制御器6は、通信ケーブルと通信コネクタ18を介して電力制御ユニット10の制御基板14と接続されている。
The
なお、補機バッテリ5は、電力制御ユニット10の中の制御基板14のほか、12ボルトで動作する他の機器にも電力を供給する。ハイブリッド車100に搭載されている機器の中で、12ボルトで動作する機器は、補機と総称される。補機バッテリ5は、フロントコンパートメント90に搭載されている(図1参照)。
The auxiliary battery 5 supplies power to the
電力制御ユニット10の筐体は、メインバッテリ3とエアコンコンプレッサ4の間の電力中継器を兼ねている。エアコンケーブル26とエアコンコネクタ16を介して、電力制御ユニット10からエアコンコンプレッサ4にメインバッテリ3の電力が供給される。
The casing of the
図1に戻ってフロントコンパートメント90におけるデバイスレイアウトの説明を続ける。電力制御ユニット10は、トランスアクスル30の上方に、フロントブラケット93とリアブラケット94を介して支持されている。電力制御ユニット10の筐体11の後面には、2個のコネクタ(DCパワーコネクタ15とエアコンコネクタ16)が接続されている。電力制御ユニット10の後方には、ブレーキアクチュエータ91が配置されている。
Returning to FIG. 1, the description of the device layout in the
図3に、電力制御ユニット10とブレーキアクチュエータ91の位置関係を示す側面図を示す。図3でも、座標系のF軸正方向は車両前方を表し、V軸正方向は上方を表す。H軸の正方向は車両の左側方を指している。また、図3のXYZ座標系は電力制御ユニット10の筐体11を基準とした座標系であり、X軸は筐体11の底面に平行な方向に延びており、Z軸は筐体の後面に平行な方向に延びている。XYZ座標系は、後に参照する図4の斜視図を理解し易くするために描いてある。
FIG. 3 is a side view showing the positional relationship between the
先に述べたように、電力制御ユニット10は、トランスアクスル30の上面30aに、フロントブラケット93とリアブラケット94を介して支持されている。電力制御ユニット10とトランスアクスル30の間には、隙間SPが確保されている。電力制御ユニット10が直接にトランスアクスル30の上面30aに固定されていないのは、トランスアクスル30からの振動を遮断するためである。なお、フロントブラケット93と電力制御ユニット10の筐体11の間には不図示の防振ブッシュが挟まれている。リアブラケット94と電力制御ユニット10の筐体11の間にも不図示の防振ブッシュが挟まれている。
As described above, the
筐体11の左側面にモータコネクタ17が接続されており、筐体11の後面にDCパワーコネクタ15とエアコンコネクタ16が接続されている。図3では、エアコンコネクタ16はDCパワーコネクタ15の後ろ側に位置しており、見えない。筐体11の上面には通信コネクタ18(図2参照)が接続されているが、図では通信コネクタ18の図示は省略している。
A
電力制御ユニット10は2個のブラケット93、94でトランスアクスル30の上方に支持されている。ハイブリッド車100が前方衝突すると、ブラケット93、94が変形し、あるいは、破断し、電力制御ユニット10が後方へ移動する場合がある。電力制御ユニット10の後面には2個のコネクタ(DCパワーコネクタ15とエアコンコネクタ16)が接続されており、その後方にはブレーキアクチュエータ91が配置されている。電力制御ユニット10が後退すると、2個のコネクタ(DCパワーコネクタ15とエアコンコネクタ16)がブレーキアクチュエータ91と干渉する。干渉時の衝撃が強いといずれかのコネクタがダメージを受ける可能性がある。DCパワーコネクタ15とエアコンコネクタ16はいずれも、メインバッテリと接続されており、コネクタ内部の端子には100ボルト以上の高電圧が加わっている。コネクタが破損し、内部の端子が短絡あるいは露出することは好ましくない。筐体11の後面には頭頂面が平坦な凸条42が設けられている。図3では、理解を助けるために、凸条42をグレーで示してある。DCパワーコネクタ15と筐体11は凸条42の頭頂面で面接触し、DCパワーコネクタ15に加わる荷重が分散する。このことにより、DCパワーコネクタ15は、他のデバイス(ブレーキアクチュエータ91)との干渉の際に破損し難くなる。エアコンコネクタ16に対しても凸条が設けられており、エアコンコネクタ16も干渉に対して破損し難い。
The
図4を参照しつつ、実施例の接続構造2(筐体11とコネクタとの接続構造)を説明する。図4は、電力制御ユニット10の筐体11の後面11aを示した部分斜視図である。図4では、DCパワーコネクタ15は取り外して描いてある。なお、先に述べたように、筐体11の上面には通信コネクタ18が接続されているが、その図示は省略した。
With reference to FIG. 4, the connection structure 2 (connection structure of the housing | casing 11 and a connector) of an Example is demonstrated. FIG. 4 is a partial perspective view showing the
筐体11の後面11aには水平方向に延びるフランジ44が設けられている。フランジ44には貫通孔44aが設けられている。一方、DCパワーコネクタ15の上面にはボルト孔15cが設けられている。DCパワーコネクタ15は、その上面が筐体11のフランジ44の下面に接するように配置され、貫通孔44aを通してボルト41で固定される。図中の符号43は、筐体11に設けられた開口であり、開口43の内側に、筐体側の金属端子(不図示)が配置されている。図中の符号15aは、DCパワーコネクタ15に設けられた開口であり、開口15aの内側に、コネクタ側の金属端子(不図示)が配置されている。コネクタ15を筐体11に取り付けると、筐体側の金属端子とコネクタ側の金属端子が接触し、導通する。
A
筐体11の後面11aには頭頂面が平坦な2個の凸条42が設けられている。凸条42は、DCパワーコネクタ15と対向する位置に設けられている。DCパワーコネクタ15を筐体11に取り付けると、凸条42の平坦な頭頂面がDCパワーコネクタ15の筐体11と対向する面に当接する。図中の符号15bが示す破線の矩形が、凸条42の頭頂面に当接する当接範囲を示している。エアコンコネクタ16も同様の接続構造2で接続されている。
On the
車両が前面衝突して電力制御ユニット10が後退すると、後方のブレーキアクチュエータ91とDCパワ−コネクタ15が干渉する場合がある。DCパワ−コネクタ15は、筐体11とブレーキアクチュエータ91に挟まれ、荷重を受ける。DCパワーコネクタ15の当接範囲15bと筐体側の凸条42の頭頂面が面接触し、荷重が分散される。荷重が分散されるので、DCパワーコネクタ15は破損し難くなる。エアコンコネクタ16についても同様の効果が期待できる。
When the vehicle collides with the front and the
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。筐体に設けられた凸条42は、コネクタの衝突時の強度を高めるだけでなく、筐体11自体の強度を高める。それゆえ、凸条42は、筐体の振動特性の改善にも寄与する。
Points to be noted regarding the technology described in the embodiments will be described. The
実施例の接続構造2では、一個のコネクタ(DCパワーコネクタ15)に対して2個の凸条42が筐体11に設けられている。凸条の数は、2個に限られない。凸条は、頭頂面の総面積が大きいほどよい。
In the connection structure 2 of the embodiment, two
実施例の接続構造は、電力制御ユニット10以外の電気機器に適用されてもよい。また、実施例の接続構造は、他のコネクタ、例えば、モータコネクタ17に適用されてもよい。本明細書が開示する接続構造は、様々なコネクタに適用可能であるが、特に、100ボルト以上の高電圧が印加されるコネクタに適用することが好適である。
The connection structure of the embodiment may be applied to electric devices other than the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2:接続構造
3:メインバッテリ
4:エアコンコンプレッサ
5:補機バッテリ
6:上位制御器
7a、7b:モータ
10:電力制御ユニット
11:筐体
11a:後面
12:コンバータ回路
13a、13b:インバータ回路
14:制御基板
15:DCパワーコネクタ
16:エアコンコネクタ
17:モータコネクタ
18:通信コネクタ
25:DCパワーケーブル
26:エアコンケーブル
27:モータパワーケーブル
30:トランスアクスル
30a:上面
41:ボルト
42:凸条
43:開口
44:フランジ
44a:貫通孔
90:フロントコンパートメント
91:ブレーキアクチュエータ
92:サイドメンバ
95:エンジン
100:ハイブリッド車
SP:隙間
2: Connection structure 3: Main battery 4: Air conditioner compressor 5: Auxiliary battery 6:
Claims (1)
前記筐体の後面であって前記コネクタと対向する位置に、頭頂面が平坦な凸条が設けられている、接続構造。 It is a connection structure of the housing and connector of the electrical equipment mounted on the front compartment of the automobile,
A connection structure, wherein a convex strip having a flat top surface is provided at a position on the rear surface of the housing and facing the connector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017163137A JP2019038444A (en) | 2017-08-28 | 2017-08-28 | Connection structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017163137A JP2019038444A (en) | 2017-08-28 | 2017-08-28 | Connection structure |
Publications (1)
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|---|---|
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Family
ID=65725229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017163137A Pending JP2019038444A (en) | 2017-08-28 | 2017-08-28 | Connection structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019038444A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112020001055T5 (en) | 2019-03-04 | 2021-12-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Zeolite Membrane Composite Material, Method of Making Zeolite Membrane Composite Material, and Separation Method |
-
2017
- 2017-08-28 JP JP2017163137A patent/JP2019038444A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112020001055T5 (en) | 2019-03-04 | 2021-12-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Zeolite Membrane Composite Material, Method of Making Zeolite Membrane Composite Material, and Separation Method |
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