电力控制单元的缆线连接部构造的制作方法

1.本发明涉及搭载于车辆的电力控制单元的缆线连接部构造。


背景技术：

2.混合动力汽车或电动汽车大多在收容驱动用的马达的马达壳体的上部安装有电力控制单元(pcu)。电力控制单元将蓄电池的直流电力转换成适合于马达的驱动的高压的交流电力，并且，对由马达发电的交流电力进行降压并转换成直流电力，向蓄电池充电。蓄电池通常配置在与电力控制单元分离的位置，蓄电池与电力控制单元之间通过供电缆线而连接(例如参照日本特开2019-99003号)。
3.电力控制单元的内部的供电通路与供电缆线通过连接器(单元侧连接器及缆线侧连接器)而电连接。缆线侧连接器通过销的插入等而与单元侧连接器电连接，连接器彼此通过螺栓紧固等被相互固定。


技术实现要素：

4.在上述的电力控制单元的缆线连接部构造中，在通过销的插入等而将缆线侧连接器与单元侧连接器电连接之后，需要通过螺栓紧固等来固定连接器彼此。因此，在从电力控制单元的下方引出供电缆线的情况下，必须从电力控制单元的下方进行连接器彼此的紧固作业。但是，例如在电力控制单元配置于发动机室(前舱室)内的靠后部等的情况下，有时难以从电力控制单元的下方进行连接器彼此的紧固作业。在该情况下，将电力控制单元与供电缆线的连接部位移动到其他位置，但当蓄电池的配置位于发动机室(前舱室)的后方时，供电缆线的引绕长度需要增长到需要以上，是不优选的。
5.本发明的方案是考虑到这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种能够容易地从上方侧将配置在电力控制单元的下方的缆线侧连接器固定于单元侧连接器的电力控制单元的缆线连接部构造。
6.为了解决上述问题并实现上述目的，本发明采用了以下的方案。
7.(1)：本发明的一方案的电力控制单元的缆线连接部构造将控制电力的电力控制单元与从所述电力控制单元向下方引出的供电缆线连接，其中，所述电力控制单元的缆线连接部构造具备：所述电力控制单元，其具有电力控制设备和收容该电力控制设备的单元壳体；单元侧连接器，其具有第一连接端子，该第一连接端子在所述单元壳体的内部与所述电力控制设备的供电通路连接，并且，该第一连接端子朝向所述单元壳体的下方；以及缆线侧连接器，其具有第二连接端子，该第二连接端子与所述供电缆线连接，并且，从所述单元壳体的下方与所述第一连接端子连接，所述缆线侧连接器具有：连接器壳体，其支承所述第二连接端子；以及螺栓，其固定于所述连接器壳体，并且，该螺栓的轴部从下方朝上方贯穿所述单元壳体的一部分，所述缆线侧连接器通过从上方将螺母拧入到贯穿了所述单元壳体的所述轴部而固定于所述单元壳体和所述单元侧连接器。
8.根据上述方案(1)，在向电力控制单元连接供电缆线的情况下，预先将单元侧连接
器安装于单元壳体，使缆线侧连接器的螺栓的轴部从下方朝向上方侧贯穿单元壳体的一部分。在该状态下将螺母从单元壳体的上方侧拧入到贯穿了单元壳体的轴部时，缆线侧连接器被向上方侧提起而固定于单元壳体和单元侧连接器。
9.(2)：在上述方案(1)的基础上也可以是，所述单元壳体具备：壳体主体，其收容所述电力控制设备，并且在所述供电通路与所述第一连接端子的连接部的上方开口；以及壳体罩，其覆盖所述壳体主体的上方，所述供电通路能够通过所述壳体主体的上方的开口而与所述第一连接端子连接。
10.根据上述方案(2)，在将壳体罩安装于壳体主体之前，能够通过壳体主体的开口，将电力控制设备的供电通路从上方侧容易地连接到单元侧连接器的第一连接端子。
11.(3)：在上述方案(1)或(2)的基础上也可以是，所述缆线侧连接器具备多个保持器组件，该多个保持器组件收容在所述连接器壳体的内部，并且从径向外侧夹持所述供电缆线，在所述保持器组件和所述连接器壳体设置有凸轮面，在将所述螺母拧入到所述螺栓的所述轴部时，该凸轮面根据所述连接器壳体的上方位移而向径向内侧按压所述保持器组件。
12.根据上述方案(3)，在缆线侧连接器的螺栓的轴部向上方贯穿单元壳体且在该状态下将螺母拧入到轴部时，缆线侧连接器的连接器壳体逐渐被向上方侧提起。由此，通过凸轮面将按压力从连接器壳体作用于保持器组件，向径向内侧按压保持器组件。其结果是，供电缆线被多个保持器组件牢固地固定，抑制了与车辆行驶相伴的供电缆线的大幅振动。因此，在采用了本结构的情况下，不再需要对电力控制单元另外安装用于抑制供电缆线的振动的支承构件。
13.根据本发明的方案，使固定于缆线侧连接器的螺栓的轴部从下方朝上方侧贯穿电力控制单元的单元壳体，将螺母从单元壳体的上方侧拧入到螺栓的轴部，由此，能够在将缆线侧连接器连接到单元侧连接器的状态下将缆线侧连接器固定于电力控制单元和单元侧连接器。因此，根据本发明的方案，能够容易地将配置于电力控制单元的下方的缆线侧连接器从上方侧固定于单元侧连接器。
附图说明
14.图1是搭载有实施方式的电力控制单元与马达单元的组装体的车辆的俯视图。
15.图2是实施方式的电力控制单元的沿着图1的ii-ii线剖切的剖视图。
16.图3是取下了实施方式的电力控制单元的壳体罩之后的立体图。
17.图4是示出实施方式的电力控制单元与供电缆线的连接部的剖视图。
18.图5是实施方式的单元侧连接器与缆线侧连接器的分解立体图。
19.图6是实施方式的缆线侧连接器的沿着图5的vi-vi线剖切的剖视图。
20.图7是实施方式的缆线侧连接器的沿着图6的vii-vii线剖切的剖视图。
具体实施方式
21.以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
22.图1是搭载有电力控制单元10与马达单元11的组装体的车辆1的俯视图。图1中的箭头fr指向车辆的前方，箭头lh指向车辆的左侧方。
23.本实施方式的车辆1是具备未图示的发动机和马达的混合动力车辆。马达单元11与未图示的发动机的车宽方向外侧的端部一体地被组装。马达单元11在马达壳体12的内部收容有车辆驱动用的马达和发电机。在马达壳体12的上部安装有电力控制单元10(pdu：power drive unit)。电力控制单元10将搭载于车辆1的未图示的高压蓄电池(以下称为“蓄电池”。)的直流电力升压到规定电压，转换成适合于马达的驱动的交流电力。电力控制单元10将由马达再生发电的交流电力、由发电机发电的交流电力转换成直流电力，降压到规定电压而向蓄电池充电。
24.电力控制单元10和马达单元11的组装体与发动机一起被配置于乘客室的前方的发动机室2(前舱室)。在电力控制单元10的后部区域的下表面侧，连接有与蓄电池连接的供电缆线13。蓄电池配置在比发动机室2(前舱室)靠车辆后方侧的地板的下方等。
25.图2是电力控制单元10的沿着图1的ii-ii线剖切的剖视图，图3是取下了电力控制单元10的一部分部件之后的立体图。
26.电力控制单元10在俯视形成为大致矩形状的单元壳体14的内部收容有逆变器或电压转换用的转换器、电抗器、电容器等电力控制设备15。单元壳体14具备下壳体14l、与下壳体14l的上部接合的上壳体14u、以及将上壳体14u的上方侧的开口16堵塞的壳体罩14c。在本实施方式中，下壳体14l和上壳体14u构成壳体主体。如图2所示，在上壳体14u的后部设置有比下壳体14l的后端部靠车辆后方侧鼓出的部分。以下，将该部分称为后方鼓出部17。
27.在上壳体14u的后方鼓出部17形成有朝后斜下方贯穿其底壁部分的连接器安装孔18。在连接器安装孔18通过螺栓紧固而安装有单元侧连接器19。缆线侧连接器20从后方鼓出部17的下表面侧与单元侧连接器19连接。
28.图4是示出电力控制单元10与供电缆线13的连接部的剖视图。图5是单元侧连接器19与缆线侧连接器20的分解立体图。为了简化图示以便容易理解，以与图2的实际构造不同的方式描绘出图4中的上壳体14u和壳体罩14c的形状的一部分。
29.单元侧连接器19具备经由汇流条21(供电通路)而与单元壳体14内的电力控制设备15连接的一对第一连接端子22。缆线侧连接器20具备与供电缆线13的端部连接的一对第二连接端子23。
30.单元侧连接器19的一对第一连接端子22平行地配置，这些第一连接端子22通过模制成形而与树脂制的连接器组件24形成为一体。第一连接端子22具备朝向下方突出的连接销25。在连接销25的下端形成有连接孔25a。单元侧连接器19以第一连接端子22的连接销25的下端朝向单元壳体14的下方的方式安装于单元壳体14。第一连接端子22的上端部在连接器组件24的上表面侧露出。与电力控制设备15连接的汇流条21与第一连接端子22的上端部的上表面重叠，在该状态下通过螺栓29而与第一连接端子22连接。
31.在连接器组件24的下表面侧形成有供设置于缆线侧连接器22的上部的突起部26嵌合的嵌合凹部27。在连接器组件24的靠下部的外周面，一体地形成有在与第一连接端子22的延伸方向交叉的方向上伸出的连接凸缘28。在将连接器组件24的上部区域插入到连接器安装孔18的状态下，连接凸缘28通过未图示的螺栓而被紧固固定于单元壳体14的下表面(后方鼓出部17的下表面)。
32.缆线侧连接器20的与供电缆线13连接的一对第二连接端子23被保持于树脂制的连接器组件30。在连接器组件30的上部设置有朝向上方突出的上述的一对突起部26。在各
突起部26的上端面形成有供第一连接端子22的连接销25嵌入的嵌合孔31。第二连接端子23被固定于嵌合孔31的底部。当第一连接端子22的各连接销25嵌入到突起部26的嵌合孔31内时，配置于嵌合孔31的底部的第二连接端子23嵌入到对应的第一连接端子22的连接孔25a而连接。
33.缆线侧连接器20具备用于夹持供电缆线13的一对保持器组件32a、32b。保持器组件32a、32b配置在连接器组件30的下方。保持器组件32a、32b和连接器组件30的靠下部的一部分被收容在铝制的连接器壳体33的内侧。
34.连接器壳体33形成为下方侧缩窄的大致筒状，在上端部形成有在与上下方向交叉的方向上伸出的连接凸缘38。螺栓40以轴部40a向上方突出的方式固定于连接凸缘38。螺栓40的轴部40a从下方朝上方贯穿凸缘部17a(参照图2)，该凸缘部17a突出设置于上壳体14u(单元壳体14)的后方鼓出部17。螺母45从上方侧被拧入到贯穿了上壳体14u的凸缘部17a的螺栓40的轴部40a。由此，缆线侧连接器20被固定于上壳体14u(单元壳体14)的下表面，并且，还与单元侧连接器19维持固定状态。
35.图6是缆线侧连接器20的沿着图5的vi-vi线剖切的剖视图，图7是缆线侧连接器20的沿着图6的vii-vii线剖切的剖视图。
36.保持器组件32a、32b具有沿大致铅垂方向延伸的平坦面，并且在该平坦面彼此隔着间隙相互对置的状态下配置在连接器壳体33内。在保持器组件32a、32b的平坦面上，形成有用于保持供电缆线13的外周面的保持槽41。保持槽41是大致半圆状的槽，在保持器组件32a、32b的平坦面上沿着上下方向延伸。
37.在保持器组件32a、32b的外侧面形成有朝向下方在接近保持槽41的方向上倾斜的锥面42。另一方面，在连接器壳体33的下部区域，以与保持器组件32a、32b的锥面42对置的方式形成有以与这些锥面42大致相同的角度倾斜的锥面43。在通过螺母45相对于螺栓40的轴部40a的拧入而将连接器壳体33向上方提起时，连接器壳体33的锥面43从下方按压保持器组件32a、32b的锥面42。此时，在锥面43、42之间产生滑动，通过两个锥面43、42所产生的凸轮作用而压缩保持器组件32a、32b之间的间隙。其结果是，保持器组件32a、32b的保持槽41被按压到供电缆线13的外周面，供电缆线13被保持器组件32a、32b牢固地夹持。
38.在本实施方式中，锥面42、43构成保持器组件32a、32b与连接器壳体33的凸轮面。
39.＜电力控制单元与供电缆线的连接＞
40.实际上在向电力控制单元10连接供电缆线13的情况下，通过螺栓紧固预先将单元侧连接器19安装于单元壳体14，预先从上壳体14u的上方取下壳体罩14c。
41.在该状态下，通过上壳体14u的上方的开口16，借助螺栓29(参照图4)而将汇流条21连接到单元侧连接器19的第一连接端子22的上部。
42.接着，通过壳体罩14c将上壳体14u的上方的开口16闭合，将壳体罩14c螺栓紧固于上壳体14u。
43.之后，将缆线侧连接器20配置于上壳体14u的后方鼓出部17的下表面，使固定于缆线侧连接器20的螺栓40的轴部40a从下方朝向上方侧贯穿于后方鼓出部17的凸缘部17a。此时，将缆线侧连接器20的突起部26嵌合于单元侧连接器19的嵌合凹部27，并且将第一连接端子22的连接销25嵌合于突起部26的嵌合孔31。之后，将螺母45拧入到从后方鼓出部17的凸缘部17a向上方突出的轴部40a。
44.由此，缆线侧连接器20被按压于单元侧连接器19，第一连接端子22与第二连接端子23维持为连接状态，并且，缆线侧连接器20被固定于上壳体14u(单元壳体14)。供电缆线13如上述那样被保持器组件32a、32b牢固地夹持于缆线侧连接器20。
45.＜实施方式的效果＞
46.如以上那样，本实施方式的缆线连接部构造使固定于缆线侧连接器20的螺栓40的轴部40a从下方朝上方侧贯穿电力控制单元10的单元壳体14，将螺母45从单元壳体14的上方侧拧入到螺栓40的轴部40a，由此，能够在将缆线侧连接器20连接到单元侧连接器19的状态下将缆线侧连接器20固定于电力控制单元10和单元侧连接器19。因此，在采用了本实施方式的缆线连接部构造的情况下，能够容易地将配置于电力控制单元10的下方的缆线侧连接器20从上方侧固定于单元侧连接器19。
47.在本实施方式的缆线连接部构造中，汇流条21与单元侧连接器19(第一连接端子22)的连接部(螺栓29)能够通过上壳体14u(单元壳体14)的开口16从上方侧进入。因此，在将壳体罩14c安装于上壳体14u(壳体主体)之前，能够通过上壳体14u的开口16，将汇流条21从上方侧容易地连接到单元侧连接器19的第一连接端子22。
48.在本实施方式的缆线连接部构造中，夹持供电缆线13的一对保持器组件32a、32b收容在缆线侧连接器20的连接器壳体33的内部，在保持器组件32a、32b和连接器壳体33设置有能够相互抵接的锥面42、43。而且，在固定缆线侧连接器20时将螺母45拧入到螺栓40的轴部40a之际，锥面42、43能够根据连接器壳体33的上方位移而向径向内侧按压保持器组件32a、32b。因此，能够通过一对保持器组件32a、32b将供电缆线13牢固地固定于缆线侧连接器20，抑制与车辆行驶相伴的供电缆线13的大幅振动。
49.在本实施方式的缆线连接部构造中，缆线侧连接器20具备抑制供电缆线13的大幅振动的功能，在将缆线侧连接器20安装于电力控制单元10时，仅通过从上方拧入螺母45就能够抑制供电缆线13的晃动。因此，不再需要对电力控制单元10另外安装用于抑制供电缆线13的振动的支承构件。
50.本发明不限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。例如，在上述的实施方式中，在连接器壳体33内收容有一对保持器组件32a、32b，但收容在连接器壳体内的保持器组件的数量也可以为三个以上。