CN103660892A - 防止维护插头暴露于水中的装接结构 - Google Patents

Abstract

一种用于将维护插头装接到电源装置的装接结构，该维护插头用于切断和导通车辆的电路，该装接结构包括：地板，该地板构成车辆的车厢的底壁，并形成有面对车厢的开口；金属板，该金属板比地板更外地布置在的车辆的外部，并在金属板和地板金属板之间形成空腔并覆盖电源装置，并且该金属板包括维护插头所装接到其的装接部分，该装接部分朝着空腔内的开口升高；以及密封部件，该密封部件用于使布置在地板和金属板之间的空腔保持对液体密闭以围绕装接部分；其中，维护插头可拆卸地装接到装接部分，以经由所述开口朝着车厢突出。

Description

防止维护插头暴露于水中的装接结构

技术领域

本发明涉及一种维护插头(service-plug)装接结构，以及更特别地，涉及一种能够防止维护插头暴露于水中的装接结构。

背景技术

由于电力从车载电源装置供给到电机，如采用电机的电动车辆以及采用发动机和电机的混合动力车辆的车辆得以运行。这种车辆具有在电源装置上运行的高电压电路，并配备有维护插头（电路打开/闭合装置），用于切断高电压电路的电路电流并且使其再次导通，以确保进行检查/维护或进行故障排除工作的工人的安全（参考JP-A-9-104239）。

顺便提及，电源装置是大型的、重型高电压电池单元，并由下述部件组成：电池组件，该电池组件是多个二次电池的串联连接；一对端板，这对端板将电池组件保持在其之间；电接线盒，该电接线盒设置在电池组件和电机之间；以及其他部件。因此，传统地，专用的框架（电池框架）在车辆地板(floor)（地板金属板）下形成，并且容纳电源装置的空间（电池空间）固定在电池框架和地板金属板之间。电源装置安装在电池框架上并容纳在该电池空间内。

该维护插头连接到设置在与电池空间分离的空间（电机室）内的车辆控制单元（电机控制单元）和连接到电接线盒的线束（高电压线束）这两者，并因此能够在中间电势切断并再次允许电流流到在电源装置上运行的高电压电路（如，电机控制单元和电接线盒之间的连接电路）。因此，为了经由维护插头电连接电机控制单元和电源装置（电接线盒），需要使高电压线束从电池框架引出并对其进行必要的布线。由于电接线盒连同电池组件一起安装在形成在地板金属板下的电池框架上，在使高电压线束从电池框架引出并进行必要的布线中，需要采取全面的防水措施使得高电压线束的伸出部分不暴露于水中。

JP-A-9-104239公开了一种采取了这种防水措施的维护插头装接结构。在该装接结构中，高电压线束穿通将电机室和车厢分隔的车体面板（缓冲板）。设置了用于装接和拆卸连接到高电压线束的维护插头的装接/卸载单元。地板金属板形成有装接/拆卸单元突出通过的开口，从而装接/拆卸单元暴露于车厢。在该装接结构中，由于装接/拆卸单元暴露于车厢，所以无需使高电压线束通向引导到（暴露于）车辆（车厢）的外部。这使得能够从车厢装接并拆卸该维护插头，从而安全地进行用于在电源装置上运行的高电压电路（例如，在电机控制单元和电接线盒之间的连接电路）的连接工作。

然而，在JP-A-9-104239所公开的维护插头装接结构仅仅是这样的结构：通过不将高电压线束暴露于车辆（车厢）的外部而是将装接/拆卸单元暴露于车厢，采用了一种用于防止高电压线束的伸出部分暴露于水中的措施。因此，该措施是不够的，因为它不包括针对由于诸如降低车厢内的冷却器或在雨中打开窗户的司机或乘客的粗心行为，而使水泄漏到维护插头附近的情况的防水措施，即，它不包括针对水泄漏或水进入到车厢内的保护维护插头（换句话说，装接/拆卸单元）的措施。如果维护插头在它周围存在水的状态下被拉出，可能会发生诸如电池组件短路的严重的故障。

发明内容

鉴于上述情况创造了本发明，并且本发明的目的是实现一种能够可靠地防止维护插头暴露于水中的维护插头装接结构。

为了解决上述问题，本发明设置了一种用于将维护插头装接到电源装置的装接结构，该维护插头用于切断和导通车辆的电路，该装接结构包括：地板，该地板构成所述车辆的车厢的底壁，并形成有面对所述车厢的开口；金属板，该金属板比所述地板更外地布置在所述车辆的外部，并在所述金属板和所述地板金属板之间形成空腔并且覆盖所述电源装置，并且该金属板包括装接部分，所述维护插头装接到该装接部分，该装接部分在所述空腔内朝着所述开口升高；以及密封部件，该密封部件用于使布置在所述地板和所述金属板之间的空腔保持对液体密闭，以围绕所述装接部分；其中，所述维护插头可拆卸地装接到所述装接部分，以经由所述开口朝着所述车厢突出。

利用该装接结构，维护插头能够距离密封部件较远地设置在地板的车厢侧。结果，即使在车厢中发生水泄漏，也能够防止维护插头暴露于或淹没在水中。此外，确保了充足的工作空间，并且当维护插头从电源装置脱离或连接到电源装置时，地板不干扰维护插头。这使得能够顺利地实施拆卸或连接维护插头的工作。

上述的装接结构可以以下面的方式构造：所述电源装置包括：连接器单元，该连接器单元用于连接到电路，该电路的电压比上述电路的电压低；以及板部件，所述维护插头和所述连接器单元装接到该板部件以使彼此成为一体；并且在所述维护插头与所述连接器单元通过所述板部件成为一体的状态下，所述维护插头装接到所述装接部分。因此，维护插头和连接器装置能够在它们彼此成为一体的状态下处理并且部件的数量能够因此减少。由于电源装置配备有连接器单元，所以，例如，无需在电源装置周围布线用于连接到车辆的低电压电路的低电压线束，从而能够减少在低电压线束周围的密封部件的数量。

本发明能够实现一种能可靠地防止维护插头暴露于水的维护插头装接结构。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的维护插头装接结构的总体构造到截面图。

图2是根据本发明的实施例的维护插头装接结构的透视图。

图3是处于金属板盖被移除的状态的维护插头装接结构的透视图。

图4是处于地板金属板被移除的状态的维护插头装接结构的大致透视图。

图5是示出了维护插头和连接器单元装接到板部件从而彼此成为一体的状态的大致透视图。

具体实施方式

下文将参考附图描述根据本发明的一种维护插头装接结构。根据本发明的装接结构以防止其暴露于水中的方式将用于切断车辆的电路并使其导通的维护插头连接到电源装置上。

维护插头用于切断和允许电流流到在电源装置上运行的高电压电路，该电源装置用于驱动诸如采用电机的电动车辆以及采用电机和发动机这两者的混合动力车辆的这种车辆的电机。因此，维护插头确保工人的安全并防止当他或她进行车辆检查/维护或故障排除工作时发生诸如电击的事故。

更具体地，充当电路打开/关闭装置的维护插头通常装接到电源装置。为了开始预期的工作，维护插头与电源装置脱离以切断高电压电路的电路电流。在该工作完成后，维护插头再次装接到电源装置上以允许高电压电路的电路电流流动。

这种电源装置能够由下述部件组成：电池组件，该电池组件是多个二级电池（电池组）的串联连接；一对端板，这对端板将电池组件保持在它们之间；电接线盒，该电接线盒设置在电池组件和电机之间。该电接线盒可以包括继电器和相关电路，该继电器用于打开/关闭控制电池组件和电机之间的连接。在这种情况下，电接线盒可以以下面的方式被配置：继电器由上盖保持且电路由下盖保持，并且上盖和下盖组装在一起。

图1-3示出了根据本发明的实施例的维护插头装接结构的总体构造。图1和2分别是维护插头装接结构的截面图和透视图。图3是维护插头装接结构处于金属板盖（下面描述）被移除的状态的透视图。

根据该实施例的维护插头装接结构，电源装置1设置在构成车厢底壁的地板（以下称为地板金属板）2的外侧，并且被金属板（以下称为电池组金属板）3覆盖。空腔S形成在地板金属板2和电池组金属板3之间。

作为一个车体部件的地板金属板2构成车厢的底壁，并且司机/乘客座椅（未示出）设置在地板金属板2上。地板金属板2形成有面对车厢的开口21。该实施例假定了一种示例情况：开口21形成在前排乘客座椅（未示出）下。在该实施例中，没有开口的尺寸进行限制，因为开口能够根据维护插头4（稍后描述）的大小和其他因素而设定。

如图2和3所示，地板金属板2形成有隆起部分(swell portion)22，该隆起部分22隆起到车厢内以覆盖开口21的一部分（例如，大约1/3）。隆起部分22覆盖了维护插头4的一部分（例如，大约1/3），该维护插头装接到电池组金属板3的装接部分31（稍后描述）并通过开口21朝着车厢突出。隆起部分22在图1中省略。

此外，如图2所示，地板金属板2配备有单独的覆盖部件（以下称为金属板盖）23，其覆盖了未由隆起部分22覆盖的开口21的那部分。金属板盖23具有像隆起部分22那样隆起到车厢中的盖隆起部分24。这样，盖隆起部分24覆盖未由隆起部分22覆盖的开口21的那部分（例如，大约2/3）。金属板盖23装接到地板金属板2，使得隆起部分22和盖隆起部分24的端部彼此共同延伸。

当车辆处于通常状态（即，车辆不受检查/维护，故障排除工作等）时，金属板盖23装接到地板金属板2。因此，当车辆处于通常状态时，地板金属板2的开口21，换句话说，通过开口21朝着车厢突出的维护插头4由隆起部分22和盖隆起部分24覆盖。

用于将金属板盖23装接到地板金属板2的方法并不局限于任何特定的方法，即，可以为任意的方法。然而，为了使得通过开口21朝着车厢突出的维护插头4能够通过移除金属板盖23很容易地暴露，优选的是利用能够容易移除的诸如螺栓的紧固件将金属板盖23装接到地板金属板2。

电池组金属板3是覆盖电源装置1以使其不暴露到外部的部件。例如，与电源装置1一起安装的底盘部件（未示出）设置在地板金属板2的外侧（图1下部），并且容纳在底盘部件内的电源装置1的车厢侧（图1的顶侧）由电池组金属板3覆盖。

电池组金属板3以这样的方式形成有装接部分31（维护插头4所装接到其上）：装接部分31朝着地板金属板2的开口21升高到空腔S中。这样，电池组金属板3还用作装接维护插头4的部件。该装接部分31从电池组金属板3的平坦部分32升高到空腔S中，并且具有大致与平面部分32平行并且面对开口21的抬高表面33。

如图4所示，用于保持空腔S的部分对液体密闭的密封部件5设置在地板金属板2和电池组金属板3之间，以围绕装接部分31。图4是根据该实施例的维护插头装接结构处于地板金属板2被移除的状态的大致透视图。密封部件5具有围绕装接部分31的环形扁平主体51，以及绕着主体51的整个外周延伸的唇部52。例如，能够通过例如压制金属板形成环形主体51、并经由涂覆、硫化等将由诸如树脂的弹性材料制成的唇部52连接到由此形成的金属板（主体51）的外周，而形成密封部件5。

在唇部52与地板金属板2的外表面25（图1的底表面）接触的状态下，密封部件5的主体51被固定到电池组金属板3并且相对于该电池组金属板3定位。结果，能够从地板金属板2的开口21空腔S的部分进行密封。即，密封部件5能够防止水经由开口21（简单的说，从车厢）进入到空腔S的部分中。结果，能够有效地防止电源装置1暴露于水中。

在图1和4中，密封部件5以下面的方式构造：主体51固定到电池组金属板3并且相对于其定位，并且唇部52与地板金属板2接触。可想到另一个密封部件，其中主体固定到地板金属板2且相对于其定位，并且唇部52与电池组金属板3接触。其他可想到的实例如下：密封部件固定到地板金属板2的车厢侧表面26且相对于其定位，并且唇部与金属板盖23接触；以及密封部件固定到金属板盖23且相对于其定位，并且唇部与地板金属板2的表面26接触。甚至也可以是没有唇部的密封部件，其中由树脂等制成的大致环状的弹性密封部件设置在空腔S内以围绕装接部分31。这样，用于密封从车厢经由开口到电源装置1的水进入路径的密封部件可以设置在任意位置，只要它是在水进入路径上。

该维护插头4可拆卸地装接到电池组金属板3的装接部分31上，以经由地板金属板2的开口21朝着车厢突出。由于如上所述的装接部分31朝着地板金属板2的开口21升高到空腔S中，所以当装接到装接部分31（更具体地，抬高表面33）时，维护插头4通过地板金属板2的开口朝着车厢突出（见图1）。

从不同的角度看，由于密封部件5设置在空腔S内以围绕装接部分31，维护插头4能够远离密封部件5地设置在地板金属板2的车厢侧（见图1）。因此，装接部分31的抬高长度设定为略小于空腔S的高度（地板金属板2和电池组金属板3之间的间隔）。因此，装接部分31的抬高表面33能够定位成略低于地板金属板2的车厢侧表面26，并且装接到抬高表面33的维护插头4能够经由开口21朝着车厢突出。尽管可以将装接部分31的抬高长度设定为大约等于或大于空腔S的高度，但是适当的是，设定装接部分31的抬高长度使得维护插头4不过分地朝着车厢突出。

在该实施例中，电源装置1配备有：连接器单元6，该连接器单元6用于连接到电压比由维护插头4电关闭/连通的电路（高电压电路）低的电路（低电压电路）上；以及板部件7，维护插头4和连接器单元6装接到该板部件7上以使彼此成为一体。图5是示出了维护插头4和连接器单元6装接到板部件7从而彼此成为一体的状态的大致透视图。在维护插头4通过板部件7与连接器单元6成为一体的状态下，维护插头4装接到装接部分31。即，通过将板部件7固定到装接部分31（抬高表面33），能够使维护插头4和连接器单元6一起装接到装接部分31（更具体地，抬高表面33）。

如上所述，在该实施例中，在维护插头4装接到板单元的状态下连接到电源装置1的维护插头4能够使电源装置1上运行的高电压电路（例如，车辆控制单元（未示出））和在规定的电势（如，中间电势）电接线盒之间的连接电路关闭和再次电连通。如图5所示，维护插头4配备有：主单元42，该主单元42结合有用于连接到电源装置1的连接单元（未示出）；以及把持部分43，该把持部分43连接到连接单元且在从电源装置1移除维护插头4的过程中由工人把持。连接单元通过突起41连接到把持部分43（见图5）。枢转地支撑该把持部分43的枢轴支撑部分44从主单元42突出，并且把持部分43形成有与该枢轴支撑部分44相接合的滑动孔45。滑动孔45具有开口端部46。在枢轴支撑部分44与滑动孔45接合的状态下，把持部分43由主单元42枢转地支撑。利用与滑动孔45相接合的枢轴支撑部分44，把持部分43相对于主单元42在滑动孔45的延伸方向上是可移动的。

为了从电源装置1上拆卸维护插头4，针对滑动孔45和枢轴支撑部分44之间的接合沿图5中箭头A51所示的方向将力施加到把持部分43，从而把持部分43能够滑动以从主单元42突出。然后，被拉出的把持部分43绕枢轴支撑部分44旋转并且沿图5中箭头A52所示的方向将力施加到把持部分43上，从而滑动孔45（其端部46）能够与枢轴支撑部分44脱离。然后，在滑动孔45与枢轴支撑部分44脱离的状态下，沿箭头52所示的方向将力进一步施加到把持部分43上，从而维护插头4的连接单元与通过突起41连接到连接单元的把持部分一起从主单元42拉出。结果，能够切断在电源装置1上运行的高电压电路的电路电流。

通过执行与上述拆卸步骤相反的步骤的规定工作，维护插头4能够装接到电源装置1。通过进行这样的装接工作，高电压电路的电路电流再次被允许流动。以这种方式，维护插头4能够以可拆卸的方式装接到电源装置1（更具体地，电池组金属板3的装接部分31）。在金属板盖23被移除和维护插头4经由开口21暴露于车厢的状态下，可以进行拆卸工作或装接工作。

连接器装置6充当连接接口单元，该连接接口单元用于低电压电路，该低压电路例如为：在电源装置1和车辆的控制单元（未示出）之间交换用于电源装置1的控制信息的信号电路；以及用于从电池（如，12V铅蓄电池）向电源装置1的控制设备（例如，电接线盒的继电器及相关电路）提供电力的供电电路。电源装置1和车辆控制单元经由连接器单元6相互连接以形成低电压电路并交换用于电源装置1的控制信息。电源装置1的控制装置经由连接器单元6从电池供应电力。

由于电源装置1配备有连接器单元6，例如，无需在电源装置1周围布线用于连接到车辆的低电压电路的低电压线束，从而能够减少在低电压线束周围的密封部件的数量。即使这种低电压线束布线在电源装置1周围，也能够增加确定其布线位置的自由度（自由布置）。

板部件7类似于平板成形，并且与装接部分31的抬高表面33平行地延伸。维护插头4和连接器单元6装接到板部件7，从而彼此成为一体。装接到板部件7的维护插头4和连接器单元6能够在其彼此成为一体的状态下处理，因此能够减少部件的数量。

对于用于将板部件7固定到抬高表面33上的方法没有施加特别的限制。该实施例采用了一种如图4所示的示例方法，板部件7用螺栓71紧固。在该实施例中，板部件7类似于平板成形。可以是另一种替代结构：电池组金属板3的装接部分是平坦的、并且具有与平坦部分32的表面大致齐平的表面，并且板部分从平坦装接部分升高到空腔S内，以面对开口21。

如上所述，利用根据该实施例的维护插头装接结构，即使在由于的司机或乘客的粗心行为，例如按下车厢内的冷却器或在雨中打开窗户而使水泄漏到维护插头附近的情况下，维护插头4也被有效地防止暴露于或淹没在水中。这种漏水会扩散到的整个地板金属板2，包括地板金属板2的隆起部分22和覆盖开口21的金属板盖23的盖隆起部分24，因此泄漏水无法直接地到达开口21。因此，即使水经由开口21进入空腔S，在空腔S内也只有部分水会进入密封部件5的内侧部分（在装接部分31周围），并且进入密封部件5的内侧部分的水可以停止在这样的程度：只有少量的水保留在内侧部分。由于维护插头4远离密封部件5地设置在地板金属板2的车厢侧上，所以能够可靠地防止维护插头4暴露于或淹没在水中。结果，维护插头4能够更安全地以可拆卸的方式装接到电源装置1（更具体地，电池组金属板3的装接部分31）上。例如，可以防止严重的故障：在维护插头4暴露于水中的状态下拔出维护插头4而使电源装置1的电池组件短路。

由于维护插头4设置在地板金属板2的车厢侧上，所以当维护插头4从电源装置1上拆下时，更具体地，当连接单元从主单元42拔出时，地板金属板2不干扰连接单元（把持部分43）。即，通过足够的工作空间，能够顺利地进行维护插头4的拆卸工作。而且，由于维护插头4的连接单元能够与地板金属板2平行（例如，在水平方向上）地拔出，所以即使在维护插头4位于前排座椅下方的情况下，也能够更顺利地进行维护插头4的拆卸工作。同样地，能够更顺利地进行装接维护插头4的工作。

本申请基于2012年8月31日提交的日本专利申请2012-192563并要求其优先权，该日本专利内容通过引用并入此处。

Claims (2)

1.一种用于将维护插头装接到电源装置的装接结构，该维护插头用于切断和导通车辆的电路，该装接结构包括：

地板，该地板构成所述车辆的车厢的底壁，并该地板形成有面对所述车厢的开口；

金属板，该金属板比所述地板更向外地布置在所述车辆外部，并且形成了所述金属板和所述地板金属板之间的空腔，并且该金属板覆盖所述电源装置，并且该金属板包括装接部分，所述维护插头装接到该装接部分，该装接部分在所述空腔内朝着所述开口升高；以及

密封部件，该密封部件用于使布置在所述地板和所述金属板之间的空腔保持对液体密闭，以围绕所述装接部分；

其中，所述维护插头可拆卸地装接到所述装接部分，以经由所述开口朝着所述车厢突出。

2.根据权利要求1所述的装接结构，其中：

所述电源装置包括：连接器单元，该连接器单元用于连接到电路，该电路的电压比上述电路的电压低；以及板部件，所述维护插头和所述连接器单元装接到该板部件以使彼此成为一体；并且

在所述维护插头与所述连接器单元通过所述板部件成为一体的状态下，所述维护插头装接到所述装接部分。

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