CN103928774A - 用于电力电缆的连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电力电缆的连接装置。本说明书提供了一种端子台(20)和电力电缆(91)的连接结构，其中端子台(20)被附接到逆变器(92)的外壳，电力电缆(91)将电力从逆变器(92)供给到马达。多个电缆端子(15)固定到电力电缆的连接器(10)。端子台(20)设有保持壁(22)，保持壁(22)包围并保持螺母(24)，螺母(24)用于与螺栓一起紧固电缆端子(15)。壳体(13)设有第一肋(16)，第一肋(16)在相邻的端子之间通过并和壳体(13)交叉。端子台(20)设有第二肋(26)，第二肋(26)连接相邻的保持壁。第一肋(16)和第二肋(26)中的一个肋设有凹部(17)。当连接器(10)被连接到端子台(20)时，一个肋被布置在另一个肋的凹部(17)中，并且两个肋彼此交叉。

Description

用于电力电缆的连接装置

技术领域

本发明涉及一种在端子台和电力电缆之间的连接装置，其中端子台被附接到逆变器或马达的外壳，电力电缆将电力从逆变器供给到马达。

背景技术

电动车辆包括用于驱动的马达和逆变器，逆变器将电池的直流电力转换成具有合适的频率的交流电力以用于驱动马达。用于将电力从逆变器供给到马达的电缆通常被称为电力电缆，因为电缆中通过大电流。逆变器的外壳通过电力电缆连接到马达的外壳。连接器被附接到电力电缆的端部，而逆变器或马达的外壳设有端子台，端子台与连接器联接。

具体地，用于电动车辆的驱动马达需要大量的电力。因此，每根电力电缆均具有大直径和高刚度，因此在连接器和端子台之间的连接结构需要高强度。因此，日本专利申请公开No.2011-177002(JP2011-17700A)和日本专利申请公开No.2012-160355(JP2012-160355A)具体地公开了用于增加端子台的强度的技术。在JP2011-177002A和JP2012-160355A中公开的技术中，螺母在端子台中对齐，以与螺栓一起将连接器的端子紧固在电力电缆中。另外，隔板(JP2011-177002A)或肋(JP2012-160355A)设置在相邻的螺母之间以增加端子台的强度。

发明内容

通常，当结构强度增加时，连接器或端子台的尺寸也增加。本发明的一个目的是提供一种用于增加连接器和端子台两者的强度而防止增加尺寸的技术，和一种利用彼此配合的连接器和端子台的结构特征来限制尺寸的增加并且确保强度的技术。

本发明的方面涉及一种连接装置。连接装置包括电力电缆和端子台。电力电缆被构造成将电力从逆变器供给到马达。电力电缆包括连接器和多个端子。所述多个端子固定到连接器。连接器的壳体包括第一肋。第一肋设置在相邻的端子之间。第一肋连接壳体的相互面对的表面。端子台被附接到逆变器的外壳或马达的外壳。端子台包括多个保持壁。多个保持壁中的每个保持壁包围和保持螺母。端子台包括用于连接相邻的保持壁的第二肋。第一肋和第二肋中的一个肋包括凹部。当多个端子中的每个端子利用螺栓和螺母被紧固到端子台时，连接器被连接到端子台。当连接器被连接到端子台时，第一肋和第二肋中的另一个肋被布置在凹部中并且第一肋与第二肋交叉。

多个电缆端子在电力电缆的端部中固定到连接器。另外，连接到连接器的端子台设有保持壁，保持壁与多个电缆端子中的每个电缆端子对应并且包围和保持与螺栓一起紧固电缆连接器的螺母。在本发明的方面中，连接器设有第一肋，第一肋设置在相邻的端子之间，并且连接连接器的壳体的相互面对的表面以增加强度。另一方面，端子台设有第二肋，该第二肋用于连接相邻的保持壁以增加强度。在本发明的方面中，第一肋和第二肋中的任一个设有凹部，并且第一肋和第二肋具有如下的位置关系，当连接器被连接到端子台时，一个肋与设置在另一个肋中的凹部交叉。通过使两个肋交叉，能够实现两个肋所占据的空间的减小。应当注意的是，两个肋都可以设有凹部，并且两个肋的位置关系能够被确定为使得凹部彼此面对且交叉。

上述技术对多个电缆端子沿直线布置的连接器特别有效，原因如下。当多个电缆端子沿直线布置时，连接器壳体形成为细长形状。因而，强度减少。将与壳体交叉的第一肋设置在连接器壳体的在纵向方向上的中部附近对增加强度是有效的。另一方面，根据电缆端子在连接器中的布置，在端子台中的螺母沿直线布置。在该结构中，用于连接相邻螺母的相邻保持壁的第二肋在螺母的布置方向，即连接器壳体的纵向方向上延伸。因此，第一肋延伸的方向与第二肋延伸的方向交叉，并且能够获得实施此处公开的技术的优点。通常的情形是，电力从一个逆变器的外壳供给到两个马达。在该情形下，至少六个电缆端子在连接器中沿直线布置，以将电力供给到两个马达中的每个马达。在设置在逆变器的外壳中的端子台中，对应于至少六个电缆端子，用于紧固电缆端子的六个螺母沿直线布置。对应于六个螺母的沿直线的布置，连接器壳体形成为细长形状。在该连接器和端子台中，上述肋对于确保连接器的强度是有效的。

应当注意的是，此处公开的技术可以应用于设置在逆变器的外壳中的端子台与电力电缆之间的连接结构，或者设置在马达的外壳中的端子台与电力电缆之间的连接结构。连接器壳体与固定电缆端子的连接器对应。

而且，当连接器被连接到端子台时，第一肋可以设置在端子台侧面上而不是在电缆端子中。该结构能够减少连接器的厚度，因为两个肋通过在连接器厚度（连接器壳体的在插入到端子台的方向上的长度）方向上的凹部彼此交叉。

当操作者将连接器连接到端子台时，设置在肋中的凹部能够用于识别连接器的方向。为此，肋的凹部可以设置在从连接器的开口的中央向开口的边缘偏移的位置处。当本发明包括该结构时，在连接器的方向是错误的情形下，凹部不能在另一个肋中装配到位。因此，能够防止操作者弄错连接器的方向。

在考虑到上述细节的连接装置中，凹部可以设置在第一肋中，并且凹部可以设置在从连接器的开口的中央向开口的边缘偏移的位置处。在上述连接装置中，第一肋可以被设置成当连接器被连接到端子台时比端子更靠近端子台。在上述连接装置中，电力电缆的数目可以是至少六根，该至少六根电力电缆可以被构造成将电力从逆变器供给到两个马达，六根电力电缆中的每根电力电缆均可以包括端子，并且端子台可以包括沿直线布置的至少六个保持壁。

将在以下“具体实施方式”中描述此处公开的技术的细节以及进一步的变型。

附图说明

参考附图，将在下面描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业重要性，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是连接器和端子台的透视图；

图2是端子台和连接器的沿着图1中的线II-II截取的截面图；

图3A是连接器的底视图，而图3B是端子台的平面视图；

图4是端子台和连接器的沿着图2中的线IV-IV截取的截面图；

图5是在连接端子台和连接器连接期间的沿着图2中的线IV-IV截取的截面图；以及

图6是在连接端子台和连接器连接期间的沿着图2中的线VI-VI截取的截面图。

具体实施方式

将参考附图来描述实施例的连接结构。实施例的连接结构包括：端子台，端子台设置到用于电动车辆的逆变器；和连接器，连接器用于附接到端子台的电力电缆。图1示出了连接器10和端子台20的透视图。图2示出了在图1中沿着线II-II截取的截面图。端子台20安装在逆变器92上。逆变器92分别将电力供给到两个马达，因此连接器10和端子台20包括六对端子。六根电力电缆91从连接器10延伸。这些电力电缆91以每三根电缆连接到一个马达的方式连接到两个马达(未示出)。

连接器10的外壳包括固定电缆端子15(参看图2)的连接器壳体13和盖体12。六个电缆端子15分别在连接器中连接到六根电力电缆91。连接器壳体13具有柱形形状并被装配到端子台20的柱形端子台壳体21中。当连接器壳体13被装配到端子台壳体21中时，O形环14(环形封装件)装配在连接器壳体13周围，用于在连接器壳体13和端子台壳体21之间进行密封。盖体12可从连接器壳体13移除，以便当在连接器中的电缆端子15被紧固到在端子台20中的螺母24时螺栓能够被插入。连接器壳体13和盖体12都由树脂制成。

在端子台20中，一组螺母24、汇流条23和保持壁22构成端子单元25。如上所述，螺母24被设置用于固定螺栓，螺栓紧固在连接器10中的电缆端子15。作为参考，在图2的最右边以虚线示出了螺栓94。当紧固螺栓94时，移除盖体12。螺母24被和端子台壳体21一起作为一个单元的保持壁22包围和固定。保持壁22具有希腊字母Π(或字母U)的形状，螺母24被固定在Π形形状内部。保持壁22具有固定螺母24的功能以及保持汇流条23的功能。汇流条23是与电缆端子15接触并将电力从在逆变器中的电路传输到电力电缆中的一个电力电缆的导体。汇流条23是具有小的内阻的金属诸如铜的细长板。汇流条23的端部沿着Π形保持壁22的内壁和顶面延伸。当电缆端子15利用螺栓94被紧固到螺母24时，汇流条23的在Π形保持壁22的顶面上延伸的端部与电缆端子15紧密接触，并且汇流条23和电缆端子15能够导通。汇流条23的本体23a穿过端子台壳体21并且与在逆变器92中的电路(未示出)连接。

在图2中，仅对最左边的电缆端子15和端子单元25标示附图标记。虽然未对另外五个电缆端子和端子单元标示附图标记，但是所有这些部件具有与在最左边的电缆端子15和端子单元25相同的结构。另外，所有电缆端子15都利用螺栓94被紧固到端子单元25(螺母24)。

如在图1和图2中清晰示出的，在连接器10中的六个电缆端子15沿直线布置，并且连接器10具有细长形状。连接器壳体13设有第一肋16，第一肋16与连接器壳体13在柱形部内的中部附近交叉。图3A示出了连接器10的底视图(朝着图中的坐标系的Z轴的正向观察连接器10的示图)。如参考图2和图3A所清晰理解的，第一肋16与连接器壳体13在具有细长开口的柱形部的中部中、在两个相邻的电缆端子15之间交叉。第一肋16有助于增加连接器壳体13的强度。凹部(凹口)17设置在面向端子台20的第一肋16的边缘中。将在后面描述凹部17。

在端子台20中，相邻的保持壁22(端子单元25)通过第二肋26彼此连接。第二肋26有助于增加保持壁22的强度(即，端子台20的强度)。图3B示出了端子台20的平面视图(朝着图中的坐标系的Z轴的负向观察端子台20的示图)。如在图3A和图3B中清晰示出的，第一肋16沿着图中的坐标系的X轴延伸，而第二肋26沿着Y轴延伸。换言之，第一肋16和第二肋26具有如下的位置关系，当连接器10被连接到端子台20时，第一肋16和第二肋26彼此交叉。另外，当连接器10被连接到端子台20时，第二肋26被布置在设置在第一肋16中的凹部17中。接下来描述凹部17的优点。

图4示出了沿着图2中的线IV-IV截取的截面图。图4还示出了第一肋16的沿着第一肋16的纵向方向截取的截面。另外，图5是与图4对应的截面图，示出了当连接器10和端子台20连接时它们的截面。如上所述，当连接器10被连接到端子台20时，第一肋16和第二肋26具有如下的位置关系，当从连接器10被连接到端子台20的方向观察时，一个肋(第二肋26)放置在另一个肋(第一肋16)的凹部17中，并且所述一个肋与所述另一个肋交叉。因此，当连接器10被连接到端子台20时，第一肋16和第二肋26在连接器10与端子台20的连接方向上彼此叠置。当连接器10和端子台20连接时，通过叠置能够减小它们的高度(图5中以附图标记H示出的长度)。凹部17能够限制由用于增加连接器10和端子台20两者的强度而设置的肋引起的尺寸增加。

第一肋16放置在比电缆端子15更靠近端子台20的位置处。如在图5中清晰示出的，该位置被包括在连接器壳体13的柱形部在连接器10的插入方向上装配到端子台壳体21中的空间中。换言之，放置第一肋16的空间是原来必需的空间，因此限制了由于设置第一肋16而使空间增加。

而且，事实上，图4中第一肋16的上端(第一肋16的离端子台20最远定位的边缘)放置在比电缆端子15更靠近端子台20的位置处，并且不在电缆端子15的背面侧上突出提供了以下优点。电缆端子15的背面侧指的是与端子台20反向的表面。螺栓94(参看图5)从电缆端子15的背面侧插入，以用于将电缆端子15紧固在端子单元25上。第一肋16不在电缆端子15的背面侧上突出，因此第一肋16不妨碍螺栓94进行紧固。相反，当第一肋16在电缆端子15的背面侧上突出时，在第一肋16的侧面上的、在电缆端子15之间的间隙需要扩大，以便用于紧固螺栓94的工具不与第一肋16接触，并且连接器10的尺寸以及因此端子台20的尺寸可能由于上述扩大而增加。第一肋16不在电缆端子15的背面侧上突出，因此，连接器10和/或端子台20在尺寸上能够更紧凑。

另一方面，设置在第一肋16中的凹部17具有另一个功能。如图4所示，凹部17设置在从连接器壳体13的开口的中央CN向开口的右边缘(图中的第一肋16的右端侧)偏移的位置处。因此，当连接器10的方向错误时，第二肋26不面向凹部17。在该状态下，连接器10不能正确地装配到端子台20中。甚至当操作者在错误的方向上试图将连接器10附接到端子台20时，连接器10也不能正确地装配到端子台20中，因此操作者意识到错误。即，通过设置不与开口的中央对齐的凹部17，能够提高连接器10的安装的可操作性。

作为参考，图6示出了沿着图2中的线VI-VI截取的截面图。当通过螺栓将电缆端子15紧固到端子台20的螺母24时，电缆端子15与汇流条23的端部紧密接触，因此连接器10和端子台20能够导通。

将描述有关在实施例中描述的技术的意义。通过设置在逆变器92中的端子台20和在用于将电力从逆变器供给到马达的电力电缆91的端部中的连接器10，获得了根据实施例的连接结构。此处公开的连接结构可应用于设置在马达的外壳中的端子台和在电力电缆的端部中的连接器。在该情形下，在图1至图6中附图标记92所标示的结构与马达的外壳对应。

在该实施例的连接器10和/或端子台20中，六个端子(电缆端子15和汇流条23)沿直线布置。在该布局中，连接器10和端子台20两者都形成为细长的形状，因此其强度难以保证。此处公开的技术对于连接器和接线端子具有该细长形状的情形是优选的。然而，此处公开的技术不限于六个端子沿直线布置的情形。

在该实施例中，凹部17布置在设置在连接器壳体13中的第一肋16中。凹部可以布置在设置在端子台壳体21中的第二肋26中。本发明可以被构造成使得第一肋和第二肋两者都设有凹部，并且当连接器10被联接到端子台20时，第一肋中的凹部与第二肋中的凹部交叉。

在该实施例中，第一肋16设置在连接器壳体13的在纵向方向上的中部的附近。然而，设置第一肋16的位置不限于上述位置。

虽然已经参考其示例实施例详细地描述了本发明，但是应该理解的是，那些示例仅仅是例证性的，并且本发明的权利要求不局限于那些示例。在本发明的权利要求中公开的技术旨在覆盖上述示例实施例的各种变型和变化。另外，在说明书和附图中公开的技术要素单独或以各种组合和构造来表示技术有益性，并且这些组合和构造不局限于在提出本申请时在权利要求中公开的组合和构造。在说明书和附图中图示的技术能够同时实现多个目的，并且实现其中的一个目的自身也具有技术有益性。

Claims (4)

1.一种连接装置，其特征在于包括：

电力电缆(91)，所述电力电缆被构造成将电力从逆变器供给到马达，所述电力电缆(91)包括连接器和多个端子，所述多个端子被固定到所述连接器，所述连接器的壳体包括第一肋，所述第一肋被设置在相邻的端子之间，并且所述第一肋连接所述壳体的相互面对的表面；和

端子台(20)，所述端子台被附接到所述逆变器的外壳或所述马达的外壳，所述端子台(20)包括多个保持壁，所述多个保持壁中的每个保持壁均包围和保持螺母，所述端子台(20)包括用于连接相邻的保持壁的第二肋，所述第一肋和所述第二肋中的一个肋包括凹部，当所述多个端子中的每个端子利用螺栓和所述螺母被紧固到所述端子台(20)时，所述连接器被连接到所述端子台(20)，并且，当所述连接器被连接到所述端子台(20)时，所述第一肋和所述第二肋中的另一个肋被布置在所述凹部中并且所述第一肋与所述第二肋交叉。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其中：

所述凹部被设置在所述第一肋中，并且

所述凹部被设置在从所述连接器的开口的中央向所述开口的边缘偏移的位置处。

3.根据权利要求1或2所述的连接装置，其中：

所述第一肋被设置成当所述连接器被连接到所述端子台(20)时比所述端子更靠近所述端子台(20)。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的连接装置，其中：

所述电力电缆(91)的数目是至少六根，

所述至少六根电力电缆(91)被构造成将电力从所述逆变器供给到两个马达，

所述至少六根电力电缆(91)中的每根电力电缆均包括所述端子，并且

所述端子台(20)包括沿直线布置的至少六个保持壁。