CN110521103A - 电力转换装置的连接结构 - Google Patents

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Abstract

一种电力转换装置的连接结构，是车载用的电力转换装置的连接结构，包括：电力转换装置的框体；电连接部，所述电连接部与框体机械连接，并且用于进行电力转换装置与外部装置的电连接；以及导电体，所述导电体将电力转换装置与电连接部电连接，框体与电连接部经由防振结构机械连接，并且导电体具有能追随框体与电连接部的相对位移的柔软性。

Description

电力转换装置的连接结构
技术领域
本发明涉及一种适于车载用的电力转换装置的连接结构。
背景技术
在使用电动机作为动力源的车辆中，为了利用电池的电力驱动电动机而装设有逆变器、转换器等电力转换装置。在这些电力转换装置中，关于与电池或电动机电连接的电连接可靠性，需要充分考虑因车辆行驶时的振动等外力而导致连接部中的机械破损、因水分或导电性异物侵入而导致的绝缘破坏等所引起的导通不良。
对于这样的电力转换装置而言，特别是在装设于振动条件严苛的发动机室内的情况下，大多数情况下在与车辆机械连接的机械连接部采用防振结构(例如，参照专利文献1)。
此外，从电连接部的连接可靠性的观点出发，单端与电池、电动机等外部设备连接的线束大多经由与线束自身一体化的支架等而与电力转换装置机械刚性地紧固在一起。通过采用这样的紧固结构，确保了框体与线束接合部的防水性(例如，参照专利文献2)。
因此，在以往的结构中，对于要求高可靠性的电连接部而言，利用线束的柔性来缓和严苛的振动条件下的外力的影响。另外，在以往的结构中，通过与线束一体化的支架将框体与线束机械刚性地连接，从而确保了防水性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004－328870号公报
专利文献2：日本专利特开2011－166981号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在现有技术中，存在以下技术问题。
伴随电力转换装置的大输出化，为了减轻因通电导致的发热、电压下降等的影响，线束等导电体需要确保导通面积。与之相伴，线束自身的刚性增大。其结果是，线束所具有的柔软性下降，从而难以适用于严苛的振动条件。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种电力转换装置的连接结构，具有导通面积伴随电力转换装置的大输出化而增大但无损柔软性的电连接结构，且能适用于车载的严苛的振动条件。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的电力转换装置的连接结构是一种车载用的电力转换装置的连接结构，包括：电力转换装置的框体；电连接部，所述电连接部与框体机械连接，并且用于进行电力转换装置与外部装置的电连接；以及导电体，所述导电体将电力转换装置与电连接部电连接，框体与电连接部经由防振结构机械连接，并且导电体具有能追随框体与电连接部的相对位移的柔软性。
发明效果
根据本发明，不仅能将适用于严峻的振动条件的防振结构设置于机械连接部，还能将其设置于电连接部。另外，由防振结构的柔性能实现产品精度的缓和，且取消电力转换装置内的作业，因此，能简化制造管理，能降低制造成本。
附图说明
图1是用于对本发明实施方式1的电力转换装置进行说明的立体展开图。
图2是装入本发明实施方式1的电力转换装置的电力转换电路的立体图。
图3是本发明实施方式1中的电力转换装置的壳体的内部结构图。
图4是本发明实施方式1中的电力转换装置的壳体的内部结构图。
图5是本发明实施方式1中的电力转换装置的防振结构的展开图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的电力转换装置的连接结构的优选实施方式进行说明。另外，在各图中，对相同或相当的部分标注相同符号以进行说明。
实施方式1
图1是用于对本发明实施方式1的电力转换装置的连接结构进行说明的立体展开图。如图1所示，本实施方式1中的电力转换装置构成为包括冷却器1、壳体2、3、电连接部4和线缆5。另外，壳体2、3相当于电力转换装置的框体。
图2是装入本发明实施方式1的电力转换装置的电力转换电路的立体图。图2所示的电力转换电路11构成为包括多个半导体模块11a、电容器11b和控制基板11c。而且，电力转换电路11收纳于图1所示的冷却器1。
图3是本发明实施方式1中的电力转换装置的壳体2的内部结构图。在图3中例示出树脂成型部件21和电流传感器22收纳在壳体2内的状态。
在此，树脂成型部件21构成为与供从电池供给的直流电流流通的汇流条一体化。此外，电流传感器22是对向电动机输入的交流电流进行检测的传感器。
而且，汇流条及电流传感器22与构成收纳于冷却器1的电力转换电路11的电子元器件电连接。
图4是本发明实施方式1中的电力转换装置的壳体3的内部结构图。在图4中例示出树脂成型部件31和端子台32收纳在壳体3内的状态。
在此，树脂成型部件31构成为与供向电动机输入的交流电流流通的汇流条一体化。此外，端子台32与线缆电连接，该线缆的单端与电池连接。另外，壳体3设置有防振结构33，该防振结构33将电力转换装置与发动机机械连接。
电连接部4经由防振结构33与壳体3机械连接。尽管省略了详细的图示，但电连接部4构成为包括树脂成型部件41、端子42、互锁部43和防水密封部44、45。
在此，树脂成型部件41构成为与供向电动机输入的交流电流流通的汇流条一体化，并利用线缆5与收纳于壳体2的电力转换装置电连接。端子42起到输入、输出控制信号的作用。从绝缘保护的观点出发，互锁部43对高压部的露出进行检测。而且，电连接部4由于防水密封部44、45而具备防水功能。
图5是用作本发明实施方式1中的电力转换装置的连接结构的防振结构的展开图。先前的图4所示的防振结构33形成为带凸缘筒状的内衬套33a和带凸缘筒状的外衬套33b夹着金属制弹性构件33c的三层结构。
在此，金属制弹性构件33c具有纤维状的金属编织而成的结构。而且，金属制弹性构件33c形成为如下结构，即通过振动时纤维状的金属相互摩擦而与一般的防振橡胶同样地将振动能量转换成热能，从而吸收振动能量。
上述防振结构33不仅设置于电力转换装置与发动机的机械连接部，还设置于壳体3与电连接部4的紧固部。因此，防振结构33不仅对从发动机传播的振动发挥防振效果，还对来自与电力转换装置的电连接部4刚性地紧固的部件的振动传播发挥防振效果。
接着，对位于壳体3与电连接部4之间的防水密封部44、45进行说明。防水密封部44配置在线缆5与电连接部4之间，能实现为橡胶制的密封垫，而且，防水密封部44通过使电连接部4与线缆5紧贴，从而起到确保防水性的作用。
另一方面，防水密封部45配置在壳体3与电连接部4之间，能实现为密封部451和变形追随结构部452一体化而成的密封垫。在此，密封部451通过使壳体3与电连接部4紧贴，从而确保了防水性。另一方面，为了追随电连接部4的变形，变形追随结构部452具有柔性变形的结构。
这样，防水密封部45由密封部451和变形追随结构部452一体化而成的密封垫构成，同时实现了防水性和柔性。另外，为了充分地确保追随电连接部4变形时的防水性，在一体化的密封垫中插入了芯骨，以能提高与壳体3的紧贴性。
本发明的第一特征在于装设于发动机的电力转换装置的连接结构。电力转换装置与发动机经由防振结构33机械连接。另一方面，电力转换装置的电连接部4设置于壳体3的外部，并经由防振结构33和柔性导体即线缆5而与壳体3机械且电连接。
另外，也能使用导电体来代替线缆5。而且，在使用导电体的情况下，通过以层叠多块薄板的方式构成，从而能够具有能追随壳体3与电连接部4的相对位移的柔软性。
壳体3与电连接部4之间被柔性的防水结构即防水密封部44、45覆盖。因此，电连接部4的位置的自由度高，因此，能缓和与电力转换装置连接的部件的位置精度。且在将电连接部4与电力转换装置电连接时，不需要电力转换装置的壳体3内部的连接作业。
此外，本发明的第二特征在于防振结构33的构成。防振结构33具有如下结构，即，带凸缘筒状的内衬套33a和带凸缘筒状的外衬套33b将纤维状的金属编织而成的金属制弹性构件33c夹在中间，内衬套33a的筒部与外衬套33b的筒部的内侧嵌合，并且凸缘彼此重叠。
本发明的第三特征在于柔性的防水结构。具有壳体3与电连接部4之间被兼具密封部451和变形追随结构部452的密封垫覆盖的结构，其中，上述密封部451通过与壳体3紧贴而具有防水性，上述变形追随结构部452具有能追随由车辆的振动等外力产生的、壳体3与电连接部4的相对位移的柔软性。
如上所述，实施方式1的电力转换装置的连接结构具有能适用电连接部与框体的连接部中的严苛的振动条件的防振结构，且具有柔性的机械连接结构。其结果是，电连接部的位置的自由度高，能缓和与电力转换装置连接的部件的位置精度。
另外，电连接部由与电力转换装置不同的框体构成。因此，例如在将单侧连接于电动机的线缆与电力转换装置电连接时，能无需电力转换装置的框体内部的连接作业。
(符号说明)
2、3壳体；4电连接部；5线缆；33防振结构；44、45防水密封部；451密封部；452变形追随结构部。

Claims (5)

1.一种电力转换装置的连接结构，是车载用的电力转换装置的连接结构，其特征在于，包括：
电力转换装置的框体；
电连接部，所述电连接部与所述框体机械连接，并且用于进行所述电力转换装置与外部装置的电连接；以及
导电体，所述导电体将所述电力转换装置与所述电连接部电连接，
所述框体与所述电连接部经由防振结构机械连接，并且
所述导电体具有能追随所述框体与所述电连接部的相对位移的柔软性。
2.如权利要求1所述电力转换装置的连接结构，其特征在于，
所述导电体由线缆构成。
3.如权利要求1所述电力转换装置的连接结构，其特征在于，
所述导电体以将多块薄板层叠的方式构成。
4.如权利要求1至3中任一项所述电力转换装置的连接结构，其特征在于，
所述电连接部具有防水结构，所述防水结构配置在所述导电体与所述电连接部之间，并使所述导电体与所述电连接部紧贴。
5.如权利要求1至4中任一项所述电力转换装置的连接结构，其特征在于，
在所述框体与所述电连接部之间设置有兼具密封部和变形追随结构部的密封垫，所述密封部通过使所述框体与所述电连接部紧贴而具有防水性，所述变形追随结构部具有能追随由外力产生的、所述框体与所述电连接部的相对位移的柔软性。
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