CN111016823B - 接头及车辆 - Google Patents

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Abstract

在接头盒被水淹没时能够防止短路发生的接头(8)，具备：第一连接器部(91)，其与连接于电池(60)侧的第一线缆(821)连接；第二连接器部(92)，其与连接于电动机(MOT)侧的第二线缆(822)连接；接头盒(93)，其设置有第一连接器部(91)及第二连接器部(92)；正极母线(94)，其设置在接头盒(93)内部且将第一连接器部(91)的正极(91p)与第二连接器部(92)的正极(92p)连接；以及负极母线(95)，其设置在接头盒(93)内部且将第一连接器部(91)的负极(91n)与第二连接器部(92)的负极(92n)连接。正极母线(94)与负极母线(95)在上下方向上分离开配置。

Description

接头及车辆
技术领域
本发明涉及配置在电池与电动机之间的电力传递路径上的接头及具备该接头的车辆。
背景技术
专利文献1记载了一种接头，通过利用盖子覆盖对电动汽车线缆之间进行连接的接头盒的母线紧固连结部，从而提高该接头的防水性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开1998-189147号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1中，没有提及接头盒被水淹没情况下的对策。当电动汽车的电池与电动机之间的接头盒被水淹没并且壳体的密封结构失效时，由于内部浸水而发生短路，则电动汽车无法行驶。
此外，在车辆碰撞时，需要保护接头免受外力的输入的影响。
本发明的第一目的在于提供在接头盒被水淹没时能够抑制短路的发生的接头及车辆。
另外，本发明的第二目的在于提供能够保护接头免受车辆碰撞时的外力输入和位移的影响的车辆。
用于解决课题的方案
本发明的第一方面提供一种接头，其配置在电池与车辆驱动用的电动机之间的电力传递路径上，其中，
所述接头包括：
第一连接器部，其与连接于所述电池侧的第一线缆连接；
第二连接器部，其与连接于所述电动机侧的第二线缆连接；
接头盒，其设置有所述第一连接器部及所述第二连接器部；
正极母线，其设置在所述接头盒的内部，用于将所述第一连接器部的正极与所述第二连接器部的正极连接；以及
负极母线，其设置在所述接头盒的内部，用于将所述第一连接器部的负极与所述第二连接器部的负极连接，
所述正极母线及所述负极母线在上下方向上分离开配置。
本发明的第一方面提供一种车辆，其中，
所述车辆具备：
配置在车底板的下方的电池及电动机；
在车辆的前后方向上向一侧延伸且连接于所述电池侧的第一线缆；
在所述前后方向上向另一侧延伸且连接于所述电动机侧的第二线缆；以及
具备连接所述第一线缆的第一连接器部和连接所述第二线缆的第二连接器部的接头，
所述接头在所述车辆的前后方向上配置在所述电池与所述电动机之间。
发明效果
根据本发明的第一方面，因为正极母线与负极母线在上下方向上分离开配置，所以成为在接头盒被水淹没时，两电极难以同时被水淹没的结构。由此，在接头盒被水淹没时，能够抑制短路的发生。
根据本发明的第二方面，因为接头配置在电池与电动机之间，所以能够利用作为刚体的电池及电动机来保护接头免受车辆碰撞时的外力输入的影响。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的车辆的整体结构的示意性侧视图。
图2是示出了图1中车辆的地板下结构的俯视图。
图3是示出了图1中车辆的地板下结构的立体图。
图4是示出了图1中车辆的地板下结构的侧视图。
图5是本发明第一实施方式的接头的分解立体图。
图6是图5中接头的立体图。
图7是示出了图5中接头的内部的说明图。
图8是本发明第二实施方式的接头的剖视图。
图9是示出了图8中接头的内部的主视图。
附图标记说明
1车辆
2地板
8接头
53A支承横梁(车辆框架部件、横梁)
54副车架
60电池
82PCU线缆
821第一线缆
822第二线缆
91第一连接器部
91p正极
91n负极
92第二连接器部
92p正极
92n负极
93接头盒
94正极母线
95负极母线
96盒主体
96a右侧面(一面)
96b 左侧面(相对的面)
96c 开口部
97 保持壁
98 接头盖
99 密封部件
110 内部盖
110a 开口部
111 内部密封部件
MOT 马达(电动机)。
具体实施方式
下面基于附图对本发明的车辆的一个实施方式进行说明。需要说明的是，附图沿着附图标记的方向观察，在以下的说明中，前后、左右和上下按照从操作者观看的方向来记载，另外，在附图中，车辆的前方示为Fr，后方示为Rr，左侧示为L，右侧示为R，上方示为U，下方示为D。
【车辆的整体结构】
如图1和图2所示，本发明的一个实施方式的车辆1通过车底板2和前围板3而划分形成为车室10和该车室10的前方的前室20。在车室10中设置有前部座位11和后部座位12。在后部座位12的后方处的车底板2的下方设置有驱动装置单元30。驱动装置单元30驱动左右的后轮5。即，该车辆1将左右的后轮5作为驱动轮，将左右的前轮4作为从动轮。
在车室10的下方配置有由多个电池模块60a构成的电池60。电池60收容于电池盒61并配置在车底板2的下方。
车体框架50具备沿前后方向延伸设置的左右一对侧梁51、52、沿左右方向延伸设置且将侧梁51、52之间连结的多个横梁53、以及以包围驱动装置单元30的方式具有矩形形状的副车架54。副车架54具备支承于两侧梁51、52的一对副侧梁55、56、以及将两个副侧梁55、56之间连接的前车架构件57和后车架构件58。
驱动装置单元30具备收容马达MOT的驱动装置31和控制马达MOT的PCU(PowerControl Unit：功率控制单元)32。在驱动装置31设置有变速器(未图示)，且马达MOT的转矩经由变速器传递至输出轴311(参照图4)，并从输出轴311向后轮5传递。
如图2和图3所示，在前室20设置有接线盒80，接线盒80与设置于车辆1的前端上部的未图示的充电端口连接。接线盒80经由电池线缆81与电池60连接，且经由PCU线缆82与PCU32连接。PCU线缆82具有从接线盒80延伸的第一线缆821和从PCU32延伸的第二线缆822，且第一线缆821与第二线缆822经由接头8相互连接。第二线缆822与驱动装置单元30的PCU32的线缆连接部33电连接，从第二线缆822供给至PCU32的电池电力(直流电力)经由设置于PCU32上的逆变器(未图示)转换为三相交流电力，然后将三相交流电力经由对PCU32与驱动装置31进行电连接的电连接部34供给至驱动装置31内的马达MOT。即，电池线缆81和PCU线缆82构成电池60与马达MOT之间的电力传递路径，接头8配置在该电力传递路径上。
接头8固定于支承横梁53A的下表面，该支承横梁53A是位于电池60与驱动装置单元30之间的车辆框架部件。第一线缆821从接头8向车辆1的前侧延伸，第二线缆822从接头8向车辆1的后侧延伸。以下，对本发明的各实施方式的接头8进行详细说明。
【第一实施方式】
如图5至图7所示，第一实施方式的接头8具备连接第一线缆821的第一连接器部91、连接第二线缆822的第二连接器部92、以及设置有第一连接器部91及第二连接器部92的接头盒93。在接头盒93的内部设置有将第一连接器部91的正极91p与第二连接器部92的正极92p连接的正极母线94、以及将第一连接器部91的负极91n与第二连接器部92的负极92n连接的负极母线95。
第一连接器部91和第二连接器部92并排配置于保持壁97，该保持壁97构成接头盒93的盒主体96的右侧面96a。在保持壁97上前后并排设置有贯通孔962a，第一连接器部91和第二连接器部92分别从贯通孔962a插入安装。第一连接器部91及第二连接器部92在分别插入贯通孔962a后，被螺栓121从接头盒93的外部固定于盒主体96。第一线缆821的连接器部831与第一连接器部91连接，第二线缆822的连接器部832与第二连接器部92连接，然后被螺栓120固定于盒主体96。这样，通过将第一连接器部91和第二连接器部92并排配置在接头盒93的盒主体96的右侧面96a上，能够容易地进行第一线缆821及第二线缆822与接头8之间的连接作业。
如图5和图7所示，在接头盒93的内部，正极母线94和负极母线95分别通过螺栓122固定于第一连接器部91和第二连接器部92。即，第一线缆821及第二线缆822与正极母线94及负极母线95相对于第一连接器部91及第二连接器部92从相反方向进行连接。
正极母线94与负极母线95在上下方向上分开配置。这样，由于正极母线94与负极母线95在上下方向上分开配置，所以成为在接头盒93被水淹没时，第一连接器部91及第二连接器部92的正极91p、92p和负极91n、92n难以同时被水淹没的结构。即，即使在水浸入接头盒93内的情况下，例如如图7中的虚线W所示，即使在水位超过负极母线95的下端95a的高度的情况下，也不会发生短路。在该例子中，在如虚线Wh所示那样水位达到正极母线94的下端94a的高度之前，能够抑制短路的发生。
盒主体96在与设置有第一连接器部91和第二连接器部92的右侧面96a相对的左侧面96b上具有开口部96c，开口部96c由接头盖98覆盖。构成接头盒93的接头盖98与盒主体96之间由密封部件99密封。接头盖98被多个螺栓123固定于盒主体96。根据该结构，将正极母线94和负极母线95安装于盒主体96，并用正极母线94将第一连接器部91的正极91p与第二连接器部92的正极92p连接，用负极母线95将第一连接器部91的负极91n与第二连接器部92的负极92n连接，然后经由密封部件99将接头盖98组装于盒主体96，由此能够容易地制作接头8。
如图5和图6所示，盒主体96设置有一对凸台961，支架100固定于该一对凸台961上。支架100是用于将接头8安装于支承横梁53A的下表面的部件。凸台961在盒主体96的上端部前后分离开地设置。在凸台961的上端面开设有螺栓孔961a。支架100具有紧固连结到凸台961的第一紧固连结部101和紧固连结到支承横梁53A的下表面的第二紧固连结部102。第一紧固连结部101和第二紧固连结部102以台阶差的方式形成，且第一紧固连结部101位于第二紧固连结部102的下方。在第一紧固连结部101设置有一对螺栓插通孔101a，该一对螺栓插通孔101a对应于两个凸台961上的螺栓孔961a。在第二紧固连结部102设置有一对螺栓插通孔102a，该一对螺栓插通孔102a对应于在支承横梁53A的下表面开设的一对螺栓孔(省略图示)。
通过将穿过了第一紧固连结部101的各螺栓插通孔101a中的螺栓124插入并拧紧到凸台961的螺栓孔961a中，从而将支架100固定于盒主体96，并通过将穿过了第二紧固连结部102的各螺栓插通孔102a的螺栓125插入并拧紧到支承横梁53A的各螺栓孔(省略图示)，从而将支架100固定于支承横梁53A。由此，将接头8经由支架100固定于支承横梁53A。通过以这种方式将接头8紧固连结至作为车辆框架部件的支承横梁53A，能够稳定地保持接头8。
另外，通过利用接头8将在车辆1前后方向上相互向相反侧延伸的第一线缆821与第二线缆822连结，能够将操作性比一根长线缆优异的两根线缆作为PCU线缆82使用。此外，在车辆碰撞时，能够利用接头8将作用于第一线缆821和第二线缆822的输入载荷分割。
如图2和图3所示，接头8配置在比第一线缆821及第二线缆822靠车辆1的宽度方向外侧的位置。这样，通过使第一线缆821及第二线缆822靠近车辆1的中心侧并将接头8配置在车辆1的宽度方向外侧，能够在车辆碰撞时利用第一线缆821及第二线缆822的弯曲来吸收由碰撞引起的位移。
如图4所示，接头8的下端位于第一线缆821及第二线缆822的下方。通过该结构，使第一线缆821和第二线缆822在上下方向上朝向接头8弯曲，在车辆碰撞时能够利用第一线缆821和第二线缆822的弯曲来吸收碰撞引起的位移。另外，接头8位于第一线缆821和第二线缆822的下方，所以维护性良好。
另外，第一线缆821配置在电池60与车底板2之间，第二线缆822配置在驱动装置单元30与车底板2之间。通过该结构，能够遍及宽广区域地保护在车辆1的前后方向上延伸的第一线缆821及第二线缆822。
另外，如图2所示，接头8在车辆1的前后方向上配置在电池盒61与马达MOT之间，进而配置在电池盒61与副车架54之间。通过用刚体夹住接头8，从而能够保护接头8。
另外，如图1和图4所示，接头8在车辆1的高度方向上配置在电池盒61的宽度内。此外，接头8在车辆1的高度方向上配置在副车架54的宽度内。根据该结构，能够更可靠地保护接头8免受车辆1碰撞时等的干涉所引起的载荷输入的影响。
【第二实施方式】
如图8及图9所示，第二实施方式的接头8还具备内部盖110和内部密封部件111，内部盖110配置在盒主体96与接头盖98之间并包围正极母线94和负极母线95，内部密封部件111用于密封内部盖110和保持第一连接器部91及第二连接器部92的保持壁97。根据该结构，通过内部盖110和内部密封部件111能够更可靠地抑制短路的发生。
如图8所示，在内部盖110的下部设置有开口部110a。根据该结构，通过利用从开口部110a浸入的水使负极母线95接地，能够进行接地检测，同时避免正极母线94被水淹没，从而能够抑制短路。
此外，开口部110a的上端110b位于比负极母线95的上端靠下方的位置。根据该结构，即使假设水浸入接头盒93的内部，也能够使内部盖110内的水位保持低于负极母线95的上端。即，由于内部盖110内被空气充满，因此内部盖110内的水位难以如图8的虚线Wi所示那样上升到开口部110a上端的高度以上。
需要说明的是，上述实施方式能够适当地进行变形、改进等。
例如，在上述的实施方式中，负极母线95配置在正极母线94的下方，但正极母线94和负极母线95的上下配置也可以反过来。
在本说明书中至少记载了以下的事项。需要说明的是，尽管在括号中示出了上述实施方式中的相应组成元件等，但本发明并不限于此。
(1)一种接头(接头8)，其配置在电池(电池60)与车辆驱动用的电动机(马达MOT)之间的电力传递路径上，其中，
所述接头具备：
第一连接器部(第一连接器部91)，其与连接于所述电池侧的第一线缆(第一线缆821)连接；
第二连接器部(第二连接器部92)，其与连接于所述电动机侧的第二线缆(第二线缆822)连接；
接头盒(接头盒93)，其设置有所述第一连接器部及所述第二连接器部；
正极母线(正极母线94)，其设置在所述接头盒的内部，用于将所述第一连接器部的正极(正极91p)与所述第二连接器部的正极(正极92p)连接；以及
负极母线(负极母线95)，其设置在所述接头盒的内部，用于将所述第一连接器部的负极(负极91n)与所述第二连接器部的负极(负极92n)连接，
所述正极母线与所述负极母线在上下方向上分离开配置。
根据(1)，因为正极母线与负极母线在上下方向上分离开配置，所以成为在接头盒被水淹没时两电极难以同时被水淹没的结构。由此，在接头盒被水淹没时，能够抑制短路的发生。
(2)在(1)中记载的所述接头中，所述第一连接器部及所述第二连接器部并排配置在所述接头盒的一个面(右侧面96a)上，所述第一线缆及所述第二线缆与所述正极母线及所述负极母线相对于所述第一连接器部及所述第二连接器部从相反方向进行连接。
根据(2)，因为第一连接器部及第二连接器部并排配置在接头盒的一个面上，所以能够容易地进行第一线缆及第二线缆与接头之间的连接作业。另外，第一线缆及第二线缆与正极母线及负极母线相对于第一连接器部及第二连接器部从相反方向进行连接，通过采用这样的结构，能够简化接头的构造。
(3)在(2)中记载的所述接头中，
所述接头盒具备：
盒主体(盒主体96)，其在与所述一个面相对的面(左侧面96b)具有开口部(开口部96c)；
接头盖(接头盖98)，其覆盖所述开口部；
密封部件(密封部件99)，其将所述盒主体与所述接头盖密封；
内部盖(内部盖110)，其配置在所述盒主体与所述接头盖之间，且包围所述正极母线及所述负极母线；以及
内部密封部件(内部密封部件111)，其将对所述第一连接器部及所述第二连接器部进行保持的保持壁(保持壁97)与所述内部盖密封。
根据(3)，通过密封部件能够进一步提高接头盒的内部的密封性。此外，通过内部密封部件能够进一步抑制短路的发生。
(4)在(3)中记载的所述接头中，在所述内部盖的下部设置有开口部(开口部110a)。
根据(4)，通过在内部盖的下方设置开口部并利用从开口部浸入的水使位于下方的母线接地，能够进行接地检测并能够抑制短路。
(5)在(4)中记载的所述接头中，所述开口部的上端(上端110b)低于所述正极母线及所述负极母线中的处于下方的母线的上端。
根据(5)，因为内部盖内充满空气，所以水不会浸入到比开口部的上端靠上方的位置。因此，通过使开口部的上端低于处于下方的母线的上端，能够将内部盖内的水位保持得较低，并能够抑制在被水淹没时的立即短路。
(6)一种车辆(车辆1)，其中，
所述车辆具备：
配置在车底板(车底板2)的下方的电池(电池60)及电动机(马达MOT)；
连接于所述电池侧的第一线缆(第一线缆821)；
连接于所述电动机侧的第二线缆(第二线缆822)；以及
(1)至(5)中任一项所述的所述接头，
所述接头固定于车辆框架部件(支承横梁53A)，
所述第一线缆从所述接头在所述车辆前后方向上向一侧(前方)延伸，
所述第二线缆从所述接头在所述前后方向上向另一侧(后方)延伸。
根据(6)，通过将接头紧固连结至车辆框架部件，能够稳定地保持接头。另外，通过利用接头将在车辆前后方向上相互向相反侧延伸的第一线缆和第二线缆连结，能够使用操作性比一根长线缆优异的两根线缆。此外，在车辆碰撞时，能够利用接头将作用于第一线缆和第二线缆的输入载荷分割。
(7)在(6)中记载的所述车辆中，所述接头在所述车辆的宽度方向上配置在比所述第一线缆及所述第二线缆靠外侧的位置。
根据(7)，通过使第一线缆及第二线缆靠近车辆的中心侧并使接头配置在车辆的宽度方向外侧，能够在车辆碰撞时利用第一线缆及第二线缆的弯曲来吸收由碰撞引起的位移。
(8)在(6)或(7)中记载的所述车辆中，所述车辆框架部件为横梁(支承横梁53A)，
所述接头的下端低于所述第一线缆及所述第二线缆。
根据(8)，通过使第一线缆及第二线缆在上下方向上朝向接头弯曲，从而在车辆碰撞时能够利用第一线缆及第二线缆的弯曲来吸收碰撞引起的位移。此外，因为接头位于第一线缆及第二线缆的下方，所以维护性良好。
(9)在(6)至(8)中任一项记载的所述车辆中，
所述第一线缆配置在所述电池与所述车底板之间，
所述第二线缆配置在所述电动机与所述车底板之间。
根据(9)，能够遍及宽广区域地保护在车辆的前后方向上延伸的第一线缆及第二线缆。
(10)在(9)中记载的所述车辆中，
所述车辆还具备以包围所述电动机的方式具有矩形形状的副车架(副车架54)，
所述接头在所述前后方向上配置在所述电池与所述副车架之间。
根据(10)，因为接头配置在作为刚体的电池与副车架之间，所以能够利用电池及副车架来保护接头。
(11)在(10)中记载的所述车辆中，
所述接头在所述车辆的高度方向上配置在所述电池的宽度内。
根据(11)，能够更可靠地保护接头免受车辆碰撞时等的干涉所引起的载荷输入的影响。
(12)在(10)或(11)中记载的所述车辆中，
所述接头在所述车辆的高度方向上配置在所述副车架的宽度内。
根据(12)，能够更可靠地保护接头免受车辆碰撞时等的干涉所引起的载荷输入的影响。
(13)一种车辆(车辆1)，其中，
所述车辆具备：
配置在车底板的下方的电池(电池60)及电动机(马达MOT)；
在所述车辆的前后方向上向一侧(前方)延伸且连接于所述电池侧的第一线缆(第一线缆821)；
在所述前后方向上向另一侧(后方)延伸且连接于所述电动机侧的第二线缆(第二线缆822)；以及
具备连接所述第一线缆的第一连接器部(第一连接器部91)及连接所述第二线缆的第二连接器部(第二连接器部92)的接头(接头8)，
所述接头在所述车辆的前后方向上配置在所述电池与所述电动机之间。
根据(13)，通过利用接头将在车辆前后方向上相互向相反侧延伸的第一线缆与第二线缆连结，能够使用操作性比一根长线缆优异的两根线缆。另外，在车辆碰撞时，能够利用接头将作用于第一线缆和第二线缆的输入载荷分割。此外，因为接头配置在电池与电动机之间，所以能够利用作为刚体的电池及电动机来保护接头免受车辆碰撞时的外力输入的影响。

Claims (12)

1.一种接头，其配置在电池与车辆驱动用的电动机之间的电力传递路径上，其中，
所述接头具备：
第一连接器部，其与连接于所述电池侧的第一线缆连接；
第二连接器部，其与连接于所述电动机侧的第二线缆连接；
接头盒，其设置有所述第一连接器部及所述第二连接器部；
正极母线，其设置在所述接头盒的内部，用于将所述第一连接器部的正极与所述第二连接器部的正极连接；以及
负极母线，其设置在所述接头盒的内部，用于将所述第一连接器部的负极与所述第二连接器部的负极连接，
所述正极母线与所述负极母线在上下方向上分离开配置。
2.根据权利要求1所述的接头，其中，
所述第一连接器部及所述第二连接器部并排配置在所述接头盒的一个面上，
所述第一线缆及所述第二线缆与所述正极母线及所述负极母线相对于所述第一连接器部及所述第二连接器部从相反方向进行连接。
3.根据权利要求2所述的接头，其中，
所述接头盒具备：
盒主体，其在与所述一个面相对的面具有开口部；
接头盖，其覆盖所述开口部；
密封部件，其将所述盒主体与所述接头盖密封；
内部盖，其配置在所述盒主体与所述接头盖之间，且包围所述正极母线及所述负极母线；以及
内部密封部件，其将对所述第一连接器部及所述第二连接器部进行保持的保持壁与所述内部盖密封。
4.根据权利要求3所述的接头，其中，
在所述内部盖的下部设置有开口部。
5.根据权利要求4所述的接头，其中，
所述开口部的上端低于所述正极母线及所述负极母线中的处于下方的母线的上端。
6.一种车辆，其中，
所述车辆具备：
配置在车底板的下方的电池及电动机；
连接于所述电池侧的第一线缆；
连接于所述电动机侧的第二线缆；以及
权利要求1至5中任一项记载的所述接头，
所述接头固定于车辆框架部件，
所述第一线缆从所述接头在所述车辆前后方向上向一侧延伸，
所述第二线缆从所述接头在所述前后方向上向另一侧延伸。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，
所述接头在所述车辆的宽度方向上配置在比所述第一线缆及所述第二线缆靠外侧的位置。
8.根据权利要求6或7所述的车辆，其中，
所述车辆框架部件为横梁，
所述接头的下端低于所述第一线缆及所述第二线缆。
9.根据权利要求6或7所述的车辆，其中，
所述第一线缆配置在所述电池与所述车底板之间，
所述第二线缆配置在所述电动机与所述车底板之间。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，
所述车辆还具备以包围所述电动机的方式具有矩形形状的副车架，
所述接头在所述前后方向上配置在所述电池与所述副车架之间。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中，
所述接头在所述车辆的高度方向上配置在所述电池的宽度内。
12.根据权利要求10或11所述的车辆，其中，
所述接头在所述车辆的高度方向上配置在所述副车架的宽度内。
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