CN114628965A - 电动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可将保持六个连接端子的连接器紧凑地配置，从而可实现外形的小型化的电动装置。连接器所保持的三个一侧连接端子在其中一个直流交流转换部的三相的导电端子的大致正下方位置横向排列配置成一列。连接器所保持的三个另一侧连接端子在轴向上向从一侧连接端子远离的一侧偏移的位置横向排列配置成一列。三个一侧连接端子的上端侧连接部设定得较三个另一侧连接端子的上端侧连接部低，并且经由沿上下方向延伸的汇流条连接于上方的对应的导电端子。三个另一侧连接端子的上端侧连接部经由沿着导电端子的排列方向延伸的汇流条连接于对应的导电端子。

Description

电动装置
技术领域
本发明涉及一种包括电动机单元与电力控制单元的电动装置。
背景技术
混合动力车及电动汽车大多使用的是在收容有驱动用的马达与发电机(两个旋转电机)的旋转电机单元的上部连结电力控制单元(Power Drive Unit，PDU)而成的电动装置。
电动装置的电力控制单元将电池的直流电力转换为适于驱动马达的高电压的交流电力，并且将由马达及发电机发电而得的交流电力转换为直流电力，且将所述直流电力降压至规定电压后对电池充电。马达(其中一个旋转电机)的三相的通电部经由具有三个连接端子的连接器连接于电力控制单元内的对应的导电通路。另外，发电机(另一个旋转电机)的三相的通电部也同样地经由具有三个连接端子的另一连接器连接于电力控制单元内的对应的通电通路。
但是，在为两个旋转电机各自经由各别的连接器连接于电力控制单元侧的导电通路的结构的情况下，需要两种连接器，容易成为因零件个数的增加而引起的制品成本高涨的原因。
作为能够应对此情况的电动装置，研究出了一种将连接于其中一个旋转电机的三个连接端子与连接于另一个旋转电机的三个连接端子横向排列成一列并保持于一个连接器的电动装置(例如，参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利第5692003号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是，专利文献1中记载的电动装置由于使用将六个连接端子横向排列成一列地予以保持的连接器，因此例如若在大型的其中一个旋转电机的上方以使各连接端子的一端部朝向下方的方式配置连接器，则为了避免连接器与旋转电机发生干涉，无法以某程度以上降低连接器的设置位置。
另外，作为其对策，使连接于其中一个旋转电机的三个连接端子与连接于另一个旋转电机的另外三个连接端子在沿着旋转电机的轴向的方向上偏移而配置成两段，此情况下，连接器相对于电力控制单元的直流交流转换部而向旋转电机的轴向的一端侧突出。因此，在任一情况下，均导致电动装置的外形大型化。
因此，本发明欲提供一种可将保持六个连接端子的连接器紧凑地配置，从而可实现外形的小型化的电动装置。
[解决问题的技术手段]
本发明的电动装置为了解决上述问题而采用了以下的结构。
即，本发明的电动装置包括：旋转电机单元(例如，实施方式的旋转电机单元11)，在壳体(例如，实施方式的壳体13)中收容有具有三相的通电部的两个旋转电机(例如，实施方式的马达14、发电机15)；电力控制单元(例如，实施方式的电力控制单元16)，具有与两个所述旋转电机对应的两个系统的直流交流转换部(例如，实施方式的直流交流转换部30A、直流交流转换部30B)，且连结于所述壳体的上部；三个一侧连接端子(例如，实施方式的第四连接端子19d、第五连接端子19e、第六连接端子19f)，使其中一个所述旋转电机的三相的所述通电部与其中一个所述直流交流转换部的对应的导电端子(例如，实施方式的导电端子31d、导电端子31e、导电端子31f)导通；三个另一侧连接端子(例如，实施方式的第一连接端子19a、第二连接端子19b、第三连接端子19c)，使另一个所述旋转电机的三相的所述通电部与另一个所述直流交流转换部的对应的导电端子(例如，实施方式的导电端子31a、导电端子31b、导电端子31c)导通；以及连接器(例如，实施方式的连接器17)，保持所述一侧连接端子与所述另一侧连接端子，且安装于所述壳体的上部，其中一个所述直流交流转换部的三相的所述导电端子与另一个所述直流交流转换部的三相的所述导电端子沿与所述旋转电机的轴向交叉的方向横向排列配置成一列，其中，所述连接器所保持的三个所述一侧连接端子在其中一个所述直流交流转换部的三相的所述导电端子的大致正下方位置横向排列配置成一列，所述连接器所保持的三个所述另一侧连接端子在所述轴向上向从所述一侧连接端子远离的一侧偏移的位置横向排列配置成一列，三个所述一侧连接端子的上端侧连接部(例如，实施方式的浮动端子片36)设定得较三个所述另一侧连接端子的上端侧连接部低，并且经由沿上下方向延伸的汇流条(例如，实施方式的汇流条32d、汇流条32e、汇流条32f)连接于上方的对应的所述导电端子，三个所述另一侧连接端子的所述上端侧连接部经由沿着所述导电端子的排列方向延伸的汇流条(例如，实施方式的汇流条32a、汇流条32b、汇流条32c)连接于对应的所述导电端子。
根据所述结构，连接器的三个另一侧连接端子相对于三个一侧连接端子在轴向上偏移地配置。由此，连接器不会在一个方向上变长，因此可在避免连接器与旋转电机的干涉的同时，充分降低连接器的设置位置。
另外，三个一侧连接端子的上端侧连接部设定得较三个另一侧连接端子的上端侧连接部低，并经由沿上下方向延伸的汇流条连接于大致正上方的对应的导电端子。因此，可避免连接器相对于电力控制单元的直流交流转换部向轴向的一端侧突出。
也可为，三个所述一侧连接端子的下端侧连接部(例如，实施方式的下端区域35e)较三个所述另一侧连接端子的下端侧连接部(例如，实施方式的下端区域35e)更向下方突出，在所述一侧连接端子与所述另一侧连接端子的各下端侧连接部形成有朝向相同方向的连接孔(例如，实施方式的连接孔37)。
此情况下，从轴向观察，可配置成近前侧的连接端子的下端侧连接部与内侧的连接端子的连接孔不重合。因此，可容易地从相同方向进行对下端侧连接部的配线连接作业。
[发明的效果]
根据本发明，可在缩短了连接器的长度的状态下将连接器的一部分配置于直流交流转换部的三相的导电端子的大致正下方，因此可充分降低连接器的设置位置，并且可抑制连接器向轴向的一侧突出。因此，在采用了本发明的情况下，可使电动装置的外形小型化。
附图说明
图1是表示实施方式的车辆的发动机室内机器的配置的平面图。
图2是实施方式的车辆的相当于沿图1的II箭头的示意性侧视图。
图3是表示实施方式的电动装置中的电力控制单元、连接器以及两个旋转电机的配置的侧视图。
图4是表示实施方式的电动装置中的电力控制单元、连接器以及两个旋转电机的配置的正视图。
图5是实施方式的连接器的立体图。
图6是实施方式的连接器的正视图。
图7是实施方式的连接器的侧视图。
图8是实施方式的电动装置的与沿着图6的VIII-VIII线的剖面对应的剖面图。
[符号的说明]
11：旋转电机单元
13：壳体
14：马达(旋转电机)
15：发电机(旋转电机)
16：电力控制单元
17：连接器
19a：第一连接端子(另一侧连接端子)
19b：第二连接端子(另一侧连接端子
19c：第三连接端子(另一侧连接端子)
19d：第四连接端子(一侧连接端子)
19e：第五连接端子(一侧连接端子)
19f：第六连接端子(一侧连接端子)
30A、30B：直流交流转换部
31a～31f：导电端子
32a～32f：汇流条
35e：下端区域(下端侧连接部)
36：浮动端子片(上端侧连接部)
37：连接孔
100：电动装置
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的一实施方式。此外，在附图的适当位置记载有指示车辆的前方的箭头FR、指示车辆的上方的箭头UP、以及指示车辆的左侧方的箭头LH。
图1是表示实施方式的车辆1的发动机室10内机器的配置的平面图，图2是车辆1的相当于沿图1的II箭头的示意性侧视图。
本实施方式的车辆1是包括发动机12与马达14的混合动力车辆。在发动机室10内配置有旋转电机单元11与发动机12。旋转电机单元11一体地组装于发动机12的车宽方向外侧的端部。旋转电机单元11在壳体13的内部收容有车辆驱动用的马达14与发电机15(两个旋转电机)。在旋转电机单元11的壳体13的上部安装有电力控制单元16(Power DriveUnit，PDU)。电力控制单元16将搭载于车辆1的未图示的高电压电池(以下，称为“电池”。)的直流电力升压至规定电压，并转换为适于驱动马达14的交流电力。另外，电力控制单元16将由马达14再生发电而得的交流电力及由发电机15发电而得的交流电力转换为直流电力，将所述直流电力降压至规定电压后对电池充电。
此外，图1、图2中的符号2是将电力控制单元16与未图示的电池连接的供电电缆，符号3是将马达14与发动机12的旋转输出至未图示的驱动轮的输出轴。
旋转电机单元11与电力控制单元16的组装体构成了本实施方式的电动装置100。旋转电机单元11的壳体13内的马达14与发电机15各自通过不同系统的通电路径电连接于电力控制单元16。两个系统的通电路径通过后述的连接器17所保持的多个(六个)连接端子，将旋转电机单元11侧与电力控制单元16侧连接。
图3、图4是表示电动装置100中的电力控制单元16、连接器17、马达14以及发电机15的配置的侧视图与正视图。
作为大型零件的驱动用的马达14在旋转电机单元11的侧视时配置于壳体13内的靠上部的大致中央处。发电机15配置于壳体13内的马达14的前部下方位置，输出轴3(参照图2)配置于壳体13内的马达14的后部下方位置。
另外，如图4所示，马达14配置于壳体13的偏向车宽方向靠外侧的位置，发电机15配置成延伸至较马达14更靠车宽方向内侧处。
马达14与发电机15以它们的旋转中心轴14a、旋转中心轴15a朝向车宽方向的方式配置于壳体13内。马达14与发电机15的整体均形成为短轴圆柱状。所谓马达14与发电机15的轴向是指旋转中心轴14a、旋转中心轴15a所朝的方向。
图5是连接器17的立体图，图6是连接器17的正视图。另外，图7是连接器17的侧视图，图8是电动装置100的与沿着图6的VIII-VIII线的剖面对应的剖面图。
如图3、图4所示，连接器17安装于旋转电机单元11的壳体13的靠前部、且靠车宽方向外侧的上表面。连接器17对三个连接端子19a、19b、19c与另外三个连接端子19d、19e、19f予以保持，所述三个连接端子19a、19b、19c将旋转电机单元11内马达14的三相的通电部连接于电力控制单元16内的对应的导电通路18a、导电通路18b、导电通路18c(参照图3)，所述另外三个连接端子19d、19e、19f将旋转电机单元11内发电机15的三相的通电部连接于电力控制单元16内的对应的导电通路18d、导电通路18e、导电通路18f(参照图3)。
此外，在本实施方式中，发电机15构成了其中一个旋转电机，马达14构成了另一个旋转电机。另外，三个连接端子19a、19b、19c构成了另一侧连接端子，另外三个连接端子19d、19e、19f构成了一侧连接端子。
以下，将马达14的三相的通电部连接于电力控制单元16内的导电通路18a、导电通路18b、导电通路18c的连接端子被称为第一连接端子19a、第二连接端子19b、第三连接端子19c。另外，将发电机15的三相的通电部连接于电力控制单元16内的导电通路18d、导电通路18e、导电通路18f的连接端子被称为第四连接端子19d、第五连接端子19e、第六连接端子19f。
因此，第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c构成了另一侧连接端子，第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f构成了一侧连接端子。
此处，如图3所示，在电力控制单元16内配置有马达14用的直流交流转换部30A(马达用逆变器)与发电机15用的直流交流转换部30B(发电机用逆变器)。马达14用的直流交流转换部30A的三相的导电端子31a、导电端子31b、导电端子31c经由后述的汇流条32a、汇流条32b、汇流条32c连接于连接器17的第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c(另一侧连接端子)。电力控制单元16内的各导电通路18a、18b、18c包括这些导电端子与汇流条。发电机15用的直流交流转换部30B的三相的导电端子31d、导电端子31e、导电端子31f经由后述的汇流条32d、汇流条32e、汇流条32f连接于连接器17的第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f(一侧连接端子)。电力控制单元16内的各导电通路18d、18e、18f包括这些导电端子与汇流条。
马达14用的直流交流转换部30A与发电机15用的直流交流转换部30B在电力控制单元16的内部沿车身前后方向并排配置。具体而言，马达14用的直流交流转换部30A配置于发电机15用的直流交流转换部30B的后方侧。两个直流交流转换部30A、30B的导电端子31a、导电端子31b、导电端子31c、导电端子31d、导电端子31e、导电端子31f在直流交流转换部30A、直流交流转换部30B的车宽方向外侧的端面，沿前后方向(与轴向交叉的方向)横向排列配置成一列。
如图8所示，第一连接端子～第六连接端子19a～19f均包括：端子基底部35，包括长条状的金属板；以及浮动端子片36，滑动自如地组装于端子基底部35的上端部。端子基底部35以长度方向朝向上下方向的方式保持于连接器17。浮动端子片36形成为剖面为大致H状，且具有向上方侧开口的上部嵌合槽36u以及向下方侧开口的下部嵌合槽36l。在上部嵌合槽36u中，形成为能够嵌合电力控制单元16侧的对应的汇流条32a～汇流条32f。在下部嵌合槽36l中嵌合对应的端子基底部35的上端部。浮动端子片36通过调整对应的汇流条32a～汇流条32f相对于上部嵌合槽36u的嵌合深度，可吸收旋转电机单元11与电力控制单元16在组装时的各部的误差量。
此外，在本实施方式中，浮动端子片36构成了连接端子中的上端侧连接部。另外，端子基底部35的下端区域35e构成了连接端子中的下端侧连接部。在端子基底部35的下端区域35e中，形成有供配线连接用的未图示的螺钉螺入的连接孔37。在各端子基底部35的下端区域35e连接马达14及发电机15的通电用的配线38a、配线38b、配线38c、配线38d、配线38e、配线38f。
连接器17所保持的第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f在直流交流转换部30B的三相的导电端子31d、导电端子31e、导电端子31f的正下方位置横向排列配置成一列。与此相对，连接器17所保持的第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c向从第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f朝车宽方向外侧远离的一侧偏移地配置。第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c与第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f配置成在车宽方向上大致重合。
另外，第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f的上端侧连接部(浮动端子片36)设定得较第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c的上端侧连接部(浮动端子片36)低。第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f的上端侧连接部(浮动端子片36)经由沿上下方向延伸的矩形板状的汇流条32d、汇流条32e、汇流条32f，连接于正上方部的直流交流转换部30B的对应的导电端子31d、导电端子31e、导电端子31f。
与此相对，在第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c的上端侧连接部(浮动端子片36)经由汇流条32a、汇流条32b、汇流条32c连接于马达14上方的直流交流转换部30A的对应的导电端子31a、导电端子31b、导电端子31c，所述汇流条32a、汇流条32b、汇流条32c具有沿着导电端子31a～导电端子31f的排列方向延伸的延伸部。
另外，第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f的下端侧连接部(下端区域35e)较第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c的下端侧连接部(下端区域35e)更向下方突出。因此，从沿着马达14的轴向的方向观察，近前侧的连接端子的下端侧连接部(下端区域35e)与内侧的连接端子的下端侧连接部(下端区域35e)不重合。
(实施方式的效果)
如上所述，在本实施方式的电动装置100中，由于由连接器17保持的第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f相对于第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c在轴向上偏移地配置，可避免连接器17在一个方向上变长。因此，可在避免包括连接端子的连接器17与马达14的外周部的干涉的同时，充分降低连接器17的设置位置。即，通过将连接器17配置于从马达14的顶部向前后错开的位置，可充分降低连接器17的设置位置，缩短电动装置100的高度尺寸。
另外，在本实施方式的电动装置100中，由连接器17保持的第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f的上端侧连接部(浮动端子片36)设定得较第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c的上端侧连接部(浮动端子片36)低，并经由沿上下方向延伸的汇流条32d、汇流条32e、汇流条32f连接于大致正上方的对应的导电端子31d、导电端子31e、导电端子31f。因此，可使连接器17的一部分重叠地配置于电力控制单元16的其中一个直流交流转换部30B的下方。因此，可抑制连接器17向直流交流转换部30B的车宽方向外侧大幅突出。
因此，在采用了本实施方式的电动装置100的情况下，可缩短电动装置100的上下方向与车宽方向的尺寸，从而实现电动装置100的外形的小型化。
另外，在本实施方式的电动装置100中，第四连接端子～第六连接端子19d、19e、19f的下端区域35e较第一连接端子～第三连接端子19a、19b、19c的下端区域35e更向下方突出，在各自的下端区域35e形成有朝向相同方向的连接孔37。因此，可容易地从相同方向进行配线38a、配线38b、配线38c、配线38d、配线38e、配线38f对各连接端子的下端的连接作业。
此外，本发明并不限定于所述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。

Claims (2)

1.一种电动装置，包括：
旋转电机单元，在壳体中收容有具有三相的通电部的两个旋转电机；
电力控制单元，具有与两个所述旋转电机对应的两个系统的直流交流转换部，且连结于所述壳体的上部；
三个一侧连接端子，使其中一个所述旋转电机的三相的所述通电部与其中一个所述直流交流转换部的对应的导电端子导通；
三个另一侧连接端子，使另一个所述旋转电机的三相的所述通电部与另一个所述直流交流转换部的对应的导电端子导通；以及
连接器，保持所述一侧连接端子与所述另一侧连接端子，且安装于所述壳体的上部，
其中一个所述直流交流转换部的三相的所述导电端子与另一个所述直流交流转换部的三相的所述导电端子沿与所述旋转电机的轴向交叉的方向横向排列配置成一列，所述电动装置的特征在于，
所述连接器所保持的三个所述一侧连接端子在其中一个所述直流交流转换部的三相的所述导电端子的大致正下方位置横向排列配置成一列，
所述连接器所保持的三个所述另一侧连接端子在所述轴向上向从所述一侧连接端子远离的一侧偏移的位置横向排列配置成一列，
三个所述一侧连接端子的上端侧连接部设定得较三个所述另一侧连接端子的上端侧连接部低，并且经由沿上下方向延伸的汇流条连接于上方的对应的所述导电端子，
三个所述另一侧连接端子的所述上端侧连接部经由沿着所述导电端子的排列方向延伸的汇流条连接于对应的所述导电端子。
2.根据权利要求1所述的电动装置，其特征在于，三个所述一侧连接端子的下端侧连接部较三个所述另一侧连接端子的下端侧连接部更向下方突出，
在所述一侧连接端子与所述另一侧连接端子的各下端侧连接部形成有朝向相同方向的连接孔。
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