JP4630367B2 - 車両用高圧電装ユニット - Google Patents

Description

この発明は、車両駆動用のモータ等に電力を供給する車両用高圧電装ユニットに関するものである。

ハイブリッド車両や燃料電池車両等においては、補機類用電源である低圧バッテリのほかに車両駆動用電源として高圧バッテリ（高圧の蓄電装置）が搭載されている。
この高圧バッテリの電力は、コンタクタやヒューズ等のバッテリ保護回路を中継し、インバータ方式のＰＤＵ（パワー駆動ユニット）を介して車両駆動用のモータに出力されるとともに、その一部がＤＣ−ＤＣコンバータによって降圧されて低圧バッテリに充電される。

高圧バッテリ（以下、「蓄電装置」と呼ぶ）は、通常、ＰＤＵやＤＣ−ＤＣコンバータを実装した電力制御ブロックと、コンタクタ等を実装した配電ブロックに対して一体に組み付けられ、高圧電装ユニットとして車両に搭載される。

この種の高圧電装ユニットとして、蓄電装置に配電ブロックを一体に取り付け、配電ブロックの蓄電装置と逆側の面に電力制御ブロックを取り付けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この高圧電装ユニットにおいては、配電ブロック上の蓄電装置側の面に係止爪が設けられ、その係止爪を蓄電装置側の溝に係止して仮止め状態で配電ブロックと蓄電装置の本固定が行われるようになっている。具体的には、配電ブロック上の係止爪は車両搭載状態で下になる側に配置されており、配電ブロックを蓄電装置に固定する場合には、両者をともに上下に反転し、反転状態で上側に位置される係止爪を蓄電装置の溝に係止し、その状態で配電ブロックと蓄電装置をボルト締結等によって本固定する。なお、配電ブロックと蓄電装置を上下反転して組付取付作業を行うのは、配電ブロック上のコンタクタやスイッチ等の重量物が車載状態で上方になる側に配置されることから、そのままの状態では係止爪を溝に係合させても仮止め状態でのバランスが悪化する（配電ブロックが倒れ易くなる）ためである。つまり、このように上下反転して仮止めを行うことにより、自重によって配電ブロックが仮止め状態に安定的に維持されるようになる。

また、高圧電装ユニットとして、車両搭載状態で蓄電装置の上になる側に電力制御ブロックが取り付けられ、蓄電装置と電力制御ブロックの側部に両者に跨るように配電ブロックが取り付けられたものも知られている（特許文献２参照）。
特開２００５−１５３８２７号公報 特開２００８−６２７８０号公報

しかし、この後者の高圧電装ユニットにおいては、電力制御ブロックの下方に重量物である蓄電装置が配置される構造となっているため、前者の高圧電装ユニットのように、組み付け時に蓄電装置と高圧電装ブロックを配電ブロックとともに上下に反転させると、蓄電装置の全重量が高圧電装ブロックにかかり、高圧電装ブロックの保護上好ましくない。

このため、後者の高圧電装ユニットにおいては、蓄電装置と電力制御ブロックを結合した組付ブロックと、配電ブロックとを上下を反転させずに組み付けることになるが、この場合には、係止爪を溝に係合させただけの構造では仮止め状態で配電ブロックのバランスを維持することが難しくなる。特に、後者の高圧電装ユニットの場合、蓄電装置と電力制御ブロックが上下に積層されて高さが高くなるため、これらに取り付けられる配電ブロックの重心位置が高くなり、仮止め状態で配電ブロックがさらに倒れ易くなることが懸念される。

そこでこの発明は、組付時に配電ブロックを容易にかつ確実に仮止めできるようにして、組付作業性の向上を図ることのできる車両用高圧電装ユニットを提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、蓄電装置（例えば、後述の実施形態における蓄電装置１０）と、この蓄電装置の入出力電力を制御する電力制御ブロック（例えば、後述の実施形態における電力制御ブロック１１）と、前記蓄電装置と前記電力制御ブロック内を電気的に接続する配電ブロック（例えば、後述の実施形態における配電ブロック１２）と、を備え、前記蓄電装置の上側に前記電力制御ブロックが配置され、前記蓄電装置と電力制御ブロックの側部に前記配電ブロックが跨るように配置され、前記蓄電装置、電力制御ブロック、配電ブロックの三者が相互に固定されている車両用高圧電装ユニットにおいて、前記配電ブロックと前記電力制御ブロックの接続端子（例えば、後述の実施形態における接続端子２４Ａ，２４Ｂと２６Ａ，２６Ｂ）同士を電気的に接続する別体の導通機能部品（例えば、後述の実施形態におけるコネクタ３６）に、前記電力制御ブロックと前記配電ブロックに係合して両者の相対位置を拘束する仮固定部（例えば、後述の実施形態における仮固定部４２）を設けたことを特徴とする。

これにより、導通機能部品が電力制御ブロックと配電ブロックに跨るように取り付けられると、電力制御ブロックと配電ブロックの接続端子同士が電気的に接続されるとともに、電力制御ブロックと配電ブロックの相対位置が導通機能部品の仮固定部によって拘束されるようになる。配電ブロックはこの仮固定状態で電力制御ブロックと蓄電装置に対して本固定される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用高圧電装ユニットにおいて、前記導通機能部品の仮固定部は、前記電力制御ブロックに締結される締結固定部（例えば、後述の実施形態における挿通孔４９）と、前記配電ブロックを係止して前記電力制御ブロックからの前記配電ブロックの離反を規制する係止片（例えば、後述の実施形態における係止片５０）と、を備えていることを特徴とする。

これにより、係止片を配電ブロックに係止した状態で導通機能部品の締結固定部が電力制御ブロックに締結されると、電力制御ブロックと通電ブロックが仮固定されるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用高圧電装ユニットにおいて、前記電力制御ブロックは、高圧電流の流れる電力制御部（例えば、後述の実施形態におけるＰＤＵ３及びＤＣ−ＤＣコンバータ４）と、この電力制御部の外側を覆うカバー部材（例えば、後述の実施形態におけるカバープレート２９）と、を備え、前記導通機能部品は、前記カバー部材を挟み込むかたちで前記電力制御ブロックに締結固定されていることを特徴とする。

これにより、電力制御ブロックのカバー部材は導通機能部品を取り外さなければ取り外せなくなる。したがって、電力制御ブロック内の高圧電流の流れる電力制御部は、導通機能部品を取り外さなければカバー部材を開けて直接触れることができなくなる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両用高圧電装ユニットにおいて、前記電力制御ブロックは、前記蓄電装置の上部に配置されるベース部材（例えば、後述の実施形態におけるベースプレート２８）を備えるとともに、前記電力制御部が前記ベース部材と前記カバー部材の間に配置され、前記カバー部材には、第１の貫通孔（例えば、後述の実施形態における第１の貫通孔３３）と第２の貫通孔（例えば、後述の実施形態における第２の貫通孔３４）が設けられ、前記ベース部材上の前記第１の貫通孔と第２の貫通孔に対応する位置には、前記第１の貫通孔を貫通して突出する係止突起（例えば、後述の実施形態における係止突起３１）と、前記第２の貫通孔と同軸の締結孔（例えば、後述の実施形態におけるボルト締結孔３２）が夫々設けられ、前記導通機能部品には、前記第１の貫通孔から突出した係止突起が嵌合される仮止め孔（例えば、後述の実施形態における仮止め孔４７）と、前記第２の貫通孔を通して前記締結孔に螺合される締結部材（例えば、後述の実施形態におけるボルト４８）が挿通される挿通孔（例えば、後述の実施形態における挿通孔４９）が設けられていることを特徴とする。

導通機能部品を電力制御ブロック側に固定する場合には、最初に、カバー部材の第１の貫通孔を貫通したベース部材の係止突起に対して導通機能部品の仮止め孔を嵌合する。そして、この状態から導通機能部品の挿通孔とカバー部材の第２の貫通孔に締結部材を挿入し、締結部材の先端部をベース部材の締結孔に締め込む。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用高圧電装ユニットにおいて、前記配電ブロック上の前記導通機能部品の取付位置に隣接する部位に、前記導通機能部品の設置をガイドする突出部（例えば、後述の実施形態における隆起ブロック２３）を設けたことを特徴とする。

導通機能部品を配電ブロック側に仮固定する場合には、配電ブロック上の突出部によって導通機能部品をガイドしつつ、導通機能部品を配電ブロックに対して仮固定する。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用高圧電装ユニットにおいて、前記配電ブロックの前記蓄電装置との電気的接続部を、前記配電ブロック側の接続端子（例えば、後述の実施形態におけるバスプレートＡ〜Ｄ）を前記蓄電装置側に突出させて構成したことを特徴とする。

配電ブロックを蓄電装置に固定する場合には、配電ブロック側から突出した接続端子を蓄電装置に当接させて蓄電装置と配電ブロックを電気的に接続する。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用高圧電装ユニットにおいて、前記電力制御ブロックは、モータを制御するインバータ（例えば、後述の実施形態におけるＰＤＵ３）と、前記蓄電装置の電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータ（例えば、後述の実施形態におけるＤＣ−ＤＣコンバータ４）と、を備え、前記配電ブロックは、過電流検出用のセンサ手段（例えば、後述の実施形態における電流センサ１２４）、及びこのセンサ手段による過電流検出時に前記蓄電装置の出力回路を遮断するコンタクタ手段（例えば、後述の実施形態におけるコンタクタ１２３）から成る蓄電装置保護機能部（例えば、後述の実施形態におけるバッテリ保護回路９Ａ）を備え、前記導通機能部品は、前記配電ブロックの前記蓄電装置保護機能部と、前記電力制御ブロックの前記インバータ及びＤＣ−ＤＣコンバータと、を接続するように構成され、前記導通機能部品を取り外すことで、前記配電ブロックの蓄電装置保護機能部を通した蓄電装置と電力制御ブロックの電気的接続を遮断することを特徴とする。

これにより、導通機能部品の取り外しによって電力制御ブロック上のインバータやＤＣ−ＤＣコンバータに対する通電が遮断され、インバータやＤＣ−ＤＣコンバータには電流が流れなくなる。

請求項１に記載の発明によれば、配電ブロックと電力制御ブロックの接続端子同士を電気的に接続する別体の導通機能部品に仮固定部を設け、その仮固定部を電力制御ブロックと配電ブロックに係合させて両者の相対位置を拘束できるようにしたため、蓄電装置と電力制御ブロックと配電ブロックの三者の組付時に導通機能部品によって配電ブロックを電力制御ブロックに仮固定し、その状態で配電ブロックを電力制御ブロックと蓄電装置に対して本固定することができる。
そして、この発明においては、別体部品である導通機能部品によって配電ブロックを仮固定するため、導通機能部品によって組付方向と交差する方向から容易にかつ確実に仮固定を行うことができるうえ、導通機能部品に仮固定部を設けたことから、部品点数の増加を来たすことがない。
したがって、この発明によれば、部品点数の増加による製品コストの高騰や重量の増加を招くことなく、組付作業性の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、導通機能部品に、電力制御ブロックに締結される締結固定部と、配電ブロックを係止する係止片を設け、これらによって仮固定部を構成したため、係止片で配電ブロックに係止した状態で締結固定部を電力制御ブロックに締結することによって、配電ブロックを電力制御ブロックに対してより容易に仮固定することができる。

請求項３に記載の発明によれば、導通機能部品が、電力制御部を覆うカバー部材を挟み込むかたちで電力制御ブロックに締結固定されていることから、メンテナンス時等に導通機能部品を取り外して電力供給を遮断しない限り、カバー部材を開けて電力制御部に触れることができなくなり、その結果、作業安全性がより高まる。

請求項４に記載の発明によれば、導通機能部品の仮止め孔にベース部材の係止突起を嵌合することによって導通機能部品を電力制御ブロックに対して概略的に位置決めし、その状態で締結部材で導通機能部品を電力制御ブロックに締結することができるため、電力制御ブロックに対する導通機能部品の仮固定作業を容易にかつ確実に行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、配電ブロック上の突出部によって導通機能部品をガイドしつつ、導通機能部品を配電ブロックに仮固定することができるため、配電ブロックに対する導通機能部品の仮固定作業を容易にかつ確実に行なうことができる。

請求項６に記載の発明によれば、配電ブロック側の接続端子を蓄電装置側に突出させて蓄電装置に電気的に接続するようにしたため、配電ブロックと蓄電装置を電気的に接続するための別体部品を設ける必要がなくなり、その分、製品コストの低減を図ることが可能になる。

請求項７に記載の発明によれば、導通機能部品を、配電ブロックの蓄電装置保護機能部と、電力制御ブロックのインバータ及びＤＣ−ＣＤコンバータを接続するように構成して、導通機能部品を取り外したときに、蓄電装置保護機能部を通した蓄電装置と電力制御ブロックの電気的接続が遮断されるようにしたため、インバータやＤＣ−ＤＣコンバータのメンテナンス時における作業安全性をより高めることができる。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
この実施形態における車両用高圧電装ユニット１（以下、「高圧電装ユニット１」と呼ぶ。）は、ハイブリッド車両や燃料電池車両の車両駆動用の高圧電源として用いられるものであり、図１〜図３に示すように、車両で使用する高圧の電力を蓄積するための蓄電装置１０（高圧バッテリ）と、蓄電装置１０の入出力電力（供給電力や回生電力）を制御するのを主な機能とする電力制御ブロック１１と、蓄電装置１０と電力制御ブロック１１内を電気的に接続する配電ブロック１２と、を備えている。

図４は、高圧電装ユニット１の電気的な回路構成図である。最初に、高圧電装ユニット１の回路構成について説明する。
同図に示すように、蓄電装置１０は、複数のセルを直列に接続して成る第１蓄電モジュール１１１と第２蓄電モジュール１１２によって構成され、第１蓄電モジュール１１１のプラス極と第２蓄電モジュール１１２のマイナス極がそれぞれ接続点Ｔ1，Ｔ4を介して配電ブロック１２内のバッテリ保護回路９Ａ（蓄電装置保護機能部）に接続されるとともに、第１蓄電モジュール１１１のマイナス極と第２蓄電モジュール１１２のプラス極がそれぞれ接続点Ｔ2，Ｔ3を介して配電ブロック１２内のスイッチ回路９Ｂに接続されている。このスイッチ回路９Ｂは、後に詳述するように第１蓄電モジュール１１１と第２蓄電モジュール１１２を直列に接続する。

電力制御ブロック１１は、車両駆動用のモータ２に対する供給電力の制御と、モータ２からの回生電力の制御を行うＰＤＵ３と、補機類５で使用する電流を低圧バッテリ６に充電するために蓄電装置１０の高圧の電力を降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ４と、配電ブロック１２を通して蓄電装置１０の通電と遮断を制御するバッテリＥＣＵ２１（制御装置）と、を備えている。

ＰＤＵ３は、主にインバータ回路から構成されたパワー・ドライブ・ユニットであり、高圧直流電源である蓄電装置１０から車両駆動用の三相交流のモータ２に給電するときに、蓄電装置１０の直流電流を交流電流に変換し、また、エンジンの出力や車両の運動エネルギーの一部をモータ２を介して蓄電装置１０に蓄電するときに、モータ２で発電される交流電流を直流電流に変換する。ＰＤＵ３によって変換された直流電流は高圧であるため、その一部はＤＣ−ＤＣコンバータ４によって降圧される。

また、ＰＤＵ３の直流側プラス配線には、ＰＤＵ３に入力される電流を検出する電流センサ１２５が設けられており、その電流センサ１２５がバッテリＥＣＵ２１の入力側に接続されている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の高圧側プラス配線には、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の短絡保護のためのヒューズ１２６が介装されている。

配電ブロック１２は、蓄電装置１０に対しては前述のように接続点Ｔ1〜Ｔ4を介して接続され、電力制御ブロック１１に対しては接続点Ｔ5，Ｔ6を介して接続されている。接続点Ｔ5は、配電ブロック１２と電力制御ブロック１１のプラス側配線同士を接続し、接続点Ｔ6は、配電ブロック１２と電力制御ブロック１１のマイナス配線同士を接続する。

配電ブロック１２の接続点Ｔ1とＴ5を結ぶプラス側配線にはコンタクタ１２３が設けられている。コンタクタ１２３は、高圧回路の開閉を行うとともに過電流からの保護機能を果たす。このコンタクタ１２３は互いに並列に接続されたメインコンタクタ１２３Ａ及びプリチャージコンタクタ１２３Ｂとプリチャージ抵抗１２３Ｃとを備えて成る。

接続点Ｔ1とコンタクタ１２３の間には、蓄電装置１０から流れ込む電流を検出する電流センサ１２４（過電流検出用のセンサ手段）が設けられており、その電流センサ１２４の検出信号はバッテリＥＣＵ２１に入力されるようになっている。

バッテリＥＣＵ２１は、電流センサ１２４，１２５等から入力信号を受け、コンタクタ１２３を制御する。バッテリ保護回路９Ａはこのコンタクタ１２３を中心として構成されている。

また、配電ブロック１２の接続点Ｔ4とＴ6を結ぶマイナス側配線は、ラジオノイズ低減のためのコンデンサ１２７を通じてアースに接続されており、同様にプラス側配線はコンデンサ１２８を通じてアースに接続されている。

一方、配電ブロック１２のスイッチ回路９Ｂは、第１蓄電モジュール１１１のマイナス極側の接続点Ｔ2と、第２蓄電モジュール１１２のプラス極側の接続点Ｔ3の間を結ぶ回路であり、その回路内には、メインスイッチ１２１とメインヒューズ１２２が直列に介装されている。メインスイッチ１２１は蓄電装置１０のＯＮ，ＯＦＦ操作を行うものであり、メンテナンスのときには手動で遮断される。

また、配電ブロック１２上では、接続点Ｔ2とメインスイッチ１２１、接続点Ｔ3とメインヒューズ１２２がそれぞれ導電性の金属片から成るバスプレートＤ，Ｃ（接続端子）によって接続され、メインスイッチ１２１とメインヒューズ１２２が同様の金属片から成るバスプレートＥによって接続されている。なお、バスプレートＤ，Ｃの一端は後述するように配電ブロック１２の側面から蓄電装置１０側に突出し、その突出部分が接続点Ｔ2，Ｔ3となっている。また、配電ブロック１２上の接続点Ｔ1，Ｔ4は、一端が配電ブロック１２の側面から蓄電装置１０側に突出するバスプレートＡ，Ｂ（接続端子）によって構成されている。このバスプレートＡ，Ｂも他のバスプレートＣ〜Ｅと同様に導電性の金属片によって構成されている。

以上の回路構成により、蓄電装置１０と、ＰＤＵ３及びＤＣ−ＤＣコンバータ４を接続するときには、メインスイッチ１２１をＯＮにする。こうしてメインスイッチ１２１がＯＮにされた後には、バッテリＥＣＵ２１からの指令により、最初にプリチャージコンタクタ１２３ＢがＯＮ動作してプリチャージ回路が閉成される。このプリチャード回路を流れる電流はプリチャージ抵抗１２３Ｃで制限される。つづいて、バッテリＥＣＵ２１からの指令によりメインコンタクタ１２３ＡがＯＮ動作してメイン回路が閉成される。
こうして、プリチャージ回路で電流が制限されているためにメインコンタクタ１２３Ａの溶着が防止される。

つづいて、高圧電装ユニット１の各部の構造について説明する。
蓄電装置１０は、前述した第１蓄電モジュール１１１と第２蓄電モジュール１１２が、図２に示す直方体状のバッテリボックス２０内に並列に配置されて収容されている。バッテリボックス２０の上面（車載状態で鉛直上方側に位置される面）には、電力制御ブロック１１がボルト締結等によって固定されている。以下、こうして蓄電装置１０と電力制御ブロック１１が一体に組み付けられたブロックを組付ブロックと呼ぶ。

配電ブロック１２は、一辺の厚みの薄い板状の直方体形状に形成され、図２に示すように、蓄電装置１０と電力制御ブロック１１に跨るように組付ブロックの側面に複数のボルト２２…によって結合されている。

配電ブロック１２のうちの組付ブロックに重合される側の面（内側面）には、図３に示すように、複数のバスプレートＡ〜Ｄの端部が突出している。これらのバスプレートＡ〜Ｄは、前述のように配分ブロック１２内のバッテリ保護回路９Ａとスイッチ回路９Ｂに接続されている。また、バスプレートＡ〜Ｄの各突出端は、配電ブロック１２が組付ブロックに組み付けられたときに、蓄電装置１０側の対応する端子に接触した状態でボルト締結されるようになっている。バスプレートＡ〜Ｄの各突出端は、蓄電装置１０に対応するように配電ブロック１２のうちの略下半領域に配置されている。

また、配電ブロック１２の上部の略中央位置には、直方体状の隆起ブロック２３（突出部）が設けられ、その隆起ブロック２３の上面にメインスイッチ１２１の操作部が突設されている。隆起ブロック２３のうちの、配電ブロック１２の厚み方向に沿う一方の側面は偏平に形成され、その偏平面が後述するコネクタ３６の取付ガイド面２３ａとされている。

配電ブロック１２の上面のうちの、隆起ブロック２３の取付ガイド面２３ａに隣接する位置には、図４の回路図中のバッテリ保護回路９Ａのプラス側接続端子２４Ａとマイナス側接続端子２４Ｂが配置されている。この両接続端子２４Ａ，２４Ｂは、配電ブロック１２の上面に相互に隣接して配置されている。また、各接続端子２４Ａ，２４Ｂにはボルト締結孔２５が形成されている。

一方、電力制御ブロック１１の配電ブロック１２に隣接する側の端部の上面には、図４の回路図中のＰＤＵ３とＤＣ−ＤＣコンバータ４のプラス側接続端子２６Ａとマイナス側接続端子２６Ｂが隣接して配置されている。各接続端子２６Ａ，２６Ｂにはボルト締結孔２７が形成されている。

図８は、電力制御ブロック１１の分解斜視図である。
電力制御ブロック１１は、同図に示すように、蓄電装置１０のバッテリボックス２０の上面に固定設置されるベースプレート２８（ベース部材）の上面に、ＰＤＵ３やＤＣ−ＤＣコンバータ４等の電力制御機器（電力制御部）が実装され、これらの電力制御機器の上方を覆うようにベースプレート２８の上面にカバープレート２９（カバー部材）が取り付けられている。ＰＤＵ３とＤＣ−ＤＣコンバータ４の接続端子２６Ａ，２６Ｂはベースプレート２８の端部の上面に配置され、カバープレート２９の周縁の接合フランジ２９ａには、接続端子２６Ａ，２６Ｂを外部に露出するための切欠部３０が設けられている。

また、ベースプレート２８の端縁のうちの接続端子２６Ｂに隣接する位置には、係止突起３１が上方に突出して設けられ、さらにこの係止突起３１に隣接する位置にはボルト締結孔３２が形成されている。

これに対し、カバープレート２９の接合フランジ２９ａのうちの、ベースプレート２８上の係止突起３１に対応する位置には、係止突起３１が貫通して上方に突出する第１の貫通孔３３が形成されている。また、接合フランジ２９ａのうちの、ベースプレート２８上のボルト締結孔３２と対応する位置には、適正位置決め常態でボルト締結孔３２と同軸となるように第２の貫通孔３４が形成されている。
カバープレート２９は、係止突起３１に第１の貫通孔３３を嵌合し、ベースプレート２８に位置決めした状態において、ベースプレート２８に複数のボルト３５によって締結固定されている。

ところで、配電ブロック１２側の接続端子２４Ａ，２４Ｂと、電力制御ブロック１１側の接続端子２６Ａ，２６Ｂは、図１及び図５，図７に示すように、導通機能部品であるコネクタ３６によって電気的に接続されている。

図９，図１０は、コネクタ３６の構造の詳細を示すものである。
同図に示すように、コネクタ３６は、非導電性の樹脂材料から成るコネクタボディ３７と、導電性の金属片から成りコネクタボディ３７によって保持される一対のバスプレート３８Ａ，３８Ｂと、を備え、バスプレート３８Ａ，３８Ｂが配電ブロック１２と電力制御ブロック１１の対応する接続端子２４Ａ，２４Ｂと２６Ａ，２６Ｂをそれぞれ接続するようになっている。

バスプレート３８Ａ，３８Ｂは両端部に挿通孔３９ａ，３９ｂが形成され、各挿通孔３９ａ，３９ｂに締結用のボルト４０が挿入されるようになっている。

また、コネクタボディ３７は、バスプレート３８Ａ，３８Ｂの各一端側を保持するプレート保持部４１と、電力制御ブロック１１と配電ブロック１２の各上部に係合される仮固定部４２と、を備えている。仮固定部４２は、配電ブロック１２を組付ブロックに組付けるときに、図２に示すように、複数のボルト２２によって配電ブロック１２を組付ブロックに本固定する前段階で、配電ブロック１２を組付ブロックに位置決め状態で仮保持させるのに用いられる。

プレート保持部４１は、上下にヒンジ開閉が可能な二つ割構造とされ、一端側でヒンジ結合された上部壁４１ａと下部壁４１ｂの間にバスプレート３８Ａ，３８Ｂを保持できるようになっている。また、プレート保持部４１には、上部壁４１ａと下部壁４１ｂを連続して貫通する一対の貫通孔４３Ａ，４３Ｂが形成され、プレート保持部４１内に保持されたバスプレート３８Ａ，３８Ｂの各端部が貫通孔４３Ａ，４３Ｂ内に露出するようになっている。したがって、各バスプレート３８Ａ，３８Ｂの一端側の挿通孔３９ａはプレート保持部４１の貫通孔４３Ａ，４３Ｂ内に位置し、プレート保持部４１の上方からのボルト４０の締め込みが可能となっている。なお、図中４４，４５は、プレート保持部４１の上部壁４１ａと下部壁４１ｂを閉状態に保持するために相互に係合される係止爪と係合孔である。

仮固定部４２は、プレート保持部４１の側部に連設され、配電ブロック１２の上面に重合される板状のベース壁４６が配電ブロック１２の厚み方向に沿って延出し、そのベース壁４６の一端側の縁部に、電力制御ブロック１１側の係止突起３１に嵌合可能な仮止め孔４７と、締結部材であるボルト４８が挿入される挿通孔４９（締結固定部）が形成されている。ボルト４８は、挿通孔４９とカバープレート２９の第２の貫通孔３４に挿入され、その先端部がベースプレート２８のボルト締結孔３２に締め込まれる。したがって、コネクタ３６は、これによりカバープレート２９を挟み込むかたちで電力制御ブロック１１に固定される。

また、ベース壁４６の他端側の縁部には略Ｌ字状に屈曲した係止片５０が延設されている。この係止片５０は、配電ブロック１２に係合した状態で先端部が鉛直下方に向くように屈曲し、図５〜図７に示すように、配電ブロック１２の外側面（電力制御ブロック１１と逆側の面）に当接するようになっている。コネクタ３６は、係止片５０によって配電ブロック１２の倒れを規制した状態で、ボルト４８によって電力制御ブロック１１に締結される。

さらに、ベース壁４６の上面と係止片５０には、仮止め孔４７の周縁部を囲む円形状の補強リブ５１ａと、この補強リブ５１ａから係止片５０の先端部にかけて延出する直線状の補強リブ５１ｂが設けられている。

以上の構成において、この高圧電装ユニット１を組付ける場合には、図１に示すように、蓄電装置１０の上部に電力制御ブロック１１を予め一体に組付けておき、こうして組み付けられた組付ブロックの側部に配電ブロック１２を配置する。このとき、配電ブロック１２の上面の接続端子２４Ａ，２４Ｂと、電力制御ブロック１１の対応する接続端子２６Ａ，２６Ｂは、図７に示すように、隣接して配置される。

この状態からバスプレート２８Ａ，２８Ｂの端部を、対応する接続端子２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂの位置に合致させるようにして、コネクタ３６を配電ブロック１２と電力制御ブロック１１に対して組付ける。

このとき、コネクタ３６は、コネクタボディ３７の側端部を配電ブロック１２上の隆起ブロック２３の取付ガイド面２３ａに沿わせつつ、係止片５０を配電ブロック１２の外側面に引っ掛ける。次に、この状態からコネクタ３６の仮止め孔４７を電力制御ブロック１１の係止突起３１に嵌合し、その状態において、コネクタ３６の挿通孔４９を通してボルト４８を電力制御ブロック１１のボルト締結孔３２に締め込む。これにより、コネクタ３６は電力制御ブロック１１に対して固定され、配電ブロック１２は電力制御ブロック１１（組付ブロック）に対して仮固定されることになる。

この後、コネクタ３６のバスプレート３８Ａ，３８Ｂの各端部を、配電ブロック１２側の接続端子２４Ａ，２４Ｂと電力制御ブロック１１側の接続端子２６Ａ，２６Ｂに対してボルト４０によって締結固定する。これにより、配電ブロック１２内のバッテリ保護回路９Ａと、電力制御ブロック１１内のＰＤＵ３及びＤＣ−ＤＣコンバータ４がコネクタ３６を介して電気的に接続されることになる。

上記のようにして配電ブロック１２がコネクタ３６を介して電力制御ブロック１１に仮固定された後には、配電ブロック１２を、図１，図２に示すように複数のボルト２２によって蓄電装置１０と電力制御ブロック１１に対して本固定する。
このとき、配電ブロック１２の内側面から突出したバスプレートＡ〜Ｄの端部は蓄電装置１０側の対応する端子に電気的に接続される。

この高圧電装ユニット１においては、配電ブロック１２側と電力制御ブロック１１側の接続端子２４Ａ，２４Ｂと２６Ａ，２６Ｂを電気的に接続するコネクタ３６に、略Ｌ字状に屈曲した係止片５０とボルト締結用の挿通孔４９を設け、係止片５０を配電ブロック１２の外側面に引っ掛けた状態でコネクタ３６を電力制御ブロック１１の上面に締結固定できるようにしたため、配電ブロック１２を蓄電装置１０と電力制御ブロック１１に本固定する前段階で、配電ブロック１２を蓄電装置１０と電力制御ブロック１１に対して容易にかつ確実に仮固定することができる。

特に、コネクタ３６は、配電ブロック１２と電力制御ブロック１１の上部において、両ブロック１２，１１の合わせ方向と略直交する方向から各ブロック１２，１１に係止されるため、重心位置が高く倒れ易い配電ブロック１２を、電力制御ブロック１１と蓄電装置１０の側面に対して確実に拘束することができる。したがって、この高圧電装ユニット１においては組付作業性の向上を図ることができる。

また、この高圧電装ユニット１の場合、配電ブロック１２と電力制御ブロック１１を仮固定するための専用の部品を設けるのではなく、導通機能部品であるコネクタ３６に仮固定のための構造を一体に設けたため、部品点数の増加がなく、製品コストの高騰や重量増加を招くことがない。

コネクタ３６は、配電ブロック１２と電力制御ブロック１１の両方にボルト締結によって仮固定することも可能であるが、この実施形態の高圧電装ユニット１においては、略Ｌ字状の係止片５０を配電ブロック１２の外側面に引っ掛け、その状態でコネクタ３６を電力制御ブロック１１にボルト締結するようにしているため、電力制御ブロック１１に対する配電ブロック１２の仮固定をより容易に行なえるという利点がある。

また、この高圧電装ユニット１においては、コネクタ３６が配電ブロック１２内のバッテリ保護回路９Ａと、電力制御ブロック１１内のＰＤＵ３及びＤＣ−ＣＤコンバータ４を接続するように構成されているため、コネクタ３６を取り外したときに、バッテリ保護回路９Ａを通した蓄電装置１０とＰＤＵ３及びＤＣ−ＣＤコンバータ４との電気的接続が遮断され、ＰＤＵ３やＤＣ−ＤＣコンバータ４のメンテナンス時における作業安全性が高まるという利点がある。

さらに、この高圧電装ユニット１においては、コネクタ３６が電力制御ブロック１１のカバープレート２９を挟み込むかたちで電力制御ブロック１１のベースプレート２８に締結固定されるため、メンテナンス時等にカバープレート２９を開ける場合には、必ずコネクタ３６を外して蓄電装置１０からの通電を遮断しなければならなくなる。したがって、メンテナンス時における作業安全性がより高まる。

また、この高圧電装ユニット１の場合、電力制御ブロック１１において、ＰＤＵ３やＤＣ−ＤＣコンバータ４がベースプレート２８とカバープレート２９の間に配置され、ベースプレート２８に突設された係止突起３１がカバープレート２９の第１の貫通孔３３を通してコネクタ３６の仮止め孔４７と嵌合可能にされるとともに、コネクタ３６の挿通孔４９とカバープレート２９の第２の貫通孔３４に挿入されたボルト４８がベースプレート２８のボルト締結孔３２に締め込まれるようになっているため、コネクタ３６を電力制御ブロック１１に固定するに際して、最初に、仮止め孔４７に電力制御ブロック１１側の係止突起３１を嵌合して概略的な位置決めを行い、その状態でコネクタ３６を電力制御ブロック１１に締結固定することができる。したがって、電力制御ブロック１１に対するコネクタ３６の仮固定作業を容易にかつ確実に行なうことができる。

また、この高圧電装ユニット１では、配電ブロック１２上のコネクタ３６の設置位置に隣接する部位に、上方に突出する隆起ブロック２３が設けられ、その隆起ブロック２３の側面がコネクタ３６を案内する取付ガイド面２３ａとされているため、隆起ブロック２３によってコネクタ３６をガイドしつつ、コネクタ３６の係止片５０を配電ブロック１２上の適正位置に容易に、かつ確実に係止させることができる。したがって、この点もコネクタ３６の仮固定作業を容易にするうえで有利となっている。

また、この高圧電装ユニット１においては、配電ブロック１２のバスプレートＡ〜Ｄを蓄電装置１０側に突出させ、そのバスプレートＡ〜Ｄの突出端を蓄電装置１０側の接続端子に直接接触させるようにしているため、配電ブロック１２側の接続端子と蓄電装置１０側の接続端子の間に別体の導通部品を介在させる場合に比較して部品点数を削減することができる。したがって、これにより製品コストの低減を図ることができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

この発明の一実施形態の高圧電装ユニットの分解状態を示す側面図。 この発明の一実施形態の高圧電装ユニットの分解状態を示す斜視図 この発明の一実施形態の配電ブロックの斜視図 この発明の一実施形態の高圧電装ユニットの回路構成図 この発明の一実施形態の高圧電装ユニットの斜視図。 この発明の一実施形態の高圧電装ユニットの図５のＡ−Ａ断面に対応する断面図。 この発明の一実施形態の高圧電装ユニットの分解状態を示す斜視図。 この発明の一実施形態の電力制御ブロックの分解状態を示す斜視図。 この発明の一実施形態の導通機能部品の分解状態を示す斜視図。 この発明の一実施形態の導通機能部品の斜視図。

符号の説明

１…高圧電装ユニット
３…ＰＤＵ（インバータ，電力制御部）
４…ＤＣ−ＤＣコンバータ（電力制御部）
９Ａ…バッテリ保護回路（蓄電装置保護機能部）
１０…蓄電装置
１１…電力制御ブロック
１２…配電ブロック
２３…隆起ブロック（突出部）
２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ…接続端子
２８…ベースプレート（ベース部材）
２９…カバープレート（カバー部材）
３１…係止突起
３２…ボルト締結孔（締結孔）
３３…第１の貫通孔
３４…第２の貫通孔
３６…コネクタ（導通機能部品）
４２…仮固定部
４７…仮止め孔
４８…ボルト（締結部材）
４９…挿通孔（締結固定部）
５０…係止片
１２３…コンタクタ（コンタクタ手段）
１２４…電流センサ（センサ手段）
Ａ〜Ｄ…バスプレート（接続端子）

Claims (7)

1. 蓄電装置と、
   この蓄電装置の入出力電力を制御する電力制御ブロックと、
   前記蓄電装置と前記電力制御ブロック内を電気的に接続する配電ブロックと、を備え、
   前記蓄電装置の上側に前記電力制御ブロックが配置され、前記蓄電装置と電力制御ブロックの側部に前記配電ブロックが跨るように配置され、
   前記蓄電装置、電力制御ブロック、配電ブロックの三者が相互に固定されている車両用高圧電装ユニットにおいて、
   前記配電ブロックと前記電力制御ブロックの接続端子同士を電気的に接続する別体の導通機能部品に、前記電力制御ブロックと前記配電ブロックに係合して両者の相対位置を拘束する仮固定部を設けたことを特徴とする車両用高圧電装ユニット。
2. 前記導通機能部品の仮固定部は、前記電力制御ブロックに締結される締結固定部と、前記配電ブロックを係止して前記電力制御ブロックからの前記配電ブロックの離反を規制する係止片と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用高圧電装ユニット。
3. 前記電力制御ブロックは、高圧電流の流れる電力制御部と、この電力制御部の外側を覆うカバー部材と、を備え、
   前記導通機能部品は、前記カバー部材を挟み込むかたちで前記電力制御ブロックに締結固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用高圧電装ユニット。
4. 前記電力制御ブロックは、前記蓄電装置の上部に配置されるベース部材を備えるとともに、前記電力制御部が前記ベース部材と前記カバー部材の間に配置され、
   前記カバー部材には、第１の貫通孔と第２の貫通孔が設けられ、
   前記ベース部材上の前記第１の貫通孔と第２の貫通孔に対応する位置には、前記第１の貫通孔を貫通して突出する係止突起と、前記第２の貫通孔と同軸の締結孔が夫々設けられ、
   前記導通機能部品には、前記第１の貫通孔から突出した係止突起が嵌合される仮止め孔と、前記第２の貫通孔を通して前記締結孔に螺合される締結部材が挿通される挿通孔が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の車両用高圧電装ユニット。
5. 前記配電ブロック上の前記導通機能部品の取付位置に隣接する部位に、前記導通機能部品の設置をガイドする突出部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用高圧電装ユニット。
6. 前記配電ブロックの前記蓄電装置との電気的接続部を、前記配電ブロック側の接続端子を前記蓄電装置側に突出させて構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用高圧電装ユニット。
7. 前記電力制御ブロックは、モータを制御するインバータと、前記蓄電装置の電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、を備え、
   前記配電ブロックは、過電流検出用のセンサ手段、及びこのセンサ手段による過電流検出時に前記蓄電装置の出力回路を遮断するコンタクタ手段から成る蓄電装置保護機能部を備え、
   前記導通機能部品は、前記配電ブロックの前記蓄電装置保護機能部と、前記電力制御ブロックの前記インバータ及びＤＣ−ＤＣコンバータと、を接続するように構成され、
   前記導通機能部品を取り外すことで、前記配電ブロックの蓄電装置保護機能部を通した蓄電装置と電力制御ブロックの電気的接続を遮断することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用高圧電装ユニット。

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