JP6392814B2

JP6392814B2 - 電力分配器装置

Info

Publication number: JP6392814B2
Application number: JP2016147275A
Authority: JP
Inventors: マルテンスザッシャ; ウェツェルティモ
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: JP2017033933A; US20170028860A1; CN106410543A; US10017063B2; DE102015112346A1

Description

本発明は、特に電気自動車用の以下のような電力分配器装置に関する。すなわち、この電力分配器装置は、外部電気エネルギー源にそれぞれ接続可能な２つの電気端子を有する筐体と、電気端子のうちの１つにそれぞれ端部で接続される複数の貫通線と、貫通線に複数の電力消費物を電気的に接触させる目的で、電気筐体に引き込まれる複数の電気取付線とを有する。

本発明はまた、自動車、特に電気自動車であって、自動車を１つまたは複数の電気エネルギー源に電気的に接続する目的で、２つの別個の電気取付ソケットを有する自動車に関する。

このような電力分配器装置は、自動車内において外部電気エネルギー源からの電力を分配し、その対応する電圧を自動車の様々な電力消費物に供給する役割を果たす。

特に自動車用の電力分配器装置は一般に、分配器筐体に引き込まれ、かつ電気エネルギー源に接続される電力バスラインと、様々な電力消費物に接続される複数の取付線とを有する。取付線は、電圧を電力消費物に別々に供給するために、分配器筐体内で電力バスラインに電気的に接続される。前記タイプの電力分配器装置は、例えば（特許文献１）から知られている。前記分配器装置の電気取付線は、電力バスラインに隣接する回路基板に固定され、ワイヤボンディング接続によって電力バスラインにそれぞれ別々に電気的に接触している。

ここで、電力バスラインへの取付線の電気的接続は、技術的に煩雑で費用がかかることが欠点である。

さらに、電力を対応して分配するために、個々の電線が分配器筐体に引き込まれ、電線が個々のケーブルによって分配器筐体の内部で互いに接触することが知られている。ここで、筐体の内部で取付線を電気的に接触させることは、取付線のケーブル端部を筐体に接続した後にのみ可能であり、その結果、分配器装置の取付けは一般に、煩雑で費用がかかることが欠点である。

米国特許第６，７０７，３６９Ｂ２号明細書

したがって、本発明の目的は、少ない技術的費用で安価に取り付けることができる電力分配器装置を提供することである。

本目的は、導入部で述べた電力分配器装置の場合には、貫通線が剛性電流レールの形態をとる点で達成され、取付線は、電流レールのうちの１つにそれぞれ動かないように接続される。

前記目的はさらに、導入部で述べた自動車の場合には、本発明による電力分配器装置によって達成され、取付ソケットはそれぞれ、電気端子のうちの１つに電気的に接続される。

貫通線が剛性電流レールの形態をとることによって、貫通線を予め取り付け、電気端子によって対応する電気プラグ接続部に接続することができる。このように予め取り付けた状態で、取付線を剛性電流レールに容易に接続することができ、その結果、電気取付線を貫通線に電気的に接触させるための技術的費用が全体的に削減される。

本発明の目的は、全体としてこのように達成される。

好ましい実施形態では、取付線は、ねじ込み接続によってそれぞれ電流レールに接続される。

このように、取付線は、少ない技術的費用で電流レールに動かないように接続することができる。

ここで、取付線を電流レールに動かないように接続する目的で、リングケーブルラグを取付線に固定することが特に好ましい。

このように、取付線は、少ない技術的費用で電気的かつ機械的に電流レールに確実に接続することができる。

特定の実施形態では、取付線は、溶接接続によってそれぞれ電流レールに粘着接続される。

このように、取付線は、少ない技術的費用で追加の接続要素もなく、電流レールに動かないように電気的かつ機械的に接続することができる。

好ましい実施形態では、電流レールはそれぞれ、端部に接触ブレードを有する。

このように、接触ブレードは、取付ケーブルへの確実な電気的接続部を形成することができるため、少ない技術的費用で電流レールを取付ケーブルに電気的に確実に接続することができる。

ここで、電流レールが穴あき部品の形態をとり、端部がそれぞれ接触ブレードの形態をとると特に好ましい。

このように、電流レールは、少ない技術的費用で製造することができ、確実な電気接点を形成することができる。

電流レールの端部は、筐体の開口部にそれぞれ通すことがさらに好ましい。

このように、電流レールは、筐体の外側に電気接点を同時に形成することができ、それによって技術的費用をさらに削減することができる。

取付線が筐体の通路開口部に通され、この通路開口部が筐体の取付開口部とは別に形成されるとさらに好ましい。

このように、取付線を通路開口部に通し、端部で電流レールに接続することができ、その結果、取付費用がさらに削減される。

好ましい実施形態では、取付線は筐体に押し込まれる。

このように、取付線は、少ない技術的費用で筐体に動かないように機械的に接続することができる。

好ましい実施形態では、取付線は、電流レールのうちの１つにそれぞれ動かないように機械的に接続される。

このように、電流レールに電気的かつ機械的の両方で確実に接続することができる。

電流レールが細長い形態をとり、電気端子が筐体の対向面に形成されるとさらに好ましい。

このように、筐体の電気端子は対向面に配置することができ、それによって自動車の対向面から接触させることができ、その結果、自動車内でのコンパクトな電気的接触が可能となる。

取付線はそれぞれ、筐体にそれぞれ電気的に接続される導電性被覆材料を有し、筐体が、少なくとも領域内で導電性形態をとるとさらに好ましい。

このように、取付線を周囲に対して電磁的に遮蔽することができ、その結果、電磁両立性を改善することができる。

要するに、本発明による電力分配器装置によって、少ない技術的費用で自動車の電気部品の確実な電気的接触を行うことができ、剛性電流レールと、取付線に動かないように接続することとで取付費用ひいては製造コストがかなり削減される。

上述の特徴および以下に述べる特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれ特定された組合せだけなく他の組合せで、または個別に使用してもよいことは自明である。

本発明の例示的実施形態を図面に示し、以下の記述においてより詳細に説明する。

様々な電力消費物を電気的に接触させるための電力分配器装置を有する自動車の概略図を示す。電力分配器装置の概略断面図を示す。図２の電力分配器装置の斜視図である。

図１には、自動車を概略平面図で示し、全体として１０で表示する。自動車１０は、完全電動車両の形態、またはハイブリッド駆動部を備えた自動車の形態をとってもよく、例えば２つの充電ステーション１６、１８などの１つまたは２つの外部電気エネルギー源１６、１８に自動車１０を一般に電気的に接続し、かつそれに対応して電気エネルギーを電力消費物および／または電気エネルギー貯蔵所に供給する目的で、２つの電気接続ソケット１２、１４を一般に有する。

取付ソケット１２、１４はそれぞれ、電力分配器２０に電気的に接続される。電力分配器２０は、自動車１０の２つの電力消費物２２、２４に電気的に接続される。電力分配器２０は一般に、電圧、特に高電圧を外部電気エネルギー源１６、１８から電力消費物２２、２４に伝達し、または分配する役割を果たす。

電力分配器２０は、第１の電気端子２６および第２の電気端子２８を有する。それら電気端子を介して、電力分配器２０は取付ソケット１２、１４のうちの１つそれぞれに電気的に接続される。電気端子２６、２８はピンコネクタの形態をとり、電力分配器２０の筐体３０に動かないように接続される。電気端子２６、２８は筐体３０内で電力分配器２０の貫通線に接続され、電力消費物２２、２４を取付ソケット１２、１４および外部電気エネルギー源１６、１８に電気的に接続する目的で、それら貫通線に電気取付線３２、３４が取り付けられる。電力消費物２２、２４は、車載充電ユニットの形態をとることが好ましく、電気エネルギー源１６、１８によって供給される電圧を車両１０の電圧に変換し、その結果、自動車１０のそれに対応して接続された電力消費物３５に、対応する電圧を供給することができる。

図２には、電力分配器２０を概略断面図で示す。電力分配器２０は、電気端子２６、２８が設けられる筐体３０を有する。電気端子２６、２８はそれぞれ、電線４０、４２を介して電力分配器２０を取付ソケット１２、１４にそれぞれ接続する目的で、プラグ３６、３８またはプラグコネクタ３６、３８に接続される。筐体３０の内部には電流レール４４、４６が配置される。電流レール４４、４６はそれぞれ、電気端子２６、２８に接続され、電気端子２６、２８を互いに電気的に接続して貫通線を形成する。電線４０、４２を取り付けやすくし、確実な電気的接続部を形成する目的で、電流レール４４、４６はそれぞれ端部に接触ブレードを有し、または電流レールの端部は接触ブレードの形態をとる。電流レール４４、４６は、穴あき部品の形態をとることが好ましい。電流レール４４、４６の端部は筐体３０の凹部に通され、筐体３０の外側に、電気端子２６、２８のうちの１つをそれぞれ形成する。

電気取付線３２、３４は筐体３０の通路開口部４８、５０に通され、電流レール４４、４６に電気的に接続される。電流レール４４、４６の取付点５４、５６に対向して位置する筐体３０の側面には、電気取付線３２、３４を電流レール４４、４６に接続する目的で、取付開口部５２が形成される。取付開口部５２は通路開口部４８、５０とは別に形成される。その結果、電気取付線３２、３４を通路開口部４８、５０に通すことができ、取付工程中における電気取付線３２、３４の通しが損なわれることなく電流レール４４、４６に接続することができる。

電気取付線３２、３４は、好ましくはケーブルラグやねじ込み接続によって、電流レール４４、４６に接続され、または代替方法として溶接接続によって電流レール４４、４６に接続される。その結果、電流レール４４、４６に機械的に固定された電気的に確実な接続部を形成することができる。電気取付線３２、３４は、超音波によって電流レール４４、４６に溶接されることが好ましい。

電気取付線３２、３４はそれぞれ、外部シールド線または外部導電性メッシュの形態の導電性被覆材料を有する。被覆材料はそれぞれ、具体的には取付線３２、３４が通される通路開口部４８、５０で、導電性筐体３０に電気的に接続される。取付線３２、３４は、導電性スリーブによってそれぞれ通路開口部４８、５０に接続されることが好ましい。スリーブは、それぞれの被覆材料に押し付けられ、通路開口部４８、５０内に配置および／または固定される。このように、ＥＭＣ特性を全体的に改善することができる。

電流レールが電気端子２６、２８に通されることによって、従来の電力分配器の既存の構成要素インタフェースを利用することができ、貫通線を電流レール４４、４６で置き換える必要があるのみである。

図３は、電力分配器２０の斜視図を示す。同一要素は同じ参照符号によって表示し、ここでは特別な特徴のみ述べる。

電流レール４４、４６はそれぞれ、電気取付線３２、３４を電流レール４４、４６に電気的かつ機械的に接触させる目的で、電流レール４４、４６の一側面に形成される１つまたは複数の取付点５４、５６を有する。取付点５４、５６は、取付開口部５２に対向して位置するように形成される。その結果、少ない技術的費用で、電気取付線３２、３４を取付点５４、５６で取り付けることができる。特定の実施形態では、電気取付線３２、３４は筐体３０に押し込んでもよい。

１０電気自動車
１２電気取付ソケット
１４電気取付ソケット
１６外部電気エネルギー源
１８外部電気エネルギー源
２０電力分配器装置
２２電力消費物
２４電力消費物
２６電気端子
２８電気端子
３０筐体
３２取付線
３４取付線
４４貫通線
４６貫通線
４８通路開口部
５０通路開口部
５２取付開口部

Claims

特に電気自動車（１０）用の電力分配器装置（２０）であって、
別個の外部電気エネルギー源（１６、１８）にそれぞれ接続可能な２つの電気端子（２６、２８）を有する筐体（３０）と、
前記電気端子（２６、２８）のうちの１つにそれぞれ端部で接続される複数の貫通線（４４、４６）と、
前記貫通線（４４、４６）に複数の電力消費物（２２、２４）を電気的に接触させる目的で、前記筐体（３０）に引き込まれる複数の電気取付線と
を有し、
前記貫通線（４４、４６）が剛性電流レール（４４、４６）の形態をとり、前記電気取付線（３２、３４）が前記剛性電流レール（４４、４６）のうちの１つにそれぞれ動かないように接続されており、
前記電気取付線（３２、３４）がそれぞれ導電性被覆材料を有し、前記導電性被覆材料がそれぞれ前記筐体（３０）に電気的に接続されていることを特徴とする、電力分配器装置（２０）。
前記電気取付線（３２、３４）が、ねじ込み接続によってそれぞれ前記剛性電流レール（４４、４６）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の電力分配器装置。
前記電気取付線（３２、３４）が、溶接接続によってそれぞれ前記剛性電流レール（４４、４６）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の電力分配器装置。
前記剛性電流レール（４４、４６）がそれぞれ、端部に接触ブレードを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力分配器装置。
前記剛性電流レール（４４、４６）の前記端部が、前記筐体（３０）の開口部にそれぞれ通されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力分配器装置。
前記電気取付線（３２、３４）が、前記筐体の通路開口部（４８、５０）に通され、前記通路開口部が、前記筐体（３０）の取付開口部（５２）とは別に形成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力分配器装置。
前記電気取付線（３２、３４）が、前記剛性電流レールのうちの１つにそれぞれ動かないように機械的に接続されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力分配器装置。
前記剛性電流レールが細長い形態をとり、前記電気端子（２６、２８）が前記筐体（３０）の対向面に形成されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電力分配器装置。
自動車（１０）、特に電気自動車であって、前記自動車（１０）を１つまたは複数の外部電気エネルギー源（１６、１８）に電気的に接続する目的で２つの別個の電気取付ソケット（１２、１４）を有し、かつ請求項１〜８のいずれか一項に記載の電力分配器装置（２０）を有し、前記電気取付ソケット（１２、１４）がそれぞれ、前記電気端子（２６、２８）のうちの１つに電気的に接続される自動車（１０）。