JP7408279B2

JP7408279B2 - 配電アセンブリ

Info

Publication number: JP7408279B2
Application number: JP2018232456A
Authority: JP
Inventors: エルワン・ギヤントン; エメリック・ペロ
Original assignee: アプティブ・テクノロジーズ・リミテッド
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2024-01-05
Anticipated expiration: 2038-12-12
Also published as: JP2019106373A; US20190181589A1; CN110011126A; US10476207B2; EP3499654B1; KR102639445B1; KR20190070866A; CN110011126B; EP3499654A1

Description

電気車両又はハイブリッド車両において高圧配電するための配電アセンブリ。

電気信号及び電気エネルギーを分配するための配電アセンブリは、当技術においてよく知られている。これらの配電アセンブリは、相互に接続された、電気コネクタ及び電気接続箱を使用する。電気コネクタは通常、電気端子を備える。電気コネクタの内部に位置する電気端子は、電線の端部に取り付けられる。接続箱は、接続箱の内部で相互接続を提供するためのバスバーを備える。

数年前に、ハイブリッド駆動装置又は電気駆動装置を有する車両の連続生産が始まった。この駆動技術は、高電圧及び高電流をカスタマー車両に組み入れる。これにより、安全性要件が桁外れに上昇した。これらの理由により、例えば配電アセンブリは、一方向接続可能システムとして設計されなければならない。すなわち、電気コネクタが接続箱にいったん差し込まれると、電気コネクタは二度と抜くことができないということである。何らかの理由により電気コネクタを抜く必要がある場合には、電気コネクタを破壊しなければならない。

電気コネクタ及び接続箱を備える電気ハーネスは、ハーネスメーカーの工場において事前に組み立てられ、車両メーカーへと発送される。輸送中に、事前に組み立てられた電気ハーネスが損傷を被るおそれがあり、又はパーツが変位されるおそれがある。車両メーカーの工場で最終組み立てがなされるときに、検出されなかった損傷又は変位は、後に必要となる修理のための高額なコストをもたらし得る。一方向接続の場合には、特に電気端子の喪失又は誤りは、電気コネクタが対応する接続箱にいったん差し込まれると大きな問題を引き起こす。

したがって、当技術においては、先行技術の上述の短所を克服する電気車両又はハイブリッド車両において高圧配電するための配電アセンブリを提供すること、及び電気コネクタが正確な位置に必要な端子を備えていない場合に電気接続箱への電気コネクタの接続を確実に防止する配電アセンブリを提供することが必要である。

請求項１に記載の配電アセンブリは、これらの及び他の問題を解決する。これは、以下の説明を読むことにより明らかになる。

本願は、電気車両又はハイブリッド車両において高圧配電するための配電アセンブリに関する。配電アセンブリは、箱筐体を有する接続箱を備える。箱筐体は、電気コネクタを受容するように構成されたプラグ部分を備える。配電アセンブリの電気コネクタは、それぞれが端子を受容且つ保持するように構成された複数のキャビティを備えるコネクタ筐体を有する。プラグ部分は、箱筐体の外方に嵌合軸線に沿って突出する複数の第１の阻止手段を備える。複数のキャビティそれぞれが、嵌合軸線に沿って延在する第２の阻止手段をキャビティに沿って備える。第１の阻止手段それぞれが、対応するキャビティが空である場合に、阻止位置において対応する第２の阻止手段を阻止し、これにより箱筐体の方向への嵌合軸線に沿ったコネクタ筐体の移動を防止する。アセンブリは、外部位置から挿入位置へと移動可能である少なくとも１つの端子をさらに備える。キャビティに挿入された各端子が、対応する第１の阻止手段又は対応する第２の阻止手段を再配置させて阻止を解除し、これにより嵌合軸線に沿った箱筐体へのコネクタ筐体の移動が可能となる。

この開示された発明は、電気コネクタの各キャビティをモニタリングする機会を与える。たった１つの端子の紛失又は不適切な挿入により、接続箱との嵌合の間、コネクタが阻止される。全ての単一の阻止手段が、対応する端子により解除されなければならない。この機能により、電気コネクタが正確な位置に必要な端子を備えていない場合に電気接続箱への電気コネクタの接続を確実に防止する電気アセンブリが提供される。

好ましい一実施形態によれば、第１の阻止手段は高剛性ランスを備え、第２の阻止手段は可撓性アームを備える。可撓性アームは、嵌合軸線に対して垂直な方向に可撓性を有する。可撓性アームは、わずかな力を利用して屈曲可能であり、これにより接続箱へ向かう電気コネクタの挿入力がごくわずかなものとなる。

好ましくは、高剛性ランスはランス端部を有し、可撓性アームはアーム端部を有する。ランス端部及びアーム端部は相互に阻止するように構成され、これにより阻止位置において相互に向かう移動が防止される。アーム端部及びランス端部は、不適切に用意されたコネクタが電気接続箱に向かって移動される場合に、嵌合軸線に沿って相互に対して圧迫するように構成される。もっとも単純な実施形態は、２つの端部上の２つの平坦表面が嵌合軸線に対して垂直に配置されたものとして説明することができる。

有利には、アーム端部は、キャビティの内部へと突出する解除突起を有する。端子は、端子解除面を備える。端子解除面は、端子がキャビティの内部に受容された場合に解除突起に抗して付勢することによりアーム端部を変位させ、アーム端部は、非阻止位置に位置決めされ、これにより嵌合軸線に沿った移動が可能となる。適切に挿入された端子のみが、対応する阻止手段を阻止解除する。

有利には、第１の阻止手段は、可撓性筐体ランスを備え、第２の阻止手段は、キャビティの内部へと嵌合軸線に対して垂直に突出する高剛性キャビティ突起を備える。可撓性筐体ランスは、嵌合軸線に対して垂直な方向に可撓性を有する。この実施形態では、可撓性阻止手段は、箱筐体の上に配置され、これは、いくつかの設計において利点をもたらす。

好ましい一実施形態によれば、可撓性筐体ランスは筐体ランス端部を有し、高剛性キャビティ突起は阻止縁部を有する。筐体ランス及び阻止縁部は、相互に阻止するように構成され、これにより阻止位置において相互へ向かう移動が防止される。要件に応じて、阻止手段の寸法は、頑丈な特性を得るように構成されることが可能である。

有利には、筐体ランス端部は、端子に向かって嵌合軸線に対して垂直な方向に突出する筐体ランス解除突起を有し、端子は、端子解除面を備え、端子解除面は、端子がキャビティの内部に受容された場合に筐体ランス解除突起に抗して付勢することにより筐体ランス端部を変位させ、筐体ランス端部は、非阻止位置に位置決めされ、これにより嵌合軸線に沿った移動が可能となる。変位された筐体ランス端部は、解除突起の傾斜エリアと協働する傾斜エリアを筐体ランス解除突起に有する。筐体ランス解除突起は、電気コネクタが接続箱に向かって嵌合軸線に沿って移動される間に、解除突起に沿って摺動する。完全嵌合位置では、可撓性筐体ランスは弛緩位置に戻る。

好ましくは、完全嵌合位置まで箱筐体に向かってコネクタ筐体を移動させることは、コネクタ筐体の全てのキャビティが意図される端子を正確に備えており、これにより各端子がそれぞれの対応する第１の阻止手段を変位させる場合にのみ、可能となる。これにより、各キャビティが端子を正確に備え付けられることが確実になる。

好ましくは、接続箱は第１の最終ロック手段を備え、電気コネクタは第２の最終ロック手段を備える。第１の最終ロック手段及び第２の最終ロック手段は、接続箱及び電気コネクタが完全嵌合位置に達すると、接続箱及び電気コネクタを共に分離不能な状態に保持する。これにより、車両における高電圧用途に関する安全性要件が満たされる。

好ましい一実施形態によれば、接続箱は、複数のプラグ部分を備える。複数のプラグ部分は、バスバーにより電気的に相互接続される。これにより、高電圧及び高出力用途向けの頑丈な設計が実現される。

好ましい一実施形態によれば、コネクタ筐体は、プラグ部分に向かって嵌合軸線に沿って延在する案内突起を備え、箱筐体は、完全嵌合位置において案内突起を受容するように構成された案内開口部を備える。案内突起は、電気接続箱開口の内部への電気コネクタの嵌合プロセスの開始時に案内開口部に挿入され、これにより嵌合軸線に沿って電気コネクタが案内される。これにより、組立中の取扱いが改善される。

好ましくは、配電アセンブリは、約４００ボルトの電圧を利用する高電圧用途向けに設計される。高電圧用途に関する要件を満たすために、アセンブリの寸法及び材料が構成化される。

配電アセンブリ及び端子に取り付けられた電線を備える電線ハーネスが好ましい。

以下では、添付の図面を参照として本発明を例示的に説明する。

電気車両又はハイブリッド車両において高圧配電するための配電アセンブリの斜視図である。先行技術から知られている配電アセンブリの切断図である。空のキャビティを有する、切断線Ｃに沿った配電アセンブリの切断図である。図３の詳細図である。拡大詳細部分が非阻止位置ある状態における、切断線Ｃに沿った配電アセンブリの切断図である。拡大詳細部分が完全嵌合位置にある状態における、切断線Ｃに沿った配電アセンブリの切断図である。拡大詳細部分が非阻止位置にある状態における、切断線Ｃに沿った配電アセンブリの第２の実施形態の切断図である。拡大詳細部分が完全嵌合位置にある状態における、切断線Ｃに沿った配電アセンブリの第２の実施形態の切断図である。

図１は、電気車両又はハイブリッド車両において高圧配電するための配電アセンブリ１０の斜視図を示す。このアセンブリは、電線ハーネスを画定する電気端子１５０（図示せず）に取り付けられた電線２００をさらに示す。配電アセンブリは、箱筐体２２を有する接続箱２０を備える。箱筐体２２は、電気コネクタ１００を受容するように構成されたプラグ部分３０を備える。配電アセンブリの電気コネクタ１００は、コネクタ筐体１０２を有する。これらの電気コネクタは、嵌合軸線Ｍに沿って配置される。

図２は、先行技術から知られている配電アセンブリの切断図を示す。配電アセンブリは、箱筐体２２を有する接続箱２０を備える。箱筐体２２は、電気コネクタ１００を受容するように構成されたプラグ部分３０を備える。配電アセンブリの電気コネクタ１００は、コネクタ筐体１０２を有する。電気コネクタ１００は、嵌合軸線Ｍに沿って差し込まれる。電気コネクタ１００は、それぞれが端子１５０を受容且つ保持するように構成された複数のキャビティ１１０を備える。キャビティ１１０それぞれは、アーム端部１２４を有する可撓性アーム１２０を備える。アーム端部１２４は、電気コネクタ１００が完全嵌合位置Ｖに位置する場合にキャビティ１１０の内部にこの端子をロックするように構成された端子ロッキング突出部を備える。

図３は、本発明の配電アセンブリ１０の切断図を示し、この切断は、切断線Ｃに沿って実施されたものである。配電アセンブリ１０は、空のキャビティ１１０を有する阻止位置Ｂにおいて図示される。配電アセンブリ１０は、箱筐体２２を有する接続箱２０を備える。箱筐体２２は、電気コネクタ１００を受容するように構成されたプラグ部分３０を備える。配電アセンブリの電気コネクタ１００は、コネクタ筐体１０２を有する。電気コネクタ１００は、嵌合軸線Ｍに沿って差し込まれる。電気コネクタ１００は、それぞれが端子１５０を受容且つ保持するように構成された複数のキャビティ１１０を備える。プラグ部分３０は、嵌合軸線Ｍに沿って箱筐体２２に向かって突出する複数の第１の阻止手段を備える。複数のキャビティ１１０それぞれが、嵌合軸線Ｍに沿って延在する第２の阻止手段をキャビティ１１０に沿って備える。第１の阻止手段それぞれが、対応するキャビティが空である場合に、阻止位置Ｂにおいて対応する第２の阻止手段を阻止し、これにより箱筐体２２に向かう嵌合軸線Ｍに沿ったコネクタ筐体１０２の移動を防止する。コネクタ筐体１０２は、プラグ部分３０に向かって延在する案内突起１７０を備える。箱筐体２２は、完全嵌合位置Ｖにおいて案内突起１７０を受容するように構成された案内開口部７０を備える。

図４は、図３の詳細部分を示す。第１の阻止手段は、高剛性ランス３２を備え、第２の阻止手段は、可撓性アーム１２０を備える。可撓性アーム１２０は、嵌合軸線Ｍに対して垂直な方向に可撓性を有する。高剛性ランス３２は、ランス端部３４を有し、可撓性アーム１２０は、アーム端部１２４を有する。ランス端部３４及びアーム端部１２４は、相互に対して阻止するように構成され、これにより阻止位置Ｂにおける相互方向への移動が防止される。

図５は、拡大詳細部分が非阻止位置Ｕにある状態における、切断線Ｃに沿った配電アセンブリ１０の切断図を示す。アセンブリ１０は、外部位置から挿入位置へ移動可能である少なくとも１つの端子１５０をさらに備える。接続箱２０は、複数のプラグ部分３０を備え、複数のプラグ部分３０は、バスバー１６０により電気的に相互接続される。キャビティ１１０に挿入された端子１５０それぞれは、対応する第１の阻止手段又は対応する第２の阻止手段を再配置させて阻止を解除し、これにより嵌合軸線Ｍに沿って箱筐体２２に向かってコネクタ筐体１０２が移動するのを可能にする。アーム端部１２４は、キャビティ１１０の内部に突出する解除突起１２６を有する。端子１５０は、端子解除面１５６を備える。端子解除面１５６は、端子がキャビティ１１０の内部に受容される場合に、解除突起１２６に抗して付勢することによりアーム端部１２４を変位させる。アーム端部１２４は、非阻止位置Ｕに位置決めされて、嵌合軸線Ｍに沿った移動を可能にする。

図６は、拡大詳細部分が完全嵌合位置Ｖに位置する状態における、切断線Ｃに沿った配電アセンブリ１０の切断図を示す。完全嵌合位置Ｖまで箱筐体２２に向かってコネクタ筐体１０２を移動させることは、コネクタ筐体１０２の全てのキャビティ１１０が意図される端子１５０を正確に備えており、これにより端子１５０それぞれが対応する第１の阻止手段を変位させる場合にのみ、可能となる。

図７は、拡大詳細部分が非阻止位置Ｕに位置する状態における、切断線Ｃに沿った配電アセンブリ１０の第２の実施形態の切断図を示す。第１の阻止手段は、可撓性筐体ランス４０を備え、第２の阻止手段は、キャビティ１１０の内部へと嵌合軸線Ｍに対して垂直に突出する高剛性キャビティ突起１４０を備える。可撓性筐体ランス４０は、嵌合軸線Ｍに対して垂直な方向に可撓性を有する。可撓性筐体ランス４０は、筐体ランス端部４４を有し、高剛性キャビティ突起１４０は、阻止縁部１４４を有する。筐体ランス端部４４及び阻止縁部１４４は、相互に阻止するように構成され、これにより阻止位置Ｂにおいて相互方向への移動が防止される。筐体ランス端部４４は、端子１５０の方向へと嵌合軸線Ｍに対して垂直に突出する筐体ランス解除突起４６を有する。端子は、端子解除面１５６を備える。端子解除面１５６は、端子がキャビティ１１０の内部に受容された場合に筐体ランス解除突起４６に抗して付勢することにより筐体ランス端部４４を変位させる。筐体ランス端部４４は、非阻止位置Ｕに位置決めされて、嵌合軸線Ｍに沿った移動を可能にする。

図８は、拡大詳細部分が完全嵌合位置に位置する状態における、切断線Ｃに沿った配電アセンブリの第２の実施形態の切断図を示す。完全嵌合位置Ｖまで箱筐体２２に向かってコネクタ筐体１０２を移動させることは、コネクタ筐体１０２の全てのキャビティ１１０が意図される端子１５０を正確に備えており、これにより端子１５０それぞれが対応する第１の阻止手段を変位させる場合にのみ、可能となる。この実施形態では、第１の阻止手段及び第２の阻止手段は、電気コネクタ１００がその完全嵌合位置Ｖに達すると、弛緩位置に置かれる。

１０配電アセンブリ
２０接続箱
２２箱筐体
３０プラグ部分
３２高剛性ランス
３４ランス端部
４０可撓性筐体ランス
４４筐体ランス端部
４６筐体ランス解除突起
７０案内開口部
１００電気コネクタ
１０２コネクタ筐体
１１０キャビティ
１２０可撓性アーム
１２４アーム端部
１２６解除突起
１４０高剛性キャビティ突起
１４４阻止縁部
１５０電気端子
１５６端子解除面
１６０バスバー
１７０案内突起
２００電線

Claims

電気車両又はハイブリッド車両において高圧配電するための配電アセンブリ（１０）であって、箱筐体（２２）を具備する接続箱（２０）を備えている前記配電アセンブリ（１０）において、
前記箱筐体（２２）が、電気コネクタ（１００）を受容するように構成されているプラグ部分（３０）を備えており、前記電気コネクタ（１００）が、複数のキャビティ（１１０）を具備するコネクタ筐体（１０２）を有しており、前記キャビティ（１１０）それぞれが、端子（１５０）を受容且つ保持するように構成されており、
前記プラグ部分（３０）が、嵌合軸線（Ｍ）に沿って前記箱筐体（２２）の外方に向かって突出している複数の第１の阻止手段を備えており、
複数の前記キャビティ（１１０）それぞれが、前記嵌合軸線（Ｍ）に沿って延在している第２の阻止手段を前記キャビティ（１１０）に沿って備えており、
前記第１の阻止手段それぞれが、対応する前記キャビティが空である場合に、阻止位置（Ｂ）において対応する前記第２の阻止手段を阻止し、これにより前記コネクタ筐体（１０２）が前記嵌合軸線（Ｍ）に沿って前記箱筐体（２２）に向かって移動することを防止し、
前記配電アセンブリが、外部位置から挿入位置に移動可能とされる少なくとも１つの端子（１５０）を備えており、
前記キャビティ（１１０）に挿入された前記端子（１５０）それぞれが、阻止を解除するために対応する前記第１の阻止手段又は対応する前記第２の阻止手段を再配置させ、これにより前記コネクタ筐体（１０２）が、前記嵌合軸線（Ｍ）に沿って前記箱筐体（２２）に向かって移動することができ、
前記コネクタ筐体（１０２）のすべての前記キャビティ（１１０）に意図される前記端子（１５０）が正確に装着されることによって、前記端子（１５０）それぞれが対応する第１の阻止手段又は第２の阻止手段を変位させる場合に限り、前記コネクタ筐体（１０２）が、完全嵌合位置（Ｖ）に至るまで前記箱筐体（２２）に向かって移動可能となる、配電アセンブリ（１０）。
前記第１の阻止手段が、高剛性ランス（３２）を備えており、
前記第２の阻止手段が、可撓性アーム（１２０）を備えており、
前記可撓性アーム（１２０）が、前記嵌合軸線（Ｍ）に対して垂直とされる方向において可撓性を有している、請求項１に記載の配電アセンブリ（１０）。
前記高剛性ランス（３２）が、ランス端部（３４）を有しており、
前記可撓性アーム（１２０）が、アーム端部（１２４）を有しており、
前記ランス端部（３４）と前記アーム端部（１２４）とが、互いを阻止するように構成されており、これにより前記阻止位置（Ｂ）において互いに向かって移動することが防止される、請求項２に記載の配電アセンブリ（１０）。
前記アーム端部（１２４）が、前記キャビティ（１１０）の内部に向かって突出している解除突起（１２６）を有しており、
前記端子（１５０）が、端子解除面（１５６）を備えており、
前記端子解除面（１５６）が、前記端子が前記キャビティ（１１０）の内部に受容された場合に前記解除突起（１２６）に抗して付勢することによって前記アーム端部（１２４）を変位させ、
前記アーム端部（１２４）が、前記嵌合軸線（Ｍ）に沿った移動が可能とされる非阻止位置（Ｕ）に位置決めされる、請求項３に記載の配電アセンブリ（１０）。
前記第１の阻止手段が、可撓性筐体ランス（４０）を備えており、
前記第２の阻止手段が、前記キャビティ（１１０）の内部において前記嵌合軸線（Ｍ）に対して垂直に突出している高剛性キャビティ突起（１４０）を備えており、
前記可撓性筐体ランス（４０）が、前記嵌合軸線（Ｍ）に対して垂直とされる方向において可撓性を有している、請求項１に記載の配電アセンブリ（１０）。
前記可撓性筐体ランス（４０）が、筐体ランス端部（４４）を有しており、
前記高剛性キャビティ突起（１４０）が、阻止縁部（１４４）を有しており、
前記筐体ランス端部（４４）と前記阻止縁部（１４４）とが、互いを阻止するように構成されており、これにより前記阻止位置（Ｂ）において互いに向かって移動することが防止される、請求項５に記載の配電アセンブリ（１０）。
前記筐体ランス端部（４４）は、前記端子（１５０）に向かって前記嵌合軸線（Ｍ）に対して垂直に突出している筐体ランス解除突起（４６）を有しており、
前記端子が、端子解除面（１５６）を備えており、
前記端子解除面（１５６）が、前記端子が前記キャビティ（１１０）の内部に受容された場合に前記筐体ランス解除突起（４６）に抗して付勢することによって前記筐体ランス端部（４４）を変位させ、
前記筐体ランス端部（４４）が、前記嵌合軸線（Ｍ）に沿った移動が可能とされる非阻止位置（Ｕ）に位置決めされる、請求項６に記載の配電アセンブリ（１０）。
前記接続箱（２０）が、第１の最終ロック手段としての前記第１の阻止手段を備えており、
前記電気コネクタ（１００）が、第２の最終ロック手段としての前記第２の阻止手段を備えており、
前記接続箱（２０）と前記電気コネクタ（１００）とが完全嵌合位置（Ｖ）に到達した場合に、前記第１の最終ロック手段と前記第２の最終ロック手段とが、前記接続箱（２０）及び前記電気コネクタ（１００）を共に分離不能な状態に保持する、請求項１に記載の配電アセンブリ（１０）。
前記接続箱（２０）が、複数のプラグ部分（３０）を備えており、
複数の前記プラグ部分（３０）が、バスバー（１６０）を介して電気的に相互接続されている、請求項８に記載の配電アセンブリ（１０）。
約４００ボルトの電圧を利用する高電圧用途向けに設計されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の配電アセンブリ（１０）。
前記コネクタ筐体（１０２）が、前記プラグ部分（３０）に向かって延在している案内突起（１７０）を備えており、
前記箱筐体（２２）が、完全嵌合位置（Ｖ）において前記案内突起（１７０）を受容するように構成されている案内開口部（７０）を備えている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の配電アセンブリ（１０）。
請求項１から１１のいずれか一項に記載の配電アセンブリ（１０）を備えている電線ハーネスであって、前記端子（１５０）に取り付けられている電線（２００）を備えている、電線ハーネス。