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CN102792566A - 安装在电动机壳中的逆变器端子块 - Google Patents

安装在电动机壳中的逆变器端子块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及安装在电动机壳中的逆变器端子块，具体而言，提供了一种放置在振动环境中也不被损坏的端子块，并且即使在附接有该端子的车辆淹没在水中时，水不进入端子块的内部。公开了端子块(10)wa，通过插设于电动机壳(100)和安装在该电动机壳(100)中的逆变器壳(200)之间使逆变器输出端子与电动机输入端子相连接，其中容纳连接至逆变器输出端子的逆变器侧连接端子(20T)的上部基座(10U)固定至逆变器壳(200)，并且容纳电动机侧连接端子(20M)的下部基座(10D)固定至电动机壳(100)，防水且弹性的构件(60)插设在上部基座(10U)和下部基座(10D)之间，并且通过挠性导电构件(20H)(编织线)使侧连接端子(20T)连接至电动机侧连接端子(20M)逆变器。

Description

安装在电动机壳中的逆变器端子块
技术领域
本发明涉及一种在将用于车辆等的逆变器安装在电动机壳中的场合下发生振动的环境下，不受振动所影响的适当的逆变器端子块。
背景技术
电动车辆或混合动力车辆通常包括位于蓄电池与车轮之间的电动机和逆变器，以通过蓄电池中积累的电力驱动车轮。
蓄电池中积累的电力被逆变装置等的逆变器转换，并被供应至电动机而使电动机转动，并且电动机的转动被传输至车轮而使车轮转动。
传统上，逆变器和电动机安装在车辆的不同位置上，并且用束线将逆变器的端子连接至电动机的端子。
另一方面，最近已提出了一种使电动机与逆变器一体化的结构，目的在于降低成本并且使从蓄电池到车轮的电驱动系统小型化(专利文献1或2)。
<专利文献1或2中描述的发明>
图4是专利参考1或2中描述的使电动机与逆变器一体化的发明的概念图，并且电力接收盒100C安置在用于容纳三相交流电动机(感应电动机或同步电动机)的电动机壳100上，并且用于接收三相交流电力的电动机输入端子100T附接至电力接收盒100C，并且另一方面，逆变器输出端子200T附接至用于接收来自安置在车辆其它部位上的直流电源的直流电并将该直流电转换为三相交流电的逆变器的逆变器壳200。然后，连接导体L用于将逆变器的三相交流电从逆变器输出端子200T供应至电力接收盒100C的电动机输入端子100T。
<专利文献1或2中描述的发明的优点>
通过分别装配电动机壳100和逆变器壳200，然后将该逆变器壳200安装在电动机壳100附近，并且还通过连接导体L将电动机输入端子100T电连接至逆变器输出端子200T而装配了图4中所示的结构。因此，逆变器壳200和电动机壳100具有作为分离的模件而装配和制造并在一体化时由连接导体L电连接的结构，使得制造简单且可降低成本。
<专利文献1或2中描述的发明的缺点>
然而，在此类构造中，由于行驶时电动机自身的振动或车体的振动而引起的逆变器和电动机之间的振动相位差施加至连接器，因而可能损坏该连接器。因此，有必要研发能够承受这种振动的连接器。
于是，公开了专利文献3中所述的连接器，作为能够承受这种振动的连接器。
<现有技术文献>
专利文献
专利文献1：JP-A-5-219607
专利文献2：JP-A-2004-312853
专利文献3：JP-A-2007-280913
<专利文献3中描述的端子块的构造>
专利文献3中描述的端子块意在用于将电动机输入端子连接至逆变器输出端子，并且特征在于，包括逆变器箱和逆变器侧端子以及电动机箱和电动机侧端子，并且同时电动机侧端子固定并附接至电动机箱，逆变器侧端子经由消振器附接至逆变器箱。
<专利文献3中描述的端子块的优势>
由于一台装置的端子经由消振器附接至该装置的箱，因此，即使由于相位差的振动施加至一台装置和另一台装置时，其振动也会被消振器吸收，使得额外的负荷并不施加至连接器连接部，并且可以防止损坏等的不利影响。
发明内容
<本发明欲解决的问题>
专利文献3中描述的端子块的问题
在专利文献3中描述的端子块中，为了确保导通性能，多样化地使用母线等的金属材料。然而，由于母线构件或端子的刚性高，所以这种端子块具有如下问题，即，当将端子块装配至振动产生区域时，母线构件或端子因随后的长期使用而损坏或弯曲以至变形，并且密封性能下降。
<发明目的>
已经实施了本发明来解决上文描述的问题，并且本发明的目的之一是提供一种耐受发生在电动机侧连接端子和逆变侧连接端子之间的振动的端子块，该端子块具有良好的防水和防油特性，即使在由于电动机和逆变器的装配公差而引起极大变动（variation）的情况下，也能够对该振动充分发挥密封效果。
<解决问题的方法>
为解决上文描述的问题，本申请的第一发明为端子块，该端子块插设在电动机壳与放置在该电动机壳中的逆变器壳之间，并且将电动机输入端子电连接至逆变器输出端子，并且特征在于，用于容纳与所述逆变器输出端子相连的逆变器侧连接端子的上部基座固定至逆变器壳，并且用于容纳与所述电动机输入端子相连的电动机侧连接端子的下部基座固定至电动机壳，并且防水且弹性的构件插设在所述上部基座和下部基座之间，并且通过挠性导电构件将电动机侧连接端子电连接至逆变器侧连接端子。
在第一发明的端子块中，本申请的第二发明的特征在于，防水橡胶塞插设在所述上部基座和逆变器壳之间。
在第一或第二发明的端子块中，本申请的第三发明的特征在于，防水橡胶塞插设在所述下部基座和电动机壳之间。
<本发明的优势>
尽管传统的端子块通过一体化的端子块来构造逆变器侧连接端子和电动机侧连接端子，根据上文所述的第一发明，在所述端子块中用于容纳逆变器侧连接端子的上部基座与用于容纳电动机侧连接端子的下部基座分开，并且弹性构件插设在上部基座和下部基座之间，使得电动机侧的振动变为难以向逆变器侧传播，而且，耐受振动的端子块可通过用挠性导电构件将电动机侧连接端子连接至逆变器侧连接端子而获得。
另外，由于插设在上部基座和下部基座之间的弹性构件具有防水特性，即使车辆淹没在水中并且水进入电动机壳和逆变器壳之间的间隙，也可通过所述防水且弹性的构件阻止水从上部基座和下部基座的嵌合部分进入端子块的内部。
根据本申请的第二和第三发明，防水橡胶塞分别插设在上部基座和逆变器壳之间以及下部基座和电动机壳之间，使得能够更加确保端子块的防水特性。
附图说明
图1是根据本发明的端子块的纵向剖面视图。
图2是分解并示出了图1的端子块的纵向剖面视图。
图3是根据本发明的端子块的透视图。
图4是专利文献1或2中所描述的将逆变器与电动机一体化的发明的概念图。
部件清单
10       端子块
10U      上部基座
10E      长圆筒部分
10D      下部基座
10C      下部基座的顶部
20       导电体
20M      电动机侧连接端子
20H      编织线
20S      夹压部分（crimping part）
20T      逆变器侧连接端子
20B,20C  螺栓通孔
30       衬套
40       防水橡胶塞
50       防水橡胶塞
60       防水且弹性的构件
100      电动机壳
100C     电力接收盒
100T     电动机输入端子
200      逆变器壳
200T     逆变器输出端子
具体实施方式
下面中，将基于附图描述本发明的端子块，该端子块具有良好的防水和防油特性，即使在电动机侧连接端子和逆变器侧连接端子之间发生强振动时以及由于电动机和逆变器的装配公差而引起的变动很大时，也能够对振动充分发挥密封效应。
<根据本发明的端子块>
图1中显示了根据本发明的端子块的纵向剖面，并且图2分解并示出了图1的端子块，数字100为电动机壳，数字200为放置在该电动机壳100中的逆变器壳。
数字10为根据本发明的插设在电动机壳100和逆变器壳200之间的端子块。端子块10是树脂模制的容器，并且是用于收容三系统的导电体20(逆变器侧连接端子20T、编织线20H和电动机侧连接端子20M)的装置，该三系统的导电体20用于将在逆变器侧产生的三相交流电提供至电动机侧。根据本发明，在连接端子10中，上部基座10U和下部基座10D单独地配置，并且逆变器侧连接端子20T容纳在上部基座10U上，而电动机侧连接端子20M容纳在下部基座10D上，并且逆变器侧连接端子20T通过编织线20H连接至电动机侧连接端子20M。
<导电体20>
导电体20包括逆变器端连接端子20T、电动机侧连接端子20M以及编织线20H，该编织线20H的一侧连接至变频器侧连接端子20T而另一侧通过夹压部分20S(图2)连接至电动机侧连接端子20M。编织线20H的一端在上部基座10U内部以水平状态连接至逆变器侧连接端子20T，并且编织线20H的另一端在从水平状态垂直向下弯折之后延伸，以便转向下部底座10D侧，并且通过末端的夹压部分20S而连接至电动机侧连接端子20M。
分别在每个逆变器侧连接端子20T和每个电动机侧连接端子20M中钻出螺栓通孔20B(图3)和20C(图2)，并且将逆变器壳200(图4)的逆变器输出端子200T(图4)插入到螺栓通孔20B中并由螺母紧固。
同样地，将螺栓插入螺栓通孔20C中并且紧固在诸如电动机壳100(图4)侧上的电力接收盒100C(图4)的电动机输入端子100T(图4)上。
例如用于防止燃油从电动机泄露的衬套（packing）30附接至电动机侧连接端子20M。
此外，这里使用编织线20H，但是，通过设置具有弯曲部分的母线可以给予挠性，使得可使用这种具有弯曲部分的母线，或可使用导电橡胶。
<上部基座10U和下部基座10D>
在上部基座10U侧，三个逆变器侧连接端子20T分别经由树脂分隔壁分别水平并置，并且每条编织线20H连接至逆变器侧连接端子20T的每端。编织线20H的另一端设置为垂直状态，以从水平状态转向下方的下部底座10D。垂直状态的三条编织线20H通过形成在在上部底座10U的下部中的长圆筒部分10E。
整个下部基座10D形成为长圆筒部件，并且在该长圆筒部件中，三条编织线20H和分别被夹压且连接至这些编织线20H的电动机侧连接端子20M分别经由树脂分隔壁而垂直并置。下部基座10D的顶部10C(图2)穿过防水且弹性的构件60(在下文描述)嵌合到形成在上部基座10U的下部中的长圆筒部分10E。
<防水且弹性的构件60的构造>
此外，防水且弹性的构件60插设在根据本发明的上部基座10U和下部基座10D之间。该防水且弹性的构件60具有带顶（ceiling）的长圆筒形状，并且在顶部（ceiling part）中形成有可使电动机侧连接端子20M和夹压部分20S插入的开口，并且长圆筒外侧部分形成有在横截面视图中具有山形和凹谷形部分的波纹形状。下部基座10D的顶部10C插入长圆筒部分的内部开口中，并且该部分插入到上部基座10U的下部的长圆筒部分10E中，并且因此，防水且弹性的构件60的波纹形状的山形部分被压溃，并且保证了上部基座10U和下部基座10D之间的振动吸收和防水性。
此外，在图1的防水且弹性的构件60的显示中，通过虚线有意示出正常的防水且弹性的构件60的原始形状，示出了在未由上部基座10U的内部周围表面施加外力的状态下的防水且弹性的构件60的唇形部分；并且未示出到所述上部基座10U的内部周围表面中的咬入。
<防水且弹性的构件60的材料>
作为所述防水且弹性的构件60的材料，可使用具有良好防油特性的橡胶构件，并且具体给出了诸如丙烯酸橡胶。
<防水且弹性的构件60的效果>
即使当下部基座10D由于电动机侧的振动而在图的箭头方向上(图1)移动时，在该下部基座10D中使用这种防水且弹性的构件60，并且因此，该防水且弹性的构件60的弹性构件吸收振动，并且振动变为难以传播至单独的上部基座10U的逆变器侧。
此外，上部基座10U和下部基座10D之间的连接由挠性编织线20H而非传统的母线制成，使得振动变为更难以传播至逆变器侧。
而且，由于上部基座10U与下部基座10D分开，并且对布置在嵌合位置中的防水且弹性的构件60提供了防水功能，所以即使车辆淹没在水中并且水进入电动机壳100和逆变器壳200之间的间隙，也可通过所述防水且弹性的构件60防止水从上部基座10U和下部基座10D的嵌合部分进入端子块10的内部。
其它实施例
另外，防水橡胶塞40插设在下部基座10D和电动机壳100之间，并且，防水橡胶塞50插设在上部基座10U和逆变器壳200之间。这样可进一步防止水进入端子块10的内部。
发明优势
尽管传统地，逆变器侧连接端子和电动机侧连接端子由一体化的端子块构成，根据本发明，用于容纳逆变器侧连接端子的上部基座与用于容纳电动机侧连接端子的下部基座是分开的，并且弹性构件插设在上部基座和下部基座之间，使得电动机侧的振动难以传播至逆变器侧。
此外，耐受于振动的所述端子块可通过用编织线将电动机侧连接端子连接至逆变器侧连接端子来获得。另外，由于插设在上部基座和下部基座之间的弹性构件具有防水特性，所以即使车辆淹没在水中，并且水进入电动机壳和逆变器壳之间的间隙，也可通过所述防水且弹性的构件防止水从上部基座和下部基座的嵌合部分进入端子块的内部。
本申请基于2010年3月5日提交的日本专利申请2010-049272号，并且因此该专利申请的内容通过引用并入于此。

Claims (3)

1.一种端子块，该端子块插设在电动机壳和放置于所述电动机壳内的逆变器壳之间，并且将电动机输入端子电气地连接至逆变器输出端子，
其中，用于容纳连接至所述逆变器输出端子的逆变器侧连接端子的上部基座固定至所述逆变器壳，并且用于容纳连接至所述电动机输入端子的电动机侧连接端子的下部基座固定至所述电动机壳；以及
防水且弹性的构件插设在所述上部基座和所述下部基座之间，并且所述电动机侧连接端子通过挠性导电构件电气地连接至所述逆变器侧连接端子。
2.根据权利要求1所述的端子块，其特征在于，防水橡胶塞插设在所述上部基座和所述逆变器壳之间。
3.根据权利要求1或2所述的端子块，其特征在于，防水橡胶塞插设在所述下部基座和所述电动机壳之间。
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