JP2014073811A - Electric vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology preferred to lay down a power cable which is high in rigidity, in a limited space in an electric vehicle including a hybrid vehicle and fuel-cell vehicle.SOLUTION: An electric vehicle disclosed in the present description includes: a running motor; an inverter fixed to a top of a housing of the motor; and a power cable that electrically connects the motor with an inverter. One end of the power cable is connected to the housing of the motor immediately below the inverter. The power cable extends from an underside of the inverter while being curved along a flank of the inverter. The another end of the power cable is connected to the inverter at the flank of the inverter. This wiring structure requires only a limited space because the power cable is led out from an interspace between the housing of the motor and the inverter.

Description

本発明は、電気自動車に関する。特に、電気自動車におけるモータとインバータを接続するパワーケーブルの配索に関する。本明細書における「電気自動車」には、モータとエンジンの双方を備えるハイブリッド車や燃料電池車を含む。   The present invention relates to an electric vehicle. In particular, it relates to the wiring of a power cable connecting a motor and an inverter in an electric vehicle. The “electric vehicle” in the present specification includes a hybrid vehicle and a fuel cell vehicle having both a motor and an engine.

電気自動車は、バッテリの直流電力をモータ駆動に適した周波数の交流電力に変換するインバータを備える。走行用のモータは大電流を消費するため、インバータとモータを接続するケーブルは太く、通常のケーブルよりも剛性が高い。なお、本明細書では、インバータからモータへ電力を供給するケーブルをパワーケーブルと称する。パワーケーブルは剛性が高いため、スペースが狭いエンジンルーム内で複雑な配索をすることは好ましくない。   The electric vehicle includes an inverter that converts the DC power of the battery into AC power having a frequency suitable for driving the motor. Since the motor for running consumes a large current, the cable connecting the inverter and the motor is thicker and more rigid than a normal cable. In the present specification, a cable that supplies power from the inverter to the motor is referred to as a power cable. Since the power cable has high rigidity, it is not preferable to perform complicated wiring in an engine room where the space is small.

例えば特許文献１に、パワーケーブルの配線スペースを小さくする技術が提案されている。特許文献１に記載のパワーケーブルは、所定方向に曲がり難く、その所定方向とは異なる方向に曲がり易い特性を有する電線と、その電線の末端に連結されるコネクタを有する。そのコネクタは、電線の末端に連結される結線部と、平坦表面を有してインバータに接続される接続部とを有する。そして、コネクタがインバータに接続されたときに接続部の平坦表面を含む平面が電線の曲がり易い方向に沿い且つ所定方向と交差するように形成されている。特許文献１によると、上記の構成により、電線の曲がり易い方向を所定の配線方向の曲げ方向と一致させることができ、その結果、配線スペースを小さくすることができる、と述べられている。   For example, Patent Document 1 proposes a technique for reducing the wiring space of a power cable. The power cable described in Patent Document 1 includes an electric wire that has a characteristic that it is difficult to bend in a predetermined direction and is easy to bend in a direction different from the predetermined direction, and a connector that is connected to the end of the electric wire. The connector has a connection part connected to the terminal of an electric wire, and a connection part which has a flat surface and is connected to an inverter. When the connector is connected to the inverter, the plane including the flat surface of the connecting portion is formed along the direction in which the electric wire is easily bent and intersects the predetermined direction. According to Patent Document 1, it is stated that, with the above configuration, the direction in which the electric wire is easily bent can coincide with the bending direction of a predetermined wiring direction, and as a result, the wiring space can be reduced.

また、大電流を流すパワーケーブルは、短いほど損失が小さくなるので好ましい。例えば、特許文献２には、モータを収容する筐体の上部にインバータを固定し、インバータの側面と、その側面と概ね同一平面をなす筐体側面との間にパワーケーブルを直線的に配索する技術が提案されている。   Moreover, since the loss becomes small so that a power cable which flows a large electric current is short, it is preferable. For example, in Patent Document 2, an inverter is fixed to an upper portion of a housing that houses a motor, and a power cable is linearly arranged between a side surface of the inverter and a housing side surface that is substantially flush with the side surface. Techniques to do this have been proposed.

特開２０１１−２３８５０８号公報JP 2011-238508 A 特開２０１２−０４８８２３号公報JP 2012-048823 A

本明細書は、電気自動車において、剛性の高いパワーケーブルを少ないスペースで配索する技術を提供する。   This specification provides a technique for arranging a rigid power cable in an electric vehicle in a small space.

本明細書が開示する電気自動車は、走行用のモータと、モータの筐体の上面に固定されているインバータと、モータとインバータを電気的に接続するケーブル（パワーケーブル）を備える。そして、そのパワーケーブルの一端がインバータの直下にてモータの筐体に接続している。パワーケーブルは、インバータの底面から側面に沿って湾曲して延びている。そしてパワーケーブルの他端は、側面でインバータに接続している。そのような構造によれば、モータの筐体とインバータの間からパワーケーブルを引き出すので、配索スペースが小さくて済む。   An electric vehicle disclosed in the present specification includes a motor for traveling, an inverter fixed to an upper surface of a housing of the motor, and a cable (power cable) that electrically connects the motor and the inverter. One end of the power cable is connected to the housing of the motor directly under the inverter. The power cable extends in a curved manner from the bottom surface of the inverter along the side surface. The other end of the power cable is connected to the inverter on the side. According to such a structure, the power cable is drawn out between the motor casing and the inverter, so that the wiring space can be reduced.

本明細書が開示する技術の一つの改良は、パワーケーブルの組み付け性を向上させる。前述したように、パワーケーブルは剛性が高い。そして上記の配索構造を有する電気自動車では、インバータの底面から側面にかけて概ね直角にパワーケーブルを湾曲させるので、パワーケーブルの先端のコネクタをインバータ側面に取り付ける際、ケーブルの剛性によってコネクタがインバータ側面から離れる方向の力が生じる。そこで、インバータの側面からピンを突出させ、ケーブルのコネクタにそのピンと嵌合する孔を設けるとよい。ピンと孔が嵌合することでコネクタがインバータ側面に仮止めされる。さらに好ましくは、ピンが孔から抜け難いように、ピンにローレットを形成する、あるいは、ピンに樹脂またはゴムを付すとよい。いずれの場合も、ピンと孔との摩擦係数が大きくなってピンが抜け難くなる。すなわち、仮止めしたコネクタが外れ難くなる。   One improvement of the technology disclosed in this specification improves the assemblability of the power cable. As described above, the power cable has high rigidity. In the electric vehicle having the above-described routing structure, the power cable is bent at a substantially right angle from the bottom surface to the side surface of the inverter. A force in the direction of leaving is generated. Therefore, it is preferable to project a pin from the side surface of the inverter and provide a hole for fitting the pin in the connector of the cable. The connector is temporarily fixed to the side surface of the inverter by fitting the pin and the hole. More preferably, knurls are formed on the pins, or resin or rubber is attached to the pins so that the pins are not easily removed from the holes. In either case, the friction coefficient between the pin and the hole becomes large, and the pin is difficult to come off. That is, the temporarily fixed connector is difficult to come off.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。   Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.

電気自動車の駆動系の模式的ブロック図を示す。1 is a schematic block diagram of a drive system of an electric vehicle. ドライブトレインとインバータの模式的斜視図を示す。A schematic perspective view of a drive train and an inverter is shown. ドライブトレインとインバータの模式的側面図を示す。A schematic side view of a drive train and an inverter is shown. インバータのハードウエア構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the hardware structure of an inverter. パワーケーブルのコネクタとインバータとの接続構造を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the connection structure of the connector of a power cable, and an inverter. 変形例のドライブトレインとインバータを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the drive train and inverter of a modification.

図面を参照して実施例の電気自動車を説明する。本実施例の電気自動車は、２個のモータと１個のエンジンを備えるハイブリッド車１である。まず、ハイブリッド車１の駆動系を概説する。図１に、ハイブリッド車１の駆動系の模式的ブロック図を示す。ハイブリッド車１は、駆動系の主たる構成部品として、バッテリ４１、インバータ１０（パワーコントロールユニット）、ドライブトレイン３０、及び、エンジン４５を備える。バッテリ４１の出力電力はインバータ１０に供給される。本実施例のインバータ１０は、直流電力を交流電力に変換する２個のインバータ回路４３、４４のほか、バッテリ４１の電圧を昇圧するコンバータ回路４２を備える。バッテリ４１の出力電圧はコンバータ回路４２で昇圧されてインバータ回路４３、４４に入力される。インバータ回路４３、４４は、車速とアクセル開度に応じた周波数と振幅を有する交流を生成し、それぞれ、モータ３２、３３へ供給する。コンバータ回路４２の低電圧側の両端の間にコンデンサ２１が接続しており、高電圧側の両端の間にコンデンサ２３が接続している。コンデンサ２１、２３は、電流を平滑化するために接続されている。   An electric vehicle according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The electric vehicle according to the present embodiment is a hybrid vehicle 1 including two motors and one engine. First, the drive system of the hybrid vehicle 1 will be outlined. FIG. 1 is a schematic block diagram of the drive system of the hybrid vehicle 1. The hybrid vehicle 1 includes a battery 41, an inverter 10 (power control unit), a drive train 30, and an engine 45 as main components of the drive system. The output power of the battery 41 is supplied to the inverter 10. The inverter 10 of this embodiment includes a converter circuit 42 that boosts the voltage of the battery 41 in addition to the two inverter circuits 43 and 44 that convert DC power into AC power. The output voltage of the battery 41 is boosted by the converter circuit 42 and input to the inverter circuits 43 and 44. The inverter circuits 43 and 44 generate alternating currents having a frequency and an amplitude corresponding to the vehicle speed and the accelerator opening, and supply the alternating currents to the motors 32 and 33, respectively. A capacitor 21 is connected between both ends of the converter circuit 42 on the low voltage side, and a capacitor 23 is connected between both ends of the high voltage side. Capacitors 21 and 23 are connected to smooth the current.

コンバータ回路４２は、２個のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）の直列接続の中間点にリアクトルの一方が接続され、リアクトルの他方は低電圧側の正極に接続している回路構成を有する。インバータ回路４３、４４は、それぞれ、２個のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）の直列接続の組が３セット並列に接続された回路構成を有する。コンバータ回路４２とインバータ回路４３、４４のそれぞれのスイッチング素子には、ダイオードが逆並列に接続している。コンバータ回路とインバータ回路は良く知られているので、詳しい説明は省略する。   The converter circuit 42 has a circuit configuration in which one of the reactors is connected to an intermediate point between two switching elements (IGBTs) connected in series, and the other reactor is connected to the positive electrode on the low voltage side. Each of the inverter circuits 43 and 44 has a circuit configuration in which three sets of series connection of two switching elements (IGBTs) are connected in parallel. A diode is connected in antiparallel to each switching element of the converter circuit 42 and the inverter circuits 43 and 44. Since the converter circuit and the inverter circuit are well known, detailed description is omitted.

ドライブトレイン３０は、２個のモータ３２、３３と、動力分配機構４６を内蔵している。動力分配機構４６は、プラネタリギアで構成され、サンギアが第１モータ３２の出力軸に連結しており、プラネタリキャリアがエンジン４５の出力軸に連結しており、リングギアが第２モータ３３の出力軸に連結している。リングギアは、また、車軸４７にも連結している。動力分配機構４６は、エンジンとモータの出力を合成して車軸に出力したり、あるいは、エンジンの出力をモータと車軸に分配したりする。   The drive train 30 includes two motors 32 and 33 and a power distribution mechanism 46. The power distribution mechanism 46 is constituted by a planetary gear, the sun gear is connected to the output shaft of the first motor 32, the planetary carrier is connected to the output shaft of the engine 45, and the ring gear is the output of the second motor 33. It is connected to the shaft. The ring gear is also connected to the axle 47. The power distribution mechanism 46 combines the outputs of the engine and the motor and outputs them to the axle, or distributes the engine output to the motor and the axle.

インバータ１０とドライブトレイン３０は、パワーケーブル６で電気的に接続される。より詳しくは、パワーケーブル６は、インバータ１０が出力する交流電力をモータ３２、３３へ伝達するケーブルである。パワーケーブル６の一端にはインバータ側コネクタ５が取り付けられており、他端にはモータ側コネクタ３１が取り付けられている。インバータ側コネクタ５がインバータ１０の筐体に接続し、モータ側コネクタ３１は、ドライブトレイン３０の筐体に接続する。本実施例のハイブリッド車１は３相の誘導モータを２個備えるので、パワーケーブル６は、６本のケーブルを一つに束ねたものである。モータ３３、３４の出力は数十キロワットであるため、パワーケーブル６は太く、剛性が高い。   The inverter 10 and the drive train 30 are electrically connected by the power cable 6. More specifically, the power cable 6 is a cable that transmits AC power output from the inverter 10 to the motors 32 and 33. An inverter side connector 5 is attached to one end of the power cable 6, and a motor side connector 31 is attached to the other end. The inverter side connector 5 is connected to the casing of the inverter 10, and the motor side connector 31 is connected to the casing of the drive train 30. Since the hybrid vehicle 1 of this embodiment includes two three-phase induction motors, the power cable 6 is a bundle of six cables. Since the outputs of the motors 33 and 34 are several tens of kilowatts, the power cable 6 is thick and has high rigidity.

次に、インバータ１０とドライブトレイン３０の搭載状態と、パワーケーブル６の配索について説明する。図２は、ハイブリッド車１に搭載されるドライブトレイン３０とインバータ１０の模式的斜視図である。図３は、ドライブトレイン３０とインバータ１０の模式的側面図である。図中の座標系は、Ｘ軸が車両前方に相当し、Ｚ軸が車両上方に相当し、Ｙ軸は車両横方向に相当する。ドライブトレイン３０とインバータ１０は、ハイブリッド車１のエンジンルーム（フロントコンパートメント）に搭載される。インバータ１０は、ドライブトレイン３０の上面に固定される。インバータ１０は、脚１１を有しており、その脚１１によって、パワーケーブル６が通る隙間を有してドライブトレイン３０に固定される。   Next, the mounting state of the inverter 10 and the drive train 30 and the wiring of the power cable 6 will be described. FIG. 2 is a schematic perspective view of the drive train 30 and the inverter 10 mounted on the hybrid vehicle 1. FIG. 3 is a schematic side view of the drive train 30 and the inverter 10. In the coordinate system in the figure, the X axis corresponds to the front of the vehicle, the Z axis corresponds to the upper side of the vehicle, and the Y axis corresponds to the lateral direction of the vehicle. The drive train 30 and the inverter 10 are mounted in the engine room (front compartment) of the hybrid vehicle 1. The inverter 10 is fixed to the upper surface of the drive train 30. The inverter 10 has a leg 11, and the leg 11 is fixed to the drive train 30 with a gap through which the power cable 6 passes.

図３に示すように、ドライブトレイン３０の上面であってインバータ１０の直下から、モータ３２に繋がるパワーケーブル６が延びている。パワーケーブル６は、インバータ１０の直下にて、モータ側コネクタ３１によってドライブトレイン３０に接続している。パワーケーブル６は、インバータ１０の底面１０ｂに沿って配索され、側面１０ａに沿ってほぼ直角に上方に湾曲し、側面１０ａにてインバータ１０と接続される。パワーケーブル６は、インバータ側コネクタ５を介して、インバータ１０と接続される。図２、図３によく示されているように、パワーケーブル６は、インバータ１０の直下にてドライブトレイン３０から延びており、インバータ１０の底面１０ｂから側面１０ａに沿って湾曲し、側面１０ａでコネクタ５を介してインバータ１０に接続している。   As shown in FIG. 3, the power cable 6 connected to the motor 32 extends from the upper surface of the drive train 30 and directly below the inverter 10. The power cable 6 is connected to the drive train 30 by a motor-side connector 31 immediately below the inverter 10. The power cable 6 is routed along the bottom surface 10b of the inverter 10, is bent upward substantially at a right angle along the side surface 10a, and is connected to the inverter 10 at the side surface 10a. The power cable 6 is connected to the inverter 10 via the inverter-side connector 5. 2 and 3, the power cable 6 extends from the drive train 30 directly below the inverter 10, curves along the side surface 10 a from the bottom surface 10 b of the inverter 10, and It is connected to the inverter 10 via the connector 5.

ハイブリッド車１では、パワーケーブル６を、インバータ１０の直下でドライブトレイン３０から引き出し、インバータ１０の側面へと湾曲させる。そのような配索構造を採用することで、パワーケーブル６を複雑に湾曲させることなく、かつ省スペースでの配索を実現している。   In the hybrid vehicle 1, the power cable 6 is pulled out from the drive train 30 immediately below the inverter 10 and bent to the side surface of the inverter 10. By adopting such a wiring structure, the power cable 6 is not curved in a complicated manner, and space-saving wiring is realized.

次に、インバータ１０の内部のハードウエア構成を説明する。図４に、インバータ１０の模式的分解図を示す。インバータ１０は、バッテリ４１（図１参照）の直流電力を昇圧後、モータ駆動に適した交流に変換するデバイスである。インバータ１０は、主な部品として、大容量のコンデンサ２１、２３、半導体積層ユニット２、リアクトル２２、端子台３、制御回路を搭載した制御基板２４を有する。それらの部品は全て、筐体２０に収められる。   Next, the internal hardware configuration of the inverter 10 will be described. FIG. 4 is a schematic exploded view of the inverter 10. The inverter 10 is a device that boosts the DC power of the battery 41 (see FIG. 1) and converts it to AC suitable for driving the motor. The inverter 10 includes, as main components, large-capacitance capacitors 21 and 23, a semiconductor multilayer unit 2, a reactor 22, a terminal block 3, and a control board 24 on which a control circuit is mounted. All of these parts are housed in the housing 20.

半導体積層ユニット２は、スイッチング素子（ＩＧＢＴ）とダイオードを樹脂でモールドした平板型の複数の半導体モジュール１２と冷媒を通す平板型の複数の冷却プレート１５を交互に積層した構造を有する。半導体モジュール１２にモールドされたスイッチング素子のいくつかは前述したインバータ回路４３、４４を構成し、他のいくつかはコンバータ回路４２に使われる。インバータ回路４３、４４とコンバータ回路４２に使われるスイッチング素子には大電流が流れるので発熱量が大きい。スイッチング素子を樹脂で平板状にモールドし、冷却プレートでサンドイッチすることによって効果的に冷却することができる。なお、図では、インバータ１０の筐体２０について、半導体積層ユニット２に冷媒を供給／排出する管を通す貫通孔の図示を省略している。   The semiconductor multilayer unit 2 has a structure in which a plurality of flat-plate semiconductor modules 12 in which switching elements (IGBTs) and diodes are molded with a resin and a plurality of flat-plate cooling plates 15 through which a coolant passes are alternately stacked. Some of the switching elements molded in the semiconductor module 12 constitute the inverter circuits 43 and 44 described above, and some others are used in the converter circuit 42. A large amount of current flows through the switching elements used in the inverter circuits 43 and 44 and the converter circuit 42, so the amount of heat generated is large. The switching element can be effectively cooled by molding it into a flat plate with resin and sandwiching it with a cooling plate. In the drawing, the through hole through which the pipe for supplying / discharging the refrigerant to / from the semiconductor laminated unit 2 is omitted in the casing 20 of the inverter 10.

半導体モジュール１２の下面からは、内蔵したスイッチング素子やダイオードに繋がる３本の金属平板の端子（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）が延びている。そのうちの一つの端子１３ａには、バスバ９が接続している。図４では、他の端子１３ｂ、１３ｃと接続されるバスバは図示を省略している。また、半導体モジュール１２の上面からはスイッチング素子のゲートに加える信号（ＰＷＭ信号）を入力するための信号線（制御信号線１４）が延びている。   From the lower surface of the semiconductor module 12, three flat metal terminals (13a, 13b, 13c) connected to the built-in switching elements and diodes extend. The bus bar 9 is connected to one of the terminals 13a. In FIG. 4, the bus bars connected to the other terminals 13b and 13c are not shown. A signal line (control signal line 14) for inputting a signal (PWM signal) to be applied to the gate of the switching element extends from the upper surface of the semiconductor module 12.

リアクトル２２は、半導体積層ユニット２内の幾つかのスイッチング素子とともにコンバータ回路４２（図１参照）を構成する。なお、図面では２個のインバータ回路４３、４４に相当するだけの６個の半導体モジュール１２のみが示されており、コンバータ回路４２の回路用の半導体モジュール１２は図示を省略してある。   The reactor 22 forms a converter circuit 42 (see FIG. 1) together with some switching elements in the semiconductor multilayer unit 2. In the drawing, only six semiconductor modules 12 corresponding to the two inverter circuits 43 and 44 are shown, and the semiconductor module 12 for the circuit of the converter circuit 42 is not shown.

図１を参照して説明したように、コンデンサ２１はコンバータ回路４２の低電圧側（バッテリと接続する側）に並列に接続され、コンデンサ２３はコンバータ回路４２の高電圧側（インバータ回路と接続する側）に並列に接続される。   As described with reference to FIG. 1, the capacitor 21 is connected in parallel to the low voltage side of the converter circuit 42 (side connected to the battery), and the capacitor 23 is connected to the high voltage side of the converter circuit 42 (connected to the inverter circuit). Side) in parallel.

図４に示されているように、半導体積層ユニット２やリアクトル２２の上方に、スイッチング素子を制御する回路を搭載した制御基板２４が載置される。なお、制御基板２４の上には、物理的には、図４に示すように、回路を構成するチップなどの電子部品が搭載される。半導体モジュール１２の上面から延びている制御信号線１４と、端子台３の上面に配置されたセンサ回路基板１８から延びている電流センサ信号線１９は制御基板２４と接続される。制御基板２４は、電流センサ（不図示）のセンサデータに基づき、インバータ回路４３、４４が所定の出力となるようにＰＷＭ信号を生成して半導体モジュール１２へ出力する。   As shown in FIG. 4, a control board 24 on which a circuit for controlling a switching element is mounted is placed above the semiconductor multilayer unit 2 and the reactor 22. On the control board 24, as shown in FIG. 4, electronic components such as chips constituting a circuit are physically mounted. The control signal line 14 extending from the upper surface of the semiconductor module 12 and the current sensor signal line 19 extending from the sensor circuit board 18 disposed on the upper surface of the terminal block 3 are connected to the control board 24. The control board 24 generates a PWM signal based on sensor data of a current sensor (not shown) so that the inverter circuits 43 and 44 have a predetermined output and outputs the PWM signal to the semiconductor module 12.

インバータ回路を構成する半導体積層ユニット２とバスバ９と端子台３の関係について詳しく説明する。インバータ１０は、走行用の２個のモータ３２、３３（図１参照）へ電力を供給する。それゆえ、インバータ１０は、２個のインバータ回路４３、４４を備える。一つのインバータ回路はＵＶＷ３相を出力する。バスバ９は、インバータ回路の出力を通す導電体であり、その一端は、２個のスイッチング素子の直列接続の中間の端子（端子１３ａ）に接続している。   The relationship among the semiconductor laminated unit 2, the bus bar 9, and the terminal block 3 constituting the inverter circuit will be described in detail. The inverter 10 supplies electric power to the two motors 32 and 33 for traveling (see FIG. 1). Therefore, the inverter 10 includes two inverter circuits 43 and 44. One inverter circuit outputs UVW3 phase. The bus bar 9 is a conductor that passes the output of the inverter circuit, and one end thereof is connected to an intermediate terminal (terminal 13a) of two switching elements connected in series.

モータとして３相交流モータが用いられるため、一つのインバータ回路の出力もＵＶＷ３相である。インバータ１０は２個のモータを駆動するため、ＵＶＷ３相の出力が２セットで合計６本のバスバが半導体積層ユニット２から延びている。バスバ９の他端（半導体積層ユニット２に接続している端とは反対側の端部）は端子台３に埋め込まれている。端子台３は、インバータ内部のバスバ９とモータ３２、３３から延びているパワーケーブル６の端子（図５を用いて後に説明する）を接続するためのデバイスである。バスバ９の他端９ａは、端子台３の一側面３ａに面して露出している。   Since a three-phase AC motor is used as the motor, the output of one inverter circuit is also UVW three-phase. Since the inverter 10 drives two motors, two sets of UVW three-phase outputs and a total of six bus bars extend from the semiconductor laminated unit 2. The other end of the bus bar 9 (the end opposite to the end connected to the semiconductor laminated unit 2) is embedded in the terminal block 3. The terminal block 3 is a device for connecting the bus bar 9 inside the inverter and the terminal (described later with reference to FIG. 5) of the power cable 6 extending from the motors 32 and 33. The other end 9 a of the bus bar 9 is exposed to face one side 3 a of the terminal block 3.

端子台３の本体４は樹脂製であり、内部に電流センサのコア（不図示）がインサート成形により埋設されている。バスバ９もインサート成形によりコアと一緒に埋設される。端子台３の本体４の両側にはフランジ３ｂが設けられている。フランジ３ｂには貫通孔が設けられており、その貫通孔にボルトを通して端子台３はインバータ１０の筐体２０に固定される。図５に、インバータ１０の筐体２０に設置された端子台３と、パワーケーブル６の一端のインバータ側コネクタ５を示す。なお、図５に示すコネクタ５は、インバータの側面１０ａに対向させる前の状態を示している。パワーケーブル６を図中のＺ軸方向に略直角に湾曲させると（図５の矢印Ａを参照）、コネクタ５が側面１０ａと対向し、コネクタ５がインバータ１０に接続できるようになる。   The main body 4 of the terminal block 3 is made of resin, and a core (not shown) of a current sensor is embedded therein by insert molding. The bus bar 9 is also embedded together with the core by insert molding. Flange 3 b is provided on both sides of the main body 4 of the terminal block 3. The flange 3 b is provided with a through hole, and the terminal block 3 is fixed to the casing 20 of the inverter 10 through a bolt through the through hole. FIG. 5 shows the terminal block 3 installed in the casing 20 of the inverter 10 and the inverter-side connector 5 at one end of the power cable 6. In addition, the connector 5 shown in FIG. 5 has shown the state before making it face the side surface 10a of an inverter. When the power cable 6 is bent at a substantially right angle in the Z-axis direction in the figure (see arrow A in FIG. 5), the connector 5 faces the side surface 10a and the connector 5 can be connected to the inverter 10.

図５に示すように、バスバ９の端面９ａは筐体２０の開口２０ａに面しており、開口２０ａを通じて、端面９ａにモータ３２、３３（図１、図３参照）から延びるパワーケーブル６の端子５２がボルト５４にて接続される。   As shown in FIG. 5, the end surface 9a of the bus bar 9 faces the opening 20a of the housing 20, and the power cable 6 extending from the motors 32 and 33 (see FIGS. 1 and 3) to the end surface 9a through the opening 20a. The terminal 52 is connected with a bolt 54.

インバータ１０の側面１０ａで開口２０ａの付近に２本の係合ピン５１が設けられている。係合ピン５１は、側面１０ａからほぼ垂直に延びている。コネクタ５において、インバータ１０の側面１０ａと対向する面（接合面５５）には、係合ピン５１に対応して係合孔５３が設けられている。パワーケーブル６を略直角に屈曲させ、コネクタ５を側面１０ａに対向させると、係合孔５３が係合ピン５１と対向する。その状態でコネクタ５を側面１０ａに近づけると、係合ピン５１が係合孔５３に嵌合する。係合ピン５１の周面にはローレット（細かい凹凸）が設けられており、係合ピン５１と係合孔５３との間には高い摩擦力が生じる。それゆえ、一旦、係合ピン５１と係合孔５３が嵌合すると、パワーケーブル６が剛性により直線状に戻ろうとする力に対抗して、コネクタ５は側面１０ａに保持される。なお、コネクタ５の接合面５５にはシール材が付されている。即ち、インバータ１０とコネクタ５の間は、面シールによって隙間が埋められる。シール材は、例えばＦＩＰＧ（Formed In Place Gasket）であり、最初は液状であるが、接合面５５に塗布した後に固化し、インバータ１０の側面１０ａとコネクタ５の間を封止する。   Two engaging pins 51 are provided in the vicinity of the opening 20 a on the side surface 10 a of the inverter 10. The engagement pin 51 extends substantially vertically from the side surface 10a. In the connector 5, an engagement hole 53 is provided on the surface (joint surface 55) facing the side surface 10 a of the inverter 10 corresponding to the engagement pin 51. When the power cable 6 is bent at a substantially right angle and the connector 5 is opposed to the side surface 10 a, the engagement hole 53 faces the engagement pin 51. When the connector 5 is brought close to the side surface 10 a in this state, the engaging pin 51 is fitted into the engaging hole 53. Knurls (fine irregularities) are provided on the peripheral surface of the engagement pin 51, and a high frictional force is generated between the engagement pin 51 and the engagement hole 53. Therefore, once the engagement pin 51 and the engagement hole 53 are fitted, the connector 5 is held on the side surface 10a against the force that the power cable 6 tries to return to a straight line due to rigidity. A sealing material is attached to the joint surface 55 of the connector 5. That is, a gap is filled between the inverter 10 and the connector 5 by a face seal. The sealing material is, for example, FIPG (Formed In Place Gasket), which is in a liquid state at first, but is solidified after being applied to the joint surface 55 and seals between the side surface 10 a of the inverter 10 and the connector 5.

コネクタ５を仮止めした状態で、ボルト５４によって端子５２をバスバ端面９ａに結合する。６個の端子５２を全て締結した後、コネクタカバー５６を付け、ボルト５７でコネクタ５をインバータ１０に固定する。なお、ボルト５７は、インバータの側面１０ａに設けられたネジ孔５９に固定される。   In a state where the connector 5 is temporarily fixed, the terminal 52 is coupled to the bus bar end surface 9a by the bolt 54. After all the six terminals 52 are fastened, the connector cover 56 is attached, and the connector 5 is fixed to the inverter 10 with the bolts 57. The bolt 57 is fixed to a screw hole 59 provided in the side surface 10a of the inverter.

上記の構造によると、インバータの側面１０ａとコネクタ５は、係合ピン５１と係合孔５３で仮止めされるので、バスバ端面９ａと端子５２を結合する作業、及び、コネクタ５をインバータ１０に固定するためのボルト５７の締め付け作業が容易になる。特に、コネクタ５はインバータの側面１０ａにのみ接触しており、係合ピン５１がなければコネクタ５をインバータ１０に仮止めすることができない。   According to the above structure, the side surface 10a of the inverter and the connector 5 are temporarily fixed by the engaging pin 51 and the engaging hole 53, so that the operation of connecting the bus bar end surface 9a and the terminal 52 and the connector 5 to the inverter 10 are performed. The tightening work of the bolt 57 for fixing becomes easy. In particular, the connector 5 is in contact only with the side surface 10 a of the inverter, and the connector 5 cannot be temporarily fixed to the inverter 10 without the engagement pin 51.

実施例に関する留意点を述べる。ドライブトレイン３０が「モータの筐体」の一例に相当する。実施例では、係合ピン５１にローレットが設けられていたが、ローレットに代えて、係合ピン５１には樹脂あるいはゴムを付着させてもよい。そのような材料を付着させることでも係合ピン５１と係合孔５３の間の摩擦係数を大きくすることができ、コネクタ５を外れ難くすることができる。   Points to be noted regarding the embodiment will be described. The drive train 30 corresponds to an example of a “motor housing”. In the embodiment, the knurling is provided on the engaging pin 51, but instead of the knurling, resin or rubber may be attached to the engaging pin 51. By attaching such material, the coefficient of friction between the engagement pin 51 and the engagement hole 53 can be increased, and the connector 5 can be made difficult to come off.

また、インバータ１０の側面１０ａとコネクタ５の間は、面シールで封止される。すなわち、コネクタ５は、インバータ１０の側面１０ａでインバータ１０に接続する。仮にコネクタがインバータに軸シール構造（インバータとコネクタが筒状の嵌合部を有し、その筒状の接触面の間にシール材が配置されること）で接続する場合であれば、筒状の嵌合部の摩擦力により、コネクタを仮止めしたときにケーブルの剛性に耐えてコネクタがインバータとの嵌合を維持できる可能性がある。実施例の場合はインバータ１０とコネクタ５が面シール構造を有し、筒状の嵌合部を有さないため、上記した係合ピン５１がコネクタ５をインバータ１０に仮止めするのに有効である。   Further, a space between the side surface 10a of the inverter 10 and the connector 5 is sealed with a surface seal. That is, the connector 5 is connected to the inverter 10 on the side surface 10 a of the inverter 10. If the connector is connected to the inverter with a shaft seal structure (the inverter and the connector have a cylindrical fitting portion, and a sealing material is arranged between the cylindrical contact surfaces), the cylindrical shape Due to the frictional force of the fitting portion, there is a possibility that when the connector is temporarily fixed, the connector can withstand the rigidity of the cable and can maintain the fitting with the inverter. In the case of the embodiment, since the inverter 10 and the connector 5 have a face seal structure and do not have a cylindrical fitting portion, the above-described engagement pin 51 is effective for temporarily fixing the connector 5 to the inverter 10. is there.

パワーケーブル配索に関する変形例を説明する。先の実施例では、インバータ１０は、隙間を有してドライブトレイン３０の上面に固定されていた。パワーケーブル６が通るスペースが確保されていれば、インバータ１０の底面全体の下方にドライブトレイン３０との間の隙間が確保されている必要はない。   The modification regarding power cable wiring is demonstrated. In the previous embodiment, the inverter 10 is fixed to the upper surface of the drive train 30 with a gap. If a space through which the power cable 6 passes is secured, it is not necessary to secure a gap with the drive train 30 below the entire bottom surface of the inverter 10.

実施例の車両はエンジンと２個のモータを有するハイブリッド車１であった。本明細書が開示する技術は、モータのみで走行するいわゆるピュアＥＶに適用することも好適である。   The vehicle of the example was a hybrid vehicle 1 having an engine and two motors. The technology disclosed in this specification is also preferably applied to a so-called pure EV that travels only by a motor.

図６に、変形例のドライブトレイン１３０とインバータ１０の斜視図を示す。ただし、図６は、インバータ１０を固定する前を示している。ドライブトレイン１３０の上面１３１には、インバータ１０の下方に対応する領域に窪み１３２が設けられている。その窪み１３２内で、パワーケーブル６がモータ側コネクタ３１を介してドライブトレイン１３０に接続している。窪み１３２の深さは、モータ側コネクタ３１の高さよりも深い。それゆえ、モータ側コネクタ３１もパワーケーブル６も、上面１３１よりも低い位置に留まる。インバータ１０は、窪み１３２を除いて、ドライブトレイン１３０の上面１３１に接して固定される。図６の変形例の場合も、パワーケーブル６は、その一端がインバータ１０の直下にてドライブトレイン１３０の筐体に接続しており、パワーケーブル６はインバータ１０の底面から側面に沿って湾曲して延びており、その他端がインバータ１０側面でインバータ１０に接続している。即ち、ドライブトレインの上面に固定されるインバータの下方に、パワーケーブルが通る空間（窪み１３２）が確保されていればよい。   FIG. 6 is a perspective view of the drive train 130 and the inverter 10 according to a modification. However, FIG. 6 shows the state before the inverter 10 is fixed. On the upper surface 131 of the drive train 130, a recess 132 is provided in a region corresponding to the lower side of the inverter 10. Within the recess 132, the power cable 6 is connected to the drive train 130 via the motor-side connector 31. The depth of the recess 132 is deeper than the height of the motor-side connector 31. Therefore, both the motor-side connector 31 and the power cable 6 remain at a position lower than the upper surface 131. The inverter 10 is fixed in contact with the upper surface 131 of the drive train 130 except for the recess 132. Also in the modification of FIG. 6, one end of the power cable 6 is connected to the housing of the drive train 130 immediately below the inverter 10, and the power cable 6 is curved along the side surface from the bottom surface of the inverter 10. The other end is connected to the inverter 10 on the side surface of the inverter 10. That is, it is only necessary to secure a space (depression 132) through which the power cable passes under the inverter fixed to the upper surface of the drive train.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

１：ハイブリッド車（電気自動車）
２：半導体積層ユニット
３：端子台
４：端子台本体
５：インバータ側コネクタ
６：パワーケーブル
９：バスバ
１０：インバータ
１０ａ：側面
１０ｂ：底面
１１：脚
１２：半導体モジュール
１５：冷却プレート
２０：インバータ筐体
２１、２３：コンデンサ
２２：リアクトル
３０、１３０：ドライブトレイン
３１：モータ側コネクタ
３２、３３：モータ
４１：バッテリ
４２：コンバータ回路
４３：インバータ回路
４５：エンジン
５１：係合ピン
５３：係合孔
５４：ボルト
５５：接合面
５６：コネクタカバー
５７：ボルト
５９：ネジ孔 1: Hybrid vehicle (electric vehicle)
2: Semiconductor laminated unit 3: Terminal block 4: Terminal block body 5: Inverter side connector 6: Power cable 9: Bus bar 10: Inverter 10a: Side surface 10b: Bottom surface 11: Leg 12: Semiconductor module 15: Cooling plate 20: Inverter housing Body 21, 23: Capacitor 22: Reactor 30, 130: Drive train 31: Motor side connector 32, 33: Motor 41: Battery 42: Converter circuit 43: Inverter circuit 45: Engine 51: Engagement pin 53: Engagement hole 54 : Bolt 55: Joining surface 56: Connector cover 57: Bolt 59: Screw hole

Claims (3)

走行用のモータと、
モータの筐体の上面に固定されているインバータと、
モータとインバータを電気的に接続するケーブルと、
を備えており、
前記ケーブルの一端がインバータの直下にてモータの筐体に接続しており、
前記ケーブルはインバータの底面から側面に沿って湾曲して延びており、
前記ケーブルの他端がインバータの前記側面でインバータに接続している、
ことを特徴とする電気自動車。 A motor for traveling,
An inverter fixed to the upper surface of the motor housing;
A cable for electrically connecting the motor and the inverter;
With
One end of the cable is connected to the motor housing directly under the inverter,
The cable extends from the bottom surface of the inverter in a curved manner along the side surface,
The other end of the cable is connected to the inverter on the side of the inverter,
An electric vehicle characterized by that. インバータの前記側面からピンが突出しており、ケーブルのコネクタに前記ピンと嵌合する孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。   The electric vehicle according to claim 1, wherein a pin protrudes from the side surface of the inverter, and a hole for fitting the pin is provided in a connector of a cable. 前記ピンにローレットが形成されている、あるいは、前記ピンに樹脂またはゴムが付されている、ことを特徴とする請求項２に記載の電気自動車。   The electric vehicle according to claim 2, wherein a knurled pin is formed on the pin, or a resin or rubber is attached to the pin.
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