JP5203292B2 - Connectors and construction machinery - Google Patents

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

本発明は、コネクタおよび建設機械に係り、特にハイブリッド建設機械に用いられるパワーケーブルのコネクタの改良に関する。   The present invention relates to a connector and a construction machine, and more particularly to an improvement of a connector of a power cable used in a hybrid construction machine.

ハイブリッド建設機械として、エンジンによって発電電動機と油圧ポンプとを駆動するとともに、発電電動機で発電された電力によりキャブ等が設けられた上部旋回体用の電動モータを駆動し、また、油圧ポンプからの圧油によって作業機の油圧アクチュエータや走行装置の油圧モータを駆動する建設機械が知られている(例えば特許文献1,2参照)。   As a hybrid construction machine, a generator motor and a hydraulic pump are driven by an engine, and an electric motor for an upper rotating body provided with a cab or the like is driven by electric power generated by the generator motor, and a pressure from the hydraulic pump is also driven. Construction machines are known that use oil to drive a hydraulic actuator of a work machine and a hydraulic motor of a traveling device (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

そのようなハイブリッド建設機械では、発電電動機とインバータとがパワーケーブルを介して電気的に接続されており、パワーケーブルに対して発電電動機やインバータがそれぞれコネクタを介して接続されている。ここで、発電電動機で発電された電力がパワーケーブルを通してインバータに送電されるのであるが、コネクタが良好に接続されていない場合には、電力送電が確実に行われず、旋回制御が正常に行われない。   In such a hybrid construction machine, the generator motor and the inverter are electrically connected via a power cable, and the generator motor and the inverter are respectively connected to the power cable via a connector. Here, the electric power generated by the generator motor is transmitted to the inverter through the power cable. However, if the connector is not connected well, the power transmission is not performed reliably and the turning control is performed normally. Absent.

このため、そのようなコネクタには、パワーケーブル側のプラグと機器(発電電動機、インバータ)側のソケットとの嵌合状態を検出する検出手段が設けられる(例えば特許文献3参照)。特許文献3に記載の検出手段は、嵌合部分の外周をシールドする接地されたシールドリングとこれを覆う絶縁性ハウジング表面との間の静電容量を測定する構成であり、静電容量値が予め設定された閾値よりも小さい場合には、プラグおよびソケットの嵌合が不完全であると判断でき、嵌合状態を検出可能である。   For this reason, such a connector is provided with a detecting means for detecting a fitting state between the plug on the power cable side and the socket on the device (generator motor, inverter) side (for example, see Patent Document 3). The detection means described in Patent Document 3 is a configuration that measures the capacitance between a grounded shield ring that shields the outer periphery of the fitting portion and the surface of the insulating housing that covers the shield ring. When the threshold value is smaller than the preset threshold value, it can be determined that the plug and the socket are not completely fitted, and the fitted state can be detected.

国際公開第06/004080号パンフレットWO 06/004080 pamphlet 国際公開第06/121045号パンフレットInternational Publication No. 06/121045 Pamphlet 特開2003−125531号公報JP 2003-125531 A

しかし、特許文献3に記載の検出手段は、プラグおよびソケットの嵌合状態に応じて変化する静電容量特性を利用した構成であるから、検出部分に高周波電圧を印加するための発振器、検出部分に流れる電流値から静電容量を算出する変換機、さらには算出された静電容量値の変化を検出して閾値との比較を行う検出回路が必要になり、構成が複雑になるという問題がある。また、実際の静電容量値と予め設定された閾値との比較により嵌合状態を検出するため、絶縁性ハウジングの経年的な材質劣化による誘電率等の変化で静電容量値が不安定になると、検出結果の信頼性が低下するという問題がある。   However, since the detection means described in Patent Document 3 uses a capacitance characteristic that changes according to the fitting state of the plug and the socket, an oscillator for applying a high-frequency voltage to the detection portion, the detection portion This requires a converter that calculates the capacitance from the value of the current flowing through it, and a detection circuit that detects the change in the calculated capacitance value and compares it with the threshold value, which complicates the configuration. is there. In addition, since the fitting state is detected by comparing the actual capacitance value with a preset threshold value, the capacitance value becomes unstable due to a change in dielectric constant or the like due to aged material deterioration of the insulating housing. Then, there is a problem that the reliability of the detection result is lowered.

そこで、そのような静電容量型の検出手段によらず、機械式接点を有した簡素な構造の検出手段が望まれる。ただし、例えば発電機電動機の内部は、ステータコイルを冷却する冷却油で霧状の雰囲気になっており、この雰囲気中に含まれる水滴が接点部分とシールドリングのような接地部分とに跨って付着してしまう環境にあるため、水滴の付着が放置されると、接点導体の成分等が析出して接地部分に短絡し、誤検出を招く可能性がある。従って、機械式接点を採用した場合には、そのような誤検出を防止する構造が併せて要求される。   Therefore, there is a demand for a detection means having a simple structure having a mechanical contact, instead of such a capacitance type detection means. However, for example, the inside of the generator motor has a mist-like atmosphere with cooling oil that cools the stator coil, and water droplets contained in this atmosphere adhere across the contact part and the grounding part such as the shield ring. Therefore, if the water droplets are left unattached, the contact conductor components and the like may be deposited and short-circuited to the grounded portion, leading to erroneous detection. Therefore, when a mechanical contact is employed, a structure that prevents such erroneous detection is also required.

本発明の目的は、簡素な構造で、かつ異常水による誤検出を確実に防止できるコネクタおよびこれを備えた建設機械を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a connector that has a simple structure and can reliably prevent erroneous detection due to abnormal water, and a construction machine including the connector.

本発明のコネクタは、ハイブリッド車両に搭載された機器に電力送電用のパワーケーブルを接続するためのコネクタにおいて、前記機器に取り付けられる機器側ソケットと、前記ケーブルに取り付けられて前記機器側ソケットに対して挿抜されるケーブル側プラグと、前記機器側ソケットおよび前記ケーブル側プラグに設けられた機械式接点により電気的に断続するスイッチとを備え、前記機器側ソケットには、前記スイッチの機械的接点としての接点端子が設けられ、前記ケーブル側プラグは、電気的に接地されたプラグハウジングを有するとともに、このプラグハウジングには、前記スイッチの機械的接点として前記接点端子に接触する接点導体が設けられ、前記接点導体および前記プラグハウジングは、それぞれ同一方向に向けて臨む導体面およびハウジング面を有し、前記導体面と前記ハウジング面との間には、前記機器側ソケットおよびケーブル側プラグの挿抜方向に対して直交する方向に沿って所定高さを有した段差が設けられることを特徴とする。   The connector of the present invention is a connector for connecting a power cable for power transmission to a device mounted on a hybrid vehicle. The device-side socket attached to the device and the device-side socket attached to the cable And a switch that is electrically connected / disconnected by a mechanical contact provided in the device-side socket and the cable-side plug, and the device-side socket has a mechanical contact of the switch. The cable side plug has an electrically grounded plug housing, and the plug housing is provided with a contact conductor that contacts the contact terminal as a mechanical contact of the switch. The contact conductor and the plug housing face each other in the same direction. There is a body surface and a housing surface, and a step having a predetermined height is provided between the conductor surface and the housing surface along a direction orthogonal to the insertion / extraction direction of the device side socket and the cable side plug. It is characterized by being able to.

本発明のコネクタでは、前記プラグハウジングは、前記接点導体が固定されかつ前記ハウジング面が形成された金属製のプレートを有し、前記プレートの前記ハウジング面および前記接点導体の前記導体面のうち、少なくともいずれか一方の面が絶縁コーティングで覆われていることを特徴とする。   In the connector according to the present invention, the plug housing has a metal plate to which the contact conductor is fixed and the housing surface is formed, and the housing surface of the plate and the conductor surface of the contact conductor, At least one of the surfaces is covered with an insulating coating.

本発明のコネクタでは、前記プレートの全体が絶縁コーティングされ、前記接点導体が前記接点端子との接触領域を除く全体が絶縁コーティングされていることを特徴とする。   The connector according to the present invention is characterized in that the entire plate is insulated and the contact conductor is entirely insulated except for the contact area with the contact terminal.

本発明のコネクタでは、前記機器が油冷され、前記コネクタが油冷用の油冷による霧状雰囲気中に曝されていることを特徴とする。   In the connector according to the present invention, the device is oil-cooled, and the connector is exposed to an atomized atmosphere by oil cooling for oil cooling.

本発明の建設機械は、以上に記載したいずれかのコネクタと、前記コネクタを介して接続される機器およびパワーケーブルとを備えていることを特徴とする。   A construction machine according to the present invention includes any one of the connectors described above, a device connected via the connector, and a power cable.

本発明の建設機械では、前記機器は、発電機、電動機、発電電動機、およびインバータのうちのいずれかであることを特徴とする。   In the construction machine of the present invention, the device is any one of a generator, a motor, a generator motor, and an inverter.

本発明のコネクタによれば、パワーケーブルと発電機やインバータ等の機器とを接続するのに用いられるコネクタには、機械的接点である接点導体および接点端子を有した構造のものとされ、このスイッチを機器側ソケットおよびケーブル側プラグの挿抜状態を検出するためのインターロックスイッチとして使用する。従って、スイッチとしての構造が簡単であるばかりか、従来のような静電容量型とは異なって、静電容量値を算出する変換機や、静電容量値と閾値との比較結果に基づいて嵌合状態を検出する検出回路等を不要にでき、電力の送電先である例えばインバータ側の構成も簡素にでき、装置としての小型化等を大幅に促進できる。また静電容量値と閾値との比較により嵌合状態を判断する必要がないので、検出結果のばらつきが少なく信頼性が高い。しかも、検出用に用いられる信号ライン等は、パワーケーブル内に設ける必要がなく、パワーケーブルのハーネス作業を簡単に行える。   According to the connector of the present invention, the connector used to connect the power cable and a device such as a generator or an inverter has a structure having a contact conductor and a contact terminal as mechanical contacts. The switch is used as an interlock switch for detecting the insertion / extraction state of the device side socket and cable side plug. Therefore, not only the structure as a switch is simple, but also different from the conventional capacitance type, based on the converter for calculating the capacitance value and the comparison result between the capacitance value and the threshold value. A detection circuit or the like for detecting the fitting state can be eliminated, the configuration on the inverter side that is a power transmission destination, for example, can be simplified, and downsizing of the device can be greatly promoted. In addition, since it is not necessary to determine the fitting state by comparing the capacitance value with the threshold value, there is little variation in detection results and high reliability. Moreover, it is not necessary to provide signal lines or the like used for detection in the power cable, and the power cable harness work can be easily performed.

さらに、ケーブル側プラグにおいて、接点導体の導体面とプラグハウジングのハウジング面との間には段差を設けた場合、各面に跨るような異常水による水滴を付着しにくくでき、析出が生じるのを抑制できる。従って、各接点が接地側に短絡しにくくなるので、嵌合状態を検出する際の誤検出を防止できる。   Furthermore, in the cable-side plug, when a step is provided between the conductor surface of the contact conductor and the housing surface of the plug housing, it is difficult for water drops due to abnormal water to straddle each surface, and precipitation occurs. Can be suppressed. Accordingly, each contact is unlikely to be short-circuited to the ground side, so that erroneous detection when detecting the fitting state can be prevented.

本発明において、ハウジング面および導体面のうち、少なくともいずれか一方を絶縁コーティングしたり、両方を絶縁コーティングしたりすることで、絶縁性能を格段に向上させることができ、誤検出を一層生じにくくできる。そして、ハウジング面を絶縁コーティングする場合には、ハウジング面がプレートによって形成されていることから、このプレートに絶縁コーティングを施せばよく、コーティング作業を簡略化できる。さらに、プレートは金属製であることから、プラグハウジングとしての強度および耐熱性を十分に確保でき、耐久性にも優れている。
ここで、絶縁コーティングとしては、耐熱性および耐摩耗性に優れた特性を有する他、撥水性をも有したフッ素系のものを用いることができる。撥水性を有することで、水滴そのものをはじいて、より付着しにくくできる。
In the present invention, by insulatingly coating at least one of the housing surface and the conductor surface, or by insulatingly coating both of them, the insulating performance can be remarkably improved and erroneous detection can be further prevented. . When the housing surface is subjected to insulation coating, since the housing surface is formed by a plate, it is only necessary to apply an insulation coating to the plate, and the coating operation can be simplified. Furthermore, since the plate is made of metal, the plug housing can sufficiently ensure strength and heat resistance, and is excellent in durability.
Here, as the insulating coating, it is possible to use a fluorine-based one having characteristics excellent in heat resistance and wear resistance and also having water repellency. By having water repellency, the water droplets themselves can be repelled and more difficult to adhere.

本発明において、発電機、電動機、あるいは発電電動機機器が油冷式とされ、コネクタが冷却油による霧状雰囲気中に曝される場合には、雰囲気中の水分が水滴となり、導体面およびハウジング面間に跨りやすい環境となるが、本発明では、そのような雰囲気中であっても、水滴を付着しにくくできるので、特に有益である。   In the present invention, when the generator, the motor, or the generator motor device is oil-cooled and the connector is exposed to a foggy atmosphere with cooling oil, the moisture in the atmosphere becomes water droplets, and the conductor surface and the housing surface Although it becomes an environment that is easy to straddle between, in the present invention, water droplets can be made difficult to adhere even in such an atmosphere, which is particularly beneficial.

そして、本発明の建設機械では、前記コネクタを備えることにより、前述した本発明の効果を奏することができる。   And in the construction machine of this invention, the effect of this invention mentioned above can be show | played by providing the said connector.

本発明の一実施形態のハイブリッド車両に用いられる動力源の概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the power source used for the hybrid vehicle of one Embodiment of this invention. 発電機のハウジングおよびその内部に収容されるロータを示す斜視図。The perspective view which shows the housing accommodated in the housing of a generator, and its inside. 機器側ソケットからケーブル側プラグが外れた状態のコネクタを示す図。The figure which shows the connector of the state from which the cable side plug removed from the apparatus side socket. 図3のコネクタを反対側から見た図。The figure which looked at the connector of FIG. 3 from the other side. スイッチの配線を示す模式図。The schematic diagram which shows the wiring of a switch. ケーブル側プラグの要部を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the principal part of a cable side plug. ケーブル側プラグの要部を拡大して示す断面図であり、図4でのVII−VII線断面図。It is sectional drawing which expands and shows the principal part of a cable side plug, and is the VII-VII sectional view taken on the line in FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態のハイブリッド車両としてのハイブリッド建設機械に用いられる動力源の概略構成を示す模式図である。ハイブリッド建設機械では、エンジン1の出力軸に機器としての発電電動機2および油圧ポンプ3が直列に接続されており、発電電動機2および油圧ポンプ3が共にエンジン1によって駆動される。なお、このうちの油圧ポンプ3については、建設機械に一般的に用いられるものであって既知であるから、ここでの説明を省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a power source used in a hybrid construction machine as a hybrid vehicle of the present embodiment. In the hybrid construction machine, a generator motor 2 and a hydraulic pump 3 as devices are connected in series to the output shaft of the engine 1, and both the generator motor 2 and the hydraulic pump 3 are driven by the engine 1. Of these, the hydraulic pump 3 is commonly used in construction machines and is known, and therefore, description thereof is omitted here.

発電電動機2で発電された電力は、三相交流用のパワーケーブル4を介して機器としてのインバータ5に送電される。インバータ5には別のパワーケーブル4の一端が接続されており、このパワーケーブル4の他端が図示しないパワーショベルの上部旋回体を駆動するための機器としての電動モータ6に接続されている。また、インバータ5には蓄電用のキャパシタ7が接続されている。発電電動機2で発電された電力はインバータ5を通してキャパシタ7に蓄電され、旋回操作時にキャパシタ7からインバータ5を通して電動モータ6に供給される。   The electric power generated by the generator motor 2 is transmitted to an inverter 5 as a device via a power cable 4 for three-phase alternating current. One end of another power cable 4 is connected to the inverter 5, and the other end of the power cable 4 is connected to an electric motor 6 as a device for driving an upper swing body of a power shovel (not shown). The inverter 5 is connected to a storage capacitor 7. The electric power generated by the generator motor 2 is stored in the capacitor 7 through the inverter 5, and is supplied from the capacitor 7 to the electric motor 6 through the inverter 5 during the turning operation.

図2には、発電電動機2を構成するハウジング10が示されている。ハウジング10は、エンジン1のクランクケースを構成する図示略のリアフランジに固定される。ハウジング10の内部には、詳細な図示を省略するが、環状とされたステータ11が配置されている。ステータ11の内周面には、周方向に沿って多数の突起が設けられ、これらの突起のそれぞれにコイルが巻回されている。   FIG. 2 shows a housing 10 constituting the generator motor 2. The housing 10 is fixed to a rear flange (not shown) that constitutes the crankcase of the engine 1. Although not shown in detail in the housing 10, an annular stator 11 is disposed. A large number of protrusions are provided on the inner peripheral surface of the stator 11 along the circumferential direction, and a coil is wound around each of these protrusions.

ハウジング10の油圧ポンプ3側は円形状に開口している。この開口は、円板状の閉塞部材12で塞がれる。閉塞部材12の一方の面側には、ステータ11の内方に収容されるロータ13が該閉塞部材12に対して回転自在に支持されている。閉塞部材12により開口を塞ぐことでロータ13がステータ11内に収容され、これと同時にロータ13の回転中心に設けられた軸部材の一端がエンジン1の出力軸と例えばスプライン結合される。また、そのような軸部材の他端は閉塞部材12の中心孔に対応して設けられており、中心孔を通して油圧ポンプ3の入力軸とスプライン結合等される。   The housing 10 has a circular opening on the hydraulic pump 3 side. This opening is closed by a disk-like closing member 12. On one surface side of the closing member 12, a rotor 13 accommodated inside the stator 11 is supported rotatably with respect to the closing member 12. The rotor 13 is accommodated in the stator 11 by closing the opening with the closing member 12, and at the same time, one end of the shaft member provided at the rotation center of the rotor 13 is spline-coupled with the output shaft of the engine 1, for example. Further, the other end of such a shaft member is provided corresponding to the central hole of the closing member 12, and is splined to the input shaft of the hydraulic pump 3 through the central hole.

ハウジング10の下方には油溜部14が設けられ、ステータ11のコイル部分を油冷する冷却油が溜められている。油溜部14からの冷却油は、外部の配管を通してオイルクーラに回され、オイルクーラからハウジング10の上部に戻される。ハウジング10の上部からハウジング10内部に戻された冷却油は、回転するロータ13や同様にハウジング10内で回転するフライホイールによって撥ね散らされて霧状となり、コイル部分を冷却する。その後の冷却油は、冷却部分から油溜部14に滴下する。   An oil reservoir 14 is provided below the housing 10 to store cooling oil that cools the coil portion of the stator 11. Cooling oil from the oil reservoir 14 is routed to an oil cooler through an external pipe, and returned from the oil cooler to the upper portion of the housing 10. The cooling oil returned from the upper part of the housing 10 to the inside of the housing 10 is splashed and atomized by the rotating rotor 13 and the flywheel rotating in the housing 10 to cool the coil portion. Thereafter, the cooling oil is dropped from the cooling portion to the oil reservoir 14.

ハウジング10の外周には、外方に突出したターミナルボックス15が設けられている。ターミナルボックス15内の収容空間には、コネクタ20を構成する一対の機器側ソケット21(図3,4に1つのみを図示)が収容されている。機器側ソケット21に対しては、ターミナルボックス15に設けられた挿抜開口16を介してパワーケーブル4に設けられたケーブル側プラグ22が嵌合する。つまり、これらの機器側ソケット21およびケーブル側プラグ22によりコネクタ20が構成される。   A terminal box 15 protruding outward is provided on the outer periphery of the housing 10. In the accommodation space in the terminal box 15, a pair of device side sockets 21 (only one is shown in FIGS. 3 and 4) constituting the connector 20 are accommodated. A cable-side plug 22 provided in the power cable 4 is fitted to the device-side socket 21 through an insertion / extraction opening 16 provided in the terminal box 15. That is, the connector 20 is constituted by the device side socket 21 and the cable side plug 22.

ここで、機器側ソケット21のターミナル部23には、ステータ11のコイルからの導電線が接続されることから、ターミナルボックス15内の収容空間とステータ11が収容されるハウジング10内の空間とは連通している。ターミナルボックス15の収容空間は、端子カバー17によって塞がれる。端子カバー17にはブリーザ18が設けられる。ハウジング10内は冷却油が漏れないよう密閉されているが、エンジン1に近接していること、およびステータ11からの発熱があることにより内部温度が上昇し、内部圧が変動する。このため、ハウジング10内と連通したターミナルボックス15部分にブリーザ18を設けることで、その圧力変動に対応させている。   Here, since the conductive wire from the coil of the stator 11 is connected to the terminal portion 23 of the device-side socket 21, the accommodation space in the terminal box 15 and the space in the housing 10 in which the stator 11 is accommodated are defined. Communicate. The accommodation space of the terminal box 15 is closed by the terminal cover 17. The terminal cover 17 is provided with a breather 18. The inside of the housing 10 is sealed so that the cooling oil does not leak, but the internal temperature rises and the internal pressure fluctuates due to proximity to the engine 1 and heat generation from the stator 11. For this reason, the breather 18 is provided in the terminal box 15 portion communicating with the inside of the housing 10 to cope with the pressure fluctuation.

図3,4に基づいて機器側ソケット21について説明する。ただし、ここではパワーケーブル4と発電電動機2とを接続するコネクタ20の機器側ソケット21について代表して説明する。パワーケーブル4とインバータ5とを接続するコネクタ20でも同じであり、また、図示を省略するが、旋回用の電動モータ6およびインバータ5間のパワーケーブル4に用いられるコネクタ20でも同様である。後述するケーブル側プラグ22についても、各コネクタ20で同じものが用いられる。
図3は、機器側ソケット21からケーブル側プラグ22が外れた状態のコネクタ20を示す図である。図4は、コネクタ20を図3とは反対側から見た図である。
The device side socket 21 will be described with reference to FIGS. However, here, the device side socket 21 of the connector 20 for connecting the power cable 4 and the generator motor 2 will be described as a representative. The same applies to the connector 20 that connects the power cable 4 and the inverter 5. Although not shown, the same applies to the connector 20 used for the power cable 4 between the electric motor 6 for turning and the inverter 5. The same plug is used for each connector 20 as will be described later.
FIG. 3 is a diagram illustrating the connector 20 in a state where the cable-side plug 22 is detached from the device-side socket 21. 4 is a view of the connector 20 as viewed from the opposite side to FIG.

機器側ソケット21は、金属製のL字状のブラケット24と、ブラケット24に固定された樹脂製のレセプタクル25とを備え、ブラケット24に挿通されるボルトによりターミナルボックス15内に固定される。レセプタクル25では、ブラケット24との固定部分を境にして一方側には前述のターミナル部23が設けられ、他方側にはケーブル側プラグ22が嵌合される3つのホルダ26が設けられている。ホルダ26内には、金属製で導電性を有した筒状のソケットコンタクト27が埋設されている。ソケットコンタクト27の一端は、ターミナル部23において端子28に接続され、この端子28にコイル側の導電線が接続される。   The device-side socket 21 includes a metal L-shaped bracket 24 and a resin receptacle 25 fixed to the bracket 24, and is fixed in the terminal box 15 by bolts inserted through the bracket 24. In the receptacle 25, the above-described terminal portion 23 is provided on one side with respect to a portion fixed to the bracket 24, and three holders 26 to which the cable side plug 22 is fitted are provided on the other side. A cylindrical socket contact 27 made of metal and having conductivity is embedded in the holder 26. One end of the socket contact 27 is connected to a terminal 28 at the terminal portion 23, and a conductive wire on the coil side is connected to the terminal 28.

機器側ソケット21には、インターロック用のスイッチ30の一部が設けられる。スイッチ30は、図5にも模式的に示すように、コネクタ20の機器側ソケット21に設けられた一対の接点端子31と、ケーブル側プラグ22に設けられた接点導体32とを備えて構成される。機器側ソケット21の各接点端子31は、弾性を有する板バネ状の金属部材で構成され、ブラケット24に固定された樹脂製の支持部材33に並設されるとともに、信号ライン34を介してインバータ5に電気的に接続されている。機器側ソケット21およびケーブル側プラグ22が正常に嵌合している状態では、接点導体32が各接点端子31の両方に機械的に接触し、接点端子31同士を電気的に導通させる。また、この状態では、各接点端子31が接点導体32で押圧されて弾性変形しており、その弾発力にて互いの接触状態が良好に維持されるようになっている。   The device-side socket 21 is provided with a part of the interlock switch 30. As schematically shown in FIG. 5, the switch 30 includes a pair of contact terminals 31 provided on the device-side socket 21 of the connector 20 and a contact conductor 32 provided on the cable-side plug 22. The Each contact terminal 31 of the device-side socket 21 is made of an elastic leaf-spring-like metal member, and is arranged in parallel with a resin support member 33 fixed to the bracket 24, and an inverter via a signal line 34. 5 is electrically connected. In a state in which the device-side socket 21 and the cable-side plug 22 are normally fitted, the contact conductor 32 mechanically contacts both contact terminals 31 and electrically connects the contact terminals 31 to each other. In this state, each contact terminal 31 is pressed by the contact conductor 32 and elastically deformed, and the contact state between the contact terminals 31 is favorably maintained by the elastic force.

この状態では、インバータ5の検出手段5Aから一方の信号ライン34を通して出力された嵌合状態検出のための検出パルスは、一方の接点端子31、接点導体32、他方の接点端子31を通り、他方の信号ライン34を通してインバータ5に戻る。戻った検出パルスがインバータ5内に設けられたパルス波形検出用の検出手段5Aで検出されることにより、コネクタ20が正常に嵌合していると判断される。
反対に、コネクタ20の嵌合が不完全な状態、あるいは全く嵌合していない状態では、接点導体32が各接点端子31に接触しないため、インバータ5に検出パルスが戻ることがなく、検出手段5Aで検出されることがない。つまり、検出パルスが検出されないことで、コネクタ20の嵌合が不完全であるか、または完全に外れていると判断される。
In this state, the detection pulse for detecting the fitting state output from the detection means 5A of the inverter 5 through one signal line 34 passes through one contact terminal 31, the contact conductor 32, and the other contact terminal 31, and the other. To the inverter 5 through the signal line 34. When the returned detection pulse is detected by the detection means 5A for detecting the pulse waveform provided in the inverter 5, it is determined that the connector 20 is normally fitted.
On the other hand, when the connector 20 is not completely fitted or not fitted at all, the contact conductor 32 does not come into contact with each contact terminal 31, so that the detection pulse does not return to the inverter 5, and the detection means. It is not detected at 5A. That is, since the detection pulse is not detected, it is determined that the connector 20 is not completely fitted or completely disconnected.

なお、機器側ソケット21のソケットコンタクト27とケーブル側プラグ22のピンコンタクト53とが完全に嵌合した時点で、接点導体32が各接点端子31と接触し、ソケットコンタクト27とピンコンタクト53との嵌合が僅かに外れている状態では、接点導体32が各接点端子31に対して完全に接触していない状態となる。このような位置関係に各部材27,31,32,53の接触位置を設定することにより、コネクタ20が完全に嵌合していない場合だけでなく、不完全に嵌合している場合をも確実に判断できるようになっている。   When the socket contact 27 of the device side socket 21 and the pin contact 53 of the cable side plug 22 are completely fitted, the contact conductor 32 comes into contact with each contact terminal 31, and the socket contact 27 and the pin contact 53 are connected. When the fitting is slightly disengaged, the contact conductor 32 is not completely in contact with each contact terminal 31. By setting the contact positions of the members 27, 31, 32, and 53 in such a positional relationship, not only when the connector 20 is not completely fitted, but also when it is fitted incompletely. Judgment can be made with certainty.

以下には、図3,4,6、7に基づいてケーブル側プラグ22について説明する。
図6は、ケーブル側プラグ22の要部を示す分解斜視図、図7は、前記要部を示す断面図である。
Below, the cable side plug 22 is demonstrated based on FIG.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a main part of the cable-side plug 22, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing the main part.

ケーブル側プラグ22は、パワーケーブル4の3本のケーブル4A,4B,4Cが挿通される導電性を有したプラグハウジング41と、プラグハウジング41のケーブル挿入側に設けられて当該ケーブル4A,4B,4Cを挟持するクランプ42とを備えている。
プラグハウジング41は、前面側(ケーブル挿入側とは反対側)の開口部分を覆う金属製のプレート45を有している。プラグハウジング41内には、ケーブル4A,4B,4C毎に設けられたOリング49およびホルダ51が配置され、これらにケーブル4A,4B,4Cが挿入される。ケーブル4A,4B,4Cは編組シールドによりシールドされている。
The cable side plug 22 is provided on the cable insertion side of the plug housing 41 with the conductive plug housing 41 through which the three cables 4A, 4B, 4C of the power cable 4 are inserted, and the cables 4A, 4B, And a clamp 42 for clamping 4C.
The plug housing 41 has a metal plate 45 that covers the opening on the front side (the side opposite to the cable insertion side). An O-ring 49 and a holder 51 provided for each of the cables 4A, 4B, and 4C are disposed in the plug housing 41, and the cables 4A, 4B, and 4C are inserted into these. The cables 4A, 4B, 4C are shielded by a braided shield.

また、ホルダ51は、鍔部52を有した円筒状とされ、円筒状部分がプレート45に設けられた開口孔に挿通されるとともに、鍔部52がプレート45の裏面に係止される。ホルダ51内に挿入されるケーブル4A,4B,4Cの先端には導電性を有したピンコンタクト53が取り付けられ、ホルダ51に設けられた丸孔から突設されている。   The holder 51 has a cylindrical shape having a flange portion 52, and the cylindrical portion is inserted into an opening hole provided in the plate 45, and the flange portion 52 is locked to the back surface of the plate 45. A conductive pin contact 53 is attached to the tip of the cables 4A, 4B, 4C inserted into the holder 51, and protrudes from a round hole provided in the holder 51.

プラグハウジング41の外周には、プレート45に近接した位置にシールリング54が設けられており、ケーブル側プラグ22がターミナルボックス15の挿抜開口16に挿入された際には、プラグハウジング41と挿抜開口16の内面との間がシールリング54にてシールされる。   A seal ring 54 is provided on the outer periphery of the plug housing 41 at a position close to the plate 45. When the cable side plug 22 is inserted into the insertion / extraction opening 16 of the terminal box 15, the plug housing 41 and the insertion / extraction opening are provided. A space between the inner surfaces of the 16 seals is sealed with a seal ring 54.

プレート45は、複数のスクリュウ55によってプラグハウジング41に固定される。プレート45の固定により、前記のOリング49およびホルダ51が押圧された状態でプラグハウジング41内に収容される。プレート45は、その表裏両面、四周の端面、スクリュウ55用挿通孔の内周面、およびホルダ51挿通用の開口孔の内面の全域が絶縁コーティングで覆われている。   The plate 45 is fixed to the plug housing 41 by a plurality of screws 55. By fixing the plate 45, the O-ring 49 and the holder 51 are accommodated in the plug housing 41 in a pressed state. The entire surface of the plate 45 is covered with an insulating coating on both the front and back surfaces, the end surfaces of the four circumferences, the inner peripheral surface of the screw 55 insertion hole, and the inner surface of the opening hole for inserting the holder 51.

絶縁コーティングとしては、耐熱性、耐摩耗性、撥水性を考慮し、フッ素系の塗料が用いられる。本実施形態では、デュポン株式会社製のフッ素系塗料である954−100系が用いられている。この絶縁コーティングによりプレート45は、電気的に接地されたプラグハウジング41に対して絶縁されることになる。   As the insulating coating, a fluorine-based paint is used in consideration of heat resistance, wear resistance, and water repellency. In the present embodiment, 954-100 system, which is a fluorine-based paint manufactured by DuPont, is used. With this insulating coating, the plate 45 is insulated from the electrically grounded plug housing 41.

プレート45の表面には、ガラエポ(ガラスーエポキシの複合材料)にて形成された絶縁プレート56を介して導電ターミナル57が固定されている。絶縁プレート56および導電ターミナル57のプレート45への固定は、前記のスクリュウ55によって行われる。導電ターミナル57の材質は導電性を有していればよく、特に限定されるものではないが、本実施形態では黄銅である。   A conductive terminal 57 is fixed to the surface of the plate 45 through an insulating plate 56 formed of glass epoxy (glass-epoxy composite material). The insulating plate 56 and the conductive terminal 57 are fixed to the plate 45 by the screw 55 described above. The material of the conductive terminal 57 is not particularly limited as long as it has conductivity, but is brass in the present embodiment.

導電ターミナル57には、機器側ソケット21への嵌合方向に向けて折り返された四角片状の接点導体32が一体に設けられている。この接点導体32は前述したように、機器側ソケット21にケーブル側プラグ22が嵌合された場合に、機器側ソケット21の各接点端子31に接触する部分であり、スイッチ30の一部を構成している。   The conductive terminal 57 is integrally provided with a rectangular piece of contact conductor 32 that is folded back in the direction of fitting to the device-side socket 21. As described above, the contact conductor 32 is a portion that contacts each contact terminal 31 of the device-side socket 21 when the cable-side plug 22 is fitted to the device-side socket 21, and constitutes a part of the switch 30. doing.

このような導電ターミナル57は、接点導体32での接点端子31との接触領域35を除き、プレート45と同様に絶縁コーティングされている。従って、プレート45と導電ターミナル57とは、その間の絶縁プレート56によって絶縁されているのみならず、それぞれが絶縁コーティングされていることでも確実に絶縁され、ひいては導電ターミナル57とプラグハウジング41との間が確実に絶縁される。なお、接触領域35としては、図中に2点鎖線で囲まれた領域に限定されず、接点導体32における各接点端子31と対向する面全体を、絶縁コーティングが施されていない接触領域45としてもよい。   Such a conductive terminal 57 is insulatively coated in the same manner as the plate 45 except for the contact area 35 of the contact conductor 32 with the contact terminal 31. Therefore, the plate 45 and the conductive terminal 57 are not only insulated by the insulating plate 56 therebetween, but are also reliably insulated by the respective insulating coatings, and as a result, between the conductive terminal 57 and the plug housing 41. Is reliably insulated. The contact area 35 is not limited to the area surrounded by a two-dot chain line in the figure, and the entire surface of the contact conductor 32 that faces each contact terminal 31 is defined as a contact area 45 that is not provided with an insulating coating. Also good.

なお、導電ターミナル57に設けられたスクリュウ孔の内周面も絶縁コーティングされているのに加え、本実施形態では、スクリュウ55を介してのプラグハウジング41との短絡をより確実に防止するために、スクリュウ孔内には樹脂製のカラー58が嵌め込まれ、また、スクリュウ55頭部との間には樹脂製のワッシャ59が用いられ、スクリュウ55が導電ターミナル57に接触しないようになっている。   In addition to the fact that the inner peripheral surface of the screw hole provided in the conductive terminal 57 is also coated with insulation, in the present embodiment, in order to more reliably prevent a short circuit with the plug housing 41 via the screw 55. A resin collar 58 is fitted in the screw hole, and a resin washer 59 is used between the screw 55 and the screw 55 so that the screw 55 does not contact the conductive terminal 57.

さらに、本実施形態では、図7に拡大して示すように、導電ターミナル57に設けられた接点導体32の外方側(図中上側)に臨む導体面321とプレート45のハウジング面である端面451とが面一とならないよう、導体面321の位置が端面451に対して内方側(図中下側)にずれている。また、導電ターミナル57の端面571もまた、プレート45の端面451に対しては面一になっていない。   Furthermore, in this embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 7, a conductor surface 321 facing the outer side (upper side in the drawing) of the contact conductor 32 provided on the conductive terminal 57 and an end surface that is a housing surface of the plate 45. The position of the conductor surface 321 is shifted inwardly (downward in the drawing) with respect to the end surface 451 so that it is not flush with the 451. Further, the end surface 571 of the conductive terminal 57 is not flush with the end surface 451 of the plate 45.

すなわち、導体面321と端面451とは、機器側ソケット21およびケーブル側プラグ22の挿抜方向に沿って近接し、この挿抜方向に対して直交する方向の外方に向けて共に臨んでいるのであるが、その挿抜方向に対して直交する方向に沿ってずれている。このことにより、導電ターミナル57とプレート45の端面との間には、所定の高さの段差61が設けられている。   That is, the conductor surface 321 and the end surface 451 are close to each other along the insertion / extraction direction of the device-side socket 21 and the cable-side plug 22, and face both sides outward in a direction orthogonal to the insertion / extraction direction. However, it has shifted | deviated along the direction orthogonal to the insertion / extraction direction. Accordingly, a step 61 having a predetermined height is provided between the conductive terminal 57 and the end face of the plate 45.

ターミナルボックス15内はハウジング10内と連通していることから、ハウジング10内と同様に冷却油による霧状の雰囲気となり、この雰囲気中にコネクタ20が曝される。この雰囲気中に存在する水分が水滴となって導電ターミナル57とプレート45とに跨って付着すると、導電ターミナル57やプレート45の材質が析出してブリッジが形成され、一方の接点端子31を通る検出パルスが接点導体32、導電ターミナル57、ブリッジ、プレート45、発電電動機2のターミナルボックス15、およびハウジング10を通って地絡(接地側に短絡)する可能性がある。   Since the inside of the terminal box 15 communicates with the inside of the housing 10, a mist-like atmosphere by cooling oil is formed as in the housing 10, and the connector 20 is exposed to this atmosphere. When moisture present in the atmosphere becomes water droplets and adheres across the conductive terminal 57 and the plate 45, the material of the conductive terminal 57 and the plate 45 is deposited to form a bridge, and the detection that passes through one contact terminal 31 is detected. The pulse may cause a ground fault (short-circuited to the ground side) through the contact conductor 32, the conductive terminal 57, the bridge, the plate 45, the terminal box 15 of the generator motor 2, and the housing 10.

しかし、導電ターミナル57が接地側に短絡する可能性がある場合でも本実施形態では、付着した水滴が段差61によって維持されにくい構造であるから、析出を生じにくくでき、絶縁性能を向上させることができる。さらに、水滴が付着する面に撥水性を有す塗料で絶縁コーティングを施した場合、水滴そのものを付着しにくくできるうえ、付着した場合でも、それらの表面がコーティングされていることで、金属成分の析出を確実に抑制できる。   However, even in the case where there is a possibility that the conductive terminal 57 is short-circuited to the ground side, in the present embodiment, since the attached water droplets are difficult to be maintained by the step 61, precipitation can be hardly caused, and the insulation performance can be improved. it can. Furthermore, when an insulating coating is applied to the surface to which water droplets adhere with water-repellent paint, the water droplets themselves can be made difficult to adhere, and even if they adhere, their surfaces are coated, which Precipitation can be reliably suppressed.

従って、ケーブル側プラグ22を機器側ソケット21に嵌合している状態では、接点導体32にて接点端子31を確実に導通させ、接地側に短絡しないようにできるので、インバータ5から一方の信号ライン34に出力される検出パルスを、他方の信号ライン34を通して確実に戻すことができ、誤検出を防止できる。   Therefore, in the state where the cable side plug 22 is fitted in the equipment side socket 21, the contact terminal 31 can be reliably conducted by the contact conductor 32 and can be prevented from being short-circuited to the ground side. The detection pulse output to the line 34 can be reliably returned through the other signal line 34, and erroneous detection can be prevented.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、発電電動機2が油冷式であったが、油冷式に限定されず、冷却ファンからの冷却空気で空冷する等の空冷式であってもよい。このような場合でも、ターミナルボックス15内に浸入する異常水に対して、本発明の効果を発揮できる。さらに、積極的に油冷や空冷を行うための手段が設けられていない場合でもよく、例えば、本発明を適用することで、コネクタ20と挿抜開口16とのシール面から浸入する異常水に対して、本発明の効果を発揮できる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above embodiment, the generator motor 2 is oil-cooled, but is not limited to the oil-cooled type, and may be an air-cooled type such as air cooling with cooling air from a cooling fan. Even in such a case, the effect of the present invention can be exhibited against abnormal water that enters the terminal box 15. Furthermore, there may be no case where means for positively cooling the oil or air is not provided. For example, by applying the present invention, against abnormal water entering from the sealing surface between the connector 20 and the insertion / extraction opening 16. The effect of the present invention can be exhibited.

前記実施形態では、プレート45および導電ターミナル57の両方が絶縁コーティングされていたが、少なくともいずれか一方に絶縁コーティングを施した場合でもよく、このような場合でも、段差61のみを設けた場合に比して絶縁性能を向上させることができる。勿論、段差61のみを設けた場合でも、本発明の目的を達成でき、本発明に含まれる。   In the above-described embodiment, both the plate 45 and the conductive terminal 57 are coated with insulation, but at least one of them may be coated with insulation, and in such a case as compared with the case where only the step 61 is provided. Thus, the insulation performance can be improved. Of course, even when only the step 61 is provided, the object of the present invention can be achieved and included in the present invention.

また、絶縁コーティングを施した場合には、そのコーティング部位によってはガラエポ等の絶縁プレート56やカラー58を省略しても十分に絶縁性能を確保できるため、それらの部材56,58は必要に応じて用いられればよい。   In addition, when an insulating coating is applied, depending on the coating portion, even if the insulating plate 56 such as the glass epoxy or the collar 58 is omitted, sufficient insulation performance can be secured. It may be used.

前記実施形態では、本発明の発電機として電動機の機能をも有した発電電動機2が用いられていたが、電動機の機能を有しない発電機を用いることもできる。なお、発電電動機2を用いた場合には、キャパシタ7に蓄電された電力をインバータ5を介して発電電動機2に送電し、この発電電動機2を電動機として機能させることにより、油圧ポンプ3の駆動をアシストできる。こうすることで、エンジン1の回転数が低下した場合でも、油圧ポンプ3を十分な回転数まで高めて駆動することができる。   In the said embodiment, although the generator motor 2 which also has the function of the electric motor was used as a generator of this invention, the generator which does not have the function of an electric motor can also be used. When the generator motor 2 is used, the electric power stored in the capacitor 7 is transmitted to the generator motor 2 via the inverter 5, and the hydraulic motor 3 is driven as a function of the generator motor 2 as a motor. Can assist. By doing so, even when the rotational speed of the engine 1 decreases, the hydraulic pump 3 can be driven to a sufficient rotational speed.

前記実施形態では、発電電動機2とインバータ5とを接続するパワーケーブル4において、その両側のコネクタ20について本発明を適用し、また、インバータ5と旋回用の電動モータ6とを接続するパワーケーブル4おいて、その両側のコネクタ20についても本発明を適用した例を説明したが、少なくとも発電電動機2とパワーケーブル4との接続に用いられるコネクタ20に本発明を適用すればよい。このようなコネクタ20は、他のコネクタ20よりも異常水が浸入しやすい環境下に設けられており、本発明を適用するメリットは大きい。特に発電電動機2が油冷式の場合はなおさらである。   In the above embodiment, the present invention is applied to the connectors 20 on both sides of the power cable 4 that connects the generator motor 2 and the inverter 5, and the power cable 4 that connects the inverter 5 and the electric motor 6 for turning. The example in which the present invention is applied to the connectors 20 on both sides has been described, but the present invention may be applied to at least the connector 20 used for connecting the generator motor 2 and the power cable 4. Such a connector 20 is provided in an environment in which abnormal water is more likely to enter than other connectors 20, and the merit of applying the present invention is great. This is especially true when the generator motor 2 is oil-cooled.

前記実施形態では、導体面とハウジング面との間に段差61を設けることで本発明の目的を達成していたが、接点導体およびプレートのうち、少なくもいずれか一方を絶縁コーティングで覆った場合でも、本発明の目的を達成できる。   In the embodiment, the object of the present invention has been achieved by providing the step 61 between the conductor surface and the housing surface, but when at least one of the contact conductor and the plate is covered with an insulating coating. However, the object of the present invention can be achieved.

本発明は、前記実施形態で説明したパワーショベルの他、エンジンとこれによって駆動される発電機を備えた他の建設機械にも利用できる。   In addition to the power shovel described in the above embodiment, the present invention can be used for other construction machines including an engine and a generator driven by the engine.

1…エンジン、2…機器である発電電動機、4…パワーケーブル、5…機器であるインバータ、20…コネクタ、21…機器側ソケット、22…ケーブル側プラグ、30…スイッチ、31…接点端子、32…接点導体、35…接触領域、41…プラグハウジング、45…プレート、61…段差、321…導体面、451…ハウジング面である端面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Generator motor which is apparatus, 4 ... Power cable, 5 ... Inverter which is apparatus, 20 ... Connector, 21 ... Equipment side socket, 22 ... Cable side plug, 30 ... Switch, 31 ... Contact terminal, 32 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Contact conductor, 35 ... Contact area, 41 ... Plug housing, 45 ... Plate, 61 ... Step, 321 ... Conductor surface, 451 ... End surface which is a housing surface.

Claims (6)

ハイブリッド車両に搭載された機器に電力送電用のパワーケーブルを接続するためのコネクタにおいて、
前記機器に取り付けられる機器側ソケットと、
前記ケーブルに取り付けられて前記機器側ソケットに対して挿抜されるケーブル側プラグと、
前記機器側ソケットおよび前記ケーブル側プラグに設けられた機械式接点により電気的に断続するスイッチとを備え、
前記機器側ソケットには、前記スイッチの機械的接点としての接点端子が設けられ、 前記ケーブル側プラグは、電気的に接地されたプラグハウジングを有するとともに、
このプラグハウジングには、前記スイッチの機械的接点として前記接点端子に接触する接点導体が設けられ、
前記接点導体および前記プラグハウジングは、それぞれ同一方向に向けて臨む導体面およびハウジング面を有し、
前記導体面と前記ハウジング面との間には、前記機器側ソケットおよびケーブル側プラグの挿抜方向に対して直交する方向に沿って所定高さを有した段差が設けられる
ことを特徴とするコネクタ。
In a connector for connecting a power cable for power transmission to equipment mounted on a hybrid vehicle,
A device-side socket attached to the device;
A cable-side plug that is attached to the cable and is inserted into and removed from the device-side socket;
A switch that is electrically interrupted by a mechanical contact provided in the device side socket and the cable side plug;
The device side socket is provided with a contact terminal as a mechanical contact of the switch, and the cable side plug has an electrically grounded plug housing,
The plug housing is provided with a contact conductor that contacts the contact terminal as a mechanical contact of the switch,
The contact conductor and the plug housing each have a conductor surface and a housing surface facing in the same direction,
The connector is characterized in that a step having a predetermined height is provided between the conductor surface and the housing surface along a direction orthogonal to the insertion / extraction direction of the device side socket and the cable side plug.
請求項1に記載のコネクタにおいて、
前記プラグハウジングは、前記接点導体が固定されかつ前記ハウジング面が形成された金属製のプレートを有し、
前記プレートの前記ハウジング面および前記接点導体の前記導体面のうち、少なくともいずれか一方の面が絶縁コーティングで覆われている
ことを特徴とするコネクタ。
The connector according to claim 1,
The plug housing has a metal plate to which the contact conductor is fixed and the housing surface is formed,
At least one of the housing surface of the plate and the conductor surface of the contact conductor is covered with an insulating coating.
請求項2に記載のコネクタにおいて、
前記プレートの全体が絶縁コーティングされ、
前記接点導体が前記接点端子との接触領域を除く全体が絶縁コーティングされている
ことを特徴とするコネクタ。
The connector according to claim 2,
The entire plate is insulation coated,
The connector, wherein the contact conductor is entirely coated with an insulating coating except for a contact area with the contact terminal.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記機器が油冷され、
前記コネクタが油冷用の油冷による霧状雰囲気中に曝されている
ことを特徴とするコネクタ。
The connector according to any one of claims 1 to 3,
The equipment is oil cooled,
The connector is exposed to a mist atmosphere by oil cooling for oil cooling.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のコネクタと、
前記コネクタを介して接続される機器およびパワーケーブルとを備えている
ことを特徴とする建設機械。
A connector according to any one of claims 1 to 4,
A construction machine comprising: a device connected via the connector; and a power cable.
請求項5に記載の建設機械において、
前記機器は、発電機、電動機、発電電動機、およびインバータのうちのいずれかである
ことを特徴とする建設機械。
The construction machine according to claim 5,
The construction machine is any one of a generator, a motor, a generator motor, and an inverter.
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