JP5257310B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、コネクタを有する電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device having a connector.
従来から、入出力用のコネクタを備えた電力変換装置が知られている(特許文献1、2参照)。図9、図10に、従来の電力変換装置90の例を示す。同図に示すごとく、電力変換装置90は金属製の本体収納部91を備えており、この本体収納部91に対してコネクタ92を螺子920で固定している。図10に示すごとく、コネクタ92は、樹脂製のコネクタ本体99、凸部94、外部接続部92bと、金属製のコネクタ収納部93と、コネクタ電極92aと、防水用のシール部95とを有する。また、電力変換装置90は電力端子90aを備え、本体収納部91には貫通孔96が形成されている。
Conventionally, a power converter provided with an input / output connector is known (see
図10(A)に示すごとく、コネクタ92の凸部94を貫通孔96に嵌合すると、シール部95によって凸部94と貫通孔96との間がシールされる。これにより、外部から水分が侵入することを防止できる。また、ボルト98を使って電力端子90aとコネクタ電極92aとを締結し、これらを電気的に接続する。
一方、外部接続部92bには、図示しない配線が接続される。この配線を通して、電力変換装置90に電力を供給する。
As shown in FIG. 10A, when the
On the other hand, a wiring (not shown) is connected to the external connection portion 92b. Power is supplied to the
しかしながら、従来のコネクタ92は、コネクタ収納部93と本体収納部91との間に僅かに隙間が形成されやすく、この隙間に存在する空気によってコネクタ収納部93から本体収納部91への熱伝導が阻害されるという問題がある。コネクタ92に電流を流すと、コネクタ本体99が発熱し、コネクタ本体99およびコネクタ収納部93の温度が上昇するのであるが、従来のコネクタ92は、上述したようにコネクタ収納部93から本体収納部91へ熱が伝導しにくいため、コネクタ92の温度が上昇しやすい。
However, in the
また、図10(B)に示すごとく、ボルト98を使って電力端子90aとコネクタ電極92aとを締結すると、シール部95を径方向に圧縮するように力が加わるため、シール部95の防水機能が低下しやすくなるという問題がある。電力変換装置90は、本体収納部91内に回路基板(図示しない)等の、防水性を要する部品が設けられているため、水の浸入を防止する必要性が高い。
そのため、温度が上昇しにくく、シール部の防水機能が低下しにくいコネクタを有する電力変換装置が望まれている。
Further, as shown in FIG. 10B, when the
Therefore, there is a demand for a power conversion device having a connector that is unlikely to increase in temperature and in which the waterproof function of the seal portion is unlikely to decrease.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、温度が上昇しにくく、シール部の防水機能が低下しにくいコネクタを有する電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a power conversion device having a connector in which the temperature does not easily rise and the waterproof function of the seal portion does not easily fall.
本発明は、電力端子を有する装置本体部と、
コネクタ本体と、該コネクタ本体から突出し、上記電力端子に電気的に接続されたコネクタ電極と、上記コネクタ本体から上記コネクタ電極に交差する方向に突出し、該コネクタ電極に導通した外部接続部とを有するコネクタと、
上記装置本体部を収納する本体収納部と、該本体収納部と一体に形成され、上記コネクタを収納するコネクタ収納部とを有する金属製のハウジングとを備え、
上記コネクタ収納部は、上記外部接続部を収納し、該外部接続部の突出方向に開口した接続部収納部を有し、該接続部収納部の内面と上記外部接続部の外面との間をシールする環状のシール部が設けられており、
締結部材によって、上記電力端子と上記コネクタ電極とを、上記シール部の軸線方向に締結することにより、これら上記電力端子と上記コネクタ電極とを電気的に接続するよう構成されていることを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
The present invention includes a device body having a power terminal,
A connector main body; a connector electrode protruding from the connector main body and electrically connected to the power terminal; and an external connection portion protruding from the connector main body in a direction intersecting the connector electrode and conducted to the connector electrode. A connector;
A main body housing portion for housing the apparatus main body portion, and a metal housing formed integrally with the main body housing portion and having a connector housing portion for housing the connector;
The connector storage portion stores the external connection portion, and has a connection portion storage portion that opens in a protruding direction of the external connection portion. Between the inner surface of the connection portion storage portion and the outer surface of the external connection portion. An annular seal part is provided for sealing,
The power terminal and the connector electrode are fastened in the axial direction of the seal portion by a fastening member, so that the power terminal and the connector electrode are electrically connected. (1).
次に、本発明の効果につき説明する。
本発明は、装置本体部を収納する本体収納部と、コネクタを収納するコネクタ収納部とを一体に形成した。
このようにすると、コネクタ収納部と本体収納部との間に隙間が存在しないため、コネクタ収納部から本体収納部へ熱が伝導しやすくなる。したがって、通電によってコネクタ本体から発生した熱が、コネクタ収納部および本体収納部へ伝導しやすくなり、コネクタの温度上昇を抑制しやすくなる。
Next, the effect of the present invention will be described.
In the present invention, a main body storage portion for storing the apparatus main body portion and a connector storage portion for storing the connector are integrally formed.
If it does in this way, since a clearance gap does not exist between a connector storage part and a main body storage part, it will become easy to conduct heat from a connector storage part to a main body storage part. Therefore, the heat generated from the connector main body by energization is easily conducted to the connector storage portion and the main body storage portion, and the temperature rise of the connector is easily suppressed.
また、本発明では、電力端子とコネクタ電極とを、シール部の軸線方向に締結している。
このようにすると、電力端子とコネクタ電極とを締結した場合に、シール部に力が加わったとしても、その力はシール部の軸線方向に加わることになる。そのため、シール部は軸線方向に移動するだけで、シール部の部位によってかかる圧力が大きく変わらない。これにより、シール部の防水性能が低下することを抑制できる。
すなわち、従来の電力変換装置は、図10(B)に示すごとく、電力端子90aとコネクタ電極92aとを締結した場合に、シール部95に径方向へ力が加わるため、シール部95にかかる圧力が偏り、防水性能が低下しやすい構造になっている。これに対して本発明では、締結時の力がシール部の軸線方向へ加わるため、シール部の部位によって作用する力に偏りが生じない。そのため、シール部の防水性能が低下しにくい。
In the present invention, the power terminal and the connector electrode are fastened in the axial direction of the seal portion.
In this case, even when a force is applied to the seal portion when the power terminal and the connector electrode are fastened, the force is applied in the axial direction of the seal portion. Therefore, the seal portion only moves in the axial direction, and the pressure applied by the portion of the seal portion does not change greatly. Thereby, it can suppress that the waterproof performance of a seal part falls.
That is, in the conventional power converter, as shown in FIG. 10B, when the
以上のごとく、本発明によれば、温度が上昇しにくく、シール部の防水機能が低下しにくいコネクタを有する電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power conversion device having a connector in which the temperature does not easily rise and the waterproof function of the seal portion does not easily deteriorate.
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記電力端子と上記コネクタ電極とは板状に形成され、上記締結部材は、該電力端子と該コネクタ電極とを板厚方向に締結しており、上記外部接続部と上記コネクタ電極とは互いに直交していることが好ましい(請求項2)。
このようにすると、電力端子とコネクタ電極とは板状に形成されているため、ボルト等の締結部材によって、電力端子とコネクタ電極とを容易に締結することができる。
また、外部接続部とコネクタ電極とは互いに直交しているため、コネクタ電極と電力端子を締結した場合に、シール部の軸線方向に対して平行に力が加わる。これにより、シール部の防水性能の低下を抑制しやすくなる。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, the power terminal and the connector electrode are formed in a plate shape, and the fastening member fastens the power terminal and the connector electrode in the thickness direction, and the external connection portion and the connector electrode Are preferably orthogonal to each other (claim 2).
If it does in this way, since a power terminal and a connector electrode are formed in plate shape, a power terminal and a connector electrode can be easily fastened with fastening members, such as a volt | bolt.
Further, since the external connection portion and the connector electrode are orthogonal to each other, a force is applied in parallel to the axial direction of the seal portion when the connector electrode and the power terminal are fastened. Thereby, it becomes easy to suppress the fall of the waterproof performance of a seal part.
また、上記外部接続部の外面に、上記シール部を保持する保持溝が形成されていることが好ましい(請求項3)。
この場合には、保持溝によってシール部をしっかりと保持することができる。そのため、外部接続部を接続部収納部に挿入する際に、シール部が軸方向にずれることを防止でき、シール部の位置ずれによって防水性能が低下する不具合が生じにくくなる。
Further, it is preferable that a holding groove for holding the seal portion is formed on the outer surface of the external connection portion.
In this case, the seal portion can be firmly held by the holding groove. For this reason, when the external connection portion is inserted into the connection portion storage portion, the seal portion can be prevented from being displaced in the axial direction, and a problem that the waterproof performance is lowered due to the displacement of the seal portion is less likely to occur.
また、上記接続部収納部の内面は、切削加工されていることが好ましい(請求項4)。
この場合には、接続部収納部の内面は、切削加工により平滑化され、表面粗度が小さくなっているため、シール部が密着しやすくなる。これにより、シール部の防水性能を高めることができる。
Moreover, it is preferable that the inner surface of the said connection part accommodating part is cut.
In this case, since the inner surface of the connection portion storage portion is smoothed by cutting and the surface roughness is reduced, the seal portion is easily adhered. Thereby, the waterproof performance of a seal part can be improved.
また、上記ハウジングは、外部接続部の突出方向とは反対の方向に、コネクタを収納するための収納用開口部を有しており、コネクタをハウジングに収納し、電力端子とコネクタ電極とを締結した状態で、収納用開口部に蓋が取り付けられていることが好ましい。
このようにすると、収納用開口部が形成されているので、コネクタを収納用開口部からハウジング内に収納することができる。また、収納用開口部から工具等を差し込んで、電力端子とコネクタ電極とを締結することが可能となる。さらに、コネクタをハウジングに収納した後は、蓋を取り付けることにより、収納用開口部を密閉し、水分等が浸入することを防止できる。
The housing has a housing opening for housing the connector in a direction opposite to the protruding direction of the external connection portion. The housing is housed in the housing and the power terminal and the connector electrode are fastened. In this state, it is preferable that a lid is attached to the storage opening.
In this case, since the storage opening is formed, the connector can be stored in the housing from the storage opening. Further, it is possible to fasten the power terminal and the connector electrode by inserting a tool or the like from the storage opening. Furthermore, after the connector is accommodated in the housing, by attaching a lid, the accommodation opening can be sealed to prevent moisture and the like from entering.
(実施例1)
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図1〜図8を用いて説明する。
本例の電力変換装置1の斜視図を図1に示し、断面図を図2に示す。また、図2の要部拡大図を図8に示す。図2に示すごとく、本例の電力変換装置1は、電力端子20を有する装置本体部2を備える。
また、図8に示すごとく、本例の電力変換装置1は、コネクタ本体30と、該コネクタ本体30から突出し、電力端子20に電気的に接続されたコネクタ電極31と、コネクタ本体30からコネクタ電極31に交差する方向に突出し、コネクタ電極31に導通した外部接続部32とを有するコネクタ3を備える。
また、図1、図8に示すごとく、装置本体部2を収納する本体収納部40と、該本体収納部40と一体に形成され、コネクタ3を収納するコネクタ収納部41とを有する金属製のハウジング4とを備える。
Example 1
A power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The perspective view of the
As shown in FIG. 8, the
Further, as shown in FIGS. 1 and 8, a metal body having a
コネクタ収納部41は、外部接続部32を収納し、該外部接続部32の突出方向に開口した接続部収納部42を有し、該接続部収納部42の内面420と外部接続部32の外面320との間をシールする環状のシール部5が設けられている。
そして、締結部材6によって、電力端子20とコネクタ電極31とを、シール部5の軸線方向に締結することにより、これら電力端子20とコネクタ電極31とを電気的に接続するよう構成されている。
以下、詳説する。
The
Then, the
The details will be described below.
本例の電力変換装置1は、ハイブリッド車等の車両に搭載されており、図示しない直流電源から供給される直流電力を交流に変換する。この交流電力を用いて、三相交流モータ等を駆動し、車両を走行させている。
本例のコネクタ3は、直流電源に接続するための入力コネクタである。上述した外部接続部32には図示しない配線が接続され、この配線を通して、直流電源から電力変換装置1へ電力を供給する。
The
The
図2に示すごとく、電力変換装置1の装置本体部2は、IGBT素子等を合成樹脂で封止した半導体モジュール21と、該半導体モジュール21を制御する制御回路基板22と、リアクトル23と、コンデンサ24とを備える。
一方、図1に示すごとく、電力変換装置1には、半導体モジュール21を冷却するための冷媒が流れる冷媒チューブ11が設けられている。また、電力変換装置1は、交流電力を取り出すための出力コネクタ12を有する。この出力コネクタ12は、上述した三相交流モータに接続される。
As shown in FIG. 2, the device
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
図3に、コネクタ3の側面図を示す。同図に示すごとく、コネクタ3は2個の外部接続部32a,32bを有する。一方の外部接続部32aは、直流電源に接続するためのものである。また、他方の外部接続部32bは、電力の一部を補機(エアコンインバータ)に供給するためのものである。各々の外部接続部32a,32bに、上記シール部5が取り付けられている。
図4に、シール部5を取り外したコネクタ3の側面図を示す。同図に示すごとく、外部接続部32a,32bの外面320に、シール部5を保持する保持溝33が形成されている。
FIG. 3 shows a side view of the
In FIG. 4, the side view of the
一方、図5に示すごとく、コネクタ3にはヒューズ34が取り付けられている。コネクタ3に規格以上の電流が流れると、ヒューズ34が溶断し、電力変換機1や補機を保護するようになっている。
On the other hand, a
また、図5、図6に示すごとく、ハウジング4は、コネクタ3を収納するための収納用開口部7を有する。電力変換装置1を製造する際には、この収納用開口部7からコネクタ3をコネクタ収納部41に収納する。同時に、外部接続部32を接続部収納部42に入れ、コネクタ電極31と電力端子20とを重ね合わせる。
図5に示すごとく、コネクタ電極31および電力端子20には貫通孔31a,20aが形成されている。コネクタ電極31と電力端子20とを重ね合わせた後、図6、図7に示すごとく、締結部材6(ボルト)を貫通孔31a,20aに挿通し、締結する。
その後、図8に示すごとく、収納用開口部7に蓋10を取り付ける。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
As shown in FIG. 5, through
Thereafter, as shown in FIG. 8, the
なお、本例では図8に示すごとく、電力端子20とコネクタ電極31とは板状に形成され、締結部材6は、電力端子20とコネクタ電極31とを板厚方向に締結しており、外部接続部32とコネクタ電極31とは互いに直交している。
In this example, as shown in FIG. 8, the
一方、ハウジング4を製造する場合は、まず鋳型により成型し、その後、接続部収納部42の内面420を切削加工する。そして、内面420を研磨する。これにより、内面420を平滑化し、表面粗度を小さくする。
On the other hand, when manufacturing the
次に、本例の効果につき説明する。
本例は、図2、図8に示すごとく、装置本体部2を収納する本体収納部40と、コネクタ3を収納するコネクタ収納部41とを一体に形成した。
このようにすると、コネクタ収納部41と本体収納部40との間に隙間が存在しないため、コネクタ収納部41から本体収納部40へ熱が伝導しやすくなる。したがって、通電によってコネクタ本体30から発生した熱が、コネクタ収納部41および本体収納部40へ伝導しやすくなり、コネクタ3の温度上昇を抑制しやすくなる。
Next, the effect of this example will be described.
In this example, as shown in FIGS. 2 and 8, a main
In this case, since there is no gap between the
また、本例では、図8に示すごとく、電力端子20とコネクタ電極31とを、シール部5の軸線方向に締結している。
このようにすると、電力端子20とコネクタ電極31とを締結した場合に、シール部5に力が加わったとしても、その力はシール部5の軸線方向に加わることになる。そのため、シール部5は軸線方向に移動するだけで、シール部5の部位によってかかる圧力が大きく変わらない。これにより、シール部5の防水性能が低下することを抑制できる。
すなわち、従来の電力変換装置1は、図10(B)に示すごとく、電力端子90aとコネクタ電極92aとを締結した場合に、シール部95に径方向へ力が加わるため、シール部95が圧縮され、防水性能が低下しやすい構造になっている。これに対して本発明では、締結時の力がシール部5の軸線方向へ加わるため、シール部5の部位によって作用する力に偏りが生じない。そのため、シール部5の防水性能が低下しにくい。
Further, in this example, as shown in FIG. 8, the
In this case, even when a force is applied to the
That is, in the
また、図8に示すごとく、本例では、電力端子20とコネクタ電極31とは板状に形成され、締結部材6は、電力端子20とコネクタ電極31とを板厚方向に締結しており、外部接続部32とコネクタ電極31とは互いに直交している。
このようにすると、電力端子20とコネクタ電極31とは板状に形成されているため、ボルト等の締結部材6によって、電力端子20とコネクタ電極31とを容易に締結することができる。
また、外部接続部32とコネクタ電極31とは互いに直交しているため、コネクタ電極31と電力端子20を締結した場合に、シール部5の軸線方向に対して平行に力が加わる。これにより、シール部5の防水性能の低下を抑制しやすくなる。
Further, as shown in FIG. 8, in this example, the
If it does in this way, since the
Further, since the
また、本例では図4に示すごとく、外部接続部32の外面320に、シール部5を保持する保持溝33が形成されている。
このようにすると、保持溝33によってシール部5をしっかりと保持することができる。そのため、外部接続部32を接続部収納部42に挿入する際に、シール部5が軸方向にずれることを防止でき、シール部5の位置ずれによって防水性能が低下する不具合が生じにくくなる。
In this example, as shown in FIG. 4, a holding
In this way, the
また、接続部収納部42の内面420は、切削加工されている。
このようにすると、接続部収納部42の内面420は、切削加工により平滑化され、表面粗度が小さくなっているため、シール部5が密着しやすくなる。これにより、シール部5の防水性能を高めることができる。
Further, the
If it does in this way, since the
また、図8に示すごとく、ハウジング4は、外部接続部32の突出方向とは反対の方向に、コネクタ3を収納するための収納用開口部7を有しており、コネクタ3をハウジング4に収納し、電力端子20とコネクタ電極31とを締結した状態で、収納用開口部7に蓋10が取り付けられている。
このようにすると、収納用開口部7が形成されているため、コネクタ3を収納用開口部7からハウジング4内に収納することができる。また、収納用開口部7から工具等を差し込んで、電力端子20とコネクタ電極31とを締結することが可能となる。さらに、コネクタ3をハウジング4に収納した後は、蓋10を取り付けることにより、収納用開口部7を密閉し、水分等が浸入することを防止できる。
Further, as shown in FIG. 8, the
In this way, since the
以上のごとく、本発明によれば、温度が上昇しにくく、シール部5の防水機能が低下しにくいコネクタ3を有する電力変換装置1を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide the
1 電力変換装置
2 装置本体部
20 電力端子
3 コネクタ
30 コネクタ本体
31 コネクタ電極
32 外部接続部
4 ハウジング
40 本体収納部
41 コネクタ収納部
42 接続部収納部
5 シール部
6 締結部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
コネクタ本体と、該コネクタ本体から突出し、上記電力端子に電気的に接続されたコネクタ電極と、上記コネクタ本体から上記コネクタ電極に交差する方向に突出し、該コネクタ電極に導通した外部接続部とを有するコネクタと、
上記装置本体部を収納する本体収納部と、該本体収納部と一体に形成され、上記コネクタを収納するコネクタ収納部とを有する金属製のハウジングとを備え、
上記コネクタ収納部は、上記外部接続部を収納し、該外部接続部の突出方向に開口した接続部収納部を有し、該接続部収納部の内面と上記外部接続部の外面との間をシールする環状のシール部が設けられており、
締結部材によって、上記電力端子と上記コネクタ電極とを、上記シール部の軸線方向に締結することにより、これら上記電力端子と上記コネクタ電極とを電気的に接続するよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。 An apparatus body having a power terminal;
A connector main body; a connector electrode protruding from the connector main body and electrically connected to the power terminal; and an external connection portion protruding from the connector main body in a direction intersecting the connector electrode and conducted to the connector electrode. A connector;
A main body housing portion for housing the apparatus main body portion, and a metal housing formed integrally with the main body housing portion and having a connector housing portion for housing the connector;
The connector storage portion stores the external connection portion, and has a connection portion storage portion that opens in a protruding direction of the external connection portion. Between the inner surface of the connection portion storage portion and the outer surface of the external connection portion. An annular seal part is provided for sealing,
The power terminal and the connector electrode are fastened in the axial direction of the seal portion by a fastening member, so that the power terminal and the connector electrode are electrically connected. Power converter.
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