功率控制单元的制作流程

合集下载
相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

图片简介:
本技术提供一种能够实现连接导体相对于内部供电通路的拆装作业性的提升的功率控制单元。

功率控制单元具备:功率模块,支承块,其支承该功率模块;上壳体,其将所述功率模块的上方覆盖;以及连接导体,其将所述功率模块侧的内部供电通路与所述马达单元侧的外部供电通路连接,所述连接导体将所述支承块上下贯通,且所述连接导体的向所述支承块的上方突出的连接固定部通过紧固连结构件而与所述内部供电通路连接,在所述上壳体的上壁设置有朝向该上壁的侧端部向下方倾斜的倾斜壁,在所述倾斜壁设置有与所述连接导体的所述连接固定部面对的开口部。

技术要求
1.一种功率控制单元,其配置于马达单元的上部,所述功率控制单元与马达单元之间供电通路相互连接,其中,
所述功率控制单元具备:
功率模块;
支承块,其配置于所述功率模块的下方并支承该功率模块;
上壳体,其安装于所述支承块并将所述功率模块的上方覆盖;以及
连接导体,其将所述功率模块侧的内部供电通路与所述马达单元侧的外部供电通路连
接,
所述连接导体将所述支承块上下贯通,且所述连接导体的向所述支承块的上方突出的连接固定部通过紧固连结构件而与所述内部供电通路连接,
在所述上壳体的上壁设置有朝向该上壁的侧端部向下方倾斜的倾斜壁,
在所述倾斜壁设置有与所述连接导体的所述连接固定部面对的开口部。

2.根据权利要求1所述的功率控制单元,其中,
所述开口部形成为在与所述倾斜壁正交的主视观察下能够视觉辨识所述紧固连结构件或所述连接固定部的形状及尺寸。

3.根据权利要求1或2所述的功率控制单元,其中,
在所述上壁的侧端部相连设置有向所述支承块的方向延伸的侧壁,
在由所述上壁与所述侧壁构成的具有大致直角的截面形状的侧边的一部分形成有将所述倾斜壁作为底壁的凹部。

4.根据权利要求1或2所述的功率控制单元,其中,
所述连接导体的比连接固定部靠下方的区域在将所述支承块上下贯通的贯通孔的上部被绝缘罩构件覆盖,所述绝缘罩构件将该贯通孔与所述连接导体之间的间隙缩窄。

5.根据权利要求1或2所述的功率控制单元,其中,
在所述上壳体的上部的绕过所述倾斜壁的位置配置与该上壳体的内部的电路连接的高压线缆。

技术说明书
功率控制单元
本申请基于在2019年02月26日申请的日本国专利申请第2019-033239号而主张优先权,并将其内容援引于此。

技术领域
本技术涉及配置于马达单元的上部的功率控制单元。

背景技术
已知有在搭载于车辆的马达单元的上部连结功率控制单元而成的结构。

在功率控制单元中内装有功率模块,该功率模块具备将马达驱动、再生的逆变器、升压转换器等的功能。

在马达单元与功率控制单元之间设置有将马达单元侧的三相的供电通路与功率模块侧的三相的供电通路连接的供电连接模块(例如,参照日本国特开2016-139540号)。

这种供电连接模块具有将马达单元侧的各相的供电通路(以下,称为“外部供电通路”。

)与功率模块侧的对应的相的供电通路(以下,称为“内部供电通路”。

)连接的母线等连接导体、以及抱持该连接导体的树脂制的导体外壳。

导体外壳例如固定于马达单元侧,在将功率控制单元安装于马达单元时,导体外壳的一部分通过功率控制单元的下壳体的贯通孔而配置于下壳体的内部。

被导体外壳抱持的连接导体的端部在下壳体的内部与内部供电通路连接。

另外,在采用上述的供电连接模块的功率控制单元中,为了在将功率控制单元组装于马达单元的上部后,将连接导体的上部侧的连接固定部通过紧固连结构件而与内部供电通路连接,而在下壳体的侧壁形成有作业用的开口部。

在将连接导体通过紧固连结构件而与内部供电通路连接的情况、在维护时将紧固连结构件取下的情况下,为了操作紧固连结构件工具通过开口部而插入下壳体内。

需要说明的是,开口部在通常时被能够拆装的盖构件封闭。

然而,在上述以往的功率控制单元中,包含连接导体的供电连接模块的端部配置于将支承块的下方覆盖的下壳体内。

因此,在将连接导体的上部侧的连接固定部通过紧固连结构件而与内部供电通路连接、或者将紧固连结构件取下时等,操作用工具易于与马达单元侧的安装件等周围的构件发生干涉,从而作业性差成为课题。

另外,在上述以往的功率控制单元中,紧固连结构件、连接固定部的位置是功率控制单元的下方位置,因此在维护作业时等难以将它们直接目视确认,关于这方面也希望改善。

技术内容
本技术的方案提供能够实现连接导体相对于内部供电通路的拆装作业性的提升的功率控制单元。

本技术的功率控制单元为了解决上述课题而采用以下的结构。

(1)本技术的功率控制单元配置于马达单元的上部,所述功率控制单元与马达单元之间供电通路相互连接,其中,所述功率控制单元具备:功率模块;支承块,其配置于所述功率模块的下方并支承该功率模块;上壳体,其安装于所述支承块并将所述功率模块的上方覆盖;以及连接导体,其将所述功率模块侧的内部供电通路与所述马达单元侧的外部供电通路连接,所述连接导体将所述支承块上下贯通,且所述连接导体的向所述支承块的上方突出的连接固定部通过紧固连结构件而与所述内部供电通路连接,在所述上壳体的上壁设置有朝向该上壁的侧端部向下方倾斜的倾斜壁,在所述倾斜壁设置有与所述连接导体的所述连接固定部面对的开口部。

在本结构的功率控制单元中,连接导体贯通支承块而配置于上壳体的内部,并且在上壳体的上壁的倾斜壁部分设置有与连接导体的连接固定部面对的开口部。

因此,能够不与马达单元的周围区域的安装件部等其他部件发生干涉,而容易地进行紧固连结构件的拧入、取下等作业。

尤其是,在本功率控制单元中,开口部设置于倾斜壁部分,因此能够不牺牲操作用工具的操作处理性,而在作业时通过开口部容易地并且可靠地视觉辨识紧固连结构件、连接固定部的位置。

(2)在上述(1)的方案的基础上,优选为,所述开口部形成为在与所述倾斜壁正交的主视观察下能够视觉辨识所述紧固连结构件或所述连接固定部的形状及尺寸。

在该情况下,作业者通过从与倾斜壁正交的正面窥视开口部,能够可靠地目视确认紧固连结构件、连接固定部。

(3)在上述(1)或(2)的方案的基础上,也可以是,在所述上壁的侧端部相连设置有向所述支承块的方向延伸的侧壁,在由所述上壁与所述侧壁构成的具有大致直角的截面形状的侧边的一部分形成有将所述倾斜壁作为底壁的凹部。

在该情况下,在上壳体的具有大致直角的截面形状的侧边的一部分设置有凹部,该凹部的底壁设为倾斜壁。

因此,能够在上壳体形成用于设置开口部的倾斜壁,并且能够充分地确保上壳体的容积。

(4)在上述(1)至(3)中任一项方案的基础上,也可以是,所述连接导体的比连接固定部靠下方的区域在将所述支承块上下贯通的贯通孔的上部被绝缘罩构件覆盖,所述绝缘罩构件将该贯通孔与所述连接导体之间的间隙缩窄。

在该情况下,在进行紧固连结构件的拧入、取下作业时,即使紧固连结构件向贯通孔方向落下,由于贯通孔与连接导体之间的间隙通过绝缘罩构件而缩窄,因此也能够防止紧固连结构件向支承块的下方进一步落下。

因此,由于上述情况也能够提高连接导体的拆装作业性。

(5)在上述(1)至(4)中任一项方案的基础上,也可以是,在所述上壳体的上部的绕过所述倾斜壁的位置配置与该上壳体的内部的电路连接的高压线缆。

在该情况下,在通过开口部进行连接导体的拆装作业的情况下,能够避免高压线缆成为作业部的目视、作业的妨碍。

根据本技术的方案,连接导体贯通支承块而配置于上壳体的内部,在上壳体的上壁的倾斜壁部分设置有与连接导体的连接固定部面对的开口部。

因此,能够目视确认紧固连结构件、连接固定部的位置,并且能够容易地通过操作用工具来进行连接导体的拆装作业。

因此,根据本技术的方案,能够使连接导体相对于内部供电通路的拆装作业性提升。

附图说明
图1是示出实施方式的车辆的发动机室内的设备的配置的俯视图。

图2是实施方式的车辆的与图1的II向视相当的示意性的侧视图。

图3是实施方式的功率控制单元的侧视图。

图4是实施方式的马达单元的上部的侧视图。

图5是实施方式的供电连接模块的主视图。

图6是实施方式的供电连接模块的分解立体图。

图7是实施方式的功率控制单元的沿着图3的VII-VII线的剖视图。

图8是实施方式的功率控制单元的沿着图7的VIII-VIII线的剖视图。

图9是实施方式的水套的俯视图。

图10是实施方式的功率控制单元的发动机室内的立体图。

具体实施方式
以下,基于附图对本技术的实施方式进行说明。

需要说明的是,在一部分附图中标注有指向车辆的前方的箭头FR、指向车辆的上方的箭头UP、以及指向车辆的左侧方的箭头LH。

图1是从上方观察车辆的发动机室1而得到的图,图2是与图1的II向视相当的示意性的侧视图。

在车辆的发动机室1内搭载有车辆驱动用的发动机2与马达单元3。

马达单元3根据车辆的行驶状况而进行车辆的驱动和再生发电。

马达单元3与发动机2的侧部一体地结合。

在马达单元3的上部连结有功率控制单元4,该功率控制单元4将未图示的高压蓄电池的电力变换为交流而向马达单元3输出,反过来将由马达单元3再生发电的电力向高压蓄电池输出。

需要说明的是,图中的附图标记5是将未图示的高压蓄电池与功率控制单元4连接的高压线缆,附图标记6是散热器,附图标记7是将外部气体过滤而导入发动机2的空气滤清器。

图3是从车辆的左侧方观察功率控制单元4而得到的图。

功率控制单元4具备:功率模块10,其具备逆变器、升压转换器等的功能;水套11,其位于功率模块10的下方并支承功率模块10;上壳体12,其安装于水套11的上表面侧并将功率模块10的上方和周围覆盖;以及下壳体13,其安装于水套11的下表面侧,并将配置于水套11的下方的未图示的电抗器等覆盖。

功率模块10从未图示的控制装置接收控制信号,将高压蓄电池的直流电流变换为三相的交流电流而向马达单元3的马达主体部输出,并在再生发电时,将由马达主体部发出的三相的交流电流变换为直流电流而向高压蓄电池输出。

功率模块10与马达单元3之间通过两个供电连接模块14(供电连接部)而电连接。

两个供电连接模块14是马达驱动用的供电连接模块和再生用的供电连接模块。

两个供电连接模块14设为相同的结构。

两个供电连接模块14沿车辆前后方向分离地安装于马达单元3的马达块3a(固定块)的上部。

各供电连接模块14能够拆装地安装于马达块3a的上部。

水套11由导热性优异的金属材料构成,通过在内部循环冷却水而冷却搭载设备。

在水套11设置有冷却水的导入口11i和排出口11o(参照图9。

)。

导入口11i和排出口11o与未图示的冷却水的循环回路连接。

另外,在水套11的上表面侧借助模块保持构件17而安装有功率模块10。

在本实施方式中,模块保持构件17和水套11构成了在功率模块10的下方侧支承功率模块10的支承块。

上壳体12的主要部分由铝合金、耐热性的树脂等一体地形成。

上壳体12主要具有将功率模块10的上方覆盖的上壁12u、从上壁12u的前后和左右的各端部向水套11方向弯折地延伸的侧壁12s、以及从侧壁12s的下端朝向外侧伸出的周缘凸缘12f。

周缘凸缘12f与水套11的上表面重叠,并与水套11的周缘部螺栓紧固连结。

下壳体13由金属制的板材一体地形成。

下壳体13具有与水套11的下表面螺栓紧固连结的周缘凸缘13f(参照图7。

)、以及从周缘凸缘13f向下方鼓出的鼓出部13a。

鼓出部13a将安装于水套11的下表面侧的未图示的电抗器等收纳部件的外侧覆盖。

图4是示出两个供电连接模块14安装于马达块3a的上部的状态的图。

图5是供电连接模块14的主视图,图6是供电连接模块14的分解立体图。

另外,图7是沿着图3的VII-VII线的剖视图,图8是沿着图7的VIII-VIII线的剖视图。

需要说明的是,两个供电连接模块14以大致相同的方式连接于功率控制单元4的内部。

另外,与各供电连接模块14对应的功率控制单元4内的连接部的结构也是相同的。

如图7、图8所示,在保持功率模块10的模块保持构件17设置有与各供电连接模块14连接的内部供电通路20。

与各供电连接模块14对应地各设置有三个内部供电通路20。

另外,在马达单元3的马达块3a侧也同样地与各供电连接模块14对应地各设置有三个未图示的外部供电通路。

如图4、图5所示,供电连接模块14具备与功率模块10侧的内部供电通路20连接的三个模块侧母线21、与马达单元3侧的外部供电通路连接的三个马达侧母线22、将对应的相的模块侧母线21与马达侧母线22连接的三个编织电线23、以及保持三个马达侧母线22的绝缘树脂制的母线外壳24(导体外壳)。

模块侧母线21和马达侧母线22由具有规定厚度的导电性的金属板形成。

编织电线23例如编入多根铜线而构成。

编织电线23能够容易地使模块侧母线21和马达侧母线22向各种方向变形。

在本实施方式中,模块侧母线21、编织电线23、马达侧母线22这三者构成了将功率模块10侧的内部供电通路20与马达单元3侧的外部供电通路连接的连接导体。

如图5、图6所示,母线外壳24具有与马达块3a的上表面(参照图4。

)重叠并螺栓紧固连结的板状的基壁24b、从基壁24b向下方突出的下方突出部241、以及从基壁24b向上方突出的上方突出部24u(突出部)。

在下方突出部241、基壁24b、以及上方突出部24u以相互分离的状态保持有三个马达侧母线22。

三个马达侧母线22以长边方向朝向上下方向、并且各自横向排列地整齐排列成一列的方式保持于母线外壳24。

另外,各马达侧母线22的下端部从下方突出部241的靠下端的侧面向外部露出。

在马达侧母线22的下端部设置有与马达单元3内的外部供电通路螺栓紧固连结的连接固定部22a。

在本实施方式中,连接固定部由螺栓插通孔22a-1和焊接螺母22a-2构成。

在母线外壳24的上方突出部24u的基部侧的外周面形成有上下宽度比深度方向的尺寸大的环状的保持槽25。

在保持槽25装配有截面为在上下较长的大致椭圆形状的密封环26(密封构件)。

密封环26如后述那样将与水套11之间密闭。

另外,在基壁24b的下表面形成有环状槽27,在该环状槽27装配有将基壁24b的下表面与马达块3a的上表面之间密闭的密封环28。

在母线外壳24的上方突出部24u的上端侧突出设置有分别独立地将三个马达侧母线22的上端侧的周围覆盖的三个筒状部29。

在三个筒状部29能够拆装地安装有由绝缘性的树脂材料构成的一体的绝缘罩构件30。

需要说明的是,绝缘罩构件30与模块侧母线21、马达侧母线22、编织电线23、母线外壳24等一起构成了供电连接模块14。

绝缘罩构件30具备从上方侧与母线外壳24的三个筒状部29嵌合的下部块30a、以及从下部块30a的上部向上方突出的三个筒部30b。

在下部块30a和各筒部30b形成有在上下方向上贯通的连续的插通孔31。

配置于下部块30a内的各插通孔31的下端与母线外壳24的各筒状部29嵌合。

在各筒部30b以插通状态配置有对应的相的编织电线23、以及模块侧母线21的下部侧的一部分。

如图7所示,当在母线外壳24的上部组装绝缘罩构件30时,各相的马达侧母线22的上部与编织电线23之间的连接部的周围被母线外壳24的各筒状部29直接覆盖。

另外,此时各相的编织电线23与模块侧母线21的下部之间的连接部的周围被绝缘罩构件30的对应的插通孔31的周壁直接覆盖。

因此,编织电线23的下部侧隔着母线外壳24的筒状部29而被绝缘罩构件30覆盖,编织电线23的上部侧被绝缘罩构件30直接覆盖。

如图7所示,绝缘罩构件30和各筒状部29以具有间隙d的方式将编织电线23、模块侧母线21的周围包围。

需要说明的是,在本实施方式中,绝缘罩构件30的各筒部30b的壁构成了将相邻的编织电线23之间分隔的分隔壁。

组装于母线外壳24的绝缘罩构件30的各筒部30b的上端部至少延伸到与模块侧母线21的一部分对置的位置。

因此,绝缘罩构件30能够通过各筒部30b来可靠地限制与编织电线23的变形相伴的模块侧母线21的倾倒。

但是,绝缘罩构件30即使是没有到达与模块侧母线21对置的位置的高度,只要是将编织电线23的周围包围的结构,便能够某种程度限制模块侧母线21的倾倒。

另外,如图6等所示,在绝缘罩构件30的下部块30a的下缘的壁通过切口而形成有能够发生挠曲变形的舌片32。

在舌片32形成有在板厚方向上贯通的卡止孔33。

与此相对,在母线外壳24的筒状部29的外表面设置有能够嵌入卡止孔33的突起34。

突起34在绝缘罩构件30与母线外壳24的筒状部29嵌合时,使舌片32挠曲而嵌入卡止孔33。

由此,防止绝缘罩构件30相对于母线外壳24脱出。

另外,如图5、图8所示,本实施方式的绝缘罩构件30的相邻的筒部30b和下部块30a的上表面形成朝向上方侧开口的凹部35。

该凹部35将相邻的模块侧母线21的围绕部分离,并且在供电连接模块14组装于功率控制单元4时,供突出设置于模块保持构件17的位移限制部36插入。

位移限制部36通过插入绝缘罩构件30的凹部35,而限制绝缘罩构件30的位移。

图9是从上方观察水套11而得到的图。

水套11形成为俯视呈大致长方形形状,在靠长边方向的一端的前表面配置有冷却水的导入口11i,在靠长边方向的另一端的侧面配置有冷却水的排出口11o。

在水套11的内部形成有以从导入口11i朝向排出口11o的方式流动的冷却通路11a。

在水套11的一侧部的接近冷却通路11a的位置形成有将水套11从上方向下方贯通的一对贯通孔38。

各贯通孔38形成为沿着水套11的长边方向的长孔状。

另外,如图7所示,在水套11的各贯通孔38的下侧的缘部突出设置有朝向下方突出的筒状壁39。

筒状壁39的内周面与贯通孔38连续。

供电连接模块14的一部分从下方插入筒状壁39和贯通孔38。

具体而言,在筒状壁39和贯通孔38插入有母线外壳24的比基壁24b靠上方侧的部分、组装于母线外壳24的绝缘罩构件30、以及被它们保持的三相的连接导体(模块侧母线21、编织电线23、马达侧母线22)的上部区域。

此时,安装于母线外壳24的上方突出部24u的密封环26发生弹性变形,并且紧贴于筒状壁39的内周面。

密封环26与筒状壁39的内周面和上方突出部24u的保持槽25的内壁抵接,并将它们之间密闭。

其结果是,水套11的贯通孔38的下方侧的周围被密封环26封闭。

密封环26通过筒状壁39而向水套11的主体部侧进行热传递。

因此,从三相的连接导体传递到密封环26的热量向水套11放出。

需要说明的是,母线外壳24的基壁24b通过螺栓紧固连结等而固定于水套11的下表面。

另外,在贯通孔38的内侧部分配置有各相的编织电线23。

如上所述,在将供电连接模块14的一部分插入筒状壁39和贯通孔38时,由编织电线23的挠曲引起的模块侧母线21的倾倒被绝缘罩构件30限制。

另外,如上所述,当供电连接模块14组装于水套11时,供电连接模块14的模块侧母线21的上端的连接固定部21a配置于与模块保持构件17的对应的内部供电通路20对置的位置。

如图7所示,各模块侧母线21的连接固定部21a通过由螺栓40进行的紧固连结而与对应的内部供电通路20连接。

由该螺栓40(紧固连结构件)进行的连接固定部21a的紧固连结由操作工具通过设置于上壳体12的开口部41来进行。

开口部41配置于上壳体12中的与模块侧母线21的连接固定部21a从侧部斜上方对置的位置。

图10是从后部的左斜上方观察配置于发动机室1内的功率控制单元4而得到的图。

如图10所示,在被上壳体12的上壁12u和侧壁12s(朝向车宽方向外侧的侧壁)夹着、并具有大致直角的截面形状的上壳体12的侧边12a以将侧边12a的角部切除的方式形成有两个凹部42。

凹部42的底壁由从上壁12u的中央侧朝向侧壁12s方向向下方倾斜的倾斜壁43构成。

在连接固定部21a的紧固连结时等使用的上述的开口部41形成于该倾斜壁43。

倾斜壁43形成于与连接固定部21a从侧部斜上方对置的位置。

开口部41形成为在与倾斜壁43正交的主视观察下能够视觉辨识作为紧固连结构件的螺栓40的头部、或连接固定部21a的形状及尺寸。

另外,开口部41用于进行作为紧固连结构件的螺栓40的拆装操作,因此形成为能够供螺栓40、操作工具的前端部插入的尺寸。

另外,如图7所示,在上壳体12的开口部41的下方配置有水套11的贯通孔38,因此在螺栓40的拆装时需要避免螺栓40的从贯通孔38的脱落。

在本实施方式中,以将贯通孔38与连接导体(模块侧母线21、编织电线23)之间的间隙填充的方式配置有绝缘罩构件30,因此能够防止螺栓40的从贯通孔38的脱落。

另外,如图7所示,没置于各倾斜壁43的开口部41通常时被盖构件44封闭。

盖构件44通过紧固螺丝等能够拆装地安装于对应的倾斜壁43,在维护时等必要时从倾斜壁43取下。

另外,如图10,从上壳体12的上部引出有与上壳体12内的包含电容器的高压电路连接的高压线缆5。

该高压线缆5配置于上壳体12的上壁12u上的绕过各倾斜壁43的位置。

相关文档
最新文档