电气设备

技术领域

本发明涉及一种装配有端子台的电气设备，所述端子台设置有互锁连接器。

背景技术

在车载电力转换装置中设置有直流电流输入输出用和交流电流输入输出用的端子台。此外，从外部插入至壳体内的外部线束的端子通过螺栓紧固并固定于端子台。因此，壳体开口部沿与壳体的外部线束的插入方向正交的方向设置，螺栓紧固用工具能插入壳体内。另外，在通过螺栓将外部线束的端子紧固并固定于端子台之后，通过具有密封件的防水盖将壳体开口部封堵，通过具有密封件的凸缘将外部线束与壳体之间封堵，以防水、灰尘等从壳体开口部进入。

在这样的电力转换装置中，当将防水盖从壳体拆下时，会露出端子台。因而，作为安全对策的一环，设置有互锁回路，当在外部线束与端子台通电的状态下将防水盖从壳体拆下时，所述互锁回路将设备内的电气回路切换为通电断开状态。此外，提出了一种现有的电力转换装置，在防水盖侧和端子台侧设置有构成互锁回路的一部分的互锁连接器(例如参照专利文献1)。

此外，当在汽车制造商的组装线上将电力转换装置组装于车辆时，以及当在经销商处对电力转换装置进行修理检查时，存在因螺栓紧固用工具的误接触而导致控制回路基板损伤以及因金属粉末等导电性异物的混入而导致电气回路短路这样的问题。因此，提出了一种形成为双层罩结构的现有的电力转换装置，通过第一罩来覆盖控制回路基板，并通过对壳体进行密封的第二罩来覆盖设置有直流电流的过电流保护用的保险丝的端子台和设置有互锁连接器的端子台，所述直流电流在与电力转换装置连接的辅助设备中流过(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-234744号公报

专利文献2：日本专利特开2014-166043号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在根据专利文献1的现有的电力转换装置中，在互锁连接器的摆动侧装配于端子台的情况下，需要在端子台与互锁连接器之间设置用于摆动的间隙。另外，在通过卡扣配合将互锁连接器固定于被树脂成型而成的端子台的情况下，在模具结构上需要形成将端子台的正面与背面贯穿的孔口，以作为用于将卡扣配合固定用的爪成型于端子台的底切部。

此外，在根据专利文献2的现有的电力转换装置中，需要在第一罩与保险丝用的端子台之间以及第一罩与互锁连接器用的端子台之间，设置用于吸收各部件的尺寸公差和组装公差的间隙。

在外部线束的装拆、保险丝的更换等修理检查时，存在误使螺纹切削屑等导电性异物脱落到端子台上的情况。当存在上述间隙和孔口时，脱落到端子台上的导电性异物可能会从上述间隙和孔口进入电力转换装置内，从而使基板的回路和功率半导体的端子间短路。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种电气设备，能防止使基板的回路和功率半导体的端子间发生短路的导电性异物进入壳体的内部。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的电气设备包括：壳体；端子台，所述端子台设置在所述壳体内，并在上表面具有电连接部；外部线束，所述外部线束在插入所述壳体内的状态下，通过螺栓将端子紧固于所述电连接部，从而固定于所述端子台；壳体开口部，所述壳体开口部在所述壳体中设置成与所述端子台的所述上表面相对，并供所述电连接部露出；盖，所述盖安装于所述壳体，并将所述壳体开口部封堵；摆动侧互锁连接器，所述摆动侧互锁连接器安装于所述端子台；以及固定侧互锁连接器，所述固定侧互锁连接器安装于所述盖，在所述盖安装于所述壳体的状态下，所述固定侧互锁连接器将与所述摆动侧互锁连接器连接的线束之间短路，在所述盖从所述壳体拆下的状态下，所述固定侧互锁连接器将所述线束之间的短路解除。所述端子台包括装配孔口部和装配孔，所述装配孔口部形成为在所述端子台的下表面开口，所述装配孔形成为在所述端子台的所述上表面开口，并将所述装配孔口部与所述上表面的外侧相连，所述摆动侧互锁连接器具有摆动侧外壳，所述摆动侧外壳装配于所述装配孔口部的内部，并从所述装配孔突出，通过使嵌合孔口与所述摆动侧外壳的从所述装配孔突出的突出部嵌合，从而将罩设置在所述端子台的所述上表面上，从所述壳体开口部一侧观察时，形成于所述突出部的周围并将所述装配孔口部与所述上表面的外侧相连的空隙部被所述罩覆盖。

发明效果

根据本发明，形成于摆动侧外壳的从装配孔突出的突出部的周围并将装配孔口部与端子台的上表面的外侧相连的空隙部被罩覆盖。因而，即使在外部线束装拆等修理检查时，误使螺纹切削屑等导电性异物脱落到端子台上，也可防止导电性异物从将装配孔口部与端子台的上表面的外侧相连的空隙部进入壳体的内部。由此，具有能防止壳体内部的基板的回路和功率半导体的端子之间短路的效果。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的电力转换装置的立体图。

图2是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的、用于将壳体开口部封闭的防水盖被拆下后的状态的立体图。

图3是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的开口部周围的主要部分放大图。

图4是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的、与端子台嵌合的互锁连接器周围的主要部分放大图。

图5是图4的A-A向视剖视图。

图6是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的互锁连接器嵌合之前的端子台周围的主要部分放大图。

图7是图6的B-B向视剖视图。

图8是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的端子台的防尘结构的剖视图。

图9是表示本发明实施方式2的电力转换装置中的端子台的防尘结构的剖视图。

图10是表示本发明实施方式3的电力转换装置中的端子台的防尘结构的剖视图。

图11是表示本发明实施方式3的电力转换装置中的端子台的防尘结构的剖视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的电力转换装置的立体图，图2是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的、用于将壳体开口部封闭的防水盖被拆下后的状态的立体图，图3是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的开口部周围的主要部分放大图，图4是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的、与端子台嵌合的互锁连接器周围的主要部分放大图，图5是图4的A-A向视剖视图，图6是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的互锁连接器嵌合之前的端子台周围的主要部分放大图，图7是图6的A-A向视剖视图，图8是表示本发明实施方式1的电力转换装置中的端子台的防尘结构的剖视图。

在图1至图3中，作为电气设备的电力转换装置100包括：壳体3；端子台4，所述端子台设置在壳体3的内部；外部线束1、2，所述外部线束1、2与端子台4连接；防水盖6；以及凸缘10。虽未图示，但在壳体3内收纳有电力转换回路和控制回路基板等，其中，所述电力转换回路将直流电流转换成交流电流或是将交流电流转换成直流电流，且所述电力转换回路由功率半导体元件构成，所述控制回路基板对功率半导体元件进行控制。在此，电力转换装置100是车载用的电力转换装置。外部线束1是直流电流输入输出用线束。外部线束2是交流电流输入输出用线束。

外部线束1、2被插入壳体3内。此外，外部线束1、2的端子1a、2a通过螺栓8从与朝向壳体3内的插入方向正交的方向紧固于设置在端子台4的上表面上的电连接部19，从而被固定于端子台4。因而，在与外部线束1、2朝向壳体3内的插入方向正交的壳体3的部位处，即在壳体3的上表面形成有壳体开口部5。由此，壳体开口部5设置成与端子台4的上表面相对，并供端子台4的电连接部19露出。因而，当将外部线束1、2固定于端子台4时，能将螺栓紧固用工具从壳体开口部5插入壳体3内。防水盖6安装于壳体3的上表面，以将包围壳体开口部5的形状的弹性密封件9配置在防水盖6与壳体3之间，且防水盖6通过螺栓8紧固于壳体3，以将壳体开口部5封堵。由此，可防止来自壳体开口部5的水、灰尘等进入壳体3内。具有弹性密封件的凸缘10安装于壳体3，以将外部线束1、2与壳体3之间的间隙封闭。由此，可防止来自外部线束1、2与壳体3之间的间隙的水、灰尘等进入壳体3内。

此外，在端子台4处设置有保险丝11，所述保险丝11用于对在与车载用电力转换装置100连接的辅助设备中流过的直流电流的过电流进行保护。

另外，在车载用电力转换装置100中设置有互锁回路，当在外部线束1、2与端子台4的电连接部19通电的状态下将防水盖6从壳体3拆下时，所述互锁回路将壳体3内的电气回路切换为通电断开状态。此外，在防水盖6的内侧设置有构成互锁回路的一部分的互锁连接器的固定侧互锁连接器20。此外，互锁连接器的摆动侧互锁连接器30设置于端子台4。

接着，参照图4至图8，对固定侧互锁连接器20和摆动侧互锁连接器30的结构进行说明。

支承件7是将金属板弯曲成L字状成型而成的，并以从防水盖6的内表面成直角突出的方式固定于防水盖6。在从防水盖6成直角突出的支承件7的前端部形成有嵌合孔7a。固定侧互锁连接器20包括：将下端侧设为中空的固定侧外壳21；以及固定于固定侧外壳21的中空部的底部的短路端子22。使设置于固定侧外壳21的嵌合突起21a嵌入支承件7的嵌合孔7a，以使固定侧互锁连接器20的上端侧朝向防水盖6的内表面，从而将固定侧互锁连接器20安装于防水盖6。

在端子台4处形成有截面呈长方形且在下表面4b开口的凹形状的装配孔口部12。装配孔13形成为贯穿装配孔口部12的底部。装配孔13在端子台4的上表面4a开口，并将装配孔口部12与上表面4a的外侧相连。卡扣配合固定用的保持爪部14形成为与装配孔口部12的相对的内壁面对中的每一个相对。

摆动侧互锁连接器30包括摆动侧外壳31。摆动侧外壳31制作成能插入固定侧外壳21的中空部和装配孔13的截面呈长方形的柱状体。虽未图示，但阴端子在与线束15连接的状态下形成于摆动侧外壳31的上端内部。伸出片32从摆动侧外壳31的四个侧面成直角立起，并能从下方与装配孔13的周缘部的内壁面接触。可挠片33从摆动侧外壳31的各侧面的下端成直角立起，然后以与摆动侧外壳31的侧面平行的姿态朝上方延伸至伸出片32下方的位置。可挠片33具有：从基端部34朝上方延伸的一对臂35；以及将一对臂35的前端部连结的钩部36。可挠片33能弹性变形并以基端部34为中心摆动。此外，被基端部34、一对臂35和钩部36围成的区域成为供保持爪部14嵌入的保持孔。

将如此构成的摆动侧互锁连接器30的摆动侧外壳31从下方插入装配孔口部12。此外，摆动侧外壳31从装配孔13突出，伸出片32处于与装配孔13的周缘部的内壁面面接触的状态。可挠片33在朝向摆动侧外壳31的装配孔口部12的插入过程中发生弹性变形，以使钩部36与保持爪部14抵靠而以基端部34为中心朝摆动侧外壳31的侧面侧位移。此外，当钩部36超过保持爪部14时，可挠片33以使钩部36与摆动侧外壳31的侧面分开的方式复原。由此，保持爪部14嵌入可挠片33的保持孔内，摆动侧互锁连接器30固定于端子台4。

如图8所示，当防水盖6固定于壳体3时，固定侧互锁连接器20的短路端子22插入摆动侧互锁连接器30的阴端子，从而使线束15间短路，即处于电连接状态。由此构成互锁回路，壳体3内的电气回路处于能通电的状态。此外，通过将防水盖6拆下，从而将短路端子22从阴端子拔出，将线束15间的短路即电连接的状态解除。由此，互锁回路被切断，壳体3内的电气回路处于无法通电的状态。

在如此构成的车载用电力转换装置100中，在端子台4的装配孔13与摆动侧互锁连接器30的摆动侧外壳31之间设置有间隙16，所述间隙16用于对固定侧互锁连接器20与摆动侧互锁连接器30的位置偏移进行吸收。此外，端子台4是树脂成型件，且形成有卡扣配合固定用的保持爪部14。因而，在模具结构上设置有将端子台4的上表面4a和下表面4b贯穿的孔口17，以成型出呈底切形状的保持爪部14。上述间隙16和孔口17是形成于摆动侧外壳31的从装配孔13突出的突出部31a外周侧并且将装配孔口部12与上表面4a的外侧相连的空隙部，上述间隙16和孔口17成为异物朝向壳体3内进入的异物进入路径。

接着，参照图8对端子台4的防尘结构进行说明。

罩40例如是树脂成型件，具有：平板状的遮蔽部40a，所述遮蔽部40a具有将装配孔13和孔口17全覆盖的大小；以及嵌合孔口40b，所述嵌合孔口40b形成于遮蔽部40a的中央部，并与摆动侧外壳31的从装配孔13突出的突出部31a嵌合。此外，将装配于端子台4的摆动侧互锁连接器30的摆动侧外壳31的突出部31a插入嵌合孔口40b，从而将罩40装配于摆动侧互锁连接器30。遮蔽部40a以与端子台4的上表面4a接触的状态配置。由此，从上方观察端子台4的上表面4a时，遮蔽部40a将间隙16和孔口17全覆盖。

在如此构成的端子台4的防尘结构中，遮蔽部40a以与端子台4的上表面接触的状态将间隙16和孔口17覆盖。因而，即使当通过将防水盖6拆下而进行的外部线束1、2的装拆、保险丝11的更换等修理检查作业时，螺纹切削屑等导电性异物掉下到端子台4上，也可阻止导电性异物从间隙16和孔口17进入壳体3的内部。其结果是，能抑制由导电性异物的进入引起的基板的回路和功率半导体的端子间的短路的发生。

此外，由于摆动侧外壳31被压入罩40的嵌合孔口40b，因此，摆动侧外壳31的外壁面与罩40的嵌合孔口40b的内壁面处于接触的状态。因而，即使摆动侧互锁连接器30与固定侧互锁连接器30的位置相匹配地发生移动，罩40也会与摆动侧外壳31一起移动。因此，罩40与摆动侧外壳31的间隙不会变宽，因而螺纹切削屑等导电性异物不会从罩40与摆动侧外壳31之间的间隙进入壳体3的内部。

实施方式2

图9是表示本发明实施方式2的电力转换装置中的端子台的防尘结构的剖视图。

在图9中，突出部41是使端子台4的上表面4a的一部分突出而形成的。在所述突出部41处形成有装配孔13和孔口17。即，包含装配孔13和孔口17在内的区域成为突出部41。罩40A例如是树脂成型件，具有环状的周壁部40c，所述周壁部40c形成为在遮蔽部40a的外周缘部遍及朝一面侧成直角弯曲。此外，当将罩40A装配于摆动侧外壳31时，周壁部40c将突出部41的外周壁面包围。

另外，其他结构与所述实施方式1同样地构成。

使嵌合孔口40b与摆动侧外壳31的突出部31a嵌合，从而将罩40A装配于摆动侧互锁连接器30。由此，从上方观察端子台4时，遮蔽部40a将间隙16和孔口17覆盖。因此，在实施方式2中也能获得与上述实施方式1相同的效果。

罩40A的环状的周壁部40c将形成有装配孔13和孔口17的突出部41的外周壁面包围。由此，即使当通过将防水盖6拆下而进行的修理检查作业时，螺纹切削屑等导电性异物掉下到端子台4上，也可阻止导电性异物从端子台4与罩40A的间隙进入。其结果是，能进一步抑制由导电性异物的进入引起的基板的回路和功率半导体的端子间的短路的发生。

另外，在上述实施方式1、2中，将罩40、40A设为树脂制，但罩40、40A也可以是金属制。

实施方式3

图10是表示本发明实施方式3的电力转换装置中的端子台的防尘结构的剖视图。

在图10中，罩40B具有锥形部40d，所述锥形部40d以使遮蔽部40a的嵌合孔口40b的周边部朝向嵌合孔口40b而与端子台4的上表面4a逐渐分开的方式倾斜。罩40B以使锥形部40d的突出方向朝向上方的方式装配于摆动侧外壳31。一对固定用突起42在突出部41的外侧以夹着装配孔13相对的方式设置于端子台4的上表面4a。防脱罩43制作成比罩40B大的环形平板状。防脱罩43在将缘部插入至设置于一对固定用突起42、42的保持槽44的状态下被保持于一对固定用突起42、42。保持于一对固定用突起42、42的防脱罩43以与罩40B的遮蔽部40a的上表面接触或隔开微小间隙的方式将遮蔽部40a的至少外周缘部覆盖。在此，罩40B是使用透明的树脂制作而成的，防脱罩43是使用有色的树脂制作而成的。

另外，其他结构与上述实施方式2同样地构成。

使嵌合孔口40b与摆动侧外壳31的突出部31a嵌合，从而将罩40B装配于摆动侧互锁连接器30。此外，从上方观察端子台4时，遮蔽部40a将间隙16和孔口17覆盖。另外，周壁部40c将突出部41的外周壁面包围。因此，在实施方式3中也能获得与上述实施方式2相同的效果。

防脱罩43固定于一对固定用突起42、42，并设置成将罩40B的遮蔽部40a的外周缘部覆盖。因而，通过防脱罩43来阻止罩40B的脱落。由此，能将预先组装有罩40B和防脱罩43的端子台4投入电力转换装置的组装线。其结果是，实现了电力转换装置的组装线的时间缩短和组装工位的削减，具有能削减生产成本的效果。此外，通过追加防脱罩43，具有进一步提高防尘效果的效果。

另外，当将摆动侧互锁连接器30装配于成型出卡扣配合固定用的保持爪部14的端子台4时，摆动侧外壳31的突出部31a被罩40B的锥形部40d引导而与嵌合孔口40b嵌合。由此，组装性提高，电力转换装置的组装线的时间缩短，从而具有能削减生产成本的效果。

此外，罩40B是使用透明色的树脂制作而成的。因而，当在电力转换装置的组装线上将摆动侧互锁连接器30装配于端子台4时，组装作业员从壳体开口部5侧观察嵌合孔口40b，能一边目视确认摆动侧外壳31的突出部31a一边进行作业。由此，组装性提高，且因电力转换装置的组装线的时间缩短，而具有能削减生产成本的效果。

此外，相对于透明色的罩40B，将防脱罩43设为有色，从而具有容易防止组装时忘记装配防脱罩43的效果。

另外，在上述实施方式3中，是在实施方式2的电力转换装置中使用罩40B来替代罩40A并追加防脱罩43，但在实施方式1的电力转换装置中使用罩40B来替代罩40并追加防脱罩43也能获得相同的效果。

实施方式4

图11是表示本发明实施方式4的电力转换装置中的端子台的防尘结构的剖视图。

在图11中，罩40C例如对不锈钢等弹性件的平板进行冲压成型而制作成环状。罩40C具有：环状的遮蔽部40e；以及形成于遮蔽部40e中央的嵌合孔口40b。遮蔽部40e由缓和的凸形状的山部52和缓和的凹形状的谷部41构成为以同心状排列的波纹板形状。使嵌合孔口40b与摆动侧外壳31的从装配孔13突出的突出部31a嵌合，从而将罩40C装配于摆动侧互锁连接器30。从上方观察端子台4时，遮蔽部40e将间隙16和孔口17覆盖。当将防水盖6安装于壳体3时，遮蔽部40e的山部52被朝固定侧互锁连接器20的固定侧外壳21按压。遮蔽部40e的谷部51被朝端子台4的上表面4a按压。由此，遮蔽部40e发生弹性变形，并在与固定侧外壳21及端子台4的上表面4a接触的状态下被夹入固定侧外壳21与端子台4之间。此外，在罩40C的表面上形成有硅树脂等弹性树脂。

另外，其他结构与所述实施方式1同样地构成。

在实施方式4中，罩40C装配于摆动侧互锁连接器30，从上方观察端子台4时，遮蔽部40e将间隙16和孔口17覆盖。因此，在实施方式4中也能获得与上述实施方式1相同的效果。

罩40C的遮蔽部40e构成为由山部52和谷部51呈同心状形成的环状波纹板。在防水盖6安装于壳体3的状态下，遮蔽部40e以发生了弹性变形的状态保持在固定侧互锁连接器20与端子台4之间。其结果是，遮蔽部40e以被朝端子台4一侧推压的状态而与端子台4的上表面4a接触。由此，能防止修理检查时误掉下到端子台4上的螺纹切削屑等导电性异物因车辆行驶的振动等而滚动，进而从端子台4与罩40C之间的间隙进入壳体3的内部。

在罩40C的表面上形成有弹性树脂，因此，罩40C与端子台4的上表面紧贴。因而，可防止导电性异物进入壳体3的内部。

另外，在上述各实施方式中，对电力转换装置进行了说明，但本发明应用于其他电气设备等也能获得相同的效果。

(符号说明)

1 外部线束；

1a 端子；

2 外部线束；

2a 端子；

3 壳体；

4 端子台；

4a 上表面；

4b 下表面；

5 壳体开口部；

6 防水盖；

8 螺栓；

12 装配孔口部；

13 装配孔；

14 保持爪部；

15 线束；

16 间隙(空隙部)；

17 孔口(空隙部)；

19 电连接部；

20 固定侧互锁连接器；

30 摆动侧互锁连接器；

31 摆动侧外壳；

31a 突出部；

40、40A、40B、40C 罩；

40b 嵌合孔口；

40c 周壁部；

40d 锥形部；

41 突出部；

42 固定用突起；

43 防脱罩；

51 谷部；

52 山部。