本發(fā)明的實(shí)施方式涉及電力轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù):
以往,為了使電動(dòng)車的主電動(dòng)機(jī)(電機(jī))等的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)作,使用了電力轉(zhuǎn)換裝置。為了使電動(dòng)車的車輪旋轉(zhuǎn),電力轉(zhuǎn)換裝置將架線的電力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需的電力。
這樣的電力轉(zhuǎn)換裝置通常配置在電動(dòng)車的車輛的底盤或者車頂上。在將電力轉(zhuǎn)換裝置配置于車輛的底盤的情況下,以懸掛于車輛的底盤的車身梁上的方式安裝電力轉(zhuǎn)換裝置。因此,電力轉(zhuǎn)換裝置被設(shè)計(jì)成,在其上表面具有安裝部,并在其側(cè)面具有檢查門(檢查罩)。當(dāng)要進(jìn)入電力轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部時(shí),操作者打開設(shè)置于電力轉(zhuǎn)換裝置的側(cè)面的檢查門。
另一方面,在將電力轉(zhuǎn)換裝置配置于車輛的車頂上的情況下,電力轉(zhuǎn)換裝置被配置于車輛的車頂上的車身梁上。因此,電力轉(zhuǎn)換裝置被設(shè)計(jì)成,在其底面具有安裝部,并在其上表面具有檢查門。當(dāng)要進(jìn)入電力轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部時(shí),操作者打開設(shè)置于電力轉(zhuǎn)換裝置的上表面的檢查門。
這樣,在電力轉(zhuǎn)換裝置上設(shè)置的檢查門的位置因車輛中的電力轉(zhuǎn)換裝置的配置位置而不同。因此,需要依據(jù)車輛中的電力轉(zhuǎn)換裝置的配置位置來設(shè)計(jì)變更電力轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和收容于電力轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的設(shè)備。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-256740號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
提供一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其能夠設(shè)計(jì)成相同的結(jié)構(gòu),而不取決于電動(dòng)車的車輛中的配置位置,并且容易進(jìn)入內(nèi)部。
用于解決技術(shù)問題的方案
本實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置是對(duì)來自電源的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換并供給至負(fù)載的電力轉(zhuǎn)換裝置。電力轉(zhuǎn)換部對(duì)來自電源的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換。濾波電容器部從電力轉(zhuǎn)換部的電力中除去噪聲。箱體收容動(dòng)力單元,并構(gòu)成為能夠從上表面以及側(cè)面取放動(dòng)力單元,該動(dòng)力單元包括濾波電容器部和裝載在該濾波電容器部上的電力轉(zhuǎn)換部。導(dǎo)軌以相對(duì)于側(cè)面朝大致垂直方向延伸的方式設(shè)置在箱體的底面,在從箱體的側(cè)面取放動(dòng)力單元時(shí)引導(dǎo)該動(dòng)力單元。突起部以朝上嵌入形成于電力轉(zhuǎn)換部的孔部或者凹部的方式設(shè)置在濾波電容器部,在從箱體的上表面取放電力轉(zhuǎn)換部時(shí)引導(dǎo)該電力轉(zhuǎn)換部。
附圖說明
圖1是示出第一實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1等的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖2是示出第一實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖以及側(cè)視圖。
圖3是示出從箱體100的側(cè)面門102拉出動(dòng)力單元PU的情形的圖。
圖4是示出從箱體100的上面門101取出電力轉(zhuǎn)換部110的情形的圖。
圖5是示出第一實(shí)施方式的變形例的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖以及側(cè)視圖。
圖6是示出第二實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖以及側(cè)視圖。
圖7是示出第二實(shí)施方式的變形例1的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖以及側(cè)視圖。
圖8是示出在箱體100的凸緣部190積存有雨水的情形的圖。
圖9是示出第二實(shí)施方式的變形例2的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。
圖10是示出第三實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖11是示出第三實(shí)施方式的變形例1的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖12是示出第四實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖以及側(cè)視圖。
圖13是示出第四實(shí)施方式的變形例的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖以及側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的限定。
(第一實(shí)施方式)
圖1是示出第一實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1等的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。電力轉(zhuǎn)換裝置1是在鐵路等的電動(dòng)車的車輛的電力控制中使用的裝置,配置在車輛的底盤或者車頂上。
受電弓PG與作為電源的架線2電接觸,將來自架線的電力供給至電力轉(zhuǎn)換裝置1,或者向架線2供給再生電力。來自受電弓PG的電力經(jīng)由變壓器4供給至電力轉(zhuǎn)換裝置1。電力轉(zhuǎn)換裝置1對(duì)來自變壓器4的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換并供給至電機(jī)3。
為了使電動(dòng)車行駛,電機(jī)3驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的車輪。電機(jī)3例如是三相交流電機(jī),是使用了釹磁鐵等的強(qiáng)磁性體的永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)。
電力轉(zhuǎn)換裝置1具備轉(zhuǎn)換器10、逆變器20、控制器30、斷路器40、電流檢測器50、電壓檢測器60以及接觸器70。
轉(zhuǎn)換器10將來自架線2的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力。逆變器20將來自轉(zhuǎn)換器10的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力(例如,三相交流電力)。在逆變器20中轉(zhuǎn)換出的交流電力經(jīng)由接觸器70供給至電機(jī)3。轉(zhuǎn)換器10以及逆變器20具備多個(gè)柵極(例如,IGBT、GTO等的半導(dǎo)體元件),并通過對(duì)這些柵極進(jìn)行開關(guān)控制,將交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力,或者將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力。在逆變器20中轉(zhuǎn)換出的交流電力被供給至電動(dòng)機(jī)。
轉(zhuǎn)換器10以及逆變器20分別包含濾波電容器部120(參照?qǐng)D2),并通過濾波電容器部120抑制瞬變性的電力變化。
接觸器70是使電機(jī)3與逆變器20之間電連接或者斷開的電磁開閉器。例如,接觸器70可以是電機(jī)開路接觸器(MCOK)。
控制器30接收來自電流檢測器50的電機(jī)電流值、來自電壓檢測器60的電壓值、控制信號(hào)等,并根據(jù)這些值和信號(hào)控制逆變器20的柵極21的開關(guān),并且控制接觸器70的連接/斷開。
電流檢測器50檢測在變壓器4與轉(zhuǎn)換器10之間流動(dòng)的電流。電壓檢測器60檢測輸入至轉(zhuǎn)換器10的電壓。
斷路器40包括主電源開關(guān)、在發(fā)生重大故障時(shí)切斷電力的高速斷路器、在使觸點(diǎn)處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)切斷電力的斷路器等。
此外,上述結(jié)構(gòu)表示出了借助受電弓PG供給的電力為交流的情況,但是供給的電力也可以是直流。在這種情況下,電力轉(zhuǎn)換裝置為不存在轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。
另外,作為由電力轉(zhuǎn)換裝置供給電力的負(fù)載列舉出了電機(jī),但是并不僅限于此,也可以將電力轉(zhuǎn)換裝置作為輔助電源裝置(逆變器),并將被供給電力的負(fù)載設(shè)為設(shè)置于車輛內(nèi)的空調(diào)、照明等。
圖2中的(A)是示出第一實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。圖2中的(B)是示出第一實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的側(cè)視圖。此外,在圖2的(A)以及圖2的(B)中,為了示出收容于電力轉(zhuǎn)換裝置1內(nèi)的動(dòng)力單元PU的結(jié)構(gòu),省略了箱體100的側(cè)面的壁(側(cè)面門)或者正面的壁的圖示。
箱體100收容動(dòng)力單元PU,并構(gòu)成為能夠從其上表面以及側(cè)面取放動(dòng)力單元PU。例如,箱體100具備設(shè)置在其上表面的上面門101和設(shè)置在其側(cè)面的側(cè)面門102。在電力轉(zhuǎn)換裝置1被配置于車輛的車頂上的情況下,通過打開上面門101,能夠從箱體100的上表面?zhèn)热》艅?dòng)力單元PU。另一方面,在電力轉(zhuǎn)換裝置1被配置于車輛的底盤上的情況下,通過打開側(cè)面門102,能夠從箱體100的側(cè)面?zhèn)热》艅?dòng)力單元PU。
動(dòng)力單元PU具備電力轉(zhuǎn)換部110和濾波電容器部120。圖2中的(A)以及圖2中的(B)的虛線Lb的上側(cè)表示電力轉(zhuǎn)換部110,其下側(cè)表示濾波電容器部120。
電力轉(zhuǎn)換部110具備:電力轉(zhuǎn)換元件(例如,IGBT、GTO等的半導(dǎo)體元件)111,構(gòu)成圖1所示的轉(zhuǎn)換器10以及逆變器20等;冷卻片或者支承基板112;控制基板103,控制電力轉(zhuǎn)換元件111;以及導(dǎo)體4a、4b,與電力轉(zhuǎn)換元件111或者控制基板113電連接。
電力轉(zhuǎn)換部110在冷卻片或者支承基板112上具有與突起部127嵌合的孔部或者凹部115(下面稱為孔部11),并以突起部127嵌入孔部115的方式配置在濾波電容器部120上,該突起部127設(shè)置在將在后面進(jìn)行說明的濾波電容器部120的保護(hù)殼123上。由此,當(dāng)電力轉(zhuǎn)換部110被搭載在濾波電容器部120上時(shí),不會(huì)相對(duì)于濾波電容器部120的上表面向平行方向(水平方向)錯(cuò)位。
濾波電容器部120具備:濾波電容器FC,設(shè)置在支承基板121上;保護(hù)殼123,保護(hù)濾波電容器FC;以及導(dǎo)體4c,與濾波電容器FC電連接。
在保護(hù)殼123上設(shè)置有突起部125。突起部125被設(shè)置成,朝著形成于電力轉(zhuǎn)換部110的孔部115(朝上方)插入,并構(gòu)成為在從箱體100的上表面取放電力轉(zhuǎn)換部110時(shí)引導(dǎo)該電力轉(zhuǎn)換部110。
以突起部125嵌合到孔部115中的方式,將電力轉(zhuǎn)換部110搭載到濾波電容器部120上,從而將電力轉(zhuǎn)換部110以及濾波電容器部120作為一體構(gòu)成為動(dòng)力單元PU。例如,當(dāng)從箱體100的側(cè)面門102拉出動(dòng)力單元PU時(shí),電力轉(zhuǎn)換部110的孔部115卡在濾波電容器部120的突起部125上,從而使電力轉(zhuǎn)換部110與濾波電容器部120作為一體被拉出。此時(shí),動(dòng)力單元PU沿著將在后面進(jìn)行說明的導(dǎo)軌GR被拉出。另一方面,電力轉(zhuǎn)換部110能夠從濾波電容器部120上拆下來,電力轉(zhuǎn)換部110也能夠作為獨(dú)立的部件從濾波電容器部120上取出來。例如,當(dāng)從箱體100的上面門101取出電力轉(zhuǎn)換部110時(shí),電力轉(zhuǎn)換部110的孔部115脫離濾波電容器部120的突起部125,從而獨(dú)立于濾波電容器部120取出電力轉(zhuǎn)換部110。
另外,當(dāng)從箱體100的上面門101放入電力轉(zhuǎn)換部110時(shí),電力轉(zhuǎn)換部110的孔部115與濾波電容器部120的突起部125相嵌,從而對(duì)濾波電容器120上的電力轉(zhuǎn)換部115的位置進(jìn)行定位。即,突起部125以及孔部115還具有對(duì)濾波電容器120上的電力轉(zhuǎn)換部115的位置進(jìn)行定位的功能。此外,雖然可以僅將突起部125插入孔部115,但是也可以進(jìn)行螺栓固定。在這種情況下,當(dāng)使電力轉(zhuǎn)換部110獨(dú)立于濾波電容器部120移動(dòng)時(shí),拆下螺栓,從而使孔部115能夠脫離突起部125。
導(dǎo)體4a與電力轉(zhuǎn)換元件111的端子電連接。導(dǎo)體4b連接在控制基板113與電力轉(zhuǎn)換元件111之間。導(dǎo)體4c與濾波電容器FC的端子電連接。導(dǎo)體4a、4c通過連接部130結(jié)合。導(dǎo)體4c通過連接部140,與箱體100內(nèi)或者箱體100外的其他裝置(未圖示)電連接。另外,導(dǎo)體4b通過連接部150,與箱體100內(nèi)或者箱體100外的其他裝置電連接。
在箱體100的底面固定有導(dǎo)軌GR。如圖2中的(B)所示,導(dǎo)軌GR以相對(duì)于箱體100的側(cè)面(側(cè)面門102)朝大致垂直方向延伸的方式,設(shè)置在箱體100的底面上。導(dǎo)軌GR在從箱體100的側(cè)面(側(cè)面門102)取放動(dòng)力單元PU時(shí)引導(dǎo)該動(dòng)力單元PU。更詳細(xì)而言,當(dāng)使動(dòng)力單元PU沿著圖2中的(B)的箭頭As方向移動(dòng)時(shí),動(dòng)力單元PU在導(dǎo)軌GR上滑行移動(dòng)。此時(shí),導(dǎo)軌GR與動(dòng)力單元PU的支承基板121的側(cè)面接觸,抑制動(dòng)力單元PU橫向偏離,從而使動(dòng)力單元PU不會(huì)相對(duì)于移動(dòng)方向朝橫向偏離。
另外,當(dāng)從箱體100的側(cè)面門102放入動(dòng)力單元PU時(shí),導(dǎo)軌GR引導(dǎo)動(dòng)力單元PU。因此,導(dǎo)軌GR還具有對(duì)箱體100內(nèi)的動(dòng)力單元PU的位置進(jìn)行定位的功能。
動(dòng)力單元PU通過緊固件160固定于箱體100。因此,當(dāng)使整個(gè)動(dòng)力單元PU移動(dòng)時(shí),需要拆下緊固件160。另外,當(dāng)存在有連接動(dòng)力單元PU和箱體100的部件時(shí),也拆下該部件。例如,在連接部140、150通過螺栓固定在箱體100上時(shí),在使動(dòng)力單元PU移動(dòng)時(shí),需要從箱體100上拆下連接部140、150。
另外,當(dāng)僅使動(dòng)力單元PU中的電力轉(zhuǎn)換部110移動(dòng)時(shí),需要拆下電力轉(zhuǎn)換部110與濾波電容器部120的結(jié)合部。例如,在通過螺栓固定著孔部115和突起部125的情況下,還需要拆下使孔部115和突起部125結(jié)合的螺栓。另外,在通過螺栓固定著連接部130的情況下,需要拆下連接部130,以使導(dǎo)體4a與導(dǎo)體4c能夠分離。
圖3是示出從箱體100的側(cè)面門102拉出動(dòng)力單元PU的情形的圖。此外,如上所述,當(dāng)從箱體100中拉出動(dòng)力單元PU時(shí),預(yù)先拆下連接動(dòng)力單元PU和箱體100的部件(連接部14、150、緊固件160等)。
當(dāng)從箱體100的側(cè)面門102拉出動(dòng)力單元PU時(shí),打開側(cè)面門102。然后,沿著導(dǎo)軌GR向箭頭Aso的方向拉出整個(gè)動(dòng)力單元PU。此時(shí),濾波電容器部120的突起部125相對(duì)于Aso方向朝垂直方向嵌入電力轉(zhuǎn)換部110的孔部115。由此,無論拉出電力轉(zhuǎn)換部110與濾波電容器部120中的哪一個(gè),整個(gè)動(dòng)力單元PU都作為一體沿著導(dǎo)軌GR被拉出。
相反,當(dāng)從箱體100的側(cè)面門102放入動(dòng)力單元PU時(shí),打開側(cè)面門102,并沿著導(dǎo)軌GR向箭頭Asi的方向插入整個(gè)動(dòng)力單元PU。此時(shí),濾波電容器部120的突起部125相對(duì)于Asi方向朝垂直方向嵌入電力轉(zhuǎn)換部110的孔部115。由此,無論推壓電力轉(zhuǎn)換部110與濾波電容器部120中的哪一個(gè),整個(gè)動(dòng)力單元PU都作為一體沿著導(dǎo)軌GR被插入。
圖4是示出從箱體100的上面門101取出電力轉(zhuǎn)換部110的情形的圖。此外,如上所述,當(dāng)從箱體100中拉出電力轉(zhuǎn)換部110時(shí),預(yù)先拆下連接電力轉(zhuǎn)換部110和箱體100的部件、以及連接電力轉(zhuǎn)換部110和濾波電容器部120的部件。
當(dāng)從箱體100的上面門101取出電力轉(zhuǎn)換部110時(shí),打開上面門101。然后,向箭頭Auo的方向提起電力轉(zhuǎn)換部110。此時(shí),濾波電容器部120的突起部125相對(duì)于Auo方向朝平行方向嵌入電力轉(zhuǎn)換部110的孔部115。因此,如果向箭頭Auo的方向提起電力轉(zhuǎn)換部110,則電力轉(zhuǎn)換部110會(huì)離開濾波電容器部120,從而能夠從箱體100中僅取出電力轉(zhuǎn)換部110。當(dāng)然,之后也可以從箱體100的上面門101取出濾波電容器部120。
相反,當(dāng)從箱體100的上面門101放入電力轉(zhuǎn)換部110時(shí),打開上面門101,并向箭頭Aui的方向插入電力轉(zhuǎn)換部110。然后,電力轉(zhuǎn)換部110被搭載到濾波電容器部120上。此時(shí),如果電力轉(zhuǎn)換部110的孔部115與突起部125相嵌,則此后濾波電容器部120的突起部125會(huì)引導(dǎo)電力轉(zhuǎn)換部110。由此,對(duì)濾波電容器部120上的電力轉(zhuǎn)換部110的位置進(jìn)行定位。
這樣,本實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1能夠借助箱體100的側(cè)面門102取放整個(gè)動(dòng)力單元PU,并且,也能夠借助箱體100的上面門102使電力轉(zhuǎn)換部110與濾波電容器部120分離并對(duì)其進(jìn)行取放。由此,在電力轉(zhuǎn)換裝置1設(shè)置于車輛的底盤的情況下,操作者能夠打開箱體100的側(cè)面門102來取放動(dòng)力單元PU。另一方面,在電力轉(zhuǎn)換裝置1設(shè)置于車輛的車頂上的情況下,操作者能夠打開箱體100的上面門101來取放動(dòng)力單元PU。因此,本實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1能夠設(shè)計(jì)成相同的結(jié)構(gòu),而不取決于電動(dòng)車的車輛中的配置位置,并且容易進(jìn)入箱體100內(nèi)部。
一般而言,電力轉(zhuǎn)換部110以及濾波電容器部120分別具有數(shù)十千克的重量,動(dòng)力單元PU整體的重量非常重。因此,當(dāng)將動(dòng)力單元PU插入箱體100或者從箱體100中取出動(dòng)力單元PU時(shí),雖然通過人手能夠使動(dòng)力單元PU沿著導(dǎo)軌GR滑行,但是難以通過人手提起整個(gè)動(dòng)力單元PU。例如,在將電力轉(zhuǎn)換裝置1配置于車輛的底盤的情況下,能夠從箱體100的側(cè)面門102拉出動(dòng)力單元PU。但是,在配置于車頂上的情況下,必須將動(dòng)力單元PU提到車頂上,作業(yè)效率會(huì)變差。另外,也可以考慮將濾波電容器部120和電力轉(zhuǎn)換部110配置在不同的場所。但是,在這種情況下,濾波電容器部120與電力轉(zhuǎn)換部110之間的距離會(huì)變遠(yuǎn),濾波電容器部120與電力轉(zhuǎn)換部110之間的電感會(huì)增加。這會(huì)造成半導(dǎo)體元件的關(guān)斷性能降低等。
與此相對(duì)地,在本實(shí)施方式中,在使用時(shí),電力轉(zhuǎn)換部110和濾波電容器部120作為一體的動(dòng)力單元PU被使用,在維護(hù)等時(shí),當(dāng)從箱體100的上面門101取放動(dòng)力單元PU時(shí),能夠分離電力轉(zhuǎn)換部110和濾波電容器部120,從而能夠單獨(dú)地取出電力轉(zhuǎn)換部110和濾波電容器部120。
由此,比較容易從箱體100的上面門101取放動(dòng)力單元PU。另外,當(dāng)從箱體100的側(cè)面門102取放動(dòng)力單元PU時(shí),保持電力轉(zhuǎn)換部110的孔部115與濾波電容器部120的突起部125嵌合的狀態(tài)不變,將動(dòng)力單元PU作為整體拉出。在這種情況下,如上所述,比較容易取放動(dòng)力單元PU。這樣,本實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1能夠設(shè)計(jì)成相同的結(jié)構(gòu),而不取決于電動(dòng)車的車輛中的配置位置。此外,對(duì)于本實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1來說,還能夠容易地進(jìn)入箱體100的內(nèi)部,從而能夠進(jìn)行高效的作業(yè)。
(變形例)
圖5中的(A)是示出第一實(shí)施方式的變形例的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。圖5中的(B)是示出第一實(shí)施方式的變形例的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的側(cè)視圖。本變形例的電力轉(zhuǎn)換裝置1進(jìn)一步具備設(shè)置于動(dòng)力單元PU的第一連接器171、181以及設(shè)置于箱體100的第二連接器172、182。第一連接器171設(shè)置于電力轉(zhuǎn)換部110的導(dǎo)體4b,第一連接器181設(shè)置于濾波電容器部120的導(dǎo)體4c。第二連接器172、182設(shè)置在箱體100的與側(cè)面門102對(duì)置的對(duì)置面,并構(gòu)成為能夠與箱體100的外部裝置電連接。
第一連接器171與第二連接器172結(jié)合,并將導(dǎo)體4b電連接到第二連接器172。第一連接器181與第二連接器182結(jié)合,并將導(dǎo)體4c電連接到第二連接器182。第一連接器171與第二連接器172之間的結(jié)合、以及第一連接器181與第二連接器182之間的結(jié)合是任意的結(jié)合,例如可以是螺紋結(jié)合。但是,第一連接器171與第二連接器172之間的結(jié)合、以及第一連接器181與第二連接器182之間的結(jié)合優(yōu)選是可隨著動(dòng)力單元PU的移動(dòng)而拆裝的結(jié)合,而不是螺栓固定等的需要工具的結(jié)合。
第一連接器171以及第二連接器172分別設(shè)置在動(dòng)力單元PU以及箱體100的對(duì)應(yīng)的位置,從而在沿著導(dǎo)軌GR插入動(dòng)力單元PU時(shí)彼此接觸并結(jié)合。第一連接器181以及第二連接器182也分別設(shè)置在動(dòng)力單元PU以及箱體100的對(duì)應(yīng)的位置,從而在沿著導(dǎo)軌GR插入動(dòng)力單元PU時(shí)彼此接觸并結(jié)合。
在動(dòng)力單元PU被插入箱體100內(nèi)之后,作為固定部的緊固件160在維持第一連接器171、181與第二連接器172、182接觸的狀態(tài)下,將動(dòng)力單元PU安裝在箱體100上。
本變形例具備第一連接器171、181以及第二連接器172、182,從而不再需要圖2中的(A)所示的連接部140、150。由此,不需要在將動(dòng)力單元PU放入箱體100時(shí)對(duì)連接部140、150進(jìn)行螺栓固定,或者在從箱體100中取出動(dòng)力單元PU時(shí)拆下連接部140、150。在這種情況下,能夠節(jié)省用于將工具伸入箱體100內(nèi)進(jìn)行作業(yè)的空間,能夠減小電力轉(zhuǎn)換裝置1的尺寸。
本變形例的其他結(jié)構(gòu)可以與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。因此,本變形例還能夠獲得第一實(shí)施方式的效果。
(第二實(shí)施方式)
圖6中的(A)是示出第二實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。圖6中的(B)是示出第二實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100的結(jié)構(gòu)的一例的側(cè)方的剖視圖。此外,在圖6的(A)以及圖6的(B)中示出了箱體100的側(cè)面門102,而省略了上面門101的圖示。
第二實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100在其側(cè)部105具有開口部104,并具備側(cè)面門102,從而封堵該開口部104。
箱體100具備傾斜部107,該傾斜部107設(shè)置在箱體100的側(cè)部105與上部106之間的邊界部。傾斜部107相對(duì)于側(cè)部105以及上部106傾斜,并設(shè)置于側(cè)部105與上部106之間的角部。傾斜部107相對(duì)于側(cè)部105傾斜角度θ(90°<θ<180°)。
側(cè)面門102具備:鉤201,掛在設(shè)置于箱體100的側(cè)部105的下部的卡合部108;以及夾具203,設(shè)置于箱體100的傾斜部107。側(cè)面門102具有與箱體100的傾斜部107相對(duì)應(yīng)地傾斜的傾斜部207。傾斜部207設(shè)置于側(cè)面門102的側(cè)部205之上,并以與上述傾斜部107和側(cè)部105之間形成的角度θ大致相等的角度相對(duì)于側(cè)部205傾斜。
由此,側(cè)面門102的側(cè)部205封堵箱體100的側(cè)部105的開口部104,并且,側(cè)面門102的傾斜部207沿著箱體100的傾斜部107緊密接觸。
鉤201掛在卡合部108,并構(gòu)成為能夠以卡合部108為支點(diǎn)(中心)使側(cè)面門102在箭頭A102所示的方向上旋轉(zhuǎn)。由此,側(cè)面門102能夠打開箱體100的開口部104,或者關(guān)閉開口部104。另外,當(dāng)使鉤201脫離卡合部108時(shí),能夠使側(cè)面門102自身離開箱體100。
夾具203設(shè)置于傾斜部207,并具有與箱體100的傾斜部107卡合的爪部204。構(gòu)成為,通過向設(shè)置于箱體100的傾斜部107的孔(未圖示)插入爪部204并使夾具203旋轉(zhuǎn),從而使爪部204與箱體100的傾斜部107卡合。由此,側(cè)面門102能夠封堵箱體100的開口部104。
通過打開這樣的側(cè)面門102,能夠向箱體100插入動(dòng)力單元PU,或者從箱體100中拉出動(dòng)力單元PU。
根據(jù)第二實(shí)施方式,箱體100在側(cè)部105的上端部(開口部104的上方)具有傾斜部107。由此,能夠擴(kuò)大開口部104的開口幅度(開口的大小)Hop,而不會(huì)增高電力轉(zhuǎn)換裝置1的高度。
假設(shè)在傾斜部107與側(cè)部105同樣地相對(duì)于上部106朝垂直方向延伸的情況下(即,θ為180°的情況),側(cè)部105會(huì)從上部106朝著下方延伸與傾斜部107的長度d相當(dāng)?shù)拈L度。在這種情況下,如果要將開口部104的開口幅度Wop維持得較大,則必須增高電力轉(zhuǎn)換部110的高度。但是,由于對(duì)車輛的高度有所限制的情況較多,因此,需要盡量降低電力轉(zhuǎn)換裝置1的高度。在這種情況下,不得不縮窄開口部104的開口幅度Wop。
另一方面,當(dāng)如第二實(shí)施方式那樣設(shè)置有傾斜部107時(shí),傾斜部107實(shí)質(zhì)上從上部106向下方延伸d×sin(θ-90°)。因此,根據(jù)第二實(shí)施方式,與θ為180°的情況相比,開口部104的開口幅度Hop擴(kuò)大d-d×sin(θ-90°)。這樣,通過擴(kuò)大開口部104的開口幅度Hop,使動(dòng)力單元PU的取放變得容易,從而提高作業(yè)效率。另外,由于維持了傾斜部107的長度d,因此,能夠順利地在傾斜部107上安裝夾具203。
此外,在第二實(shí)施方式中,傾斜部107設(shè)置在箱體100的側(cè)部105與上部106之間(箱體100的上端部)。但是,傾斜部107也可以設(shè)置在箱體100的下端部。即,傾斜部107也可以設(shè)置在箱體100的側(cè)部105與底部109之間。在這種情況下,側(cè)面門102的傾斜部207與傾斜部107相對(duì)應(yīng)地設(shè)置于鉤201側(cè)。再有,傾斜部107也可以設(shè)置在箱體100的上端部以及下端部二者上。即使這樣,也能夠獲得第二實(shí)施方式的效果。
(變形例1)
圖7中的(A)是示出第二實(shí)施方式的變形例1的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。圖7中的(B)是示出第二實(shí)施方式的變形例1的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100的結(jié)構(gòu)的一例的側(cè)視圖。本變形例的箱體100進(jìn)一步具備:凸緣部190,以圍繞箱體100的開口部104周圍的方式設(shè)置于側(cè)部105以及傾斜部107;以及防水襯墊部191,嵌入凸緣部190,并設(shè)置成圍繞開口部104的周圍。
凸緣部190設(shè)置成從側(cè)部105以及傾斜部107突出。凸緣部190由與箱體100相同的材料(例如,金屬)形成。如圖8所示,襯墊部191嵌入凸緣部190的上部,而未覆蓋至凸緣部190的根部。即,襯墊部191與側(cè)部105以及傾斜部107隔開間隔,并未直接接觸。襯墊部191例如由橡膠或者硅樹脂等的具有彈性以及防水性的材料形成。
在側(cè)面門102封堵住箱體100的開口部104時(shí),襯墊部191在被夾具203夾持于側(cè)面門102與箱體100的凸緣部190之間并被壓縮的狀態(tài)下,密封開口部104,隔斷外部空氣。
本變形例的其他結(jié)構(gòu)可以與第二實(shí)施方式的對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)相同。因此,本變形例能夠獲得第二實(shí)施方式的效果。進(jìn)一步,本變形例具有如下效果。
圖8是示出在箱體100的凸緣部190積存有雨水的情形的圖。在本變形例中,在箱體100的上端部設(shè)置有傾斜部107,在傾斜部107上也設(shè)置有凸緣部190以及襯墊部191。另外,襯墊部191嵌入凸緣部190的上部,而未覆蓋至凸緣部190的根部。由此,即使雨水等水從電力轉(zhuǎn)換裝置1上流下,水雖然會(huì)暫時(shí)與襯墊部191接觸,但是滯留的水不會(huì)始終與襯墊部191接觸。即,水雖然會(huì)滯留在凸緣部190的根部,但是該滯留的水不與襯墊部191接觸。
假設(shè)傾斜部107不存在于箱體100的上端部,而是相對(duì)于上部106的面朝大致垂直方向延伸時(shí)(即,圖6中的(B)的角度θ為180°的情況),則水有可能會(huì)始終與襯墊部191接觸。
與此相對(duì)地,在本變形例中,設(shè)置有傾斜部107,并且襯墊部191未覆蓋至凸緣部190的根部。由此,積存于凸緣部190的根部的水不會(huì)與襯墊部191接觸,其結(jié)果是能夠提高電力轉(zhuǎn)換裝置1的防水功能。
(變形例2)
圖9是示出第二實(shí)施方式的變形例2的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。在變形例2的箱體100中,位于傾斜部107(箱體100的上部)的凸緣部190以及襯墊部191,以從箱體100(開口部104的上邊)的中心向兩端部下降的方式傾斜。由此,即使雨水等水從電力轉(zhuǎn)換裝置1上流下,水也難以滯留在凸緣部190的根部,而容易向箱體100(開口部104)的端部流落。其結(jié)果是能夠進(jìn)一步提高電力轉(zhuǎn)換裝置1的防水功能。
此外,凸緣部190以及襯墊部191在其上部,以開口部104的中心部為頂點(diǎn),以從該頂點(diǎn)向兩端部下降的方式形成為山型。但是,凸緣部190以及襯墊部191也可以向一個(gè)方向傾斜。即,凸緣部190以及襯墊部191也可以形成為,以箱體100(開口部104)的一端為頂點(diǎn),并從該頂點(diǎn)向另一端下降。
(第三實(shí)施方式)
圖10中的(A)以及圖10中的(B)是示出第三實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖1所示的電力轉(zhuǎn)換裝置1內(nèi)的控制器30具備維護(hù)時(shí)供操作者查看的監(jiān)視器31和供操作者操作的操作部(未圖示)等。另外,控制器30設(shè)置在箱體100內(nèi)部的與動(dòng)力單元PU不同的位置,并在箱體100內(nèi)與動(dòng)力單元PU連接。
另一方面,在電力轉(zhuǎn)換裝置1配置于車輛的車頂上以及底盤中的任意一者的情況下,都需要使操作者能夠查看控制器30的監(jiān)視器31,并且能夠操作控制器30。因此,電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100中收容控制器30的部分也具備在第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式中說明過的上面門101以及側(cè)面門102。再有,必須使操作者能夠從上面門101以及側(cè)面門102二者查看監(jiān)視器31。
因此,第三實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1進(jìn)一步具備設(shè)置在控制器30與箱體100之間的鉸鏈300。鉸鏈300的一端固定于箱體100的與側(cè)面門102對(duì)置的對(duì)置面。鉸鏈300的另一端固定在控制器30的與設(shè)置有監(jiān)視器31的正面相反側(cè)的背面。由此,控制器30能夠以鉸鏈300的軸為中心旋轉(zhuǎn),并能夠使監(jiān)視器31所處的正面從側(cè)方朝向上方。此外,控制器30的監(jiān)視器31通常朝向側(cè)面門102的方向。
如圖10中的(A)所示,當(dāng)操作者從箱體100的側(cè)方查看控制器30的監(jiān)視器31時(shí),操作者打開側(cè)面門102,能夠查看監(jiān)視器31,而不使控制器30移動(dòng)。如上所述,這是因?yàn)榭刂破?0的監(jiān)視器31朝向側(cè)面門102的方向。
如圖10中的(B)所示,當(dāng)操作者從箱體100的上方查看控制器30的監(jiān)視器31時(shí),操作者打開上面門101,并提起控制器30。此時(shí),控制器30以鉸鏈300的軸為中心旋轉(zhuǎn),從而使監(jiān)視器31朝向斜上方向。由此,操作者能夠容易地查看監(jiān)視器31。
這樣,根據(jù)第三實(shí)施方式,通過在控制器30與箱體100之間設(shè)置鉸鏈300,操作者能夠容易地從箱體100的側(cè)方以及上方兩個(gè)方向訪問位于控制器30的正面的監(jiān)視器31。其結(jié)果是,第三實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1能夠設(shè)計(jì)成相同的結(jié)構(gòu),而不取決于電動(dòng)車的車輛中的配置位置,并且容易進(jìn)入內(nèi)部。
(變形例1)
圖11中的(A)以圖11中的(B)是示出第三實(shí)施方式的變形例1的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的圖。本變形例的電力轉(zhuǎn)換裝置1進(jìn)一步具備設(shè)置在控制器30與箱體100之間的撐桿部310。本變形例的其他結(jié)構(gòu)可以與第三實(shí)施方式的對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)相同。
撐桿部310的一端固定于箱體100的底面。撐桿部310的另一端固定于控制器30的側(cè)面。撐桿部310在操作者提起控制器30時(shí)協(xié)助操作者,并且將控制器30保持(固定)在提起的狀態(tài)。為了將控制器30保持在提起的狀態(tài),撐桿部310具有鎖止機(jī)構(gòu),從而在延伸至規(guī)定長度時(shí)被鎖止。
由此,控制器30能夠以鉸鏈300的軸為中心旋轉(zhuǎn),并且通過撐桿部310容易提起控制器30,并且能夠容易地保持被提起的狀態(tài)。
如圖11中的(A)所示,當(dāng)操作者從箱體100的側(cè)方查看控制器30的監(jiān)視器31時(shí),操作者打開側(cè)面門102,能夠查看監(jiān)視器31,而不使控制器30移動(dòng)。
如圖11中的(B)所示,當(dāng)操作者從箱體100的上方查看控制器30的監(jiān)視器31時(shí),操作者打開上面門101,并提起控制器30。此時(shí),控制器30以鉸鏈300的軸為中心旋轉(zhuǎn),從而使監(jiān)視器31朝向斜上方向。進(jìn)一步,撐桿部310協(xié)助操作者,并且在將控制器30保持在提起的狀態(tài)。由此,操作者能夠容易地查看監(jiān)視器31。
這樣,通過設(shè)置撐桿部310,操作者能夠進(jìn)一步容易地從箱體100的側(cè)方以及上方兩個(gè)方向訪問監(jiān)視器31。
(變形例2)
進(jìn)一步,參照?qǐng)D11中的(A)以及圖11中的(B),對(duì)第三實(shí)施方式的變形例2的電力轉(zhuǎn)換裝置1進(jìn)行說明。變形例2的電力轉(zhuǎn)換裝置1進(jìn)一步具備設(shè)置于鉸鏈300的彈簧機(jī)構(gòu)320。彈簧機(jī)構(gòu)320設(shè)置于鉸鏈300的軸并蓄能,從而向提起控制器30的方向施力。本變形例的其他結(jié)構(gòu)可以與第三實(shí)施方式的變形例1的對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)相同。
彈簧機(jī)構(gòu)320向提起控制器30的方向施力,因此,能夠在操作者提起控制器30時(shí)協(xié)助操作者。
另外,當(dāng)操作者放回控制器30時(shí),彈簧機(jī)構(gòu)320能夠抑制控制器30迅速下落。由此,能夠緩和對(duì)控制器30產(chǎn)生的沖擊,從而能夠?qū)⒖刂破?0安全地放回到原來的位置。
(第四實(shí)施方式)
圖12中的(A)是示出第四實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。圖12中的(B)是示出第四實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的側(cè)視圖。
圖1所示的電力轉(zhuǎn)換裝置1內(nèi)的斷路器40等的電路設(shè)備例如安裝在四邊形的面板框架430上。第四實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1的箱體100為了收容并固定單個(gè)或者多個(gè)面板框架430,具備框架440、450、460以及螺栓470??蚣?40、450、460分別具有多個(gè)溝槽TR,該溝槽TR用于收納單個(gè)或者多個(gè)面板框架430的端部。溝槽TR相對(duì)于側(cè)面門102朝大致垂直方向延伸。面板框架430的四條邊中的三條邊嵌入到框架440、450、460的各溝槽中。如圖12中的(A)以及圖12中的(B)所示,框架440以及460分別收納各個(gè)面板框架430的彼此平行延伸的兩條邊??蚣?50收納相對(duì)于嵌入框架440以及460的兩條邊朝大致垂直方向延伸的其余兩條邊中的一條邊。因此,框架440與460彼此對(duì)置,框架450配置在框架440以及460的一端側(cè),并設(shè)置成相對(duì)于框架440以及460朝大致垂直方向延伸??蚣?40、450固定于箱體100的內(nèi)壁,框架460構(gòu)成為能夠從框架450或者箱體100上拆下來。
在向框架440、450、460的溝槽TR插入面板框架430之后,螺栓470使框架440與460之間緊固,從而使彼此對(duì)置的框架440、460夾持并固定面板框架430。螺栓470設(shè)置在框架440、460的四角。由此,面板框架430在嵌入框架440、450、460的溝槽TR的狀態(tài)下被固定。
箱體100與第一實(shí)施方式的箱體同樣地具有上面門101以及側(cè)面門102,并構(gòu)成為能夠從其上表面以及側(cè)面進(jìn)入內(nèi)部。當(dāng)從箱體100的側(cè)面門102沿著圖12中的(B)所示的箭頭As的方向插入面板框架430,或者拉出面板框架430時(shí),操作者打開箱體100的側(cè)面門102,并從箱體100的側(cè)面?zhèn)炔僮髀菟?70以松開螺栓470。然后,操作者只要沿著箭頭As的方向插入面板框架430,或者沿著箭頭As的方向拉出面板框架430即可。
另一方面,當(dāng)從箱體100的上面門101沿著圖12中的(B)所示的箭頭Au的方向插入面板框架430,或者拉出面板框架430時(shí),操作者打開箱體100的上面門101,并從箱體100的上表面?zhèn)炔僮髀菟?70以拆下螺栓470。進(jìn)一步,操作者拆下框架460。然后,操作者只要沿著箭頭Au的方向插入面板框架430,或者沿著箭頭Au的方向拉出面板框架430即可。此時(shí),由于框架440、450的溝槽TR收納著面板框架430的兩個(gè)邊,因此面板框架430不會(huì)倒下。
這樣,根據(jù)第四實(shí)施方式,通過框架440、450、460以及螺栓470來固定單個(gè)或者多個(gè)面板框架430。由此,操作者能夠容易地從箱體100的側(cè)方以及上方兩個(gè)方向操作單個(gè)或者多個(gè)面板框架430,從而取放面板框架430。其結(jié)果是,第三實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置1能夠設(shè)計(jì)成相同的結(jié)構(gòu),而不取決于電動(dòng)車的車輛中的配置位置,并且容易進(jìn)入內(nèi)部。
再有,在第四實(shí)施方式中,不需要將多個(gè)面板框架430分別通過螺栓固定在箱體100的內(nèi)部,而是通過框架440、450、460以及螺栓470進(jìn)行集中固定。因此,能夠減少螺栓等的緊固件的數(shù)量,從而能夠提高可靠性以及操作效率。另外,在第四實(shí)施方式中,只要在箱體100內(nèi)存在操作螺栓470的工具空間即可,能夠節(jié)省操作其他螺栓的工具空間。由此,能夠減小電力轉(zhuǎn)換裝置1的尺寸。
(變形例)
圖13中的(A)是示出第四實(shí)施方式的變形例的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的主視圖。圖13中的(B)是示出第四實(shí)施方式的變形例的電力轉(zhuǎn)換裝置1的結(jié)構(gòu)的一例的側(cè)視圖。
本變形例的電力轉(zhuǎn)換裝置1進(jìn)一步具備設(shè)置在框架450與框架460之間的鉸鏈480。本變形例的其他結(jié)構(gòu)可以與第四實(shí)施方式的對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)相同。
鉸鏈480的一端固定在框架450上,該框架450配置于箱體100的與側(cè)面門102對(duì)置的對(duì)置面。鉸鏈480的另一端固定在框架460上,該框架460設(shè)置于箱體100的上面門101側(cè)。在從箱體100的上面門101操作面板框架430時(shí)需要拆下框架460,但是,在本變形例中,框架460通過鉸鏈480與框架450物理連接,并能夠以鉸鏈480的軸為中心旋轉(zhuǎn)。因此,在本變形例中,只要在側(cè)面門102的附近設(shè)置兩個(gè)螺栓470即可,不需要在箱體100的與側(cè)面門102對(duì)置的對(duì)置面?zhèn)?箱體100的深處)設(shè)置螺栓470。即,在本變形例中,能夠?qū)⒙菟?70的數(shù)量從四個(gè)進(jìn)一步減少至兩個(gè)。
這樣,在本變形例中,框架460通過鉸鏈480與框架450物理連接,能夠進(jìn)一步減少螺栓470的數(shù)量。由此,能夠提高電力轉(zhuǎn)換裝置1的可靠性以及操作效率。另外,能夠進(jìn)一步節(jié)省箱體100的工具空間。由此,能夠進(jìn)一步減小電力轉(zhuǎn)換裝置1的尺寸。
另外,在本變形例中,在面板框架430未嵌入溝槽TR時(shí),由于框架460的一端被鉸鏈480固定,因此框架460會(huì)發(fā)生傾斜。因此,能夠容易發(fā)現(xiàn)面板框架430的安裝缺陷。
也可以對(duì)上述實(shí)施方式以及變形例中的任意二者以上進(jìn)行組合。例如,通過組合全部第一至第四實(shí)施方式,能夠?qū)D1所示的電力轉(zhuǎn)換裝置1整體收容在一個(gè)箱體100中。在這種情況下,電力轉(zhuǎn)換裝置1的全部結(jié)構(gòu)能夠設(shè)計(jì)成相同的結(jié)構(gòu),而不取決于電動(dòng)車的車輛中的配置位置。
雖然對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但是這些實(shí)施方式是作為示例提出的,并非旨在限定發(fā)明的保護(hù)范圍。這些實(shí)施方式能夠以其他各種方式實(shí)施,在不偏離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi),可以進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實(shí)施方式或其變形包含在發(fā)明的保護(hù)范圍或宗旨中,并且包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明以及其等同的保護(hù)范圍內(nèi)。