JP2019195235A - Power conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device.
電気自動車等にはインバータやコンバータの機能を有する電力変換装置が設けられている。例えば、特許文献1には、電力変換回路を構成する電子部品がケース内に収納された電力変換装置が開示されている。当該電力変換装置では、コンデンサはケースの内部に設けられた部材に固定されるとともに、バスバを介してケースに固定された他の電子部品に電気的に接続されている。
An electric vehicle or the like is provided with a power conversion device having functions of an inverter and a converter. For example,
特許文献1に開示の構成において、コンデンサは比較的体格が大きく重量も大きいため、車両等の振動が大きくなると他の電子部品よりも揺れが発生しやすい。そして、他の電子部品よりもコンデンサが大きく揺れるとコンデンサに接続されたバスバに過度の応力が発生して、バスバの接続状態を損ねる恐れがある。そこで、特許文献1に開示の構成では、バスバに過度の応力が発生することを抑制するために、バスバの一部を湾曲させて外力により容易に変形可能に構成されたベンド部を設けている。しかしながら、かかるベンド部が十分な応力抑制効果を奏するにはある程度の大きさを必要とするため、電力変換装置が比較的大型となって電力変換装置の搭載性を低下させていた。
In the configuration disclosed in
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、バスバに過度の応力が発生することを抑制するとともに、小型化が可能な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 background, and an object of the present invention is to provide a power converter that can suppress the occurrence of excessive stress in a bus bar and can be downsized.
本発明の一態様は、電力変換回路を構成するコンデンサ(11)を含む複数の電子部品(10)と、
上記コンデンサが固定された第1ケース(21)と、
上記コンデンサを覆うように上記第1ケースに取り付けられるとともに上記コンデンサ以外の上記複数の電子部品の少なくとも一つが固定された第2ケース(22)と、
上記コンデンサと上記第2ケースに固定された上記電子部品とを電気的に接続するバスバ(30)と、
上記コンデンサを上記第2ケースに固定するための固定部材(40)と、
を備える電力変換装置(1)にある。
One aspect of the present invention is a plurality of electronic components (10) including a capacitor (11) constituting a power conversion circuit;
A first case (21) to which the capacitor is fixed;
A second case (22) attached to the first case so as to cover the capacitor and having at least one of the plurality of electronic components other than the capacitor fixed thereto;
A bus bar (30) for electrically connecting the capacitor and the electronic component fixed to the second case;
A fixing member (40) for fixing the capacitor to the second case;
It is in a power converter device (1) provided with.
上記電力変換装置においては、第1ケースに固定されたコンデンサは、第2ケースに固定された電子部品とバスバを介して電気的に接続されている。そして、コンデンサは固定部材を介して第2ケースにも固定されている。これにより、当該電力変換装置に振動が生じても比較的重量の大きいコンデンサの揺れを低減できる。その結果、コンデンサと電子部品とを電気的に接続するバスバに過度の応力が発生することが抑制されるため、バスバにベンド部を設ける必要がないことから、装置の小型化を図ることができる。 In the power conversion device, the capacitor fixed to the first case is electrically connected to the electronic component fixed to the second case via the bus bar. The capacitor is also fixed to the second case via a fixing member. Thereby, even if a vibration occurs in the power converter, it is possible to reduce the shake of the relatively heavy capacitor. As a result, since excessive stress is prevented from being generated in the bus bar that electrically connects the capacitor and the electronic component, it is not necessary to provide a bend portion in the bus bar, so that the apparatus can be downsized. .
以上のごとく、本発明によれば、バスバに過度の応力が発生することを抑制するとともに、小型化が可能な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 converter that can suppress the occurrence of excessive stress in the bus bar and can be miniaturized.
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the means to solve a claim and a subject shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later, and limits the technical scope of this invention. It is not a thing.
(実施形態1)
上記電力変換装置の実施形態について、図1〜図7を用いて説明する。
本実施形態の電力変換装置1は、複数の電子部品10、第1ケース21、第2ケース22、バスバ30、及び固定部材40を備える。
そして、複数の電子部品10は電力変換回路を構成しており、コンデンサ11を含む。
第1ケース21にはコンデンサ11が固定されている。
第2ケース22はコンデンサ11を覆うように第1ケース21に取り付けられるとともに、コンデンサ11以外の複数の電子部品10の少なくとも一つが固定されている。
バスバ30はコンデンサ11と第2ケース22に固定された電子部品10とを電気的に接続している。
固定部材40はコンデンサ11を第2ケース22に固定する。
(Embodiment 1)
An embodiment of the power conversion device will be described with reference to FIGS.
The
The plurality of
The
The
The
The
以下、本実施形態の電力変換装置1について、詳述する。
図1、図2に示すように、電力変換装置1は、第1ケース21と第2ケース22とを有する。第1ケース21内には、電力変換回路を構成する複数の電子部品10に含まれるスイッチング素子13等が収納されている。第1ケース21と第2ケース22との重ね方向を上下方向Yとし、第1ケース21は第2ケース22の上方Y1に配置されている。そして、第1ケース21の上方Y1側の面には第1ケース21の内部を覆う蓋23が取り付けられている。また、第1ケース21の下方Y2側の面には複数の電子部品10に含まれるコンデンサ11がネジ14により取り付けられている。第2ケース22は、コンデンサ11を覆うように第1ケース21の下方Y2側の面にネジ14により取り付けられている。第2ケース22内には、電子部品10のうちのリアクトル12が取り付けられている。
Hereinafter, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、コンデンサ11はネジ14が取り付けられるコンデンサ固定部113と、後述の固定部材40が取り付けられる固定用ボス112を備える。コンデンサ固定部113はコンデンサ11における上下方向Yの一端である基部11aの側面に設けられ、固定用ボス112は上下方向Yにおいて基部11aと反対側の頭部11bに設けられている。本実施形態では、固定用ボス112は頭部11bにおいて第2ケース22の底部に対向する頭頂部11cに設けられている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、コンデンサ11とリアクトル12とは、バスバ30を介して電気的に接続されている。図3に示すように、バスバ30は、第1接続部31と第2接続部32とを有する。図1に示すように、第1接続部31はコンデンサ11の接続端子111に接続されて、バスバ接合部61を形成している。第2接続部32は、リアクトル12に接続されている。本実施形態では、2個のリアクトル12に接続可能なように、バスバ30には2個の第2接続部32が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
図3、図4に示すように、バスバ30の一部は、樹脂部材50にモールドされている。樹脂部材50にはバスバ30を第2ケースに固定するためのバスバ固定部51が形成されている。本実施形態では、バスバ固定部51は樹脂部材50にカラー52がインサートされてなる。カラー52とバスバ30とは樹脂部材50を介して絶縁性が保たれている。図1に示すように、バスバ30はバスバ固定部51により、第2ケース22の内側底部に設けられたバスバ固定用ボス221に固定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a part of the
図1に示すように、固定部材40はコンデンサ11の頭部11bを第2ケース22に固定するように構成されている。そして、本実施形態では、固定部材40は第1固定部41と第2固定部42とを有する。第1固定部41はコンデンサ11の頭頂部11cに設けられた固定用ボス112に締結固定されて固定部材接合部62を形成している。そして、固定部材接合部62は、バスバ接合部61よりもコンデンサ11の重心Gに近い位置に位置している。一方、第2固定部42は、第2ケース22に設けられたコンデンサ固定用ボス222に締結固定されている。
As shown in FIG. 1, the fixing
そして、固定部材40は、図1に示すように、バスバ接合部61と固定部材接合部62とによって、コンデンサ11を第2ケース22に固定している。固定部材40は金属製であって、バスバ30をモールドする樹脂部材50よりも高い剛性を有する。また、図4に示すように、固定部材40は樹脂部材50にインサートされて樹脂部材50に接続されたインサート部43を有する。固定部材40はインサート部43を介して樹脂部材50と一体化されている。
As shown in FIG. 1, the fixing
図5、図6に示すように、第2ケース22には、バスバ接合部61及び固定部材接合部62に対向する位置に開口部223が形成されている。図7に示すように、開口部223には開口部223を覆う着脱可能なカバー224が取り付けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
次に、本実施形態の電力変換装置1における作用効果について、詳述する。
本実施形態の電力変換装置1によれば、コンデンサ11が第1ケース21に固定されているとともに、固定部材40を介して第2ケース22にも固定されていることから、コンデンサ11に揺れが発生することが抑制される。その結果、コンデンサ11と電子部品19とを電気的に接続するバスバ30に過度の応力が発生することが抑制されるため、バスバ30にベンド部を設ける必要がないことから、装置の小型化を図ることができる。
Next, the effect in the
According to the
また、本実施形態では、固定部材40は、コンデンサ11の頭部11bを第2ケース22に固定するように構成されている。これにより、コンデンサ11の揺れを効果的に抑制することができ、装置の小型化を一層図ることができる。さらに本実施形態では、コンデンサ11の頭頂部11cに固定用ボス112を設けることにより、固定部材40がコンデンサ11の頭頂部11cを第2ケース22に固定するように構成されている。これにより、コンデンサ11の揺れを一層効果的に抑制することができ、装置の小型化をより一層図ることができる。
In the present embodiment, the fixing
さらに、本実施形態では、固定部材40は金属製である。そのため、固定部材40として樹脂製の部材を利用する場合に比べて剛性を高めることができ、コンデンサ11の揺れを一層抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, the fixing
また、本実施形態では、バスバ30の一部が樹脂部材50によりモールドされており、樹脂部材50には第2ケース22に接合されてバスバ30を第2ケース22に固定するためのバスバ固定部51が設けられている。これにより、バスバ30の取り付け作業性が向上する。
In the present embodiment, a part of the
また、本実施形態では、固定部材40の一部は樹脂部材50にモールドされている。これにより、組付け時に、バスバ固定部51を介して樹脂部材50を第2ケース22に取り付けるだけで、固定部材40も第2ケース22に仮固定することができる。そのため、固定部材40の取り付け作業性が向上する。
In the present embodiment, a part of the fixing
また、本実施形態では、第2ケース22には、コンデンサ11とバスバ30とが互いに接合されてなるバスバ接合部61と、コンデンサ11と固定部材40とが互いに接合されてなる固定部材接合部62と、に対向する位置に開口部223が形成されているとともに、開口部223を覆うカバー224が着脱可能に取り付けられている。これにより、第1ケース21と第2ケース22とを互いに組付けた状態で、開口部223を介してバスバ接合部61及び固定部材接合部62における接合作業を行うことができるため、組付け作業性が一層向上する。そして、カバー224により、開口部223を覆うことにより第1ケース21及び第2ケース22内の防水性を維持することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、固定部材接合部62は、バスバ接合部61よりもコンデンサ11の重心Gに近い位置に位置している。これにより、コンデンサ11の揺れを効果的に抑制することができ、バスバ30における応力の発生を一層抑制できる。
In the present embodiment, the fixing member
なお、本実施形態では、コンデンサ11と第2ケース22とは固定部材40を介して一か所で固定することとしたが、複数の固定部材40を使用して2か所以上で固定することとしてもよい。また、コンデンサ11と固定部材40とはねじによる締結によって接合したがこれに限らず、公知の接合方法を採用することができる。また、本実施形態では、コンデンサ11を第1ケース21の下面に固定したが、第1ケース21における固定位置はこれに限定されない。
In this embodiment, the
なお、実施形態1では、図4に示すように固定部材40がインサート部43を有するが、これに替えて、図8、図9に示す変形形態1のように、固定部材40がインサート部43を有していなくてもよい。この場合は、インサート部43による作用効果を除いて、実施形態1と同等の作用効果を奏する。
In the first embodiment, the fixing
また、実施形態1では、図4に示すようにバスバ30の一部を覆う樹脂部材50が設けられていたが、これに替えて、図10、図11に示す変形形態2のように、樹脂部材50が設けられないこととしてもよい。この場合は、樹脂部材50による作用効果を除いて、実施形態1と同等の作用効果を奏する。
In the first embodiment, the
以上のごとく、本実施形態によれば、バスバ30に過度の応力が発生することを抑制するとともに、小型化が可能な電力変換装置1を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the
本発明は上記実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention.
1 電力変換装置
10 電子部品
11 コンデンサ
11b 頭部
21 第1ケース
22 第2ケース
30 バスバ
40 固定部材
50 樹脂部材
51 バスバ固定部
61 バスバ接合部
62 固定部材接合部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記コンデンサが固定された第1ケース(21)と、
上記コンデンサを覆うように上記第1ケースに取り付けられるとともに上記コンデンサ以外の上記複数の電子部品の少なくとも一つが固定された第2ケース(22)と、
上記コンデンサと上記第2ケースに固定された上記電子部品とを電気的に接続するバスバ(30)と、
上記コンデンサを上記第2ケースに固定するための固定部材(40)と、
を備える電力変換装置(1)。 A plurality of electronic components (10) including a capacitor (11) constituting a power conversion circuit;
A first case (21) to which the capacitor is fixed;
A second case (22) attached to the first case so as to cover the capacitor and having at least one of the plurality of electronic components other than the capacitor fixed thereto;
A bus bar (30) for electrically connecting the capacitor and the electronic component fixed to the second case;
A fixing member (40) for fixing the capacitor to the second case;
A power converter (1) comprising:
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