JP5888185B2

JP5888185B2 - コンデンサ装置

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Publication number: JP5888185B2
Application number: JP2012185753A
Authority: JP
Inventors: 賢太郎三田井; 健史郎檜田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2032-08-24
Also published as: JP2014045035A

Description

本発明は、複数のコンデンサ素子を備えたコンデンサ装置に関する。

電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載されるインバータ等の電力変換装置の一部を構成するコンデンサ装置としては、例えば、複数のコンデンサ素子と、該複数のコンデンサ素子を収容するコンデンサケースと、電源と電気的に接続される電源入力端子と、該電源入力端子と電気的に接続され、該電源入力端子に入力された上記電源の電力を他の電子機器に供給するための電源供給端子とを備えたものがある（特許文献１参照）。

特開２０１２−２３３３１号公報

しかしながら、上記コンデンサ装置は、電源入力端子や電源供給端子がコンデンサケースの側面から外側に突出するように設けられている。そのため、コンデンサ装置の体格が大きくなってしまうという問題がある。
このようなことから、電源入力端子や電源供給端子による体格の拡大を防止することができるコンデンサ装置が望まれている。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、小型化を図ることができるコンデンサ装置を提供しようとするものである。

本発明の一の態様は、複数のコンデンサ素子と、
該複数のコンデンサ素子を収容するコンデンサケースと、
電源と電気的に接続される電源入力端子と、
該電源入力端子と電気的に接続され、該電源入力端子に入力された上記電源の電力を他の電子機器に供給するための電源供給端子とを備え、
上記コンデンサケースは、底面部と該底面部から立設された側面部とを有すると共に、上記底面部側とは反対側を開口してなり、
上記側面部は、互いに対向する一対の側壁部を含んでおり、該一対の側壁部における一方の側壁部の一部には、他方の側壁部に近づくように上記コンデンサケースの内側に凹ませてなる段差部が設けられており、
該段差部には、上記電源入力端子及び上記電源供給端子の少なくとも一方が配置されていることを特徴とするコンデンサ装置にある（請求項１）。

上記コンデンサ装置において、複数のコンデンサ素子を収容するコンデンサケースは、底面部と該底面部から立設された側面部とを有する。そして、該側面部は、互いに対向する一対の側壁部を含んでおり、該一対の側壁部における一方の側壁部の一部には、他方の側壁部に近づくようにコンデンサケースの内側に凹ませてなる段差部が設けられており、該段差部には、電源入力端子及び電源供給端子の少なくとも一方が配置されている。すなわち、段差部を設けることによって生じたスペースに電源入力端子や電源供給端子を配置するため、スペースの有効活用を図ることができる。これにより、電源入力端子や電源供給端子による体格の拡大を防止することができ、コンデンサ装置の小型化を図ることができる。

このように、小型化を図ることができるコンデンサ装置を提供することができる。

実施例１における、コンデンサ装置を示す斜視図。実施例１における、コンデンサ装置を示す平面説明図。図２のIII−III線矢視断面説明図。実施例２における、コンデンサ装置を示す平面説明図。図４のV−V線矢視断面説明図。

上記コンデンサ装置において、上記コンデンサケースの上記側面部は、上記段差部を形成する段差形成部を有し、上記電源入力端子及び上記電源供給端子のいずれか一方は、上記側面部の上記段差部に配置されており、他方は、上記側面部における上記段差形成部に対向する位置に配置されていてもよい（請求項２）。
この場合には、例えば、電源入力端子と電源供給端子との接続が容易となり、両者を接続するバスバ等の形状が複雑化することを防止することができる。これにより、コンデンサ装置の構造の簡素化を図ることができる。

また、上記コンデンサケース内には、上記複数のコンデンサ素子により構成されたフィルタコンデンサ部及び平滑コンデンサ部が設けられており、上記コンデンサケースの上記段差部は、体格の異なる上記フィルタコンデンサ部と上記平滑コンデンサ部とによって形成された空間に設けられていてもよい（請求項３）。
この場合には、フィルタコンデンサ部と平滑コンデンサ部との体格の差によって生じた空間に段差部を設けることにより、スペースを有効に活用することができ、コンデンサ装置の小型化を効果的に図ることができる。

また、上記コンデンサ装置は、電力変換装置の一部を構成するものであってもよい（請求項４）。
この場合には、コンデンサ装置の小型化に伴って、電力変換装置の小型化やスペースの有効活用を図ることができる。
なお、上記電力変換装置としては、例えば、インバータ等がある。また、上記電力変換装置は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車等の動力源である交流モータに通電する駆動電流の生成に用いられる。

（実施例１）
上記コンデンサ装置１にかかる実施例について、図を用いて説明する。
本例のコンデンサ装置１は、図１〜図３に示すごとく、複数のコンデンサ素子３０と、複数のコンデンサ素子３０を収容するコンデンサケース２と、電源と電気的に接続される電源入力端子４１と、電源入力端子４１と電気的に接続され、電源入力端子４１に入力された電源の電力を他の電子機器に供給するための電源供給端子５１とを備えている。

同図に示すごとく、コンデンサケース２は、底面部２１と底面部２１から立設された側面部２２とを有すると共に、底面部２１側とは反対側を開口してなる。側面部２２の一部には、段差部２３が設けられている。段差部２３には、電源供給端子５１が配置されている。
以下、これを詳説する。

図１に示すごとく、コンデンサ装置１は、電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載されるインバータ等の電力変換装置の一部を構成するものである。電力変換装置は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車等の動力源である交流モータに通電する駆動電流の生成に用いられる。

図２、図３に示すごとく、コンデンサケース２は、底面部２１と、その底面部２１から立設された側面部２２とを有する。側面部２２は、コンデンサケース２内に収容された複数のコンデンサ素子３０（後述するフィルタコンデンサ部３１、平滑コンデンサ部３２）を取り囲むように形成されている。また、コンデンサケース２は、底面部２１側とは反対側を開口してなる。

また、図２に示すごとく、側面部２２は、互いに対向する第１側壁部２２１及び第２側壁部２２２を有する。第１側壁部２２１及び第２側壁部２２２には、コンデンサ装置１を被固定部（図示略）に固定するための固定部２２９が外側に突出するように設けられている。また、側面部２２は、第１側壁部２２１及び第２側壁部２２２が対向する方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）において、互いに対向する第３側壁部２２３及び第４側壁部２２４を有する。

また、側面部２２は、第１側壁部２２１と第３側壁部２２３との間に設けられ、側面部２２の一部に段差部２３を形成する２つの段差形成部２３１を有する。２つの段差形成部２３１のうち、一方の段差形成部２３１は、第２側壁部２２２に対向して配置されている。また、他方の段差形成部２３１は、第４側壁部２２４に対向して配置されている。そして、２つの段差形成部２３１は、側面部２２を内側に凹ませてなる段差部２３を形成している。

図２、図３に示すごとく、コンデンサケース２内には、複数のコンデンサ素子３０が収容されている。複数のコンデンサ素子３０は、コンデンサケース２内に充填されたポッティング材２９によって封止されている。また、コンデンサケース２の開口側には、ポッティング材２９を露出させてなるポッティング面２９０が形成されている。ポッティング材２９としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。

また、コンデンサケース２内には、複数のコンデンサ素子３０により構成されたフィルタコンデンサ部３１と、複数のコンデンサ素子３０により構成された平滑コンデンサ部３２とが設けられている。フィルタコンデンサ部３１と平滑コンデンサ部３２とは、側面部２２の第３側壁部２２３及び第４側壁部２２４が対向する方向（Ｙ方向）に並んで配置されている。

また、図２に示すごとく、フィルタコンデンサ部３１と平滑コンデンサ部３２とは体格が異なっている。本例では、平滑コンデンサ部３２のほうがフィルタコンデンサ部３１よりもＸ方向における長さが長い。そして、フィルタコンデンサ部３１と平滑コンデンサ部３２との体格の差によって生じた空間３３には、コンデンサケース２の段差部２３が設けられている。

図１、図２に示すごとく、一対の電源入力端子４１は、それぞれコンデンサケース２の開口側のポッティング面２９０から引き出され、屈曲形成してなる板状のバスバ４の先端部を構成している。そして、一対の電源入力端子４１は、コンデンサケース２の側面部２２における他方の段差形成部２３１（段差部２３）にＹ方向に対向する位置、すなわち第４側壁部２２４側に配置されている。

また、一対の電源供給端子５１は、一対の電源入力端子４１と同様に、それぞれコンデンサケース２の開口側のポッティング面２９０から引き出され、屈曲形成してなる板状のバスバ５の先端部を構成している。そして、一対の電源供給端子５１は、コンデンサケース２の側面部２２に設けられた段差部２３に配置されている。

また、一対の電源入力端子４１は、外部に設けられた電源の正極側及び負極側にそれぞれ電気的に接続されている。また、一対の電源入力端子４１は、一対の電源供給端子５１に電気的に接続されている。また、一対の電源供給端子５１は、他の電子機器（例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ等）に電気的に接続されており、一対の電源入力端子４１に入力された電源の電力を供給することができるよう構成されている。また、一対の電源入力端子４１及び一対の電源供給端子５１は、コンデンサケース２内のコンデンサ素子３０等に電気的に接続されている。

同図に示すごとく、コンデンサ装置１には、半導体素子を有する複数の半導体モジュール（図示略）に接続される一対のコンデンサ端子６１が設けられている。一対のコンデンサ端子６１は、コンデンサケース２の開口側のポッティング面２９０から突出するように設けられている。また、一対のコンデンサ端子６１は、コンデンサケース２内のコンデンサ素子３０等に電気的に接続されている。また、各コンデンサ端子６１は、半導体モジュールの端子に接続される複数の接続部６１１を有する。
なお、図２では、コンデンサ端子６１の詳細な図示を省略し、さらに接続部６１１の図示を省略している。後述する図４も同様である。

次に、本例のコンデンサ装置１における作用効果について説明する。
本例のコンデンサ装置１において、複数のコンデンサ素子３０を収容するコンデンサケース２は、底面部２１と底面部２１から立設された側面部２２とを有する。そして、該側面部２２は、互いに対向する一対の側壁部である第３側壁部２２３及び第４側壁部２２４を含んでおり、該一対の側壁部における一方の第３側壁部２２３の一部には、他方の第４側壁部２２４に近づくようにコンデンサケース２の内側に凹ませてなる段差部２３が設けられており、段差部２３には、電源入力端子４１及び電源供給端子５１の少なくとも一方が配置されている。すなわち、段差部２３を設けることによって生じたスペースに電源入力端子４１や電源供給端子５１を配置するため、スペースの有効活用を図ることができる。これにより、電源入力端子４１や電源供給端子５１による体格の拡大を防止することができ、コンデンサ装置１の小型化を図ることができる。

また、本例において、コンデンサケース２の側面部２２は、段差部２３を形成する２つの段差形成部２３１を有する。また、電源入力端子４１及び電源供給端子５１のいずれか一方は、側面部２２の段差部２３に配置されており、他方は、側面部２２における他方の段差形成部２３１に対向する位置に配置されている。そのため、例えば、電源入力端子４１と電源供給端子５１との接続が容易となり、両者を接続するバスバ等の形状が複雑化することを防止することができる。これにより、コンデンサ装置１の構造の簡素化を図ることができる。

また、コンデンサケース２内には、複数のコンデンサ素子３０により構成されたフィルタコンデンサ部３１及び平滑コンデンサ部３２が設けられている。また、コンデンサケース２の段差部２３は、体格の異なるフィルタコンデンサ部３１と平滑コンデンサ部３２とによって形成された空間に設けられている。すなわち、フィルタコンデンサ部３１と平滑コンデンサ部３２との体格の差によって生じた空間３３に段差部２３を設けることにより、スペースを有効に活用することができ、コンデンサ装置１の小型化を効果的に図ることができる。

また、コンデンサ装置１は、電力変換装置の一部を構成するものである。そのため、コンデンサ装置１の小型化に伴って、電力変換装置の小型化やスペースの有効活用を図ることができる。

このように、本例によれば、小型化を図ることができるコンデンサ装置１を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図４、図５に示すごとく、コンデンサケース２内のフィルタコンデンサ部３１及び平滑コンデンサ部３２の配置を変更した例である。
同図に示すごとく、コンデンサケース２内において、フィルタコンデンサ部３１と平滑コンデンサ部３２とは、側面部２２の第１側壁部２２１及び第２側壁部２２２が対向する方向（Ｘ方向）に並んで配置されている。

また、図４に示すごとく、フィルタコンデンサ部３１と平滑コンデンサ部３２とは体格が異なっている。本例では、平滑コンデンサ部３２のほうがフィルタコンデンサ部３１よりも側面部２２の第３側壁部２２３及び第４側壁部２２４が対向する方向（Ｙ方向）における長さが長い。そして、フィルタコンデンサ部３１と平滑コンデンサ部３２との体格の差によって生じた空間３３には、コンデンサケース２の段差部２３が設けられている。
その他の基本的な構成及び作用効果は、実施例１と同様である。また、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、その説明を省略している。

１コンデンサ装置
２コンデンサケース
２１底面部
２２側面部
２３段差部
３０コンデンサ素子
４１電源入力端子
５１電源供給端子

Claims

複数のコンデンサ素子（３０）と、
該複数のコンデンサ素子（３０）を収容するコンデンサケース（２）と、
電源と電気的に接続される電源入力端子（４１）と、
該電源入力端子（４１）と電気的に接続され、該電源入力端子（４１）に入力された上記電源の電力を他の電子機器に供給するための電源供給端子（５１）とを備え、
上記コンデンサケース（２）は、底面部（２１）と該底面部（２１）から立設された側面部（２２）とを有すると共に、上記底面部（２１）側とは反対側を開口してなり、
上記側壁部（２２）は、互いに対向する一対の側壁部（２２３、２２４）を含んでおり、該一対の側壁部（２２３、２２４）における一方の側壁部（２２３）の一部には、他方の側壁部（２２４）に近づくように上記コンデンサケース（２）の内側に凹ませてなる段差部（２３）が設けられており、
該段差部（２３）には、上記電源入力端子（４１）及び上記電源供給端子（５１）の少なくとも一方が配置されていることを特徴とするコンデンサ装置（１）。
請求項１に記載のコンデンサ装置（１）において、上記コンデンサケース（２）の上記側面部（２２）は、上記段差部（２３）を形成する段差形成部（２３１）を有し、上記電源入力端子（４１）及び上記電源供給端子（５１）のいずれか一方は、上記側面部（２２）の上記段差部（２３）に配置されており、他方は、上記側面部（２２）における上記段差形成部（２３１）に対向する位置に配置されていることを特徴とするコンデンサ装置（１）。
請求項１又は２に記載のコンデンサ装置（１）において、上記コンデンサケース（２）内には、上記複数のコンデンサ素子（３０）により構成されたフィルタコンデンサ部（３１）及び平滑コンデンサ部（３２）が設けられており、上記コンデンサケース（２）の上記段差部（２３）は、体格の異なる上記フィルタコンデンサ部（３１）と上記平滑コンデンサ部（３２）とによって形成された空間（３３）に設けられていることを特徴とするコンデンサ装置（１）。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンデンサ装置（１）において、電力変換装置の一部を構成するものであることを特徴とするコンデンサ装置（１）。