JP7088122B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本開示は、コンデンサを備えた電力変換装置に関する。 The present disclosure relates to a power conversion device including a capacitor.
特許文献１には、コンデンサと、コンデンサを他の部材と接続するためのバスバとを備えた電力変換装置が開示されている。特許文献１の電力変換装置１では、バスバは、溶接によりリアクトルと接続された溶接部と、締結によりコンデンサケースに固定された締結部とを有する。
電力変換装置の備える各部材の寸法や位置関係の公差により、締結前の配置において、締結部は、締結対象部材との間に隙間の生じた状態となりうる。こうした関係の締結部が締結対象部材と締結された場合、締結部の変位と共にバスバ全体が締結方向に変位する。こうして溶接部が変位した場合、溶接部と溶接対象部品との間の溶接個所に応力が発生し、溶接強度を低下させる恐れがあった。 Due to the dimensional and positional tolerances of each member provided in the power conversion device, the fastening portion may have a gap between it and the member to be fastened in the arrangement before fastening. When the fastening portion having such a relationship is fastened to the member to be fastened, the entire bus bar is displaced in the fastening direction together with the displacement of the fastening portion. When the welded portion is displaced in this way, stress is generated at the welded portion between the welded portion and the part to be welded, which may reduce the welding strength.
本開示は、溶接部に生じる応力を抑制可能な電力変換装置の提供を目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a power conversion device capable of suppressing stress generated in a welded portion.
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、本開示の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として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って、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the sub-claims provide for further advantageous embodiments of the present disclosure. The reference numerals in parentheses described in the claims indicate, as one embodiment, the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope of the present disclosure. ..
上記目的を達成するための本開示の電力変換装置は、コンデンサケース（１１１）に充填された封止材（１１２）に埋設されたコンデンサ（１０）と、コンデンサの一端と接続されたコンデンサバスバ（１１５）と、を備え、コンデンサバスバは、第一部材（１３１）と締結された締結部（１１５ａ）を含む締結側部位（１１５ｈ）と、締結方向に沿って延伸する板状のバネ部（１１５ｃ）と、第二部材（１２１）と溶接された溶接部（１１５ｆ）を含み、バネ部を介して締結側部位と繋がれる溶接側部位（１１５ｉ）と、を有し、締結側部位および溶接側部位は、共にバネ部の一面側に配置され、バネ部のうち、互いに締結方向に離れた位置に繋がれている。 The power conversion device of the present disclosure for achieving the above object is a capacitor (10) embedded in a sealing material (112) filled in a capacitor case (111) and a capacitor bus bar (10) connected to one end of the capacitor. 115), and the condenser bus bar has a fastening side portion (115h) including a fastening portion (115a) fastened to the first member (131), and a plate-shaped spring portion (115c) extending along the fastening direction. ), And a welded side portion (115i) including a welded portion (115f) welded to the second member (121) and connected to the fastening side portion via a spring portion, and has a fastening side portion and a welding side. The portions are both arranged on one side of the spring portion, and are connected to the spring portions at positions separated from each other in the fastening direction.
以上の構成によれば、締結側部位および溶接側部位は、バネ部の一面側に配置され、バネ部の締結方向に離れた位置にそれぞれ繋がれている。こうした構成によりバネ部は、締結部にコンデンサバスバを締結方向に変位させる力が印加された場合に、締結部と溶接部との締結方向の距離を変化させるように湾曲変形しうる。従って、締結に伴い締結部が変位する場合においても、第二部材との間に応力を発生させる溶接部の変位量が、締結部の変位量よりも軽減される。従って電力変換装置は、溶接部に生じる応力を抑制可能となる。 According to the above configuration, the fastening side portion and the welding side portion are arranged on one surface side of the spring portion and are connected to positions separated from each other in the fastening direction of the spring portion. With such a configuration, the spring portion can be curved and deformed so as to change the distance between the fastening portion and the welded portion in the fastening direction when a force that displaces the condenser bus bar in the fastening direction is applied to the fastening portion. Therefore, even when the fastening portion is displaced due to fastening, the amount of displacement of the welded portion that generates stress with the second member is smaller than the displacement amount of the fastening portion. Therefore, the power conversion device can suppress the stress generated in the welded portion.
本開示の実施形態による電力変換装置１を、図面に沿って説明する。まず、電力変換装置１の回路構成を図１に沿って説明する。電力変換装置１は、ハイブリッド自動車や電気自動車などの、走行駆動源として回転電機２を備えた車両で用いられている。電力変換装置１は、車両において、回転電機２と、直流電源３との間の電力の変換を行う装置である。回転電機２は、例えば力行時には車両の走行駆動源として、回生時に発電機として用いられる三相交流式のモータジェネレータである。直流電源３は、例えばリチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池を含む、直流電圧を出力する電源ユニットである。
The
電力変換装置１は、直流電源３からの直流電圧を三相交流に変換して回転電機２に出力し、回転電機２を駆動させる。また電力変換装置１は、回転電機２の発電による三相交流を直流電圧に変換し、直流電源３の充電に利用させる。電力変換装置１は、フィルタコンデンサ１０、コンバータ２０、平滑コンデンサ３０、およびインバータ４０を備える。
The
フィルタコンデンサ１０は、直流電源３の正極に接続された正極ライン４Ｐと、直流電源３の負極に接続された負極ライン４Ｎとの間に設けられているコンデンサである。フィルタコンデンサ１０は、直流電源３からコンバータ２０に供給される直流電圧のノイズを除去するフィルタとして機能する。本実施形態ではフィルタコンデンサ１０が「コンデンサ」に相当する。
The
コンバータ２０は、半導体スイッチング素子などを含む、直流電圧を異なる値の直流電圧に変換する変換回路部である。なお、本実施形態では、半導体スイッチング素子として逆導通絶縁ゲートバイポーラトランジスタが用いられている。コンバータ２０は、直流電源３と、インバータ４０との間の直流電圧の変換に用いられている昇降圧回路である。
The
一例としてコンバータ２０は、直流電源３から正極ライン４Ｐと負極ライン４Ｎの間の電圧として提供される直流電圧を昇圧する。コンバータ２０は、昇圧した電圧を高電位ライン５Ｈと低電位ライン５Ｌとの間の電圧としてインバータ４０に提供する。またコンバータ２０は、回転電機２の発電により高電位ライン５Ｈと低電位ライン５Ｌとの間に提供される直流電圧を降圧する。コンバータ２０は、降圧した電圧を正極ライン４Ｐと負極ライン４Ｎの間の電圧として直流電源３に提供する。
As an example, the
より具体的な回路構成として、コンバータ２０は、高電位ライン５Ｈと低電位ライン５Ｌとの間に、直列に接続された二つの半導体スイッチング素子を有する。またコンバータ２０は、半導体スイッチング素子同士の接続点と、正極ライン４Ｐとの間を接続するリアクトル２１とを有する。すなわちリアクトル２１は、一端を半導体スイッチング素子同士の接続点に、他端を直流電源３の正極およびフィルタコンデンサ１０の一端と接続されている。低電位ライン５Ｌは、負極ライン４Ｎと接続され、同電位となっている。
As a more specific circuit configuration, the
平滑コンデンサ３０は、高電位ライン５Ｈと低電位ライン５Ｌとの間に設けられているコンデンサである。平滑コンデンサ３０は、コンバータ２０の昇圧などにより高電位ライン５Ｈと低電位ライン５Ｌとの間に提供されている直流電圧を平滑化する機能を有する。
The
インバータ４０は、複数の半導体スイッチング素子などを含む、直流電圧と三相交流との間で変換を行う変換回路部である。インバータ４０は、各半導体スイッチング素子のオンオフの切替えを個別に制御されることにより、直流電圧と三相交流との間の変換を行う。具体的には、インバータ４０は、コンバータ２０から提供された直流電圧を、三相交流に変換して回転電機２に出力する。またインバータ４０は、回生による発電で回転電機２から出力された三相交流を整流してコンバータ２０に出力する。
The
次に、電力変換装置１の機械的な構成を説明する。以下において、互いに直交する三方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と示す。図２に示すように、電力変換装置１は、コンデンサユニット１１０、リアクトルユニット１２０、コネクタ部１３０を備える。
Next, the mechanical configuration of the
コンデンサユニット１１０は、上述したフィルタコンデンサ１０を、他部材との接続部材やセンサなどの付属部材と一体パッケージ化した略直方体状の装置である。コンデンサユニット１１０は、例えばフィルムコンデンサによるフィルタコンデンサ１０を付属部材と共に一体パッケージ化している。本実施形態のコンデンサユニット１１０の各面は、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向のいずれかに沿った方向を向く姿勢である。コンデンサユニット１１０の詳細な構成は後述する。
The
リアクトルユニット１２０は、上述したリアクトル２１を、磁性体によるコアなどの付属部材と一体パッケージ化した装置である。例えばリアクトルユニット１２０は、銅などの金属材料による線材を巻き回して形成されたリアクトル２１を、形状および付属部材に対する配置を維持されるように樹脂封止して形成されている。リアクトルユニット１２０は、コンデンサユニット１１０に対してＹ方向に並ぶ配置である。
The
リアクトルユニット１２０からは、リアクトル２１の両端に相当する端子が、それぞれ突出している。すなわち、リアクトルユニット１２０は、コンデンサ側端子１２１と、スイッチ側端子１２２とを備える。コンデンサ側端子１２１は、リアクトル２１を、フィルタコンデンサ１０および直流電源３の正極と接続するための端子である。スイッチ側端子１２２は、リアクトル２１を、半導体スイッチング素子同士の接続点と接続するための端子である。各端子は、例えばＹ方向に沿ってコンデンサユニット１１０に向けて延びる線材状または帯板状に形成されている。
Terminals corresponding to both ends of the
コネクタ部１３０は、直流電源３と電力変換装置１との間の接続用のケーブルを取り付けるための部材である。コネクタ部１３０には、例えば正極側の電線と負極側の電線とをそれぞれ含んだケーブルが接続される。コネクタ部１３０は、コンデンサユニット１１０に対してＺ方向に並ぶ配置である。コネクタ部１３０は、コンデンサユニット１１０と接続するための正極端子台１３１および負極端子台１３２を有している。
The
正極端子台１３１および負極端子台１３２は、金属材料により、例えば両面をＺ方向に向ける板状に形成されている。正極端子台１３１および負極端子台１３２には、Ｚ方向の貫通孔がボルト等による締結のために形成されている。正極端子台１３１は正極ライン４Ｐの一部に相当しており、フィルタコンデンサ１０の一端およびリアクトル２１の一端に対して電気的に接続される。負極端子台１３２は負極ライン４Ｎの一部に相当しており、フィルタコンデンサ１０の他端に電気的に接続される。
The positive
コンデンサユニット１１０の詳細な構成を図３および図４に沿って説明する。コンデンサユニット１１０は、フィルタコンデンサ１０に加えて、コンデンサケース１１１、封止材１１２、コンバータバスバ１１３、負極側バスバ１１４、および正極側バスバ１１５を備えている。
The detailed configuration of the
コンデンサケース１１１は、コンデンサユニット１１０の各部材を収容する筐体である。本実施形態のコンデンサケース１１１は、絶縁性の樹脂材料により、内側に各部材を収容するための収容室を有する略直方体状の外観形状に形成されている。コンデンサケース１１１の各面はＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向のいずれかに沿った方向を向く姿勢である。
The
コンデンサケース１１１の各面のうち、Ｙ方向を向くリアクトルユニット１２０側の一面には、収容室に充填された封止材１１２を露出させる開口１１１ａが形成されている。またコンデンサケース１１１には、コネクタ部１３０を向く面の一部からコネクタ部１３０に向けて略矩形柱状に突出する支持台１１１ｂが形成されている。支持台１１１ｂは、Ｚ方向に沿ってコネクタ部１３０に向かうにつれて、段階的にＸ方向の寸法の小さくなる形状である。支持台１１１ｂの基端付近の外周面、およびコネクタ部１３０を向く面のうち支持台１１１ｂの周辺部分は、正極側バスバ１１５に接触している。
Of each surface of the
封止材１１２は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂をコンデンサケース１１１内に充填、硬化させて形成された部材である。封止材１１２は、フィルタコンデンサ１０および付属部材を保護および固定する機能を発揮する。封止材１１２を形成する樹脂は、ポッティング材などとも称される。コンデンサケース１１１の開口１１１ａから露出する封止材１１２の表面は、Ｙ方向に沿ってリアクトルユニット１２０を向く平面状となっている。
The sealing
コンバータバスバ１１３は、金属材料により形成されている導電部材である。コンバータバスバ１１３は、部分的に屈曲した帯板状に形成されている。コンバータバスバ１１３は、リアクトル２１と、半導体スイッチング素子を収容した半導体装置とを電気的に接続するために用いられている。コンバータバスバ１１３を介してリアクトル２１と半導体スイッチング素子とを接続することにより、コンバータ２０が形成される。コンバータバスバ１１３は、フィルタコンデンサ１０とは電気的に接続されていない。従ってコンバータバスバ１１３は、全体を封止材１１２の外部に配置された状態でコンデンサケース１１１に固定されている。コンバータバスバ１１３は、一端をリアクトルユニット１２０のスイッチ側端子１２２と溶接により接続され、他端を半導体装置と電流センサ装置を介して接続されている。
The
負極側バスバ１１４は、金属材料により形成されている導電部材である。負極側バスバ１１４は、部分的に屈曲していると共に、分岐を有する帯板状に形成されている。負極側バスバ１１４は、三つの他の部材と接続するため、分岐による三か所の端部のそれぞれを他の部材の接続部とされている。第一の端部は封止材１１２に埋設され、フィルタコンデンサ１０の両端のうち、直流電源３の負極と接続される側に接続されている。第二の端部は、負極端子台１３２と接続されている。第三の端部は、低電位ライン５Ｌに相当する導電部材と接続されている。
The negative electrode
正極側バスバ１１５は、金属材料により形成されている導電部材である。正極側バスバ１１５は、図３、図４、および図５に示すように、部分的に屈曲していると共に、分岐を有する帯板状に形成されている。正極側バスバ１１５は、正極端子台１３１の厚さ寸法よりも小さい厚さ寸法で形成されている。正極側バスバ１１５は、フィルタコンデンサ１０の両端のうち、直流電源３の正極と接続される側の一端に接続される。正極側バスバ１１５は「コンデンサバスバ」に相当する。従って、負極側バスバ１１４が「他端側バスバ」に相当する。正極側バスバ１１５は、負極側バスバ１１４に対してＸ方向に並んでいる。
The positive electrode
正極側バスバ１１５は、例えば平板状の母材をプレス加工で打ち抜きおよび屈曲させることにより形成された一体の部材である。正極側バスバ１１５は、略垂直に屈曲した屈曲部分を挟んで繋がる複数の平板状の部位を有している。具体的には、正極側バスバ１１５は、締結部１１５ａ、締結側繋ぎ部１１５ｂ、バネ部１１５ｃ、溶接側繋ぎ部１１５ｄ、埋設部１１５ｅ、および溶接部１１５ｆを有している。正極側バスバ１１５のうち、締結部１１５ａ、および締結側繋ぎ部１１５ｂを合わせた部分が、締結側部位１１５ｈである。正極側バスバ１１５のうち、溶接側繋ぎ部１１５ｄ、埋設部１１５ｅ、および溶接部１１５ｆを合わせた部分が、溶接側部位１１５ｉである。
The positive electrode
締結部１１５ａは、両面をＺ方向に向ける略矩形平板状の部分である。締結部１１５ａの各辺は、Ｘ方向またはＹ方向のいずれかに沿っている。締結部１１５ａには、ボルトなどによる締結のためにＺ方向に貫通する締結孔が形成されている。締結部１１５ａは、正極端子台１３１が締結される。従って正極端子台１３１が、「第一部材」に相当し、Ｚ方向が「締結方向」に相当する。締結部１１５ａは、支持台１１１ｂのうち、Ｚ方向に沿ってコネクタ部１３０を向く面に沿って配置されている。締結部１１５ａのうち、Ｙ方向においてリアクトルユニット１２０側に位置する辺には、締結側繋ぎ部１１５ｂが繋がっている。締結部１１５ａは、例えば母材の一部を、締結側繋ぎ部１１５ｂに対してリアクトルユニット１２０と反対側に向けて屈曲させることにより形成されている。
The
締結側繋ぎ部１１５ｂは、両面をＹ方向に向ける略矩形平板状の部分である。締結側繋ぎ部１１５ｂのうち、Ｚ方向においてコネクタ部１３０側に位置する辺には、屈曲部位を挟んで締結部１１５ａが繋がっている。すなわち締結側繋ぎ部１１５ｂは、締結部１１５ａのうちＹ方向においてリアクトルユニット１２０側から、Ｚ方向においてコネクタ部１３０と反対側に向けて延びる配置である。締結側繋ぎ部１１５ｂは、Ｘ方向において、締結部１１５ａよりも負極側バスバ１１４から離れた位置まで伸びている。締結側繋ぎ部１１５ｂのうちＸ方向において負極側バスバ１１４と反対側に位置する辺は、バネ部１１５ｃと繋がっている。従って、バネ部１１５ｃのうち締結側繋ぎ部１１５ｂの繋がれている位置が、締結側部位１１５ｈの繋がれている位置に相当する。
The fastening
バネ部１１５ｃは、両面をＸ方向に向ける略矩形平板状の部分である。バネ部１１５ｃは、Ｚ方向に沿って延伸する帯板状を呈している。バネ部１１５ｃのコネクタ部１３０側の端部付近は、屈曲部分を挟んで締結側繋ぎ部１１５ｂと繋がっている。より具体的には、バネ部１１５ｃのＹ方向においてリアクトルユニット１２０側の辺のうち、コネクタ部１３０側の端部付近が締結側繋ぎ部１１５ｂと繋がっている。バネ部１１５ｃは、例えば母材の一部を、締結側繋ぎ部１１５ｂおよび溶接側繋ぎ部１１５ｄに対してリアクトルユニット１２０と反対側に屈曲させることにより形成されている。
The
バネ部１１５ｃは、Ｘ方向において、締結部１１５ａに対して負極側バスバ１１４と反対側に位置している。換言すれば、締結部１１５ａおよび負極側バスバ１１４は、Ｘ方向においてバネ部１１５ｃの一面側に共に配置されている。バネ部１１５ｃは、Ｙ方向の投影視において、コンバータバスバ１１３と部分的に重なりを生じる配置である。
The
バネ部１１５ｃの一面側の一部は、支持台１１１ｂに接触している。具体的には、バネ部１１５ｃのうち、溶接側繋ぎ部１１５ｄ側の端部から中央付近までが、支持台１１１ｂと接触している。これにより、バネ部１１５ｃのうちＺ方向における一部の区間の変位が規制されている。具体的には、図５に斜線部分として示す溶接側区間１１５ｇの、Ｘ方向に沿って溶接部１１５ｆに向かう変位が規制されている。溶接側区間１１５ｇは、バネ部１１５ｃのうち、溶接側部位１１５ｉのうち溶接側繋ぎ部１１５ｄが繋がれている部分と言える。またバネ部１１５ｃのうち溶接側繋ぎ部１１５ｄ側の端部は、コンデンサケース１１１のコネクタ部１３０を向く面に当接している。この結果バネ部１１５ｃは、Ｚ方向に沿ってコネクタ部１３０から離れる変位を規制されている。
A part of the
バネ部１１５ｃの形状は、曲げ変形を生じる場合に、溶接側繋ぎ部１１５ｄ側の端部を基準として、図５に破線矢印として示す曲げ変形を最も容易とする形状である。すなわち、曲げ変形のうち、締結側繋ぎ部１１５ｂ側に向かうにつれて負極側バスバ１１４から離れるように湾曲する曲げ変形を相対的に生じやすい。こうした曲げ変形は、締結側繋ぎ部１１５ｂおよび締結部１１５ａを、バネ部１１５ｃから離れるにつれて溶接側繋ぎ部１１５ｄから離れるように傾斜させる。従って上述した曲げ変形は、溶接側繋ぎ部１１５ｄと締結側繋ぎ部１１５ｂとのＺ方向における距離の増大、すなわち白抜き矢印として示す締結部１１５ａの変位に対応する。換言すればバネ部１１５ｃは、締結部１１５ａの変位を自身の変形として吸収することにより、締結部１１５ａに共連れした溶接部１１５ｆの変位を抑制しやすい形状および配置である。
The shape of the
溶接側繋ぎ部１１５ｄは、両面をＹ方向に向ける平板状の部分である。溶接側繋ぎ部１１５ｄは、Ｘ方向に沿って延びる帯板状を呈している。溶接側繋ぎ部１１５ｄのうち負極側バスバ１１４と反対側に位置する辺は、屈曲部位を挟んでバネ部１１５ｃと繋がっている。溶接側繋ぎ部１１５ｄのうち負極側バスバ１１４側に位置する辺は、屈曲部位を挟んで溶接部１１５ｆと繋がっている。従って、バネ部１１５ｃのうち溶接側繋ぎ部１１５ｄの繋がれている位置が、溶接側部位１１５ｉの繋がれている位置に相当する。また溶接側繋ぎ部１１５ｄのうち、Ｚ方向においてコネクタ部１３０と反対側の辺の中間部分は、埋設部１１５ｅと繋がっている。
The welded
溶接側繋ぎ部１１５ｄは、Ｚ方向において締結側繋ぎ部１１５ｂから離間している。溶接側繋ぎ部１１５ｄおよび締結側繋ぎ部１１５ｂは、Ｚ方向およびＸ方向により規定される同一平面に沿って配置されている。すなわち溶接側繋ぎ部１１５ｄは、Ｚ方向において直接には締結側繋ぎ部１１５ｂと繋がれておらず、バネ部１１５ｃを介して迂回するように繋がれた状態である。
The weld-
埋設部１１５ｅは、全体としてＹ方向に延びる帯板状の部分であり、部分的に封止材１１２に埋設された状態となっている。埋設部１１５ｅの一端は、封止材１１２に埋設され、フィルタコンデンサ１０の一端に接続されている。埋設部１１５ｅの他端は、封止材１１２から露出しており、屈曲部分を挟んで溶接側繋ぎ部１１５ｄと繋がっている。従って埋設部１１５ｅは、バネ部１１５ｃのうち締結部１１５ａの繋がれている位置からＺ方向に離れた位置に、溶接側繋ぎ部１１５ｄを介して繋がれた状態と言える。
The buried
埋設部１１５ｅのうち、封止材１１２の表面を貫通する部分におけるＸ方向に沿った幅寸法Ｗ１は、バネ部１１５ｃのＹ方向に沿った幅寸法よりも大きい。具体的には、バネ部１１５ｃのうち、締結側繋ぎ部１１５ｂの繋がれた部分と溶接側繋ぎ部１１５ｄの繋がれた部分との中間における幅寸法Ｗ２よりも大きい。従って、埋設部１１５ｅの封止材１１２の表面を貫通している部分は、バネ部１１５ｃよりも変形を生じにくい。埋設部１１５ｅは、例えば母材の一部を、溶接側繋ぎ部１１５ｄに対してリアクトルユニット１２０と反対側に屈曲させることにより形成されている。
The width dimension W1 along the X direction in the portion of the buried
溶接部１１５ｆは、両面をＸ方向に向ける平板状の部分である。溶接部１１５ｆの両面のうち、負極側バスバ１１４側の面には、Ｙ方向に延びるコンデンサ側端子１２１が溶接されている。従って、コンデンサ側端子１２１が「第二部材」に相当する。また、Ｘ方向が、溶接部１１５ｆに対する溶接方向と言える。Ｘ方向を向いた溶接部１１５ｆの面のうち、コンデンサ側端子１２１と溶接された状態の領域は、Ｚ方向の寸法がＹ方向の寸法よりも小さい帯状となっている。
The welded
溶接部１１５ｆのうち、リアクトルユニット１２０と反対側の辺が、屈曲部分を挟んで溶接側繋ぎ部１１５ｄと繋がっている。従って溶接部１１５ｆは、溶接側繋ぎ部１１５ｄを介してバネ部１１５ｃと繋がっている。
Of the welded
溶接部１１５ｆは、Ｘ方向において、バネ部１１５ｃに対して負極側バスバ１１４側に配置されている。溶接部１１５ｆは、溶接側繋ぎ部１１５ｄのうち、埋設部１１５ｅの繋がれている位置よりも、バネ部１１５ｃの繋がれている位置から遠い位置に繋がれている。従って溶接部１１５ｆは、Ｘ方向において、埋設部１１５ｅよりもバネ部１１５ｃから離れて配置されている。
The welded
［実施形態のまとめ］
以上、説明した実施形態によれば、締結部１１５ａおよび溶接部１１５ｆは、バネ部１１５ｃの一面側に配置され、バネ部１１５ｃのＺ方向に離れた位置にそれぞれ繋がれている。こうした構成によりバネ部１１５ｃは、締結部１１５ａに正極側バスバ１１５をＺ方向に変位させる力が印加された場合に、締結部１１５ａと溶接部１１５ｆとのＺ方向の距離を変化させるように湾曲変形しうる。従って、締結に伴い締結部１１５ａが変位する場合においても、コンデンサ側端子１２１との間に応力を発生させる溶接部１１５ｆの変位量が、締結部１１５ａの変位量よりも軽減される。従って電力変換装置１は、溶接部１１５ｆに生じる応力を抑制可能となる。
[Summary of embodiments]
According to the embodiment described above, the
また本実施形態では、負極側バスバ１１４は、バネ部１１５ｃに対して、締結部１１５ａおよび溶接部１１５ｆと同じ一面側に位置している。上述の構成に反して負極側バスバ１１４が他面側に位置している場合、Ｘ方向におけるバネ部１１５ｃからの締結部１１５ａおよび溶接部１１５ｆの距離が制限される。具体的には、それらの距離が、正極端子台１３１と負極端子台１３２との距離に従って定まる、正極側バスバ１１５と負極側バスバ１１４との距離により制限される。締結部１１５ａおよび溶接部１１５ｆのバネ部１１５ｃからの距離が小さくなるほど、バネ部１１５ｃを同様に湾曲させた場合における締結部１１５ａと溶接部１１５ｆとのＺ方向における距離の変化が小さくなる。すなわち、正極端子台１３１と負極端子台１３２との距離によっては、応力を生じさせる溶接部１１５ｆの変位量を抑制しにくくなりうる。
Further, in the present embodiment, the negative electrode
こうした懸念に対し本実施形態では、負極側バスバ１１４との距離に拘わらず、締結部１１５ａおよび溶接部１１５ｆのＸ方向におけるバネ部１１５ｃからの距離を設定可能となる。従って電力変換装置１は、正極端子台１３１と負極端子台１３２との距離に拘わらず、溶接部１１５ｆに発生する応力を抑制可能となる。
In response to such concerns, in the present embodiment, the distances of the
さらに本実施形態では、コンデンサケース１１１は、バネ部１１５ｃとの接触により、バネ部１１５ｃのうち溶接部１１５ｆの接続される側の端部の変位を規制している。この結果、バネ部１１５ｃの湾曲により締結部１１５ａと溶接部１１５ｆとの距離が変動する場合に、溶接部１１５ｆの変位量を抑制して距離を変動させうる。従って電力変換装置１は、より溶接部１１５ｆに発生する応力を抑制可能となる。
Further, in the present embodiment, the
加えて本実施形態では、溶接部１１５ｆは、溶接側繋ぎ部１１５ｄを介してバネ部１１５ｃに繋がれている。溶接側繋ぎ部１１５ｄには、埋設により封止材１１２に固定された状態の埋設部１１５ｅが繋がれている。この結果、締結部１１５ａが変位する場合に、溶接側繋ぎ部１１５ｄのうち埋設部１１５ｅよりバネ部１１５ｃから離れた部分の変位が抑制される。従って電力変換装置１は、溶接部１１５ｆに生じる応力をより抑制可能となる。
In addition, in the present embodiment, the welded
また本実施形態では、埋設部１１５ｅの幅が、バネ部１１５ｃの幅よりも大きい。故に、締結部１１５ａの封止材１１２に対する変位により埋設部１１５ｅおよびバネ部１１５ｃに変形が生じる場合に、埋設部１１５ｅは、バネ部１１５ｃよりも変形しにくい。この結果、締結部１１５ａが、埋設部１１５ｅの変形ではなく、主としてバネ部１１５ｃの変形により変位しうる。すなわち、締結部１１５ａの変位により埋設部１１５ｅに生じる変形が、バネ部１１５ｃの変形により抑制されやすくなる。従ってバネ部１１５ｃは、封止材１１２に発生する応力も抑制可能となる。
Further, in the present embodiment, the width of the embedded
＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。なお、以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
<Other embodiments>
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications are also included in the technical scope of the present disclosure. Various changes can be made within the range that does not deviate. In the following description, the element having the same number as the code used so far is the same as the element having the same code in the previous embodiments, unless otherwise specified. Further, when only a part of the configuration is described, the embodiment described above can be applied to the other parts of the configuration.
上述の実施形態においては、負極側バスバ１１４は、バネ部１１５ｃの一面側に配置されていた。換言すれば、バネ部１１５ｃは、締結部１１５ａおよび溶接部１１５ｆに対して、負極側バスバ１１４と反対側に配置されていた。しかし、各構成の配置関係は上述のものに限られない。すなわち、負極側バスバ１１４は、バネ部１１５ｃの他面側に配置されていてもよい。換言すれば、バネ部１１５ｃが、負極側バスバ１１４と、締結部１１５ａおよび溶接部１１５ｆとの間に位置していてもよい。
In the above-described embodiment, the negative electrode
上述の実施形態においては、締結部１１５ａは、締結側繋ぎ部１１５ｂを介してバネ部１１５ｃと繋がれていた。しかし、締結側繋ぎ部１１５ｂを介さず直接つながれていてもよい。すなわち、バネ部１１５ｃのコネクタ部１３０側の辺と、締結部１１５ａの負極側バスバ１１４と反対側の辺とが、屈曲部分を挟んで接続される形状としてもよい。またこれに限られず、他の部分の繋がりについても適宜変更可能である。換言すれば、締結側部位１１５ｈは、締結部１１５ａを含んでいれば、締結側繋ぎ部１１５ｂを含まない形状でもよい。同様に溶接側部位１１５ｉも、溶接部１１５ｆを含んでいれば、他の部分を含まない形状でもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態においては、バネ部１１５ｃのうち、溶接側繋ぎ部１１５ｄの繋がれている側の端部、および一面側のうち端部周辺がコンデンサケース１１１に接触して、その部分が変位を規制されていた。しかし、コンデンサケース１１１の形状やバネ部１１５ｃの接触位置はこれに限られず、またバネ部１１５ｃが変位の規制を受けない構成でもよい。例えばバネ部１１５ｃが、コンデンサケース１１１に形成された溝への差込みなどにより挟持されて変位を規制されるなど、その他の支持方法により変位を規制される構成でもよい。また、溶接部１１５ｆ側の端部付近の変位を規制可能であれば、接触部分がその部分でなくてもよい。あるいは、バネ部１１５ｃが、母材をリアクトルユニット１２０側に屈曲させて形成されることにより、コンデンサケース１１１と接触しない配置とされていてもよい。
In the above-described embodiment, the end of the
上述の実施形態においては、溶接部１１５ｆは、埋設部１１５ｅよりもバネ部１１５ｃから離れた配置とされていた。しかし、溶接部１１５ｆが埋設部１１５ｅよりもバネ部１１５ｃに近い配置とされていてもよい。例えば、溶接側繋ぎ部１１５ｄのうちＸ方向に延びる辺の中間付近に溶接部１１５ｆを繋ぎ、同じ辺のうちバネ部１１５ｃと反対側の端部に埋設部１１５ｅを繋ぐ配置が可能である。
In the above-described embodiment, the welded
上述の実施形態においては、埋設部１１５ｅは、バネ部１１５ｃよりも幅を広く形成されていた。しかし、埋設部１１５ｅは、バネ部１１５ｃよりも幅を狭く形成されていてもよい。
In the above-described embodiment, the embedded
１ 電力変換装置、 １０ フィルタコンデンサ（コンデンサ）、 １１１ コンデンサケース、 １１２ 封止材、 １１４ 負極側バスバ（他端側バスバ）、 １１５ 正極側バスバ（コンデンサバスバ）、 １１５ａ 締結部、 １１５ｃ バネ部、 １１５ｄ 溶接側繋ぎ部、 １１５ｅ 埋設部、 １１５ｆ 溶接部、 １１５ｈ 締結側部位、 １１５ｉ 溶接側部位、 １２１ コンデンサ側端子（第二部材）、 １３１ 正極端子台（第一部材） 1 Power converter, 10 Filter capacitor (capacitor), 111 Condenser case, 112 Encapsulant, 114 Negative electrode side bus bar (other end side bus bar), 115 Positive electrode side bus bar (capacitor bus bar), 115a Fastening part, 115c Spring part, 115d Welded side joint, 115e buried part, 115f Welded part, 115h Fastened side part, 115i Welded side part, 121 Capacitor side terminal (second member), 131 Positive electrode terminal block (first member)
Claims (5)
前記コンデンサの一端と接続されたコンデンサバスバ（１１５）と、を備え、
前記コンデンサバスバは、第一部材（１３１）と締結された締結部（１１５ａ）を含む締結側部位（１１５ｈ）と、締結方向に沿って延伸する板状のバネ部（１１５ｃ）と、第二部材（１２１）と溶接された溶接部（１１５ｆ）を含み、前記バネ部を介して前記締結側部位と繋がれる溶接側部位（１１５ｉ）と、を有し、
前記締結側部位および前記溶接側部位は、共に前記バネ部の一面側に配置され、前記バネ部のうち、互いに前記締結方向に離れた位置に繋がれている電力変換装置。 A capacitor (10) embedded in a sealing material (112) filled in a capacitor case (111), and a capacitor (10).
A capacitor bus bar (115) connected to one end of the capacitor is provided.
The condenser bus bar has a fastening side portion (115h) including a fastening portion (115a) fastened to the first member (131), a plate-shaped spring portion (115c) extending along the fastening direction, and a second member. It includes a welded portion (115f) welded to (121), and has a welded side portion (115i) connected to the fastening side portion via the spring portion.
A power conversion device in which both the fastening side portion and the welding side portion are arranged on one surface side of the spring portion, and are connected to positions of the spring portion that are separated from each other in the fastening direction.
前記他端側バスバは、前記バネ部に対して前記一面側に位置している請求項１に記載の電力変換装置。 A bus bar (114) on the other end side connected to the other end of the capacitor is provided.
The power conversion device according to claim 1, wherein the other end side bus bar is located on the one side of the spring portion.
前記埋設部の幅は、前記バネ部の幅よりも広い請求項１～３のいずれか１項に記載の電力変換装置。 The weld side portion includes a buried portion (115e) stretched in a strip shape and partially embedded in the sealing material.
The power conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the width of the embedded portion is wider than the width of the spring portion.
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