JPH0947034A - Inverter and transducer module with current sensor - Google Patents
Inverter and transducer module with current sensorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ装置及び電
流センサ付トランジスタモジュールに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device and a transistor module with a current sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電動車両においては、ロータ及び
ステータコイルによって構成されるモータが使用され、
モータ駆動装置によって制御された電流を前記ステータ
コイルに供給することにより前記モータを駆動するよう
になっている。この場合、前記モータ駆動装置は、電流
波形制御回路及びベースドライブ回路を有する。そし
て、前記電流波形制御回路において、前記ロータの磁極
位置に対応させてＵ相、Ｖ相及びＷ相から成る３相の正
弦波信号が発生させられるとともに、電流指令値が発生
させられ、正弦波信号及び電流指令値に基づいて、該電
流指令値に対応したパルス幅を有する３相のパルス幅変
調（ＰＷＭ）信号がベースドライブ回路に送られる。2. Description of the Related Art Conventionally, an electric vehicle uses a motor composed of a rotor and a stator coil,
The motor is driven by supplying a current controlled by a motor driving device to the stator coil. In this case, the motor drive device has a current waveform control circuit and a base drive circuit. Then, in the current waveform control circuit, a three-phase sine wave signal composed of a U phase, a V phase, and a W phase is generated corresponding to the magnetic pole position of the rotor, and a current command value is generated to generate a sine wave. Based on the signal and the current command value, a three-phase pulse width modulation (PWM) signal having a pulse width corresponding to the current command value is sent to the base drive circuit.
【０００３】該ベースドライブ回路は、前記パルス幅変
調信号に対応させてトランジスタ駆動信号を発生させ、
インバータに対して出力する。該インバータは、６個の
トランジスタを有し、前記トランジスタ駆動信号がオン
の間だけトランジスタをオンにして、３相の相電流を発
生させ、該相電流を前記ステータコイルに供給する。そ
して、３相のうちの２相の相電流を電流センサによって
検出し、フィードバック制御を行うようにしている。[0003] The base drive circuit generates a transistor drive signal in response to the pulse width modulation signal,
Output to the inverter. The inverter has six transistors, turns on the transistors only while the transistor drive signal is on, generates phase currents of three phases, and supplies the phase currents to the stator coil. Then, the phase current of two of the three phases is detected by the current sensor and feedback control is performed.
【０００４】ところで、前記６個のトランジスタは、一
対ずつ直列に接続することによってトランジスタモジュ
ールを構成するとともに、該各トランジスタモジュー
ル、電源によって印加される電圧を平滑化するためのコ
ンデンサ、パワーケーブル等はバスパネルを介して互い
に電気的に接続されるようになっている。図２は従来の
トランジスタモジュールの側面図である。By the way, the six transistors form a transistor module by connecting one pair in series, and each transistor module, a capacitor for smoothing a voltage applied by a power source, a power cable, etc. They are electrically connected to each other via a bus panel. FIG. 2 is a side view of a conventional transistor module.
【０００５】図において、１５はヒートシンク、２１は
該ヒートシンク１５に搭載されたトランジスタモジュー
ルである。なお、該トランジスタモジュール２１のほか
に２個の図示しないトランジスタモジュールが前記ヒー
トシンク１５に搭載される。ここでは、トランジスタモ
ジュール２１についてだけ説明する。前記トランジスタ
モジュール２１は、図示しない一対のトランジスタを内
蔵しており、正極側端子２１ａ、負極側端子２１ｂ及び
出力端子２１ｃを有する。In the figure, 15 is a heat sink, and 21 is a transistor module mounted on the heat sink 15. In addition to the transistor module 21, two transistor modules (not shown) are mounted on the heat sink 15. Here, only the transistor module 21 will be described. The transistor module 21 incorporates a pair of transistors (not shown) and has a positive electrode side terminal 21a, a negative electrode side terminal 21b, and an output terminal 21c.
【０００６】そして、前記トランジスタモジュール２１
の出力端子２１ｃには、出力側の銅製の長板から成るバ
スバー２５が接続され、該バスバー２５に図示しないモ
ータ接続用ケーブルアッセンブリが接続される。したが
って、前記トランジスタモジュール２１において発生さ
せられた出力電流は、相電流として図示しないモータの
ステータコイルに供給される。ここで、前述したよう
に、電流センサ５１によって前記相電流を検出すること
ができるようになっている。Then, the transistor module 21
The output terminal 21c is connected to a bus bar 25 made of an elongated copper plate on the output side, and a motor connecting cable assembly (not shown) is connected to the bus bar 25. Therefore, the output current generated in the transistor module 21 is supplied to the stator coil of the motor (not shown) as a phase current. Here, as described above, the current sensor 51 can detect the phase current.
【０００７】この場合、前記電流センサ５１は、例え
ば、前記バスバー２５を包囲する図示しないコア、該コ
アのギャップに配設されたホール素子等から成り、前記
バスバー２５を介して相電流が流れたときの磁束の変化
によって相電流を検出するようにしている。そのため
に、前記電流センサ５１は、ボルト５５によってバスバ
ー２５に固定される。また、電流センサ５１を図示しな
いインバータフレーム等に固定することもできる。In this case, the current sensor 51 is composed of, for example, a core (not shown) surrounding the bus bar 25, a Hall element arranged in a gap of the core, and the like, and a phase current flows through the bus bar 25. The phase current is detected by the change of the magnetic flux. Therefore, the current sensor 51 is fixed to the bus bar 25 by the bolt 55. Further, the current sensor 51 can be fixed to an inverter frame or the like (not shown).
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のトランジスタモジュールにおいては、電流センサ５
１をバスバー２５、前記インバータフレーム等に固定す
るために、バスバー２５又はインバータフレームに穴あ
け加工を施す必要があり、加工工数が多くなってしま
う。However, in the above-mentioned conventional transistor module, the current sensor 5 is used.
In order to fix 1 to the bus bar 25, the inverter frame, or the like, it is necessary to perform a drilling process on the bus bar 25 or the inverter frame, which increases the number of processing steps.
【０００９】また、電流センサ５１をバスバー２５に固
定する場合には、該バスバー２５に電流センサ５１を固
定した後、バスバー２５をトランジスタモジュール２１
に固定する必要があるので、組立工数が多くなってしま
う。そして、電流センサ５１を前記インバータフレーム
に固定する場合には、インバータフレームに電流センサ
５１を固定した後、該電流センサ５１内にバスバー２５
又は銅ケーブルを通す必要があるので、組立工数が多く
なってしまう。When fixing the current sensor 51 to the bus bar 25, after fixing the current sensor 51 to the bus bar 25, the bus bar 25 is fixed to the transistor module 21.
Since it is necessary to fix it to, the number of assembling steps will increase. When fixing the current sensor 51 to the inverter frame, after fixing the current sensor 51 to the inverter frame, the bus bar 25 is provided in the current sensor 51.
Alternatively, since it is necessary to pass the copper cable, the number of assembling steps is increased.
【００１０】さらに、トランジスタモジュール２１から
バスバー２５を水平に延ばすと、該バスバー２５に固定
される電流センサ５１と他の部材、例えば、抵抗とが干
渉するので、バスバー２５に曲げ加工を施し、ヒートシ
ンク１５の上面と電流センサ５１の下面との間に一定の
距離を置く必要がある。したがって、インバータ装置の
寸法がその分大きくなってしまう。Further, when the bus bar 25 is extended horizontally from the transistor module 21, the current sensor 51 fixed to the bus bar 25 interferes with another member, for example, a resistor. Therefore, the bus bar 25 is bent and a heat sink is formed. It is necessary to keep a certain distance between the upper surface of 15 and the lower surface of the current sensor 51. Therefore, the size of the inverter device increases accordingly.
【００１１】しかも、バスバー２５に曲げ加工を施すこ
とによって、また、出力端子２１ｃからモータ接続用ケ
ーブルアッセンブリまでの距離が長くなることによっ
て、各トランジスタモジュール２１間の電気的なバラン
スが悪くなってしまう。本発明は、前記従来のトランジ
スタモジュールの問題点を解決して、加工工数及び組立
工数を少なくすることができるとともに、バスバーに曲
げ加工を施す必要がないインバータ装置及び電流センサ
付トランジスタモジュールを提供することを目的とす
る。Moreover, by bending the bus bar 25 and by increasing the distance from the output terminal 21c to the motor connecting cable assembly, the electrical balance between the transistor modules 21 becomes poor. . The present invention solves the problems of the conventional transistor module described above, and can reduce the number of processing steps and the number of assembly steps, and provide an inverter device and a transistor module with a current sensor that do not require bending of the bus bar. The purpose is to
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】そのために、本発明のイ
ンバータ装置においては、それぞれ一対のトランジスタ
から成り、正極側端子、負極側端子及び出力端子を備え
たトランジスタモジュールと、前記トランジスタに接続
され、トランジスタをオン・オフさせるスイッチング手
段と、前記出力端子に固定され、出力電流を流すための
バスバーと、前記出力端子に隣接させて配設され、前記
バスバーを流れる出力電流を測定する電流センサとを有
する。Therefore, in the inverter device of the present invention, a transistor module comprising a pair of transistors, each having a positive side terminal, a negative side terminal and an output terminal, and connected to the transistor, Switching means for turning on / off a transistor, a bus bar fixed to the output terminal for flowing an output current, and a current sensor arranged adjacent to the output terminal for measuring an output current flowing through the bus bar are provided. Have.
【００１３】そして、該電流センサは前記トランジスタ
モジュールの上に配設される。本発明の他のインバータ
装置においては、さらに、前記電流センサは、底部にト
ランジスタモジュールに沿って突出させられたガイドを
備え、該ガイドを出力端子に当接させてトランジスタモ
ジュールに固定される。本発明の更に他のインバータ装
置においては、さらに、前記電流センサは、トランジス
タモジュールと一体に成形される。The current sensor is arranged on the transistor module. In another inverter device of the present invention, the current sensor further includes a guide projecting along the transistor module at the bottom, and the guide is brought into contact with the output terminal to be fixed to the transistor module. In still another inverter device of the present invention, the current sensor is formed integrally with the transistor module.
【００１４】本発明の更に他のインバータ装置において
は、さらに、前記電流センサは、前記バスバーを貫通さ
せるための検出孔を備え、該検出孔の底面は前記出力端
子の上面の高さ以下に、検出孔の上面は前記出力端子の
上面の高さにバスバーの厚さを加えた高さ以上に設定さ
れる。本発明の更に他のインバータ装置においては、さ
らに、前記電流センサは、出力端子と一体に成形され
る。In still another inverter device of the present invention, the current sensor further includes a detection hole for penetrating the bus bar, and the bottom surface of the detection hole is below the height of the top surface of the output terminal. The upper surface of the detection hole is set to be equal to or higher than the height of the upper surface of the output terminal plus the thickness of the bus bar. In yet another inverter device of the present invention, the current sensor is formed integrally with the output terminal.
【００１５】本発明の更に他のインバータ装置において
は、さらに、前記電流センサは、出力端子を配設するた
めの検出孔を備え、該検出孔内に出力端子が配設された
状態でトランジスタモジュールに固定される。本発明の
電流センサ付トランジスタモジュールにおいては、それ
ぞれ一対のトランジスタから成り、正極側端子、負極側
端子及び出力端子を備えたトランジスタモジュールと、
該トランジスタモジュールの上において、前記出力端子
に隣接させて配設され、出力電流を測定する電流センサ
とを有する。In still another inverter device of the present invention, the current sensor further includes a detection hole for arranging an output terminal, and the transistor module is provided with the output terminal arranged in the detection hole. Fixed to. In the transistor module with a current sensor of the present invention, a transistor module comprising a pair of transistors, each having a positive electrode side terminal, a negative electrode side terminal and an output terminal,
A current sensor is provided on the transistor module so as to be adjacent to the output terminal and measures an output current.
【００１６】そして、該電流センサは前記トランジスタ
モジュールの上に配設される。本発明の他の電流センサ
付トランジスタモジュールにおいては、さらに、前記電
流センサは、底部にトランジスタモジュールに沿って突
出させられたガイドを備え、該ガイドを出力端子に当接
させてトランジスタモジュールに固定される。本発明の
更に他の電流センサ付トランジスタモジュールにおいて
は、さらに、前記電流センサは、トランジスタモジュー
ルと一体に成形される。The current sensor is arranged on the transistor module. In another transistor module with a current sensor according to the present invention, the current sensor further includes a guide projecting along the transistor module at the bottom, and the guide is abutted on the output terminal and fixed to the transistor module. It In still another transistor module with a current sensor of the present invention, the current sensor is molded integrally with the transistor module.
【００１７】本発明の更に他の電流センサ付トランジス
タモジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、
前記バスバーを貫通させるための検出孔を備え、該検出
孔の底面は前記出力端子の上面の高さ以下に、検出孔の
上面は前記出力端子の上面の高さにバスバーの厚さを加
えた高さ以上に設定される。本発明の更に他の電流セン
サ付トランジスタモジュールにおいては、さらに、前記
電流センサは、出力端子と一体に成形される。In still another transistor module with a current sensor according to the present invention, the current sensor further comprises:
A detection hole for penetrating the bus bar is provided, the bottom surface of the detection hole is equal to or lower than the height of the upper surface of the output terminal, and the upper surface of the detection hole is the height of the upper surface of the output terminal plus the thickness of the bus bar. Set above the height. In still another transistor module with a current sensor of the present invention, the current sensor is formed integrally with the output terminal.
【００１８】本発明の更に他の電流センサ付トランジス
タモジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、
出力端子を配設するための検出孔を備え、該検出孔内に
出力端子が配設された状態でトランジスタモジュールに
固定される。In still another transistor module with a current sensor according to the present invention, the current sensor further comprises:
A detection hole for disposing the output terminal is provided, and the output module is fixed to the transistor module with the output terminal being disposed in the detection hole.
【００１９】[0019]
【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
インバータ装置においては、それぞれ一対のトランジス
タから成り、正極側端子、負極側端子及び出力端子を備
えたトランジスタモジュールと、前記トランジスタに接
続され、トランジスタをオン・オフさせるスイッチング
手段と、前記出力端子に固定され、出力電流を流すため
のバスバーと、前記出力端子に隣接させて配設され、前
記バスバーを流れる出力電流を測定する電流センサとを
有する。According to the present invention, as described above, in the inverter device, each transistor module is composed of a pair of transistors and has a positive side terminal, a negative side terminal and an output terminal, and is connected to the transistor. A switching means for turning on and off a transistor; a bus bar fixed to the output terminal for flowing an output current; and a current sensor arranged adjacent to the output terminal for measuring an output current flowing through the bus bar. Have and.
【００２０】そして、該電流センサは前記トランジスタ
モジュールの上に配設される。この場合、電流センサを
固定するために、バスバー、インバータフレーム等に穴
あけ加工を施す必要がないので、加工工数を少なくする
ことができる。さらに、電流センサがトランジスタモジ
ュールの上に固定されるので、抵抗等の他の部材と干渉
することがない。したがって、トランジスタモジュール
からバスバーを水平に延ばすことができ、インバータ装
置の寸法を小さくすることができる。The current sensor is arranged on the transistor module. In this case, it is not necessary to drill a bus bar, an inverter frame, or the like to fix the current sensor, so that the number of working steps can be reduced. Further, since the current sensor is fixed on the transistor module, it does not interfere with other members such as resistors. Therefore, the bus bar can be extended horizontally from the transistor module, and the size of the inverter device can be reduced.
【００２１】本発明の他のインバータ装置においては、
さらに、前記電流センサは、底部にトランジスタモジュ
ールに沿って突出させられたガイドを備え、該ガイドを
出力端子に当接させてトランジスタモジュールに固定さ
れる。この場合、電流センサを出力端子に当接させて位
置決めすることができる。したがって、インバータ装置
の組立工数を少なくすることができる。In another inverter device of the present invention,
Furthermore, the current sensor includes a guide projecting along the transistor module at the bottom, and the guide is brought into contact with the output terminal to be fixed to the transistor module. In this case, the current sensor can be positioned by abutting the output terminal. Therefore, the number of assembling steps of the inverter device can be reduced.
【００２２】また、トランジスタモジュールから電流セ
ンサを取り外すことができるので、３個のトランジスタ
モジュールのうち、２個のトランジスタモジュールだけ
に電流センサを取り付け、２相の相電流を検出すること
ができる。本発明の更に他のインバータ装置において
は、さらに、前記電流センサは、トランジスタモジュー
ルと一体に成形される。Further, since the current sensor can be removed from the transistor module, the current sensor can be attached to only two of the three transistor modules to detect two-phase currents. In still another inverter device of the present invention, the current sensor is formed integrally with the transistor module.
【００２３】この場合、電流センサは、トランジスタモ
ジュールと一体に成形される。したがって、ボルト等に
よって電流センサをトランジスタモジュールに固定する
必要がなく、インバータ装置の組立工数を少なくするこ
とができる。本発明の更に他のインバータ装置において
は、さらに、前記電流センサは、前記バスバーを貫通さ
せるための検出孔を備え、該検出孔の底面は前記出力端
子の上面の高さ以下に、検出孔の上面は前記出力端子の
上面の高さにバスバーの厚さを加えた高さ以上に設定さ
れる。In this case, the current sensor is formed integrally with the transistor module. Therefore, it is not necessary to fix the current sensor to the transistor module with a bolt or the like, and the number of assembling steps of the inverter device can be reduced. In yet another inverter device of the present invention, the current sensor further includes a detection hole for penetrating the bus bar, and the bottom surface of the detection hole is below the height of the upper surface of the output terminal. The upper surface is set to be higher than the height of the upper surface of the output terminal plus the thickness of the bus bar.
【００２４】この場合、バスバーに曲げ加工を施す必要
がなく、また、出力端子からモータ接続用ケーブルアッ
センブリまでの距離を短くすることができるので、各ト
ランジスタモジュール間の電気的なバランスを良くする
ことができる。本発明の更に他のインバータ装置におい
ては、さらに、前記電流センサは、出力端子と一体に成
形される。In this case, the bus bar does not need to be bent, and the distance from the output terminal to the motor connecting cable assembly can be shortened, so that the electrical balance between the transistor modules should be improved. You can In yet another inverter device of the present invention, the current sensor is formed integrally with the output terminal.
【００２５】この場合、出力端子の外周縁に電流センサ
が形成されるので、トランジスタモジュールの水平方向
において、出力端子から３６０〔°〕のどの方向におい
てもバスバーを接続することができる。本発明の更に他
のインバータ装置においては、さらに、前記電流センサ
は、出力端子を配設するための検出孔を備え、該検出孔
内に出力端子が配設された状態でトランジスタモジュー
ルに固定される。In this case, since the current sensor is formed on the outer peripheral edge of the output terminal, the bus bar can be connected in the horizontal direction of the transistor module in any direction of 360 ° from the output terminal. In still another inverter device of the present invention, the current sensor further includes a detection hole for disposing an output terminal, and the current sensor is fixed to the transistor module with the output terminal being disposed in the detection hole. It
【００２６】この場合、電流センサを一点だけでトラン
ジスタモジュールに固定することができる。したがっ
て、インバータ装置の組立工数を少なくすることができ
る。本発明の電流センサ付トランジスタモジュールにお
いては、それぞれ一対のトランジスタから成り、正極側
端子、負極側端子及び出力端子を備えたトランジスタモ
ジュールと、該トランジスタモジュールの上において、
前記出力端子に隣接させて配設され、出力電流を測定す
る電流センサとを有する。In this case, the current sensor can be fixed to the transistor module at only one point. Therefore, the number of assembling steps of the inverter device can be reduced. In the transistor module with a current sensor of the present invention, each consisting of a pair of transistors, a transistor module having a positive electrode side terminal, a negative electrode side terminal and an output terminal, and on the transistor module,
And a current sensor which is arranged adjacent to the output terminal and measures an output current.
【００２７】そして、該電流センサは前記トランジスタ
モジュールの上に配設される。この場合、電流センサを
固定するために、バスバー、インバータフレーム等に穴
あけ加工を施す必要がないので、加工工数を少なくする
ことができる。さらに、電流センサがトランジスタモジ
ュールの上に固定されるので、抵抗等の他の部材と干渉
することがない。したがって、トランジスタモジュール
からバスバーを水平に延ばすことができ、インバータ装
置の寸法を小さくすることができる。The current sensor is arranged on the transistor module. In this case, it is not necessary to drill a bus bar, an inverter frame, or the like to fix the current sensor, so that the number of working steps can be reduced. Further, since the current sensor is fixed on the transistor module, it does not interfere with other members such as resistors. Therefore, the bus bar can be extended horizontally from the transistor module, and the size of the inverter device can be reduced.
【００２８】本発明の他の電流センサ付トランジスタモ
ジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、底部
にトランジスタモジュールに沿って突出させられたガイ
ドを備え、該ガイドを出力端子に当接させてトランジス
タモジュールに固定される。この場合、電流センサを出
力端子に当接させて位置決めすることができる。したが
って、インバータ装置の組立工数を少なくすることがで
きる。In another transistor module with a current sensor according to the present invention, the current sensor further includes a guide projecting along the transistor module at the bottom, and the guide is brought into contact with the output terminal to form the transistor module. Fixed to. In this case, the current sensor can be positioned by abutting the output terminal. Therefore, the number of assembling steps of the inverter device can be reduced.
【００２９】また、トランジスタモジュールから電流セ
ンサを取り外すことができるので、３個のトランジスタ
モジュールのうち、２個のトランジスタモジュールだけ
に電流センサを取り付け、２相の相電流を検出すること
ができる。本発明の更に他の電流センサ付トランジスタ
モジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、ト
ランジスタモジュールと一体に成形される。Further, since the current sensor can be removed from the transistor module, it is possible to attach the current sensor to only two of the three transistor modules and detect the two-phase currents. In still another transistor module with a current sensor of the present invention, the current sensor is molded integrally with the transistor module.
【００３０】この場合、電流センサは、トランジスタモ
ジュールと一体に成形される。したがって、ボルト等に
よって電流センサをトランジスタモジュールに固定する
必要がなく、インバータ装置の組立工数を少なくするこ
とができる。本発明の更に他の電流センサ付トランジス
タモジュールにおいては、さらに、前記電流センサは、
前記バスバーを貫通させるための検出孔を備え、該検出
孔の底面は前記出力端子の上面の高さ以下に、検出孔の
上面は前記出力端子の上面の高さにバスバーの厚さを加
えた高さ以上に設定される。In this case, the current sensor is molded integrally with the transistor module. Therefore, it is not necessary to fix the current sensor to the transistor module with a bolt or the like, and the number of assembling steps of the inverter device can be reduced. In still another transistor module with a current sensor according to the present invention, the current sensor further comprises:
A detection hole for penetrating the bus bar is provided, the bottom surface of the detection hole is equal to or lower than the height of the upper surface of the output terminal, and the upper surface of the detection hole is the height of the upper surface of the output terminal plus the thickness of the bus bar. Set above the height.
【００３１】この場合、バスバーに曲げ加工を施す必要
がなく、また、出力端子からモータ接続用ケーブルアッ
センブリまでの距離を短くすることができるので、各ト
ランジスタモジュール間の電気的なバランスを良くする
ことができる。本発明の更に他の電流センサ付トランジ
スタモジュールにおいては、さらに、前記電流センサ
は、出力端子と一体に成形される。In this case, since it is not necessary to bend the bus bar and the distance from the output terminal to the motor connecting cable assembly can be shortened, the electrical balance between the transistor modules should be improved. You can In still another transistor module with a current sensor of the present invention, the current sensor is formed integrally with the output terminal.
【００３２】この場合、出力端子の外周縁に電流センサ
が形成されるので、トランジスタモジュールの水平方向
において、出力端子から３６０〔°〕のどの方向におい
てもバスバーを接続することができる。本発明の更に他
の電流センサ付トランジスタモジュールにおいては、さ
らに、前記電流センサは、出力端子を配設するための検
出孔を備え、該検出孔内に出力端子が配設された状態で
トランジスタモジュールに固定される。In this case, since the current sensor is formed on the outer peripheral edge of the output terminal, the bus bar can be connected in the horizontal direction of the transistor module in any direction of 360 [°] from the output terminal. In still another transistor module with a current sensor according to the present invention, the current sensor further includes a detection hole for arranging an output terminal, and the transistor module in a state where the output terminal is arranged in the detection hole. Fixed to.
【００３３】この場合、電流センサを一点だけでトラン
ジスタモジュールに固定することができる。したがっ
て、インバータ装置の組立工数を少なくすることができ
る。In this case, the current sensor can be fixed to the transistor module at only one point. Therefore, the number of assembling steps of the inverter device can be reduced.
【００３４】[0034]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図３は本発明の第１の実施例に
おける電動車両の駆動装置を示す図である。図におい
て、３１はモータであり、該モータ３１は電動車両の４
輪の各駆動輪内にそれぞれ配設され、直流電源３３から
供給された電流によって駆動される。前記モータ３１
は、６極の永久磁石から成る図示しないロータと、３相
の巻線から成る図示しないステータコイルとを備えてい
る。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing a drive system for an electric vehicle according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 31 is a motor, and the motor 31 is a motor vehicle
Each of the wheels is disposed in each drive wheel and is driven by the current supplied from the DC power supply 33. The motor 31
Includes a rotor (not shown) formed of a 6-pole permanent magnet and a stator coil (not shown) formed of a three-phase winding.
【００３５】前記モータ３１のロータシャフト３４に
は、レゾルバ３５の回転子が同軸的に結合されていて、
モータ３１のロータの磁極位置を検出することができる
ようになっている。また、前記レゾルバ３５にはレゾル
バ回路３６が接続されていて、該レゾルバ回路３６は、
前記レゾルバ３５に交流電圧ｘ（＝Ｅm sin ωｔ）、ｙ
（＝Ｅm cos ωｔ）を印加するとともに、レゾルバ３５
から交流電圧のレゾルバ信号ａ（＝Ｅm sin(ωｔ＋θ)
）を受けて前記磁極位置を検出し、電流波形制御回路
３７に対して磁極位置信号ｂを出力する。A rotor of the resolver 35 is coaxially coupled to the rotor shaft 34 of the motor 31,
The magnetic pole position of the rotor of the motor 31 can be detected. Further, a resolver circuit 36 is connected to the resolver 35, and the resolver circuit 36 is
AC voltage x (= E m sin ωt), y is applied to the resolver 35.
(= E m cos ωt) is applied and the resolver 35
From AC voltage resolver signal a (= E m sin (ωt + θ)
), The magnetic pole position is detected, and the magnetic pole position signal b is output to the current waveform control circuit 37.
【００３６】また、電流波形制御回路３７は、電流指令
値に対応したデューティ比を有する３相のパルス幅変調
信号ｄを発生させ、該パルス幅変調信号ｄをベースドラ
イブ回路３８に対して出力する。該ベースドライブ回路
３８は、前記電流波形制御回路３７から出力されたパル
ス幅変調信号ｄを受けて、６個の各トランジスタＴｒを
駆動するためのトランジスタ駆動信号ｃを発生させ、イ
ンバータ４０に対して出力する。なお、電流波形制御回
路３７及びベースドライブ回路３８によってスイッチン
グ手段が構成される。The current waveform control circuit 37 also generates a three-phase pulse width modulation signal d having a duty ratio corresponding to the current command value, and outputs the pulse width modulation signal d to the base drive circuit 38. . The base drive circuit 38 receives the pulse width modulation signal d output from the current waveform control circuit 37, generates a transistor drive signal c for driving each of the six transistors Tr, and supplies the transistor drive signal c to the inverter 40. Output. The current waveform control circuit 37 and the base drive circuit 38 constitute a switching means.
【００３７】そして、前記モータ３１のステータコイル
は、インバータ４０によって励磁される。該インバータ
４０は、前記６個のトランジスタＴｒ、３個のスナバ回
路４１及び２個のコンデンサ１３、１４から成り、各ト
ランジスタＴｒのベースに前記トランジスタ駆動信号ｃ
が入力される。そして、一対のトランジスタＴｒを直列
に接続してトランジスタモジュール２１〜２３が形成さ
れ、該トランジスタモジュール２１〜２３を３個並列に
接続することによって前記インバータ４０が形成され
る。The stator coil of the motor 31 is excited by the inverter 40. The inverter 40 includes the six transistors Tr, three snubber circuits 41, and two capacitors 13 and 14, and the transistor drive signal c is provided at the base of each transistor Tr.
Is entered. Then, a pair of transistors Tr are connected in series to form transistor modules 21 to 23, and the inverter 40 is formed by connecting three transistor modules 21 to 23 in parallel.
【００３８】また、４９はメインコンピュータ、５１は
前記モータ３１に供給される相電流を検出する電流セン
サ、５３は前記直流電源３３に接続された電源回路であ
り、該電源回路５３は前記インバータ４０に対して駆動
電圧ｑを印加するとともに、電流波形制御回路３７等に
対して制御電源電圧ｒを印加する。図４は本発明の第１
の実施例におけるインバータ装置の斜視図である。Further, 49 is a main computer, 51 is a current sensor for detecting a phase current supplied to the motor 31, 53 is a power supply circuit connected to the DC power supply 33, and the power supply circuit 53 is the inverter 40. Is applied to the current waveform control circuit 37 and the like, and a control power supply voltage r is applied to FIG. 4 shows the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of the inverter device in the embodiment of FIG.
【００３９】図において、１１は制御基板、１２は正極
側及び負極側の各バスバー間に絶縁体を挟むことによっ
て形成されたバスパネル、１３、１４は平滑用のコンデ
ンサ、１５はヒートシンクである。前記コンデンサ１
３、１４は容量を大きくするために並列に接続される。
また、前記バスパネル１２とヒートシンク１５との間に
は、図示しない３個のトランジスタモジュールが挟ま
れ、該トランジスタモジュールの各トランジスタにバス
パネル１２を介して電圧が印加される。そして、各トラ
ンジスタがオン・オフすることによって生じた熱は、ヒ
ートシンク１５によって放出される。In the figure, 11 is a control board, 12 is a bus panel formed by sandwiching an insulator between the positive and negative bus bars, 13 and 14 are smoothing capacitors, and 15 is a heat sink. The capacitor 1
3, 14 are connected in parallel to increase the capacity.
Further, three transistor modules (not shown) are sandwiched between the bus panel 12 and the heat sink 15, and a voltage is applied to each transistor of the transistor module via the bus panel 12. Then, the heat generated by turning on / off each transistor is radiated by the heat sink 15.
【００４０】次に、前記トランジスタモジュール２１〜
２３について説明する。この場合、トランジスタモジュ
ール２２、２３はトランジスタモジュール２１と同じ構
造を有するので、トランジスタモジュール２１について
だけ説明する。図１は本発明の第１の実施例におけるト
ランジスタモジュールの斜視図、図５は本発明の第１の
実施例におけるトランジスタモジュールの側面図であ
る。Next, the transistor modules 21-
23 will be described. In this case, since the transistor modules 22 and 23 have the same structure as the transistor module 21, only the transistor module 21 will be described. 1 is a perspective view of a transistor module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a side view of a transistor module according to the first embodiment of the present invention.
【００４１】図において、１５はヒートシンク、２１は
該ヒートシンク１５に搭載されたトランジスタモジュー
ルである。なお、該トランジスタモジュール２１のほか
に２個のトランジスタモジュール２２、２３（図３）が
前記ヒートシンク１５に搭載される。前記トランジスタ
モジュール２１は、図示しない一対のトランジスタを内
蔵しており、正極側端子２１ａ、負極側端子２１ｂ及び
出力端子２１ｃを有する。なお、前記正極側端子２１
ａ、負極側端子２１ｂ及び出力端子２１ｃは、いずれも
４角形の形状を有する。In the figure, 15 is a heat sink, and 21 is a transistor module mounted on the heat sink 15. In addition to the transistor module 21, two transistor modules 22 and 23 (FIG. 3) are mounted on the heat sink 15. The transistor module 21 incorporates a pair of transistors (not shown) and has a positive electrode side terminal 21a, a negative electrode side terminal 21b, and an output terminal 21c. The positive electrode side terminal 21
Each of the a, the negative electrode side terminal 21b, and the output terminal 21c has a quadrangular shape.
【００４２】そして、前記トランジスタモジュール２１
の出力端子２１ｃには、銅製の長板から成る出力側のバ
スバー２５が接続され、該バスバー２５に図示しないモ
ータ接続用ケーブルアッセンブリが接続される。したが
って、前記トランジスタモジュール２１において発生さ
せられた出力電流は、相電流として前記モータのステー
タコイルに供給される。ここで、前述したように、電流
センサ７１によって前記相電流を検出することができる
ようになっている。Then, the transistor module 21
An output-side bus bar 25 made of a long plate made of copper is connected to the output terminal 21c, and a motor connecting cable assembly (not shown) is connected to the bus bar 25. Therefore, the output current generated in the transistor module 21 is supplied to the stator coil of the motor as a phase current. Here, as described above, the phase current can be detected by the current sensor 71.
【００４３】この場合、前記電流センサ７１は、例え
ば、前記バスバー２５を包囲する図示しないコア、該コ
アのギャップに配設されたホール素子等から成り、前記
バスバー２５を介して相電流が流れたときの磁束の変化
によって相電流を検出するようにしている。そのため
に、前記電流センサ７１は、矩（く）形環状体７２から
成り、該矩形環状体７２内に前記バスバー２５を通すた
めの検出孔７３が形成される。この場合、該検出孔７３
の底面は前記出力端子２１ｃの上面の高さ以下に、検出
孔７３の上面は前記出力端子２１ｃの上面の高さにバス
バー２５の厚さを加えた高さ以上に設定される。そし
て、前記矩形環状体７２における一方の底部にトランジ
スタモジュール２１に沿ってガイド６０が突出させられ
る。したがって、前記矩形環状体７２及びガイド６０に
よって「Ｌ」字部が形成されるので、出力端子２１ｃの
コーナ部に前記「Ｌ」字部を当てることによって、電流
センサ７１の位置決めを行うことができる。In this case, the current sensor 71 is composed of, for example, a core (not shown) surrounding the bus bar 25, a Hall element arranged in a gap of the core, and the like, and a phase current flows through the bus bar 25. The phase current is detected by the change of the magnetic flux. To this end, the current sensor 71 is composed of a rectangular annular body 72, and a detection hole 73 for passing the bus bar 25 is formed in the rectangular annular body 72. In this case, the detection hole 73
The bottom surface of the output terminal 21c is set to be lower than the upper surface of the output terminal 21c, and the upper surface of the detection hole 73 is set to be higher than the upper surface of the output terminal 21c plus the thickness of the bus bar 25. Then, the guide 60 is projected along one side of the rectangular annular body 72 along the transistor module 21. Therefore, since the "L" portion is formed by the rectangular annular body 72 and the guide 60, the current sensor 71 can be positioned by applying the "L" portion to the corner portion of the output terminal 21c. .
【００４４】そして、前記電流センサ７１は、前記ガイ
ド６０に形成されたねじ穴に、ボルト６１を螺（ら）合
させることによって、一点だけでトランジスタモジュー
ル２１に固定される。したがって、インバータ装置の組
立工数を少なくすることができる。また、電流センサ７
１を配設するために、バスバー２５、インバータフレー
ム等に穴あけ加工を施す必要がないので、加工工数を少
なくすることができる。The current sensor 71 is fixed to the transistor module 21 at only one point by screwing the bolt 61 into the screw hole formed in the guide 60. Therefore, the number of assembling steps of the inverter device can be reduced. In addition, the current sensor 7
Since the bus bar 25, the inverter frame and the like do not need to be drilled in order to dispose 1, the number of processing steps can be reduced.
【００４５】さらに、電流センサ７１がトランジスタモ
ジュール２１の上に固定されるので、抵抗等の他の部材
と干渉することがない。したがって、トランジスタモジ
ュール２１からバスバー２５を水平に延ばすことがで
き、インバータ装置の寸法を小さくすることができる。
しかも、バスバー２５に曲げ加工を施す必要がなく、ま
た、出力端子２１ｃからモータ接続用ケーブルアッセン
ブリまでの距離を短くすることができるので、各トラン
ジスタモジュール２１〜２３間の電気的なバランスを良
くすることができる。Further, since the current sensor 71 is fixed on the transistor module 21, it does not interfere with other members such as resistors. Therefore, the bus bar 25 can be horizontally extended from the transistor module 21, and the size of the inverter device can be reduced.
Moreover, since it is not necessary to bend the bus bar 25 and the distance from the output terminal 21c to the motor connecting cable assembly can be shortened, the electrical balance between the transistor modules 21 to 23 is improved. be able to.
【００４６】さらに、電流センサ７１はボルト６１によ
って着脱自在に配設されるので、３個のトランジスタモ
ジュール２１〜２３のうち、２個のトランジスタモジュ
ールだけに電流センサ７１を取り付け、２相の相電流を
検出することができる。次に、本発明の第２の実施例に
ついて説明する。図６は本発明の第２の実施例における
トランジスタモジュールの斜視図である。なお、第１の
実施例と同じ構造を有するものについては、同じ符号を
付与することによってその説明を省略する。Further, since the current sensor 71 is detachably arranged by the bolt 61, the current sensor 71 is attached to only two transistor modules of the three transistor modules 21 to 23, and the phase current of two phases is attached. Can be detected. Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view of a transistor module according to the second embodiment of the present invention. It should be noted that the same reference numerals are given to those having the same structure as the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
【００４７】この場合、電流センサ７５は、前記トラン
ジスタモジュール２１と一体に成形される。したがっ
て、ボルト等によって電流センサ７５をトランジスタモ
ジュール２１に固定する必要がなく、インバータ装置の
組立工数を少なくすることができる。次に、本発明の第
３の実施例について説明する。In this case, the current sensor 75 is formed integrally with the transistor module 21. Therefore, it is not necessary to fix the current sensor 75 to the transistor module 21 with a bolt or the like, and the number of assembling steps of the inverter device can be reduced. Next, a third embodiment of the present invention will be described.
【００４８】図７は本発明の第３の実施例におけるトラ
ンジスタモジュールの斜視図である。なお、第１の実施
例と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与
することによってその説明を省略する。この場合、出力
端子２１ｃの外周縁に電流センサ７６が形成される。し
たがって、該電流センサ７６は出力端子２１ｃに内蔵さ
れるので、トランジスタモジュール２１の水平方向にお
いて、出力端子２１ｃから３６０〔°〕のどの方向にお
いてもバスバー２５（図５）を接続することができる。FIG. 7 is a perspective view of a transistor module according to the third embodiment of the present invention. It should be noted that the same reference numerals are given to those having the same structure as the first embodiment, and the description thereof will be omitted. In this case, the current sensor 76 is formed on the outer peripheral edge of the output terminal 21c. Therefore, since the current sensor 76 is built in the output terminal 21c, the bus bar 25 (FIG. 5) can be connected in the horizontal direction of the transistor module 21 in any direction from the output terminal 21c to 360 [°].
【００４９】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。図８は本発明の第４の実施例におけるトランジス
タモジュールの斜視図である。なお、第１の実施例と同
じ構造を有するものについては、同じ符号を付与するこ
とによってその説明を省略する。この場合、電流センサ
７７と出力端子２１ｃとは別に形成され、電流センサ７
７の検出孔７３（図１）内に出力端子２１ｃが配設され
る。そして、電流センサ７７の外周縁の一部がトランジ
スタモジュール２１に沿って突出させられ、取付部７８
を構成する。前記電流センサ７７は、前記取付部７８に
形成された図示しないねじ穴にボルト７９を螺合させる
ことによって、一点だけでトランジスタモジュール２１
に固定される。したがって、インバータ装置の組立工数
を少なくすることができる。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a perspective view of a transistor module according to the fourth embodiment of the present invention. It should be noted that the same reference numerals are given to those having the same structure as the first embodiment, and the description thereof will be omitted. In this case, the current sensor 77 and the output terminal 21c are formed separately, and the current sensor 7
The output terminal 21c is disposed in the detection hole 73 (FIG. 1) of No. 7. Then, a part of the outer peripheral edge of the current sensor 77 is projected along the transistor module 21, and the mounting portion 78 is attached.
Is configured. The current sensor 77 has only one point by screwing a bolt 79 into a screw hole (not shown) formed in the mounting portion 78.
Fixed to. Therefore, the number of assembling steps of the inverter device can be reduced.
【００５０】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、これらを本発明の範囲から排除するも
のではない。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
【図１】本発明の第１の実施例におけるトランジスタモ
ジュールの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a transistor module according to a first embodiment of the present invention.
【図２】従来のトランジスタモジュールの側面図であ
る。FIG. 2 is a side view of a conventional transistor module.
【図３】本発明の第１の実施例における電動車両の駆動
装置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a drive device for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第１の実施例におけるインバータ装置
の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the inverter device according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第１の実施例におけるトランジスタモ
ジュールの側面図である。FIG. 5 is a side view of the transistor module according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２の実施例におけるトランジスタモ
ジュールの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a transistor module according to a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第３の実施例におけるトランジスタモ
ジュールの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a transistor module according to a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第４の実施例におけるトランジスタモ
ジュールの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a transistor module according to a fourth embodiment of the present invention.
【符号の説明】 ２１〜２３ トランジスタモジュール ２５ バスバー ３７ 電流波形制御回路 ３８ ベースドライブ回路 ６０ ガイド ７１、７５、７６、７７ 電流センサ ７３ 検出孔[Explanation of Codes] 21-23 Transistor Module 25 Bus Bar 37 Current Waveform Control Circuit 38 Base Drive Circuit 60 Guide 71, 75, 76, 77 Current Sensor 73 Detection Hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２ Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２Ｃ (72)発明者 牧 公也 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number in the agency FI Technical display location H02P 7/63 302 H02P 7/63 302C (72) Inventor Kimiya Maki Takane Fujii-cho, Anjo City, Aichi Prefecture No. 10 Inside I-A W Co., Ltd.
Claims (12)
正極側端子、負極側端子及び出力端子を備えたトランジ
スタモジュールと、前記トランジスタに接続され、トラ
ンジスタをオン・オフさせるスイッチング手段と、前記
出力端子に固定され、出力電流を流すためのバスバー
と、前記出力端子に隣接させて配設され、前記バスバー
を流れる出力電流を測定する電流センサとを有するとと
もに、該電流センサは前記トランジスタモジュールの上
に配設されることを特徴とするインバータ装置。1. Each comprises a pair of transistors,
A transistor module having a positive electrode side terminal, a negative electrode side terminal and an output terminal, a switching means connected to the transistor for turning on and off the transistor, a bus bar fixed to the output terminal for supplying an output current, and An inverter device comprising: a current sensor arranged adjacent to an output terminal for measuring an output current flowing through the bus bar, the current sensor being arranged on the transistor module.
モジュールに沿って突出させられたガイドを備え、該ガ
イドを出力端子に当接させてトランジスタモジュールに
固定される請求項１に記載のインバータ装置。2. The inverter device according to claim 1, wherein the current sensor includes a guide projecting along the transistor module at a bottom portion thereof, and the guide is brought into contact with an output terminal to be fixed to the transistor module.
ールと一体に成形される請求項１に記載のインバータ装
置。3. The inverter device according to claim 1, wherein the current sensor is formed integrally with a transistor module.
させるための検出孔を備え、該検出孔の底面は前記出力
端子の上面の高さ以下に、検出孔の上面は前記出力端子
の上面の高さにバスバーの厚さを加えた高さ以上に設定
される請求項１〜３のいずれか１項に記載のインバータ
装置。4. The current sensor includes a detection hole for penetrating the bus bar, the bottom surface of the detection hole is below the height of the upper surface of the output terminal, and the upper surface of the detection hole is above the upper surface of the output terminal. The inverter device according to any one of claims 1 to 3, wherein the height is set to be equal to or higher than a height obtained by adding a thickness of the bus bar to the height.
形される請求項１に記載のインバータ装置。5. The inverter device according to claim 1, wherein the current sensor is formed integrally with an output terminal.
ための検出孔を備え、該検出孔内に出力端子が配設され
た状態でトランジスタモジュールに固定される請求項１
に記載のインバータ装置。6. The current sensor has a detection hole for disposing an output terminal, and is fixed to the transistor module in a state where the output terminal is disposed in the detection hole.
3. The inverter device according to claim 1.
正極側端子、負極側端子及び出力端子を備えたトランジ
スタモジュールと、該トランジスタモジュールの上にお
いて、前記出力端子に隣接させて配設され、出力電流を
測定する電流センサとを有するとともに、該電流センサ
は前記トランジスタモジュールの上に配設されることを
特徴とする電流センサ付トランジスタモジュール。7. A pair of transistors each comprising:
The current sensor includes a transistor module having a positive electrode side terminal, a negative electrode side terminal, and an output terminal, and a current sensor arranged on the transistor module adjacent to the output terminal and measuring an output current. Is disposed on the transistor module, and the transistor module with the current sensor is characterized in that.
モジュールに沿って突出させられたガイドを備え、該ガ
イドを出力端子に当接させてトランジスタモジュールに
固定される請求項７に記載の電流センサ付トランジスタ
モジュール。8. The current sensor according to claim 7, wherein the current sensor includes a guide projecting along the transistor module at the bottom, and the guide is brought into contact with the output terminal to be fixed to the transistor module. Transistor module.
ールと一体に成形される請求項７に記載の電流センサ付
トランジスタモジュール。9. The transistor module with a current sensor according to claim 7, wherein the current sensor is formed integrally with the transistor module.
通させるための検出孔を備え、該検出孔の底面は前記出
力端子の上面の高さ以下に、検出孔の上面は前記出力端
子の上面の高さにバスバーの厚さを加えた高さ以上に設
定される請求項７〜９のいずれか１項に記載の電流セン
サ付トランジスタモジュール。10. The current sensor comprises a detection hole for penetrating the bus bar, the bottom surface of the detection hole is below the height of the upper surface of the output terminal, and the upper surface of the detection hole is above the upper surface of the output terminal. The transistor module with a current sensor according to any one of claims 7 to 9, wherein the height is set to be equal to or higher than the height obtained by adding the thickness of the bus bar to the height.
成形される請求項７に記載の電流センサ付トランジスタ
モジュール。11. The transistor module with a current sensor according to claim 7, wherein the current sensor is formed integrally with an output terminal.
るための検出孔を備え、該検出孔内に出力端子が配設さ
れた状態でトランジスタモジュールに固定される請求項
７に記載の電流センサ付トランジスタモジュール。12. The current sensor according to claim 7, wherein the current sensor has a detection hole for arranging an output terminal, and is fixed to the transistor module in a state where the output terminal is arranged in the detection hole. Transistor module with sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18948095A JP3407485B2 (en) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | Inverter device and transistor module with current sensor |
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| JP18948095A JP3407485B2 (en) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | Inverter device and transistor module with current sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0947034A true JPH0947034A (en) | 1997-02-14 |
| JP3407485B2 JP3407485B2 (en) | 2003-05-19 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3407485B2 (en) |
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