JPH0947037A

JPH0947037A - インバータ装置

Info

Publication number: JPH0947037A
Application number: JP7189483A
Authority: JP
Inventors: Kimiya Maki; 公也牧; Akira Suzuki; 明鈴木; Yutaka Hotta; 豊堀田; Hiromichi Yasugata; ▲廣▼通安形
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】防水構造にすることができ、電気部品の取付け
時に本体が変形したり、破損したりすることがないよう
にする。【構成】トランジスタと、該トランジスタを支持する支
持部材と、トランジスタに接続され、電源の電圧をトラ
ンジスタに印加するための平板状のバスバー３５、３６
と、スイッチング手段と、支持部材に支持され、かつ、
バスバー３５、３６に接続された電気部品と、該電気部
品を収容し、貫通穴を貫通して配設されたケース５１
と、支持部材とケース５１との間に配設されたシール部
材とを有する。また、ケースはケース本体及びカバーか
ら成り、ケース本体内に、電気部品をカバー側に付勢す
るクッション材が配設される。支持部材の裏面側から貫
通穴を通っての表面側に進入しようとした水滴等は、前
記シール部材によって阻止される。電気部品の振動が発
生するのを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インバータ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動車両においては、バッテリを
搭載し、該バッテリから供給された電流によってモータ
を駆動するようにしている。該モータは、ロータ及びス
テータコイルによって構成される。そして、パルス幅変
調信号を発生させ、該パルス幅変調信号をインバータに
対して出力し、該インバータによって３相の相電流を発
生させ、該相電流を前記ステータに供給するようにして
いる。

【０００３】そのために、前記インバータは、前記パル
ス幅変調信号のパルス幅に対応してオン・オフする６個
のトランジスタ、該各トランジスタに印加される電圧を
平滑化するためのコンデンサ等を有する。なお、該コン
デンサとしては、電気容量が大きい大型の電解コンデン
サが使用される。ところで、前記インバータは、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を主回路配線として有し、通常、
該バスパネルに前記各トランジスタ及びコンデンサが接
続され、インバータ装置が形成されるようになってい
る。

【０００４】図２は従来のコンデンサの取付状態図であ
る。図において、１２はバスパネルであり、該バスパネ
ル１２は正極側のバスバー３５と負極側のバスバー３６
との間に絶縁体３７を挟んで貼り合わせることによって
形成される。また、前記バスバー３５、３６としては、
ニッケルメッキ、スズメッキ等が施された銅板が使用さ
れ、絶縁体３７としてはＰＥＴ、マイカ等が使用され
る。

【０００５】そして、３３は前記バスパネル１２に接続
された電気部品としてのコンデンサであり、該コンデン
サ３３の上端面には、正極側の電極端子４１及び負極側
の電極端子４２が配設され、電極端子４１がバスバー３
５に、電極端子４２がバスバー３６に電気的に接続さ
れ、それぞれボルト４３、４４によって固定される。と
ころで、図示しない電源から図示しない各トランジスタ
に均一に電流を供給するために、また、コストが高くな
らないようにするために、前記バスパネル１２は平面状
に形成される。したがって、前記コンデンサ３３をバス
パネル１２に直接接続しようとすると、前記コンデンサ
３３をバスパネル１２に対して直立させた状態で固定す
る必要がある。

【０００６】そこで、ヒートシンク１５に図示しない貫
通穴を形成し、該貫通穴を貫通させて前記コンデンサ３
３の本体４６を配設するようにしている。そして、該本
体４６の外周面におけるヒートシンク１５の近傍には、
取付バンド４７が配設され、該取付バンド４７をボルト
７１によって締め付けることができるようになってい
る。さらに、前記取付バンド４７はブラケット４８を備
え、該ブラケット４８はボルト４９によってヒートシン
ク１５に固定される。

【０００７】したがって、前記取付バンド４７を締め付
けることによって、コンデンサ３３をヒートシンク１５
に固定することができる。なお、前記コンデンサ３３を
図示しないフレームに固定することもできる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のインバータ装置においては、ヒートシンク１５に形
成された貫通穴を貫通させてコンデンサ３３の本体４６
が配設されるようになっているので、水滴がヒートシン
ク１５の裏面側（図における下方側）から貫通穴を通っ
て表面側（図における上方側）に進入してしまう。

【０００９】したがって、ヒートシンク１５の表面側も
図示しないカバーによって気密構造にしていても、前記
貫通穴からヒートシンク１５の表面側に水滴が進入して
しまうので、インバータ装置を防水構造にすることがで
きない。また、取付バンド４７を締め付けすぎると、本
体４６が変形したり破損したりしてしまうだけでなく、
ボルト４３、４４の場合はヒートシンク１５の上方か
ら、ボルト４９の場合はヒートシンク１５の下方から、
ボルト７１の場合はコンデンサ３３の側方からそれぞれ
締め付ける必要があるので、コンデンサ３３を取り付け
たり、取付位置を微調整したりするときの作業が煩雑に
なってしまう。

【００１０】本発明は、前記従来のインバータ装置の問
題点を解決して、防水構造にすることができ、電気部品
の取付け時に本体が変形したり、破損したりすることが
なく、電気部品を取り付けたり、バスバーと電気部品と
の相対位置を調整したりするときの作業が煩雑になるこ
とがないインバータ装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【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、選択的にオン・オフさせられ
て相電流を発生させるトランジスタと、該トランジスタ
を支持する支持部材と、前記トランジスタに接続され、
電源の電圧をトランジスタに印加するための平板状のバ
スバーと、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、前記支持部材
に支持され、かつ、前記バスバーに接続された電気部品
と、該電気部品を収容し、かつ、前記支持部材に形成さ
れた貫通穴を貫通して配設されたケースと、前記支持部
材とケースとの間に配設されたシール部材とを有する。

【００１２】そして、前記ケースはケース本体及びカバ
ーから成り、前記ケース本体内に、前記電気部品をカバ
ー側に付勢するクッション材が配設される。

【００１３】

【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、選択的にオン・オフさせら
れて相電流を発生させるトランジスタと、該トランジス
タを支持する支持部材と、前記トランジスタに接続さ
れ、電源の電圧をトランジスタに印加するための平板状
のバスバーと、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、前記支持
部材に支持され、かつ、前記バスバーに接続された電気
部品と、該電気部品を収容し、かつ、前記支持部材に形
成された貫通穴を貫通して配設されたケースと、前記支
持部材とケースとの間に配設されたシール部材とを有す
る。

【００１４】したがって、前記電気部品をケース内に収
容した状態で、電気部品とバスバーとを接続することが
できるだけでなく、支持部材に固定することができる。
また、前記支持部材とケースとの間にシール部材が配設
されるので、支持部材の裏面側から貫通穴を通って表面
側に進入しようとした水滴等は、前記シール部材によっ
て阻止される。その結果、インバータ装置を防水構造に
することができる。

【００１５】また、取付バンドを使用しないので、電気
部品が変形したり破損したりすることがない。そして、
前記ケースはケース本体及びカバーから成り、前記ケー
ス本体内に、前記電気部品をカバー側に付勢するクッシ
ョン材が配設される。したがって、該クッション材が常
に電気部品をカバーに押し付けるので、前記電気部品が
振動等によって移動するのを防止することができる。さ
らに、電気部品の電極端子をバスバーに固定する際に、
前記クッション材の付勢力に抗して前記電気部品を下方
に押すことができるので、前記バスバーと電気部品との
相対位置を調整することができる。

【００１６】

【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
おけるインバータ装置の斜視図である。図において、１
１は制御基板、１２は正極側及び負極側の図示しない各
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は電気部品としての平滑用のコンデ
ンサ、１５は支持部材としてのヒートシンクである。前
記コンデンサ１３、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、互いに並列に接続されてインバータ
を構成する図示しない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。該ヒートシ
ンク１５は、前記トランジスタモジュール、コンデンサ
１３、１４等のインバータ装置の構成部品を支持する。

【００１７】図４は本発明の第１の実施例におけるイン
バータ装置のブロック図である。図において、１３１は
モータであり、該モータ１３１は電動車両の４輪の各駆
動輪内に配設され、直流電源１３３から供給された電流
によって駆動される。前記モータ１３１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。

【００１８】前記モータ１３１のロータシャフト１３４
には、レゾルバ１３５の回転子が同軸的に結合されてい
て、モータ１３１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１３５に
はレゾルバ回路１３６が接続されていて、該レゾルバ回
路１３６は、前記レゾルバ１３５に交流電圧ｘ（＝Ｅ _m
sin ωｔ）、ｙ（＝Ｅ_mcos ωｔ）を印加するととも
に、レゾルバ１３５から交流電圧ｘ、ｙのレゾルバ信号
ａ（＝Ｅ_msin(ωｔ＋θ) ）を受けて前記ロータの磁極
位置を検出し、電流波形制御回路１３７に対して磁極位
置信号ｂを出力する。

【００１９】前記電流波形制御回路１３７は、電流指令
値に対応したデューティ比を有するＵ相、Ｖ相、Ｗ相か
ら成る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１３８に対して出力
する。該ベースドライブ回路１３８は、前記電流波形制
御回路１３７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１４０に対し
て出力する。なお、前記電流波形制御回路１３７及びベ
ースドライブ回路１３８によってスイッチング手段が構
成される。

【００２０】そして、前記モータ１３１の前記ステータ
コイルは、インバータ１４０によって励磁される。該イ
ンバータ１４０は、前記６個のトランジスタＴｒ、３個
のスナバ回路１４１及び平滑用のコンデンサ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２１〜２
３を並列に接続することによって前記インバータ１４０
が形成されるようになっている。

【００２１】また、１４９はメインコンピュータ、１５
１は前記モータ１３１に供給される相電流を検出する電
流センサ、１５３は前記直流電源１３３に接続された電
源回路である。該電源回路１５３は、前記インバータ１
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１３７等に対して制御電源電圧ｒを印加する。

【００２２】図５は本発明の第１の実施例におけるイン
バータ装置の概念図である。図において、１２はバスパ
ネル、１３、１４は平滑用のコンデンサ、２１〜２３は
トランジスタモジュールである。該各トランジスタモジ
ュール２１〜２３は図示しない一対のトランジスタから
成り、それぞれ、正極側端子ａ、負極側端子ｂ及び出力
端子ｃを有する。

【００２３】そして、各トランジスタモジュール２１〜
２３の出力端子ｃには、出力側のバスバー２５が接続さ
れ、該バスバー２５にはモータ接続用ケーブルアッセン
ブリ２６が接続される。なお、２７、２８はケーブルア
ッセンブリであり、該ケーブルアッセンブリ２７、２８
と図示しない電源とが図示しないパワーケーブルによっ
て接続される。

【００２４】図１は本発明の実施例におけるコンデンサ
の取付状態図である。なお、この場合、コンデンサ１
３、１４（図５）は、いずれも同じように取り付けられ
るので、コンデンサ１３ついてだけ説明する。図におい
て、１２はバスパネルであり、該バスパネル１２は正極
側のバスバー３５と負極側のバスバー３６との間に絶縁
体３７を挟んで貼り合わせることによって形成される。
また、前記バスバー３５、３６としては、ニッケルメッ
キ、スズメッキ等が施された銅板が使用され、絶縁体３
７としてはＰＥＴ、マイカ等が使用される。

【００２５】そして、１３は前記バスパネル１２に接続
されたコンデンサであり、該コンデンサ１３の上端面に
は、正極側の電極端子４１及び負極側の電極端子４２が
配設され、電極端子４１がバスバー３５に、電極端子４
２がバスバー３６に電気的に接続され、それぞれボルト
４３、４４によって固定される。ところで、図示しない
電源から図示しない各トランジスタに均一に電流を供給
するために、また、コストが高くならないようにするた
めに、前記バスパネル１２は平面状に形成される。した
がって、前記コンデンサ１３をバスパネル１２に直接接
続しようとすると、前記コンデンサ１３をバスパネル１
２に対して直立させた状態で固定する必要がある。

【００２６】そこで、ヒートシンク１５に図示しない貫
通穴を形成し、該貫通穴を貫通させて前記コンデンサ１
３の本体４６を配設するようにしている。そして、該本
体４６は、ケース５１に収容された状態で前記貫通穴を
貫通させられるようになっている。また、前記ケース５
１は、ケース本体５２、及び該ケース本体５２を覆うカ
バー５３から成り、前記ケース本体５２の上端にフラン
ジ５５が、前記カバー５３の下端にフランジ５６が形成
される。

【００２７】したがって、ヒートシンク１５の貫通穴に
ケース本体５２を挿入して前記フランジ５５を貫通穴に
係止させ、ケース本体５２内にコンデンサ１３をセット
してカバー５３をかぶせると、両フランジ５５、５６が
合わせられるので、ボルト５７によってケース５１をヒ
ートシンク１５に固定することができる。なお、前記ケ
ース本体５２内の底面には、ウレタン、ばね等のクッシ
ョン材５９が配設され、該クッション材５９は、ケース
５１内に収容されたコンデンサ１３をカバー５３側に付
勢する。したがって、前記クッション材５９が常にコン
デンサ１３をカバー５３に押し付けるので、前記コンデ
ンサ１３が振動等によって移動するのを防止することが
できる。さらに、電極端子４１をバスバー３５に、電極
端子４２をバスバー３６にそれぞれボルト４３、４４に
よって固定する際に、前記クッション材５９の付勢力に
抗して前記コンデンサ１３を下方に押すことができるの
で、前記バスバー３５、３６と電極端子４１、４２との
相対位置を調整することができる。なお、カバー５３の
上面には、前記電極端子４１、４２を上方に突出させる
ための図示しない穴が形成される。

【００２８】また、ヒートシンク１５の表面側には、図
示しないカバーが配設され、ヒートシンク１５とカバー
との間がシールされる。そして、前記フランジ５５とヒ
ートシンク１５との間には、貫通穴の内周縁に沿ってシ
ール手段としての環状のパッキン６０が配設される。し
たがって、ヒートシンク１５の裏面側（図における下
側）から貫通穴を通って表面側（図における上側) に進
入しようとした水滴等は、前記パッキン６０によって阻
止されるので、インバータ装置を防水構造にすることが
できる。

【００２９】また、取付バンドを使用しないので、本体
４６が変形したり破損したりすることがなく、ボルト４
３、４４、及びボルト５７をいずれもヒートシンク１５
の上方から締め付けるだけでよいので、コンデンサ１３
を取り付けたり、取付位置を微調整したりする場合等に
おいて、作業を簡素化することができる。次に、本発明
の第２の実施例について説明する。

【００３０】図６は本発明の第２の実施例におけるイン
バータ装置の断面図である。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、ケース５１と
ヒートシンク１５との間にはシール手段としてのＯリン
グ６２が配設される。したがって、ヒートシンク１５の
裏面側（図における下側）から貫通穴を通って表面側
（図における上側) に進入しようとした水滴等は、前記
Ｏリング６２によって阻止されるので、インバータ装置
を防水構造にすることができる。

【００３１】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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるコンデンサの取付状態
図である。

【図２】従来のコンデンサの取付状態図である。

【図３】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。

【図４】本発明の第１の実施例におけるインバータ装置
のブロック図である。

【図５】本発明の第１の実施例におけるインバータ装置
の概念図である。

【図６】本発明の第２の実施例におけるインバータ装置
の断面図である。

【符号の説明】

１３、１４コンデンサ１５ヒートシンク３５、３６バスバー５１ケース６０パッキン６２Ｏリング１３７電流波形制御回路１３８ベースドライブ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安形 ▲廣▼通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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】選択的にオン・オフさせられて相電流を
発生させるトランジスタと、該トランジスタを支持する
支持部材と、前記トランジスタに接続され、電源の電圧
をトランジスタに印加するための平板状のバスバーと、
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、前記支持部材に支持さ
れ、かつ、前記バスバーに接続された電気部品と、該電
気部品を収容し、かつ、前記支持部材に形成された貫通
穴を貫通して配設されたケースと、前記支持部材とケー
スとの間に配設されたシール部材とを有するとともに、
前記ケースはケース本体及びカバーから成り、前記ケー
ス本体内に、前記電気部品をカバー側に付勢するクッシ
ョン材が配設されることを特徴とするインバータ装置。