CN115210100A - 逆变器 - Google Patents

Abstract

外壳由如下部件构成：上侧外壳；以及下侧外壳，其安装于上侧外壳的底面侧，上侧外壳具有：凸缘部，其构成与下侧外壳的安装部；以及连接器连接部，其与连接器连接，连接器连接部具有形成其外壁的外壁部，凸缘部和外壁部的至少一部分在连接器连接部和构造物相对的方向上重叠地配置。

Description

逆变器

技术领域

本发明涉及一种逆变器。

背景技术

电动汽车、混合动力车辆等车辆搭载有对电动发电机的动作进行控制的动力单元等。对于这种动力单元，要求具有在车辆碰撞时也不会使电力配线露出的安全构造。

在JP2013-126839A中公开了如下车载仪器搭载构造，即，作为车辆碰撞时的安全构造，将安装于逆变器的搭载托架安装于逆变器托盘的上方侧，如果碰撞载荷施加于车辆的前部，则逆变器托盘的后端部与动力单元支架抵接。

发明内容

如现有技术那样，关于还将其他构造物安装于逆变器而进行碰撞时的缓冲的结构，存在如下问题，即，不仅构造复杂，而且构成部件增加，重量也增大。

本发明就是鉴于这种问题而提出的，其目的在于提供能实现碰撞时的安全的逆变器。

本发明的一个实施方式应用于如下逆变器，其配置为与搭载于车辆的构造物相对，具有外壳。其特征在于，外壳由如下部件构成：上侧外壳；以及下侧外壳，其安装于上侧外壳的底面侧，上侧外壳具有：凸缘部，其构成与下侧外壳的安装部；以及连接器连接部，其与连接器连接。连接器连接部具有形成其外壁的外壁部，凸缘部和外壁部的至少一部分在连接器连接部和构造物相对的方向上重叠地配置。

发明的效果

根据本发明，连接器连接部的外壁部和构造方面强度较高的凸缘部在相对于构造物的相对方向上重叠地配置，从而能够确保连接器连接部的强度。由此，在碰撞时也能够防止外壳的破损，能够提高碰撞时的安全性。

附图说明

图1是具有本发明的一个实施方式的逆变器的驱动系统的侧视图。

图2是驱动系统的俯视图。

图3是上侧外壳的斜视图。

图4是上侧外壳的主视图。

图5是表示弱电连接器连接部和凸缘部的关系的说明图。

图6是表示弱电连接器连接部和构造物的关系的说明图。

图7是表示弱电连接器连接部和凸缘部的关系的其他例子的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图等对本发明的实施方式进行说明。

图1及图2是具有本发明的一个实施方式所涉及的逆变器20的驱动系统10的说明图。图1表示驱动系统10的侧视图，图2表示驱动系统10的俯视图。

此外，在图1及图2中，附图的左侧表示车辆的前方侧，附图的右侧表示车辆的后方侧。

如图1及图2所示，驱动系统10搭载于在车辆的前方侧划分出的电机室100内，对未图示的驱动轮进行驱动而使车辆行驶。电机室100可以不处于车辆的前方侧，而是处于车辆的后方侧，也可以处于车辆的中央附近。驱动轮可以是前轮，也可以是后轮。

驱动系统10具有逆变器20、驱动电机30、发电机40、发动机E(参照图2)。

驱动电机30及发电机40收容于壳体50。逆变器20固定于壳体50的上部。逆变器20朝向车辆的前方侧且朝斜下方向倾斜地固定。

逆变器20将来自未图示的电池的电力供给至驱动电机30而对驱动电机30进行驱动。另外，逆变器20将发电机40发电所得的电力供给至驱动电机30而对驱动电机30进行驱动，并且对电池进行充电。

驱动电机30接受来自逆变器20的电力的供给而进行驱动。在车辆减速时，驱动电机30接受来自驱动轮的驱动力而进行发电(再生)。发电所得的电力经由逆变器20而对电池进行充电。

发电机40接受作为驱动力源的发动机E的驱动力而进行发电。发动机E例如由汽油发动机构成。

逆变器20构成为在外壳21的内部收容安装有功能部件(功率模块、电容器等)。

外壳21由上侧外壳22以及下侧外壳23构成。上侧外壳22形成为底面侧敞开的箱状。下侧外壳23形成上侧外壳22的底面。下侧外壳23固定于壳体50，上侧外壳22和下侧外壳23通过螺栓等的紧固而固定。

上侧外壳22及下侧外壳23例如通过以铝等的合金为材料的铸造而形成。

在外壳21形成有用于拉动信号线、电力线并使其通过的多个开口部。上侧外壳22具有对拉动弱电配线并使其通过的弱电连接器240进行固定的弱电连接器连接部221。在该上侧外壳22还形成有对拉动强电配线并使其通过的强电连接器(未图示)进行固定的强电连接器连接部222a、222b等(参照图3)。

弱电连接器连接部221设置于上侧外壳22的侧面，朝向车辆的后方侧且朝斜下方倾斜地形成。在弱电连接器连接部221形成有将外壳21的内外连通的通路状的开口部214，弱电连接器240安装于该开口部214。

接下来，对本实施方式的逆变器20的外壳21的构造进行说明。图3是上侧外壳22的斜视图，图4是上侧外壳22的主视图(图3中的箭头A向视图)。

上侧外壳22具有底面侧敞开的箱状。在上侧外壳22的下端侧(下侧外壳23侧)的周围形成有凸缘部120。凸缘部120在上侧外壳22的底面侧比外壳21的四边更向外侧伸出。凸缘部120具有在上下方向上贯通的多个固定孔120a。固定孔120a形成于与在下侧外壳23同样形成的固定孔连通的位置。在将上侧外壳22安装于下侧外壳23时，使螺栓等与上述固定孔螺合而将上侧外壳22和下侧外壳23固定。这样，使螺栓与固定孔120a螺合而构成使得上侧外壳22安装于下侧外壳23的安装部。

在弱电连接器连接部221从上侧外壳22的车辆行进方向的后方侧的侧面124朝向后方侧以拱形鼓出而形成外壁部215。供逆变器20中较低电压的信号流通的弱电连接器240(参照图1)与弱电连接器连接部221的开口部214连接。

在上侧外壳22的车辆行进方向的侧方侧(朝向行进方向为左侧)的侧面122，形成有与供逆变器20中较高电压的电力流通的强电连接器连接的强电连接器连接部222a、222b。

在外壳21的内部具有包含逆变器20中被施加较高电压的功率模块、电容器等在内的强电部件300。在逆变器20的内部，在与弱电连接器连接部221分离的位置(与位于侧面124的相反侧的车辆前方侧的侧面相邻)具有强电部件300。强电部件300在逆变器20内部与强电连接器连接。

如图1及图2所示，弱电连接器连接部221从上侧外壳22的侧面124鼓出，因此有时在车辆碰撞时在电机室100的内部存在于逆变器20的附近的构造物110与逆变器20碰撞。在该情况下，弱电连接器连接部221有可能破损，逆变器20的安全性降低。为了提高安全性，优选提高弱电连接器连接部221的强度。

为了提高弱电连接器连接部221的强度，考虑使得弱电连接器连接部221的外壁部215的厚度形成得较大。然而，通常，已知在增大铸造部件的厚度的情况下铸孔会增加。有可能因产生铸孔而导致外壳21的防水性降低。

另一方面，本实施方式的弱电连接器连接部221在其内侧具有圆筒形状的开口部214，因此与平板状的部位(例如凸缘部120、侧面124等)相比难以通过目视确认铸孔，不仅如此，还难以进行研磨、切削等后处理，因此用于防止铸孔的影响的管理变得困难。为了抑制铸孔的产生，要求使得弱电连接器连接部221的厚度形成得较薄。然而，在使得厚度形成得较薄的情况下，弱电连接器连接部221的强度降低，因此碰撞时的安全性会降低。

因此，在本实施方式中，为了能够提高弱电连接器连接部221的强度而确保安全性，以如下方式构成。

如图3及图4所示，弱电连接器连接部221与凸缘部120相邻地配置。即，弱电连接器连接部221的至少一部分(开口端214a)和凸缘部120配置为在车辆的前后方向、且在弱电连接器连接部221和构造物110相对的方向(车辆的前后方向、或水平方向)上重叠。更具体而言，如图5所示，弱电连接器连接部221的开口端214a和凸缘部120在图中的箭头方向上一体地形成。

这样，在上侧外壳22，通过将构造方面强度较高的凸缘部120与弱电连接器连接部221一体地形成，从而不对外壳21追加新的构成部件就能够提高弱电连接器连接部221的强度。并且，弱电连接器连接部221的开口部214为圆筒形状，因此相对于施加于径向的力在构造方面较强。

车辆的前后方向也是在车辆碰撞时相对配置的逆变器20和构造物110彼此碰撞的方向(下面，将前后方向还称为“碰撞方向”)。与此相对，弱电连接器连接部221和构造物110在碰撞方向上重叠地配置，从而在弱电连接器连接部221与构造物110碰撞时也能够防止弱电连接器连接部221的破损。

另外，成为弱电连接器连接部221的外壁的外壁部215为向外侧鼓出的拱形，在该外壁部215的外周面形成有加强外壁部215的肋部230。

在本实施方式中，如图3及图4所示，在弱电连接器连接部221的外壁部215形成有肋部230(第1肋部230a、第2肋部230b、第3肋部230c)。

第1肋部230a与弱电连接器连接部221的开口部214的开口端214a大致平行地沿外壁部215的外周面隆起而形成。第2肋部230b相对于弱电连接器连接部221的开口端214a倾斜且沿外壁部215的外周面隆起的两个肋部在外壁部215的中心附近相交叉地形成。第3肋部230c在弱电连接器连接部221的外壁部215的两侧由在与开口部214的通路方向相同的方向上沿纵向形成的两个肋部构成。

这样，在弱电连接器连接部221的外壁部215具有肋部230，从而能够提高外壁部215的强度。此外，肋部230如果是用于加强外壁部215的构造，则可以形成为各种形状。至少如第1肋部230a那样在外壁部215具有与开口端214a大致平行地形成的隆起即可。

另外，弱电连接器连接部221形成于与上侧外壳22的侧面122和侧面124相交叉的角部128(俯视时成为长方形的上侧外壳22的角部的部位)相邻的位置。这样，弱电连接器连接部221与在上侧外壳22在构造方面强度较高的角部128相邻地配置，从而能够进一步提高弱电连接器连接部221的强度。

另外，如图1所示，本实施方式的逆变器20朝向车辆的前方侧且朝斜下方向倾斜地固定。更具体而言，弱电连接器连接部221的外壁部215朝斜下方倾斜地形成。

根据这种结构，如图6所示，从弱电连接器连接部221的外壁部215沿切线方向延长的延长线S与从构造物110向相对于弱电连接器连接部221的相对方向(碰撞方向)延长的延长线T所成的接触角为θ。优选该接触角θ为锐角。这样，外壁部215的延长线和构造物110的侧面的延长线配置为具有接触角θ，从而在碰撞时构造物110和外壳21接触时，构造物110也沿外壁部215的外表面的斜度而移动。由此，能够使作用于弱电连接器连接部221的冲击分散，能够防止弱电连接器连接部221及外壳21的破损。

此外，有时还有可能因碰撞时的冲击、构造物110的形状而使得构造物110与弱电连接器连接部221的开口侧的端部抵接。在这种情况下，如前所述，弱电连接器连接部221的强度构成为较高而能够利用构造物110防止外壳21破损。

如以上说明，本发明的实施方式的逆变器20具有外壳21，构造物110配置为与逆变器20相邻，外壳21由上侧外壳22、以及安装于上侧外壳22的底面侧的下侧外壳23构成。上侧外壳22具有：构成与下侧外壳23的安装部的凸缘部120；以及弱电连接器连接部221，弱电连接器240与其连接。弱电连接器连接部221具有形成其外壁的外壁部215，凸缘部120和外壁部215中的至少一部分配置为，在弱电连接器连接部221和构造物110相对的方向上重叠。

通过这样构成而使得弱电连接器连接部221和构造方面强度较高的凸缘部120重叠，从而能够确保弱电连接器连接部221的强度，在碰撞时也能够防止外壳21的破损，因此能够提高安全性。

此外，如图7所示的其他例子那样，可以为如下构造，即，弱电连接器连接部221的开口端214a和凸缘部120配置为以在碰撞方向上分离的状态而重叠。在这种结构中，即使在构造方面强度较高的凸缘部120和弱电连接器连接部221在碰撞方向上重叠地配置的情况下，也能够提高弱电连接器连接部221的强度。

另外，关于本发明的实施方式的逆变器20，外壁部215为拱形，弱电连接器连接部221在沿着外壁部215的外周形状的方向上形成有肋部230。由此，能够进一步提高外壁部215的强度。

另外，关于本发明的实施方式的逆变器20，弱电连接器连接部221形成为在俯视时与上侧外壳22的角部128相邻。由此，与构造方面强度较高的角部128相邻而能够确保弱电连接器连接部221的强度。

另外，关于本实施方式的逆变器20，凸缘部120在与角部128相邻的部位具有构成与下侧外壳23的安装部的、供螺栓贯通的贯通口即固定孔120a。由此，与构造方面强度较高的安装部相邻而能够确保弱电连接器连接部221的强度。

另外，本实施方式的逆变器20具有强电部件300(功率模块、电容器等)，强电部件300在外壳21内配置于与弱电连接器连接部221分离的位置。由此，在碰撞时，构造物110首先与弱电连接器连接部221的外壁部215抵接，不会直接与上述强电部件接触，因此能够提高碰撞时的安全性。

另外，关于本实施方式的逆变器20，外壁部215的外周面的延长线和构造物110的侧面的延长线配置为彼此具有规定的接触角θ。由此，在碰撞时构造物110与外壳21碰撞时，构造物110也沿弱电连接器连接部221的外壁部215的外表面的斜度而移动，因此能够使冲击分散。

以上对本发明的实施方式及其变形例进行了说明，但上述实施方式及变形例不过表示本发明的应用例的一部分，其主旨并非将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。

在前述的本实施方式中，以逆变器20的外壳21为例进行了说明，但并不局限于此。也可以应用于在电机室100配置的其他功能部件的外壳。

另外，在本实施方式中，以对驱动电机30进行驱动而行驶的混合动力式的电动汽车为例进行了说明，但并不局限于此。也可以是利用驱动电机30和发动机E的驱动力而行驶的并联混合动力式的汽车。

Claims (6)

1.一种逆变器，其配置为与搭载于车辆的构造物相对，其中，

所述逆变器具有外壳，

所述外壳由如下部件构成：上侧外壳；以及下侧外壳，其安装于所述上侧外壳的底面侧，

所述上侧外壳具有：凸缘部，其构成与所述下侧外壳的安装部；以及连接器连接部，其与连接器连接，

所述连接器连接部具有形成其外壁的外壁部，

所述凸缘部和所述外壁部的至少一部分在所述连接器连接部和所述构造物相对的方向上重叠地配置。

2.根据权利要求1所述的逆变器，其中，

所述外壁部为拱形，所述连接器连接部在沿着所述外壁部的外周形状的方向上形成有肋部。

3.根据权利要求1或2所述的逆变器，其中，

所述连接器连接部在俯视时与所述上侧外壳的角部相邻地形成。

4.根据权利要求3所述的逆变器，其中，

所述凸缘部在与所述角部相邻的部位具有构成与所述下侧外壳的所述安装部的、供螺栓贯通的贯通口。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的逆变器，其中，

所述逆变器具有强电部件，

所述强电部件在所述外壳内配置于与所述连接器连接部分离的位置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的逆变器，其中，

所述外壁部的外周面的延长线和所述构造物的侧面的延长线配置为彼此间具有规定的接触角。

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