JP2000078855A

JP2000078855A - インバータ装置

Info

Publication number: JP2000078855A
Application number: JP10245384A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hotta; 豊堀田; Hiromichi Yasugata; 廣通安形; Kimiya Maki; 公也牧
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】インバータ装置を小型化することができ、バス
バーが曲がったり折れたりするのを防止することができ
る。【解決手段】インバータが固定されたベース部材と、イ
ンバータケース１２と、インバータケース内の所定箇所
に配設された固定部端子と、インバータケース１２に固
定されたターミナルアッセンブリ４１と、ベース部材及
びインバータケース１２の一方に固定された支持部材３
２と、支持部材３２によって支持された電流センサ３１
と、固定部端子とターミナルアッセンブリ４１との間に
架設され、電流センサ３１を貫通して延びるバスバー４
３と、バスバー４３を電流センサ３１に押し付ける緩衝
部材４５とを有する。バスバー４３がターミナルアッセ
ンブリ４１から取り外されたときに、バスバー４３は２
点で固定されることになるので、バスバー４３に外力が
加わることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、電動車両にはインバータ装置が配
設され、特に、ハイブリッド型車両のインバータ装置に
おいては、ブリッジ回路によって形成されるモータ用イ
ンバータを駆動することによって、バッテリから供給さ
れた直流電流を３相の相電流に変換し、該相電流をモー
タに供給したり、ブリッジ回路によって形成されるジェ
ネレータ用インバータを駆動することによって、ジェネ
レータから供給された相電流を直流電流に変換し、該直
流電流をバッテリに供給したりするようになっている。

【０００３】そのために、制御装置が配設され、該制御
装置によってパルス幅変調信号を発生させ、該パルス幅
変調信号を前記各ブリッジ回路に対して出力し、該各ブ
リッジ回路のトランジスタをスイッチングするようにし
ている。ところで、前記バッテリから供給される直流電
流を検出するために電流センサが配設される。そして、
インバータケース内に端子台が配設され、バッテリとイ
ンバータ装置とを接続するリード線がインバータケース
を貫通して前記端子台の端子に固定される。また、前記
インバータケース内には、前記端子台と主回路配線基板
の端部に形成された直流入力端子との間にバスバー（直
流入力線）が前記電流センサを貫通して架設される。

【０００４】なお、通常、該電流センサは、ヒートシン
クに固定されるが、前記バスバーが十分な強度を有する
場合には、バスバーに固定することもできる。

【０００５】

【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、前記インバータケース
にリード線とバスバーとを接続するための端子台を配設
する必要があるので、インバータ装置が大型化してしま
う。そこで、端子台を除去し、前記リード線とバスバー
とを直接接続することが考えられるが、リード線とバス
バーとを直接接続すると、リード線が柔軟であるととも
にインバータケースに固定されていないので、電動車両
を走行させたときに、前記バスバーが、走行に伴って発
生する振動等によって共振し、曲がったり折れたりして
しまう。

【０００６】そこで、リード線の一端にターミナルアッ
センブリを配設し、該ターミナルアッセンブリをインバ
ータケースに固定することが考えられるが、インバータ
装置を電動車両に搭載しない状態において、前記ターミ
ナルアッセンブリはインバータケースから取り外され
る。この場合、バスバーは、前記直流入力端子によって
１点だけで固定されることになるので、インバータ装置
を輸送したり電動車両に組み付けたりする際に、前記バ
スバーに外力が加わり、バスバーが曲がったり折れたり
してしまう。

【０００７】そこで、バスバーに外力が加わってもバス
バーが曲がったり折れたりすることがないように、イン
バータ装置を輸送したり電動車両に組み付けたりする間
だけ、バスバーをインバータケースに対して支持するた
めにシッピングパーツ等の支持部材を取り付けることが
考えられるが、その分部品点数及び工数が多くなってし
まう。

【０００８】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、小型化することができ、輸送したり電
動車両に組み付けたりする際に、バスバーが曲がったり
折れたりするのを防止することができ、部品点数及び工
数を少なくすることができるインバータ装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【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、インバータが固定されたベー
ス部材と、該ベース部材を覆うインバータケースと、該
インバータケース内の所定箇所に配設された固定部端子
と、前記インバータケースに固定されたターミナルアッ
センブリと、前記ベース部材及びインバータケースの一
方に固定された支持部材と、該支持部材によって支持さ
れた電流センサと、前記固定部端子とターミナルアッセ
ンブリとの間に架設され、前記電流センサを貫通して延
びるバスバーと、該バスバーを電流センサに押し付ける
緩衝部材とを有する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場
合、ハイブリッド型車両に搭載されたインバータ装置に
ついて説明する。図１は本発明の実施の形態におけるイ
ンバータ装置の概略正面図、図２は本発明の実施の形態
におけるインバータ装置の概略側面図である。

【００１１】図において、１１はヒートシンクを構成
し、熱伝導性が良好な金属製のベース部材としてのヒー
トシンクプレートであり、該ヒートシンクプレート１１
内には図示されない流路が形成され、該流路と図示され
ない放熱器との間が連結部６１を介して連結され、前記
流路に冷却水が流される。前記ヒートシンクプレート１
１の熱を受けて温度が上昇した冷却水は、前記放熱器に
送られ、該放熱器によって冷却される。

【００１２】また、１２は前記ヒートシンクプレート１
１の上に固定され、ヒートシンクプレート１１と共にイ
ンバータ収容室１４を形成するインバータケース、１３
は前記ヒートシンクプレート１１の下に固定され、ヒー
トシンクプレート１１と共に制御基板収容室１８を形成
する制御基板ケースであり、前記インバータケース１２
及び制御基板ケース１３は導電性の材料によって形成さ
れる。

【００１３】そして、前記インバータ収容室１４に、３
個のスイッチング素子としてのトランジスタモジュール
１５（図において、一つのトランジスタモジュール１５
だけが示される。）から成るインバータとしてのモータ
用インバータ、３個のスイッチング素子としてのトラン
ジスタモジュール１６（図において、一つのトランジス
タモジュール１６だけが示される。）から成るインバー
タとしてのジェネレータ用インバータ、並びに前記モー
タ用インバータ及びジェネレータ用インバータに共通の
３個の平滑用電解コンデンサ１７（図において、一つの
平滑用電解コンデンサ１７だけが示される。）が収容さ
れる。また、前記制御基板収容室１８内には、制御基板
１９が配設され、該制御基板１９に図示されない制御装
置ユニットが取り付けられる。なお、前記トランジスタ
モジュール１５、１６はヒートシンクプレート１１の第
１の面Ｓ１に、制御基板１９はヒートシンクプレート１
１の第２の面Ｓ２に固定される。

【００１４】前記トランジスタモジュール１５、１６
は、いずれも、図示されない一対のトランジスタから成
り、３個ずつ並列に接続されてブリッジ回路を形成す
る。また、前記平滑用電解コンデンサ１７は、図示され
ないバッテリからの直流電流の供給に伴って発生する直
流電圧を平滑化して直流電圧の変動を抑制する。そし
て、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータ
に共通の主回路配線基板３６、並びに分岐点Ｐ１におい
て前記主回路配線基板３６から分岐したモータ用の主回
路配線基板３７及びジェネレータ用の主回路配線基板３
８が配設され、前記各平滑用電解コンデンサ１７は主回
路配線基板３６に接続される。そのために、前記平滑用
電解コンデンサ１７は、図示されない正極端子及び負極
端子３５を備え、前記正極端子は、主回路配線基板３６
の正極側バスバー３６ａを介して直流入力用の図示され
ない正極端子に、負極端子３５は、前記主回路配線基板
３６の負極側バスバー３６ｂを介して直流入力用の負極
端子２２に接続される。なお、正極端子及び負極端子２
２によって固定部端子としての直流入力端子が構成され
る。

【００１５】前記平滑用電解コンデンサ１７の正極端子
は、前記正極側バスバー３６ａ及び前記主回路配線基板
３７の正極側バスバー３７ａを介して各トランジスタモ
ジュール１５の正極端子１５ａに、負極端子３５は、前
記負極側バスバー３６ｂ及び主回路配線基板３７の負極
側バスバー３７ｂを介して各トランジスタモジュール１
５の負極端子１５ｂに接続される。また、各トランジス
タモジュール１５の固定部端子としての出力端子１５ｃ
は、出力用のバスバー８１〜８３を介してモータに接続
される。

【００１６】したがって、前記制御装置ユニットにおけ
るドライバとしての図示されないベースドライブ回路に
よってスイッチング信号を発生させ、該スイッチング信
号を前記各トランジスタに入力し、各トランジスタをス
イッチングすることによって、前記バッテリから平滑用
電解コンデンサ１７を介して供給された直流電流が各ト
ランジスタのエミッタ・コレクタ間を流れる間に交流電
流としての相電流に変換され、該相電流が前記各出力端
子１５ｃから出力用のバスバー８１〜８３に出力され
る。したがって、前記モータを駆動することによって、
図示されない駆動輪を回転させ、ハイブリッド型車両を
走行させることができる。

【００１７】そして、前記平滑用電解コンデンサ１７の
正極端子は、前記正極側バスバー３６ａ及び主回路配線
基板３８の正極側バスバー３８ａを介して各トランジス
タモジュール１６の正極端子１６ａに、負極端子３５
は、前記負極側バスバー３６ｂ及び主回路配線基板３８
の負極側バスバー３８ｂを介して各トランジスタモジュ
ール１６の負極端子１６ｂに接続される。また、各トラ
ンジスタモジュール１６の固定部端子としての入力端子
１６ｃは、入力用のバスバー８５、８６を介してジェネ
レータに接続される。なお、実際は図示されない更に１
本の入力用のバスバーが配設される。

【００１８】したがって、前記ベースドライブ回路によ
ってスイッチング信号を発生させ、該スイッチング信号
を前記各トランジスタに入力し、各トランジスタをスイ
ッチングすることによって、前記ジェネレータにより発
生させられた相電流は、入力用のバスバー８５、８６を
介して各入力端子１５ｃに入力され、各トランジスタの
エミッタ・コレクタ間を流れる間に直流電流に変換さ
れ、該直流電流が各平滑用電解コンデンサ１７を介して
バッテリ又はモータ用インバータに送られる。

【００１９】ところで、前記バッテリとモータ用インバ
ータ及びジェネレータ用インバータとを接続する図示さ
れない一対のリード線の一端に、それぞれターミナルア
ッセンブリ４１が一体に形成され、該ターミナルアッセ
ンブリ４１は、前記インバータケース１２の貫通穴１１
２を貫通して延び、インバータケース１２によって支持
される。ここで、前記ターミナルアッセンブリ４１は、
剛性のある材料によって形成され、前記リード線の一端
と接続するための図示されない端子を備えるとともに、
インバータケース１２に取り付けるための図示されない
取付具を備える。

【００２０】また、前記バッテリから供給される直流電
流を検出するために正極側及び負極側の一対の電流セン
サ１３１（図において、一つの電流センサ１３１だけが
示される。）が配設される。該電流センサ１３１は、中
央に図示されない貫通口１３１ａが形成された四角形の
環状ブロックから成り、前記貫通穴１１２に隣接する位
置においてヒートシンクプレート１１に固定された支持
部材１３２によって支持される。そのために、該支持部
材１３２の上端に固定部１３２ａが形成される。そし
て、前記インバータケース１２内において、各ターミナ
ルアッセンブリ４１と正極端子及び負極端子２２との間
に、正極側バスバー４３ａ及び負極側バスバー４３ｂか
ら成る入力配線基板４３が、各電流センサ１３１の前記
貫通口１３１ａを貫通して架設され、各入力配線基板４
３と各ターミナルアッセンブリ４１とがボルトｂ１によ
って、各入力配線基板４３と正極端子及び負極端子２２
とがボルトｂ２によってそれぞれ固定される。また、前
記貫通口１３１ａ内における前記入力配線基板４３の上
に、ゴム等の弾性体、プラスチック等から成る緩衝部材
１４５が嵌（かん）入され、入力配線基板４３を電流セ
ンサ１３１に押し付ける。なお、緩衝部材１４５を嵌入
することによって入力配線基板４３を電流センサ１３１
に押し付けるようになっているので、ボルト等の固定部
品が不要になる。

【００２１】本実施の形態において、支持部材１３２は
ヒートシンクプレート１１に固定されるようになってい
るが、インバータケース１２に固定することもできる。
したがって、前記インバータケース１２に各リード線と
各入力配線基板４３とを接続するための端子台を配設す
る必要がないので、インバータ装置を小型化することが
できる。

【００２２】また、各入力配線基板４３は、正極端子及
び負極端子２２から成る直流入力端子、各電流センサ１
３１並びにターミナルアッセンブリ４１によって３点で
支持されるので、電動車両を走行させたときに、前記入
力配線基板４３が走行に伴って発生する振動等によって
共振することがなくなる。したがって、入力配線基板４
３が曲がったり折れたりすることがなくなる。

【００２３】そして、支持部材１３２の寸法が正確でな
い場合、入力配線基板４３が電流センサ１３１によって
強固に固定されると、支持部材１３２の寸法のずれによ
る応力が入力配線基板４３に加わってしまう。ところ
が、前記入力配線基板４３は緩衝部材１４５を介して電
流センサ１３１によって支持されるので、前記緩衝部材
１４５によって支持部材１３２の寸法のずれを吸収する
ことができる。したがって、支持部材１３２を厳密な加
工によって形成する必要がなくなるので、インバータ装
置のコストを低くすることができる。

【００２４】また、インバータ装置を電動車両に搭載し
ない状態において、前記各ターミナルアッセンブリ４１
はインバータケース１２から取り外される。このとき、
前記各入力配線基板４３は、前記正極端子及び負極端子
２２から成る直流入力端子、並びに各電流センサ１３１
によって２点で固定されることになるので、インバータ
装置を輸送したり電動車両に組み付けたりする際に、前
記入力配線基板４３に外力が加わることがなくなる。し
たがって、入力配線基板４３が曲がったり折れたりする
のを防止することができる。

【００２５】そして、入力配線基板４３をインバータケ
ース１２に対して支持するためにシッピングパーツ等の
支持部材を取り付ける必要がなくなるので、その分部品
点数及び工数を少なくすることができる。ところで、前
記モータとモータ用インバータとを接続する図示されな
い３本のリード線、及び前記ジェネレータとジェネレー
タ用インバータとを接続する図示されない３本のリード
線の各一端に、それぞれターミナルアッセンブリ９１が
一体に形成され、該ターミナルアッセンブリ９１は、前
記インバータケース１２の貫通穴１１３を貫通して延
び、インバータケース１２によって支持されるととも
に、前記各バスバー８１〜８３、８５、８６に接続され
る。

【００２６】また、前記モータ用インバータからモータ
に供給される相電流、及びジェネレータからジェネレー
タ用インバータに供給されたり、ジェネレータ用インバ
ータからジェネレータに供給されたりする相電流を検出
するために６個の電流センサ２３１（図において、一つ
の電流センサ２３１だけが示される。）が配設される。
該電流センサ２３１は、中央に図示されない貫通口２３
１ａが形成された四角形の環状ブロックから成り、前記
貫通穴１１３に隣接する位置においてヒートシンクプレ
ート１１に固定された支持部材２３２によって支持され
る。そのために、該支持部材２３２の上端に固定部２３
２ａが形成される。

【００２７】そして、前記インバータケース１２内にお
いて、各ターミナルアッセンブリ９１と各出力端子１５
ｃとの間に、バスバー８１〜８３が、各ターミナルアッ
センブリ９１と各入力端子１６ｃとの間に、バスバー８
５、８６が各電流センサ２３１の前記貫通口２３１ａを
貫通して架設され、各バスバー８１〜８３、８５、８６
と各ターミナルアッセンブリ９１とがボルトｂ３によっ
て、各バスバー８１〜８３、８５、８６と各出力端子１
５ｃ及び各入力端子１６ｃとが図示されないボルトによ
ってそれぞれ固定される。

【００２８】また、前記貫通口２３１ａ内における前記
バスバー８１〜８３、８５、８６の上に、ゴム等の弾性
体、プラスチック等から成る緩衝部材２４５が嵌入さ
れ、前記バスバー８１〜８３、８５、８６を電流センサ
２３１に押し付ける。なお、緩衝部材２４５を嵌入する
ことによってバスバー８１〜８３、８５、８６を電流セ
ンサ２３１に押し付けるようになっているので、ボルト
等の固定部品が不要になる。

【００２９】本実施の形態において、支持部材２３２は
ヒートシンクプレート１１に固定されるようになってい
るが、インバータケース１２に固定することもできる。
したがって、該インバータケース１２に各リード線と各
バスバー８１〜８３、８５、８６とを接続するための端
子台を配設する必要がないので、インバータ装置を小型
化することができる。

【００３０】また、各バスバー８１〜８３、８５、８６
は、出力端子１５ａ及び入力端子１６ｃから成る入出力
端子、各電流センサ２３１並びにターミナルアッセンブ
リ９１によって３点で支持されるので、電動車両を走行
させたときに、前記バスバー８１〜８３、８５、８６
が、走行に伴って発生する振動等によって共振すること
がなくなる。したがって、バスバー８１〜８３、８５、
８６が曲がったり折れたりすることがなくなる。

【００３１】そして、支持部材２３２の寸法が正確でな
い場合、バスバー８１〜８３、８５、８６が電流センサ
２３１によって強固に固定されると、支持部材２３２の
寸法のずれによる応力がバスバー８１〜８３、８５、８
６に加わってしまう。ところが、前記バスバー８１〜８
３、８５、８６は緩衝部材２４５を介して電流センサ２
３１によって支持されるので、前記緩衝部材２４５によ
って支持部材２３２の寸法のずれを吸収することができ
る。したがって、支持部材２３２を厳密な加工によって
形成する必要がなくなるので、インバータ装置のコスト
を低くすることができる。

【００３２】また、インバータ装置を電動車両に搭載し
ない状態において、前記各ターミナルアッセンブリ９１
はインバータケース１２から取り外される。このとき、
前記各バスバー８１〜８３、８５、８６は、前記出力端
子１５ａ及び入力端子１６ｃから成る入出力端子、並び
に各電流センサ２３１によって２点で固定されることに
なるので、インバータ装置を輸送したり電動車両に組み
付けたりする際に、前記バスバー８１〜８３、８５、８
６に外力が加わることがなくなる。したがって、バスバ
ー８１〜８３、８５、８６が曲がったり折れたりするの
を防止することができる。

【００３３】そして、バスバー８１〜８３、８５、８６
をインバータケース１２に対して支持するためにシッピ
ングパーツ等の支持部材を取り付ける必要がなくなるの
で、その分部品点数及び工数を少なくすることができ
る。なお、本発明は前記実施の形態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、それらを本発明の範囲から排除するもので
はない。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、インバータ装置においては、インバータが固定さ
れたベース部材と、該ベース部材を覆うインバータケー
スと、該インバータケース内の所定箇所に配設された固
定部端子と、前記インバータケースに固定されたターミ
ナルアッセンブリと、前記ベース部材及びインバータケ
ースの一方に固定された支持部材と、該支持部材によっ
て支持された電流センサと、前記固定部端子とターミナ
ルアッセンブリとの間に架設され、前記電流センサを貫
通して延びるバスバーと、該バスバーを電流センサに押
し付ける緩衝部材とを有する。

【００３５】この場合、前記ターミナルアッセンブリと
バスバーとが直接接続される。したがって、インバータ
ケースにリード線とバスバーとを接続するための端子台
を配設する必要がないので、インバータ装置を小型化す
ることができる。また、バスバーは固定部端子、電流セ
ンサ及びターミナルアッセンブリによって３点で支持さ
れるので、電動車両を走行させたときに、前記バスバー
が、走行に伴って発生する振動等によって共振すること
がなくなる。したがって、バスバーが曲がったり折れた
りすることがなくなる。

【００３６】そして、支持部材の寸法が正確でない場
合、バスバーが電流センサによって強固に固定される
と、支持部材の寸法のずれによる応力がバスバーに加わ
ってしまう。ところが、前記バスバーは緩衝部材を介し
て電流センサによって支持されるので、前記緩衝部材に
よって支持部材の寸法のずれを吸収することができる。
したがって、支持部材を厳密な加工によって形成する必
要がなくなるので、インバータ装置のコストを低くする
ことができる。

【００３７】また、インバータ装置を電動車両に搭載し
ない状態において、前記ターミナルアッセンブリはイン
バータケースから取り外される。このとき、前記バスバ
ーは、前記固定部端子及び電流センサによって２点で固
定されることになるので、インバータ装置を輸送したり
電動車両に組み付けたりする際に、前記バスバーに外力
が加わることがなくなる。したがって、バスバーが曲が
ったり折れたりするのを防止することができる。

【００３８】そして、バスバーをインバータケースに対
して支持するためにシッピングパーツ等の支持部材を取
り付ける必要がなくなるので、その分部品点数及び工数
を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるインバータ装置の
概略正面図である。

【図２】本発明の実施の形態におけるインバータ装置の
概略側面図である。

【符号の説明】

１１ヒートシンクプレート１２インバータケース１５トランジスタモジュール１５ｃ出力端子１６ｃ入力端子２２負極端子４１、９１ターミナルアッセンブリ８１〜８３、８５、８６バスバー１３１、２３１電流センサ１３２、２３２支持部材１４５、２４５緩衝部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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Ｆターム(参考） 5H007 AA06 BB06 DC02 HA03 HA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インバータが固定されたベース部材と、
該ベース部材を覆うインバータケースと、該インバータ
ケース内の所定箇所に配設された固定部端子と、前記イ
ンバータケースに固定されたターミナルアッセンブリ
と、前記ベース部材及びインバータケースの一方に固定
された支持部材と、該支持部材によって支持された電流
センサと、前記固定部端子とターミナルアッセンブリと
の間に架設され、前記電流センサを貫通して延びるバス
バーと、該バスバーを電流センサに押し付ける緩衝部材
とを有することを特徴とするインバータ装置。