JP2002136154A

JP2002136154A - コンデンサ及びインバータ装置

Info

Publication number: JP2002136154A
Application number: JP2001228925A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Yasugata; ▲廣▼通安形; Akira Suzuki; 明鈴木; Yutaka Hotta; 豊堀田; Kimiya Maki; 公也牧
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2002-05-10

Abstract

(57)【要約】【課題】バスパネルに組み付ける際に、コンデンサの極
性とバスパネルの極性とが反転させて接続されることが
ないようにする。【解決手段】高さを互いに異ならせて配設され、バスパ
ネル１２と接続される正極端子４１及び負極端子４２を
備える。コンデンサ３３の正極端子４１の高さと負極端
子４２との高さとが互いに異ならせてあるので、コンデ
ンサ３３を組み付ける際に、コンデンサ３３の正極端子
４１及び負極端子４２の極性と、バスパネル１２のバス
バー３５、３６の極性とが互いに反転させて接続される
ことがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサ及びインバ
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。

【０００３】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。

【０００４】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。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。

【０００５】ところで、前記インバータは、正極側のバ
スバーと負極側のバスバーとの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。また、６個の前記トランジスタは、一対ずつ直
列に接続されて３個のトランジスタモジュールを構成す
る。

【０００６】図２は従来のコンデンサの取付状態図であ
る。

【０００７】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（は）り合わ
せることによって形成される。また、前記バスバー３
５、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。

【０００８】そして、３３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３３の本体４６
の上端面には、正極端子４１及び負極端子４２が配設さ
れ、正極端子４１がバスバー３５に、負極端子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。

【０００９】ところで、前記正極端子４１及び負極端子
４２は、いずれも同じ高さを有する。これに対して、バ
スバー３５、３６は異なる高さを有する。すなわち、バ
スバー３５は、絶縁体３７が配設された分だけバスバー
３６より高い位置に置かれ、バスバー３５の底面とバス
バー３６の底面とは、該バスバー３６の厚さと絶縁体３
７の厚さとを加えた分だけ離れる。

【００１０】そこで、バスバー３５における正極端子４
１に対応する部分に凹部ＡＲを形成し、バスバー３５と
正極端子４１とが連結される高さ、及びバスバー３６と
負極端子４２とが連結される高さが互いに等しくされ
る。

【００１１】このようにして、バスパネル１２とコンデ
ンサ３３とを接続することができる。

【００１２】次に、トランジスタモジュールの取付状態
について説明する。

【００１３】図３は従来のトランジスタモジュールの取
付状態図である。

【００１４】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。

【００１５】また、２１は前記バスパネル１２に接続さ
れたトランジスタモジュールであり、該トランジスタモ
ジュール２１の上端面には、正極端子２１ａ、負極端子
２１ｂ及び出力端子２１ｃが配設され、前記正極端子２
１ａがバスバー３５に、負極端子２１ｂがバスバー３６
に電気的に接続され、それぞれボルト５１、５２によっ
て固定される。また、出力端子２１ｃは、図示されない
モータに出力電流を供給するための出力用バスバーに接
続される。

【００１６】この場合も、前記正極端子２１ａ及び負極
端子２１ｂは、いずれも同じ高さを有する。これに対し
て、バスバー３５、３６は異なる高さを有する。すなわ
ち、バスバー３５は、絶縁体３７が配設された分だけバ
スバー３６より高い位置に置かれ、バスバー３５の底面
とバスバー３６の底面とは、該バスバー３６の厚さと絶
縁体３７の厚さとを加えた分だけ離れる。

【００１７】そこで、バスバー３５における正極端子２
１ａに対応する部分に凹部ＡＲを形成し、バスバー３５
と正極端子２１ａとが連結される高さ、及びバスバー３
６と負極端子２１ｂとが連結される高さが互いに等しく
される。

【００１８】このようにして、バスパネル１２とトラン
ジスタモジュール２１とを接続することができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のコンデンサ３３（図２）においては、バスパネル１
２に組み付ける際に、コンデンサ３３の正極端子４１及
び負極端子４２の極性と、バスパネル１２のバスバー３
５、３６の極性とを互いに反転させて接続してしまうこ
とがある。

【００２０】本発明は、前記従来のコンデンサの問題点
を解決して、バスパネルに組み付ける際に、コンデンサ
の極性とバスパネルの極性とが反転させて接続されるこ
とがないコンデンサ及びインバータ装置を提供すること
を目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のコ
ンデンサにおいては、高さを互いに異ならせて配設さ
れ、バスパネルと接続される正極端子及び負極端子を備
える。

【００２２】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
コンデンサにおいては、高さを互いに異ならせて配設さ
れ、バスパネルと接続される正極端子及び負極端子を備
える。

【００２３】この場合、コンデンサの正極端子の高さと
負極端子との高さとが互いに異ならせてあるので、コン
デンサを組み付ける際に、該コンデンサの正極端子及び
負極端子の極性と、バスパネルのバスバーの極性とが互
いに反転させて接続されることがなくなる。

【００２４】

【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。

【００２５】図８は本発明の実施例におけるインバータ
装置の斜視図である。

【００２６】図において、１１は制御基板、１２は正極
側及び負極側の図示され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されない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。

【００２７】図９は本発明の実施例におけるインバータ
装置のブロック図である。

【００２８】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
されないロータと、３相の巻線から成る図示されないス
テータコイルとを備えている。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】次に、前記コンデンサ１３、１４の取付状
態について説明する。

【００３４】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、図４は本発明の実施例における粉体塗装
が施されたバスパネルを示す図、図５は本発明の実施例
における絶縁体が使用されたバスパネルを示す図であ
る。

【００３５】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。

【００３６】そして、３３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３３の本体４６
の上端面には、正極端子４１及び負極端子４２が配設さ
れ、正極端子４１がバスバー３５に、負極端子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。

【００３７】ところで、前記バスバー３５、３６は互い
に異なる高さを有する。すなわち、バスバー３５は、絶
縁体３７が配設された分だけバスバー３６より高い位置
に置かれ、バスバー３５の底面とバスバー３６の底面と
は、該バスバー３６の厚さと絶縁体３７の厚さとを加え
た分だけ離れる。

【００３８】そこで、正極端子４１を、バスバー３６の
厚さと絶縁体３７の厚さとを加えた分だけ負極端子４２
より高くすることによって、バスバー３５と正極端子４
１とが連結される高さ、及びバスバー３６と負極端子４
２とが連結される高さを互いに異ならせる。

【００３９】このようにして、バスパネル１２とコンデ
ンサ３３とを接続することができる。

【００４０】この場合、正極端子４１と負極端子４２と
の高さを互いに異ならせてあるので、コンデンサ３３を
組み付ける際に、該コンデンサ３３の正極端子４１及び
負極端子４２の極性と、バスパネル１２のバスバー３
５、３６の極性とが互いに反転させて接続されることが
なくなる。

【００４１】また、前記バスパネル１２に曲げ加工を施
する必要がなくなるので、コストを低くすることができ
るだけでなく、バスバー３５と正極端子４１とをボルト
４３によって固定する部分において、バスバー３５を平
坦（たん）にすることができるので、ボルト４３の逃げ
を形成する必要がない。したがって、バスバー３６の面
積をその分広くすることができるので、両バスバー３
５、３６間のコンデンサ容量が大きくなり、サージを少
なくすることができる。

【００４２】さらに、バスパネル１２に曲げ加工を施す
必要がないので、図４に示すようなバスパネル１２の表
面に絶縁用のエポキシ樹脂を被覆するものにおいては、
粉体塗装が容易になる。したがって、両バスバー３５、
３６間に絶縁体３７を挟み、その後、バスパネル１２の
全体に粉体塗装を施す場合に、沿面距離を短くすること
ができる。その結果、バスパネル１２の面積を広くする
ことができるので、両バスバー３５、３６間のコンデン
サ容量が大きくなり、サージを少なくすることができ
る。

【００４３】次に、トランジスタモジュールについて説
明する。

【００４４】図６は本発明の実施例におけるトランジス
タモジュールの取付状態図である。

【００４５】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。

【００４６】そして、２１は前記バスパネル１２に接続
されたトランジスタモジュールであり、該トランジスタ
モジュール２１の上端面には、正極端子２１ａ、負極端
子２１ｂ及び出力端子２１ｃが配設され、前記正極端子
２１ａがバスバー３５に、負極端子２１ｂがバスバー３
６に電気的に接続され、それぞれボルト５１、５２によ
って固定される。

【００４７】ところで、両バスバー３５、３６は互いに
異なる高さを有する。すなわち、バスバー３５は、絶縁
体３７が配設された分だけバスバー３６より高い位置に
置かれ、バスバー３５の底面とバスバー３６の底面と
は、該バスバー３６の厚さと絶縁体３７の厚さとを加え
た分だけ離れる。

【００４８】そこで、正極端子２１ａを、バスバー３６
の厚さと絶縁体３７の厚さとを加えた分だけ負極端子２
１ｂより高くすることによって、バスバー３５と正極端
子２１ａとが連結される高さ、及びバスバー３６と負極
端子２１ｂとが連結される高さを互いに異ならせる。

【００４９】このようにして、バスパネル１２とトラン
ジスタモジュール２１とを接続することができる。

【００５０】この場合、正極端子２１ａと負極端子２１
ｂとの高さを互いに異ならせてあるので、トランジスタ
モジュール２１を組み付ける際に、該トランジスタモジ
ュール２１の正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂの極性
と、バスパネル１２のバスバー３５、３６の極性とが互
いに反転させて接続されることがなくなる。

【００５１】また、前記バスパネル１２に曲げ加工を施
する必要がなくなるので、コストを低くすることができ
るだけでなく、バスバー３５と正極端子４１とをボルト
４３によって固定する部分において、バスバー３５を平
坦にすることができるので、ボルト５１の逃げを形成す
る必要がない。したがって、バスバー３６の面積をその
分広くすることができるので、バスバー３５、３６間の
コンデンサ容量が大きくなり、サージを少なくすること
ができる。

【００５２】さらに、バスパネル１２に曲げ加工を施す
必要がないので、バスパネル１２の表面に絶縁用のエポ
キシ樹脂を被覆するものにおいては、粉体塗装が容易に
なる。したがって、両バスバー３５、３６間に絶縁体３
７を挟み、その後、バスパネル１２の全体に粉体塗装を
施す場合に、沿面距離を短くすることができる。その結
果、バスパネル１２の面積を広くすることができるの
で、両バスバー３５、３６間のコンデンサ容量が大きく
なり、サージを少なくすることができる。

【００５３】次に、トランジスタモジュールの取付状態
について説明する。

【００５４】図７は本発明の実施例におけるトランジス
タモジュールの取付状態図である。

【００５５】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５８と負極側のバ
スバー５９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。

【００５６】そして、２１は前記バスパネル１２に接続
されたトランジスタモジュールであり、該トランジスタ
モジュール２１の上端面には、正極端子２１ａ、負極端
子２１ｂ及び出力端子２１ｃが配設され、前記正極端子
２１ａがバスバー５８に、負極端子２１ｂがバスバー５
９に、出力端子２１ｃが出力用バスバー６１に電気的に
接続され、それぞれボルト５１、５２、６２によって固
定される。前記出力端子２１ｃから出力された出力電流
は、出力用バスバー６１を介して図示されないモータに
供給される。なお、前記出力用バスバー６１とバスバー
５９との間に絶縁体６３が配設される。

【００５７】ところで、両バスバー５８、５９は互いに
異なる高さを有する。すなわち、バスバー５９は、絶縁
体３７が配設された分だけバスバー５８より高い位置に
置かれ、バスバー５９の底面とバスバー５８の底面と
は、該バスバー５８の厚さと絶縁体３７の厚さとを加え
た分だけ離れる。

【００５８】そこで、負極端子２１ｂを、バスバー５８
の厚さと絶縁体３７の厚さとを加えた分だけ正極端子２
１ａより高くすることによって、バスバー５８と正極端
子２１ａとが連結される高さ、及びバスバー５９と負極
端子２１ｂとが連結される高さを互いに異ならせる。

【００５９】このようにして、バスパネル１２とトラン
ジスタモジュール２１とを接続することができる。

【００６０】そして、前記出力端子２１ｃを、バスバー
５９の厚さと絶縁体３７の厚さとを加えた分だけ負極端
子２１ｂより高くすることによって、バスバー５９と負
極端子２１ｂとが連結される高さ、及び出力用バスバー
６１と出力端子２１ｃとが連結される高さを互いに異な
らせる。

【００６１】この場合、正極端子２１ａと負極端子２１
ｂとの高さを互いに異ならせてあるので、トランジスタ
モジュール２１を組み付ける際に、該トランジスタモジ
ュール２１の正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂの極性
と、バスパネル１２のバスバー５８、５９の極性とが互
いに反転させて接続されることがなくなる。

【００６２】そして、負極端子２１ｂと出力端子２１ｃ
との高さを互いに異ならせてあるので、バスパネル１２
の上に絶縁体６３を挟んで出力用バスバー６１を形成す
ることができる。したがって、バスパネル１２と出力用
バスバー６１とを一体化することができるので、バスパ
ネル１２及び出力用バスバー６１の組付けを同時に行う
ことができるとともに、該出力用バスバー６１の曲げ加
工が不要になる。

【００６３】また、前記バスパネル１２に曲げ加工を施
す必要がなくなるので、コストを低くすることができる
だけでなく、バスバー５８と正極端子２１ａとをボルト
５１によって固定する部分において、バスバー５８を平
坦にすることができるので、ボルト５１の逃げを形成す
る必要がない。したがって、バスバー５９の面積をその
分広くすることができるので、両バスバー５８、５９間
のコンデンサ容量が大きくなり、サージを少なくするこ
とができる。

【００６４】さらに、バスパネル１２に曲げ加工を施す
必要がないので、バスパネル１２の表面に絶縁用のエポ
キシ樹脂を被覆するものにおいては、粉体塗装が容易に
なる。したがって、両バスバー５８、５９間に絶縁体３
７を挟み、その後、バスパネル１２の全体に粉体塗装を
施す場合に、沿面距離を短くすることができる。その結
果、バスパネル１２の面積を広くすることができるの
で、両バスバー５８、５９間のコンデンサ容量が大きく
なり、サージを少なくすることができる。

【００６５】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】従来のトランジスタモジュールの取付状態図で
ある。

【図４】本発明の実施例における粉体塗装が施されたバ
スパネルを示す図である。

【図５】本発明の実施例における絶縁体が使用されたバ
スパネルを示す図である。

【図６】本発明の実施例におけるトランジスタモジュー
ルの取付状態図である。

【図７】本発明の実施例におけるトランジスタモジュー
ルの取付状態図である。

【図８】本発明の実施例におけるインバータ装置の斜視
図である。

【図９】本発明の実施例におけるインバータ装置のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１２バスパネル２１トランジスタモジュール２１ａ、４１正極端子２１ｂ、４２負極端子２１ｃ出力端子３３コンデンサ３５、３６、５８、５９バスバー３７絶縁体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)発明者堀田豊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 (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） 5G003 BA01 FA01 FA05 5H007 AA01 AA08 BB06 CA01 CB04 CB05 CC01 DA05 DB01 DB09 DC02 DC07 EA08 FA20 HA03 HA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高さを互いに異ならせて配設され、バス
パネルと接続される正極端子及び負極端子を備えること
を特徴とするコンデンサ。
【請求項２】前記正極端子が負極端子より高くされる
請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】トランジスタ、及び該トランジスタを選
択的にオン・オフさせて３相の相電流を発生させるスイ
ッチング手段を備えたインバータ装置において、正極側
のバスバー、負極側のバスバー、及び前記正極側のバス
バーと負極側のバスバーとの間に配設された絶縁体から
成るバスパネルと、高さを互いに異ならせて配設され、
正極側のバスバーと接続された正極端子及び負極側のバ
スバーと接続された負極端子を備えたコンデンサとを有
することを特徴とするインバータ装置。
【請求項４】前記正極端子が負極端子より高くされる
請求項３に記載のインバータ装置。
【請求項５】前記正極端子が、負極側のバスバーの厚
さと絶縁体の厚さとを加えた分だけ負極端子より高くさ
れる請求項４に記載のインバータ装置。