JP2002222917A

JP2002222917A - インバータ装置

Info

Publication number: JP2002222917A
Application number: JP2001019569A
Authority: JP
Inventors: Eiji Azuma; 栄治我妻; Fumio Anraku; 文雄安楽; Akishiro Takeuchi; 明城竹内; Osamu Saito; 修齋藤; Takeshi Kato; 武士加藤; Keisuke Urushibara; 圭輔漆原; Hiromichi Imai; 裕道今井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2002-08-09
Anticipated expiration: 2021-01-29
Also published as: JP4398593B2

Abstract

(57)【要約】【課題】極めて構造簡単にノイズフィルタ機能を得るこ
とができ、低コストでコンパクトなインバータ装置を提
供する。【解決手段】インバータ装置１のインバータモジュール
３と平滑コンデンサ４との間にバスプレート１４，１５
を設ける。両バスプレート１４，１５間に、一対の絶縁
シート２３，２４を重ねて設けると共に、両絶縁シート
２３，２４間に、接地されたシールドプレート２２を設
ける。

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
関し、特に駆動源として電動機を備える車両に好適なイ
ンバータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のインバータ装置は、駆動源とし
て電動機を備える車両において、電源と電動機との間に
設けられることが知られている。インバータ装置は、ス
イッチング素子を内蔵するインバータモジュールや平滑
コンデンサ等を備えており、更にインバータモジュール
の放熱を促すヒートシンク等を備えた状態で車両ボディ
に取り付けられる。

【０００３】この種のインバータ装置においては、前記
スイッチング素子の作動時に発生する電気ノイズが、車
両に設けられた他の電気機器の作動に悪影響を与えるお
それがある。このため、従来、コンデンサが内蔵された
ノイズフィルタユニットを前記インバータモジュールに
接続して該インバータ装置に取り付けることによって、
ノイズを除去することが行なわれている。

【０００４】しかし、ノイズフィルタユニットをインバ
ータ装置に設けることによって該インバータ装置が大型
化し、車両ボディにおいてはより広い取り付けスペース
が必要となる不都合がある。また、ノイズフィルタユニ
ットが別途必要であるためにコストが増加する不都合が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる不都合を解消し
て、本発明は、極めて構造簡単にノイズフィルタ機能を
得ることができ、低コストでコンパクトなインバータ装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１の発明は、スイッチング素子が内蔵されたイ
ンバータモジュールと、該インバータモジュールの一対
の電源入力端子の夫々に接続された一対の金属製バスプ
レートと、各バスプレートに各電極が接続された平滑コ
ンデンサとを備えるインバータ装置において、両バスプ
レート間に、一対の絶縁シートを重ねて設けると共に、
両絶縁シート間に、接地された導電性のシールドプレー
トを設けている。

【０００７】このような構成のインバータ装置は、前記
インバータモジュールと前記平滑コンデンサとの間に、
ケーブル配線作業の煩わしさを排除すると共に誤配線を
防止するための一対のバスプレートが設けられている。
そして、両バスプレートは、一対の絶縁シートと、両絶
縁シートの間の接地された導電性のシールドプレートと
によって、コンデンサ構造が形成されている。両バスプ
レートによって形成されたコンデンサ構造はノイズフィ
ルタとして機能するので、従来のようなノイズフィルタ
ユニットを別途設ける必要がなく、ノイズの伝搬を防止
した低コストでコンパクトなインバータ装置を極めて構
造簡単に構成することができる。

【０００８】また、第２の発明は、スイッチング素子が
内蔵されたインバータモジュールと、該インバータモジ
ュールの一対の電源入力端子に各電極が接続された平滑
コンデンサと、前記インバータモジュール及び平滑コン
デンサを一体に支持するベースプレートとを備え、前記
平滑コンデンサは電解コンデンサであってその本体ケー
スがマイナス電位とされたインバータ装置において、前
記ベースプレートに、前記平滑コンデンサの本体ケース
に外装して該平滑コンデンサを該ベースプレートに固定
保持するホルダを設け、該ホルダに、前記平滑コンデン
サの本体ケースに対向する接地された導電部と、該導電
部と平滑コンデンサの本体ケースとの間に介在する絶縁
部とを設けている。

【０００９】このような構成のインバータ装置は、前記
インバータモジュールと前記平滑コンデンサとを一体に
支持するベースプレートが設けられ、該ベースプレート
にホルダを介して前記平滑コンデンサが固定保持されて
いる。該ホルダは、前記平滑コンデンサの本体ケースに
絶縁部を介して対向する接地された導電部が設けられて
いる。該平滑コンデンサは、その本体ケースがマイナス
電位とされた電解コンデンサであるので、該平滑コンデ
ンサの本体ケースと前記ホルダの絶縁部及び導電部とに
よって、コンデンサ構造が形成されている。該コンデン
サ構造により、ノイズの伝搬を防止したノイズフィルタ
機能を付与することができるので、構造を簡単として低
コストでコンパクトなインバータ装置を構成することが
できる。

【００１０】更に、第３の発明においては、両バスプレ
ート間に、一対の絶縁シートを重ねて設けると共に、両
絶縁シート間に、接地されたシールドプレートを設け、
更に、前記ベースプレートに、前記平滑コンデンサの本
体ケースに外装して該平滑コンデンサを該ベースプレー
トに固定保持するホルダを設け、該ホルダに、前記平滑
コンデンサの本体ケースに対向する接地された導電部
と、該導電部と平滑コンデンサの本体ケースとの間に介
在する絶縁部とを設けている。これにより、前記バスプ
レートが第１のノイズフィルタ機能を付与すると共に、
前記ホルダが第２のノイズフィルタ機能を付与し、それ
によってノイズの伝搬を一層確実に防止することができ
る。

【００１１】また、第４の発明においては、前記インバ
ータ装置が駆動源として電動機を備える車両に設けられ
るとき、前記シールドプレートは、該車両のボディに電
気的に接続されていることが好ましく、また、前記ホル
ダの導電部は、該車両のボディに電気的に接続されてい
ることが好ましい。これによって、インバータモジュー
ルから発生するノイズを一層低減することができ、車両
に設けられた各種の電気機器に対するノイズの影響を確
実に低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本実施形態のインバータ装置を示
す平面図、図２は図１のII矢示図、図３は本実施形態の
インバータ装置の回路構成図、図４はバスプレートの構
成を示す分解斜視図、図５はインバータ装置のノイズを
示す線図、図６はホルダの構成を示す説明的縦断面図、
図７はホルダにおける他の態様を示す説明的縦断面図で
ある。

【００１３】本実施形態のインバータ装置１は、図示し
ない電気自動車等の車両内部に取り付けられるものであ
り、図１及び図２に示すように、金属製ベースプレート
２上にインバータモジュール３と平滑コンデンサ４とを
備えている。該ベースプレート２は、図２に示すよう
に、インバータモジュール３に対応する下面側に複数の
フィンからなるヒートシンク５を備えている。また、該
ベースプレート２は金属製のネジ部材６を介して車両ボ
ディ７に電気的に接続された状態で固定されている。

【００１４】本実施形態のインバータ装置１は、図３に
示すように、バッテリ電源８とモータ９との間に接続さ
れ、前記インバータモジュール３は、複数のスイッチン
グ素子１０と複数のダイオード１１とを内蔵する構造と
されている。前記平滑コンデンサ４は、図１及び図２に
示すように、正負の各電極１２，１３が一対のバスプレ
ート１４，１５を介してインバータモジュール３の各電
源入力端子１６，１７に接続されている。該平滑コンデ
ンサ４はアルミニウム製の本体ケース１８を備え、該本
体ケース１８はホルダ１９を介してベースプレート２に
固定保持されている。なお、該平滑コンデンサ４は、電
解コンデンサであってその本体ケース１８がマイナス電
位とされている。

【００１５】前記バスプレート１４，１５は、図１及び
図４に示すように、インバータモジュール３の正側電源
入力端子１６に接続する第１接続部２０を備える第１バ
スプレート１４と、インバータモジュール３の負側電源
入力端子１７に接続する第２接続部２１を備える第２バ
スプレート１５とによって構成されている。更に、第１
バスプレート１４と第２バスプレート１５との間には、
金属製板状で導電性のシールドプレート２２を介して一
対の絶縁シート２３，２４が重ね合わせて設けられてい
る。該シールドプレート２２は、図２に示すように、リ
ード線２５を介してベースプレート２に前記ネジ部材６
を介して接地接続されている。これによって、図３に示
すように、バスプレート１４，１５がコンデンサ構造を
形成し、インバータモジュール３のスイッチング素子１
０から発生するノイズをバイパスする所謂Ｙ型ノイズフ
ィルタとしての機能を得ることができる。

【００１６】ここで、本実施形態のバスプレート１４，
１５によるノイズフィルタとしての効果を図５に示す。
図５においては、本実施形態のバスプレート１４，１５
を設けたときのインバータモジュール３からのノイズを
図５中ａ線により示している。なお、図５中ｂ線は、第
１バスプレート１４と第２バスプレート１５との間にシ
ールドプレート２２を設けない従来の構成によるインバ
ータ装置のノイズを示している。図５に示すように、本
実施形態のバスプレート１４，１５を設けたインバータ
装置１は、従来のインバータ装置に比べて極めて高いノ
イズフィルタ機能が付与されている。

【００１７】また、前記ホルダ１９は、図２に示すよう
に、平滑コンデンサ４の本体ケース１８の下側を受ける
受け部材２６と、該受け部材２６に対向して該平滑コン
デンサ４の本体ケース１８を上方から押える押え部材２
７と、該押え部材２７を受け部材２６に連結することに
よって押え部材２７と受け部材２６との間に平滑コンデ
ンサ４の本体ケース１８を挟持させるネジ部材２８とに
よって構成されている。

【００１８】そして、図６に示すように、前記ホルダ１
９は、押え部材２７と受け部材２６とが金属ブロックに
よって形成されていることによって導電部が形成されて
おり、押え部材２７及び受け部材２６の平滑コンデンサ
４の本体ケース１８に対向する面に設けられた絶縁シー
ト２９，３０によって絶縁部が形成されている。更に、
図２に示すように、押え部材２７はリード線３１により
前記ベースプレート２にネジ部材６を介して接地接続さ
れている。これによって、図３に示すように、ホルダ１
９と平滑コンデンサ４の本体ケース１８とによるコンデ
ンサ構造が形成され、インバータモジュール３のスイッ
チング素子１０から発生するノイズをバイパスするノイ
ズフィルタとしての効果を得ることができる。

【００１９】なお、本実施形態において示したホルダ１
９は、図６に示すように、受け部材２６と押え部材２７
とを金属ブロックによって形成して導電部とし、平滑コ
ンデンサ４の本体ケース１８側に絶縁シート２９，３０
を設けて絶縁部としたが、本発明におけるホルダは、こ
の構成に限るものではない。即ち、他のホルダの構成を
挙げれば、図７に示すように、受け部材２６と押え部材
２７とを合成樹脂等の絶縁材料で構成する。この場合に
は、受け部材２６側においてベースプレート２を導電部
とすると共に、平滑コンデンサ４との対向面側に金属板
或いは金属メッキを施した導電体層３３，３４を設けて
リード線３５，３６を介してベースプレート２に接地接
続された導電部とし、平滑コンデンサ４の本体ケース１
８との間に絶縁シート２９，３０を設けて絶縁部とすれ
ばノイズフィルタ機能を付加させることができる。更
に、図示しないが、平滑コンデンサ４の本体ケース１８
を合成樹脂フィルム等で被覆することにより、該合成樹
脂フィルム等の被覆部材が絶縁部となり、受け部材２６
と押え部材２７とを金属ブロックによって形成して導電
部とすれば、ノイズフィルタ機能を付加させることがで
きる。

【００２０】また、本実施形態においては、前記バスプ
レート１４，１５と前記ホルダ１９との両方にノイズフ
ィルタ機能を持たせた構成を示したが、前記バスプレー
ト１４，１５と前記ホルダ１９との何れか一方にノイズ
フィルタ機能を持たせてもよい。

【００２１】また、本発明においては、本実施形態の構
成に、図示しないノイズフィルタユニットを別途設ける
ことを妨げるものではない。この場合には、前記バスプ
レート１４，１５及び前記ホルダ１９にノイズフィルタ
機能が付加されていることにより、例えば、ノイズフィ
ルタユニットを構成するコンデンサの容量を削減するこ
とによってノイズフィルタユニットを安価且つ小型とす
ることができ、インバータ装置１のコストの増加を小と
してノイズフィルタ効果を大とすることができる。

【００２２】なお、上述したシールドプレートの具体的
な材料としては、電気抵抗の少ない銅板（銅箔）やアル
ミ板（アルミ箔）を用い、絶縁シートに誘電体損の少な
い材料を選定するとノイズ低減効果が高い。更に、シー
ルドプレートや導電部の接地用端子の設置にあたって
は、接続配線を極力短くすることがノイズ対策上好まし
く、ベースプレートやヒートシンクに設置することでノ
イズ伝播を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のインバータ装置を示す平
面図。

【図２】図１のII矢示図。

【図３】本実施形態のインバータ装置の回路構成図。

【図４】バスプレートの構成を分解して示す説明的斜視
図。

【図５】インバータ装置のノイズを示す線図。

【図６】ホルダの構成を示す説明的縦断面図。

【図７】ホルダにおける他の態様を示す説明的縦断面
図。

【符号の説明】

１…インバータ装置、３…インバータモジュール、４…
平滑コンデンサ、７…車両ボディ、１０…スイッチング
素子、１２，１３…電極、１４，１５…バスプレート、
１６，１７…電源入力端子、１８…本体ケース、１９…
ホルダ、２２…シールドプレート、２３，２４…絶縁シ
ート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹内明城埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者齋藤修埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者加藤武士埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者漆原圭輔埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者今井裕道埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内Ｆターム(参考） 5H007 AA01 BB06 CA01 CB05 HA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スイッチング素子が内蔵されたインバータ
モジュールと、該インバータモジュールの一対の電源入
力端子の夫々に接続された一対の金属製バスプレート
と、各バスプレートに各電極が接続された平滑コンデン
サとを備えるインバータ装置において、両バスプレート間に、一対の絶縁シートを重ねて設ける
と共に、両絶縁シート間に、接地された導電性のシール
ドプレートを設けたことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】スイッチング素子が内蔵されたインバータ
モジュールと、該インバータモジュールの一対の電源入
力端子に各電極が接続された平滑コンデンサと、前記イ
ンバータモジュール及び平滑コンデンサを一体に支持す
るベースプレートとを備え、前記平滑コンデンサは電解
コンデンサであってその本体ケースがマイナス電位とさ
れたインバータ装置において、前記ベースプレートに、前記平滑コンデンサの本体ケー
スに外装して該平滑コンデンサを該ベースプレートに固
定保持するホルダを設け、該ホルダに、前記平滑コンデンサの本体ケースに対向す
る接地された導電部と、該導電部と平滑コンデンサの本
体ケースとの間に介在する絶縁部とを設けたことを特徴
とするインバータ装置。
【請求項３】スイッチング素子が内蔵されたインバータ
モジュールと、該インバータモジュールの一対の電源入
力端子の夫々に接続された一対の金属製バスプレート
と、各バスプレートに各電極が接続された平滑コンデン
サと、前記インバータモジュール及び平滑コンデンサを
一体に支持するベースプレートとを備え、前記平滑コン
デンサは電解コンデンサであってその本体ケースがマイ
ナス電位とされたインバータ装置において、両バスプレート間に、一対の絶縁シートを重ねて設ける
と共に、両絶縁シート間に、接地された導電性のシール
ドプレートを設け、前記ベースプレートに、前記平滑コンデンサの本体ケー
スに外装して該平滑コンデンサを該ベースプレートに固
定保持するホルダを設け、該ホルダに、前記平滑コンデンサの本体ケースに対向す
る接地された導電部と、該導電部と平滑コンデンサの本
体ケースとの間に介在する絶縁部とを設けたことを特徴
とするインバータ装置。
【請求項４】前記インバータ装置は駆動源として電動機
を備える車両に設けられ、前記シールドプレートは、該車両のボディに電気的に接
続されていることを特徴とする請求項１又は３記載のイ
ンバータ装置。
【請求項５】前記インバータ装置は駆動源として電動機
を備える車両に設けられ、前記ホルダの導電部は、該車両のボディに電気的に接続
されていることを特徴とする請求項２又は３記載のイン
バータ装置。