JP2007312545A

JP2007312545A - インバータ装置の筐体構造およびその製造方法

Info

Publication number: JP2007312545A
Application number: JP2006140590A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Mori; 一哲森; Makoto Takano; 信高野
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2007-11-29
Also published as: US20070284418A1; US7715198B2; DE102007023202B4; CN101075777A; CN101075777B; DE102007023202A1

Abstract

【課題】インバータ装置の筐体構造において側面板金を用いることなく重量物を支えるとともに、アルミダイカスト部材による幅方向の寸法の制約を解消する。
【解決手段】インバータ装置の四隅にアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄを配置し、コ字状に折り曲げられた板金梁６ａ、６ｂ、１４ａ、１４ｂにてアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄを幅方向および長手方向に連結し、電解コンデンサおよび冷却フィン１３が取り付けられたフレーム板金９ａ、９ｂをアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄに取り付けるとともに、主回路端子台１０およびプリント基板１１を板金梁１４ａ、１４ｂに取り付け、その後インバータ装置の側面に側面板金５ａ、５ｂを取り付ける。
【選択図】図１

Description

本発明はインバータ装置の筐体構造およびその製造方法に関し、特に、インバータ装置の筐体構造の強度を向上させる方法に適用して好適なものである。

従来のインバータ装置では、電解コンデンサや冷却フィンなどの重量物を支えるため、アルミダイカスト部材や板金などが組み合わされた金属製の筐体が用いられていた。
図６は、従来のインバータ装置の筐体構造を示す分解斜視図、図７は、従来のインバータ装置の筐体構造の内部を示す正面図である。
図６において、インバータ装置の筐体構造には、インバータ装置の幅とほぼ同じ長さのアルミダイカスト部材１０１ａ、１０１ｂが上下にそれぞれ設けられている。そして、上下のアルミダイカスト部材１０１ａ、１０１ｂは、インバータ装置の両側面の外被を構成する側面板金１０３ａ、１０３ｂ、フレーム板金１０６およびウライタ１１２にて連結される。

そして、フレーム板金１０６には冷却フィン１１３および電解コンデンサ１１５が取り付けられるとともに、インバータ装置の天面には、天面カバー１０２が取り付けられる。なお、側面板金１０３ａ、１０３ｂ、フレーム板金１０６およびウライタ１１２はネジ止めにてアルミダイカスト部材１０１ａ、１０１ｂに連結することができる。
また、図７に示すように、主回路端子台１１０およびプリント基板１１１などの内蔵部品を取り付ける板金は、側面板金１０３ａ、１０３ｂおよびその板金に取り付けられた支え用板金に取り付けられている。

また、例えば、特許文献１には、前面カバーを取り付ける場合に、天面および底面に取り付けられた通風カバーの高強度の４本の支柱に前面カバーを載置した後、ネジ止めすることにより、板金の加工工数および組立工数を低減する方法が開示されている。
特開２００５−２４３７４１号公報

しかしながら、従来のインバータ装置の筐体構造では、上下のアルミダイカスト部材１０１ａ、１０１ｂ、側面板金１０３ａ、１０３ｂおよびフレーム板金１０６にてインバータ装置の筐体強度が確保される。このため、冷却フィン１１３や電解コンデンサ１１５などの重量物を組立初期段階で取り付けるためには、側面板金１０３ａ、１０３ｂをアルミダイカスト部材１０１ａ、１０１ｂに組立初期段階で取り付け、筐体強度を確保する必要があり、組立作業時の工具に制約が発生するという問題があった。

また、従来のインバータ装置の筐体構造では、インバータ装置の幅とほぼ同じ長さのアルミダイカスト部材１０１ａ、１０１ｂが用いられているため、アルミダイカスト部材１０１ａ、１０１ｂの形状がインバータ装置の幅の寸法に限定され、ユニット幅寸法ごとにアルミダイカスト部材１０１ａ、１０１ｂを作製する必要があることから、コストアップを招くという問題があった。

さらに、主回路端子台１１０およびプリント基板１１１などの内蔵部品が、ほぼ平板に近い側面板金１０３ａ、１０３ｂに取り付けられるため、振動に弱い内蔵部品が側面板金１０３ａ、１０３ｂの共振によって破損することがあった。このため、従来のインバータ装置の筐体構造では、左右方向に梁を設け、補強を行うなどの対策を講じる必要があった。
そこで、本発明の目的は、側面板金を用いることなく重量物を支えるとともに、アルミダイカスト部材による幅方向の寸法の制約を解消することが可能なインバータ装置の筐体構造およびその製造方法を提供することである。

上述した課題を解決するために、請求項１記載のインバータ装置の筐体構造によれば、インバータ装置の少なくとも四隅に配置されたアルミダイカスト支柱と、前記アルミダイカスト支柱を幅方向および長手方向にそれぞれ連結するコ字状に折り曲げられた板金梁とを備えることを特徴とする。
これにより、アルミダイカスト支柱および板金梁にてインバータ装置を支えることが可能となり、平板状の側面板金を用いることなく、筐体強度を確保することが可能となるとともに、アルミダイカスト支柱を板金梁にて幅方向に連結することで、インバータ装置の幅方向の長さをアルミダイカスト支柱の配置間隔で規定することができ、アルミダイカスト支柱のサイズを変更することなく、インバータ装置の幅寸法を調整することが可能となる。

このため、冷却フィンや電解コンデンサなどの重量物を取り付けてから、側面板金を取り付けることが可能となり、組立作業時の工具の制約を解消して、組立作業の効率化を図ることが可能となるとともに、ユニット幅寸法ごとにアルミダイカスト支柱を作製する必要がなくなり、インバータ装置のコストアップを抑制することができる。
また、請求項２記載のインバータ装置の筐体構造によれば、前記アルミダイカスト支柱は、板金を固定するための板金取付用タップ、板金梁を取り付けるための板金梁取付用切り欠き、前記インバータ装置を吊り下げるためのユニット吊り下げ用穴を備え、前記板金梁は、前記アルミダイカスト支柱を固定するためのバーリングを備えることを特徴とする。

これにより、取り付け位置の精度を確保しつつ、アルミダイカスト支柱に板金を取り付けることが可能となり、組立作業の効率化を図りつつ、筐体強度を確保することが可能となる。
また、請求項３記載のインバータ装置の筐体構造によれば、前記インバータ装置に内蔵される主回路端子台およびプリント基板は、前記アルミダイカスト支柱を長手方向に連結する板金梁に取り付けられていることを特徴とする。
これにより、主回路端子台およびプリント基板を平板状の側面板金に取る付ける必要がなくなり、振動に弱い内蔵部品が側面板金の共振によって破損することを防止することができる。

また、請求項４記載のインバータ装置の筐体構造の製造方法によれば、インバータ装置の少なくとも四隅に配置されたアルミダイカスト支柱の根本にコ字状板金梁を前記インバータ装置の幅方向に連結する工程と、前記幅方向に連結されたアルミダイカスト支柱に天面カバーおよび底面カバーを取り付ける工程と、前記アルミダイカスト支柱にコ字状板金梁を前記インバータ装置の長手方向に連結する工程と、前記コ字状板金梁が長手方向に連結されたアルミダイカスト支柱に電解コンデンサおよび冷却フィンが取り付けられるフレーム板金を連結する工程と、前記アルミダイカスト支柱に長手方向に連結されたコ字状板金梁に主回路端子台およびプリント基板を取り付ける工程と、前記主回路端子台およびプリント基板を取り付けた後に側面板金を取り付ける工程とを備えることを特徴とする。

これにより、冷却フィンや電解コンデンサなどの重量物を取り付けてから、側面板金を取り付けることが可能となり、筐体内部へのアクセスを容易化して組立性を向上させることが可能となる。また、側面板金を組立の最終段階で取り付けつけることが可能となることから、側面板金の塗装面に傷が付くことを防止することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、四隅に配置されたアルミダイカスト支柱を板金梁で連結することにより、側面板金を用いることなく重量物を支えるとともに、アルミダイカスト支柱のサイズによって幅方向のユニット寸法が制約を受けるのを解消することが可能となり、コストアップを抑制しつつ、組立作業の効率化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係るインバータ装置の筐体構造およびその製造方法について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る前面カバーを取り外した状態のインバータ装置の筐体構造を示す斜視図、図２（ａ）は、本発明の一実施形態に係る天面カバー側のアルミダイカスト支柱と幅方向の板金梁の組立方法を示す分解斜視図、図２（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る底面カバー側のアルミダイカスト支柱と幅方向の板金梁の組立方法を示す分解斜視図、図３（ａ）は、本発明の一実施形態に係るアルミダイカスト支柱と長手方向の板金梁の組立方法を示す分解斜視図、図３（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るアルミダイカスト支柱と長手向の板金梁との組立後の構成を示す斜視図、図４は、本発明の一実施形態に係るインバータ装置の筐体構造の側面板金の組立方法を示す分解斜視図である。

図１〜４において、インバータ装置の筐体構造では、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄがインバータ装置の四隅にそれぞれ配置されている。そして、アルミダイカスト支柱１ａ、１ｂは、コ字状に折り曲げられた板金梁６ａにて幅方向に連結されるとともに、アルミダイカスト支柱１ｃ、１ｄは、コ字状に折り曲げられた板金梁６ｂにて幅方向に連結されている。

また、アルミダイカスト支柱１ｂ、１ｄは、コ字状に折り曲げられた板金梁１４ａにて長手方向に連結されるとともに、アルミダイカスト支柱１ａ、１ｃは、コ字状に折り曲げられた板金梁１４ｂにて長手方向に連結されている。また、アルミダイカスト支柱１ａ、１ｂには、天面カバー２、３ｂが取り付けられるとともに、アルミダイカスト支柱１ｃ、１ｄには、底面カバー３ａが取り付けられている。そして、底面カバー３ａには、取付脚４ａが取り付けられ、天面カバー３ｂには、取付脚４ｂが取り付けられている。

また、電解コンデンサおよび冷却フィン１３が取り付けられたフレーム板金９ａ、９ｂはアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄに取り付けられ、板金梁１４ａ、１４ｂには主回路端子台１０およびプリント基板１１が取り付けられ、さらに、インバータ装置の側面には側面板金５ａ、５ｂが取り付けられている。
そして、図１の筐体構造の組立を行う場合、図２に示すように、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄをインバータ装置の四隅にそれぞれ配置する。そして、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄの根本に板金梁６ａ、６ｂをネジ止めにて取り付けることにより、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄをインバータ装置の幅方向に連結する。ここで、板金梁６ａ、６ｂの長さを変えることにより、インバータ装置の幅方向の寸法を任意に調整することができる。

そして、幅方向に連結されたアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄに天面カバー２、３ｂおよび底面カバー３ａをネジ止めにて取り付ける。また、フレーム板金７を天面カバー３ｂにネジ止めにて取り付ける。さらに、底面カバー３ａに取付脚４ａをネジ止めにて取り付けるとともに、天面カバー３ｂに取付脚４ｂをネジ止めにて取り付ける。

次に、図３に示すように、取付脚４ａ、４ｂがそれぞれ外側を向くようにして、天面カバー２、３ｂおよび底面カバー３ａを対向配置する。そして、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄに板金梁１４ａ、１４ｂをネジ止めにて取り付けることにより、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄをインバータ装置の長手方向に連結する。ここで、板金梁１４ａ、１４ｂの長さを変えることにより、インバータ装置の長手方向の寸法を任意に調整することができる。
そして、長手方向に連結されたアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄにフレーム板金９ａ、９ｂをネジ止めにて取り付け、電解コンデンサおよび冷却フィン１３をフレーム板金９ａ、９ｂに取り付け、板金８およびウライタ１２をネジ止めにて取り付ける。

次に、図４に示すように、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄに連結された板金梁１４ａ、１４ｂに主回路端子台１０およびプリント基板１１を取り付け、その後にアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄおよび板金梁１４ａ、１４ｂに側面板金５ａ、５ｂをネジ止めにて取り付ける。
これにより、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄおよび板金梁６ａ、６ｂ、１４ａ、１４ｂにてインバータ装置を支えることが可能となり、平板状の側面板金５ａ、５ｂを用いることなく、筐体強度を確保することが可能となるとともに、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄを板金梁６ａ、６ｂにて幅方向に連結することで、インバータ装置の幅方向の長さをアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄの配置間隔で規定することができ、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄのサイズを変更することなく、インバータ装置の幅寸法を調整することが可能となる。

このため、冷却フィン１３や電解コンデンサなどの重量物を取り付けてから、側面板金５ａ、５ｂを取り付けることが可能となり、組立作業時の工具の制約を解消して、組立作業の効率化を図ることが可能となるとともに、ユニット幅寸法ごとにアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄを作製する必要がなくなり、インバータ装置のコストアップを抑制することができる。

図５は、本発明の一実施形態に係るアルミダイカスト支柱の構成を示す三面図および斜視図である。
図５において、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄには、板金取付用タップ２１ａ〜２１ｋ、板金梁取付用切り欠き２２ａ、２２ｂおよびユニット吊り下げ用穴２３ａ、２３ｂが設けられている。一方、板金梁６ａ、６ｂ、１４ａ、１４ｂにはバーリング加工を施すことができる。

そして、板金梁６ａ、６ｂ、１４ａ、１４ｂやフレーム板金９ａ、９ｂなどの板金を、板金取付用タップ２１ａ〜２１ｋを通してネジ止めにてアルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄに取り付けるとともに、板金梁６ａ、６ｂなどの板金を板金梁取付用切り欠き２２ａ、２２ｂにはめ込むことができる。
これにより、取り付け位置の精度を確保しつつ、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄに板金を取り付けることが可能となり、組立作業の効率化を図りつつ、筐体強度を確保することが可能となる。

なお、この実施の形態では、アルミダイカスト支柱１ａ〜１ｄをインバータ装置の四隅に配置した場合を示したが、インバータ装置の長手方向にアルミダイカスト支柱を追加する等、支柱の本数を増やすことにより、筐体強度をさらに高めることができるので、必要な筐体強度に合わせてアルミダイカスト支柱の本数を決めればよい。

本発明の一実施形態に係る前面カバーを取り外した状態のインバータ装置の筐体構造を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るアルミダイカスト支柱の構成を示す三面図および斜視図である。図３（ａ）は、本発明の一実施形態に係る天面カバー側のアルミダイカスト支柱と幅方向の板金梁の組立方法を示す分解斜視図、図３（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る底面カバー側のアルミダイカスト支柱と幅方向の板金梁の組立方法を示す分解斜視図である。図４（ａ）は、本発明の一実施形態に係るアルミダイカスト支柱と長手方向の板金梁の組立方法を示す分解斜視図、図４（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るアルミダイカスト支柱と長手向の板金梁との組立後の構成を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るインバータ装置の筐体構造の側面板金の組立方法を示す分解斜視図である。従来のインバータ装置の筐体構造を示す分解斜視図である。従来のインバータ装置の筐体構造の内部を示す正面図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄアルミダイカスト支柱
２、３ｂ天面カバー
３ａ底面カバー
４ａ、４ｂ取付脚
５ａ、５ｂ側面板金
６ａ、６ｂ、１４ａ、１４ｂ板金梁
７、９ａ、９ｂフレーム板金
８板金
１０主回路端子台
１１プリント基板
１２ウライタ
１３冷却フィン
２１ａ〜２１ｊ板金取付用タップ
２２ａ、２２ｂ板金取付用切り欠き
２３ａ、２３ｂユニット吊り下げ用穴

Claims

インバータ装置の少なくとも四隅に配置されたアルミダイカスト支柱と、
前記アルミダイカスト支柱を幅方向および長手方向にそれぞれ連結するコ字状に折り曲げられた板金梁とを備えることを特徴とするインバータ装置の筐体構造。
前記アルミダイカスト支柱は、板金を固定するための板金取付用タップ、板金梁を取り付けるための板金梁取付用切り欠き、前記インバータ装置を吊り下げるためのユニット吊り下げ用穴を備え、
前記板金梁は、前記アルミダイカスト支柱を固定するためのバーリングを備えることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置の筐体構造。
前記インバータ装置に内蔵される主回路端子台およびプリント基板は、前記アルミダイカスト支柱を長手方向に連結する板金梁に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載のインバータ装置の筐体構造。
インバータ装置の少なくとも四隅に配置されたアルミダイカスト支柱の根本にコ字状板金梁を前記インバータ装置の幅方向に連結する工程と、
前記幅方向に連結されたアルミダイカスト支柱に天面カバーおよび底面カバーを取り付ける工程と、
前記アルミダイカスト支柱にコ字状板金梁を前記インバータ装置の長手方向に連結する工程と、
前記コ字状板金梁が長手方向に連結されたアルミダイカスト支柱に電解コンデンサおよび冷却フィンが取り付けられるフレーム板金を連結する工程と、
前記アルミダイカスト支柱に長手方向に連結されたコ字状板金梁に主回路端子台およびプリント基板を取り付ける工程と、
前記主回路端子台およびプリント基板を取り付けた後に側面板金を取り付ける工程とを備えることを特徴とするインバータ装置の筐体構造の製造方法。