JP2011259605A - Power conversion device - Google Patents
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Description
本発明は、入力電力と出力電力との間で電力変換を行う電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device that performs power conversion between input power and output power.
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されるインバータやコンバータ等の電力変換装置においては、ケース内に構成部品を収容すると共に、部品間の電気的接続を行うワイヤがケース内に這い回されている。
かかる電力変換装置において、ワイヤを所定の位置に保持しておくために、クランプ部材を用いたり、構成部品に引掛け構造を形成したりして、これらにワイヤを保持させることが考えられる(特許文献1〜3参照)。
For example, in a power conversion device such as an inverter or a converter mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, the components are accommodated in the case, and wires for electrical connection between the components are wound in the case. Has been.
In such a power conversion device, in order to hold the wire in a predetermined position, it is conceivable to use a clamp member or form a hook structure on a component part to hold the wire (patent) References 1-3).
しかしながら、上記のようにクランプ部材を用いたり、引掛け構造を形成したりすると、部品点数が増加したり、これらのスペースの確保が必要になったりして、電力変換装置の小型化、低コスト化の要求に応えることが困難となるおそれがある。 However, if a clamp member is used or a hook structure is formed as described above, the number of parts increases, and it is necessary to secure these spaces, thereby reducing the size and cost of the power conversion device. There is a risk that it will be difficult to respond to the demands for making it possible.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、小型化、低コスト化を実現することができる電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a power conversion device that can realize downsizing and cost reduction.
本発明は、入力電力と出力電力との間で電力変換を行う電力変換装置であって、
該電力変換装置のケース内に、部品間の電気的接続を行うワイヤが這い回されており、
上記電力変換装置における上記ケースを含めた構成部品のうち、内側に配された内側部品と、該内側部品の外側に配された外側部品との間に形成された保持用隙間に、上記ワイヤが保持されており、
該保持用隙間は、少なくとも一方に開口部を有し、該開口部側からその反対側へ向かって狭くなるよう構成されており、
上記保持用隙間の上記開口部の幅をa、上記保持用隙間における最も幅が狭くなる最狭部の幅をb、上記ワイヤの直径をcとしたとき、これらは、a>c>bの関係を有することを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
The present invention is a power conversion device that performs power conversion between input power and output power,
In the case of the power converter, a wire for electrical connection between components is wound around,
Among the components including the case in the power conversion device, the wire is placed in a holding gap formed between an inner part arranged on the inner side and an outer part arranged on the outer side of the inner part. Is retained,
The holding gap has an opening on at least one side and is configured to narrow from the opening side toward the opposite side,
When the width of the opening of the holding gap is a, the width of the narrowest portion of the holding gap where the width is the narrowest is b, and the diameter of the wire is c, these are: a>c> b The power converter is characterized by having a relationship (claim 1).
上記電力変換装置においては、上記ワイヤが、上記内側部品と上記外側部品との間に形成された上記保持用隙間に保持されている。そして、上記内側部品及び上記外側部品は、電力変換装置の構成部品である。それゆえ、上記ワイヤを保持するために、特別に、保持用部品を用いたり、引掛け構造を形成したりする必要がない。そのため、電力変換装置の部品点数を少なくすることができると共に、省スペース化を図ることができる。 In the power conversion device, the wire is held in the holding gap formed between the inner part and the outer part. The inner part and the outer part are components of the power conversion device. Therefore, in order to hold the wire, it is not necessary to use a holding part or to form a hook structure. Therefore, the number of parts of the power conversion device can be reduced and space saving can be achieved.
そして、上記保持用隙間は、上記開口部側からその反対側へ向かって狭くなるよう構成されているため、ワイヤを配置する際に、開口部側からワイヤを押し込むことで、保持用隙間にワイヤを容易に保持させることができる。
また、上記開口部の幅a、上記最狭部の幅b、及び上記ワイヤの直径cは、a>c>bの関係を有する。これにより、確実に、ワイヤを保持用隙間に配置すると共に保持させることができる。
Since the holding gap is configured to become narrower from the opening side toward the opposite side, the wire is pushed into the holding gap by pushing the wire from the opening side when placing the wire. Can be easily held.
The width a of the opening, the width b of the narrowest portion, and the diameter c of the wire have a relationship of a>c> b. Thus, the wire can be reliably disposed and held in the holding gap.
以上のごとく、本発明によれば、小型化、低コスト化を実現することができる電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power conversion device capable of realizing downsizing and cost reduction.
本発明において、上記内側部品及び上記外側部品は、上記保持用隙間に面する対向面をテーパ状に形成していることが好ましい(請求項2)。
この場合には、上記保持用隙間にワイヤを配置する際に、開口部側からワイヤを押し込むことで、上記保持用隙間にワイヤを容易かつ確実に保持させることができる。
In the present invention, it is preferable that the inner part and the outer part have a tapered surface facing the holding gap (Claim 2).
In this case, when the wire is disposed in the holding gap, the wire can be easily and reliably held in the holding gap by pushing the wire from the opening side.
また、上記内側部品及び上記外側部品の少なくとも一方は、上記保持用隙間に面する対向面を階段状に形成していてもよい(請求項3)。
この場合には、ワイヤを上記保持用隙間における所定の位置に容易に保持させることができる。
Further, at least one of the inner part and the outer part may be formed with a stepped opposing surface facing the holding gap (claim 3).
In this case, the wire can be easily held at a predetermined position in the holding gap.
また、上記電力変換装置は、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷却器と、上記半導体モジュール及び上記冷却器を保持するフレームとを、上記ケース内に配設してなり、上記内側部品は上記フレームであり、上記外側部品は上記ケースであることが好ましい(請求項4)。
この場合には、上記ワイヤを、その長手方向の広い範囲にわたって保持しやすく、ケース内におけるワイヤの固定状態をより安定させることができる。
The power conversion device includes a semiconductor module including a switching element, a cooler that cools the semiconductor module, and a frame that holds the semiconductor module and the cooler in the case. Preferably, the inner part is the frame, and the outer part is the case.
In this case, the wire can be easily held over a wide range in the longitudinal direction, and the fixed state of the wire in the case can be further stabilized.
また、上記電力変換装置は、上記半導体モジュールを制御する制御回路を備えた制御回路基板を上記ケース内に配設してなり、上記制御回路基板における上記保持用隙間に沿った辺に、上記ワイヤの一端を接続するためのコネクタが設けてあることが好ましい(請求項5)。
この場合には、上記フレームと上記ケースとの間に形成した上記保持用隙間にワイヤを保持させつつ、該ワイヤの一端を上記コネクタに接続することができる。それゆえ、ワイヤの這い回しを効率的に行うことができ、配線距離を短くすることができる。
In the power conversion device, a control circuit board including a control circuit for controlling the semiconductor module is disposed in the case, and the wire is disposed on a side of the control circuit board along the holding gap. It is preferable that a connector for connecting one end of each is provided.
In this case, one end of the wire can be connected to the connector while the wire is held in the holding gap formed between the frame and the case. Therefore, the wire can be efficiently wound and the wiring distance can be shortened.
また、上記ケースは、上記コネクタに対向する部分に、外側へ後退した後退凹部を有することが好ましい(請求項6)。
この場合には、上記ワイヤの一端を上記コネクタに着脱する際に、ワイヤの一部を上記後退凹部に配置することができるため、その着脱作業性を向上させることができる。
Further, it is preferable that the case has a receding recess that recedes outward at a portion facing the connector.
In this case, when one end of the wire is attached to or detached from the connector, a part of the wire can be disposed in the receding recess, so that the attaching / detaching workability can be improved.
また、上記後退凹部は、上記保持用隙間に連続して形成されていることが好ましい(請求項7)。
この場合には、上記ワイヤの一部を上記保持用隙間に保持させつつ、上記ワイヤの他の一部を上記後退凹部に配置しながら上記コネクタに接続し、或いはコネクタから離脱させることができる。それゆえ、より一層着脱作業性を向上させることができる。
The receding recess is preferably formed continuously with the holding gap (claim 7).
In this case, while holding a part of the wire in the holding gap, the other part of the wire can be connected to the connector or detached from the connector while being disposed in the retracted recess. Therefore, the detachability workability can be further improved.
(実施例1)
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図1、図2を用いて説明する。
本例の電力変換装置1においては、そのケース2内に、部品間の電気的接続を行うワイヤ3が這い回されている。
電力変換装置1におけるケース2を含めた構成部品のうち、内側に配された内側部品と、内側部品の外側に配された外側部品との間に形成された保持用隙間5に、ワイヤ3が保持されている。
Example 1
A power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the
Of the components including the
本例においては、上記内側部品がフレーム4であり、上記外側部品がケース2である。
フレーム4は、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュール(図示略)と、該半導体モジュールを冷却する冷却器(図示略)とを内側に保持している。そして、半導体モジュール及び冷却器を保持したフレーム4が、ケース2内に収容され、固定されている。
In this example, the inner part is the
The
保持用隙間5は、図2に示すごとく、少なくとも一方に開口部51を有し、該開口部51側からその反対側へ向かって狭くなるよう構成されている。
保持用隙間5の開口部51の幅をa、保持用隙間5における最も幅が狭くなる最狭部52の幅をb、ワイヤ3の直径をcとしたとき、これらは、a>c>bの関係を有する。
As shown in FIG. 2, the
When the width of the
フレーム4及びケース2は、保持用隙間5に面する対向面41、21をテーパ状に形成している。すなわち、保持用隙間5の開口方向に対して上記一対の対向面41、21の少なくとも一方が傾斜している。そして、開口部51から最狭部52へ向かって保持用隙間5が徐々に狭くなるよう構成されている。
The
また、電力変換装置1は、半導体モジュールを制御する制御回路を備えた制御回路基板6をケース2内に配設してなる。制御回路基板6には、保持用隙間5に沿った辺に、ワイヤ3の一端を接続するためのコネクタ(基板側コネクタ61)が設けてある。
基板側コネクタ61に接続するワイヤ3の一端には、上記基板側コネクタ61と対をなすワイヤ側コネクタ31が取り付けてある。基板側コネクタ61とワイヤ側コネクタ31とは、互いに着脱可能に接続されている。
In addition, the
A
また、ワイヤ3の他端には、ケース2に固定されると共にケース2から露出して外部機器と接続される外部コネクタ32が接続されている。
すなわち、本例におけるワイヤ3は、制御回路とECU(エンジンコントロールユニット)等の外部機器とを電気的に接続し、両者の間で信号電流(低圧電流)の授受を行うための信号用ワイヤである。
また、ワイヤ3は、導体線を樹脂等によって被覆してなるものからなり、径方向に弾力性を有し、また可撓性を有する。
The other end of the
In other words, the
The
また、ケース2及びフレーム4は、例えばアルミニウム等の金属からなる。また、図1に示すケース2は、その開口部を覆う蓋体(図示略)によって閉塞され、ケース2の内外の水密性が保たれるよう構成されている。
なお、本例の電力変換装置1は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載され、これらの駆動電力の生成や電力の回生に用いられる。
The
In addition, the
次に、本例の作用効果につき説明する。
電力変換装置1においては、ワイヤ3が、内側部品(フレーム4)と外側部品(ケース2)との間に形成された保持用隙間5に保持されている。そして、フレーム4及びケース2は、電力変換装置1の構成部品である。それゆえ、ワイヤ3を保持するために、特別に、保持用部品を用いたり、引掛け構造を形成したりする必要がない。そのため、電力変換装置1の部品点数を少なくすることができると共に、省スペース化を図ることができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the
そして、保持用隙間5は、開口部51側からその反対側へ向かって狭くなるよう構成されているため、ワイヤ3を配置する際に、開口部51側からワイヤ3を押し込むことで、保持用隙間5にワイヤ3を容易に保持させることができる。
また、開口部51の幅a、最狭部52の幅b、及びワイヤ3の直径cは、a>c>bの関係を有する。これにより、確実に、ワイヤ3を保持用隙間5に配置すると共に保持させることができる。
Since the holding
The width a of the
また、フレーム4及びケース2は、保持用隙間5に面する対向面41、21をテーパ状に形成している。これにより、保持用隙間5にワイヤ3を配置する際に、開口部51側からワイヤ3を押し込むことで、保持用隙間5にワイヤ3を容易かつ確実に保持させることができる。
Further, the
また、電力変換装置1は、保持用隙間5を、フレーム4とケース2との間に形成している。それゆえ、ワイヤ3を、その長手方向の広い範囲にわたって保持しやすく、ケース2内におけるワイヤ3の固定状態をより安定させることができる。
また、制御回路基板6における保持用隙間5に沿った辺に、ワイヤ3の一端を接続するためのコネクタ(基板側コネクタ61)が設けてある。そのため、フレーム4とケース2との間に形成した保持用隙間5にワイヤ3を保持させつつ、ワイヤ3の一端に取り付けたワイヤ側コネクタ31を基板側コネクタ61に接続することができる。それゆえ、ワイヤ3の這い回しを効率的に行うことができ、配線距離を短くすることができる。
Further, the
A connector (substrate-side connector 61) for connecting one end of the
以上のごとく、本例によれば、小型化、低コスト化を実現することができる電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a power conversion device that can realize downsizing and cost reduction.
(実施例2)
本例は、図3に示すごとく、外側部品であるケース2における保持用隙間5に面する対向面21を、階段状に形成した例である。
すなわち、ケース2側の対向面21に、段部211を設けている。そして、その段部211よりも開口部51から遠い側において、保持用隙間5は、ケース2の対向面21とフレーム4の対向面41との間に最狭部52を有する。
また、ワイヤ3は、段部211に載置された状態で、保持用隙間5に保持されている。
その他は、実施例1と同様である。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 3, the facing
That is, the step portion 211 is provided on the facing
Further, the
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合には、ワイヤ3を保持用隙間5における所定の位置に容易に保持させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例3)
本例は、図4〜図6に示すごとく、ケース2は、基板側コネクタ61に対向する部分に、外側へ後退した後退凹部22を有する。
本例においては、後退凹部22は略円弧状に形成されている。また、図6に示すごとく、後退凹部22は、保持用隙間5に連続して形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
(Example 3)
In this example, as shown in FIGS. 4 to 6, the
In this example, the receding
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合には、図5に示すごとく、ワイヤ3の一端(ワイヤ側コネクタ31)を基板側コネクタ61に着脱する際に、ワイヤ3の一部を後退凹部22に配置することができるため、その着脱作業性を向上させることができる。
また、後退凹部22は、保持用隙間5に連続して形成されているため、ワイヤ3の一部を保持用隙間5に保持させつつ、ワイヤ3の他の一部を後退凹部22に配置しながら基板側コネクタ61に接続し、或いは基板側コネクタ61から離脱させることができる。それゆえ、より一層着脱作業性を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, as shown in FIG. 5, when one end (wire side connector 31) of the
Further, since the retracting
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例4)
本例は、図7に示すごとく、後退凹部22の形状を、テーパ状とした例である。
具体的には、後退凹部22は、ワイヤ3における外部コネクタ32(図1参照)との接続側からその反対側へ行くほど緩やかに基板側コネクタ61と反対側へ後退するテーパ面221を有する。
その他は、実施例3と同様である。
Example 4
In this example, as shown in FIG. 7, the shape of the receding
Specifically, the receding
Others are the same as in the third embodiment.
本例の場合には、ワイヤ3の一端(ワイヤ側コネクタ31)を基板側コネクタ61に着脱する際、ワイヤ3の屈曲角度を緩やかにすることができるため、着脱作業を一層容易にすることができる。
その他、実施例3と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, when one end of the wire 3 (wire side connector 31) is attached to or detached from the
In addition, the same effects as those of the third embodiment are obtained.
なお、保持用隙間5に対向する対向面21、41の形状として、実施例1においては両方の対向面21、41をテーパ形状とし、実施例2においては外側部品(ケース2)側の対向面21を階段状とした例を示したが、本発明は、これらに限られるものではない。例えば、対向面21、41の一方のみをテーパ形状としてもよいし、対向面21、41の双方を階段状としてもよい。或いは、内側部品(フレーム4)側の対向面41のみを階段状としてもよい。
In addition, as the shape of the opposing
また、上記実施例1〜4においては、両者の間に保持用隙間5を形成する内側部品及び外側部品として、それぞれフレーム4及びケース2を用いたが、本発明における内側部品及び外側部品は、これらに限られるものではなく、電力変換装置1を構成する他の部品を用いてもよい。
例えば、内側部品として、電力変換回路の一部を構成するコンデンサや、各種端子を搭載した端子台等を利用することもできる。また、フレーム4を外側部品として利用することもできる。
In Examples 1 to 4, the
For example, a capacitor constituting a part of the power conversion circuit, a terminal block equipped with various terminals, or the like can be used as the inner part. The
1 電力変換装置
2 ケース(外側部品)
21 対向面
3 ワイヤ
4 フレーム(内側部品)
41 対向面
5 保持用隙間
51 開口部
52 最狭部
1
21
41
Claims (7)
該電力変換装置のケース内に、部品間の電気的接続を行うワイヤが這い回されており、
上記電力変換装置における上記ケースを含めた構成部品のうち、内側に配された内側部品と、該内側部品の外側に配された外側部品との間に形成された保持用隙間に、上記ワイヤが保持されており、
該保持用隙間は、少なくとも一方に開口部を有し、該開口部側からその反対側へ向かって狭くなるよう構成されており、
上記保持用隙間の上記開口部の幅をa、上記保持用隙間における最も幅が狭くなる最狭部の幅をb、上記ワイヤの直径をcとしたとき、これらは、a>c>bの関係を有することを特徴とする電力変換装置。 A power conversion device that performs power conversion between input power and output power,
In the case of the power converter, a wire for electrical connection between components is wound around,
Among the components including the case in the power conversion device, the wire is placed in a holding gap formed between an inner part arranged on the inner side and an outer part arranged on the outer side of the inner part. Is retained,
The holding gap has an opening on at least one side and is configured to narrow from the opening side toward the opposite side,
When the width of the opening of the holding gap is a, the width of the narrowest portion of the holding gap where the width is the narrowest is b, and the diameter of the wire is c, these are: a>c> b A power converter characterized by having a relationship.
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