JP2017060225A - Inverter device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直流電源の直流電力と交流電力との間の変換を行うインバータ装置に関する。 The present invention relates to an inverter device that performs conversion between DC power and AC power of a DC power supply.
インバータ装置は、例えばインバータケースにスイッチング素子ユニットが収容され、直流電源に接続される電源ラインからの直流電力をスイッチング素子ユニットによって交流電力に変換して、例えば回転電機等のような交流で動作する機器を駆動するように構成されている。 The inverter device has a switching element unit accommodated in, for example, an inverter case, and converts DC power from a power line connected to a DC power source into AC power by the switching element unit, and operates with an AC such as a rotating electrical machine. It is configured to drive the equipment.
このようなインバータ装置は、直流電源からの直流電力が供給されている状態のまま、インバータカバーを取り外すなどして、作業者がインバータケースの内部の、電源ラインとスイッチング素子ユニットとの電気的な接続部に接触すると感電する虞がある。これを防止するために、作業者がインバータケースの内部の前記接続部に接触する可能性がある場合には、直流電源からの直流電力の供給を停止するインターロック機構を設けるのが一般的である。 In such an inverter device, while the DC power from the DC power supply is being supplied, the operator removes the inverter cover, etc., so that the operator can electrically connect the power supply line and the switching element unit inside the inverter case. There is a risk of electric shock when touching the connection. In order to prevent this, it is common to provide an interlock mechanism that stops the supply of DC power from a DC power source when there is a possibility that an operator may contact the connection part inside the inverter case. is there.
インターロック機構を備えたインバータ装置として、例えば、特開2015−97164号公報(特許文献1)に記載された電力変換装置では、電源(12)からの電力供給を停止させるインターロック機構(4)を備えたコネクタカバー(30)が有する遮蔽部(6)によって、締結部材(5a)を締結方向から覆う構成を備えている。これにより、コネクタカバー(30)を取り外し、電源(12)からの電力供給が停止した状態でないと、本体カバー(20)を取り外せないように構成している。 As an inverter device provided with an interlock mechanism, for example, in a power conversion device described in JP-A-2015-97164 (Patent Document 1), an interlock mechanism (4) for stopping power supply from a power source (12). The connector cover (30) provided with a cover portion (6) has a configuration in which the fastening member (5a) is covered from the fastening direction. Thus, the connector cover (30) is removed, and the main body cover (20) cannot be removed unless the power supply from the power source (12) is stopped.
上記電力変換装置は、前記構成により本体カバー(20)に別のインターロック機構を備える必要がないが、これを実現するために、本来不要である遮蔽部(6)をコネクタカバー(30)に追加する必要があるため、この遮蔽部を設ける分の製造コストが増加し、さらには新たに設けた遮蔽部を配置するためのスペースを確保する必要がある点で懸念がある。 The power converter does not need to be provided with another interlock mechanism in the main body cover (20) due to the above configuration, but in order to realize this, the shielding portion (6) that is originally unnecessary is provided in the connector cover (30). Since it is necessary to add, the manufacturing cost corresponding to the provision of the shielding part increases, and there is a concern that it is necessary to secure a space for arranging the newly provided shielding part.
そこで、インバータケースにインターロック機構を設けることを不要とし、安価で、配置スペースも小さく抑えることができるインバータ装置を実現することが望まれる。 Therefore, it is desired to realize an inverter device that eliminates the need for providing an interlock mechanism in the inverter case, is inexpensive, and can keep the arrangement space small.
本発明に係る、直流電源の直流電力と交流電力との間の変換を行うインバータ装置の特徴構成は、直流電力と交流電力との間の変換のためのスイッチングを行うスイッチング素子ユニットと、前記スイッチング素子ユニットを収容するインバータケースと、を備え、前記インバータケースの外壁部の外面に、ケース側コネクタが固定され、前記ケース側コネクタには、前記直流電源に接続される電源ラインの端部に備えられたライン側コネクタが連結され、前記外壁部に、前記インバータケースの内側と外側とを連通する開口であるサービスホールが形成され、前記サービスホールは、取り外し可能なホールカバーにより塞がれ、前記ケース側コネクタと電気的に接続された第一バスバーと、前記スイッチング素子ユニットと電気的に接続された第二バスバーとの接続部が、前記インバータケース内における前記サービスホールの内側に配置され、前記ホールカバーは、固定部を固定状態とすることで前記インバータケースに固定され、前記固定部を解除状態とすることで前記インバータケースへの固定が解除され、前記ライン側コネクタと前記固定部との位置関係が、前記ライン側コネクタが前記ケース側コネクタに連結された状態では前記固定部が解除状態となることを前記ライン側コネクタが妨げ、前記ライン側コネクタが前記ケース側コネクタから取り外された状態では前記固定部が解除状態となることが妨げられない位置関係となるように、前記ケース側コネクタが配置されている点にある。 According to the present invention, a characteristic configuration of an inverter device that performs conversion between DC power and AC power of a DC power source includes a switching element unit that performs switching for conversion between DC power and AC power, and the switching An inverter case that accommodates the element unit, and a case-side connector is fixed to an outer surface of the outer wall portion of the inverter case, and the case-side connector is provided at an end portion of a power supply line connected to the DC power source. The line-side connector is connected, and a service hole that is an opening that communicates the inside and the outside of the inverter case is formed in the outer wall, and the service hole is closed by a removable hole cover, A first bus bar electrically connected to the case side connector and electrically connected to the switching element unit; The connecting portion with the second bus bar is disposed inside the service hole in the inverter case, and the hole cover is fixed to the inverter case by fixing the fixing portion, and the fixing portion is released. The fixed state to the inverter case is released by setting the state, and the positional relationship between the line side connector and the fixed portion is in the released state when the line side connector is connected to the case side connector. The case-side connector so that the line-side connector is in a positional relationship that prevents the fixing portion from being released when the line-side connector is detached from the case-side connector. Is at the point where it is arranged.
この特徴構成によれば、ライン側コネクタがケース側コネクタに連結された状態では、接続部へ電力供給はされるが、ホールカバーが取り外せない。従って、作業者は接続部へ接触することができないため感電の虞はない。ライン側コネクタがケース側コネクタから取り外された状態では、ホールカバーは取り外すことができる。従って、作業者は接続部へ接触することができるが、接続部が直流電源から電気的に切り離されているため感電の虞はない。 According to this characteristic configuration, in a state where the line side connector is coupled to the case side connector, power is supplied to the connection portion, but the hole cover cannot be removed. Therefore, there is no risk of electric shock because the operator cannot contact the connecting portion. In a state where the line side connector is detached from the case side connector, the hole cover can be removed. Therefore, the operator can contact the connecting portion, but there is no risk of electric shock because the connecting portion is electrically disconnected from the DC power source.
このように、ライン側コネクタと固定部との位置関係が、ライン側コネクタがケース側コネクタに連結された状態では固定部が解除状態となることをライン側コネクタが妨げ、ライン側コネクタがケース側コネクタから取り外された状態では固定部が解除状態となることが妨げられない位置関係となるように、ケース側コネクタを配置するという構成により、インバータケースにインターロック機構を設けることを不要とし、安価で、配置スペースも小さく抑えることができるインバータ装置を実現できる。 In this way, the positional relationship between the line side connector and the fixed portion is such that the line side connector prevents the fixed portion from being released when the line side connector is connected to the case side connector, and the line side connector is connected to the case side. The case side connector is arranged so that the fixed portion is in a position that is not prevented from being released when the connector is removed from the connector, so that it is not necessary to provide an interlock mechanism in the inverter case and is inexpensive. Thus, it is possible to realize an inverter device that can keep the arrangement space small.
インバータ装置3の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、図1に示すように、インバータ装置3を、車両用駆動装置1の回転電機MGを駆動するものに適用した場合を例として説明する。ここで、車両用駆動装置1は、車輪Wの駆動力源として内燃機関E及び回転電機MGの双方を備えた車両(ハイブリッド車両)を駆動するための車両用駆動装置(ハイブリッド車両用駆動装置)である。具体的には、車両用駆動装置1は、1モータパラレル方式のハイブリッド車両用の駆動装置として構成されている。なお、以下の説明では、各部材についての方向や位置等に関する用語は、製造上許容され得る誤差による差異を有する状態をも含む概念である。また、各部材についての方向は、それらが車両用駆動装置1に組み付けられた状態での方向を表す。
An embodiment of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an example in which the
なお、本実施形態において、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。 In the present embodiment, the “rotary electric machine” is used as a concept including any of a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator that functions as both a motor and a generator as necessary. Yes.
1.車両用駆動装置の概略構成
図1に示すように、車両用駆動装置1は、内燃機関Eに駆動連結される入力部材としての入力軸Iと、車輪Wに駆動連結される出力部材としての出力軸Oと、回転電機MGと、変速機構TMとを備えている。また、本実施形態では、車両用駆動装置1は、係合装置CLと、ギヤ機構Cと、差動歯車装置DFとを備えている。係合装置CL、回転電機MG、変速機構TM、ギヤ機構C、及び差動歯車装置DFは、入力軸Iと出力軸Oとを結ぶ動力伝達経路に設けられている。これらは、入力軸Iの側から記載の順に設けられている。また、これらは、トランスアクスルケース2内に収容されている。
1. Schematic Configuration of Vehicle Drive Device As shown in FIG. 1, the vehicle drive device 1 includes an input shaft I as an input member that is drivingly connected to the internal combustion engine E, and an output as an output member that is drivingly connected to the wheels W. The shaft O, the rotating electrical machine MG, and the speed change mechanism TM are provided. In the present embodiment, the vehicle drive device 1 includes an engagement device CL, a gear mechanism C, and a differential gear device DF. The engaging device CL, the rotating electrical machine MG, the speed change mechanism TM, the gear mechanism C, and the differential gear device DF are provided in a power transmission path that connects the input shaft I and the output shaft O. These are provided in the order described from the input shaft I side. These are housed in the
なお、「駆動連結」とは、二つの回転要素が駆動力(トルクと同義)を伝達可能に連結された状態を意味する。この概念には、二つの回転要素が一体回転するように連結された状態や、一つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態が含まれる。このような伝動部材には、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材(軸、歯車機構、ベルト等)が含まれ、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置(摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等)が含まれてもよい。 “Drive coupling” means a state in which two rotating elements are coupled so as to be able to transmit a driving force (synonymous with torque). This concept includes a state in which the two rotating elements are connected so as to rotate integrally, and a state in which the driving force is transmitted through one or more transmission members. Such transmission members include various members (shafts, gear mechanisms, belts, etc.) that transmit rotation at the same speed or at different speeds, and engaging devices (frictions) that selectively transmit rotation and driving force. Engagement devices, meshing engagement devices, etc.).
図1に示すように、入力軸(駆動装置入力軸)Iは内燃機関Eに駆動連結される。内燃機関Eは、機関内部における燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す原動機(ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等)である。本実施形態では、内燃機関Eの出力軸(クランクシャフト等)に、入力軸Iが駆動連結される。内燃機関Eの出力軸と入力軸Iとは、ダンパ等を介して駆動連結されていてもよい。 As shown in FIG. 1, an input shaft (drive device input shaft) I is drivingly connected to an internal combustion engine E. The internal combustion engine E is a prime mover (such as a gasoline engine or a diesel engine) that is driven by combustion of fuel inside the engine to extract power. In the present embodiment, the input shaft I is drivingly connected to the output shaft (crankshaft or the like) of the internal combustion engine E. The output shaft of the internal combustion engine E and the input shaft I may be drivingly connected via a damper or the like.
係合装置CLは、入力軸Iと回転電機MGとを結ぶ動力伝達経路に設けられている。係合装置CLは、入力軸I(内燃機関E)と回転電機MGとを選択的に駆動連結する。この係合装置CLは、車輪Wから内燃機関Eを切り離す内燃機関切離用係合装置として機能する。本実施形態では、係合装置CLは、油圧駆動式の摩擦係合装置として構成されている。なお、電磁駆動式の摩擦係合装置や噛み合い式の係合装置等であってもよい。 The engagement device CL is provided in a power transmission path that connects the input shaft I and the rotating electrical machine MG. The engagement device CL selectively connects the input shaft I (internal combustion engine E) and the rotating electrical machine MG. The engagement device CL functions as an internal combustion engine separation engagement device that separates the internal combustion engine E from the wheel W. In the present embodiment, the engagement device CL is configured as a hydraulically driven friction engagement device. An electromagnetically driven friction engagement device, a meshing engagement device, or the like may be used.
回転電機MGは、トランスアクスルケース2に固定されたステータStと、当該ステータStの径方向内側に回転自在に支持されたロータRoとを有している。回転電機MGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを果たすことが可能である。回転電機MGは、インバータ装置3を介して直流電源としての蓄電装置B(バッテリやキャパシタ等)に電気的に接続されている。なお、蓄電装置Bは、車両に設けられる例えばエアコンディショナーのコンプレッサやオーディオ機器等の補機類の電力源としての補機用バッテリ(例えば12[V])に比べて高電圧のもの(100[V]以上)が使用される。回転電機MGは、蓄電装置Bから電力の供給を受けて力行し、又は、内燃機関Eのトルクや車両の慣性力により発電した電力を蓄電装置Bに供給して蓄電させる。回転電機MGのロータRoは、中間軸Mと一体回転するように駆動連結されている。この中間軸Mは、変速機構TMの入力軸(変速入力軸)となっている。
The rotating electrical machine MG includes a stator St fixed to the
本実施形態では、変速機構TMは、複数の歯車機構と複数の変速用係合装置とを備え、変速比の異なる複数の変速段を切替可能な自動有段変速機構である。なお、変速機構TMとして、変速比を無段階に変更可能な自動無段変速機構や、変速比の異なる複数の変速段を切替可能に備えた手動式有段変速機構、固定変速比の単一変速段を備えた定変速機構等を用いてもよい。変速機構TMは、中間軸Mに入力される回転及びトルクを、各時点における変速比に応じて変速すると共にトルク変換して、当該変速機構TMの変速出力ギヤGoに伝達する。 In the present embodiment, the speed change mechanism TM is an automatic stepped speed change mechanism that includes a plurality of gear mechanisms and a plurality of speed change engagement devices and is capable of switching a plurality of speed stages having different speed ratios. As the speed change mechanism TM, an automatic continuously variable speed change mechanism capable of changing the speed ratio steplessly, a manual stepped speed change mechanism capable of switching a plurality of speed stages having different speed ratios, a single fixed speed ratio. You may use the constant transmission mechanism provided with the gear stage. The speed change mechanism TM changes the rotation and torque input to the intermediate shaft M according to the speed change ratio at each time point, converts the torque, and transmits the torque to the speed change output gear Go of the speed change mechanism TM.
変速出力ギヤGoは、ギヤ機構(カウンタギヤ機構)Cに駆動連結されている。ギヤ機構Cは、共通の軸部材にそれぞれ形成された第一ギヤG1と第二ギヤG2とを有する。第一ギヤG1は、変速機構TMの変速出力ギヤGoに噛み合っている。第二ギヤG2は、差動歯車装置DFの差動入力ギヤGiに噛み合っている。本実施形態では、第二ギヤG2は、第一ギヤG1に対して軸第一方向側(内燃機関E側)に配置されている。第二ギヤG2は、第一ギヤG1よりも小径に(歯数が少なく)形成されている。 The transmission output gear Go is drivingly connected to a gear mechanism (counter gear mechanism) C. The gear mechanism C includes a first gear G1 and a second gear G2 that are respectively formed on a common shaft member. The first gear G1 meshes with the speed change output gear Go of the speed change mechanism TM. The second gear G2 meshes with the differential input gear Gi of the differential gear device DF. In the present embodiment, the second gear G2 is disposed on the first axial direction side (internal combustion engine E side) with respect to the first gear G1. The second gear G2 is formed with a smaller diameter (less teeth) than the first gear G1.
差動歯車装置(出力用差動歯車装置)DFは、出力軸Oを介して車輪Wに駆動連結されている。差動歯車装置DFは、差動入力ギヤGiと、当該差動入力ギヤGiに連結された差動本体部(差動歯車装置DFの本体部)とを有する。差動本体部は、互いに噛合する複数の傘歯車とそれらを収容する差動ケースとを含んで構成され、差動機構の中心的役割を果たす。差動歯車装置DFは、回転電機MGの側から変速機構TM及びギヤ機構Cを介して差動入力ギヤGiに入力される回転及びトルクを、差動本体部にて左右二つの出力軸O(すなわち、左右二つの車輪W)に分配して伝達する。これにより、車両用駆動装置1は、内燃機関E及び回転電機MGの少なくとも一方のトルクを車輪Wに伝達させて車両を走行させることができる。 The differential gear device (output differential gear device) DF is drivingly connected to the wheel W via the output shaft O. The differential gear device DF includes a differential input gear Gi and a differential main body portion (a main body portion of the differential gear device DF) connected to the differential input gear Gi. The differential main body portion includes a plurality of bevel gears that mesh with each other and a differential case that accommodates them, and plays a central role in the differential mechanism. The differential gear device DF transmits rotation and torque input to the differential input gear Gi from the rotating electrical machine MG side via the speed change mechanism TM and the gear mechanism C, and outputs two left and right output shafts O ( That is, it is distributed and transmitted to the two left and right wheels W). Accordingly, the vehicle drive device 1 can cause the vehicle to travel by transmitting the torque of at least one of the internal combustion engine E and the rotating electrical machine MG to the wheels W.
2.インバータ装置の概略構成
インバータ装置3は、直流電力と交流電力との変換を行う装置であり、図2に示すように、蓄電装置Bと回転電機MGとの間に接続されている。
インバータ装置3は、スイッチング素子ユニット30と平滑コンデンサ36とを備えている。スイッチング素子ユニット30は、平滑コンデンサ36と回転電機MGとの間に配設されている。平滑コンデンサ36は、蓄電装置Bとスイッチング素子ユニット30との間に配設されている。
2. Schematic Configuration of Inverter Device The
The
蓄電装置Bとスイッチング素子ユニット30と平滑コンデンサ36とは、接続部84を介して互いに電気的に接続されている。具体的には、接続部84には、ケース側コネクタ83と電気的に接続された第一バスバー62と、スイッチング素子ユニット30と電気的に接続された第二バスバー63と、平滑コンデンサ36と電気的に接続された第三バスバー64とが接続されている。
The power storage device B, the switching
直流電源としての蓄電装置Bの正極と負極(例えばグランド)との間に、第一配線部材60を構成する直流電力線61、第一バスバー62、接続部84及び第三バスバー64を介して平滑コンデンサ36が接続されている。さらに、蓄電装置Bの正極と負極との間に、直流電力線61、第一バスバー62、接続部84及び第二バスバー63を介して、二つのスイッチング素子33が直列に接続され、この直列回路が三つの回線並列に接続されている。これら三つの回線は、回転電機MG(ステータSt)のステータコイルの三相(U相,V相,W相)のそれぞれに対応している。なお、図2の例における各スイッチング素子33に代えて、並列接続された二つ一組のスイッチング素子33を用いてもよい。
A smoothing capacitor is connected between a positive electrode and a negative electrode (for example, ground) of the power storage device B as a DC power source via a
各相の上段側のスイッチング素子33のコレクタは、正極用の第二バスバー63を介して接続部84に接続され、正極用の第一バスバー62及び直流電力線61を介して蓄電装置Bの正極に接続され、正極用の第三バスバー64を介して平滑コンデンサ36の正極に接続されている。各相の上段側のスイッチング素子33のエミッタは、下段側のスイッチング素子33のコレクタに接続されている。各相の下段側のスイッチング素子33のエミッタは、負極用の第二バスバー63を介して接続部84に接続され、負極用の第一バスバー62及び直流電力線61を介して蓄電装置Bの負極に接続され、負極用の第三バスバー64を介して平滑コンデンサ36の負極に接続されている。各スイッチング素子33のエミッタとコレクタとの間には、ダイオードが並列接続されている。ダイオードはFWD(Free Wheel Diode)として用いられている。なお、スイッチング素子33としては、本例では、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を用いる。なお、スイッチング素子33としてMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等を用いてもよい。
The collector of the switching
各相用の一対のスイッチング素子33は、それらの中間点(エミッタ−コレクタ間)において、第二配線部材70を構成する、各相用の第四バスバー72を介して、各相用の中継端子52に接続されている。各相用の中継端子52の周囲には、回転電機MGの各相用のステータコイルに流れる電流を検出するための電流センサが設けられている。各相用の中継端子52は、第二配線部材70を構成する交流電力線76を介して、回転電機MGの各相用のステータコイルに接続されている。なお、各スイッチング素子33のゲートは、スイッチング素子ユニット30を構成するユニットに含まれる制御基板34に設けられた駆動回路に接続されており、それぞれ個別にスイッチング制御される。
The pair of switching
以上のようにしてスイッチング素子ユニット30は、蓄電装置Bとの間で受け渡しされる直流電力と、回転電機MGとの間で受け渡しされる交流電力(三相交流電力)との間の電力変換を行う。
As described above, switching
なお、蓄電装置Bは、上述したように100[V]以上もの高電圧である。従って、蓄電装置Bから回転電機MGへの電力の供給を停止した状態であっても、平滑コンデンサ36の端子間電圧はすぐには低下しない。例えば、インバータ装置3のメンテナンス等を行う場合には、平滑コンデンサ36の電位が十分に低下するまで待機する必要がある。この待機時間は、短いほど好ましい。
The power storage device B has a high voltage of 100 [V] or more as described above. Therefore, even when the supply of power from the power storage device B to the rotating electrical machine MG is stopped, the voltage across the terminals of the smoothing
そこで、インバータ装置3は、平滑コンデンサ36の残存電荷を早く放電することができるように、平滑コンデンサ36と並列に放電回路91を備えている。
放電回路91は、放電抵抗92と、放電制御スイッチ93として機能するFET(電界効果トランジスタ)との直列回路として構成されている。
放電制御スイッチ93は、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83から取り外されたことを検出するインターロック機構90によってオンされる。
放電制御スイッチ93がオンになると、放電回路91が平滑コンデンサ36の正極と負極とを短絡する。これにより、平滑コンデンサ36に蓄積されている残存電荷が放電抵抗92によって消費される。なお、本実施形態では、放電回路91は制御基板34に設けられている。
Therefore, the
The
The discharge control switch 93 is turned on by an
When the discharge control switch 93 is turned on, the
3.インバータ装置の具体的構造
本実施形態では、スイッチング素子ユニット30及び平滑コンデンサ36はそれぞれ制御基板34を含んでユニット化され、インバータケース80に収容されている(図5参照)。
なお、スイッチング素子ユニット30としては、複数のスイッチング素子33をユニット化したTPM(Trusted Platform Module)を用いている。
3. Specific Structure of Inverter Device In the present embodiment, the switching
The switching
具体的には、図5に示すように、スイッチング素子ユニット30は、平板状のベースプレート32を有し、このベースプレート32上に複数のスイッチング素子33が固定され、周囲が樹脂でモールドされ一体化されている。ベースプレート32は、熱伝導性の高い材料(例えば、銅やアルミニウム等の金属材料)で構成されており、ヒートシンクとしても機能する。ベースプレート32には、ダイオードも固定されている。
Specifically, as shown in FIG. 5, the switching
ベースプレート32におけるスイッチング素子33が配置される面(素子配置面)とは反対側の面(反素子配置面)には、フィン32aが形成されている。フィン32aは、例えばベースプレート32の法線方向に沿って立設するように形成されている。フィン32aとしては、プレート状やピン状等、各種の形状のものを用いることができる。また、スイッチング素子33に対してベースプレート32側とは反対側には、制御基板34が配置されている。制御基板34は、ベースプレート32に平行に配置されている。スイッチング素子ユニット30は、全体として扁平な直方体状となるようにユニット化されている。
平滑コンデンサ36は、蓄電装置Bとスイッチング素子ユニット30との間で受け渡しされる直流電力を平滑化(その変動を抑制)する。平滑コンデンサ36としては、例えば合成樹脂からなるフィルムコンデンサや、無機材料からなるセラミックコンデンサ等を用いることができる。このような平滑コンデンサ36は、その大きさ及び形状に関する設計自由度が比較的大きく、配置される空間の大きさ及び形状に応じた調整が可能である。本例では、平滑コンデンサ36は、スイッチング素子ユニット30に比べて扁平率の低い直方体状(塊状)に形成されている。
Smoothing
4.インバータ装置の配置構造
図4に示すように、本実施形態では、トランスアクスルケース2は軸方向Lに分割形成された第一ケース部21と第二ケース部28とを備えている。第一ケース部21は、主に変速機構TM及びギヤ機構Cの収容空間を形成する。第二ケース部28は、主に回転電機MG及び係合装置CLの収容空間を形成する。これらの変速機構TM、ギヤ機構C、回転電機MG、及び係合装置CLのそれぞれの収容空間を合わせた空間は、トランスアクスルケース2の中に油密状に形成された閉空間となっている。本実施形態では、第一ケース部21と第二ケース部28とに跨って、差動歯車装置DFの収容空間が形成されている。
4). As shown in FIG. 4, in this embodiment, the
図3及び図5に示すように、スイッチング素子ユニット30及び平滑コンデンサ36は、インバータケース80に収容されている。本実施形態では、インバータケース80は、トランスアクスルケース2のうち、変速機構TM等を収容する第一ケース部21の上部に取り付けられている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the switching
インバータケース80における、第一ケース部21側とは反対側の面は、取り外し可能なケースカバー81で覆われている。
本実施形態では、ケースカバー81がインバータケース80の外壁部に相当する。
A surface of the
In the present embodiment, the case cover 81 corresponds to the outer wall portion of the
ケースカバー81には、インバータケース80の内側と外側とを連通する開口であるサービスホール82が形成されている。
サービスホール82の内側には、ケース側コネクタ83と電気的に接続された第一バスバー62と、スイッチング素子ユニット30と電気的に接続された第二バスバー63と、平滑コンデンサ36と電気的に接続された第三バスバー64との接続部84が配置されている。
The case cover 81 is formed with a
Inside the
接続部84としては、正極と負極が区画された端子台が例示できる。この端子台の正極側端子Pに、正極用の第一バスバー62、第二バスバー63、及び本例ではさらに第三バスバー64の端部の端子が締結部材により共締めされ、この端子台の負極側端子Nに、負極用の第一バスバー62、第二バスバー63、及び本例ではさらに第三バスバー64の端部の端子が締結部材により共締めされ、これらの各バスバーの正極と負極とがそれぞれ電気的に接続される。
An example of the connecting
サービスホール82は、取り外し可能なホールカバー85により塞がれている。
ケースカバー81には、サービスホール82の周囲の複数個所、図示の例ではサービスホール82を跨ぐ二箇所に雌ねじ部87(図6及び図7参照)が備えられている。雄ねじ部の一例としての二本のボルト88は、ホールカバー85に形成された二つの貫通孔を貫通してそれぞれ雌ねじ部87に螺合される。これによりホールカバー85はケースカバー81に締結される構成となっている。
The
The case cover 81 is provided with female screw portions 87 (see FIGS. 6 and 7) at a plurality of locations around the
なお、ホールカバー85の裏面には、サービスホール82の開口形状に対応した形状に構成され、サービスホール82に嵌合される嵌合凸部が備えられている。ホールカバー85を、ケースカバー81に載置した際に、ホールカバー85の嵌合凸部がサービスホール82に嵌合する。ボルト88を締結する前に、ホールカバー85はケースカバー81上で位置決めがされるため、ボルト88の締結作業が容易となる。
なお、ホールカバー85の裏面とは、サービスホール82に対向する面をいう。従って、ボルト88はホールカバー85の表面からホールカバー85に形成された二つの貫通孔を貫通して、ホールカバー85の裏面側においてそれぞれ雌ねじ部87に螺合される。
The back surface of the
The back surface of the
本実施形態では、ホールカバー85とケースカバー81とを締結するために、互いに螺合する雄ねじ部としてのボルト88及び雌ねじ部87を含む締結部材が、ホールカバー85をインバータケース80に固定する固定部86を構成する。換言すると、ホールカバー85は、固定部86を固定状態とすることでインバータケース80に固定され、固定部86を解除状態とすることでインバータケース80への固定が解除される。
In this embodiment, in order to fasten the
さらに、インバータケース80のケースカバー81には、ケース側コネクタ83が固定されている。ケース側コネクタ83には、ライン側コネクタ47が連結される。ライン側コネクタ47は、直流電源としての蓄電装置Bに接続される電源ラインとしての直流電力線61の端部に備えられたコネクタである。
Further, a
ライン側コネクタ47とケース側コネクタ83との間には、インターロック機構90が設けられている。
インターロック機構90は、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83から取り外された場合に、平滑コンデンサ36に蓄積された電荷を放電するための放電回路91を作動させる。具体的には、インターロック機構90は、ライン側コネクタ47とケース側コネクタ83とが連結されている状態と、これらが分離されている状態とで信号の状態が変化する信号出力回路を備えている。そして、インターロック機構90は、この信号出力回路からの、ライン側コネクタ47とケース側コネクタ83とが分離されたことを示す信号に応じて、放電回路91の放電制御スイッチ93をオン状態とし、平滑コンデンサ36に蓄電された電荷を放電するように構成されている。このようにインターロック機構90が動作することにより、平滑コンデンサ36には電荷が蓄積されていない状態となる。
An
The
ケース側コネクタ83は、ライン側コネクタ47と固定部86との位置関係が特定位置関係となるように配置されている。
特定位置関係とは、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83に連結された状態では固定部86が解除状態となることをライン側コネクタ47が妨げ、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83から取り外された状態では固定部86が解除状態となることが妨げられない位置関係をいう。
The
The specific positional relationship means that when the
具体的には、本実施形態では、特定位置関係は、締結部材を構成するボルト88の螺進軸心に沿って見てライン側コネクタ47とボルト88の螺進軸心とが重複すると共に、ライン側コネクタ47とボルト88とが螺進軸心に沿って対向する距離が、ボルト88の締結を解除するための工具の挿入に必要な距離未満である位置関係である。
Specifically, in the present embodiment, the specific positional relationship is such that the line-
ここで、複数のボルト88が設けられる場合には、その内の少なくとも一つが、上記のような特定位置関係となっていればよい。本例では、図4に示すように、二本のボルト88のうち一本のボルト88はその頭部が、ライン側コネクタ47によって完全に覆われている。例えば、ボルト88を抜き取るためには、ボルト頭部を回転させるためのレンチやドライバ等の工具を嵌合させる必要がある。しかし、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83に連結された状態では、ライン側コネクタ47とボルト88との対向面間に、ボルト88の締結を解除するための工具を挿入することができないため、ホールカバー85が取り外せず、作業者は接続部84へ接触することができない。ボルト88の締結を解除するためには、図6及び図7に示すように、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83から取り外される必要がある。この場合には、上記のとおり、接続部84への電力供給が停止し、平滑コンデンサ36に蓄電された電荷は放電されているため、作業者が接触しても感電する虞がない。なお、ボルト88の頭部は、ライン側コネクタ47によって部分的に覆われている構成であってもよい。このようにすれば、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83に連結された状態であっても、作業者がボルト88の存在を容易に視認できる利点がある。
Here, when a plurality of
ライン側コネクタ47が、一部のボルト88のみを覆う構成の場合は、ライン側コネクタ47に覆われていない残りのボルト88は工具で緩めて取り外すことができる。
しかし、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83に連結された状態では、当該ライン側コネクタ47により覆われた一部のボルト88を取り外すことが不可能である。また、ホールカバー85は、その裏面の嵌合凸部がサービスホール82に嵌合されているため、取り外されていないボルト88を中心としてホールカバー85を回転させてサービスホール82を露出させることも不可能である。
When the line-
However, in a state where the
以上のように、ケース側コネクタ83をライン側コネクタ47と固定部86との位置関係が特定位置関係となるように配置するという構成を採用することで、インバータケース80にインターロック機構を設けることを不要とし、安価で、配置スペースも小さく抑えることができるインバータ装置を実現できる。
As described above, the
5.インバータ装置を中核とする電気的接続構造
図2に示すように、蓄電装置B、インバータ装置3、回転電機MGは、第一配線部材60、及び第二配線部材70により互いに電気的に接続されている。蓄電装置Bとスイッチング素子ユニット30とは、第一配線部材60により電気的に接続されている。スイッチング素子ユニット30と回転電機MGとは、第二配線部材70により電気的に接続されている。
5. As shown in FIG. 2, the power storage device B, the
第一配線部材60は、直流電力線61、第一バスバー62、第二バスバー63、及び第三バスバー64を含む。直流電力線61は、蓄電装置Bから延びるケーブルとして構成され、蓄電装置Bとライン側コネクタ47とを接続する。第一バスバー62、第二バスバー63、及び第三バスバー64は、金属製の帯状導体板で構成されている。第一バスバー62、第二バスバー63、及び第三バスバー64には、正極用のバスバーと負極用のバスバーとが含まれる。
The
各極用の第一バスバー62は、ライン側コネクタ47の下方から複数のスイッチング素子33の配列方向に直交する方向に延び、その後前記配列方向に沿った方向に延び、その後再び前記配列方向に直交する方向に延び、その後再び前記配列方向に沿った方向に延びて接続部84に到達する。
各極用の第二バスバー63は、スイッチング素子ユニット30から前記配列方向に沿った方向に延びて接続部84に到達する。
各極用の第三バスバー64は、平滑コンデンサ36の上方から前記配列方向に直交する方向に延び、その後前記配列方向に沿った方向に延びて接続部84に到達する。
The
The
The
各極用の第一バスバー62、第二バスバー63、及び第三バスバー64は、接続部84を構成する端子台の各極端子に接続される。これにより第一バスバー62、第二バスバー63、及び第三バスバー64を介して、ライン側コネクタ47と平滑コンデンサ36とスイッチング素子ユニット30とが電気的に接続される。
The
図5に示すように、スイッチング素子ユニット30を構成するベースプレート32、スイッチング素子33、及び制御基板34、第一配線部材60を構成する複数の第二バスバー63は一体的に組み合わされている。つまり、これらが組み合わさって一体のユニットが構成されている。
As shown in FIG. 5, the
このように、本実施形態では、蓄電装置Bから延びる第一配線部材60は、トランスアクスルケース2内でスイッチング素子ユニット30に接続されている。
Thus, in the present embodiment, the
6.その他の実施形態
最後に、このインバータ装置3の、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
6). Other Embodiments Finally, other embodiments of the
(1)上記の実施形態では、ホールカバー85の裏面に、サービスホール82に嵌合される嵌合凸部が備えられている例について説明した。しかし、このような実施形態に限定されない。ホールカバー85の裏面に、嵌合凸部を備えていなくてもよい。
この場合、二本のボルト88のうち一本のボルト88を取り外した場合には、ホールカバー85は、取り外されていないボルト88を中心として回動させることで、サービスホール82の露出が可能となってしてしまう。この場合は、ケース側コネクタ83は、ライン側コネクタ47が、二本のボルト88の両方の頭部を覆う位置関係となるように配置されることが好ましい。
(1) In the above-described embodiment, the example in which the fitting convex portion fitted to the
In this case, when one of the two
また、例えば、サービスホール82の周囲にホールカバー85の外形に対応する形状の凹部を形成し、この凹部にホールカバー85の外周部が嵌合するようにしてもよい。
Further, for example, a recess having a shape corresponding to the outer shape of the
(2)上記の実施形態では、特定位置関係は、締結部材を構成するボルト88の螺進軸心に沿って見てライン側コネクタ47とボルト88の螺進軸心とが重複すると共に、ライン側コネクタ47とボルト88とが螺進軸心に沿って対向する距離が、ボルト88の締結を解除するための工具の挿入に必要な距離未満である位置関係である例について説明した。しかし、このような実施形態に限定されない。
例えば、特定位置関係は、締結部材を構成するボルト88の螺進軸心に沿って見てライン側コネクタ47とボルト88とが重複すると共に、ライン側コネクタ47とボルト88とが螺進軸心に沿って対向する距離が、ボルト88の締結を解除するためにボルト88が螺進軸心方向に移動する距離未満である位置関係であってもよい。
(2) In the above embodiment, the specific positional relationship is such that the line-
For example, the specific positional relationship is such that the line-
この構成によれば、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83に連結された状態では、ライン側コネクタ47と締結部材との対向面間に、締結部材の締結を解除するために必要なボルト88の螺進軸心方向への移動距離が確保されないため、ボルト88をケースカバー81から取り外すことができない。従って、ホールカバー85が取り外せず、作業者は接続部84へ接触することができない。締結部材の締結を解除するためには、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83から取り外される必要があり、この場合には、接続部84への電力供給が停止しているため、作業者が接触しても感電する虞がない。
According to this configuration, in a state where the
(3)上記の実施形態では、ケースカバー81には、サービスホール82を跨ぐ二箇所に雌ねじ部87が備えられ、雄ねじ部の一例としての二本のボルト88が、ホールカバー85に形成された二つの貫通孔を介してそれぞれ雌ねじ部87に螺合されることにより、ホールカバー85はケースカバー81に締結される例について説明した。しかし、このような実施形態に限定されない。例えば、締結部材の雄ねじ部及び雌ねじ部の配置を逆にしてもよい。
例えば、ボルトをサービスホール82を跨ぐ二箇所に立設し、ホールカバー85を、貫通孔に前記ボルト挿通させて、ケースカバー81に載置した後、ナットを前記ボルトに螺合させることで、ホールカバー85がケースカバー81に締結される構成としてもよい。
(3) In the above embodiment, the case cover 81 is provided with the
For example, the bolts are erected at two places across the
この場合、特定位置関係は、前記ナットの螺進軸心に沿って見てライン側コネクタ47とナットの螺進軸心とが重複すると共に、ライン側コネクタ47と前記ナットとが前記螺進軸心に沿って対向する距離が、前記ナットの締結を解除するための工具としてのレンチ又はスパナの挿入に必要な距離未満である位置関係である。
In this case, the specific positional relationship is such that the
或いは、特定位置関係は、前記ナットの螺進軸心に沿って見てライン側コネクタ47と前記ナットの螺進軸心とが重複すると共に、ライン側コネクタ47と前記ナットとが前記螺進軸心に沿って対向する距離が、前記ナットの前記ボルトに対する締結を解除するために前記ナットが前記螺進軸心方向に移動する距離未満である位置関係であってもよい。
Alternatively, the specific positional relationship is such that the line-
(4)上記の実施形態では、平滑コンデンサ36とスイッチング素子ユニット30とが複数のスイッチング素子33の配列方向に直交する方向に並んで配置されている例について説明した。しかし、このような実施形態に限定されない。例えば、平滑コンデンサ36とスイッチング素子ユニット30とが、前記配列方向に沿った方向に並んで配置されていてもよい。
(4) In the above embodiment, an example in which the smoothing
(5)上記の実施形態では、インバータ装置3が、変速機構TM等を収容する第一ケース部21に固定されている例について説明した。しかし、このような実施形態に限定されない。例えば、インバータ装置3が、回転電機MG等を収容する第二ケース部28に固定されていてもよい。また、インバータ装置3が、第一ケース部21と第二ケース部28とに跨って固定されていてもよい。或いは、インバータ装置3が、第一ケース部21と第二ケース部28とは分離して設けられていてもよい。この場合、インバータ装置3と回転電機MGとは、交流電力線76を構成するケーブルを介して電気的に接続される。
(5) In the above embodiment, the example in which the
(6)上記の実施形態では、インバータ装置3がインバータケース80に収容され、インバータケース80がトランスアクスルケース2に取り付けられる例について説明した。しかし、このような実施形態に限定されない。インバータ装置3は、当該インバータ装置3を収容するインバータケースを介することなく、直接的にトランスアクスルケース2に固定されて一体化された、インバータケースレス構造であってもよい。このようなインバータケースレス構造では、専用のインバータケースを準備する必要がないことはもちろんのこと、当該インバータケースをトランスアクスルケース2に固定するための固定座を準備する必要もない。よって、部品点数の低減により低コスト化を図ることができる。また、装置全体の小型化を図ることもできる。なお、この場合はトランスアクスルケース2がインバータケースを兼ねる。
(6) In the above embodiment, the example in which the
(7)上記の実施形態では、インバータ装置3を1モータパラレル方式のハイブリッド車両用の駆動装置へ適用する例について説明した。しかし、このような実施形態に限定されない。例えば、二つの回転電機を備えた2モータ式のハイブリッド車両用の駆動装置にも、インバータ装置3を適用することができる。また、インバータ装置3は、車輪Wの駆動力源として内燃機関Eを備えることなく回転電機MGのみを備えた電動車両用の駆動装置にも適用することができる。
(7) In the above-described embodiment, the example in which the
(8)上述の実施形態では、平滑コンデンサ36はそれぞれ一つずつの正極及び負極を備え、その正極に正極用の第三バスバー64が接続され、その負極に負極用の第三バスバー64が接続され、そして接続部84としての端子台の正極側端子Pに、正極用の第一バスバー62、第二バスバー63、及び第三バスバー64の端部の端子が締結部材により共締めされ、この端子台の負極側端子Nに、負極用の第一バスバー62、第二バスバー63、及び第三バスバー64の端部の端子が締結部材により共締めされ、これらの各バスバーの正極と負極とがそれぞれ電気的に接続される例について説明した。しかし、このような実施形態に限定されない。
(8) In the above-described embodiment, the smoothing
例えば、平滑コンデンサ36はそれぞれ二つずつの正極及び負極を備え、当該二つの正極のうち一方の正極に正極用の第三バスバー64が接続され、当該二つの負極のうち一方の負極に負極用の第三バスバー64が接続され、そして接続部84としての端子台の正極側端子Pに、正極用の第一バスバー62及び第三バスバー64の端部の端子が締結部材により共締めされ、この端子台の負極側端子Nに、負極用の第一バスバー62及び第三バスバー64の端部の端子が締結部材により共締めされ、これらの各バスバーの正極と負極とがそれぞれ電気的に接続され、平滑コンデンサ36の二つの正極のうち他方の正極に正極用の第二バスバー63が接続され、平滑コンデンサ36の二つの負極のうち他方の負極に負極用の第二バスバー63が接続されてもよい。この場合スイッチング素子ユニット30は、平滑コンデンサ36及びケース側コネクタ83に電気的に接続される。
For example, the smoothing
(9)上述の実施形態では、放電回路91が、放電抵抗92と、放電制御スイッチ93として機能するFET(電界効果トランジスタ)との直列回路として構成されている例について説明した。しかし、このような実施形態に限定されない。
例えば、上記のような放電回路91に代えて、スイッチング素子33及び回転電機MGのコイルを放電回路として機能させる構成としてもよい。
このような構成では、インターロック機構90により、ライン側コネクタ47がケース側コネクタ83から取り外されたことを検出した場合に、スイッチング素子33をスイッチング制御し、平滑コンデンサ36に蓄積されている残存電荷を回転電機MGの各相のコイルに流すように構成されていればよい。
(9) In the above-described embodiment, the example in which the
For example, instead of the
In such a configuration, when the
(10)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。 (10) Regarding other configurations, it should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and that the scope of the present invention is not limited thereby. Those skilled in the art will readily understand that modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, other embodiments modified without departing from the spirit of the present invention are naturally included in the scope of the present invention.
7.上記実施形態の概要
以下、上記において説明したインバータ装置3の概要について説明する。
7). Outline of the above embodiment Hereinafter, an outline of the
インバータ装置(3)は、直流電源の直流電力と交流電力との間の変換を行うインバータ装置(3)であって、直流電力と交流電力との間の変換のためのスイッチングを行うスイッチング素子ユニット(30)と、スイッチング素子ユニット(30)を収容するインバータケース(80)と、を備え、インバータケース(80)の外壁部の外面に、ケース側コネクタ(83)が固定され、ケース側コネクタ(83)には、直流電源に接続される電源ラインの端部に備えられたライン側コネクタ(47)が連結され、外壁部に、インバータケース(80)の内側と外側とを連通する開口であるサービスホール(82)が形成され、サービスホール(82)は、取り外し可能なホールカバー(85)により塞がれ、ケース側コネクタ(83)と電気的に接続された第一バスバー(62)と、スイッチング素子ユニット(30)と電気的に接続された第二バスバー(63)との接続部(84)が、インバータケース(80)内におけるサービスホール(82)の内側に配置され、ホールカバー(85)は、固定部(86)を固定状態とすることでインバータケース(80)に固定され、固定部(86)を解除状態とすることでインバータケース(80)への固定が解除され、ライン側コネクタ(47)と固定部(86)との位置関係が、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)に連結された状態では固定部(86)が解除状態となることをライン側コネクタ(47)が妨げ、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)から取り外された状態では固定部(86)が解除状態となることが妨げられない位置関係となるように、ケース側コネクタ(83)が配置されている。 The inverter device (3) is an inverter device (3) that performs conversion between DC power and AC power of a DC power source, and is a switching element unit that performs switching for conversion between DC power and AC power. (30) and an inverter case (80) that accommodates the switching element unit (30). The case side connector (83) is fixed to the outer surface of the outer wall portion of the inverter case (80), and the case side connector ( 83) is connected to the line-side connector (47) provided at the end of the power supply line connected to the DC power supply, and is an opening that communicates the inside and outside of the inverter case (80) with the outer wall. A service hole (82) is formed, the service hole (82) is closed by a removable hole cover (85), and is electrically connected to the case side connector (83). The connection portion (84) between the first bus bar (62) connected electrically and the second bus bar (63) electrically connected to the switching element unit (30) is a service hole in the inverter case (80). (82), the hole cover (85) is fixed to the inverter case (80) by setting the fixing portion (86) in a fixed state, and the inverter is provided by releasing the fixing portion (86). The fixing to the case (80) is released, and the positional relationship between the line side connector (47) and the fixing portion (86) is fixed in the state where the line side connector (47) is connected to the case side connector (83). In the state where the line side connector (47) prevents the line side connector (47) from being released from the case side connector (83) and the line side connector (47) is removed from the case side connector (83). It so that the positional relationship is not impeded as the released state, the case-side connector (83) is arranged.
このような構成によれば、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)に連結された状態では、接続部(84)へ電力供給はされるが、ホールカバー(85)が取り外せない。従って、作業者は接続部(84)へ接触することができないため感電の虞はない。ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)から取り外された状態では、ホールカバー(85)は取り外すことができる。従って、作業者は接続部(84)へ接触することができるが、接続部(84)が直流電源から電気的に切り離されているため感電の虞はない。 According to such a configuration, in the state where the line side connector (47) is coupled to the case side connector (83), power is supplied to the connecting portion (84), but the hole cover (85) cannot be removed. Therefore, there is no possibility of electric shock because the operator cannot contact the connecting portion (84). In a state where the line side connector (47) is detached from the case side connector (83), the hole cover (85) can be removed. Therefore, the operator can contact the connecting portion (84), but there is no risk of electric shock because the connecting portion (84) is electrically disconnected from the DC power source.
このように、ライン側コネクタ(47)と固定部(86)との位置関係が、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)に連結された状態では固定部(86)が解除状態となることをライン側コネクタ(47)が妨げ、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)から取り外された状態では固定部(86)が解除状態となることが妨げられない位置関係となるように、ケース側コネクタ(83)を配置するという構成により、インバータケース(80)にインターロック機構を設けることを不要とし、安価で、配置スペースも小さく抑えることができるインバータ装置(3)を実現できる。 Thus, the positional relationship between the line side connector (47) and the fixing portion (86) is such that the fixing portion (86) is in the released state when the line side connector (47) is connected to the case side connector (83). The line-side connector (47) prevents this, and when the line-side connector (47) is detached from the case-side connector (83), the fixed portion (86) is not prevented from being released. As described above, the configuration in which the case-side connector (83) is arranged eliminates the need to provide an interlock mechanism in the inverter case (80), and realizes an inverter device (3) that is inexpensive and can keep the arrangement space small. it can.
ここで、固定部(86)は、ホールカバー(85)と前記外壁部とを締結するために互いに螺合する雄ねじ部(88)及び雌ねじ部(87)を含む締結部材を備え、ライン側コネクタ(47)と固定部(86)との位置関係は、前記締結部材の螺進軸心に沿って見てライン側コネクタ(47)と前記締結部材とが重複すると共に、ライン側コネクタ(47)と前記締結部材とが前記螺進軸心に沿って対向する距離が、前記締結部材の締結を解除するための工具の挿入に必要な距離未満である位置関係であると好適である。 Here, the fixing portion (86) includes a fastening member including a male screw portion (88) and a female screw portion (87) that are screwed together to fasten the hole cover (85) and the outer wall portion, and includes a line-side connector. The positional relationship between (47) and the fixing portion (86) is such that the line side connector (47) and the fastening member overlap with each other when viewed along the screwing axis of the fastening member, and the line side connector (47). It is preferable that the distance that the fastening member and the fastening member face each other along the screw axis is less than the distance necessary for inserting a tool for releasing the fastening of the fastening member.
この構成によれば、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)に連結された状態では、ライン側コネクタ(47)と前記締結部材との対向面間に、前記締結部材の締結を解除するための工具を挿入することができない。従って、ホールカバー(85)が取り外せないため、作業者は接続部(84)へ接触することができない。前記締結部材の締結を解除するためには、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)から取り外される必要がある。この場合には、接続部(84)への電力供給が停止しているため、作業者が接触しても感電する虞がない。 According to this configuration, when the line side connector (47) is connected to the case side connector (83), the fastening of the fastening member is released between the opposing surfaces of the line side connector (47) and the fastening member. I can't insert a tool to do it. Therefore, since the hole cover (85) cannot be removed, the operator cannot contact the connecting portion (84). In order to release the fastening of the fastening member, the line side connector (47) needs to be removed from the case side connector (83). In this case, since the power supply to the connecting portion (84) is stopped, there is no possibility of electric shock even if the operator touches.
また、固定部(86)は、ホールカバー(85)と前記外壁部とを締結するために互いに螺合する雄ねじ部(88)及び雌ねじ部(87)を含む締結部材を備え、ライン側コネクタ(47)と固定部(86)との位置関係は、前記締結部材の螺進軸心に沿って見てライン側コネクタ(47)と前記締結部材とが重複すると共に、ライン側コネクタ(47)と前記締結部材とが前記螺進軸心に沿って対向する距離が、前記締結部材の締結を解除するために雄ねじ部(88)又は雌ねじ部(87)が前記螺進軸心方向に移動する距離未満である位置関係であると好適である。 The fixing portion (86) includes a fastening member including a male screw portion (88) and a female screw portion (87) that are screwed together to fasten the hole cover (85) and the outer wall portion, and includes a line side connector ( 47) and the fixing portion (86) are arranged such that the line side connector (47) and the fastening member overlap with each other when viewed along the screwing axis of the fastening member, and the line side connector (47) The distance that the fastening member faces along the screwing axis is the distance that the male screw part (88) or the female screw part (87) moves in the screwing axis direction in order to release the fastening of the fastening member. It is preferable that the positional relationship is less than.
この構成によれば、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)に連結された状態では、ライン側コネクタ(47)と締結部材との対向面間に、締結部材の締結を解除するために必要な雄ねじ部(88)又は雌ねじ部(87)の螺進軸心方向への移動距離が確保されないため、ホールカバー(85)が取り外せない。従って、作業者は接続部(86)へ接触することができない。締結部材の締結を解除するためには、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)から取り外される必要がある。この場合には、接続部(84)への電力供給が停止しているため、作業者が接触しても感電する虞がない。 According to this configuration, in the state where the line side connector (47) is connected to the case side connector (83), the fastening of the fastening member is released between the opposing surfaces of the line side connector (47) and the fastening member. The hole cover (85) cannot be removed because the moving distance of the male screw portion (88) or the female screw portion (87) required in the above-mentioned direction is not ensured. Therefore, the operator cannot contact the connection part (86). In order to release the fastening of the fastening member, the line side connector (47) needs to be detached from the case side connector (83). In this case, since the power supply to the connecting portion (84) is stopped, there is no possibility of electric shock even if the operator touches.
また、インバータケース(80)には、ケース側コネクタ(83)とスイッチング素子ユニット(30)との双方と電気的に接続される平滑コンデンサ(36)が収容され、ライン側コネクタ(47)とケース側コネクタ(83)との間にインターロック機構(90)が設けられている。インターロック機構(90)は、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)から取り外された場合に、平滑コンデンサ(36)に蓄積された電荷を放電するための放電回路(91)を作動させるように構成されている。 Further, the inverter case (80) accommodates a smoothing capacitor (36) electrically connected to both the case side connector (83) and the switching element unit (30), and the line side connector (47) and the case are accommodated. An interlock mechanism (90) is provided between the side connector (83). The interlock mechanism (90) operates a discharge circuit (91) for discharging the electric charge accumulated in the smoothing capacitor (36) when the line side connector (47) is detached from the case side connector (83). It is configured to let you.
この構成によれば、ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)に連結された状態では、接続部(84)へ電力供給はされるが、ホールカバー(85)が取り外せないため作業者は接続部(84)へ接触することができない。ライン側コネクタ(47)がケース側コネクタ(83)から取り外された状態では、インターロック機構(90)は平滑コンデンサ(36)に蓄積された電荷を放電するための放電回路(91)を作動させる。ホールカバー(85)が取り外せるため作業者は接続部(84)へ接触することができるが、接続部(84)への電力供給がされず、コンデンサに貯まった電荷も放電されるため感電の虞はない。従って、インバータケース(80)に平滑コンデンサ(36)が収容される場合であっても、インバータケース(80)にインターロック機構を設けることを不要とし、安価で、配置スペースも小さく抑えることができるインバータ装置(3)を実現できる。 According to this configuration, in a state where the line side connector (47) is coupled to the case side connector (83), power is supplied to the connection portion (84), but the hole cover (85) cannot be removed, so that the operator Cannot contact the connection (84). When the line side connector (47) is detached from the case side connector (83), the interlock mechanism (90) operates the discharge circuit (91) for discharging the electric charge accumulated in the smoothing capacitor (36). . Since the hole cover (85) can be removed, the operator can contact the connecting portion (84), but power is not supplied to the connecting portion (84), and the electric charge stored in the capacitor is also discharged. There is no. Therefore, even when the smoothing capacitor (36) is accommodated in the inverter case (80), it is not necessary to provide an interlock mechanism in the inverter case (80), and the cost can be reduced and the arrangement space can be kept small. An inverter device (3) can be realized.
本発明は、ハイブリッド車両用のインバータ装置に利用することができる。 The present invention can be used for an inverter device for a hybrid vehicle.
3 :インバータ装置
30 :スイッチング素子ユニット
36 :平滑コンデンサ
47 :ライン側コネクタ
61 :直流電力線(電源ライン)
62 :第一バスバー
63 :第二バスバー
80 :インバータケース
81 :ケースカバー(外壁部)
82 :サービスホール
83 :ケース側コネクタ
84 :接続部
85 :ホールカバー
86 :固定部
87 :雌ねじ部(締結部材)
88 :ボルト(雄ねじ部/締結部材)
90 :インターロック機構
91 :放電回路
B :蓄電装置(直流電力)
3: Inverter device 30: Switching element unit 36: Smoothing capacitor 47: Line side connector 61: DC power line (power supply line)
62: First bus bar 63: Second bus bar 80: Inverter case 81: Case cover (outer wall)
82: Service hole 83: Case side connector 84: Connection part 85: Hole cover 86: Fixing part 87: Female thread part (fastening member)
88: Bolt (male thread / fastening member)
90: Interlock mechanism 91: Discharge circuit B: Power storage device (DC power)
Claims (4)
直流電力と交流電力との間の変換のためのスイッチングを行うスイッチング素子ユニットと、前記スイッチング素子ユニットを収容するインバータケースと、を備え、
前記インバータケースの外壁部の外面に、ケース側コネクタが固定され、
前記ケース側コネクタには、前記直流電源に接続される電源ラインの端部に備えられたライン側コネクタが連結され、
前記外壁部に、前記インバータケースの内側と外側とを連通する開口であるサービスホールが形成され、
前記サービスホールは、取り外し可能なホールカバーにより塞がれ、
前記ケース側コネクタと電気的に接続された第一バスバーと、前記スイッチング素子ユニットと電気的に接続された第二バスバーとの接続部が、前記インバータケース内における前記サービスホールの内側に配置され、
前記ホールカバーは、固定部を固定状態とすることで前記インバータケースに固定され、前記固定部を解除状態とすることで前記インバータケースへの固定が解除され、
前記ライン側コネクタと前記固定部との位置関係が、前記ライン側コネクタが前記ケース側コネクタに連結された状態では前記固定部が解除状態となることを前記ライン側コネクタが妨げ、前記ライン側コネクタが前記ケース側コネクタから取り外された状態では前記固定部が解除状態となることが妨げられない位置関係となるように、前記ケース側コネクタが配置されているインバータ装置。 An inverter device that performs conversion between DC power and AC power of a DC power source,
A switching element unit that performs switching for conversion between DC power and AC power, and an inverter case that houses the switching element unit,
A case side connector is fixed to the outer surface of the outer wall of the inverter case,
The case side connector is connected to a line side connector provided at an end of a power line connected to the DC power source,
In the outer wall portion, a service hole that is an opening that communicates the inside and outside of the inverter case is formed,
The service hole is closed by a removable hole cover,
A connection portion between a first bus bar electrically connected to the case side connector and a second bus bar electrically connected to the switching element unit is disposed inside the service hole in the inverter case,
The hole cover is fixed to the inverter case by setting the fixing portion to a fixed state, and the fixing to the inverter case is released by setting the fixing portion to a released state,
The positional relationship between the line side connector and the fixing portion is such that the line side connector prevents the fixing portion from being released when the line side connector is connected to the case side connector, and the line side connector An inverter device in which the case-side connector is arranged so that the fixed portion is not prevented from being released when the case is removed from the case-side connector.
前記ライン側コネクタと前記固定部との位置関係は、前記締結部材の螺進軸心に沿って見て前記ライン側コネクタと前記締結部材とが重複すると共に、前記ライン側コネクタと前記締結部材とが前記螺進軸心に沿って対向する距離が、前記締結部材の締結を解除するための工具の挿入に必要な距離未満である位置関係である請求項1に記載のインバータ装置。 The fixing part includes a fastening member including a male screw part and a female screw part that are screwed together to fasten the hole cover and the outer wall part,
The positional relationship between the line side connector and the fixing portion is such that the line side connector and the fastening member overlap with each other when viewed along the screwing axis of the fastening member, and the line side connector and the fastening member 2. The inverter device according to claim 1, wherein a distance in which the two are opposed to each other along the screw axis is less than a distance necessary for inserting a tool for releasing the fastening of the fastening member.
前記ライン側コネクタと前記固定部との位置関係は、前記締結部材の螺進軸心に沿って見て前記ライン側コネクタと前記締結部材とが重複すると共に、前記ライン側コネクタと前記締結部材とが前記螺進軸心に沿って対向する距離が、前記締結部材の締結を解除するために前記雄ねじ部又は前記雌ねじ部が前記螺進軸心方向に移動する距離未満である位置関係である請求項1に記載のインバータ装置。 The fixing part includes a fastening member including a male screw part and a female screw part that are screwed together to fasten the hole cover and the outer wall part,
The positional relationship between the line side connector and the fixing portion is such that the line side connector and the fastening member overlap with each other when viewed along the screwing axis of the fastening member, and the line side connector and the fastening member Is a positional relationship in which a distance that faces along the screw axis is less than a distance that the male screw part or the female screw part moves in the screw axis direction to release the fastening of the fastening member. The inverter device according to Item 1.
前記ライン側コネクタと前記ケース側コネクタとの間にインターロック機構が設けられ、
前記インターロック機構は、前記ライン側コネクタが前記ケース側コネクタから取り外された場合に、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するための放電回路を作動させる請求項1から3のいずれか一項に記載のインバータ装置。 The inverter case contains a smoothing capacitor that is electrically connected to both the case side connector and the switching element unit,
An interlock mechanism is provided between the line side connector and the case side connector,
The said interlock mechanism operates the discharge circuit for discharging the electric charge accumulate | stored in the said smoothing capacitor, when the said line side connector is removed from the said case side connector. The inverter device described in 1.
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