JP2019106501A - 抵抗器及び抵抗器付きコンデンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載される抵抗器等の製造コスト及び取付コストの両方を低く抑える。【解決手段】電気自動車のモータ制御インバータ装置１１に搭載される主回路コンデンサ１３に取り付けられる抵抗器１であって、セラミック材料からなる絶縁基板２と、絶縁基板上に印刷され、主回路コンデンサの電荷を放電するための被膜抵抗素子３と、被膜抵抗素子を主回路コンデンサに並列接続可能にするため、絶縁基板上に印刷される回路パターン４とを備える抵抗器。絶縁基板に穿設され、絶縁基板を主回路コンデンサのケーシングに装着するための複数の貫通孔６を備えてもよく、被膜抵抗素子と回路パターンとを覆うオーバーコート５を備えてもよい。上記抵抗器を主回路コンデンサのハウジングに装着した抵抗器付きコンデンサとすることもできる。【選択図】図１
Description
本発明は、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載されている主回路コンデンサの電荷を放電するための抵抗器及び抵抗器付きコンデンサに関する。
図２に示すように、従来、電気自動車には、動力源であるモータ１５を制御するため、高圧バッテリ１２にインバータ装置１１が接続される。このインバータ装置１１に搭載される主回路コンデンサ１３の両端の電圧は、車両の電源を切ってから所定時間内に目標の値まで低下させるため、主回路コンデンサ１３の電荷を常時放電する通常時放電抵抗１６が設けられる。
また、電気自動車の衝突時等には、主回路コンデンサ１３の両端電圧を急速に目標電圧まで低下させる必要があるため、急速放電抵抗１７を設け、急速放電時には遮断用スイッチ１８がオフとなり、放電用スイッチ１９がオンとなる。
上記通常時放電抵抗１６や急速放電抵抗１７として、例えば図３に示すセメント抵抗器２１が用いられている。このセメント抵抗器２１は、絶縁基板（不図示）と、絶縁基板上に印刷される被膜抵抗素子（不図示）と、被膜抵抗素子を主回路コンデンサ１３（図２参照）に並列接続するためのリード線２２及び端子２６と、絶縁基板、被膜抵抗素子及びリード線２２の一部を収容し、セメント２４で封止される磁器ケース２３と、磁器ケース２３をモータ制御インバータ装置１１（図２参照）に取り付けるため、爪２５ａによって磁器ケース２３に装着されるブラケット２５とを備える。
このセメント抵抗器２１は、リード線２２及び端子２６を介して主回路コンデンサ１３から離れた位置に取り付け可能なため、熱に弱い主回路コンデンサ１３への影響を考慮しなくて済むことから、放熱構造を小規模にできる分だけ小型化を図ることができる。しかし、セメント抵抗器２１そのものの製造コストが高いことに加え、端子２６の結線を人手を介して行う必要があり、取付コストが高くなることも加味する必要がある。
一方、上記セメント抵抗器２１と同様の用途に図４に示すセメント抵抗器３１が用いられている。このセメント抵抗器３１は、絶縁基板（不図示）と、絶縁基板上に印刷される被膜抵抗素子（不図示）と、被膜抵抗素子を主回路コンデンサ１３に並列接続するための端子３２と、絶縁基板、被膜抵抗素子及び端子３２の一部を収容し、セメント３３で封止される磁器ケース３４と、磁器ケース３４を主回路コンデンサ１３（図２参照）のハウジング等に取り付けるための貫通孔３５とを備える。
このセメント抵抗器３１は、セメント抵抗器２１のリード線２２をなくし、端子３２を外部に露出させたため、端子３２を介して主回路コンデンサ１３のハウジング等に自動で取り付けることができ、上記セメント抵抗器２１よりも取付コストを低く抑えることができる。しかし、主回路コンデンサ１３のハウジング等に自動で取り付けるためには、端子３２と貫通孔３５の位置関係の精度を高める必要があり、上記セメント抵抗器２１よりも製造コストが高くなるという問題があった。
そこで、本発明は、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載される抵抗器等の製造コスト及び取付コストの両方を低く抑えることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載される主回路コンデンサに取り付けられる抵抗器であって、セラミック材料からなる絶縁基板と、該絶縁基板上に印刷され、前記主回路コンデンサの電荷を放電するための被膜抵抗素子と、前記被膜抵抗素子を前記主回路コンデンサに並列接続可能にするため、前記絶縁基板上に印刷される回路パターンとを備えることを特徴とする。
本発明に係る抵抗器は、絶縁基板の表面に被膜抵抗素子及び回路パターンを印刷しただけであるため、従来に比べ製造コストを大幅に低下させることができる。また、自動装着機ライン等を用い、回路パターンの端子部を主回路コンデンサのハウジングに設けられた主回路コンデンサ側の端子と半田等で接続することができるため、取付コストを低く抑えることもできる。さらに、被膜抵抗素子で発生した熱がそのまま外部に放出されるため、熱に弱い主回路コンデンサへの影響を最小限に抑え、抵抗器の小型化も可能である。
上記抵抗器は、前記絶縁基板に穿設され、該絶縁基板を前記主回路コンデンサのケーシングに装着するための複数の貫通孔を備えることができ、これら複数の貫通孔を利用し、自動装着機ライン等を用いて抵抗器を主回路コンデンサのハウジングに固定することができる。
また、上記抵抗器は、前記被膜抵抗素子と前記回路パターンとを覆うオーバーコートを備えることができ、オーバーコートによって被膜抵抗素子と回路パターンを保護することができる。
さらに、上記抵抗器は、前記被膜抵抗素子を複数備えると共に、前記回路パターンは、前記主回路コンデンサに接続するための複数の端子部を備えることができる。
また、本発明は、抵抗器付きコンデンサであって、上記いずれかの抵抗器を前記主回路コンデンサのハウジングに装着したことを特徴とする。これによって、製造コスト及び取付コストの両方を低く抑えた抵抗器付きコンデンサを提供することができる。
以上説明したように、本発明によれば、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載される抵抗器等の製造コスト及び取付コストの両方を低く抑えることができる。
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明にかかる抵抗器の一実施の形態を示し、この抵抗器１は、絶縁基板２と、絶縁基板２の表面２ａに印刷される常時放電抵抗としての被膜抵抗素子３と、被膜抵抗素子３をモータ制御インバータ装置に搭載される主回路コンデンサに並列接続するための回路パターン４と、被膜抵抗素子３と回路パターン４の一部を覆うオーバーコート５と、抵抗器１を主回路コンデンサのハウジング（不図示）に取り付ける際に用いる貫通孔６とを備える。
絶縁基板２は、セラミック等の絶縁材料で矩形平板状に形成され、その表面２ａには被膜抵抗素子３及び回路パターン４が印刷される。また、絶縁基板２の左右両側には貫通孔６が穿設され、回路パターン４の端子部４ａ〜４ｄの内側には貫通孔７が穿設される。貫通孔６、７は絶縁基板２の焼成前の柔らかい状態で穿設され、被膜抵抗素子３及び回路パターン４は、焼成後に印刷される。
被膜抵抗素子３は、上記常時放電抵抗１６（図２参照）として機能するものであって、その抵抗値は例えば１００ｋΩ程度である。
回路パターン４は、銀、銅、ニッケル等からなり、被膜抵抗素子３の両端に２つずつ、又はそれ以上の複数の端子部４ａ〜４ｄを有する。
オーバーコート５は、被膜抵抗素子３及び回路パターン４の表面を保護するため、これらの表面を覆うものであって、ガラスペースト等を塗布した後硬化させたものである。
貫通孔６は、上述のように、絶縁基板２の焼成前の柔らかい状態で穿設され、焼成後も正確な位置決めが可能であるため、自動装着機ライン等を用いて抵抗器１を主回路コンデンサのハウジング（不図示）に固定することができる。
上記構成を有する抵抗器１は、絶縁基板２の表面に被膜抵抗素子３及び回路パターン４を印刷し、装着用の貫通孔６を穿設しただけの簡単な構成であり、従来のようにセメントを充填する必要もないため、上記セメント抵抗器２１、３１に比較して製造コストを大幅に低下させることができる。
また、抵抗器１を主回路コンデンサのハウジングに取り付ける際には、自動装着機ラインを用い、ハウジング側から突出する樹脂等からなる突起を貫通孔６に挿入した後、貫通孔６から突出した頂部を溶かすなどして絶縁基板２に固定し、さらに回路パターン４の端子部４ａ〜４ｄを主回路コンデンサのハウジングに設けられた主回路コンデンサ側の端子と半田等で接続する。これによって、自動的に抵抗器１の固定と端子接続を行うことができ、取付コストを低く抑えることができる。
尚、上記実施の形態においては、絶縁基板２の表面２ａに常時放電抵抗としての被膜抵抗素子３を設けたが、これに代えて、急速放電抵抗１７（図２参照）として例えば１００〜５００Ω程度の被膜抵抗素子を設けてもよい。また、被膜抵抗素子３を複数設けてもよい。
１ 抵抗器
２ 絶縁基板
２ａ 表面
３ 被膜抵抗素子
４ 回路パターン
４ａ〜４ｄ 端子部
５ オーバーコート
６、７ 貫通孔
２ 絶縁基板
２ａ 表面
３ 被膜抵抗素子
４ 回路パターン
４ａ〜４ｄ 端子部
５ オーバーコート
６、７ 貫通孔
Claims (5)
- 電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載される主回路コンデンサに取り付けられる抵抗器であって、
セラミック材料からなる絶縁基板と、
該絶縁基板上に印刷され、前記主回路コンデンサの電荷を放電するための被膜抵抗素子と、
前記被膜抵抗素子を前記主回路コンデンサに並列接続可能にするため、前記絶縁基板上に印刷される回路パターンとを備えることを特徴とする抵抗器。 - 前記絶縁基板に穿設され、該絶縁基板を前記主回路コンデンサのケーシングに装着するための複数の貫通孔を備えることを特徴とする請求項１に記載の抵抗器。
- 前記被膜抵抗素子と前記回路パターンとを覆うオーバーコートを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の抵抗器。
- 前記被膜抵抗素子を複数備えると共に、前記回路パターンは、前記主回路コンデンサに接続するための複数の端子部を備えることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の抵抗器。
- 請求項１乃至４のいずれかに記載の抵抗器を前記主回路コンデンサのハウジングに装着したことを特徴とする抵抗器付きコンデンサ。
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