JP2022130231A - Inverter device, motor module and vehicle - Google Patents

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Abstract

To provide an inverter device having a simple structure and excellent assembling workability while shielding a power module.SOLUTION: An inverter device 20 includes: a power module 100 which has one or more switching elements for converting DC to AC; a drive circuit board 200 which is arranged so as to overlap the power module and drives the switching elements; a control circuit board 400 which is arranged to overlap the drive circuit board, is electrically connected to the drive circuit board, and controls on/off of the switching element; a shield plate 300 which is arranged between the drive circuit board and the control circuit board so as to cover the drive circuit board and shields electromagnetic noise generated from the drive circuit board. The power module has at least two first positioning pins 110, 120 protruding vertically to the drive circuit board and the shielding plate. The drive circuit board and the shielding plate each have at least two through holes 206, 208, 306, 308 respectively engaging with each first positioning pin.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、インバータ装置、インバータ装置を備えるモータモジュール、及びモータモジュールを備える車両に関する。 The present invention relates to an inverter device, a motor module including the inverter device, and a vehicle including the motor module.

ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)等、モータを動力源とする車両において、インバータ装置が使用されている。
インバータ装置は、複数のスイッチング素子(例えば、IGBT)がモジュール化されたパワーモジュールを備え、制御回路基板からの制御信号によってスイッチング素子をオン/オフすることで、車両に搭載されたバッテリからの直流電力を、モータを駆動する交流電力に変換して出力する。
このようなインバータ装置においては、パワーモジュールのスイッチング素子のスイッチング動作によって電磁波ノイズが発生する。そこで、かかる問題を解決するため、制御回路基板とパワーモジュールとの間に導電性のシールド板を設けて、パワーモジュールで発生する電磁波ノイズを遮蔽する構成が提案されている(例えば、特許文献1)。
2. Description of the Related Art Inverter devices are used in vehicles using a motor as a power source, such as hybrid vehicles (HEV), plug-in hybrid vehicles (PHV), and electric vehicles (EV).
The inverter device includes a power module in which a plurality of switching elements (for example, IGBTs) are modularized. By turning on/off the switching elements according to a control signal from a control circuit board, the direct current from the battery mounted on the vehicle is supplied. The electric power is converted into AC power for driving the motor and output.
In such an inverter device, electromagnetic noise is generated by the switching operation of the switching elements of the power module. Therefore, in order to solve this problem, a configuration has been proposed in which a conductive shield plate is provided between the control circuit board and the power module to shield electromagnetic noise generated in the power module (for example, Patent Document 1: ).

特開2001-250910号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-250910

特許文献1のインバータ装置は、パワーモジュールのスイッチング素子と制御回路基板との間にシールド板を設け、スイッチング素子と制御回路基板を別々の空間に配置することによって、パワーモジュールで発生する電磁波ノイズが制御回路基板に飛ばないように構成している。
しかしながら、特許文献1の構成では、スイッチング素子と制御回路基板が別々の空間に配置されるため、各空間に組立作業用のスペースが必要となり、装置が大型化する、といった問題がある。
また、スイッチング素子と制御回路基板とを電気的に接続する必要上、構造も複雑となり、組立作業性も悪い、といった問題もある。
In the inverter device of Patent Document 1, a shield plate is provided between the switching element of the power module and the control circuit board, and the switching element and the control circuit board are arranged in separate spaces, thereby reducing electromagnetic wave noise generated in the power module. It is configured so that it does not fly to the control circuit board.
However, in the configuration of Patent Document 1, since the switching elements and the control circuit board are arranged in separate spaces, there is a problem that a space for assembly work is required in each space, resulting in an increase in the size of the device.
In addition, since the switching element and the control circuit board must be electrically connected, the structure becomes complicated and the assembly workability is poor.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、パワーモジュールをシールドしつつも、構造が簡単で組立作業性のよいインバータ装置を提供することを目的とする。また、このようなインバータ装置を備えるモータモジュール、及びこのようなモータモジュールを備える車両を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inverter device that shields a power module, has a simple structure, and is easy to assemble. Another object of the present invention is to provide a motor module including such an inverter device and a vehicle including such a motor module.

本発明のインバータ装置の一つの態様は、直流を交流に変換するために少なくとも1つのスイッチング素子を有するパワーモジュールと、パワーモジュールに重なるように配置されスイッチング素子を駆動する駆動回路基板と、駆動回路基板に重なるように配置され駆動回路基板と電気的に接続され、スイッチング素子のオン/オフを制御する制御回路基板と、駆動回路基板を覆うように駆動回路基板と制御回路基板の間に配置され、駆動回路基板から発生する電磁波ノイズをシールドする遮蔽板と、を備え、パワーモジュールは、駆動回路基板及び遮蔽板に向かって垂直に突出する少なくとも2本の第1位置決めピンを有し、駆動回路基板及び遮蔽板は、それぞれ、各第1位置決めピンとそれぞれ係合する少なくとも2つの貫通孔を有することを特徴とする。 One aspect of the inverter device of the present invention includes a power module having at least one switching element for converting direct current to alternating current, a drive circuit board arranged so as to overlap the power module and driving the switching element, and a drive circuit. A control circuit board which is arranged to overlap the substrate, is electrically connected to the drive circuit board, and controls ON/OFF of the switching element, and is arranged between the drive circuit board and the control circuit board so as to cover the drive circuit board. and a shielding plate for shielding electromagnetic noise generated from the drive circuit board, the power module having at least two first positioning pins protruding vertically toward the drive circuit board and the shielding plate, and the drive circuit The substrate and the shielding plate each have at least two through-holes respectively engaged with the respective first locating pins.

また、本発明のモータモジュールの一つの態様は、上記インバータ装置を備えることを特徴とする。
また、本発明の車両の一つの態様は、上記モータモジュールを備えることを特徴とする。
Moreover, one aspect of the motor module of the present invention is characterized by comprising the above inverter device.
Moreover, one aspect of the vehicle of the present invention is characterized by including the above motor module.

本発明によれば、パワーモジュールをシールドしつつも、構造が簡単で組立作業性のよいインバータ装置が実現される。また、このようなインバータ装置を備えるモータモジュール、及びこのようなモータモジュールを備える車両が実現される。 According to the present invention, an inverter device having a simple structure and good assembling workability is realized while shielding a power module. Also, a motor module provided with such an inverter device and a vehicle provided with such a motor module are realized.

図1は、本発明の実施形態に係るインバータ装置が搭載されるモータモジュールを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a motor module on which an inverter device according to an embodiment of the invention is mounted. 図2は、本発明の実施形態に係るインバータ装置の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the inverter device according to the embodiment of the invention. 図3は、図2のインバータ装置の分解斜視図である。3 is an exploded perspective view of the inverter device of FIG. 2. FIG. 図4は、図2のインバータ装置20のA-A線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the inverter device 20 of FIG. 2 taken along line AA.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

図1は、本発明の実施形態に係るインバータ装置が搭載されるモータモジュールを示す斜視図である。また、図2~図4は、本発明の実施形態に係るインバータ装置の構成を示す図である。
なお、以下の説明では、モータモジュールが水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、重力方向を規定して説明する。また、図1から図4においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、鉛直方向(すなわち上下方向)を示し、+Z方向が上側(重力方向の反対側)であり、-Z方向が下側(重力方向)である。また、X軸方向は、Z軸方向と直交する方向であってモータモジュールが搭載される車両の前後方向を示す。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の幅方向(左右方向)を示す。
また、本明細書において、所定の方向(または平面)に「沿って延びる(設けられる)」とは、厳密に所定の方向に延びる場合に加えて、厳密な方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。
FIG. 1 is a perspective view showing a motor module on which an inverter device according to an embodiment of the invention is mounted. 2 to 4 are diagrams showing the configuration of the inverter device according to the embodiment of the present invention.
In the following description, the gravitational direction is defined based on the positional relationship when the motor module is mounted on a vehicle positioned on a horizontal road surface. Also, in FIGS. 1 to 4, an XYZ coordinate system is appropriately shown as a three-dimensional orthogonal coordinate system. In the XYZ coordinate system, the Z-axis direction indicates the vertical direction (that is, the vertical direction), the +Z direction is the upper side (the side opposite to the direction of gravity), and the −Z direction is the lower side (the direction of gravity). Also, the X-axis direction is a direction perpendicular to the Z-axis direction and indicates the front-rear direction of the vehicle on which the motor module is mounted. The Y-axis direction is a direction orthogonal to both the X-axis direction and the Z-axis direction, and indicates the width direction (horizontal direction) of the vehicle.
In addition, in this specification, “extending (provided)” in a predetermined direction (or plane) means extending in a strictly predetermined direction, and in addition to the case of extending at an angle of less than 45° with respect to the strict direction. It also includes the case where it extends in an inclined direction within the range.

図1に示すように、モータモジュール1は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。すなわち、モータモジュール1は駆動装置である。
図1に示すように、モータモジュール1は、モータ10と、インバータ装置20と、ハウジング30と、インバータカバー40とを備える。また、モータモジュール1は、その他に、減速装置、差動装置、オイルポンプ(いずれも図示せず)等を備える。
As shown in FIG. 1, a motor module 1 is installed in a vehicle that uses a motor as a power source, such as a hybrid vehicle (HEV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), an electric vehicle (EV), etc., and is used as the power source. be. That is, the motor module 1 is a driving device.
As shown in FIG. 1 , motor module 1 includes motor 10 , inverter device 20 , housing 30 , and inverter cover 40 . The motor module 1 also includes a reduction gear, a differential gear, an oil pump (none of which are shown), and the like.

図1に示すように、モータ10は、ハウジング30内に形成されたモータ収納部(不図示)に収納される。モータ10は、水平方向に延びるモータ軸(軸)J2を中心として回転するロータ(不図示)と、ロータの径方向外側に位置するステータ(不図示)とを備える。
ロータは、図示略のバッテリからインバータ装置20を介してステータに交流電流が供給されることで、水平方向かつ車両の幅方向に延びるモータ軸J2を中心として回転する。なお、本実施形態では、モータ軸J2は、Y方向に平行である。
As shown in FIG. 1, the motor 10 is housed in a motor housing (not shown) formed within the housing 30 . The motor 10 includes a rotor (not shown) rotating around a horizontally extending motor shaft (shaft) J2, and a stator (not shown) located radially outside the rotor.
The rotor rotates around a motor shaft J2 that extends horizontally and in the width direction of the vehicle when alternating current is supplied to the stator from a battery (not shown) via the inverter device 20 . In addition, in this embodiment, the motor shaft J2 is parallel to the Y direction.

インバータ装置20は、車両に搭載されたバッテリ(不図示)からの直流電力を、モータ10を駆動する交流電力に変換する装置である。インバータ装置20は、バッテリとモータ10に電気的に接続され、モータ10と同様、ハウジング30内に形成されたインバータ収納部(不図示)に収納される。インバータ収納部に収納されたインバータ装置20は、ハウジング30に取付けられたインバータカバー40によって覆われる。 The inverter device 20 is a device that converts DC power from a battery (not shown) mounted on the vehicle into AC power for driving the motor 10 . The inverter device 20 is electrically connected to the battery and the motor 10 and, like the motor 10, is accommodated in an inverter accommodating portion (not shown) formed inside the housing 30. As shown in FIG. The inverter device 20 housed in the inverter housing is covered with an inverter cover 40 attached to the housing 30 .

図2は、本発明の実施形態に係るインバータ装置20の構成を示す斜視図である。図3は、図2のインバータ装置20の分解斜視図である。図4は、図2のインバータ装置20のA-A線断面図である。 FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the inverter device 20 according to the embodiment of the invention. 3 is an exploded perspective view of the inverter device 20 of FIG. 2. FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the inverter device 20 of FIG. 2 taken along line AA.

図2~図4に示すように、本実施形態のインバータ装置20は、パワーモジュール100、ドライブ基板200(駆動回路基板)、遮蔽板300、制御基板400(制御回路基板)、ケース500を備える。インバータ装置20は、ケース500上に、パワーモジュール100、ドライブ基板200、遮蔽板300、制御基板400が、Z方向に順に重ね合わされて構成される。なお、図2~図4においては、図面を見易くするために、一部の構成部品(例えば、ケース500、ボルト等)を適宜省略している。 As shown in FIGS. 2 to 4, the inverter device 20 of this embodiment includes a power module 100, a drive board 200 (drive circuit board), a shield plate 300, a control board 400 (control circuit board), and a case 500. The inverter device 20 is configured by stacking a power module 100, a drive board 200, a shield plate 300, and a control board 400 on a case 500 in order in the Z direction. 2 to 4, some components (for example, case 500, bolts, etc.) are omitted as appropriate for the sake of clarity.

パワーモジュール100は、モータ10に供給される電力を制御するスイッチング素子であり、内部に少なくとも1つのIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ(不図示))を有する。本実施形態のパワーモジュール100は、矩形板状の本体部101と、本体部101の縁部に沿って形成された複数(例えば、8個)の貫通孔102と、本体部101から+Z方向に円筒状に突出する複数(例えば、8個)のボス104と、本体部101から+Z方向に円筒状に突出する位置決めピン110、120(第1位置決めピン)と、を有する。 The power module 100 is a switching element that controls power supplied to the motor 10, and has at least one IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor (not shown)) inside. The power module 100 of this embodiment includes a rectangular plate-shaped main body 101, a plurality of (e.g., eight) through-holes 102 formed along the edge of the main body 101, and from the main body 101 in the +Z direction. It has a plurality of (e.g., eight) cylindrically projecting bosses 104 and positioning pins 110 and 120 (first positioning pins) cylindrically projecting from the main body 101 in the +Z direction.

ドライブ基板200は、パワーモジュール100に重なるように配置され、パワーモジュール100及び制御基板400と電気的に接続され、制御基板400からの信号に基づいてパワーモジュール100のスイッチング素子(IGBT)を駆動する電子回路である。ドライブ基板200は、矩形板状の回路基板201と、+Z方向に突出する(つまり、背の高い)3つの高背部品210、220、230と、コネクタ250(第1コネクタ)と、を有する。なお、本実施形態において、高背部品210、220、230は、電磁波ノイズの発生源であり、例えば、トランスである。また、回路基板201は、パワーモジュール100の位置決めピン110、120が係合する貫通孔206、208を有する。 The drive board 200 is arranged so as to overlap the power module 100, is electrically connected to the power module 100 and the control board 400, and drives the switching element (IGBT) of the power module 100 based on a signal from the control board 400. electronic circuit. The drive board 200 has a rectangular plate-shaped circuit board 201, three tall components 210, 220, and 230 protruding in the +Z direction (that is, tall), and a connector 250 (first connector). In this embodiment, the tall components 210, 220, and 230 are sources of electromagnetic noise, such as transformers. The circuit board 201 also has through holes 206 and 208 with which the positioning pins 110 and 120 of the power module 100 are engaged.

遮蔽板300は、ドライブ基板200を覆うように、ドライブ基板200と制御基板400の間に配置され、ドライブ基板200で発生する電磁波をシールドする、矩形板状の金属(例えば、SECC(電気亜鉛メッキ鋼板))製の部材である。遮蔽板300は、遮蔽板300をケース500に固定するために四隅に形成された貫通孔302と、遮蔽板300から+Z方向に円筒状に突出する複数(例えば、6個)のボス304(ボス部材)と、遮蔽板300から+Z方向に円筒状に突出する位置決めピン310、320(第2位置決めピン)と、高背部品210、220、230と対向する位置に形成され、+Z方向に突出する(凹む)絞り部330、340と、パワーモジュール100の位置決めピン110、120と係合する貫通孔306、308と、ドライブ基板200のコネクタ250が露出するように設けられた、U字状の切欠部350と、を有する。 The shielding plate 300 is arranged between the drive board 200 and the control board 400 so as to cover the drive board 200, and shields electromagnetic waves generated by the drive board 200. The shielding plate 300 is made of a rectangular metal plate (for example, SECC (electrogalvanized It is a member made of steel plate)). The shielding plate 300 has through holes 302 formed at the four corners for fixing the shielding plate 300 to the case 500, and a plurality of (for example, six) bosses 304 (boss member), positioning pins 310 and 320 (second positioning pins) that cylindrically protrude from the shielding plate 300 in the +Z direction, and tall parts 210, 220, and 230, and protrude in the +Z direction. (Recessed) drawn portions 330 and 340, through holes 306 and 308 that engage with the positioning pins 110 and 120 of the power module 100, and a U-shaped notch provided to expose the connector 250 of the drive board 200 a portion 350;

制御基板400は、ドライブ基板200及び車両制御装置(不図示)と電気的に接続され、車両制御装置からの信号に従ってドライブ基板200に制御信号(スイッチング素子(IGBT)のオン/オフを制御する信号)を送信する電子回路である。制御基板400は、矩形板状の回路基板401と、ボス304に対応する位置に形成された6個の貫通孔402と、遮蔽板300の位置決めピン310、320と係合する貫通孔406、408と、複数の搭載部品(不図示)と、を有する。また、制御基板400の裏面(遮蔽板300と対向する面)には、ドライブ基板200のコネクタ250と嵌合するコネクタ450(第2コネクタ)が配置されている(図4)。コネクタ250とコネクタ450は、いわゆるBtoB(Board to Board)コネクタである。 The control board 400 is electrically connected to the drive board 200 and a vehicle control device (not shown), and according to a signal from the vehicle control device, the drive board 200 receives a control signal (a signal for controlling on/off of the switching element (IGBT)). ) is an electronic circuit that transmits The control board 400 includes a rectangular circuit board 401 , six through holes 402 formed at positions corresponding to the bosses 304 , and through holes 406 and 408 that engage with the positioning pins 310 and 320 of the shielding plate 300 . and a plurality of mounting components (not shown). A connector 450 (second connector) that fits with the connector 250 of the drive board 200 is arranged on the back surface of the control board 400 (the surface facing the shielding plate 300) (FIG. 4). The connectors 250 and 450 are so-called BtoB (Board to Board) connectors.

ケース500は、パワーモジュール100、ドライブ基板200、遮蔽板300、制御基板400を収容する、例えば、升形の金属(例えば、アルミダイキャスト)製の部材である。後述するように、パワーモジュール100がケース500の底面に取付けられ、その上に、ドライブ基板200、遮蔽板300、制御基板400が順に取付けられる。また、ケース500内には、遮蔽板300を固定するための突出部510が形成されている(図4)。なお、ケース500は、モータモジュール1のハウジング30内に形成されたインバータ収納部内で固定される。 The case 500 is, for example, a square-shaped metal (eg, aluminum die-cast) member that accommodates the power module 100 , the drive board 200 , the shielding plate 300 , and the control board 400 . As will be described later, power module 100 is attached to the bottom surface of case 500, and drive board 200, shielding plate 300, and control board 400 are attached in this order thereon. A projecting portion 510 for fixing the shielding plate 300 is formed in the case 500 (FIG. 4). Incidentally, the case 500 is fixed inside an inverter accommodating portion formed inside the housing 30 of the motor module 1 .

(インバータ装置20の組立工程)
次に、図3及び図4を参照しながらインバータ装置20の組立工程を説明する。インバータ装置20を組立てるにあたっては、まずケース500の底面の所定位置にパワーモジュール100を配置し、各貫通孔102にボルト(不図示)を挿通してケース500の底面に形成されたネジ穴(不図示)に螺合することによってパワーモジュール100をケース500(図4)内に固定する。
(Assembly process of inverter device 20)
Next, the assembly process of the inverter device 20 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. When assembling the inverter device 20 , first, the power module 100 is arranged at a predetermined position on the bottom surface of the case 500 , and bolts (not shown) are inserted through the through holes 102 to screw holes (not shown) formed in the bottom surface of the case 500 . (shown) to fix the power module 100 in the case 500 (FIG. 4).

次いで、パワーモジュール100の上にドライブ基板200を取付ける。パワーモジュール100のボス104は、ドライブ基板200をZ方向に支持する部材である。ドライブ基板200がパワーモジュール100の上に取付けられると、ボス104の先端面がドライブ基板200の裏面(パワーモジュール100と対向する面)と接触するようになっている。つまり、ボス104によって、ドライブ基板200のZ方向の移動が規制されて位置決めされる。
また、ドライブ基板200がパワーモジュール100の上に取付けられると、位置決めピン110がドライブ基板200の貫通孔206に挿通され、位置決めピン120がドライブ基板200の貫通孔208に挿通されるようになっている。従って、ドライブ基板200がパワーモジュール100の上に取付けられると、ドライブ基板200は、位置決めピン110、120によってX方向及びY方向の移動が規制されて、パワーモジュール100に対して相対的に位置決めされる。
Next, the drive board 200 is attached on the power module 100 . The boss 104 of the power module 100 is a member that supports the drive board 200 in the Z direction. When the drive board 200 is mounted on the power module 100, the tip surface of the boss 104 contacts the back surface of the drive board 200 (the surface facing the power module 100). That is, the boss 104 restricts the movement of the drive board 200 in the Z direction and positions it.
Further, when the drive board 200 is mounted on the power module 100, the positioning pins 110 are inserted through the through holes 206 of the drive board 200, and the positioning pins 120 are inserted through the through holes 208 of the drive board 200. there is Therefore, when the drive board 200 is mounted on the power module 100 , the drive board 200 is restricted from moving in the X and Y directions by the positioning pins 110 and 120 and positioned relative to the power module 100 . be.

次いで、ドライブ基板200の上に遮蔽板300を取付ける。パワーモジュール100から延びる位置決めピン110、120は、ドライブ基板200の貫通孔206、208を通って上方(+Z方向)に延びており、遮蔽板300がドライブ基板200の上に取付けられると、位置決めピン110が遮蔽板300の貫通孔306に挿通され、位置決めピン120が遮蔽板300の貫通孔308に挿通されるようになっている。従って、遮蔽板300がドライブ基板200の上に取付けられると、遮蔽板300は、位置決めピン110、120によってX方向及びY方向の移動が規制されて、パワーモジュール100及びドライブ基板200に対して相対的に位置決めされる。
また、遮蔽板300をドライブ基板200の上に取付けると、遮蔽板300の貫通孔302がケース500の突出部510上に位置するようになっており、各貫通孔302にボルト(不図示)を挿通して突出部510に形成されたネジ穴(不図示)に螺合することによって遮蔽板300を突出部510に固定する。遮蔽板300が突出部510に固定されることによって、遮蔽板300のZ方向の移動も規制されて位置決めされる。
Next, the shielding plate 300 is attached on the drive substrate 200 . Positioning pins 110 and 120 extending from power module 100 extend upward (+Z direction) through through holes 206 and 208 of drive board 200, and when shield plate 300 is mounted on drive board 200, the positioning pins 110 is inserted through the through hole 306 of the shielding plate 300 , and the positioning pin 120 is inserted through the through hole 308 of the shielding plate 300 . Therefore, when the shield plate 300 is mounted on the drive board 200 , the movement of the shield plate 300 in the X direction and the Y direction is restricted by the positioning pins 110 and 120 , so that the shield plate 300 is placed relative to the power module 100 and the drive board 200 . position.
Also, when the shielding plate 300 is mounted on the drive board 200, the through holes 302 of the shielding plate 300 are positioned above the projecting portion 510 of the case 500, and bolts (not shown) are inserted into the through holes 302. The shielding plate 300 is fixed to the projecting portion 510 by being inserted and screwed into a screw hole (not shown) formed in the projecting portion 510 . By fixing the shielding plate 300 to the projecting portion 510, movement of the shielding plate 300 in the Z direction is also restricted and positioned.

図4に示すように、遮蔽板300がドライブ基板200の上に取付けられると、ドライブ基板200の高背部品210の上端部が遮蔽板300の絞り部330内に収まり、高背部品220、230の上端部が遮蔽板300の絞り部340内に収まるようになっている。このように、本実施形態においては、電磁波ノイズの発生源である高背部品210、220、230が遮蔽板300の絞り部330、340に収まり、ドライブ基板200と遮蔽板300とが近接して配置される。従って、ドライブ基板200で発生する電磁波ノイズが遮蔽板300によって好適に反射される(つまり、遮蔽される)。
なお、遮蔽板300は、ケース500を介してモータモジュール1のハウジング30に固定されるため、遮蔽板300は車両のボディアースに電気的に接続されることとなる。
As shown in FIG. 4, when the shielding plate 300 is mounted on the drive board 200, the upper end of the tall component 210 of the drive board 200 fits within the narrowed portion 330 of the shielding plate 300, and the tall components 220, 230 The upper end of the is accommodated within the narrowed portion 340 of the shielding plate 300 . As described above, in the present embodiment, the tall components 210, 220, and 230, which are sources of electromagnetic noise, are accommodated in the narrowed portions 330 and 340 of the shielding plate 300, and the drive substrate 200 and the shielding plate 300 are close to each other. placed. Therefore, electromagnetic noise generated in the drive board 200 is preferably reflected (that is, shielded) by the shielding plate 300 .
Since the shielding plate 300 is fixed to the housing 30 of the motor module 1 via the case 500, the shielding plate 300 is electrically connected to the body ground of the vehicle.

次いで、遮蔽板300の上に制御基板400を取付ける。制御基板400が遮蔽板300の上に取付けられると、遮蔽板300の位置決めピン310が制御基板400の貫通孔406に挿通され、位置決めピン320が制御基板400の貫通孔408に挿通されるようになっている。従って、制御基板400が遮蔽板300の上に取付けられると、制御基板400は、位置決めピン310、320によってX方向及びY方向の移動が規制されて、遮蔽板300に対して相対的に位置決めされる。
また、遮蔽板300のボス304は、制御基板400をZ方向に支持すると共に、遮蔽板300と制御基板400の間隔を規制する部材である。制御基板400が遮蔽板300の上に取付けられると、ボス304の先端面が制御基板400の裏面(遮蔽板300と対向する面)と接触し、各貫通孔402が各ボス304に形成されたネジ穴に位置するようになっている。各貫通孔402にボルト(不図示)を挿通して各ボス304のネジ穴に螺合することによって制御基板400が遮蔽板300上に固定される。つまり、ボス304によって、制御基板400のZ方向の移動も規制されて位置決めされる。
また、図4に示すように、制御基板400が遮蔽板300の上に取付けられると、制御基板400の裏面(遮蔽板300と対向する面)に配置されたコネクタ450が、遮蔽板300の切欠部350を通って、ドライブ基板200のコネクタ250と嵌合し、制御基板400とドライブ基板200が電気的に接続される。
Next, the control board 400 is attached on the shielding plate 300 . When the control board 400 is mounted on the shielding plate 300 , the positioning pins 310 of the shielding plate 300 are inserted through the through holes 406 of the control board 400 and the positioning pins 320 are inserted through the through holes 408 of the control board 400 . It's becoming Therefore, when the control board 400 is mounted on the shielding plate 300, the control board 400 is restricted from moving in the X and Y directions by the positioning pins 310 and 320, and is positioned relative to the shielding plate 300. be.
The boss 304 of the shielding plate 300 is a member that supports the control board 400 in the Z direction and regulates the distance between the shielding plate 300 and the control board 400 . When the control board 400 is mounted on the shielding plate 300, the tip surface of the boss 304 is in contact with the back surface of the control board 400 (the surface facing the shielding plate 300), and each through hole 402 is formed in each boss 304. It is designed to be positioned in a screw hole. The control board 400 is fixed on the shielding plate 300 by inserting a bolt (not shown) through each through hole 402 and screwing it into the screw hole of each boss 304 . In other words, the boss 304 positions the control board 400 while restricting its movement in the Z direction.
4, when the control board 400 is mounted on the shielding plate 300, the connector 450 arranged on the back surface of the control board 400 (the surface facing the shielding plate 300) is inserted into the notch of the shielding plate 300. It passes through the portion 350 and is fitted with the connector 250 of the drive board 200 to electrically connect the control board 400 and the drive board 200 .

このように、本実施形態のインバータ装置20は、ケース500上に、パワーモジュール100、ドライブ基板200、遮蔽板300、制御基板400を、Z方向に順に積み重ねることによって組立てられる。かかる組立工程において、ドライブ基板200及び遮蔽板300は、パワーモジュール100に形成された位置決めピン110、120によって位置決めされ、制御基板400は、遮蔽板300に形成された位置決めピン310、320によって位置決めされるため、組立作業は極めて容易なものとなる。
また、本実施形態の構成によれば、ドライブ基板200と制御基板400の位置関係が正確に定まるため、コネクタ250とコネクタ450の嵌合も容易に行うことができ、またコネクタ250とコネクタ450に外的なストレスが加わることもない。
また、本実施形態の構成によれば、ドライブ基板200と遮蔽板300の位置関係が正確に定まるため、ドライブ基板200に対して遮蔽板300を近接して配置することが可能となり、ドライブ基板200で発生する電磁波ノイズの放射(伝搬)を抑制することができる。
As described above, the inverter device 20 of the present embodiment is assembled by stacking the power module 100, the drive board 200, the shield plate 300, and the control board 400 on the case 500 in order in the Z direction. In this assembly process, the drive board 200 and the shielding plate 300 are positioned by positioning pins 110 and 120 formed on the power module 100, and the control board 400 is positioned by positioning pins 310 and 320 formed on the shielding plate 300. Therefore, the assembly work becomes extremely easy.
Further, according to the configuration of this embodiment, the positional relationship between the drive board 200 and the control board 400 is accurately determined, so that the connector 250 and the connector 450 can be easily fitted. No external stress is applied.
Further, according to the configuration of this embodiment, the positional relationship between the drive substrate 200 and the shielding plate 300 is accurately determined, so that the shielding plate 300 can be arranged close to the drive substrate 200. It is possible to suppress the radiation (propagation) of electromagnetic noise generated in the

以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments, and various modifications are possible within the technical scope of the present invention.

例えば、本実施形態のインバータ装置20は、ケース500上に、パワーモジュール100、ドライブ基板200、遮蔽板300、制御基板400が取付けられるものとして説明したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、ケース500に代えて、パワーモジュール100、ドライブ基板200、遮蔽板300、制御基板400をモータモジュール1のハウジング30内のインバータ収納部に直接取付けることもできる。 For example, the inverter device 20 of the present embodiment has been described as having the power module 100, the drive board 200, the shield plate 300, and the control board 400 mounted on the case 500, but it is not limited to such a configuration. do not have. For example, instead of the case 500 , the power module 100 , the drive board 200 , the shielding plate 300 and the control board 400 can be directly attached to the inverter housing portion inside the housing 30 of the motor module 1 .

なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and should not be considered restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning of equivalents of the scope of the claims.

1 :モータモジュール
10 :モータ
20 :インバータ装置
30 :ハウジング
40 :インバータカバー
100 :パワーモジュール
101 :本体部
102 :貫通孔
104 :ボス
110 :位置決めピン
120 :位置決めピン
200 :ドライブ基板
201 :回路基板
206 :貫通孔
208 :貫通孔
210 :高背部品
220 :高背部品
230 :高背部品
250 :コネクタ
300 :遮蔽板
302 :貫通孔
304 :ボス
306 :貫通孔
308 :貫通孔
310 :位置決めピン
320 :位置決めピン
330 :絞り部
340 :絞り部
350 :切欠部
400 :制御基板
401 :回路基板
402 :貫通孔
406 :貫通孔
408 :貫通孔
450 :コネクタ
500 :ケース
510 :突出部
J2 :モータ軸
Reference Signs List 1: motor module 10 : motor 20 : inverter device 30 : housing 40 : inverter cover 100 : power module 101 : main body 102 : through hole 104 : boss 110 : positioning pin 120 : positioning pin 200 : drive board 201 : circuit board 206 : Through hole 208 : Through hole 210 : Tall part 220 : Tall part 230 : Tall part 250 : Connector 300 : Shield plate 302 : Through hole 304 : Boss 306 : Through hole 308 : Through hole 310 : Positioning pin 320 : Positioning pin 330 : Squeezed portion 340 : Squeezed portion 350 : Notch 400 : Control board 401 : Circuit board 402 : Through hole 406 : Through hole 408 : Through hole 450 : Connector 500 : Case 510 : Protruding portion J2 : Motor shaft

Claims (9)

直流を交流に変換するために少なくとも1つのスイッチング素子を有するパワーモジュールと、
前記パワーモジュールに重なるように配置され、前記スイッチング素子を駆動する駆動回路基板と、
前記駆動回路基板に重なるように配置され、前記駆動回路基板と電気的に接続され、前記スイッチング素子のオン/オフを制御する制御回路基板と、
前記駆動回路基板を覆うように、前記駆動回路基板と前記制御回路基板の間に配置され、前記駆動回路基板から発生する電磁波ノイズをシールドする遮蔽板と、
を備え、
前記パワーモジュールは、前記駆動回路基板及び前記遮蔽板に向かって垂直に突出する少なくとも2本の第1位置決めピンを有し、
前記駆動回路基板及び前記遮蔽板は、それぞれ、前記各第1位置決めピンとそれぞれ係合する少なくとも2つの貫通孔を有する
ことを特徴とするインバータ装置。
a power module having at least one switching element for converting direct current to alternating current;
a drive circuit board arranged to overlap the power module and driving the switching element;
a control circuit board disposed so as to overlap the drive circuit board, electrically connected to the drive circuit board, and controlling on/off of the switching element;
a shielding plate disposed between the drive circuit board and the control circuit board so as to cover the drive circuit board and shielding electromagnetic noise generated from the drive circuit board;
with
The power module has at least two first positioning pins protruding vertically toward the drive circuit board and the shield plate,
The inverter device, wherein the drive circuit board and the shielding plate each have at least two through holes that engage with the respective first positioning pins.
前記駆動回路基板は、前記遮蔽板と対向する面上に、高背部品を有し、
前記遮蔽板は、前記高背部品を覆うように前記制御回路基板側に突出する絞り部を有することを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。
The drive circuit board has a tall component on the surface facing the shield plate,
2. The inverter device according to claim 1, wherein the shielding plate has a narrowed portion projecting toward the control circuit board so as to cover the tall component.
前記高背部品が、トランスであることを特徴とする請求項2に記載のインバータ装置。 3. The inverter device according to claim 2, wherein said tall component is a transformer. 前記遮蔽板は、前記制御回路基板に向かって垂直に突出する少なくとも2本の第2位置決めピンを有し、
前記制御回路基板は、前記各第2位置決めピンとそれぞれ係合する少なくとも2つの貫通孔を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のインバータ装置。
the shielding plate has at least two second positioning pins protruding vertically toward the control circuit board;
4. The inverter device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control circuit board has at least two through holes that engage with the respective second positioning pins.
前記パワーモジュール、前記駆動回路基板、前記制御回路基板及び前記遮蔽板を収容する金属製のケースをさらに備え、
前記遮蔽板が、前記ケースに固定されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のインバータ装置。
further comprising a metal case housing the power module, the drive circuit board, the control circuit board, and the shield plate;
The inverter device according to any one of claims 1 to 4, wherein the shield plate is fixed to the case.
前記遮蔽板と前記制御回路基板との間に配置され、前記遮蔽板と前記制御回路基板の間隔を規制するボス部材をさらに備え、
前記制御回路基板が、前記ボス部材を介して前記遮蔽板に固定されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のインバータ装置。
further comprising a boss member arranged between the shielding plate and the control circuit board for regulating the distance between the shielding plate and the control circuit board;
The inverter device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control circuit board is fixed to the shielding plate via the boss member.
前記駆動回路基板は、前記制御回路基板に向かって突出する第1コネクタを有し、
前記制御回路基板は、前記駆動回路基板に向かって突出し、前記第1コネクタと嵌合する第2コネクタを有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のインバータ装置。
The drive circuit board has a first connector projecting toward the control circuit board,
The inverter device according to any one of claims 1 to 6, wherein the control circuit board has a second connector that protrudes toward the drive circuit board and is fitted with the first connector. .
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のインバータ装置を備えることを特徴とするモータモジュール。 A motor module comprising the inverter device according to claim 1 . 請求項8のモータモジュールを備えることを特徴とする車両。 A vehicle comprising the motor module according to claim 8 .
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