JP5792867B1 - Automotive power converter - Google Patents
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Abstract
【課題】ハウジング経由で伝わる変速機の熱を遮断、または軽減可能な車両用電力変換装置を得る。【解決手段】変速機ハウジング５に取り付けられる車載用電力変換装置であって、バッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータ機能を有する電力変換装置本体部１０と、変速機ハウジング５に形成された固定部５ａに取り付けられる取付面９ａを有し、取付面９ａの側に設けられた収容部に電力変換装置本体部１０が収容され、収容部の反対側の面に冷却水路１４が形成された電力変換装置ハウジング９と、変速機ハウジング５と電力変換装置本体部１０の間にあって、電力変換装置ハウジング１０に固定されて電力変換装置本体部１０を覆う樹脂製の蓋体１６と、を備えて構成した。【選択図】図２A power converter for a vehicle capable of blocking or reducing heat of a transmission transmitted through a housing. An in-vehicle power conversion device attached to a transmission housing 5 is formed in a power conversion device main body 10 having an inverter function for converting DC power of a battery into AC power, and the transmission housing 5. The power converter main body 10 is housed in a housing portion provided on the mounting surface 9a side, and the cooling water channel 14 is formed on the surface opposite to the housing portion. A power converter housing 9, and a resin lid 16 that is between the transmission housing 5 and the power converter main body 10 and is fixed to the power converter housing 10 and covers the power converter main body 10; Configured. [Selection] Figure 2
Description
この発明は、直流電力を交流電力に変換し、あるいは交流電力を直流電力に変換する機能を有する車載用電力変換装置に関するものである。 The present invention relates to an in-vehicle power conversion device having a function of converting DC power into AC power or converting AC power into DC power.
ハイブリッド車のような電気エネルギーを用いた自動車には、駆動用モータや、駆動用モータに電力を供給するための高電圧バッテリ、および、高電圧バッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータが備えられている。また、上記に加え、高電圧バッテリの電圧を１２Ｖ系の電圧に変換するためのＤＣ−ＤＣコンバータ、更に車種によっては高電圧バッテリの電圧をより高い電圧に変換するための昇圧コンバータを追加で搭載しているものもある。このように、ハイブリッド車は、従来車に比べて多くの追加機器が必要であるため従来車に比べて組立工数が多くなる。このため、ハイブリッド車専用の組立ラインが設けられることも多く、高コストの一因となっている。 A vehicle using electric energy such as a hybrid vehicle includes a drive motor, a high voltage battery for supplying power to the drive motor, and an inverter that converts the DC power of the high voltage battery into AC power. It has been. In addition to the above, a DC-DC converter for converting the voltage of the high voltage battery to a 12V system voltage, and a boost converter for converting the voltage of the high voltage battery to a higher voltage depending on the vehicle type are additionally installed. Some are doing it. Thus, since the hybrid vehicle requires many additional devices as compared with the conventional vehicle, the number of assembly steps is increased compared to the conventional vehicle. For this reason, assembly lines dedicated to hybrid vehicles are often provided, which contributes to high costs.
この課題を解決するため、近年では、機電一体化の機運が高まっている。これは車両の組立工程の簡素化に加え、機器間を接続するハーネスの削減にも寄与するため、車両重量の軽減、すなわち燃費（電費）向上にもつながるものである。
この機電一体化技術の１つとして、インバータを駆動用モータ内蔵の変速機に直接取り付ける構造が提案されている。この構造は車両の組立工程を簡素化するだけでなく、駆動用モータと電力変換装置を接続する三相ハーネスの削減にもつながる。また、インバータを車室内に搭載しているハイブリッド車においては、インバータを車室内から取り去ることができるため、車室内のスペース拡大につながる。
In order to solve this problem, in recent years, the mobility of mechanical and electrical integration has increased. This contributes to the simplification of the vehicle assembly process and also to the reduction of harnesses connecting the devices, leading to a reduction in vehicle weight, that is, an improvement in fuel consumption (electric cost).
As one of the electromechanical integration technologies, a structure in which an inverter is directly attached to a transmission incorporating a drive motor has been proposed. This structure not only simplifies the vehicle assembly process, but also reduces the number of three-phase harnesses that connect the drive motor and the power converter. Further, in a hybrid vehicle equipped with an inverter in the vehicle interior, the inverter can be removed from the vehicle interior, leading to an increase in the space in the vehicle interior.
電動車両の変速機に固定する車載用電力変換装置の従来技術としては、例えば、トランスミッションに固定したハウジング内に、冷却媒体を流通させる流路形成体を収容し、流路形成体にコンデンサモジュールを固定し、その外周に沿って形成された冷媒流路に両面冷却構造のパワー半導体モジュールを複数個挿入し、コンデンサモジュールやパワー半導体モジュールの上にバスバーアッセンブリを配置し、バスバーアッセンブリを流路形成体に固定した技術が開示されている。この構造により、コンデンサモジュールとパワー半導体モジュールとをコンパクトに配置することができ、更にバスバーアッセンブリが必要する空間を少なくできる（例えば、特許文献１参照）。 As a conventional technology of an in-vehicle power conversion device that is fixed to a transmission of an electric vehicle, for example, a flow path forming body for circulating a cooling medium is accommodated in a housing fixed to a transmission, and a capacitor module is installed in the flow path forming body. A plurality of power semiconductor modules having a double-sided cooling structure are inserted into the refrigerant flow path formed along the outer periphery thereof, and the bus bar assembly is disposed on the capacitor module or the power semiconductor module. The technique fixed to is disclosed. With this structure, the capacitor module and the power semiconductor module can be arranged in a compact manner, and the space required for the bus bar assembly can be reduced (for example, see Patent Document 1).
上述した機電一体化構造は、大きく分けて３つの課題を抱えている。１つ目は、インバータが特に厳しい変速機の振動条件をクリアしなければならないこと、２つ目は、高温の変速機とインバータのハウジング同士が接する構造であるため、変速機の熱がインバータに伝わりやすく、インバータで耐熱性が必要となることである。変速機側の取り付け面積は限られているため、これら２つの課題を解決し、限られたスペースで電力変換装置の耐振化、耐高熱化を両立させる必要がある。続いて３つ目は、変速機側の冷却器設計とインバータの熱設計の分離である。変速機側に冷却器を設ける場合、インバータメーカが冷却器を設計できないため、冷却器設計とインバータの熱設計をトータルで行えなくなる。このため、インバータメーカにとっては、インバータ側に冷却器を設ける構成が望ましい。 The above-described mechanical / electrical integrated structure has three main problems. The first is that the inverter must clear particularly severe transmission vibration conditions. The second is the structure where the high-temperature transmission and the inverter housing are in contact with each other. It is easy to transmit and heat resistance is required for the inverter. Since the installation area on the transmission side is limited, it is necessary to solve these two problems and achieve both vibration resistance and high heat resistance in the limited space. The third is the separation of the cooler design on the transmission side and the thermal design of the inverter. When the cooler is provided on the transmission side, the inverter manufacturer cannot design the cooler, and therefore the cooler design and the thermal design of the inverter cannot be performed in total. For this reason, it is desirable for the inverter manufacturer to provide a cooler on the inverter side.
上記の特許文献１の電力変換装置には、上述した課題を解決するための１つの手段が開示されている。すなわち、変速機とモータの熱は、ハウジング経由とバスバー経由で伝わるが、電力変換装置側に冷媒流路を設け、変速機とモータの熱は、冷媒により冷却された流路形成体を介して三相のバスバーを冷却することで、モータの熱によるバスバーの温度上昇を抑えている。このように特許文献１には、モータの熱がバスバー経由で伝わる経路に対する対策方法が開示されているが、ハウジング経由で伝わる熱への対策についての開示はなく、上述した２つ目の課題に対しては十分な対策が示されていない。 One means for solving the above-described problem is disclosed in the above-described power conversion device of Patent Document 1. That is, the heat of the transmission and the motor is transmitted via the housing and the bus bar, but the refrigerant flow path is provided on the power conversion device side, and the heat of the transmission and the motor is passed through the flow path forming body cooled by the refrigerant. By cooling the three-phase bus bar, the temperature rise of the bus bar due to the heat of the motor is suppressed. Thus, Patent Document 1 discloses a countermeasure method for a path through which the heat of the motor is transmitted via the bus bar, but there is no disclosure about a countermeasure for the heat transmitted via the housing, and the second problem described above is disclosed. However, sufficient countermeasures have not been shown.
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、熱対策のうち、特に、ハウジング経由で伝わる変速機の熱を遮断、または軽減可能な車載用電力変換装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and among the measures against heat, in particular, to obtain an in-vehicle power converter that can cut off or reduce the heat of the transmission transmitted through the housing. Objective.
この発明に係る車載用電力変換装置は、原動機および走行モータが発生する動力を車輪側に伝達する変速機を収容する変速機ハウジングに取り付けられる車載用電力変換装置であって、バッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータ機能を有する電力変換装置本体部と、変速機ハウジングに形成された固定部に取り付けられる取付面を有し、取付面の側に設けられた収容部に電力変換装置本体部が収容され、収容部の反対側の面に冷却水路が形成された金属製の電力変換装置ハウジングと、変速機ハウジングと電力変換装置本体部の間にあって、金属よりも熱伝導率が低い樹脂素材からなり、電力変換装置ハウジングに固定されて電力変換装置本体部を覆う蓋体と、を備えたものである。 An in-vehicle power conversion device according to the present invention is an in-vehicle power conversion device that is attached to a transmission housing that houses a transmission that transmits power generated by a prime mover and a traveling motor to a wheel side. A power converter main body having an inverter function for converting to AC power and a mounting surface attached to a fixed portion formed in the transmission housing, and a power converter main body in a housing provided on the mounting surface side A metal power converter housing in which a cooling water channel is formed on the surface opposite to the housing portion, and a resin material having a lower thermal conductivity than the metal between the transmission housing and the power converter main body. from it, but having a covering cormorants lid power conversion apparatus body is fixed to the power converter housing.
この発明の車載用電力変換装置によれば、電力変換装置本体部と、変速機ハウジングに取り付ける取付面の側に設けられた収容部に電力変換装置本体部が収容され、収容部の反対側の面に冷却水路が形成された金属製の電力変換装置ハウジングと、変速機ハウジングと電力変換装置本体部の間にあって、金属よりも熱伝導率が低い樹脂素材からなり、電力変換装置ハウジングに固定されて電力変換装置本体部を覆う蓋体とを備えたので、樹脂製の蓋体により、変速機のハウジング側から電力変換装置本体部に伝わる熱を遮断、もしくは軽減できる。また、変速機側から電力変換装置ハウジングの側壁部を経由する経路から侵入する熱は、電力変換装置ハウジングに設けた冷却水路を通じて放熱される。したがって、全体として変速機の熱が電力変換装置本体部へ与える影響を小さくすることができ、結果として、より少ないスペースでより高出力の電力変換装置を実現することが可能となる。 According to the in-vehicle power converter of the present invention, the power converter main body is housed in the power converter main body and the housing provided on the side of the mounting surface to be attached to the transmission housing. A metal power converter housing with a cooling water channel formed on the surface, and a resin material that is between the transmission housing and the power converter main body and has a lower thermal conductivity than the metal, is fixed to the power converter housing. because a the covering cormorant lid power converter apparatus body Te, the resin lid, heat blocking, or can reduce transmitted from the housing side of the transmission to the power conversion device main body. In addition, heat that enters from the transmission side through a path that passes through the side wall portion of the power converter housing is radiated through a cooling water passage provided in the power converter housing. Therefore, the influence of the heat of the transmission on the power converter main body can be reduced as a whole, and as a result, a higher-power power converter can be realized in a smaller space.
実施の形態１．
図１は、この本発明の実施の形態１による車載用電力変換装置を搭載したハイブリッド車のシステム構成の一例を示す図であり、模式的に表示している。先ず図に基づいてシステムの概要を説明する。
図１において、ハイブリッド車の動力発生源となる原動機１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンで構成されている。
原動機１が発生する回転トルクは、変速機２に伝達され、デファレンシャルギア３を介して車輪４に伝達される。
変速機２は、金属製の変速機ハウジング５の内部に、図示しない変速機本体と、クラッチ６と、走行モータ７が収納されている。
クラッチ６は、原動機１と走行モータ７間で回転を伝達したり遮断したりするものであり、走行モータ７は、電力変換装置８からの交流電力によって動作し、車輪４を駆動するものである。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a system configuration of a hybrid vehicle equipped with an in-vehicle power conversion device according to Embodiment 1 of the present invention, which is schematically displayed. First, an outline of the system will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, a prime mover 1 serving as a power generation source of a hybrid vehicle is composed of, for example, a gasoline engine or a diesel engine.
The rotational torque generated by the prime mover 1 is transmitted to the transmission 2 and is transmitted to the wheels 4 via the differential gear 3.
In the transmission 2, a transmission main body (not shown), a clutch 6, and a travel motor 7 are accommodated in a metal transmission housing 5.
The clutch 6 transmits or cuts off rotation between the prime mover 1 and the traveling motor 7, and the traveling motor 7 is operated by AC power from the power converter 8 and drives the wheels 4. .
走行モータ７に交流電力を供給する電力変換装置８は、金属製の電力変換装置ハウジング９（図２参照）の内部に電力変換装置本体部１０が収容されている。
電力変換装置本体部１０は、バッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータ機能を有するインバータを少なくとも備えているが、これ以外にも、高電圧バッテリの電圧を１２Ｖ系の電圧に変換するためのＤＣ−ＤＣコンバータや、高電圧バッテリの電圧をより高い電圧に変換するための昇圧コンバータなど、他の機器を追加で搭載される場合もある。電力変換装置本体部１０は、スイッチング素子等の電子部品が組み合わされて構成されるが、本願発明の主要部ではないので回路構成等の詳細な説明は省略する。
電力変換装置８には、電力変換装置８に直流電力を供給するための高電圧バッテリ１１が、メインコンタクタ１２を介して接続されている。
The power converter 8 that supplies AC power to the traveling motor 7 has a power converter main body 10 housed in a metal power converter housing 9 (see FIG. 2).
The power converter main body 10 includes at least an inverter having an inverter function for converting the DC power of the battery into AC power, but in addition to this, the voltage of the high voltage battery is converted to a 12V system voltage. Other devices such as a DC-DC converter and a boost converter for converting the voltage of the high voltage battery to a higher voltage may be additionally mounted. The power conversion device main body 10 is configured by combining electronic components such as switching elements, but since it is not a main part of the present invention, detailed description of the circuit configuration and the like is omitted.
A high voltage battery 11 for supplying DC power to the power converter 8 is connected to the power converter 8 via a main contactor 12.
次に、電力変換装置８の取付構造について説明する。
図２は、図１の矢視Ａ−Ａの断面図であり、電力変換装置８の組み付け構成を説明する構成図である。なお、本願発明は、この組み付けの構造に特徴を有するので、その部分を中心に説明し、本願発明に直接関係しない部分の図示および説明は省略する。
図２に示すように、変速機本体部（図示せず）が収容される変速機ハウジング５は、電力変換装置ハウジング９を固定するための固定部５ａを有している。
Next, the mounting structure of the power converter 8 will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and is a configuration diagram illustrating an assembly configuration of the power conversion device 8. Since the present invention has a feature in this assembly structure, the description will focus on that part, and illustration and description of parts not directly related to the present invention will be omitted.
As shown in FIG. 2, the transmission housing 5 in which the transmission main body (not shown) is accommodated has a fixing portion 5 a for fixing the power converter housing 9.
電力変換装置ハウジング９は、変速機ハウジング５の固定部５ａに取り付けるための取付面９ａを有し、その面の内側に、電力変換装置本体部１０を収容可能な凹部１３が形成されている。この凹部１３が、電力変換装置本体部１０の収容部となっている。更に、収容部の反対側の面に、冷却水を流通させるための冷却水路１４が形成されている。冷却水路１４は、電力変換装置ハウジング９の収容部とは背中合わせの部位に、窪みや溝が凹設されて形成されている。そして、冷却水路１４からの水漏れを防ぐための冷却水路カバー１５が設けられている。
一方、電力変換装置ハウジング９の収容部側には、電力変換装置本体部１０を収容した状態で収容部を塞ぐための蓋体１６が設けられている。蓋体１６の材料としては、樹脂素材のように金属よりも熱伝導率が低い素材が用いられている。
The power conversion device housing 9 has an attachment surface 9a for attachment to the fixed portion 5a of the transmission housing 5, and a recess 13 capable of accommodating the power conversion device main body 10 is formed inside the surface. The recess 13 is a housing portion for the power converter main body 10. Furthermore, a cooling water passage 14 for circulating the cooling water is formed on the surface on the opposite side of the housing portion. The cooling water channel 14 is formed with a recess or a groove recessed at a portion back to back from the housing portion of the power converter housing 9. A cooling water channel cover 15 for preventing water leakage from the cooling water channel 14 is provided.
On the other hand, a lid 16 for closing the housing portion in a state where the power conversion device main body portion 10 is housed is provided on the housing portion side of the power conversion device housing 9. As a material of the lid body 16, a material having a lower thermal conductivity than a metal such as a resin material is used.
組立は、電力変換装置ハウジング９の凹部１３に電力変換装置本体部１０を収容して固定し、蓋体１６を電力変換装置ハウジング９にねじ止めにより固定する。このとき、蓋体１６と電力変換装置ハウジング９の境界には防水機能は必要なく、簡易的なシーリングでよい。一方、冷却水路１４は、冷却水路カバー１５を、Ｏリング１７を介して取り付けることで冷却水の水漏れを防ぐようにしている。
こうして組み立てられた電力変換装置８は、変速機ハウジング５の固定部５ａへＯリング１８を介してねじ止めにより組み付ける。これにより電力変換装置ハウジング９の内部へ浸水するのを防いでいる。なお、Ｏリング溝などの図示は省略している。
変速機ハウジング５の固定部５ａには、電力変換装置ハウジング９の側の蓋体１６が嵌合する大きさの凹部が形成されており、また、固定用のねじ穴が設けられている。
In assembly, the power converter main body 10 is accommodated and fixed in the recess 13 of the power converter housing 9, and the lid 16 is fixed to the power converter housing 9 by screws. At this time, the boundary between the lid 16 and the power conversion device housing 9 does not require a waterproof function, and simple sealing is sufficient. On the other hand, the cooling water channel 14 is configured to prevent the cooling water from leaking by attaching the cooling water channel cover 15 via the O-ring 17.
The power conversion device 8 thus assembled is assembled to the fixed portion 5a of the transmission housing 5 by screwing via the O-ring 18. This prevents water from entering the power converter housing 9. The illustration of the O-ring groove and the like is omitted.
The fixing portion 5a of the transmission housing 5 is formed with a recess that is large enough to fit the lid 16 on the power conversion device housing 9 side, and is provided with a fixing screw hole.
次に作用について説明する。
本願発明の蓋体１６は、図２からも明らかなように、変速機ハウジング５と電力変換装置本体部１０の間に配置されている。この蓋体１６を、熱伝導率が低い樹脂製としたことにより、一般的な樹脂素材の熱伝導率は金属よりも２桁小さいので、良好な遮熱材となり、変速機ハウジング５側から電力変換装置本体部１０に及ぼす熱を遮断、もしくは軽減できる。また、変速機ハウジング５側の熱が電力変換装置ハウジング９の側壁部を経由して電力変換装置本体部１０へ伝わる経路もあるが、電力変換装置ハウジング９の底部（収容部の反対側の面）に冷却水路１４を形成しているため、この冷却水路１４を通じて放熱される。
したがって、変速機側の熱が電力変換装置本体部１０の構成部品へ与える影響を小さくすることができ、電力変換装置本体部１０に対して効果的な熱対策ができるため、より少ないスペースでより高出力の電力変換装置８を実現することが可能となる。
Next, the operation will be described.
As is clear from FIG. 2, the lid body 16 of the present invention is disposed between the transmission housing 5 and the power converter main body 10. Since the lid 16 is made of a resin having a low thermal conductivity, the thermal conductivity of a general resin material is two orders of magnitude smaller than that of a metal, so that it becomes a good heat shield, and power is transmitted from the transmission housing 5 side. The heat acting on the converter main body 10 can be cut off or reduced. There is also a path through which heat on the transmission housing 5 side is transmitted to the power converter main body 10 via the side wall of the power converter housing 9, but the bottom of the power converter housing 9 (the surface on the opposite side of the housing portion). ), The heat is dissipated through the cooling water channel 14.
Therefore, the influence of the heat on the transmission side on the components of the power conversion device main body 10 can be reduced, and an effective heat countermeasure can be taken for the power conversion device main body 10. It becomes possible to realize the high-power converter 8.
また、機電一体化に伴うもうひとつの課題である耐振化を克服するためには、より多くのスペースを必要とするため、本願の構成で得られた電力変換装置８の小型化は、耐振化にとっても有利に働く。このため、変速機の限られたスペースで耐熱性、耐振性を両立することができる。
更に、電力変換装置８は、通常、変速機とは別のメーカで製作されるので、蓋体１６は、電力変換装置８を車両メーカへ納入して変速機ハウジング５に組み付けるまでの間の防塵の役割を果たす。
In addition, in order to overcome vibration resistance, which is another problem associated with mechanical and electrical integration, more space is required. Therefore, downsizing of the power conversion device 8 obtained with the configuration of the present application is It works for you. For this reason, both heat resistance and vibration resistance can be achieved in a limited space of the transmission.
Furthermore, since the power conversion device 8 is normally manufactured by a manufacturer different from the transmission, the lid 16 is dust-proof until the power conversion device 8 is delivered to the vehicle manufacturer and assembled to the transmission housing 5. To play a role.
以上のように、実施の形態１の車載用電力変換装置によれば、原動機および走行モータが発生する動力を車輪側に伝達する変速機を収容する変速機ハウジングに取り付けられる車載用電力変換装置であって、バッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータ機能を有する電力変換装置本体部と、変速機ハウジングに形成された固定部に取り付けられる取付面を有し、取付面の側に設けられた収容部に電力変換装置本体部が収容され、収容部の反対側の面に冷却水路が形成された電力変換装置ハウジングと、変速機ハウジングと電力変換装置本体部の間にあって、電力変換装置ハウジングに固定されて電力変換装置本体部を覆う樹脂製の蓋体と、を備えたので、樹脂製の蓋体により、変速機のハウジング側から電力変換装置本体部に伝わる熱が遮断、もしくは軽減できる。また、変速機側から電力変換装置ハウジングの側壁部を経由する経路から侵入する熱は、電力変換装置ハウジングに設けた冷却水路を通じて放熱される。したがって、全体として変速機の熱が電力変換装置本体部へ与える影響を小さくすることができ、結果として、より少ないスペースでより高出力の電力変換装置を実現することが可能となる。 As described above, according to the in-vehicle power conversion device of the first embodiment, the in-vehicle power conversion device attached to the transmission housing that houses the transmission that transmits the power generated by the prime mover and the traveling motor to the wheel side. The power converter main body having an inverter function for converting the direct current power of the battery into alternating current power, and the mounting surface attached to the fixed portion formed in the transmission housing, provided on the mounting surface side A power converter housing in which the power converter main body is housed in the housing and a cooling water channel is formed on the surface opposite to the housing; and between the transmission housing and the power converter main body, the power converter housing A resin lid body that is fixed and covers the power converter main body, and is transmitted from the transmission housing side to the power converter main body by the resin lid. But it shuts off, or can be reduced. In addition, heat that enters from the transmission side through a path that passes through the side wall portion of the power converter housing is radiated through a cooling water passage provided in the power converter housing. Therefore, the influence of the heat of the transmission on the power converter main body can be reduced as a whole, and as a result, a higher-power power converter can be realized in a smaller space.
また、電力変換装置ハウジングの取付面の側に、電力変換装置本体部を収容可能な凹部を形成し、その凹部を電力変換装置本体部の収容部としたので、上記の効果に加えて、電力変換装置が取り付けられる変速機ハウジングの固定部の形状が簡単となる。 Moreover, since the recessed part which can accommodate a power converter device main-body part was formed in the attachment surface side of a power converter device housing, and the recessed part was made into the accommodating part of a power converter device main-body part, in addition to said effect, power The shape of the fixed portion of the transmission housing to which the conversion device is attached becomes simple.
実施の形態２．
図３は、実施の形態２による車載用電力変換装置の組み付け構成図であり、図１のＡ−Ａ部に相当する部分の断面図である。実施の形態１の図２に対応する部分なので、図２と同等部分は同一符号を付して説明は省略する。
図３に示すように、本実施の形態の変速機ハウジング１９は、電力変換装置ハウジング２０を取り付けるための固定部１９ａに、電力変換装置ハウジング２０の側の蓋体２１の部分が嵌合する大きさの凹部が形成されている。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is an assembled configuration diagram of the in-vehicle power conversion device according to the second embodiment, and is a cross-sectional view of a portion corresponding to the AA portion of FIG. 1. Since it is a part corresponding to FIG. 2 of the first embodiment, the same part as in FIG.
As shown in FIG. 3, the transmission housing 19 according to the present embodiment has a size in which a portion of the lid 21 on the power conversion device housing 20 side is fitted to a fixing portion 19 a for attaching the power conversion device housing 20. A recess is formed.
一方の、電力変換装置ハウジング２０は、変速機ハウジング１９の凹部を塞ぐ大きさの板状部材からなり、変速機ハウジング１９の固定部１９ａに面する側の取付面２０ａの内側に、電力変換装置本体部１０の収容部が形成される。収容部の反対側の面に冷却水路１４が形成されている点、また、冷却水路１４を覆うように、冷却水路カバー１５が、Ｏリング１７を介して電力変換装置ハウジング２０に固定される点は、実施の形態１と同様で
ある。
On the other hand, the power conversion device housing 20 is made of a plate-like member having a size that closes the concave portion of the transmission housing 19, and is disposed on the inner side of the mounting surface 20 a facing the fixed portion 19 a of the transmission housing 19. A housing portion for the main body portion 10 is formed. The point where the cooling water channel 14 is formed on the surface opposite to the housing portion, and the cooling water channel cover 15 is fixed to the power converter housing 20 via the O-ring 17 so as to cover the cooling water channel 14. Is the same as in the first embodiment.
電力変換装置ハウジング２０の取付面２０ａの側には、電力変換装置本体部１０の全体を覆うように、蓋体２１が設けられている。すなわち、蓋体２１は、電力変換装置本体部１０と対向する側に、電力変換装置本体部１０を収容可能な凹部２２が形成されており、この凹部２２が電力変換装置本体部１０の収容部となっている。
蓋体２１は、周囲に形成したフランジ部をねじ止めすることで、電力変換装置ハウジング２０に固定されている。この部分は特に防水機能は必要なく、簡易的なシーリングでよい。蓋体２１の材料は、金属よりも熱伝導率が低い樹脂素材が用いられる。
電力変換装置ハウジング２０に電力変換装置本体部１０を固定し、蓋体２１と冷却水路カバー１５を取り付けた状態で、変速機ハウジング１９に組み付ける。この部分は、内部への浸水を防ぐためのＯリング１８が用いられている。
A lid 21 is provided on the mounting surface 20 a side of the power conversion device housing 20 so as to cover the entire power conversion device main body 10. That is, the lid body 21 is formed with a concave portion 22 that can accommodate the power conversion device main body portion 10 on the side facing the power conversion device main body portion 10, and the concave portion 22 is a housing portion of the power conversion device main body portion 10. It has become.
The lid body 21 is fixed to the power conversion device housing 20 by screwing a flange portion formed around the lid body 21. This part does not require a waterproof function, and simple sealing is sufficient. As the material of the lid 21, a resin material having a lower thermal conductivity than metal is used.
The power converter main body 10 is fixed to the power converter housing 20, and the lid 21 and the cooling water channel cover 15 are attached to the transmission housing 19. In this portion, an O-ring 18 for preventing water from entering the inside is used.
次に、作用について説明する。基本的には実施の形態１と同様なので、本実施の形態による特徴部分を中心に説明する。
電力変換装置本体部１０が収容された蓋体２１の部分を、変速機ハウジング１９の固定部１９ａ側に形成した凹部に収納する構造を採用したことにより、電力変換装置ハウジング２０を軽量化できる。これにより、電力変換装置ハウジング２０を変速機ハウジング１９に固定するための固定部の強度を軽減できる。これは、電力変換装置８の小型化につながるため、より省スペースで電力変換装置８を変速機ハウジング１９に取り付けることが可能となる。
Next, the operation will be described. Since it is basically the same as that of the first embodiment, the description will focus on the features according to the present embodiment.
By adopting a structure in which the portion of the lid body 21 in which the power conversion device main body 10 is accommodated is accommodated in a recess formed on the fixed portion 19a side of the transmission housing 19, the power conversion device housing 20 can be reduced in weight. Thereby, the intensity | strength of the fixing | fixed part for fixing the power converter device housing 20 to the transmission housing 19 can be reduced. This leads to a reduction in size of the power conversion device 8, so that the power conversion device 8 can be attached to the transmission housing 19 in a smaller space.
また、蓋体２１を樹脂製としたことにより、変速機ハウジング１９から電力変換装置本体部１０に伝わる熱を遮断、もしくは軽減できる。この樹脂製の蓋体２１が、電力変換装置本体部１０の周囲と上面を覆うため、変速機ハウジング１９の壁部からの熱の影響を小さくすることができる。
また、変速機側の熱が変速機ハウジング１９の固定部１９ａの壁部を経由して電力変換装置本体部１０に伝わる経路もあるが、電力変換装置ハウジング２０の底部（収容部の反対側の面）に冷却水路１４を形成しているため、壁部を伝わってきた熱は冷却水路１４へ放熱される。したがって、電力変換装置本体部１０の構成部品へ与える影響を小さくすることができ、電力変換装置８の熱対策が軽減されるため、より少ないスペースでより高出力の電力変換装置８を実現することが可能となる。
Further, since the lid 21 is made of resin, heat transmitted from the transmission housing 19 to the power converter main body 10 can be cut off or reduced. Since the resin lid 21 covers the periphery and the upper surface of the power converter main body 10, the influence of heat from the wall portion of the transmission housing 19 can be reduced.
Further, there is a path through which heat on the transmission side is transmitted to the power converter main body 10 through the wall of the fixed portion 19a of the transmission housing 19, but the bottom of the power converter housing 20 (on the opposite side of the housing portion). Since the cooling water channel 14 is formed on the surface), the heat transmitted through the wall is radiated to the cooling water channel 14. Therefore, the influence on the components of the power converter main body 10 can be reduced, and heat countermeasures of the power converter 8 can be reduced. Therefore, the power converter 8 with higher output can be realized in a smaller space. Is possible.
以上のように、実施の形態２の車載用電力変換装置によれば、電力変換装置本体部に対向する蓋体の面に、電力変換装置本体部を収容可能な凹部を形成し、その凹部を電力変換装置本体部の収容部としたので、実施の形態１と同様の効果に加えて、電力変換装置ハウジングを軽量化できる。
また、蓋体で電力変換装置本体部の周囲も覆っているため、変速機ハウジング側からの熱の影響を、実施の形態１より更に小さくすることができる。
その結果、より少ないスペースでより高出力の電力変換装置を実現することが可能となる。
As described above, according to the in-vehicle power conversion device of the second embodiment, the recess that can accommodate the power conversion device main body is formed on the surface of the lid that faces the power conversion device main body, and the recess is Since it is set as the accommodating part of the power converter main body, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the power converter housing can be reduced in weight.
Moreover, since the periphery of the power converter main body is also covered with the lid, the influence of heat from the transmission housing side can be further reduced as compared with the first embodiment.
As a result, it is possible to realize a higher power converter with less space.
なお、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることが可能である。 In the present invention, it is possible to freely combine the respective embodiments within the scope of the invention, and to appropriately change or omit the respective embodiments.
１ 原動機、２ 変速機、３ デファレンシャルギア、４ 車輪、５ 変速機ハウジング、５ａ 固定部、６ クラッチ、７ 走行モータ、８ 電力変換装置、９ 電力変換装置ハウジング、９ａ 取付面、１０ 電力変換装置本体部、１１ 高電圧バッテリ、１２ メインコンタクタ、１３ 凹部、１４ 冷却水路、１５ 冷却水路カバー、１６ 蓋体、１７，１８ Ｏリング、１９ 変速機ハウジング、１９ａ 固定部、２０ 電力変換装置ハウジング、２０ａ 取付面、２１ 蓋体、２２ 凹部。 1 motor, 2 transmission, 3 differential gear, 4 wheels, 5 transmission housing, 5a fixed part, 6 clutch, 7 travel motor, 8 power converter, 9 power converter housing, 9a mounting surface, 10 power converter body 11, high voltage battery, 12 main contactor, 13 recess, 14 cooling channel, 15 cooling channel cover, 16 lid, 17, 18 O-ring, 19 transmission housing, 19a fixing unit, 20 power converter housing, 20a mounting Surface, 21 lid, 22 recess.
Claims (3)
バッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータ機能を有する電力変換装置本体部と、
前記変速機ハウジングに形成された固定部に取り付けられる取付面を有し、前記取付面の側に設けられた収容部に前記電力変換装置本体部が収容され、前記収容部の反対側の面に冷却水路が形成された金属製の電力変換装置ハウジングと、
前記変速機ハウジングと前記電力変換装置本体部の間にあって、金属よりも熱伝導率が低い樹脂素材からなり、前記電力変換装置ハウジングに固定されて前記電力変換装置本体部を覆う蓋体と、
を備えたことを特徴とする車載用電力変換装置。 A vehicle-mounted power converter attached to a transmission housing that houses a transmission that transmits power generated by a prime mover and a traveling motor to a wheel side,
A power converter main body having an inverter function for converting the DC power of the battery into AC power;
The power converter has a mounting surface attached to a fixed portion formed in the transmission housing, the power conversion device main body is stored in a storage portion provided on the mounting surface side, and on a surface opposite to the storage portion. A metal power converter housing in which a cooling channel is formed;
There between the transmission housing the power conversion device main body, and the thermal conductivity is made of resin having low material, the power conversion device main body and covering the Hare lid is fixed to the power converter housing than metal,
An in-vehicle power converter characterized by comprising:
前記電力変換装置ハウジングの前記取付面の側に、前記電力変換装置本体部を収容可能な凹部を形成し、その凹部を前記電力変換装置本体部の前記収容部としたことを特徴とする車載用電力変換装置。 In the vehicle-mounted power converter according to claim 1,
In-vehicle use, wherein a recess capable of accommodating the power converter main body is formed on the mounting surface side of the power converter housing, and the recess is used as the accommodating portion of the power converter main body. Power conversion device.
前記電力変換装置本体部に対向する前記蓋体の面に、前記電力変換装置本体部を収容可能な凹部を形成し、その凹部を前記電力変換装置本体部の前記収容部としたことを特徴とする車載用電力変換装置。 In the vehicle-mounted power converter according to claim 1,
A recess capable of accommodating the power converter main body is formed on the surface of the lid facing the power converter main body, and the recess is used as the accommodating portion of the power converter main body. In-vehicle power converter.
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