JP7173390B1 - 電力変換装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】モータユニットが大型化するのを抑制することが可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】この電力変換装置１００は、電力変換部１０と、電力変換部１０を収容する電力変換部筐体２０と、電力変換部１０およびモータ２００の電力配線２０１と接続され、電力変換部１０からモータ２００に電力を出力する出力端子部１５とを備える。また、電力変換装置１００は、出力端子部１５に流れる電流を検出する電流センサ１４と、出力端子部１５が配置されるとともに出力端子部１５と電力配線２０１とが接続される端子台１４２と、を備える。電流センサ１４は、電流センサ本体１４０と、電流センサ本体１４０を収容する電流センサ筐体１４１と、を含む。端子台１４２は、電流センサ筐体１４１に設けられている。【選択図】図２

Description

この発明は、電力変換装置に関し、特に、電流センサを備える電力変換装置に関する。
従来、電流センサを備える電力変換装置が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
上記特許文献１に記載のインバータユニット（電力変換装置）は、モータユニットに設けられている。モータユニットは、インバータユニットと、モータおよびモータを収容するモータハウジングを有する本体部とにより構成されている。インバータユニットは、本体部に取り付けられている。インバータユニットは、インバータと、インバータを収容するインバータケースとを含む。また、インバータユニットは、インバータに接続され、インバータケースの下方側（本体部側）に突出するバスバーを含む。インバータケースから突出するバスバーは、モータハウジングの内部に位置する接続部において、モータのコイルに接続されるバスバーと接続されている。上記特許文献１には明記されていないが、インバータのバスバーとモータのバスバーとを接続させるための端子台（バスバー同士を接続するための土台）が、モータの他の部材とは別個にモータハウジング内に設けられていると考えられる。
特開２０２０－５８１０８号公報
上記特許文献１に記載のインバータユニット（電力変換装置）では、上記したように、インバータのバスバーとモータのバスバーとを接続させるための端子台（バスバー同士を接続するための土台）が、モータの他の部材とは別個にモータハウジング内に設けられていると考えられる。このため、端子台の大きさの分モータハウジングが大型化する。この場合、インバータユニットとモータハウジングを有する本体部とにより構成されるモータユニットが大型化するという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、モータユニットが大型化するのを抑制することが可能な電力変換装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による電力変換装置は、モータに取り付けられる電力変換装置であって、電力変換部と、電力変換部を収容する電力変換部筐体と、電力変換部およびモータの電力配線と接続され、電力変換部からモータに電力を出力する出力端子部と、出力端子部に流れる電流を検出する電流センサと、出力端子部が配置されるとともに出力端子部と電力配線とが接続される端子台と、を備え、電流センサは、電流センサ本体と、電流センサ本体を収容する電流センサ筐体と、を含み、端子台は、電流センサ筐体に設けられており、端子台においてモータの電力配線と出力端子部とを締結する締結部材をさらに備え、端子台は、モータの電力配線が貫通する孔部を含み、孔部に電力配線が貫通された状態において、電力配線と孔部の内周面との間に形成される隙間の大きさは、締結部材の頭部の大きさよりも小さい。なお、端子台とは、モータの電力配線と出力端子部とが接続される土台を意味する。
この発明の第１の局面による電力変換装置では、上記のように、出力端子部が配置されるとともに出力端子部と電力配線とが接続される端子台が電流センサ筐体に設けられている。これにより、端子台が電流センサと離間して設けられている場合に比べて、少なくとも端子台と電流センサ筐体との間にスペースが形成されない分、端子台の周囲のスペースを縮小することができる。その結果、電力変換装置に端子台を設けた場合でも、電力変換装置が大型化するのを抑制することができる。また、モータには端子台が設けられないので、モータに端子台が設けられる場合に比べてモータを小型化することができる。これらにより、電力変換装置とモータとにより構成されるユニット（モータユニット）が大型化するのを抑制することができる。
また、端子台においてモータの電力配線と出力端子部とを締結する締結部材をさらに備え、端子台は、モータの電力配線が貫通する孔部を含み、孔部に電力配線が貫通された状態において、電力配線と孔部の内周面との間に形成される隙間の大きさは、締結部材の頭部の大きさよりも小さい。これにより、端子台から脱落した締結部材が孔部を通過してモータ側に落下するのを抑制することができる。
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、端子台は、電流センサ筐体と樹脂成形により一体的に形成されている。このように構成すれば、端子台が電流センサ筐体とは別個に形成されている場合に比べて、部品点数を低減することができるとともに電力変換装置の構造を簡略化することができる。また、端子台を電流センサ筐体に安定的に固定することができる。
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、電力変換部筐体は、モータの電力配線を電力変換部筐体の内部に挿入するための挿入孔を含む。このように構成すれば、モータの電力配線を挿入孔を介して容易に電力変換部筐体の内部に挿入することができる。
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、電力変換部筐体は、端子台においてモータの電力配線と出力端子部とが接続される接続部を露出させるための開口部を含む。このように構成すれば、端子台においてモータの電力配線と出力端子部とを接続する作業を開口部を介して行うことができる。また、端子台におけるモータの電力配線と出力端子部との接続状態を開口部から確認（視認）することができる。
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、電力変換部は、複数のスイッチング素子により構成されるスイッチ部と、電流センサ筐体の第１面側に設けられ、スイッチ部と出力端子部の一方端とを接続する接続端子と、を含み、端子台は、電流センサ筐体の第１面の裏面である第２面側に設けられ、かつ、モータの電力配線と出力端子部の他方端とが接続されている。このように構成すれば、接続端子とモータの電力配線とが異なる面に設けられているので、接続端子とモータの電力配線とが互いに干渉するのを抑制することができる。
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、出力端子部は、複数の相ごとに設けられており、複数の相の出力端子部は、端子台において互いに隣り合うように並んで配置されており、端子台は、互いに隣り合う出力端子部同士の間において出力端子部同士を絶縁する壁部を含む。このように構成すれば、互いに異なる相の出力端子部同士を壁部によって容易に絶縁することができる。
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、出力端子部は、平板形状を有するバスバーにより形成されている。これにより、出力端子部を容易に端子台の面に沿って配置することができる。
この発明の第２の局面による電力変換装置は、モータに取り付けられる電力変換装置であって、電力変換部と、電力変換部を収容する電力変換部筐体と、電力変換部およびモータの電力配線と接続され、電力変換部からモータに電力を出力する出力端子部と、出力端子部に流れる電流を検出する電流センサと、出力端子部が配置されるとともに出力端子部と電力配線とが接続される端子台と、を備え、電流センサは、電流センサ本体と、電流センサ本体を収容する電流センサ筐体と、を含み、端子台は、電流センサ筐体に設けられており、電力変換部を制御する制御基板を備え、電力変換部は、外部から供給される直流電力を平滑化し、コンデンサ素子とコンデンサ素子を覆う樹脂モールド部とを含むフィルムコンデンサと、コンデンサ素子の正側電極および負側電極のうち少なくとも一方と制御基板とを接続するワイヤ配線と、を含み、ワイヤ配線は、樹脂モールド部の内部から樹脂モールド部の外部に引き出されている。これにより、ワイヤ配線が樹脂モールド部の内部から樹脂モールド部の外部に引き出されていることによって、樹脂モールド部からバスバーが引き出されているとともにバスバーと制御基板とがワイヤ配線により接続される場合に比べて、上記バスバーを省略することができるので、部品点数を低減することができるとともに電力変換装置が大型化するのをより抑制することができる。
上記第２の局面による電力変換装置において、好ましくは、電力変換部は、少なくとも樹脂モールド部から引き出されているワイヤ配線の部分の近傍を被覆する、ワイヤ配線にかかる応力を緩和するための保護チューブを含む。このように構成すれば、樹脂モールド部から引き出されているワイヤ配線の部分にかかる応力によって上記部分が断線するのを保護チューブにより抑制することができる。
上記第２の局面による電力変換装置において、好ましくは、電力変換部は、複数のスイッチング素子により構成されるスイッチ部を含み、制御基板は、ワイヤ配線によりコンデンサ素子の正側電極および負側電極のうち一方と接続されているとともに、スイッチング素子から制御基板に向かって突出する制御ピンが接続されている。このように構成すれば、制御ピンによりスイッチング素子と制御基板とを接続することによって、スイッチング素子と制御基板とがワイヤ配線により接続される場合に比べて、ワイヤ配線の量を低減することができる。
本発明によれば、上記のように、モータユニットが大型化するのを抑制することができる。
一実施形態による電力変換装置の構成を示す分解斜視図である。 一実施形態による電流センサおよび端子台の構成を示す斜視図である。 一実施形態による電流センサおよび端子台の構成を示す正面図である。 図３の３００－３００線に沿った断面図である。 一実施形態による端子台の孔部の構成を示す平面図である。 一実施形態による電流変換部筐体をＺ２側から見た下面図である。 一実施形態による電流変換部筐体の開口部を示す平面図である。 一実施形態による制御基板およびフィルムコンデンサの構成を示す平面図である。 図８の４００－４００線に沿った概略的な断面図である。 図８の固定板の切り欠き部の近傍の部分拡大図である。 図８の５００－５００線に沿った断面図である。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図１～図１１を参照して、本実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。本願明細書では、後述する電力変換部１０の配置面１０ａ（図１参照）が延びる平面における一の方向をＸ方向（Ｘ１方向、Ｘ２方向）、上記平面においてＸ方向と直交する方向をＹ方向（Ｙ１方向、Ｙ２方向）、配置面１０ａと直交する方向をＺ方向（Ｚ１方向、Ｚ２方向）とする。
（電力変換装置の構成）
電力変換装置１００は、モータ２００（図７参照）に取り付けられる電力変換装置である。モータ２００は、たとえば車載用のモータである。電力変換装置１００とモータ２００とによりモータユニット２１０（図７参照）が構成されている。
図１に示すように、電力変換装置１００は、電力変換部１０を備える。電力変換部１０は、インバータである。また、電力変換装置１００は、電力変換部１０を収容する電力変換部筐体２０を備える。電力変換部筐体２０は、モータ２００（図７参照）に取り付けられている。電力変換部筐体２０は、電力変換部１０が配置されている配置面１０ａと直交する方向（Ｚ方向）から見て、矩形形状を有する。
電力変換部１０は、複数のスイッチング素子１１０により構成されるスイッチ部１１を含む。なお、図１では、簡略化のため、スイッチング素子１１０は１つのみ図示されている。また、電力変換部１０は、外部から供給される直流電力を平滑化するフィルムコンデンサ１２を含む。なお、フィルムコンデンサ１２には、外部の図示しない高圧バッテリから電力配線６００を介して直流電力が供給されている。
フィルムコンデンサ１２は、スイッチ部１１のＹ１側において、スイッチ部１１と隣り合うように設けられている。なお、フィルムコンデンサ１２は、Ｚ方向から見て、矩形形状を有している。また、フィルムコンデンサ１２は、樹脂モールド部１２ａと、樹脂モールド部１２ａにモールドされる（覆われる）コンデンサ素子１２ｂ（図９参照）とを含む。なお、樹脂モールド部１２ａは、絶縁性の樹脂部材により形成されている。たとえば、樹脂モールド部１２ａは、エポキシ樹脂により形成されている。
電力変換部１０は、スイッチ部１１とフィルムコンデンサ１２とを接続する接続導体１３を含む。接続導体１３は、Ｙ方向に並んで配置されるフィルムコンデンサ１２とスイッチ部１１との間に設けられている。
また、電力変換装置１００には、スイッチ部１１からモータ２００に流れる電流を検知する電流センサ１４が設けられている。電流センサ１４は、スイッチ部１１のＹ２側に設けられている。電流センサ１４は、後述する出力端子部１５に流れる電流を検出する。なお、電流センサ１４の詳細については後述する。
電力変換部筐体２０は、Ｚ２側に窪む凹状の筐体本体部２１を含む。スイッチ部１１、フィルムコンデンサ１２、および、電流センサ１４等は、筐体本体部２１に配置（収容）されている。
電力変換部筐体２０は、筐体本体部２１をＺ１側から覆うように設けられるカバー部２２を含む。カバー部２２は、筐体本体部２１に対して着脱可能に構成されている。具体的には、カバー部２２は、複数のネジ２０ａにより筐体本体部２１と締結されることによって、筐体本体部２１に固定される。電力変換部１０は、カバー部２２が筐体本体部２１に固定された状態で、電力変換部筐体２０の内部に収容される。
カバー部２２は、筐体本体部２１のカバー部２２側（Ｚ１側）の端部２１ａに接触した状態で、筐体本体部２１に固定される。具体的には、カバー部２２の筐体本体部２１側（Ｚ２側）の端部２２ａと筐体本体部２１の端部２１ａとが接触した状態で、カバー部２２と筐体本体部２１とがネジ締結される。
電力変換装置１００は、電力変換部１０を制御する制御基板３０を備える。制御基板３０は、電流センサ１４から通知された検出値に基づいて、スイッチ部１１を制御する。また、制御基板３０は、フィルムコンデンサ１２、スイッチ部１１、および、電流センサ１４等をＺ１側から覆うように設けられている。
制御基板３０は、Ｚ方向に沿って延びるように設けられるスイッチ部１１の制御ピン１１ａが挿入される挿入孔３１を含む。制御ピン１１ａは、挿入孔３１に挿入された状態で挿入孔３１に半田付けされることにより、制御基板３０に固定（接続）される。また、制御基板３０は、Ｚ方向に沿って延びるように設けられる電流センサ１４の電流センサ用ピン１４ａが挿入される挿入孔３２を含む。電流センサ用ピン１４ａは、電流センサ用ピン１４ａの一方端１４ｂ（図１１参照）の近傍が挿入孔３２に挿入された状態で制御基板３０に半田部３２ａ（図１１参照）によって半田付けされることにより、制御基板３０に固定（接続）されている。
電力変換部１０は、制御基板３０を固定する固定板４０を含む。固定板４０は、制御基板３０と、電力変換部１０との間に挟まれるように設けられている。固定板４０は、絶縁性の樹脂部材により形成されている。たとえば、固定板４０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）により形成されている。
電力変換装置１００は、電力変換部１０（スイッチ部１１）に接続されている出力端子部１５を備える。また、出力端子部１５は、モータ２００の電力配線２０１（図３参照）と接続されている。出力端子部１５は、複数の相（Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相）ごとに設けられている。
ここで、本実施形態では、出力端子部１５は、平板形状を有するバスバーにより形成されている。バスバーにより形成されている出力端子部１５は、電流センサ１４の後述する電流センサ筐体１４１（第２面１４１ｂ、図２参照）に沿って延びるように設けられている。
図２に示すように、電流センサ１４は、電流センサ本体１４０と、電流センサ本体１４０を収容する電流センサ筐体１４１とを含む。電流センサ本体１４０は、電流センサ１４を制御するセンサ基板１４０ａと、出力端子部１５を流れる電流を検知するコア部１４０ｂ（図４参照）とを含む。センサ基板１４０ａには、図示しない制御部（ＣＰＵ）が搭載されている。また、出力端子部１５は、電流センサ筐体１４１の内部においてコア部１４０ｂを貫通する（図４参照）ように設けられている。なお、図２では、簡略化のため、後述するネジ部材１４３および電力配線２０１の図示が省略されている。
また、電力変換装置１００は、出力端子部１５が配置されるとともに出力端子部１５と電力配線２０１とが接続される端子台１４２を備える。なお、端子台１４２は、出力端子部１５と電力配線２０１とを接続するための土台を意味する。
ここで、本実施形態では、端子台１４２は、電流センサ筐体１４１に設けられている。すなわち、図３に示すように、電力配線２０１は、モータ２００側から電力変換部筐体２０の内部まで延びるように設けられているとともに、電力変換部筐体２０の内部の端子台１４２において出力端子部１５と接続されている。
また、本実施形態では、図２に示すように、端子台１４２は、電流センサ筐体１４１と樹脂成形により一体的に形成されている。すなわち、端子台１４２は、電流センサ筐体１４１と締結部材等を用いずに接続されている。なお、電流センサ筐体１４１および端子台１４２は、たとえばＰＰＳにより形成されている。
具体的には、図４に示すように、端子台１４２は、出力端子部１５と電力配線２０１とが接続される土台としての土台部１４２ａ（第２面１４１ｂ）を含む。土台部１４２ａは、電流センサ筐体１４１からＺ２方向側に延びるように設けられている。また、電力変換装置１００は、端子台１４２（土台部１４２ａ）においてモータ２００の電力配線２０１と出力端子部１５と締結するネジ部材１４３を備える。土台部１４２ａには、ネジ部材１４３が挿入される挿入孔１４２ｂが設けられている。また、挿入孔１４２ｂには、ナット１４２ｉが設けられている。なお、ネジ部材１４３は、特許請求の範囲の「締結部材」の一例である。
また、出力端子部１５の端子台１４２側の端部１５ａ近傍には、貫通孔１５ｂが設けられている。また、電力配線２０１は、圧着端子２０２を含む。圧着端子２０２には、貫通孔２０２ａが設けられている。ネジ部材１４３は、出力端子部１５の貫通孔１５ｂと電力配線２０１の圧着端子２０２の貫通孔２０２ａとを貫通して挿入孔１４２ｂに挿入される。これにより、出力端子部１５と電力配線２０１とが端子台１４２（土台部１４２ａ）においてネジ部材１４３により接続（締結）される。なお、端部１５ａは、特許請求の範囲の「他方端」の一例である。
また、図２に示すように、端子台１４２は、モータ２００の電力配線２０１（図３参照）が貫通する孔部１４２ｃを含む。孔部１４２ｃは、複数の相の電力配線２０１の各々に対応するように３つ設けられている。また、端子台１４２は、土台部１４２ａ（図４参照）のＺ２側の端部からＹ２側に延びるように設けられるストッパ部１４２ｄを含む。３つの孔部１４２ｃは、ストッパ部１４２ｄに設けられている。ストッパ部１４２ｄは、ネジ部材１４３（図３参照）が脱落してモータ２００側に落下するのを防止するために設けられている。なお、孔部１４２ｃは、Ｚ方向から見て、楕円形状を有している。
また、電力変換装置１００は、スイッチ部１１と出力端子部１５の端部１５ｃとを接続する接続端子１１ｂを含む。接続端子１１ｂは、スイッチ部１１のスイッチング素子１１０（図１参照）と電気的に接続されている。接続端子１１ｂは、電流センサ筐体１４１の第１面１４１ａ側に設けられている。なお、端部１５ｃは、特許請求の範囲の「一方端」の一例である。
ここで、本実施形態では、モータ２００の電力配線２０１と出力端子部１５の端部１５ａとが接続されている端子台１４２は、電流センサ筐体１４１の第１面１４１ａの裏面である第２面１４１ｂ側に設けられている。すなわち、第２面１４１ｂ側に設けられている端子台１４２と第１面１４１ａ側に設けられている接続端子１１ｂとは、電流センサ筐体１４１によって隔絶されている。
また、電流センサ筐体１４１には、出力端子部１５が貫通する貫通孔１４１ｃが設けられている。貫通孔１４１ｃは、複数の相の出力端子部１５の各々に対応するように３つ設けられている。３つの貫通孔１４１ｃは、Ｘ方向に沿って並んで配置されている。
また、複数の相（本実施形態では３相）の出力端子部１５は、端子台１４２において互いに隣り合うように並んで配置されている。具体的には、複数の相の出力端子部１５（端部１５ａ）は、端子台１４２（土台部１４２ａ）においてＸ方向に沿って並んで配置されている。
ここで、本実施形態では、端子台１４２は、互いに隣り合う出力端子部１５同士の間において出力端子部１５同士を絶縁する壁部１４２ｆを含む。具体的には、壁部１４２ｆは、Ｘ方向に隣り合う出力端子部１５（端部１５ａ）同士を隔絶するように設けられている。壁部１４２ｆは、土台部１４２ａ（図４参照）からＹ２側に突出するように設けられている。なお、壁部１４２ｆは、出力端子部１５よりもＹ２側に突出するように配置されている。
なお、端子台１４２は、最もＸ１側の出力端子部１５のＸ１側において出力端子部１５に沿うように配置される壁部１４２ｇを含む。また、端子台１４２は、最もＸ２側の出力端子部１５のＸ２側において出力端子部１５に沿うように配置される壁部１４２ｈを含む。
図４に示すように、ネジ部材１４３は、頭部１４３ａと脚部１４３ｂとを含む。脚部１４３ｂは、挿入孔１４２ｂのナット１４２ｉに篏合される。
ここで、本実施形態では、孔部１４２ｃに電力配線２０１が貫通された状態において、電力配線２０１と孔部１４２ｃの内周面１４２ｊとの間に形成される隙間Ｃの大きさは、ネジ部材１４３の頭部１４３ａの大きさよりも小さい。具体的には、隙間Ｃは、電力配線２０１のＹ２側に形成される隙間Ｃ１と、電力配線２０１のＹ２側に形成される隙間Ｃ２とを含む。隙間Ｃ１のＹ方向の幅Ｗ１および隙間Ｃ２のＹ方向の幅Ｗ２の各々は、たとえば約２ｍｍである。これに対し、ネジ部材１４３の頭部１４３ａのＹ方向の幅Ｗ１１は、たとえば７ｍｍである。なお、孔部１４２ｃのＹ方向の幅Ｗ３は、たとえば約１３ｍｍである。
また、図５に示すように、隙間Ｃは、電力配線２０１のＸ１側に形成される隙間Ｃ３と、電力配線２０１のＸ２側に形成される隙間Ｃ４とを含む。隙間Ｃ３のＸ方向の幅Ｗ４および隙間Ｃ４のＸ方向の幅Ｗ５の各々は、たとえば約３ｍｍである。これに対し、ネジ部材１４３の頭部１４３ａのＸ方向の幅Ｗ１２は、たとえば１７ｍｍである。なお、孔部１４２ｃのＸ方向の幅Ｗ６は、たとえば約２１ｍｍである。
また、本実施形態では、図６に示すように、電力変換部筐体２０は、モータ２００の電力配線２０１を電力変換部筐体２０の内部に挿入するための挿入孔２１ｂを含む。具体的には、挿入孔２１ｂは、筐体本体部２１の底面部２１ｃに設けられている。
詳細には、挿入孔２１ｂは、Ｚ２方向から見て、ストッパ部１４２ｄおよびストッパ部１４２ｄの孔部１４２ｃとオーバラップするように設けられている。３つの孔部１４２ｃの各々は、Ｚ２方向から見て、挿入孔２１ｂの内周縁に取り囲まれるように設けられている。なお、挿入孔２１ｂは、底面部２１ｃに１つのみ設けられている。挿入孔２１ｂは、Ｚ２方向から見て、３つの孔部１４２ｃが並ぶＸ方向に沿って延びる矩形形状（楕円形状）を有する。すなわち、挿入孔２１ｂの長辺はＸ方向に沿って延びている。なお、図６では、簡略化のため、出力端子部１５およびネジ部材１４３の図示が省略されている。
また、本実施形態では、図７に示すように、電力変換部筐体２０は、端子台１４２においてモータ２００の電力配線２０１と出力端子部１５とが接続される接続部１５ｄを露出させるための開口部２１ｄを含む。具体的には、開口部２１ｄは、筐体本体部２１の側面部２１ｅに設けられている。なお、側面部２１ｅは、Ｚ方向に沿って延びるように設けられている面である。
詳細には、接続部１５ｄは、Ｙ２方向から見て、開口部２１ｄとオーバラップするように設けられている。接続部１５ｄは、Ｙ２方向から見て、開口部２１ｄの内周縁に取り囲まれるように設けられている。
また、開口部２１ｄは、側面部２１ｅに対して着脱可能な側方カバー２１ｆ（図１参照）により覆われる。接続部１５ｄは、開口部２１ｄが側方カバー２１ｆにより覆われている場合には露出されない。側方カバー２１ｆは、ネジ部材２１ｇ（図１参照）により側面部２１ｅに締結されている。
また、図７に示すように、電力変換装置１００は、開口部２１ｄを取り囲むように設けられるＯリング２１ｈを備える。Ｏリング２１ｈは、開口部２１ｄを取り囲むように設けられる凹部２１ｉに嵌め込まれている。Ｏリング２１ｈは、側面部２１ｅと側方カバー２１ｆとの間のシール部材として設けられている。なお、Ｏリング２１ｈは、たとえばゴムにより形成されている。
また、図８に示すように、電力変換部１０は、フィルムコンデンサ１２と制御基板３０とを接続するワイヤ配線１６を含む。具体的には、ワイヤ配線１６は、フィルムコンデンサ１２内のコンデンサ素子１２ｂの正側電極１２ｃ（図９参照）と制御基板３０とを接続する。ワイヤ配線１６は、制御基板３０に設けられているコネクタ３３により制御基板３０と接続されている。ワイヤ配線１６によりコンデンサ素子１２ｂの正側電極１２ｃ（図９参照）と制御基板３０とが接続されていることにより、コンデンサ素子１２ｂ（電力変換部１０）の正側電圧値が制御基板３０に伝送されている。なお、ワイヤ配線１６は、コンデンサ素子１２ｂの負側電極１２ｄとは接続されていない。なお、図９は概略図であり、コンデンサ素子１２ｂ、正側電極１２ｃ、および負側電極１２ｄ等の配置が実際と異なる場合もある。
ここで、本実施形態では、ワイヤ配線１６は、樹脂モールド部１２ａの内部から樹脂モールド部１２ａの外部に引き出されている。すなわち、ワイヤ配線１６のコンデンサ素子１２ｂ側（コネクタ３３とは反対側）の端部１６ａ（図９参照）は、樹脂モールド部１２ａによりモールドされている。
また、本実施形態では、電力変換部１０は、少なくとも樹脂モールド部１２ａから引き出されているワイヤ配線１６の部分１６ｂの近傍を被覆する、ワイヤ配線１６にかかる応力を緩和するための保護チューブ１７を含む。具体的には、保護チューブ１７は、樹脂モールド部１２ａ内の端部１６ａ近傍のワイヤ配線１６の部分１６ｃからコネクタ３３近傍のワイヤ配線１６の部分（符号付さず）まで被覆するように設けられている。すなわち、保護チューブ１７は、樹脂モールド部１２ａから露出するワイヤ配線１６の略全体を被覆している。これにより、ワイヤ配線１６に他の部材が接触した場合に、ワイヤ配線１６が断線するのを抑制することが可能である。なお、保護チューブ１７は、たとえばシリコン樹脂により形成されている。すなわち、保護チューブ１７は、可撓性を有している。また、保護チューブ１７は、絶縁性を有している。
また、固定板４０は、ワイヤ配線１６が係合される切り欠き部４１を含む。図１０に示すように、切り欠き部４１は、Ｚ１方向から見て略円形形状を有するとともにワイヤ配線１６が位置決めされる位置決め部分４１ａを含む。また、切り欠き部４１は、位置決め部分４１ａまでワイヤ配線１６を案内するＺ１方向から見て直線状の案内部分４１ｂを含む。位置決め部分４１ａと案内部分４１ｂとは互いに連続的に設けられている。
位置決め部分４１ａのＸ方向の最大幅Ｗ４０は、Ｚ１方向から見て、案内部分４１ｂのＸ方向の幅Ｗ４１よりも大きい。なお、案内部分４１ｂは、Ｙ方向に沿って延びるように設けられている。なお、切り欠き部４１は、固定板４０のＹ１側の端部４２に設けられている。
また、本実施形態では、図８に示すように、制御基板３０は、ワイヤ配線１６によりコンデンサ素子１２ｂの正側電極１２ｃ（図９参照）と接続されているとともに、スイッチング素子１１０から制御基板３０に向かって突出する制御ピン１１ａが接続されている。制御ピン１１ａによりスイッチング素子１１０と制御基板３０とが接続されていることにより、コンデンサ素子１２ｂ（電力変換部１０）の負側電圧値が制御基板３０に伝送されている。
また、図１１に示すように、電流センサ用ピン１４ａは、電流センサ筐体１４１内のセンサ基板１４０ａと接続されている。具体的には、電流センサ用ピン１４ａは、電流センサ用ピン１４ａの他方端１４ｃの近傍がセンサ基板１４０ａの挿入孔１４０ｃに挿入された状態でセンサ基板１４０ａに半田部１４０ｄによって半田付けされることにより、センサ基板１４０ａに固定（接続）されている。電流センサ用ピン１４ａによりセンサ基板１４０ａと制御基板３０とが接続されるので、ワイヤ配線およびコネクトを介してセンサ基板１４０ａと制御基板３０とを接続する場合に比べて、電力変換部１０を小型化することが可能である。
電流センサ用ピン１４ａは、センサ基板１４０ａから制御基板３０とは反対側（Ｚ２側）に延びてから制御基板３０側に折り返す折り返し形状を有する。具体的には、電流センサ用ピン１４ａは、Ｙ方向から見て、Ｊ字形状を有する。
詳細には、電流センサ用ピン１４ａは、センサ基板１４０ａから制御基板３０とは反対側にＺ方向に沿って延びる第１部分１４ｄを含む。また、電流センサ用ピン１４ａは、第１部分１４ｄのセンサ基板１４０ａとは反対側の端部１４ｅに接続されているとともに第１部分１４ｄと直交するようにＸ方向に沿って延びる第２部分１４ｆを含む。また、電流センサ用ピン１４ａは、第２部分１４ｆの端部１４ｅとは反対側の端部１４ｇに接続されているとともに制御基板３０に向かってＺ方向に沿って延びる第３部分１４ｈを含む。
また、第２部分１４ｆの全体は、電流センサ筐体１４１にモールドされている。また、第１部分１４ｄの端部１４ｅ側の部分は、電流センサ筐体１４１にモールドされている。また、第３部分１４ｈの端部１４ｇ側の部分は、電流センサ筐体１４１にモールドされている。
また、センサ基板１４０ａの挿入孔１４０ｃは、センサ基板１４０ａの外周縁１４０ｅの近傍に設けられている。
また、第１部分１４ｄは、長さＬ１を有する。また、第２部分１４ｆは、長さＬ２を有する。また、第３部分１４ｈは、長さＬ３を有する。長さＬ３は、長さＬ１よりも大きい。長さＬ３は、長さＬ１に約２倍である。また、長さＬ２は、長さＬ１よりも大きく長さＬ３よりも小さい。
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、端子台１４２が電流センサ筐体１４１に設けられるように、電力変換装置１００を構成する。これにより、端子台１４２が電流センサ１４と離間して設けられている場合に比べて、少なくとも端子台１４２と電流センサ筐体１４１との間にスペースが形成されない分、端子台１４２の周囲のスペースを縮小することができる。その結果、電力変換装置１００に端子台１４２を設けた場合でも、電力変換装置１００が大型化するのを抑制することができる。また、モータ２００には端子台が設けられないので、モータ２００に端子台が設けられる場合に比べてモータ２００を小型化することができる。これらにより、電力変換装置１００とモータ２００とにより構成されるモータユニット２１０が大型化するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端子台１４２が電流センサ筐体１４１と樹脂成形により一体的に形成されているように、電力変換装置１００を構成する。これにより、端子台１４２が電流センサ筐体１４１とは別個に形成されている場合に比べて、部品点数を低減することができるとともに電力変換装置１００の構造を簡略化することができる。また、端子台１４２を電流センサ筐体１４１に安定的に固定することができる。
また、本実施形態では、上記のように、電力変換部筐体２０が、モータ２００の電力配線２０１を電力変換部筐体２０の内部に挿入するための挿入孔２１ｂを含むように、電力変換装置１００を構成する。これにより、モータ２００の電力配線２０１を挿入孔２１ｂを介して容易に電力変換部筐体２０の内部に挿入することができる。
また、本実施形態では、上記のように、電力変換部筐体２０が、端子台１４２においてモータ２００の電力配線２０１と出力端子部１５とが接続される接続部１５ｄを露出させるための開口部２１ｄを含むように、電力変換装置１００を構成する。これにより、端子台１４２においてモータ２００の電力配線２０１と出力端子部１５とを接続する作業を開口部２１ｄを介して行うことができる。また、端子台１４２におけるモータ２００の電力配線２０１と出力端子部１５との接続状態を開口部２１ｄから確認（視認）することができる。
また、本実施形態では、上記のように、電力変換部１０が、電流センサ筐体１４１の第１面１４１ａ側に設けられる接続端子１１ｂを含み、端子台１４２が、電流センサ筐体１４１の第１面１４１ａの裏面である第２面１４１ｂ側に設けられるように、電力変換装置１００を構成する。これにより、接続端子１１ｂとモータ２００の電力配線２０１とが異なる面に設けられているので、接続端子１１ｂとモータ２００の電力配線２０１とが互いに干渉するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、孔部１４２ｃに電力配線２０１が貫通された状態において、電力配線２０１と孔部１４２ｃの内周面１４２ｊとの間に形成される隙間Ｃの大きさが、ネジ部材１４３の頭部１４３ａの大きさよりも小さくなるように、電力変換装置１００を構成する。これにより、端子台１４２から脱落したネジ部材１４３が孔部１４２ｃを通過してモータ２００側に落下するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端子台１４２が、互いに隣り合う出力端子部１５同士の間において出力端子部１５同士を絶縁する壁部１４２ｆを含むように、電力変換装置１００を構成する。これにより、互いに異なる相の出力端子部１５同士を壁部１４２ｆによって容易に絶縁することができる。
また、本実施形態では、上記のように、出力端子部１５が、平板形状を有するバスバーにより形成されているように、電力変換装置１００を構成する。これにより、出力端子部１５を容易に端子台１４２の面（第２面１４１ｂ）に沿って配置することができる。
また、本実施形態では、上記のように、ワイヤ配線１６が、樹脂モールド部１２ａの内部から樹脂モールド部１２ａの外部に引き出されているように、電力変換装置１００を構成する。これにより、ワイヤ配線１６が樹脂モールド部１２ａの内部から樹脂モールド部１２ａの外部に引き出されていることによって、樹脂モールド部１２ａからバスバーが引き出されているとともにバスバーと制御基板３０とがワイヤ配線１６により接続される場合に比べて、上記バスバーを省略することができるので、部品点数を低減することができるとともに電力変換装置１００が大型化するのをより抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、電力変換部１０が、少なくとも樹脂モールド部１２ａから引き出されているワイヤ配線１６の部分１６ｂの近傍を被覆する、ワイヤ配線１６にかかる応力を緩和するための保護チューブ１７を含むように、電力変換装置１００を構成する。これにより、樹脂モールド部１２ａから引き出されているワイヤ配線１６の部分１６ｂにかかる応力によって部分１６ｂが断線するのを保護チューブ１７により抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、制御基板３０が、ワイヤ配線１６によりコンデンサ素子１２ｂの正側電極１２ｃおよび負側電極１２ｄのうち一方と接続されているとともに、スイッチング素子１１０から制御基板３０に向かって突出する制御ピン１１ａが接続されているように、電力変換装置１００を構成する。これにより、制御ピン１１ａによりスイッチング素子１１０と制御基板３０とを接続することによって、スイッチング素子１１０と制御基板３０とがワイヤ配線１６により接続される場合に比べて、ワイヤ配線１６の量を低減することができる。
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、電流センサ筐体１４１と端子台１４２とが一体的に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電流センサ筐体１４１と端子台１４２とが互いに別個に形成されており、互いに分離可能に構成されていてもよい。
また、上記実施形態では、スイッチ部１１と出力端子部１５とを接続する接続端子１１ｂが、端子台１４２が設けられる電流センサ筐体１４１の第２面１４１ｂとは反対側の第１面１４１ａに設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、接続端子１１ｂと端子台１４２とが、電流センサ筐体１４１の互いに隣り合う面に設けられていてもよい。
また、上記実施形態では、端子台１４２が、互いに隣り合う出力端子部１５同士の間に設けられる壁部１４２ｆを含む例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、互いに隣り合う出力端子部１５同士が絶縁距離以上離間していれば、壁部１４２ｆは端子台１４２に設けられていなくてもよい。
また、上記実施形態では、ワイヤ配線１６が保護チューブ１７により被覆されている例を示したが、本発明はこれに限られない。ワイヤ配線１６が保護チューブ１７により被覆されていなくてもよい。また、ワイヤ配線１６のうち樹脂モールド部１２ａから引き出されている部分１６ｂの近傍のみが保護チューブ１７により被覆されていてもよい。
また、上記実施形態では、ワイヤ配線１６によりコンデンサ素子１２ｂの正側電極１２ｃと制御基板３０とが接続されている例を示したが、本発明はこれに限られない。ワイヤ配線１６によりコンデンサ素子１２ｂの負側電極１２ｄと制御基板３０とが接続されていてもよい。また、ワイヤ配線１６によりコンデンサ素子１２ｂの正側電極１２ｃおよび負側電極１２ｄの両方が制御基板３０と接続されていてもよい。
１０ 電力変換部
１１ スイッチ部
１１ａ 制御ピン
１１ｂ 接続端子
１２ フィルムコンデンサ
１２ａ 樹脂モールド部
１２ｂ コンデンサ素子
１２ｃ 正側電極
１２ｄ 負側電極
１４ 電流センサ
１５ 出力端子部
１５ａ 端部（他方端）
１５ｃ 端部（一方端）
１５ｄ 接続部
１６ ワイヤ配線
１６ｂ 部分
１７ 保護チューブ
２０ 電力変換部筐体
２１ｄ 開口部
３０ 制御基板
１００ 電力変換装置
１１０ スイッチング素子
１４０ 電流センサ本体
１４１ 電流センサ筐体
１４１ａ 第１面
１４１ｂ 第２面
１４２ 端子台
１４２ｃ 孔部
１４２ｆ 壁部
１４２ｊ 内周面
１４３ ネジ部材（締結部材）
１４３ａ 頭部
２００ モータ
２０１ 電力配線
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ 隙間

Claims (10)

  1. モータに取り付けられる電力変換装置であって、
    電力変換部と、
    前記電力変換部を収容する電力変換部筐体と、
    前記電力変換部および前記モータの電力配線と接続され、前記電力変換部から前記モータに電力を出力する出力端子部と、
    前記出力端子部に流れる電流を検出する電流センサと、
    前記出力端子部が配置されるとともに前記出力端子部と前記電力配線とが接続される端子台と、を備え、
    前記電流センサは、電流センサ本体と、前記電流センサ本体を収容する電流センサ筐体と、を含み、
    前記端子台は、前記電流センサ筐体に設けられており、
    前記端子台において前記モータの前記電力配線と前記出力端子部とを締結する締結部材をさらに備え、
    前記端子台は、前記モータの前記電力配線が貫通する孔部を含み、
    前記孔部に前記電力配線が貫通された状態において、前記電力配線と前記孔部の内周面との間に形成される隙間の大きさは、前記締結部材の頭部の大きさよりも小さい、電力変換装置。
  2. 前記端子台は、前記電流センサ筐体と樹脂成形により一体的に形成されている、請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 前記電力変換部筐体は、前記モータの前記電力配線を前記電力変換部筐体の内部に挿入するための挿入孔を含む、請求項１または２に記載の電力変換装置。
  4. 前記電力変換部筐体は、前記端子台において前記モータの前記電力配線と前記出力端子部とが接続される接続部を露出させるための開口部を含む、請求項１または２に記載の電力変換装置。
  5. 前記電力変換部は、複数のスイッチング素子により構成されるスイッチ部と、前記電流センサ筐体の第１面側に設けられ、前記スイッチ部と前記出力端子部の一方端とを接続する接続端子と、を含み、
    前記端子台は、前記電流センサ筐体の前記第１面の裏面である第２面側に設けられ、かつ、前記モータの前記電力配線と前記出力端子部の他方端とが接続されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
  6. 前記出力端子部は、複数の相ごとに設けられており、
    複数の相の前記出力端子部は、前記端子台において互いに隣り合うように並んで配置されており、
    前記端子台は、互いに隣り合う前記出力端子部同士の間において前記出力端子部同士を絶縁する壁部を含む、請求項１または２に記載の電力変換装置。
  7. 前記出力端子部は、平板形状を有するバスバーにより形成されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
  8. モータに取り付けられる電力変換装置であって、
    電力変換部と、
    前記電力変換部を収容する電力変換部筐体と、
    前記電力変換部および前記モータの電力配線と接続され、前記電力変換部から前記モータに電力を出力する出力端子部と、
    前記出力端子部に流れる電流を検出する電流センサと、
    前記出力端子部が配置されるとともに前記出力端子部と前記電力配線とが接続される端子台と、を備え、
    前記電流センサは、電流センサ本体と、前記電流センサ本体を収容する電流センサ筐体と、を含み、
    前記端子台は、前記電流センサ筐体に設けられており、
    前記電力変換部を制御する制御基板を備え、
    前記電力変換部は、
    外部から供給される直流電力を平滑化し、コンデンサ素子と前記コンデンサ素子を覆う樹脂モールド部とを含むフィルムコンデンサと、
    前記コンデンサ素子の正側電極および負側電極のうち少なくとも一方と前記制御基板とを接続するワイヤ配線と、を含み、
    前記ワイヤ配線は、前記樹脂モールド部の内部から前記樹脂モールド部の外部に引き出されている、電力変換装置。
  9. 前記電力変換部は、少なくとも前記樹脂モールド部から引き出されている前記ワイヤ配線の部分の近傍を被覆する、前記ワイヤ配線にかかる応力を緩和するための保護チューブを含む、請求項８に記載の電力変換装置。
  10. 前記電力変換部は、複数のスイッチング素子により構成されるスイッチ部を含み、
    前記制御基板は、前記ワイヤ配線により前記コンデンサ素子の前記正側電極および前記負側電極のうち一方と接続されているとともに、前記スイッチング素子から前記制御基板に向かって突出する制御ピンが接続されている、請求項８に記載の電力変換装置。
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