JP7230790B2 - electrical equipment - Google Patents
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Description
本明細書が開示する技術は、電気機器に関する。特に、導体を通過するノイズを抑えるためのフェライト材を備えている電気機器に関する。 The technology disclosed in this specification relates to electrical equipment. More particularly, it relates to electrical equipment with ferrite material for suppressing noise passing through conductors.
電気機器は、フェライト材で作られた部品を有している場合がある。フェライト材で作られた部品の典型は、トランスあるいはリアクトルのコアである(例えば特許文献1)。 Electrical equipment may have components made of ferrite material. A typical component made of ferrite material is the core of a transformer or reactor (for example, Patent Document 1).
トランスやリアクトルで用いるほか、フェライト材はノイズ除去にも用いられる。ノイズ源となる導体をフェライト材で囲むと、導体とフェライト材がインダクタを構成し、ローパスフィルタとして機能する。すなわち、導体を通過する高周波成分であるノイズが除去される。 In addition to being used in transformers and reactors, ferrite materials are also used to eliminate noise. When a conductor that is a noise source is surrounded by a ferrite material, the conductor and the ferrite material constitute an inductor and function as a low-pass filter. That is, noise, which is a high-frequency component passing through the conductor, is removed.
フェライト材は金属などよりも脆く、ネジで固定するのに不向きである。接着剤では固定が不十分であるおそれがある。本明細書は、導体を囲むフェライト材をシンプルな構造でしっかりと確実に固定することができる構造を提供する。 Ferrite material is more brittle than metal and the like, and is unsuitable for fixing with screws. Adhesives may not provide sufficient fixation. The present specification provides a structure that can firmly and reliably fix a ferrite material surrounding a conductor with a simple structure.
多くの電気機器は基板を備えている。本明細書が開示する電気機器は、基板または基板の下に設けられた板部材を利用してフェライト材を固定する。本明細書が開示する電気機器は、筐体に取り付けられている基板と、基板の下に配置されており、電流が流れる導体と、基板の下で筐体に設置されており導体を囲んでいるフェライト材を備えている。基板の裏面にフェライト材を筐体に押し付けるバネが取り付けられているとともに、基板に孔(第1孔)が設けられている。第1孔は、第1孔を通して基板越しにフェライト材を視認可能な位置に設けられている。 Many electrical devices have substrates. The electrical equipment disclosed in this specification uses a substrate or a plate member provided under the substrate to fix the ferrite material. The electrical device disclosed in this specification includes a substrate attached to a housing, a conductor arranged under the substrate through which current flows, and a conductor installed in the housing under the substrate and surrounding the conductor. It is equipped with a ferrite material. A spring is attached to the back surface of the substrate to press the ferrite material against the housing, and a hole (first hole) is provided in the substrate. The first hole is provided at a position where the ferrite material can be viewed through the substrate through the first hole.
本明細書が開示する電気機器は基板にバネを取り付けそのバネでフェライト材を筐体に押し付けて固定する。それゆえ、フェライト材がしっかりと固定される。しかも、フェライト材の上にある基板はフェライト材を筐体に設置した後に取り付けられる。その基板にバネを取り付け、基板を筐体に取り付ける締結力でバネを圧縮してフェライト材を付勢する。シンプルな構造でフェライト材をしっかりと固定することができる。 In the electrical equipment disclosed in this specification, a spring is attached to the board, and the spring presses the ferrite material against the housing to fix it. Therefore, the ferrite material is firmly fixed. Moreover, the substrate on the ferrite material is attached after the ferrite material is installed in the housing. A spring is attached to the substrate, and the spring is compressed by a fastening force for attaching the substrate to the housing to bias the ferrite material. The ferrite material can be firmly fixed with a simple structure.
また、基板の締結力でバネを圧縮する際、脆いフェライト材が割れるおそれがある。基板を押し付けたときのフェライト材の割れを検知するため、基板越しにフェライト材を視認可能な孔(第1孔)を基板に設けておく。第1孔を通じてフェライト材が割れていないか確認できるので、割れて固定が不安定となった状態の電気機器を出荷してしまうリスクが抑えられる。フェライト材が確実に固定された電気機器を提供することができる。 Moreover, when the spring is compressed by the fastening force of the substrate, the fragile ferrite material may crack. In order to detect cracking of the ferrite material when the substrate is pressed, a hole (first hole) is provided in the substrate so that the ferrite material can be visually recognized through the substrate. Since it is possible to check whether or not the ferrite material is cracked through the first hole, the risk of shipping an electrical device that has been cracked and fixed in an unstable state can be reduced. It is possible to provide an electrical device in which the ferrite material is reliably fixed.
バネは、第1孔と重なる位置を通過しており、バネの下のフェライト材が視認可能となるように第2孔または切欠が設けられていてもよい。 The spring passes over the first hole and may be provided with a second hole or notch so that the ferrite material under the spring is visible.
なお、フェライト材は、筐体に直接に設置されてもよいし、他のデバイスや防振シートなどを介して筐体に設置されてもよい。また、フェライト材は筐体に接着されるとともにバネで押さえつけられてもよい。さらに、導体を囲むフェライト材は複数のパーツに分割されていてもよい。 Note that the ferrite material may be installed directly on the housing, or may be installed on the housing via another device, a vibration-proof sheet, or the like. Alternatively, the ferrite material may be adhered to the housing and pressed by a spring. Further, the ferrite material surrounding the conductor may be split into multiple parts.
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details and further improvements of the technique disclosed in this specification are described in the following "Mode for Carrying Out the Invention".
(第1実施例)図面を参照して第1実施例の電気機器を説明する。第1実施例の電気機器は、電気自動車においてバッテリの電力を走行用のモータの駆動電力に変換する電力変換器2である。図1(A)に、電力変換器2の平面図を示す。図1(B)に、図1(A)のB-B線に沿った電力変換器2の断面図を示す。図1では、電力変換器2の筐体3の一部のみを示している。また、図1では、電力変換器2を構成する部品のうち、一部の部品のみを示している。
(First Embodiment) An electric device of a first embodiment will be described with reference to the drawings. The electrical equipment of the first embodiment is a
詳しくは後述するが、図1(A)にてグレーを付した部分は、基板10の孔12を通して基板10越しに視認できるフェライト板31の部分である。 Although the details will be described later, the portion shown in gray in FIG.
電力変換器2の筐体3には、中仕切り板4が設けられており、その中仕切り板4に沿って2本のバスバ5が配置されている。2本のバスバ5は、バッテリの電力を電力変換用の素子(例えばスイッチング素子)に送るための導体である。
A
例えばバスバ5がスイッチング素子に接続されていると、スイッチング素子のスイッチング動作に起因する高周波ノイズがバスバ5に流れる。そこで、バスバ5をフェライト材30で囲む。バスバ5とそれを囲むフェライト材30はインダクタを構成し、ローパスフィルタとして機能する。すなわち、バスバ5を流れる高周波ノイズはフェライト材30により除去される。
For example, if the
バスバ5を囲む環状のフェライト材30は、中仕切り板4に設置されるU字ブロック32と、U字ブロック32の両方の先端をつなぐフェライト板31に分割されている。U字ブロック32は、U字の内側をバスバ5が通過するように中仕切り板4の上に設置されている。U字ブロック32は、中仕切り板4に接着される。
A ring-
フェライト板31は、U字ブロック32とともにバスバ5を囲むように、U字ブロック32のU字の両先端の上に設置されている。フェライト板31は、U字ブロック32のU字の両先端に接着される。
The
フェライト材30とバスバ5の上方に基板10が配置される。基板10には、不図示の制御回路が実装されている。制御回路は、先に述べたスイッチング素子を駆動する駆動回路である。バスバ5は、基板10に対して平行に延びており、バスバ5を囲む矩形環状のフェライト材30は、一つの外側面が中仕切り板4に接しており、その反対側の外側面が基板10の裏面に対向する。
A
フェライト材は、脆いのでネジで固定するのに不向きである。一方、フェライト材は、接着だけでは固定の強度が不足するおそれがある。特に、電力変換器2は、自動車に搭載されるので振動を受ける。振動を受けてもフェライト材30がずれたり外れたりしないように、電力変換器2では、フェライト材30は上から板バネ20で押さえられる。フェライト材30の上方に基板10が配置されており、板バネ20は、基板10の裏面(下面)にネジ21で固定されている。板バネ20は中仕切り板4に向けて凸形状となるように湾曲しており、凸形状の頭頂部がフェライト材30(フェライト板31)に当接している。なお、板バネ20の頭頂部には孔22が設けられているため、孔22の周縁がフェライト材30(フェライト板31)に当接する。
Ferrite material is brittle and not suitable for fixing with screws. On the other hand, the ferrite material may not have sufficient fixing strength by adhesion alone. In particular, since the
フェライト材30は、板バネ20によって、筐体3の中仕切り板4に押さえ付けられることで、筐体3にしっかりと固定される。基板10は、複数のネジ11で筐体3に固定される。ネジ11の締め付け方向は、基板10からフェライト材30へ向かう方向である。それゆえ、基板10をネジ11で筐体3に固定する際、ネジ11の締め付け力で板バネ20を圧縮し、フェライト材30を付勢する。すなわち、電力変換器2の組み立てにおいて、基板10の固定とフェライト材30への付勢が同時に行える。
The
基板10には、孔12が設けられている。孔12は、フェライト材30に板バネ20を押し付けて固定した際にフェライト材30が割れていないか確認するために設けられている視認孔である。フェライト材30は脆いので、偏った強い力が加わると割れるおそれがある。板バネ20を押し付ける際に基板10と板バネ20を通してフェライト材30に偏った力が加わる可能性があり、その際にフェライト材30が割れるおそれがある。基板10を取り付けた際、孔12を通して基板10越しにフェライト材30が割れていないか目視にて、あるいは画像検査装置にて、確認することができる。図1(B)の太い矢印線Cが、フェライト材30を確認するときの視線方向を模式的に表している。この確認により、フェライト材30が割れた状態の電力変換器2を出荷することが避けられる。フェライト材30が確実に固定された電力変換器2を提供することができる。
A
なお、板バネ20の一部は、基板10の法線方向(図中の座標系のZ方向)からみて基板10の孔12と重なっている。孔12を通してフェライト材30の見える範囲を広くするために、板バネ20の孔12と重なった部分に孔22が設けられている。図1(A)において、グレーを付した部分が、基板10の孔12と板バネ20の孔22を通して基板10越しに視認できるフェライト板31の部分である。図1(A)において、符号31aが示す破線は、フェライト材30の基板10に隠れている部分の輪郭である。符号20aが示す破線は、板バネ20の基板10に隠れている部分の輪郭である。
A part of the
以上のとおり、電力変換器2は、導体(バスバ5)を囲むフェライト材30を備えており、フェライト材30は、基板10の裏面に取り付けられた板バネ20とフェライト材30が載置された中仕切り板4との間に挟まれて固定される。金属と比較して脆いフェライト材30を板バネ20でしっかりと固定することができる。
As described above, the
板バネ20で固定されたフェライト材30が割れていないか基板10越しに確認できるように、基板10には孔12が設けられている。視認できる範囲を広げるべく、板バネ20の孔12と重なる範囲に孔22が設けられている。孔12、22を通した視認により(あるいは画像処理装置により)割れたフェライト材を検知できる。フェライト材が割れていた場合はその電力変換器2を出荷停止できる。フェライト材30が確実に固定された電力変換器2を提供できる。板バネ20に孔22を設ける代わりに切欠を板バネ20に設けてもよい。
A
(第2実施例)図2を参照して第2実施例の電力変換器2aを説明する。図2(A)は、電力変換器2aの平面図であり、図2(B)は、図2(A)のB-B線に沿った断面図である。図2でも、筐体3の一部のみ、および、電力変換器2aの部品の一部のみを図示してある。
(Second Embodiment) A
電力変換器2aは、基板110の裏面(下面)にコイルバネ120が取り付けられている点と、基板110に円形の孔112が設けられている点が第1実施例の電力変換器2と相違する(第1実施例の基板10の孔12は矩形である)。コイルバネ120は、基板110をネジ11で筐体3に固定する際に、その締結力により圧縮され、フェライト材30を中仕切り板4に向けて付勢する。
The
基板110の孔112は円形であり、コイルバネ120は、孔112よりも直径が大きい円筒形である。コイルバネ120は、孔112の周囲で基板110の裏面に当接する。図2(A)でも、グレーの範囲が、基板110越しにフェライト材30を視認できる範囲を示している。符号31aが示す破線は、フェライト材30の基板110に隠れてみえない部分の輪郭を示す。
The
コイルバネ120の直径が孔112の直径よりも大きいので、孔112の範囲が全てフェライト材30の視認範囲となる。円筒形のコイルバネ120と円形の孔112を備えることで、電力変換器2aでは、孔112の全範囲が、基板110越しに視認できるフェライト材30の範囲となる。
Since the diameter of the
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。フェライト材が割れるおそれがあるのはバネ(基板)をフェライト材に押し付けたときであるので、バネ(基板)を取り付けた後は、基板の孔からフェライト材が見えなくなってもよい。すなわち、バネ(基板)を取り付けた後、別の部品が基板の孔の上に配置されてもよい。 Points to note regarding the technology described in the embodiment will be described. Since the ferrite material may crack when the spring (substrate) is pressed against the ferrite material, the ferrite material may not be visible through the hole in the substrate after the spring (substrate) is attached. That is, after mounting the spring (substrate), another component may be placed over the hole in the substrate.
バスバ5が導体の一例である。基板10に設けられた孔12(基板110に設けられた孔112)が第1孔の一例である。板バネ20に設けられた孔22が第2孔の一例である。基板に設けられる孔は矩形、円形のほかの形状でもよい。基板の裏面に取り付けられてフェライト材を付勢するバネは、板バネとコイルバネのほかの形状のバネであってもよい。複数のバネが基板の裏面に取り付けられており、その複数のバネがフェライト材を筐体に押し付けてもよい。
実施例の電力変換器2(2a)では、フェライト材30は、筐体3の一部である中仕切り板4に直接に載置される。フェライト材は、筐体3に取り付けられた別の部品を介して筐体に載置されていてもよい。例えば、フェライト材は、防振シートを挟んで筐体3の上に載置されてもよい。基板の下を複数の導体が通っており、それぞれの導体を個別にフェライト材が囲んでおり、それぞれのフェライト材が基板の裏面に個別に取り付けられたバネによって付勢されている構成でもよい。
In the power converter 2 ( 2 a ) of the embodiment, the
電力変換器2、2aが電気機器の一例である。本明細書が開示する技術は、電力変換器以外の電気機器に適用されてもよい。基板10(110)の下に別の板部材が設けられており、板部材の下方にフェライト材が配置されていてもよい。その場合、板部材にも孔が設けられており、基板の第1孔と板部材の孔を通してフェライト材が視認できればよい。
The
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or in the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as of the filing. In addition, the techniques exemplified in this specification or drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of them has technical utility in itself.
2、2a:電力変換器 3:筐体 4:中仕切り板 5:バスバ 10、110:基板 11、21:ネジ 12、22、112:孔 20:板バネ 30:フェライト材 31:フェライト板 32:U字ブロック 120:コイルバネ
2, 2a: power converter 3: housing 4: partition plate 5:
Claims (2)
基板の下に配置されており、電流が流れる導体と、
前記基板の下で前記筐体に設置されており、前記導体を囲んでいるフェライト材と、
を備えており、
前記基板の裏面に、前記フェライト材を前記筐体に押し付けるバネが取り付けられているとともに、前記基板に第1孔が設けられており、前記第1孔は、当該第1孔を通して基板越しに前記フェライト材を視認可能な位置に設けられている、電気機器。 a substrate attached to the housing;
a conductor, located under the substrate, through which current flows;
a ferrite material located in the housing under the substrate and surrounding the conductor;
and
A spring that presses the ferrite material against the housing is attached to the back surface of the substrate, and the substrate is provided with a first hole. An electrical device in which the ferrite material is provided at a visible position.
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