WO2014013798A1 - インバータ装置 - Google Patents

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WO2014013798A1
WO2014013798A1 PCT/JP2013/065041 JP2013065041W WO2014013798A1 WO 2014013798 A1 WO2014013798 A1 WO 2014013798A1 JP 2013065041 W JP2013065041 W JP 2013065041W WO 2014013798 A1 WO2014013798 A1 WO 2014013798A1
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ferrite core
storage
inverter device
support piece
support
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English (en)
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Inventor
新谷　貴範
Original Assignee
富士電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • H05K7/12—Resilient or clamping means for holding component to structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14322—Housings specially adapted for power drive units or power converters wherein the control and power circuits of a power converter are arranged within the same casing

Definitions

  • the present invention relates to an inverter device, and more particularly to an inverter device provided with a cylindrical ferrite core disposed in a state where a wiring passes through a hollow portion in a state in which the cylindrical ferrite core is housed in a housing recess. .
  • the ferrite core uses a binding band called a so-called Insulok (registered trademark) in the housing recess of the case body constituting the inverter device. It was common that it was attached.
  • Insulok registered trademark
  • an object of the present invention is to provide an inverter device capable of reducing the cost by reducing the number of parts and the number of mounting steps.
  • the present invention relates to an inverter device provided with a cylindrical ferrite core disposed in a state in which a wiring passes through a hollow portion and accommodated in a housing recess.
  • the inverter device according to the present invention extends in a form protruding from one storage side portion constituting the storage recess, and elastically restores itself between the storage bottom and the storage side portion forming the storage recess.
  • a support piece that sandwiches the ferrite core by force, a first protrusion that is formed in a manner that protrudes from the storage bottom, and that is in contact with a part of one end surface of the ferrite core, and that protrudes from the support piece And a second protrusion that contacts a part of the other end surface of the ferrite core.
  • the support piece includes a first support portion that extends from the storage side portion along the extending direction of the storage bottom portion, and an extended end portion of the first support portion. And a second support portion extending in a direction closer to the storage bottom.
  • the first protrusion is formed over the extending direction of the storage bottom, and an opening formed by the hollow portion at one end of the ferrite core is opened. It abuts on a part of the one end.
  • the second protrusion is formed in the extending direction of the first support part, and the opening by the hollow part at the other end of the ferrite core is opened. In this state, it contacts a part of the other end.
  • the support piece extending in a manner protruding from one storage side portion constituting the storage recess holds the ferrite core between the storage bottom portion and the storage side portion, and protrudes from the storage bottom portion.
  • the first protrusion formed in the aspect contacts a part of one end surface of the ferrite core
  • the second protrusion formed in the aspect protruding from the support piece contacts a part of the other end surface of the ferrite core.
  • the ferrite core can be held in a state where movement in the front-rear direction, the up-down direction, and the left-right direction is restricted.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an inverter device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing the inverter device according to the embodiment of the present invention.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a case where the storage recess shown in FIG. 3 is viewed from the front.
  • 5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the function of the ferrite core shown in FIG. 3.
  • FIG. 1 is a perspective view
  • FIG. 2 is a front view
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. .
  • the inverter device 1 exemplified here converts AC power supplied from a commercial power source into AC power having a desired frequency and voltage and outputs the AC power.
  • a cooling fin 12, a cooling fan 13, and a DC reactor (not shown) are housed in a space surrounded by the frame 10 and the back cover 11, while the back cover 11 In the space surrounded by the front cover 14, the pair of left and right side covers 15, the top plate 16 and the bottom plate 17, various control circuits are accommodated.
  • the ferrite core FC is accommodated in the accommodation recessed part 30 of the resin-made power supply case (case body) 20.
  • the power supply case 20 is for supporting the power supply printed circuit board 21 which comprises the said control circuit.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a case where the storage recess shown in FIG. 3 is viewed from the front
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • the storage recess 30 is provided in a part of the side portion of the power supply case 20.
  • the storage bottom 31 extends along the vertical direction, and the upper end of the storage bottom 31.
  • the upper end side storage side part 32 extending toward the side (left side) from the part and the lower end side storage side part 33 extending toward the side (left side) from the lower end part of the storage side part It is comprised by forming continuously.
  • the lower end side storage side portion 33 is paired with the upper end side storage side portion 32 in a pair of upper and lower sides, and the inner surface thereof faces the inner surface of the upper end side storage side portion 32.
  • each of the ferrite cores FC has a cylindrical shape, and the wiring 100 connecting the terminals 101 and 102 constituting the control circuit has its own hollow portion 40. This is for reducing noise of the wiring 100 by being arranged in a passing manner.
  • a first projecting piece (first projecting part) 30a projecting leftward is formed at the rear side end of the housing bottom 31 constituting the housing recess 30.
  • the first projecting piece 30a is in contact with a part of the annular rear surface end surface (one end surface) 41 of the ferrite core FC, and more specifically, the state where the opening 41a by the hollow portion 40 in the rear surface side end surface 41 is opened. It is possible to make contact with a part thereof.
  • a support piece 35 made of a homogeneous material (resin material) is formed on the upper end side storage side portion 32 constituting the storage recess 30.
  • the support piece 35 has a downwardly extending portion (first support portion) 351 extending downward from the upper end side storage side portion 32, and a direction closer to the storage bottom portion 31 than the extended end portion of the downward extension portion 351. That is, a right extending portion (second support portion) 352 that extends toward the right is integrally formed.
  • the extension part 351 has an extension length shorter than the extension length in the vertical direction of the storage bottom part 31, and the inner surface thereof faces the inner surface of the storage bottom part 31.
  • the distance between the lower extension 351 and the storage bottom 31 is adjusted to be slightly smaller than the outer diameter of the ferrite core FC.
  • the inner surface of the right extension 352 is opposed to the inner surface of the upper end storage side portion 32.
  • the distance between the right extension 352 and the upper storage side 32 is adjusted to be slightly smaller than the size obtained by multiplying the outer diameter of the ferrite core FC by the number of storages (three in the illustrated example). Yes.
  • a second projecting piece (second projecting part) 35 a is formed on the surface side end of the support piece 35.
  • the second projecting piece 35a is formed so as to protrude rightward from the surface side end portion of the extending portion 351 of the support piece 35, and the upper end portion thereof is connected to the upper end side storage side portion 32. Its lower end is connected to the right extension 352.
  • the second projecting piece 35a is in contact with a part of the annular surface side end surface (other end surface) 42 of the ferrite core FC, and more specifically, the state where the opening 42a by the hollow portion 40 in the surface side end surface 42 is opened. It is possible to make contact with a part thereof. That is, the distance in the front-rear direction between the second projecting piece 35a and the first projecting piece 30a is adapted to the height of the ferrite core FC.
  • the support piece 35 is made of the same resin material as that of the power supply case 20, it can be elastically deformed in the direction of approaching and moving away from the storage bottom portion 31 with reference to the connection point with the upper end side storage side portion 32. It has flexibility.
  • the support piece 35 when the support piece 35 is elastically deformed in the direction away from the storage bottom portion 31, the distance between the support piece 35 (downward extending portion 351) and the storage bottom portion 31, and the support piece 35 (right extension portion 352) and the upper end side. Since the separation distance from the storage side portion 32 is increased, it is possible to allow the ferrite core FC to enter or leave the ferrite core FC.
  • Such a ferrite core FC can be held between the storage bottom 31 and the upper end storage side 32.
  • the gap formed between the support piece 35 and the side cover 15 (left side cover 15) is the direction in which the support piece 35 is separated from the storage bottom 31 (leftward). ), The ferrite core FC does not separate from the housing recess 30 even if it is elastically deformed and comes into contact with the side cover 15.
  • the support piece 35 extending in a manner protruding from the upper end side storage side portion 32 constituting the storage recess 30 has the storage bottom portion 31 and the upper end side storage side.
  • the ferrite core FC is sandwiched between the first portion 32 and the first protruding piece 30 a formed so as to protrude from the storage bottom portion 31 abuts a part of one end surface of the ferrite core FC and protrudes from the support piece 35.
  • the second projecting piece 35a formed in this manner is in contact with a part of the other end surface of the ferrite core FC, so that the ferrite core FC can be held in a state where movement in the front-rear direction, the up-down direction, and the left-right direction is restricted. it can.
  • a binding band or the like is not required as in the prior art and only the elastic restoring force of the support piece 35 is used, the number of parts can be reduced and the number of mounting steps can be reduced.
  • the cost can be reduced by reducing the number of parts and the number of mounting steps.
  • the storage recess 30 for storing the ferrite core FC is provided on the side portion of the resin power supply case 20, but in the present invention, the storage recess is used for storing the ferrite core. It may be provided at an appropriate desired location.

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Abstract

　中空部４０に配線１００が通過する態様で配設される筒状のフェライトコアＦＣを電源ケース２０の収納凹部３０に収納した状態で備えたインバータ装置１であって、収納凹部３０を構成する上端側収納側部３２より突出する態様で延在し、かつ収納凹部３０を構成する収納底部３１及び上端側収納側部３２との間で自身の弾性復元力によりフェライトコアＦＣを狭持する支持片３５と、収納底部３１より突出する態様で形成され、かつフェライトコアＦＣの裏面側端面４１の一部に当接する第１突起片３０ａと、支持片３５より突出する態様で形成され、かつフェライトコアＦＣの他端面表面側端面４２の一部に当接する第２突起片３５ａを備えたものである。

Description

インバータ装置
　本発明は、インバータ装置に関し、より詳細には、中空部に配線が通過する態様で配設される筒状のフェライトコアをケース体の収納凹部に収納した状態で備えたインバータ装置に関するものである。
　従来、商用の交流電源等から交流電力を受電し、任意の周波数及び電圧の交流電力に変換して出力することにより負荷を駆動するインバータ装置が知られている。このようなインバータ装置において、端子間を接続する配線のノイズ低減のためにフェライトコアを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８－１２５２４８号公報
　ところで、上述した特許文献１には明記されていないが、上記フェライトコアについては、インバータ装置を構成するケース体の収納凹部において、いわゆるインシュロック（登録商標）と称されるような結束バンドを用いて取り付けられているのが一般的であった。
　そのため、フェライトコアを収納するためには、結束バンドを必要とし、かかる結束バンドで個々のフェライトコアを取り付ける必要があり、部品点数及び取付工数の増大によりコストの増大化を招来していた。
　本発明は、上記実情に鑑みて、部品点数及び取付工数を低減させることでコストの低減化を図ることができるインバータ装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明は、中空部に配線が通過する態様で配設される筒状のフェライトコアをケース体の収納凹部に収納した状態で備えたインバータ装置に関するものである。本発明に係るインバータ装置は、前記収納凹部を構成する一方の収納側部より突出する態様で延在し、かつ前記収納凹部を構成する収納底部及び前記収納側部との間で自身の弾性復元力により前記フェライトコアを狭持する支持片と、前記収納底部より突出する態様で形成され、かつ前記フェライトコアの一端面の一部に当接する第１突起部と、前記支持片より突出する態様で形成され、かつ前記フェライトコアの他端面の一部に当接する第２突起部とを備えたことを特徴とする。
　また、本発明は、上記インバータ装置において、前記支持片は、前記収納側部より前記収納底部の延在方向に沿って延在する第１支持部と、前記第１支持部の延在端部より前記収納底部に近接する方向に沿って延在する第２支持部とを備えたことを特徴とする。
　また、本発明は、上記インバータ装置において、前記第１突起部は、前記収納底部の延在方向に亘って形成されており、前記フェライトコアの一端部における前記中空部による開口を開放した状態で該一端部の一部に当接することを特徴とする。
　また、本発明は、上記インバータ装置において、前記第２突起部は、前記第１支持部の延在方向に亘って形成されており、前記フェライトコアの他端部における前記中空部による開口を開放した状態で該他端部の一部に当接することを特徴とする。
　本発明によれば、収納凹部を構成する一方の収納側部より突出する態様で延在する支持片が収納底部及び上記収納側部との間でフェライトコアを狭持し、収納底部より突出する態様で形成された第１突起部がフェライトコアの一端面の一部に当接し、支持片より突出する態様で形成された第２突起部がフェライトコアの他端面の一部に当接することにより、フェライトコアを前後方向、上下方向及び左右方向への移動を規制した状態で保持することができる。しかも、従来のように結束バンド等を必要とせず、支持片の弾性復元力を利用するだけなので部品点数を低減、並びに取付工数を低減させることができる。従って、品点数及び取付工数を低減させることでコストの低減化を図ることができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態であるインバータ装置を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態であるインバータ装置を示す正面図である。 図３は、図２におけるＡ－Ａ線断面図である。 図４は、図３に示す収納凹部を正面から見た場合を示す説明図である。 図５は、図４におけるＢ－Ｂ線断面図である。 図６は、図３に示したフェライトコアの機能を説明するための説明図である。
　以下に添付図面を参照して、本発明に係るインバータ装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
　図１～図３は、それぞれ本発明の実施の形態であるインバータ装置を示すものであり、図１は斜視図、図２は正面図、図３は図２におけるＡ－Ａ線断面図である。ここで例示するインバータ装置１は、商用電源から供給された交流電力を所望の周波数及び電圧の交流電力に変換して出力するものである。
　このようなインバータ装置１においては、フレーム１０と裏面カバー１１とにより囲繞される空間には、冷却フィン１２、冷却ファン１３及び直流リアクトル（図示せず）が収納されている一方、上記裏面カバー１１、表面カバー１４、左右一対のサイドカバー１５、天板１６及び底板１７に囲繞される空間には、各種制御回路が収納されている。
　そして、かかるインバータ装置１では、図３に示すように、フェライトコアＦＣが樹脂製の電源ケース（ケース体）２０の収納凹部３０に収納されている。ここで電源ケース２０は、上記制御回路を構成する電源プリント基板２１を支持するためのものである。
　図４は、図３に示す収納凹部を正面から見た場合を示す説明図であり、図５は、図４におけるＢ－Ｂ線断面図である。
　これら図４及び図５に示すように、収納凹部３０は、電源ケース２０の側部の一部に設けられており、上下方向に沿って延在する収納底部３１と、この収納底部３１の上端部より側方（左方）に向けて延在する上端側収納側部３２と、この収納側部の下端部より側方（左方）に向けて延在する下端側収納側部３３とが連続して形成されることにより構成されている。この下端側収納側部３３は、上端側収納側部３２と上下一対となるものであり、その内面が上端側収納側部３２の内面に対向している。
　このような収納凹部３０においては、複数（図示の例では３つ）のフェライトコアＦＣが収納されている。フェライトコアＦＣは、図６に模式的に示すように、それぞれが円筒状の形態を成すものであり、上記制御回路を構成する端子１０１，１０２間を接続する配線１００が自身の中空部４０を通過する態様で配設されることにより該配線１００のノイズ低減を図るためのものである。
　上記収納凹部３０を構成する収納底部３１の裏面側端部には、左方に向けて突出する第１突起片（第１突起部）３０ａが形成されている。この第１突起片３０ａは、フェライトコアＦＣの円環状の裏面側端面（一端面）４１の一部に当接、より詳細には、裏面側端面４１における中空部４０による開口４１ａを開放した状態でその一部に当接することが可能なものである。
　上記収納凹部３０を構成する上端側収納側部３２には、同質の材料（樹脂材）から構成される支持片３５が形成されている。支持片３５は、上端側収納側部３２より下方に向けて延在する下延部（第１支持部）３５１と、この下延部３５１の延在端部より収納底部３１に近接する方向、すなわち右方に向けて延在する右延部（第２支持部）３５２とが一体的に形成されて構成されている。
　下延部３５１は、その延在長さが収納底部３１の上下方向の延在長さよりも短く、その内面が収納底部３１の内面に対向している。この下延部３５１と収納底部３１との離間距離は、フェライトコアＦＣの外径よりも僅かに小さい大きさに調整されている。
　右延部３５２は、その内面が上端側収納側部３２の内面に対向している。この右延部３５２と上端側収納側部３２との離間距離は、フェライトコアＦＣの外径に収納数（図示の例では３つ）を乗じた大きさよりも僅かに小さい大きさに調整されている。
　また、支持片３５の表面側端部には、第２突起片（第２突起部）３５ａが形成されている。この第２突起片３５ａは、支持片３５の下延部３５１の表面側端部より右方に向けて突出する態様で形成されており、その上端部が上端側収納側部３２に接続され、その下端部が右延部３５２に接続されている。
　かかる第２突起片３５ａは、フェライトコアＦＣの円環状の表面側端面（他端面）４２の一部に当接、より詳細には、表面側端面４２における中空部４０による開口４２ａを開放した状態でその一部に当接することが可能なものである。つまり、この第２突起片３５ａと第１突起片３０ａとの前後方向の離間距離がフェライトコアＦＣの高さに適合している。
　このような支持片３５は、電源ケース２０と同質の樹脂材から構成されていることから、上端側収納側部３２との接続点を基準として収納底部３１に近接離反する方向に弾性変形可能な可撓性を有するものである。
　従って、支持片３５を収納底部３１から離反する方向に弾性変形させると、支持片３５（下延部３５１）と収納底部３１との離間距離、並びに支持片３５（右延部３５２）と上端側収納側部３２との離間距離が拡大することから、フェライトコアＦＣの進入、あるいはフェライトコアＦＣの離脱を許容することが可能となる。
　そして、支持片３５に作用する力を除去して該支持片３５をフリーな状態にすると、支持片３５はその復元力により元の状態に戻るため、フェライトコアＦＣが進入している場合には、かかるフェライトコアＦＣを収納底部３１及び上端側収納側部３２との間で狭持することが可能となる。
　尚、図４及び図５に示すように、支持片３５とサイドカバー１５（左側のサイドカバー１５）との間に形成される空隙は、支持片３５が収納底部３１より離隔する方向（左方）に弾性変形して該サイドカバー１５に当接することになってもフェライトコアＦＣが収納凹部３０より離脱することがない大きさとされている。
　以上説明したように、本実施の形態であるインバータ装置１においては、収納凹部３０を構成する上端側収納側部３２より突出する態様で延在する支持片３５が収納底部３１及び上端側収納側部３２との間でフェライトコアＦＣを狭持し、収納底部３１より突出する態様で形成された第１突起片３０ａがフェライトコアＦＣの一端面の一部に当接し、支持片３５より突出する態様で形成された第２突起片３５ａがフェライトコアＦＣの他端面の一部に当接することにより、フェライトコアＦＣを前後方向、上下方向及び左右方向への移動を規制した状態で保持することができる。しかも、従来のように結束バンド等を必要とせず、支持片３５の弾性復元力を利用するだけなので部品点数を低減、並びに取付工数を低減させることができる。
　従って、上記インバータ装置１によれば、品点数及び取付工数を低減させることでコストの低減化を図ることができる。
　以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
　上述した実施の形態では、フェライトコアＦＣを収納する収納凹部３０は、樹脂製の電源ケース２０の側部に設けられていたが、本発明においては、収納凹部は、フェライトコアを収納するのに相応しい所望の個所に設けるようにして構わない。
　　　１　インバータ装置
　　１０　フレーム
　　１１　裏面カバー
　　１２　冷却フィン
　　１３　冷却ファン
　　１４　表面カバー
　　１５　サイドカバー
　　１６　天板
　　１７　底板
　　２０　電源ケース（ケース体）
　　２１　電源プリント基板
　　３０　収納凹部
　３０ａ　第１突起片（第１突起部）
　　３１　収納底部
　　３２　上端側収納側部
　　３３　下端側収納側部
　　３５　支持片
　３５ａ　第２突起片（第２突起部）
　３５１　下延部（第１支持部）
　３５２　右延部（第２支持部）
　　４０　中空部
　　４１　裏面側端面（一端面）
　４１ａ　開口
　　４２　表面側端面（他端面）
　４２ａ　開口
　　ＦＣ　フェライトコア

Claims (4)

  1. 　中空部に配線が通過する態様で配設される筒状のフェライトコアをケース体の収納凹部に収納した状態で備えたインバータ装置であって、
    　前記収納凹部を構成する一方の収納側部より突出する態様で延在し、かつ前記収納凹部を構成する収納底部及び前記収納側部との間で自身の弾性復元力により前記フェライトコアを狭持する支持片と、
    　前記収納底部より突出する態様で形成され、かつ前記フェライトコアの一端面の一部に当接する第１突起部と、
    　前記支持片より突出する態様で形成され、かつ前記フェライトコアの他端面の一部に当接する第２突起部と
    　を備えたことを特徴とするインバータ装置。
  2. 　前記支持片は、
    　前記収納側部より前記収納底部の延在方向に沿って延在する第１支持部と、
    　前記第１支持部の延在端部より前記収納底部に近接する方向に沿って延在する第２支持部と
    　を備えたことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
  3. 　前記第１突起部は、前記収納底部の延在方向に亘って形成され、かつ前記フェライトコアの一端部における前記中空部による開口を開放した状態で該一端部の一部に当接することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインバータ装置。
  4. 　前記第２突起部は、前記第１支持部の延在方向に亘って形成され、かつ前記フェライトコアの他端部における前記中空部による開口を開放した状態で該他端部の一部に当接することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のインバータ装置。
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