WO2020202946A1 - インバータユニットおよびモータユニット - Google Patents

Abstract

本発明の一態様におけるインバータユニットは、ケースと、ケースに収容される回路基板と、回路基板を外部電源装置と繋ぐ配線部と、開口部を覆い、ケースに装着されるカバーと、を備える。ケースは、第１方向の一方側に開口する開口部と、第１方向の他方側に位置し且つ第１方向に直交する底面と、開口部の外周を囲う端面である開口端面と、を有する。開口端面の少なくとも一部は、底面に対して傾斜する。

Description

インバータユニットおよびモータユニット

本発明は、インバータユニットおよびモータユニットに関する。
本願は、２０１９年３月２９日に日本に出願された特願２０１９－０６７９７６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

モータを制御するためインバータとインバータを収容するケースとを備えたインバータユニットが知られている。特許文献１には、コンパクト性、組立性、製造性および耐震性等を考慮して各部品の大きさの順に積み重ねて固定する電動駆動装置ユニット（インバータユニット）が記載されている。また、フレームの上部に帽子状、すなわち、フレームとの合わせ面部で最大の外形を有し、上部が次第に狭まる形状のカバーを被せた電動駆動装置ユニット（インバータユニット）が記載されている。

日本国公開公報特開２００３－１９９３６３号公報

しかしながら、特許文献１の電動駆動装置ユニット（インバータユニット）のカバーが帽子状の場合、駆動装置が前傾姿勢になっていることは考慮されているが、駆動装置が前傾姿勢に配置されていない場合が考慮されておらず、駆動装置を前傾姿勢に配置できない場合において、電動駆動装置ユニット（インバータユニット）の配置空間が狭くなった場合に電動駆動装置ユニット（インバータユニット）が配置できないという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みて、狭い収容スペースに容易に設置可能なインバータユニット及びモータユニットを提供することを一つの目的とする。

本発明のインバータユニットの一つの態様は、直流電流を交流電流に変換してモータに供給するインバータユニットである。インバータユニットは、第１方向の一方側に開口する開口部と、前記第１方向の他方側に位置し且つ前記第１方向に直交する底面と、を有するケースと、前記ケースに収容される回路基板と、前記回路基板を外部電源装置と繋ぐ配線部と、前記開口部を覆い、前記ケースに装着されるカバーと、を備える、前記ケースは、前記開口部の外周を囲う端面である開口端面を有し、前記開口端面の少なくとも一部は、前記底面に対して傾斜する。

　本発明のモータユニットの一つの態様は、例えば、上述のインバータユニットと、前記インバータユニットから交流電流を供給されるモータと、を備える。

本発明の一つの態様によれば、例えば、狭い収容スペースに容易に設置可能なインバータユニット及びモータユニットを提供する。

図１は、第１実施形態のインバータユニットの平面図である。 図２は、図１のII－II線に沿う第１実施形態のインバータユニットの断面模式図である。 図３は、第１のカバーおよび第２のカバーを省略した第１実施形態のインバータユニットの平面図である。 図４は、第１実施形態のケースの底面図である。 図５は、第２実施形態のインバータユニットの斜視図である。 図６は、第２実施形態のインバータユニットの分解斜視図である。 図７は、第２実施形態のインバータユニットの平面図である。 図８は、図７のＩＶ－ＩＶ線に沿う矢視断面図である。 図９は、図８からカバーを省略した断面図である。 図１０は、第２実施形態のインバータユニットの効果を示す模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るインバータユニットについて説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

以下の説明では、インバータユニット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、図面においては、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軸方向の＋側が上側（重力方向の反対側）であり、Ｚ軸方向の－側が下側（重力方向）である。上下方向の上側が、第１方向の一方側であり、上下方向の下側が、第１方向の他方側である。また、Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向であってインバータユニットが搭載される車両の前後方向を示す。Ｘ軸方向の＋側が、前後方向の前側であり、Ｘ軸方向の－側が、前後方向の後側である。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。Ｙ軸方向の＋側が、左右方向の左側であり、Ｙ軸方向の－側が、左右方向の右側である。左右方向が、第１方向に直交する第２方向である。

〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態のインバータユニット１およびインバータユニット１を備えるモータユニット３について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、インバータユニット１の平面図である。インバータユニット１は、モータユニット３に備えられる。モータユニット３は、インバータユニット１とモータ２とモータハウジング３ａとを有する。また、モータユニット３は、モータ２の回転を減速する減速装置（図示略）を備えていてもよい。

本実施形態のモータユニット３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。

モータハウジング３ａの内部は、モータ２を収容する収容空間が設けられる。モータハウジング３ａの収容空間には、モータ２が収容される。また、モータハウジング３ａの外周面には、インバータユニット１が固定される。

モータ２は、インバータユニット１から交流電流を供給される。モータ２は、インバータユニット１により、制御される。モータ２は、水平方向に延びるモータ軸Ｊを中心として回転するロータ２ａと、ロータ２ａの径方向外側に位置するステータ２ｂと、を備える。ステータ２ｂのコイル線は、インバータユニット１に接続される。

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿うインバータユニット１の断面模式図である。図３は、第１のカバー４０および第２のカバー５０を省略したインバータユニット１の平面図である。

インバータユニット１は、直流電流を交流電流に変換してモータ２に供給する。図２に示すように、インバータユニット１は、ケース１０と、制御基板２１と、パワー基板（回路基板）２２と、コンデンサ２３と、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor、以下ＩＧＢＴと呼ぶ）２４と、第１のバスバー３１と、第２のバスバー３２と、バスバーホルダ３３と、カバー開放検出装置６０と、第１のカバー４０と、第２のカバー５０と、を備える。

ケース１０の内部には、収容空間１３が設けられる。収容空間１３には、制御基板２１、パワー基板２２、コンデンサ２３、ＩＧＢＴ２４、第１のバスバー３１、第２のバスバー３２、バスバーホルダ３３およびカバー開放検出装置６０が収容される。

収容空間１３は、第１の収容室１１と第２の収容室１２とに区画される。すなわち、ケース１０には、第１の収容室１１および第２の収容室１２が設けられる。第１の収容室１１および第２の収容室１２は、外部に開口する。第１の収容室１１および第２の収容室１２の開口は、上側を向く。すなわち、第１の収容室１１および第２の収容室１２は、同方向に開口する。また、第１の収容室１１および第２の収容室１２の開口方向は、上下方向と一致する。第１の収容室１１および第２の収容室１２は、互いに隣接する。ケース１０は、第１の収容室１１の上側に開口する第１開口部１４と、第２の収容室１２の上側に開口する第２開口部１５とを有する。

制御基板２１、パワー基板２２、コンデンサ２３およびＩＧＢＴ２４は、第１の収容室１１に収容される。第１のバスバー３１は、第１の収容室１１と第２の収容室１２とに跨って収容される。第２のバスバー３２、バスバーホルダ３３およびカバー開放検出装置６０は、第２の収容室１２に収容される。

ケース１０は、第１の底壁部１０ａと、第２の底壁部１０ｂと、側壁部１０ｃと、隔壁部１０ｄと、を有する。収容空間１３は、第１の底壁部１０ａ、第２の底壁部１０ｂおよび側壁部１０ｃに囲まれた空間である。

側壁部１０ｃは、上下方向から見て略矩形の環状である。側壁部１０ｃは、収容空間１３を水平方向から囲む。側壁部１０ｃは、上側の端面として、第１開口端面１０ｃａ１と、第２開口端面１０ｃａ２と、を有する。第１開口端面１０ｃａ１は、第１開口部１４の外周を囲う端面である。第２開口端面１０ｃａ２は、第２開口部１５の外周を囲う端面である。第１開口端面１０ｃａ１及び第２開口端面１０ｃａ２は、それぞれ左右方向に対して平行な面、すなわちＸＹ平面に対して平行な面である。第１開口端面１０ｃａ１には第１カバー４０が固定され、第２開口端面１０ｃａ２には第２カバー５０が固定される。

第１の底壁部１０ａおよび第２の底壁部１０ｂは、側壁部１０ｃの下側の端部に位置する。第１の底壁部１０ａおよび第２の底壁部１０ｂは、収容空間１３の下側に位置する。第１の底壁部１０ａは、第１の収容室１１の下側に位置する。第２の底壁部１０ｂは、第２の収容室１２の下側に位置する。第１の底壁部１０ａは、上側を向く面１０ａ１を有する。すなわち、ケース１０は、上下方向に直交する底面１０ａ１を有する。第１開口端面１０ｃａ１及び第２開口端面１０ｃａ２は、それぞれ底面１０ａ１に対して平行である。

第２の底壁部１０ｂは、第１の底壁部１０ａより上側に位置する。したがって、第２の収容室１２の上下方向の寸法（開口方向に沿う寸法）は、第１の収容室１１の上下方向の寸法より小さい。また、第２の収容室１２の容積は、第１の収容室１１の容積より小さい。第２の収容室１２には、主に第１のバスバー３１の一部および第２のバスバー３２が収容される。第２の収容室１２内において、第１のバスバー３１および第２のバスバー３２の板厚方向は、上下方向と一致する。本実施形態によれば、第２の収容室１２の上下方向の寸法を、第１の収容室１１と比較して小さくし、インバータユニット１全体を小型化することができる。

隔壁部１０ｄは、収容空間１３を第１の収容室１１と第２の収容室１２とに区画する。隔壁部１０ｄには、第１の収容室１１と第２の収容室１２とを互いに連通させる隔壁開口１０ｄａが設けられる。隔壁開口１０ｄａには、第１のバスバー３１が通過する。隔壁部１０ｄの上側の端面のうち、左側半分の領域は第１開口端面１０ｃａ１の一部であり、右側半分の領域は第２開口端面１０ｃａ２の一部である。

図４は、ケース１０の底面図である。ケース１０の外周面には、複数（本実施形態では４つ）の位置決め凹部１９が設けられる。本実施形態において、位置決め凹部１９は、第１の底壁部１０ａと第２の底壁部１０ｂとにそれぞれ２つずつ設けられる。

位置決め凹部１９は、それぞれ下向きに開口する。位置決め凹部１９は、平面視で円形である。インバータユニット１の組み立て工程において、位置決め凹部１９には、組み立て装置（図示略）に設けられた位置決めピンが挿入される。これにより、ケース１０と組み立て装置とは、互いに位置決めされる。

図２に示すように、制御基板２１は、第１の収容室１１に位置する。制御基板２１は、モータ２に接続されてモータ２を制御する。例えば、モータユニット３が、レゾルバ等のエンコーダを有する場合に、制御基板２１は、エンコーダにより測定されるモータ２の回転数を基に、モータ２の回転数をフィードバック制御する。

パワー基板２２、コンデンサ２３およびＩＧＢＴ２４は、第１の収容室１１に位置する。コンデンサ２３およびＩＧＢＴ２４は、それぞれパワー基板２２に接続される。パワー基板２２、コンデンサ２３およびＩＧＢＴ２４は、インバータ２５を構成する。インバータ２５は、第１のバスバー３１および第２のバスバー３２を介して、外部電源装置９に接続される。外部電源装置９は、例えば車両に搭載された二次電池である。インバータ２５は、外部電源装置９から供給された直流電流を交流電流に変換する。

図３に示すように、第１のバスバー３１および第２のバスバー３２は、それぞれインバータユニット１に一対ずつ設けられる。第１のバスバー３１および第２のバスバー３２は、導電性の板材から構成される。第１のバスバー３１と第２のバスバー３２とは、固定ネジ３０ａにより互いに接続される。一対の第１のバスバー３１と一対の第２のバスバー３２とは、配線部３０を構成する。すなわち、インバータユニット１は、配線部３０を備える。

配線部３０は、第１の収容室１１と第２の収容室１２とに跨って設けられる。配線部３０は、パワー基板２２と外部電源装置９とを繋ぐ。すなわち、配線部３０は、外部電源装置９とインバータ２５とを繋ぐ。配線部３０は、外部電源装置９から延び出る電源ケーブル９ａに接続される。配線部３０は、外部電源装置９から電源ケーブル９ａを介して供給される直流電流をインバータ２５に供給する。

本実施形態によれば、配線部３０は、板状のバスバーである。一般的に、バスバーは、可撓性のケーブルと比較して、振動下でも絶縁を確保しやすい。本実施形態によれば、配線部３０が板状のバスバーであることで、外部電源装置９からインバータ２５に、大きな電流を安定的に供給することができる。

第１のバスバー３１は、第１の収容室１１と第２の収容室１２とに跨って位置する。第１のバスバー３１の一端は、第１の収容室１１に位置し、パワー基板２２に接続される。第１のバスバー３１の他端は、第２の収容室１２に位置し、第２のバスバー３２に接続される。

第２のバスバー３２は、第２の収容室１２に位置する。第２のバスバー３２の板厚方向は、全長に亘って上下方向と一致する。すなわち、第２のバスバー３２の板厚方向は、第２の収容室の開口方向と一致する。第２のバスバー３２は、上下方向から見て略Ｌ字状に延びる。第２のバスバー３２は、バスバーホルダ３３に支持される。第２のバスバー３２は、バスバーホルダ３３を介してケース１０に固定される。

第２のバスバー３２の一端は、第２のバスバー３２に接続される。また、第２のバスバー３２の他端には、外部電源装置９に接続される接続部３２ａが設けられる。すなわち、配線部３０は、第２の収容室１２に位置する接続部３２ａを有する。

接続部３２ａにおいて、第２のバスバー３２の板厚方向は、第２の収容室１２の開口方向と一致する。接続部３２ａには、第２のバスバー３２の板厚方向に貫通する貫通孔３２ｃが設けられる。一方で、外部電源装置９から延び出る電源ケーブル９ａの先端には、接続端子９ｂが設けられる。接続端子９ｂには、貫通孔３２ｃと重なる貫通孔（図示略）が設けられる。接続部３２ａの貫通孔３２ｃと接続端子９ｂの貫通孔とには、固定ネジ３０ｂが挿入されネジ止めされる。これにより、配線部３０は、外部電源装置９に接続される。

本実施形態によれば、接続部３２ａは、第２の収容室１２の開口方向に延びる貫通孔３２ｃにおいて外部電源装置９の接続端子９ｂとネジ止めされる。このため作業者は、接続部３２ａと外部電源装置９の接続端子９ｂとを、第２の収容室１２の開口方向からネジ止めすることができる。したがって、第２の収容室１２の開口を開放させた状態で、配線部３０と外部電源装置９とを容易に接続できる。

カバー開放検出装置６０は、第２の収容室１２に位置する。カバー開放検出装置６０は、第２のカバー５０に接触するスイッチ部６１を有する。第２のカバー５０がケース１０から取り外されると、スイッチ部６１は、第２のカバー５０から離間する。カバー開放検出装置６０は、第２のカバー５０がケース１０から離脱し、スイッチ部６１が第２のカバー５０から離脱すると外部電源装置９から供給される電流を遮断する。また、カバー開放検出装置６０は、第２のカバー５０がケース１０に取り付けられ、スイッチ部６１が第２のカバー５０に接触すると外部電源装置９からの電流の遮断を解除する。

本実施形態によれば、カバー開放検出装置６０が設けられることで、第２の収容室１２が開放された状態で、配線部３０に電流が流れることを抑制できる。このため、配線部３０の接続部３２ａと外部電源装置９の接続端子９ｂとを接続する接続工程において、作業者を高圧電流から保護し、接続工程を安全に行うことができる。

本実施形態では、カバー開放検出装置６０が第２の収容室１２の内部に配置される場合を例示した。しかしながら、カバー開放検出装置６０は、第２のカバー５０の開放を検知するものであれば、第２の収容室１２の外部に配置されていてもよい。

図２に示すように、第１のカバー４０は、第１開口部１４を覆い、ケース１０の第１開口端面１０ｃａ１に装着される。第１のカバー４０は、第１の収容室１１を上側から覆う。第１のカバー４０は、板状である。第１のカバー４０は、プレス加工により成形される。第１のカバー４０の板厚方向は、第１の収容室１１の開口方向（本実施形態において上下方向）と一致する。

第１のカバー４０は、上面４０ａと下面４０ｂとを有する。下面４０ｂは、第１の収容室１１の内側面の一部を構成する。下面４０ｂは、ケース１０の第１開口端面１０ｃａ１と接触する。上面４０ａは、下面４０ｂの反対側を向く面である。上面４０ａは、第１の収容室１１の開口方向を向く面である。

図１に示すように、第１のカバー４０は、周縁部において複数の固定ネジ１８によりケース１０の第１開口端面１０ｃａ１に固定される。第１のカバー４０の周縁部には、第１のカバー４０を板厚方向に貫通する複数の貫通孔（図示略）が設けられる。固定ネジ１８は、第１のカバー４０の貫通孔に挿入されてケース１０にネジ止めされる。これにより、第１のカバー４０は、ケース１０の第１開口端面１０ｃａ１に固定される。

第１のカバー４０の周縁部には、複数の位置決め孔４９が設けられる。本実施形態において、第１のカバー４０には、２つの位置決め孔４９が設けられる。位置決め孔４９は、第１のカバー４０を板厚方向に貫通する。インバータユニット１の組み立て工程において、位置決め孔４９には、組み立て装置（図示略）に設けられた位置決めピンが挿入される。これにより、第１のカバー４０と組み立て装置とは、互いに位置決めされる。

図２に示すように、第２のカバー５０は、第２開口部１５を覆い、ケース１０の第２開口端面１０ｃａ２に装着される。第２のカバー５０は、板状である。第２のカバー５０は、プレス加工により成形される。第２のカバー５０は、カバー本体部５１と突出部５２と押さえ部５３とを有する。

カバー本体部５１は、板厚方向が上下方向と一致する板状である。カバー本体部５１の板厚方向は、第２の収容室１２の開口方向（本実施形態において上下方向）と一致する。カバー本体部５１は、第２の収容室１２を上側から覆う。

カバー本体部５１は、上面５１ａと下面５１ｂとを有する。下面５１ｂは、第２の収容室１２の内側面の一部を構成する。下面５１ｂは、ケース１０の第２開口端面１０ｃａ２と接触する。上面５１ａは、下面５１ｂの反対側を向く面である。上面５１ａは、第２の収容室１２の開口方向を向く面である。

図１に示すように、カバー本体部５１は、周縁部において複数の固定ネジ１８によりケース１０の第２開口端面１０ｃａ２に固定される。カバー本体部５１の周縁部には、カバー本体部５１を板厚方向に貫通する複数の貫通孔（図示略）が設けられる。固定ネジ１８は、カバー本体部５１の貫通孔に挿入されてケース１０にネジ止めされる。これにより、第２のカバー５０は、ケース１０の第２開口端面１０ｃａ２に固定される。図２に示すように、第１のカバー４０と第２のカバー５０とは、ケース１０の連続する１つの面（上端面１０ｃａ）に固定される。

図１に示すように、カバー本体部５１の周縁部には、複数の位置決め孔５９が設けられる。本実施形態において、カバー本体部５１には、２つの位置決め孔５９が設けられる。位置決め孔５９は、カバー本体部５１を板厚方向に貫通する。インバータユニット１の組み立て工程において、位置決め孔５９には、組み立て装置（図示略）に設けられた位置決めピンが挿入される。これにより、第２のカバー５０と組み立て装置とは、互いに位置決めされる。

図２に示すように、突出部５２は、カバー本体部５１の外縁から、ケース１０の反対側（すなわち上側）に突出する。本実施形態において、突出部５２は、上側に向かうに従い第１のカバー４０側に傾斜する。

押さえ部５３は、突出部５２の先端（すなわち上端）から、第１のカバー４０側に延びる。押さえ部５３は、第１のカバー４０の上面４０ａの少なくとも一部を覆う。

配線部３０の接続部３２ａと外部電源装置９の接続端子９ｂとを接続する接続工程を行う際に、作業者は、第２の収容室１２の開口である第２開口部１５を開放させる。本実施形態のインバータユニット１には、第１の収容室１１の開口である第１開口部１４を覆う第１のカバー４０と、第２の収容室１２の開口である第２開口部１５を覆う第２のカバー５０と、がそれぞれ設けられる。本実施形態によれば、作業者は、第１開口部１４を閉塞させた状態で接続工程を行うことができる。このため、接続工程の際に、第１の収容室１１内の制御基板２１およびインバータ２５が、埃等によって汚染されることを抑制できる。

本実施形態によれば、第２のカバー５０の一部である押さえ部５３が、第１のカバー４０の上面４０ａの一部を覆う。したがって、第１のカバー４０を取り外すためには、まず第２のカバー５０を取り外す必要がある。本実施形態によれば、接続工程の際に、第１のカバー４０が取り外されることを抑制できる。したがって、第１の収容室１１内の制御基板２１およびインバータ２５が埃等によって汚染されることを抑制できる。

本実施形態によれば、カバー開放検出装置６０は、第２の収容室１２の開口である第２開口部１５の開放を検出して、配線部３０に流れる電流を遮断する。第２開口部１５を覆う第２のカバー５０の一部は、第１のカバー４０の一部を覆う。このため、第１開口部１４が開放される場合には、同時に第２開口部１５が開放された状態となる。本実施形態によれば、第１開口部１４を開放した場合においても、作業者を高圧電流から保護することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態のインバータユニット１Ａの構成について、図５～図９を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同じ構成要素には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図５から図９に示すように、インバータユニット１Ａは、ケース１０Ａと、制御基板２１と、パワー基板（回路基板）２２と、コンデンサ２３と、ＩＧＢＴ２４と、配線部３０と、カバー１００と、を備える。インバータユニット１Ａは、直流電流を交流電流に変換してモータ２に供給する。第２実施形態のインバータユニット１Ａは、第１実施形態のインバータユニット１と同様に、モータ２のモータハウジング３ａに固定されるが、図５～図９ではモータ２及びモータモータハウジング３ａ等の図示は省略する。

図６に示すように、ケース１０Ａの内部には、収容空間１３が設けられる。収容空間１３には、制御基板２１、パワー基板２２、コンデンサ２３、ＩＧＢＴ２４、及び配線部３０が収容される。

収容空間１３は、第１の収容室１１と第２の収容室１２とに区画される。すなわち、ケース１０Ａには、第１の収容室１１および第２の収容室１２が設けられる。第１の収容室１１および第２の収容室１２は、上側に開口する。第１の収容室１１および第２の収容室１２は、互いに隣接する。ケース１０Ａは、第１の収容室１１の上側に開口する第１開口部１４と、第２の収容室１２の上側に開口する第２開口部１５と、を有する。

図３に示すように、第１実施形態における第１開口部１４と第２開口部１５とは、左右方向に分離している。一方、図６に示すように、第２実施形態における第１開口部１４と第２開口部１５とは、左右方向に繋がっている。言い換えれば、第２実施形態における第１の収容室１１と第２の収容室１２とは、ケース１０Ａの上側で左右方向に繋がっている。第２実施形態では、左右方向に繋がっている第１開口部１４と第２開口部１５とを、１つの開口部１６と定義する。すなわち、第２実施形態におけるケース１０Ａは、上下方向の上側に開口する開口部１６を有する。

図６、図８及び図９に示すように、制御基板２１、パワー基板２２、コンデンサ２３およびＩＧＢＴ２４は、第１の収容室１１に収容される。第１実施形態と同様に、配線部３０は、第１の収容室１１と第２の収容室１２とに跨って収容される。

ケース１０Ａは、第１の底壁部１０ａと、第２の底壁部１０ｂと、側壁部１０ｃと、隔壁部１０ｄとを有する。収容空間１３は、第１の底壁部１０ａ、第２の底壁部１０ｂおよび側壁部１０ｃに囲まれた空間である。

第１の底壁部１０ａおよび第２の底壁部１０ｂは、ケース１０Ａの下側の端部に位置する。第１の底壁部１０ａは、第１の収容室１１の下側に位置する。第２の底壁部１０ｂは、第２の収容室１２の下側に位置する。図８及び図９に示すように、第１の底壁部１０ａは、上側を向く面１０ａ１を有する。すなわち、ケース１０Ａは、上下方向の下側に位置し、且つ上下方向に直交する底面１０ａ１を有する。

第２の底壁部１０ｂは、第１の底壁部１０ａより上側に位置する。したがって、第２の収容室１２の上下方向の寸法（開口方向に沿う寸法）は、第１の収容室１１の上下方向の寸法より小さい。また、第２の収容室１２の容積は、第１の収容室１１の容積より小さい。本実施形態によれば、第２の収容室１２の上下方向の寸法を、第１の収容室１１と比較して小さくし、インバータユニット１Ａ全体を小型化することができる。

側壁部１０ｃは、上下方向から見て略矩形の環状である。側壁部１０ｃは、収容空間１３を水平方向から囲む。側壁部１０ｃは、上側の端面として開口端面１０ｃａを有する。開口端面１０ｃａは、開口部１６の外周を囲う端面である。すなわち、ケース１０Ａは、開口部１６の外周を囲う上側の端面である開口端面１０ｃａを有する。開口端面１０ｃａにカバー１００が固定される。後述するように、第２実施形態において、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａの少なくとも一部は、ケース１０Ａの底面１０ａ１に対して傾斜する。

図６、図８及び図９に示すように、側壁部１０ｃは、後側壁部１０ｃ１と、前側壁部１０ｃ２と、締結部１０ｃ３と、を有する。後側壁部１０ｃ１は、側壁部１０ｃを構成する部分のうち、後側に位置し且つ左右方向に沿って延びる部分である。前側壁部１０ｃ２は、側壁部１０ｃを構成する部分のうち、前側に位置し且つ左右方向に沿って延びる部分である。後側壁部１０ｃ１と前側壁部１０ｃ２とは、前後方向に互いに対向する。後側壁部１０ｃ１は、本発明の第１側壁部に対応する構成要素であり、前側壁部１０ｃ２は、本発明の第２側壁部に対応する構成要素である。締結部１０ｃ３は、後側壁部１０ｃ１に配置され、且つ不図示のモータハウジングにネジ等の締結部材によって締結される部位である。締結部１０ｃ３は、後側壁部１０ｃ１の上側の端部において左右方向に沿って複数設けられ、上側の端部から前後方向の後側に向かって突出する。

図８及び図９に示すように、左右方向からみて、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａは、ケース１０Ａの底面１０ａ１に対して傾斜する。より具体的には、左右方向からみて、開口端面１０ｃａは、後側壁部１０ｃ１から前側壁部１０ｃ２に向かうに従って上下方向の下側に傾斜する。言い換えれば、左右方向からみて、開口端面１０ｃａは、後側から前側に向かうに従って下側に傾斜する。

図８及び図９は、ケース１０Ａの縦断面（左右方向に直交する断面）を右側からみた図であるが、ケース１０Ａの縦断面を左側からみても、開口端面１０ｃａは、後側から前側に向かうに従って下側に傾斜する。底面１０ａ１に対する開口端面１０ｃａの傾斜角は、ケース１０Ａの縦断面を右側からみた場合と左側からみた場合とで同じである。

隔壁部１０ｄは、収容空間１３を第１の収容室１１と第２の収容室１２とに区画する。隔壁部１０ｄには、第１の収容室１１と第２の収容室１２とを左右方向に互いに連通させる隔壁凹部１０ｄ１が設けられる。隔壁凹部１０ｄ１によって第１開口部１４と第２開口部１５とが左右方向に繋がる。隔壁凹部１０ｄ１には、配線部３０が通過する。隔壁部１０ｄの上側の端面は、開口端面１０ｃａの一部である。

図６、図８及び図９に示すように、制御基板２１は、第１の収容室１１に位置する。制御基板２１は、不図示のモータ２に接続されてモータ２を制御する。例えば、不図示のモータユニット３が、レゾルバ等のエンコーダを有する場合に、制御基板２１は、エンコーダにより測定されるモータ２の回転数を基に、モータ２の回転数をフィードバック制御する。

図８及び図９に示すように、パワー基板２２、コンデンサ２３およびＩＧＢＴ２４は、第１の収容室１１に位置する。コンデンサ２３およびＩＧＢＴ２４は、それぞれパワー基板２２に接続される。パワー基板２２、コンデンサ２３およびＩＧＢＴ２４は、インバータ２５を構成する。インバータ２５は、配線部３０を介して、不図示の外部電源装置９に接続される。外部電源装置９は、例えば車両に搭載された二次電池である。インバータ２５は、外部電源装置９から供給された直流電流を交流電流に変換する。

図６に示すように、コンデンサ２３は、上下方向の上側を向く面である上端面２３ａを有する。図８及び図９に示すように、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａの少なくとも一部は、コンデンサ２３の上端面２３ａよりも上下方向の下側に位置する。なお、制御基板２１は、コンデンサ２３の上側に配置されるが、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａの少なくとも一部は、制御基板２１よりも上下方向の下側に位置する。すなわち、コンデンサ２３の一部と、制御基板２１の一部とは、ケース１０Ａよりも上側に露出している。

配線部３０は、第１の収容室１１と第２の収容室１２とに跨って設けられる。配線部３０は、パワー基板２２と外部電源装置９とを繋ぐ。すなわち、配線部３０は、外部電源装置９とインバータ２５とを繋ぐ。配線部３０は、外部電源装置９から延び出る電源ケーブル９ａに接続される。配線部３０は、外部電源装置９から電源ケーブル９ａを介して供給される直流電流をインバータ２５に供給する。

図５から図８に示すように、カバー１００は、開口部１６を覆い、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａに装着される。カバー１００は、第１の収容室１１及び第２の収容室１２を上側から覆う。カバー１００は、カバー本体部１１０と、フランジ部１２０と、を有する。

カバー本体部１１０は、カバー１００を構成する部分のうち、開口部１６を覆う部分である。カバー本体部１１０は、左右方向に延びる。フランジ部１２０は、カバー１００を構成する部分のうち、カバー本体部１１０の外周縁に設けられ且つ開口端面１０ｃａに接続される部分である。フランジ部１２０は、カバー本体部１１０の外周縁部に沿ってカバー本体部１１０から離れる方向に広がる。フランジ部１２０の板厚方向は、開口端面１０ｃａに直交する方向と一致する。カバー本体部１１０は、フランジ部１２０から上下方向の上側に窪む形状である。

フランジ部１２０は、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａに面接触する。フランジ部１２０は、複数の固定ネジ１３０によりケース１０Ａの開口端面１０ｃａに固定される。フランジ部１２０をその板厚方向に貫通する複数の貫通孔（図示略）が、フランジ部１２０の周方向に沿って設けられる。固定ネジ１３０は、フランジ部１２０の貫通孔に挿入されて、開口端面１０ｃａに設けられたネジ穴（図示略）に締結される。これにより、カバー１００は、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａに固定される。

カバー本体部１１０は、左右方向に沿って延びる変化部１１１を有する。変化部１１１は、後側壁部１０ｃ１と前側壁部１０ｃ２との間において前側壁部の側に位置する。カバー本体部１１０は、後側壁部１０ｃ１の側から変化部１１１まで前後方向に延びる面であるカバー天面１１２を有する。カバー天面１１２は、ケース１０Ａの底面１０ａ１に対して平行である。カバー天面１１２は、上側を向く面であり、左右方向にも延びる。

また、カバー本体部１１０は、変化部１１１から下側に向かうに従って前側に傾斜する面であるカバー傾斜面１１３を有する。カバー傾斜面１１３は、左右方向に延びる。カバー傾斜面１１３には、左右方向に沿って複数の突起物（リブ）１１４が設けられる。各リブ１１４は、変化部１１１からフランジ部１２０へ向かって延びる。リブ１１４を設けることにより、カバー１００の剛性が向上する。その結果、カバー１００の振動に起因して発生する騒音が軽減される。

変化部１１１は、カバー天面１１２とカバー傾斜面１１３との間に位置し、左右方向に延びる部位である。図８に示すように、本実施形態における変化部１１１は、カバー天面１１２の前側の端部とカバー傾斜面１１３の上側の端部とを繋ぐ円弧状の曲面である。なお、変化部１１１は、曲面に限定されず、カバー天面１１２の前側の端部とカバー傾斜面１１３の上側の端部とを直線的に繋ぐ平らな面であってもよい。または、変化部１１１は、カバー天面１１２の前側の端部とカバー傾斜面１１３の上側の端部とをダイレクトに繋ぐ線状の部位であってもよい。このように、変化部１１１は、左右方向に延びる線または面であればよい。

図８に示すように、カーブ本体部１１０の窪みの上下方向長さは、後側壁部１０ｃ１の側から変化部１１１に向かうに従って長くなり、且つ前側壁部１０ｃ２の側から変化部１１１に向かうに従って長くなる。カーブ本体部１１０の窪みの上下方向長さとは、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａからカバー天面１１２までの上下方向長さと、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａからカバー傾斜面１１３までの上下方向長さとである。

すなわち、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａからカバー天面１１２までの上下方向長さは、後側壁部１０ｃ１の側から変化部１１１に向かうに従って長くなる。また、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａからカバー傾斜面１１３までの上下方向長さは、前側壁部１０ｃ２の側から変化部１１１に向かうに従って長くなる。

上記のように、第２実施形態におけるカバー１００は、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａから上側に窪んだ内部空間を有する。第２実施形態では、左右方向からみて、開口端面１０ｃａは、底面１０ａ１に対して、後側から前側に向かうに従って下側に傾斜する。そのため、コンデンサ２３の一部と、制御基板２１の一部とは、ケース１０Ａよりも上側に露出している。上側に窪んだ内部空間を有するカバー１００が、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａに固定されることにより、ケース１０Ａよりも上側に露出している部品が、カバー１００の内部空間に収容される。

第２実施形態においてケース１０Ａは、底面１０ａ１に対して、後側から前側に向かうに従って下側に傾斜する開口端面１０ｃａを有する。また、第２実施形態においてカバー１００は、変化部１１１から下側に向かうに従って前側に傾斜する面であるカバー傾斜面１１３を有する。その結果、図１０に示すように、インバータユニット１Ａの収容スペースに干渉部材２００が設置されることが原因で収容スペースが狭くなった場合でも、干渉部材２００を避けながらインバータユニット１Ａを収容スペースに容易に設置することが可能である。

以上のように、第２実施形態におけるインバータユニット１Ａは、上下方向の上側に開口する開口部１６と、上下方向の下側に位置し且つ上下方向に直交する底面１０ａ１と、を有するケース１０Ａと、開口部１６を覆い、ケース１０Ａに装着されるカバー１００と、を備える。また、第２実施形態において、ケース１０Ａは、開口部１６の外周を囲う端面である開口端面１０ｃａを有し、開口端面１０ｃａの少なくとも一部は、底面１０ａ１に対して傾斜する。
上記のような第２実施形態によれば、収容スペースに干渉部材２００が設置されることが原因で収容スペースが狭くなった場合でも、干渉部材２００を避けながらインバータユニット１Ａを収容スペースに容易に設置することが可能である。

また、第２実施形態では、左右方向からみて、開口端面１０ｃａが、後側壁部１０ｃ１から前側壁部１０ｃ２に向かうに従って上下方向の下側に傾斜する。
これにより、とくに収容スペース内でインバータユニット１Ａの前側に干渉部材２００が設置される場合に、干渉部材２００を避けながらインバータユニット１Ａを収容スペースに容易に設置することが可能である。

また、第２実施形態において、カバー本体部１１０は、フランジ部１２０から上下方向の上側に窪む形状である。すなわち、カバー１００は、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａから上側に窪んだ内部空間を有する。
上側に窪んだ内部空間を有するカバー１００が、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａに固定されることにより、ケース１０Ａよりも上側に露出している部品を、カバー１００の内部空間に収容することができる。

また、第２実施形態において、カバー本体部１１０の窪みの上下方向長さは、後側壁部１０ｃ１の側から変化部１１１に向かうに従って長くなり、且つ前側壁部１０ｃ２の側から変化部１１１に向かうに従って長くなる。
これにより、カバー１００には、変化部１１１から下側に向かうに従って前側に傾斜する面であるカバー傾斜面１１３が設けられる。その結果、とくに収容スペース内でインバータユニット１Ａの前側に干渉部材２００が設置される場合に、干渉部材２００を避けながらインバータユニット１Ａを収容スペースに容易に設置することが可能である。

また、第２実施形態において、カバー本体部１１０は、後側壁部１０ｃ１の側から変化部１１１まで前後方向に延びる面であるカバー天面１１２を有する。カバー天面１１２は、ケース１０Ａの底面１０ａ１に対して平行である。
これにより、インバータユニット１Ａを収容スペースに設置したときに、カバー天面１１２の上側の空間を有効利用することができる。

第２実施形態では、カバー傾斜面１１３は前側に傾斜し、カバー天板１１２は底面１０ａ１に対して平行であるとしたが、これに限らない。たとえば、インバータユニット１Ａの収容スペースまたは干渉部材２００の形状に応じて、カバー天板部１１２とカバー傾斜部１１３の底面１０ａ１に対する傾斜の角度は変更可能である。

また、第２実施形態において、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａの少なくとも一部は、コンデンサ２３の上端面２３ａよりも上下方向の下側に位置する。
これにより、ケース１０Ａの開口端面１０ｃａの一部を上下方向のより低い位置に配置されるため、開口端面１０ｃａの傾斜角がより急になる。その結果、より狭い収容スペースにインバータユニット１Ａを容易に設置することができる。

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

本発明の上記態様によれば、狭い収容スペースに容易に設置可能なインバータユニット及びモータユニットを提供することができる。従って、本発明は産業上の利用可能性がある。

１、１Ａ：インバータユニット、２：モータ、３：モータユニット、９：外部電源装置、１０、１０Ａ：ケース、１６：開口部、１０ａ１：底面、１０ｃａ：開口端面、１０ｃ１：後側壁部（第１側壁部）、１０ｃ２：前側壁部（第２側壁部）、１０ｃ３：締結部、２２：パワー基板（回路基板）２３：コンデンサ、３０：配線部、４０：第１のカバー、５０：第２のカバー、１００：カバー、１１０：カバー本体部、１１１：変化部、１１２：カバー天面、１２０：フランジ部

Claims (8)

1. 直流電流を交流電流に変換してモータに供給するインバータユニットであって、
   第１方向の一方側に開口する開口部と、前記第１方向の他方側に位置し且つ前記第１方向に直交する底面と、を有するケースと、
   前記ケースに収容される回路基板と、
   前記回路基板を外部電源装置と繋ぐ配線部と、
   前記開口部を覆い、前記ケースに装着されるカバーと、
   を備え、
   前記ケースは、前記開口部の外周を囲う端面である開口端面を有し、
   前記開口端面の少なくとも一部は、前記底面に対して傾斜する、
   インバータユニット。
2. 前記ケースは、
   前記第１方向に直交する第２方向に沿って延び且つ互いに対向する第１側壁部及び第２側壁部と、
   前記第１側壁部に配置され且つ前記モータのハウジングに締結される締結部と、
   を有し、
   前記第２方向からみて、前記開口端面が、前記第１側壁部から前記第２側壁部に向かうに従って前記第１方向の他方側に傾斜する、
   請求項１に記載のインバータユニット。
3. 前記カバーは、
   　前記開口部を覆うカバー本体部と、
   　前記カバー本体部の外周縁に設けられ且つ前記開口端面に接続されるフランジ部と、
   　を有し、
   前記カバー本体部は、前記フランジ部から前記第１方向の一方側に窪む形状である、
   請求項１または２に記載のインバータユニット。
4. 　前記カバー本体部は、前記第２方向に沿って延びる変化部を有し、
   　前記変化部は、前記第１側壁部と前記第２側壁部との間において前記第２側壁部の側に位置し、
   　前記カバー本体部の窪みの第１方向長さは、前記第１側壁部の側から前記変化部に向かうに従って長くなり、且つ前記第２側壁部の側から前記変化部に向かうに従って長くなる、
   請求項３に記載のインバータユニット。
5. 前記カバー本体部において前記第１側壁部の側から前記変化部までの面であるカバー天面は、前記底面に対して平行である、
   請求項４に記載のインバータユニット。
6. 前記変化部は、前記第２方向に延びる線または面である、
   請求項４または５に記載のインバータユニット。
7. 前記ケースに収容されるコンデンサをさらに備え、
   　前記コンデンサは、前記第１方向の一方側を向く面である上端面を有し、
   　前記ケースの前記開口端面の少なくとも一部は、前記コンデンサの前記上端面よりも前記第１方向の他方側に位置する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のインバータユニット。
8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載のインバータユニットと、
   　前記インバータユニットから交流電流を供給されるモータと、
   　を備える、モータユニット。

Images