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公開番号2021182847
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211125
出願番号2020198976
出願日20201130
発明の名称インバータ装置、モータユニット、および車両
出願人日本電産エレシス株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20211029BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】2つの回路基板同士を電気的に接続するハーネスが磁性材料を含むコア部を通過しない構成と比較して、より効果的なEMC対策が可能なインバータ装置、モータユニット、および車両を提供する。
【解決手段】インバータ制御装置10のインバータ部20は、モータ駆動用のインバータ装置である。インバータ部20は、インバータ制御回路基板11と、パワーモジュール制御回路基板12と、コンデンサユニット14と、第1ハーネス100と、磁性材料を含む第1コア部1とを有する。コンデンサユニット14は、インバータ制御回路基板11とパワーモジュール制御回路基板12との間に配置されている。第1コア部1は、筒状をなし、軸方向に延びる第1貫通孔109を有する本体部101を備えている。第1ハーネス100は、2つの回路基板11、12同士を電気的に接続するとともに、第1コア部1の第1貫通孔109を通過している。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項1】
インバータ装置であって、
前記インバータ装置は、少なくとも2つの回路基板と、電子部品ユニットと、第1ハーネスと、磁性材料を含む第1コア部とを有し、
前記電子部品ユニットは、前記2つの回路基板の間に配置され、
前記第1コア部は、筒状をなし、軸方向に延びる第1貫通孔を有する本体部を備え、
前記第1ハーネスは、前記2つの回路基板同士を電気的に接続するとともに、前記第1コア部の前記第1貫通孔を通過していることを特徴とするインバータ装置。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記第1コア部は、前記第1ハーネスが前記第1貫通孔を通過しているか否かを判定可能な判定構造を備える請求項1に記載のインバータ装置。
【請求項3】
前記判定構造は、前記本体部の一端部から軸方向に沿って突出する板片部、前記本体部の一端部から他端部に向かって切り欠かれた切欠き部、又は、前記本体部を軸方向と直交する方向に貫通する窓部である請求項2に記載のインバータ装置。
【請求項4】
前記板片部の幅は、前記第1貫通孔の幅より大きい請求項3に記載のインバータ装置。
【請求項5】
前記第1コア部は、その軸方向端部の少なくとも一部が丸みを帯びている請求項1〜4のいずれか1項に記載のインバータ装置。
【請求項6】
さらに、第2ハーネスと、磁性材料を含む第2コア部とを有し、
前記第2コア部は、筒状をなし、軸方向に延びる第2貫通孔を有する本体部を備え、
前記第2ハーネスは、前記2つの回路基板のうちの他方の回路基板と外部電源とを電気的に接続するとともに、前記第2コア部の前記第2貫通孔を通過している請求項1〜5のいずれか1項に記載のインバータ装置。
【請求項7】
前記電子部品ユニットは、前記一方の回路基板と対向する第1面と、前記他方の回路基板と対向する第2面とを備え、
前記第1コア部および前記第2コア部は、いずれも前記第2面に固定されている請求項6に記載のインバータ装置。
【請求項8】
前記第1コア部および前記第2コア部の少なくとも一方は、さらに、前記本体部から軸方向と直交する方向に突出する固定部を備え、前記固定部を介して前記本体部が前記電子部品ユニットに固定されている請求項6または7に記載のインバータ装置。
【請求項9】
前記第1コア部および前記第2コア部の少なくとも一方は、前記本体部の軸方向が前記一方の回路基板から前記他方の回路基板に向かう方向と直交する請求項6〜8のいずれか1項に記載のインバータ装置。
【請求項10】
前記第1コア部および前記第2コア部の少なくとも一方は、前記本体部の軸方向が前記一方の回路基板から前記他方の回路基板に向かう方向と平行である請求項6〜8のいずれか1項に記載のインバータ装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、インバータ装置、モータユニット、および車両に関する。
続きを表示(約 2,400 文字)【背景技術】
【0002】
近年の自動車の電気自動車化(EV化)に伴い、インバータ筐体の小型化、EV駆動用モータ周辺の必要部品点数の削減が望まれている。さらに、EVでは大電流を駆動用モータに入力するため、インバータにおける電磁界ノイズも増大する。そのため、ノイズ対策部材の適用が必要になる。
EMC(Electromagnetic Compatibility:電磁両立性)対策としては、インバータに接続されたハーネスを束ねて、フェライトコアに挿通するのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。また、導電路、磁性体コアおよびシールド部を一体として固定した台座部を、電子部品が搭載された基板に取り付けた構成も開示されている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、特許文献1および2では、いずれも、2つの回路基板同士を電気的に接続する導電路(ハーネス)がフェライトコアを通過するような構成ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2013−37526号公報
特開2019−140264号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、2つの回路基板同士を電気的に接続するハーネスを用いた構成において、一方の回路基板周辺で発生する電磁界ノイズによる、他方の回路基板への影響を低減させることを課題とし、その目的は、2つの回路基板同士を電気的に接続するハーネスが磁性材料を含むコア部を通過しない構成と比較して、より効果的なEMC対策が可能なインバータ装置、モータユニット、および車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本願の例示的な発明は、インバータ装置であって、前記インバータ装置は、少なくとも2つの回路基板と、電子部品ユニットと、第1ハーネスと、磁性材料を含む第1コア部とを有し、前記電子部品ユニットは、前記2つの回路基板の間に配置され、前記第1コア部は、筒状をなし、軸方向に延びる第1貫通孔を有する本体部を備え、前記第1ハーネスは、前記2つの回路基板同士を電気的に接続するとともに、前記第1コア部の前記第1貫通孔を通過していることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本願の例示的な発明によれば、2つの回路基板同士を電気的に接続する第1ハーネスの途中に第1コア部を配置することで、一方の回路基板周辺で発生する電磁界ノイズによる、他方の回路基板への影響を低減させることが可能である。よって、インバータ装置全体のより効果的なEMC対策が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1は、本発明のインバータ装置を搭載した車両の概略構成図である。
図2は、本発明の第1実施形態のインバータ装置の分解斜視図である。
図3は、第1ハーネスが第1コア部を通過した状態を示す平面図((a)正常状態、(b)異常状態)である。
図4は、第1コア部に設けられた判定構造の他の構成例を模式的に示す図(平面図および正面図)である。
図5は、第1コア部の構成を模式的に示す図(平面図および正面図)である。
図6は、本発明の第1実施形態の第1コア部および第2コア部をコンデンサユニットに取り付けた状態を示す側面図である。
図7は、本発明の第1実施形態の第1コア部の他の配置状態を示す分解斜視図である。
図8は、第1コア部を模式的に示す斜視図である。
図9は、第1コア部の他の配置状態を示す平面図である。
図10は、本発明の第2実施形態のインバータ装置の分解斜視図である。
図11は、本発明の第2実施形態のインバータ筐体の断面とコア固定クランプの拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
<第1実施形態>
以下、本発明に係る第1実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明のインバータ装置を搭載した車両の概略構成図、図2は、図1に示すインバータ装置の分解斜視図、図3は、第1ハーネスが第1コア部を通過した状態を示す平面図((a)正常状態、(b)異常状態)である。
図2(図7も同様)では、X軸と、X軸に直交するY軸と、X軸およびY軸に直交するZ軸とを規定して説明する。また、図2中の上側を「上」または「上方」と言い、下側を「下」または「下方」と言う。
【0009】
図1において電動モータ15は、例えば、三相交流モータであり、車両の駆動力源である。電動モータ15の回転軸は、減速機6とディファレンシャルギア7とに連結されている。これにより、電動モータ15の駆動力(トルク)は、これらの減速機6、ディファレンシャルギア7、ドライブシャフト(駆動軸)8を介して一対の車輪5a、5bに伝達される。
【0010】
インバータ制御装置10のインバータ部(本発明のインバータ装置)20は、電動モータ15に駆動電力を供給するパワーモジュールユニット13と、パワーモジュールユニット13に駆動信号を出力するパワーモジュール制御回路基板(一方の回路基板)12と、パワーモジュール制回路基板12に制御信号を出力するインバータ制御回路基板(他方の回路基板)11と、バッテリBTからの電圧を平滑するコンデンサユニット(電子部品ユニット)14とを備えている。
インバータ部20は、車両全体の制御を司る制御部Cからの制御信号により制御され、電動モータ15を駆動する。
(【0011】以降は省略されています)

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