(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車の車両、特に電気又はハイブリッド車両に搭載される、省スペースが可能なインバータを提供する。【解決手段】車両を駆動する電気モータ２５０に電力を供給するように直流電気エネルギーを交流電気エネルギーに変換する動力コンポーネントと、インバータ２００の動力コンポーネントを収容するケース１００と、を備える。ケース１００は、動力コンポーネントを収容する第１ハウジングを形成する第１部分１１０と、とりわけ車両のバッテリから動力コンポーネントに供給される直流電気エネルギーをフィルタリングするフィルタコンポーネントを収容する第２ハウジングを形成する第２部分１２０と、を備える。第２部分１２０は、第１部分１１０に含まれるケースの外面１１４から第１部分１１０に対してセットバック１２４によって少なくとも部分的に形成されている。【選択図】図１
2020174520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
とりわけ自動車の車両に搭載されるよう構成されたインバータ（２００）であって、
とりわけ前記車両を駆動させるよう構成された電気モータ（２５０）に供給するように、直流電気エネルギーを交流電気エネルギーに変換するよう構成された動力コンポーネントと、
前記インバータ（２００）の前記動力コンポーネントを収容するケース（１００）と、
を備え、
前記ケース（１００）は、
前記動力コンポーネントを収容する第１ハウジングを形成する第１部分（１１０）と、
とりわけ前記車両のバッテリから前記動力コンポーネントに供給される直流電気エネルギーをフィルタリングするよう構成されたフィルタコンポーネント（１２５）を収容する第２ハウジング（１２２）を形成する第２部分（１２０）と、
を備え、
前記第２部分（１２０）は、前記第１部分（１１０）に含まれる前記ケースの外面（１１４）から前記第１部分（１１０）に対してセットバック（１２４）によって少なくとも部分的に形成されている、インバータ（２００）。
【請求項２】
前記セットバック（１２４）は、前記第２部分（１２０）に含まれる前記ケース（１００）の外面を形成しているとともに、横方向に沿って、特に前記第１部分（１１０）に含まれる前記ケースの前記外面（１１４）に対して垂直に延びている、請求項１に記載のインバータ（２００）。
【請求項３】
前記第２部分（１２０）の前記セットバック（１２４）は、直流電気エネルギー源、とりわけ前記車両の前記バッテリに前記インバータ（２００）を接続するよう構成された前記インバータ（２００）の第１外側コネクタ（１２３）を備える、請求項１又は２に記載のインバータ（２００）。
【請求項４】
前記第１外側コネクタ（１２３）は、前記第１部分（１１０）から遠位な位置にあり、前記フィルタコンポーネント（１２５）は、前記遠位な位置と、前記第１部分（１１０）と前記第２部分（１２０）との間の前記セットバックの位置（１２４）との間に位置する、請求項３に記載のインバータ（２００）。
【請求項５】
前記第２部分（１２０）は、電気充電器に前記インバータ（２００）を接続するよう構成された第２外側コネクタ（１２９）をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のインバータ（２００）。
【請求項６】
前記ケース（１００）内の通路（１１５）は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジング（１２２）との間の連通を可能にする請求項１から５のいずれか一項に記載のインバータ（２００）。
【請求項７】
前記第２部分（１２０）は、前記インバータ（２００）が車両に、特に前記車両の車輪を駆動するための軸に搭載される際に、車両のドライブシャフトを受け入れるよう構成された開口部（１２１）を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のインバータ（２００）。
【請求項８】
前記開口部（１２１）は、前記セットバック（１２４）内に形成されている、請求項７に記載のインバータ（２００）。
【請求項９】
前記開口部（１２１）は、前記フィルタコンポーネント（１２５）を収容する前記第２ハウジング（１２２）の外にある前記第２部分（１２０）の一部に形成されている、請求項７又は８に記載のインバータ（２００）。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のインバータ（２００）と、
前記インバータ（２００）により駆動されるよう構成された電気モータ（２５０）と、
を備えるアセンブリ（３００）。
【請求項１１】
前記電気モータ（２５０）は、前記第１部分（１１０）と前記第２部分（１２０）との間に形成されたスペース、特に、前記第１部分（１１０）の前記外面（１１４）と前記セットバック（１２４）との間に形成されたスペースに少なくとも部分的に収容される、請求項１０に記載のアセンブリ（３００）。
【請求項１２】
前記電気モータ（２５０）の開口部及び前記インバータ（２００）の開口部（１１２）は、前記インバータ（２００）と前記電気モータ（２５０）との間の電気的接続のための漏れ止めされた通路を可能にするように、前記第１部分（１１０）と前記第２部分（１２０）との間に形成された前記スペースにおいて互いに対向する、請求項１１に記載のアセンブリ（３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータに関し、とりわけ自動車の車両、特に電気又はハイブリッド車両に搭載されるように構成されたインバータに関する。本発明はまた、上記インバータ及び、とりわけ自動車の車両の車輪を駆動するよう構成された電気モータを備えるアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気又はハイブリッド車両に関連する技術は急速に発展している。典型的に、電気又はハイブリッド車両は、回転力を生じさせる電気モータと、上記電気モータを制御するインバータと、上記インバータに供給するバッテリと、電気モータから車両の車輪へとトルクを伝達するギアボックスをも備える。車両におけるコンポーネントの体積を制限するような方法でこれらのコンポーネントを車両に載置することが目的とされている。この目的のために、車両におけるスペースの最適化及び車両において長距離をカバーするケーブルの回避のために、これらのコンポーネントが互いに装着され一体化されたアセンブリが提供されていることは既知である。しかしながら、コンポーネントを互いに装着させた単純な方法では、車両において十分な省スペース化を保証することができない。各コンポーネント、特にインバータの内部構成も、アセンブリの体積に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
インバータには、このように、とりわけ車両のドライブシステムを形成するアセンブリの他のコンポーネントとの搭載を都合よくする内部構成を有することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目標を達成するために、本発明は、とりわけ自動車の車両に搭載されるよう構成されたインバータに関する。前記インバータは、とりわけ前記車両を駆動させるよう構成された電気モータを供給するように、直流電気エネルギーを交流電気エネルギーに変換するよう構成された動力コンポーネントと、インバータの前記動力コンポーネントを収容するケースとを備え、前記ケースは、前記動力コンポーネントを収容する第１ハウジングを形成する第１部分と、とりわけ前記車両のバッテリから前記動力コンポーネントに供給される直流電気エネルギーをフィルタリングするよう構成されたフィルタコンポーネントを収容する第２ハウジングを形成する第２部分とを備える。前記第２部分は、前記第１部分に含まれる前記ケースの外面から前記第１部分に対してセットバックによって少なくとも部分的に形成されている。
【０００５】
前記第２部分は、前記第１部分から横方向に沿って、とりわけ前記第１部分に対して垂直に延びている。このように、前記インバータが車両に搭載されている際に、前記第１部分と前記第２部分との間に形成された前記スペースは、前記車両の他のコンポーネント、とりわけ前記インバータにより供給される前記電気モータを受け入れてもよく、これにより、前記車両内での前記コンポーネントの一体化を向上させる。
【０００６】
実施形態によると、前記セットバックは、前記第２部分に含まれる前記ケースの外面を形成しているとともに、横方向に沿って、特に前記第１部分に含まれる前記ケースの前記外面に対し垂直に延びている。
【０００７】
実施形態によると、前記第２部分の前記セットバックは、直流電気エネルギー源、とりわけ前記車両の前記バッテリに前記インバータを接続するよう構成された前記インバータの第１外側コネクタを備える。
【０００８】
代替手段によると、前記第１外側コネクタは、前記第１部分から遠位な位置にあり、前記フィルタコンポーネントは、前記遠位な位置と、前記第１部分と前記第２部分との間の前記セットバックの位置との間に位置する。
【０００９】
代替手段によると、前記コネクタは、前記第１部分の前記外面からセットバックを形成する前記第２部分の前記外面に搭載される。
【００１０】
実施形態によると、前記第２部分は、充電器、とりわけ前記車両のバッテリを充電するよう構成された電気充電器に前記インバータを接続するよう構成された第２外側コネクタをさらに備える。
【００１１】
実施形態によると、前記ケース内の通路は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの間の連通を可能にする。
【００１２】
実施形態によると、前記第２部分は、前記インバータが車両に、特に前記車両の車輪を駆動するための軸に搭載される際に、車両のドライブシャフトを受け入れるよう構成された開口部を備える。
【００１３】
代替手段によると、前記開口部は、前記セットバック内に形成されている。
【００１４】
代替手段によると、前記開口部は、前記フィルタコンポーネントを収容する前記第２ハウジングの外にある前記第２部分の一部に形成されている。
【００１５】
本発明は、本発明によるインバータと、前記インバータにより駆動されるよう構成された電気モータとをさらに備えるアセンブリに関する。
【００１６】
実施形態によると、前記電気モータは、第１部分と前記第２部分との間に形成されたスペース、特に、前記第１部分の前記外面と前記セットバックとの間に形成されたスペースに少なくとも部分的に収容される。
【００１７】
代替手段によると、前記電気モータの開口部及び前記インバータの開口部は、前記インバータと前記電気モータとの間の電気的接続のための漏れ止めされた通路を可能にするように、前記第１部分と前記第２部分との間に形成された前記スペースにおいて互いに対向する。
【００１８】
特定の代替手段によると、前記電気モータの前記固定子を含む前記ケースの開口部及び前記インバータの前記ケースの開口部は、前記インバータと前記電気モータとの間の電気的接続のための漏れ止めされた通路を可能にするように、前記第１部分と前記第２部分との間に形成された前記スペースにおいて互いに対向する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付図を参照して非限定的な例を示す以下の説明を読むことで、本発明はよく理解でき、かつ、本発明の他の詳細、特徴、及び利点が明確になるであろう。
【図１】図１は、実施形態によるインバータの例を表す。
【図２】図２は、インバータの部分図を示す。
【図３】図３は、インバータのフィルタコンポーネントの例を示す。
【図４】図４は、インバータの他の図を示す。
【図５】図５は、インバータを備えるアセンブリの例を示す。
【図６】図６は、インバータの他の図を示す。
【図７】図７は、インバータの代替手段を表す。
【００２０】
なお、図面は、本発明を実施するための詳細な方法で本発明を示しており、上記図面は明らかに、必要に応じて本発明をより明確に定義するのに役立つことができる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
例示のインバータ２００は、インバータ２００のコンポーネントが収容されるケース１００を備える。ケース１００は、インバータ２００の動力コンポーネントを収容する第１ハウジングを形成する第１部分１１０と、インバータ２００のフィルタコンポーネント１２５を収容する第２ハウジング１２２を形成する第２部分１２０とを有する。ケース１００の第２部分１２０は、第１部分１１０に含まれるケース１００の外面１１４からセットバック１２４によって少なくとも部分的に形成されている。第２部分１２０は、このように第１部分１１０から第１部分１１０に対して、横方向に沿って、又は垂直でもある方向に延びる。このように、ケース１００は、インバータがそこに搭載された場合に車両の他のコンポーネント又は車両を駆動するよう構成されたアセンブリの他のコンポーネントを受け入れることが可能な第１部分１１０と第２部分１２０との間のスペースの範囲を定める。特に、セットバック１２４は、ケース１００の外面を形成し、この外面は、ケース１００の第２部分１２０に含まれている。
【００２２】
特に、ケース１００は、コンポーネントを受け入れるハウジングを画定する外壁１０２を有する。これらの外壁１０２の縁部は、コンポーネントをハウジングに導入できるようにする開口部をとりわけ画定する。これらの開口部は、次いで、壁１０２の縁部に対向するカバー１０４によって閉鎖されてもよい。とりわけ第１部分１１０の外壁１０２は、インバータ２００の動力コンポーネントを受け入れる第１ハウジングを画定する。カバー１０４は、次いで、上記第１ハウジングを閉鎖する。特に、外壁１０２は、セットバック１２４から延びて、第２ハウジング１２２を画定し、この第２ハウジング１２２はインバータ２００のフィルタコンポーネント１２５を受け入れる。カバー１０４は、第２部分１２０のこれらの外壁１０２の縁部に対向して、第２部分１２０のハウジング１２２を閉鎖する。
【００２３】
動力コンポーネントは、インバータ２００の第１ハウジングに収容される。動力コンポーネントは、直流電気エネルギーを交流電気エネルギーに変換して、インバータ２００により供給され電気モータに供給するように構成されている。これらの動力コンポーネントは、とりわけ電気モータに供給する電気エネルギーが通るダイオード及び／又はトランジスタ等の半導体コンポーネントを有する。第１ハウジングは、電子動力コンポーネントを制御するよう構成された制御部等の他のコンポーネントを有していてもよい。このような制御部は、例えば、制御回路を搭載した電子ボード、又は直流電気エネルギーを受ける動力コンポーネントの入力に接続されているＤＣリンクキャパシタである。
【００２４】
フィルタコンポーネント１２５は、動力コンポーネントに供給される直流電気エネルギーをフィルタリングするよう構成されている。フィルタコンポーネント１２５は、とりわけ直流源に接続しているインバータ２００の入力と動力コンポーネントの入力との間に電流を導通させるように構成されている１以上の電気接続バー１２６を有する。電気接続バー１２６は、電気接続バー１２６の電気端子の面を除いて、例えば、電気的に絶縁するカバーを有する電気的導体棒を有する。フィルタコンポーネント１２５はさらに、コア１２７とキャパシタ１２８を含んでもよい。
【００２５】
セットバック１２４は、インバータ２００を直流電気エネルギー源、とりわけ車両のバッテリに接続する第１外側コネクタ１２３を含む。この第１外側コネクタ１２３は、第２部分１２０の他の外面上、例えば、第２部分１２０の外壁１０２又はカバー１０４上にあってもよい。第１外側コネクタ１２３は、特に、第１部分１１０から遠位な位置にあってもよい。フィルタコンポーネント１２５は、この遠位な位置と、第１部分１１０と第２部分１２０との間のセットバックの位置との間に延びる。第１外側コネクタ１２３は、このように第１部分１１０から離れている。このように、バッテリとの接続は、第１部分１１０の体積による影響がほとんどない。
【００２６】
第２部分１２０は、電気充電器にインバータ２００を接続するよう構成された第２外側コネクタ１２９をさらに備えてもよい。このような電気充電器は、とりわけ車両に搭載され、車両の外の電気ネットワークから車両のバッテリを充電するよう構成されている。電気バッテリは、さらに第１外側コネクタ１２３及びフィルタコンポーネント１２５を通してインバータ２００に供給するよう構成されている。第２外側コネクタ１２９は、フィルタコンポーネント１２５の電気接続バー１２６と充電器との間に電気的接続を形成する。第２外側コネクタ１２９のおかげで、充電器は、第２外側コネクタ１２９、電気接続バー１２６、及び第１外側コネクタ１２３を通してバッテリに接続されている。
【００２７】
図２で見ることができる、通路１１５がケース１００内に配置され、第１ハウジングと第２ハウジング１２２との間に通路を形成する。このように、フィルタコンポーネント１２５と動力コンポーネントとの間の接続がケース１００内に形成される。とりわけこの通路１１５は、第１ハウジングと第２ハウジング１２２とに共通のケース１００の内壁内に配置される。
【００２８】
セットバック１２４は、とりわけ車両にインバータ２００が搭載された際に車両のドライブシャフトを受け入れるように構成された開口部１２１を有する。例えば、開口部１２１はギアボックスから来るドライブシャフトを受け入れる。このように、インバータ２００は、車両のドライブシステムに一体化されてもよく、これにより車両の小型化を向上させる。さらに、インバータ２００のケース１００は、ドライブシャフトの支持に貢献する。開口部１２１は、第２部分１２０の他の場所にあることもでき、例えば、第２部分１２０のカバー１０４の突出部又はセットバック１２４から延びている突出部にあることもできる。特に、開口部１２１は第２ハウジング１２２の外にある。開口部１２１は、第２ハウジング１２２内までは現れず、これにより第２ハウジング１２２を密封する問題を回避する。
【００２９】
インバータ２００は、電気モータ２５０と関連して、図５に模式的に示されるアセンブリ３００を形成してもよい。電気モータ２５０は、インバータ２００のケース１００の第１部分１１０と第２部分１２０との間に形成されるスペースに収容される。
【００３０】
とりわけ図６に示されるように、第１部分１１０と第２部分１２０との間に形成されたスペースに、インバータ２００は電気モータ２５０の対応する開口部に対向する開口部１１２を有し、このようにして、インバータ２００と電気モータ２５０との間の電気的接続のための通路を形成する。インバータ２００の開口部１１２は、特に、第１部分１１０に含まれ、より具体的には、セットバック１２４がそこから延びる第１部分１１０の外面１１４に含まれる。このように、アセンブリ３００内でのインバータ２００と電気モータ２５０との一体化は改善される。特に、電気モータ２５０の前記対応する開口部は、電気モータ２５０のケース２５５の外壁内に含まれる。このようなケース２５５は、電気モータ２５０の固定子と、ローターとを有する。
【００３１】
代替的に、インバータ２００は動力コンポーネントを冷却するための回路を有する。この目標を達成するために、冷却回路は、とりわけ第１部分１１０内に含まれる。例えば、図７に示されるように、チューブ１３０が第２部分１２０の反対側へと延びて、冷却回路のチャネルと冷却液体を交換してもよい。特に、チューブ１３０が、セットバック１２４の反対側にある第２部分１２０の外面の反対側へと延びる。とりわけチューブ１３０は、冷却回路に接続される第１端１３１と、第２部分１２０の縁部の反対側に位置する第２端１３２とを有する。とりわけチューブ１３０の第２端１３２、第１外側コネクタ１２３、及び第２外側コネクタ１２９は、第２部分１２０の外周縁上又はその反対側に位置して、インバータ２００と他の要素との接続を容易にする。
【００３２】
アセンブリ３００は、特に、インバータ２００の第１外側コネクタ１２３に接続される車両のバッテリから車両を駆動するために、とりわけ車両に搭載されている。とりわけアセンブリ３００は、車両のギアボックスと共に搭載され、ギアボックスのドライブシャフトが、インバータ２００のケース１００の第２部分１２０の開口部１２１に入ってもよい。
【図１】
2020174520.tif 000003
【図２】
2020174520.tif 000004
【図３】
2020174520.tif 000005
【図４】
2020174520.tif 000006
【図５】
2020174520.tif 000007
【図６】
2020174520.tif 000008
【図７】
2020174520.tif 000009
【外国語明細書】
2020174520000001.pdf