(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却ブロックと、前記冷却ブロック上に配置され、複数相のスイッチング回路を含むインバータと、平滑用コンデンサとを有するコンデンサ搭載型インバータユニットであって、
前記平滑用コンデンサを収容するコンデンサ収容用凹部を有するカバーを具備し、
前記コンデンサ収容用凹部に収容された前記平滑用コンデンサの周囲に樹脂が充填され、
前記平滑用コンデンサの正電極及び前記複数相のスイッチング回路の複数の正極接続部に接続された板状の正極導電部材と、前記平滑用コンデンサの負電極及び前記複数相のスイッチング回路の複数の負極接続部に接続された板状の負極導電部材と、を備え、前記正極導電部材に設けられ前記スイッチング回路の各相の正極に接続されるインバータ正極接続部及び前記負極導電部材に設けられ前記スイッチング回路の各相の負極に接続されるインバータ負極接続部は前記カバーの同一側面近傍に配置されていることを特徴とするコンデンサ搭載型インバータユニット。
【請求項２】
前記カバーは前記インバータを収容するインバータ収容用凹部を有し、前記コンデンサ収容用凹部は前記インバータ収容用凹部よりも溝が深いことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ搭載型インバータユニット。
【請求項３】
前記カバーの側面に、直流電源の正電極と接続するための正極電源接続部を有する正極用の入力端子台及び前記直流電源の負電極と接続するための負極電源接続部を有する負極用の入力端子台を一体的に形成し、前記正極導電部材は前記正極電源接続部に接続される正極用の入力電源接続部を有し、前記負極導電部材は前記負極電源接続部に接続される負極用の入力電源接続部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のコンデンサ搭載型インバータユニット。
【請求項４】
前記コンデンサ収容用凹部にはノイズ吸収用コンデンサが収容され、前記ノイズ吸収用コンデンサは、前記正極導電部材及び前記負極導電部材により前記平滑用コンデンサと並列に接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンデンサ搭載型インバータユニット。
【請求項５】
前記ノイズ吸収用コンデンサは縦続して配置された複数のコンデンサから成り、前記縦続して配置された複数のコンデンサの両端以外に配置されたコンデンサの電極に接続された板状の中間導電部材を備え、前記中間導電部材は、該中間導電部材に設けられた第１の穴が前記カバーの周縁に設けられたアース端子の第２の穴に合わさるように配置され、前記第１の穴及び第２の穴を通して、アース接続用の導電部材により前記冷却ブロックに接続・固定されていることを特徴とする請求項４記載のコンデンサ搭載型インバータユニット。
【請求項６】
前記複数相のインバータ回路のそれぞれの出力端子に接続され、インバータ出力用の接続部を有する複数の板状のインバータ出力用の導電部材を備え、前記カバーの前記側面と異なる側面にはモータと接続するためのモータ接続部を有する複数の出力端子台が一体的に形成され、前記モータ接続部は前記インバータ出力用の接続部に接続されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンデンサ搭載型インバータユニット。
【請求項７】
前記冷却ブロックは金属製の平板に複数のフィンを設けたヒートシンクからなり、前記カバーのフランジは前記ヒートシンクの平板の周縁部と密着して固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンデンサ搭載型インバータユニット。
【請求項８】
前記カバーの前記第２の穴の近傍に前記中間導電部材の位置決めをするための位置決め手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載のコンデンサ搭載型インバータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車の走行モータを制御するコンデンサ搭載型インバータユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサ搭載型インバータユニットは、高電圧バッテリからの電圧を平滑化する平滑化コンデンサ、平滑化コンデンサの出力電圧に基づき、３相交流電圧を出力する三相のスイッチングモジュール（以下、ＳＷモジュールという）、ＳＷモジュールのスイッチングを制御するＳＷモジュール制御基板、ＳＷモジュール制御基板を制御する電子制御ユニット（以下、「制御ＥＣＵ」という）等を含む。尚、ＳＷモジュールとＳＷモジュール制御基板が一体になったものをインバータと呼び、平滑用コンデンサ等の付加部品が一体となったものをインバータユニットと呼ぶ。従来、コンデンサ搭載型インバータユニット構造についての先行技術としては、例えば、以下の先行技術１〜３があった。
【０００３】
図１８は先行技術１によるコンデンサ搭載型インバータユニット構造を示す図である。インバータユニット２１２ａは平滑用コンデンサ２１３ａとインバータ２１５ａが別体で作成される。平滑用コンデンサ２１３ａはインバータ２１５ａ上にネジ止めされる。平滑用コンデンサ２１３ａはコンデンサ保持部品２８０ａに保持される。
【０００４】
平滑用コンデンサ２１３ａは、インバータ２１５ａ上に形成された入力端子台２０８ａ＃Ｐ，２０８ａ＃Ｎ、及び絶縁部材を介して形成されたバスバー２１４ａ＃Ｐ，２１４ａ＃Ｎを通して、正，負電極に接続される。ＳＷモジュールはバスバー２１４ａ＃Ｐ，２１４ａ＃Ｎとは別に形成されたバスバーを通して入力端子台２０８ａ＃Ｐ，２０８ａ＃Ｎに接続される。更に、先行技術１では、インバータの出力バスバーと接続する専用のバスを通して、電流センサが接続される。
【０００５】
図１９は先行技術２の回路図である。図１９に示すように、バッテリ２００ｂの正電極，負電極にそれぞれ入力ライン２０２ｂ＃Ｐ，２０２ｂ＃Ｎが接続される。ノイズ吸収用コンデンサ２０６ｂは２つのコンデンサ２５０ｂを有する。一方のコンデンサ２５０ｂの正電極は、リード線２５２ｂ＃Ｐ、通電基板２５３ｂ、バスバー２５４ｂ＃Ｐを通して、入力ライン２０２ｂ＃Ｐに接続される。他方のコンデンサ２５０ｂの負電極はリード線２５２ｂ＃Ｎ，通電基板２５３ｂ、バスバー２５４ｂ＃Ｎを通して、入力ライン２０２ｂ＃Ｎに接続される。コンデンサ２５０ｂの他方の電極はリード線２５６ｂ及び通電基板２５７ｂ、グランドライン２５８ｂを通して接地される。
【０００６】
インバータユニット２１２ｂは、入力端子台２０８ｂ＃Ｐ，２０８ｂ＃Ｎ、平滑用コンデンサ２１３ｂ、入力バスバー２１４ｂ＃Ｐ，２１４ｂ＃Ｎ，ＳＷモジュール入力バスバー２１６ｂ＃Ｐ，２１６ｂ＃Ｎ、ＳＷモジュール２２２ｂ＃ｉ（ｉ＝１，２，３）、ＳＷモジュール制御基板２２８ｂ、制御ＥＣＵ２３０ｂ及び出力端子台２３１ｂを有する。
【０００７】
入力端子台２０８ｂ＃Ｐ，２０８ｂ＃Ｎは、入力バスバー２１４ｂ＃Ｐ，２１４ｂ＃Ｎに接続されている。平滑用コンデンサ２１３ｂは、リード線２６０ｂ＃Ｐ，２６０ｂ＃Ｎ及び通電基板２６１ｂを通して、入力バスバー２１４ｂ＃Ｐ，２１４ｂ＃Ｎに接続されている。ＳＷモジュール２２２ｂ＃ｉ（ｉ＝１，２，３）は、入力バスバー２１６ｂ＃Ｐ，２１６ｂ＃Ｎを通して、入力バスバー２１４ｂ＃Ｐ，２１４ｂ＃Ｎに接続されている。
【０００８】
出力端子台２３１ｂは出力バスバー２７４ｂ＃ｉ（ｉ＝１，２，３）を通してＳＷモジュールバスバー２７０ｂ＃ｉ（ｉ＝１，２，３）に接続されている。モータ２３６ｂは出力ライン２３４ｂを通して出力端子台２３１ｂに接続される。電流センサ２３２ｂ＃ｉ（ｉ＝１，２，３）は出力ライン２３４ｂに流れる各相の電流を検出するよう出力ライン２３４ｂを貫通させている。ＳＷモジュール２２２ｂ＃ｉ（ｉ＝１，２，３）はＳＷモジュール制御基板２２８ｂを通して制御ＥＣＵ２３０ｂに制御される。
【０００９】
図２０〜３０は先行技術２のコンデンサ搭載型インバータ構造を示す図である。図２０に示すように、インバータユニット２１２ｂは別体のカバー３００ｂで覆われる。インバータユニット２１２ｂは別体のノイズ吸収用コンデンサ２０６ｂに接続される。図２１に示すように、平滑用コンデンサ２１３ｂはコンデンサ保持ステー３０２ｂに収容される。平滑用コンデンサ２１３ｂは、図２２に示すリード線２６０ｂに接続され、ポディング樹脂３１０ｂに周囲が覆われ、コンデンサ保持ケース３１２ｂで保持された複数のコンデンサより構成される。図２３に示すように、平滑用コンデンサ２１３ｂはリード線２６０ｂ、通電基板２６１ｂを通して、入力バスバー２１４ｂ＃Ｐ，２１４ｂ＃Ｎに接続される。
【００１０】
図２１及び図２４に示すように、平滑用コンデンサ２１３ｂ、ＳＷモジュール２２２ｂ及びＳＷモジュール制御基板２２８ｂは、インバータカバー３００ｂとは別体のインバータケース３０４ｂに収容されている。図２５に示すように、ＳＷモジュール２２２ｂは、ＳＷモジュール入力バスバー２１６ｂ＃Ｐ，２１６ｂ＃Ｎ、ＳＷモジュール出力バスバー２７０ｂに接続されている。図２６に示すように、ＳＷモジュール入力バスバー２１６ｂ＃Ｐ，２１６ｂ＃Ｎは入力バスバー２１４＃Ｐ，２１４＃Ｎに接続される。ＳＷモジュール出力バスバー２７０ｂは出力バスバー２７４ｂに接続され、出力バスバー２７４ｂは出力端子台２３１ｂに接続される。図２７に示すように、出力ライン２３４ｂは、インバータユニット２１２ｂとは別体の電流センサ２３２ｂ＃ｉ（ｉ＝１，２，３）を通して、出力端子台２３１ｂにネジ３２０ｂにより接続・固定されている。
【００１１】
図２８、２９に示すように、ノイズ吸収用コンデンサ２５０ｂはポッティング樹脂３５２ｂに覆われ、更に保持ケース３５０ｂにより保持される。電極は、リード線２５２ｂ、通電基板２５３ｂを通して、バスバー２５４ｂに接続されている。保持ケース３５０ｂはインバータユニット２１２ｂとは別体のケース３５６ｂに収容される。バスバー２５４ｂはケース３５６ｂの端子に接続され、グランドハーネス２５８ｂはケース３５６ｂの端子３５８ｂに接続される。
【００１２】
図３１〜３２は先行技術３のコンデンサ搭載型インバータユニット２１２ｃの構造を示す図である。図３１に示すように、平滑用コンデンサ２１３ｃは保持部品３２０ｃにより保持・収容される。平滑用コンデンサコンデンサ２１３ｃの電極及びＳＷモジュール間は、バスバー２１４ｃにより接続される。ＳＷモジュールのバスバーと出力ライン２３４ｃ間は出力バスバー２７４ｃにより接続されている。バスバー２７４ｃは電流センサ２３２ｃを通して、出力端子台２３１ｃに接続されている。出力ライン２３４ｃは出力端子台２３１ｃに接続されている。出力端子台２３１ｃはインバータユニットが収容されるケースとは別体のケースに作成される。図３２に示すように、ノイズ吸収用コンデンサ２５０ｃは平滑コンデンサ２１３ｃとは別体で形成されてケース３５０ｃに収容される。ノイズ吸収用コンデンサ２５０ｃは、バスバー２５４ｃ＃Ｐ，２５４ｃ＃Ｎ、グランドハーネス２５８ｃを通して、ケース３５６ｃの端子に接続される。
【特許文献１】特開２０００−１５２６６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、先行技術１〜３では、リード線、バスバー等の電気接続部品の点数及び電気接続箇所が多いため、電気接触抵抗、組み立て工数、容積、重量、コストが増加してしまう問題点がある。また、先行技術１〜３では、平滑用コンデンサ、ノイズ吸収用コンデンサを保持するための専用部品が必要である。そのため、保持部品点数が多くなり、組み立て工数、容積、重量、コストが増加してしまうという問題がある。
【００１４】
また、先行技術１では、電流センサをインバータユニットと一体にした場合、電流センサに電流を流すためのバスバー（インバータ〜出力ライン間バスバー）が専用で必要となる。先行技術３では、図３１に示すように電流センサを別体にした際にバスバー２７４ｃ及び端子台２３１ｃが必要になる。
【００１５】
バスバーを設定しない場合は、図２７に示すように、電流センサ２３２ｂへ出力ライン２３４ｂを通した後にネジ締結３２０ｂをする作業が必要となる。このように、先行技術１〜３では、部品点数、組み立て工数、容積、重量及びコストが増加してしまうという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、部品点数、組み立て工数、容積、重量及びコストを低減させるコンデンサ搭載型インバータユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、冷却ブロックと、前記冷却ブロック上に配置され、複数相のスイッチング回路を含むインバータと、平滑用コンデンサとを有するコンデンサ搭載型インバータユニットであって、前記平滑用コンデンサを収容するコンデンサ収容用凹部を有するカバーを具備し、前記コンデンサ収容用凹部に収容された前記平滑用コンデンサの周囲に樹脂が充填され、前記平滑用コンデンサの正電極及び前記複数相のスイッチング回路の複数の正極接続部に接続された板状の正極導電部材と、前記平滑用コンデンサの負電極及び前記複数相のスイッチング回路の複数の負極接続部に接続された板状の負極導電部材とを備え、前記正極導電部材に設けられ前記スイッチング回路の各相の正極に接続されるインバータ正極接続部及び前記負極導電部材に設けられ前記スイッチング回路の各相の負極に接続されるインバータ負極接続部は前記カバーの同一側面近傍に配置されていることを特徴とするコンデンサ搭載型インバータユニットが提供される。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、前記カバーは前記インバータを収容するインバータ収容用凹部を有し、前記コンデンサ収容用凹部は前記インバータ収容用凹部よりも溝が深いことを特徴とするコンデンサ搭載型インバータユニットが提供される。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、前記カバーの側面に、直流電源の正電極と接続するための正極電源接続部を有する正極用の入力端子台及び前記直流電源の負電極と接続するための負極電源接続部を有する負極用の入力端子台を一体的に形成し、前記正極導電部材は前記正極電源接続部に接続される正極用の入力電源接続部を有し、前記負極導電部材は前記負極電源接続部に接続される負極用の入力電源接続部を有することを特徴とするコンデンサ搭載型インバータユニットが提供される。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記コンデンサ収容用凹部にはノイズ吸収用コンデンサが収容され、前記ノイズ吸収用コンデンサは、前記正極導電部材及び前記負極導電部材により前記平滑用コンデンサと並列に接続されたことを特徴とするコンデンサ搭載型インバータユニットが提供される。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明において、前記ノイズ吸収用コンデンサは縦続して配置された複数のコンデンサから成り、前記縦続して配置された複数のコンデンサの両端以外に配置されたコンデンサの電極に接続された板状の中間導電部材を備え、前記中間導電部材は、該中間導電部材に設けられた第１の穴が前記カバーの周縁に設けられたアース端子の第２の穴に合わさるように配置され、前記第１の穴及び第２の穴を通して、アース接続用の導電部材により前記冷却ブロックに接続・固定されていることを特徴とするコンデンサ搭載型インバータユニットが提供される。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記複数相のインバータ回路のそれぞれの出力端子に接続され、インバータ出力用の接続部を有する複数の板状のインバータ出力用の導電部材を備え、前記カバーの前記側面と異なる側面にはモータと接続するためのモータ接続部を有する複数の出力端子台が一体的に形成され、前記モータ接続部は前記インバータ出力用の接続部に接続されることを特徴とするコンデンサ搭載型インバータユニットが提供される。
【００２３】
請求項７記載の発明によれば、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記冷却ブロックは金属製の平板に複数のフィンを設けたヒートシンクからなり、前記カバーのフランジは前記ヒートシンクの平板の周縁部と密着して固定されていることを特徴とするコンデンサ搭載型インバータユニットが提供される。
【００２４】
請求項８記載の発明によれば、請求項６に記載の発明において、前記カバーの前記第２の穴の近傍に前記中間導電部材の位置決めをするための位置決め手段を設けたことを特徴とするコンデンサ搭載型インバータユニットが提供される。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載のコンデンサ搭載型インバータユニットによれば、平滑用コンデンサがカバーに収容されるので、部品点数及び作業工数を削減することができる。
また、正極導電部材及び負極導電部材の１本化による部品点数の削減、電気接触抵抗の低減、半田点数の削減をすることができる。
【００２６】
請求項２記載のコンデンサ搭載型インバータユニットによれば、インバータ及び平滑用コンデンサがカバーに収容されるので、部品点数及び作業工数を削減することができる。
【００２７】
請求項３記載のコンデンサ搭載型インバータユニットによれば、カバーの側面に、正極用の入力端子台及び負極用の入力端子台を一体的に形成し、正極導電部材及び負極導電部材に接続するので、入力端子台を別に設ける必要がなくなり、部品点数及び作業工数を削減することができる。
【００２８】
請求項４記載のコンデンサ搭載型インバータユニットによれば、平滑用コンデンサ及びノイズ吸収用コンデンサを一体化するとともにカバーの凹部に収容して固定するので部品点数及び作業工数を削減することができる。
【００２９】
請求項５記載のコンデンサ搭載型インバータユニットによれば、グランド接続を最短化でき、作業工数を削減することができる。
【００３０】
請求項６記載のコンデンサ搭載型インバータユニットによれば、カバーに出力端子台を一体的に形成し、インバータの出力端子及びモータに接続するので、出力端子台を別に設ける必要がなくなり、部品点数及び作業工数を削減することができる。
【００３１】
請求項７記載のコンデンサ搭載型インバータユニットによれば、部品点数を削減するとともにヒートシンクの形状を簡単にすることができる。
【００３２】
請求項８記載のコンデンサ搭載型インバータユニットによれば、カバーに位置決め手段を設けたので、中間導電部材の位置ずれが発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、電気自動車やハイブリッド車等に設けられるコンデンサ搭載型インバータを示す回路図である。図１に示すように、バッテリ１の正電極及び負電極にそれぞれ入力ライン１８＃Ｐ，１８＃Ｎが接続されている。入力ライン１８＃Ｐ，１８＃Ｎはインバータユニット２に接続されている。インバータユニット２は、複数相（三相）のＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）と、並列に接続された平滑用コンデンサ４及びノイズ吸収用コンデンサ（Ｃスナバ）５と、複数、例えば、２つのノイズ吸収用コンデンサ６と、ＳＷモジュール制御基板７と、制御ＥＣＵ８と、入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎと、入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃Ｎと、グランドライン１１と、ＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｐ，１２＃Ｎと、ＳＷモジュール出力バスバー１３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）と、電流センサ１４＃ｉ（ｉ＝１，２，３）と、出力端子台１６を有する。
【００３４】
入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎは、入力ライン１８＃Ｐ，１８＃Ｎに接続される。入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃Ｎは、入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎに接続されている。一方のノイズ吸収用コンデンサ６の電極（正）は、入力バスバー１０＃Ｐに接続されている。他方のコンデンサ６の電極（負）は、入力バスバー１０＃Ｎに接続されている。コンデンサ６の他方の電極は共にグランドライン１１に接続されている。グランドライン１１は接地される。複数の平滑用コンデンサ４の一方の電極（正）は入力バスバー１０＃Ｐに接続されている。平滑用コンデンサ４の他方の電極は入力バスバー１０＃Ｎに接続されている。
【００３５】
三相のＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）は、ＩＧＢＴ素子（スイッチング素子）とフリーホイルダイオードとを並列接続したＩＧＢＴモジュールが三相インバータ回路の各アームを構成する。上アームを構成するＩＧＢＴモジュールと下アームを構成するＩＧＢＴモジュールは直列接続されて三相インバータ回路を構成する。
【００３６】
ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）の上アームを構成するＩＧＢＴモジュールのＩＧＢＴ素子のコレクタ及びフリーホイルダイオードのカソードはＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｐに接続されている。ＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｐは入力バスバー１０＃Ｐに接続されている。
【００３７】
ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）の下アームを構成するＩＧＢＴモジュールのＩＧＢＴ素子のエミッタ及びフリーホイルダイオードのアノードはＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｎに接続されている。ＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｎは入力バスバーライン１０＃Ｎに接続されている。ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）のゲートはＳＷモジュール制御基板７に接続されている。
【００３８】
ＳＷモジュール制御基板７は、ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）及び制御ＥＣＵ８に接続され、制御ＥＣＵ８の指示に基づいて、ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）のスイッチングを制御する。制御ＥＣＵ８はＳＷモジュール制御基板７に接続され、ＳＷモジュール制御基板７を制御する。
【００３９】
ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）の上アームのＩＧＢＴ素子のエミッタ及びフリーホイルダイオードのアノード、並びに下アームのＩＧＢＴ素子のコレクタ及びフリーホイルダイオードのカソードはＳＷモジュール出力バスバー１３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）に接続されている。ＳＷモジュール出力バスバー１３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）は、電流センサ１４＃ｉ（ｉ＝１，２，３）を通して、出力端子台１６に接続されている。出力端子台１６（ｉ＝１，２，３）には出力ライン２０が接続される。出力ライン２０にはモータ２１が接続される。
【００４０】
図２は本発明の実施形態による図１に示すコンデンサ搭載型インバータユニット２のコンポーネントを示す図である。図２（ａ）は入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎ側からの斜視図、図２（ｂ）は出力端子台１６側からの斜視図である。図２に示すように、インバータユニット２は、下から、冷却ブロック（ヒートシンク）１８０と、ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）と、ＳＷモジュール制御基板７と、制御ＥＣＵ８と、カバー５０及び補助カバー１００を有する。
【００４１】
（１）カバー５０の構造
図３はカバー５０の斜視図である。図３に示すカバー５０は、上下を引っくり返してヒートシンク１８０に取り付けられることから、実装時の上下とは逆になる。図３に示すように、カバー５０の一方の側には平滑用コンデンサ４、Ｃスナバ５及びノイズ吸収用コンデンサ６を収容するためのコンデンサ収容用の凹部（コンデンサ収容用凹部）５２が形成されている。カバー５０の他方の側及びコンデンサ収納用の凹部５２の上方には、ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）、ＳＷモジュール制御基板７及び制御ＥＣＵ８を搭載するための凹部（インバータ収容用凹部）５４が形成されている。凹部５２は凹部５４よりも溝が深くなっている。
【００４２】
カバー５０の一方の側面には外方向に突出した入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎが形成されている。入力端子台（正極用の入力端子台，負極用の入力端子台）９＃Ｐ，９＃Ｎには、入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃Ｎと接続するための接続部５６＃Ｐ，５６＃Ｎ、及び接続部５６＃Ｐ，５６＃Ｎに接続され、入力ライン１８＃Ｐ，１８＃Ｎと接続するための入力端子台ナット（正極電源接続部，負極電源接続部）５８＃Ｐ，５８＃Ｎが形成されている。
【００４３】
カバー５０の入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎが形成された側面に対向する他方の側面の底部（実装時）には外方向に突出した３個の出力端子台１６が形成されている。この出力端子台１６は、ＳＷモジュール出力ライン１３に接続される接続部（モータ接続部）であり、かつ、ＳＷモジュール出力ライン１３と出力ライン２０の接続端部を接続するための出力端子台ナット６２が埋め込まれており、ＳＷモジュール出力ライン１３と出力ライン２０の双方の端部の固定穴にボルトを通して共締めすることで固定接続できるようになっている。
【００４４】
カバー５０の底部（実装時）の所定の位置には複数の位置決めリブ６４が形成されている。位置決めリブ６４は、グランドライン１１の位置決めを設定し、カバー５０をヒートシンク１８０に固定するとき、グランドライン１１の位置ずれを防止するためである。
【００４５】
カバー５０の側面底部（実装時）の所定位置には、ヒートシンク１８０にネジ止め等により固定するためのカバー取付部カラー６６が複数形成されている。グランド接続型のノイズ吸収用コンデンサ６を使用する場合は、ノイズ吸収用コンデンサ６の電極に接続されるグランドライン１１をヒートシンク１８０に接続するために位置決めリブ６４及びカバー取付部カラー６６を使用する。
【００４６】
カバー５０の入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎの下方（実装時）は、入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃ＮとＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｐ，１２＃Ｎをネジ留めにより接続する作業を行うための窓６８が形成されている。また、制御ＥＣＵ８に設けられたコネクタと接続するために、コネクタ１２０と対向する位置には窓７０が形成されている。窓６８の上方（実装時）には補助カバー１００を固定するための穴６９が設けられている。カバー５０のフランジ部（立ち壁）がヒートシンク１８０の取り付け面まで延ばされ、カバー５０に収容されたインバータを覆い、インバータの防塵構造となっている。
【００４７】
（２）  平滑用コンデンサ４の構造
図４は平滑用コンデンサ４の構造を示す図である。図４に示すように、複数の平滑用コンデンサ４，Ｃスナバ５の一方の電極（正）は半田により入力バスバー（正極導電部材）１０＃Ｐに接続されている。他方の電極（負）は半田により入力バスバー（負極導電部材）１０＃Ｎが接続されている。
【００４８】
入力バスバー１０＃Ｐは、板状の金属板の加工により作成されたものであり、カバー５０に形成された入力端子台９＃Ｐに接続するための外側に直角に折り曲げられ、先端で直角に上方（実装時）に折り曲げられて形成された接続部（正極用の入力電源接続部）８０＃Ｐと、ＳＷモジュールバスバー１２＃Ｐに接続するために内側下方（実装時）直角に折り曲げられて形成された３個の接続部（インバータ正極接続部）８２＃Ｐを有する。入力バスバー１０＃Ｐはコンデンサ４の負電極側から正電極側まで電極と直角方向に位置する側面上を横切るように形成され、正電極付近で上方（実装時）直角に曲げられている。
【００４９】
入力バスバー１０＃Ｎは、板状の金属板の加工により作成されたものであり、カバー５０に形成された入力端子台９＃Ｎに接続するための外側に直角に折り曲げられ、先端で直角に上方（実装時）に折り曲げられて形成された接続部（負極用の入力電源接続部）８０＃Ｎと、ＳＷモジュールバスバー１２＃Ｎに接続するために内側下方（実装時）直角に折り曲げられて形成された３個の接続部（インバータ負極接続部）８２＃Ｎを有する。接続部８２＃Ｐ，８２＃Ｎは、カバー５０の同一側面、例えば、入力端子台１０＃Ｐ，１０＃Ｎが形成される側面内側近傍に集中配置され、１直線に並ぶよう形成されている。
【００５０】
複数のグランド接地型ノイズ吸収用コンデンサ６をインバータユニット２に接続する場合は、複数（例えば、２つ）のノイズ吸収用コンデンサ６を縦続配置する。図５に示すように、入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃Ｎをコンデンサ６の両端の電極まで延ばし、半田付けによりそれぞれ接続する。一方のコンデンサ６、例えば、入力バスバー１０＃Ｐに接続されるコンデンサ６の電極には半田付けにより接続部８４が接続されている。
【００５１】
他方のコンデンサ６、例えば、入力バスバー１０＃Ｎに接続されるコンデンサ６の電極には半田付けにより接続されたライン８６が接続されている。金属板８４とライン８６は半田付けにより接続されている。ライン８６は金属板を折り曲げ加工をして形成され、位置決めリブ６４に挿入するための穴９０及び取付部カラー６６に配置するための穴８８が形成されている。金属板８４及びライン８６はグランドライン（中間導電部材）１１を形成する。金属板８４を無くし、ライン８６を両方の電極に半田付けしても良い。尚、２つのコンデンサ６に限らず、３つ以上の場合でも、複数のコンデンサを縦続に配置して、途中の２つのコンデンサの電極を接地する場合も適用可能である。また、後述のＣスナバ５でも良い。
【００５２】
Ｃスナバ５を平滑コンデンサ４に並列に接続する場合は、図６に示すように、入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃ＮをＣスナバ５の正電極，負電極まで延ばし、半田付けによりＣスナバ５の正電極，負電極に接続する。
【００５３】
（３）  平滑用コンデンサ４のカバー５０への搭載
図４〜図６に示す構造のコンデンサ４が接続される入力バスバー１０＃Ｎ，１０＃Ｐの接続部８０＃Ｐ，８０＃Ｎが、図８に示すように、入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎに接続されるように凹部５２の所定の位置にコンデンサ４を配置する。図５に示すグランド接地型ノイズ吸収コンデンサ６を使用する場合は、図９に示すように、位置決めリブ６４にグランドライン１１の穴９０を挿入すると、穴８８が取付部カラー６６に合わさる。
【００５４】
凹部５２に液面が凹部５４の表面に一致するまで、図７に示すように、ポッティング樹脂９２を充填し、これを固める。コンデンサ４がカバー５０に保持され、他の部品と絶縁される。入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃Ｎが入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎに接続される。窓６８に対向して、入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃Ｎの接続部８２＃Ｐ，８２＃Ｎが一直線上に並ぶ。
【００５５】
（４）  ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）の構造
各ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）は別々にモジュール化される。尚、３個のＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）を一体化しても良い。図１０に示すように、ＳＷモジュール３＃ｉの上アームのＩＧＢＴモジュール１３０＃ｉのＩＧＢＴ素子１３４＃ｉのコレクタと下アームのＩＧＢＴモジュール１３２＃ｉのＩＧＢＴ素子１３８＃ｉのコレクタが近接して並ぶように配置され、また、フリーホイルダイオード１３６＃ｉのカソードとフリーホイルダイオード１４０＃ｉのカソードが向き合うように配置されている。
【００５６】
ＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｐは、金属板を加工することにより形成され、上アームのＩＧＢＴモジュール１３０＃ｉ（ｉ＝１，２，３）に接続されている。ＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｎは、下アームのＩＧＢＴモジュール１３２＃のｉ（ｉ＝１，２，３）に接続されている。ＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｐ，１２＃Ｎは、入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃Ｎの接続部８２＃Ｐ，８２＃Ｎに接続するための一直線上に並ぶように形成された複数の接続部１４２＃Ｐ（正極接続部），１４２＃Ｎ（負極接続部）を有する。
【００５７】
ＳＷモジュール出力バスバー（インバータ出力用の導電部材）１３は、電流センサ１４＃ｉ（ｉ＝１，２，３）を貫通し、金属板を加工することにより形成される。ＳＷモジュール出力バスバー（インバータ出力用の導電部材）１３は、ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）の出力端子にそれぞれ接続され、先端部には出力端子台ナット６２に接続するための接続部（インバータ出力用の接続部）１４４が形成されている。ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）は、半田付けによりＳＷモジュール制御基板７の出力端子と接続される。
【００５８】
（５）  ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）等の搭載
ＳＷモジュール制御基板７と接続されたＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）をヒートシンク１８０の所定の位置に配置し、ネジ止めする。制御ＥＣＵ８をＳＷモジュール制御基板７上の所定位置に搭載し、半田付けにより接続する。
【００５９】
（６）  カバー５０の搭載
カバー５０の位置決めリブ６４をヒートシンク１８０の所定穴に挿入する。入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃Ｎの接続端子８２＃Ｐ，８２＃ＮとＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｐ，１２＃Ｎの接続部をネジ止めする。出力端子台１６側については、図１１，１２に示すように、取付部カラー６６の穴より、ヒートシンク１８０の所定のネジ穴にネジ止めする。このとき、出力端子台１６のナット６２がＳＷモジュール出力バスバー１３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）の接続部１４４に接続される。
【００６０】
また、グランドライン１１側については、図１３に示すように、取付部カラー６６の穴にネジ（アース接続用の導電部材）１９０を挿入し、ヒートシンク１８０の所定ネジ穴にネジ止めすることにより、カバー５０をヒートシンク１８０に固定するとともにグランドライン１１をネジ１９０を通して、ヒートシンク１８０に接地する。このとき、グランドライン１１が位置決め用リブ６４に挿入されているので、カバー５０の固定時にグランドライン１１の位置ずれが発生しない。また、カバー５０のフランジ部をヒートシンク１８０の取付面まで延ばしているので、カバー５０がヒートシンク１８０に密着し、インバータが防塵される。
【００６１】
（７）  補助カバー１００の取り付け
図２（ａ），（ｂ）に示す補助カバー１００の穴１０２にカバー５０の穴６９にクリップ１０４を挿入して、クリップ止めをする。補助カバー１００がカバー２に取り付けられることにより、インバータ２の防塵対策がされる。
【００６２】
（８）  入力ライン１８の接続
図１４に示すように、入力ライン１８＃Ｐ，１８＃Ｎを入力端子台９＃Ｐ，９＃Ｎのナットにボルト締めにより固定・接続する。
【００６３】
（９）  出力ライン２０の接続
図１５に示すように、出力ライン２０を出力端子台１６にボルト締めにより接続・固定する。
【００６４】
図１６（ｂ）は図１６（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。図１６（ｂ）に示すように、入力ライン１８＃Ｐ（１８＃Ｎ）→入力端子台９＃Ｐ（９＃Ｎ）を通して、平滑用コンデンサ４、Ｃスナバ５及びノイズ吸収用コンデンサ６にバッテリ１から給電される。また、入力ライン１８＃Ｐ（１８＃Ｎ）→入力端子台９＃Ｐ（９＃Ｎ）→ＳＷモジュール入力バスバー１２＃Ｐ（１２＃Ｎ）を通して、ＳＷモジュール３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）にバッテリ１から給電される。
【００６５】
図１６（ｂ）に示すように、電流センサ１４＃ｉ（ｉ＝１，２，３）を通して、ＳＷモジュール出力バスバー１３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）からの３相交流電圧が出力ライン２０に出力される。ＳＷモジュール３＃ｉは、下層からサーマルコンパウンダ／ベースプレート／絶縁プレート／ベースプレート／チップ／樹脂が積層されている。チップはベースプレートに半田付けされる。
【００６６】
図１７（ａ）は図１７（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。また、図１７（ｂ）に示すように、ノイズ吸収用コンデンサ６の電極は、グランドライン１１→ネジ１９０を通して、ヒートシンク１８０に接地され、接地電流が電極からヒートシンク１８０に流れる。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態によれば、各入力バスバー１０＃Ｐ，１０＃Ｎの１本化による部品点数の削減、電気接触抵抗の低減、半田点数の削減することができる。また、平滑用コンデンサ４、Ｃスナバ５及びノイズ吸収用コンデンサ６を一体化するとともにインバータカバー２の溝に収容して固定するので部品点数及び作業工数を削減することができる。
【００６８】
また、カバー２の入出力端子台機能及びフランジ部延長形状により部品点数削減、ヒートシンク形状をシンプルにできる。カバー２の取付カラー６６を通して、ヒートシンク１８０とノイズ吸収用コンデンサ６の電極とグランド接続し、グランドライン１１をカバー２に密着配置するので、グランド最短化でき、作業工数を削減することができる。
【００６９】
更に、従来のように、インバータ外部までグランドを引き回すとグランドラインが長くなりインダクタンスが増加し、専用のグウンド締結箇所の設置が必要となるが、本実施形態により、カバー２の防塵機能も満足したまま、最短でグランドの接続が可能となる。
【００７０】
また、カバー２をネジ１９０で固定すると同時にノイズ吸収用コンデンサ６の電気接続が行われるので、作業工数が削減する。これにより、インバータの容積、重量、コストも大幅に削減される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態によるコンデンサ搭載型インバータユニットの回路図である。
【図２】本発明の実施形態によるコンデンサ搭載型インバータユニットのコンポーネントを示す図である。
【図３】カバーの構造を示す図である。
【図４】平滑用コンデンサを示す図である。
【図５】グランド接続型ノイズ吸収用コンデンサを示す図である。
【図６】非グランド接続型ノイズ吸収用コンデンサ（Ｃスナバ）を示す図である。
【図７】コンデンサ収容後のカバーを示す図である。
【図８】入力端子台と入力バスバーの接続を示す図である。
【図９】ノイズ吸収用コンデンサのカバーへの取り付けを示す図である。
【図１０】ＳＷモジュールの接続を示す回路図である。
【図１１】出力端子台とＳＷモジュール出力バスバーの接続を示す図である。
【図１２】出力端子台とＳＷモジュール出力バスバーの接続を示す拡大図である。
【図１３】グランドラインのヒートシンクへの接地を示す図である。
【図１４】入力端子台と入力ラインの接続を示す図である。
【図１５】出力ラインと出力端子台の接続を示す図である。
【図１６】インバータユニットの断面図である。
【図１７】インバータユニットの断面図である。
【図１８】先行文献１を示す図である。
【図１９】先行技術２を示す図である。
【図２０】先行技術２を示す図である。
【図２１】先行技術２を示す図である。
【図２２】先行技術２を示す図である。
【図２３】先行技術２を示す図である。
【図２４】先行技術２を示す図である。
【図２５】先行技術２を示す図である。
【図２６】先行技術２を示す図である。
【図２７】先行技術２を示す図である。
【図２８】先行技術２を示す図である。
【図２９】先行技術２を示す図である。
【図３０】先行技術２を示す図である。
【図３１】先行技術３を示す図である。
【図３２】先行技術３を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）  ＳＷモジュール
４  コンデンサ
６  ノイズ吸収用コンデンサ
７  ＳＷモジュール制御基板
８  制御ＥＣＵ
９＃Ｐ，９＃Ｎ  入力端子台
１０＃Ｐ，１０＃Ｎ  入力バスバー
１２＃Ｐ，１２＃Ｎ  ＳＷモジュール入力バスバー
１３＃ｉ（ｉ＝１，２，３）  ＳＷモジュール出力バスバー
１４＃ｉ（ｉ＝１，２，３）  電流センサ
１６  出力端子台
５０  カバー
【図１】
0004756935.tif 000002
【図２】
0004756935.tif 000003
【図３】
0004756935.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004756935.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0004756935.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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