(57)【要約】  本発明は、電気装置のハウジングであって、前記ハウジングが、第1の電子コンポーネント(300、315)を受容するための第1の凹部(117)と、第2の電子コンポーネントを受容するための第2の凹部(127)と、第1の凹部(117)を第2の凹部(127)から分離する接合部分と、前記電気装置を冷却するための流体を受容するように構成された冷却回路であり、前記ハウジング接合部分の内側に形成された、冷却回路とを備え、前記接合部分が、第1の凹部(117)から第2の凹部(127)に向かって延び、第1のコンポーネント(315)を受容するための空洞を形成するように構成された止まり孔を含む、電気装置のハウジングに関する。【選択図】図１６
2018535556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気装置のハウジング(100)であって、前記ハウジング(100)が、
第1のコンポーネント(300、310、370、315)を収容するように設計された第1の凹部(117)と、
第2のコンポーネント(320、330、340、350)を収容するように設計された第2の凹部(127)と、
前記第1の凹部(117)及び前記第2の凹部(127)を分離する接合部分(150)と、
前記電気装置を冷却するのに用いられる流体を循環させるように構成された冷却回路(200)であり、前記接合部分(150)に形成された、冷却回路(200)と、
を備え、
前記接合部分(150)が、前記第1の凹部(170)から前記第2の凹部(127)まで延び、第1のコンポーネント(315)を収容するのに用いられる空洞(151)を形成するように構成された非貫通孔を含む、電気装置のハウジング(100)。
【請求項２】
前記接合部分(150)が、前記第1の凹部(117)側の第1の表面(153)及び前記第1の表面(153)に対向する前記第2の凹部(127)側の第2の表面(154)を備え、前記孔が、前記第1の表面(153)の第1の開口(155、115)から延びている、請求項1に記載の電気装置のハウジング(100)。
【請求項３】
前記非貫通孔が、前記第2の表面(154)から延びた突起(156)によっても形成されている、請求項2に記載の電気装置のハウジング(100)。
【請求項４】
前記接合部分(150)が、その厚さの中に、前記冷却回路(200)を形成する第1の部分(150a)及び前記空洞(151)を含む第2の部分(150b)を含み、前記両部分が、前記接合部分(150)の両側にある、請求項1から3のいずれか一項に記載の電気装置のハウジング(100)。
【請求項５】
前記第1の凹部(117)を画定する第1のハウジング(110)と、
前記第2の凹部(127)を画定する第2のハウジング(120)と、
を備え、
前記二つの凹部(117、127)間の前記接合部分(150)が、互いに当接する前記第1のハウジング(110)の第1の壁(111)及び前記第2のハウジング(120)の第2の壁(121)によって形成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の電気装置のハウジング(100)。
【請求項６】
前記第1の開口(115)が前記第1の壁(111)にあり、前記第2の壁(121)が、前記第1の開口(115)に対応するように構成された第2の開口(125)を含む、請求項2に従属する請求項5に記載の電気装置のハウジング(100)。
【請求項７】
前記突起(156)が、前記第1の開口(115)の両側から延びて第2の開口(125)を通過している、請求項3に記載の電気装置のハウジング(100)。
【請求項８】
前記突起(156)が、前記第2の開口(125)の両側から延びている、請求項3に従属する請求項6に記載の電気装置のハウジング(100)。
【請求項９】
請求項1から8のいずれか一項に記載のハウジング(100)と、
前記第1の凹部(117)に収容された少なくとも二つの第1のコンポーネント(300、310、315)であり、一方(315)が前記空洞(151)に収容され、他方(300、310)が前記接合部分(150)に搭載された、少なくとも二つの第1のコンポーネント(300、310、315)と、
前記第2の凹部(127)に収容され、詳細には前記接合部分(150)に搭載された少なくとも一つの第2のコンポーネント(320、330、340、350)と、
を備える、電気装置(1)。
【請求項１０】
前記第1のコンポーネント(300、315)が、前記接合部分(150)と大部分が同じ高さ(α)である部分を含む電極(300e、316e)を有し、前記二つの第1のコンポーネント(300、315)が、大部分が平坦な電気コネクタ(317)により接続されている、請求項9に記載の電気装置(1)。
【請求項１１】
前記接合部分(150)に搭載された前記第1のコンポーネント(300、310)が、電圧コンバータのスイッチを備え、前記空洞(151)に収容された前記第1のコンポーネント(315)が、直流源と前記電圧コンバータとの間の電気接続の経路に位置付けられたキャパシタ(316)を備える、請求項9又は10に記載の電気装置(1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車産業用途の電気装置のハウジング及び本発明によるハウジングを備えた電気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された電気機械を制御するインバータがよく知られている。車両に搭載された機械は、車両の車輪を駆動することができる。このインバータは、電気機械に給電する電気が通るコンポーネントを備えたパワー電子ユニットと、パワー電子ユニットのコンポーネントの制御に用いられるコンポーネントを備えた制御電子ユニットとを備え得る。
【０００３】
また、車両に設置され、車両の第1の電気システムと第2の電気システムとの間で電圧を変換するのに用いられる直流/直流電圧(DC/DC)コンバータがよく知られている。通常、第1の電気システムは、60V未満、具体的には約18又は12Vの電圧を供給する低電圧システムであり、第2の電気システムは、60V超、特に100、200、或いは400V超の電圧を供給する高電圧システムである。車両内の集積密度を向上させるため、DC/DCコンバータ及びインバータは、車両内側の同じ電気機器に組込み可能である。
【０００４】
インバータ及びDC/DCコンバータは、それぞれの環境によって過熱状態となるが、これは、電気機械が高電圧で稼働する場合又はDC/DCコンバータが高低電圧変換を実行する場合に循環する大電力にも由来する。
【０００５】
インバータ及びDC/DCコンバータの効率的な冷却を実現するため、既知の方法では、電気装置の2部分ハウジングを含んでおり、インバータ及びDC/DCコンバータのコンポーネントが二つの部分に分散して、冷却回路がハウジングの2部分間に延びている。例えば、特許出願KR20110139038 A号は、電気装置の同様のハウジングを記載しており、それによると第1のハウジングがインバータのコンポーネントを含み、第2のハウジングがDC/DCコンバータのコンポーネントを含んでいる。第1のハウジングの壁が第2のハウジングの壁に接触することにより、冷却流体の流路を画定している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ただし、2部分ハウジングの製造は複雑であり、冷却回路の封止又は2部分ハウジング内側でのコンポーネントの組込みに関する問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、電気装置のハウジングであって、前記ハウジングが、
第1のコンポーネントを保持するように設計された第1の凹部と、
第2のコンポーネントを保持するように設計された第2の凹部と、
第1及び第2の凹部を分離する接合部分と、
前記電気装置を冷却するのに用いられる流体を循環させるように構成された冷却回路であり、前記接合部分に形成された、冷却回路と、
を備え、
前記接合部分が、前記第1の凹部から前記第2の凹部まで延び、第1のコンポーネントを収容するのに用いられる空洞を形成するように構成された非貫通孔を含む、電気装置のハウジングを提案することにより、従来技術に関する問題を少なくとも部分的に解決することである。
【０００８】
第1及び第2の凹部間の接合部分の空洞は、第1の凹部の一部の空間を開放する。この第1のコンポーネントの開口空間は、第1の凹部におけるコンポーネントの集積密度を向上させる。さらに、接合部分の空洞に収容されていることから、空洞の壁を通る冷却回路による排熱によって、第1のコンポーネントの冷却が促進される。
【０００９】
一実施形態において、接合部分は、第1の凹部側の第1の表面及び第1の表面に対向する第2の凹部側の第2の表面を備え、前記孔は、前記第1の表面の第1の開口から延びている。
【００１０】
さらに、一実施形態において、前記非貫通孔は、前記第2の表面から延びた突起によって形成されている。
【００１１】
一実施形態において、接合部分は、その厚さの中に、冷却回路を形成する第1の部分及び前記空洞を含む第2の部分を含み、前記両部分は、接合部分の両側にある。
【００１２】
一実施形態において、この電気装置のハウジングは、
第1の凹部を画定する第1のハウジングと、
第2の凹部を画定する第2のハウジングと、
を備え、
二つの凹部間の接合部分は、互いに当接する第1のハウジングの第1の壁及び第2のハウジングの第2の壁によって形成されている。
【００１３】
一実施形態において、前記第1の開口は、第1の壁にあり、第2の壁は、第1の開口に対応するように構成された第2の開口を含む。
【００１４】
一実施形態において、突起は、第1の開口の両側から延びて第2の開口を通過する。
【００１５】
一実施形態において、突起は、第2の開口の両側から延びている。
【００１６】
また、本発明は、
本発明によるハウジングと、
第1の凹部に収容された少なくとも二つの第1のコンポーネントであり、一方が前記空洞に収容され、他方が前記接合部分に搭載された、少なくとも二つの第1のコンポーネントと、
第2の凹部に収容され、詳細には前記接合部分に搭載された少なくとも一つの第2のコンポーネントと、
を備えた電気装置に関する。
【００１７】
一実施形態において、第1のコンポーネントは、接合部分と大部分が同じ高さである部分を含む電極を有し、二つの第1のコンポーネントは、大部分が平坦な電気コネクタにより接続されている。
【００１８】
一実施形態において、接合部分に搭載された第1のコンポーネントは、電圧コンバータのスイッチを備え、前記空洞に収容された第1のコンポーネントは、直流源と電圧コンバータとの間の電気接続の経路に位置付けられたキャパシタを備えている。
【００１９】
添付の図面を参照しつつ、以下の説明において、本発明を詳細に記述する。これらの図面は、説明の例示を目的として示しているに過ぎず、本発明の範囲は、これらに一切限定されないことに留意するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による電気装置1の一例の斜視図である。
【図２】本発明による電気装置1の一例の斜視図である。
【図３】電気装置を収容した第1の凹部のフードが取り外された場合の図である。
【図４】電気装置を収容した第2の凹部のフードが取り外された場合の図である。
【図５】電気装置の断面図である。
【図６】コンポーネントの一部が除去された電気装置の第1の凹部の別の図である。
【図７】コンポーネントの一部が除去された電気装置の第1の凹部の別の図である。
【図８】電気装置のハウジングの断面図である。
【図９】電気装置のハウジングの断面図である。
【図１０】電気装置の第1のハウジングの斜視図である。
【図１１】電気装置の第1のハウジングの斜視図である。
【図１２】電気装置のハウジングの第1及び第2のハウジング間に挿入されたガスケットを示した図である。
【図１３】電気装置のハウジングの第2のハウジングの斜視図である。
【図１４】電気装置のハウジングの第2のハウジングの斜視図である。
【図１５】電気装置の別の断面図である。
【図１６】電気装置の別の断面図である。
【図１７】電気装置の別の断面図である。
【図１８】電気装置の別の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図1〜図7及び図15〜図18は、本発明による電気装置1の一例の斜視図又は断面図である。電気装置1は、当該電気装置1のコンポーネントを収容するハウジング100を備えている。また、電気装置1は、回転電気機械等の電気機械(例えば、車両の車輪を駆動するように設計された機械)に給電するように設計されたインバータを備えている。電気装置1は、車両の第1の電気システムと第2の直流電気システムとの間で電圧を変換するように設計されたDC/DCコンバータを備えている。
【００２２】
電気装置のハウジング100は、第1のコンポーネント300、310、315、370、375、具体的には電子コンポーネントを収容する第1の凹部117と、第2のコンポーネント320、330、340、350、具体的には電子コンポーネントを収容する第2の凹部127とを備えている。図5、図8、及び図15に示す接合部分150は、第1の凹部117を第2の凹部127から分離している。接合部分150は、冷却回路200を備えており、当該冷却回路200の流路210に冷却流体を循環させることによって、電気装置1のコンポーネントを冷却する。図15に示すように、接合部分150は、第1のコンポーネント315が収容される空洞151を形成する非貫通孔を含む。
【００２３】
第1のコンポーネント315は、当該コンポーネント315と壁、特に、空洞151の底壁151aとの間の接着層によって、空洞151に固定可能である。コンポーネント315の外縁部と空洞151の壁151a、151bとの間の空間を充填するのに樹脂を用いて、第1のコンポーネント315の振動を抑えるとともに、それを適所にしっかり保持することができる。第1のコンポーネント315を空洞151に収容することにより、第1の凹部117の空間が完全に開放されるため、その他の第1のコンポーネント300、310、370、375の第1の凹部117への組込みが容易となる。さらに、空洞151の壁151a、151bは、第1のコンポーネント315の放熱を向上させる。
【００２４】
図16は、電気装置1の拡大断面図である。特に、接合部分150は、第1の凹部117側に位置付けられた第1の表面153を備えている。第1の表面153には接合部分150の第2の表面154が対向しており、第2の凹部127側に位置付けられている。空洞151を形成する貫通孔は、第1の表面153に位置付けられた第1の開口155から延びている。具体的に、第1のコンポーネント315は、第1の開口155を通って空洞151に挿入されている。したがって、空洞151から突出しているコンポーネント315の部分の高さは、第1のコンポーネント315の高さよりも低い。したがって、第1の凹部117の第1のコンポーネント315により充填された空間は、第1の表面153上に位置決めされた場合に占める空間よりも小さいため、他の第1のコンポーネントの組込み用の空間が完全に開放される。
【００２５】
第2の表面154からは、突起156が延びて、空洞151を形成する非貫通孔を画定し得る。したがって、空洞151は、電気装置1のハウジング100の第2の凹部127に一部が延入している。このため、空洞151の深さは、接合部分150の厚さ、具体的には第1の表面153と第2の表面154との間の厚さにより制限されない。特に、突起156は、第2の表面154から延びて空洞151の側壁151aを形成する壁を備えている。具体的に、側壁151aは、第1の開口155の両側に沿って位置合わせされている。側壁151aの遠端を壁が接続することにより、空洞151の底壁151bを形成している。底壁151bは、平坦又は曲線形状である。
【００２６】
冷却回路200は、接合部分150の第1の部分150aに含まれ得る。第2の部分150bは、空洞151を含む。二つの部分150a、150bは、接合部分150の両側にある。特に、第1の部分150a及び第2の部分150bはともに、第1の表面153から第2の表面154まで延びており、第1の表面153から第2の表面154まで延びた境界により分離されている。言い換えると、空洞151は、冷却回路200に含まれておらず、接合部分150の設計が容易化される。
【００２７】
第1の表面153及び第2の表面154は、平らである必要がある。特に、接合部分150の第1の部分150aに位置付けられた第1の表面153の部分153aは、剛性を向上させる溝を除くか、又は、特に第1のコンポーネント用の締結支持部を作り出す突起157(図5に示す)を除いて、平坦にすることができる。また、接合部分150の第2の部分150bに位置付けられた第1の表面153の部分153bについても、平らにすることができる。段差によって、第1の部分150aに位置付けられた第1の表面153の部分153aを第2の部分150bに位置付けられた第1の表面153の部分153bから分離することができる。この段差は、冷却回路200を画定するために第1の部分150で大きくなる接合部分150の厚さに起因する。
【００２８】
第2の表面154、特に、接合部分150の第1の部分150aに位置付けられた第2の表面154の部分154a及び接合部分150の第2の部分150bに位置付けられた第2の表面154の部分154bは、上述の特性と類似の特性を有し得る。ただし、特に接合部分150が二つのハウジング110、120により形成され、以下により詳しく説明する通り、第2の谷部122とともに冷却回路200を形成する第1の谷部112が第2の谷部122より厚い場合は、第2の表面154が必ずしも段差を備えていない。
【００２９】
また、接合部分150の第2の部分150bは、接合部分150を通じて第1及び第2のコンポーネント間の電気接続を実現する電気コネクタ360(図5に示す)の位置決め用の通路を具備し得る。
【００３０】
冷却回路200は、冷却流体が当該冷却回路200に入出する入力ポート201及び出力ポート202を備え得る。
【００３１】
一実施形態において、電気装置1のハウジング100は、第1の凹部117を画定する第1のハウジング110及び第2の凹部127を画定する第2のハウジング120を備えている。第1のハウジング110は、電気装置1の第1のコンポーネントを収容している。第2のハウジング120は、電気装置1の第2のコンポーネントを収容している。
【００３２】
第1のハウジング110及び第2のハウジング120の例を図8〜図14に示す。第1のハウジング110は、第2のハウジング120の第2の壁121に当接して第1の凹部117と第2の凹部127との間の接合部分150を形成する第1の壁111を備えている。特に、第1の壁110及び第2の壁120は、冷却回路200を形成している。
【００３３】
第1の壁111は、第2の壁120の第2の谷部122に対向して冷却回路200を形成する谷部112を具備し得る。接合部分150の第1の表面153は、第1の谷部112を特徴付ける表面に対向した第1の壁111の表面に対応している。また、接合部分150の第2の表面154は、第2の谷部122を特徴付ける表面に対向した第2の壁121の表面に対応している。
【００３４】
特に、第1の谷部112及び第2の谷部122は、互いに対向して、冷却流体が循環する冷却回路の流路210を形成している。したがって、冷却流路の直径は、両壁に分布している。これにより、両壁を使用して、冷却回路200の造成に起因する壁厚の制約を分散することができるとともに、両者間で、第1のハウジング110により画定された凹部117及び第2のハウジング120により画定された凹部127の両者を一様に分散することができる。
【００３５】
特に、第1の壁111又は第2の壁121は、冷却回路200の高さに貫通開口を含むことも可能である。これらの開口は、第1のハウジング110及び第2のハウジング120を順に重ねて設置した後、壁111、121に取り付けられたプレートによって閉塞されている。このプレートは、例えば壁111、121に搭載れた電気コンポーネントの部分で作られている。或いは、冷却回路は、第1の谷部112及び第2の谷部122によって全体が形成されている。言い換えると、冷却流路210は、谷部112、122のみで形成されている。
【００３６】
より具体的に、第1の壁111及び第2の壁121はいずれも、単一部分で作られている。
【００３７】
特に、第1の壁111及び第2の壁121は、座面と称する大部分が平坦な表面113、123の高さで、それぞれ互いに接触する。第1の壁111の座面113は、第1の谷部112の両側を含み、第2の壁121の座面123は、第2の谷部122の両側を含む。第1の谷部112又は第2の谷部122の「側」という用語は、谷部112、122と谷部112、122を形成する表面との境界を表す。第1の谷部112を形成する表面は具体的に、第1の壁111の座面113に対応している。第2の谷部122を形成する表面は具体的に、第2の壁121の座面123に対応している。特に、第1の谷部112又は第2の谷部122の両側は、それぞれの座面113、123に完全に組み込まれている。
【００３８】
第1の壁111と第2の壁121との間の平坦な座面によって、冷却回路200の封止手段の実装が容易となる。接触して冷却回路200を形成する第1の壁111及び第2の壁121の部分は、冷却流体が冷却回路200から漏れ出す可能性がある空間を作り出し得る如何なる表面凹凸をも取り除くように、優先的に機械加工されている。設計に接触面113、123を含めることによって、座面113、123の機械加工が容易となる。
【００３９】
さらに、壁111、121の座面113、123のみを機械加工し、谷部112、122等の冷却流体と接触するエリアは機械加工しないのが好ましい。谷部112、122を機械加工した場合は、このプロセスによって、第1の壁111又は第2の壁121の素材中の細孔が明らかとなる可能性がある。冷却流体が循環すると、これらの細孔を通って壁111、121に浸み込み、第1の壁111又は第2の壁121を通って漏れ出す可能性さえある。第1の壁の第1の谷部112及び第2の壁121の第2の谷部122により冷却回路200を形成する設計によって、機械加工作業が容易となる。壁が平坦で谷部を含まない従来技術によるハウジングにおいては、冷却回路の流路の部分を画定するため、冷却流体に接触する壁の部分を避けつつ、第2の壁に接触する第1の壁の部分のみに関係する選択的な機械加工を実行する必要がある。したがって、機械加工作業は、二つの冷却流体流路間の距離以下の直径を有する研磨ヘッドを用いて行われる。図面に示す電気装置1のハウジングの場合、機械加工具は、二つの冷却流体流路間の距離より大きな直径を有する研磨ヘッドを備えている必要がある。その理由は研磨ヘッドは、座面113のみに接触することになるためである。したがって、研磨ヘッドにより大きな表面を処理可能であるため、機械加工時間が短くなる。このプロセスでは、選択的な機械加工作業中に研磨ヘッドによって複雑なルートの追従が起こることも回避される。
【００４０】
さらに、少なくとも冷却回路200を形成する壁111、121のエリア111a、121aにおいて、第1の壁111には、座面113を越えて延びる突起をなくし、第2の壁121には、座面123を越えて延びる突起をなくすることができる。これにより、冷却回路200を形成することになる第1の壁111及び第2の壁121の面上の単一の機械加工具の通過が容易となる。なお、冷却回路200を形成する第1の壁111のエリア111a及び第2の壁121のエリア121aは、接合部分150の第1の部分150aに対応していることに留意するものとする。
【００４１】
第1の谷部112は、第2の谷部122より深くすることができる。特に、第1の谷部112の深さは、5〜20mmの範囲、具体的には10mmに等しくすることができ、第2の谷部122の深さは、0.5〜1mmの範囲、具体的には1mmに等しくすることができる。この第1の谷部112と第2の谷部122との深さの差により、第2の壁122の厚さが制限され、第2の凹部127の空間が大きくなる。
【００４２】
空洞151を形成する非貫通孔は特に、第1の壁111が第2の壁121に接触する場合に形成される。特に、接合部分150の第1の開口155は、第1の壁111の第1の開口115に対応している。第2の壁121は、第2の開口125を含む。第1の壁111が第2の壁121に接触する場合は、第1の壁111の第1の開口115の両側が第2の壁121の第2の開口125の両側に対応する。
【００４３】
図16に示すように、第1の壁111の第1の開口115は、可動にすることができ、第2の壁121の第2の開口125は、非可動にすることができる。空洞151を形成する突起156は、第2の開口125の両側、接合部分150の第2の表面154から延びている。ただし、この非貫通孔は、別の方法でも実現可能である。例えば、図17は、第1の壁111の第1の開口115が非可動で、第2の壁121の第2の開口125が可動である概略的な一例を示している。突起156は、第1の壁111の第1の開口115の両側から延びている。ただし、図17に示す例は、図16に示す例よりもコンパクトではない。
【００４４】
第1の壁111は少なくとも一つの貫通孔114を含むことができ、第2の壁121は少なくとも一つの貫通孔124を含むことができ、それぞれの両側が互いに接触して、第1の凹部117と第2の凹部127との間の通路を形成する。特に、これらの貫通孔114、124は、接合部分150の第1の表面153と第2の表面154との間の通路を形成する。これらの貫通孔114、124は特に、冷却回路200を形成する第1の壁111及び第2の壁121のエリア111a、121aの外側に形成されている。これらの貫通孔114、124により形成された通路によれば、接合部分150を通して第1及び第2のコンポーネント間の電気接続を実現する電気コネクタ360を位置決めすることができる。
【００４５】
第1の壁111と第2の壁121との間には、ガスケットを配置可能である。ガスケット130の一例を図12に示す。ガスケット130は特に、冷却回路200を形成する第1の壁111及び第2の壁121のエリア111a、121aの周りを封止する。このため、ガスケット130は具体的に、第1の壁111及び第2の壁121の座面113、123間に配置されている。ガスケット130は、材料片134、135、136を除いて、その形成時に冷却回路200の内側に位置付けられた部分を空にすることができる。これらの材料片134、135、136は、ガスケット130の剛性を向上させるため、ガスケット130の保守及び設置作業が容易となる。材料片134、135、136は、所要の剛性を実現するとともに開口131、132、133を画定するのに十分な広さとすることができる。ガスケット130は、冷却回路200周り、特に、冷却回路200を形成する壁111、121のエリア111a、121aの周り、すなわち接合部分150の第1の部分150aの周りの閉じた線に沿って封止する。また、ガスケット130は、第1の壁111及び第2の壁121に形成された通路の周りを封止する。したがって、ガスケット130は、両側が前記通路の周りを封止する孔137を含む。また、ガスケット130は、第1の壁111を第2の壁121に締結する各固定装置の通路をもたらす孔139を含み得る。ガスケットの孔138によって、第1のコンポーネント315の通路がもたらされる。
【００４６】
特に、冷却回路200の入力ポート201及び出力ポート202は、第2のハウジング120、具体的には後述の第2のハウジング120の側壁126に含まれている。特に、入力/出力ポート201、202は、側壁116の管状開口である。これらの入力/出力ポート201、202は、第2の壁121の第2の谷部122と連通して冷却流体を供給又は排出する管203、204により延長されている。入力/出力ポート201、202についても同様に、第1のハウジング110に含まれていてもよい。入力/出力ポート201、202が二つのハウジング110、120の一方にのみ含まれることにより、入力/出力ポート201、202の高さでの封止手段の実装が容易となる。代わりに、入力/出力ポート201、202は、第1のハウジング110から第1の部分を含み、第2のハウジング120から第2の部分を含んでいてもよく、それによって冷却回路200の形成時に両部分が接触する。冷却流体の供給回路に適応可能となるように、入力/出力ポート201、202にノズル205、206を挿入可能である。
【００４７】
各ハウジング110、120は、第1の壁111又は第2の壁121の外縁部から横断方向に延びて第1の凹部117及び第2の凹部127をそれぞれ画定する側壁116、126をそれぞれ備え得る。特に、第1のハウジング110及び第2のハウジング120が順に重ねられて冷却回路200を形成している場合は、第1のハウジング110の側壁116が第2のハウジング120と反対方向に延び、第2のハウジング120の側壁126が第1のハウジング110と反対方向に延びている。各凹部117、127は、前記側壁116、126の遠位端に当接する各フード118、128によって閉塞可能である。したがって、第1の壁111が第1のハウジング110の底を形成し、第2の壁121が第2のハウジング120の底を形成している。
【００４８】
第1のハウジング110及び第2のハウジング120は、第1の壁111を第2の壁121に対して保持する固定装置により互いに締結可能である。これらの固定装置としては、例えば第1の壁111及び第2の壁121の対応する孔T1、T2に導入されたネジが可能である。また、固定装置としては、例えば第1のハウジング110及び第2のハウジング120の側壁116、126上の取り付けクリップが可能である。
【００４９】
一実施形態において、電気装置1の第1の凹部117には、空洞151に収容された第1のコンポーネント315及び接合部分150に搭載された他のコンポーネント300、310を含む。さらに、電気装置1の第2の凹部127には、一つ又はいくつかの第2のコンポーネント320、330、340、350を含む。特に、第2のコンポーネント320、330、340、350は、接合部分150に搭載されている。
【００５０】
例えば、第1の凹部117には、インバータの一部であるパワー電子モジュール300を含み得る。パワー電子モジュール300は、電気機械への供給に用いられるコンポーネントを備えている。第1の凹部117には、DC/DCコンバータの一部である「絶縁成形基板」(SMI)プリント配線板310を含み得る。SMI配線板は、車両の第1の電気システムから第2の電気システムへの電圧を変換するコンポーネントを備えている。これらのパワー電子モジュール300及びSMI配線板310は、それぞれの面のうちの一つが接合部分150の第1の表面153、具体的には第1の壁111に接触した状態で、接合部分150の第1の表面153、特に第1の壁111により支持可能である。特に、パワー電子モジュール300又はSMI配線板310は、第1の部分150a(冷却部)に位置付けられた第1の表面153の部分153a上に少なくとも一部を位置付け可能であり、それぞれの冷却が改善される。パワーモジュール300又はSMI配線板のコンポーネントには、例えば半導体トランジスタ等の電子スイッチを含む。
【００５１】
また、第1の凹部117には、電子制御ユニット370及び当該電子制御ユニット370の支持部375を含み得る。電子制御ユニット370の支持部375は、第1の凹部117に吊り下げられたプレートである。例えば、このプレートは、第1のハウジング110の材料部分、特に、接合部分150の第1の表面153からの突起157に当接することで適所に保持されている。プレート375は特に、その外縁部周りでの支持により、適所に保持されている。電子制御ユニットは、コンポーネント371が搭載されたプリント配線板370を備えている。電子制御ユニット370は、支持部375との接触面によって、支持部375により支持されている。特に、電子制御ユニット370は、インバータ及びDC/DCコンバータのコンポーネント、具体的にはパワー電子モジュール300及びSMI配線板310のコンポーネントを制御する。
【００５２】
空洞151に収容された第1のコンポーネント315としては、いくつかのキャパシタ316を含む容量性ブロック315が可能である。これは、インバータ、特にパワー電子モジュール300、DC/DCコンバータ、及びSMI配線板310に接続されている。特に、容量性ブロック315は、一方として車両の第1の電気システムと、他方としてインバータ及びDC/DCコンバータ、具体的にはパワー電子モジュール300及びSMI配線板310との間の電気接続に含まれる。容量性ブロック315は、特にスイッチによるパルス生成用に、パワー電子モジュール300及びSMI配線板310に最も近い予備電源を構成している。この目的のため、容量性ブロック315は、電気接続バー(図示せず)によって、パワーモジュール300及びSMI配線板に接続されている。容量性ブロック315を空洞151に含むことにより、第1の凹部117の空間が完全に開放されるため、その他の第1のコンポーネント300、310、370の前記第1の凹部への組込みが容易となる。特に、可能な限りパワー電子モジュール300及びSMI配線板310の近くに電子制御ユニット370及びその支持部375を位置決めする余地が与えられる。これにより、一方として電子制御ユニット370と、他方としてパワー電子モジュール300及びSMI配線板310との相互接続の長さが短くなる。
【００５３】
例えば、容量性ブロック315は、空洞151に収容可能なため、電極316e及びキャパシタ316は、パワー電子モジュール300の電極300e及びSMI配線板310の電極と少なくとも一部が同じ高さαである。高さαは、例えば図18に示している。この高さは、接合部分150の第1の表面153に垂直な方向に沿って、特に、接合部分150の第2の部分150bに位置付けられた第1の表面153の部分153bから最もよく見える。したがって、キャパシタの電極316e、300eは、図15に示す平坦なコネクタ317によって、相互接続可能である。これにより、コネクタ317中のしわが回避されて、さらにコンパクトになり得る。平坦なコネクタのインダクタンスは、その正負の電気トレースを重ね合わせることによって制限可能である。
【００５４】
例えば、第2の凹部127には、電気装置1の入力信号をフィルタリングする電磁適合性(又は、EMC)フィルタ320及び/又は電気装置1の出力信号をフィルタリングするEMCフィルタ330及び/又はパワーモジュール300に供給される電流を整流するためのインダクタンス及び電気装置1のDC/DCコンバータ用の変圧器を備えた磁気コンポーネント340、電子モジュール300に含まれる電気スイッチのゼロ電圧スイッチング(又は、ZVS)を可能にするように設計された容量性モジュール350、並びに/又はSMI配線板310を含み得る。これらの第2のコンポーネント320、330、340、350は、それぞれの面のうちの一つが接合部分150の第2の表面154、具体的には第2の壁121に接触した状態で、接合部分150の第2の表面154、特に第2の壁121により支持可能である。可能な限り、第2のコンポーネント320、330、340、350は、第1の部分150a(冷却部)に位置付けられた第2の表面154の部分154a上に少なくとも一部を位置付け可能であり、それぞれの冷却が改善される。
【００５５】
第1のコンポーネント300、310は、接合部分150に画定された通路に位置決めされた電気コネクタ360によって、第2のコンポーネント320、330、340、350に電気的に接続可能である。図5は、電気コネクタ360によるSMI配線板310の電気コネクタ311と磁気コンポーネント340の端子との電気接続の一例を示している。
【００５６】
一実施形態において、電気装置1のインバータ及びDC/DCコンバータの電子スイッチは、二つのハウジング110、120のいずれかに収容されており、電気装置1のフィルタリング及び整流コンポーネント320、330、340、350は、他方のハウジングに収容されている。
【００５７】
これにより、インバータとDC/DCコンバータとの間でフィルタリングコンポーネントを共有可能である。さらに、スイッチを単一のハウジングに収容することにより、これらを単一の電子制御ユニット370で制御しやすくなる。特に、電気装置1のインバータ及びDC/DCコンバータの電子スイッチは、第1のハウジング110に収容されており、電気装置1のフィルタリング及び整流コンポーネント320、330、340、350は、第2のハウジング120に収容されている。
【００５８】
電気装置1は、当該電気装置1のコンポーネントと外部(例えば、車両の制御装置のうちの一つ)とのデータ信号の交換を可能にするように設計された信号コネクタ380を備え得る。電気装置1は、当該電気装置1のコンポーネントの電力供給に用いられるパワー入力コネクタ381を備え得る。具体的に、パワー入力コネクタ381は、電気装置1のインバータ及び/又はDC/DCコンバータへの電力供給を目的として、車両の第1の電気システム、特に、前記第1の電気システムの蓄電ユニットとの電気接続を可能にする。また、パワー出力コネクタ382によって、電気装置1のインバータとインバータが制御する電気機械の相との間の電力の伝達が可能となる。また、DC/DC電気出力コネクタ383によって、電気装置1のDC/DCコンバータと車両の第2の電気システム、特に、前記第2の電気システムの蓄電ユニットとの間の電力の伝達が可能となる。第1の電気システムは、例えば高電圧システムであり、第2の電気システムは、例えば低電圧システムである。電気コネクタ380、381、382、383は特に、図2に示す電気装置1のハウジング100の一方側に位置付けられている。特に、これらの電気コネクタ380、381、382、383は、第1のハウジング110及び第2のハウジング120の側壁116、126に位置付けられている。
【００５９】
電気装置1は、当該電気装置1の内側の湿度を制御するのに用いられる通気口385を備え得る。通気口385は具体的に、電気装置1のハウジング100の一方側に位置付けられている。例えば、第1のハウジング110の側壁116に位置付けられている。また、第2のハウジング126の側壁126に位置付け可能である。
【００６０】
電気装置1のハウジング100、特に、第1のハウジング111及び第2のハウジング121は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属材料で作られている。
【００６１】
本発明は、上述の例に限定されない。図面は、いくつかの実施形態を組み合わせた特定の実施形態の一例を示している。ただし、特許請求の範囲に示すように、各実施形態の構成要素は、種々形態で互いに独立可能であるか、又は、組み合わせ可能である。特に、空洞151に収容された第1のコンポーネントとしては、容量性ブロック315以外のコンポーネントであることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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【国際調査報告】
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