JP2016107907A - Electric power conversion system - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示する技術は、電力変換装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a power conversion device.
車両に搭載される電力変換装置が特許文献1に開示されている。特許文献1の電力変換装置は、昇圧コンバータやインバータを収容するケースを備えている。 Patent Document 1 discloses a power conversion device mounted on a vehicle. The power conversion device of Patent Literature 1 includes a case that houses a boost converter and an inverter.
車両用の電力変換装置では、ケースに車両前後方向の荷重が作用することがある。例えば、車両が正面衝突したとき、あるいは、車両が急発進または急停止したときに、車両前後方向の荷重が発生し、その荷重がケースに作用する。 In a vehicle power converter, a load in the vehicle front-rear direction may act on the case. For example, when the vehicle collides head-on or when the vehicle suddenly starts or stops, a load in the vehicle front-rear direction is generated and the load acts on the case.
また、車両用の電力変換装置では、ケースの肉厚を薄くすることがある。例えば、電力変換装置の重量を軽くするため、あるいは、コストを低くするためにケースの肉厚を薄くすることがある。しかしながら、ケースの肉厚を薄くすると、ケースに作用する荷重に対してケースの強度が弱くなる。そこで本明細書は、ケースの肉厚が薄くても車両前後方向の荷重に対する強度を向上させることができる技術を提供する。 Moreover, in the power converter device for vehicles, the thickness of a case may be made thin. For example, the thickness of the case may be reduced in order to reduce the weight of the power conversion device or to reduce the cost. However, when the thickness of the case is reduced, the strength of the case becomes weak against the load acting on the case. Therefore, the present specification provides a technique capable of improving the strength against the load in the longitudinal direction of the vehicle even when the case is thin.
本明細書に開示する車両用の電力変換装置は、ケースと、ケースの横側面に形成され、車両前後方向に直線状に延びるリブとを備えている。ケースの底面は、車両前後方向の前部が後部より下に位置するように傾いている。ケースの後側面に後ブラケットが固定されている。ケースの横側面に直交する方向から横側面を視たときに、リブが後ブラケットに向かって延びている。 The power conversion device for a vehicle disclosed in the present specification includes a case and a rib formed on a lateral side surface of the case and extending linearly in the vehicle front-rear direction. The bottom surface of the case is inclined such that the front part in the vehicle front-rear direction is positioned below the rear part. A rear bracket is fixed to the rear side of the case. When the side surface is viewed from a direction orthogonal to the side surface of the case, the rib extends toward the rear bracket.
車両用の電力変換装置では、例えば、車両が正面衝突したとき、あるいは、車両が急発進または急停止したときに、車両前後方向の荷重が発生し、その荷重がケースに作用する。上記の構成では、ケースの後側面に後ブラケットが固定されているので、後ブラケットが固定された部分から車両前後方向に荷重が作用する。このとき、車両前後方向に直線状に延びるリブがケースの横側面に形成されているので、このリブによりケースを補強することができる。また、ケースの横側面に直交する方向から横側面を視たときに、リブが後ブラケットに向かって延びているので、車両前後方向において後ブラケットが固定された部分からケースの横側面に作用する荷重をリブにより受け持つことができる。よって、ケースの肉厚が薄くても車両前後方向の荷重に対する強度を向上させることができる。 In a power conversion device for a vehicle, for example, when the vehicle collides head-on or when the vehicle suddenly starts or stops, a load in the vehicle front-rear direction is generated, and the load acts on the case. In the above configuration, since the rear bracket is fixed to the rear side surface of the case, a load acts in the vehicle front-rear direction from the portion where the rear bracket is fixed. At this time, since the rib extending linearly in the longitudinal direction of the vehicle is formed on the lateral side surface of the case, the case can be reinforced by the rib. Further, since the rib extends toward the rear bracket when viewed from the direction orthogonal to the lateral side surface of the case, it acts on the lateral side surface of the case from the portion where the rear bracket is fixed in the vehicle longitudinal direction. The load can be handled by the rib. Therefore, the strength against the load in the vehicle longitudinal direction can be improved even if the case is thin.
以下、実施例について添付図面を参照して説明する。車両用の電力変換装置1は、図1に示すように、車両100に搭載される。電力変換装置1は、車両100のフロントコンパートメント101に搭載されている。車両100は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車である。ハイブリッド自動車は、エンジンとモータを動力源として備え、エンジンとモータを切り替えて走行する。電気自動車は、モータを動力源として走行する。車両100は、車両前後方向に走行可能である。電力変換装置1の他に、例えばトランスアクスル90およびエンジン91等が車両100に搭載されている。トランスアクスル90は、トランスミッションとファイナルドライブギヤが1つのケースに収容されたユニットである。走行用のモータも、トランスアクスル90に収容されている。電力変換装置1は、トランスアクスル90の上に配置されている。電力変換装置1は、バッテリの電力を走行用モータの駆動に適した電力に変換し、走行用のモータに供給する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. The vehicle power converter 1 is mounted on a
図2に示すように、電力変換装置1は、ケース10と、ケース10に形成されたリブ20とを備えている。
As shown in FIG. 2, the power conversion device 1 includes a
ケース10は、例えばアルミニウム(Al)を主成分とする金属により箱型に形成されている。ケース10は、例えば昇圧コンバータおよびインバータを収容している。昇圧コンバータは、バッテリから供給される電力をモータに供給するために電圧を昇圧する。インバータは、バッテリから供給される直流電力をモータに供給するために交流電力に変換する。
The
ケース10は、上ケース11、上カバー13、下ケース12、および下カバー14を備えている。上ケース11と下ケース12は、ケース10内の昇圧コンバータおよびインバータを囲んでいる。上ケース11と下ケース12は、複数のボルト71により固定されて一体になっている。複数のボルト71は、ケース10の周方向に間隔をあけて並んで配置されている。上カバー13は、ケース10内の昇圧コンバータおよびインバータを上側から覆っている。下カバー14は、ケース10内の昇圧コンバータおよびインバータを下側から覆っている。下カバー14は、トランスアクスル90に対向している。
The
ケース10の底面16は、水平に対して傾いている。ケース10の底面16は、車両前後方向の前部(フロント側)が後部(リア側)より下に位置するように傾いている。底面16は、トランスアクスル90に対向している。ケース10の底面16は、下カバー14に形成されている。
The
ケース10の前側面17に前ブラケット31が固定されている。前ブラケット31は、スペーサ35を介して後側面18に固定されている。ケース10の後側面18に後ブラケット32が固定されている。後ブラケット32は、スペーサ36を介して後側面18に固定されている。ケース10は、前ブラケット31と後ブラケット32により支持されている。ケース10は、前ブラケット31が固定される前固定部41と、後ブラケット32が固定される後固定部42を備えている。前固定部41は、下ケース12の前部に位置している。後固定部42は、下ケース12の後部に位置している。
A
前ブラケット31は、ケース10の前側下部に固定されている。後ブラケット32は、ケース10の後側下部に固定されている。前ブラケット31は、ケース10とトランスアクスル90のそれぞれにボルト72により締結されている。同様に、後ブラケット32は、ケース10とトランスアクスル90のそれぞれにボルト72により締結されている。前ブラケット31の一端部がケース10の前部に固定され、他端部がトランスアクスル90の前部に固定されている。同様に、後ブラケット32の一端部がケース10の後部に固定され、他端部がトランスアクスル90の後部に固定されている。前ブラケット31と後ブラケット32は、それぞれ、下ケース12に固定されている。前ブラケット31と後ブラケット32は、それぞれ、トランスアクスル90の上部に固定されている。前ブラケット31と後ブラケット32は、トランスアクスル90の上でケース10を支持している。
The
ケース10の横側面15に補強用のリブ20が形成されている。リブ20は、車両前後方向に直線状に延びている。リブ20は、ケース10の前側上部から後側下部に向かって延びている。ケース10の横側面15に直交する方向から横側面15を視たときに、リブ20が後ブラケット32に向かって延びている。リブ20は、上ケース11から下ケース12にわたって延びている。リブ20は、上ケース11と下ケース12の境界と交差するように延びている。上ケース11と下ケース12を固定する複数のボルト71の1つがリブ20の近傍に配置されている。図3に示すように、リブ20は、凸状に形成されている。リブ20は、ケース10の横側面15から側方に突出している。
Reinforcing
リブ20は、後ブラケット32に向かうように延びる。図4に示すように、後ブラケット32が固定された部分から後側面18に沿って水平方向に延びる線を第1基準線L1としたときに、リブ20が第1基準線L1に向かって延びている。また、リブ20に沿って延びる線を第2基準線L2とした場合に、第1基準線L1と第2基準線L2が交差部Pにおいて交差することが好ましい。第2基準線L2は、リブ20を延長した線である。第1基準線L1と第2基準線L2は、それぞれ、厳密な線でなくてもよく、所定の幅を有していてもよい。
The
車両用の電力変換装置1では、車両100が正面衝突したとき、あるいは、車両100が急発進または急停止したときに、車両前後方向の荷重が発生し、その荷重がケース20に作用する。上記の構成では、ケース10に後ブラケット32が固定されているので、後ブラケット32が固定された部分から車両前後方向に荷重が作用する。しかしながら、車両前後方向に直線状に延びるリブ20がケース10の横側面15に形成されているので、このリブ20によりケース10を補強することができる。また、ケース10の横側面15に直交する方向から横側面15を視たときに、リブ20が後ブラケット32に向かって延びているので、車両前後方向において後ブラケット32が固定された部分からケース10の横側面15に作用する荷重をリブ20により受け持つことができる。よって、ケース10の肉厚が薄くても車両前後方向の荷重に対する強度を向上させることができる。
In the power conversion device 1 for a vehicle, when the
実施例の技術について説明を補足する。電力変換装置1は、電気自動車(ハイブリッド車を含む)のフロントコンパートメント101にて、トランスアクスル90の上部に固定されている。トランスアクスル90には走行用のモータが内蔵されており、電力変換装置1は、そのモータに電力を供給する。電力変換装置1からモータまでのパワーケーブルは短い方が、損失が少ない。従って電力変換装置1はモータの近くに配置するのが好ましく、それゆえ、電力変換装置1はトランスアクスル90の上部に固定されている。トランスアクスル90の上面が前下がりに傾斜しており、電力変換装置1は、その上面に固定されている。それゆえ、電力変換装置1も前下がりの姿勢となる。また、電力変換装置1は、前ブラケット31と後ブラケット32により、トランスアクスル90の上面との間に隙間を設けて支持される。前ブラケット31と後ブラケット32には防振ブッシュが組み込まれている。トランスアクスル90からの振動から電力変換装置1を保護すべく、防振ブッシュを備えたブラケットを用いて電力変換装置1はトランスアクスル90に直接触れないように支持されている。
The description of the technology of the embodiment will be supplemented. The power conversion device 1 is fixed to the upper part of the
上記の条件の下、電力変換装置1のケース10はフロントコンパートメント101の内部で前下がりに支持されることになる。前方衝突、あるいは斜め前方衝突の際、電力変換装置1の前上の角部が最も衝撃(衝突荷重)を受ける可能性が高い。そして、そのときの衝撃(衝突荷重)は、ケース10と後ブラケット32との接続点に向かう。それゆえ、実施例の電力変換装置1は、ケース10の横側面15の前上部から後ブラケット32との接続点に向けて延びるリブ20を設けることで、そのような衝撃(衝突荷重)に対する強度を高めている。
Under the above-described conditions, the
また、電力変換装置1では、上ケース11と下ケース12を固定する複数のボルト71の1つがリブ20の近傍に配置されている。別言すると、リブ20は、上ケース11を下ケース12に固定する締結箇所の直近を通過するように設けられている。リブ20と締結箇所のそのような位置関係により、締結箇所の強度も向上する。前下がりに傾斜するように支持された電力変換装置1が前方あるいは斜め前方からの衝撃(衝突荷重)を受けたときに、リブ20は締結箇所を保護し、上ケース11と下ケース12が衝突荷重により分離してしまうことを防止する。リブ20は、ケース10の両方の横側面に設けられている。
In the power converter 1, one of the plurality of bolts 71 that fixes the
実施例の車両は走行用にモータとエンジンを備えるハイブリッド車であった。本明細書が開示する技術は、エンジンを備えない電気自動車に適用することもできる。本明細書が開示する技術は燃料電池車に適用することもできる。 The vehicle of the example was a hybrid vehicle equipped with a motor and an engine for traveling. The technology disclosed in this specification can also be applied to an electric vehicle that does not include an engine. The technology disclosed in this specification can also be applied to a fuel cell vehicle.
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例では、前ブラケット31と後ブラケット32が、それぞれ、ボルト72によりケース10とトランスアクスル90に固定されていたが、固定方法は特に限定されるものではない。例えば、溶接により固定されていてもよい。
Although one embodiment has been described above, the specific mode is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
上記実施例では、リブ20がケース10の前側上部から後側下部に向かって延びていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、リブ20がケース10の前側の中央部分から後側下部に向かって延びていてもよい。リブ20がケース10の前側の中央部分から後側下部に向かって延びている場合であっても、リブ20が後ブラケット32に向かう衝突荷重に対してケース10を保護する効果を期待することができる。
In the said Example, although the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
1 :電力変換装置
10 :ケース
11 :上ケース
12 :下ケース
13 :上カバー
14 :下カバー
15 :横側面
16 :底面
17 :前側面
18 :後側面
20 :リブ
31 :前ブラケット
32 :後ブラケット
35 :スペーサ
36 :スペーサ
41 :前固定部
42 :後固定部
71 :ボルト
72 :ボルト
90 :トランスアクスル
91 :エンジン
100 :車両
101 :フロントコンパートメント
L1 :第1基準線
L2 :第2基準線
P :交差部
1: Power converter 10: Case 11: Upper case 12: Lower case 13: Upper cover 14: Lower cover 15: Side surface 16: Bottom surface 17: Front side surface 18: Rear side surface 20: Rib 31: Front bracket 32: Rear bracket 35: Spacer 36: Spacer 41: Front fixing part 42: Rear fixing part 71: Bolt 72: Bolt 90: Transaxle 91: Engine 100: Vehicle 101: Front compartment L1: First reference line L2: Second reference line P: Intersection
Claims (1)
ケースと、
前記ケースの横側面に形成され、車両前後方向に直線状に延びるリブと、を備え、
前記ケースの底面は、車両前後方向の前部が後部より下に位置するように傾いており、
前記ケースの後側面に後ブラケットが固定されており、
前記ケースの前記横側面に直交する方向から前記横側面を視たときに、前記リブが前記後ブラケットに向かって延びている電力変換装置。 A power conversion device for a vehicle,
Case and
A rib formed on a lateral side surface of the case and extending linearly in the vehicle longitudinal direction
The bottom surface of the case is inclined such that the front part in the vehicle longitudinal direction is positioned below the rear part,
A rear bracket is fixed to the rear side of the case,
The power conversion device in which the rib extends toward the rear bracket when the lateral surface is viewed from a direction orthogonal to the lateral surface of the case.
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