用于逆变器的车载结构和用于逆变器的支架单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于被构造成向驱动马达供应电力的逆变器的车载结构，以及一种被构造成将逆变器固定至车辆的支架单元。
【背景技术】
[0002]包括电驱动车辆的汽车通常被构造成使得通常将汽车的车身的电位设定为车载电气设备的地电位。车载电气设备被电连接至车身，并且保持与车身的电位(地电位)相同。由于电气设备的壳体通常由导电金属制成，所以如果电气设备被固定至车辆的车身或框架，电气设备就自动保持与车身电位相同。日本专利申请公开N0.11-240396 A描述了优选地除了壳体与车身接触而导电外，还通过电线将电气设备的壳体电连接至车身。应明白，本说明书中的“电气设备”涵盖包括通过电运行的传感器的发动机单元、变速箱、驱动马达(及其壳体)和电池。此外，在本说明书中，在电气设备已经被设置在车辆中，使得电气设备的壳体被电连接至车辆的车身，并且另一电气设备被固定至电气设备的情况下，该另一电气设备应被电连接至已经被设置在车辆中的电气设备的壳体。因此，已经被设置在车辆中的电气设备在电气方面被视为车身的一部分。
[0003]日本专利申请公开N0.2004-122871 (JP 2004-122871 A)描述了优选地通过使用编织线而非细线将电池或发动机连接至车辆的车身。在下文说明中，“车辆的车身”简称为“车身”。
【发明内容】
[0004]被构造成将电力供应给电驱动车辆中的驱动马达的逆变器处理大电力，并且产生相对强的电磁噪声(无线电噪声)。为了抑制电磁噪声，期望将金属逆变器壳体电连接至车身，以便将金属逆变器壳体的电位保持在地电位。同时，为了抑制从车辆施加至逆变器的振动，可以经由减震衬套将逆变器设置在车辆中。通常，当逆变器被固定至用作振动源的发动机单元或变速箱时，使用减震衬套。通常，减震衬套的主体由绝缘橡胶制成，因此，如果使用了减震衬套，逆变器的壳体就与车身电绝缘。在该情况下，如JP 11-240396 A和JP2004-122871 A中所述，可设想通过电线或编织线将逆变器的壳体连接至车身。
[0005]被构造成向驱动马达供应电力的逆变器产生大的电磁噪声。因此，为了有效地抑制高频噪声，应降低将逆变器连接至车身的导电材料的电感。本说明书提供了这样一种技术，即，当通过使用减震衬套将逆变器固定至车辆时，降低了被构造成将逆变器的壳体与固定结构(车载结构)一起电连接至车身的导电材料的电感。
[0006]根据本说明书中描述的一种技术，可以采用一种用于被构造成向驱动马达供应电力的逆变器的车载结构。这种技术能够通过巧妙地使用用于固定逆变器的支架，来降低被构造成将逆变器的壳体电连接至车身的导电材料的电感。该车载结构采用由金属板制成的支架，以便固定逆变器。减震衬套被装配在逆变器的壳体和车身中的一个以及支架之间。如上所述，减震衬套主要由绝缘体制成。使用编织线将逆变器的壳体电连接至车身。在本说明书中所述的车载结构中，编织线沿着支架的金属板布线。应明白，固定逆变器的“车辆”不仅涵盖车辆的车身及其框架，而且也涵盖已经被固定至框架并且保持与车身相同电位的发动机单元和变速箱。也就是说，本说明书的车载结构包括将逆变器固定至发动机单元或变速箱。
[0007]当高频电流流经编织线并且绕编织线发生磁场时，感应电流沿着编织线流经支架的金属板。感应电流产生磁场。感应电流的磁场与编织线的磁场方向相反，以便抵消编织线的磁场。当抵消了编织线的磁场时，就降低了编织线的电感。本说明书中所述的技术通过使用用于固定逆变器的支架的金属板来降低编织线的电感。
[0008]优选地，减震衬套被装配在壳体和支架之间，而非车辆和支架之间。优选地，编织线的一端被电连接至壳体，并且编织线的另一端被电连接和机械连接至支架，而非车辆。根据这种构造，在将支架、减震衬套和编织线组装至逆变器后将支架附接至车辆的步骤中，能够同时实现逆变器的机械固定以及逆变器与车辆的电连接。应明白，编织线的一端可以被电连接至壳体，但是优选地，如下文所述，编织线的一端被机械固定至被连结至减震衬套的主体的金属配件，以便经由金属配件被电连接至壳体。
[0009]减震衬套通常包括由绝缘体制成的衬套主体，以及由金属制成、被连结至衬套主体并且与壳体(或车辆侧结构)接触的金属配件。在该情况下，优选地，编织线的一端被电连接和机械连接至减震衬套的金属配件，并且编织线的另一端被电连接和机械连接至支架。也就是说，优选地，在支架、减震衬套和编织线被附接至逆变器的壳体之前将支架、减震衬套和编织线提前组装，以便构成一个单元。当支架、减震衬套和编织线一体化时，能够简化将支架、减震衬套和编织线组装至逆变器的壳体的操作。
[0010]上述单元(支架单元)整体表述如下。该单元是一种用于将被构造成向驱动马达供应电力的逆变器固定至车辆的装置。支架单元包括第一固定部、第二固定部、连接部、衬套主体和金属配件。第一固定部、第二固定部和连接部由金属板制成。第一固定部和第二固定部分别与被固定至逆变器的壳体的一部分以及被固定至车辆的一部分对应。连接部被构造成将第一固定部连接至第二固定部。也就是说，第一固定部、第二固定部和连接部与上述支架对应。连接部与保持在逆变器远离车辆的位置处的一部分对应。
[0011]同时，衬套主体由绝缘橡胶制成。衬套主体被附接至第一固定部。由金属制成的金属配件在与第一固定部相反的一侧上被连结至衬套主体。换句话说，第一固定部被固定至衬套主体的一端，并且金属配件被连结至衬套主体的另一端。第一固定部不直接接触金属配件。编织线的一端电连接和机械连接至金属配件。编织线的另一端被电连接和机械连接至支架(也就是说，第一固定部、第二固定部或连接部)。此时，编织线沿着连接部被连接至支架。
[0012]当使用支架单元时，金属配件接触逆变器的壳体(或车辆)。车辆的振动被第一固定部和金属配件之间的衬套主体吸收。同时，支架单元实现逆变器与车辆的机械固定和电连接。不必单独执行逆变器的固定和电连接。应明白，编织线是扁平的，并且优选地，编织线的平表面与支架的金属板(连接部)相对。当扁平的编织线面对扁平支架时，易于在支架中产生感应电流，使得有效地抑制编织线的电感。
[0013]根据本说明书中描述的技术，能够降低将逆变器电连接至车辆的编织线的电感，并且经由减震衬套将逆变器固定至车辆。在下文“【具体实施方式】”中描述本说明书中所述的技术细节及其进一步改进。
【附图说明】
[0014]下面将参考附图描述本发明的例证性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记指示相同的元件，并且其中:
[0015]图1是例示发动机舱中的装置布局的透视图；
[0016]图2是绕被构造成固定逆变器的支架的放大透视图；
[0017]图3是沿图2中的线II1-1II截取的截面图；并且
[0018]图4是支架单元的截面图。
【具体实施方式】
[0019]下面参考附图描述根据实施例的用于逆变器的车载结构。首先描述的是电驱动车辆的发动机舱中的装置布局的实例。更具体地，本实施例中的电驱动车辆是包括发动机和用于驱动的马达的混合动力车辆。图1是例示该混合动力车辆的发动机舱50中的装置布局的透视图。车辆前侧上的发动机舱50设有发动机52，包括马达和齿轮的变速箱51，子电池54，以及被构造成将主电池(未示出)的电力转换成交流电以便将交流电供应给马达的逆变器53。应明白，在发动机舱50中还设置有其它各种装置，但是这里未例示那些装置。发动机52和变速箱51被固定至在车辆的前后方向上延伸的侧框架(未示出)。
[0020]被构造成向马达供应电力的主电池(未示出)的输出电压为100V或高于100V。同时，子电池54将电力供应给低电力装置，诸如电子元件和音频装置，所以其输出电压为10至30V。与许多车辆类似，混合动力车辆被构造成使得子电池54的负极被电连接至车身。也就是说，整个车身都被保持在地电位。车身被固定至保持车身强度的侧框架(未示出)。侧框架也保持地电位。由于被固定至侧框架的发动机52和变速箱51的壳体由导电金属制成，所以发动机52和变速箱51的壳体也保持地电位。
[0021]逆变器53将交流电力供应给被设置在变速箱51中的驱动马达(未示出)。为了缩短用于将电传输给马达的电缆的长度，逆变器53被设置在变速箱51上。为了使逆变器53的壳体不直接接触变速箱，经由支架3将逆变器53固定至变速箱51。应明白，在图1中例示了被附接至逆变器53的前表面的支架3。也通过类似的支架固定逆变器53的后表面。
[0022]图2是绕逆变器前侧上的支架3的放大透视图。应明白，仅局部示出变速箱51和逆变器53。逆变器后侧上的支架具有相同结构。下文总体上描述逆变器53的车载结构2。逆变器53由支架3固定，以便远离变速箱51的顶面。支架3包括减震衬套4。这是为了防止变速箱51的振动被传递给逆变器53。减震衬套4的主体由绝缘橡胶制成。因而，为了保持逆变器53的车身为地电位，逆变器53的壳体被电连接至变速箱51。编织线5将逆变器53的壳体电连接至变速箱51。逆变器53包括被供应给马达的大电流流经的许多装置，并且这些装置产生高频噪声(无线电噪声)。为了有效地抑制高频噪声，优选地，通过使用具有低电感的编织线5将逆变器53的壳体连接至变速箱51。如下文将详细描述的，该实施例的车载结构被构造成通过巧妙地使用支架3而进一步降低编织线5的电感。
[0023]下面更具体地描述用于逆变器53的车载结构。下面参考图2和图3的截面图描述车载结构。应明白，图3是沿图2中的线II1-1II截取的截面图，并且是横穿支架3、减震衬套4和编织线5的视图。此外，在图3中，未示出逆变器53的内部结构和变速箱51的内部结构。
[0024]整个支架3都由单个金属板制成。然而，从功能性观点看，支架3被划分为逆变器侧固定部3a、变速箱侧固定部3b和连接部3c。连接部3c将逆变器侧固定部3a连接至变速箱侧固定部3b。在图2中也示出两个连接部3c从一个变速箱侧固定部3b延伸，并且相应的逆变器侧固定部3a与连接部3c