電力変換装置
【課題】ケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業性を向上できるようにする。
【解決手段】リアクトル３２の口出線であるケーブル４１が、筐体ベース１１に設けられた貫通孔１１２に挿通されて、本体部２０と風洞部３０との間で配線されている。このケーブル４１が挿通されるグロメット５０は、グロメット支持部材６０によって支持されており、このグロメット支持部材６０は、風洞部３０内に筐体ベース１１とは別に設けられている。
【解決手段】リアクトル３２の口出線であるケーブル４１が、筐体ベース１１に設けられた貫通孔１１２に挿通されて、本体部２０と風洞部３０との間で配線されている。このケーブル４１が挿通されるグロメット５０は、グロメット支持部材６０によって支持されており、このグロメット支持部材６０は、風洞部３０内に筐体ベース１１とは別に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、交流電力から直流電力又は直流電力から交流電力への変換を行う電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ケーブル貫通部の防水構造に関する技術が開示されている。この従来技術では、全体がゴムで一体に形成され、壁の貫通孔（穴）に取り付けられたグロメットに対し、ケーブルが挿通されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のようなケーブル貫通部の防水構造においては、まず壁の貫通孔にグロメットを取り付け、その後取り付けられたグロメットに対してケーブルを挿通するのが一般的である。
【０００５】
ここで、例えばインバータ装置等の電力変換装置は、複数の電子部品を有する本体部が一方側に配置されると共に、冷却風が通風される風洞部が他方側に配置された筐体ベースと、筐体ベースに設けられた貫通孔に取り付けられるグロメットと、グロメットに挿通され、筐体ベースを貫通して本体部と風洞部との間で配線されるケーブルと、を備えている。このような構成の電力変換装置に上記従来技術を適用した場合、風洞部（あるいは本体部）上に筐体ベースが組み付けられ、筐体ベースの貫通孔にグロメットを取り付け、その後取り付けられたグロメットに対してケーブルを挿通することになる。この場合、作業者は風洞部（あるいは本体部）とほぼ同じ大きさの筐体ベースが風洞部（あるいは本体部）上に取り付けられた状態（すなわち蓋がされた状態）で、その下部に位置する風洞部（あるいは本体部）内のケーブルを探して把持し、筐体ベースに比べ比較的小さなグロメットに対しケーブルを挿通することが必要となり、組立作業性が大幅に低下するという課題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業性を向上できる電力変換装置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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、交流電力から直流電力又は直流電力から交流電力への変換を行う電力変換装置であって、複数の電子部品を有する本体部を筐体ベースの一方側に配置し、冷却風が通風される風洞部を前記筐体ベースの他方側に配置した筐体と、前記筐体ベースに設けられた貫通孔に挿通され、前記筐体ベースを貫通して前記本体部と前記風洞部との間で配線されるケーブルと、前記風洞部内又は前記本体部内に前記筐体ベースとは別に設けられ、前記ケーブル挿通用のグロメットを支持するグロメット支持部材と、を有することを特徴とする電力変換装置が適用される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施の形態の電力変換装置の本体部側の内部構造を表す斜視図である。
【図２】一実施の形態の電力変換装置の風洞部側の内部構造を表す縦断面図である。
【図３】一実施の形態の電力変換装置の風洞部側の内部構造を表す斜視図である。
【図４】筐体ベースのケーブル貫通部分を拡大して示す斜視図である。
【図５】図４中ＶＡ−ＶＡ断面による断面図及び図４中ＶＢ−ＶＢ断面による断面図である。
【図６】グロメット支持部材の全体構造を表す斜視図である。
【図７】リアクトルを設置する前の風洞側筐体の内部構造を表す斜視図である。
【図８】リアクトルを設置した後の風洞側筐体の内部構造を表す斜視図である。
【図９】ヒートシンクを設置した後の風洞側筐体の内部構造を表す斜視図である。
【図１０】グロメット支持部材を設置した後の風洞側筐体の内部構造を表す斜視図である。
【図１１】風洞側筐体に本体側筐体を組み付けた状態を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１乃至図３に示すように、本実施形態の電力変換装置１は、交流電力から直流電力への変換を行うインバータ装置である。この電力変換装置１は、筐体ベース１１を備えた筐体１０と、筐体ベース１１の前側（一方側。図１中紙面左手前側、図２及び図３中上側）に配置された本体部２０と、筐体ベース１１の後側（他方側。図１中紙面右奥側、図２及び図３中下側）に配置され、冷却風が通風される風洞部３０と、円筒状のコンデンサ４０とを有している。なお、以下の説明において「幅方向」というときは、筐体１０の幅方向（すなわち図１中左右方向）を指すものとする。
【００１２】
筐体１０は、本体部２０側を覆う本体側筐体１２と、風洞部３０側を覆う風洞側筐体１３とを有している。本体側筐体１２の後側の面が筐体ベース１１を構成しており、この筐体ベース１１が、本体部２０と風洞部３０とを隔てる隔壁となっている。なお、図２及び図３では、本体側筐体１２の図示を省略している。
【００１３】
本体部２０は、ダイオードモジュール２１とパワーモジュール２２とを含む、複数の電子部品を有している。ダイオードモジュール２１とパワーモジュール２２とは、後述のヒートシンク３１のベース部３１１の前面（図１中紙面左手前側の面、図２及び図３中上側の面）に密着して固定されている。ダイオードモジュール２１は、図示しない交流電源から供給された交流電力を整流し、直流電力に変換して出力する。パワーモジュール２２は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；絶縁ゲートバイポーラトランジタ）等の半導体素子で構成された複数のスイッチング素子を有しており、これら複数のスイッチング素子の導通と遮断とがそれぞれ適宜の順序で繰り返されることにより、所定の周波数の交流電力を出力する。
【００１４】
風洞部３０には、ヒートシンク３１と、交流電力から変換された直流電力の電流の脈動を平滑化するための２つのリアクトル３２と、冷却風を発生するファンユニット３３とが配置されている。ヒートシンク３１は、熱伝導性の高い材料（例えばアルミニウム合金等）で構成されており、筐体ベース１１の開口１１１を塞ぐように筐体ベース１１に取り付けられたベース部３１１と、ベース部３１１の後面（図１中紙面右奥側の面、図２及び図３中下側の面）に立設された複数のフィン３１２とを有している。このヒートシンク３１は、ベース部３１１の前面に密着して固定された上記ダイオードモジュール２１及びパワーモジュール２２で発生される熱を複数のフィン３１２で放熱することにより、ダイオードモジュール２１及びパワーモジュール２２を冷却する。
【００１５】
コンデンサ４０は、上記ダイオードモジュール２１により交流電力から変換された直流電力を平滑する。このコンデンサ４０は、筐体ベース１１に貫通して設けられており、その一部が本体部２０内に配置され、残りの部分が風洞部３０内に配置されている。なお、図３ではコンデンサ４０の図示を省略している。
【００１６】
また、電力変換装置１においては、リアクトル３２の口出線であるケーブル４１が、筐体ベース１１に設けられた貫通孔１１２に挿通されて、本体部２０と風洞部３０との間で配線されている。ケーブル４１は、各リアクトル３２に対し２本ずつ配線されており、計４本のケーブル４１が貫通部分においてケーブル挿通用のグロメット５０にそれぞれ挿通されている。各ケーブル４１の末端には、端子４２が設けられている。グロメット５０は、風洞部３０内に筐体ベース１１とは別に設けられたグロメット支持部材６０によって支持されている。なお、図３ではケーブル４１の図示を省略している。
【００１７】
次に、グロメット支持部材６０の詳細について、図４乃至図６を用いて説明する。
【００１８】
図６に示すように、グロメット支持部材６０は、２つのグロメット５０を貫通させて保持する保持部６１と、保持部６１の幅方向両側に位置し、保持部６１と風洞側筐体１３とを連結する架橋部６２，６２とを一体的に有している。保持部６１と架橋部６２との間には、グロメット支持部材６０を風洞側筐体１３に設置した状態において保持部６１が架橋部６２よりも筐体ベース１１に近接するように段差６３が形成されている。この結果、保持部６１の周縁部６４（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）は、筐体ベース１１の後面（図５中下側の面）の貫通孔１１２の周囲に接触する。また、図５及び図６に示すように、この周縁部６４上には、略四角枠状のガスケット６５が設けられている。
【００１９】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、保持部６１は、グロメット５０用の貫通孔６１１を有している。この貫通孔６１１は、孔径がグロメット５０の外径よりも小さくなっており、グロメット５０に形成された切り込み部５１に貫通孔６１１の端部が食い込むことにより、グロメット５０は保持部６１に保持されている。なお、切り込み部５１は、グロメット５０の貫通孔６１１への取り付け作業を容易とするために、所定の余裕寸法分深めに形成されている。その結果、取付状態において、グロメット５０は保持部６１の面方向に上記余裕寸法の範囲内で移動することが可能となっている。
【００２０】
保持部６１の四隅には、固定ネジ７１（図４及び図５参照）用のネジ孔６６が設けられている。また、筐体ベース１１にはこれらのネジ孔６６に対応する位置に挿通孔１１３（図１参照）が設けられている。固定ネジ７１は、本体部２０側より筐体ベース１１の挿通孔１１３に挿通されて保持部６１のネジ孔６６に締結される。これにより、保持部６１の周縁部６４がガスケット６５を挟み筐体ベース１１と密着され、グロメット支持部材６０が筐体ベース１１の貫通孔１１２を密閉することが可能となっている。なお、上記周縁部６４が、特許請求の範囲に記載の密着部の一例に相当する。
【００２１】
架橋部６２の風洞側筐体１３側の端部には、固定ネジ７２（図３参照）用の挿通孔６７が設けられている。また、風洞側筐体１３の幅方向両側の筐体側壁１３１，１３１（図２及び図７参照）には、Ｌ字型の取付部材１３２（図２及び図７参照）がそれぞれ設けられている。取付部材１３２には、固定ネジ７２用のネジ孔１３３（図７参照）が設けられている。固定ネジ７２は、架橋部６２の挿通孔６７に挿通されて取付部材１３２のネジ孔１３３に締結される。これにより、保持部６１は架橋部６２によって筐体側壁１３１，１３１にそれぞれ連結され、グロメット支持部材６０全体が風洞側筐体１３に固定される。
【００２２】
次に、図７乃至図１１を用いて、電力変換装置１のケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業について説明する。
【００２３】
図７に示すように、風洞側筐体１３の内部には、リアクトル３２を設置するためのリアクトルベース３４が設けられている。この状態から、図８に示すように、リアクトルベース３４上に、２つのリアクトル３２が設置される。前述したように、各リアクトル３２は２本のケーブル４１を口出線として有しており、計４本のケーブル４１が引き出されている。なお、図８では、便宜上ケーブル４１が立ち上がった状態（グロメット支持部材６０により支持された状態）で図示されているが、実際にはケーブル４１は風洞側筐体１３の底部に載置された状態となっている。図９についても同様である。そして、図９に示すように、風洞側筐体１３の内部にヒートシンク３１が設けられる。
【００２４】
次に、図１０に示すように、保持部６１にグロメット５０が取り付けられたグロメット支持部材６０が、取付部材１３２を介して風洞側筐体１３の内部に取り付けられる。そして、グロメット支持部材６０に支持されたグロメット５０に対し、ケーブル４１が挿通される。このとき、筐体ベース１１を有する本体側筐体１２が取り付けられていないので、作業者は、風洞部３０内のケーブル４１を把持してグロメット５０に対し容易に挿通することができる。なお、図９と図１０の手順を逆に、すなわちグロメット支持部材６０を取り付けケーブル４１を挿通した後にヒートシンク３１を設けてもよい。
【００２５】
その後、図１１に示すように、ケーブル４１が筐体ベース１１の貫通孔１１２を挿通するように、風洞側筐体１３上に本体側筐体１２が組み付けられる。これにより、前述したように、グロメット支持部材６０の保持部６１の周縁部６４がガスケット６５を挟み筐体ベース１１と密着され、筐体ベース１１の貫通孔１１２が密閉される。なお、ここではヒートシンク３１を設置した後に本体側筐体１２を組み付けるようにしたが、本体側筐体１２の組み付け後にヒートシンク３１を設置する構成としてもよい。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態の電力変換装置１においては、リアクトル３２の口出線であるケーブル４１が筐体ベース１１に設けられた貫通孔１１２に挿通されて本体部２０と風洞部３０との間で配線されている。このケーブル４１が挿通されるグロメット５０は、グロメット支持部材６０によって支持されており、このグロメット支持部材６０は、風洞部３０内に筐体ベース１１とは別に設けられている。このように構成されたケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業においては、図１０及び図１１で説明したように、グロメット５０を取り付けたグロメット支持部材６０を風洞部３０内に設置し、当該グロメット５０に対してケーブル４１を挿通する。その後、ケーブル４１が貫通孔１１２を挿通するように風洞側筐体１３上に本体側筐体１２が組み付けられる。
【００２７】
これにより、作業者は、風洞側筐体１３とほぼ同じ大きさを有する本体側筐体１２が風洞側筐体１３上に取り付けられていない状態、言い換えれば、風洞側筐体１３の筐体ベース１１側の開口に蓋がされていない状態で、風洞部３０内のケーブル４１を把持し、グロメット支持部材６０により支持されたグロメット５０に対しケーブル４１を挿通することができる。風洞側筐体１３上に本体側筐体１２が取り付けられていないため、ケーブル４１の視認性がよく、また作業者が腕を風洞部３０内に挿入することも容易となる。その結果、グロメット５０に対するケーブル４１の挿通作業を容易に行うことが可能となり、ケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業性を向上できる。
【００２８】
また、本実施形態では特に、グロメット支持部材６０が、筐体ベース１１の貫通孔１１２を密閉可能な構成となっている。これにより、グロメット支持部材６０でグロメット５０を支持しつつ、筐体ベース１１のケーブル貫通部を確実に防水構造とすることができる。その結果、風洞部３０内の空気や塵埃、水滴等が本体部２０内へ流れ込むのを防止できる。
【００２９】
また、本実施形態では特に、グロメット支持部材６０が、グロメット５０を貫通させて保持する保持部６１と、保持部６１と風洞側筐体１３とを連結する架橋部６２とを有しており、保持部６１の周縁部６４が、筐体ベース１１の貫通孔１１２の周囲に密着する。この周縁部６４の密着により、筐体ベース１１の貫通孔１１２を確実に密閉することができる。さらに、保持部６１の周縁部６４にはガスケット６５が設けられている。これにより、グロメット支持部材６０による筐体ベース１１の貫通孔１１２の密閉性をさらに高めることができる。
【００３０】
また、本実施形態では特に、グロメット支持部材６０の保持部６１が、架橋部６２によって幅方向両側の筐体側壁１３１，１３１にそれぞれ連結されている。すなわち、グロメット支持部材６０は、幅方向両側の筐体側壁１３１に架け渡された構造となっている。これにより、グロメット５０の支持構造を堅固なものとすることができる。また、グロメット支持部材６０を風洞側筐体１３の強度部材として機能させることができるので、風洞側筐体１３の幅方向の強度を向上できる効果もある。
【００３１】
また、本実施形態では特に、グロメット支持部材６０が複数（上記の例では２つ）のグロメット５０を支持する構成とする。これにより、グロメット支持部材６０が単一のグロメット５０を支持する（すなわち、グロメット５０と同数のグロメット支持部材６０を設ける）場合に比べて、グロメット支持部材６０の数を減らすことができる。その結果、部品点数や組立工数の削減を図ることができる。特に、上記実施形態では、各グロメット支持部材６０が対応するリアクトル３２の２本のケーブル４１をそれぞれ支持することによって、グロメット支持部材６０とリアクトル３２とを対応付けることが可能であり、風洞部３０内でのケーブル４１の配線を整理することができる。
【００３２】
なお、実施の形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００３３】
例えば、以上では、ケーブル４１がリアクトル３２の口出線である場合を一例として説明したが、ケーブル４１はその他の種々の用途に用いられるケーブルであってもよい。すなわち、筐体ベース１１を貫通して本体部２０と風洞部３０との間で配線されるケーブルであればよい。
【００３４】
また以上では、風洞部３０内にグロメット支持部材６０を設ける場合を一例として説明したが、これに限らない。例えば、組立作業において本体側筐体１２の上に風洞側筐体１３を組み付け、且つ、筐体ベース１１を風洞側筐体１３が有するような場合には、本体部２０内にグロメット支持部材６０を設けることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
また以上では、風洞部３０内にリアクトル３２を２台設置する場合を一例として説明したが、リアクトル３２は１台でもよいし、３台以上でもよい。この場合、リアクトル３２の台数に合わせた数のグロメット支持部材６０を設ければよい。
【００３６】
また以上では、グロメット支持部材６０が２つのグロメット５０を支持する場合を一例として説明したが、３つ以上のグロメット５０を支持する構成としてもよい。また、筐体ベース１１を貫通して配線されるケーブルが少ない場合には、グロメット支持部材６０が単一のグロメット５０を支持する構成としてもよい。
【００３７】
また以上では、電力変換装置１が交流電力から直流電力への変換を行うインバータ装置である場合を一例として説明したが、これに限られず、電力変換装置が直流電力から交流電力への変換を行うコンバータ装置である場合にも適用することができる。
【００３８】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【００３９】
その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１ 電力変換装置
１０ 筐体
１１ 筐体ベース
２０ 本体部
２１ ダイオードモジュール（電子部品）
２２ パワーモジュール（電子部品）
３０ 風洞部
３２ リアクトル
４１ ケーブル
５０ グロメット
６０ グロメット支持部材
６１ 保持部
６２ 架橋部
６４ 周縁部（密着部）
６５ ガスケット
１１２ 貫通孔
１３１ 筐体側壁
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、交流電力から直流電力又は直流電力から交流電力への変換を行う電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ケーブル貫通部の防水構造に関する技術が開示されている。この従来技術では、全体がゴムで一体に形成され、壁の貫通孔（穴）に取り付けられたグロメットに対し、ケーブルが挿通されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のようなケーブル貫通部の防水構造においては、まず壁の貫通孔にグロメットを取り付け、その後取り付けられたグロメットに対してケーブルを挿通するのが一般的である。
【０００５】
ここで、例えばインバータ装置等の電力変換装置は、複数の電子部品を有する本体部が一方側に配置されると共に、冷却風が通風される風洞部が他方側に配置された筐体ベースと、筐体ベースに設けられた貫通孔に取り付けられるグロメットと、グロメットに挿通され、筐体ベースを貫通して本体部と風洞部との間で配線されるケーブルと、を備えている。このような構成の電力変換装置に上記従来技術を適用した場合、風洞部（あるいは本体部）上に筐体ベースが組み付けられ、筐体ベースの貫通孔にグロメットを取り付け、その後取り付けられたグロメットに対してケーブルを挿通することになる。この場合、作業者は風洞部（あるいは本体部）とほぼ同じ大きさの筐体ベースが風洞部（あるいは本体部）上に取り付けられた状態（すなわち蓋がされた状態）で、その下部に位置する風洞部（あるいは本体部）内のケーブルを探して把持し、筐体ベースに比べ比較的小さなグロメットに対しケーブルを挿通することが必要となり、組立作業性が大幅に低下するという課題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業性を向上できる電力変換装置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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、交流電力から直流電力又は直流電力から交流電力への変換を行う電力変換装置であって、複数の電子部品を有する本体部を筐体ベースの一方側に配置し、冷却風が通風される風洞部を前記筐体ベースの他方側に配置した筐体と、前記筐体ベースに設けられた貫通孔に挿通され、前記筐体ベースを貫通して前記本体部と前記風洞部との間で配線されるケーブルと、前記風洞部内又は前記本体部内に前記筐体ベースとは別に設けられ、前記ケーブル挿通用のグロメットを支持するグロメット支持部材と、を有することを特徴とする電力変換装置が適用される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施の形態の電力変換装置の本体部側の内部構造を表す斜視図である。
【図２】一実施の形態の電力変換装置の風洞部側の内部構造を表す縦断面図である。
【図３】一実施の形態の電力変換装置の風洞部側の内部構造を表す斜視図である。
【図４】筐体ベースのケーブル貫通部分を拡大して示す斜視図である。
【図５】図４中ＶＡ−ＶＡ断面による断面図及び図４中ＶＢ−ＶＢ断面による断面図である。
【図６】グロメット支持部材の全体構造を表す斜視図である。
【図７】リアクトルを設置する前の風洞側筐体の内部構造を表す斜視図である。
【図８】リアクトルを設置した後の風洞側筐体の内部構造を表す斜視図である。
【図９】ヒートシンクを設置した後の風洞側筐体の内部構造を表す斜視図である。
【図１０】グロメット支持部材を設置した後の風洞側筐体の内部構造を表す斜視図である。
【図１１】風洞側筐体に本体側筐体を組み付けた状態を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１乃至図３に示すように、本実施形態の電力変換装置１は、交流電力から直流電力への変換を行うインバータ装置である。この電力変換装置１は、筐体ベース１１を備えた筐体１０と、筐体ベース１１の前側（一方側。図１中紙面左手前側、図２及び図３中上側）に配置された本体部２０と、筐体ベース１１の後側（他方側。図１中紙面右奥側、図２及び図３中下側）に配置され、冷却風が通風される風洞部３０と、円筒状のコンデンサ４０とを有している。なお、以下の説明において「幅方向」というときは、筐体１０の幅方向（すなわち図１中左右方向）を指すものとする。
【００１２】
筐体１０は、本体部２０側を覆う本体側筐体１２と、風洞部３０側を覆う風洞側筐体１３とを有している。本体側筐体１２の後側の面が筐体ベース１１を構成しており、この筐体ベース１１が、本体部２０と風洞部３０とを隔てる隔壁となっている。なお、図２及び図３では、本体側筐体１２の図示を省略している。
【００１３】
本体部２０は、ダイオードモジュール２１とパワーモジュール２２とを含む、複数の電子部品を有している。ダイオードモジュール２１とパワーモジュール２２とは、後述のヒートシンク３１のベース部３１１の前面（図１中紙面左手前側の面、図２及び図３中上側の面）に密着して固定されている。ダイオードモジュール２１は、図示しない交流電源から供給された交流電力を整流し、直流電力に変換して出力する。パワーモジュール２２は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；絶縁ゲートバイポーラトランジタ）等の半導体素子で構成された複数のスイッチング素子を有しており、これら複数のスイッチング素子の導通と遮断とがそれぞれ適宜の順序で繰り返されることにより、所定の周波数の交流電力を出力する。
【００１４】
風洞部３０には、ヒートシンク３１と、交流電力から変換された直流電力の電流の脈動を平滑化するための２つのリアクトル３２と、冷却風を発生するファンユニット３３とが配置されている。ヒートシンク３１は、熱伝導性の高い材料（例えばアルミニウム合金等）で構成されており、筐体ベース１１の開口１１１を塞ぐように筐体ベース１１に取り付けられたベース部３１１と、ベース部３１１の後面（図１中紙面右奥側の面、図２及び図３中下側の面）に立設された複数のフィン３１２とを有している。このヒートシンク３１は、ベース部３１１の前面に密着して固定された上記ダイオードモジュール２１及びパワーモジュール２２で発生される熱を複数のフィン３１２で放熱することにより、ダイオードモジュール２１及びパワーモジュール２２を冷却する。
【００１５】
コンデンサ４０は、上記ダイオードモジュール２１により交流電力から変換された直流電力を平滑する。このコンデンサ４０は、筐体ベース１１に貫通して設けられており、その一部が本体部２０内に配置され、残りの部分が風洞部３０内に配置されている。なお、図３ではコンデンサ４０の図示を省略している。
【００１６】
また、電力変換装置１においては、リアクトル３２の口出線であるケーブル４１が、筐体ベース１１に設けられた貫通孔１１２に挿通されて、本体部２０と風洞部３０との間で配線されている。ケーブル４１は、各リアクトル３２に対し２本ずつ配線されており、計４本のケーブル４１が貫通部分においてケーブル挿通用のグロメット５０にそれぞれ挿通されている。各ケーブル４１の末端には、端子４２が設けられている。グロメット５０は、風洞部３０内に筐体ベース１１とは別に設けられたグロメット支持部材６０によって支持されている。なお、図３ではケーブル４１の図示を省略している。
【００１７】
次に、グロメット支持部材６０の詳細について、図４乃至図６を用いて説明する。
【００１８】
図６に示すように、グロメット支持部材６０は、２つのグロメット５０を貫通させて保持する保持部６１と、保持部６１の幅方向両側に位置し、保持部６１と風洞側筐体１３とを連結する架橋部６２，６２とを一体的に有している。保持部６１と架橋部６２との間には、グロメット支持部材６０を風洞側筐体１３に設置した状態において保持部６１が架橋部６２よりも筐体ベース１１に近接するように段差６３が形成されている。この結果、保持部６１の周縁部６４（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）は、筐体ベース１１の後面（図５中下側の面）の貫通孔１１２の周囲に接触する。また、図５及び図６に示すように、この周縁部６４上には、略四角枠状のガスケット６５が設けられている。
【００１９】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、保持部６１は、グロメット５０用の貫通孔６１１を有している。この貫通孔６１１は、孔径がグロメット５０の外径よりも小さくなっており、グロメット５０に形成された切り込み部５１に貫通孔６１１の端部が食い込むことにより、グロメット５０は保持部６１に保持されている。なお、切り込み部５１は、グロメット５０の貫通孔６１１への取り付け作業を容易とするために、所定の余裕寸法分深めに形成されている。その結果、取付状態において、グロメット５０は保持部６１の面方向に上記余裕寸法の範囲内で移動することが可能となっている。
【００２０】
保持部６１の四隅には、固定ネジ７１（図４及び図５参照）用のネジ孔６６が設けられている。また、筐体ベース１１にはこれらのネジ孔６６に対応する位置に挿通孔１１３（図１参照）が設けられている。固定ネジ７１は、本体部２０側より筐体ベース１１の挿通孔１１３に挿通されて保持部６１のネジ孔６６に締結される。これにより、保持部６１の周縁部６４がガスケット６５を挟み筐体ベース１１と密着され、グロメット支持部材６０が筐体ベース１１の貫通孔１１２を密閉することが可能となっている。なお、上記周縁部６４が、特許請求の範囲に記載の密着部の一例に相当する。
【００２１】
架橋部６２の風洞側筐体１３側の端部には、固定ネジ７２（図３参照）用の挿通孔６７が設けられている。また、風洞側筐体１３の幅方向両側の筐体側壁１３１，１３１（図２及び図７参照）には、Ｌ字型の取付部材１３２（図２及び図７参照）がそれぞれ設けられている。取付部材１３２には、固定ネジ７２用のネジ孔１３３（図７参照）が設けられている。固定ネジ７２は、架橋部６２の挿通孔６７に挿通されて取付部材１３２のネジ孔１３３に締結される。これにより、保持部６１は架橋部６２によって筐体側壁１３１，１３１にそれぞれ連結され、グロメット支持部材６０全体が風洞側筐体１３に固定される。
【００２２】
次に、図７乃至図１１を用いて、電力変換装置１のケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業について説明する。
【００２３】
図７に示すように、風洞側筐体１３の内部には、リアクトル３２を設置するためのリアクトルベース３４が設けられている。この状態から、図８に示すように、リアクトルベース３４上に、２つのリアクトル３２が設置される。前述したように、各リアクトル３２は２本のケーブル４１を口出線として有しており、計４本のケーブル４１が引き出されている。なお、図８では、便宜上ケーブル４１が立ち上がった状態（グロメット支持部材６０により支持された状態）で図示されているが、実際にはケーブル４１は風洞側筐体１３の底部に載置された状態となっている。図９についても同様である。そして、図９に示すように、風洞側筐体１３の内部にヒートシンク３１が設けられる。
【００２４】
次に、図１０に示すように、保持部６１にグロメット５０が取り付けられたグロメット支持部材６０が、取付部材１３２を介して風洞側筐体１３の内部に取り付けられる。そして、グロメット支持部材６０に支持されたグロメット５０に対し、ケーブル４１が挿通される。このとき、筐体ベース１１を有する本体側筐体１２が取り付けられていないので、作業者は、風洞部３０内のケーブル４１を把持してグロメット５０に対し容易に挿通することができる。なお、図９と図１０の手順を逆に、すなわちグロメット支持部材６０を取り付けケーブル４１を挿通した後にヒートシンク３１を設けてもよい。
【００２５】
その後、図１１に示すように、ケーブル４１が筐体ベース１１の貫通孔１１２を挿通するように、風洞側筐体１３上に本体側筐体１２が組み付けられる。これにより、前述したように、グロメット支持部材６０の保持部６１の周縁部６４がガスケット６５を挟み筐体ベース１１と密着され、筐体ベース１１の貫通孔１１２が密閉される。なお、ここではヒートシンク３１を設置した後に本体側筐体１２を組み付けるようにしたが、本体側筐体１２の組み付け後にヒートシンク３１を設置する構成としてもよい。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態の電力変換装置１においては、リアクトル３２の口出線であるケーブル４１が筐体ベース１１に設けられた貫通孔１１２に挿通されて本体部２０と風洞部３０との間で配線されている。このケーブル４１が挿通されるグロメット５０は、グロメット支持部材６０によって支持されており、このグロメット支持部材６０は、風洞部３０内に筐体ベース１１とは別に設けられている。このように構成されたケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業においては、図１０及び図１１で説明したように、グロメット５０を取り付けたグロメット支持部材６０を風洞部３０内に設置し、当該グロメット５０に対してケーブル４１を挿通する。その後、ケーブル４１が貫通孔１１２を挿通するように風洞側筐体１３上に本体側筐体１２が組み付けられる。
【００２７】
これにより、作業者は、風洞側筐体１３とほぼ同じ大きさを有する本体側筐体１２が風洞側筐体１３上に取り付けられていない状態、言い換えれば、風洞側筐体１３の筐体ベース１１側の開口に蓋がされていない状態で、風洞部３０内のケーブル４１を把持し、グロメット支持部材６０により支持されたグロメット５０に対しケーブル４１を挿通することができる。風洞側筐体１３上に本体側筐体１２が取り付けられていないため、ケーブル４１の視認性がよく、また作業者が腕を風洞部３０内に挿入することも容易となる。その結果、グロメット５０に対するケーブル４１の挿通作業を容易に行うことが可能となり、ケーブル貫通部の防水構造に関する組立作業性を向上できる。
【００２８】
また、本実施形態では特に、グロメット支持部材６０が、筐体ベース１１の貫通孔１１２を密閉可能な構成となっている。これにより、グロメット支持部材６０でグロメット５０を支持しつつ、筐体ベース１１のケーブル貫通部を確実に防水構造とすることができる。その結果、風洞部３０内の空気や塵埃、水滴等が本体部２０内へ流れ込むのを防止できる。
【００２９】
また、本実施形態では特に、グロメット支持部材６０が、グロメット５０を貫通させて保持する保持部６１と、保持部６１と風洞側筐体１３とを連結する架橋部６２とを有しており、保持部６１の周縁部６４が、筐体ベース１１の貫通孔１１２の周囲に密着する。この周縁部６４の密着により、筐体ベース１１の貫通孔１１２を確実に密閉することができる。さらに、保持部６１の周縁部６４にはガスケット６５が設けられている。これにより、グロメット支持部材６０による筐体ベース１１の貫通孔１１２の密閉性をさらに高めることができる。
【００３０】
また、本実施形態では特に、グロメット支持部材６０の保持部６１が、架橋部６２によって幅方向両側の筐体側壁１３１，１３１にそれぞれ連結されている。すなわち、グロメット支持部材６０は、幅方向両側の筐体側壁１３１に架け渡された構造となっている。これにより、グロメット５０の支持構造を堅固なものとすることができる。また、グロメット支持部材６０を風洞側筐体１３の強度部材として機能させることができるので、風洞側筐体１３の幅方向の強度を向上できる効果もある。
【００３１】
また、本実施形態では特に、グロメット支持部材６０が複数（上記の例では２つ）のグロメット５０を支持する構成とする。これにより、グロメット支持部材６０が単一のグロメット５０を支持する（すなわち、グロメット５０と同数のグロメット支持部材６０を設ける）場合に比べて、グロメット支持部材６０の数を減らすことができる。その結果、部品点数や組立工数の削減を図ることができる。特に、上記実施形態では、各グロメット支持部材６０が対応するリアクトル３２の２本のケーブル４１をそれぞれ支持することによって、グロメット支持部材６０とリアクトル３２とを対応付けることが可能であり、風洞部３０内でのケーブル４１の配線を整理することができる。
【００３２】
なお、実施の形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００３３】
例えば、以上では、ケーブル４１がリアクトル３２の口出線である場合を一例として説明したが、ケーブル４１はその他の種々の用途に用いられるケーブルであってもよい。すなわち、筐体ベース１１を貫通して本体部２０と風洞部３０との間で配線されるケーブルであればよい。
【００３４】
また以上では、風洞部３０内にグロメット支持部材６０を設ける場合を一例として説明したが、これに限らない。例えば、組立作業において本体側筐体１２の上に風洞側筐体１３を組み付け、且つ、筐体ベース１１を風洞側筐体１３が有するような場合には、本体部２０内にグロメット支持部材６０を設けることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
また以上では、風洞部３０内にリアクトル３２を２台設置する場合を一例として説明したが、リアクトル３２は１台でもよいし、３台以上でもよい。この場合、リアクトル３２の台数に合わせた数のグロメット支持部材６０を設ければよい。
【００３６】
また以上では、グロメット支持部材６０が２つのグロメット５０を支持する場合を一例として説明したが、３つ以上のグロメット５０を支持する構成としてもよい。また、筐体ベース１１を貫通して配線されるケーブルが少ない場合には、グロメット支持部材６０が単一のグロメット５０を支持する構成としてもよい。
【００３７】
また以上では、電力変換装置１が交流電力から直流電力への変換を行うインバータ装置である場合を一例として説明したが、これに限られず、電力変換装置が直流電力から交流電力への変換を行うコンバータ装置である場合にも適用することができる。
【００３８】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【００３９】
その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１ 電力変換装置
１０ 筐体
１１ 筐体ベース
２０ 本体部
２１ ダイオードモジュール（電子部品）
２２ パワーモジュール（電子部品）
３０ 風洞部
３２ リアクトル
４１ ケーブル
５０ グロメット
６０ グロメット支持部材
６１ 保持部
６２ 架橋部
６４ 周縁部（密着部）
６５ ガスケット
１１２ 貫通孔
１３１ 筐体側壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力から直流電力又は直流電力から交流電力への変換を行う電力変換装置であって、
複数の電子部品を有する本体部を筐体ベースの一方側に配置し、冷却風が通風される風洞部を前記筐体ベースの他方側に配置した筐体と、
前記筐体ベースに設けられた貫通孔に挿通され、前記筐体ベースを貫通して前記本体部と前記風洞部との間で配線されるケーブルと、
前記風洞部内又は前記本体部内に前記筐体ベースとは別に設けられ、前記ケーブル挿通用のグロメットを支持するグロメット支持部材と、を有する
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記グロメット支持部材は、
前記筐体ベースの前記貫通孔を密閉可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記グロメット支持部材は、
前記グロメットを貫通させて保持する保持部と、
前記グロメット保持部と前記筐体とを連結する架橋部と、を有し、
前記保持部は、
前記筐体ベースの前記貫通孔の周囲に密着する密着部を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記グロメット支持部材は、
前記保持部の前記密着部に設けられたガスケットを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記筐体は、
前記筐体ベースの幅方向両側に設けられた筐体側壁を有し、
前記グロメット支持部材の前記保持部は、
前記架橋部により、幅方向両側の前記筐体側壁にそれぞれ連結されている
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記グロメット支持部材は、
複数の前記グロメットを支持する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記風洞部内に設置されたリアクトルをさらに有し、
前記ケーブルは、
前記リアクトルの口出線であり、
前記グロメット支持部材は、
前記風洞部内に設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１】
交流電力から直流電力又は直流電力から交流電力への変換を行う電力変換装置であって、
複数の電子部品を有する本体部を筐体ベースの一方側に配置し、冷却風が通風される風洞部を前記筐体ベースの他方側に配置した筐体と、
前記筐体ベースに設けられた貫通孔に挿通され、前記筐体ベースを貫通して前記本体部と前記風洞部との間で配線されるケーブルと、
前記風洞部内又は前記本体部内に前記筐体ベースとは別に設けられ、前記ケーブル挿通用のグロメットを支持するグロメット支持部材と、を有する
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記グロメット支持部材は、
前記筐体ベースの前記貫通孔を密閉可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記グロメット支持部材は、
前記グロメットを貫通させて保持する保持部と、
前記グロメット保持部と前記筐体とを連結する架橋部と、を有し、
前記保持部は、
前記筐体ベースの前記貫通孔の周囲に密着する密着部を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記グロメット支持部材は、
前記保持部の前記密着部に設けられたガスケットを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記筐体は、
前記筐体ベースの幅方向両側に設けられた筐体側壁を有し、
前記グロメット支持部材の前記保持部は、
前記架橋部により、幅方向両側の前記筐体側壁にそれぞれ連結されている
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記グロメット支持部材は、
複数の前記グロメットを支持する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記風洞部内に設置されたリアクトルをさらに有し、
前記ケーブルは、
前記リアクトルの口出線であり、
前記グロメット支持部材は、
前記風洞部内に設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２２８０１８（Ｐ２０１２−２２８０１８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１９０６（Ｐ２０１１−９１９０６）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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