JP2021114511A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
小型化が可能となり、かつ、機械的強度を向上できる。
実施の形態1による電力変換装置100を図に基づいて説明する。図1は電力変換装置100の概略斜視図であり、図2は図1のA−A断面図である。図1、図2に示すように電力変換装置100は大別して、第一電気部品1を搭載する第一基板6を主体とした第一変換部50と、第一基板6上で外周辺を取り囲んで設けられた樹脂枠16と、樹脂枠16の上部に設けられた第二電気部品2を搭載する第二基板9を主体とした第二変換部60と、第一基板6の第一パターン配線5に接続された第一端子13、第二端子14、および第二基板9の第二パターン配線10に接続された第三端子15が設けられているとともに、第一基板6と前記第二基板9と樹脂枠16が囲む領域には、樹脂充填部12が設けられた構成を有するものである。ここで、前記第一変換部50は後に詳述する第一電気部品1、第一基板6、接続部材7、第一電極8、第一端子13、第二端子14で構成されるものを称呼することとし、前記第二変換部60は、第二電気部品2、接続部材7、第二パターン配線10、第二電極11、第三端子15、スルーホール17で構成されたものを称呼することにする。尚、スルーホール17と第二パターン配線10は電気的に接続されている。
図1のA−A断面として図2のような第一端子13を示したが、実施例1としてA−A断面とは異なる他の位置において、図3に示すような第一端子13Aの構造であってもよい。尚、第一端子13A以外の符号は適宜省略している。
前述した実施の形態1の図2では、第二電気部品2の第二電極11が接続部材7を介して第二パターン配線10と接続する構成を示したが、これに代替して図4に示すように第二電極11Aがスルーホール17に半田を用いて接続される構成を採用してもよい。
実施の形態2は、第三端子15の構造に係るもので、以下各実施例について述べる。
実施例1.
この実施例1は、前述した実施の形態1の図2に示す電力変換装置100の第三端子15の構造を、図5の第三端子15Aとするとともに、前記第三端子15Aを外部からの振動などの外力に対して第二基板9を介して対向するための保持部材18を設けたものであり、それ以外は図2と同様であり、従って同様の各構成体の符号記入を適宜省略している。第三端子15Aは一方端がスルーホール17に挿入され、他端が第二基板9の上方に鉛直に延伸するとともに、保持部材18で第二基板9に保持されるよう設けられたものである。尚、第三端子15Aはスルーホール17を介して第二パターン配線10と電気的に接続されている。このような保持部材18を有する第三端子15Aが設けられた電力変換装置100も、外部からの振動に対して剛な構造となる。
また、図5に代替して図6に示すような第三端子15Aの構造を採用してもよい。図6に示すように、樹脂枠16に一体化成形されためネジ部19を設けるとともに、樹脂材で第三端子15Aと一体成形された保持部材18Aを設け、この保持部材18Aを、前記樹脂枠16のめネジ部19にボルト20によって樹脂枠16に締め付けている。このような電力変換装置100も上記と同様に第三端子15Aに印加される外力に対して耐力が向上する。尚、めネジ部19は、樹脂枠16の周囲において設置空間が許容可能な箇所に設けられ、第二基板9Aを強固に固定するものである。尚、前記実施例1、2に示した図5、図6の第三端子15Aは、スルーホール17を介しているが、この構成に代替して、図示省略した接続部材を介して第二パターン配線10に接続される構成であってもよい。尚、前記第三端子15Aは別部品として形成し、保持部材18Aに挿入される構成であってもよい。
実施の形態3による電力変換装置100を、図7に示す。図7は前述した実施の形態1の図2に示した樹脂枠16の下部と、第一基板6の絶縁層4との間に、例えばエポキシ樹脂系の接着剤を用いて接着部21を設けたものである。尚、この図7は概念的に示す拡大図である。接着剤は、接続部材7である半田のリフロー工程時に硬化させることで接着部21が形成される。従って、ポッティング樹脂を用いて樹脂充填部12を形成する際に、ポッティング樹脂の流出を防止し、ポッティング樹脂の無駄をなくした構造となり、また第一基板6と樹脂枠16とがより一体的に強固化された電力変換装置100が得られる。
実施の形態4による電力変換装置100は、第二基板9Aを樹脂枠16に取り付ける構造に関するものであり、その取り付け位置は樹脂枠16の周囲の任意の箇所でよい。
実施例1.
実施の形態4の実施例1を図8に示す。樹脂枠16には上部に突出部16Aが設けられているとともに、第二基板9Aには樹脂枠16に機械的に固定する固定用スルーホール17Aが設けられたものであり、それ以外は図2と同一である。突出部16Aは銅、銅合金、またはアルミあるいはアルミ合金が用いられ固定用スルーホール17Aに半田付けされている。このような構成を採用することで耐振動性を向上させることが可能となる。尚、固定用スルーホール17Aに代替し、前述した電気的接続用のスルーホール17であってもよい。尚、図8に代替して図9に示すように、樹脂枠16の上部に突出部16Cが一体化成形されて設けられているとともに、第二基板9Aの挿入孔17Bに突出部16Cが挿入されて固定する構成でもよい。固定方法としては樹脂枠16に接着剤もしくは圧入して固定してもよい。また、突出部16Cは樹脂枠16とは別部品であってもよい。また、突出部16Cをスナップフィット形状として挿入孔17Bに挿入、固定してもよい。
実施例2を図10に示す。図10に示すように樹脂枠16の上部には突出部16Bが樹脂枠16と一体化成形して設けられているとともに、第二基板9Aには固定用スルーホール17Aが設けられている。突出部16Bは銅、銅合金あるいはアルミ、アルミ合金で樹脂枠16に設けた固定用スルーホール17Aに挿入された後、図10に示すように先端部が折り曲げられて第二基板9Aを樹脂枠16に固定している。このような構成により、耐振動性を向上させることが可能となる。尚、第二基板9Aは樹脂枠16に接着剤で固定されてもよい。
実施例3による電力変換装置100は図11に示すように、樹脂枠16から突出する第二端子14において、第二基板9Aに設けたスルーホール17と樹脂枠16との間に支持部14Aを設けたものである。支持部14Aは第二端子14と一体的に形成された構成、または銅、銅合金またはアルミ、アルミ合金よりなる別部品としてもよい。この支持部14Aを介して第二基板9Aを支持することで、ヒートショック性を向上させている。
実施例4による電力変換装置100を図12に示す。樹脂枠16の上部にはめネジ部19が設けられているとともに、第二基板9Aはボルト20を介して樹脂枠16に固定されている。このような構成によっても耐振動特性を向上させている。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
7 接続部材、8 第一電極、9 第二基板、10 第二パターン配線、
11 第二電極、12 樹脂充填部、13 第一端子、14 第二端子、
15 第三端子、16 樹脂枠、17 スルーホール、50 第一変換部、
60 第二変換部、16A 突出部、100 電力変換装置。
Claims (13)
- 第一基板上に搭載された第一電気部品の第一電極が、前記第一基板に設けられた第一パターン配線に接続されているとともに、前記第一パターン配線には第一端子の一方端、および第二端子の一方端が接続されており、前記第一基板の外周辺に所定の高さを有する樹脂枠が設けられ、前記樹脂枠の上部には第二基板が設けられており、前記第二基板上に搭載された第二電気部品の第二電極が、前記第二基板に設けられた第二パターン配線に接続されているとともに、前記第二パターン配線にはスルーホールを介して第三端子の一方端が接続されており、前記第一基板から延伸する前記第一端子の他端と、前記第二端子の他端および前記第二基板から延伸する前記第三端子の他端が前記樹脂枠に一体化成形されている電力変換装置。
- 前記樹脂枠に囲まれ前記第一基板と前記第二基板との間に形成される領域には、所定の深さを有する樹脂充填部が設けられ、前記第一電気部品、前記第一パターン配線、前記第一端子、前記第二端子が密封されている請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記第一端子の前記他端は外部回路に接続され、前記第二端子の前記他端は、前記第二基板に設けられた前記スルーホールを介して前記第二パターン配線に接続され、前記第三端子の前記他端は外部回路に接続されている請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。
- 前記第一電極は前記第一パターン配線に接続部材を介して接続されているとともに、前記第二電極は前記第二パターン配線の前記スルーホールに接続されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記第三端子の前記他端は、前記第二基板から上方に鉛直に延伸するよう設けられ、かつ保持部材で前記第二基板に保持されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記保持部材は前記樹脂枠のめネジ部にボルトで締め付けられている請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記樹脂枠と前記第一基板上の絶縁層とは接着部で接着剤によって固定されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記樹脂枠の上部は突出部が設けられるとともに、前記突出部は前記第二基板に設けられた固定用スルーホールまたは挿入孔に挿入されて前記樹脂枠と前記第二基板に固定されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記突出部は前記樹脂枠と一体的に成形して設けられているとともに、前記突出部と前記第二基板が固定されている請求項8に記載の電力変換装置。
- 前記樹脂枠の上部には突出部が設けられており、前記突出部は前記第二基板に挿入されるとともに前記突出部の先端が折り曲げられて前記第二基板を前記樹脂枠に固定している請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記第二基板は前記樹脂枠のめネジ部にボルトで締め付けられて固定されている請求項1から請求項3、請求項7のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記第二基板は、前記第二端子の前記他端の、前記第二基板と前記樹脂枠との間に設けられた支持部で支持される請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記第一パターン配線上はポッティング樹脂材で密封されている請求項1に記載の電力変換装置。
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