JP6824361B1

JP6824361B1 - インバータ装置

Info

Publication number: JP6824361B1
Application number: JP2019194041A
Authority: JP
Inventors: 将稀三好; 尚史大村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2039-10-25
Also published as: JP2021069217A; CN112803180B; CN112803180A

Abstract

【課題】スペースの効率化を図ることができるとともに高い信頼性を得ることができるインバータ装置を提供する。【解決手段】インバータ装置は、第１制御基板１と第２制御基板３とにわたって配置され、仕切体８により第１空間部９と第２空間部１０が形成された保持部材７と、保持部材７の第１空間部９に貫挿されて第１空間部９の内壁に保持され、一方側接続部１１ａが第１フレキシブルプリント基板コネクタ５に接続され、他方側接続部１１ｂが第２フレキシブルプリント基板コネクタ６に接続された第１フレキシブルプリント基板１１と、保持部材７の第２空間部１０に貫挿されて第２空間部１０の内壁に保持され、一方側接続部１２ａが第１フレキシブルプリント基板コネクタ５に接続され、他方側接続部１２ｂが第２フレキシブルプリント基板コネクタ６に接続された第２フレキシブルプリント基板１２とを備える。【選択図】図１

Description

本願は、インバータ装置に関するものである。

車載用で用いられるインバータ装置において、その内部における制御機器間の信号伝達手段としてフレキシブルプリント基板を用いる場合、伝達信号数が増えるとフレキシブルプリント基板コネクタを幅方向に拡大するため、インバータ装置内でのスペース効率が悪化する。

対策として、フレキシブルプリント基板を上下２枚重ねで配列することで幅方向のスペース効率の悪化を防ぐことが考えられるが、電気自動車あるいはハイブリッドカーに搭載される車載用のインバータ装置は振動環境の厳しい場所に搭載される場合があり、２枚重にしたとき、フレキシブルプリント基板同士が振動による揺動、あるいは車載用のインバータ装置内の他部品へ接触して傷付きあるいは断線が発生する。また、電子部品が周辺にある場合、フレキシブルプリント基板が接近しノイズ影響を受け易くなる。

特開２０１３−９９２１３号公報

上述した従来のインバータ装置は、車載用のインバータ装置に用いられる電子部品を搭載した回路基板に、実装されるコネクタの配置スペースの省略化のため、フレキシブルプリント基板を２枚重ねで配列すると、振動環境の厳しい場所に搭載される車載用のインバータ装置の振動が大きく影響するという問題点があった。

それに伴い、フレキシブルプリント基板同士の干渉、あるいは、車載用のインバータ装置の内部に配置された他部品への接触が発生し、フレキシブルプリント基板への傷つきあるいは断線が生じるため、それを抑制するフレキシブルプリント基板の保持構造を設定する必要があるという問題点があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、その目的は、スペースの効率化を図ることができるとともに高い信頼性を得ることができるインバータ装置を提供するものである。

本願に開示されるインバータ装置は、第１制御基板に載置される第１フレキシブルプリント基板コネクタと、第２制御基板に載置される第２フレキシブルプリント基板コネクタと、前記第１制御基板と前記第２制御基板とにわたって配置され、仕切体により長手方向の第１空間部と第２空間部が形成された保持部材と、前記保持部材の前記第１空間部に貫挿されて前記第１空間部の内壁に保持され、一方側接続部が前記第１フレキシブルプリント基板コネクタに接続され、他方側接続部が前記第２フレキシブルプリント基板コネクタに接続された第１フレキシブルプリント基板と、前記保持部材の前記第２空間部に貫挿されて前記第２空間部の内壁に保持され、一方側接続部が前記第１フレキシブルプリント基板コネクタに接続され、他方側接続部が前記第２フレキシブルプリント基板コネクタに接続された第２フレキシブルプリント基板とを備えたものである。

本願に開示されるインバータ装置によれば、振動を抑制できるインバータ装置を得ることができる。

実施の形態１によるインバータ装置を示す斜視図である。実施の形態１によるインバータ装置を示す正面図である。実施の形態１によるインバータ装置を示す図２のＡ−Ａ線における断面図である。実施の形態１によるインバータ装置を示す図３のＢ−Ｂ線における断面図である。実施の形態１によるインバータ装置を示す要部拡大断面図である。実施の形態２によるインバータ装置を示す平面図である。実施の形態２によるインバータ装置を示す図６のＣ−Ｃ線における断面図である。実施の形態２によるインバータ装置を示す平面図である。実施の形態２によるインバータ装置を示す図８のＤ−Ｄ線における断面図である。実施の形態３によるインバータ装置を示す平面図である。実施の形態３によるインバータ装置を示す図１０のＥ−Ｅ線における断面図である。実施の形態３によるインバータ装置を示す要部拡大断面図である。

実施の形態１．
以下、本願に関する実施の形態１を図に基づいて説明する。尚、図中同一符号は、同一または相当部分を示す。
図１は実施の形態１によるインバータ装置を示す斜視図である。図２は実施の形態１によるインバータ装置を示す正面図である。図３は実施の形態１によるインバータ装置を示す図２のＡ−Ａ線における断面図である。図４は実施の形態１によるインバータ装置を示す図３のＢ−Ｂ線における断面図である。図５は実施の形態１によるインバータ装置を示す要部拡大断面図である。

これら各図において、１は第１制御群が搭載された第１制御基板、２は第１制御基板１に搭載された第１制御基板コネクタ、３は第２制御群が搭載された第２制御基板、４は第２制御基板３に搭載された第２制御基板コネクタ、５は第１制御基板１に載置され、第１制御基板コネクタ２に接続される第１フレキシブルプリント基板コネクタ、６は第２制御基板３に載置され、第２制御基板コネクタ４に接続される第２フレキシブルプリント基板コネクタである。

７は第１制御基板１と第２制御基板３とにわたって配置され、仕切体８により長手方向の筒状の第１空間部９と筒状の第２空間部１０が形成された保持部材であり、例えば樹脂材により構成されている。

１１は保持部材７の筒状の第１空間部９に貫挿されて第１空間部９の内壁に保持され、一方側接続部１１ａが第１フレキシブルプリント基板コネクタ５に接続され、他方側接続部１１ｂが第２フレキシブルプリント基板コネクタ６に接続された第１フレキシブルプリント基板であり、内部制御機器間の信号伝達手段として用いている。

１２は保持部材７の筒状の第２空間部１０に貫挿されて第２空間部１０の内壁に保持され、一方側接続部１２ａが第１フレキシブルプリント基板コネクタ５に接続され、他方側接続部１２ｂが第２フレキシブルプリント基板コネクタ６に接続された第２フレキシブルプリント基板であり、内部制御機器間の信号伝達手段として用いている。

樹脂材で構成された保持部材７には、第１突起体１３と第２突起体１４がインサート成形されて設けられ、第１突起体１３に第１ブッシュ１５がインサートされ、第２突起体１４に第２ブッシュ１６がインサートされている。また、第１突起体１３に第１ピン体１７が設けられ、第２突起体１４に第２ピン体１８が設けられている。これらの部材は後述するインバータ装置におけるインバータＧＮＤ部に保持部材７、第１フレキシブルプリント基板１１、第２フレキシブルプリント基板１２などを取り付けるためのものである。

次に動作について説明する。第１フレキシブルプリント基板１１は、保持部材７の筒状の第１空間部９に貫挿されて第１空間部９における仕切体８の内壁に保持され、第２フレキシブルプリント基板１２は、保持部材７の筒状の第２空間部１０に貫挿されて第２空間部１０における仕切体８の内壁に保持されているので、第１フレキシブルプリント基板１１と第２フレキシブルプリント基板１２との振動による揺動を抑制することができ、部分的に保持することができる。

また、第１フレキシブルプリント基板１１は、例えば、保持部材７の筒状の第１空間部９における仕切体８の内壁に接着性テープにより固定することにより保持部材７に強固に保持することができる。第２フレキシブルプリント基板１２は、例えば、保持部材７の筒状の第２空間部１０における仕切体８の内壁に接着性テープにより固定することにより保持部材７に強固に保持することができる。

したがって、第１フレキシブルプリント基板１１、第２フレキシブルプリント基板１２が、接着性テープで保持部材７に固定されていることによって、保持部材７の内部での振動による揺動が少なくなり、第１フレキシブルプリント基板１１と第２フレキシブルプリント基板１２が干渉して互いに傷つく可能性がなくなり、高い信頼性を得ることができる。

このように、保持部材７の筒状の第１空間部９に第１フレキシブルプリント基板１１を貫挿させて保持し、保持部材７の筒状の第２空間部１０に第２フレキシブルプリント基板１２を貫挿させて保持することができるので、２枚重ねた構成のフレキシブルプリント基板の配置を実現でき、インバータ装置におけるスペース効率が向上し、コネクタの多極化にも対応することができる。また、図１に示す通り、第１フレキシブルプリント基板１１、第２フレキシブルプリント基板１２は、第１フレキシブルプリント基板コネクタ５、第２フレキシブルプリント基板コネクタ６を介して第１制御基板コネクタ２、第２制御基板コネクタ４に嵌合することにより、ボードアセンブリタイプよりも振動に有利に働くことができる。

また、樹脂材により構成された保持部材７の第１空間部９における仕切体８に第１フレキシブルプリント基板１１を保持し、保持部材７の第２空間部１０における仕切体８に第２フレキシブルプリント基板１２を保持しているので、第１フレキシブルプリント基板１１と第２フレキシブルプリント基板１２とは仕切体８によって相互間の間隔が保持されて固定されている。

したがって、第１フレキシブルプリント基板１１と第２フレキシブルプリント基板１２とは互いに接触することもなく、第１フレキシブルプリント基板１１と第２フレキシブルプリント基板１２とを２枚重ねた構造とすることができ、スペース効率化を図ることができる。

また、車載用のインバータ装置の内部に配置された他部品へ接触することもないので、第１フレキシブルプリント基板１１、第２フレキシブルプリント基板１２への傷つきあるいは断線も生じることがなく、高い信頼性を得ることができる。

また、保持部材７の第１突起体１３にインサートされた第１ブッシュ１５、第２突起体１４にインサートされた第２ブッシュ１６は樹脂成型品のため、メネジを別部品で設けることによってネジ固定も可能であることから、部品点数の削減を図ることができる。

さらに、図３から図５に示すように、樹脂材で構成された保持部材７の樹脂内部に保持部材７の形状に沿って鋼板１９がインサートされている。鋼板１９は、後述するインバータ装置におけるインバータＧＮＤ部に固定されているため、電磁シールドの効果を有し、第１フレキシブルプリント基板１１と第２フレキシブルプリント基板１２から発せられるノイズ、あるいは電子部品から発生するノイズを抑制することができる。

実施の形態２．
図６は実施の形態２によるインバータ装置を示す平面図である。図７は実施の形態２によるインバータ装置を示す図６のＣ−Ｃ線における断面図である。図８は実施の形態２によるインバータ装置を示す平面図である。図９は実施の形態２によるインバータ装置を示す図８のＤ−Ｄ線における断面図である。

図７に示すように、第１フレキシブルプリント基板１１の両側端部に位置をずらして切欠き状の第１係合凹部２０がそれぞれ形成され、保持部材７の第１空間部９における仕切体８に第１係合凹部２０と対応する位置に第１係合凸部２１が形成され、第１フレキシブルプリント基板１１の第１係合凹部２０を保持部材７の第１空間部９における仕切体８の第１係合凸部２１に係合させることにより第１フレキシブルプリント基板１１の位置決めを行い組み付ける。第１係合凹部２０と第１係合凸部２１との係合により、第１フレキシブルプリント基板１１は上下横方向に固定されている。

図９に示すように、第２フレキシブルプリント基板１２の両側端部に位置をずらして切欠き状の第２係合凹部２２がそれぞれ形成され、保持部材７の第１空間部９における反仕切体側の内壁に第２係合凹部２２と対応する位置に第２係合凸部２３が形成され、第２フレキシブルプリント基板１２の第２係合凹部２２を保持部材７の第１空間部９における反仕切体側の第２係合凸部２３に係合させることにより第２フレキシブルプリント基板１２の位置決めを行い組み付ける。第２係合凹部２２と第２係合凸部２３との係合により、第２フレキシブルプリント基板１２は上下横方向に固定されている。

このように、第１フレキシブルプリント基板１１、第２フレキシブルプリント基板１２を保持部材７の第１空間部９、第２空間部１０に貫挿させる際の第１フレキシブルプリント基板１１、第２フレキシブルプリント基板１２のそれぞれの位置決めが容易になり、組立性が向上する。組立性の向上により、製造タクトが短縮されコスト削減を図ることができる。

実施の形態３．
図１０は実施の形態３によるインバータ装置を示す平面図である。図１１は実施の形態３によるインバータ装置を示す図１０のＥ−Ｅ線における断面図である。図１２は実施の形態３によるインバータ装置を示す要部拡大断面図である。

この実施の形態３は上述した実施の形態１，２の構成をインバータ装置におけるインバータＧＮＤ部に取り付ける実施の形態を示すものである。

インバータＧＮＤ部２４の貫通孔２４ａに保持部材７が貫挿され、第１突起体１３に設けた第１ピン体１７と第２突起体１４に設けた第２ピン体１８がインバータＧＮＤ部２４の上面に形成された凹部（図示せず）と係合され、保持部材７とインバータＧＮＤ部２４との位置決めが行われる。

保持部材７とインバータＧＮＤ部２４との位置決めが行われることにより、図１１に示すように、第１突起体１３の第１ブッシュ１５とインバータＧＮＤ部２４のネジ穴２５ａとの位置き決めが行われ、第２突起体１４の第２ブッシュ１６とインバータＧＮＤ部２４のネジ穴２５ｂとの位置き決めが行われる。

第１突起体１３の第１ブッシュ１５に締結用ネジ２６を挿入してインバータＧＮＤ部２４のネジ穴２５ａに螺着し、第２突起体１４の第２ブッシュ１６に締結用ネジ２７を挿入してインバータＧＮＤ部２４のネジ穴２５ｂに螺着し、インバータＧＮＤ部２４に保持部材7、第１フレキシブルプリント基板１１、第２フレキシブルプリント基板１２などを取り付けて強固に固定する。

なお、第１突起体１３には保持部材７の樹脂内部にインサートされた鋼板１９と一体的に設けられた鋼板２８がインサートされ、第２突起体１４には保持部材７の樹脂内部にインサートされた鋼板１９と一体的に設けられた鋼板２９がインサートされている。鋼板２８，２９は鋼板１９とともに電磁シールドの効果を有し、第１フレキシブルプリント基板１１と第２フレキシブルプリント基板１２から発せられるノイズ、あるいは電子部品から発生するノイズを抑制することができる。

ところで、上述した各実施の形態においては、保持部材７の第１空間部９における仕切体８に第１フレキシブルプリント基板１１を保持し、保持部材７の第２空間部１０における仕切体８に第２フレキシブルプリント基板１２を保持した場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、第２フレキシブルプリント基板１２を保持部材７の第２空間部１０における反仕切体側の内壁に保持するようにしてもよく、あるいは、第１フレキシブルプリント基板１１を保持部材７の第１空間部９における反仕切体側の内壁に保持するようにしてもよく、さらには、第１フレキシブルプリント基板１１を保持部材７の第１空間部９における反仕切体側の内壁に保持するようにし、第２フレキシブルプリント基板１２を保持部材７の第２空間部１０における反仕切体側の内壁に保持するようにしてもよく、上述した各実施の形態と同様の効果を奏する。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書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。

本願は、スペースの効率化を図ることができるとともに高い信頼性を得ることができるインバータ装置の実現に好適である。

１第１制御基板、２第１制御基板コネクタ、３第２制御基板、４第２制御基板コネクタ、５第１フレキシブルプリント基板コネクタ、６第２フレキシブルプリント基板コネクタ、７保持部材、８仕切体、９第１空間部、１０第２空間部、１１第１フレキシブルプリント基板、１２第２フレキシブルプリント基板、１３第１突起体、１４第２突起体、１９鋼板、２０第１係合凹部、２１第１係合凸部、２２第２係合凹部、２３第２係合凸部、２４インバータＧＮＤ部、２６締結用ネジ、２７締結用ネジ、２８鋼板、２９鋼板

Claims

第１制御基板に載置される第１フレキシブルプリント基板コネクタと、第２制御基板に載置される第２フレキシブルプリント基板コネクタと、前記第１制御基板と前記第２制御基板とにわたって配置され、仕切体により長手方向の第１空間部と第２空間部が形成された保持部材と、前記保持部材の前記第１空間部に貫挿されて前記第１空間部の内壁に保持され、一方側接続部が前記第１フレキシブルプリント基板コネクタに接続され、他方側接続部が前記第２フレキシブルプリント基板コネクタに接続された第１フレキシブルプリント基板と、前記保持部材の前記第２空間部に貫挿されて前記第２空間部の内壁に保持され、一方側接続部が前記第１フレキシブルプリント基板コネクタに接続され、他方側接続部が前記第２フレキシブルプリント基板コネクタに接続された第２フレキシブルプリント基板と、を備えたことを特徴とするインバータ装置。
前記第１フレキシブルプリント基板は前記第１空間部における前記仕切体の内壁に保持されたことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
前記第１フレキシブルプリント基板は前記第１空間部における前記仕切体の内壁に接着性テープにより保持されたことを特徴とする請求項２に記載のインバータ装置。
前記第２フレキシブルプリント基板は前記第２空間部における前記仕切体の内壁に保持されたことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
前記第２フレキシブルプリント基板は前記第２空間部における前記仕切体の内壁に接着性テープにより保持されたことを特徴とする請求項４に記載のインバータ装置。
前記第１フレキシブルプリント基板に第１係合凹部が形成され、前記仕切体に第１係合凸部が形成され、前記第１係合凹部を前記第１係合凸部に係合させることにより前記第１フレキシブルプリント基板の位置決めされることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のインバータ装置。
前記第２フレキシブルプリント基板に第２係合凹部が形成され、前記保持部材の反仕切体側の内壁に第２係合凸部が形成され、前記第２係合凹部を前記第２係合凸部に係合させることにより前記第２フレキシブルプリント基板の位置決めされることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載のインバータ装置。
前記保持部材は樹脂材で構成されたことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載のインバータ装置。
前記保持部材は鋼板がインサートされたことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載のインバータ装置。