(57)【要約】【課題】構成部品の組み付け性に優れ、小型化を図ることができる電力変換装置を提供すること。【解決手段】電力変換装置１は、電力変換回路の一部を構成する電子部品（ＤＣ−ＤＣコンバータ）２１と、電子部品２１に電気的に接続された回路基板３と、電子部品２１及び回路基板３を収容する筐体６と、一端が電子部品２１に接続されたワイヤハーネス４と、ワイヤハーネス４の他端を嵌合させる中継嵌合部５１と、回路基板３に接続される中継接続部５２とを有する中継コネクタ５とを備えている。中継コネクタ５は、中継嵌合部５１にワイヤハーネス４の他端を嵌合させた状態で、筐体６内に固定されている。回路基板３は、筐体６内に固定された中継コネクタ５に対して組み付けられ、中継コネクタ５の中継接続部５２に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換回路の一部を構成する電子部品（２１）と、
該電子部品（２１）に電気的に接続された回路基板（３）と、
上記電子部品（２１）及び上記回路基板（３）を収容する筐体（６）と、
一端が上記電子部品（２１）に接続されたワイヤハーネス（４）と、
該ワイヤハーネス（４）の他端を嵌合させる中継嵌合部（５１）と、上記回路基板（３）に接続される中継接続部（５２）とを有する中継コネクタ（５）とを備え、
該中継コネクタ（５）は、上記中継嵌合部（５１）に上記ワイヤハーネス（４）の他端を嵌合させた状態で、上記筐体（６）内に固定されており、
上記回路基板（３）は、上記筐体（６）内に固定された上記中継コネクタ（５）に対して組み付けられ、該中継コネクタ（５）の上記中継接続部（５２）に接続されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置（１）において、上記中継コネクタ（５）の上記中継接続部（５２）は、上記中継嵌合部（５１）から突出してなるピン端子であり、上記回路基板（３）は、上記中継コネクタ（５）の上記中継接続部（５２）を挿入させるための挿入部（３１）を有することを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電力変換装置（１）において、上記筐体（６）には、上記回路基板（３）を上記筐体（６）内に配設して組み付けるための組付用開口部（６２１）が設けられており、上記回路基板（３）は、上記中継コネクタ（５）よりも上記組付用開口部（６２１）に近い位置に配置されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置（１）において、上記中継コネクタ（５）は、上記中継嵌合部（５１）において、上記筐体（６）に固定された固定電子部品（２３）に固定されており、上記中継嵌合部（５１）における上記固定電子部品（２３）に対する固定部であるコネクタ固定部（５３）は、上記固定電子部品（２３）における上記筐体（６）に対する固定部である部品固定部（２３１）よりも、上記回路基板（３）に近いことを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置（１）において、上記中継コネクタ（５）は、上記中継嵌合部（５１）において、上記筐体（６）に固定された固定電子部品（２３）に固定されており、上記固定電子部品（２３）における上記筐体（６）に対する固定部である部品固定部（２３１）は、少なくとも上記回路基板（３）の法線方向から見た上記固定電子部品（２３）の長手方向の両端部に形成され、上記中継コネクタ（５）は、上記両端部の一方に配置されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換回路の一部を構成する電子部品等を備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両には、直流電力を交流電力に変換するインバータ、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータ、交流電流の電流値を検出する電流センサ等の電子部品、これらの電子部品と電気的に接続された回路基板等を備えた電力変換装置が搭載されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、回路基板上に複数のコネクタを設け、電子部品である電流センサ（電流検出器）に接続されたワイヤハーネス（信号ハーネス）の一端を回路基板上のコネクタに接続し、電流センサと回路基板とを電気的に接続した電力変換装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８３７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の電力変換装置には、次のような問題がある。
すなわち、上記電力変換装置において、複数のコネクタは、回路基板上に設けられていると共に、回路基板の所定の一辺側に揃って配置されている。そのため、筐体内に回路基板を配設した後、その回路基板上のコネクタに対してワイヤハーネスを回路基板の一辺側から接続しなければならない。よって、筐体内における回路基板の一辺側に、ワイヤハーネスを回路基板上のコネクタに接続するための組み付けスペースが必要となり、電力変換装置の小型化の妨げとなる。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、構成部品の組み付け性に優れ、小型化を図ることができる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様は、電力変換回路の一部を構成する電子部品と、
該電子部品に電気的に接続された回路基板と、
上記電子部品及び上記回路基板を収容する筐体と、
一端が上記電子部品に接続されたワイヤハーネスと、
該ワイヤハーネスの他端を嵌合させる中継嵌合部と、上記回路基板に接続される中継接続部とを有する中継コネクタとを備え、
該中継コネクタは、上記中継嵌合部に上記ワイヤハーネスの他端を嵌合させた状態で、上記筐体内に固定されており、
上記回路基板は、上記筐体内に固定された上記中継コネクタに対して組み付けられ、該中継コネクタの上記中継接続部に接続されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００８】
上記電力変換装置は、一端が電子部品に接続されたワイヤハーネスと回路基板との間に、中継嵌合部及び中継接続部を有する中継コネクタを設けている。該中継コネクタは、中継嵌合部にワイヤハーネスの他端を嵌合させた状態で、筐体内に固定されている。そして、回路基板は、筐体内に固定された中継コネクタに対して組み付けられ、該中継コネクタの接続部に接続されている。
【０００９】
そのため、回路基板を中継コネクタに対して組み付けるだけで、回路基板が中継コネクタを介してワイヤハーネスに電気的に接続される。つまり、回路基板を筐体内に配設するだけで、電子部品と回路基板との電気的な接続が完了する。これにより、従来のように、筐体内に配設した回路基板に対してワイヤハーネスを接続する作業が不要となり、そのための組み付けスペースも不要となる。その結果、構成部品の組み付けが容易となり、生産性の向上、コスト低減が可能となると共に、装置の小型化を図ることができる。
【００１０】
このように、構成部品の組み付け性に優れ、小型化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における、電力変換装置の構成を示す説明図。
【図２】実施例１における、回路基板と中継コネクタとの接続状態を示す説明図。
【図３】実施例１における、ワイヤハーネスのワイヤコネクタ部を中継コネクタの中継嵌合部に嵌合させる様子を示す説明図。
【図４】実施例１における、中継コネクタをフィルタコンデンサに固定する様子を示す説明図。
【図５】実施例１における、第１筐体部にＤＣ−ＤＣコンバータ及びフィルタコンデンサを配設する様子を示す説明図。
【図６】実施例１における、電子部品群を搭載した第２筐体部を第１筐体部に組み付ける様子を示す説明図。
【図７】実施例１における、回路基板を中継コネクタに対して組み付ける様子を示す説明図。
【図８】実施例２における、電力変換装置の構成を示す説明図。
【図９】実施例２における、中継コネクタとその周辺の拡大説明図。
【図１０】実施例２における、フィルタコンデンサ及び中継コネクタの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記電力変換装置において、上記中継コネクタは、上記筐体内に固定されている。中継コネクタは、例えば、筐体に対して直接固定されていてもよいし、筐体内に配設された部品等に固定されていてもよい。
また、上記回路基板は、上記筐体内に固定された上記中継コネクタに対して組み付けられている。したがって、回路基板を中継コネクタに組み付ける前に、予め中継コネクタの中継嵌合部にワイヤハーネスの他端を嵌合させ、その中継コネクタを筐体内に固定しておく。
【００１３】
また、上記中継コネクタの上記中継接続部は、上記中継嵌合部から突出してなるピン端子であり、上記回路基板は、上記中継コネクタの上記中継接続部を挿入させるための挿入部を有していてもよい（請求項２）。
この場合には、中継コネクタの中継接続部（ピン端子）を回路基板の挿入部に直接挿し込む構造となるため、中継コネクタに対する回路基板の組み付けが容易となる。
【００１４】
なお、上記回路基板の上記挿入部は、回路基板を厚み方向に凹ませて形成されていてもよいし、回路基板を厚み方向に貫通して形成されていてもよい。
また、上記中継コネクタと上記回路基板とは、上記中継接続部（ピン端子）を上記挿入穴内に挿入した後、はんだ付け等によって接合することができる。
【００１５】
また、上記筐体には、上記回路基板を上記筐体内に配設して組み付けるための組付用開口部が設けられており、上記回路基板は、上記中継コネクタよりも上記組付用開口部に近い位置に配置されていてもよい（請求項３）。
この場合には、回路基板を筐体の組付用開口部から筐体内に固定された中継コネクタに対して組み付ける作業が容易となる。また、回路基板を中継コネクタに対して組み付けることによって電子部品と回路基板との電気的な接続が完了するため、回路基板と中継コネクタとを上記の位置関係とすることにより、無駄なスペースが生じないようにすることができ、装置の小型化をより一層図ることができる。
【００１６】
また、上記中継コネクタは、上記中継嵌合部において、上記筐体に固定された固定電子部品に固定されており、上記中継嵌合部における上記固定電子部品に対する固定部であるコネクタ固定部は、上記固定電子部品における上記筐体に対する固定部である部品固定部よりも、上記回路基板に近いことが好ましい（請求項４）。
この場合には、中継接続部の位置精度の向上を図ることができる。すなわち、コネクタ固定部を、部品固定部よりも、回路基板に近付けることにより、コネクタ固定部と回路基板との距離を短くすることができる。それゆえ、コネクタ固定部から中継接続部の先端までの長さを短くすることができ、中継接続部の位置精度を向上させることができる。
【００１７】
また、上記回路基板の法線方向から見た固定電子部品の長手方向の両端部に部品固定部が形成されており、上記中継コネクタは、上記両端部の一方に配置されていてもよい（請求項５）。
この場合には、中継コネクタの耐振性の向上を図ることができる。すなわち、固定電子部品において最も振動の少ない部品固定部がある上記両端部のいずれか一方に、中継コネクタを配置することにより、中継コネクタの振動を抑制することができる。
【００１８】
また、上記電子部品としては、例えば、電力変換回路の一部を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ等が挙げられる。また、上記固定電子部品としては、例えば、コンデンサ等が挙げられる。
また、上記回路基板としては、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ等を制御するための回路基板等が挙げられる。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
上記電力変換装置にかかる実施例について、図を用いて説明する。
図１に示すように、本例の電力変換装置１は、電力変換回路の一部を構成する電子部品２１と、電子部品２１に電気的に接続された回路基板３と、電子部品２１及び回路基板３を収容する筐体６と、一端が電子部品２１に接続されたワイヤハーネス４と、ワイヤハーネス４の他端を嵌合させる中継嵌合部５１と、回路基板３に接続される中継接続部５２とを有する中継コネクタ５とを備えている。
【００２０】
図１、図２に示すように、中継コネクタ５は、中継嵌合部５１にワイヤハーネス４の他端を嵌合させた状態で、筐体６内に固定されている。
回路基板３は、筐体６内に固定された中継コネクタ５に対して組み付けられ、中継コネクタ５の中継接続部５２に接続されている。
以下、これを詳説する。
【００２１】
図１に示すように、電力変換装置１は、電力変換回路の一部を構成する電子部品２１、この電子部品２１に電気的に接続された回路基板３を筐体６内に収容している。電子部品２１は、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータである（以下、適宜、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１という）。
【００２２】
同図に示すように、筐体６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１を収容する第１筐体部６１と、回路基板３を収容する第２筐体部６２とを組み付けて構成されている。第１筐体部６１には、第１筐体部６１と第２筐体部６２との間を仕切る仕切部６１１が設けられている。第２筐体部６２には、回路基板３を第２筐体部６２内に配設して組み付けるための組付用開口部６２１が設けられている。第１筐体部６１内の空間と第２筐体部６２内の空間とは、連通部６０を介して連通している。
【００２３】
筐体６において、仕切部６１１の第１筐体部６１側には、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１が配設されている。また、仕切部６１１の第２筐体部６２側には、電子部品群２２が配設されている。
電子部品群２２は、図示を省略したが、半導体素子を内蔵する複数の半導体モジュール、その半導体モジュールの出力端子に流れる電流を測定する電流センサ、昇圧後の電圧を平滑化するための平滑コンデンサ等を有する。
【００２４】
複数の半導体モジュールは、冷却器内に冷媒を流通させることによって冷却可能に構成されている。各半導体モジュールは、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子やＦＷＤ等のダイオードを内蔵してなる。各半導体モジュールには、回路基板３に接続された制御端子２２１が設けられている。制御端子２２１には、半導体モジュールに内蔵されたスイッチング素子を制御する制御電流が入力される。
【００２５】
また、同図に示すごとく、筐体６内には、連通部６０を介して第１筐体部６１内の空間と第２筐体部６２内の空間と跨ぐように、フィルタコンデンサ２３が配設されている。フィルタコンデンサ２３は、電力変換回路の入力電圧を安定させるためのものである。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１には、ワイヤハーネス４の一端が接続されている。ワイヤハーネス４の他端には、ワイヤコネクタ部４１が設けられている。また、ワイヤハーネス４と回路基板３との間には、中継コネクタ５が配設されている。
【００２６】
中継コネクタ５は、中継嵌合部５１と中継接続部５２とを有する。中継嵌合部５１には、凹形状の嵌合凹部５１１（後述する図２参照）が設けられており、その嵌合凹部５１１にワイヤハーネス４のワイヤコネクタ部４１が嵌合されている。中継嵌合部５１は、ワイヤハーネス４のワイヤコネクタ部４１を嵌合させた状態で、フィルタコンデンサ２３に固定されている。中継接続部５２は、複数のピン端子により構成されており、中継嵌合部５１から第２筐体部６２の組付用開口部６２１に向かって突出している。
【００２７】
また、同図に示すごとく、筐体６において、第２筐体部６２の組付用開口部６２１側には、回路基板３が配設されている。回路基板３は、中継コネクタ５よりも第２筐体部６２の組付用開口部６２１に近い位置に配置されている。また、回路基板３は、フィルタコンデンサ２３に固定された中継コネクタ５に対して組み付けられ、中継コネクタ５の中継接続部５２に接続されている。
【００２８】
具体的に説明すると、図２に示すように、回路基板３には、中継コネクタ５の中継接続部５２（複数のピン端子）を挿入させるための複数の挿入部３１が設けられている。挿入部３１は、回路基板３を厚み方向に貫通して形成されている。
そして、回路基板３は、挿入部３１に中継コネクタ５の中継接続部５２を挿通させた状態で、中継コネクタ５に対して組み付けられている。
【００２９】
同図に示すごとく、回路基板３と中継コネクタ５の中継接続部５２とは、回路基板３の挿入部３１内において、はんだ付けによって接合されている。これにより、回路基板３が中継コネクタ５を介してワイヤハーネス４に電気的に接続される。つまり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１と回路基板３とが電気的に接続される。
また、図１に示すごとく、回路基板３には、電子部品群２２における半導体モジュールの制御端子２２１が接続されている。これにより、回路基板３と電子部品群２２の半導体モジュールとが電気的に接続される。
【００３０】
次に、本例の電力変換装置１（図１）における構成部品の組み付け手順を説明する。
まず、図３に示すように、ワイヤハーネス４の他端に設けられたワイヤコネクタ部４１を中継コネクタ５の中継嵌合部５１に嵌合させる。
次いで、図４に示すように、ワイヤハーネス４のワイヤコネクタ部４１を嵌合させた状態で、中継コネクタ５の中継嵌合部５１をフィルタコンデンサ２３に固定する。
【００３１】
次いで、図５に示すように、中継コネクタ５を固定したフィルタコンデンサ２３を第１筐体部６１内に配設する。このとき、中継コネクタ５が固定されているフィルタコンデンサ２３の一部は、第１筐体部６１の連通部６０から第１筐体部６１の外側に突出した状態となっている。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１を第１筐体部６１の仕切部６１１の内側に配設する。その後、ワイヤハーネス４の一端をＤＣ−ＤＣコンバータ２１に接続する。
【００３２】
次いで、図６に示すように、電子部品群２２を搭載した第２筐体部６２を第１筐体部６１に組み付ける。このとき、中継コネクタ５の中継接続部５２（複数のピン端子）及び電子部品群２２における半導体モジュールの制御端子２２１は、第２筐体部６２の組付用開口部６２１に向かって突出した状態となっている。
【００３３】
次いで、図７（ａ）に示すように、回路基板３を第２筐体部６２の組付用開口部６２１から第２筐体部６２内に配設し、図７（ｂ）に示すように、回路基板３を中継コネクタ５に対して組み付ける。具体的には、回路基板３の複数の挿入部３１に、中継コネクタ５の中継接続部５２（複数のピン端子）を挿通させる。そして、回路基板３の挿入部３１内において、回路基板３と中継コネクタ５の中継接続部５２（複数のピン端子）とをはんだ付けによって接合する（図２参照）。これにより、回路基板３が中継コネクタ５を介してワイヤハーネス４に電気的に接続される。つまり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１と回路基板３とが電気的に接続される。
以上により、電力変換装置１（図１）における構成部品が組み付けられる。
【００３４】
次に、本例の電力変換装置１における作用効果について説明する。
本例の電力変換装置１は、一端が電子部品（ＤＣ−ＤＣコンバータ）２１に接続されたワイヤハーネス４と回路基板３との間に、中継嵌合部５１及び中継接続部５２を有する中継コネクタ５を設けている。中継コネクタ５は、中継嵌合部５１にワイヤハーネス４の他端を嵌合させた状態で、筐体６内に固定されている。そして、回路基板３は、筐体６内に固定された中継コネクタ５に対して組み付けられ、中継コネクタ５の中継接続部５２に接続されている。
【００３５】
そのため、回路基板３を中継コネクタ５に対して組み付けるだけで、回路基板３が中継コネクタ５を介してワイヤハーネス４に電気的に接続される。つまり、回路基板３を筐体６内に配設するだけで、電子部品（ＤＣ−ＤＣコンバータ）２１と回路基板３との電気的な接続が完了する。これにより、従来のように、筐体６内に配設した回路基板３に対してワイヤハーネス４を接続する作業が不要となり、そのための組み付けスペースも不要となる。その結果、構成部品の組み付けが容易となり、生産性の向上、コスト低減が可能となると共に、装置の小型化を図ることができる。
【００３６】
また、本例において、中継コネクタ５の中継接続部５２は、中継嵌合部５１から突出してなるピン端子であり、回路基板３は、中継コネクタ５の中継接続部５２を挿入させるための挿入部３１を有する。これにより、中継コネクタ５の中継接続部５２（ピン端子）を回路基板３の挿入部３１に直接挿し込む構造となるため、中継コネクタ５に対する回路基板３の組み付けが容易となる。
【００３７】
また、筐体６（第２筐体部６２）には、回路基板３を筐体６内に配設して組み付けるための組付用開口部６２１が設けられており、回路基板３は、中継コネクタ５よりも組付用開口部６２１に近い位置に配置されている。そのため、回路基板３を筐体６（第２筐体部６２）の組付用開口部６２１から筐体６内に固定された中継コネクタ５に対して組み付ける作業が容易となる。また、回路基板３を中継コネクタ５に対して組み付けることによって電子部品（ＤＣ−ＤＣコンバータ）２１と回路基板３との電気的な接続が完了するため、回路基板３と中継コネクタ５とを上記の位置関係とすることにより、無駄なスペースが生じないようにすることができ、装置の小型化をより一層図ることができる。
【００３８】
このように、本例によれば、構成部品の組み付け性に優れ、小型化を図ることができる電力変換装置１を提供することができる。
【００３９】
（実施例２）
本例は、図８〜図１０に示すごとく、中継コネクタ５を、中継嵌合部５１において、筐体６に固定された固定電子部品であるフィルタコンデンサ２３に固定した例である。そして、中継嵌合部５１におけるフィルタコンデンサ２３に対する固定部であるコネクタ固定部５３が、フィルタコンデンサ２３における筐体６に対する固定部である部品固定部２３１よりも、回路基板３に近い位置に配されている。
【００４０】
図１０に示すごとく、部品固定部２３１は、少なくとも回路基板３の法線方向から見たフィルタコンデンサ２３の長手方向Ｘの両端部に形成されており、中継コネクタ５は、上記両端部の一方に配置されている。
【００４１】
本例においては、部品固定部２３１は、上記両端部に加えて、長手方向Ｘの中央における短手方向Ｙの一方の端部にも形成されている。これら複数の部品固定部２３１において、図９に示すごとく、フィルタコンデンサ２３は、ボルト７によって筐体６に固定されている。
【００４２】
また、中継嵌合部５１は、コネクタ固定部５３においてボルト７によって、フィルタコンデンサ２３における部品固定部２３１よりも回路基板３に近い部位に固定されている。
また、部品固定部２３１は、法線方向Ｚにおけるフィルタコンデンサ２３の回路基板３に近い側の端部付近に配されており、コネクタ固定部５３は、それよりもさらに回路基板３に近い位置に配されている。
【００４３】
その他は、実施例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００４４】
本例の場合には、中継接続部５２の位置精度の向上を図ることができる。すなわち、コネクタ固定部５３を、部品固定部２３１よりも、回路基板３に近付けることにより、コネクタ固定部５３と回路基板３との距離を短くすることができる。それに伴い、中継接続部５２の長さを短くすることができる。その結果、コネクタ固定部５３から中継接続部５２の先端までの長さを短くすることができ、中継接続部５２の位置精度を向上させることができる。
【００４５】
また、フィルタコンデンサ２３の長手方向Ｘの両端部に部品固定部２３１が形成されており、中継コネクタ５は、上記両端部の一方に配置されている。これにより、中継コネクタ５の耐振性の向上を図ることができる。すなわち、フィルタコンデンサ２３において最も振動の少ない部品固定部２３１がある端部に、中継コネクタ５を配置することにより、中継コネクタ５の振動を防止することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【符号の説明】
【００４６】
１  電力変換装置
２１  電子部品（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
３  回路基板
４  ワイヤハーネス
５  中継コネクタ
５１  中継嵌合部
５２  中継接続部
６  筐体
【図１】
2014209836.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014209836.tif 000007
【図６】
2014209836.tif 000008
【図７】
2014209836.tif 000009
【図８】
2014209836.tif 000010
【図９】
2014209836.tif 000011
【図１０】
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