(57)【要約】【課題】電源変換装置を提供する。【解決手段】電源変換装置は、複数の貫通穴を有するプリント回路基板及びプリント回路基板に位置する電子部品を含む電源変換基板素子と、接地子と、プリント回路基板と接地子とを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するように貫通穴に対応する複数の絶縁支柱と、を備える。電源変換基板素子もここにさらに開示される。【選択図】図２
2015103801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通穴を有するプリント回路基板、及び前記プリント回路基板に位置する複数の電子部品を含む電源変換基板素子と、
接地子と、
前記プリント回路基板と前記接地子とを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するように前記複数の貫通穴に対応する複数の絶縁支柱と、
を備える電源変換装置。
【請求項２】
前記複数の絶縁支柱のそれぞれは、第１接続部と、第２接続部と、部分的に前記第１接続部と前記第２接続部を被覆するプラスチック部と、を含み、前記複数の絶縁支柱のそれぞれにおける前記第１接続部と前記第２接続部と、前記プラスチック部により分離される請求項１に記載の電源変換装置。
【請求項３】
前記接地子は、放熱ベースを含み、前記複数の絶縁支柱の少なくとも一部が前記プリント回路基板と前記放熱ベースとを物理的に接続し且つ電気的に絶縁する請求項１に記載の電源変換装置。
【請求項４】
前記接地子は、放熱子をさらに含む請求項１又は３に記載の電源変換装置。
【請求項５】
前記電源変換装置は、前記放熱子に締め付けられる挟持子をさらに含み、前記複数の電子部品が前記放熱子と前記挟持子との間に挟持されて且つ前記プリント回路基板に立設される請求項４に記載の電源変換装置。
【請求項６】
前記放熱子は、複数の締付部を含み、前記複数の絶縁支柱の一部が前記プリント回路基板を前記複数の締付部に固定する請求項４に記載の電源変換装置。
【請求項７】
前記放熱子は、前記放熱ベースと接触する請求項４に記載の電源変換装置。
【請求項８】
プリント回路基板と、
前記プリント回路基板に位置する複数の電子部品と、
プレート、及び前記プレートに設置され前記複数の電子部品が配置される開口を有する締付子と、
を含む電源変換基板素子。
【請求項９】
前記複数の電子部品は、コンデンサである請求項８に記載の電源変換基板素子。
【請求項１０】
前記締付子は、複数の止め板をさらに含み、前記複数の止め板が、二つでペアになって前記開口の外縁に対向的に設置され、且つ前記プレートに近接する端から前記プレートを離れる端に向かって前記開口の中心へ傾斜する請求項８に記載の電源変換基板素子。
【請求項１１】
プリント回路基板と、
前記プリント回路基板に設置された複数の第１電子部品と、
プレート、及び前記プレートに設置され前記複数の第１電子部品が配置される開口を有する締付子と、
前記プリント回路基板に固定されて且つ前記締付子と電気的に絶縁する放熱子と、
を含む電源変換装置。
【請求項１２】
前記プリント回路基板に設置された複数の第２電子部品と、前記放熱子に締め付けられ、前記複数の第２電子部品を前記プリント回路基板に立設させて固定させる挟持子と、をさらに含む請求項１１に記載の電源変換装置。
【請求項１３】
前記複数の第１電子部品がコンデンサであり、前記複数の第２電子部品がスイッチング素子である請求項１２に記載の電源変換装置。
【請求項１４】
前記締付子と前記放熱子とを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するための複数の絶縁支柱をさらに含む請求項１１に記載の電源変換装置。
【請求項１５】
放熱ベースと、前記プリント回路基板と前記放熱ベースとを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するための複数の絶縁支柱と、をさらに含み、前記放熱子が前記放熱ベースに接触する請求項１１に記載の電源変換装置。
【請求項１６】
前記プリント回路基板と前記放熱子とを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するための複数の絶縁支柱をさらに含む請求項１１に記載の電源変換装置。
【請求項１７】
前記複数の絶縁支柱のそれぞれは、第１接続部と、第２接続部と、部分的に前記第１接続部と前記第２接続部を被覆するプラスチック部と、を含む請求項１４から１６のいずれか一項に記載の電源変換装置。
【請求項１８】
前記締付子は、前記プレートに立設された複数の係合フックをさらに含み、前記放熱子が前記複数の係合フックに対応する複数の係合穴を含み、前記複数の係合フックの各々が対応する前記複数の係合穴の各々と係合する請求項１１に記載の電源変換装置。
【請求項１９】
前記締付子は、複数の止め板をさらに含み、前記複数の止め板が、二つでペアになって前記開口の外縁に対向的に設置され、且つ前記複数の止め板は前記プレートに近接する端から前記プレートを離れる端に向かって前記開口の中心へ傾斜する請求項１１に記載の電源変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源変換装置に関し、特に車用電源変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車又は電気自動車は、経済的、省エネ、グリーンなどの利点を有するので、エネルギー不足の危機で、各大規模な自動車製造工場の研究開発の重点となる。自動車工業の発展に伴って、自動車の保有台数が不断に増加し、環境汚染とエネルギー不足の圧力が徐々に表れてきた。現在、世界石油資源が不足し、地球温暖化の状況が急務となり、世界諸国は次々と省エネとグリーンを未来の自動車工業の優先的な開発の方向とする。電気自動車は、その効率的、省エネ、低ノイズ、ゼロ排出という顕著な特徴で、省エネと環境保護において比較にならない優越性を有する。近年、世界の範囲内に、電気自動車用動力電池、モータ、制御システムについて、車載充電器などの中核とする主要な技術は、重大な発展が取得され、製品の安全性、信頼性、寿命が著しく向上され、コストがある程度に制御され、ハイブリッド自動車、電気自動車が徐々に実用化と小産業化の段階に進入し、電気自動車が世界自動車の産業発展の戦略的な方向となる。
【０００３】
電気自動車の肝心な支援部材の一つとして、電気自動車の充電器は、全体的に非車載充電装置と車載充電器ＯＢＣＭ（Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ  Ｃｈａｒｇｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ）に分けられる。地面充電装置又は充電パイルとも言われる非車載充電装置は、一般的に、電力、体積及び質量が比較的に大きなものである。車載充電器ＯＢＣＭとは、電気自動車に取り付けられ、地面の交流送電網を用いて電池パックを充電する装置であり、交流動力ケーブルを直接電気自動車のソケットに挿し込んで電気自動車を充電するものである。それは、実質的に、入力ハーネスにより送電網から交流電流を導入し、且つその出力ハーネスにより高圧直流電流を出力して車載高圧電池パック（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｐａｃｋ）を充電し、且つ自体の通信ポートにより電池管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）とリアルタイムの双方向通信を保持する電源変換装置である。車載充電器の総合性能の向上とコストの制御は、ずっと電気自動車が大規模な量産に進出することを制限する影響要因の一つであるが、その構成設計及び熱管理レベルが車載充電器の性能に対して総合評価と測定を行う時に最も重要な指標の一つである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軽量化の傾向で、電源変換基板素子は、いずれもできるだけ放熱ベース内に占用した空間を縮小する必要がある。しかしながら、電源変換基板素子が放熱ベースのいずれの表面と近すぎる際、従来の放熱ベースが接地端として設置された場合が多いため、電源変換基板素子の短絡を引き起こし、ひいては電源変換基板素子を損壊し、コスト上の負荷をもたらすようになる。特に車用電源の場合に、全車に従って走行するものであるので、常に高温、高湿、強振動、環境温度の劇的な変化などのような各種の過酷な環境に面して、どのように衝突又は振動による電源変換基板素子と放熱ベースの短絡を避けるかは、重要な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の貫通穴を有するプリント回路基板、及びプリント回路基板に位置する電子部品を含む電源変換基板素子と、接地子と、プリント回路基板と接地子とを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するように貫通穴に対応する複数の絶縁支柱と、を備える電源変換装置を提供する。
【０００６】
本発明の１つ又は複数の実施例において、絶縁支柱は、第１接続部、第２接続部、及び部分的に第１接続部と第２接続部を被覆するプラスチック部を含む。
【０００７】
本発明の１つ又は複数の実施例において、絶縁支柱における第１接続部と第２接続部とは、プラスチック部によって分離される。
【０００８】
本発明の１つ又は複数の実施例において、接地子は、放熱ベースを含み、少なくとも一部の絶縁支柱がプリント回路基板と放熱ベースとを物理的に接続し且つ電気的に絶縁する。
【０００９】
本発明の１つ又は複数の実施例において、放熱ベースは、ケース及びケースに設置された流体管路を含む。
【００１０】
本発明の１つ又は複数の実施例において、放熱ベースは、ケース及びケースに設置された放熱フィン群を含む。
【００１１】
本発明の１つ又は複数の実施例において、接地子は、放熱子をさらに含む。
【００１２】
本発明の１つ又は複数の実施例において、電源変換装置は、放熱子に締め付けられた挟持子をさらに含み、電子部品が放熱子と挟持子との間に挟持されて且つプリント回路基板に立設される。
【００１３】
本発明の１つ又は複数の実施例において、放熱子は、一部の絶縁支柱によってプリント回路基板が固定された複数の締付部を含む。
【００１４】
本発明の１つ又は複数の実施例において、放熱子は、放熱ベースに接触する。
【００１５】
本発明の１つ又は複数の実施例において、電源変換装置は、車用電源変換装置であってもよい。
【００１６】
本発明の別の１つの実施形態は、プリント回路基板と、プリント回路基板に位置する複数の電子部品と、プレートとプレートに設置された開口を有する締付子と、を含み、電子部品が開口の中に配置される電源変換基板素子を提供する。
【００１７】
本発明の１つ又は複数の実施例において、電子部品は、コンデンサであってもよい。
【００１８】
本発明の１つ又は複数の実施例において、締付子の材料は、金属又はプラスチックであってもよい。
【００１９】
本発明の１つ又は複数の実施例において、締付子は、複数の止め板をさらに含む。
【００２０】
本発明の１つ又は複数の実施例において、止め板は、２つでペアになって開口の外縁に対向的に設置され、且つプレートに近接する端からプレートを離れる端に向かって開口の中心へ傾斜する。
【００２１】
本発明の１つ又は複数の実施例において、電源変換基板素子は、車用電源変換装置に応用される。
【００２２】
本発明の一実施形態は、プリント回路基板と、プリント回路基板に設置された複数の第１電子部品と、プレートとプレートに設置された開口を有する締付子と、プリント回路基板に固定されて且つ締付子と電気的に絶縁する放熱子と、を含み、第１電子部品が開口の中に配置される電源変換装置を提供する。
【００２３】
本発明の１つ又は複数の実施例において、電源変換装置は、放熱子に締め付けられ、第２電子部品をプリント回路基板に立設させて固定させる挟持子と、プリント回路基板に設置された複数の第２電子部品と、をさらに含む。
【００２４】
本発明の１つ又は複数の実施例において、第１電子部品がコンデンサであり、第２電子部品がスイッチング素子である。
【００２５】
本発明の１つ又は複数の実施例において、締付子の材料は、金属又はプラスチックであってもよい。
【００２６】
本発明の１つ又は複数の実施例において、電源変換装置は、締付子と放熱子とを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するように、複数の絶縁支柱をさらに含む。
【００２７】
本発明の１つ又は複数の実施例において、電源変換装置は、放熱ベースと、プリント回路基板と放熱ベースとを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するための複数の絶縁支柱と、をさらに含む。本発明の１つ又は複数の実施例において、放熱子は、放熱ベースに接触する。
【００２８】
本発明の１つ又は複数の実施例において、放熱ベースは、ケースと、ケースの中に設置された流体管路と、を含む。
【００２９】
本発明の１つ又は複数の実施例において、放熱ベースは、ケースと、ケース上に設置された放熱フィン群と、を含む。
【００３０】
本発明の１つ又は複数の実施例において、電源変換装置は、プリント回路基板と放熱子とを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するように、複数の絶縁支柱をさらに含む。
【００３１】
本発明の１つ又は複数の実施例において、絶縁支柱は、第１接続部と、第２接続部と、部分的に第１接続部と第２接続部を被覆するプラスチック部と、を含む。
【００３２】
本発明の１つ又は複数の実施例において、締付子は、複数の止め板をさらに含む。
【００３３】
本発明の１つ又は複数の実施例において、止め板は、二つでペアになって開口の外縁に対向的に設置され、且つプレートに近接する端からプレートを離れる端に向かって開口の中心へ傾斜する。
【００３４】
本発明の１つ又は複数の実施例において、電源変換装置は、車用電源変換装置である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、絶縁支柱又は締付子を利用して電源変換基板素子及び放熱ベースを固定し、且つ絶縁支柱又は締付子と絶縁支柱（又は係合フック）などの組み合わせにより電源変換基板素子と放熱ベースとの電気的分離を達成する。絶縁支柱における第１接続部と第２接続部とがプラスチック部により電気的に分離されるため、電源変換基板素子における電子部品は、意外に締め付けネジに接触しても、プラスチック部の分離により接地端とする放熱ベースと電気的分離を保持し、短絡による損傷という現象が発生しない。なお、電源変換基板素子における電子部品は、締付子の保護により、接続ピンの破裂現象の発生を減少する。このため、機器全体の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】本発明の電源変換装置に使用される絶縁支柱の一実施例の立体透視図である。
【図１Ｂ】本発明の電源変換装置に使用される絶縁支柱の一実施例の断面図である。
【図２】本発明の電源変換装置の一実施例の解体図である。
【図３】本発明の電源変換装置の別の１つの実施例の解体図である。
【図４】本発明の電源変換装置のさらに１つの実施例の解体図である。
【図５】図４における電子部品と挟持子の斜視図である。
【図６】図５の絶縁支柱の組み立ての際の断面模式図である。
【図７】本発明の電源変換装置に応用される電源変換基板素子の別の１つの実施例の斜視図である。
【図８】本発明の電源変換装置に応用される電源変換基板素子の別の１つの実施例の分解図である。
【図９】本発明の電源変換装置に応用される電源変換基板素子のさらに他の実施例の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に図面及び具体的な説明によって、本発明の精神を明らかに説明し、当業者であれば、本発明の好適な実施例を理解した上で、本発明の教示した技術に基づいて、本発明の精神と範囲から逸脱せずに、変更や修飾を加えることができる。
【００３８】
既存の電源変換装置において、電源変換基板素子は、銅柱（ｓｔａｎｄｏｆｆ）とネジとの間の締め付けにより放熱ベースに固定される場合が多い。放熱ベースは、大面積の導電体ブロックを含み、この導電体ブロックが接地の効果を有して接地子としてもよい。しかしながら、銅柱及びネジは、いずれも導電体であるため、電源変換基板素子における電子部品と一定の距離を保持する必要があり、それにより電子部品と放熱ベースが電気的接続を発生することを避けて、即ち電子部品と地面の接続を避けて、電源変換装置の安全信頼性を保証する。しかしながら、この方法が軽量化の要求に違反するため、本発明は、電源変換基板素子と接地子を固定する装置を提出し、即ち、絶縁支柱又は締付子により電源変換基板素子と接地子（例えば、放熱ベース、放熱片など）との間の固定を実現し、且つ絶縁支柱又は締付子と絶縁支柱（係合フック）などの組み合わせにより、電気的分離の効果を達成する。この電源変換装置は、さらに電気自動車に適用されてもよく、車用電源変換装置に応用されて、車用電源変換装置の安全信頼性及び軽量化を達成する。
【００３９】
図１Ａ及び図１Ｂを参照されたい。図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ本発明の電源変換装置に使用される絶縁支柱の一実施例の立体透視図及び断面図である。絶縁支柱１００は、第１接続部１１０と、第２接続部１２０と、部分的に第１接続部１１０及び第２接続部１２０を被覆するプラスチック部１３０と、を含む。第１接続部１１０が電源変換基板素子と接続することに用いられ、第２接続部１２０が接地子と接続することに用いられ、このようにして、電源変換基板素子と接地子との間は、絶縁支柱１００によって固定されることができる。
【００４０】
より具体的には、第１接続部１１０がナットであってもよく、第２接続部１２０が接地子に締め付けられボルトであってもよく、電源変換基板がさらにネジによって第１接続部１１０に締め付けられる。第１接続部１１０は、止まり穴型ナットであってもよく、ナットの本体が大体にプラスチック部１３０に埋め込まれ、ナットの上表面のみがプラスチック部１３０から露出し、それによりナットにおけるネジ穴１１２を露出する。第２接続部１２０は、ボルトであり、ボルトのヘッド部１２２がプラスチック部１３０に埋め込まれるが、接地子における対応のねじ穴と締め付けるようにボルトのねじ山部１２４がプラスチック部１３０から露出する。
【００４１】
効果的に電源変換基板素子と接地子とを電気的に分離するために、第１接続部１１０と第２接続部１２０とをプラスチック部１３０により分離する。即ち、第１接続部１１０と第２接続部１２０は、いずれも金属材料であるが、両方が絶縁材料のプラスチック部１３０により離れて、それにより第１接続部１１０が直接第２接続部１２０と接触しなく十分な安全距離を保持する。
【００４２】
本発明の電源変換装置は、図１Ａと図１Ｂに示す絶縁支柱１００を応用して電源変換基板素子を接地子に固定できるだけでなく、且つさらに効果的に電源変換基板素子と接地子の電気的接続による短絡を避けることができる。具体的には、以下の実施例の説明を参照する。
【００４３】
図２を参照されたい。図２は本発明の電源変換装置の一実施例の解体図である。電源変換装置２００は、主に放熱ベース２１０及び電源変換基板素子２２０を含む。電源変換基板素子２２０と放熱ベース２１０との間は絶縁支柱１００によって固定される。本実施例において、接地子である放熱ベース２１０は、水冷式の放熱ユニットであってもよく、流体管路２１２及び流体管路２１２を取り付けるためのケース２１４を含む。絶縁支柱１００は、電源変換基板素子２２０をケース２１４に固定する。
【００４４】
電源変換基板素子２２０は、プリント回路基板２２２及びその上に位置する電子部品２２４を含む。電源変換基板素子２２０における電子部品２２４は、放熱ベース２１０と熱接触して熱交換を行うことができ、冷却液が流体管路２１２を流れて放熱ベースと熱交換を行って、電源変換基板素子２２０を冷却する目的を達成することができる。電源変換装置２００は、放熱ファン２３０を選択的に有することにより、その放熱力を増加する。
【００４５】
放熱ベース２１０のケース２１４は、殆ど放熱力に優れた金属材料であるため、さらに電源変換装置２００の接地部として使用されることができる。
【００４６】
図１Ｂをともに合わせて、絶縁支柱１００における第１接続部１１０はナットであってもよく、第２接続部１２０はボルトであってもよい。放熱ベース２１０のケース２１４は、複数の位置決めねじ穴２１６を有し、プリント回路基板２２２に絶縁支柱１００と対応の複数の貫通穴２２３を有する。絶縁支柱１００の第２接続部１２０は、プラスチック部１３０から露出するねじ山部１２４を有し、ねじ山部１２４がケース２１４における位置決めねじ穴２１６に締め付けるにより、絶縁支柱１００を固定する。
【００４７】
電源変換装置２００に複数の締め付けネジ２４０をさらに含む。絶縁支柱１００の第１接続部１１０は、プラスチック部１３０から露出するネジ穴１１２を有する。締め付けネジ２４０は、プリント回路基板２２２における貫通穴２２３を貫通してから、絶縁支柱１００におけるネジ穴１１２に締め付けるためのものである。このようにして、電源変換基板素子２２０を放熱ベース２１０に固定することができる。
【００４８】
絶縁支柱１００は、電源変換基板素子２２０及び放熱ベース２１０の固定に加えて、プリント回路基板２２２と放熱ベース２１０との間の間隔の保持に用いられることができる。絶縁支柱１００において、第１接続部１１０と第２接続部１２０との間がプラスチック部１３０によって電気的に分離して物理的に接触しないため、電源変換基板素子２２０の電子部品２２４が、第１接続部１１０と接続された締め付けネジ２４０と電気的に接続しても、電子部品２２４は、さらに接地子である放熱ベース２１０と電気的に接続して短絡を発生することがない。
【００４９】
図３を参照されたい。図３は、本発明の電源変換装置の別の１つの実施例の解体図である。電源変換装置２００は、同様に放熱ベース２１０'と、電源変換基板素子２２０との両方を固定し電気的に分離するための絶縁支柱１００と、を含む。放熱ベース２１０'は、同様に接地子として使用される。本実施例と上記の実施例の相違点は、本実施例における放熱ベース２１０'が風冷式の放熱ユニットであり、位置決めねじ穴２１６を有するケース２１４と、外部の空気と熱交換を行うための放熱フィン群２１８と、を含むことにある。電子部品２２４に発生する熱が放熱ベース２１０'に伝達されてから、さらに放熱フィン群２１８により放散される。電源変換装置２００は、気流を放熱フィン群２１８を通過するように推進することにより、放熱フィン群２１８で伝達される熱を排出する放熱ファンをさらに選択的に含む。
【００５０】
同様に、図１Ｂと合わせて参照すると、絶縁支柱１００の第２接続部１２０は、ケース２１４における位置決めねじ穴２１６に締め付けられ、その後、締め付けネジ２４０がさらにプリント回路基板２２２における貫通穴２２３を貫通してから第１接続部１１０と締め付けられ、それにより電源変換基板素子２２０と放熱ベース２１０'とを固定し電気的に分離し、且つ両方間の間隔を維持する。
【００５１】
図４を参照されたい。図４は、本発明の電源変換装置のさらに１つの実施例の解体図である。電源変換装置３００の空間をより節約するために、本実施例において、電源変換基板素子３２０における一部の電子部品３２４、例えばトランジスタは、プリント回路基板３２２に立設して設置され、且つ電源変換装置３００がこれらの直立する電子部品３２４を固定するための挟持子３３０をさらに含む。直立する電子部品３２４は、例えばトランジスタであってもよい。
【００５２】
電源変換装置３００は、プリント回路基板３２２に固定されて放熱ベース３１０と直接接触する放熱片３５０をさらに含む。挟持子３３０は、放熱片３５０に固定されてもよく、また、同様に挟持子３３０が放熱ベース３１０と接触し、電子部品３２４が放熱片３５０と挟持子３３０との間に挟持固定され、放熱片３５０及び挟持子３３０と熱接触を保持する。このようにして、電子部品３２４に発生する熱は、それに接触する放熱片３５０及び挟持子３３０により放熱ベース３１０に伝達されて放熱される。このため、放熱片３５０と挟持子３３０の材料は、高熱伝導性を有する金属材料又は高分子材料であることが好ましい。放熱ベース３１０は、風冷式放熱ユニット又は水冷式放熱ユニットであってもよい。この際、導電体材料の放熱片３５０が放熱ベース３１０と接続されることにより、放熱片３５０と放熱ベース３１０に同じ電位を持たせ、且つともに接地子の機能を持たせる。
【００５３】
同時に図４と図５を参照されたい。図５は、図４における電子部品３２４、挟持子３３０及び放熱片３５０の斜視図である。電子部品３２４の接続ピン３２５は、プリント回路基板３２２に接続され、例えばはんだによりプリント回路基板３２２の貫通穴３２７に固定されることができる。一実施例において、電子部品３２４は、挟持子３３０と放熱片３５０との間に挟持されるカバー３２６内に含まれ、カバー３２６内の電子部品３２４の発生する熱が放熱片３５０と挟持子３３０により放熱ベース３１０に伝達される。一実施例において、カバー３２６は、主に熱伝導と絶縁の効果を有する。
【００５４】
電源変換基板素子３２０は、絶縁支柱１００により放熱ベース３１０に固定される以外、絶縁支柱１００により放熱片３５０に固定されてもよい。
【００５５】
具体的には、同時に図５及び図６を参照されたい。図６は、図５の絶縁支柱１００を組み立てる際の断面模式図である。放熱片３５０に締付部３５２を有し、絶縁支柱１００の第２接続部１２０が放熱片３５０の締付部３５２に締め付けられ、次に締め付けネジ３４０がまたプリント回路基板３２２における貫通穴３２３を貫通して、絶縁支柱１００の第１接続部１１０に締め付けられる。絶縁支柱１００は、プリント回路基板３２２に物理的に接続する以外、さらにプラスチック部１３０によりプリント回路基板３２２と接地子である放熱片３５０とを電気的に分離する。
【００５６】
前記実施例における絶縁支柱１００において、第１接続部１１０をナットとして、第２接続部１２０をボルトとして説明したが、当業者は、実際の需要に応じて、第１接続部１１０及び第２接続部１２０のタイプを変更してもよく、例えば第１接続部１１０をボルトとし、第２接続部１２０をナットとし、又は第１接続部１１０と第２接続部１２０をともにボルト又はナットとしてもよい。第１接続部１１０及び第２接続部１２０は、埋め込み射出成形によりプラスチック部１３０と結合してもよい。プラスチック部１３０は、いずれの射出成形に用いられる絶縁高分子材料であってもよい。
【００５７】
図７と図８を参照されたい。図７と図８は、本発明の電源変換装置に応用される電源変換基板素子の別の１つの実施例の斜視図と分解図である。本実施例における電源変換基板素子４００は、図２に示すような水冷式放熱ベース２１０又は図３に示すような風冷式放熱ベース２１０'を組み合わせて使用することができる。注意すべきなのは、本図面における電源変換基板素子４００の視角は、図２と図３と異なることである。
【００５８】
電源変換基板素子４００は、プリント回路基板４１０と、プリント回路基板４１０に位置する複数の第１電子部品４２０と、第１電子部品４２０を固定するための締付子４４０と、を含む。電源変換基板素子４００は、車用電源変換装置に応用されることができ、常に大きな外部からの衝撃やショックを受けることがあるため、第１電子部品４２０の接続ピンが過大応力による破裂を発生しやすくなり、したがって、締付子４４０により第１電子部品４２０とプリント回路基板４１０との間の連結強度を強化する必要がある。
【００５９】
例を挙げると、第１電子部品４２０はコンデンサであってもよく、第１電子部品４２０は４個で１組として締付子４４０に固定される。締付子４４０には、プレート４４２及びプレート４４２に設置された開口４４４を含む。開口４４４の形状は、固定された第１電子部品４２０に対応する外形であり、例えば本実施例において第１電子部品４２０が４個で１組とする場合、花弁状に近似する形であってもよい。第１電子部品４２０は、開口４４４の中に配置されて、プレート４４２との接触を保持することができる。
【００６０】
締付子４４０は、プレート４４２に立設され、且つ開口４４４の外縁に設置された複数の止め板４４６をさらに含んでよい。止め板４４６は、プレート４４２と一体成形するように製造されるが、例えば、締付子４４０の材料が金属であってもよく、金属シートをスタンピングすることによりプレート４４２に開口４４４と止め板４４６を有する締付子４４０を取得する。又は、締付子４４０の材料は、プラスチックであってもよく、射出成形によりプレート４４２に開口４４４と止め板４４６を有する締付子４４０を取得してもよい。
【００６１】
図８に示すように、本実施例において、止め板４４６は、二つでペアになって開口４４４のエッジに対向的に設置され、ペアとなる２つの止め板４４６間に角度が形成され、この角度が１８０度であってもよいが、それに限定されてなく、それにより第１電子部品４２０をペアとなる止め板４４６間に固定する。止め板は、１８０度を呈して置かれるため、該止め板の対応のコンデンサが受けた力が均一で、したがって、第１電子部品４２０の各コンデンサが集中に積み重ねることによる接続ピンの損傷をを避けることができる。且つ、止め板４４６は、プレート４４２に近接する端からプレート４４２を離れる端に向かって開口４４４の中心へ傾斜することにより、複数の止め板４４６が底部に大きな開口端、頂部に狭い開口端を形成する。第１電子部品４２０を組み立てる際、まず、第１電子部品をプリント回路基板４１０に溶接し、その後、締付子４４０の開口４４４を第１電子部品４２０の上方から入れて、この際、止め板４４６の広い開口端が狭い開口端まで入れられ、このようにして、止め板４４６が第１電子部品４２０によって広げられて変形し、第１電子部品４２０を挟持するように弾力を与える。止め板の個数及び配布方式がこれらに限定されてなく、当業者は実際の需要に応じて柔軟的に選択することができる。
【００６２】
締付子４４０は、第１電子部品４２０を組で固定することができ、外力が直接第１電子部品４２０に衝突することを避けることができ、且つ外力を分散させることができ、これにより、第１電子部品４２０を保護することができる。それ以外に、締付子４４０に止め板４４６を有することにより、第１電子部品４２０を固定することに用いられることができるうえに、第１電子部品４２０が外力を受ける際より多い支持を提供することができ、それにより第１電子部品４２０の耐屈曲断面係数を強化し、その接続ピンが過大応力を受けることにより破裂を発生することを避ける。
【００６３】
電源変換基板素子４００は、第２電子部品４３０、放熱片４８０、及び第２電子部品４３０を固定するための挟持子４５０をさらに含む。放熱片４８０の材質は、金属で、前記の接地部である放熱ベースと接触することができ、即ち放熱片も接地子である。挟持子４５０は、波状の弾性片であり、ネジ４６４により放熱片４８０に締め付けられ、第２電子部品４３０が挟持子４５０と放熱片４８０との間に挟持固定される。
【００６４】
同様に、確実に第１電子部品４２０と放熱片４８０とを電気的に分離するために、特に締付子４４０が金属材料を採用する場合も、締付子４４０と放熱片４８０との間も電気的分離を好適に保持する。
【００６５】
本実施例において、締付子４４０は、絶縁支柱４７０により放熱片４８０に固定される。絶縁支柱４７０は、第１接続部４７２と、第２接続部４７４と、部分的に第１接続部４７２と第２接続部４７４を被覆するプラスチック部４７６と、を含む。絶縁支柱４７０は、締付子４４０と放熱片４８０とを物理的に接続し且つ電気的に絶縁するためのものである。
【００６６】
第１接続部４７２はナットであってもよく、第２接続部４７４はボルトであってもよい。絶縁支柱４７０の第２接続部４７４が放熱片４８０の締付部４８２に締め付けられてから、ネジ４６２が締付子４４０を貫通して絶縁支柱４７０に締め付けられることにより締付子４４０を絶縁支柱４７０に固定する。本実施例において絶縁支柱４７０で締付子４４０と放熱片４８０とを接続し且つ電気的に分離するが、別の実施例において例えばプラスチックネジで締め付けられてもよく、又はフォームテープなどにより両方を固定し且つ電気的に分離する効果を達成する。
【００６７】
放熱片４８０は、同様に絶縁支柱４９０によりプリント回路基板４１０に固定されてもよい。絶縁支柱４９０の第２接続部４９２は、放熱片４８０の締付部（図５を参照してもよい）に締め付けられ、ネジ４９６がさらにプリント回路基板４１０における貫通穴４１２を貫通して絶縁支柱４９０の第１接続部４９４に締め付けられ、このようにして、放熱片４８０をプリント回路基板４１０に固定することができる。
【００６８】
図９を参照されたい。図９は、本発明の電源変換基板素子のさらに他の実施例の分解図である。電源変換基板素子５００は、プリント回路基板５１０、プリント回路基板５１０に位置する複数の第１電子部品５２０、第２電子部品５３０、第１電子部品５２０を固定するための締付子５４０、放熱片５８０及び挟持子５５０を含む。
【００６９】
締付子５４０は、プレート５４２と、プレート５４２に設置された開口５４４と、止め板５４６と、を含む。挟持子５５０は、ネジ５６２により放熱片５８０に締め付けられてもよい。絶縁支柱５９０の第１接続部５９２が放熱片５８０に締め付けられ、ネジ５９６は、プリント回路基板５１０における貫通穴５１２を貫通して絶縁支柱５９０の第２接続部５９４に締め付けられ、それにより放熱片５８０をプリント回路基板５１０に固定する。
【００７０】
本実施例において、締付子５４０の材料はプラスチックであってもよく、締付子５４０と放熱片５８０との間は任意の方式で固定されてもよく、例えば、締付子５４０に係合フック５４８を有し、放熱片５８０に係合穴５８２を有し、締付子５４０と放熱片５８０は係合フック５４８を係合穴５８２に係合することにより固定されてもよい。
【００７１】
以上のように、本発明は、絶縁支柱又は締付子を用いて電源変換基板素子及び接地子（例えば、放熱ベースと放熱片など）を固定し、且つ絶縁支柱又は締付子と絶縁支柱（又は係合フック）などの組み合わせにより電源変換基板素子と接地子との電気的分離を実現する。絶縁支柱における第１接続部と第２接続部とはプラスチック部により電気的に分離され、このため、電源変換基板素子における電子部品と締め付けネジが電気的に接続しても、プラスチック部の分離により接地子である放熱ベースと電気的分離を保持することができ、電子部品が短絡による損傷現象がなく、軽量化を実現する。なお、電源変換基板素子における電子部品は、締付子の保護により、接続ピンの破裂現象の発生を減少する。このため、機器全体の信頼性が向上する。
【００７２】
本発明の実施形態を前述の通りに開示したが、これは、本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができ、したがって、本発明の保護範囲は、後の特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００７３】
１００、４７０、４９０、５９０  絶縁支柱
１１０、４７２、４９４、５９２  第１接続部
１１２  ネジ穴
１２０、４７４、４９２、５９４  第２接続部
１２２  ヘッド部
１２４  ねじ山部
１３０、４７６  プラスチック部
２００、３００  電源変換装置
２１０、２１０'、３１０  放熱ベース
２１２  流体管路
２１４  ケース
２１６  位置決めねじ穴
２１８  放熱フィン群
２２０、３２０、４００、５００  電源変換基板素子
２２２、３２２、４１０、５１０  プリント回路基板
２２３、３２３、３２７、４１２、５１２  貫通穴
２２４、３２４  電子部品
２３０  放熱ファン
２４０、３４０  締め付けネジ
３２５  接続ピン
３２６  カバー
３３０、４５０、５５０  挟持子
３５０、４８０、５８０  放熱片
３５２、４８２  締付部
４２０、５２０  第１電子部品
４３０、５３０  第２電子部品
４４０、５４０  締付子
４４２、５４２  プレート
４４４、５４４  開口
４４６、５４６  止め板
４６２、４６４、４９６、５６２、５９６  ネジ
５４８  係合フック
５８２  係合穴
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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