(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースとカバーとが係合することにより構成され、かつ内部に収容空間を形成する装置本体と、
前記収容空間に互いに離隔した状態で積層して収容される複数の基板と
を備えた電力変換装置において、
前記ケース及び前記カバーの一方に他方に向けて突出する態様で形成され、かつ各基板に当接可能な支持面が異なる高さレベルに形成された第１突起部と、
前記ケース及び前記カバーの他方に一方に向けて突出する態様で形成され、かつ各基板に当接可能な支持面が異なる高さレベルに形成された第２突起部と、
相対的に前記ケース及び前記カバーの一方に近接する基板に形成され、かつ前記第１突起部における自身よりも相対的に前記ケース及び前記カバーの他方に近接する基板を支持する支持面が形成された部分の通過を許容する第１孔部と、
相対的に前記ケース及び前記カバーの他方に近接する基板に形成され、かつ前記第２突起部における自身よりも相対的に前記ケース及び前記カバーの一方に近接する基板を支持する支持面が形成された部分の通過を許容する第２孔部と
を備え、
前記第１突起部と第２突起部とで複数の基板を挟み込むように支持することを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば昇降機や空調機等の制御において用いられる電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば昇降機や空調機等の制御において用いられる電力変換装置として、例えば特許文献１に提案されたものが知られている。
【０００３】
この特許文献１に提案されている電力変換装置は、第１のケースにおいて基板取付面の周域に分散するよう複数の支持台座が立設されている。また、第１のケースに積層されて装置本体を構成する筒状の第２のケースの内周面に内方に突出する態様で複数の押え片が形成されている。そして、第１のケースに第２のケースを積層するように配置することで、上記装置本体の内部に形成される収納空間に種々の回路が実装された基板を支持台座と押え片とで挟み込むようにして収納している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６４８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電力変換装置においては、小型化等の要請により、複数の基板が互いに離隔した状態で積層して収納空間に収納されるのが一般的である。そのため、上述した特許文献１に提案されている電力変換装置のように、第１のケースに立設された支持台座と、第２のケースに形成された押え片とで各基板を支持するようにすると次のような問題があった。
【０００６】
すなわち、複数の基板のうち、第１のケースの基板取付面との間に少なくとも１つの基板（以下、第１基板ともいう）が配置されている基板（以下、第２基板ともいう）を支持台座と押え片とで挟み込むように支持する場合、第２基板を支持するための支持台座は、第１基板が配置される領域を通過することとなる。そのため、第１基板には、第２基板を支持するための支持台座が通過するための切欠や孔を形成する必要があり、結果的に、第１基板における部品や回路パターンの実装面積を低減させてしまう虞れがあった。この問題は、第１基板の数が多いほど、第１のケースに近接する基板ほど切欠面積が大きくなり、より顕著となる。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、各基板の実装面積の低減を抑制することが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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る電力変換装置は、ケースとカバーとが係合することにより構成され、かつ内部に収容空間を形成する装置本体と、前記収容空間に互いに離隔した状態で積層して収容される複数の基板とを備えた電力変換装置において、前記ケース及び前記カバーの一方に他方に向けて突出する態様で形成され、かつ各基板に当接可能な支持面が異なる高さレベルに形成された第１突起部と、前記ケース及び前記カバーの他方に一方に向けて突出する態様で形成され、かつ各基板に当接可能な支持面が異なる高さレベルに形成された第２突起部と、相対的に前記ケース及び前記カバーの一方に近接する基板に形成され、かつ前記第１突起部における自身よりも相対的に前記ケース及び前記カバーの他方に近接する基板を支持する支持面が形成された部分の通過を許容する第１孔部と、相対的に前記ケース及び前記カバーの他方に近接する基板に形成され、かつ前記第２突起部における自身よりも相対的に前記ケース及び前記カバーの一方に近接する基板を支持する支持面が形成された部分の通過を許容する第２孔部とを備え、前記第１突起部と第２突起部とで複数の基板を挟み込むように支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ケース及びカバーの一方に他方に向けて突出する態様で形成された第１突起部では各基板に当接可能な支持面が異なる高さレベルに形成され、ケース及びカバーの他方に一方に向けて突出する態様で形成された第２突起部では各基板に当接可能な支持面が異なる高さレベルに形成され、相対的にケース及びカバーの一方に近接する基板に形成された第１孔部が、第１突起部における自身よりも相対的にケース及びカバーの他方に近接する基板を支持する支持面が形成された部分の通過を許容し、相対的にケース及びカバーの他方に近接する基板に形成された第２孔部が、第２突起部における自身よりも相対的にケース及びカバーの一方に近接する基板を支持する支持面が形成された部分の通過を許容しており、第１突起部と第２突起部とで複数の基板を挟み込むように支持するので、各基板においては、第１突起部と第２突起部とに挟まれる部分を確保できれば、一方の基板において他方の基板を支持するための部材の通過を許容する切欠や、他方の基板において一方の基板を支持するための部材の通過を許容する切欠の面積を低減することができる。従って、各基板の実装面積の低減を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である電力変換装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態である電力変換装置を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、図２に示したケース側突起部を示す説明図である。
【図４】図４は、図２に示したカバー側突起部を示す説明図である。
【図５−１】図５−１は、各基板の収容手順を示す説明図である。
【図５−２】図５−２は、各基板の収容手順を示す説明図である。
【図５−３】図５−３は、各基板の収容手順を示す説明図である。
【図５−４】図５−４は、各基板の収容手順を示す説明図である。
【図５−５】図５−５は、各基板の収容手順を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態である電力変換装置の変形例の要部を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態である電力変換装置の他の変形例の要部を示す分解斜視図である。
【図８】図８は、図７に示したケース側突起部の斜視図である。
【図９】図９は、図７に示したカバー側突起部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電力変換装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２は、それぞれ本発明の実施の形態である電力変換装置を示すものであり、図１は斜視図、図２は分解斜視図である。ここで例示する電力変換装置は、商用電源から供給される交流電圧を所望の周波数・振幅に変換した後にモータ等の負荷に供給するためのもので、装置本体１０及び基板４０を備えている。
【００１３】
装置本体１０は、ケース１０ａとカバー１０ｂとを備えて構成してある。ケース１０ａは、例えば樹脂材から構成されるもので、左面が開放した箱状の形態を成している。このケース１０ａの前面は、図示しない表示部を装着する部分である。また、このケース１０ａの内部の後方側には、ヒートシンク１１が設けてあるとともに、その下方部分には図示せぬ送風ファンが設けてある。
【００１４】
このようなケース１０ａにおいては、基板４０の取付部位に左方に向けて突出するケース側突起部（第１突起部）２０が設けてある。ケース側突起部２０は、図３に示すように、複数（図示の例では２つ）の段が形成されて構成してあり、第１ケース側支持部２１と第２ケース側支持部２２とを有している。
【００１５】
第１ケース側支持部２１は、略円柱状の形態を成しており、その外径がケース側突起部２０の最大径に相当している。この第１ケース側支持部２１は、左端面の一部が基板４０に当接可能な第１ケース側支持面２１ａを構成している。
【００１６】
第２ケース側支持部２２は、第１ケース側支持部２１の第１ケース側支持面２１ａを除く左端面より左方に向けて突出する部分である。この第２ケース側支持部２２は、左端面が略矩形状の形態を成しており基板４０に当接可能な第２ケース側支持面２２ａを構成している。
【００１７】
このようにケース側突起部２０では、第１ケース側支持面２１ａと第２ケース側支持面２２ａとが互いに異なる高さレベルに設けてある。
【００１８】
カバー１０ｂは、ケース１０ａと同様に例えば樹脂材から構成されるものであり、ケース１０ａの左面を覆うのに十分な大きさを有する平板状のものである。このカバー１０ｂには、図には明示していないが、ケース１０ａの縁部に形成された係合突部の進入を許容する係合孔部が形成してある。
【００１９】
そして、カバー１０ｂは、ケース１０ａに近接して係合孔部に係合突部を進入させて該ケース１０ａと係合し、かつ図示しないビス等によりケース１０ａに締結されることで装置本体１０を構成し、ケース１０ａとの内部に収容空間１２を形成している。
【００２０】
このようなカバー１０ｂにおいては、上記ケース側突起部２０に対向する部位に右方に向けて突出するカバー側突起部（第２突起部）３０が設けてある。カバー側突起部３０は、最大径がケース側突起部２０の最大径に略等しい大きさを有しており、ケース側突起部２０と嵌合可能な形態を成している。このカバー側突起部３０は、図４に示すように、複数（図示の例では２つ）の段が形成されて構成してあり、第１カバー側支持部３１と第２カバー側支持部３２とを有している。
【００２１】
第１カバー側支持部３１は、略円柱状の形態を成しており、その外径がカバー側突起部３０の最大径に相当している。この第１カバー側支持部３１は、右端面の一部が上記第２ケース側支持面２２ａと同じ矩形状を成しており、基板４０に当接可能な第１カバー側支持面３１ａを構成している。
【００２２】
第２カバー側支持部３２は、第１カバー側支持部３１の第１カバー側支持面３１ａを除く右端面より右方に向けて突出する部分であり、対となっている。これら第２カバー側支持部３２は、右端面が上記第１ケース側支持面２１ａと同様に半円状を成しており、基板４０に当接可能な第２カバー側支持面３２ａを構成している。
【００２３】
基板４０は、複数（図示の例では２つ）設けてあり、回路基板４１と電源基板４２とがある。回路基板４１は、コンデンサ等を実装するものである。この回路基板４１は、電源基板４２よりも右方側に配置されるもので、該電源基板４２に対して相対的にケース１０ａに近接している。
【００２４】
この回路基板４１においては、上端部において、ケース１０ａにおけるケース側突起部２０の配設部分に対向する部位に第１孔部４１ａが形成してある。この第１孔部４１ａは、矩形状の形態を成しており、第２ケース側支持部２２が通過可能な大きさを有している。つまり、第１孔部４１ａは、第２ケース側支持部２２が通過することを許容している。
【００２５】
電源基板４２は、ＩＣ等を実装するものである。この電源基板４２は、回路基板４１よりも左方側に配置されるもので、該回路基板４１に対して相対的にカバー１０ｂに近接している。
【００２６】
この電源基板４２においては、上端部において、カバー１０ｂにおけるカバー側突起部３０の配設部分に対向する部位に２つの第２孔部４２ａが形成してある。第２孔部４２ａは、略半円状の形態を成しており、対応する第２カバー側支持部３２が通過可能な大きさを有している。つまり、第２孔部４２ａは、第２カバー側支持部３２が通過することを許容している。
【００２７】
これら回路基板４１及び電源基板４２は、次のようにして支持されることで上記収容空間１２に収容されている。図５−１〜図５−５は、それぞれ各基板４０の収容手順を示す説明図であり、これら図５−１〜図５−５を適宜利用して回路基板４１及び電源基板４２の支持構造について説明する。
【００２８】
図５−１に示すようにケース１０ａに対して回路基板４１を近接させ、図５−２に示すように、第１孔部４１ａにケース側突起部２０の第２ケース側支持部２２を通過させた後に回路基板４１の図中の下面（図１及び図２においては右面）を第１ケース側支持面２１ａに当接させてケース側突起部２０の第１ケース側支持部２１に載置させる。このように回路基板４１を第１ケース側支持部２１に載置させた後に、ケース１０ａに対して電源基板４２を近接させる。これにより、図５−３に示すように、電源基板４２における２つの第２孔部４２ａの間の被支持部４２ｂ（図２参照）の図中の下面（図１及び図２においては右面）を第２ケース側支持面２２ａに当接させて、電源基板４２を第２ケース側支持部２２に載置させる。
【００２９】
このように電源基板４２を第２ケース側支持部２２に載置させた後に、ケース１０ａに対してカバー１０ｂを近接させる。これにより、図５−４に示すように、カバー側突起部３０の第２カバー側支持部３２がそれぞれ電源基板４２の第２孔部４２ａを通過する。
【００３０】
そして、図５−５に示すように、第２カバー側支持部３２の第２カバー側支持面３２ａが回路基板４１の図中の上面（図１及び図２では左面）に当接するとともに、第１カバー側支持面３１ａが電源基板４２における被支持部４２ｂの図中の上面（図１及び図２では左面）に当接する。
【００３１】
その後に、カバー１０ｂがケース１０ａと係合することにより、回路基板４１は第１ケース側支持部２１と第２カバー側支持部３２とに挟まれて支持され、かつ電源基板４２は、第２ケース側支持部２２と第１カバー側支持部３１とに挟まれて支持されることで、回路基板４１及び電源基板４２は、互いに離隔して積層された状態で収容空間１２に収容される。尚、ここでは、ケース側突起部２０とカバー側突起部３０とで回路基板４１及び電源基板４２を支持していることだけについて説明しているが、これら回路基板４１及び電源基板４２は、ケース１０ａ及びカバー１０ｂに設けられた図示しない支持部材によっても支持されてもよいことは言うまでもない。
【００３２】
以上説明したように、本発明の実施の形態である電力変換装置によれば、ケース側突起部２０では回路基板４１及び電源基板４２に当接可能な第１ケース側支持面２１ａ及び第２ケース側支持面２２ａが異なる高さレベルに形成され、カバー側突起部３０では電源基板４２及び回路基板４１に当接可能な第１カバー側支持面３１ａ及び第２カバー側支持面３２ａが異なる高さレベルに形成され、回路基板４１に形成された第１孔部４１ａがケース側突起部２０の第２ケース側支持部２２の通過を許容し、電源基板４２に形成された第２孔部４２ａがカバー側突起部３０の第２カバー側支持部３２の通過を許容しており、ケース側突起部２０とカバー側突起部３０とで回路基板４１及び電源基板４２を挟み込むように支持するので、回路基板４１は第１ケース側支持部２１と第２カバー側支持部３２とに挟まれて支持され、かつ電源基板４２は、第２ケース側支持部２２と第１カバー側支持部３１とに挟まれて支持される。これにより、回路基板４１及び電源基板４２においては、ケース側突起部２０とカバー側突起部３０とに挟まれる部分を確保できれば、回路基板４１において電源基板４２を支持するための部材の通過を許容する切欠や、電源基板４２において回路基板４１を支持するための部材の通過を許容する切欠の面積を低減することができる。従って、各基板４０の実装面積の低減を抑制することができる。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更を行うことができる。
【００３４】
上述した実施の形態では、回路基板４１に形成される第１孔部４１ａは矩形状を成しており、電源基板４２に形成される第２孔部４２ａは２つ設けてあって、第１孔部４１ａとは異なる形状を成していたが、本発明においては、第１孔部及び第２孔部、並びに第１突起部及び第２突起部は、次のように種々の形態を採用することができる。また、ケース側突起部２０及びカバー側突起部３０は、円柱状に限るものではなく、三角柱状や四角柱状の多角柱状の形態でもよい。
【００３５】
図６は、本発明の実施の形態である電力変換装置の変形例の要部を示す分解斜視図である。
【００３６】
この図６に示すように、ケース側突起部１２０は、ケース１０ａに設けられたものであり、円柱状の第１ケース側支持部１２１と、この第１ケース側支持部１２１の左端面より左方に向けて突出する半円柱状の第２ケース側支持部１２２とにより構成されていてもよい。この場合、第１ケース側支持面１２１ａ及び第２ケース側支持面１２２ａは、半円形状となる。
【００３７】
また、カバー側突起部１３０は、カバー１０ｂに設けられたもので、円柱状の第１カバー側支持部１３１と、この第１カバー側支持部１３１の右端面より右方に向けて突出する半円柱状の第２カバー側支持部１３２とにより構成されていてもよい。この場合、第１カバー側支持面１３１ａ及び第２カバー側支持面１３２ａは、半円形状となる。
【００３８】
そして、回路基板１４１及び電源基板１４２においては、第１孔部１４１ａ及び第２孔部１４２ａがそれぞれ半円形状を成している。
【００３９】
このような構成によっても、ケース側突起部１２０とカバー側突起部１３０とで回路基板１４１及び電源基板１４２を挟み込むように支持することで、回路基板１４１及び電源基板１４２においては、ケース側突起部１２０とカバー側突起部１３０とに挟まれる部分を確保できれば、回路基板１４１において電源基板１４２を支持するための部材の通過を許容する切欠や、電源基板１４２において回路基板１４１を支持するための部材の通過を許容する切欠の面積を低減することができ、各基板４０の実装面積の低減を抑制することができる。
【００４０】
上述した実施の形態では、収容空間１２に収容される基板４０は２つであったが、本発明においては、収容空間に収容される基板は３つ以上であってもよい。
【００４１】
図７は、本発明の実施の形態である電力変換装置の他の変形例の要部を示す分解斜視図である。
【００４２】
ケース側突起部２２０は、ケース１０ａに設けられたもので、図８に拡大して示すように、円柱状の第１ケース側支持部２２１と、この第１ケース側支持部２２１の左端面より左方に向けて突出する第２ケース側支持部２２２と、該第１ケース側支持部２２１の左端面より第２ケース側支持部２２２よりも左方に向けて突出する２つの第３ケース側支持部２２３とにより構成されていてもよい。
【００４３】
カバー側突起部２３０は、カバー１０ｂに設けられたもので、図９に拡大して示すように、ケース側突起部２２０と嵌合可能な形態を成しており、円柱状の第１カバー側支持部２３１と、この第１カバー側支持部２３１の右端面より右方に向けて突出する一対の第２カバー側支持部２３２と、該第１カバー側支持部２３１の右端面より第２カバー側支持部２３２よりも右方に向けて突出する４つの第３カバー側支持部２３３とにより構成されていてもよい。
【００４４】
基板２４０は、３つあり、最も右側の基板（以下、右側基板ともいう）２４１は、第２ケース側支持部２２２及び第３ケース側支持部２２３の通過を許容する十字形状の右側孔部２４１ａが形成してある。最も左側の基板（以下、左側基板ともいう）２４３は、第２カバー側支持部２３２及び第３カバー側支持部２３３の通過を許容する２つの半円形状の左側孔部２４３ａが形成してある。右側基板２４１と左側基板２４３との間の基板（以下、中央側基板ともいう）２４２は、第３ケース側支持部２２３及び第３カバー側支持部２３３の通過を許容する２つの半円形状の中央側孔部２４２ａが形成してある。
【００４５】
このような構成においては、カバー１０ｂがケース１０ａと係合することにより、右側基板２４１は第１ケース側支持部２２１と第３カバー側支持部２３３とに挟まれて支持され、中央側基板２４２は第２ケース側支持部２２２と第２カバー側支持部２３２とに挟まれて支持され、左側基板２４３は第３ケース側支持部２２３と第１カバー側支持部２３１とに挟まれて支持されることで、３つの基板２４０は、互いに離隔して積層された状態で収容空間１２に収容される。つまり、ケース側突起部２２０とカバー側突起部２３０とで３つの基板２４０を挟み込むように支持するので、各基板２４０においては、ケース側突起部２２０とカバー側突起部２３０とに挟まれる部分を確保できれば、各基板２４０において他の基板２４０を支持するための部材の通過を許容する切欠の面積を低減することができる。従って、各基板２４０の実装面積の低減を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０  装置本体
１０ａ  ケース
１０ｂ  カバー
１２  収容空間
２０  ケース側突起部（第１突起部）
２１  第１ケース側支持部
２１ａ  第１ケース側支持面
２２  第２ケース側支持部
２２ａ  第２ケース側支持面
３０  カバー側突起部（第２突起部）
３１  第１カバー側支持部
３１ａ  第１カバー側支持面
３２  第２カバー側支持部
３２ａ  第２カバー側支持面
４０  基板
４１  回路基板
４１ａ  第１孔部
４２  電源基板
４２ａ  第２孔部
４２ｂ  被支持部
【図１】
0006610231.tif 000002
【図２】
0006610231.tif 000003
【図３】
0006610231.tif 000004
【図４】
0006610231.tif 000005
【図５−１】
0006610231.tif 000006
【図５−２】
0006610231.tif 000007
【図５−３】
0006610231.tif 000008
【図５−４】
0006610231.tif 000009
【図５−５】
0006610231.tif 000010
【図６】
0006610231.tif 000011
【図７】
0006610231.tif 000012
【図８】
0006610231.tif 000013
【図９】
0006610231.tif 000014