(57)【要約】【課題】二次元的に配置された複数のスイッチング素子モジュールと、プリント基板との間の接続耐久性に優れ、かつ上記スイッチング素子モジュールとプリント基板との組み付けが容易な電力変換装置を提供すること。【解決手段】それぞれ複数の制御信号用ピン２１を設けた複数のスイッチング素子モジュール２と、制御信号用ピン２１が接続されるピン接続部３１を設けた制御回路用のプリント基板３とを有する電力変換装置１。複数のスイッチング素子モジュール２は、二次元的に配置されている。制御信号用ピン２は、柔軟性が確保されるように曲げ加工された屈曲部２１１を設けてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ複数の制御信号用ピンを設けた複数のスイッチング素子モジュールと、上記制御信号用ピンが接続されるピン接続部を設けた制御回路用のプリント基板とを有する電力変換装置であって、
上記複数のスイッチング素子モジュールは、二次元的に配置されており、
かつ、上記制御信号用ピンは、柔軟性が確保されるように曲げ加工された屈曲部を設けてなることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１において、上記屈曲部は、曲線部分の組合せ又は曲線部分と直線部分との組合せによって構成されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項２において、上記屈曲部の上記曲線部分は、曲率半径が０．０５ｍｍ以上であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記制御信号用ピンは、上記スイッチング素子モジュールの本体から立設された直線状の基部と、該基部と略同一直線上に形成された先端部と、上記基部と上記先端部との間において上記基部及び先端部が共有する直線から外れるように略円弧状に形成した上記屈曲部とからなり、上記制御信号用ピンは、上記先端部において、上記プリント基板の上記ピン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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，制御信号用ピンを設けたスイッチング素子モジュールと、ピン接続部を設けた制御回路用のプリント基板とを有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のリードを有するリード部品を、複数のリード挿入孔を有するプリント基板に接続してなる接続構造がある。上記リード部品のリードは、上記プリント基板のリード挿入孔に挿入されると共にはんだ接合される。
しかし、振動等により、上記リード部品とプリント基板との相対位置が変動するような外力が加わると、上記リードとプリント配線板のリード挿入孔との接続部にストレスが加わる。これにより、上記リード部品とプリント基板との接続耐久性を充分確保することが困難となるおそれがある。
また、上記リード部品が熱によって伸縮した場合にも、上記接続部にストレスが加わるおそれがある。
【０００３】
また、上記リード部品を上記プリント基板に接続する際には、上記複数のリードを、上記プリント基板における複数のリード挿入孔に挿入する必要がある。ところが、上記リードが多数ある場合、全てのリードを上記プリント基板のリード挿入孔に挿入するためには、極めて高い位置決め精度が要求される。それ故、上記リード部品のリードに、変形、位置ずれ、角度ずれ等が多少でもあると、これを補正しつつリードをリード挿入孔に挿入する必要がある。
しかし、上記リードに充分な柔軟性がないと、リードの補正が困難となり、リード挿入孔への挿入を円滑に行うことが困難となるおそれがある。
【０００４】
これに対し、上記リードを前後左右及び上下に移動可能に保持するように構成したリード挿入孔を設けた接続構造が開示されている（特許文献１）。
しかし、上記接続構造は、１個のリード部品をプリント基板に接続する構造に関するものであり、二次元的に配置された複数のリード部品を、１個のプリント基板に接続する構造ではない。それ故、予め二次元的に配置された複数のリード部品における多数のリードをプリント基板に接続する際には、やはり充分な位置決めが困難であり、またリード部品とプリント基板との間の相対的な位置変動に対しても充分対応することが困難となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１１５２８７号公報（段落番号「００１３」、「００２０」、「００２１」、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、二次元的に配置された複数のスイッチング素子モジュールと、プリント基板との間の接続耐久性に優れ、かつ上記スイッチング素子モジュールとプリント基板との組み付けが容易な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】
本発明は、それぞれ複数の制御信号用ピンを設けた複数のスイッチング素子モジュールと、上記制御信号用ピンが接続されるピン接続部を設けた制御回路用のプリント基板とを有する電力変換装置であって、
上記複数のスイッチング素子モジュールは、二次元的に配置されており、
かつ、上記制御信号用ピンは、柔軟性が確保されるように曲げ加工された屈曲部を設けてなることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【０００８】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記スイッチング素子モジュールの上記制御信号用ピンは、上記屈曲部を設けてなる。それ故、上記制御信号用ピンに充分な柔軟性を持たせることができる。そのため、上記プリント基板とスイッチング素子モジュールとの間の相対位置が変化しても、上記制御信号用ピンがこの変化に追従して弾性変形する。これにより、上記プリント基板と上記制御信号用ピンとの接続部分に負荷がかかることを防ぐことができる。
【０００９】
特に、上記制御信号用ピンは、全ての方向について、即ち長さ方向についても、これに直交する方向についても柔軟性を持たせることができるため、あらゆる方向についての上記プリント基板とスイッチング素子モジュールとの相対位置の変化に対応することができる。
従って、上記電力変換装置の振動や各部品の熱伸縮等に伴う上記プリント基板とスイッチング素子モジュールとの間の相対位置の変化や制御信号用ピン自体の伸縮があっても、制御信号用ピンとプリント基板との間の接続部分に負荷がかかることを防ぎ、両者の接続耐久性を確保することができる。
【００１０】
また、二次元的に配置された上記スイッチング素子モジュールを、上記プリント基板に接続するに当って、上記制御信号用ピンを上記ピン接続部に正確に位置合せできなくても、制御信号用ピンが充分な柔軟性を有するため、容易に補正して、上記ピン接続部に接続することができる。
【００１１】
また、上記制御信号用ピンの柔軟性は、曲げ加工により得られるものであるため、その曲げ加工の施し方によっては、上記制御信号用ピンにある程度の剛性をも持たせることができる。これにより、上記スイッチング素子モジュールの電気的検査を行う際に、上記制御信号用ピンに検査用のコネクターを容易に接続することができるなど、検査が容易となる。
【００１２】
以上のごとく、本発明によれば、二次元的に配置された複数のスイッチング素子モジュールと、プリント基板との間の接続耐久性に優れ、かつ上記スイッチング素子モジュールとプリント基板との組み付けが容易な電力変換装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明（請求項１）において、上記屈曲部は、１本の制御信号用ピンに１箇所形成されていてもよく、また２箇所以上形成されていてもよい。また、上記屈曲部の形状としては、例えば、略円弧状、略Ｖ字状、略Ｓ字状等とすることができる。
また、二次元的な配置とは、例えば、上記スイッチング素子モジュールが前後左右にそれぞれ複数個ずつ配列された状態をいう。
また、上記電力変換装置としては、例えばインバータ、コンバータ等がある。
【００１４】
また、上記屈曲部は、曲線部分の組合せ又は曲線部分と直線部分との組合せによって構成されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記屈曲部を容易に形成することができる。
【００１５】
また、上記屈曲部の上記曲線部分は、曲率半径が０．０５ｍｍ以上であることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記制御信号用ピンが弾性変形する際、上記曲線部分に応力が集中することを防ぐことができる。それ故、プリント基板と制御信号用ピンとの接続耐久性をより向上させることができる。
【００１６】
また、上記制御信号用ピンは、上記スイッチング素子モジュールの本体から立設された直線状の基部と、該基部と略同一直線上に形成された先端部と、上記基部と上記先端部との間において上記基部及び先端部が共有する直線から外れるように略円弧状に形成した上記屈曲部とからなり、上記制御信号用ピンは、上記先端部において、上記プリント基板の上記ピン接続部に接続されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記制御信号用ピンの柔軟性を効果的に得ることができる。また、上記制御信号用ピンの適度な剛性を効果的に確保することができる。
【実施例】
【００１７】
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図１〜図４を用いて説明する。なお、図１は、プリント基板３とスイッチング素子モジュール２とが接続される直前の状態を表している。
上記電力変換装置１は、図１に示すごとく、それぞれ複数の制御信号用ピン２１を設けた複数のスイッチング素子モジュール２と、上記制御信号用ピン２１が接続されるピン接続部３１を設けた制御回路用のプリント基板３とを有する。
上記複数のスイッチング素子モジュール２は、図１に示すごとく、二次元的に配置されている。そして、上記制御信号用ピン２１は、柔軟性が確保されるように曲げ加工された屈曲部２１１を設けてなる。
【００１８】
該屈曲部２１１は、図１、図２に示すごとく、上記制御信号用ピン２１の略中央部において略円弧状に形成されている。即ち、上記制御信号用ピン２１は、上記スイッチング素子モジュール２の本体２０から立設された直線状の基部２１２と、該基部２１２と略同一直線上に形成された先端部２１３と、上記基部２１２と上記先端部２１３との間に形成した上記屈曲部２１１とからなる。該屈曲部２１１は、上記基部２１２及び先端部２１３が共有する直線から外れるように屈曲している。そして、図３に示すごとく、上記制御信号用ピン２１は、上記先端部２１３において、上記プリント基板３のピン接続部３１に接続される。
【００１９】
また、二次元的な配置とは、例えば、図１に示すごとく、上記スイッチング素子モジュール２が前後左右にそれぞれ複数個ずつ配列された状態をいう。
また、上記電力変換装置１は、例えば自動車の走行モーターを制御する自動車用インバータとすることができる。そして、上記プリント基板３には、上記スイッチング素子モジュール２を制御する制御回路が形成されており、上記ピン接続部３１は、上記プリント基板３を貫通したスルーホールとなっている。
【００２０】
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記スイッチング素子モジュール２の上記制御信号用ピン２１は、上記屈曲部２１１を設けてなる。それ故、上記制御信号用ピン２１に充分な柔軟性を持たせることができる。そのため、上記プリント基板３とスイッチング素子モジュール２との間の相対位置が変化しても、上記制御信号用ピン２１がこの変化に追従して弾性変形する。これにより、上記プリント基板３と上記制御信号用ピン２１との接続部分に負荷がかかることを防ぐことができる。
【００２１】
特に、上記制御信号用ピン２１は、全ての方向について、即ち長さ方向についても、これに直交する方向についても柔軟性を持たせることができるため、あらゆる方向についての上記プリント基板３とスイッチング素子モジュール２との相対位置の変化に対応することができる。
従って、上記電力変換装置１の振動や各部品の熱伸縮等に伴う上記プリント基板３とスイッチング素子モジュール２との間の相対位置の変化や制御信号用ピン２１自体の伸縮があっても、制御信号用ピン２１とプリント基板３との間の接続部分に負荷がかかることを防ぎ、両者の接続耐久性を確保することができる。
【００２２】
また、二次元的に配置された上記スイッチング素子モジュール２を、上記プリント基板３に接続するに当って、上記制御信号用ピン２１を上記ピン接続部３１に正確に位置合せできなくても、制御信号用ピン２１が充分な柔軟性を有するため、容易に補正して、上記ピン接続部３１に接続することができる。
【００２３】
即ち、例えば図４に示すごとく、二次元的に配置された上記スイッチング素子モジュール２を、上記プリント基板３に接続する際、多数の制御信号用ピン２１をピン補正治具４のテーパ孔４１に挿通して、上記制御信号用ピン２１の角度、位置等を補正する。そして、全てのスイッチング素子モジュール２の全ての制御信号用ピン２１をプリント基板３の各ピン接続部３１に挿入する。
【００２４】
このとき、上記制御信号用ピン２１に充分な柔軟性があることにより、上記ピン補正治具４において、上記制御信号用ピン２１の角度、位置等が容易に補正され、容易にピン接続部３１に接続することができる。
なお、上記ピン接続部３１に挿入した制御信号用ピン２１は、図３に示すごとく、はんだ１１によって上記ピン接続部３１に接続固定される。
【００２５】
また、上記制御信号用ピン２１の柔軟性は、曲げ加工により得られるものであるため、その曲げ加工の施し方によっては、上記制御信号用ピン２１にある程度の剛性をも持たせることができる。これにより、上記スイッチング素子モジュール２の電気的検査を行う際に、上記制御信号用ピン２１に検査用のコネクターを容易に接続することができるなど、検査が容易となる。
【００２６】
以上のごとく、本例によれば、二次元的に配置された複数のスイッチング素子モジュールと、プリント基板との間の接続耐久性に優れ、かつ上記スイッチング素子モジュールとプリント基板との組み付けが容易な電力変換装置を提供することができる。
【００２７】
上記実施例に示したもの以外にも、制御信号用ピン２１の屈曲部２１１の形状としては、例えば、略Ｖ字状、略Ｓ字状等とすることもできる。また、上記屈曲部２１１は、各制御信号用ピン２１ごとに２箇所以上形成されていてもよい。
ただし、上記屈曲部２１１は、曲線部分の組合せ又は曲線部分と直線部分との組合せによって構成されており、上記曲線部分は、曲率半径が０．０５ｍｍ以上であることが好ましい。
上記制御信号用ピン２１が弾性変形する際、上記曲線部分に応力が集中することを防ぐことができ、プリント基板３と制御信号用ピン２１との接続耐久性を確保することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例における、スイッチング素子モジュールとプリント基板とを接続する直前の電力変換装置の斜視図。
【図２】実施例における、制御信号用ピンの斜視図。
【図３】実施例における、スイッチング素子モジュールとプリント基板との接続状態を表す側面図。
【図４】実施例における、スイッチング素子モジュールとプリント基板とを接続方法の説明図。
【符号の説明】
【００２９】
１  電力変換装置
２  スイッチング素子モジュール
２１  制御信号用ピン
２１１  屈曲部
３  プリント基板
３１  ピン接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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