CN105429433A - 电力转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够容易地将配置在绝缘性盖体的里面的电路基板接地到金属壳体的电力转换装置。铝外壳(20)具有开口部(21)。绝缘性盖体(30)从外侧堵住铝外壳(20)的开口部(21)，电路基板(40)配置在绝缘性盖体(30)的里面，铝螺母(70)将电路基板(40)支承于绝缘性盖体(30)，并且与电路基板(40)电连接。铝套管(80)将绝缘性盖体(30)固定于铝外壳(20)，并且与铝外壳(20)电连接。连结用平板(90)与铝螺母(70)以及铝套管(80)导通来将电路基板(40)接地到铝外壳(20)。

Description

电力转换装置

技术领域

本发明涉及电力转换装置。

背景技术

已知有在电子设备中在金属壳体的内部配置电路基板，并将电路基板接地到金属壳体的技术(例如，专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开平11－204162号公报

专利文献2：日本特开2002－217567号公报

然而，在堵住金属壳体的开口部的绝缘性盖体的里面配置了电路基板的构成中，将电路基板接地到金属壳体较困难。例如，若使用汇流条(带板状导体)或者线束连接电路基板和金属壳体，则需要用于将电路基板接地到金属壳体的部件(汇流条或者线束)，并且为此产生作业工时，并且，在金属壳体中需要用于接地的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供能够容易地将配置在绝缘性盖体的里面的电路基板接地到金属壳体的电力转换装置。

在技术方案1所述的发明中，其主旨在于，具备：金属壳体，其具有开口部；绝缘性盖体，其从外侧堵住上述金属壳体的开口部；电路基板，其配置在上述绝缘性盖体的里面；导电性的第一部件，其将上述电路基板支承于上述绝缘性盖体，并且与上述电路基板电连接；导电性的第二部件，其将上述绝缘性盖体固定于上述金属壳体，并且与上述金属壳体电连接；以及导电性的第三部件，其与上述第一部件以及上述第二部件导通来将上述电路基板接地到上述金属壳体。

根据技术方案1所述的发明，通过绝缘性盖体从外侧堵住金属壳体的开口部。在绝缘性盖体的里面通过第一部件支承电路基板，绝缘性盖体通过第二部件固定于金属壳体。第一部件与电路基板电连接，第二部件与金属壳体电连接。第一部件与第二部件通过第三部件导通从而电路基板接地到金属壳体。因此，能够容易地将配置在绝缘性盖体的里面的电路基板接地到金属壳体。

如技术方案2所述的那样，在技术方案1所述的电力转换装置中，上述第一部件、上述第二部件、以及上述第三部件被一体化即可。

如技术方案3所述的那样，在技术方案2所述的电力转换装置中，上述第一部件、上述第二部件、以及上述第三部件在上述绝缘性盖体嵌入成形即可。

如技术方案4所述的那样，在技术方案1～3的任意一项所述的电力转换装置中，在上述金属壳体的开口部的周围具有密封上述金属壳体与上述绝缘性盖体之间的密封部件即可。

根据本发明，能够容易地将配置在绝缘性盖体的里面的电路基板接地到金属壳体。

附图说明

图1是实施方式中的电力转换装置的剖视图。

图2是电力转换装置的分解立体图。

图3是绝缘性盖体以及铝成形体的立体图。

图4是表示铝成形体的立体图。

图5是表示绝缘性盖体以及电路基板的立体图。

图6(a)是铝成形体的俯视图，图6(b)是铝成形体的主视图。

图7是用于比较的电力转换装置的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对将本发明具体化的一实施方式进行说明。

如图1、2所示，电力转换装置10是车载用逆变器，从车载电池等输入直流电力转换为交流电力并向马达等车载设备输出。另外，电力转换装置10通过CAN通信与作为其他的车载设备的车辆ECU进行通信。并且，电力转换装置10从马达转速传感器输入马达转速信号。

电力转换装置10具备作为金属壳体的铝外壳20、树脂制的绝缘性盖体30、连接器用的电路基板40、铝成形体50、以及作为密封部件的O型环60。绝缘性盖体30也作为支承电路基板40的基板支架发挥作用。铝成形体50具备作为导电性的第一部件的铝螺母70、作为导电性的第二部件的铝套管80、以及作为导电性的第三部件的连结用平板90。

铝外壳20呈四角箱状。在四角箱状的铝外壳20的内部配置有具备控制电路、半导体元件、平滑电容器、驱动电路(均省略图示)等的作为电力转换电路的逆变器电路25。而且，通过经由控制电路、驱动电路对半导体元件进行开/关控制，来将输入的直流电力转换为交流电力并进行输出。另外，在连接器用的电路基板40以贯通的状态竖立设有连接器管脚42。

在四角箱状的铝外壳20的一侧面形成有长方形的开口部21。在铝外壳20的外表面的开口部21的形成部突出地设置有四角框部22。在呈长方形的四角框部22的四角以及一个(下侧)长边的中央部形成有能够拧入螺丝Sc2的螺纹孔23。

在铝外壳20的设置了开口部21的面安装有绝缘性盖体30，通过绝缘性盖体30从外侧堵住铝外壳20的开口部21。

如图3所示，绝缘性盖体30呈四角板状。在绝缘性盖体30形成有贯通孔31。在绝缘性盖体30的外表面在贯通孔31的形成部一体地设有树脂制的连接器壳体32(参照图1)。若相对于连接器壳体32安装对象侧的树脂制的连接器(省略图示)，则安装于电路基板40的连接器管脚42与对象侧连接器的管脚连接，经由与对象侧连接器连接的电缆以及连接器管脚42对电路基板40输入CAN通信信号以及马达转速信号。绝缘性盖体30为树脂制，所以能够使连接器壳体32一体地成形，优选。

另外，在绝缘性盖体30的内表面的周边部形成有O型环插入用槽(凹部)33，在该槽33插入有作为密封部件的O型环60。

如图2所示，电路基板40配置在绝缘性盖体30的里面。在大致长方形的电路基板40中的四角部以及一个(下侧)长边的中央部设有螺丝Sc1通过的贯通孔41。另外，在电路基板40中安装有用于除去来自外部的噪声的滤波电路(省略图示)。并且，在电路基板40中在基板上，接地用导体(省略图示)以在利用螺丝Sc1与铝螺母70夹着电路基板40的方式拧紧螺丝Sc1时与铝螺母70导通的方式图案化。

在电路基板40安装有电缆连接器43。对于电缆连接器43连接了对象侧的电缆连接器(省略图示)，并利用从对象侧的电缆连接器延伸的电缆与铝外壳20内的控制电路连接。而且，CAN通信信号以及马达转速信号输入连接器用的电路基板40，并通过安装于电路基板40的滤波电路除去了噪声之后，经由电缆连接器43、对象侧电缆连接器以及电缆送至铝外壳20内的控制电路。

如图6所示，铝成形体50的铝螺母70呈圆筒状，且在内周面形成有螺纹孔71。铝套管80呈圆筒状，中央部成为贯通孔81。连结用平板90由铝构成，呈平板状。连结用平板90的一端与铝螺母70的外表面连结，并且另一端与铝套管80的外表面连结。铝成形体50通过铝材一体形成有铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90。由此，铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90被一体化。

如图3、4所示，铝成形体50(铝螺母70、铝套管80、连结用平板90)在树脂制的绝缘性盖体30嵌入成形。五个铝成形体50配置在四角板状的绝缘性盖体30的四角以及一个(下侧)长边的中央部。另外，各铝成形体50隔着O型环插入用槽33而铝螺母70位于内径侧、铝套管80位于外径侧。铝螺母70以轴线向板状的绝缘性盖体30的厚度方向延伸的方式配置，铝螺母70的一端侧埋设在绝缘性盖体30，并且铝螺母70的另一端侧从绝缘性盖体30的表面突出。铝套管80以轴线向板状的绝缘性盖体30的厚度方向延伸的状态埋设，铝套管80的一端在板状的绝缘性盖体30的一个面露出，并且铝套管80的另一端在板状的绝缘性盖体30的另一面露出。连结用平板90以向与板状的绝缘性盖体30的厚度方向正交的方向延伸的状态埋设，连结用平板90的一端在绝缘性盖体30内与铝螺母70连通，并且连结用平板90的另一端在绝缘性盖体30内与铝套管80连通。

而且，如图5所示，螺丝Sc1通过电路基板40的贯通孔41拧入铝螺母70的螺纹孔71，从而连接器用的电路基板40被绝缘性盖体30支承。换句话说，电路基板40使用铝螺母70支承于绝缘性盖体30。

如图1所示，在电路基板40紧固于绝缘性盖体30的状态下铝螺母70和电路基板40的接地用导体图案接触，从而铝螺母70与电路基板40的接地用导体图案电连接。

另外，如图1所示，螺丝Sc2通过铝套管80的贯通孔81拧入铝外壳20的螺纹孔23，从而绝缘性盖体30固定于铝外壳20。换句话说，绝缘性盖体30使用铝套管80固定于铝外壳20。另外，在绝缘性盖体30紧固于铝外壳20的状态下铝套管80与铝外壳20接触进而铝套管80与铝外壳20电连接。

导电性的连结用平板90与铝螺母70以及铝套管80导通来将电路基板40的接地用导体图案接地到铝外壳20。

在绝缘性盖体30固定于铝外壳20的状态下，O型环60以在铝外壳20的四角框部22的前端面包围开口部21的周围的方式配置，与铝外壳20的四角框部22的前端面接触，并且与绝缘性盖体30的内表面接触。在铝外壳20的开口部21的周围，铝外壳20与绝缘性盖体30之间被O型环60密封。这样一来铝外壳20成为防水结构。

接下来，与制造工序一起对电力转换装置10的作用进行说明。

铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90被一体化而成的铝成形体50在绝缘性盖体30嵌入成形。

然后，通过电路基板40的贯通孔41将五个螺丝Sc1拧入铝螺母70的螺纹孔71来将电路基板40紧固于绝缘性盖体30。此时，电路基板40的接地用导体图案与铝螺母70接触并电连接。

其后，在将O型环60嵌入绝缘性盖体30的槽(凹部)33的状态后，通过铝套管80的贯通孔81将五个螺丝Sc2拧入铝外壳20的螺纹孔23来将绝缘性盖体30螺丝固定在铝外壳20。此时，铝套管80与铝外壳20接触并电连接。其结果，形成了从电路基板40的接地用导体图案到铝螺母70、连结用平板90、铝套管80、铝外壳20的接地线路。其结果，能够将电路基板40接地到铝外壳20。

控制时，对连接器壳体32安装对象侧连接器(省略图示)，CAN通信信号以及马达转速信号输入电路基板40并通过滤波电路除去噪声，之后送至控制电路。基于这些信号，直流电力转换为交流电力并输出到马达等车载设备。

图7是比较例。如图7所示，铝套管101和铝螺母102在树脂制的绝缘性盖体100嵌入成形。电路基板103通过螺丝104紧固于铝螺母102，利用螺丝104以及螺丝106使用于将电路基板103接地到铝外壳107的汇流条105(或者线束)与电路基板103和铝外壳107连接。另外，利用螺丝108将绝缘性盖体100固定于铝外壳107。然而，为了将电路基板103接地到铝外壳107而需要汇流条105(或者线束)，并且产生为此的作业工时，并且，需要用于接地到铝外壳107侧的空间。更具体而言，在电路基板103以及绝缘性盖体100设置螺丝刀T通过的贯通孔H1，并从绝缘性盖体100的外侧利用螺丝刀T使螺丝106旋转来将汇流条105的一端固定于铝外壳107，其后，塞住设于绝缘性盖体100的贯通孔H1。

与此相对，在本实施方式中，使铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90一体化并在树脂制的绝缘性盖体30嵌入成形。由此，能够不使用图7的汇流条105(或者线束)，而仅通过将绝缘性盖体30螺丝固定于铝外壳20来将电路基板40接地到铝外壳20。因此，能够减少部件数目并且减少作业工时。并且，能够减少铝外壳接地用汇流条105(参照图7)的设置空间。

根据上述实施方式，能够得到以下那样的效果。

(1)作为电力转换装置10的构成，具备铝外壳20、绝缘性盖体30、电路基板40、铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90。铝外壳20具有开口部21，绝缘性盖体30从外侧堵住铝外壳20的开口部21，电路基板40配置在绝缘性盖体30的里面。铝螺母70将电路基板40支承于绝缘性盖体30，并且与电路基板40电连接，铝套管80将绝缘性盖体30固定于铝外壳20，并且与铝外壳20电连接。连结用平板90与铝螺母70以及铝套管80导通来将电路基板40接地到铝外壳20。因此，能够容易地将配置在绝缘性盖体30的里面的电路基板40接地到铝外壳20。

(2)铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90被一体化。因此，能够减少部件数目并且部件管理变得容易，并且，能够实现制造工序的减少。

(3)铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90在绝缘性盖体30嵌入成形。因此，不需要另外的组装，制造变得容易。

(4)在铝外壳20的开口部21的周围具有密封铝外壳20与绝缘性盖体30之间的O型环60。因此，能够确保铝外壳20与绝缘性盖体30之间的密封性并容易地将配置在绝缘性盖体30的里面的电路基板40接地到铝外壳20。换句话说，在图1中铝螺母70位于绝缘性盖体30的O型环60的配置位置的内径侧，并且铝套管80位于外径侧，但在绝缘性盖体30的内部，连结用平板90连接铝螺母70和铝套管80，确保了O型环60的密封性。

实施方式并不限定于上述的实施方式，例如，也可以如以下那样进行具体化。

·铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90的材质为铝，但也可以是铝以外的导电材料，例如铜等。

·铝成形体50通过铝材一体形成有铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90，但并不限定于此。例如，铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90也可以利用焊接连结从而一体化。另外，也可以铝螺母70、和铝套管80通过铆接与连结用平板90连结从而一体化。

·铝成形体50(铝螺母70、铝套管80、连结用平板90)在树脂制的绝缘性盖体30嵌入成形，但并不限定于此。例如，铝成形体50(铝螺母70、铝套管80、连结用平板90)也可以夹在两块树脂板之间。另外，铝成形体50(铝螺母70、铝套管80、连结用平板90)通过粘合等固定于绝缘性盖体。

·绝缘性盖体30由树脂构成，但也可以是树脂以外的例如陶瓷制。

·使用五个铝成形体50(铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90)，并利用所有的铝成形体50将电路基板40接地到铝外壳20，但并不限定于此。例如，也可以仅利用五个铝成形体50中的一个铝成形体50(铝螺母70、铝套管80、以及连结用平板90)将电路基板40接地到铝外壳20。此外，通过成为利用五个铝成形体50将电路基板40接地到铝外壳20的构成，能够在电路基板40上的较宽广的范围(四角以及一个长边的中央部)与接地用导体图案连接，在电路基板40中能够成为稳定的接地结构。

·电路基板40是将插入到连接器壳体32的连接器的信号传递到电缆连接器43的基板，但也可以是具有其他的功能的电路基板。

·电力转换装置是车载用逆变器，但并不限定于此。例如，除了逆变器以外也可以是DC/DC转换器等。另外，并不限定于车载用，也可以是车载用以外的电力转换装置。

符号说明

10…电力转换装置，20…铝外壳，21…开口部，30…绝缘性盖体，40…电路基板，50…铝成形体，60…O型环，70…铝螺母，80…铝套管，90…连结用平板。

Claims (4)

1.一种电力转换装置，其特征在于，具备：

金属壳体，其具有开口部；

绝缘性盖体，其从外侧堵住所述金属壳体的开口部；

电路基板，其配置在所述绝缘性盖体的里面；

导电性的第一部件，其将所述电路基板支承于所述绝缘性盖体，并且与所述电路基板电连接；

导电性的第二部件，其将所述绝缘性盖体固定于所述金属壳体，并且与所述金属壳体电连接；以及

导电性的第三部件，其与所述第一部件以及所述第二部件导通来将所述电路基板接地到所述金属壳体。

2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

所述第一部件、所述第二部件、以及所述第三部件被一体化。

3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，

所述第一部件、所述第二部件、以及所述第三部件在所述绝缘性盖体嵌入成形。

4.根据权利要求1～3的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，

在所述金属壳体的开口部的周围具有密封所述金属壳体与所述绝缘性盖体之间的密封部件。