CN111741619B - 电力转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子装置。该电子装置具有：安装有具有多个端子的电子配件的电子基板、以及支承所述电子基板的支承件。将所述电子基板与所述支承件被紧固，以使共振时所述电子基板的振动模式成为能够抑制所述电子配件发生断路的振动模式。

Description

电力转换装置

技术领域

本发明涉及电子装置。

本申请基于2019年3月25日在日本提交的第2019-056791号专利申请主张优先权，其内容在此引用。

背景技术

近年来，通常在车辆上搭载有具有电子基板的电子装置。上述电子装置具有：在印刷配线板安装有多个电子配件的电子基板、以及支承该电子基板的支承件。

搭载于车辆的电子装置由于车辆行驶而受到振动，所以需要采取应对振动的措施。特别是近年来，电子装置大多直接设置在驱动装置等，除了车辆的行驶振动以外，电子装置还强烈受到驱动装置的振动的影响。因此，存在印刷配线板因振动而弯曲，在具有在印刷配线板安装的多个端子的电子配件上反复产生较大的变形，电子配件发生断路的可能性。

因此，需要采用比现有更多的电子装置的应对振动的措施。例如，在日本国特开2004-215343号公报中，通过在电子基板与支承件之间配置防振部件，抑制电子基板振动。

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，因为对于电子装置设置防振部件，需要在电子基板与支承件之间安装防振部件，所以会使电子装置大型化。此外，对于电子装置设置防振部件，会增加电子装置的配件数，使制造工序复杂化。

本发明是鉴于上述问题点而提出的，目的在于提供一种电子装置，具有：安装了具有多个端子的电子配件的电子基板、以及支承该电子基板的支承件，其不必设置防振部件就能够防止电子配件断路。

用于解决技术问题的技术方案

本发明作为用于解决上述问题的方案，采用如下的结构。

第一发明为一种电子装置，具有：安装有具有多个端子的电子配件的电子基板、以及支承上述电子基板的支承件，其采用如下的结构，即，将上述电子基板与上述支承件进行紧固，以使共振时上述电子基板的振动模式成为能够抑制上述电子配件发生断路的振动模式。

第二发明基于上述第一发明，采用如下的结构，即，使上述电子基板的沿安装面的第一方向的长度尺寸比上述电子基板的沿安装面且与上述第一方向正交的第二方向的长度尺寸大，在上述第一方向上将上述电子基板的两端部紧固在上述支承件，并在上述第一方向上，在除了上述两端部以外的一个位置将上述电子基板紧固在上述支承件。

第三发明基于上述第二发明，采用如下的结构，即，在上述第一方向的除了上述两端部以外的一个位置上的上述电子基板与上述支承件的紧固位置避开上述第一方向的上述电子基板的中心位置而配置。

第四发明基于上述第二或第三发明，采用如下的结构，即，在上述第一方向上排列并安装有多个上述电子配件。

第五发明基于上述第一～第四发明中任意的发明，采用如下的结构，即，上述电子基板与上述支承件利用螺钉进行紧固。

第六发明基于上述第一～第五发明中任意的发明，采用如下的结构，即，上述电子配件为变压器。

第七发明基于上述第一～第六发明中的发明，采用如下的结构，即，上述电子装置为搭载于车辆上的电力转换装置。

发明的效果

根据本发明的上述各方式，电子基板与支承件被紧固，以使共振时电子基板的振动模式成为能够抑制电子配件发生断路的振动模式。虽然由于电子基板与支承件的紧固状态而使共振时的电子基板的振动模式发生变化，但根据上述各方式，因为共振时的振动模式成为能够抑制电子配件发生断路的振动模式，所以能够防止电子配件断路。因此，根据上述各方式，在具有安装有具有多个端子的电子配件的电子基板、以及支承该电子基板的支承件的电子装置中，不必设置防振部件就能够防止电子配件断路。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的电力转换装置的结构概要的立体分解图。

图2是该电力转换装置所具有的电子基板的俯视图。

图3是表示该电子基板的振动的情况的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图，针对本发明的电子装置的一个实施方式进行说明。需要说明的是，在如下的说明中，以将本发明的电子配件应用在搭载于车辆的电力转换装置1中的情况为例进行说明。

图1是表示本实施方式的电力转换装置1的结构概要的立体分解图。本实施方式的电力转换装置1在以混合动力汽车及电动汽车等的马达为动力源行驶的车辆上进行搭载。

本实施方式的电力转换装置1为将从蓄电池供给的电力由直流转换为交流、并向马达供给的电子装置。如图1所示，电力转换装置1具有：端子架2(支承件)、电子基板3、以及多个螺钉4。另外，电力转换装置1具有：在端子架2固定的未图示的多个功率半导体元件、以及收纳有端子架2及电子基板3的未图示的壳体等。

端子架2支承电子基板3及未图示的功率半导体元件，并且具有用于与上述部件电导通的多个端子。上述端子架2具有：由树脂形成的基座2a、以及在该基座2a设置的多个且多种端子2b。

如图1所示，基座2a从安装有电子基板3的方向观察，为大致长方形状。也就是说，在设定了与电子基板3的安装面平行的正交轴的情况下，基座2a设定得使一方轴向的长度尺寸比另一方轴向的长度尺寸大。需要说明的是，在如下的说明中，如图1所示，将上述正交轴之中、沿基座2a的长度方向的方向称为X轴方向(第一方向)、沿基座2a的宽度方向的方向称为Y轴方向(第二方向)。

在上述基座2a设有多个螺孔2a1，其螺合有用于将电子基板3紧固在基座2a的螺钉4。更详细地说，在本实施方式中，在X轴方向的基座2a的两端部、以及X轴方向的基座2a的中央部配置有螺孔2a1。需要说明的是，在本实施方式中，如图1所示，在X轴方向的基座2a的端部各自设有三个在Y轴方向上排列的螺孔2a1。但是，在X轴方向的基座2a的端部设置的螺孔2a1的数量可以分别改变。

在X轴方向的基座2a的中央部设置的螺孔2a1只设有一个。也就是说，在本实施方式中，在X轴方向上除去端部以外的位置上，电子基板3相对于端子架2，只在一个位置上进行紧固。需要说明的是，在X轴方向的基座2a的中央部设置的螺孔2a1避开X轴方向的基座2a的中心位置，在靠近一方的端部的状态下进行配置。

电子基板3具有：板状印刷配线板3a、以及在印刷配线板3a安装的电子配件3b。印刷配线板3a为形成有未图示的配线图案的树脂制基板。该印刷配线板3a的表、背面为电子配件3b的安装面，从与安装面正交的方向观察的形状为具有与基座2a大致相同大小的长方形状。也就是说，在本实施方式中，印刷配线板3a设定得使X轴方向的长度尺寸比Y轴方向的长度尺寸大。

上述印刷配线板3a的刚性比基座2a低，在从外部施加有较大的振动的情况下，以紧固位置(配置螺钉4的位置)为节点进行振动。也就是说，电子基板3在从外部施加有较大的振动的情况下，以紧固位置(配置螺钉4的位置)为节点进行振动。

另外，在印刷配线板3a，对应于基座2a的螺孔2a1，设有多个用于将电子基板3紧固在基座2a的螺钉4的轴部所插通的插通开口3a1。也就是说，在本实施方式中，在X轴方向的印刷配线板3a的两端部、以及X轴方向的印刷配线板3a的中央部配置有插通开口3a1。需要说明的是，在本实施方式中，如图1所示，在X轴方向的印刷配线板3a的两端部各自设有三个在Y轴方向上排列的插通开口3a1。在X轴方向的印刷配线板3a的端部设置的上述插通开口3a1的数量可以结合基座2a的螺孔2a1进行改变。

在X轴方向的印刷配线板3a的中央部设置的插通开口3a1只设有一个。在该X轴方向的印刷配线板3a的中央部设置的插通开口3a1与在X轴方向的基座2a的中央部设置的螺孔2a1结合，避开印刷配线板3a的中心位置，在靠近一方的端部的状态下进行配置。

如图1所示，作为电子配件3b，例如安装有对电力进行转换的变压器3b1、以及控制电力转换装置1的IC芯片3b2。上述电子配件3b具有多个端子，将上述端子通过焊接与印刷配线板3a连接而进行安装。因为上述电子配件3b的多个端子与印刷配线板3a连接，所以，在印刷配线板3a弯曲的情况下，多个端子在不同方向上移动。因此，当印刷配线板3a弯曲时，对电子配件3b与印刷配线板3a的连接位置、以及电子配件3b的封装内部作用有应力。需要说明的是，在本实施方式中，多个变压器3b1在X轴方向上排列为直线状。

螺钉4将电子基板3紧固在端子架2，对应于基座2a的螺孔2a1的数量而设有多个。各螺钉4从电子基板3侧将轴部插入在基座2a上重合配置的电子基板3的插通开口3a1中，使轴部螺合在基座2a的螺孔2a1中，由此，将电子基板3与端子架2进行紧固。

图2是电子基板3的示意性俯视图。如该图所示，电子基板3以在印刷配线板3a的中央部设置的插通开口3a1为边界，划分为在X轴方向上并列的第一区域R1与第二区域R2。第一区域R1的X轴方向的长度尺寸L1设定得比第二区域R2的X轴方向的长度尺寸L2大。

当对上述电力转换装置1从外部传递有振动时，电子基板3相对于端子架2进行振动。特别在从外部传递的振动的频率与电子基板3的共振频率一致的情况下，电子基板3进行较大的振动。需要说明的是，如图3的示意图所示，电子基板3以配置有螺钉4的紧固点P为节点进行振动。

在此，在假设电子基板3的共振频率与通常施加于在车辆上搭载的电力转换装置1的振动的频率接近的情况下，电子基板3容易发生共振。当发生上述共振时，随着电子基板3的振动，对电子配件3b与印刷配线板3a的连接位置以及电子配件3b的封装内部作用有较强的应力。在上述较强的应力在短时间内重复进行作用的情况下，有时在电子配件3b中发生断路。特别在大且高的变压器等电子配件3b中，因为惯性质量较大，所以，在电子基板3在短时间内重复振动的情况下所作用的上述应力较大，容易发生断路。

与此相对，在本实施方式的电力转换装置1中，通过在X轴方向的除去端部以外的位置使电子基板3与端子架2的紧固位置只为一处，使电子基板3的共振频率与在普通车辆上搭载的电力转换装置1所受到的外部振动不同来进行调整，此外抑制共振频率的振幅。也就是说，在本实施方式的电力转换装置1中，电子基板3与端子架2被紧固，以使共振时的电子基板3的振动模式成为能够抑制电子配件3b发生断路的振动模式。

根据上述本实施方式的电力转换装置1，决定电子基板3与端子架2的紧固位置，以使在车辆上搭载的电子基板3难以发生共振，且使共振时的振幅变小。因此，根据本实施方式的电力转换装置1，即使在电子基板3发生了共振的情况下，因为共振时的振动模式成为能够抑制电子配件3b发生断路的振动模式，所以能够防止电子配件3b断路。因此，根据本实施方式的电力转换装置1，不必设置防振部件就能够防止电子配件3b断路。

另外，在本实施方式的电力转换装置1中，使电子基板3的X轴方向的长度尺寸比电子基板3的Y轴方向的长度尺寸大，在X轴方向上将电子基板3的两端部紧固在端子架2，并在X轴方向上除去两端部以外的一个位置将电子基板3紧固在端子架2。因此，除了紧固电子基板3的端部以外，只进行紧固中央部的一个位置的作业，由此而能够防止电子配件3b断路。因此，只通过简单的结构及作业，能够防止电子配件3b断路。

另外，在本实施方式的电力转换装置1中，在X轴方向上除了两端部以外的一个位置上的电子基板3与端子架2的紧固点P(紧固位置)避开X轴方向的电子基板3的中心位置，靠近一方的端部进行配置。因此，图3所示的、第一区域R1与第二区域R2的共振频率不同。因此，在第一区域R1共振的情况下，第二区域R2不共振，在第二区域R2共振的情况下，第一区域R1不共振。其结果是，能够防止电子基板3整体发生共振，作为结果，能够抑制电子基板3共振的情况下的振幅。

另外，在本实施方式的电力转换装置1中，电子基板3与端子架2利用螺钉4进行紧固。因此，通过简单的结构及作业，能够将电子基板3与端子架2进行紧固。

另外，在本实施方式的电力转换装置1中，在X轴方向上排列并安装有多个变压器3b1。根据上述本实施方式的电力转换装置1，即使在如变压器3b1那样，将因电子基板3的振动而容易断路的电子配件3b并列排列在电子基板3的弯曲量较大的X轴方向上的情况下，也能够防止电子配件3b断路。

上面，参照附图，针对本发明的合适的实施方式进行了说明，但本发明当然不限于上述实施方式。在上述实施方式中表示的各结构部件的各形状及组合等为一个例子，在不脱离本发明主旨的范围内，可以基于设计要求等进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，针对将本发明的电子装置应用在电力转换装置1中的例子进行了说明。然而，本发明不限于该结构。本发明能够应用于从外部传递振动的所有电子装置。

另外，在上述实施方式中，针对电子基板3由端子架2进行支承的结构进行了说明。然而，本发明不限于此。例如，也可以在壳体支承有电子基板3的电子装置中应用本发明。

另外，在上述实施方式中，针对利用螺钉4将电子基板3与端子架2进行紧固的结构进行了说明。然而，本发明不限于该结构。例如，也可以采用利用螺栓及铆接金属件将电子基板3与端子架2进行紧固的结构。

工业实用性

根据本发明，在具有安装有具有多个端子的电子配件的电子基板、以及支承该电子基板的支承件的电子装置中，不必设置防振部件就能够防止电子配件断路。

附图标记说明

1电力转换装置(电子装置)；2端子架(支承件)；2a基座；2a1螺孔；2b端子；3电子基板；3a印刷配线板；3a1插通开口；3b电子配件；3b1变压器；3b2 IC芯片；4螺钉；P紧固点(紧固位置)；R1第一区域；R2第二区域。

Claims (4)

1.一种电力转换装置，搭载在车辆上，并且具有：

电子基板，其安装有具有多个端子的电子配件；

端子架，其支承所述电子基板，并且与所述电子基板电导通；

所述电子基板与所述端子架被紧固，以使共振时所述电子基板的振动模式成为能够抑制所述电子配件发生断路的振动模式，

使所述电子基板的沿安装面的第一方向的长度尺寸比所述电子基板的沿安装面且与所述第一方向正交的第二方向的长度尺寸大，

在所述第一方向上，所述电子基板的两端部紧固在所述端子架，在所述第一方向上，在除了所述两端部以外的一个位置上，所述电子基板紧固在所述端子架，

在所述第一方向上，除了所述两端部以外的一个位置上的所述电子基板与所述端子架的紧固位置避开所述第一方向上的所述电子基板的中心位置而配置。

2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

在所述第一方向上排列并安装有多个所述电子配件。

3.如权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，

所述电子基板与所述端子架利用螺钉进行紧固。

4.如权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，

所述电子配件为变压器。

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