JP2021035265A - Power conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter.
従来は、電力変換装置の筐体は、板金やプラスチック等からなる複数の部材から構成され、各部材同士がネジ止めにより接合されていた(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the housing of a power conversion device is composed of a plurality of members made of sheet metal, plastic, or the like, and each member is joined by screwing (see, for example, Patent Document 1).
上記のように、複数の部材をネジ止めで接合するので、製造時には工数や手間が増加することが問題となっていた。 As described above, since a plurality of members are joined by screwing, there is a problem that man-hours and labor increase at the time of manufacturing.
本発明は、ネジ点数を低減し、製造を簡易にして、少ない工数で筐体を製造することを目的とする。 An object of the present invention is to reduce the number of screw points, simplify manufacturing, and manufacture a housing with a small number of man-hours.
本発明に係る電力変換装置は、
筐体を構成する第一部材と第二部材と備え、
前記筐体は、
前記第一部材と前記第二部材との間に形成された凹凸構造により互いを連結する第一連結部と、
前記第一部材と前記第二部材とに挿入されるピンにより互いを連結する第二連結部とを有し、
前記凹凸構造において前記第一部材と前記第二部材とが離脱する方向の移動を前記第二連結部の前記ピンが規制する構成とする。
The power conversion device according to the present invention is
With the first member and the second member that make up the housing,
The housing is
A first connecting portion that connects the first member and the second member by an uneven structure formed between the first member and the second member.
It has a second connecting portion that connects the first member and the second member with a pin inserted into the second member.
In the concave-convex structure, the pin of the second connecting portion regulates the movement of the first member and the second member in the direction of detachment.
本発明によれば、ネジ点数を低減し、製造を容易にすると共に、少ない工数で筐体を製造することが可能となる。 According to the present invention, the number of screw points can be reduced, manufacturing can be facilitated, and the housing can be manufactured with a small number of man-hours.
[発明の実施形態の概略]
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態は、インバータ、コンバータ等のスイッチング素子を含む電力変換装置である。図1は電力変換装置1の斜視図、図2は平面図である。
[Outline of Embodiment of the Invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The present embodiment is a power conversion device including a switching element such as an inverter and a converter. FIG. 1 is a perspective view of the
図示のように電力変換装置1は略直方体であり、主に、筐体10とドライバーモジュール80とヒートシンク90とを備えている。
以下の説明では、電力変換装置1の平面視短手方向をX軸方向、平面視長手方向をY軸方向、これらに直交する方向をZ軸方向とする。また、図1に示すように、X軸方向の一方を「左」、他方を「右」とし、Y軸方向の一方を「前」、他方を「後」とし、Z軸方向の一方を「上」、他方を「下」と定義する。
As shown in the figure, the
In the following description, the short side direction in the plan view of the
[筐体]
筐体10は、第一部材20、第二部材30、第一カバー11、第二カバー12を備えている。
図3は第一部材20の斜視図、図4は第二部材30の斜視図、図5は異なる方向から見た第二部材30の斜視図である。
[Case]
The
FIG. 3 is a perspective view of the
[第一部材]
第一部材20は、図1及び図3に示すように、筐体10の前半部を構成している。この第一部材20は、板金又はプラスチックの成形からなる。
第一部材20は、前壁部21と、左壁部22と、右壁部23とが平面視コ字状に一体化されている。そして、これらの内側のZ軸方向の中間高さには床板24が設けられている。床板24には四つの円形の貫通孔241が形成されている。
[First member]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
In the
左壁部22の後端部には、上部と下部とが切り欠かれてZ軸方向の幅が狭くなった延出部221が設けられている。この延出部221の内側面(右面)の下端部には、壁面厚さが厚い板状部222が設けられている。
At the rear end of the
右壁部23の後端部には、上半分が切り欠かれてZ軸方向の幅が狭くなった延出部231が設けられている。この延出部231の内側面には、X軸方向に沿った凸条部232が形成されている。
At the rear end of the
[第二部材]
第二部材30は、図1、図4及び図5に示すように、筐体10の後半部を構成している。この第二部材30は、板金又はプラスチックの成形からなる。
第二部材30は、後壁部31と、左壁部32と、右壁部33とが平面視コ字状に一体化されている。そして、これらの内側には底板34が設けられている。
[Second member]
As shown in FIGS. 1, 4 and 5, the
In the
後壁部31は、下半分がX軸方向のほぼ全幅に渡って開口部311が形成されており、当該開口部311には後カバー312が嵌め込まれている(図4では後カバー312の図示を省略している)。
The lower half of the
左壁部32は、その下半分に、壁面厚さが厚い板状部322が設けられている。この板状部322は、前述した第一部材20の板状部222と等しい厚さとなっている。そして、この板状部322の前端部は、一段低くなって前方に延出された段部321を形成している。
The
右壁部33は後端部を除いて全体的に、上半分が切り欠かれており、その前端部の外側面(右面)には、外側から削り取られたように壁面厚さが薄くなった薄肉部331が形成されている。また、この薄肉部331には、前方に向かって開口したスリット部332がY軸方向に沿って形成されている。
The upper half of the
[第一部材と第二部材との結合構造]
図6は第一部材20と第二部材30との結合部分の斜視図、図7は結合された第一部材20及び第二部材30の斜視図である。
第一部材20の右壁部23の後端部の延出部231は、第二部材30の前端部の右壁部33の薄肉部331に対して右方から嵌め込むことが出来る。このとき、延出部231に形成された凸条部232は、薄肉部331に形成されたスリット部332に嵌合する。
このように、第一部材20の右壁部23と第二部材30の右壁部33とは、凹凸構造が嵌合して結合が行われる。但し、上記凹凸構造では、第一部材20の右壁部23と第二部材30の右壁部33とが、互いにY軸方向又はX軸方向に離隔する方向に移動することで、結合状態から分離させることができる。
上記凸条部232とスリット部332とは、第一部材20と第二部材30との間に形成された凹凸構造により互いを連結する第一連結部を構成する。
[Connecting structure of the first member and the second member]
FIG. 6 is a perspective view of a joint portion between the
The extending
In this way, the
The
一方、第一部材20の左壁部22の板状部222は、第二部材30の左壁部32の段部321に上から重ねることができる。そして、これらを重ねた状態で、板状部222と段部321とには、平面視で配置が一致するピン41の挿入孔223,323がY軸方向に並んで二つずつ形成されている。
On the other hand, the plate-shaped
挿入孔223は、板状部222をZ軸方向に貫通形成されており、挿入孔323は、段部321をZ軸方向に貫通形成されている。
これらの挿入孔223,323に挿入されるピン41は、挿入される軸状部411と当該軸状部411よりも外径が大きな頭部412とを備えている。
そして、板状部222の上面であって、挿入孔223の周囲には、凹部としての座繰り穴224が形成されており、図7に示すように、ピン41を挿入するとその頭部412が座繰り穴224に嵌合して、ピン41の上端面と板状部222の上面とが面一(同一高さ)となるようになっている。
上記挿入孔223と挿入孔323は、ピン41により第一部材20と第二部材30とを連結する第二連結部を構成する。
The
The
A
The
前述したように、第一部材20の右壁部23と第二部材30の右壁部33とは、凹凸構造の嵌合により結合されているが、この凹凸構造では、第一部材20の右壁部23と第二部材30の右壁部33とがX軸方向及びY軸方向について相互の移動が許容される構造となっている。
これに対して、二つのピン41は、第一部材20の左壁部22の板状部222と第二部材30の左壁部32の段部321とをZ軸方向に貫通してこれらを連結している。このため、第一部材20と第二部材30とについてX軸方向及びY軸方向について移動が規制される。
従って、第一部材20の左壁部22と第二部材30の左壁部32及び第一部材20の右壁部23と第二部材30の右壁部33は、いずれも結合状態が維持され、第一部材20と第二部材30とを強固に効果的に結合することを可能としている。
As described above, the
On the other hand, the two
Therefore, the
[ヒートシンク]
図8は結合された第一部材20及び第二部材30を底部側から見た斜視図、図9は結合された第一部材20及び第二部材30にヒートシンク90が挿入された状態を示す底部側から見た斜視図、図10は結合された第一部材20及び第二部材30にヒートシンク90が挿入された状態を示す上部側から見た斜視図である。
結合された第一部材20及び第二部材30は、その底部側に、前方から後方に向かってヒートシンク90を挿入する矩形の挿入スロット13を備えている。
[heat sink]
FIG. 8 is a perspective view of the combined
The combined
ヒートシンク90は、熱伝導率の高い材質からなる直方体形状の部材であり、Y軸方向から見た形状は、挿入スロット13と形状及び寸法が略一致している。
従って、ヒートシンク90は、挿入スロット13から筐体10の内部に全体を挿入することができる。
The
Therefore, the
挿入時のヒートシンク90は、その後端部が第二部材30の開口部311まで挿入される。
従って、挿入スロット13に挿入されたヒートシンク90は、その前端部が挿入スロット13に保持され、その後端部が開口部311に保持され、X軸方向とZ軸方向とについて拘束される。但し、図9及び図10の状態では、Y軸方向については拘束されていないので、前方に引き抜くことが出来る。
The rear end of the
Therefore, the
また、図10に示すように、挿入された状態のヒートシンク90の右側面は、第二部材30の右壁部33の内側面(左側面)に当接又は近接し、右壁部33が内側に撓むことを防止し、凸条部232とスリット部332との外れを抑制する。
さらに、ヒートシンク90の上面91は、左壁部22の板状部222、左壁部32の板状部322及びピン41の頭部412の上面と面一(同一高さ)となっている。
Further, as shown in FIG. 10, the right side surface of the
Further, the
なお、図11に示すように、第一部材20及び第二部材30が結合され、ヒートシンク90が挿入されると、第一部材20の床板24の上面には、基板42が搭載される。
前述した床板24の四つの貫通孔241には、基板42の下面側に設けられた図示しないコンデンサーが挿入される。
また、第二部材30におけるヒートシンク90の後端部上方となる位置には、他の基板43が搭載される。
As shown in FIG. 11, when the
A capacitor (not shown) provided on the lower surface side of the
Further, another
[ドライバーモジュール]
図12はドライバーモジュール80の上面側の斜視図、図13は底面側の斜視図、図14はヒートシンク90が挿入された結合状態の第一部材20及び第二部材30にドライバーモジュール80を搭載する状態の斜視図である。
ドライバーモジュール80は、ハウジング81内に電力変換装置の機能部となる基板を格納したユニット構造である。ハウジング81の上面811は広く開口して内部が露出している。
また、ハウジングの左面812には、筐体10の外部に露出するコネクタ部82が左方に延出されている。
[Driver module]
FIG. 12 is a perspective view of the top surface side of the
The
Further, on the
さらに、ハウジング81の底面813の中央には、ドライバーモジュール80を筐体10内のヒートシンク90に取り付けるための二つの取付孔814がZ軸方向に貫通形成されている。なお、二つの取付孔814は図12では図示を省略している。
Further, in the center of the
図14に示すように、ドライバーモジュール80は、その底面813がヒートシンク90の上面に密着するように、二つの取付孔814に挿通されるネジ815(図2参照)により取り付けられる。ヒートシンク90の上面91における、平面視でドライバーモジュール80の二つの取付孔814に一致する位置には、ドライバーモジュール80を取り付けるネジが螺入される二つのネジ穴92が形成されている。
As shown in FIG. 14, the
ドライバーモジュール80の底面813がヒートシンク90の上面91に密着した状態となるので、ヒートシンク90の上面91と同一高さとなる左壁部22の板状部222、左壁部32の板状部322及びピン41の頭部412の上面は、いずれもドライバーモジュール80の底面813が密接又は近接した状態となる。
前述したように、ヒートシンク90は、Z軸方向に拘束されているので、ネジ止めされたドライバーモジュール80もZ軸方向に拘束される。
従って、第一部材20と第二部材30とを結合する二つのピン41は、上側がドライバーモジュール80に塞がれて、上下方向に拘束される。
Since the
As described above, since the
Therefore, the upper side of the two
また、ドライバーモジュール80は、その右端部が、第一部材20と第二部材30の結合によってその右側に構成される凹部14に嵌合し、また、コネクタ部82が第一部材20と第二部材30の結合によってその左側に構成される凹部15に嵌合する。
従って、ドライバーモジュール80は、Y軸方向に拘束された状態となる。従って、ドライバーモジュール80にネジ止めで連結されたヒートシンク90もY軸方向に拘束されて、挿入スロット13から前方に脱落することが抑制される。
Further, the right end portion of the
Therefore, the
また、ドライバーモジュール80の前側には、第一カバー11が取り付けられて第一部材20の上方が閉塞される。また、ドライバーモジュール80の後側には、第二カバー12が取り付けられて第二部材30の上方が閉塞される。
Further, a
[発明の実施形態の技術的効果]
上記電力変換装置1は、凹凸構造を構成する挿入孔223及び凸条部232において第一部材20と第二部材30とが離脱するX軸方向及びY軸方向の移動をピン41が規制する構造であるため、第一部材20と第二部材30との連結にネジを不要とすることが出来、ネジ点数を低減し、製造を容易にすると共に、ネジ止めの工数と作業負担の低減を図ることが可能となる。これに伴い、電力変換装置1の製造コストの低減も図ることが可能となる。
[Technical Effects of Embodiments of the Invention]
The
また、ピン41を二つ設けているので、ピン41を中心とする回転の発生を抑止し、第一部材20と第二部材30とを良好に安定的に結合することが可能となる。
さらに、ピン41は頭部412を有し、座繰り穴224に頭部412を収容する構造としているため、ピン41の抜脱を防止する構造を容易に実現することが可能である。
Further, since two
Further, since the
また、電力変換装置1は、ドライバーモジュール80が、筐体10に対して外部から嵌め込む構造であるため、ドライバーモジュール80の格納と固定とを同時に行うことができ、組立を容易に行うことが可能となる。
Further, since the
また、筐体10は、ヒートシンク90の挿入スロット13を有する構造であるため、挿入方向に直交する方向にヒートシンク90を拘束することができ、ヒートシンク90の取付作業を容易に行うことが可能となる。
Further, since the
また、電力変換装置1は、ドライバーモジュール80がヒートシンク90にネジ止めにより連結されており、ドライバーモジュール80は筐体10に対してヒートシンク90を挿入スロット13から取り出す方向への移動が規制されているので、ドライバーモジュール80とヒートシンク90とが互いに拘束し合うことで相互に筐体10に固定することができる。
従って、ドライバーモジュール80をヒートシンク90にネジ止めすることで、これら双方を固定でき、これらの取付作業の工数を低減し、作業効率を向上させることが可能となる。
Further, in the
Therefore, by screwing the
また、ドライバーモジュール80は、ピン41の抜脱を規制する配置で筐体10に取り付けられているので、ドライバーモジュール80の取り付けにより、ピン41を抜けないように拘束することができ、ピン41の結合にネジ止めと同程度の信頼性を持たせることが可能となる。
Further, since the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。即ち、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. That is, the details shown in the embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the invention.
1 電力変換装置
10 筐体
11 第一カバー
12 第二カバー
13 挿入スロット
14 凹部
15 凹部
20 第一部材
221 延出部
223 挿入孔(第二連結部)
224 座繰り穴(凹部)
231 延出部
232 凸条部(第一連結部)
241 貫通孔
30 第二部材
311 開口部
323 挿入孔(第二連結部)
331 薄肉部
332 スリット部(第一連結部)
332 スリット部
41 ピン
411 軸状部(挿入部分)
412 頭部
80 ドライバーモジュール
814 取付孔
90 ヒートシンク
92 ネジ穴
1
224 Counterbore hole (recess)
231
241 Through
331 Thin-
332
412
Claims (7)
前記筐体は、
前記第一部材と前記第二部材との間に形成された凹凸構造により互いを連結する第一連結部と、
前記第一部材と前記第二部材とに挿入されるピンにより互いを連結する第二連結部とを有し、
前記凹凸構造において前記第一部材と前記第二部材とが離脱する方向の移動を前記第二連結部の前記ピンが規制する
電力変換装置。 With the first member and the second member that make up the housing,
The housing is
A first connecting portion that connects the first member and the second member by a concavo-convex structure formed between the first member and the second member.
It has a second connecting portion that connects the first member and the second member with a pin inserted into the second member.
A power conversion device in which the pin of the second connecting portion regulates movement in the direction in which the first member and the second member are separated from each other in the concave-convex structure.
前記第一部材と前記第二部材は、前記ピンの頭部を収容する凹部を有する請求項1又は2に記載の電力変換装置。 The pin has a head with an outer diameter larger than that of the insertion portion.
The power conversion device according to claim 1 or 2, wherein the first member and the second member have a recess for accommodating the head of the pin.
前記ドライバーモジュールは、前記筐体に対して外部から嵌め込む構造である請求項1から3のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The power converter includes a driver module and
The power conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the driver module has a structure of being fitted into the housing from the outside.
前記筐体は、前記ヒートシンクの挿入スロットを有する請求項4に記載の電力変換装置。 The power converter comprises a heat sink that dissipates heat from the driver module.
The power conversion device according to claim 4, wherein the housing has an insertion slot for the heat sink.
前記ドライバーモジュールは、前記筐体に対して嵌め込む構造により、前記ヒートシンクを前記挿入スロットから取り出す方向への移動が規制されている請求項5に記載の電力変換装置。 The driver module is connected to the heat sink by screwing.
The power conversion device according to claim 5, wherein the driver module is restricted from moving in a direction in which the heat sink is taken out from the insertion slot by a structure that fits into the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019155986A JP2021035265A (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Power conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
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2019
- 2019-08-28 JP JP2019155986A patent/JP2021035265A/en active Pending
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