JP5108421B2 - 分割モジュール端子を有するインバータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、インバータ装置に関し、特に、絶縁基板上に分割モジュール端子を有するインバータ装置に関するものである。

近年、モータやコンプレッサ等の電動装置に要求される動作は高度化しており、これに伴い、インバータ装置を介して電動装置を駆動する構成が提案されている。かかる構成においては、インバータ装置は、トランジスタ等の半導体素子や半導体素子の動作を制御するコントローラのみならず、半導体素子に対する入出力端子や、半導体素子とコントローラとを連絡する中継端子を有する。

かかる構成においては、入出力端子等は、装置構成をコンパクト等にするため、単一の樹脂ケースに一体成形的に取り付けられている（特許文献１及び２参照）。

具体的には、特許文献１においては、インバータ素子及び圧縮機モータの間を接続する大型端子や、インバータ素子へのスイッチング指令信号を送るための小信号系端子は、アルミ基板を囲うように設けられた樹脂製の単一のモジュールケースに一体成形的に取り付けられている。

また、特許文献２においては、半導体チップに対する外部接続用主回路端子であるＰ端子、Ｎ端子及び交流端子、並びに半導体チップに対する制御端子は、絶縁基板を囲うように設けられた単一の樹脂ケースに一体成形的に取り付けられている。
特開２００２−２９１２６１号公報 特開２００３−１３３５１５号公報

しかしながら、特許文献１で提案される構成では、インバータ素子に対する大型端子や小信号系端子が、樹脂製の単一のモジュールケースに一体成形的取り付けられているため、圧縮機モータ等の外部機器からの振動が各端子へ直接的に伝わり、アルミ基板のパッド面と各端子のかかるパッド面への接続面との間を半田で接続する半田接続部の接続状態に対して、影響を与えることが考えられる。また、各端子は、樹脂によりモジュールケースと一体的にモジュール化されるため、アルミ基板のパッド面と各端子の接続面との間に位置ズレが生じ、全ての端子の接続面を、アルミ基板の対応するパッド面に正確に接合することが困難でもある。また、かかる事情は、特許文献２で提案される構成における交流端子及び制御端子と絶縁基板との間においても同様である。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、外部機器からの振動の影響を抑制し、絶縁基板のパッド面とそれに対応する端子の接続面との間の位置ズレをも最小限に抑制しえ得る小型なインバータ装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成すべく、本発明は、半導体素子と、前記半導体素子に対する入力端子、中継端子及び出力端子と、前記半導体素子、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子を実装する絶縁基板と、を備えたインバータ装置において、前記入力端子は、樹脂本体と、前記樹脂本体から突設されたバスバーと、前記絶縁基板に接続される接続面と、を有し、前記中継端子は、樹脂本体と、前記樹脂本体から突設された接続ピンと、前記絶縁基板に接続される接続面と、を有し、前記出力端子は、樹脂本体と、前記樹脂本体から突設されたバスバーと、前記絶縁基板に接続される接続面と、を有し、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々は、前記絶縁基板の対応するパッド面である金属層の面に対して各々の前記接続面を位置整合された状態で、半田付けにより半田接合部を形成されながら前記絶縁基板に各々接着され、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々の前記樹脂本体は、前記絶縁基板上で互いに分割されており、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々を、他の端子に対して独立した分割モジュールとしたことを第１の特徴とする。

また本発明は、かかる第１の特徴に加えて、各々が前記分割モジュールである前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子を押圧する押圧部材を、更に備えることを第２の特徴とする。

また本発明は、かかる第２の特徴に加えて、前記押圧部材は、前記半田接合部から離間した位置で、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々を、それらの上方から下方へ押圧する押圧部を有することを第３の特徴とする。

また本発明は、かかる第３の特徴に加えて、前記押圧部は、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子に向かって各々変化する変化面を含むことを第４の特徴とする。

また本発明は、かかる第３又は第４の特徴に加えて、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子は、前記押圧部に対応して突設された割ピンを有することを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、前記入力端子が、樹脂本体と、前記樹脂本体から突設されたバスバーと、前記絶縁基板に接続される接続面と、を有し、前記中継端子が、樹脂本体と、前記樹脂本体から突設された接続ピンと、前記絶縁基板に接続される接続面と、を有し、前記出力端子が、樹脂本体と、前記樹脂本体から突設されたバスバーと、前記絶縁基板に接続される接続面と、を有し、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々は、前記絶縁基板の対応するパッド面である金属層の面に対して各々の前記接続面を位置整合された状態で、半田付けにより半田接合部を形成されながら前記絶縁基板に各々接着され、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々の前記樹脂本体が、前記絶縁基板上で互いに分割されており、入力端子、中継端子及び出力端子を、各々独立した分割モジュールとすることにより、入力端子（Ｐ端子及びＮ端子）には平滑コンデンサが接続され、中継端子にはコントローラが実装された制御基板が接続され、出力端子（Ｕ端子、Ｖ端子及びＷ端子）には、モータやコンプレッサ等の負荷が接続されている場合であっても、主としてモータやコンプレッサ等の負荷や平滑コンデンサから入力される機械的な振動を、出力端子及び入力端子の各々から絶縁基板へと直接的に伝達し得て、他の端子の半田接合部に対して機械的振動が直接的に伝達することを抑制でき、外部機器の振動の影響を受けにくいインバータ装置を実現できる。また併せて、このように入力端子、中継端
子及び出力端子を、各々分割モジュールとすることにより、絶縁基板のパッド面と各端子の接続面との位置ズレを最小限に抑えることができる。また更に、このように入力端子、中継端子及び出力端子を、各々分割モジュールとすることにより、インバータ装置の種々の仕様に対応し得る汎用性を持たせることが可能となる。

本発明の第２の特徴によれば、各々が分割モジュールである入力端子、中継端子及び出力端子を押圧する押圧部材を備えることにより、絶縁基板のパッド面と各端子の接続面との間の接続状態を、より良好な状態に維持できる。

本発明の第３の特徴によれば、押圧部材は、各端子の半田接合部から離れた位置を押圧する押圧部を備えることにより、半田接合部に応力を集中しないように押圧でき、絶縁基板のパッド面と各端子の接続面との間の接続状態を、より確実に良好な状態にできる。

本発明の第４の特徴によれば、押圧部は、入力端子、中継端子及び出力端子に向かって各々変化する変化面を含むため、絶縁基板のパッド面と各端子の接続面との間の接続状態を、簡便な構成で確実に、良好な状態に維持できる。

本発明の第５の特徴によれば、入力端子、中継端子及び出力端子は、押圧部に対応して突設された割ピンを有するものであるため、各端子と押圧部材とが確実に係止され、絶縁基板のパッド面と各端子の接続面との間の接続状態を、簡便な構成で確実に、より良好な状態に維持できる。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における分割モジュール端子を有するインバータ装置につき詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系をなす。

まず、本実施形態における分割モジュール端子を有するインバータ装置の全体構成につき、図１から４を参照して、詳細に説明する。

図１は、本実施形態における分割モジュール端子を有するインバータ装置の斜視図であり、図２は、本実施形態におけるインバータ装置の分解斜視面図である。また、図３は、本実施形態のインバータ装置において、絶縁基板上に分割モジュール端子等が実装された状態を示す斜視図であり、図４は、本実施形態のインバータ装置において、絶縁基板上に分割モジュール端子等が実装された状態を示す上面図であり、図３をｚ軸の負方向に見た図である。

図１から４に示すように、本実施形態におけるインバータ装置１は、押圧部材である樹脂製のケース１０上に制御基板１２が固定され、ケース１０内には絶縁基板１４が収容される。なお、ケース１０は、図示を省略するが、ボルト等の締結部材で、金属製等の放熱部材に固定される。また、絶縁基板１４は、図示は省略するが、アルミ等の金属層上に樹脂製の絶縁層が形成された２層構造を有し、熱伝導材を介して、放熱部材上に載置される。なお、かかる熱伝導材としては、熱伝導グリースが使用できるが、これ以外にも、液状、ゲル状及び粒子状の熱伝導材が使用でき、また、熱伝導性を有する接着剤も使用できる。

かかるケース１０内に収容された絶縁基板１４上には、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタである半導体素子１６が実装されている。半導体素子１６は、図示は省略するが、絶縁基板１４に金属層を露出させるべく絶縁層に開けられた窓部に対応して、絶縁基板１４のパッド面である金属層の面に半田により接着される。

また、絶縁基板１４上には、半導体素子１６に加えて、入力端子１８、出力端子２０及び中継端子２２が、実装されている。具体的には、入力端子１８は、半導体素子１６の動作を安定化する平滑コンデンサを介してに直流の入力電源に接続されるＰ端子及びＮ端子の２端子を有し、出力端子２０は、半導体素子１６から出力されてモータやコンプレッサ等の負荷に印加される３相交流用のＵ相端子２０Ｕ、Ｖ相端子２０Ｖ及びＷ相端子２０Ｗの３端子を有する。また、中継端子２２は、制御基板１２上に固定されて絶縁ゲート型バイポーラトランジスタである半導体素子１６の動作を制御するコントローラに接続される複数本の端子を有する。かかる、入力端子１８、出力端子２０及び中継端子２２は、いずれも図示は省略するが、絶縁基板１４に金属層を露出させるべく絶縁層に開けられた窓部に対応して、絶縁基板１４のパッド面である金属層の面に対して接続面を位置整合された状態で、半田により半田接合部を形成されながら各々接着される。なお、説明の便宜上、平滑コンデンサ、入力電源、モータやコンプレッサ等の負荷及びコントローラは、図示を省略している。

ここに、本実施形態においては、入力端子１８は、樹脂本体１８ｍからＰ端子のバスバー１８ｂｐ及びＮ端子のバスバー１８ｂｎが突設された構造を有する。また、出力端子２０のＵ相端子２０Ｕは、樹脂本体２０ｍｕからバスバー２０ｂｕが突設され、Ｖ相端子２０Ｖは、樹脂本体２０ｍｖからバスバー２０ｂｖが突設され、Ｗ相端子２０Ｗは、樹脂本体２０ｍｗからバスバー２０ｂｗが突設された構造を各々有する。また、中継端子２２においては、樹脂本体２２ｍから複数本の接続ピン２２ｂが突設された構造を有する。

つまり、かかる構成においては、入力端子１８の樹脂本体１８ｍ、Ｕ相端子２０Ｕの樹脂本体２０ｍｕ、Ｖ相端子２０の樹脂本体２０ｍｖ、Ｗ相端子２０Ｗの樹脂本体２０ｍｗ及び中継端子２２の樹脂本体２２ｍは、絶縁基板１４上で互いが分割されており、入力端子１８、出力端子２０のＵ相端子２０Ｕ、Ｖ相端子２０Ｖ及びＷ相端子２０Ｗ、並びに中継端子２２は、絶縁基板１４上で互いに空間的に独立した分割モジュールをなしている。

ここで、以上の構成において、入力端子１８、出力端子２０及び中継端子２２を絶縁基板１４上に実装する方法につき詳細に説明する。

具体的には、入力端子１８は、図示を省略する治具で樹脂本体１８ｍを吸着されながら、絶縁基板１４の対応するパッド面である金属層の面に対して接続面を位置整合された状態で、半田により半田接合部を形成されながら接着される。また、出力端子２０は、各々図示を省略する治具で、Ｕ相端子２０Ｕの樹脂本体２０ｍｕ、Ｖ相端子２０の樹脂本体２０ｍｖ、及びＷ相端子２０Ｗの樹脂本体２０ｍｗを吸着されながら、絶縁基板１４の対応するパッド面である金属層の面に対して接続面を位置整合された状態で、半田により半田接合部を形成されながら各々接着される。また、中継端子２２は、図示を省略する治具で樹脂本体２２ｍを吸着されながら、絶縁基板１４の対応するパッド面である金属層の面に対して接続面を位置整合された状態で、半田により半田接合部を形成されながら接着される。

従って、かかる構成では、入力端子、中継端子及び出力端子の各々を、他の端子に対して空間的に独立した分割モジュールとすることにより、絶縁基板のパッド面と各端子の接続面との位置ズレを最小限に抑えることができるインバータ装置を実現できる。また更に、このように入力端子、中継端子及び出力端子を、各々分割モジュールとすることにより、インバータ装置の種々の仕様に対応し得る汎用性を持たせることが可能となる。

次に、以上の構成において、インバータ装置１の動作につき詳細に説明する。

具体的には、入力電源から平滑コンデンサを介して、入力端子１８におけるＰ端子のバスバー１８ｂｐ及びＮ端子のバスバー１８ｂｎに直流電流が供給される一方で、コントローラからの制御信号が接続ピン２２ｂを介して中継端子２２に入力されると、半導体素子１６は、コントローラの制御の下でスイッチング動作をしながら昇圧を行い、出力端子２０におけるＵ相端子２０Ｕのバスバー２０ｂｕ、Ｖ相端子２０Ｖのバスバー２０ｂｖ及びＷ相端子２０Ｗのバスバー２０ｂｗから、対応してＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相交流を、モータやコンプレッサ等の負荷に向けて出力して、負荷を駆動する。

この際、平滑コンデンサからは、入力端子１８に対して、そのＰ端子のバスバー１８ｂｐ及びＮ端子のバスバー１８ｂｎを介して、機械的な振動が入力され、モータやコンプレッサ等の負荷からは、出力端子２０に対して、そのＵ相端子２０Ｕのバスバー２０ｂｕ、Ｖ相端子２０Ｖのバスバー２０ｂｖ及びＷ相端子２０Ｗのバスバー２０ｂｗを介して、機械的な振動が入力される。

しかしながら、入力端子１８における樹脂本体１８ｍ、並びに出力端子２０におけるＵ相端子２０Ｕの樹脂本体２０ｍｕ、Ｖ相端子２０Ｖの樹脂本体２０ｍｖ及びＷ相端子２０Ｗの樹脂本体２０ｍｗは、絶縁基板１４上で互いが分割されており、つまり、入力端子１８、並びに出力端子２０のＵ相端子２０Ｕ、Ｖ相端子２０Ｖ及びＷ相端子２０Ｗは、絶縁基板１４上で互いに空間的に独立したモジュールをなしているため、平滑コンデンサからの機械的な振動や、モータやコンプレッサ等の負荷からの機械的な振動は、入力端子１８及び出力端子２０から、振動剛性の大きい絶縁基板１４に伝達され、他の端子の半田接合部に直接的に伝達されることはない。また、中継端子２２の樹脂本体２２ｍは、絶縁基板１４上で入力端子１８及び出力端子２０に対して分割されており、つまり中継端子２２は、絶縁基板１４上で空間的に独立したモジュールをなしているため、平滑コンデンサからの機械的な振動や、モータやコンプレッサ等の負荷からの機械的な振動が、中継端子２２の半田接合部に直接的に伝達されることはない。

従って、かかる構成では、入力端子、中継端子及び出力端子の各々を、他の端子に対して空間的に独立した分割モジュールとすることにより、モータやコンプレッサ等の負荷や平滑コンデンサから入力される機械的な振動を、対応する出力端子や入力端子から絶縁基板に直接的に伝達し得て、他の端子の半田接合部に対して機械的振動が直接的に伝達することを抑制でき、外部の振動の影響を受けにくいインバータ装置を実現できる。

さて、本実施形態における分割モジュール端子を有するインバータ装置においては、前述した押圧部材であるケース１０が設けられているが、以下、ケース１０の構成につき、更に図５から７を参照して、より詳細に説明する。

図５は、本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板がケース内に収容された状態を示す斜視図であり、図６は、本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケース内に収容された状態を示す正面図であり、図５におけるＸ矢視図である。また、図７は、本実施形態のインバータ装置におけるケースの背面図であり、図２におけるＺ矢視図である。

図５及び６に示すように、本実施形態におけるインバータ装置１では、半導体素子１６、入力端子１８、出力端子２０及び中継端子２２が実装された絶縁基板１４が、押圧部材であるケース１０内に収容される。

ここにおいて、図７に示すように、ケース１０は、その背面に、絶縁基板１４に対する４カ所の押し当て部１０ｓ、入力端子１８に対する２カ所の押し当て部１０ｉ、出力端子２０におけるＵ相端子２０Ｕ、Ｖ相端子２０Ｖ、Ｗ相端子２０Ｗに対応する押し当て部１０ｕ、１０ｖ、１０ｗ、及び中継端子２２に対する１カ所の押し当て部１０ｃを各々有する。

具体的には、絶縁基板１４に対する４カ所の押し当て部１０ｓの各々は、絶縁基板１４を押圧し得る押圧部であるが、４カ所の押し当て部１０ｓの２カ所には、ピン１０ｓｐが設けられて、ピン１０ｓｐは、図４に示す絶縁基板１４に設けられた２カ所の孔１４ｈに対応して嵌装され得る。また、入力端子１８に対する２カ所の押し当て部１０ｉには、凸部１０ｉｐ及び孔１０ｉｈが各々設けられて、２カ所の凸部１０ｉｐは、入力端子１８の樹脂本体１８ｍを各々押圧し得る押圧部であり、２カ所の孔１０ｉｈには、図３及び４に示す入力端子１８の樹脂本体１８ｍに設けられた２カ所のピン１８ｐが対応して嵌装され得る。

また、出力端子２０におけるＵ相端子２０Ｕ、Ｖ相端子２０Ｖ及びＷ相端子２０Ｗに対応する押し当て部１０ｕ、１０ｖ及び１０ｗには、凸部１０ｕｐ、１０ｖｐ及び１０ｗｐ、並びに孔１０ｕｈ、１０ｖｈ及び１０ｗｈが対応して設けられる。ここに、凸部１０ｕｐ、１０ｖｐ及び１０ｗｐは、Ｕ相端子２０Ｕの樹脂本体２０ｍｕ、Ｖ相端子２０Ｖの樹脂本体２０ｍｖ及びＷ相端子２０Ｗの樹脂本体２０ｍｗを対応して押圧し得る押圧部であり、孔１０ｕｈ、１０ｖｈ及び１０ｗｈは、図３及び４に示すＵ相端子２０Ｕに設けられたピン２０ｕｐ、Ｖ相端子２０Ｖに設けられたピン２０ｖｐ及びＷ相端子２０Ｗに設けられたピン２０ｗｐが対応して嵌装され得る。

また、中継端子２２に対する押し当て部１０ｃには、１カ所の凸部１０ｃｐ及び２カ所の孔１０ｃｈが設けられて、１カ所の凸部１０ｃｐは、中継端子２２の樹脂本体２２ｍを押圧し得る押圧部であり、２カ所の孔１０ｃｈは、図３及び４に示入中継端子２２の樹脂本体２２ｍに設けられた２カ所のピン２２ｐが対応して嵌装され得る。なお、かかる凸部ｃｐは、代表的に図７に示すようなｙ軸方向に延在する連続的な凸部に限らず、分割された複数の凸部であってもよい。

ここで、以上の構成のケース１０を用いて、半導体素子１６、入力端子１８、出力端子２０及び中継端子２２が実装された絶縁基板１４に向かって押圧しながら、ケース１０内に絶縁基板１４を収容する方法につき、更に図８から１３を参照して、詳細に説明する。

図８は、本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板に対して、ケースが対向された状態を示す拡大断面図であり、図４、図６及び図７におけるＡ−Ａ線断面図に相当する。また、図９は、本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示す拡大断面図であり、図４、図６及び図７におけるＡ−Ａ線断面図に相当する。また、図１０は、本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板に対して、ケースが対向された状態を示す拡大断面図であり、図４及び図７におけるＢ−Ｂ線断面図に相当する。また、図１１は、本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示す拡大断面図であり、図４及び図７におけるＢ−Ｂ線断面図に相当する。また、図１２は、本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板に対して、ケースが対向された状態を示す拡大断面図であり、図４及び図７におけるＣ−Ｃ線断面図に相当する。また、図１３は、本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示す拡大断面図であり、図４及び図７におけるＣ−Ｃ線断面図に相当する。

具体的には、図３及び４に示す半導体素子１６、入力端子１８、出力端子２０及び中継端子２２が実装された絶縁基板１４に対してケース１０を対向させた後、ｚ軸の負方向にケース１０を移動していく。

この際、図８及び９に示すように、出力端子２０のＵ相端子２０Ｕ、Ｖ相端子２０Ｖ及びＷ相端子２０Ｗに対しては、対応するケース１０の押し当て部１０ｕ、１０ｖ及び１０ｗが対向して押圧していくことになるが、代表的にＶ相端子２０Ｖに関する図８及び９に示すように、ケース１０の押し当て部１０ｖの孔１０ｖｈには、Ｖ相端子２０Ｖのピン２０ｖｐが侵入して、ケース１０とＶ相端子２０Ｖとを位置決めしながら嵌装されると共に、ケース１０の押し当て部１０ｖの凸部１０ｖｐがＶ相端子２０Ｖの上面に当接して下方に押圧する。また、Ｖ相端子２０Ｖが絶縁基板１４に半田付けされる半田接合部２０Ｖｓは、Ｖ相端子２０Ｖの下部に設けられているから、ケース１０の押し当て部１０ｖの凸部１０ｖｐがＶ相端子２０Ｖを下方に押圧する部分であるＶ相端子２０Ｖの上面は、半田接合部２０Ｖｓからは離間している。なお、かかる状況は、Ｕ相端子２０Ｕと押し当て部１０ｕとの間、及びＷ相端子２０Ｗと押し当て部１０ｗとの間で同様である。

また、入力端子１８に対しては、図１０及び１１に示すように、対応するケース１０の押し当て部１０ｉが対向して押圧していくことになるが、ケース１０の押し当て部１０ｉの孔１０ｉｈには、入力端子１８のピン１８ｐが侵入して、ケース１０と入力端子１８とを位置決めしながら嵌装されると共に、ケース１０の押し当て部１０ｉの凸部１０ｉｐが入力端子１８の上面に当接して下方に押圧する。また、入力端子１８が絶縁基板１４に半田付けされる半田接合部１８ｓは、入力端子１８の下部に設けられているから、ケース１０の押し当て部１０ｉの凸部１０ｉｐが入力端子１８を下方に押圧する部分である入力端子１８の上面は、半田接合部１８ｓからは離間している。

また、中継端子２２に対しては、図１２及び１３に示すように、対応するケース１０の押し当て部１０ｃが対向して押圧していくことになるが、ケース１０の押し当て部１０ｃの孔１０ｃｈには、中継端子２２のピン２２ｐが侵入して、ケース１０と中継端子２２とを位置決めしながら嵌装されると共に、ケース１０の押し当て部１０ｃの凸部１０ｃｐが中継端子２２の上面に当接して下方に押圧する。また、中継端子２２が絶縁基板１４に半田付けされる半田接合部２２ｓは、中継端子２２の下部に設けられているから、ケース１０の押し当て部１０ｃの凸部１０ｃｐが中継端子２２を下方に押圧する部分である中継端子２２の上面は、半田接合部２２ｓからは離間している。

また、絶縁基板１４に対する４カ所の押し当て部１０ｓに関しては、押し当て部１０ｓが絶縁基板１４に対向して押圧していくことになるが、この際、絶縁基板１４に設けられた孔１４ｈには、押し当て部１０ｓのピン１０ｓｐが侵入して、ケース１０と絶縁基板１４とを位置決めしながら嵌装される。

なお、以上のように、ケース１０を用いて、半導体素子１６、入力端子１８、出力端子２０及び中継端子２２が実装された絶縁基板１４に向かって押圧しながら、ケース１０内に絶縁基板１４を収容した後、コントローラが固定された制御基板１２をケース１０に取付け、ケース１０を放熱部材に固定して、インバータ装置１が完成する。

従って、かかる構成によれば、入力端子、中継端子及び出力端子を押圧する押圧部材であるケースを備えることにより、絶縁基板のパッド面と入力端子、中継端子及び出力端子の接続面との間の接続状態を、より良好な状態に維持できる。

また、押圧部材であるケースは、入力端子、中継端子及び出力端子の半田接合部から離れた位置を押圧する押圧部を備えることにより、半田接合部に応力を集中しないように押圧でき、絶縁基板のパッド面と入力端子、中継端子及び出力端子の接続面との間の接続状態を、より確実に良好な状態に維持できる。

また、押圧部は、入力端子、中継端子及び出力端子に向かって変化する変化面である凸部を含むため、絶縁基板のパッド面と入力端子、中継端子及び出力端子の接続面との間の接続状態を、簡便な構成で確実に、良好な状態に維持できる。

次に、本実施形態における分割モジュール端子を有するインバータ装置において、押圧部材であるケース１０の変形例につき、更に図１４から１９を参照して、詳細に説明する。

図１４、１６及び１８は、本変形例において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上に対して、ケースが対向された状態を示し、順に、図８、１０及び１２の位置関係に対応した拡大断面図である。また、図１５、１７及び１９は、本変形例において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示し、順に、図９、１１及び１３の位置関係に対応した拡大断面図である。

本変形例では、以上説明した構成に対して、図１４から１９に示すように、入力端子１８に対する２カ所の押し当て部１０ｉには、前述した凸部１０ｉｐの代わりに、押圧部である傾斜面１０ｉｇが設けられ、出力端子２０におけるＵ相端子２０Ｕ、Ｖ相端子２０Ｖ及びＷ相端子２０Ｗに対応する押し当て部１０ｕ、１０ｖ及び１０ｗには、前述した凸部１０ｕｐ、１０ｖｐ及び１０ｗｐの代わりに、押圧部である傾斜面１０ｖｇ等が設けられ、中継端子２２に対する押し当て部１０ｃには、前述した凸部１０ｃｐの代わりに、押圧部である傾斜面１０ｃｇが設けられることが相違点であり、残余の構成は同様である。なお、押圧力を増大する等のニーズによっては、本変形例における傾斜面１０ｉｇ、１０ｖｇ、１０ｃｇ等は、図８から１３で説明した凸部と対応して併用することも可能である。

従って、本変形例おいては、押圧部が、入力端子、中継端子及び出力端子に向かって変化する変化面である傾斜面を含むため、絶縁基板のパッド面と入力端子、中継端子及び出力端子の接続面との間の接続状態を、簡便な構成で確実に、良好な状態に維持できる。

次に、本実施形態における分割モジュール端子を有するインバータ装置において、押圧部材であるケース１０の別の変形例につき、更に図２０から２５を参照して、詳細に説明する。

図２０、２２及び２４は、本変形例において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上に対して、ケースが対向された状態を示し、順に、図８、１０及び１２の位置関係に対応した拡大断面図である。また、図２１、２３及び２５は、本変形例において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示し、順に、図９、１１及び１３の位置関係に対応した拡大断面図である。

本変形例では、以上説明した構成に対して、図２０から２５に示すように、前述した入力端子１８のピン１８ｐの代わりに割ピン１８ｃが設けられ、前述した出力端子２０におけるＵ相端子２０Ｕ、Ｖ相端子２０Ｖ及びＷ相端子２０Ｗのピン２０ｕｐ、２０ｖｐ及び２０ｗｐの代わりに、割ピン２０ｖｃ等が設けられ、前述した中継端子２２のピン２２ｐの代わりに、割ピン２２ｃが設けられることが相違点であり、残余の構成は同様である。

なお、本変形例の構成では、特に図８から１３で説明した凸部を有したケース、及び特に図１４から１９で説明した傾斜面を有したするケースの双方に適用可能であるが、必要に応じては、かかる凸部や傾斜面を有さない押圧部が平坦面のケースにも適用可能である。

従って、本変形例おいては、割ピンにより押圧部材であるケースを係止することができるため、絶縁基板のパッド面と入力端子、中継端子及び出力端子の接続面との間の接続状態を、簡便な構成で確実に、より良好な状態に維持できる。

なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、外部機器からの振動の影響を抑制し、絶縁基板のパッド面とそれに対応する端子の接続面との間の位置ズレをも最小限に抑制しえ得る小型なインバータ装置を提供できるものであり、その汎用普遍的な性格からインバータ装置に広範に適用され得るものと期待される。

本発明の実施形態における分割モジュール端子を有するインバータ装置の斜視図である。 本実施形態におけるインバータ装置の分解斜視面図である。 本実施形態のインバータ装置において、絶縁基板上に分割モジュール端子等が実装された状態を示す斜視図である。 本実施形態のインバータ装置において、絶縁基板上に分割モジュール端子等が実装された状態を示す上面図であり、図３をｚ軸の負方向に見た図である。 本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板がケース内に収容された状態を示す斜視図である。 本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケース内に収容された状態を示す正面図であり、図５におけるＸ矢視図である。 本実施形態のインバータ装置におけるケースの背面図であり、図２におけるＺ矢視図である。 本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板に対して、ケースが対向された状態を示す拡大断面図であり、図４、図６及び図７におけるＡ−Ａ線断面図に相当する。 本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示す拡大断面図であり、図４、図６及び図７におけるＡ−Ａ線断面図に相当する。 本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板に対して、ケースが対向された状態を示す拡大断面図であり、図４及び図７におけるＢ−Ｂ線断面図に相当する。 本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示す拡大断面図であり、図４及び図７におけるＢ−Ｂ線断面図に相当する。 本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板に対して、ケースが対向された状態を示す拡大断面図であり、図４及び図７におけるＣ−Ｃ線断面図に相当する。 本実施形態のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示す拡大断面図であり、図４及び図７におけるＣ−Ｃ線断面図に相当する。 本実施形態の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上に対して、ケースが対向された状態を示し、図８の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示し、図９の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上に対して、ケースが対向された状態を示し、図１０の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示し、図１１の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上に対して、ケースが対向された状態を示し、図１２の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示し、図１３の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の別の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上に対して、ケースが対向された状態を示し、図８の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の別の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示し、図９の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の別の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上に対して、ケースが対向された状態を示し、図１０の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の別の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示し、図１１の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の別の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上に対して、ケースが対向された状態を示し、図１２の位置関係に対応した拡大断面図である。 本実施形態の別の変形例のインバータ装置において、分割モジュール端子等が実装された絶縁基板上にケースが載置された状態を示し、図１３の位置関係に対応した拡大断面図である。

符号の説明

１………インバータ装置
１０……ケース
１０ｓ、１０ｉ、１０ｕ、１０ｖ、１０ｗ、１０ｃ…押し当て部
１０ｓｐ…ピン
１０ｉｐ、１０ｕｐ、１０ｖｐ、１０ｗｐ、１０ｃｐ…凸部
１０ｉｈ、１０ｕｈ、１０ｖｈ、１０ｗｈ、１０ｃｈ…孔
１０ｉｇ、１０ｖｇ、１０ｃｇ…傾斜面
１２……制御基板
１４……絶縁基板
１４ｈ…孔
１６……半導体素子
１８……入力端子
１８ｍ…樹脂本体
１８ｂｐ、１８ｂｎ…バスバー
１８ｐ…ピン
１８ｓ…半田接合部
１８ｃ…割ピン
２０……出力端子
２０Ｕ…Ｕ相端子
２０Ｖ…Ｖ相端子
２０Ｗ…Ｗ相端子
２０ｍｕ、２０ｍｖ、２０ｍｗ…樹脂本体
２０ｂｕ、２０ｂｖ、２０ｂｗ…バスバー
２０ｕｐ、２０ｖｐ、２０ｗｐ…ピン
２０Ｖｓ…半田接合部
２０ｖｃ…割ピン
２２……中継端子
２２ｍ…樹脂本体
２２ｂ…接続ピン
２２ｐ…ピン
２２ｓ…半田接合部
２２ｃ…割ピン

Claims (5)

1. 半導体素子と、前記半導体素子に対する入力端子、中継端子及び出力端子と、前記半導体素子、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子を実装する絶縁基板と、を備えたインバータ装置において、
   前記入力端子は、樹脂本体と、前記樹脂本体から突設されたバスバーと、前記絶縁基板に接続される接続面と、を有し、
   前記中継端子は、樹脂本体と、前記樹脂本体から突設された接続ピンと、前記絶縁基板に接続される接続面と、を有し、
   前記出力端子は、樹脂本体と、前記樹脂本体から突設されたバスバーと、前記絶縁基板に接続される接続面と、を有し、
   前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々は、前記絶縁基板の対応するパッド面である金属層の面に対して各々の前記接続面を位置整合された状態で、半田付けにより半田接合部を形成されながら前記絶縁基板に各々接着され、
   前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々の前記樹脂本体は、前記絶縁基板上で互いに分割されており、
   前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々を、他の端子に対して独立した分割モジュールとしたことを特徴とするインバータ装置。
2. 各々が前記分割モジュールである前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子を押圧する押圧部材を、更に備えることを特徴とする請求項1記載のインバータ装置。
3. 前記押圧部材は、前記半田接合部から離間した位置で、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子の各々を、それらの上方から下方へ押圧する押圧部を有することを特徴とする請求項２に記載のインバータ装置。
4. 前記押圧部は、前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子に向かって各々変化する変化面を含むことを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
5. 前記入力端子、前記中継端子及び前記出力端子は、前記押圧部に対応して突設された割ピンを有することを特徴とする請求項３又は４に記載の電子装置。

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