JP6634161B2 - 交流モータコントローラ、積層バスバーアセンブリ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気アセンブリ分野に関し、特に電気自動車用交流モータコントローラ、積層バスバーアセンブリ及び該積層バスバーアセンブリの製造方法に関する。本出願は、２０１６年４月１１日に出願された出願番号ＣＮ２０１６１０２２３２８０．１に基づく中国発明特許出願であり、ここで、該出願の内容を参照として本願に援用する。

電気自動車はガソリンを燃焼せずに動力を発生させることができるため、環境に優しく、汚染が少ないという特徴を有し、従って、環境への要件がより高い観光地等で広く応用されている。従来の電気自動車に１つの交流モータコントローラが設けられ、バッテリーが出力した直流電源を三相交流電源に変換してモータが回転するように駆動することに用いられる。

回路基板が電気分野で広く応用されており、不可欠なものとして基板に一定の電線路が内蔵され、その上にパッド孔群が配置され、様々なデバイスがパッド孔に配置されてはんだ付けされ、用途の異なる様々な回路基板を形成する。

電気自動車に使用される交流モータコントローラを例示し、交流モータコントローラはバッテリーが出力した直流電源を三相交流電源に変換してモータが回転するように駆動することに用いられる。従来技術における交流モータコントローラは基板を備え、基板に第一直流電源端子、第二直流電源端子及び電流出力端子が設置され、第一直流電源端子と電流出力端子との間に複数の第一制御可能なスイッチングデバイスが接続され、電流出力端子と第二直流電源端子との間に複数の第二制御可能なスイッチングデバイスが接続され、基板には実際の給電需要に応じて異なるほかの回路デバイスが設置される。第一直流電源端子、第二直流電源端子及び電流出力端子と基板とが銅張積層ブロックを設置することにより電気的接続を実現し、第一制御可能なスイッチングデバイス、第二制御可能なスイッチングデバイス及び回路デバイスを１つずつ挿入、はんだ付けすることにより基板との電気的接続を実現し、ＩＧＢＴがボルトで基板に固定接続される。

従来の基板の取付製造プロセスにおいて、デバイスの挿入動作は１つずつ挿入してからはんだ付け接続するため、挿入プロセスは手間と時間がかかり、基板を組立加工する際の製造効率を向上させることが困難であり、駆動基板のバスバーの拡張性が低い。

本発明の第一目的は製造効率が高く、拡張性が高く、広く応用されている積層バスバーアセンブリを提供することである。

本発明の第二目的はモジュール化度が高く、製造効率が高い交流モータコントローラを提供することである。

本発明の第三の目的は製造効率が高い積層バスバーアセンブリの製造方法を提供することである。

本発明の第一目的を実現するために、本発明は積層バスバーアセンブリを提供し、基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板を備え、基板にパッド孔群が設置され、パッド孔群が基板の内部銅張積層体に電気的に接続されて回路が形成され、パッド孔アセンブリは第一パッド孔、第二パッド孔及び第三パッド孔を含み、正極電流金属板に第一ピンが設置され、正極電流金属板が基板の第一側に設置され、第一ピンが第一パッド孔を貫通させて基板の第二側に第一接続部を設置し、負極電流金属板に第二ピンが設置され、負極電流金属板が基板の第一側に設置され、第二ピンが第二パッド孔を貫通させて基板の第二側に第二接続部を設置し、出力電流金属板に第三ピンが設置され、出力電流金属板が基板の第一側に設置され、第三ピンが第三パッド孔を貫通させて基板の第二側に第三接続部を設置し、基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板が積層配置され、第一接続部が第三接続部に接続され、第二接続部が第三接続部に接続され、第一接続部が第二接続部に接続される。

さらなる解決手段として、積層バスバーアセンブリは絶縁層群を更に備え、絶縁層群が基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板の片側に配置される。

さらなる解決手段として、積層バスバーアセンブリは逃げ孔群を更に備え、逃げ孔群が正極電流金属板、負極電流金属板、出力電流金属板及び絶縁層群に設置され、第一ピン、第二ピン及び第三ピンが逃げ孔群を貫通する。

さらなる解決手段として、積層バスバーアセンブリは絶縁板を更に備え、絶縁板と基板、正極電流金属板、負極電流金属板、出力電流金属板及び絶縁層群とが積層配置され、絶縁板が基板から離れる最外側に位置し、逃げ孔群が更に前記絶縁板に設置される。

さらなる解決手段として、第一ピン、第二ピン、第三ピンが逃げ孔群の片側に設置される。

さらなる解決手段として、積層バスバーアセンブリバーは正極バスバー板を更に備え、正極バスバー板に第四ピンが設置され、第四ピンが第一パッド孔を貫通して第一接続部に隣接し、積層バスバーアセンブリバーは負極バスバー板を更に備え、負極バスバー板に第五ピンが設置され、第五ピンが第二パッド孔を貫通して第二接続部に隣接し、積層バスバーアセンブリバーは出力バスバー板を更に備え、出力バスバー板に第六ピンが設置され、第六ピンが第三パッド孔を貫通して第三接続部に隣接する。

さらなる解決手段として、第一ピンと第一パッド孔とが締まりばめされ、第二ピンと前記第二パッド孔とが締まりばめされ、第三ピンと第三パッド孔とが締まりばめされる。

さらなる解決手段として、正極バスバー板には第四ピンの間に位置する第一突起部が設置され、負極バスバー板には第五ピンの間に位置する第二突起部が設置され、出力バスバー板には第六ピンの間に位置する第三突起部が設置される。

本発明の第二目的を実現するために、本発明は交流モータコントローラを提供し、積層バスバーアセンブリ、制御可能なスイッチングデバイスアセンブリ及びフィルタリングデバイスアセンブリを備え、積層バスバーアセンブリは基板を備え、基板にパッド孔群が設置され、パッド孔群が基板の内部銅張積層体に電気的に接続されて回路が形成され、パッド孔アセンブリは第一パッド孔、第二パッド孔及び第三パッド孔を含む交流モータコントローラであって、第一ピンが設置され、基板の第一側に設置され、第一ピンが第一パッド孔を貫通させて基板の第二側に第一接続部を設置する正極電流金属板と、第二ピンが設置され、基板の第一側に設置され、第二ピンが第二パッド孔を貫通させて基板の第二側に第二接続部を設置する負極電流金属板と、第三ピンが設置され、基板の第一側に設置され、第三ピンが第三パッド孔を貫通させて基板の第二側に第三接続部を設置する出力電流金属板と、を備え、基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板が積層配置され、第一接続部が第三接続部に接続され、第二接続部が第三接続部に接続され、第一接続部が第二接続部に接続され、制御可能なスイッチングデバイスアセンブリが第一接続部と第三接続部との間に接続され、制御可能なスイッチングデバイスアセンブリが第二接続部と第三接続部との間に接続され、フィルタリングデバイスアセンブリが第一接続部と第二接続部との間に接続されることを特徴とする。

本発明の第三の目的を実現するために、本発明は積層バスバーアセンブリの製造方法を提供し、積層バスバーアセンブリは基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板を備え、基板にパッド孔群が設置され、パッド孔群が基板の内部銅張積層体に電気的に接続されて回路が形成され、パッド孔アセンブリは第一パッド孔、第二パッド孔及び第三パッド孔を含み、正極電流金属板に第一ピンが設置され、正極電流金属板が基板の第一側に設置され、第一ピンが第一パッド孔を貫通させて基板の第二側に第一接続部を設置し、負極電流金属板に第二ピンが設置され、負極電流金属板が基板の第一側に設置され、第二ピンが第二パッド孔を貫通させて基板の第二側に第二接続部を設置し、出力電流金属板に第三ピンが設置され、出力電流金属板が基板の第一側に設置され、第三ピンが第三パッド孔を貫通させて基板の第二側に第三接続部を設置し、基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板が積層配置され、第一接続部が第三接続部に接続され、第二接続部が第三接続部に接続され、第一接続部が第二接続部に接続される積層バスバーアセンブリの製造方法であって、正極電流金属板を基板に積み上げ、第一ピンを第一パッド孔に挿入することと、負極電流金属板を正極電流金属板に積み上げ、第二ピンを第二パッド孔に挿入することと、出力電流金属板を負極電流金属板に積み上げ、第三ピンを第三パッド孔に挿入することと、第一ピン及び第一パッド孔、第二ピン及び第二パッド孔、第三ピン及び第三パッド孔に対してリフローはんだ付けを同時に行うことと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る交流モータコントローラ、積層バスバーアセンブリ及びその製造方法において、正極電流金属板の第一ピン、負極電流金属板の第二ピン及び出力電流金属板の第三ピンが同一側から基板のパッド孔群を貫通して、基板の第二側にそれぞれ第一接続部、第二接続部及び第三接続部が設置されるが、基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板が積層配置され、積層バスバーアセンブリに基づく電子制御装置の組立加工プロセスにおいて、複数の異なる回路デバイス、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板を同時に積層プレスすることにより、予め設置された各ピンが基板の予め設置されたパッド孔群を同時に貫通させ、次に一回限りのリフローはんだ付けプロセスを経て積層バスバーアセンブリによる電子制御装置の組立はんだ付けを完了する。積層バスバーは高電流ネットワークを提供することができるだけでなく、自動化装置を利用して量産することもでき、製造効率を大幅に向上させ、拡張性が高く、広く使用されている。

なお、絶縁層群は独立した絶縁シート、や基板、正極電流金属板、負極電流金属板又は出力電流金属板に被覆される絶縁メッキ層であってもよく、基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板がいずれも導電性を有するため、絶縁群を基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板の片側に配置することにより、隣接する両方同士の電流破壊短絡を効果的に隔離することができると同時に、外部回路素子を挿入する時の破壊短絡を防止することができ、回路への破壊を防止して、プレス製造中に板材の間隔距離を制御する必要がなく、製造効率を向上させる。

また、逃げ孔群が設置されるため、第一ピン、第二ピン又は第三ピンが基板を貫通する前に、迂回せずに正極電流金属板、負極電流金属板又は出力電流金属板を直接貫通し、それにより回路の配線をより容易にし、そして、逃げ孔がピンに対して所定の位置決め役割を果たし、組立プレスプロセスにおいてより安定になり、歩留まりを効果的に向上させる。

なお、絶縁板は外部回路デバイス及び正極電流金属板、負極電流金属板、出力電流金属板の間に破壊短絡が発生するため、回路を破壊することを防止することができるだけでなく、積層バスバーアセンブリが押し出されないように保護することもできる。そして、外部回路デバイスはまず絶縁板の逃げ孔群を直接貫通し、次に正極電流金属板、負極電流金属板、出力電流金属板及び絶縁層群の逃げ孔群を貫通し、最後に基板のパッド孔群を貫通することにより、回路の接続を実現することができる。

また、正極電流金属板を例示し、正極電流金属板の製造プロセスにおいて、第一ピンがプレスプロセス又はミリング、穿孔等のプロセスを経て正極電流金属板に開けた孔を形成させて、開けた孔の縁部輪郭突起部が孔に伸び込まれ、縁部輪郭突起部に対して曲げ工程を行うと、第一ピンを形成し、プレスプロセス又はミリング、穿孔工程において開けた孔を逃げ孔に直接設置することにより、別の孔開け工程を省くことができ、製造効率を効果的に向上させる。

なお、正極バスバー板及び負極バスバー板を電流入力端子とし、出力バスバー板を電流出力端子とし、正極バスバー板、負極バスバー板及び出力バスバー板はパッド孔を貫通して基板にはんだ付けすることができ、つまり積層バスバーアセンブリの積層プレス取付を行う時、正極バスバー板、負極バスバー板及び出力バスバー板を同時に積層プレスすることができ、工程を最適化し、効率を向上させる。

また、第一ピン、第二ピン及び第三ピンとパッド孔群とが締まりばめされるため、プレス組立工程を行った後、各板材の間の位置が相対的に固定され、第一ピン、第二ピン及び第三ピンとパッド孔群との相対位置も固定され、それにより次のはんだ付けプロセスの加工効率、安定性及び歩留まりを向上させる。

また、正極バスバー板を例示し、正極バスバー板の第四ピンが基板のパッド孔群に締まりばめされる場合、第一突起部が正極バスバー板と基板との間に位置する各金属板を押し付け固定することにより、積層バスバーアセンブリの構成をよりコンパクト・安定にして、コールドはんだ接続の発生を防止することができる。

さらに、正極電流金属板の第一ピン、負極電流金属板の第二ピン及び出力電流金属板の第三ピンが同一側から基板のパッド孔群を貫通して第一接続部、第二接続部及び第三接続部となり、基板、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板が積層配置されるため、積層バスバーアセンブリによる電子制御装置の組立加工工程を行う時、複数の異なる回路デバイス、正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板を同時にプレスすることにより、各ピンが基板のパッド孔群を同時に貫通させ、更に一回限りのはんだ付け工程を行うだけで積層バスバーアセンブリに基づく電子制御装置の組立はんだ付けを完了することができ、積層バスバーアセンブリの拡張性が高く、製造効率が大幅に向上し、広く使用されている。

また、積層バスバーアセンブリの製造は正極電流金属板、負極電流金属板及び出力電流金属板を積み上げると同時に、それに対応する第一ピン、第二ピン又は第三ピンを基板のパッド孔群に挿入し、その後一回限りのリフローはんだ付けを行えばよく、従来のバスバーに比べて、製造ステップが大幅に簡素化され、製造効率を大幅に向上させ、積層バスバーアセンブリが広く適用される。

図１は本発明の交流モータコントローラの実施例の構成図である。 図２は本発明の交流モータコントローラの実施例の別の視角の構成図である。 図３は本発明の交流モータコントローラの実施例の構成分解図である。 図４は本発明の積層バスバーアセンブリの実施例の構成分解図である。 図５は本発明の交流モータコントローラの実施例のアセンブリの一部の構成分解図である。 図６は本発明の交流モータコントローラの実施例の組み合わせパワートランジスタモジュールの構成分解図である。 図７は本発明の容量アレイの実施例の構成分解図である。 図８は本発明の容量アレイの実施例のアセンブリの一部の構成図である。 図９は図７におけるＢ箇所の拡大図である。 図１０は本発明の容量アレイの実施例の正極銅板、負極銅板及び横板の接続関係の拡大図である。 図１１は本発明の交流モータコントローラの実施例の容量アレイのアセンブリの一部の構成図である。 図１２は本発明の交流モータコントローラの実施例の別の構成分解図である。 図１３は図１におけるＡ箇所の部分拡大図である。 図１４は本発明の交流モータコントローラの実施例の電気配線図である。

以下、図面及び実施例を参照しながら本発明を詳しく説明する。

交流モータコントローラの実施例
図１に示すように、図１は交流モータコントローラの構成図であり、交流モータコントローラは積層バスバーアセンブリ１、入力バスバー板２、出力バスバー板３及び回路デバイス４を備える。交流モータコントローラの役割は入力された直流電流を制御可能なスイッチングデバイスのようなパワートランジスタによって、交流電流に変換して出力することにより、駆動モータの電力需要を満たすことである。

そして、本実施例の積層バスバーアセンブリ１と従来のバスバーとの相違点は、積層バスバーアセンブリが複数層の金属板を積層設置してなり、各金属板のピンがほかの金属板の逃げ孔を貫通し、最後に基板のパッド孔群位置に到達することである。

図２に示すように、図２は交流モータコントローラの別の角度の構成図であり、回路デバイス４は組み合わせパワートランジスタモジュール４００及び容量アレイ５００を備え、組み合わせパワートランジスタモジュール４００が制御可能なスイッチングデバイスモジュールであり、容量アレイ５００がフィルタリングデバイスモジュールであり、積層バスバーアセンブリ１は取付を完了した後、組み合わせパワートランジスタモジュール４００の対応するピン及び容量アレイ５００の対応するピンは積層バスバーアセンブリ１の逃げ孔群を貫通し、最後に基板のパッド孔群を貫通することにより、回路の接続を実現する。

図３に示すように、組み合わせパワートランジスタモジュール４００、容量アレイ５００と同様に、入力バスバー板２、出力バスバー板３の対応するハードウェアが積層バスバーアセンブリ１の逃げ孔を貫通してから基板のパッド孔群に到達することにより、回路の接続を実現する。

図４に示すように、図４は積層バスバーアセンブリの構成分解図であり、基板１１０が積層バスバーアセンブリの基礎であり、基板１１０にパッド孔群が配置され、パッド孔群が基板の内部に設置される銅張積層体により接続され、それにより回路の接続を実現する。パッド孔群は複数の第一パッド孔１１１、複数の第二パッド孔１１２及び複数の第三パッド孔１１３を含み、複数の第一パッド孔１１１、複数の第二パッド孔１１２及び複数の第三パッド孔１１３がいずれも基板１１０に直列配置され、このため、モジュール化された複数のデバイス又は電流バスバー板ピンを挿入する時に容易に位置決めすることができるだけでなく、デバイスのはんだ付けのために、より多くの位置を提供することもできる。

基板１１０のパッドはんだ付け動作面を基準上面とし、基板１１０の第一側（下方）に上から下まで第一絶縁シート１５１、正極電流金属板１２０、第二絶縁シート１５２、負極電流金属板１３０、第三絶縁シート１５３、出力電流金属板１４０、第四絶縁シート１５４及び絶縁板１６０が順に積み上げられる。本実施例において、第一絶縁シート１５１、第二絶縁シート１５２、第三絶縁シート１５３、第四絶縁シート１５４が本実施例の絶縁層群を構成し、絶縁層群、正極電流金属板１２０、負極電流金属板１３０、出力電流金属板１４０及び絶縁板１６０には対応する複数の逃げ孔が設置され、各板及び絶縁層群の逃げ孔群が本実施例の逃げ孔群となる。絶縁層群が正極電流金属板１２０、負極電流金属板１３０及び／又は出力電流金属板１４０にメッキされる絶縁メッキ層であってもよい。

正極電流金属板１２０に複数の第一ピン１２１が配列配置され、複数の第一ピン１２１が正極電流金属板１２０に垂直に設置され、すべての第一ピン１２１がそれぞれその上方の第一絶縁シート１５１の第一逃げ孔１７１を貫通してから基板１１０の第一パッド孔１１１を貫通し続け、第一ピン１２１が第一パッド孔１１１を貫通して基板１１０の第二側に到達した後、第一ピン１２１によって基板の第二側に第一接続部を設置する。

負極電流金属板１３０に複数の第二ピン１３１が配列配置され、負極電流金属板１３０に上向きに垂直であり、すべての第二ピン１３１がその上方の第二絶縁シート１５２の第三逃げ孔１７３、正極電流金属板１２０の第二逃げ孔１７２、第一絶縁シート１５１の第一逃げ孔１７１を順に貫通し、最後に基板１１０の第二パッド孔１１２を貫通し、第二ピン１３１が第二パッド孔１１２を貫通して基板１１０の第二側に設置される第二接続部に到達する。

出力電流金属板１４０に複数の第三ピン１４１が配列配置され、出力電流金属板１４０に上向きに垂直であり、すべての第三ピン１４１がその上方の第三絶縁シート１５３の第五逃げ孔１７５、負極電流金属板１３０の第四逃げ孔１７４、第二絶縁シート１５２の第三逃げ孔１７３、正極電流金属板１２０の第二逃げ孔１７２、第一絶縁シート１５１の第一逃げ孔１７１を順に貫通し、最後に基板１１０の第三パッド孔１１３を貫通し、第三ピン１４１が第三パッド孔１１３を貫通して基板１１０の第二側に設置される第三接続部に到達する。

正極電流金属板１２０、負極電流金属板１３０及び出力電流金属板１４０の間にいずれも絶縁材シートが設置され、両方同士に導電破壊回路配置が発生することを防止し、第一ピン１２１の第一接続部、第二ピン１３１の第二接続部及び第三ピン１４１の第三接続部のうち、いずれか２つがいずれも中間物質、例えばパワートランジスタ、コンデンサ等により接続されてもよい。

出力電流金属板１４０の下方に第四絶縁シート１５４及び絶縁板１６０が順に配置され、第四絶縁シート１５４に第七逃げ孔１７７が配置され、絶縁板１６０に第八逃げ孔１７８が配置され、同様に、絶縁板１６０の下側にパワートランジスタデバイス及びフィルタリングコンデンサ等が配置されてもよい時、パワートランジスタデバイス及びフィルタリングコンデンサデバイスのピンは逃げ孔群を貫通して、最後に基板１１０のパッド孔群に到達し、第一ピン１２１の第一接続部、第二ピン１３１の第二接続部又は第三ピン１４１の第三接続部に電気的に接続されてもよい。

また、金属板のピンが対応する逃げ孔の片側に設置される。正極電流金属板１２０を例示し、第一ピン１２１の加工プロセスは以下のとおりである。まず旋盤によって材料除去加工、例えばプレスプロセス又はミリング、穿孔プロセス等を行うことにより、正極電流金属板１２０に貫通孔を形成させて、該貫通孔の縁部の一部が第一ピン１２１に一致する輪郭を有し、次に該輪郭縁部を曲げることにより、それを正極電流金属板から突起させ、第一ピン１２１を形成する。材料除去工程において第一ピン１２１の輪郭を加工すると同時に、第二逃げ孔１７２の輪郭を生成する場合、逃げ孔のさらなる加工工程を省くことができる。

図５に示すように、図５は交流モータコントローラの積層バスバーアセンブリ１以外のほかのアセンブリの構成分解図である。

入力バスバー板２は正極バスバー板２１０及び負極バスバー板２２０を含み、本実施例において、バスバー板が金属総銅バスバーを用いてもよい。

正極バスバー板２１０の上部には一列に配置される第四ピン２１１が設置され、正極バスバー板２１０の下部に正極入力端子２１２が設置され、負極バスバー板２２０の上部には一列に配置される第五ピン２２１が設置され、負極バスバー板２２０の下部に負極入力端子２２２が設置される。正極入力端子２１２及び負極入力端子２２２が直流電流の入力端子であり、入力端子が電池に電気的に接続され、電池からの給電を受ける。

出力バスバー板３はＵ相出力バスバー板３１０、Ｖ相出力バスバー板３２０及びＷ相出力バスバー板３３０を含み、出力バスバー板３の第六ピン３０１はＵ相第六ピン３１１、Ｖ相第六ピン３２１及びＷ相第六ピン３３１を含む。

正極バスバー板２１０における隣接する第四ピン２１１の間にいずれも第一突起部２１３が設置され、負極バスバー板２２０における隣接する第五ピン２２１の間にいずれも第二突起部２２３が設置され、出力バスバー板３における隣接する第六ピン３０１の間にいずれも第三突起部３４が設置される。第一突起部２１３、第二突起部２２３及び第三突起部３４が入力バスバー板２及び出力バスバー板３と基板１１０との間の各板材に対して位置決め役割を果たし、各板材の反りに起因してピンを正確に取り付けることができず、最後にパッド孔群をはんだ付けする時にコールドはんだ接続が発生することを防止する。

Ｕ相出力バスバー板３１０の上部には一列に配置されるＵ相第六ピン３１１が設置されて、その側部にＵ相バス端子（図示せず）が接続され、Ｖ相出力バスバー板３２０の上部には一列に配置されるＶ相第六ピン３２１が設置されて、その側部にＶ相バス端子（図示せず）が接続され、Ｗ相出力バスバー板３３０の上部には一列に配置されるＷ相第六ピン３３１が設置されて、その側部にＷ相バス端子（図示せず）が接続される。Ｕ相バス端子、Ｖ相バス端子及びＷ相バス端子が三相交流電流出力端子であり、出力端子がモータに電気的に接続される。

回路デバイス４は３つの組み合わせパワートランジスタモジュール４００、容量アレイ５００及び制御モジュール（図示せず）を備える。制御モジュールが制御回路基板に設置されてもよく、該制御回路基板に対応するピンを設置し、次に制御回路基板に逃げ孔群及びパッド孔群を順に貫通させてから基板１１０の第二側に到達し、制御モジュールのピンが組み合わせパワートランジスタモジュール４００の制御端子のグリッド電極に電気的に接続され、次に組み合わせパワートランジスタモジュール４００に対する制御モジュールのスイッチング制御を実現する。

図６に示すように、図６は組み合わせパワートランジスタモジュール４００の構成分解図であり、組み合わせパワートランジスタモジュール４００は複数の第一パワートランジスタ４２０及び複数の第二パワートランジスタ４３０を含む。第一パワートランジスタ４２０の上端に第七ピン４２１が設置され、第二パワートランジスタ４３０の上端に第八ピン４３１が設置される。

組み合わせパワートランジスタモジュール４００における第一パワートランジスタ４２０及び第二パワートランジスタ４３０の数を交流モータコントローラの需要に応じて増加又は減少させることができ、それにより第一パワートランジスタ４２０及び第二パワートランジスタ４３０のモジュール化取付動作を実現し、取付を完了した組み合わせパワートランジスタモジュール４００の第七ピン４２１及び第八ピン４３１がすべて垂直に上向きであり、積層バスバーアセンブリ１（図４参照）の下方から逃げ孔群及び基板を貫通してから、基板の第二側に到達して第一接続部、第二接続部又は第三接続部との電気的接続を実現することができる。

図７に示すように、図７は容量アレイ５００の構成分解図である。容量アレイ５００は複数のコンデンサカバー５１０、複数のコンデンサフレーム５２０、複数のコンデンサ５３０、複数の正極銅板５４０及び複数の負極銅板５５０を備える。正極銅板５４０が第一接続部材であり、コンデンサ５３０の正極を接続することに用いられ、負極銅板５５０が第二接続部材であり、コンデンサ５３０の負極を接続することに用いられる。

コンデンサフレーム５２０はコンデンサ５３０を取り付け、及び正極銅板５４０、負極銅板５５０を容易に固定するために設計される。コンデンサフレーム５２０は複数のコンデンサ溝５２１及び複数のコンデンサ溝５２１の裏側に位置する横板５２２を備える。

本実施例のコンデンサフレーム５２０に４つのコンデンサ溝５２１が設置され、コンデンサ溝５２１はコンデンサ５３０を配置することに用いられ、４つのコンデンサ溝５２１が一列に配置され、コンデンサ溝５２１の溝面がアーク面であり、溝面のラジアンがコンデンサ５３０の表面曲率に基づいて設計され、コンデンサフレーム５２０とコンデンサカバー５１０との嵌合精度を効果的に向上させるだけでなく、コンデンサ溝５２１の間に形成された円弧状バッフルも同一列のコンデンサ５３０同士の接触を効果的に防止する。

本実施例の横板５２２がコンデンサ溝５２１の裏側端面の第二側（負極銅板５５０の取付側寄り側）に設置される。

図７、図９及び図１０に示すように、横板５２２の第一側、第二側にそれぞれ第一取付溝５２３及び第二取付溝５２７が設置され、第一取付溝５２３、第二取付溝５２７が縁側係止溝であり、板状の正極銅板５４０、負極銅板５５０がそれぞれ第一取付溝５２３、第二取付溝５２７に係止されることにより、正極銅板５４０及び負極銅板５５０を水平方向に固定することができる。

コンデンサフレーム５２０の横板５２２とコンデンサ溝５２１との間に１つの接続平面があり、接続平面がコンデンサ溝５２１の裏側端面であり、接続平面には並列に配置される５つの位置決めピン５２５及び複数の第二放熱孔５２６が設置され、第二放熱孔５２６によってコンデンサ溝５２１を接続平面と連通させる。

図７及び図１１に示すように、横板５２２の中央には対称に配置される一対の第一固定孔５２４が設置され、正極銅板５４０、負極銅板５５０と協働して、正極銅板５４０及び負極銅板５５０の垂直固定を実現することができる。

図７に示すように、コンデンサカバー５１０は一列のコンデンサフレーム５２０内の複数のコンデンサ５３０を置くための台座であり、コンデンサカバー５１０が絶縁材料で製造されてなり、本実施例のコンデンサカバー５１０には単一のコンデンサ５３０を置くためのコンデンサ空間５１２が設置され、各列は４つのコンデンサ空間５１２を含み、４つのコンデンサ５３０を配置することができる。

コンデンサ空間５１２の底部が円弧状底面であり、具体的なラジアンは対応するコンデンサ５３０の表面曲率に基づいて設定され、各コンデンサ空間５１２の間に所定の間隔距離があり、同一列における隣接する２つのコンデンサ５３０が接触することを防止する。各コンデンサフレーム５２０の両側に仕切板５１１が設置され、仕切板５１１によって隣接するコンデンサフレーム５２０のコンデンサ空間５１２を効果的に仕切って、更に隣接する列のコンデンサ５３０が接触することを防止し、近く位置する正極銅板５４０及び負極銅板５５０の破壊短絡に起因して回路を破壊することも防止する。

図７、図８に示すように、図８はコンデンサ５３０の接続関係図であり、正極銅板５４０の第一側は一列に配置される複数の第一接触端子５４１であり、コンデンサフレーム５２０における横板５２２が負極銅板５５０寄り片側に位置するが、正極銅板５４０を横板５２２に固定する必要があるため、従って、正極銅板５４０と第一接触端子５４１との間に水平延在部５４３が設置され、第一接触端子５４１がコンデンサ５３０の正極端子に延在する。水平延在部５４３に一組の第一放熱孔５４６が設置され、水平延在部５４３に更に第四位置決め孔５４５が設置され、第一放熱孔５４６及び第四位置決め孔がいずれも貫通孔である。

正極銅板５４０の第二側が一列に配置される複数の第一極ピン５４２であり、第一極ピン５４２が垂直に上向きであり、積層バスバーアセンブリ１（図４参照）との接続を実現することに用いられる。

負極銅板５５０の第一側には一列に配置される複数の第二接触端子５５１が設置され、負極銅板５５０の第二側には上向きに垂直である複数の第二極ピン５５２が設置され、複数の第二極ピン５５２が配列配置され、第二極ピン５５２は積層バスバーアセンブリ１（図２参照）との接続を実現することに用いられる。

一枚の正極銅板５４０と一枚の負極銅板５５０との間に複数のコンデンサ５３０を同時に接続することは、接続状態にある複数のコンデンサ５３０の正極が接し、負極が接することに相当するため、複数のコンデンサ５３０が並列接続状態にある。つまり、コンデンサカバー５１０内では同一列のコンデンサ５３０が並列接続状態にあり、本実施例のコンデンサカバー５１０の各列に４つのコンデンサ空間５１２があり、つまり各列コンデンサ空間内に並列接続されるコンデンサの数を状況に応じて０〜４に設定してもよい。

図８、図９、図１０及び図１１に示すように、図９は図７における横板５２２の部分拡大図であり、図１１は正極銅板５４０、負極銅板５５０及びコンデンサフレーム５２０の取付関係図であり、横板５２２の両端の第一取付溝５２３及び第二取付溝５２７に正極銅板５４０及び負極銅板５５０が係止され、正極銅板５４０及び負極銅板５５０を横板５２２に固定させることができる。更に、正極銅板５４０に第一位置決め孔５４４が設置され、負極銅板５５０に第二位置決め孔５５３が設置され、横板に第三位置決め孔５２４が設置され、位置決め柱５６０を利用して第一位置決め孔５４４、第二位置決め孔５５３及び第三位置決め孔５２４を貫通し、正極銅板５４０、負極銅板５５０及びコンデンサフレーム５２０の関係を更に強化することができる。更に、正極銅板５４０の複数の第四位置決め孔５４５がコンデンサフレーム５２０の位置決めピン５２５の軸孔に嵌合位置決めされ、正極銅板５４０が更にコンデンサフレーム５２０に位置決め嵌合される。

正極銅板５４０、負極銅板５５０がコンデンサフレーム５２０に取り付けられた後、第一接触端子５４１がコンデンサ溝５２１の第一側に位置し、第二接触端子５５１がコンデンサ溝５２１の第二側に位置する。

コンデンサフレーム５２０及びコンデンサカバー５１０を取り付ける時、コンデンサフレーム５２０の第一側のコンデンサ溝５２１が第一接触端子５４１及び第二接触端子５５１とともにコンデンサ空間５１２に位置すると同時に、第一接触端子５４１がコンデンサ空間５１２内のコンデンサ５３０の正極に接触し、第二接触端子５５１がコンデンサ５３０の負極に接触する。

また、正極銅板５４０の水平延在部５４３がコンデンサフレーム５２０の接続平面と重なる時、水平延在部５４３の第一放熱孔５４６が正極銅板５４０の第二放熱孔５２６と連通して、放熱貫通孔を構成し、それによりコンデンサ５３０を外部と連通させ、放熱を実現する。

容量アレイの製造方法の実施例
容量アレイの製造方法は図７、図１１に示すように、１つのコンデンサフレーム５２０を取付基礎とし、まず正極銅板５４０を横板の第一取付溝５２３に係止し、負極銅板５５０を第二取付溝５２７に取り付けて固定する。

次に位置決め柱５６０に第一位置決め孔５４４、第二位置決め孔５５３及び第三位置決め孔５２４を貫通させ、それにより正極銅板５４０、負極銅板５５０及び横板５２２を更に固定させ、

１つ又は複数のコンデンサ５３０がコンデンサフレーム５２０のコンデンサ溝５２１に取り付けられて、正極銅板５４０、負極銅板５５０により弾性締め付けを行い、正負極の接続を完了する。

その後、コンデンサカバー５１０及びコンデンサフレーム５２０を取り付けて、コンデンサ５３０を遮る。

図１、図１２及び図１４に示すように、図１２は交流モータコントローラの構成分解図であり、基板１１０の第一パッド孔１１１、第二パッド孔１１２、第三パッド孔１１３がいずれも整列配置されるが、正極バスバー板２１０の第四ピン２１１、負極バスバー板２２０の第五ピン２２１、出力バスバー板３の第六ピン３０１、組み合わせパワートランジスタモジュール４００の第七ピン４２１及び第八ピン４３１、容量アレイ５００の第一極ピン５４２及び第二極ピン５５２がいずれも整列配置されるため、第四ピン２１１、第五ピン２２１、第六ピン３０１、第七ピン４２１、第八ピン４３１、第一極ピン５４２及び第二極ピン５５２はいずれも積層バスバーアセンブリの逃げ孔群を貫通し、最後にパッド孔群に到達し、それを貫通することができ、その後、所要の第一ピン１２１の第一接続部、第二ピン１３１の第二接続部又は第三ピン１４１の第三接続部との電気的接続を実現する。

図１２、図１３に示すように、図１３は図１の部分拡大図であり、負極バスバー板２２０の第五ピン２２１を例示し、第五ピン２２１が絶縁板１６０、出力電流金属板１４０、負極電流金属板１３０、正極電流金属板１２０の逃げ孔群を貫通し、最後に基板１１０の第二パッド孔１１２を貫通して、元々第二パッド孔１１２を貫通した第二ピン１３１の第二接続部に隣接し、第二パッド孔１１２が第二ピン１３１、第五ピン２２１にいずれも締まりばめされ、第一突起部２１３、第二突起部２２３及び第三突起部３４がいずれも絶縁板１６０に当接され、第一突起部２１３、第二突起部２２３及び第三突起部３４の押し付け作用及び第四ピン２１１、第五ピン２２１及び第六ピン３０１が基板１１０に締まりばめされる作用によって、絶縁板１６０と基板１１０との間に位置する各金属板の位置をより固定し、反りにくく、溶接時のコールドはんだ接続の発生を防止し、積層バスバーアセンブリの構成をコンパクトにする。

同様に、
第四ピン２１１が第一パッド孔１１１を貫通してその内部の第一ピン１２１の第一接続部に隣接して固定され、第六ピン３０１が第三パッド孔１１３を貫通してその内部の第三ピン１４１の第三接続部に接続固定される。

組み合わせパワートランジスタモジュール４００
第一パワートランジスタ４２０が第一制御可能なスイッチングデバイスとして正極入力端子と三相出力端子との間に接続され、第一パワートランジスタ４２０の一番目の第七ピン４２１が第一パッド孔１１１を貫通してその内部の第一ピン１２１の第一接続部に隣接して固定され、第一パワートランジスタ４２０の二番目の第七ピン４２１が第三パッド孔１１３を貫通してその内部の第三ピン１４１の第三接続部に隣接して固定される。

第二パワートランジスタ４３０が第二制御可能なスイッチングデバイスとして負極入力端子と三相出力端子との間に接続され、第二パワートランジスタ４３０の一番目の第八ピン４３１が第二パッド孔１１２を貫通してその内部の第二ピン１３１の第二接続部に隣接して固定され、第二パワートランジスタ４３０の三番目の第八ピン４３１が第三パッド孔１１３を貫通してその内部の第三ピン１４１の第三接続部に隣接して固定される。

容量アレイ５００
容量アレイがフィルタリングアセンブリとして正極入力端子と負極入力端子との間に接続され、第一極ピン５４２が第一パッド孔１１１を貫通してその内部の第一ピン１２１の第一接続部に隣接して固定され、第二極ピン５５２が第二パッド孔１１２を貫通してその内部の第二ピン１３１の第二接続部に隣接して固定される。

本実施例の交流モータコントローラの製造プロセスにおいて、回路デバイス４、入力バスバー板２及び出力バスバー板３がいずれも基板１１０の第一側からパッド孔を貫通するため、従って、入力バスバー板２、出力バスバー板３及び組み合わせパワートランジスタモジュール４００、容量アレイ５００を放置して、アセンブリのピンに基板１１０のパッド孔群を一回限りにプレス貫通させてから、基板１１０の第二側に突出する接続部及びピンに対して一回限りのはんだ付けプロセスを行うだけで、交流モータコントローラの加工製造を完了することができ、効率的で、迅速であり、同様に、積層バスバーアセンブリは交流モータコントローラ以外のほかの電子制御装置に適用される。

図１４に示すように、図１４は交流モータコントローラの電気配線図であり、電力ユニットが２つの直流電源端子を有し、それぞれ正極直流電源端子Ｂ＋及び負極直流電源端子Ｂ−であり、それぞれバッテリーから出力された正極直流電流及び負極直流電流を受電する。電力ユニットは３つの電流出力端子を有し、それぞれモータのＵ、Ｖ、Ｗ三相に対応し、モータの三相に電流を出力することに用いられる。

第一ピン１２１、第一パワートランジスタ４２０の第七ピン４２１のソース電極がいずれも正極直流電源端子Ｂ＋に接続され、コンデンサ５３０の第一極ピン５４２が正極直流電源端子Ｂ＋に接続される。

第二ピン１３１、第二パワートランジスタ４３０の第八ピン４３１のドレイン電極がいずれも負極直流電源端子Ｂ−に接続され、コンデンサ５３０の第二極ピン５５２が負極直流電源端子Ｂ−に接続される。

３つの第七ピン４２１のドレイン電極がそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ三相に接続され、３つの第八ピン４３１のソース電極がそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ三相に接続され、Ｕ相第六ピン３１１がＵ相に位置し、Ｖ相第六ピン３２１がＶ相に位置し、Ｗ相第六ピン３３１がＷ相に位置する。

積層バスバーアセンブリの製造方法の実施例
図４及び図１２に示すように、図１２は積層バスバーアセンブリ１に基づく交流モータコントローラの構成分解図であり、本発明の第一、第二発明目的を説明する時に、積層バスバーアセンブリ１の構成を詳しく説明したが、交流モータコントローラが積層バスバーアセンブリ１に基づくものであるため、従って、交流モータコントローラの製造方法のステップを説明する。

基板１１０を加工基礎とし、基板１１０の第一側（図１２の下方参照）に第一絶縁シート１５１を積み上げ、次に第一絶縁シート１５１の下方に正極電流金属板１２０を積み上げ、正極電流金属板１２０の第一ピン１２１が第一絶縁シート１５１の逃げ孔群を貫通し、最後に基板１１０の第一パッド孔１１１を貫通する。

正極電流金属板１２０の下方に第二絶縁シート１５２を積み上げ、次に第二絶縁シート１５２の下方に負極電流金属板１３０を積み上げ、負極電流金属板１３０の第二ピン１３１が第二絶縁シート１５２、正極電流金属板１２０及び第一絶縁シート１５１の逃げ孔群を貫通し、最後に基板１１０の第二パッド孔１１２を貫通する。

負極電流金属板１３０の下方に第三絶縁シート１５３を積み上げ、次に第三絶縁シート１５３の下方に出力電流金属板１４０を積み上げ、出力電流金属板１４０の第三ピン１４１が第三絶縁シート１５３、負極電流金属板１３０、第二絶縁シート１５２、正極電流金属板１２０及び第一絶縁シート１５１の逃げ孔群を貫通し、最後に基板１１０の第三パッド孔１１３を貫通する。

出力電流金属板１４０の下方に第四絶縁シート１５４を積み上げ、次に第四絶縁シート１５４の下方に絶縁板１６０を積み上げる。

絶縁板１６０の下方に入力バスバー板２を配置し、その第四ピン２１１及び第五ピン２２１が積層バスバーアセンブリ１の逃げ孔群を貫通してからパッド孔群を貫通する。

絶縁板１６０の下方に出力バスバー板３を配置し、その第六ピン３０１が積層バスバーアセンブリ１の逃げ孔群を貫通してからパッド孔群を貫通する。

絶縁板１６０の下方に組み合わせパワートランジスタモジュール４００を積み上げ、その第七ピン４２１及び第八ピン４３１が積層バスバーアセンブリ１の逃げ孔群を貫通してからパッド孔群を貫通する。

絶縁板１６０の下方に容量アレイ５００を積み上げ、その第一極ピン５４２及び第二極ピン５５２が積層バスバーアセンブリ１の逃げ孔群を貫通してからパッド孔群を貫通する。

組み立てられた積層バスバーアセンブリ１、組み合わせパワートランジスタモジュール４００及び容量アレイ５００をリフローはんだ付けすると同時に、各ピン及び基板１１０を図１４における電気配線図に示される接続方法で回路に接続する。

最後に説明すべきなのは、以上の説明は本発明の好適な実施例であり、本発明を制限するためのものではなく、当業者であれば、本発明に対して種々の変更や修正、例えば正極電流金属板１２０、負極電流金属板１３０及び出力電流金属板１４０の積層順序を逆にし、又は横板５２２の偏向側がコンデンサ溝５２１の第一側からコンデンサ溝５２１の第二側となり、更に水平延在部５４３が正極銅板５４０から負極銅板５５０に移動するといった均等置換等を行うことができ、本発明の趣旨や原則を逸脱せずに行ったいかなる修正、均等置換、改良等は、いずれも本発明の保護範囲に含まれるべきである。

本発明の交流モータコントローラ、積層バスバーアセンブリ及びその製造方法は電気応用場合に適用され、本発明の製品及び方法を利用する時、正極電流金属板の第一ピン、負極電流金属板の第二ピン、出力電流金属板の第三ピン及び制御可能なスイッチングデバイスアセンブリ、フィルタリングデバイスアセンブリに基板のパッド孔群を貫通させ、次に一回限りのはんだ付けを行うという２つのステップを経て交流変圧器の加工を完了することができ、製造効率が高く、拡張性が高い。

Claims (5)

1. その内部銅張積層体に電気的に接続されて回路が形成され、第一パッド孔、第二パッド孔及び第三パッド孔を含むパッド孔群が設置される基板を備える積層バスバーアセンブリであって、
   第一ピンが設置され、前記基板の第一側に設置され、前記第一ピンが前記第一パッド孔を貫通させて前記基板の第二側に第一接続部を設置する正極電流金属板と、
   第二ピンが設置され、前記基板の第一側に設置され、前記第二ピンが前記第二パッド孔を貫通させて前記基板の第二側に第二接続部を設置する負極電流金属板と、
   第三ピンが設置され、前記基板の第一側に設置され、前記第三ピンが前記第三パッド孔を貫通させて前記基板の第二側に第三接続部を設置する出力電流金属板と、を備え、
   前記基板、前記正極電流金属板、前記負極電流金属板及び前記出力電流金属板が積層配置され、前記第一接続部が前記第三接続部に接続され、前記第二接続部が前記第三接続部に接続され、前記第一接続部が前記第二接続部に接続され、
   前記積層バスバーアセンブリは前記第一パッド孔を貫通して前記第一接続部に隣接する第四ピンが設置される正極バスバー板を更に備え、
   前記積層バスバーアセンブリは前記第二パッド孔を貫通して前記第二接続部に隣接する第五ピンが設置される負極バスバー板を更に備え、
   前記積層バスバーアセンブリは前記第三パッド孔を貫通して前記第三接続部に隣接する第六ピンが設置される出力バスバー板を更に備え、
   前記負極バスバー板には負極入力端子が設置され、
   前記正極バスバー板には正極入力端子が設置され、
   前記負極入力端子は、前記負極バスバー板における前記第五ピンが設置されている側と反対側の端辺から、前記出力バスバー板のある側と反対側に向かって突出しており、
   前記正極入力端子は、前記正極バスバー板における前記第四ピンが設置されている側と反対側の端辺から、前記反対側に向かって突出し、前記負極バスバー板の下部を超えて、前記負極入力端子の先端の先まで延在していることを特徴とする積層バスバーアセンブリ。
2. 前記第四ピンと前記第一パッド孔とが締まりばめされ、
   前記第五ピンと前記第二パッド孔とが締まりばめされ、
   前記第六ピンと前記第三パッド孔とが締まりばめされることを特徴とする請求項１に記載の積層バスバーアセンブリ。
3. 前記正極バスバー板には前記第四ピンの間に位置する第一突起部が設置され、
   前記負極バスバー板には前記第五ピンの間に位置する第二突起部が設置され、
   前記出力バスバー板には前記第六ピンの間に位置する第三突起部が設置されることを特徴とする請求項２に記載の積層バスバーアセンブリ。
4. 積層バスバーアセンブリ、制御可能なスイッチングデバイスアセンブリ及びフィルタリングデバイスアセンブリを備え、
   前記積層バスバーアセンブリはパッド孔群が設置される基板を備え、パッド孔群が前記基板の内部銅張積層体に電気的に接続されて回路が形成され、パッド孔アセンブリが第一パッド孔、第二パッド孔及び第三パッド孔を含む交流モータコントローラであって、
   第一ピンが設置され、前記基板の第一側に設置され、前記第一ピンが前記第一パッド孔を貫通させて前記基板の第二側に第一接続部を設置する正極電流金属板と、
   第二ピンが設置され、前記基板の第一側に設置され、前記第二ピンが前記第二パッド孔を貫通させて前記基板の第二側に第二接続部を設置する負極電流金属板と、
   第三ピンが設置され、前記基板の第一側に設置され、前記第三ピンが前記第三パッド孔を貫通させて前記基板の第二側に第三接続部を設置する出力電流金属板と、を備え、
   前記基板、前記正極電流金属板、前記負極電流金属板及び前記出力電流金属板が積層配置され、前記第一接続部が前記第三接続部に接続され、前記第二接続部が前記第三接続部に接続され、前記第一接続部が前記第二接続部に接続され、
   前記制御可能なスイッチングデバイスアセンブリが前記第一接続部と前記第三接続部との間に接続され、前記制御可能なスイッチングデバイスアセンブリが前記第二接続部と前記第三接続部との間に接続され、前記フィルタリングデバイスアセンブリが前記第一接続部と前記第二接続部との間に接続され、
   前記フィルタリングデバイスアセンブリは、複数のコンデンサフレーム、複数のコンデンサ、複数の正極銅板、及び複数の負極銅板を備え、
   前記コンデンサフレームにコンデンサ溝が設置され、
   前記コンデンサ溝の裏側端面の第二側に横板が設置され、
   前記横板の第一側及び第二側にそれぞれ第一取付溝及び第二取付溝が設置され、
   前記第一取付溝及び前記第二取付溝に前記正極銅板及び前記負極銅板が係止される
   ことを特徴とする交流モータコントローラ。
5. 前記正極銅板に第一位置決め孔が設置され、前記負極銅板に第二位置決め孔が設置され、
   前記横板に第三位置決め孔が設置され、２つの位置決め柱が、相対抗する方向から、前記第一位置決め孔、前記第二位置決め孔、及び第三位置決め孔を貫通し、前記正極銅板、前記横板、及び前記負極銅板が、一体に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の交流モータコントローラ。