电力转换装置和马达单元的制作方法

1.本实用新型涉及电力转换装置和马达单元。


背景技术：

2.以往有一种电力转换装置，其包括控制基板、电容器模块、驱动基板和功率模块，这些部件经由母线在控制基板和驱动基板的厚度方向上依次层叠配置。
3.在上述电力转换装置中，由于控制基板、电容器模块、驱动基板和功率模块在控制基板和驱动基板的厚度方向上依次层叠，因而电力转换装置在控制基板和驱动基板的厚度方向上的尺寸容易大型化。
4.针对上述情况，可考虑使电容器模块和功率模块并排，且将控制基板和驱动基板做成一体的电路基板并覆盖电容器模块和功率模块。此时，为了稳定地支承电路基板，可考虑在电容器模块和功率模块上设置整体呈面状分布的许多凸台，并利用螺钉、螺栓等螺纹件将电路基板固定于许多凸台的顶端。然而，许多凸台的顶端可能会因工艺等而存在高度偏差，不位于同一平面内，在这种情况下，若利用螺纹件将电路基板紧固于许多凸台的顶端，则电路基板容易产生应变，从而对电路基板上的元件、锡焊部等电路构成部施加大的应力。


技术实现要素：

5.本实用新型正是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种电力转换装置和马达单元，有助于抑制因电路基板产生应变而对电路基板上的元件、锡焊部等电路构成部施加大的应力。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种电力转换装置，具有：支承部件，该支承部件包括支承部件主体和从所述支承部件主体沿第一方向突出的多个凸台，所述支承部件主体具有沿与所述第一方向垂直的第二方向排列的第一区域和第二区域，所述多个凸台包括位于所述第一区域内的两个第一凸台和位于所述第二区域内的两个第二凸台，在沿所述第一方向观察时，所述两个第一凸台和所述两个第二凸台构成四边形的四个顶点；以及电路基板，该电路基板被第一螺纹件固定于所述两个第一凸台和所述两个第二凸台的顶端，在所述电路基板上设置有低刚性部，该低刚性部位于所述第一区域与所述第二区域之间，且比相邻部分的刚性低，在所述电路基板上还设置有电路构成部，该电路构成部避开在与所述第一方向及所述第二方向垂直的第三方向上与所述低刚性部重叠的区域设置。
7.此处，也可将电路基板的在沿第一方向观察时与第一区域、第二区域重叠的区域设为元器件配置区，而将电路基板的在第三方向上与低刚性部重叠的区域设为元器件禁止配置区。
8.根据本实用新型的电力转换装置，在电路基板上设置有低刚性部，该低刚性部位于第一区域与第二区域之间，且刚性比电路基板的与该低刚性部相邻的部分的刚性低，因此，在利用第一螺纹件将电路基板紧固于两个第一凸台的顶端和两个第二凸台的顶端时，
即使与电路基板接触的两个第一凸台的顶端和两个第二凸台的顶端存在高度偏差而导致电路基板产生应变，应力也会集中于低刚性部以及在与第一方向及第二方向垂直的第三方向上与低刚性部重叠的区域，因此，有助于抑制对避开在第三方向上与低刚性部重叠的区域设置的电路构成部施加大的应力。
9.此外，在本实用新型的电力转换装置中，优选所述低刚性部由整体沿所述第三方向延伸的孔部构成。
10.根据本实用新型的电力转换装置，低刚性部由整体沿第三方向延伸的孔部构成，因此，与利用软质材料形成低刚性部的情况相比，容易以低成本形成低刚性部。
11.此外，在本实用新型的电力转换装置中，优选所述孔部包括沿所述第三方向间隔排列的多个贯穿孔。
12.根据本实用新型的电力转换装置，孔部包括沿第三方向间隔排列的多个贯穿孔，因此，与由沿第三方向连续延伸的贯穿孔构成孔部的情况相比，有助于避免低刚性部的刚性过低而不易处理电路基板。
13.此外，在本实用新型的电力转换装置中，优选所述支承部件包括电容器模块、功率模块以及收纳所述电容器模块、所述功率模块和所述电路基板的壳体，所述电容器模块、所述功率模块和所述壳体中的至少一方具有所述两个第一凸台和所述两个第二凸台。
14.此外，在本实用新型的电力转换装置中，优选所述支承部件包括电容器模块和功率模块，所述功率模块和所述电容器模块由电连接件连接在一起，所述电连接件包括：第一母线，该第一母线从所述功率模块延伸至所述孔部；第二母线，该第二母线从所述电容器模块延伸至所述孔部；以及第二螺纹件，该第二螺纹件位于所述孔部，且将所述第一母线与所述第二母线相互连接。
15.根据本实用新型的电力转换装置，支承部件包括电容器模块和功率模块，功率模块和电容器模块由电连接件连接在一起，电连接件包括：第一母线，该第一母线从功率模块延伸至孔部；第二母线，该第二母线从电容器模块延伸至孔部；以及第二螺纹件，该第二螺纹件位于孔部，且将第一母线与第二母线相互连接，因此，孔部能兼用于避免与第二螺纹件的干涉或者确保绝缘距离。
16.此外，在本实用新型的电力转换装置中，优选所述电路构成部包括电子元件和/或锡焊部。
17.此外，在本实用新型的电力转换装置中，优选所述第一凸台和所述第二凸台分别位于所述电路基板的角部，所述多个凸台包括第三凸台和第四凸台，所述电路基板的与所述第一区域重叠的区域的中央部经由螺钉或粘接剂固定于所述第三凸台，所述电路基板的与所述第二区域重叠的区域的中央部经由螺钉或粘接剂固定于所述第四凸台。
18.根据本实用新型的电力转换装置，第一凸台和第二凸台分别位于电路基板的角部，多个凸台包括第三凸台和第四凸台，电路基板的与第一区域重叠的区域的中央部经由螺钉或粘接剂固定于第三凸台，电路基板的与第二区域重叠的区域的中央部经由螺钉或粘接剂固定于第四凸台，因此，能更稳定地支承电路基板。
19.此外，为了实现上述目的，本实用新型提供一种马达单元，其马达；以及上述的电力转换装置，该电力转换装置将由电源提供的直流电力转换成交流电力并提供给所述马达。
20.(实用新型效果)
21.根据本实用新型，在电路基板上设置有低刚性部，该低刚性部位于第一区域与第二区域之间，且刚性比电路基板的与该低刚性部相邻的部分的刚性低，因此，在利用第一螺纹件将电路基板紧固于两个第一凸台的顶端和两个第二凸台的顶端时，即使与电路基板接触的两个第一凸台的顶端和两个第二凸台的顶端存在高度偏差而导致电路基板产生应变，应力也会集中于低刚性部以及在与第一方向及第二方向垂直的第三方向上与低刚性部重叠的区域，因此，有助于抑制对避开在第三方向上与低刚性部重叠的区域设置的电路构成部施加大的应力。
附图说明
22.图1是示意表示本实用新型实施方式的电力转换装置用于驱动马达的情形的电路图。
23.图2是示意表示本实用新型实施方式的电力转换装置的俯视图，其中以虚线示出了被电路基板遮挡的电容器模块和功率模块。
24.图3是示意表示本实用新型实施方式的电力转换装置的剖视图。
25.(符号说明)
26.10
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电力转换装置
27.111
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功率模块
28.112
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电容器模块
29.1121
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电容器
30.113
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壳体
31.1131
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底壁
32.1132
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侧壁
33.114
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电连接件
34.1141
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第一母线
35.1142
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第二母线
36.1143
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第二螺纹件
37.sp
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支承部件
38.sp1
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支承部件主体
39.sp2
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凸台
40.sp21
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第一凸台
41.sp22
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第二凸台
42.a1
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第一区域
43.a2
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第二区域
44.cb
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电路基板
45.cb1
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低刚性部
46.cb11
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孔部
47.cb2
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电路构成部
48.cb21
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电子元件
49.cb22
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锡焊部
50.sw1
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第一螺纹件
51.bt
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电源
52.mt
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马达
具体实施方式
53.下面，结合图1至图3对本实用新型实施方式的电力转换装置进行说明，其中，图1是示意表示本实用新型实施方式的电力转换装置用于驱动马达的情形的电路图，图2是示意表示本实用新型实施方式的电力转换装置的俯视图，其中以虚线示出了被电路基板遮挡的电容器模块和功率模块，图3是示意表示本实用新型实施方式的电力转换装置的剖视图。
54.此处，为方便说明，将相互正交的三个方向设为x方向、y方向和z方向，且将x方向的一侧设为x1，将x方向的另一侧设为x2，将y方向的一侧设为y1，将y方向的另一侧设为y2，将z方向的一侧设为z1，将z方向的另一侧设为z2。
55.(电力转换装置的电路结构)
56.如图1所示，电力转换装置10具有功率模块111，该功率模块111具有多个切换元件(例如由igbt元件构成)，并将由电源bt提供的直流电力转换成交流电力并提供给作为用电对象的马达mt。并且，如图1所示，电力转换装置10还具有电容器模块1121，该电容器模块1121使从电源bt朝向功率模块111提供的电压平滑化。
57.此外，马达mt例如为三相马达，具有uvw三相。
58.(电力转换装置的机械结构)
59.如图2和图3所示，电力转换装置10具有：支承部件sp，该支承部件sp包括支承部件主体sp1和从支承部件主体sp1沿z方向(相当于本实用新型中的第一方向)突出的多个凸台sp2，支承部件主体sp1具有沿x方向(相当于本实用新型中的第二方向)排列的第一区域a1和第二区域a2，多个凸台sp2包括位于第一区域a1内的两个第一凸台sp21和位于第二区域a2内的两个第二凸台sp22，在沿z方向观察时，两个第一凸台sp21和两个第二凸台sp22构成四边形的四个顶点；以及电路基板cb，该电路基板cb被第一螺纹件sw1(例如由螺栓或螺钉构成)固定于两个第一凸台sp21和两个第二凸台sp22的顶端(在图示的例子中是z1方向侧的端部)。并且，如图2所示，在电路基板cb上设置有低刚性部cb1，该低刚性部cb1位于第一区域a1与第二区域a2之间，且刚性比电路基板cb上与低刚性部cb1相邻的部分的刚性低；在电路基板cb上还设置有电路构成部cb2，该电路构成部cb2避开在y方向(相当于本实用新型中的第三方向)上与低刚性部cb1重叠的区域设置。
60.此处，如图2所示，低刚性部cb1由整体沿第三方向延伸的孔部cb11构成。具体而言，孔部cb11包括沿第三方向间隔排列的多个贯穿孔(在图示的例子中，各贯穿孔呈矩形，但并不局限于此，也可以是圆形、椭圆形等形状)。
61.此外，如图2所示，电力转换装置10具有作为支承部件sp的功率模块111、电容器模块112和壳体113，电容器模块112具有电容器模块1121，壳体113收纳电容器模块111、功率模块112和电路基板cb。具体而言，功率模块111和电容器模块112分别呈长方体状(在图示的例子中，功率模块111和电容器模块112的长度方向与y方向一致)，沿x方向排列，且由电连接件114连接在一起；功率模块111具有两个第一凸台sp21(在图示的例子中，第一凸台
sp21呈圆柱状，设置于电路基板cb的角部，且两个第一凸台sp21沿y方向排列，但并不局限于此)；电容器模块112位于功率模块111的x1方向侧，且具有两个第二凸台sp22(在图示的例子中，第二凸台sp22呈圆柱状，设置于电路基板cb的角部，且两个第二凸台sp22沿y方向排列，但并不局限于此)。并且，壳体113具有底壁1131以及从底壁1131的周缘立起的侧壁1132，功率模块111、电容器模块112和电路基板cb设置于由底壁1131和侧壁1132形成的收纳空间。并且，电路基板cb在沿z方向观察时大致呈长方形(在图示的例子中，电路基板cb的长度方向与x方向一致)，且与底壁1131在电路基板cb的厚度方向(在图示的例子中与z方向一致)上隔开间隔相对，功率模块111和电容器模块112在电路基板cb的厚度方向上位于底壁1131与电路基板cb之间。并且，电连接件114包括：第一母线1141，该第一母线1141从功率模块111延伸至孔部cb11；第二母线1142，该第二母线1142从电容器模块112延伸至孔部cb11；以及第二螺纹件1143(例如由螺栓或螺钉构成)，该第二螺纹件1143位于孔部cb11，且将第一母线1141与第二母线1142相互连接。
62.此外，如图2所示，电路构成部cb2包括电子元件cb21(例如芯片、电阻、电感、电容器、二极管等)和锡焊部cb22。
63.(本实施方式的主要效果)
64.根据本实施方式的电力转换装置10，在电路基板cb上设置有低刚性部cb1，该低刚性部cb1位于第一区域a1与第二区域a2之间，且刚性比电路基板cb的与该低刚性部cb1相邻的部分的刚性低，因此，在利用第一螺纹件sw1将电路基板cb紧固于两个第一凸台sp21的顶端和两个第二凸台sp2的顶端时，即使与电路基板cb接触的两个第一凸台sp21的顶端和两个第二凸台sp22的顶端存在高度偏差而导致电路基板cb产生应变，应力也会集中于低刚性部cb1以及在y方向上与低刚性部cb1重叠的区域，因此，有助于抑制对避开在y方向上与低刚性部cb1重叠的区域设置的电路构成部cb2施加大的应力。
65.上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型的具体实现并不受上述实施方式的限制。
66.例如，在上述实施方式中，电力转换装置10用于驱动马达mt，但并不局限于此，电力转换装置10也可用于驱动其它装置。
67.此外，在上述实施方式中，功率模块111具有两个第一凸台sp21，电容器模块112具有两个第二凸台sp22，但并不局限于此，第一凸台sp21、第二凸台sp22可以设置于功率模块111、电容器模块112和壳体113中的任一方，还可以设置于其它支承部件，且第一凸台sp21、第二凸台sp22的设置位置也不局限于电路基板cb的角部。
68.此外，在上述实施方式中，多个凸台sp2还可包括第三凸台和第四凸台，电路基板cb的与第一区域a1重叠的区域的中央部经由螺钉或粘接剂固定于第三凸台，电路基板cb的与第二区域a2重叠的区域的中央部经由螺钉或粘接剂固定于第四凸台。
69.此外，在上述实施方式中，孔部cb11包括沿第三方向间隔排列的多个贯穿孔，但并不局限于此，孔部cb11也可以是沿y方向连续延伸的一个贯穿孔。
70.此外，在上述实施方式中，低刚性部cb1由整体沿第三方向延伸的孔部cb11构成，但并不局限于此，低刚性部cb1也可由刚性比与其相邻的部分的刚性小的软质材料构成。
71.此外，在上述实施方式中，电路基板cb在沿z方向观察时大致呈长方形，但并不局限于此，电路基板cb也可形成为其它形状。
72.应当理解，本实用新型在其范围内，能将实施方式中的各个部分自由组合，或是将实施方式中的各个部分适当变形、省略。