特許 7614699 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-07

(45)【発行日】2025-01-16

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20250108BHJP

   H01R 13/04 20060101ALI20250108BHJP

   H01R 13/11 20060101ALI20250108BHJP

   H02M 3/00 20060101ALI20250108BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

H01R13/04 B

H01R13/11 302A

H02M3/00 Y ZAB

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021082741

(22)【出願日】2021-05-14

(65)【公開番号】P2022041869

(43)【公開日】2022-03-11

【審査請求日】2023-11-28

(31)【優先権主張番号】P 2020145220

(32)【優先日】2020-08-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】322003857

【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤村 元彦

(72)【発明者】

【氏名】別所 寿彦

(72)【発明者】

【氏名】西村 英士

(72)【発明者】

【氏名】木村 真也

(72)【発明者】

【氏名】中林 包

(72)【発明者】

【氏名】江川 学

(72)【発明者】

【氏名】小倉 洋

【審査官】冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００５９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９９７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９１７６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｍ ３／００

Ｈ０１Ｒ １３／１１

Ｈ０１Ｒ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の部品と、
第２の部品と、
略平板形状の差込部を有するオス型嵌合部材と、
互いに対向して配置される第１の挟持部及び第２の挟持部を有するメス型嵌合部材と
をそれぞれが含む複数対の嵌合部材と
を具備し、
前記複数対の嵌合部材のそれぞれにおいて、
前記オス型嵌合部材は、前記第１の部品及び前記第２の部品の一方に配置され、
前記メス型嵌合部材は、前記第１の部品及び前記第２の部品の他方に配置され、
前記第１の部品及び前記第２の部品は、前記複数対の嵌合部材のそれぞれにおいて、前記メス型嵌合部材が前記第１の挟持部及び前記第２の挟持部の間に差し込まれた前記オス型嵌合部材の前記差込部を挟持することで結合され、
前記第１の挟持部及び前記第２の挟持部の各々は、互いの対向する面に向かって凸部を形成するように屈曲し、
前記第１の挟持部及び前記第２の挟持部の各々の先端部には、間隙が設けられており、
前記第１の挟持部は、前記間隙により分割された第１の弾性部及び第２の弾性部を含み、
前記第２の挟持部は、前記間隙により分割された第３の弾性部及び第４の弾性部を含み、
前記第１の弾性部及び前記第２の弾性部の各々は、前記メス型嵌合部材の後端側に設けられる部品への接続部である第１の接続部から延設され、
前記第３の弾性部及び前記第４の弾性部の各々は、前記メス型嵌合部材の後端側に設けられる部品への接続部である第２の接続部から延設される、
電力変換装置。

【請求項2】

前記複数対の嵌合部材のうちの少なくとも一対の嵌合部材において、前記オス型嵌合部材又は前記メス型嵌合部材の後端側に設けられる部品への接続部と、当該部品との間に設けられ、当該部品に対する前記オス型嵌合部材又は前記メス型嵌合部材の角度を規定する支持部材をさらに備える、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記第１の部品及び前記第２の部品は、それぞれ基板であり、
前記第１の部品は、前記第２の部品に対して前記支持部材により規定される角度で結合される、
請求項２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記第１の部品及び前記第２の部品は、それぞれ基板であり、
前記第１の部品は、前記第２の部品に対して略垂直に結合される、
請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記第２の部品に結合される第３の部品をさらに備え、
前記複数対の嵌合部材は、前記第２の部品と前記第３の部品との間にさらに配置され、
前記第２の部品と前記第３の部品との間に配置される前記複数対の嵌合部材のそれぞれにおいて、
前記オス型嵌合部材は、前記第２の部品及び前記第３の部品の一方に配置され、
前記メス型嵌合部材は、前記第２の部品及び前記第３の部品の他方に配置される、
請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記第１の部品、前記第２の部品及び前記第３の部品は、それぞれ基板であり、
前記第１の部品、前記第２の部品及び前記第３の部品は、３層の層状構造を形成し、
前記層状構造の中間層を形成する前記第２の部品は、前記オス型嵌合部材及び前記メス型嵌合部材の少なくとも一方が両面に配置される、
請求項５に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記第１の部品、前記第２の部品及び前記第３の部品のうちの少なくとも１つの部品は、プリント回路基板である、請求項５に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記オス型嵌合部材及び前記メス型嵌合部材の各々は、はんだ接合により前記プリント回路基板に電気的に接続される、請求項７に記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記第１の部品、前記第２の部品及び前記第３の部品は、それぞれ、電子部品、基板及び基板ユニットのうちのいずれかである、請求項５に記載の電力変換装置。

【請求項10】

前記電子部品は、半導体素子、半導体モジュール、磁性体、コンデンサ及び遮断器のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の電力変換装置。

【請求項11】

前記第１の挟持部及び前記第２の挟持部の各々に形成された前記凸部は、略半球状の形状を有する、請求項１から請求項１０のうちのいずれか一項に記載の電力変換装置。

【請求項12】

前記オス型嵌合部材及び前記メス型嵌合部材は、それぞれ金属材料により形成される、請求項１から請求項１１のうちのいずれか一項に記載の電力変換装置。

【請求項13】

前記金属材料の表面領域のうちの一部又は全部の領域には、導体メッキが施されている、請求項１２に記載の電力変換装置。

【請求項14】

前記メス型嵌合部材の外周部には、絶縁体の層が形成されている、請求項１から請求項１３のうちのいずれか一項に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電気自動車などに搭載される電力変換装置には、ＤＣ／ＤＣコンバータやインバータなどの回路構成が実装された複数の回路基板が設けられている。このような電力変換装置には、例えば車両への搭載性の観点から小型化が要求されている。

【0003】

このような中、複数の回路基板を積層することにより、複数の回路基板上の実装面積を維持しつつ、電力変換装置の小型化を図る技術が知られている。このような電力変換装置においては、各々の回路基板などの部品に設けられたコネクタなどの嵌合部を嵌合することにより、部品間の電気的な接続が行われる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－１４１２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、嵌合部の各々の部品への実装精度が低下した場合に、電力変換装置の組み立て工程において、嵌合部が適切に嵌合せず、部品間の電気的な接続に不良が生じるおそれがあった。

【0006】

本開示は、部品間を電気的に接続する嵌合部の幾何学的な許容範囲を拡大することができる電力変換装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る電力変換装置は、第１の部品と、第２の部品と、複数対の嵌合部材とを備える。前記複数対の嵌合部材は、オス型嵌合部材と、メス型嵌合部材とをそれぞれが含む。前記オス型嵌合部材は、略平板形状の差込部を有する。前記メス型嵌合部材は、互いに対向して配置される第１の挟持部及び第２の挟持部を有する。前記複数対の嵌合部材のそれぞれにおいて、前記オス型嵌合部材は、前記第１の部品及び前記第２の部品の一方に配置され、前記メス型嵌合部材は、前記第１の部品及び前記第２の部品の他方に配置される。前記第１の部品及び前記第２の部品は、前記複数対の嵌合部材のそれぞれにおいて、前記メス型嵌合部材が前記第１の挟持部及び前記第２の挟持部の間に差し込まれた前記オス型嵌合部材の前記差込部を挟持することで結合される。前記第１の挟持部及び前記第２の挟持部の各々は、互いの対向する面に向かって凸部を形成するように屈曲している。前記第１の挟持部及び前記第２の挟持部の各々の先端部には、間隙が設けられている。前記第１の挟持部は、前記間隙により分割された第１の弾性部及び第２の弾性部を含む。前記第２の挟持部は、前記間隙により分割された第３の弾性部及び第４の弾性部を含む。前記第１の弾性部及び前記第２の弾性部の各々は、前記メス型嵌合部材の後端側に設けられる部品への接続部である第１の接続部から延設される。前記第３の弾性部及び前記第４の弾性部の各々は、前記メス型嵌合部材の後端側に設けられる部品への接続部である第２の接続部から延設される。

【発明の効果】

【0008】

本開示に係る電力変換装置によれば、部品間を電気的に接続する嵌合部の幾何学的な許容範囲を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置における複数の回路基板の層状構造の一例を示す概略断面図である。

【図2】図２は、図１のオス型嵌合部材の構成の一例を示す概略斜視図である。

【図3】図３は、図１のオス型嵌合部材の構成の別の一例を示す概略斜視図である。

【図4】図４は、図１のオス型嵌合部材の構成の別の一例を示す概略斜視図である。

【図5】図５は、図１のメス型嵌合部材の構成の一例を示す概略斜視図である。

【図6】図６は、図１のメス型嵌合部材の構成の別の一例を示す概略斜視図である。

【図7】図７は、図５のメス型嵌合部材が回路基板上に実装された状態を示す概略斜視図である。

【図8】図８は、図２又は図３のオス型嵌合部材と、図５のメス型嵌合部材との嵌合状態の一例を示す概略断面図である。

【図9】図９は、図４のオス型嵌合部材と、図６のメス型嵌合部材との嵌合状態の一例を示す概略断面図である。

【図10】図１０は、第１の実施形態に係るオス型嵌合部材の回路基板への実装について説明するための図である。

【図11】図１１は、第１の実施形態に係るオス型嵌合部材とメス型嵌合部材との嵌合における幾何学的な許容範囲の拡大について説明するための図である。

【図12】図１２は、第１の実施形態に係る絶縁部の別の一例を示す概略斜視図である。

【図13】図１３は、図１２の被覆部材が装着された場合のオス型嵌合部材とメス型嵌合部材との嵌合における幾何学的な許容範囲の拡大について説明するための図である。

【図14】図１４は、第１の実施形態に係る基板間接続の流れの一例を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、第２の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。

【図16】図１６は、第３の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。

【図17】図１７は、第４の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。

【図18】図１８は、第５の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。

【図19】図１９は、第５の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。

【図20】図２０は、第５の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。

【図21】図２１は、第５の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。

【図22】図２２は、第５の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。

【図23】図２３は、第５の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。

【図24】図２４は、第６の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。

【図25】図２５は、第７の実施形態に係るオス型嵌合部材の構成の一例を示す概略斜視図である。

【図26】図２６は、第７の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。

【図27】図２７は、第７の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。

【図28】図２８は、第７の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。

【図29】図２９は、第７の実施形態に係るオス型嵌合部材が実装された電子部品の一例を示す概略斜視図である。

【図30】図３０は、第７の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。

【図31】図３１は、第８の実施形態に係るオス型嵌合部材とメス型嵌合部材との嵌合における幾何学的な許容範囲の拡大について説明するための図である。

【図32】図３２は、実施形態に係る電力変換装置の構成の一例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、本開示に係る電力変換装置、部品間接続構造及び部品間接続方法の実施形態について説明する。

【0011】

（第１の実施形態）
実施形態に係る電力変換装置は、一例として、電気自動車などに搭載され、電源（外部電源）から供給される交流電力を所定の電圧の直流電力へ変換し、変換後の直流電力をリチウムイオンバッテリなどのバッテリへ出力する車載充電器である。このような電力変換装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータやインバータなどの回路構成が実装された、複数の回路基板を搭載する。

【0012】

図１は、実施形態に係る電力変換装置１における複数の回路基板の層状構造の一例を示す概略断面図である。図１は、電力変換装置１の有する複数の回路基板のうちの、第１の基板ＰＣＢ１、第２の基板ＰＣＢ２及び第３の基板ＰＣＢ３を例示する。

【0013】

第１の基板ＰＣＢ１、第２の基板ＰＣＢ２、第３の基板ＰＣＢ３及び第４の基板ＰＣＢ４は、それぞれプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である。プリント回路基板は、一例として、アルミニウム合金又は銅合金を母材として形成されたガラスエポキシ基板である。プリント回路基板のアルミニウム合金又は銅合金の一部を水冷されている架台に熱交換可能に接触させることにより、プリント回路基板に搭載された電子部品の温度上昇を抑制することができる。なお、金属を母材とするプリント回路基板を用いることにより、樹脂を母材とするプリント回路基板を用いる場合よりも冷却効率を向上することができる。

【0014】

第１の基板ＰＣＢ１は、複数の一対の嵌合部材Ｂにより第２の基板ＰＣＢ２に結合する。なお、以下の説明において、複数の一対の嵌合部材Ｂを、複数対の嵌合部材Ｂと記載する場合もある。また、一対の嵌合部材Ｂを嵌合部と表現する場合もある。第１の基板ＰＣＢ１は、第２の基板ＰＣＢ２に電気的に接続され、第２の基板ＰＣＢ２から供給された電力に応じた電力をバッテリなどへ出力する。第１の基板ＰＣＢ１は、第４の基板ＰＣＢ４に電気的に接続され、基板ユニットＸを構成する。第１の基板ＰＣＢ１の第２の基板ＰＣＢ２側の主面は、複数のオス型嵌合部材Ｂｍを搭載する。一例として、第１の基板ＰＣＢ１は、２４つのオス型嵌合部材Ｂｍを搭載する。

【0015】

なお、第１の基板ＰＣＢ１は、図示しないトランスユニットとの間においても、一対の嵌合部材Ｂにより結合される。一例として、第１の基板ＰＣＢ１は、トランスユニットとの電気的な接続のための１２つのオス型嵌合部材Ｂｍ又はメス型嵌合部材Ｂｆを搭載する。また、基板ユニットＸの第１の基板ＰＣＢ１及び第４の基板ＰＣＢ４を、実施形態に係る複数対の嵌合部材Ｂにより結合することもできる。つまり、実施形態に係る基板間接続構造は、基板ユニットＸなどの基板ユニット内の基板間の結合に適用されてもよいし、基板ユニット間の結合に適用されてもよいし、基板ユニットと基板ユニット外の基板との間の結合に適用されてもよい。

【0016】

第２の基板ＰＣＢ２は、複数対の嵌合部材Ｂにより第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３の各々に結合する。第２の基板ＰＣＢ２は、第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３の各々に電気的に接続され、第３の基板ＰＣＢ３から供給された電力に応じた電力を第１の基板ＰＣＢ１へ出力する。第２の基板ＰＣＢ２の第１の基板ＰＣＢ１側の主面と、第２の基板ＰＣＢ２の第３の基板ＰＣＢ３側の主面とは、それぞれ複数のメス型嵌合部材Ｂｆを搭載する。

【0017】

第３の基板ＰＣＢ３は、複数対の嵌合部材Ｂにより第２の基板ＰＣＢ２に結合する。第３の基板ＰＣＢ３は、例えば外部電源に電気的に接続され、外部電源からの電力を入力する。第３の基板ＰＣＢ３の第２の基板ＰＣＢ２側の主面は、複数のオス型嵌合部材Ｂｍを搭載する。一例として、第３の基板ＰＣＢ３は、６つのオス型嵌合部材Ｂｍを搭載する。

【0018】

なお、電力変換装置１の有する複数の回路基板のうちの一部の基板だけをプリント回路基板とすることもできる。例えば、第１の基板ＰＣＢ１、第２の基板ＰＣＢ２及び第３の基板ＰＣＢ３のうちの少なくとも１つの基板をプリント回路基板とすることができる。また、一対の嵌合部材Ｂによる回路基板間の接続は、必ずしも電気的な接続でなくてもよい。ただし、実施形態は、主として２つの回路基板が複数対の嵌合部材Ｂにより電気的に結合される場合を例示する。

【0019】

なお、実施形態は、第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３に複数のオス型嵌合部材Ｂｍを配置し、第２の基板ＰＣＢ２の両主面に複数のメス型嵌合部材Ｂｆを配置する場合を例示するが、これに限らない。例えば、第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３に複数のメス型嵌合部材Ｂｆを配置し、第２の基板ＰＣＢ２の両主面に複数のオス型嵌合部材Ｂｍを配置してもよい。

【0020】

また、例えば、第２の基板ＰＣＢ２の一方の主面に複数のオス型嵌合部材Ｂｍを配置するとともに、第２の基板ＰＣＢ２の他方の主面に複数のメス型嵌合部材Ｂｆを配置する構成とすることもできる。つまり、電力変換装置１の複数の回路基板が３層以上の層状構造を形成する場合、中間層を形成する基板には、オス型嵌合部材Ｂｍ又はメス型嵌合部材Ｂｆが両主面に配置される。

【0021】

また、例えば、第１の基板ＰＣＢ１、第２の基板ＰＣＢ２及び第３の基板ＰＣＢ３の各々において、１つの主面に複数のオス型嵌合部材Ｂｍ及び複数のメス型嵌合部材Ｂｆを配置する構成とすることもできる。

【0022】

このように、実施形態に係る電力変換装置１において、積層される少なくとも２つの回路基板のうちの２つの回路基板は、複数対の嵌合部材Ｂにより結合される。複数対の嵌合部材Ｂは、オス型嵌合部材Ｂｍと、メス型嵌合部材Ｂｆとをそれぞれが含む。つまり、複数対の嵌合部材Ｂとは、複数組の一対の嵌合部材Ｂである。また、複数対の嵌合部材Ｂのそれぞれ、すなわち一対の嵌合部材Ｂとは、オス型嵌合部材Ｂｍと、メス型嵌合部材Ｂｆとの組である。ここで、積層される２つの回路基板の各々の互いに対向する主面には、それぞれ、複数対の嵌合部材Ｂの一方が配置される。具体的には、上述したように、複数対の嵌合部材Ｂのそれぞれにおいて、オス型嵌合部材Ｂｍは、積層される２つの回路基板の一方に配置され、メス型嵌合部材Ｂｆは、積層される２つの回路基板の他方に配置される。また、上述したように、一例として、複数対の嵌合部材Ｂの嵌合により結合される２つの回路基板の各々には、オス型嵌合部材Ｂｍと、メス型嵌合部材Ｂｆとのいずれか一方のみが配置される。別の一例として、複数対の嵌合部材Ｂの嵌合により結合される２つの回路基板の各々には、少なくとも１つのオス型嵌合部材Ｂｍと、少なくとも１つのメス型嵌合部材Ｂｆとが配置される。オス型嵌合部材Ｂｍは、差し込む側のブレード状のコネクタ（Ｐｌｕｇ）である。オス型嵌合部材Ｂｍは、平栓刃と表現することもできる。メス型嵌合部材Ｂｆは、差し込まれる側のコネクタ（Ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）である。メス型嵌合部材Ｂｆは、ブレード受けばねと表現することもできる。

【0023】

図２は、図１のオス型嵌合部材Ｂｍの構成の一例を示す概略斜視図である。図２のオス型嵌合部材Ｂｍ１は、実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍの一例である。

【0024】

オス型嵌合部材Ｂｍ１の差込部１１は、概ね平板形状の形状を有する。差込部１１の先端部１３は、面取りされており、先端側に向かうほど厚さが小さい。これにより、差込部１１をメス型嵌合部材Ｂｆの受入部２０に差し込み易くすることができる。差込部１１の接続部１５は、間隙１７により２つに分割された差込部１１の後端側の各々である。接続部１５、すなわち分割された差込部１１の後端側の各々は、差込部１１に対して概ね垂直方向に曲げられている。接続部１５は、ＰＣＢ基板上の所定の位置にはんだ接合され、差込部１１とＰＣＢ基板上の配線との間を電気的に接続する。差込部１１及び接続部１５は、例えば１枚の金属の板材の曲げ加工によって形成することができる。

【0025】

図３は、図１のオス型嵌合部材Ｂｍの構成の別の一例を示す概略斜視図である。図３のオス型嵌合部材Ｂｍ２は、実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍの一例である。ここでは、主にオス型嵌合部材Ｂｍ１との相違点を説明する。

【0026】

オス型嵌合部材Ｂｍ２の差込部１１の先端部１３から接続部１５までの長さは、オス型嵌合部材Ｂｍ１より大きい。一方で、オス型嵌合部材Ｂｍ２の差込部１１の幅及び厚みは、オス型嵌合部材Ｂｍ１と同程度である。差込部１１の接続部１５は、間隙１７により３つに分割された差込部１１の後端側の各々である。

【0027】

なお、オス型嵌合部材Ｂｍ１，Ｂｍ２の差込部１１の後端側の分割数は、２つ以上の分割数で任意に設計可能である。一例として、差込部１１の長さが大きいほど分割数を大きくする。

【0028】

図４は、図１のオス型嵌合部材Ｂｍの構成の別の一例を示す概略斜視図である。図４のオス型嵌合部材Ｂｍ３は、実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍの一例である。ここでは、主にオス型嵌合部材Ｂｍ１，Ｂｍ２との相違点を説明する。

【0029】

差込部１１の接続部１５は、上述のオス型嵌合部材Ｂｍ１，Ｂｍ２と同様に差込部１１の後端側である。一方で、差込部１１の後端側は、オス型嵌合部材Ｂｍ１，Ｂｍ２とは異なり分割されていない。また、差込部１１の接続部１５より先端側には、差込部１１を支持する支持部材１９が設けられている。支持部材１９は、例えばＰＰＡ（ポリフタルアミド樹脂）により形成されるが、被導電性の材料で構成されていればよく、例えばＰＡ（ポリアミド）などにより形成されていてもよい。支持部材１９は、挿入部１９ａを有する。挿入部１９ａは、ＰＣＢ基板上の所定の位置に設けられた穴に挿入される。これにより、オス型嵌合部材Ｂｍ３を実装するＰＣＢ基板上の位置を規定することができるため、オス型嵌合部材Ｂｍ３の実装精度を向上することができる。なお、図４は、２つの挿入部１９ａが形成された支持部材１９を例示するが、これに限らない。支持部材１９は、３つ以上の複数の挿入部１９ａを有していてもよい。

【0030】

図５は、図１のメス型嵌合部材Ｂｆの構成の一例を示す概略斜視図である。図５のメス型嵌合部材Ｂｆ１は、実施形態に係るメス型嵌合部材Ｂｆの一例である。メス型嵌合部材Ｂｆ１は、受入部２０に差し込まれたオス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１を挟持する。メス型嵌合部材Ｂｆ１は、例えば１枚の金属の板材の曲げ加工によって形成される。メス型嵌合部材Ｂｆ１は、側面側、すなわち第１の基部２６ａ又は第２の基部２６ｂの側から見て、先端側が開いた概ねＹ字状の形状を有する。

【0031】

具体的には、メス型嵌合部材Ｂｆは、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２を有する。第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２は、互いに対向して配置される。第１の挟持部２１の第２の挟持部２２に対向する面と、第２の挟持部２２の第１の挟持部２１に対向する面とは、受入部２０を形成する。つまり、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２は、受入部２０を介して対向する。メス型嵌合部材Ｂｆは、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の間の受入部２０に差し込まれたオス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１を挟持する。第１の挟持部２１は、第１の屈曲部２３ａにおいて、対向する第２の挟持部２２に向かって凸となる形状に屈曲する。同様に、第２の挟持部２２は、第１の屈曲部２３ａにおいて、対向する第１の挟持部２１に向かって凸となる形状に屈曲する。換言すれば、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々は、第１の屈曲部２３ａにおいて、互いの対向する面に向かって凸部を形成するように屈曲する。第１の挟持部２１の第１の屈曲部２３ａと、第２の挟持部２２の第１の屈曲部２３ａとは、受入部２０を介して離間する。第１の挟持部２１の第１の屈曲部２３ａと、第２の挟持部２２の第１の屈曲部２３ａとの間の距離は、オス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１の厚さより小さい。

【0032】

第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々には、先端側から後端側まで、間隙２７が設けられている。つまり、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々は、間隙２７により２分割される。換言すれば、メス型嵌合部材Ｂｆ１の先端部は、間隙２７により４分割される。具体的には、第１の挟持部２１は、間隙２７により分割された第１の弾性部２１ａ及び第２の弾性部２１ｂを含む。同様に、第２の挟持部２２は、間隙２７により分割された第３の弾性部２２ａ及び第４の弾性部２２ｂを含む。ここで、第１の弾性部２１ａ及び第２の弾性部２１ｂは、間隙２７を介して離間すると表現することもできる。同様に、第３の弾性部２２ａ及び第４の弾性部２２ｂは、間隙２７を介して離間すると表現することもできる。

【0033】

なお、図５は、間隙２７により４分割されたメス型嵌合部材Ｂｆを例示するが、これに限らない。間隙２７による分割数は、５つ以上であってもよい。ただし、第１の挟持部２１の分割数と、第２の挟持部２２の分割数とが等しいことが好ましく、間隙２７による分割数は、例えば６つ以上の偶数である。後述する一対の嵌合部材Ｂの間の相対的な回転位置ずれは、いずれの方向にも生じる可能性がある。このため、第１の挟持部２１の分割数と、第２の挟持部２２の分割数とを等しくすることにより、回転位置ずれの方向によらず、嵌合部の幾何学的な許容範囲を拡大することができる。

【0034】

第１の弾性部２１ａ及び第３の弾性部２２ａの各々は、第１の基部２６ａから延設される。換言すれば、第１の弾性部２１ａ及び第３の弾性部２２ａの各々は、第２の屈曲部２３ｂを介して、第１の基部２６ａに連続一体に連結されている。また、第２の弾性部２１ｂ及び第４の弾性部２２ｂの各々は、第２の基部２６ｂから延設される。換言すれば、第２の弾性部２１ｂ及び第４の弾性部２２ｂの各々は、第２の屈曲部２３ｂを介して、第２の基部２６ｂに連続一体に連結されている。また、第１の基部２６ａ及び第２の基部２６ｂの各々は、プリント回路基板への接続部２５から延設される。換言すれば、第１の基部２６ａ及び第２の基部２６ｂの各々は、第３の屈曲部２３ｃを介して、接続部２５に連続一体に連結されている。

【0035】

したがって、第１の弾性部２１ａ、第２の弾性部２１ｂ、第３の弾性部２２ａ及び第４の弾性部２２ｂの各々は、第１の挟持部２１又は第２の挟持部２２を分割した形状に相当するため、差込部１１との接触状態に応じて独立して変形することができる。

【0036】

図６は、図１のメス型嵌合部材Ｂｆの構成の別の一例を示す概略斜視図である。図６のメス型嵌合部材Ｂｆ２は、実施形態に係るメス型嵌合部材Ｂｆの一例である。ここでは、主にメス型嵌合部材Ｂｆ１との相違点を説明する。メス型嵌合部材Ｂｆ２は、側面側から見て、概ねＭ字状の形状を有する。

【0037】

第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々の先端部には、間隙２７が設けられている。間隙２７は、メス型嵌合部材Ｂｆ１とは異なり、先端部にのみ設けられる。しかしながら、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々の先端部は、メス型嵌合部材Ｂｆ１と同様に、間隙２７により２分割される。換言すれば、メス型嵌合部材Ｂｆ２の先端部もまた、間隙２７により４分割される。ここで、第１の弾性部２１ａ及び第２の弾性部２１ｂは、間隙２７を介して少なくとも一部が離間すると表現することもできる。同様に、第３の弾性部２２ａ及び第４の弾性部２２ｂは、間隙２７を介して少なくとも一部が離間すると表現することもできる。

【0038】

第１の弾性部２１ａ及び第２の弾性部２１ｂの各々は、第１の基部２６ａから延設される。第１の基部２６ａは、プリント回路基板への第１の接続部２５ａから延設される。つまり、第１の弾性部２１ａ及び第２の弾性部２１ｂの各々は、第１の接続部２５ａから延設される。換言すれば、第１の弾性部２１ａ及び第２の弾性部２１ｂの各々は、第１の基部２６ａを介して、第１の接続部２５ａに連続一体に連結されている。

【0039】

また、第３の弾性部２２ａ及び第４の弾性部２２ｂの各々は、第２の基部２６ｂから延設される。第２の基部２６ｂは、プリント回路基板への第２の接続部２５ｂから延設される。つまり、第３の弾性部２２ａ及び第４の弾性部２２ｂの各々は、第２の接続部２５ｂから延設される。換言すれば、第３の弾性部２２ａ及び第４の弾性部２２ｂの各々は、第２の基部２６ｂを介して、第２の接続部２５ｂに連続一体に連結されている。

【0040】

なお、第１の接続部２５ａと、第２の接続部２５ｂとは、メス型嵌合部材Ｂｆ１とは異なり、離間している。一方で、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２は、第４の屈曲部２３ｄを介して、連続一体に連結されている。

【0041】

この構成であっても、第１の弾性部２１ａ、第２の弾性部２１ｂ、第３の弾性部２２ａ及び第４の弾性部２２ｂの各々は、差込部１１との接触状態に応じて独立して変形することができる。

【0042】

なお、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆは、それぞれ金属材料により形成される。一例として、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆは、銅、真鍮を含む銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成される。

【0043】

また、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの表面領域のうちの一部又は全部の領域には、導体メッキが施されている。導体メッキとしては、例えば錫メッキ、銀メッキ又は金メッキが適宜利用可能である。

【0044】

ここで、錫は、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの下地に使用されるニッケルと合金化しやすい性質を有する。周囲温度が高くなると錫及びニッケルの合金化が進行し、抵抗値が１［ｍΩ］以上となる。一方で、銀や金は、ニッケルとの合金化は進行しにくいが、使用するとコストが高い。オス型嵌合部材Ｂｍと、メス型嵌合部材Ｂｆとの間の接触抵抗が大きいと、オス型嵌合部材Ｂｍと、メス型嵌合部材Ｂｆとの接触部位において温度上昇が生じる。そこで、実施形態に係る電力変換装置１においては、オス型嵌合部材Ｂｍと、メス型嵌合部材Ｂｆとの接触部位における接触抵抗を１［ｍΩ］以下とする。換言すれば、一対の嵌合部材Ｂが嵌合した状態における、オス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１と、第１の挟持部２１又は第２の挟持部２２の凸部との間の接触抵抗は、１［ｍΩ］以下とする。

【0045】

接触抵抗の大きさは、「接触圧力（接圧）」、「材料（表面の錫など）」及び「接触面積」によって規定される。そこで、実施形態に係る電力変換装置１においては、一例として、メス型嵌合部材Ｂｆの４つの弾性部の弾性力を調整することにより、接触抵抗を１［ｍΩ］以下に調整する。換言すれば、実施形態に係るメス型嵌合部材Ｂｆは、接触抵抗が１［ｍΩ］以下になるように、４つの弾性部の弾性力が設計される。なお、４つの弾性部の弾性力は、例えばメス型嵌合部材Ｂｆの材料（母材）と、その形状とに依存する。

【0046】

なお、実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１は、略平板形状の形状を有する。また、実施形態に係るメス型嵌合部材Ｂｆは、差し込まれた略平板形状の差込部１１を挟持することによりオス型嵌合部材Ｂｍと嵌合するように構成されている。これにより、実施形態に係る基板間接続構造は、例えばピン形状の差込部を有するオス型嵌合部材を用いて実現される基板間接続構造と比較して、一対の嵌合部材Ｂの間での接触面積を大きくすることができるため、接触抵抗を低減することができる。一対の嵌合部材Ｂの間での接触抵抗の低減化は、一対の嵌合部材Ｂにおける発熱や電力ロスの抑制、メス型嵌合部材Ｂｆの形状や材料に関する自由度の向上、以下に説明する接続状態の判定の簡単化などに寄与する。

【0047】

例えば、ピン形状の直径と、平板形状の厚さとを同一としたとき、平板形状の幅は任意に設定可能であることから、平板形状のオス型嵌合部材Ｂｍは、同じ長さのピン形状のオス型嵌合部材より、メス型嵌合部材Ｂｆとの接触面積を大きくすることができる。また、例えば、ピン形状と、平板形状との基板に平行な断面での断面積を同一としたとき、平板形状の厚さ及び幅を適切に設定することにより、平板形状の主面の面積を、同じ長さのピン形状の表面積より大きくすることができる。つまり、平板形状のオス型嵌合部材Ｂｍは、同じ長さのピン形状のオス型嵌合部材より、メス型嵌合部材Ｂｆとの接触面積を大きくすることができる。

【0048】

ここで、差込部１１の厚さとは、図１に示す状態での差込部１１の左右方向の大きさであるとする。また、差込部１１の長さとは、図１に示す状態での差込部１１の上下方向の大きさであるとする。また、差込部１１の幅とは、図１に示す状態での差込部１１の紙面に垂直な方向の大きさであるとする。

【0049】

なお、メス型嵌合部材Ｂｆの外周部には、絶縁部が設けられている。一例として、絶縁部とは、メス型嵌合部材Ｂｆの外周部に形成されている絶縁体の層３１である（図１１参照）。絶縁体の層３１は、絶縁体をメス型嵌合部材Ｂｆの外周部に塗布することにより形成されてもよいし、絶縁体により形成された絶縁フィルムをメス型嵌合部材Ｂｆの外周部に貼付することにより形成されても構わない。一例として、絶縁体は、樹脂である。ここで、メス型嵌合部材Ｂｆの外周部とは、第１の挟持部２１の第２の挟持部２２に対向する側の領域と、第２の挟持部２２の第１の挟持部２１に対向する側の領域と、接続部２５のプリント回路基板に接触する領域とを除くメス型嵌合部材Ｂｆの表面領域である（図１１参照）。これにより、差込部１１と受入部２０との位置のずれに起因して、一対のオス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの嵌合に不具合が生じた場合に、電気的検査によりその接続不良を検出することができる。ここで、電気的検査とは、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの間の接触部位を介した抵抗値の計測である。

【0050】

図７は、図５のメス型嵌合部材Ｂｆ１が回路基板上に実装された状態を示す概略斜視図である。図７に示すように、メス型嵌合部材Ｂｆ１は、プリント回路基板に表面実装される。具体的には、メス型嵌合部材Ｂｆ１の接続部２５は、はんだＳＬを介したはんだ接合によりプリント回路基板に電気的に接続される。なお、図７はメス型嵌合部材Ｂｆ１を例示するが、オス型嵌合部材Ｂｍ１，Ｂｍ２の場合も同様である。

【0051】

図８は、図２又は図３のオス型嵌合部材Ｂｍと、図５のメス型嵌合部材Ｂｆとの嵌合状態の一例を示す概略断面図である。図８に示すように、メス型嵌合部材Ｂｆが第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の間に差し込まれたオス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１を挟持することで、メス型嵌合部材Ｂｆが配置された基板ＰＣＢと、オス型嵌合部材Ｂｍが配置された基板ＰＣＢとが結合される。図８の（ａ１）は、図２のオス型嵌合部材Ｂｍ１と、図５のメス型嵌合部材Ｂｆ１との組合せを例示する。図８の（ａ２）は、図３のオス型嵌合部材Ｂｍ２と、図５のメス型嵌合部材Ｂｆ１との組合せを例示する。オス型嵌合部材Ｂｍ１と、オス型嵌合部材Ｂｍ２とは、図２及び図３を参照して上述したように、例えば差込部１１の長さが異なる。このように、オス型嵌合部材Ｂｍ１，Ｂｍ２及びメス型嵌合部材Ｂｆ１は、結合する基板間の距離などに応じて、適宜に組み合わせることができる。また、図８の（ｂ１）は、差込部１１の先端がメス型嵌合部材Ｂｆ１の受入部２０の底部に接触する位置まで挿入された状態を例示する。図８の（ｂ２）は、差込部１１の先端がメス型嵌合部材Ｂｆ１の受入部２０の底部に接触するより手前の任意の位置まで挿入された状態を例示する。このように、メス型嵌合部材Ｂｆ１にオス型嵌合部材Ｂｍ１，Ｂｍ２を差し込む長さ、すなわち挿入高さは、結合する基板間の距離などに応じて、適宜に設定することができる。

【0052】

なお、電力変換装置１の基板間接続構造を構成する一対の嵌合部材Ｂの組合せとして、図８に例示する組合せを選択する場合、表面実装の容易さから、電力変換装置１の組み立ての工数を低減することができる。

【0053】

図９は、図４のオス型嵌合部材Ｂｍ３と、図６のメス型嵌合部材Ｂｆ２との嵌合状態の一例を示す概略断面図である。図９に示すように、メス型嵌合部材Ｂｆ２が第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の間に差し込まれたオス型嵌合部材Ｂｍ３の差込部１１を挟持することで、メス型嵌合部材Ｂｆ２が配置された基板ＰＣＢと、オス型嵌合部材Ｂｍ３が配置された基板ＰＣＢとが結合される。図９に示すように、オス型嵌合部材Ｂｍ３は、プリント回路基板上の所定の位置に設けられた穴部Ｈ３に接続部１５が挿入され、かつ、穴部Ｈ４，Ｈ５に挿入部１９ａが挿入された状態で、プリント回路基板に実装される。具体的には、プリント回路基板を貫通するように挿入された接続部１５は、ディップはんだ接合によりプリント回路基板に電気的に接続される。また、メス型嵌合部材Ｂｆ２は、プリント回路基板上の所定の位置に設けられた穴部Ｈ１に第１の接続部２５ａが挿入され、かつ、穴部Ｈ２に第２の接続部２５ｂが挿入された状態で、プリント回路基板に実装される。具体的には、プリント回路基板を貫通するように挿入された第１の接続部２５ａ及び第２の接続部２５ｂは、ディップはんだ接合によりプリント回路基板に電気的に接続される。

【0054】

なお、電力変換装置１の基板間接続構造を構成する一対の嵌合部材Ｂの組合せとして、図９に例示する組合せを選択する場合、ＤＩＰ実装の堅牢性の高さから、大電流に対応可能な電力変換装置１を実現することができる。

【0055】

図１０は、実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍの回路基板への実装について説明するための図である。図１０の（ａ）は、所定の配置に実装された状態のオス型嵌合部材Ｂｍを例示する。図１０の（ｂ）は、所定の配置から角度θだけ回転して実装された状態のオス型嵌合部材Ｂｍを例示する。図１１は、実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍとメス型嵌合部材Ｂｆとの嵌合における幾何学的な許容範囲の拡大について説明するための図である。図１１の断面図は、実施形態に係る嵌合部の断面を模式的に例示する。図１１のＡ－Ａ´部は、嵌合部においてオス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆが接触する接触部を示す。図１１のＡ－Ａ´部を上から見た図は、Ａ－Ａ´部の断面図を例示する。ここで、基本とは、図１０の（ａ）に示す状態に対応する。また、回転とは、図１０の（ｂ）に示す状態に対応する。

【0056】

図８及び図９に示すように、プリンタ回路基板に実装されたオス型嵌合部材Ｂｍは、メス型嵌合部材Ｂｆの受入部２０に挿入される。具体的には、差込部１１が第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２に接触しながら、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の間の間隔を押し広げるように挿入される。しかしながら、オス型嵌合部材Ｂｍをプリンタ回路基板に実装する際に、例えば図１０に示すように、オス型嵌合部材Ｂｍの配置が意図した位置からずれてしまう場合がある。同様に、メス型嵌合部材Ｂｆをプリンタ回路基板に実装する際においても、配置ずれが生じる場合がある。このような場合、一対の嵌合部材Ｂが適切に嵌合せず、基板間の接続不良が生じるおそれがある。また、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの各々が所定の配置で実装された場合であっても、組み立てる際の位置精度によっては、一対の嵌合部材Ｂが適切に嵌合せず、基板間の接続不良が生じるおそれがある。

【0057】

このような中、実施形態に係る電力変換装置１において、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々は、受入部２０に向かって凸形状に屈曲している。つまり、図１１の断面図に示すように、メス型嵌合部材Ｂｆの先端部は、オス型嵌合部材Ｂｍに向かって開く形状に形成される。これにより、メス型嵌合部材Ｂｆの先端部は、オス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１を受入部２０に案内することができる。具体的には、差込部１１が図１０の（ｂ）に示す状態であっても、差込部１１の先端部１３を、メス型嵌合部材Ｂｆの先端部の内壁に沿って受入部２０に挿入することができる。したがって、実施形態に係る嵌合部によれば、適切に嵌合可能な一対の嵌合部材Ｂの間における相対的な回転位置ずれの範囲を拡大することができる。

【0058】

また、実施形態に係る電力変換装置１において、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々の先端部には、間隙２７が設けられている。換言すれば、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々の先端部は、間隙２７により少なくとも２つに分割されている。つまり、実施形態に係るメス型嵌合部材Ｂｆの先端部は、少なくとも４つに分割されている。図１１の回転の図は、第３の弾性部２２ａが回転位置ずれした差込部１１からの力を受けて矢印Ｄの方向に変位した状態を例示する。また、図１１の回転の図は、第１の弾性部２１ａが回転位置ずれした差込部１１からの力を受けて変形し得る方向を例示する。このように、第１の弾性部２１ａ、第２の弾性部２１ｂ、第３の弾性部２２ａ及び第４の弾性部２２ｂ、すなわち４つの分割された先端部は、差込部１１からの力を受けて、それぞれ独立に変位及び／又は変形することができる。このため、４つの分割された先端部は、差込部１１が図１０の（ｂ）に示す状態であっても、図１１の回転の図に白抜きの丸印で示すように、差込部１１に適切に接触することができる。したがって、実施形態に係る嵌合部によれば、良好な接続を実現可能な一対の嵌合部材Ｂの間における相対的な回転位置ずれの範囲を拡大することができる。

【0059】

このように、実施形態に係る一対の嵌合部材Ｂにより実現する基板間接続構造によれば、嵌合部の幾何学的な許容範囲を拡大することができる。

【0060】

また、図１１に示すように、メス型嵌合部材Ｂｆの外周部には、絶縁部として、絶縁体の層３１が形成されている。これにより、以下に説明する実施形態に係る基板間接続の流れにおいて、基板間接続状態を判定することができる。

【0061】

なお、絶縁部は、絶縁体の層３１に限らず、他の構成により実現することもできる。図１２は、実施形態に係る絶縁部の別の一例を示す概略斜視図である。図１３は、図１２の被覆部材３２が装着された場合のオス型嵌合部材Ｂｍとメス型嵌合部材Ｂｆとの嵌合における幾何学的な許容範囲の拡大について説明するための図である。図１２に示すように、絶縁部は、メス型嵌合部材Ｂｆの外周部に装着される被覆部材３２により形成されてもよい。被覆部材３２は、柔軟性を有する。被覆部材３２は、伸縮性を有していてもよい。被覆部材３２は、絶縁体により形成される。一例として、絶縁体は、シリコン樹脂などの絶縁材料である。被覆部材３２は、略円筒形状に形成されている。被覆部材３２の上端側の直径、すなわち寸法Ｌ１は、下端側の寸法Ｌ２より小さい。これに伴い、被覆部材３２の内周部３２１についても、上端側の寸法が下端側の寸法より小さい。これは、図５及び図６などに示すように、メス型嵌合部材Ｂｆの外周部の形状が、下端側から上端側へ向かうにつれて小さくなっていることに合わせて決定される寸法である。図１３に示すように、被覆部材３２がメス型嵌合部材Ｂｆの外周部に装着されたとき、被覆部材３２の内周部３２１は、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２に外接する。また、図１３に示すように、差込部１１の幅方向の両端には、隙間Ｇが存在する。図１３の回転の図に示すように、被覆部材３２の柔軟性及び隙間Ｇに起因する変形の自由度により、被覆部材３２は、回転位置ずれした差込部１１により独立に変位及び／又は変形する４つの分割された先端部の各々に追従して変形することができる。この構成であっても、以下に説明する実施形態に係る基板間接続の流れにおいて、基板間接続状態を判定することができる。なお、被覆部材３２は、その柔軟性により、メス型嵌合部材Ｂｆに装着するだけで、メス型嵌合部材Ｂｆの外周部にほぼ隙間なくフィットした状態で絶縁部を実現することができる。

【0062】

以下、図面を参照しながら、実施形態に係る基板間接続の流れの一例を説明する。図１４は、実施形態に係る基板間接続の流れの一例を示すフローチャートである。

【0063】

まず、第１の基板ＰＣＢ１の第２の基板ＰＣＢ２側の主面にオス型嵌合部材Ｂｍを配置する（Ｓ２０１）。また、第２の基板ＰＣＢ２の第１の基板ＰＣＢ１側の主面にメス型嵌合部材Ｂｆを配置する（Ｓ２０２）。プリント回路基板上に一対の嵌合部材Ｂの各々が配置された後、例えば光学式自動外観検査装置（ＡＯＩ： Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）を使用して、プリント回路基板上への一対の嵌合部材Ｂの各々の実装状態を検査する。この検査により、プリント回路基板上への一対の嵌合部材Ｂの各々の実装状態に不具合が検知された場合、不具合が検知されたプリント回路基板については、以降の流れを実施しない。

【0064】

その後、一対の嵌合部材Ｂの嵌合により、第１の基板ＰＣＢ１及び第２の基板ＰＣＢ２を結合する（Ｓ２０３）。このステップでは、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの接触がセンサで検知された後に、片方のプリント回路基板を他方のプリント基板に対し押し込むことで、層状構造の定置状態を形成する。メス型嵌合部材Ｂｆは、オス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１の挿入方向とは反対側に弾性力（ばね力）を有する。このため、複数のオス型嵌合部材Ｂｍを同時に複数のメス型嵌合部材Ｂｆに押し込むと、いくつかのオス型嵌合部材Ｂｍがメス型嵌合部材Ｂｆの受入部２０から外れてしまう場合がある。そこで、本ステップでは、確実な嵌合状態を一度作った後、さらに片方のプリント回路基板を他方のプリント基板に押し込むことで、良好な嵌合を実現する。ここで、確実な嵌合状態とは、例えば１ｍｍ程度、差込部１１が受入部２０に押し込まれた定常状態をいう。

【0065】

その後、嵌合部を介して電気抵抗を測定する（Ｓ２０４）。嵌合部を介した電気抵抗の測定は、例えば、オス型嵌合部材Ｂｍに電気的に接続された第１の基板ＰＣＢ１上の回路構成の任意の位置と、メス型嵌合部材Ｂｆに電気的に接続された第２の基板ＰＣＢ２上の回路構成の任意の位置との間の電気抵抗の測定である。

【0066】

嵌合部を介した電気抵抗が絶縁状態を示すとき（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、その嵌合部は接続不良であると判定する（Ｓ２０６）。一方で、嵌合部を介した電気抵抗が絶縁状態を示さないとき（Ｓ２０５：Ｎｏ）、その嵌合部は接続良好であると判定する（Ｓ２０７）。Ｓ２０６又はＳ２０７の後、図１４の流れは終了する。

【0067】

このように、実施形態に係る一対の嵌合部材Ｂを用いて実現する基板間接続方法によれば、嵌合部の幾何学的な許容範囲を拡大することができる。

【0068】

以上説明したように、第１の実施形態に係る電力変換装置１によれば、回路基板間を電気的に接続する嵌合部の幾何学的な許容範囲を拡大することができる。これにより、複数の回路基板を適切に積層することができるため、電力変換装置１の小型化を達成することができる。

【0069】

（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら、第２の実施形態に係る電力変換装置、部品間接続構造及び部品間接続方法の実施形態について説明する。ここでは、主として第１の実施形態との相違点を説明し、重複する説明については適宜省略する。

【0070】

第１の実施形態では、基板間接続を例に本開示に係る部品間接続構造を説明したが、これに限らない。本開示に係る部品間接続構造は、例えば回路基板と電子部品との間の接続に適用可能である。図１５は、第２の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。図１５は、第１の基板ＰＣＢ１と、複数対の嵌合部材Ｂと、電子部品５１を例示する。

【0071】

電子部品５１は、第１の基板ＰＣＢ１に実装される。電子部品５１は、第２の基板ＰＣＢ２及び第３の基板ＰＣＢ３を有する。電子部品５１は、複数対の嵌合部材Ｂの嵌合により第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３が結合されることにより、第１の基板ＰＣＢ１に実装される。

【0072】

なお、図１５は、第１の基板ＰＣＢ１にメス型嵌合部材が設けられ、第３の基板ＰＣＢ３にオス型嵌合部材が設けられる場合を例示するが、これに限らない。第１の基板ＰＣＢ１にオス型嵌合部材が設けられ、第３の基板ＰＣＢ３にメス型嵌合部材が設けられていてもよい。また、電子部品５１が有する基板の枚数は、１枚であってもよいし、３枚以上の複数枚であってもよい。例えば、図１５に例示する電子部品５１は、トランス、変成器、リアクトル又はチョーク等の磁性部品である。電子部品５１が有する基板においては、例えば、導体パターンが巻線を形成する。さらに、電子部品５１は、基板に形成された巻線の内側及び外側に磁性体コアを貫通させて閉磁路が形成されることにより、磁性部品としての機能を有する。この場合、電子部品５１は、プリント基板トランス、あるいはトランス一体型プリント基板であると表現することができる。

【0073】

このように、本開示に係る部品間接続構造は、回路基板と電子部品５１との間の電気的な接続に適用することもできる。これにより、電力変換装置１における、電子部品、回路基板及び基板ユニットなどの部品の実装密度を向上したり、部品の配置の自由度を向上したりすることができる。部品の実装密度の向上及び配置の自由度の向上は、それぞれ電力変換装置１の小型化に寄与する。

【0074】

（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら、第３の実施形態に係る電力変換装置、部品間接続構造及び部品間接続方法の実施形態について説明する。ここでは、主として第１の実施形態との相違点を説明し、重複する説明については適宜省略する。

【0075】

図１６は、第３の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。図１６は、第１の基板ＰＣＢ１、第２の基板ＰＣＢ２、第３の基板ＰＣＢ３及び複数対の嵌合部材Ｂを例示する。

【0076】

第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３は、複数対の嵌合部材Ｂの嵌合により結合される。第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３の間には、第２の基板ＰＣＢ２が設けられている。第２の基板ＰＣＢ２には、例えば複数の穴部Ｈが設けられている。第１の基板ＰＣＢ１又は第３の基板ＰＣＢ３に設けられた複数のオス型嵌合部材のそれぞれは、組付けられた状態において、複数の穴部Ｈのそれぞれを通る。

【0077】

このように、本開示に係る部品間接続構造によれば、接続対象の基板の間に接続対象外の基板を介在させることができる。もちろん、本開示に係る部品間接続構造によれば、接続対象の基板の間に接続対象外の電子部品や基板ユニットを介在させることもできる。これにより、電力変換装置１における、電子部品、回路基板及び基板ユニットなどの部品の実装密度を向上したり、部品の配置の自由度を向上したりすることができる。部品の実装密度の向上及び配置の自由度の向上は、それぞれ電力変換装置１の小型化に寄与する。

【0078】

なお、図１６は、接続対象の第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３の間に接続対象外の第２の基板ＰＣＢ２を介在させる場合を例示したが、これに限らない。接続対象の第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３の間に接続対象外の電子部品や基板ユニットを介在させることもできる。

【0079】

（第４の実施形態）
以下、図面を参照しながら、第４の実施形態に係る電力変換装置、部品間接続構造及び部品間接続方法の実施形態について説明する。ここでは、主として第１の実施形態との相違点を説明し、重複する説明については適宜省略する。

【0080】

第１の実施形態では複数対の嵌合部材Ｂにより一対の回路基板を略平行に結合する場合を例に説明したが、これに限らない。一対の回路基板は、複数対の嵌合部材Ｂにより略垂直に結合することもできる。図１７は、第４の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。図１７は、第１の基板ＰＣＢ１及び第２の基板ＰＣＢ２の間の接続と、第１の基板ＰＣＢ１及び第３の基板ＰＣＢ３の間の接続とを例示する。

【0081】

図１７の（ａ）は、第１の基板ＰＣＢ１にメス型嵌合部材Ｂｆが設けられ、第２の基板ＰＣＢ２にオス型嵌合部材Ｂｍが設けられる場合を例示する。オス型嵌合部材Ｂｍは、図１７に示すように、第２の基板ＰＣＢ２の端部に設けられる。支持部材４０は、第２の基板ＰＣＢ２の端部に設けられ、第２の基板ＰＣＢ２の端部を挟持する。支持部材４０は、第２の基板ＰＣＢ２に対するオス型嵌合部材Ｂｍの角度を規定する。オス型嵌合部材Ｂｍの接続部１５は、支持部材４０に接合される。オス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１は、第２の基板ＰＣＢ２の主面と略平行である。

【0082】

なお、図１７の（ａ）の構成において、オス型嵌合部材Ｂｍと第２の基板ＰＣＢ２とは、支持部材４０を介して電気的に接続されても構わない。

【0083】

図１７の（ｂ）は、第１の基板ＰＣＢ１にオス型嵌合部材Ｂｍが設けられ、第３の基板ＰＣＢ３にメス型嵌合部材Ｂｆが設けられる場合を例示する。この場合、支持部材４０は、第３の基板ＰＣＢ３の端部に設けられ、第３の基板ＰＣＢ３の端部を挟持する。支持部材４０は、第３の基板ＰＣＢ３に対するメス型嵌合部材Ｂｆの角度を規定する。支持部材４０には、図１７の（ａ）とは異なり、メス型嵌合部材Ｂｆの接続部２５が接合される。メス型嵌合部材Ｂｆの受入部２０は、第３の基板ＰＣＢ３の主面と略平行である。つまり、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第３の基板ＰＣＢ３の主面と、当該メス型嵌合部材Ｂｆと嵌合するオス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１とは、略平行である。

【0084】

なお、図１７の（ｂ）の構成において、メス型嵌合部材Ｂｆと第３の基板ＰＣＢ３とは、支持部材４０を介して電気的に接続されても構わない。

【0085】

このように、本実施形態に係る部品間接続構造によれば、少なくとも一対の嵌合部材Ｂにより、一対の部品を略垂直に結合することができる。換言すれば、本実施形態に係る部品間接続構造によれば、少なくとも一対の嵌合部材Ｂにより、支持部材４０により規定される角度で一対の部品を結合することができる。これにより、電力変換装置１における、電子部品、回路基板及び基板ユニットなどの部品の実装密度を向上したり、部品の配置の自由度を向上したりすることができる。部品の実装密度の向上及び配置の自由度の向上は、それぞれ電力変換装置１の小型化に寄与する。

【0086】

なお、支持部材４０は、オス型嵌合部材Ｂｍ、メス型嵌合部材Ｂｆ及び第２の基板ＰＣＢ２のいずれか１つと一体に形成されていてもよいし、オス型嵌合部材Ｂｍ、メス型嵌合部材Ｂｆ及び第２の基板ＰＣＢ２とは別部品として形成されていても構わない。

【0087】

なお、図１７の構成において、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの少なくとも一方が設けられた第１の基板ＰＣＢ１は、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの少なくとも一方が設けられた電子部品５１に置き換えることができる。

【0088】

（第５の実施形態）
以下、図面を参照しながら、第５の実施形態に係る電力変換装置、部品間接続構造及び部品間接続方法の実施形態について説明する。ここでは、主として第１の実施形態との相違点を説明し、重複する説明については適宜省略する。

【0089】

図１８は、第５の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。図１８は、オス型嵌合部材Ｂｍが設けられた第１の基板ＰＣＢ１と、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第２の基板ＰＣＢ２との間の接続を例示する。第１の基板ＰＣＢ１には、支持部材４１が設けられている。支持部材４１は、第１の基板ＰＣＢ１に対するオス型嵌合部材Ｂｍの角度を規定する。支持部材４１は、例えば直方体状の形状を有する。支持部材４１の底面４１１は、第１の基板ＰＣＢ１に固定されている。オス型嵌合部材Ｂｍの接続部１５は、支持部材４１の側面４１２に接合される。オス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１は、第１の基板ＰＣＢ１の主面と略平行である。

【0090】

図１９は、第５の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。図１９に示すように、図１８のオス型嵌合部材Ｂｍが設けられた第１の基板ＰＣＢ１は、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた電子部品５１と電気的に接続することもできる。

【0091】

なお、図１８の構成において、第１の基板ＰＣＢ１の支持部材４１には、オス型嵌合部材Ｂｍに限らず、メス型嵌合部材Ｂｆが接合されていてもよい。図２０は、第５の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。図２０は、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１と、オス型嵌合部材Ｂｍが設けられた第２の基板ＰＣＢ２との間の接続を例示する。図２０の構成では、支持部材４１は、第１の基板ＰＣＢ１に対するオス型嵌合部材Ｂｍの角度を規定する。メス型嵌合部材Ｂｆの接続部２５は、支持部材４１の側面４１２に接合される。メス型嵌合部材Ｂｆの受入部２０は、第１の基板ＰＣＢ１の主面と略平行であるメス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１の主面と、当該メス型嵌合部材Ｂｆと嵌合する第２の基板ＰＣＢ２に設けられたオス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１とは、略平行である。

【0092】

図２１は、第５の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。図２１に示すように、図２０のメス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１は、オス型嵌合部材Ｂｍが設けられた電子部品５１と電気的に接続することもできる。なお、オス型嵌合部材Ｂｍは、電子部品５１と一体に形成されていてもよい。この場合、図２１に示すように、接続部１５は、電子部品５１の内部に設けられる場合もあり得る。

【0093】

なお、図２０の構成において、メス型嵌合部材Ｂｆの受入部２０は、第１の基板ＰＣＢ１の主面と略垂直であってもよい。図２２は、第５の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。図２２は、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１と、オス型嵌合部材Ｂｍが設けられた第２の基板ＰＣＢ２との間の接続を例示する。メス型嵌合部材Ｂｆの受入部２０は、図２０及び図２１の構成とは異なり、第１の基板ＰＣＢ１の主面と略垂直である。つまり、図２２の構成では、支持部材４１は、第１の基板ＰＣＢ１に対するメス型嵌合部材Ｂｆの角度を規定する。メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１の主面と、当該メス型嵌合部材Ｂｆと嵌合する第２の基板ＰＣＢ２に設けられたオス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１とは、略垂直である。

【0094】

図２３は、第５の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。図２３に示すように、図２２のメス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１は、オス型嵌合部材Ｂｍが設けられた電子部品５１と電気的に接続することもできる。なお、オス型嵌合部材Ｂｍは、図２１の構成と同様に、電子部品５１と一体に形成されていてもよい。

【0095】

なお、図１８及び図１９の構成において、図２２及び図２３の構成と同様に、オス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１は、第１の基板ＰＣＢ１の主面と略垂直であってもよい。

【0096】

なお、図１８及び図１９の構成において、オス型嵌合部材Ｂｍと第１の基板ＰＣＢ１とは、支持部材４１を介して電気的に接続されていてもよいし、支持部材４１を介さずに接続されていても構わない。同様に、図２０～図２３の構成において、メス型嵌合部材Ｂｆと第１の基板ＰＣＢ１とは、支持部材４１を介して電気的に接続されていてもよいし、支持部材４１を介さず電気的に接続されていても構わない。図２０～図２３の構成において、メス型嵌合部材Ｂｆと第１の基板ＰＣＢ１とが支持部材４１を介さず電気的に接続される場合、メス型嵌合部材Ｂｆ１の後端側の第１の基部２６ａや第２の基部２６ｂ、メス型嵌合部材Ｂｆ２の後端側の接続部２５の側面など、メス型嵌合部材Ｂｆの後端側の任意の位置が第１の基板ＰＣＢ１に電気的に接続され得る。

【0097】

なお、図１８～図２３の構成において、第１の基板ＰＣＢ１及び支持部材４１は、一体に形成されていてもよいし、別部品として形成されていても構わない。また、図１８及び図１９の構成において、オス型嵌合部材Ｂｍ及び支持部材４１は、一体に形成されていてもよいし、別部品として形成されていても構わない。また、図２０～図２３の構成において、メス型嵌合部材Ｂｆ及び支持部材４１は、一体に形成されていてもよいし、別部品として形成されていても構わない。

【0098】

このように、本実施形態に係る部品間接続構造によれば、少なくとも一対の嵌合部材Ｂにより、一対の部品を略垂直に結合することができる。換言すれば、本実施形態に係る部品間接続構造によれば、少なくとも一対の嵌合部材Ｂにより、支持部材４１により規定される角度で一対の部品を結合することができる。

【0099】

（第６の実施形態）
以下、図面を参照しながら、第６の実施形態に係る電力変換装置、部品間接続構造及び部品間接続方法の実施形態について説明する。ここでは、主として第１の実施形態との相違点を説明し、重複する説明については適宜省略する。

【0100】

第１の実施形態では複数対の嵌合部材Ｂにより一対の回路基板を略平行に結合する場合を例に説明したが、これに限らない。一対の回路基板は、複数対の嵌合部材Ｂにより任意の角度で結合することもできる。図２４は、第６の実施形態に係る電力変換装置における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。図２４は、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１と、オス型嵌合部材Ｂｍが設けられた第２の基板ＰＣＢ２との間の接続を例示する。

【0101】

第２の基板ＰＣＢ２には、支持部材４４が設けられている。支持部材４４は、第２の基板ＰＣＢ２の主面上に設けられる。支持部材４４は、第２の基板ＰＣＢ２に対するオス型嵌合部材Ｂｍの角度を規定する。支持部材４４は、例えば三角柱状の形状を有する。支持部材４４の長方形状の第１の側面４４１は、第２の基板ＰＣＢ２に固定されている。オス型嵌合部材Ｂｍの接続部１５は、支持部材４４の長方形状の第２の側面４４２に接合される。オス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１は、第１の基板ＰＣＢ１の主面と略平行であり、第２の基板ＰＣＢ２の主面との間で支持部材４４の底面の三角形の形状、すなわち側面４４１，４４２の成す角に応じた任意の角度を有する。

【0102】

このように、本実施形態に係る部品間接続構造によれば、少なくとも一対の嵌合部材Ｂにより、一対の部品を、支持部材４４により規定される任意の角度で結合することができる。これにより、電力変換装置１における、電子部品、回路基板及び基板ユニットなどの部品の実装密度を向上したり、部品の配置の自由度を向上したりすることができる。部品の実装密度の向上及び配置の自由度の向上は、それぞれ電力変換装置１の小型化に寄与する。

【0103】

なお、図２４の構成において、支持部材４４は、第１の基板ＰＣＢ１とメス型嵌合部材Ｂｆとの間に設けられていてもよい。つまり、支持部材４４は、第１の基板ＰＣＢ１に対するメス型嵌合部材Ｂｆの角度を規定する部材であってもよい。また、支持部材４４は、第１の基板ＰＣＢ１及び第２の基板ＰＣＢ２の両方に設けられていてもよい。

【0104】

なお、図２４の構成において、支持部材４４は、オス型嵌合部材Ｂｍ及び第２の基板ＰＣＢ２のいずれか一方と一体に形成されていてもよいし、オス型嵌合部材Ｂｍ及び第２の基板ＰＣＢ２とは別部品として形成されていても構わない。

【0105】

なお、図２４の構成において、第１の基板ＰＣＢ１及び第２の基板ＰＣＢ２の少なくとも一方を電子部品５１に置き換えることもできる。

【0106】

（第７の実施形態）
以下、図面を参照しながら、第７の実施形態に係る電力変換装置、部品間接続構造及び部品間接続方法の実施形態について説明する。ここでは、主として第１の実施形態との相違点を説明し、重複する説明については適宜省略する。

【0107】

図２５は、第７の実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍの構成の一例を示す概略斜視図である。図２５のオス型嵌合部材Ｂｍ４は、実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍの一例である。オス型嵌合部材Ｂｍ４の側面部１４は、第１の実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍの先端部１３と同様に、面取りされており、先端側に向かうほど厚さが小さい。これにより、差込部１１を側面側からメス型嵌合部材Ｂｆの受入部２０に差し込み易くすることができる。

【0108】

図２６は、第７の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の一例を示す概略断面図である。図２６は、オス型嵌合部材Ｂｍ４が設けられた第１の基板ＰＣＢ１と、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第２の基板ＰＣＢ２との間の接続を例示する。オス型嵌合部材Ｂｍ４は、接続部１５において第１の基板ＰＣＢ１に接合される。オス型嵌合部材Ｂｍ４の差込部１１は、第１の基板ＰＣＢ１及び第２の基板ＰＣＢ２の両主面とそれぞれ略垂直である。

【0109】

図２７は、第７の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。図２７に示すように、図２６のオス型嵌合部材Ｂｍ４が設けられた第２の基板ＰＣＢ２は、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた電子部品５１と電気的に接続することもできる。

【0110】

図２８は、第７の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。図２８は、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１と、オス型嵌合部材Ｂｍ４が設けられた第２の基板ＰＣＢ２との間の接続を例示する。オス型嵌合部材Ｂｍ４の差込部１１は、第１の基板ＰＣＢ１及び第２の基板ＰＣＢ２の両主面とそれぞれ略垂直である。図２８の構成において、第１の基板ＰＣＢ１に第２の基板ＰＣＢ２を組み付ける際の第２の基板ＰＣＢ２の移動方向は、図２６の構成とは異なる。

【0111】

なお、図２８のメス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１は、オス型嵌合部材Ｂｍ４が設けられた電子部品５１と電気的に接続することもできる。図２９は、第７の実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍ４が実装された電子部品５１の一例を示す概略斜視図である。図２９の構成において、オス型嵌合部材Ｂｍ４は、電子部品５１と一体に構成されている。図３０は、第７の実施形態に係る電力変換装置１における部品間接続構造の別の一例を示す概略断面図である。図３０は、メス型嵌合部材Ｂｆが設けられた第１の基板ＰＣＢ１と、オス型嵌合部材Ｂｍ４が形成された電子部品５１との間の接続を例示する。

【0112】

このように、本実施形態に係る部品間接続構造によれば、少なくとも一対の嵌合部材Ｂにより、一対の部品を略垂直に結合することができる。また、接続する部品間のいずれの側にオス型嵌合部材Ｂｍ４を設けるかを変更することにより、部品の組付け方向を変更することができる。これにより、電力変換装置１における、部品の配置の自由度を向上することができる。

【0113】

（第８の実施形態）
以下、図面を参照しながら、第８の実施形態に係る電力変換装置、部品間接続構造及び部品間接続方法の実施形態について説明する。ここでは、主として第１の実施形態との相違点を説明し、重複する説明については適宜省略する。

【0114】

図３１は、第８の実施形態に係るオス型嵌合部材Ｂｍとメス型嵌合部材Ｂｆとの嵌合における幾何学的な許容範囲の拡大について説明するための図である。図３１の断面図は、実施形態に係る嵌合部の断面を模式的に例示する。図３１のＡ－Ａ´部は、嵌合部においてオス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆが接触する接触部を示す。図３１のＡ－Ａ´部を上から見た図は、Ａ－Ａ´部の断面図を例示する。ここで、基本とは、図１１と同様に、図１０の（ａ）に示す状態に対応する。また、回転とは、図１１と同様に、図１０の（ｂ）に示す状態に対応する。

【0115】

本実施形態に係るメス型嵌合部材Ｂｆの第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々には、図３１に示すように、受入部２０に向かって凸形状に屈曲した嵌合部において、受入部２０に向かって膨らむ略半球状の凸部３３ａが設けられている。各凸部３３ａは、例えばプレス加工により形成することが可能である。この場合、第１の挟持部２１及び第２の挟持部２２の各々において、各凸部３３ａの反対側には、半球状に凹んだ凹部３３ｂが設けられることになる。

【0116】

この構成によれば、メス型嵌合部材Ｂｆの４つの分割された先端部が、オス型嵌合部材Ｂｍの差込部１１からの力を受けて、それぞれ独立に変位及び／又は変形する場合であっても、略半球状の凸部３３ａにより差込部１１に接触し続けることができる。つまり、本実施形態に係る構成によれば、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの間の接触状態を点接触のモードで維持することができる。これにより、オス型嵌合部材Ｂｍ及びメス型嵌合部材Ｂｆの間の電気的な接触を安定させることができる。

【0117】

（適用例）
図３２は、実施形態に係る電力変換装置１の構成の一例を示す概略断面図である。図３２は、第１の基板ＰＣＢ１、第２の基板ＰＣＢ２、第３の基板ＰＣＢ３、第４の基板ＰＣＢ４及び冷却板ＷＪを例示する。これらの基板には、上述の各実施形態に係る部品間接続構造により、種々の電子部品５１を実装することができる。なお、図３２では、見易さを確保しつつ各部材を模式的に示すために、締結や固着等により接触している部材間に隙間が存在する場合もある。冷却板ＷＪは、一例として、内部に冷媒の流路が形成された金属製の板状部材である。なお、冷却板ＷＪとしては、内部に冷媒の流路を有する金属板に限らず、ヒートシンクやヒートパイプ、非金属の熱拡散板、金属筐体又はこれらの組合せ等が適宜利用可能である。ここで、金属筐体を利用するとは、冷却板ＷＪとして内部に冷媒の流路を有していない金属製の板状部材を用いる場合に限らず、電力変換装置１の筐体を金属で形成し、当該筐体の一部を冷却板ＷＪとして利用する場合を含む。

【0118】

例えば、電子部品５１は、半導体素子、半導体モジュール、磁性体、コンデンサ及び遮断器のうちの少なくとも１つを含む。半導体モジュールは、例えば複数の半導体素子により構成される。ここで、磁性体とは、トランスやトランス一体型プリント基板、変成器、リアクトル、チョークである。遮断器とは、リレーやヒューズである。図３２は、磁性体としてトランスＴＲ及びコイルＣｏｉｌを例示する。また、図３２は、半導体モジュール又は半導体素子として、トランジスタＭＯＳＦＥＴ１，ＭＯＳＦＥＴ２及びダイオードＤ１，Ｄ２を例示する。また、図３２は、複数のコンデンサＣａｐを例示する。また、図３２は、リレーＲＬを例示する。

【0119】

電力変換装置１において、電子部品５１として例示した半導体素子、半導体モジュール、磁性体、コンデンサ及び遮断器は、動作時の損失が大きく、部品温度が高温になりやすい。このため、電子部品５１を効率よく冷却するためには、各電子部品５１を冷却板ＷＪに近づけて実装することが好ましい。

【0120】

従来は、図３２に例示するような構成の電力変換装置１を組み立てる際、まず電子部品５１を、水冷版ＷＪにネジ等で締結、もしくはＴＩＭ（サーマルインタフェースマテリアル）で水冷版ＷＪに固着させ、その後に各基板ＰＣＢ２，ＰＣＢ３，ＰＣＢ４を電子部品５１にはんだ付けして実装することが通例であった。この場合、大型のはんだ付け設備が必要になることや、半田ボール等のコンタミネーションのおそれがあること等、組立及び品質上の課題があった。

【0121】

このような中、本開示に係る接続構造によれば、組立性及び部品冷却性を両立する自由な部品配置を可能とする。具体的には、ネジ等により電子部品５１を水冷版ＷＪに締結したり、ＴＩＭにより電子部品５１を水冷版ＷＪに固着したりした後に、各基板ＰＣＢ２，ＰＣＢ３，ＰＣＢ４と、電子部品５１とを嵌合部材Ｂにより結合することで、容易、かつ、確実に電子部品５１及び各基板ＰＣＢ２，ＰＣＢ３，ＰＣＢ４を接続することができる。

【0122】

なお、電子部品５１は、例えば第５の実施形態においてオス型嵌合部材Ｂｍ又はメス型嵌合部材Ｂｆが支持部材４１を介して基板に設けられるように、あるいは第６の実施形態においてオス型嵌合部材Ｂｍ又はメス型嵌合部材Ｂｆが支持部材４４を介して基板に設けられるように、支持部材４５を介して基板上に配置されていてもよい。つまり、ネジ等による電子部品５１の水冷版ＷＪへの締結や、ＴＩＭによる電子部品５１の水冷版ＷＪへの固着は、それぞれ支持部材４５を介した接続の場合もあり得る。

【0123】

ここで、支持部材４５は、電子部品５１と冷却板ＷＪとの間を熱的に接続する部材である。したがって、支持部材４５は、電子部品５１から冷却板ＷＪへの伝熱量が大きくなるように、その形状及び材料が適宜選択され得る。一例として、支持部材４５は、電子部品５１と冷却板ＷＪとの間が電気的に絶縁されている場合には、金属により形成することができる。もちろん、支持部材４５としては、金属の他の材料が利用されてもよい。また、支持部材４５は、冷却板ＷＪと一体に形成されていてもよく、支持部材４５の内部に冷媒の流路が設けられていても構わない。また、電子部品５１から各基板ＰＣＢ１，ＰＣＢ２，ＰＣＢ３，ＰＣＢ４への一対の嵌合部材Ｂを介した伝熱量が大きくなるように、上述の各実施形態に係る支持部材１９，４０，４１，４４の形状及び材料が適宜選択されてもよい。この場合、電子部品５１で発生した熱を、基板を用いて拡散又は放熱することもできる。

【0124】

以上説明したように、本開示に係る電力変換装置１によれば、部品間を電気的に接続する嵌合部の幾何学的な許容範囲を拡大することができる。

【0125】

なお、本開示に係る部品間接続構造とは、上述したように、電子部品、回路基板及び基板ユニットのうちの任意の被接続対象の部品間を接続する構造である。一例として、部品間接続構造は、回路基板間の接続構造である。別の一例として、部品間接続構造は、電子部品と、回路基板又は基板ユニットとの間の接続構造である。別の一例として、部品間接続構造は、回路基板及び基板ユニットの間の接続構造である。

【0126】

なお、上述の各実施形態に係る技術は、任意に組合せ可能である。例えば、一対の回路基板を接続する複数対の嵌合部材Ｂにおいて、一対の嵌合部材Ｂごとに異なる部品間接続構造が適用されてもよい。また、例えば、任意の回路基板に結合される２以上の回路基板に関して、当該任意の回路基板に対する角度は異なっていてもよい。

【0127】

なお、本開示の説明において、既出の図に関して前述したものと同一又は略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、説明を適宜省略する場合もある。また、同一又は略同一の部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表されている場合もある。また、例えば図面の視認性を確保する観点から、各図面の説明において主要な構成要素だけに参照符号を付し、既出の図において前述したものと同一又は略同一の機能を有する構成要素であっても参照符号を付していない場合もある。

【0128】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0129】

１ 電力変換装置
１１ 差込部
１３ 先端部
１４ 側面部
１５ 接続部
１７ 間隙
１９ 支持部材
１９ａ 挿入部
２０ 受入部
２１ 第１の挟持部
２１ａ 第１の弾性部
２１ｂ 第２の弾性部
２２ 第２の挟持部
２２ａ 第３の弾性部
２２ｂ 第４の弾性部
２３ａ 第１の屈曲部
２３ｂ 第２の屈曲部
２３ｃ 第３の屈曲部
２３ｄ 第４の屈曲部
２６ａ 第１の基部
２６ｂ 第２の基部
２５ 接続部
２５ａ 第１の接続部
２５ｂ 第２の接続部
２７ 間隙
３１ 絶縁体の層
３２ 被覆部材
３３ａ 凸部
３３ｂ 凹部
４０，４１，４４ 支持部材
５１ 電子部品
Ｂｆ メス型嵌合部材
Ｂｍ オス型嵌合部材
ＰＣＢ１ 第１の基板
ＰＣＢ２ 第２の基板
ＰＣＢ３ 第３の基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】