特許 6902989 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】6902989

(24)【登録日】2021年6月24日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20210701BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/48 Z

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-231969(P2017-231969)

(22)【出願日】2017年12月1日

(65)【公開番号】特開2019-103246(P2019-103246A)

(43)【公開日】2019年6月24日

【審査請求日】2020年8月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】阿部 政信

【審査官】 栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２４３８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２６６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６００１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１０２７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１５８３７５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンデンサモジュールと、
前記コンデンサモジュールが固着されるケースと、
前記コンデンサモジュールの接着面と、前記接着面に対向する前記ケースの実装面と、の間に配置され、前記コンデンサモジュールと前記ケースとを互いに固着する接着層と、を備える電力変換装置において、
前記実装面及び前記接着面の少なくとも一方には段差部が配置され、
前記接着層は、
前記段差部と、前記段差部以外の位置と、に分離して配置されるとともに、前記段差部に配置された前記接着層の厚みと、前記段差部以外の位置に配置された前記接着層の厚みが互いに異なることを特徴とする電力変換装置。

【請求項2】

前記段差部は、前記接着面の前記コンデンサモジュールの重心投影された位置に配置され、前記段差部に配置された前記接着層よりも前記段差部以外の位置に配置された前記接着層の厚みが厚いことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記接着面及び前記実装面の互いに対向する位置には、前記コンデンサモジュールの実装位置を決める位置決め部が配置され、
前記位置決め部は、前記接着層とは異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記位置決め部は、
前記接着面及び前記実装面のいずれか一方に形成された凸部と、
前記接着面及び前記実装面のいずれか他方に形成され前記凸部に向けて突出するとともに前記凸部を収容する開口部を備えたボス部と、を備え、
前記ボス部に収容された前記凸部の側面と前記ボス部の内壁面とは互いに離間していることを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記実装面の前記接着層が配置された位置と異なる位置には、前記接着面に接触する突き当て部が配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記実装面の前記接着面の端部に対向する位置であって前記接着層が配置された位置と異なる位置には、前記接着面に接触する突き当て部が配置され、
前記突き当て部は、前記コンデンサモジュールの側面に接触する突き出し部を備え、
前記段差部は、前記突き出し部から離れる方向に並んで複数配置されるとともに、前記突き出し部から離れるほど高さが低くなっており、
前記接着層は、前記段差部に分離して配置されるとともに、前記突き出し部から離れるほど厚みが厚くなっていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記接着面と前記実装面との間の空間は外部に連通していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記実装面の互いに隣接する前記接着層の隙間となる領域には凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電力変換装置（インバータ）は、電動機（モータ）とバッテリとの間において電力の授受を媒介するものである。電力変換装置としては、例えば、特許文献１に示すように、電圧コンバータ回路が搭載されたケースにコンデンサモジュールを接着剤で固着させた構造を有するものが従来から知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１２６６７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記構成において、コンデンサモジュールとケースが異種材料である場合、線膨張係数の差により接着剤にせん断応力が生じ接着剤が剥がれる虞がある。また、特許文献１のように、複数の面に接着剤が充填される際、各接着面の間に空気が閉塞してしまい、コンデンサモジュールの規定の位置まで押し込むことができず、高さ位置が決まらないこと、また、コンデンサの発熱により閉塞した空気が膨張し接着剤が剥がれる虞がある。

【0005】

そこで、本発明は、コンデンサモジュールが接着剤によりケースに固着された電力変換装置において、せん断応力の印加による接着剤の劣化を抑制することでコンデンサモジュールとケースとの接合状態の劣化を抑制する電力変換装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様における電力変換装置は、コンデンサモジュールと、コンデンサモジュールが固着されるケースと、コンデンサモジュールの接着面と、当該接着面に対向するケースの実装面と、の間に配置され、コンデンサモジュールとケースとを互いに固着する接着層と、を備える。そして、実装面及び接着面の少なくとも一方には段差部が配置され、接着層は、段差部と、段差部以外の位置と、に分離して配置されるとともに、段差部に配置された接着層の厚みと、段差部以外の位置に配置された接着層の厚みが互いに異なることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

上記態様であれば、せん断応力の大きい位置においては接着層の厚みを厚くして接着層の厚みすべり方向の弾性変形をし易くすることでせん断応力を吸収し、せん断応力の小さい位置においては接着層の厚みを薄くすることで、接着強度を確保することができる。したがって、所望の固定強度と、適切な接着量を設定しつつ、当該固定強度の劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態の電力変換装置の平面図である。

【図2】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図3】図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図4】図４は、第１実施形態の電力変換装置の回路図である。

【図5】図５は、第１実施形態の電力変換装置の平面図（コンデンサモジュール実装前）の平面図である。

【図6】図６は、図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図7】図７は、第１実施形態の電力変換装置の第１変形例の断面図である。

【図8】図８は、第１実施形態の電力変換装置の第２変形例の断面図である。

【図9】図９は、第２実施形態の電力変換装置の平面図である。

【図10】図１０は、第２実施形態の電力変換装置の平面図（コンデンサモジュール実装前）である。

【図11】図１１は、図９のＡ−Ａ線断面図である。

【図12】図１２は、第３実施形態の電力変換装置の平面図である。

【図13】図１３は、図１２のＡ−Ａ線断面図である。

【図14】図１４は、第３実施形態の電力変換装置の変形例の断面図である。

【図15】図１５は、第４実施形態の電力変換装置の平面図である。

【図16】図１６は、図１５のＡ−Ａ線断面図である。

【図17】図１７は、第５実施形態の電力変換装置の平面図である。

【図18】図１８は、図１７のＡ−Ａ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

【0010】

［第１実施形態の構造］
図１は、第１実施形態の電力変換装置１の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。図１等に示すように、第１実施形態の電力変換装置１（インバータ）は、インバータケース（ケース）、パワーモジュール４、コンデンサモジュール６、電流センサ８等により構成されている。

【0011】

インバータケースは、パワーモジュール４等が搭載されるトレー形状のプレート２と、冷媒（水、またはオイル）を循環させプレート２を裏面から冷却させる循環路３と、を備える。循環路３は冷媒を循環させるポンプ（不図示）に接続され、ポンプから供給された冷媒を冷媒入口３１から導入し、導入した冷媒をプレート２の裏面に接触させ、冷媒出口３２から排出された冷媒をポンプに戻している。プレート２及び循環路３は、金属等の熱伝導性が高い材料で形成することが望ましい。

【0012】

プレート２の実装面２１（底面）には、パワーモジュール４、端子台７、電流センサ８、放電抵抗９が固定されている。またプレート２の実装面２１には、コンデンサモジュール６が接着剤により固着されている。コンデンサモジュール６の接着構造については後述する。

【0013】

パワーモジュール４は、内部にパワートランジスタ４２Ａ，４２Ｂ（図４）等を備え、プレート２に固定されている。パワーモジュール４の上部には、三相端子４４Ｕ、三相端子４４Ｖ、三相端子４４Ｗ、単相端子４６Ｐ、単相端子４６Ｎが配置され、さらにドライバー・コントローラ基板５（図４、コントローラ５１）が搭載されている。三相端子４４Ｕには、バスバー４５Ｕが接続され、三相端子４４Ｖには、バスバー４５Ｖが接続され、三相端子４４Ｗには、バスバー４５Ｗが接続されている。

【0014】

端子台７は、プレート２の実装面２１に固定される端子台下部７１と、端子台下部７１の上部にボルト締めにより固定される端子台上部７２と、を有する。端子台７は、端子台下部７１と端子台上部７２との間にバスバー４５Ｕ、バスバー４５Ｖ、バスバー４５Ｗを挟んだ状態でボルト締めすることによりバスバー４５Ｕ、バスバー４５Ｖ、バスバー４５Ｗを固定する。

【0015】

電流センサ８は、例えば、パワーモジュール４と端子台７の間に配置されている。電流センサ８は、プレート２の実装面２１に固定される基部８１と、ボルト締めにより基部８１の上部に固定されるセンサ部８２と、を有する。電流センサ８は、基部８１とセンサ部８２との間にバスバー４５Ｕ、バスバー４５Ｖ、バスバー４５Ｗを挟んだ状態でボルト締めすることでセンサ部８２がバスバー４５Ｕ、バスバー４５Ｖ、バスバー４５Ｗに対向する。そして、センサ部８２がバスバー４５Ｕ、バスバー４５Ｖ、バスバー４５Ｗに発生する磁束をそれぞれ検出することで、バスバー４５Ｕ、バスバー４５Ｖ、バスバー４５Ｗに流れる電流値をそれぞれ検出することができる。

【0016】

コンデンサモジュール６は、モータに接続される単相入力端子６３Ｐ及び単相入力端子６３Ｎ、パワーモジュール４に接続される単相出力端子６４Ｐ及び単相出力端子６４Ｎを有し、内部に平滑コンデンサ６５（図４）を備えている。単相出力端子６４Ｐは、単相端子４６Ｐに接続され、単相出力端子６４Ｎは単相端子４６Ｎに接続されている。

【0017】

放電抵抗９は、プレート２の実装面２１に固定され内部に抵抗素子９３（図４）を備える本体９１と、抵抗素子９３に電気的に接続され本体９１から上方に延出する支柱９２Ｐ及び支柱９２Ｎ（図５）と、を備える。支柱９２Ｐの上部には単相入力端子６３Ｐが配置され、単相入力端子６３Ｐが支柱９２Ｐにボルト締めされることにより単相入力端子６３Ｐが抵抗素子９３の一端と電気的に接続される。同様に、支柱９２Ｎ（図５）の上部には単相入力端子６３Ｎが配置され、単相入力端子６３Ｎが支柱９２Ｎにボルト締めされることにより単相入力端子６３Ｎが抵抗素子９３の他端と電気的に接続される。

【0018】

［第１実施形態の回路構成］
図４は、第１実施形態の電力変換装置１の回路図である。図４に示すように、第１実施形態の電力変換装置１は、パワーモジュール４、平滑コンデンサ６５、電流センサ８、抵抗素子９３、コントローラ５１により回路が形成されている。

【0019】

パワーモジュール４は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のパワートランジスタ４２Ａと帰還ダイオード４３Ａとの並列回路と、パワートランジスタ４２Ｂと帰還ダイオード４３Ｂとの並列回路と、を直列に接続した直列回路（直列回路４１Ｕ、直列回路４１Ｖ、直列回路４１Ｗ）が３個並列に接続されたものである。直列回路４１Ｕの接続中点ＵＭは三相端子４４Ｕ（バスバー４５Ｕ）に接続され、直列回路４１Ｖの接続中点ＶＭは三相端子４４Ｖ（バスバー４５Ｖ）に接続され、直列回路４１Ｗの接続中点ＷＭは三相端子４４Ｗ（バスバ４５Ｗ）に接続されている。

【0020】

コンデンサモジュール６は、平滑コンデンサ６５の一端側の回路が単相入力端子６３Ｐ及び単相出力端子６４Ｐに分岐し、平滑コンデンサ６５の他端側の回路が単相入力端子６３Ｎ及び単相出力端子６４Ｎに分岐したものである。単相出力端子６４Ｐはパワーモジュール４の単相端子４６Ｐに接続され、単相出力端子６４Ｎはパワーモジュール４の単相端子４６Ｎに接続されている。

【0021】

抵抗素子９３は、一端が単相入力端子６３Ｐに接続され、他端が単相入力端子６３Ｎに接続されている。すなわち、バッテリ（単相入力端子６３Ｐ及び単相入力端子６３Ｎ）に対して抵抗素子９３と平滑コンデンサ６５が並列となるように接続されている。ここで、抵抗素子９３は、バッテリからの電力供給が停止すると、平滑コンデンサ６５に蓄えられた電荷を放電させて熱として消費する。

【0022】

コントローラ５１は、パワーモジュール４（直列回路４１Ｕ、直列回路４１Ｖ、直列回路４１Ｗ）を制御することにより、直流電圧のバッテリと三相交流電圧のモータとの間で電力の授受を行うための制御を行う。ここで、コントローラ５１は、電流センサ８が検出する電流値がモータ（不図示）等の要求に基づいた所定の電流値となるようにパワーモジュール４対してＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を行う。

【0023】

［コンデンサモジュールの接着構造］
図５は、第１実施形態の電力変換装置１の平面図（コンデンサモジュール実装前）の平面図である。図６は、図１のＣ−Ｃ線断面図である。図５、図６に示すように、プレート２の実装面２１は矩形形状を有している。そして実装面２１の長辺方向の中央部が実装される位置には、実装面２１の短辺に並行であって当該短辺と同じ長さ若しくはそれよりも長い段差部２１１が形成されている。この段差部２１１により、プレート２の実装面２１（主面）と段差部２１１との間に段差が形成される。

【0024】

コンデンサモジュール６は、その下面となる接着面６１が樹脂等を材料とする接着剤によりプレート２（実装面２１）と接合することにより固着される。本実施形態では、接着面６１の中央部であって段差部２１１に対向する領域と段差部２１１の上面とに挟まれた位置に当該接着剤による接着層１０１が配置されている。また接着面６１の長辺の一方の端部と実装面２１の当該端部に対向する領域に挟まれた位置と、接着面６１の長辺の他方の端部と実装面２１の当該端部に対向する領域に挟まれた位置に、当該接着剤により接着層１０２、１０２が配置される。

【0025】

ところで、コンデンサモジュール６の外形を形成するパッケージは樹脂等の材料で形成され、プレート２の材料（金属等）とは異なる。このため、パッケージとプレート２では一般的に線膨張係数が互いに異なる。よって、接着層１０１，１０２には、温度変化により厚み滑り方向（面方向）にせん断応力が印加される場合がある。また、パッケージの材料と接着層１０１，１０２の材料の線膨張係数が互いに異なる場合は、接着層１０１，１０２に対して面方向に引張り・圧縮させる面方向応力が印加される。

【0026】

特に、冷媒を循環させた状態で電力変換装置１を駆動させるとコンデンサモジュール６が自己発熱して膨張する一方、プレート２は冷媒により冷却され膨張が抑制されるので、上記せん断応力及び面方向応力はさらに大きくなることが考えられる。

【0027】

一方、コンデンサモジュール６の重心はほぼ中央にある。このため、コンデンサモジュール６の下面となる接着面６１に重心投影すると、接着面６１の中央部が最も荷重が掛る部分となる。したがって、温度変化があった場合、当該中央部はほとんど変位せず、中央部から離れるにしたがって温度変化に伴う変位が大きくなるようにコンデンサモジュール６（接着面６１）は膨張・収縮する。したがって、接着層１０１には厚み滑り方向のせん断応力はほとんど印加されない。一方、接着層１０２には厚みすべり方向（長辺方向）にせん断応力が印加され、その大きさは中央部から離れるほど大きくなる。したがって、接着層１０２が当該せん断応力により劣化する虞がある。

【0028】

そこで、本実施形態では、図６に示すように、接着面６１の長辺の両端に対向する位置に配置された接着層１０２の厚みが、接着面６１の長辺方向の中央部に対向する配置された接着層１０１の厚みよりも厚くなるように段差部２１１が配置されている。ここで、接着層１０１，１０２は、厚くなるほど、厚みすべり方向の弾性変形を起こしやすくなる。したがって、せん断応力が大きく発生する箇所においては接着層１０２を厚く形成して接着層１０２を弾性変形させ易くすることで接着層１０２に対するせん断応力を吸収させて接着層１０２の劣化を低減させることができる。一方、せん断応力の小さい位置においては接着層１０１の厚みを薄くすることで、接着強度を確保することができる。

【0029】

本実施形態では、接着層１０１と接着層１０２が互いに分離している。これにより、厚みが厚く形成された接着層１０２の弾性変形に対して厚みが薄く形成された接着層１０１が干渉することはなく、接着層１０２が接着層１０１から受ける面方向応力を回避することができる。

【0030】

また、接着層１０１と接着層１０２が分離することで、接着面６１と実装面２１の間に挟まれた内部空間を外部に連通させる貫通孔１０１Ａが形成される。これにより、内部空間が閉塞されないので、接着の際に空気を確実に逃がすことができ、コンデンサモジュール６の高さ位置を接着層１０１，１０２の厚みに基づいて定めることができる。

【0031】

なお、プレート２の実装面２１の接着層１０１と接着層１０２との間となる位置には凹部２１２が形成されている。これにより、凹部２１２が接着剤だまりとなるので、接着剤により貫通孔１０１Ａ（連通孔１０２Ａ、図９）が閉止することを防止できる。しかし、そのような虞のない場合は凹部２１２を省略することもできる（第２実施形態参照）。

【0032】

接着層１０１，１０２を形成する接着剤は、エポキシ系の樹脂等様々なものを適用できるが、その線膨張係数が、コンデンサモジュール６の外形を形成するパッケージの線膨張係数と等しいもの、またはその近似値となるものが好ましい。これにより、接着層１０２に対するせん断応力及び面方向応力をさらに緩和することができる。特に、接着剤の線膨張係数がパッケージの線膨張係数に等しい場合には、接着層１０１，１０２に対する面方向応力を回避することができる。さらに、接着剤は、熱伝導率が高いものを適用することが好ましい。これにより、プレート２とコンデンサモジュール６との温度差を低減でき、これにより接着層１０２に対するせん断応力（及び面方向応力）を低減することができる。

【0033】

［第１実施形態の変形例］
図７は、第１実施形態の電力変換装置１の第１変形例の断面図である。図８は、第１実施形態の電力変換装置１の第２変形例の断面図である。本実施形態では、プレート２の実装面２１に段差（段差部２１１）を形成しているが、第１変形例のように実装面２１に段差部２１１を形成せず、接着面６１の中央部に段差（段差部６１１）を形成し、段差部６１１の下面と実装面２１との間に接着層１０１を配置してもよい。また、第２変形例のように、段差部２１１と段差部６１１を配置し、段差部２１１と段差部６１１の間に接着層１０１を配置してもよい。

【0034】

その他、本実施形態では、段差部２１１を接着面６１の長辺方向に一列に並ぶように複数配置し、段差部２１１の高さをコンデンサモジュール６の接着面６１の中央部から離れるごとに段階的に低くなるようにする。そして、接着面６１の中央部に対向する段差部２１１に接着層１０２を配置し、他の段差部２１１に接着層１０２を配置し、当該接着層１０２の厚みが接着面６１の中央部に配置された接着層１０１よりも厚く、且つコンデンサモジュール６の接着面６１の中央部から離れるごとに段階的に厚くなるように構成してもよい。

【0035】

また、本実施形態では、接着面６１の中央部にコンデンサモジュール６の荷重が最も掛ることを前提としているが、例えば接着面６１の長辺方向の一方の端部に最も荷重が掛る場合にも適用できる。この場合、段差部２１１を接着面６１の長辺方向に一列に並ぶように複数配置するとともに、当該端部から離れるごとにその高さが段階的に低くなるように配置し、当該端部に対向する段差部２１１に接着層１０１を配置し、それ以外の段差部２１１に接着層１０２を配置し、接着層１０２の厚みを、接着層１０１よりも厚く、且つ当該端部から離れるごとに段階的に厚くなるように構成してもよい（図１８参照）。

【0036】

［第１実施形態の効果］
本実施形態の電力変換装置１は、コンデンサモジュール６と、コンデンサモジュール６が固着されるプレート２（インバータケース）と、コンデンサモジュール６の接着面６１と、接着面６１に対向するプレート２（インバータケース）の実装面２１と、の間に配置され、コンデンサモジュール６とプレート２（インバータケース）とを互いに固着する接着層１０１，１０２と、を備える電力変換装置１において、実装面２１及び接着面６１の少なくとも一方には段差部２１１，６１１が配置され、接着層１０１，１０２は、段差部２１１，６１１と段差部２１１，６１１以外の位置に分離して配置されるとともに、段差部２１１，６１１に配置された接着層１０１の厚みと、段差部２１１，６１１以外の位置に配置された接着層１０２の厚みが互いに異なることを特徴とする。

【0037】

上記構成により、せん断応力の大きい位置においては接着層１０２の厚みを厚くして接着層１０２の厚みすべり方向の弾性変形をし易くすることでせん断応力を吸収し、せん断応力の小さい位置においては接着層１０１の厚みを薄くすることで、接着強度を確保することができる。したがって、所望の固定強度と、適切な接着量を設定しつつ、当該固定強度の劣化を抑制することができる。また、接着層１０１と接着層１０２が互いに分離しているので、厚みが厚く形成された接着層１０２の弾性変形に対して厚みが薄く形成された接着層１０１が干渉することはなく、接着層１０２が接着層１０１から受ける面方向応力を回避することができる。

【0038】

本実施形態において、段差部２１１，６１１は、接着面６１のコンデンサモジュール６の重心投影された位置に配置され、段差部２１１，６１１に配置された接着層１０１よりも段差部２１１，６１１以外の位置に配置された接着層１０２の厚みが厚くなっている。

【0039】

上記構成により、コンデンサモジュール６の自己発熱により、接着面６１の重心投影された位置（中央部）に配置された接着層１０１よりも、重心投影された位置から離れた位置に配置された接着層１０２に対してより大きなせん断応力が印加されるが、接着層１０２を接着層１０１よりも厚く設計することにより、接着層１０２を厚み滑り方向に弾性変形させ易くさせ、せん断応力を緩和することができる。

【0040】

本実施形態において、接着面６１と実装面２１との間の内部空間（空間）は（貫通孔１０１Ａにより）外部に連通していることを特徴とする。これにより、内部空間が（貫通孔１０１Ａにより）閉塞しないので、接着の際に空気を確実に逃がすことができ、コンデンサモジュール６の高さ位置を接着層１０１，１０２の厚みに基づいて定めることができる。

【0041】

本実施形態において、実装面２１の互いに隣接する接着層１０１，１０２の隙間となる領域には凹部２１２が形成されている。これにより、凹部２１２が接着剤だまりとなるので、接着剤により貫通孔１０１Ａ（連通孔１０２Ａ、図９）が閉塞されることを防止できる。

【0042】

［第２実施形態］
図９は、第２実施形態の電力変換装置１の平面図である。図１０は、第２実施形態の電力変換装置１の平面図（コンデンサモジュール実装前）である。図１１は、図９のＡ−Ａ線断面図である。

【0043】

第２実施形態の電力変換装置１において、プレート２の実装面２１に配置された段差部２１３は、接着面６１の中央部（重心投影位置）に対向する位置であって、平面視で接着面６１の外形よりも内側となる領域（接着面６１の中心を含む領域）に配置されている。

【0044】

接着層１０１は、段差部２１３の上面と接着面６１の間であって平面視で当該上面の外形と重なる外形、または当該上面の外形よりも内側に外形を有するように配置されている。接着層１０２は、平面視で接着面６１の周縁を周回するように配置されている。これにより、接着層１０２よりも内側には内部空間１０４が形成される。また、接着層１０２には、内部空間１０４と外部とを連通する連通孔１０２Ａが複数（本実施形態では８個）形成されている。これにより、内部空間１０４が閉塞されることはない。なお、連通孔１０２Ａは内部空間１０４を外部に連通させるものであり、少なくとも１つ形成されていればよい。また接着層１０２は実装面２１上に配置されるので、接着層１０２は、接着層１０１よりも厚くなっている。

【0045】

［第２実施形態の効果］
本実施形態では、接着面６１の長辺方向のみならず短辺方向においても中央部から離れた位置に配置された接着層１０２が中央部に配置された接着層１０１よりも厚くなっている。これにより、接着面６１の長辺方向または短辺方向の両端部付近に配置された接着層１０２に印加されるせん断応力をも緩和させることで、接着層１０２を厚み滑り方向（長辺方向または短辺方向）に弾性変形させ易くさせ、せん断応力を緩和することができる。

【0046】

本実施形態において、接着面６１と実装面２１との間の内部空間１０４（空間）は（連通孔１０２Ａにより）外部に連通している。これにより、内部空間１０４が（連通孔１０２Ａにより）閉塞しないので、接着の際に空気を確実に逃がすことができ、コンデンサモジュール６の高さ位置を接着層１０１，１０２の厚みに基づいて定めることができる。

【0047】

［第３実施形態］
図１２は、第３実施形態の電力変換装置１の平面図である。図１３は、図１２のＡ−Ａ線断面図である。図１４は、第３実施形態の電力変換装置１の変形例の断面図である。第３実施形態は、第１実施形態の構成において、接着面６１に凸部６１２（ダボ）が配置され実装面２１にボス部２１４が配置されたものである。

【0048】

凸部６１２は、円柱形の部材であって、接着面６１において接着層１０１と接着層１０２との間となる位置に配置されている。ボス部２１４は、円筒形の部材であって、実装面２１において凸部６１２に対向する位置に配置され、ボス部２１４の上端に形成された開口部から凸部６１２が収容される。これにより、凸部６１２及びボス部２１４は、コンデンサモジュール６の実装面２１に対する面方向の位置決めを行う位置決め部として機能する。また、凸部６１２及びボス部２１４は、少なくとも互いに異なる位置に２つ以上配置する。これにより、接着時においてコンデンサモジュール６が凸部６１２を中心として回転ズレを起こすことを防止できる。

【0049】

また、ボス部２１４の内径は凸部６１２の径よりも大きくなるように設計されており、ボス部２１４の内壁面と、凸部６１２の側面が互いに離間している。これにより、コンデンサモジュール６が自己発熱により膨張しても凸部６１２がボス部２１４に押圧され当該押圧によりコンデンサモジュール６に応力が掛ることを防止できる。

【0050】

さらに、ボス部２１４の上端は、接着面６１に当接している。これにより、ボス部２１４は、コンデンサモジュール６の高さを規定する突き当て部として機能する。また、これとは別に凸部６１２をボス部２１４の底面に当接させることで突き当て部として機能させることもできる。

【0051】

もちろん、図１４に示すように、ボス部２１４が接着面６１から離間し、且つ凸部６１２がボス部２１４の底面から離間した状態で接着層１０１，１０２を形成してしてもよい。この場合は、凸部６１２及びボス部２１４は位置決め部としてのみ機能する。なお、第３実施形態（第４実施形態、第５実施形態）においても凹部２１２を有するが、上記のように省略することができる。

【0052】

また、位置決め部の他の形態としては、接着面６１（または実装面２１）に凸部６１２（ダボ）を配置し、実装面２１（または接着面６１）に凸部６１２を収容するダボ穴（不図示）を配置し、ダボ穴の内径が凸部６１２の外径よりも大きくなるようにし、凸部６１２がダボ穴に収容された状態において、ダボ穴の内壁面と凸部６１２の側面が互いに離間するように構成してもよい。なお、本実施形態では、ボス部２１４を接着面６１に配置し、凸部６１２を実装面２１に配置してもよい。

【0053】

［第３実施形態の効果］
本実施形態において、接着面６１及び実装面２１の互いに対向する位置には、コンデンサモジュール６の実装位置を決める位置決め部（凸部６１２及びボス部２１４）が配置され、位置決め部は、接着層１０１，１０２とは異なる位置に配置されている。これにより、位置決め部に接着剤の硬化物などが入り込むこと、または接着剤の凝固収縮により位置ズレが発生することを防止できる。

【0054】

本実施形態において、位置決め部は、接着面６１及び実装面２１のいずれか一方に形成された凸部６１２と、接着面６１及び実装面２１のいずれか他方に形成され凸部６１２に向けて突出するとともに凸部６１２を収容する開口部を備えたボス部２１４と、を備え、ボス部２１４に収容された凸部６１２の側面とボス部２１４の内壁面とは互いに離間している。これにより、コンデンサモジュール６が自己発熱により膨張しても凸部６１２がボス部２１４に押圧され当該押圧によりコンデンサモジュール６に応力が掛ることを防止できる。

【0055】

本実施形態において、実装面２１の接着層１０１，１０２が配置された位置と異なる位置には、接着面６１に接触する突き当て部（ボス部２１４または凸部６１２）が配置されている。これにより、コンデンサモジュール６（接着面６１）の膨張・収縮に干渉することなくコンデンサモジュール６の高さ位置を規定することができる。

【0056】

［第４実施形態］
図１５は、第４実施形態の電力変換装置１の平面図である。図１６は、図１５のＡ−Ａ線断面図である。第４実施形態では、上記の位置決め部と突き当て部が互いに分離した構成を有している。

【0057】

突き当て部２１６は、実装面２１において、接着面６１の長辺方向の両端部に対向する位置にそれぞれ配置され、突き当て部２１６の上面が接着面６１に接触している。段差部２１１は、実装面２１において、接着面６１の中央部に対向する位置に配置され、段差部２１５は、当該中央部から接着面６１の長辺方向の一方側に離間した位置と他方側に離間した位置にそれぞれ配置されている。ここで段差部２１５は、段差部２１１よりも高さが低くなるように配置されている。

【0058】

また、凸部６１２及びボス部２１４は、突き当て部２１６と段差部２１５の間に配置されている。図１６において凸部６１２及びボス部２１４は位置決め部として機能しているが、ボス部２１４を接着面６１に当接させ、または凸部６１２をボス部２１４の底面に接触させて突き当て部として機能させてもよい。

【0059】

段差部２１１と接着面６１の間に接着層１０１が配置され、段差部２１５と接着面６１の間に接着層１０３が配置されている。接着層１０３は接着層１０１よりも厚くなるように配置されている。このように、接着層１０３を接着層１０１よりも厚く設計することにより、接着層１０３を厚み滑り方向（長辺方向）に弾性変形させ易くさせ、せん断応力を緩和することができる。なお、接着層１０３が当該弾性変形をする際、凸部６１２はボス部２１４の内壁面に当接しない範囲で長辺方向に変位し、接着面６１は、突き当て部２１６に対して長辺方向にスライドする。

【0060】

本実施形態において、接着面６１の中央部に対向する位置に配置された段差部２１１から長辺方向に離れる順に、段差部２１５、凸部６１２及びボス部２１４、突き当て部２１６が左右対称で配置されているが、左右対称である必要はなく並ぶ順番も任意に変更することができる。特に、突き当て部２１６を接着面６１の長辺方向の両端となる位置にそれぞれ配置することで、コンデンサモジュール６の傾斜を低減して、コンデンサモジュール６を安定的に実装面２１に実装することができる。

【0061】

なお、図１６では省略しているが、例えば、ボス部２１４と段差部２１５との間で、接着面６１と実装面２１との間で挟まれる接着層１０２（図６参照）を配置してもよく、この場合、接着層１０３は、接着層１０１と接着層１０２の間の厚さとなる。また、図１６において、段差部２１１と段差部２１５が互いに分離しているが、これらを一体とすることも可能である。この場合、接着層１０１、接着層１０２、接着層１０３は互いに分離するように、例えば、平面視で段差部２１１の外形よりも内側となる領域に接着層１０１を配置し、段差部２１５の外形よりも内側となる領域に接着層１０３を配置し、実装面２１であって段差部２１５から離間した位置に接着層１０２を配置すればよい。

【0062】

［第４実施形態の効果］
本実施形態において、実装面２１の接着層１０１，１０２，１０３が配置された位置と異なる位置には、接着面６１に接触する突き当て部２１６が配置されている。これにより、突き当て部２１６は単に接着面６１に接触するのみであるので、コンデンサモジュール６（接着面６１）の膨張・収縮に干渉することなくコンデンサモジュール６の高さ位置を規定することができる。特に、突き当て部２１６を接着面６１の長辺方向の両端となる位置にそれぞれ配置することで、コンデンサモジュール６の傾斜を低減して、コンデンサモジュール６を安定的に実装面２１に実装することができる。

【0063】

［第５実施形態］
図１７は、第５実施形態の電力変換装置１の平面図である。図１８は、図１７のＡ−Ａ線断面図である。第５実施形態では、突き当て部２１６が接着面６１の長辺方向の一端に配置されるとともにコンデンサモジュール６の側面６２に当接する突き出し部２１６Ａを備えている。また位置決め部（凸部６１２、ボス部２１４）が接着面６１の長辺方向の他端に配置されている。突き出し部２１６Ａ及び位置決め部により、接着時にコンデンサモジュール６が回転ズレを起こすことを防止している。

【0064】

本実施形態では、コンデンサモジュール６に対して突き出し部２１６Ａがその側面６２から当接しているため、コンデンサモジュール６が膨張してもコンデンサモジュール６と突き出し部２１６Ａとの相対位置に変化はなく、コンデンサモジュール６は、膨張に伴いコンデンサモジュール６の長辺方向の他端に向けて変位し、当該変位は、突き出し部２１６Ａから離れるほど大きくなる。

【0065】

そこで、本実施形態では、実装面２１において、突き当て部２１６と位置決め部（凸部６１２、ボス部２１４）の間に、段差部２１５Ａ（段差）、段差部２１５Ｂ（段差）、段差部２１５Ｃ（段差）が長辺方向に並んで配置され、その高さが突き当て部２１６（突き出し部２１６Ａ）から離れるほど低くなるように配置されている。また、接着層１０３Ａが段差部２１５Ａと接着面６１の間に配置され、接着層１０３Ｂが段差部２１５Ｂと接着面６１の間に配置され、接着層１０３Ｃが段差部２１５Ｃと接着面６１の間に配置され、接着層１０３Ａ、接着層１０３Ｂ、接着層１０３Ｃの順に厚みが厚くなるように配置される。

【0066】

ここで、接着層１０３Ａ、接着層１０３Ｂ、接着層１０３Ｃのうち、当該変位に伴う厚み滑り方向（長辺方向）からのせん断応力は接着層１０３Ｃに対して最も大きく印加され、接着層１０３Ａに対して最も小さく印加される。接着層１０３Ｂに対して印加されるせん断応力は、接着層１０３Ａに対して印加されるせん断応力と接着層１０３Ｃに対して印加されるせん断応力との中間の大きさとなる。

【0067】

よって、せん断応力が最も小さく印加される接着層１０３Ａを最も薄くすることでコンデンサモジュール６（接着面６１）とプレート２（実装面２１）との接合強度を最も大きくすることができる。一方、せん断応力が最も大きく印加される接着層１０３Ｃを最も厚くすることで、印加されるせん断応力を効率的に吸収させることができる。また、接着層１０３Ｂの厚みを接着層１０３Ａと接着層１０３Ｃの間の厚みとすることで、印加されるせん断応力を効率的に吸収させるとともにコンデンサモジュール６（接着面６１）とプレート２（実装面２１）との間において一定の接合強度を確保することができる。

【0068】

なお、図１８では省略しているが、ボス部２１４と段差部２１５Ｃとの間で、接着面６１と実装面２１との間で挟まれる接着層１０２（図６参照）を配置してもよく、この場合、接着層１０３Ｃは、接着層１０２よりも厚みが小さくなる。また、図１８において、突き当て部２１６、段差部２１５Ａ，２１５Ｂ，２１５Ｃが互いに分離しているが、これらを一体とすることも可能である。この場合、接着層１０３Ａ、接着層１０３Ｂ、接着層１０３Ｃ、接着層１０２は互いに分離するように、例えば、平面視で段差部２１５Ａの外形よりも内側となる領域に接着層１０３Ａを配置し、段差部２１５Ｂの外形よりも内側となる領域に接着層１０３Ｂを配置し、段差部２１５Ｃの外形よりも内側となる領域に接着層１０３Ｃを配置し、実装面２１であって段差部２１５Ｃから離間した位置に接着層１０２を配置すればよい。

【0069】

［第５実施形態の効果］
本実施形態において、実装面２１の接着面６１の（長辺方向の）端部に対向する位置であって接着層１０２，１０３Ａ，１０３Ｂ、１０３Ｃが配置された位置と異なる位置には、接着面６１に接触する突き当て部２１６が配置され、突き当て部２１６は、コンデンサモジュール６の側面６２に接触する突き出し部２１６Ａを備え、段差部２１５Ａ，２１５Ｂ，２１５Ｃは、突き出し部２１６Ａから離れる方向に並んで複数配置されるとともに、突き出し部２１６Ａから離れるほど高さが低くなっており、接着層１０３Ａ，１０３Ｂ、１０３Ｃは、段差部２１５Ａ，２１５Ｂ，２１５Ｃに分離して配置されるとともに、突き出し部２１６Ａから離れるほど厚みが厚くなっており、接着層１０３Ａ，１０３Ｂ、１０３Ｃは、段差部２１５Ａ，２１５Ｂ，２１５Ｃに分離して配置されるとともに、突き出し部２１６Ａから離れるほど厚みが厚くなっている。

【0070】

これにより、線膨張係数の相違、または温度差により生じる接着面６１の実装面２１に対する変位（相対変位）の大きさ、即ちせん断応力の大きさに対応して接着層１０３Ａ，１０３Ｂ、１０３Ｃの厚みを設計することで、各接着層（接着層１０３Ａ，１０３Ｂ、１０３Ｃ）に印加されるせん断応力をそれぞれ効率的に吸収させつつ各接着層において所定の強度の接着強度をそれぞれ確保することができる。

【0071】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0072】

１ 電力変換装置
２ プレート
２１ 実装面
２１１ 段差部
６ コンデンサモジュール
６１ 接着面
６１１ 段差部
１０１ 接着層
１０２ 接着層

【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】