(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】2023-04-17
(45)【発行日】2023-04-25
(54)【発明の名称】電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20230418BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 Z
【請求項の数】
23
(21)【出願番号】P 2020512338
(86)(22)【出願日】2019-04-05
(86)【国際出願番号】 JP2019015190
(87)【国際公開番号】W WO2019194311
(87)【国際公開日】2019-10-10
【審査請求日】2022-03-30
(31)【優先権主張番号】62/653,714
(32)【優先日】2018-04-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】ニデック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100138689
【弁理士】
【氏名又は名称】梶原 慶
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 恒之
(72)【発明者】
【氏名】岩上 直記
(72)【発明者】
【氏名】山口 康夫
(72)【発明者】
【氏名】藤原 久嗣
(72)【発明者】
【氏名】中村 圭吾
【審査官】佐藤 匡
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０５５１６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２６１１３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１４３４３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０７９５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０８６０９９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｍ ７／４８
Ｈ０５Ｋ ７／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力変換装置と、前記電力変換装置から電力供給を受けるモータ部と、補機と、を備えるシステムであって、
前記電力変換装置は、
パワーモジュールと、
コンデンサと、
前記補機を駆動する補機用駆動ユニットと、
底部、前記底部から起立する側部、および前記側部の上方開口部を閉じるカバー部を含み、前記パワーモジュール、前記コンデンサ及び前記補機用駆動ユニットを収容する筐体と、
を有し、
前記筐体には、前記パワーモジュールを冷却する冷媒が流れる冷媒流路が設けられており、
鉛直方向において、前記コンデンサ及び前記補機用駆動ユニットは、前記パワーモジュールと前記モータ部の間に位置し、
鉛直方向において、前記パワーモジュールは、前記コンデンサと前記冷媒流路の間に位置する、
システム。
【請求項2】
前記コンデンサは前記パワーモジュールの上に配置され、
前記コンデンサの上には前記補機用駆動ユニットが配置され、
前記パワーモジュールは前記筐体の前記底部に載置され、
前記冷媒流路は、前記筐体の前記底部に設けられている、請求項１記載のシステム。
【請求項3】
前記パワーモジュールは、モータ駆動用パワーモジュールと、発電機用パワーモジュールを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記補機はオイルポンプであり、前記補機用駆動ユニットは、前記オイルポンプを駆動するアクチュエータまたは前記オイルポンプを駆動するインバータ部である請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項5】
前記側部は、複数の側面を含み、
前記冷媒流路の冷媒入口部は、前記複数の側面のうちの１つの側面に位置し、
前記冷媒流路の冷媒出口部は、前記複数の側面のうちの前記１つの側面とは異なる側面に位置する請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項6】
前記冷媒流路は、
所定の深さを有して前記筐体の前記底部の上面に露出する第１窪み部と、
前記第１窪み部とは異なる位置に設けられ、所定の深さを有して前記筐体の底部の上面に露出する第２窪み部と、
前記第１窪み部と前記第２窪み部を繋ぐ連結流路と、
を備え、
前記連結流路は、前記底部の内部に設けられた中空の流路であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項7】
前記パワーモジュールは、モータ駆動用パワーモジュールと、発電機用パワーモジュールを含み、前記発電機用パワーモジュールは、前記第１窪み部に配置され、
前記モータ駆動用パワーモジュールは、前記第２窪み部に配置されることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記第１窪み部は、平面視で、４つの角部を有し、
前記第１窪み部の冷媒入口部は、前記４つの角部のうちの１つの角部の近傍に設けられ、
前記第１窪み部と前記連結流路との接続部は、前記４つの角部のうちの前記１つの角部の対角にある角部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載のシステム。
【請求項9】
前記第２窪み部は、平面視で、４つの角部を有し、
前記連結流路と前記第２窪み部との接続部は、前記４つの角部のうちの１つの角部の近傍に設けられ、
前記第２窪み部の冷媒出口部は、前記４つの角部のうちの前記１つの角部の対角にある角部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項10】
前記筐体の前記側部は、側方向に突出する突出部を有し、
前記突出部には、前記電力変換装置へ供給される電力を受け取る電源コネクタが設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項11】
前記パワーモジュールは、モータ駆動用パワーモジュールと、発電機用パワーモジュールを含み、前記筐体の前記側部は、複数の側面を有し、
前記モータ駆動用パワーモジュールからの電力を出力する第１コネクタと、前記発電機用パワーモジュールからの電力を出力する第２コネクタとは、前記複数の側面のうちの同一の側面に設けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項12】
前記筐体の前記カバー部は、前記補機用駆動ユニットを収容するための凸部を有し、
前記凸部には、前記補機用駆動ユニットからの電力を出力する第３コネクタが設けられていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のシステム。
【請求項13】
前記パワーモジュールは、モータ駆動用パワーモジュールと、発電機用パワーモジュールを含み、
前記筐体の前記側部は、複数の側面を有し、
前記モータ駆動用パワーモジュールからの電力を出力する第１コネクタと、前記発電機用パワーモジュールからの電力を出力する第２コネクタとは、前記複数の側面のうちの同一の側面に設けられ、
前記筐体の前記カバー部は、前記補機用駆動ユニットを収容するための凸部を有し、
前記凸部には、前記補機用駆動ユニットからの電力を出力する第３コネクタが設けられ、
前記第１コネクタ、前記第２コネクタ及び前記第３コネクタは、同じ方向に向いていることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項14】
前記カバー部には、前記パワーモジュールを、前記電力変換装置の近傍に位置するモータに繋ぐ配線が通過する第１窓部が設けられていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項15】
前記カバー部には、前記第１窓部と異なる位置に、第２窓部が設けられており、
前記第２窓部は、前記配線を前記筐体内部の所定箇所に固定する固定部を露出する窓部であることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
前記カバー部には、前記第２窓部を閉じる蓋部が設けられていることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項17】
前記モータ部には、前記モータ部の出力軸が接続されるギア機構が付設されていることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項18】
前記モータ部は車両駆動用のモータであることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項19】
前記筐体の前記側部から、前記モータ部に第１ケーブルが延びていることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項20】
前記モータ部には、前記モータ部の出力軸が接続されるギア機構が付設され、
前記ギア機構に隣接して発電機が配置され、
前記筐体の前記側部から、前記発電機に第２ケーブルが延びていることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項21】
前記補機はオイルポンプであり、
前記ギア機構には、前記オイルポンプが設けられており、
前記筐体の前記カバー部から、前記オイルポンプに第３ケーブルが延びていることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項22】
前記筐体の前記側部は複数の側面を有し、
前記第１ケーブルと前記第２ケーブルは、前記複数の側面のうちの同一の側面から延びていることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項23】
前記モータ部には、前記モータ部の出力軸が接続されるギア機構が付設され、
前記冷媒流路は、前記筐体の前記底部に設けられ、
前記冷媒流路の出口は、前記ギア機構に対向する前記筐体の前記側部に開口していることを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項に記載のシステム。
【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】
電力変換装置は発熱する部品（例えば、インバータ回路）を有しているので、当該発熱する部品を冷却するために冷却構造を有する場合が多い。例えば、特許文献１には、直流電流を交流電流に変換するパワーモジュールを冷却する冷却水路を構成するために、中継流路形成体を有する電力変換装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１２－２４９４８２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、特許文献１の電力変換装置では、電力変換装置において中継流路形成体が占める体積は大きく、中継流路形成体の重量も大きい。従って、電力変換装置の重量が大きくなる。
【0005】
上記問題点に鑑みて、本発明は、電力変換装置の重量を軽減できる冷却構造を有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】
本発明のシステムの一つの態様は、電力変換装置と、前記電力変換装置から電力供給を受けるモータ部と、補機と、を備えるシステムであって、前記電力変換装置は、パワーモジュールと、コンデンサと、前記補機を駆動する補機用駆動ユニットと、底部、前記底部から起立する側部、および前記側部の上方開口部を閉じるカバー部を含み、前記パワーモジュール、前記コンデンサ及び前記補機用駆動ユニットを収容する筐体と、を有し、前記筐体には、前記パワーモジュールを冷却する冷媒が流れる冷媒流路が設けられており、鉛直方向において、前記コンデンサ及び前記補機用駆動ユニットは、前記パワーモジュールと前記モータ部の間に位置し、鉛直方向において、前記パワーモジュールは、前記コンデンサと前記冷媒流路の間に位置する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、部品点数が減り、電力変換装置の重量を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【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係る電力変換装置について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。
【0010】
図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、鉛直方向であり、図１および図２における電力変換装置の高さ方向であるとする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向である。Ｙ軸方向は、図１および図２においては電力変換装置の幅方向（左右方向）である。Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。
【0011】
以下の説明においては、電力変換装置の高さ方向（Ｚ軸方向）を上下方向とする。ある対象に対してＺ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「上側」と呼ぶ場合があり、ある対象に対してＺ軸方向の負の側（－Ｚ側）を「下側」と呼ぶ場合がある。尚、前後方向、前側および後側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。本実施形態では、Ｚ軸方向の上方（＋Ｚ側）から－Ｚ側を見た場合を、平面視で見た場合と称する。
【0012】
図１は、本実施形態の電力変換装置１０がモータ部２０及びギア部（ギア機構）３０に取り付けられている状態を、発電機４０と共に示す斜視図である。図２は図１の状態を電力変換装置１０の背面から見た斜視図である。図３は図１の状態を上から見た斜視図である。図４は図１の状態を発電機４０側から見た斜視図である。図５は図１の状態を下から見た斜視図である。
【0013】
電力変換装置１０は、本実施形態では、自動車のエンジンルーム内に、モータ部２０、ギア部３０及び発電機４０と共に配置されるとする。電力変換装置１０は、モータ部（車両駆動用モータ）２０の下に配置される。矢印Ｆは、自動車のフロント方向を示している。矢印Ｆを基準にすると、モータ部２０の前に、ギア部３０が位置し、ギア部３０の前に発電機４０が位置している。ギア部３０には補機用アクチュエータ３５及びパーキングブレーキ機構６０が設けられている。矢印Ｆは、－Ｘ方向である。補機は、本実施形態では電動オイルポンプ（図示せず）であり、補機用アクチュエータ３５は電動オイルポンプを駆動するアクチュエータである。発電機４０はギア部３０に隣接して配置されている。尚、電力変換装置１０とモータ部２０とギア部３０と発電機４０により、駆動システム（単に「システム」と称する場合もある）が構成されると考えることもできる。
【0014】
電力変換装置１０は、ケーブル４６によってモータ部２０に接続され、ケーブル４７によって発電機４０に接続されている。また、電力変換装置１０は、ケーブル４８によって補機用アクチュエータ３５に接続されている。符号Ｊは発電機４０の軸を指している。電力変換装置１０の筐体１８の底部２４には、電力変換装置１０を冷却するための冷却水（例えば、ＬＬＣ）を導入するための冷媒入口管部３７が設けられている。ＬＬＣはLong Life Coolantの略である。冷媒入口管部３７は、ハウジング本体１４からＹ方向に延出している。また、電力変換装置１０の筐体１８の底部２４には電力変換装置１０を冷却した冷却水が流れ出る冷媒出口管３８が設けられている。冷媒出口管３８は、Ｓ字状の配管であり、電力変換装置１０からギア部３０に延びている。尚、冷却水は冷媒の一例であり、冷却水以外の冷媒（例えば、冷却油）を使用してもよい。
発電機４０は、軸Ｊが突出する円形部分４１ａ及び円形部分４１ａに付随する部分４１ｂを含む第１ハウジング４１と、第１ハウジング４１が取り付けられる第２ハウジング４３とを有する。電力変換装置１０は、３相線４５により発電機４０に接続されている。
発電機４０は、軸Ｊが突出する円形部分４１ａ及び円形部分４１ａに付随する部分４１ｂを含む第１ハウジング４１と、第１ハウジング４１が取り付けられる第２ハウジング４３とを有する。電力変換装置１０は、３相線４５により発電機４０に接続されている。
【0015】
図６は、図４の状態から発電機４０を取り外した状態を示す斜視図である。図６には、ギア部３０のハウジング３１と、ハウジング３１に取り付けられた発電機４０の第２ハウジング４３と、ハウジング３１の中に設けられている遊星歯車機構３２が示されている。図７は、図６の状態から発電機４０の第２ハウジング４３を取り外した状態を示す斜視図である。図８は図７の状態からギア部３０を取り外した状態を示す斜視図である。尚、図８ではモータ部３０のケーシング２１だけが示されており、ケーシング２１に収容されるモータは図示していない。
【0016】
図９は電力変換装置１０を正面から見た斜視図である。図１０は図９の状態から蓋部２７を外した状態の電力変換装置の平面図である。図１１は電力変換装置を右側面から見た斜視図である。図１２は電力変換装置１０を左側面から見た斜視図である。図１３は電力変換装置１０を下から見た斜視図である。図１４は電力変換装置１０の底面図である。
電力変換装置１０は、トップカバー１２と、ハウジング本体１４とを有する。トップカバー１２はハウジング本体１４の上に設けられており、トップカバー１２とハウジング本体１４により、電力変換装置１０の筐体１８が構成される。トップカバー１２はハウジング本体１４に、ボルト２２により固定されている。トップカバー１２は、カバー部と称してもよい。
電力変換装置１０は、トップカバー１２と、ハウジング本体１４とを有する。トップカバー１２はハウジング本体１４の上に設けられており、トップカバー１２とハウジング本体１４により、電力変換装置１０の筐体１８が構成される。トップカバー１２はハウジング本体１４に、ボルト２２により固定されている。トップカバー１２は、カバー部と称してもよい。
【0017】
ハウジング本体１４の前面１４ａには冷媒出口配管３８が取付けられている。また、前面１４ａは、矢印Ｆの方向（フロント方向）に突出する立方体形状の凸部１５を有する。凸部１５は、以下、フロント凸部１５と称する。フロント凸部１５の前面１５ｂからは３相線４５が延出している。フロント凸部１５の上面１５ａには、平面視で長円形の蓋部２６が取り付けられている。フロント凸部１５は、水平方向に突出する突出部である。
【0018】
トップカバー１２は、平らな環状外周部（周縁部）１２ａと、環状外周部１２ａの内側縁からＺ方向に起立する低い第１凸部１２ｂと、第１凸部１２ｂからＺ方向に起立する高い第２凸部１６とを有する。第１凸部１２ｂはＹ方向に長い略直方体形状を有している。第２凸部１６は、Ｘ方向に長い略直方体形状を有している。第２凸部１６の左側面１６ａには、モータ３相線２９が設けられている。モータ３相線２９は、Ｙ方向に延びて、電力変換装置１０をモータ部２０に接続する。第２凸部１６の上面１６ｂには、平面視で長円形の蓋部２７が取り付けられている。蓋部２７が取り外された状態は、図１０に示されている。図１０に示すように、蓋部２７を取り外すと、第２凸部１６は長円形の開口部１７ａを有していることが分かる。開口部１７ａは、モータ３相線２９の端部２９ａ、２９ｂ、２９ｃを電力変換装置１０にネジ止めする（固定する）際の作業穴として使用される。モータ３相線２９の端部と電力変換装置１０との接続は、図１９を用いて後述する。開口部１７ａは、以下の記載において、第１長円形開口１７ａと称する。
【0019】
図１１に示すように、ハウジング本体１４のフロント凸部１５の右側面１５ｃには、自動車のバッテリ（図示せず）からの２本のケーブルが接続されるＤＣ入力部５１が取り付けられている。また、ハウジング本体１４の右側面１４ｂには、発電機用コネクタ５２とモータ用コネクタ５３が取り付けられている。発電機用コネクタ５２とモータ用コネクタ５３は、ハウジング本体１４の右側面１４ｂから同じ方向に延出している（同じ方向に向いている）。ＤＣ入力部５１には電源（バッテリ）からの電力が供給されるので、ＤＣ入力部５１は電源コネクタと称してもよい。符号１５ｄは、フロント凸部１５の左側面を指している。発電機用コネクタ５２は、発電機駆動ユニット７０からの電力を出力するコネクタである。モータ用コネクタ５３は、モータ駆動ユニット８０からの電力を出力するコネクタである。
【0020】
トップカバー１２の第２凸部１６の右側面１６ｃには、アクチュエータ用コネクタ５４が取り付けられている。アクチュエータ用コネクタ５４は、発電機用コネクタ５２及びモータ用コネクタ５３と同じ方向に延出している。アクチュエータ用コネクタ５４は、アクチュエータ駆動ユニット９０からの電力を出力するコネクタである。
図１１において、Ｚ方向は筐体１８の高さ方向であり、Ｘ方向は筐体１８の長さ方向であり、Ｙ方向は筐体１８の幅方向である。
図１１において、Ｚ方向は筐体１８の高さ方向であり、Ｘ方向は筐体１８の長さ方向であり、Ｙ方向は筐体１８の幅方向である。
【0021】
図１２と図９を比較して見ると分かるように、図１２では、図９に示されていた冷媒出口管３８がハウジング本体１４から取り外されている。また、フロント凸部１５からは発電機３相線４５が取り外されている。さらに、トップカバー１２の第２凸部１６からはモータ３相線２９が取り外されている。
図１２に示すように、ハウジング本体１４の前面１４ａからは、冷媒出口管部３９がフロント方向（矢印Ｆ）に延出している。冷媒出口管部３９には、冷媒出口管３８が取り付けられる。フロント凸部１５の前面１５ｂには、３相線端子部５６が設けられている。３相端子部５６には、発電機３相線４５が取り付けられる。トップカバー１２の第２凸部１６の左側面１６ａには、３相線端子部５７が設けられている。３相線端子部５７には、モータ３相線２９が取り付けられる。３相線端子部５７は、第２凸部１６の左側面１６ａに取り付けられる長円形基部５８を有する。
図１２に示すように、ハウジング本体１４の前面１４ａからは、冷媒出口管部３９がフロント方向（矢印Ｆ）に延出している。冷媒出口管部３９には、冷媒出口管３８が取り付けられる。フロント凸部１５の前面１５ｂには、３相線端子部５６が設けられている。３相端子部５６には、発電機３相線４５が取り付けられる。トップカバー１２の第２凸部１６の左側面１６ａには、３相線端子部５７が設けられている。３相線端子部５７には、モータ３相線２９が取り付けられる。３相線端子部５７は、第２凸部１６の左側面１６ａに取り付けられる長円形基部５８を有する。
【0022】
図１３及び図１４に示すように、筐体１８の底部２４は、－Ｚ方向に突出する第１底部凸部２４ａと、第２底部凸部２４ｂと、第１底部凸部２４ａを第２底部凸部２４ｂに繋ぐ連結凸部２４ｃとを有している。また、筐体１８の底部２４は、第１底部凸部２４ａと冷媒入口管部３７を繋ぐ入口凸部２４ｄと、第２底部凸部２４ｃと冷媒出口管部３９を繋ぐ出口凸部２４ｅとを有している。尚、筐体１８の底部２４はハウジング本体１４の底部でもあるので、符号２４は筐体１８の底部を指すと共に、ハウジング本体の底部を指す。
図１、図２及び図９に示すように、モータ部２０とギア部３０の下側に電力変換装置１０が配置されている。また、矢印Ｆ方向に突出するフロント凸部１５はギア部３０の下側に配置され、Ｚ方向に突出する第２凸部１６はモータ部２０とギア部３０とハウジング本体１４（電力変換器１０）との間に配置されている。第２凸部１６には、アクチュエータ駆動ユニット９０が収容されている。この配置によって、自動車のエンジンルーム内において、最適配置された駆動システムを提供することができる。
図１、図２及び図９に示すように、モータ部２０とギア部３０の下側に電力変換装置１０が配置されている。また、矢印Ｆ方向に突出するフロント凸部１５はギア部３０の下側に配置され、Ｚ方向に突出する第２凸部１６はモータ部２０とギア部３０とハウジング本体１４（電力変換器１０）との間に配置されている。第２凸部１６には、アクチュエータ駆動ユニット９０が収容されている。この配置によって、自動車のエンジンルーム内において、最適配置された駆動システムを提供することができる。
【0023】
図１５は、図１４のＡ－Ａ矢視断面図である。図１５に示すように、筐体１８の中には、発電機を駆動する発電機駆動ユニット７０と、モータを駆動するモータ駆動ユニット８０と、フィルムコンデンサ８８と、アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動ユニット９０とが収容されている。発電機駆動ユニット７０とモータ駆動ユニット８０は、筐体１８の底部２４の上に設けられている。より具体的には、発電機駆動ユニット７０は、第１底部凸部２４ａの上方に配置され、モータ駆動ユニット８０は、第２底部凸部２４ｂの上方に配置されている。発電機駆動ユニット７０及びモータ駆動ユニット８０の上方に、フィルムコンデンサ８８が配置されている。そして、フィルムコンデンサ８８の上方に、アクチュエータ駆動ユニット９０が配置されている。発電機駆動ユニット７０は、発電機用パワーモジュールであり、モータ駆動ユニット８０は、モータ駆動用パワーモジュールである。
【0024】
図１６はトップカバー１２の斜視図である。図１７はトップカバー１２の他の斜視図である。図１８はトップカバー１２を下から見た斜視図である。
トップカバー１２の外周部１２ａは、トップカバー１２の外縁を規定する環状部分であり、ボルト２２が通る穴１３を複数有している。トップカバー１２の第２凸部１６は、上面１６ｂに第１長円形開口１７ａを有すると共に、左側面１６ａに第２長円形開口１７ｂを有する。第２長円形開口１７ｂには、３相線端子部５７の長円形基部５８が取り付けられる。第２長円形開口１７ｂは、３相線端子部５７の長円形基部５８により塞がれる。第１長円形開口１７ａ及び第２長円形開口１７ｂは、フロント方向Ｆに長い長円形開口である。第１長円形開口１７ａは、配線２９を筐体１８の内部の所定箇所に固定する固定部６２を露出する窓部である。第１長円形開口１７ａは、第２長円形開口１７ｂより小さい。第２長円形開口１７ｂは、パワーモジュール（モータ駆動ユニット８０）をモータに繋ぐ配線２９が通過する窓部である。
トップカバー１２の外周部１２ａは、トップカバー１２の外縁を規定する環状部分であり、ボルト２２が通る穴１３を複数有している。トップカバー１２の第２凸部１６は、上面１６ｂに第１長円形開口１７ａを有すると共に、左側面１６ａに第２長円形開口１７ｂを有する。第２長円形開口１７ｂには、３相線端子部５７の長円形基部５８が取り付けられる。第２長円形開口１７ｂは、３相線端子部５７の長円形基部５８により塞がれる。第１長円形開口１７ａ及び第２長円形開口１７ｂは、フロント方向Ｆに長い長円形開口である。第１長円形開口１７ａは、配線２９を筐体１８の内部の所定箇所に固定する固定部６２を露出する窓部である。第１長円形開口１７ａは、第２長円形開口１７ｂより小さい。第２長円形開口１７ｂは、パワーモジュール（モータ駆動ユニット８０）をモータに繋ぐ配線２９が通過する窓部である。
【0025】
また、トップカバー１２は、フロント凸部１５の上面１５ａとなる四角形の平板部分も有している。フロント凸部の上面１５ａはフロント方向Ｆに長い長円形の第３長円形開口部１５ｄを有している。第３長円形開口部１５ｄは、蓋部２６により塞がれる（図９）。
図１７に示すように、トップカバー１２の第２凸部１６は、右側面１６ｃにアクチュエータ用コネクタ５４を取り付けるための第１コネクタ取付部６１を有する。第１コネクタ取付部６１は、長円形の穴６１ａを有する。アクチュエータ駆動ユニット９０は、トップカバー１２の第２凸部１６の中に収容される。アクチュエータ駆動ユニット９０は、補機駆動用ユニットであり、電動オイルポンプやアクチュエータを駆動するユニット（インバータ部）である。
図１７に示すように、トップカバー１２の第２凸部１６は、右側面１６ｃにアクチュエータ用コネクタ５４を取り付けるための第１コネクタ取付部６１を有する。第１コネクタ取付部６１は、長円形の穴６１ａを有する。アクチュエータ駆動ユニット９０は、トップカバー１２の第２凸部１６の中に収容される。アクチュエータ駆動ユニット９０は、補機駆動用ユニットであり、電動オイルポンプやアクチュエータを駆動するユニット（インバータ部）である。
【0026】
図１９は図９の状態からトップカバー１２を取り外した状態の電力変換装置１０の斜視図である。図２０は図１９の状態からモータ３相線２９及びアクチュエータ駆動ユニット９０を取り外した状態の斜視図である。図２１は図２０と同じ状態を示しているが、異なる方向から見た斜視図である。図２２は図２０の状態から第１バスバー６４、第２バスバー６５、第３バスバー６６及び制御基板６８を取り外した状態の電力変換装置の斜視図である。図２３は電力変換装置の縦断面図（Ｂ－Ｂ矢視断面図）である。図２４は筐体とパワーモジュールを示す斜視図である。符号７１は発電機駆動ユニット７０のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を指し、符号８１はモータ駆動ユニット８０のＩＧＢＴを指す。発電機駆動ユニット７０はインバータユニットであり、モータ駆動ユニット８０もインバータユニットである。制御基板６８は、電力変換装置１０の各部品（発電機駆動ユニット７０、モータ駆動ユニット８０、アクチュエータ駆動ユニット９０等）を制御する。
【0027】
図１９及び図２０に示すように、アクチュエータ駆動ユニット９０の上には、モータ駆動ユニット８０から延びてモータ３相線２９に繋がる第１バスバー６４が設けられている。第１バスバー６４の端部は、モータ３相線２９の端部２９ａ、２９ｂ、２９ｃにボルトにより締結（固定）されている。また、アクチュエータ駆動ユニット９０の側面には、発電機駆動ユニット７０から延びて発電機３相端子４５に繋がる第２バスバー６５が取り付けられている。フロント凸部１５の中には、バッテリからの電流を、ＤＣ入力部（電源入力部）５１から電力変換装置１０内に配電する第３バスバー６６が設けられている。フィルムコンデンサ８８の上には、制御基板６８が設けられている。
ＤＣ入力部（電源入力部）５１から電力変換装置１０へ供給された電流は、コンデンサ８８、発電機駆動ユニット７０、モータ駆動ユニット８０及びアクチュエータ駆動ユニット９０に供給される。
図２０及び図２１に示すように、第１バスバー６４及び第３バスバー６６は横配置である（水平方向またはＸ方向に延びる）ので、電力変換装置１０の高さを小さくすることができる。つまり、第１バスバー６４及び第３バスバー６６の配置により、電力変換装置１０の高さ方向の小型化を実現している。
図１９～図２１に示すように、第２バスバー６５は縦配置である（Ｚ方向に延びる部分を有する）ので、第２バスバー６５の配置により、電力変換装置１０の横方向の小型化を実現している。
図２４に示すように、発電機駆動ユニット７０とモータ駆動ユニット８０の間に位置しているバスバー６７は、電力変換装置１０の筐体１８内において、２つの駆動ユニット７０と８０のための空間を広く確保するために縦配置となっている（平面視で、矩形ではなく線状になるように配置されている）。また、バスバー６７を縦配置とすることで、バスバー６７に電流が流れた際に生じるノイズを低減することができる。
ＤＣ入力部（電源入力部）５１から電力変換装置１０へ供給された電流は、コンデンサ８８、発電機駆動ユニット７０、モータ駆動ユニット８０及びアクチュエータ駆動ユニット９０に供給される。
図２０及び図２１に示すように、第１バスバー６４及び第３バスバー６６は横配置である（水平方向またはＸ方向に延びる）ので、電力変換装置１０の高さを小さくすることができる。つまり、第１バスバー６４及び第３バスバー６６の配置により、電力変換装置１０の高さ方向の小型化を実現している。
図１９～図２１に示すように、第２バスバー６５は縦配置である（Ｚ方向に延びる部分を有する）ので、第２バスバー６５の配置により、電力変換装置１０の横方向の小型化を実現している。
図２４に示すように、発電機駆動ユニット７０とモータ駆動ユニット８０の間に位置しているバスバー６７は、電力変換装置１０の筐体１８内において、２つの駆動ユニット７０と８０のための空間を広く確保するために縦配置となっている（平面視で、矩形ではなく線状になるように配置されている）。また、バスバー６７を縦配置とすることで、バスバー６７に電流が流れた際に生じるノイズを低減することができる。
【0028】
図２５はハウジング本体１４を示す斜視図である。図２６は別の方向から見たハウジング本体１４の斜視図である。
ハウジング本体１４は、右側面１４ｂの後端部と左側面１４ｄの後端部とを繋ぐ背面１４ｃを有すると共に、右側面１４ｂの前端部と左側面１４ｄの前端部とを繋ぐ前面１４ａを有する。前面１４ａからは、平面視で、逆Ｕ字形の凸側部１４ｅがフロント方向Ｆの方向に延出している。本実施形態では、ハウジング本体１４の前面１４ａ、右側面１４ｂ、背面１４ｃ、左側面１４ｄ及び凸側部１４ｅをまとめて、ハウジング本体１４の側面部（または周部、側部）２５と称することがある。側面部２５の上側には、上側開口部２５ａが形成される。ハウジング本体１４は、底部２４から起立する側面部２５を有し、側面部２５の上側開口部２５ａは筐体１８の上部であるトップカバー１２により塞がれる（閉じられる）。
ハウジング本体１４は、右側面１４ｂの後端部と左側面１４ｄの後端部とを繋ぐ背面１４ｃを有すると共に、右側面１４ｂの前端部と左側面１４ｄの前端部とを繋ぐ前面１４ａを有する。前面１４ａからは、平面視で、逆Ｕ字形の凸側部１４ｅがフロント方向Ｆの方向に延出している。本実施形態では、ハウジング本体１４の前面１４ａ、右側面１４ｂ、背面１４ｃ、左側面１４ｄ及び凸側部１４ｅをまとめて、ハウジング本体１４の側面部（または周部、側部）２５と称することがある。側面部２５の上側には、上側開口部２５ａが形成される。ハウジング本体１４は、底部２４から起立する側面部２５を有し、側面部２５の上側開口部２５ａは筐体１８の上部であるトップカバー１２により塞がれる（閉じられる）。
【0029】
ハウジング本体１４の底部２４は、平らな部分７２と、第１窪み部７３と、第２窪み部７４と、第１窪み部７３を第２窪み部７４に繋ぐ連結部７５とを有する。第１窪み部７３は、平面視で、矩形である。第１窪み部７３は、ハウジング本体１４の底部２４の入口凸部２４ｄに繋がる入口部７３ａを有する。入口部７３ａは凹部である。また、第１窪み部７３は、入口部７３ａの上端（縁）に続く平らなフラット部分７３ｂと、当該フラット部７３ｂに続く溝部７３ｃとを有する。溝部７３ｃと連結部７５が繋がる箇所は、第１窪み部７３の出口７３ｄとなる。平面視で、第１窪み部７３は４つの角部を有し、入口部７３ａは、当該４つの角部のうちの１つの角部（またはその近傍）に設けられ、第１窪み部７３の出口は、入口部７３ａの対角にある角部（またはその近傍）に設けられている。つまり、第１窪み部７３の出口は、入口部７３ａから最も離れた位置に設けられている。第１窪み部７３は、所定の深さを有して、筐体１８の底部２４の上面に露出している。
【0030】
第２窪み部７４は、平面視で、矩形である。第２窪み部７４は、連結部７５との接続箇所に入口部７４ａを有する。また、第２窪み部７４は、入口部７４ａに続く溝部７４ｂと、平らなフラット部分７４ｃと、当該フラット部７４ｂに続く出口部７４ｄとを有する。出口部７４ｄは凹部である。出口部７４ｄは、第２窪み部７４の入口側（入口部７４ａ、溝部７４ｂ）の反対側に設けられている。第２窪み部７４は、所定の深さを有して、筐体１８の底部２４の上面に露出している。
連結部７５は、ハウジング本体１４の底部２４の中に形成された中空の流路であり、図１３の連結凸部２４ｃに設けられている。連結部７５は連結流路と称してもよい。
連結部７５は、ハウジング本体１４の底部２４の中に形成された中空の流路であり、図１３の連結凸部２４ｃに設けられている。連結部７５は連結流路と称してもよい。
【0031】
ハウジング本体１４の底部２４に形成された入口凸部２４ｄは、冷却水を第１窪み部７３の入口部７３ａに導く管路を、ハウジング本体１４の底部２４の中に形成している。第１窪み部７３の入口部７３ａに流れてきた冷却水は、第１窪み部７３のフラット部分７３ｂに流れ、その後、ハウジング本体１４の背面１４ｃ側にある溝部７３ｃに流れる。溝部７３ｃに入った冷却水は、連結部７５を流れて、第２窪み部７４の溝部７４ｂに入る。その後、冷却水は、溝部７４ｂからフラット部分７４ｃに流れ、出口７４ｄに向かう。冷却水は、出口７４ｄからハウジング本体１４の底部２４の出口凹部２４ｅを通って、冷媒出口管部３９に流れる。ハウジング本体１４の底部２４に形成された出口凸部２４ｅは、冷却水を冷媒出口管部３９に導く管路を、ハウジング本体１４の底部２４の中に形成している。このような冷却水の流れによって、発電機駆動ユニット７０の底部とモータ駆動ユニット８０の底部が冷却水により冷却される。
【0032】
冷媒入口管部３７が筐体１８と接続する部分から、第１窪み部７３、連結部７５、第２窪み部７４を経由して冷媒出口管部３９に至るまでの冷却水の流路は、まとめて冷媒流路と称してもよい。本実施形態では、冷媒流路は、筐体１８の底部２４に設けられている。冷媒流路の出口（２４ｅ、３９）は、ギア部３０に対向する筐体側部に開口している。
【0033】
＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、筐体１８の底部２４に冷媒流路（冷却水路）が設けられ、筐体１８の底部２４の上にパワーモジュール（発電機駆動ユニット７０及びモータ駆動ユニット８０）が配置され、その上に、フィルムコンデンサ８８及び補機用駆動ユニット９０が設けられている。発電機駆動ユニット７０及びモータ駆動ユニット８０を冷却する冷媒流路を電力変換装置１０の筐体底部２４に形成することにより、中継流路形成体が不要となるので、部品点数が減り、電力変換装置１０の重量を軽減することができる。
また、電力変換装置１０の筐体１８の上部に補機用駆動ユニット９０に設けたので、補機用駆動ユニット用のハウジングやカバー等が不要になる。その結果、電力変換装置１０の部品点数が減り、電力変換装置１０の重量を軽減することができる。
本実施形態によれば、筐体１８の底部２４に冷媒流路（冷却水路）が設けられ、筐体１８の底部２４の上にパワーモジュール（発電機駆動ユニット７０及びモータ駆動ユニット８０）が配置され、その上に、フィルムコンデンサ８８及び補機用駆動ユニット９０が設けられている。発電機駆動ユニット７０及びモータ駆動ユニット８０を冷却する冷媒流路を電力変換装置１０の筐体底部２４に形成することにより、中継流路形成体が不要となるので、部品点数が減り、電力変換装置１０の重量を軽減することができる。
また、電力変換装置１０の筐体１８の上部に補機用駆動ユニット９０に設けたので、補機用駆動ユニット用のハウジングやカバー等が不要になる。その結果、電力変換装置１０の部品点数が減り、電力変換装置１０の重量を軽減することができる。
【0034】
さらに、このような積み上げ構造により、電力変換装置１０の組立が容易になる。また、電力変換装置１０をコンパクトにすることができる。
第１窪み部７３の冷却水の入口７３ａと出口７３ｄは、第１窪み部７３の４つの角部のうちの２つの対角線上に位置する角部に設けられている。従って、第１窪み部７３に入った冷却水は直ちに出口７３ｄに到達せず、第１窪み部７３である程度滞留した後に出口７３ｄに到達する。第１窪み部７３で冷却水が滞留するので、パワーモジュール（発電機駆動ユニット７０）を効率良く冷却することができる。
第１窪み部７３の冷却水の入口７３ａと出口７３ｄは、第１窪み部７３の４つの角部のうちの２つの対角線上に位置する角部に設けられている。従って、第１窪み部７３に入った冷却水は直ちに出口７３ｄに到達せず、第１窪み部７３である程度滞留した後に出口７３ｄに到達する。第１窪み部７３で冷却水が滞留するので、パワーモジュール（発電機駆動ユニット７０）を効率良く冷却することができる。
【0035】
第２窪み部７４の冷却水の入口７４ａは第２窪み部７４の４つの角部のうちの１つの角部に設けられ、出口７４ｄは、入口７４ａから見て対角線上の角部の近傍に設けられている（溝部７４ｂに対向する辺に設けられている）。従って、第２窪み部７４に入った冷却水は直ちに出口７４ｄに到達せず、第２窪み部７４である程度滞留した後に出口７４ｄに到達する。第２窪み部７４で冷却水が滞留するので、パワーモジュール（モータ駆動ユニット８０）を効率良く冷却することができる。
【0036】
尚、本実施形態の電力変換装置１０においては、以下の構成を採用することもできる。
平面視で、第２窪み部７４の出口部７４ｄは、入口部７４ａの対角線上に設けてもよい。つまり、第２窪み部７４の出口は、入口部７４ａから最も離れた位置に設けられてもよい。より具体的には、平面視で、第２窪み部７３は４つの角部を有しているので、入口部７４ａは、当該４つの角部のうちの１つの角部（またはその近傍）に設けられ、出口部７４ｄは、入口部７４ａの対角にある角部（またはその近傍）に設けられてよい。
補機は電動オイルポンプであるとしたが、補機は、ウォーターポンプでもよいし、他の補機でもよい。
平面視で、第２窪み部７４の出口部７４ｄは、入口部７４ａの対角線上に設けてもよい。つまり、第２窪み部７４の出口は、入口部７４ａから最も離れた位置に設けられてもよい。より具体的には、平面視で、第２窪み部７３は４つの角部を有しているので、入口部７４ａは、当該４つの角部のうちの１つの角部（またはその近傍）に設けられ、出口部７４ｄは、入口部７４ａの対角にある角部（またはその近傍）に設けられてよい。
補機は電動オイルポンプであるとしたが、補機は、ウォーターポンプでもよいし、他の補機でもよい。
【0037】
各部品の取付けは、ボルト締結に限定されない。
筐体１８は、トップカバー１２とハウジング本体１４に分割可能な２ピース構造を有するとしたが、他の構造（例えば、３ピース構造）を有してもよい。
また、上記で説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
筐体１８は、トップカバー１２とハウジング本体１４に分割可能な２ピース構造を有するとしたが、他の構造（例えば、３ピース構造）を有してもよい。
また、上記で説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0038】
１０…電力変換装置
１２…トップカバー
１４…ハウジング本体
１８…筐体
２４…底部
２５…周部（側部）
７０…発電機駆動ユニット
７３…第１窪み部
７４…第２窪み部
７５…連結部
８０…モータ駆動ユニット
８８…フィルムコンデンサ
９０…アクチュエータ駆動ユニット
１２…トップカバー
１４…ハウジング本体
１８…筐体
２４…底部
２５…周部（側部）
７０…発電機駆動ユニット
７３…第１窪み部
７４…第２窪み部
７５…連結部
８０…モータ駆動ユニット
８８…フィルムコンデンサ
９０…アクチュエータ駆動ユニット
【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】