(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】2023-12-04
(45)【発行日】2023-12-12
(54)【発明の名称】電力変換器
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20231205BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 Z
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2019227685
(22)【出願日】2019-12-17
(65)【公開番号】P2021097505
(43)【公開日】2021-06-24
【審査請求日】2022-11-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110000110
【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山崎 智史
【審査官】東 昌秋
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１６２５４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－３３５１４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｍ １／００－７／９８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体素子を収容している複数の半導体モジュールと複数の冷却器が積層されている積層ユニットと、第１ストッパと第２ストッパが立設しており前記第１ストッパと前記第２ストッパの間に前記積層ユニットが配置されるベース板と、
前記第１ストッパと前記積層ユニットの間に嵌挿されており、前記第２ストッパに向けて前記積層ユニットを付勢する弾性部材と、
前記第１ストッパと前記弾性部材の間に嵌挿されるスペーサと、
を備えており、
前記第１ストッパは、前記スペーサが嵌合する溝を備えており、
前記スペーサは、第１距離を隔てて平行に配置されている一対の第１当接面と、前記第１距離と異なる第２距離を隔てて平行に配置されている一対の第２当接面と、前記第１距離および前記第２距離の双方と異なる第３距離を隔てて平行に配置されている一対の第３当接面と、
を備えており、
前記第１当接面の法線方向からみたときの前記スペーサの幅と、前記第２当接面の法線方向からみたときの前記スペーサの幅と、前記第３当接面の法線方向からみたときの前記スペーサの幅が等しく、
前記第１当接面と前記第２当接面と前記第３当接面のいずれかが前記第１ストッパの前記溝の底面に接している、電力変換器。
【請求項2】
前記スペーサは六角柱であり、その一端に、前記第１当接面と前記第２当接面と前記第３当接面のいずれもから突出するヘッドを備えており、当該ヘッドが前記第１ストッパの先端面に当接する、請求項１に記載の電力変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書が開示する技術は、複数の半導体モジュールと複数の冷却器が積層されている積層ユニットを備える電力変換器に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の半導体モジュールと複数の冷却器が積層されている積層ユニットを備える電力変換器が知られている。特許文献１に開示された電力変換器では、積層ユニットは、弾性部材によって積層方向に沿って付勢されている。積層方向とは、複数の半導体モジュールと複数の冷却器の積層方向を意味する。
【0003】
積層ユニットと弾性部材は、ベース板に立設された２個のストッパ（第１ストッパと第２ストッパ）の間に挟まれる。説明の便宜上、弾性部材が配置される側のストッパを第１ストッパと称する。半導体モジュールや冷却器の厚みのばらつき、弾性部材の形状や弾性係数のばらつきにより、積層ユニットが弾性部材から受ける圧力がばらつく。そこで、特許文献１の電力変換器では、第１ストッパと弾性部材の間にスペーサを挟み込む。積層方向の長さの異なる複数タイプのスペーサを準備し、積層ユニットが受ける圧力が所定の圧力範囲内になるように、積層ユニット（あるいは弾性部材）のばらつきに応じて適切なスペーサを選択して挿入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－１６２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
積層ユニット（あるいは弾性部材）のばらつきに応じて長さの異なるスペーサをいくつも準備するのはコストが嵩む。本明細書は、積層方向の長さの異なるスペーサの数を少なくすることのできる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書が開示する電力変換器では、第１ストッパと第２ストッパの間に積層ユニットが挟まれており、第１ストッパと積層ユニットの間に弾性部材とスペーサが挟まれている。第１ストッパは、スペーサが嵌合する溝を備えている。スペーサは、第１距離を隔てて平行に配置されている一対の第１当接面と、第１距離と異なる第２距離を隔てて平行に配置されている一対の第２当接面を備えている。第１当接面の法線方向からみたときのスペーサの幅と、第２当接面の法線方向からみたときのスペーサの幅が等しく、第１当接面と第２当接面の一方が第１ストッパの溝の底面に接している。
【0007】
スペーサの一対の第１当接面の一方が第１ストッパの溝の底面に当接するとき、他方の第１当接面は弾性部材に当接し、スペーサは、弾性部材を第１ストッパから第１距離だけ遠ざける第１スペーサとして機能する。スペーサの一対の第２当接面の一方が溝の底面に当接するとき、他方の第２当接面が弾性部材に当接し、スペーサは、弾性部材を第１ストッパから第２距離だけ遠ざける第２スペーサとして機能する。１個のスペーサで２種類の長さを選択することができる。しかも、第１当接面と第２当接面のいずれからも法線方向からみたときのスペーサの幅が同じである。第１当接面と第２当接面のどちらを用いる場合もスペーサは第１ストッパの溝に嵌合し、スペーサの位置が定まる。
【0008】
上記したスペーサの典型は直方体である。直方体は、縦、横、奥行きの３通りの長さの辺を有しており、横をスペーサの幅と定義したとき、直方体のスペーサは、縦の方向を積層方向に一致させて第１ストッパと弾性体の間に入れたときと、奥行き方向を積層方向に一致させて第１ストッパと弾性体の間に入れたときで、スペーサとしての長さを異ならしめることができる。
【0009】
スペーサを六角柱とすることで、３種類の長さから選択可能なスペーサを実現することができる。そのようなスペーサは次の特徴を有している。スペーサは、第１距離および第２距離の双方と異なる第３距離を隔てて平行に配置されている一対の第３当接面を備える。第３当接面の法線方向からみたときのスペーサの幅は、第１当接面の法線方向からみたときのスペーサの幅に等しい。すなわち、第３当接面の法線方向からみたときのスペーサの幅は、第２当接面の法線方向からみたときのスペーサの幅にも等しい。スペーサの第１当接面と第２当接面と第３当接面のいずれかが第１ストッパの溝の底面に接する。
【0010】
六角柱の場合、スペーサの一対の第３当接面の一方が第１ストッパの溝の底面に当接するとき、他方の第３当接面は弾性部材に当接し、スペーサは、弾性部材を第１ストッパから第３距離だけ遠ざける第３スペーサとして機能する。１個のスペーサを、３タイプのスペーサ（すなわち、第１／第２／第３スペーサ）として用いることができる。いずれのタイプを選択する場合も、当接面の法線方向からみたときの幅が同じであるので、第１ストッパの溝に嵌合し、スペーサの位置が定まる。
【0011】
スペーサが六角柱である場合、六角柱の軸線方向の一端に、第１当接面と第２当接面と第３当接面のいずれもから突出するヘッドを備えているとよい。スペーサを第１ストッパの溝にセットする際、ヘッドが第１ストッパの先端面に当接し、スペーサ挿入方向の位置が定まる。
【0012】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
（第１実施例）図１－図３を参照して第１実施例の電力変換器２を説明する。図１（Ａ）に電力変換器２の平面図を示し、図１（Ｂ）に電力変換器２の側面図を示す。電力変換器２は、電気自動車に搭載され、メインバッテリの直流電力を走行用モータの駆動に適した交流電力に変換する装置である。
【0015】
電力変換器２は、積層ユニット１０を備えている、図１には、積層ユニット１０と、それを支持するベース板３のみを示してあり、それら以外の部品の図示は省略した。ベース板３は、電力変換器２の筐体の一部であってもよい。
【0016】
積層ユニット１０は、複数の半導体モジュール１１と複数の冷却器１２が１個ずつ交互に積層されたデバイスである。図１では、図中の両端の半導体モジュールにのみ符号１１を付し、残りの半導体モジュールには符号は省略した。同様に、図１では、両端の冷却器にのみ符号１２を付し、残りの冷却器には符号を省略した。説明の都合上、図中の右端の冷却器１２を符号１２ａで表し、左端の冷却器１２を符号１２ｂで表す。図１の座標系におけるＸ方向が、複数の半導体モジュール１１と複数の冷却器１２の積層方向に相当する。以下では、複数の半導体モジュール１１と複数の冷却器１２の積層方向を単純に「積層方向」と称する。
【0017】
それぞれの半導体モジュール１１に、電力変換器２の主要部品である２個の電力変換用のパワートランジスタ１９（半導体素子）が埋設されている。半導体モジュール１１の本体は樹脂製のパッケージであり、その中に２個のパワートランジスタ１９が埋設されている。２個のパワートランジスタ１９はパッケージの内部で直列に接続されている。パワートランジスタ１９の直列接続の高電位側と低電位側と中点のそれぞれに導通している３個の端子がパッケージの外へと延びているが、それらの図示も省略した。それぞれのパワートランジスタ１９のゲート電極などに導通している制御端子も図示を省略した。
【0018】
積層ユニット１０の説明に戻る。複数の冷却器１２は扁平であり、その幅広面を対向させるように平行に並んでいる。隣り合う２個の冷却器１２の間に半導体モジュール１１が挟まれている。冷却器１２は、内部に冷媒流路が設けられている。隣り合う２個の冷却器１２は、２個の連結パイプ１３ａ、１３ｂで連結されている。図１では、左端の連結パイプにのみ符号１３ａ、１３ｂを付し、残りの連結パイプには符号を省略した。左端の冷却器１２ｂには冷媒供給管１４ａと冷媒排出管１４ｂが設けられている。
【0019】
冷媒供給管１４ａと冷媒排出管１４ｂは、不図示の冷媒循環装置に連結されている。冷媒供給管１４ａを通じて供給される冷媒は、一方の連結パイプ１３ａを介して全ての冷却器１２に分配される。冷媒は冷却器１２の内部を通過する間に隣り合う半導体モジュール１１から熱を吸収する。熱を吸収した冷媒は他方の連結パイプ１３ｂと冷媒排出管１４ｂを通じて冷媒循環装置に戻る。
【0020】
積層ユニット１０は、ベース板３に支持される。ベース板３には一対の第１ストッパ４と、１個の第２ストッパ５が設けられている。先に述べたように、ベース板３は積層ユニット１０を収容する筐体の一部であってもよく、その場合、筐体の壁が第１ストッパ４（および／または第２ストッパ５）を兼ねていてもよい。積層ユニット１０は、積層方向が第１ストッパ４と第２ストッパ５の並び方向に一致するように、それらの間に配置される。なお、積層方向を示す図中の座標系のＸ方向が第１ストッパ４と第２ストッパ５の並び方向にも相当する。図中の座標系のＹ方向は、一対の第１ストッパ４の並び方向に相当する。
【0021】
積層方向の一端の冷却器１２ａと第１ストッパ４との間に圧縮バネ６が配置される。圧縮バネ６は、積層ユニット１０を第２ストッパ５に向けて付勢する。別言すれば、圧縮バネ６は、積層ユニット１０を積層方向に加圧する。圧縮バネ６の加圧力により、隣り合う半導体モジュール１１と冷却器１２が密着し、半導体モジュール１１に対する冷却能力が向上する。圧縮バネ６は、鋼製の板バネである。板バネの冷却器１２ａと接する側には、補強板が添えられていてもよい。
【0022】
第１ストッパ４には、積層ユニット１０に対向する面に溝４ａが設けられており、スペーサ２０が溝４ａに嵌合する。理解を助けるため、図１（Ａ）では、一対の第１ストッパ４のうち、図中の上側の第１ストッパに嵌合するスペーサ２０にはグレーのハッチングを施してある。また、ストッパ図中の下側の第１ストッパ４に嵌合するスペーサ２０ａを仮想線で描いてあり、溝４ａが図示されている。
【0023】
電力変換器２の量産に際して積層ユニット１０に加えられる圧力がばらつくと、半導体モジュール１１に対する冷却性能がばらつくことになる。製造過程において、圧縮バネ６によって積層ユニット１０に加えられる圧力が所定の範囲に納まるように、圧縮バネ６と第１ストッパ４の間にスペーサ２０が挟まれる。電力変換器２の製造ラインには長さの異なるいくつかのスペーサが用意されており、積層ユニット１０に加えられる圧力が所定の範囲に納まるように、適切な長さのスペーサが選択される。スペーサの長さの種類と同数のスペーサを用意するのはコストが嵩む。第１実施例の電力変換器２で採用されるスペーサ２０は、単独で２通りの長さのスペーサとして利用することができる。次に、スペーサ２０について説明する。
【0024】
図２に、スペーサ２０の斜視図を示す。スペーサ２０は直方体であり、図中の座標系のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれの辺の長さがＬ１、Ｗ、Ｌ２である。長さＬ１と長さＬ２は異なっている。直方体のスペーサ２０の一対の平行な面を第１面２１と称し、別の一対の平行な面を第２面２２と称し、残りの一対の平行な面を第３面２３と称する。図中の座標系のＹ方向におけるスペーサ２０の長さＷをスペーサ２０の幅と定義する。別言すれば、第１面２１の法線方向（Ｘ方向）からみたときのスペーサ２０の幅は、第２面２２の法線方向（Ｚ方向）からみたときのスペーサ２０の幅に等しく、長さＷである。
【0025】
第１面２１を積層方向に向けてスペーサ２０を第１ストッパ４と圧縮バネ６の間にセットしたときの平面図を図３（Ａ）に示す。第２面２２を積層方向に向けてスペーサ２０を第１ストッパ４と圧縮バネ６の間にセットしたときの平面図を図３（Ｂ）に示す。図３（Ａ）、（Ｂ）は、一対の第１ストッパ４の一方のみの周辺を示した拡大図である。一対の第１ストッパ４の他方の周辺の構造は図３（Ａ）、（Ｂ）と同じである。図３においても、理解を助けるためにスペーサ２０にはグレーのハッチングを施してある。
【0026】
なお、図３（Ａ）に示すように、圧縮バネ６には、端部６ｂよりも積層方向でスペーサ２０に近い支点６ａを有している。スペーサ２０は支点６ａに当接する。第１ストッパ４と圧縮バネ６の間にスペーサ２０を挿入する際、所定の治具で圧縮バネ６の端部６ｂを積層ユニット１０に向けて押し縮め、スペーサ２０を入れる隙間を確保する。スペーサ２０を入れた後に治具を外してスペーサ２０と積層ユニット１０の間で圧縮バネ６が保持されるようにする。
【0027】
図３（Ａ）に示すように、一対の第１面２１（２１ａ、２１ｂ）の一方（第１面２１ａ）が第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂに接している。このとき、一対の第１面２１（２１ａ、２１ｂ）の他方（第１面２１ｂ）は、圧縮バネ６に接する。圧縮バネ６の支点６ａと第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂとの間には距離Ｌ１が確保される。すなわち、スペーサ２０は、長さＬ１のスペーサとして機能する。
【0028】
スペーサ２０は、第３面２３が、一対の第１ストッパ４の並び方向（図中のＹ方向）を向く姿勢で圧縮バネ６と第１ストッパ４の間に配置される。溝４ａの幅はスペーサ２０の一対の第３面２３の間の長さＷ（図２参照）に等しい。それゆえ、第１面２１を積層方向に向け、第３面２３を第１ストッパ４の並び方向に向けたスペーサ２０は、溝４ａに隙間なく嵌合する。スペーサ２０が溝４ａに嵌合することで、スペーサ２０のＹ方向の位置が定まる。
【0029】
図３（Ｂ）では、一対の第２面２２（２２ａ、２２ｂ）の一方（第２面２２ａ）が第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂに接している。このとき、一対の第２面２２（２２ａ、２２ｂ）の他方（第２面２２ｂ）は、圧縮バネ６に接する。圧縮バネ６の支点６ａと第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂとの間には距離Ｌ２が確保される。すなわち、スペーサ２０は、長さＬ２のスペーサとして機能する。
【0030】
図３（Ｂ）の場合も、スペーサ２０は、第３面２３が、一対の第１ストッパ４の並び方向（図中のＹ方向）を向く姿勢で圧縮バネ６と第１ストッパ４の間に配置される。それゆえ、第２面２２を積層方向に向け、第３面２３を第１ストッパ４の並び方向に向けたスペーサ２０は、溝４ａに隙間なく嵌合する。図３（Ｂ）の場合も、スペーサ２０が溝４ａに嵌合することで、スペーサ２０のＹ方向の位置が定まる。
【0031】
以上の通り、直方体のスペーサ２０は、第１面２１を積層方向に向けて圧縮バネ６と第１ストッパ４の間にセットされる場合と、第２面２２を積層方向に向けてセットされる場合で、異なる長さのスペーサとして機能する。どちらの長さのスペーサとして用いる場合でも、スペーサ２０は第１ストッパ４に設けられた溝４ａに隙間なく嵌合し、スペーサ２０のＹ方向の位置が定まる。なお、スペーサ２０と溝４ａの間には隙間が無い方が好ましいが、隙間があってもよい。
【0032】
（第２実施例）次に、図４－図６を参照して第２実施例の電力変換器２ａを説明する。図４は、電力変換器２ａにおける第１ストッパ４の周辺を拡大した斜視図である。第２実施例の電力変換器２ａは、スペーサ１２０の形状を除いて第１実施例の電力変換器２と同じ構造を有している。それゆえ、スペーサ１２０の構造以外は説明を省略する。
【0033】
スペーサ１２０は六角柱形状の本体１２１と、本体１２１の柱軸方向（Ｚ方向）の一端（上端）に設けられたヘッド１２２を備えている。図５に、本体１２１を柱軸に交差する平面でカットした断面を示す。
【0034】
六角柱状の本体１２１は、６個の側面を有している。６個の側面は、一対の平行な第１面２１、一対の平行な第２面２２、および、一対の平行な第３面で構成される。一対の第１面２１の間の距離Ｌ１と、一対の第２面２２の間の距離Ｌ２と、一対の第３面の間の距離Ｌ３は、相互に相違する。また、第１面２１の法線方向からみたときの本体１２１の幅Ｗ１と、第２面２２の法線方向からみたときの本体１２１の幅Ｗ２と、第３面２３の法線方向からみたときの本体１２１の幅Ｗ３は、等しく幅Ｗである。
【0035】
図４に戻って説明を続ける。スペーサ１２０は、第１面２１、第２面２２、および、第３面２３のいずれかが第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂに当接するように配置される。なお、溝４ａの幅は長さＷであり、第１面２１、第２面２２、および、第３面２３のいずれを底面４ｂに当接させた場合であっても本体１２１は図中の座標系のＹ方向には隙間なく溝４ａに嵌合する。この構造により、第１面２１、第２面２２、および、第３面２３のいずれを底面４ｂに当接させた場合であってもスペーサ１２０はＹ方向の位置が正確に定まる。
【0036】
また、ヘッド１２２は、六角柱状の本体１２１の柱軸線方向の一端に位置しており、本体１２１の第１面２１、第２面２２、第３面２３のいずれからも法線方向に突出している。第１面２１、第２面２２、および、第３面２３のいずれを底面４ｂに当接させた場合であっても、スペーサ１２０を図中の座標系の－Ｚ方向に沿って溝４ａに差し込むと、ヘッド１２２が第１ストッパ４の先端面４ｃに当接し、スペーサ１２０のＺ方向の位置が正確に定まる。
【0037】
図６（Ａ）－（Ｃ）に、本体１２１の第１面２１／第２面２２／第３面２３のそれぞれを第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂに当接させてスペーサ１２０を圧縮バネ６と第１ストッパ４の間にセットしたときの拡大平面図を示す。図６では、積層ユニットの図示は省略した。
【0038】
図６（Ａ）の場合、一対の第１面２１（２１ａ、２１ｂ）の一方（第１面２１ａ）が第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂに接している。このとき、一対の第１面２１（２１ａ、２１ｂ）の他方（第１面２１ｂ）は、圧縮バネ６に接する。圧縮バネ６の支点６ａと第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂとの間には距離Ｌ１が確保される。すなわち、スペーサ１２０は、長さＬ１のスペーサとして機能する。また、先に述べたように、第１面２１の法線方向からみたときの本体１２１の幅Ｗ１は溝４ａの幅Ｗに等しいため、本体１２１は、溝４ａに隙間なく嵌合する。スペーサ１２０のＹ方向の位置が正確に定まる。
【0039】
図６（Ｂ）の場合、一対の第２面２２（２２ａ、２２ｂ）の一方（第２面２２ａ）が第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂに接している。このとき、一対の第２面２２（２２ａ、２２ｂ）の他方（第２面２２ｂ）は、圧縮バネ６に接する。圧縮バネ６の支点６ａと第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂとの間には距離Ｌ２が確保される。すなわち、スペーサ１２０は、長さＬ２のスペーサとして機能する。また、先に述べたように、第２面２２の法線方向からみたときの本体１２１の幅Ｗ２は溝４ａの幅Ｗに等しいため、本体１２１は、溝４ａに隙間なく嵌合する。スペーサ１２０のＹ方向の位置が正確に定まる。
【0040】
図６（Ｃ）の場合、一対の第３面２３（２３ａ、２３ｂ）の一方（第３面２３ａ）が第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂに接している。このとき、一対の第３面２３（２３ａ、２３ｂ）の他方（第３面２３ｂ）は、圧縮バネ６に接する。圧縮バネ６の支点６ａと第１ストッパ４の溝４ａの底面４ｂとの間には距離Ｌ３が確保される。すなわち、スペーサ１２０は、長さＬ３のスペーサとして機能する。また、先に述べたように、第３面２３の法線方向からみたときの本体１２１の幅Ｗ３は溝４ａの幅Ｗに等しいため、本体１２１は、溝４ａに隙間なく嵌合する。スペーサ１２０のＹ方向の位置が正確に定まる。
【0041】
上記したように、１個のスペーサ１２０は、第１面２１を積層方向に向けて圧縮バネ６と第１ストッパ４の間にセットされる場合と、第２面２２を積層方向に向けてセットされる場合と、第３面２３を積層方向に向けてセットされる場合とで、異なる長さのスペーサとして機能する。３タイプの長さのスペーサを１個で実現することで、長さの異なるスペーサを準備するのに要するコストを抑えることができる。
【0042】
いずれの長さのスペーサとして用いる場合でも、スペーサ１２０は第１ストッパ４に設けられた溝４ａに隙間なく嵌合し、Ｙ方向の位置が正確に定まる。なお、スペーサ１２０と溝４ａの間に隙間があってもよい。また、ヘッド１２２が第１ストッパ４の先端面４ｃ（図４参照）に当接することで、スペーサ１２０のＺ方向の位置も正確に定まる。
【0043】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。第１面２１が第１当接面に相当し、第２面２２が第２当接面に相当する。第３面２３が第３当接面に相当する。ヘッド１２２が六角柱状の本体１２１の一端に設けられた突起の一例に相当する。圧縮バネ６が弾性体の一例に相当する。
【0044】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【0045】
２、２ａ：電力変換器 ３：ベース板 ４：第１ストッパ ４ａ：溝 ４ｂ：底面 ４ｃ：先端面 ５：第２ストッパ ６：圧縮バネ １０：積層ユニット １１：半導体モジュール １２、１２ａ、１２ｂ：冷却器 １９：パワートランジスタ ２０、２０ａ、１２０：スペーサ ２１、２１ａ、２１ｂ：第１面 ２２、２２ａ、２２ｂ：第２面 ２３、２３ａ、２３ｂ：第３面 １２１：本体 １２２：ヘッド
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】