特許 7409271 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】2023-12-25

(45)【発行日】2024-01-09

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20231226BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020162514

(22)【出願日】2020-09-28

(65)【公開番号】P2022055112

(43)【公開日】2022-04-07

【審査請求日】2022-09-01

(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】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】小林 政徳

【審査官】東 昌秋

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１６５１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－５６４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－９９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０１１２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ １／００－７／９８

Ｈ０５Ｋ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力変換を行う電力変換装置（１０）であって、
板状の基板（３０）と、
前記基板の一方の板面である実装面（３０ａ）に実装された複数の実装部品（３１ａ，３１ａＸ）と、
開口部（４５ａ）が形成されたケース本体（４５）と、前記開口部を覆うように前記ケース本体に取り付けられたカバー体（４８）とを有し、前記基板を収容したケース（４０）と、
前記実装面を前記カバー体に対向させた状態で前記基板を前記ケース本体に固定している固定部材（３５，３５Ａ，３８）と、
を備え、
前記固定部材は、前記実装面から前記カバー体に向けて突出した固定突出部（３６）を有しており、
前記実装面からの前記固定突出部の突出寸法（Ｈ１）は、前記実装面からの複数の前記実装部品のいずれの突出寸法（Ｈ２）よりも大きく、
前記ケース本体は、
前記ケースの外壁面（４３）を形成する本体外壁部（５１）と、
前記本体外壁部から延び、前記基板を支持する本体支持部（５２）と、
前記本体支持部において前記本体外壁部からケース内側に離間した位置に設けられ、前記固定部材が固定された被固定部（５５）と、
を有しており、
前記固定部材は複数設けられており、
複数の前記固定部材には、１つの前記実装部品（３１ａＸ）よりも前記本体外壁部から離間した位置に設けられた固定部材（３５Ａ）が含まれている、電力変換装置。

【請求項2】

前記実装部品を第１実装部品（３１ａ）とし、前記実装面を第１実装面（３０ａ）とすると、
前記基板における前記第１実装面とは反対側の第２実装面（３０ｂ）には、第２実装部品（３２ｂ，３２ｂＹ）と、
が実装されており、
前記第２実装面からの前記第２実装部品の突出寸法（Ｈ３ｂ）は、前記第１実装面からの前記固定突出部の前記突出寸法（Ｈ１）よりも大きい、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記ケース本体は、前記ケースの内部空間を前記カバー体側の第１空間（４０ａ）と、前記第１空間を介して前記カバー体とは反対側の第２空間（４０ｂ）とに仕切る仕切部（５３）を有しており、
前記第１空間には、前記基板が収容されており、
前記第２空間には、自身の内部を流れる冷媒と自身の外部との熱交換を行う熱交換部（２１）が設けられており、
前記第２実装部品は、前記仕切部に設けられた仕切孔（５６）を通じて前記第２空間に入り込んだ状態になっている、請求項２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

電力変換を行う電力変換装置（１０）であって、
板状の基板（３０）と、
前記基板の一方の板面である実装面（３０ａ）に実装された複数の実装部品（３１ａ，３１ａＸ）と、
開口部（４５ａ）が形成されたケース本体（４５）と、前記開口部を覆うように前記ケース本体に取り付けられたカバー体（４８）とを有し、前記基板を収容したケース（４０）と、
前記実装面を前記カバー体に対向させた状態で前記基板を前記ケース本体に固定している固定部材（３５，３５Ａ，３８）と、
を備え、
前記固定部材は、前記実装面から前記カバー体に向けて突出した固定突出部（３６）を有しており、
前記実装面からの前記固定突出部の突出寸法（Ｈ１）は、前記実装面からの複数の前記実装部品のいずれの突出寸法（Ｈ２）よりも大きく、
前記実装部品を第１実装部品（３１ａ）とし、前記実装面を第１実装面（３０ａ）とすると、
前記基板における前記第１実装面とは反対側の第２実装面（３０ｂ）には、第２実装部品（３２ｂ，３２ｂＹ）と、
が実装されており、
前記第２実装面からの前記第２実装部品の突出寸法（Ｈ３ｂ）は、前記第１実装面からの前記固定突出部の前記突出寸法（Ｈ１）よりも大きく、
前記ケース本体は、前記ケースの内部空間を前記カバー体側の第１空間（４０ａ）と、前記第１空間を介して前記カバー体とは反対側の第２空間（４０ｂ）とに仕切る仕切部（５３）を有しており、
前記第１空間には、前記基板が収容されており、
前記第２空間には、自身の内部を流れる冷媒と自身の外部との熱交換を行う熱交換部（２１）が設けられており、
前記第２実装部品は、前記仕切部に設けられた仕切孔（５６）を通じて前記第２空間に入り込んだ状態になっている、電力変換装置。

【請求項5】

前記ケース本体は、
前記ケースの外壁面（４３）を形成する本体外壁部（５１）と、
前記本体外壁部から延び、前記基板を支持する本体支持部（５２）と、
前記本体支持部において前記本体外壁部からケース内側に離間した位置に設けられ、前記固定部材が固定された被固定部（５５）と、
を有している、請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記第２実装部品（３２ｂＹ）は、前記ケースの外壁部（５１）よりも前記固定部材（３５Ａ）に近い位置に設けられている、請求項２～５のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記固定部材は，前記固定突出部を形成するネジ頭部（３６）を有するネジ部材であり、
前記実装面からの前記固定突出部の前記突出寸法は、前記実装面からの前記ネジ頭部の突出寸法である、請求項１～６のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の電子部品により電力変換を行う電力変換装置が開示されている。この電力変換装置においては、複数の電子部品のうち実装部品が実装された基板がケースに収容されている。このケースは、矩形筒状のケース本体と、このケース本体の各開口部を覆う一対の蓋体とを有している。基板は、一対の蓋体のうち下蓋に対向した状態でケースの内部に設置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－７７０４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、基板がケースに収容された上記特許文献１では、例えば下蓋が変形してこの下蓋が基板の実装部品に接触することが懸念される。そこで、下蓋が変形したとしてもその下蓋が実装部品に接触しない程度に下蓋と実装部品との離間距離を大きくする、という構成が考えられる。ところが、この構成では、下蓋と実装部品との離間距離を大きくする分だけケースが大型化してしまう。

【0005】

本開示の主な目的は、ケースの小型化を実現できる電力変換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

【0007】

上記目的を達成するため、開示された１つの態様は、
電力変換を行う電力変換装置（１０）であって、
板状の基板（３０）と、
基板の一方の板面である実装面（３０ａ）に実装された複数の実装部品（３１ａ，３１ａＸ）と、
開口部（４５ａ）が形成されたケース本体（４５）と、開口部を覆うようにケース本体に取り付けられたカバー体（４８）とを有し、基板を収容したケース（４０）と、
実装面をカバー体に対向させた状態で基板をケース本体に固定している固定部材（３５，３５Ａ，３８）と、
を備え、
固定部材は、実装面からカバー体に向けて突出した固定突出部（３６）を有しており、
実装面からの固定突出部の突出寸法（Ｈ１）は、実装面からの複数の実装部品のいずれの突出寸法（Ｈ２）よりも大きく、
ケース本体は、
ケースの外壁面（４３）を形成する本体外壁部（５１）と、
本体外壁部から延び、基板を支持する本体支持部（５２）と、
本体支持部において本体外壁部からケース内側に離間した位置に設けられ、固定部材が固定された被固定部（５５）と、
を有しており、
固定部材は複数設けられており、
複数の固定部材には、１つの実装部品（３１ａＸ）よりも本体外壁部から離間した位置に設けられた固定部材（３５Ａ）が含まれている、電力変換装置である。
開示された１つの態様は、
電力変換を行う電力変換装置（１０）であって、
板状の基板（３０）と、
基板の一方の板面である実装面（３０ａ）に実装された複数の実装部品（３１ａ，３１ａＸ）と、
開口部（４５ａ）が形成されたケース本体（４５）と、開口部を覆うようにケース本体に取り付けられたカバー体（４８）とを有し、基板を収容したケース（４０）と、
実装面をカバー体に対向させた状態で基板をケース本体に固定している固定部材（３５，３５Ａ，３８）と、
を備え、
固定部材は、実装面からカバー体に向けて突出した固定突出部（３６）を有しており、
実装面からの固定突出部の突出寸法（Ｈ１）は、実装面からの複数の実装部品のいずれの突出寸法（Ｈ２）よりも大きく、
実装部品を第１実装部品（３１ａ）とし、実装面を第１実装面（３０ａ）とすると、
基板における第１実装面とは反対側の第２実装面（３０ｂ）には、第２実装部品（３２ｂ，３２ｂＹ）と、
が実装されており、
第２実装面からの第２実装部品の突出寸法（Ｈ３ｂ）は、第１実装面からの固定突出部の突出寸法（Ｈ１）よりも大きく、
ケース本体は、ケースの内部空間をカバー体側の第１空間（４０ａ）と、第１空間を介してカバー体とは反対側の第２空間（４０ｂ）とに仕切る仕切部（５３）を有しており、
第１空間には、基板が収容されており、
第２空間には、自身の内部を流れる冷媒と自身の外部との熱交換を行う熱交換部（２１）が設けられており、
第２実装部品は、仕切部に設けられた仕切孔（５６）を通じて第２空間に入り込んだ状態になっている、電力変換装置である。

【0008】

上記態様によれば、基板の実装面からの固定突出部の突出寸法が、実装面からの複数の実装部品のいずれの突出寸法よりも大きい。この構成では、例えば、カバー体の変形などによりカバー体が基板に接近してきた時に、このカバー体が基板の実装部品よりも固定突出部に接触しやすくなっている。このため、カバー体を基板に極力近い位置に配置したとしても、カバー体が実装部品に接触することを固定突出部により規制できる。このように、カバー体が実装部品に接触しにくい構成を実現することでケースを小型化できる。

【0009】

しかも、実装部品へのカバー体の接触を規制するための部材として固定部材を利用している。これは、基板を支持するために必要なケース本体の強度や、基板を固定するために必要な固定部材の強度を、カバー体が基板に接近してきた時にカバー体を支える強度として利用できる。したがって、カバー体を支える強度が不足してカバー体が実装部品に接触するということをケース本体や固定部材により抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態における電力変換装置の上面図。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線断面図。

【図3】上カバーを外した状態の電力変換装置を上から見た図。

【図4】下カバーを外した状態の電力変換装置を下から見た図。

【図5】ケース本体を上から見た図。

【図6】ケース本体の斜視図。

【図7】締結ネジ周辺の構成を示す概略断面図。

【図8】締結ネジ周辺の構成を示す概略平面図。

【図9】第２実施形態における締結ネジ周辺の構成を示す概略断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

【0012】

＜第１実施形態＞
図１に示す電力変換装置１０は、例えば電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＶ）、燃料電池車などの車両に搭載されている。この車両には、車両の駆動輪を駆動する駆動システムが搭載されている。この駆動システムは、電力変換装置１０と、バッテリ等の直流電源と、三相交流モータ等の電動モータとを有している。電力変換装置１０は、直流電源から供給される直流の電力を交流の電力に変換して電動モータに出力する。電力変換装置１０は、電動モータにより発電された交流電力を直流電力に変換する機能も有する。

【0013】

電力変換装置１０は、直流電源と電動モータとの間で双方向の電力変換を行う電力変換回路としてインバータ回路を有している。インバータ回路は、複数の半導体スイッチ及びコンデンサを含んで構成されている。インバータ回路においては、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれについて上アーム回路及び下アーム回路が設けられており、これらアーム回路のそれぞれに半導体スイッチが含まれている。

【0014】

半導体スイッチは、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）。半導体スイッチには、Ｐ端子、Ｎ端子、Ｏ端子及び信号端子が接続されている。Ｐ端子には、上アームのＩＧＢＴのコレクタ電極が接続されている。Ｎ端子には、下アームのＩＧＢＴのエミッタ電極が接続されている。Ｏ端子には、上アームのＩＧＢＴのエミッタ電極と、下アームのＩＧＢＴのコレクタ電極が接続されている。インバータ回路においては、Ｐ端子が高電位側の電力ラインに設けられ、Ｎ端子が低電位側の電力ラインに設けられている。高電位側の電力ラインは直流電源の正極に接続され、低電位側の電力ラインは直流電源の負極に接続されている。

【0015】

インバータ回路に含まれたコンデンサは、例えば平滑コンデンサである。平滑コンデンサは、インバータ回路において直流電源から供給される直流電圧を平滑化する。平滑コンデンサは、直流電源に並列に接続されている。平滑コンデンサの正極は、直流電源とアーム回路との間において高電位側の電力ラインに接続されている。一方、平滑コンデンサの負極は、直流電源と電力変換部との間において低電位側の電力ラインに接続されている。

【0016】

電力変換装置１０は、インバータ回路に加えて、制御部としての制御回路と、駆動部としての駆動回路とを有している。制御回路は、ＩＧＢＴを動作させるための駆動指令を生成し、駆動回路に出力する。制御回路は、例えば上位のＥＣＵから入力されるトルク要求、各種センサによって検出された信号に基づいて、駆動指令を生成する。各種センサには、電流センサ、回転角センサ、電圧センサがある。電流センサとしては、インバータ回路と電動モータとの間を流れる電流を検出する電流センサがある。この電流センサは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対して設けられている。制御回路は、例えば、駆動指令としてＰＷＭ信号を出力する。制御回路は、マイクロコンピュータを備えている。

【0017】

駆動回路は、制御回路の駆動信号に基づいて、ＩＧＢＴのゲートに駆動電圧を供給するドライバである。駆動回路は、駆動電圧の印加により、ＩＧＢＴを駆動させる。電力変換装置１０は、例えば１つのアームに対して１つの駆動回路を有している。

【0018】

図２～図４に示すように、電力変換装置１０は、半導体モジュール１５、コンデンサユニット１６、電流センサユニット１７、冷却器２０、制御基板３０、ケース４０を有している。半導体モジュール１５やコンデンサユニット１６、電流センサユニット１７、制御基板３０を電気部品と称することができる。

【0019】

半導体モジュール１５は、半導体スイッチを形成するスイッチング素子としての半導体素子を含んで構成されている。半導体モジュール１５は、全体として扁平状に形成されており、半導体モジュール１５をパワーモジュールやパワーカードと称することもできる。半導体モジュール１５は、半導体素子を保護したモジュール本体と、モジュール本体から突出した複数の端子とを有している。モジュール本体は樹脂等により形成されている。半導体モジュール１５の複数の端子には、パワー端子と信号端子とが含まれている。パワー端子としては、直流電源に電気的に接続された入力端子と、電動モータに電気的に接続された出力端子とがある。信号端子は、制御回路に電気的に接続されている。

【0020】

コンデンサユニット１６は、平滑コンデンサ等を形成するコンデンサ素子を含んで構成されている。コンデンサユニット１６は、コンデンサ素子を保護したユニット本体と、このユニット本体から突出した複数の端子とを有している。ユニット本体は、コンデンサ素子を樹脂封止した封止部を有しており、この封止部は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂により形成されている。

【0021】

電流センサユニット１７は、電流センサを形成するセンサ素子を含んで構成されている。電流センサユニット１７は、センサ素子を保護したユニット本体と、このユニット本体から突出した複数の端子とを有している。

【0022】

冷却器２０は、水等の冷媒により半導体モジュール１５を冷却する。図２、図４に示すように、冷却器２０は、熱交換部２１、導入管部２２及び排出管部２３を有している。これら熱交換部２１、導入管部２２及び排出管部２３は、熱伝導性に優れたアルミニウム系材料などの金属材料により形成されている。冷却器２０は、冷媒が流れる流路を有しており、この流路は熱交換部２１、導入管部２２及び排出管部２３のそれぞれに設けられている。冷却器２０においては、導入管部２２を通じて熱交換部２１に導入された冷媒が排出管部２３を通じて熱交換部２１から排出される。

【0023】

熱交換部２１は、冷媒と半導体モジュール１５との間での熱交換を行う。熱交換部２１の流路を流れる冷媒は、半導体モジュール１５にて発生した熱を熱交換部２１を介して吸収することで、熱交換部２１を介して半導体モジュール１５を冷却する。熱交換部２１は、自身の内部を流れる冷媒と自身の外部との熱交換を行う。

【0024】

熱交換部２１と半導体モジュール１５とは複数ずつ設けられており、互いに交互に並べられている。熱交換部２１は、半導体モジュール１５と同様に扁平状に形成されており、熱交換部２１と半導体モジュール１５とは、それぞれの厚さ方向に積層されている。熱交換部２１及び半導体モジュール１５のそれぞれについて、厚さ方向に直交する方向に延びる面を扁平面と称すれば、熱交換部２１と半導体モジュール１５とは、互いの扁平面を対向させた状態で積層配置されている。半導体モジュール１５を介して隣り合う熱交換部２１は、これら熱交換部２１の間にある半導体モジュール１５の一対の扁平面の両方を冷却するという両面冷却を実現している。

【0025】

熱交換部２１と半導体モジュール１５とが並べられた積層方向において、導入管部２２及び排出管部２３は、いずれも複数の熱交換部２１にかけ渡された状態になっている。導入管部２２は、各熱交換部２１のそれぞれに冷媒を導入し、排出管部２３は、各熱交換部２１のそれぞれから冷媒を排出する。導入管部２２は、隣り合う熱交換部２１を接続する接続管を有しており、この接続管が複数の熱交換部２１と交互に積層方向に複数並べられていることで、全体として積層方向に延びた状態になっている。同様に、排出管部２３は、隣り合う熱交換部２１を接続する接続管を有しており、この接続管が複数の熱交換部２１と交互に積層方向に複数並べられていることで、全体として積層方向に延びた状態になっている。

【0026】

図３において、制御基板３０は、プリント基板等の回路基板であり、矩形板状に形成されている。制御基板３０は、ガラスエポキシ基板等の絶縁基材と、この絶縁基材に設けられた配線パターン等の基板配線とを有している。制御基板３０には制御回路が搭載されている。

【0027】

図１、図２に示すように、ケース４０は、全体として立方体形状に形成されている。ケース４０は内部空間を有しており、この内部空間に制御基板３０等の電気部品を収容している。ケース４０は高さ寸法が小さくなるように扁平した低背の形状になっている。本実施形態では、ケース４０の高さ方向をＺ方向とし、縦方向及び横方向をＸ方向及びＹ方向とする。これらＸ方向とＹ方向とＺ方向とは互いに直交している。この場合、ケース４０の上面４１及び下面４２がＺ方向に直交する方向に延びており、ケース４０の外壁面４３がＸ方向やＹ方向に直交する方向に延びている。

【0028】

ケース４０は、ケース本体４５、上カバー４８及び下カバー４９を有している。これらケース本体４５及びカバー４８，４９はいずれも金属材料により形成されている。例えば、ケース本体４５及びカバー４８，４９にはアルミダイカストにより成形された部位が含まれている。ケース本体４５及びカバー４８，４９は導電性を有しており、車両ボディなどに電気的にアースされたアース部材になっている。

【0029】

ケース本体４５は、全体として扁平状の矩形筒状に形成されている。ケース本体４５は一対の開口部として上開口部４５ａ及び下開口部４５ｂを有している。これら開口部４５ａ，４５ｂは、Ｚ方向に並べられており、それぞれケース本体４５の内部空間をＺ方向に開放する。上開口部４５ａは、Ｚ方向においてケース本体４５の上端部に設けられており、下開口部４５ｂは、ケース本体４５の下端部に設けられている。なお、上開口部４５ａが開口部に相当する。

【0030】

カバー４８，４９は、全体として板状に形成されており、Ｚ方向に直交する方向に延びた向きでケース本体４５に取り付けられている。上カバー４８はケース４０の上面４１を形成し、下カバー４９はケース４０の下面４２を形成している。上カバー４８は上開口部４５ａを覆っており、下カバー４９は下開口部４５ｂを覆っている。上カバー４８及び下カバー４９は、いずれもケース４０の内面を形成している。ケース４０においては、上カバー４８により形成された部分を上面部や天井部と称し、下カバー４９により形成された部分を下面部や床部と称することができる。なお、上カバー４８がカバー体に相当する。

【0031】

ケース４０は、上カバー４８をケース本体４５に固定した上ネジ４８ａと、下カバー４９をケース本体４５に固定した下ネジ４９ａと、を有している。上ネジ４８ａは、上カバー４８を貫通した状態でケース本体４５に螺着されており、上カバー４８の外周端に沿って複数並べられている。下ネジ４９ａは、下カバー４９を貫通してケース本体４５に螺着されており、下カバー４９の外周端に沿って複数並べられている。

【0032】

上カバー４８において外周端に近い位置は、上ネジ４８ａによりケース本体４５に固定されているため変形しにくくなっている。その一方で、上カバー４８において中央部分や中央寄り部分は上ネジ４８ａでは固定されていない。これに対して、上カバー４８は、中央部分や中央寄り部分が下カバー４９とは反対側に向けて膨らんだような形状になっている。これにより、中央部分や中央寄り部分がＺ方向に凹んだり膨らんだりするように上カバー４８が変形するということが生じにくくなっている。

【0033】

図５、図６に示すように、ケース本体４５は、本体外壁部５１及び本体支持部５２を有している。本体外壁部５１は、ケース４０の内部空間の四方を囲んだ状態になっており、ケース４０の外壁面４３を形成している。本体外壁部５１の上端部は上開口部４５ａを形成しており、本体外壁部５１の下端部は下開口部４５ｂを形成している。ケース４０においては、本体外壁部５１により形成された部分が外壁部になっている。本実施形態では、本体外壁部５１がケース４０の外壁部に相当する。

【0034】

図２に示すように、本体支持部５２は、ケース４０の内部空間において制御基板３０を支持している。本体支持部５２は、本体外壁部５１に設けられている。本体支持部５２は、Ｚ方向に直交する方向において、本体外壁部５１の内壁面からケース内側に向けて延びている。本体支持部５２は、ケース４０の内部空間をＺ方向に分割するように仕切っている。ケース４０の内部空間のうち、本体支持部５２と上カバー４８との間の空間が上側空間４０ａであり、本体支持部５２と下カバー４９との間の空間が下側空間４０ｂである。これら空間４０ａ，４０ｂは、いずれもＺ方向に直交する方向に延びた扁平状の空間である。なお、上側空間４０ａが第１空間に相当し、下側空間４０ｂが第２空間に相当する。

【0035】

図２、図４に示すように、ケース４０の下側空間４０ｂには、半導体モジュール１５、コンデンサユニット１６、電流センサユニット１７及び熱交換部２１が収容されている。これら半導体モジュール１５、コンデンサユニット１６、電流センサユニット１７及び熱交換部２１は、Ｚ方向に直交する方向に横並びに設けられている。例えば、半導体モジュール１５と熱交換部２１とは、Ｘ方向が積層方向になる向きで本体支持部５２の下面に沿って並べられている。導入管部２２及び排出管部２３は、下側空間４０ｂにおいていずれも本体支持部５２の下面に沿ってＸ方向に延びており、本体外壁部５１を貫通してケース外部に延びている。導入管部２２及び排出管部２３のそれぞれにおいて、熱交換部２１と交互に並べられた接続管は、熱交換部２１と共に下側空間４０ｂに収容されている。熱交換部２１は、下側空間４０ｂに設けられていることで、自身の内部を流れる冷媒と自身の外部にある下側空間４０ｂの空気との熱交換を行う。

【0036】

図２、図３に示すように、ケース４０の上側空間４０ａには制御基板３０が収容されている。制御基板３０は、上カバー４８や本体支持部５２と同様にＺ方向に直交する方向に延びており、ケース本体４５に固定されている。制御基板３０は、平面視で上開口部４５ａよりも小さくなっており、本体外壁部５１からケース内側に離間した位置に配置されている。制御基板３０は、上開口部４５ａからケース本体４５の内部に入り込んだ位置にある。具体的には、制御基板３０は、Ｚ方向においてケース本体４５の上開口部４５ａと下開口部４５ｂとの間にある。

【0037】

制御基板３０は表面３０ａ及び裏面３０ｂを有している。表面３０ａと裏面３０ｂとは一対の板面であり、Ｘ方向に直交する方向に延びている。表面３０ａは上カバー４８に対向しており、裏面３０ｂは本体支持部５２に対向している。

【0038】

制御基板３０は、本体支持部５２の上に載せられた状態になっており、複数の締結ネジ３５により本体支持部５２に固定されている。締結ネジ３５は、制御基板３０をケース本体４５にネジ止めするネジ部材である。締結ネジ３５は、電力変換装置１０を構成する部品の１つであり、金属材料により形成されている。締結ネジ３５は、上カバー４８側から制御基板３０を貫通した状態で本体支持部５２にネジ止めされており、制御基板３０をケース本体４５のうち本体支持部５２に固定している。締結ネジ３５は導電性を有しており、ネジ止めによってケース本体４５に接触していることでケース本体４５に電気的にアースされている。このように締結ネジ３５がアースされていることで、制御回路などのノイズが締結ネジ３５から放出されやすくなるため、電力変換装置１０の耐ノイズ性を向上させることができる。

【0039】

締結ネジ３５は、制御基板３０の外周端に近い位置や、制御基板３０の中央寄りの位置に配置されている。このため、制御基板３０の外周端に近い部位や中央寄りの部位がＺ方向に凹んだり膨らんだりするように制御基板３０が変形する、ということが生じにくくなっている。上述したように、本体支持部５２と制御基板３０とが互いに対向した状態でＺ方向に並べられているため、締結ネジ３５の設置位置に関する自由度が高くなっている。したがって、制御基板３０の変形が生じにくくなるような位置に締結ネジ３５を配置することが可能になっている。

【0040】

図７に示すように、締結ネジ３５は、ネジ頭部３６及びネジ軸部３７を有している。ネジ頭部３６は、制御基板３０の表面３０ａに引っ掛かった状態になっており、制御基板３０の表面３０ａから上カバー４８に向けて突出している。ネジ軸部３７は、ネジ頭部３６から延びて制御基板３０を貫通している。ネジ軸部３７には雄ネジ部が形成されている。雄ネジ部は、ネジ軸部３７の先端部からネジ頭部３６に向けて延びている。

【0041】

ネジ頭部３６と表面３０ａとの間にはワッシャ３８が設けられている。ワッシャ３８は、座金であり、ネジ頭部３６と制御基板３０との間に挟み込まれた状態になっている。ワッシャ３８は、ネジ頭部３６と共に表面３０ａから上カバー４８に向けて突出している。Ｚ方向において、表面３０ａからのネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１は、ネジ頭部３６の頂部と表面３０ａとの離間距離になっている。この突出寸法Ｈ１は、Ｚ方向においてネジ頭部３６の厚さ寸法とワッシャ３８の厚さ寸法との和になっている。なお、締結ネジ３５及びワッシャ３８が固定部材を構成し、ネジ頭部３６及びワッシャ３８が固定突出部を構成している。

【0042】

ネジ頭部３６は上カバー４８から制御基板３０側に離間している。締結ネジ３５が設置された位置では、ネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１が、Ｚ方向での制御基板３０と上カバー４８との離間距離よりも小さくなっている。

【0043】

本体支持部５２は、ベース部５３、受け部５４、ネジ孔５５及びベース開口５６を有している。ベース部５３は、全体として板状に形成されており、Ｚ方向に直交する方向に延びた状態で上側空間４０ａと下側空間４０ｂとを仕切っている。ベース部５３の外周端は、Ｚ方向において上開口部４５ａと下開口部４５ｂとの間において本体外壁部５１の内壁面に接続されている。ベース部５３と本体外壁部５１との接続部分は、Ｚ方向において下開口部４５ｂよりも上開口部４５ａに近い位置に配置されている。なお、ベース部５３が仕切部に相当する。

【0044】

ベース部５３と上カバー４８との間に制御基板３０が設置されている。制御基板３０においては、表面３０ａが上カバー４８に対向し、裏面３０ｂがベース部５３に対向している。制御基板３０は、上カバー４８及びベース部５３のそれぞれに沿って延びた状態になっている。

【0045】

受け部５４は、ベース部５３から上カバー４８に向けて突出した突出部である。受け部５４は複数設けられている。複数の受け部５４は、ベース部５３の厚さ方向であるＺ方向に直交する方向に複数並べられている。受け部５４は、制御基板３０を裏面３０ｂ側から支持している。制御基板３０は、受け部５４の先端部に載せられており、ベース部５３から上カバー４８側に離間した位置に配置されている。Ｚ方向において制御基板３０とベース部５３との離間距離Ｈ４は、ベース部５３からの受け部５４の突出寸法になっている。

【0046】

ネジ孔５５には、締結ネジ３５のネジ軸部３７がねじ込まれている。ネジ孔５５は、受け部５４に設けられており、受け部５４の先端面からベース部５３に向けて延びている。ネジ孔５５は、締結ネジ３５が固定された被固定部である。本実施形態では、１つの受け部５４に１つのネジ孔５５が設けられている。ただし、１つの受け部５４に複数のネジ孔５５が設けられていてもよい。また、本実施形態では、ネジ孔５５が受け部５４をＺ方向に貫通しておらず、ベース部５３に達していない。ただし、ネジ孔５５は受け部５４をＺ方向に貫通してベース部５３に達していてもよい。

【0047】

ベース開口５６は、ベース部５３に設けられた貫通孔や開口部であり、ベース部５３をＺ方向に貫通している。ベース開口５６は、ベース部５３に複数設けられている。なお、ベース開口５６が仕切孔に相当する。

【0048】

制御基板３０には、表部品３１ａ及び裏部品３２ａ，３２ｂが実装されている。これら部品３１ａ，３２ａ，３２ｂは、基板配線などと共に制御回路を構成する電子部品や電気部品である。

【0049】

表部品３１ａは、制御基板３０の表面３０ａに複数実装されている。表部品３１ａとしては、例えば磁気カプラやＡＳＩＣ（Application-Specific Integ rated Circuit）などの電子部品がある。表部品３１ａは、ネジ頭部３６よりも背が低い低背部品であり、表部品３１ａを低背表部品と称することもできる。Ｚ方向において、表面３０ａからの表部品３１ａの突出寸法Ｈ２は、ネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１よりも小さくなっている。複数の表部品３１ａについてはそれぞれの突出寸法Ｈ２が同じであるとは限らないが、ネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１は、複数の表部品３１ａのいずれの突出寸法Ｈ２よりも大きい。表面３０ａにおいては、ネジ頭部３６が複数の表部品３１ａのいずれよりも上カバー４８側に向けて突出した状態になっている。

【0050】

裏部品３２ａ，３２ｂは、制御基板３０の裏面３０ｂに複数ずつ実装されている。裏部品３２ａ，３２ｂのうち、低背裏部品３２ａは、ネジ頭部３６よりも背が低い低背部品である。Ｚ方向において、裏面３０ｂからの低背裏部品３２ａの突出寸法Ｈ３ａは、ネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１よりも小さくなっている。低背裏部品３２ａとしては、例えばスイッチング素子等の電子部品がある。複数の低背裏部品３２ａについてはそれぞれの突出寸法Ｈ３ａが同じであるとは限らないが、ネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１は、複数の低背裏部品３２ａのいずれの突出寸法Ｈ３ａよりも大きい。

【0051】

裏部品３２ａ，３２ｂのうち高背裏部品３２ｂは、ネジ頭部３６よりも背が高い高背部品である。Ｚ方向において、裏面３０ｂからの高背裏部品３２ｂの突出寸法Ｈ３ｂは、ネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１よりも大きくなっている。高背裏部品３２ｂとしては、例えばトランスやコンデンサ、リアクトルなどの電子部品や、コネクタなどの電気部品がある。コネクタとしては、例えば制御回路を半導体モジュール１５に接続するための接続端子があり、コネクタにはハーネス等の接続ケーブルが接続されている。複数の高背裏部品３２ｂについてはそれぞれの突出寸法Ｈ３ｂが同じであるとは限らないが、ネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１は、複数の高背裏部品３２ｂのいずれの突出寸法Ｈ３ｂよりも小さい。本実施形態では、ネジ頭部３６と背の高さが同じ部品を高背部品として扱う。

【0052】

高背裏部品３２ｂの突出寸法Ｈ３ｂが制御基板３０とベース部５３との離間距離Ｈ４よりも大きい場合、この高背裏部品３２ｂは、Ｚ方向においてベース開口５６に重なる位置に配置されている。この構成では、高背裏部品３２ｂがベース開口５６に入り込んだ状態になっており、高背裏部品３２ｂとベース部５３とが接触しないようになっている。

【0053】

制御基板３０については、表面３０ａが第１実装面に相当し、裏面３０ｂが第２実装面に相当する。表面３０ａに実装された表部品３１ａが第１実装部品に相当し、裏面３０ｂに実装された高背裏部品３２ｂが第２実装部品に相当する。また、制御基板３０が基板に相当する。

【0054】

なお、制御基板３０に実装された部品のうち、表面３０ａから突出した部位及び裏面３０ｂから突出した部位の両方を有している部品については、表部品３１ａ及び裏部品３２ａ，３２ｂのそれぞれとして扱う。例えば、この部品を表部品３１ａとして扱う場合には、この部品の実装面が表面３０ａであるとし、この部品を裏部品３２ａ，３２ｂとして扱う場合には、この部品の実装面が裏面３０ｂであるとする。

【0055】

表面３０ａについて、複数の締結ネジ３５には、１つの表部品３１ａの周囲に設けられた締結ネジ３５が含まれている。また、この締結ネジ３５は、１つの表部品３１ａよりもケース内側に設けられている。

【0056】

例えば、図８に示すように、締結ネジ３５の一例として示す締結ネジ３５Ａは、表部品３１ａの一例として示す表部品３１ａＸの周囲に設けられている。本体外壁部５１において表部品３１ａＸにとっても最も近い部位を周辺壁部５１Ｘと称すると、表部品３１ａＸは、周辺壁部５１Ｘと締結ネジ３５Ａとの間において締結ネジ３５Ａ寄りの位置に設けられている。この場合、締結ネジ３５Ａと表部品３１ａＸとの離間距離Ｌ１は、表部品３１ａＸと周辺壁部５１Ｘとの離間距離Ｌ２よりも小さくなっている。

【0057】

また、締結ネジ３５Ａは、表部品３１ａＸよりもケース内側に設けられている。この場合、締結ネジ３５Ａは、表部品３１ａＸよりも本体外壁部５１から離間した位置にある。例えば、本体外壁部５１において締結ネジ３５Ａに最も近い部位と締結ネジ３５Ａとの離間距離Ｌ３は、周辺壁部５１Ｘと表部品３１ａＸとの離間距離Ｌ２よりも大きくなっている。

【0058】

裏面３０ｂについて、複数の締結ネジ３５には、１つの高背裏部品３２ｂの周囲に設けられた締結ネジ３５が含まれている。例えば、図８に示すように、締結ネジ３５の一例として示す締結ネジ３５Ａは、高背裏部品３２ｂの一例として示す高背裏部品３２ｂＹの周囲に設けられている。本体外壁部５１において高背裏部品３２ｂＹにとって最も近い部位を周辺壁部５１Ｙと称すると、高背裏部品３２ｂＹは、周辺壁部５１Ｙと締結ネジ３５Ａとの間において締結ネジ３５Ａ寄りの位置に設けられている。この場合、締結ネジ３５Ａと高背裏部品３２ｂＹとの離間距離Ｌ４は、高背裏部品３２ｂＹと周辺壁部５１Ｙとの離間距離Ｌ５よりも小さくなっている。

【0059】

なお、図８には、表部品３１ａＸの周囲に設けられた締結ネジ３５と、高背裏部品３２ｂＹの周囲に設けられた締結ネジ３５とが１つの締結ネジ３５Ａである例を示した。なお、表部品３１ａＸの周囲に設けられた締結ネジ３５と、高背裏部品３２ｂＹの周囲に設けられた締結ネジ３５とが異なる締結ネジ３５であってもよい。

【0060】

次に、電力変換装置１０の製造方法について説明する。

【0061】

ケース本体４５やカバー４８，４９を製造した後、表部品３１ａや裏部品３２ａ，３２ｂを実装した状態の制御基板３０をケース本体４５の内部に設置する。ここでは、ケース本体４５の内部において、制御基板３０を本体支持部５２の上に載せ、締結ネジ３５で制御基板３０を本体支持部５２に固定する。そして、ケース本体４５の内部に設置した半導体モジュール１５等と制御基板３０とを電気的に接続する作業などが完了した後、ケース本体４５に上カバー４８を取り付ける作業を行う。この作業を行う際には、ケース本体４５の内部では、締結ネジ３５のネジ頭部３６が表部品３１ａのいずれよりも制御基板３０の表面３０ａから突出した状態になっている。このため、仮に作業者が上カバー４８を上開口部４５ａからケース本体４５の内部に入り込ませてしまったとしても、上カバー４８が表部品３１ａに比べてネジ頭部３６に接触しやすくなっている。したがって、上カバー４８の取り付け時に上カバー４８が表部品３１ａに接触するということがネジ頭部３６により抑制される。

【0062】

また、ケース本体４５に上カバー４８を取り付ける前の状態においては、工具が落下などによりケース本体４５の内部に入り込むことが懸念される。この場合でも、ネジ頭部３６が表部品３１ａよりも突出していることで、ケース本体４５の内部に入り込んだ工具が表部品３１ａよりもネジ頭部３６に接触しやすくなっている。このため、工具が表部品３１ａに接触するということがネジ頭部３６により抑制される。

【0063】

ここまで説明した本実施形態によれば、ネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１が複数の表部品３１ａのいずれの突出寸法Ｈ２よりも大きい。この構成では、例えば上カバー４８が制御基板３０に接近してきた時に、この上カバー４８が表部品３１ａよりもネジ頭部３６に接触しやすくなっている。このため、Ｚ方向において上カバー４８が制御基板３０に極力近い位置に配置されるように上カバー４８の形状や位置を設定したとしても、上カバー４８が表部品３１ａに接触することをネジ頭部３６により規制できる。このように、上カバー４８が表部品３１ａに接触しにくい構成を実現することで、上側空間４０ａやケース４０をＺ方向に薄型化することが可能になり、その結果、ケース４０の小型化を実現できる。

【0064】

ケース４０をＺ方向に薄型化する構成としては、Ｚ方向において上カバー４８の厚さ寸法を小さくした構成が考えられる。上カバー４８の厚さ寸法を小さくした構成としては、Ｚ方向において上カバー４８の膨らみを小さくした構成や、上カバー４８を補強するためのリブなどをＺ方向に小さくした構成、上カバー４８を形成する板材自体の厚さ寸法を小さくする構成などがある。

【0065】

電力変換装置１０の完成後に上カバー４８が制御基板３０に接近してくる状況が生じる場合としては、上カバー４８の中央部分や中央寄り部分が自重で制御基板３０に向けて凹むように上カバー４８が変形する場合がある。また、上カバー４８の上に工具などの部材が落下してきた時に、この部材からの外力により上カバー４８の一部が制御基板３０に接近する場合がある。さらに、車両が走行時などに他の車両などと衝突した時に、この衝突による車両変形に伴って上カバー４８の一部が制御基板３０に接近する場合がある。

【0066】

しかも、表部品３１ａへの上カバー４８の接触を規制するために締結ネジ３５を利用している。これは、制御基板３０を支持するために必要なケース本体４５の強度や、制御基板３０を固定するために必要な締結ネジ３５の強度を、上カバー４８が制御基板３０に接近してきた時に上カバー４８を支える強度として利用できる。したがって、上カバー４８を支える強度が不足して上カバー４８が表部品３１ａするということをケース本体４５や締結ネジ３５により抑制できる。例えば、制御基板３０に接近してきた上カバー４８を支えるために専用部品を設けた構成では、専用部品の強度不足により専用部品が上カバー４８を支えきれずに変形して上カバー４８が表部品３１ａに接触する、ということが懸念される。

【0067】

ケース本体４５の上開口部４５ａを上カバー４８が覆った構成では、上ネジ４８ａが上カバー４８の外周端に沿って並べられていることなどに起因して、上カバー４８の中央部分や中央寄り部分が変形しやすいと考えられる。これに対して、本実施形態によれば、本体支持部５２において、締結ネジ３５がねじ込まれたネジ孔５５が本体外壁部５１から離間した位置に配置されている。このため、上カバー４８のうち変形しやすい中央部分や中央寄り部分にＺ方向に重なる位置に締結ネジ３５を配置することが可能になる。これにより、上カバー４８の中央部分や中央寄り部分が表部品３１ａに接触することをネジ頭部３６により規制する効果を高めることができる。

【0068】

また、上カバー４８の中央部分や中央寄り部分が変形しやすいということは、Ｚ方向に直交する方向において上カバー４８のうち本体外壁部５１から遠い部分ほど変形しやすいとも考えられる。これに対して、本実施形態によれば、図８に示すように、１つの締結ネジ３５Ａが１つの表部品３１ａＸよりも本体外壁部５１から離間した位置に設けられている。このため、上カバー４８において本体外壁部５１から遠い部分に重なる位置に締結ネジ３５Ａを配置することが可能になる。したがって、上カバー４８において本体外壁部５１から遠い部分が表部品３１ａＸに接触することを締結ネジ３５Ａにより規制する効果を高めることができる。

【0069】

本実施形態によれば、ネジ頭部３６よりも背の高い高背部品は高背裏部品３２ｂとして制御基板３０の裏面３０ｂに実装されている。このため、例えば高背部品よりも背の高い専用部品を表面３０ａに設けることや、高背部品よりも背の高いネジ頭部を有する専用のネジ部材を使って制御基板３０をケース本体４５に固定すること、などの必要がない。この場合、締結ネジ３５として汎用品のネジ部材を用いても、汎用品のネジ部材の大きさに合わせて高背部品を裏面３０ｂに配置すればよいため、上カバー４８を汎用品のネジ部材の大きさに合わせて制御基板３０に極力接近させた位置に配置できる。

【0070】

例えば車両走行時などにおいて、ネジ頭部３６よりも背の高い高背部品は、ネジ頭部３６よりも背の低い低背部品に比べて振動が生じやすいと考えられる。これに対して、本実施形態によれば、図８に示すように、１つの締結ネジ３５Ａが本体外壁部５１よりも１つの高背裏部品３２ｂＹに近い位置に設けられている。このように、高背裏部品３２ｂに極力近い位置に締結ネジ３５Ａを配置することで、高背裏部品３２ｂに振動が生じることを締結ネジ３５Ａの固定強度により抑制できる。つまり、高背裏部品３２ｂの耐振性を向上させることができる。これにより、振動による高背裏部品３２ｂの異常や動作精度低下が発生しにくい構成を締結ネジ３５により実現できる。

【0071】

本実施形態によれば、本体支持部５２のベース部５３にベース開口５６が設けられている。このため、高背裏部品３２ｂの突出寸法Ｈ３ｂが、制御基板３０とベース部５３との離間距離Ｈ４より大きくても、高背裏部品３２ｂをベース開口５６に入り込む位置に配置することで、高背裏部品３２ｂを裏面３０ｂに実装することができる。換言すれば、制御基板３０とベース部５３との離間距離Ｈ４が高背裏部品３２ｂの突出寸法Ｈ３ｂより小さくなるほどに、Ｚ方向において制御基板３０をベース部５３に近い位置に配置することができる。このように、制御基板３０をベース部５３に極力近い位置に配置することで上側空間４０ａを薄型化でき、その結果、ケース４０を薄型化することができる。

【0072】

しかも、下側空間４０ｂには熱交換部２１が設けられている。この構成では、高背裏部品３２ｂがベース開口５６を通じて下側空間４０ｂに入り込んだ状態になっていることで、熱交換部２１の冷却効果が高背裏部品３２ｂに付与されやすくなっている。つまり、熱交換部２１により高背裏部品３２ｂを冷却することができる。このため、高背裏部品３２ｂが駆動に伴って熱を発生する発熱部品だったとしても、高背裏部品３２ｂの温度が上昇することを熱交換部２１により抑制できる。

【0073】

本実施形態によれば、制御基板３０の表面３０ａにおいて、複数の表部品３１ａのいずれよりも突出した部品として、締結ネジ３５のネジ頭部３６を用いている。この構成では、表面３０ａからのネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１が締結ネジ３５ごとにばらつくということが生じにくくなっている。特に、締結ネジ３５として汎用品のネジ部材を用いることで、ネジ頭部３６の突出寸法Ｈ１を均一化しやすくなる。したがって、表面３０ａに実装した部品がネジ頭部３６よりも意図せずに突出しているという状況が発生しにくい構成を実現できる。

【0074】

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、制御基板３０がケース本体４５の内側に設けられていたが、第２実施形態では、制御基板３０がケース本体４５の外側に設けられている。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0075】

図９に示すように、上カバー４８がケース本体４５から離間する向きに膨らんだ形状になっている。ケース４０の上側空間４０ａは、上カバー４８の内側空間とケース本体４５の内側空間により形成されている。本実施形態では、制御基板３０が上側空間４０ａに収容されていることは上記第１実施形態と同じであるが、上記第１実施形態とは異なり、制御基板３０がケース本体４５において上開口部４５ａよりも外側に設けられている。この構成では、本体支持部５２の受け部５４が上開口部４５ａよりも外側に突出しており、この受け部５４に制御基板３０が載せられた状態になっている。この構成でも、Ｚ方向において上カバー４８が制御基板３０に接近してきた場合に、上カバー４８が表部品３１ａに接触することをネジ頭部３６により抑制できる。

【0076】

なお、ケース４０は、ケース本体４５と上カバー４８とを組み付けることで形成されていればよい。例えば、Ｚ方向においてケース本体４５の高さ寸法が上カバー４８の高さ寸法より大きくなっていてもよく、大きくなっていなくてもよい。また、ケース４０が下カバー４９を有していなくてもよい。例えば、ケース本体４５が、ケース４０の下面４２を形成する下面部を有していてもよい。

【0077】

＜他の実施形態＞
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

【0078】

制御基板３０においては、裏面３０ｂに低背裏部品３２ａや高背裏部品３２ｂが実装されていなくてもよい。表面３０ａ及び裏面３０ｂのうち、少なくとも表面３０ａに表部品３１ａされていればよい。

【0079】

本体支持部５２は、本体外壁部５１から延びていれば、ケース４０の内部空間を上側空間４０ａと下側空間４０ｂとに仕切る形状になっていなくてもよい。例えば、本体支持部５２は本体外壁部５１により片持ち支持された形状になっていてもよい。また、本体支持部５２は、本体外壁部５１により四方が支持されているのではなく、隣り合う二方や互いに対向する二方が本体外壁部５１により支持されていてもよい。

【0080】

本体支持部５２において、受け部５４はベース部５３から上カバー４８に向けて突出していなくてもよい。例えば、制御基板３０がベース部５３に重ねて設置されていてもよい。この構成でも、ベース部５３にベース開口５６が形成されていれば、制御基板３０の裏面３０ｂに裏部品３２ａ，３２ｂを実装できる。

【0081】

締結ネジ３５に対してワッシャ３８が設けられていなくてもよい。この場合、締結ネジ３５が固定部材に相当し、ネジ頭部３６が固定突出部に相当することになる。また、表面３０ａからのネジ頭部３６の突出寸法Ｈ２は、ネジ頭部３６の厚さ寸法と同じになる。

【0082】

固定部材は、締結ネジ３５等のネジ部材でなくてもよい。例えば、ボルト部材により固定部材が構成されていてもよい。この構成では、固定突出部がボルト頭部ではなくナットやボルト軸部により形成されていてもよい。また、例えば、ネジ部分を有していない部材により固定部材が構成されていてもよい。この構成としては、本体支持部５２に設けられた被固定部が凹部であり、固定部材の一部が制御基板３０を貫通した状態で凹部に嵌合している、という構成がある。

【0083】

冷却器２０は、半導体モジュール１５を片側面において冷却する構成でもよい。冷却器２０は、半導体モジュール１５に接触する構成だけでなく、他の部材を介して半導体モジュール１５に熱的に接触する構成でもよい。

【0084】

冷却器２０は、ケース４０の内部を冷却する構成であればよい。例えば、熱交換部２１が半導体モジュール１５よりもコンデンサユニット１６や高背裏部品３２ｂに近い位置に設けられていてもよい。

【0085】

ケース４０は、樹脂材料など金属材料ではない材料により形成されていてもよい。ケース４０が金属で形成されていない構成では、ケース４０が、磁気をシールドする機能を持つ金属製のシールド層を有していることが好ましい。

【0086】

電力変換装置１０が車両に搭載された状態では、この電力変換装置１０は必ずしも上面４１が上方を向いていなくてもよい。例えば、外壁面４３の一部や下面４２が上方を向いた向きで電力変換装置１０が車両に搭載されていてもよい。

【0087】

電力変換装置１０が搭載された車両としては、乗用車やバス、建設作業車、農業機械車両などがある。また、電力変換装置１０は、電車や飛行機などに搭載されていてもよい。電力変換装置１０としては、インバータ装置やコンバータ装置などがある。このコンバータ装置としては、交流入力直流出力の電源装置、直流入力直流出力の電源装置、交流入力交流出力の電源装置などがある。

【符号の説明】

【0088】

１０…電力変換装置、２１…熱交換部、３０…基板としての制御基板、３０ａ…実装面及び第１実装面としての表面、３０ｂ…第２実装面としての裏面、３１ａ，３１ａＸ…実装部品及び第１実装部品としての表部品、３２ｂ，３２ｂＹ…第２実装部品としての裏部品、３５，３５Ａ…固定部材を構成する締結ネジ、３６…固定突出部を構成するネジ頭部、３８…固定部材及び固定突出部を構成するワッシャ、４０…ケース、４０ａ…第１空間としての上側空間、４０ｂ…第２空間としての下側空間、４３…外壁面、４５…ケース本体、４５ａ…開口部としての上開口部、４８…カバー体としての上カバー、５１…外壁部としての本体外壁部、５２…本体支持部、５３…仕切部としてのベース部、５５…被固定部としてのネジ孔、５６…仕切孔としてのベース開口、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ｂ…突出寸法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】