特許 7543358 スイッチングモジュール、電力変換装置、及び、電力変換装置の製造方法

(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】2024-08-23

(45)【発行日】2024-09-02

(54)【発明の名称】スイッチングモジュール、電力変換装置、及び、電力変換装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240826BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022150476

(22)【出願日】2022-09-21

(65)【公開番号】P2024044743

(43)【公開日】2024-04-02

【審査請求日】2023-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100212026

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真生

(72)【発明者】

【氏名】森下 謙史郎

(72)【発明者】

【氏名】大野 充孝

(72)【発明者】

【氏名】山中 泰礼

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５２５７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０００８７７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１６７７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６７７４４６５（ＵＳ，Ｂ２）

(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】

電力変換回路に用いられるスイッチングモジュールであって、
互いに直交する第１方向及び第２方向に延びるように形成されたケース部材と、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する積層方向において前記ケース部材と対向するように配置された１以上のスイッチング素子と、
前記ケース部材を介して前記１以上のスイッチング素子の少なくとも一部を前記積層方向の一方側に向かって押圧可能な押圧部材と、を備え、
前記１以上のスイッチング素子は、前記第２方向において前記ケース部材の両端部のうちの一方の端部寄りに配置されている、スイッチングモジュール。

【請求項2】

前記押圧部材には、前記第２方向において前記両端部のうちの他方の端部と前記１以上のスイッチング素子との間に位置し、前記スイッチングモジュールを固定するための貫通部が形成されている、請求項１に記載のスイッチングモジュール。

【請求項3】

前記１以上のスイッチング素子は、複数のスイッチング素子であり、
前記複数のスイッチング素子は、前記第１方向に沿って並んだ状態で配置されている、請求項２に記載のスイッチングモジュール。

【請求項4】

前記押圧部材は、前記複数のスイッチング素子のうちの２以上の素子を押圧可能に形成されており、
前記押圧部材は、前記貫通部が形成された接続部分と、前記２以上の素子をそれぞれ押圧するように構成され、前記第１方向において互いに離れた状態で前記接続部分に接続された２以上の押圧部分と、を有する、請求項３に記載のスイッチングモジュール。

【請求項5】

前記ケース部材は、前記積層方向において開口部分が互いに逆向きの第１収容部と第２収容部とを有し、
前記押圧部材は、前記第１収容部に設けられており、
前記１以上のスイッチング素子は、前記第２収容部に設けられている、請求項１に記載のスイッチングモジュール。

【請求項6】

前記１以上のスイッチング素子に含まれるスイッチング素子は、本体部分と、複数のリード端子とを有し、
前記複数のリード端子のそれぞれの少なくとも一部分が、前記ケース部材を貫通して、前記第１方向及び前記第２方向に交差する方向に沿って延びており、
前記複数のリード端子は、前記第１方向に延びるライン上に並んでいる、請求項１に記載のスイッチングモジュール。

【請求項7】

前記第２方向において、前記一方の端部、前記複数のリード端子、及び、前記本体部分が、この順に並んでいる、請求項６に記載のスイッチングモジュール。

【請求項8】

前記押圧部材を覆うように、前記ケース部材に取り付けられたカバー部材を更に備える、請求項１に記載のスイッチングモジュール。

【請求項9】

前記カバー部材は、前記押圧部材を覆う天板と、前記天板のうちの前記押圧部材と対向する面とは反対側の上面に設けられ、前記スイッチングモジュールが取り付けられる部材に形成された穴に嵌合可能な固定部と、を有する、請求項８に記載のスイッチングモジュール。

【請求項10】

前記１以上のスイッチング素子は、複数のスイッチング素子であり、
前記電力変換回路は、三相交流を出力する変換回路であり、
前記複数のスイッチング素子は、三相交流における１つの相に関する前記電力変換回路の１つのアームを構成することが可能である、請求項１に記載のスイッチングモジュール。

【請求項11】

前記１以上のスイッチング素子は、複数のスイッチング素子であり、
前記複数のスイッチング素子のそれぞれは、前記電力変換回路におけるアームの互いに対応する部位に配置される素子である、請求項１に記載のスイッチングモジュール。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか一項に記載のスイッチングモジュールと、
前記スイッチングモジュールが固定されるヒートシンクと、
前記１以上のスイッチング素子に含まれる１以上のリード端子が電気的に接続されている回路基板と、を備え、
前記スイッチングモジュールは、前記１以上のスイッチング素子の少なくとも一部が前記押圧部材により前記ヒートシンクに向かって押された状態で前記回路基板と共に前記ヒートシンクに対して固定されている、電力変換装置。

【請求項13】

前記回路基板は、互いに逆向きの第１主面及び第２主面を有し、
前記電力変換装置は、前記第１主面に設けられたコンデンサを更に備え、
前記スイッチングモジュールは、前記第２主面に対向するように設けられており、
前記第１主面に直交する方向から見て、前記コンデンサの少なくとも一部は、前記スイッチングモジュールと重なるように配置されている、請求項１２に記載の電力変換装置。

【請求項14】

前記回路基板は、互いに逆向きの第１主面及び第２主面を有し、
前記電力変換装置は、前記１以上のスイッチング素子に含まれる、前記電力変換回路における主回路用のリード端子に電気的に接続されるブスバーを更に備え、
前記ブスバーは、前記第１主面に対して交差した状態で前記第１主面に設けられている、請求項１２に記載の電力変換装置。

【請求項15】

前記回路基板では、前記１以上のスイッチング素子に含まれる１以上のリード端子の近傍において前記第１方向に沿って延びる仮想ラインを境界として、高圧領域と低圧領域とに区画されており、
前記高圧領域は、前記電力変換回路の主回路が形成される領域であり、
前記低圧領域は、前記主回路よりも低い電圧で動作する部品が配置される領域である、請求項１２に記載の電力変換装置。

【請求項16】

前記回路基板は、互いに逆向きの第１主面及び第２主面を有し、
前記電力変換装置は、前記１以上のスイッチング素子に含まれる、前記主回路用のリード端子に電気的に接続されるブスバーを更に備え、
前記ブスバーは、前記仮想ライン上に位置し、且つ、前記第１主面に対して交差した状態で、前記第１主面に設けられている、請求項１５に記載の電力変換装置。

【請求項17】

スイッチングモジュールを組み立てる第１組立工程と、
前記スイッチングモジュールを回路基板に取り付ける取付工程と、
前記取付工程後に、前記回路基板においてはんだ付けを行う基板工程と、
前記基板工程後に、前記回路基板に取り付けられた状態の前記スイッチングモジュールを、ヒートシンクに対して固定する第２組立工程と、を含む、電力変換装置の製造方法であって、
前記第１組立工程は、
１以上のスイッチング素子、互いに直交する第１方向及び第２方向に延びるように形成されたケース部材、及び、前記１以上のスイッチング素子の少なくとも一部を押圧可能な押圧部材を準備することと、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する積層方向において前記ケース部材と対向し、且つ、前記第２方向において前記ケース部材の両端部のうちの一方の端部寄りに位置するように、前記１以上のスイッチング素子を配置することと、
前記積層方向において前記ケース部材を介して前記１以上のスイッチング素子の少なくとも一部と重なるように、前記押圧部材を配置することと、を含み、
前記第２組立工程は、前記１以上のスイッチング素子の少なくとも一部が前記押圧部材により前記ヒートシンクに向かって押されるように、前記スイッチングモジュールを前記回路基板と共に前記ヒートシンクに対して固定することを含む、電力変換装置の製造方法。

【請求項18】

前記１以上のスイッチング素子は、複数のスイッチング素子であり、
前記押圧部材には、前記スイッチングモジュールを固定するための貫通部が形成されており、
前記第１組立工程において前記１以上のスイッチング素子を配置することは、前記第１方向に沿って並ぶように前記複数のスイッチング素子を配置することを含み、
前記第１組立工程において前記押圧部材を配置することは、前記貫通部が前記第２方向において前記両端部のうちの他方の端部と前記複数のスイッチング素子との間に位置するように、前記押圧部材を配置することを含み、
前記第２組立工程において前記スイッチングモジュールを前記回路基板と共に前記ヒートシンクに対して固定することは、少なくとも前記貫通部内に配置した固定部材によって、前記スイッチングモジュールを前記ヒートシンクに対して固定することを含む、請求項１７に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スイッチングモジュール、電力変換装置、及び、電力変換装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ヒートシンクと、電子部品を収容するケースと、電子部品をヒートシンク側に押圧する押圧部材と、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２０１７－９８３２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、装置の小型化に有用なスイッチングモジュール、電力変換装置、及び、電力変換装置の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係るスイッチングモジュールは、電力変換回路に用いられるモジュールである。このスイッチングモジュールは、第１方向及び第２方向に延びるように形成されたケース部材と、第１方向及び第２方向に直交する積層方向においてケース部材と対向するように配置された１以上のスイッチング素子と、ケース部材を介して１以上のスイッチング素子の少なくとも一部を積層方向の一方側に向かって押圧可能な押圧部材と、を備える。１以上のスイッチング素子は、第２方向においてケース部材の両端部のうちの一方の端部寄りに配置されている。

【0006】

本開示の一側面に係る電力変換装置の製造方法は、スイッチングモジュールを組み立てる第１組立工程と、スイッチングモジュールを回路基板に取り付ける取付工程と、取付工程後に、回路基板においてはんだ付けを行う基板工程と、基板工程後に、回路基板に取り付けられた状態のスイッチングモジュールを、ヒートシンクに対して固定する第２組立工程と、を含む製造方法である。第１組立工程は、１以上のスイッチング素子、互いに直交する第１方向及び第２方向に延びるように形成されたケース部材、及び、１以上のスイッチング素子の少なくとも一部を押圧可能な押圧部材を準備することと、第１方向及び第２方向に直交する積層方向においてケース部材と対向し、且つ、第２方向においてケース部材の両端部のうちの一方の端部寄りに位置するように、１以上のスイッチング素子を配置することと、積層方向においてケース部材を介して１以上のスイッチング素子の少なくとも一部と重なるように、押圧部材を配置することと、を含む。第２組立工程は、１以上のスイッチング素子の少なくとも一部が押圧部材によりヒートシンクに向かって押されるように、スイッチングモジュールを回路基板と共にヒートシンクに対して固定することを含む。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、装置の小型化に有用なスイッチングモジュール、電力変換装置、及び、電力変換装置の製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、電力変換装置を備える発電システムの一例を示す模式図である。

【図2】図２は、スイッチ回路の一例を示す図である。

【図3】図３は、電力変換装置の構成の一例を模式的に示す分解斜視図である。

【図4】図４は、回路基板におけるレイアウトの一例を模式的に示す上面図である。

【図5】図５は、スイッチングモジュールの一例を模式的に示す分解斜視図である。

【図6】図６（ａ）は、ケース部材の一例を模式的に示す下面図である。図６（ｂ）は、ケース部材にスイッチング素子が収容された状態の一例を示す模式図である。

【図7】図７（ａ）は、カバー部材の一例を模式的に示す上面図である。図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、カバー部材に設けられた固定部の一例を模式的に示す断面図である。

【図8】図８（ａ）は、スイッチングモジュールの一例を模式的に示す斜視図である。図８（ｂ）は、スイッチングモジュールの一例を模式的に示す断面図である。

【図9】図９は、回路基板におけるレイアウトの一例を模式的に示す上面図である。

【図10】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、電力変換装置の製造過程の一例を示すフローチャートである。

【図11】図１１（ａ）、図１１（ｂ）、及び、図１１（ｃ）は、電力変換装置の製造過程の様子を例示する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。一部の図面には、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸で規定される直交座標系が示される。

【0010】

［電力変換装置の回路構成］
図１に示される電力変換装置１は、直流（直流電流）を交流（交流電流）に変換する装置である。電力変換装置１は、例えば、太陽光発電システムに用いられる。電力変換装置１を備える太陽光発電システムは、発電装置６において太陽光の入射に応じて発生する直流を、電力系統８に対応する交流に変換し、電力系統８に交流を出力するシステムである。電力系統８は、一般家庭及び工場等の需要家に交流電力を供給する系統である。電力系統８は、電力会社等により運営される商用の電力系統であってもよい。電力系統８に対応する交流は、例えば、三相交流であり、Ｕ相８Ｕと、Ｖ相８Ｖと、Ｗ相８Ｗとを有する。Ｖ相８Ｖは、接地されていてもよい。

【0011】

発電装置６は、直流電源の一例であり、太陽光の入射に応じて直流を生成し、生成した直流を正極６Ｐ及び負極６Ｎに出力する。電力変換装置１は、発電装置６が生成した直流を、電力系統８に対応する交流に変換する。なお、電力変換装置１は、発電装置６が生成した直流を昇圧したうえで、電力系統８に対応する交流に変換してもよい。電力変換装置１は、回路構成として、電力変換回路２と、制御回路４とを有する。

【0012】

電力変換回路２は、発電装置６が生成した直流を交流に変換して電力系統８に出力する回路である。電力変換回路２は、三相交流を電力系統８に出力する回路であってもよい。電力変換回路２は、直流を昇圧する回路を含んでいてもよい。電力変換回路２は、例えば、第１点１１と、第２点１２と、第３点１３と、第１コンデンサ１４と、第２コンデンサ１５と、スイッチング回路２０とを有する。第１点１１は、発電装置６の正極６Ｐに接続される。第２点１２は、発電装置６の負極６Ｎに接続される。第３点１３は、第１コンデンサ１４を介して第１点１１に接続され、第２コンデンサ１５を介して第２点１２に接続される。図１においては、１個の第１コンデンサ１４が示されているが、第１コンデンサ１４は、互いに並列に接続された複数個のコンデンサによって構成されてもよい。同様に、第２コンデンサ１５は、互いに並列に接続された複数個のコンデンサによって構成されてもよい。

【0013】

スイッチング回路２０は、インバータ回路である。スイッチング回路２０は、複数のスイッチング素子によって、一次側である発電装置６と、二次側である電力系統８との間の接続状態を変更することで、発電装置６が生成した直流を交流に変換する。スイッチング回路２０が有する複数のスイッチング素子それぞれは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。スイッチング回路２０が有するスイッチング素子は、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等のＩＧＢＴ以外のスイッチ素子であってもよい。複数のスイッチング素子それぞれでは、ゲート駆動信号に応じてオン状態及びオフ状態が切り替わる。

【0014】

一例では、スイッチング回路２０は、第３点１３を電力系統８のいずれか１つの相（例えばＵ相８Ｕ）に接続した状態を維持しつつ、第１点１１及び第２点１２のそれぞれと電力系統８の残りの２つの相（例えばＶ相８Ｖ及びＷ相８Ｗ）との間を接続及び遮断することで、電力系統８に対応する三相交流を生成する。スイッチング回路２０は、３レベルのインバータ回路であってもよい。図１には、スイッチング回路２０が、３レベル双方向スイッチ方式である場合の回路構成が例示されている。スイッチング素子がＩＧＢＴである場合、スイッチング素子と電力系統８との間に流れる電流が、スイッチング素子のコレクタからエミッタに向かって流れる。スイッチング回路２０は、Ｕ相８Ｕに対応する複数のスイッチング素子と、Ｗ相８Ｗに対応する複数のスイッチング素子とを含んでもよい。

【0015】

Ｕ相８Ｕに対応する複数のスイッチング素子は、スイッチング素子２１Ｕ、スイッチング素子２２Ｕ、スイッチング素子２３Ｕ、及びスイッチング素子２４Ｕを含む。スイッチング回路２０は、接続点１７Ｕを有しており、接続点１７Ｕは、スイッチング素子２１Ｕを介して第１点１１に接続される。接続点１７Ｕは、スイッチング素子２２Ｕ及びスイッチング素子２３Ｕを介して第３点１３に接続される。スイッチング素子２２Ｕとスイッチング素子２３Ｕとは、互いのエミッタ同士が接続されるように、直列に接続されている。図１に示される例とは異なり、スイッチング素子２２Ｕ及びスイッチング素子２３Ｕは互いのコレクタ同士が接続されてもよく、これらの一対のスイッチング素子が逆阻止型である場合に、一対のスイッチング素子が逆並列接続されてもよい。接続点１７Ｕは、スイッチング素子２４Ｕを介して第２点１２に接続される。さらに接続点１７Ｕは、電力系統８のＵ相８Ｕに接続される。

【0016】

Ｗ相８Ｗに対応するスイッチ群は、スイッチング素子２１Ｗ、スイッチング素子２２Ｗ、スイッチング素子２３Ｗ、及びスイッチング素子２４Ｗを含む。スイッチング回路２０は、接続点１７Ｗを有しており、接続点１７Ｗは、スイッチング素子２１Ｗを介して第１点１１に接続される。接続点１７Ｗは、スイッチング素子２２Ｗ及びスイッチング素子２３Ｗを介して第３点１３に接続される。スイッチング素子２２Ｗとスイッチング素子２３Ｗとは、互いにエミッタ同士が接続されるように、直列に接続されている。図１に示される例とは異なり、スイッチング素子２２Ｗ及びスイッチング素子２３Ｗは互いのコレクタ同士が接続されてもよく、これらの一対のスイッチング素子が逆阻止型である場合に、一対のスイッチング素子が逆並列接続されてもよい。接続点１７Ｗは、スイッチング素子２４Ｗを介して第２点１２に接続される。さらに接続点１７Ｗは、電力系統８のＷ相８Ｗに接続される。

【0017】

第３点１３は、スイッチング回路２０のいずれのスイッチング素子も介さずに、電力系統８のＶ相８Ｖに接続される。なお、接続点１７ＵとＵ相８Ｕとの間、接続点１７ＷとＷ相８Ｗとの間、及び、第３点１３とＶ相８Ｖとの間に、開閉器及びフィルタ等の他の回路要素が設けられてもよい。

【0018】

スイッチング素子２１Ｕ、スイッチング素子２２Ｕ、スイッチング素子２３Ｕ、及びスイッチング素子２４Ｕから成るスイッチ群（以下、「スイッチ群２５Ｕ」と称する。）は、インバータ回路において１つのアームを構成可能である。スイッチング素子２１Ｗ、スイッチング素子２２Ｗ、スイッチング素子２３Ｗ、及びスイッチング素子２４Ｗから成るスイッチ群（以下、「スイッチ群２５Ｗ」と称する）は、インバータ回路において１つのアームを構成可能である。スイッチング素子２１Ｕ及びスイッチング素子２１Ｗは、それぞれのアームにおいて互いに対応する部位に配置され、互いに同じ機能（役割）を有する。スイッチング素子２２Ｕとスイッチング素子２２Ｗ、スイッチング素子２３Ｕとスイッチング素子２３Ｗ、及び、スイッチング素子２４Ｕとスイッチング素子２４Ｗのそれぞれも同様に、それぞれのアームにおいて互いに対応する部位に配置され、互いに同じ機能（役割）を有する。

【0019】

図１では、Ｕ相８Ｕに関して、１つのスイッチ群２５Ｕが記載されている。Ｕ相８Ｕに関するアームが、図２に示されるように、複数（図２では３つ）のスイッチ群２５Ｕによって構成されてもよい。１つのスイッチ群２５Ｕは、インバータ回路においてＵ相８Ｕに関するアームを構成する（機能させる）ことが可能な最小単位である。スイッチ群２５Ｕの個数は、例えば、電力変換回路２の主回路における容量（例えば、最大電流値）に応じて選択される。第１点１１及び第２点１２の間において、複数のスイッチ群２５Ｕに含まれる複数組のスイッチング素子２１Ｕ及びスイッチング素子２４Ｕが、互いに並列に接続されてもよい。第３点１３及び接続点１７Ｕの間において、複数のスイッチ群２５Ｕに含まれる複数組のスイッチング素子２２Ｕ及びスイッチング素子２３Ｕが、互いに並列に接続されてもよい。

【0020】

複数のスイッチ群２５Ｕにおける複数のスイッチング素子２１Ｕは、１つのアームにおいて互いに対応する部位に配置されており、互いに同じ機能（役割）を有する。複数のスイッチ群２５Ｕにおける複数のスイッチング素子２２Ｕ、複数のスイッチング素子２３Ｕ、及び、複数のスイッチング素子２４Ｕのそれぞれも、複数のスイッチング素子２１Ｕと同様に、１つのアームにおいて互いに対応する部位に配置されており、互いに同じ機能（役割）を有する。Ｗ相８Ｗに関するインバータ回路のアームが、Ｕ相８Ｕに関するアームと同様に、１つのスイッチ群２５Ｗ又は複数のスイッチ群２５Ｗを含んでもよい。１つのスイッチ群２５Ｗは、インバータ回路においてＷ相８Ｗに関するアームを構成する（機能させる）ことが可能な最小単位である。

【0021】

図１に戻り、制御回路４は、電力系統８に対応する交流を生成し、生成した交流を電力系統８に出力するように電力変換回路２を制御する。制御回路４は、例えば、、発電装置６が発電し得る最大電力に基づいて、電力系統８に対応した交流を生成するようにスイッチング回路２０を制御する。制御回路４は、スイッチング回路２０を制御する際に、スイッチング回路２０に含まれる複数のスイッチング素子それぞれに、ゲート駆動信号を出力する。

【0022】

［電力変換装置の装置構成］
続いて、図３～図９を用いて、上述した電力変換回路２及び制御回路４を備える電力変換装置１の装置構成（電力変換装置１を構成する各種の部材）について説明する。図３に示されるように、電力変換装置１は、例えば、回路体３０と、筐体９２と、カバー９４と、絶縁シート９６と、ヒートシンク９８と、を備える。図３では、説明のために電力変換装置１に含まれる各部材が分解されて描かれており、電力変換装置１の一部の部材は省略されている。

【0023】

回路体３０、絶縁シート９６、及びヒートシンク９８は、１つの方向において積層されている。以下、回路体３０、絶縁シート９６、及びヒートシンク９８が積層される方向（並ぶ方向）を「Ｚ軸方向」とする。Ｚ軸方向（積層方向）において、回路体３０、絶縁シート９６、及び、ヒートシンク９８が、この順に並んで積層されている。本開示では、Ｚ軸方向が上下方向に略一致し、回路体３０がヒートシンク９８に対して上方に位置するように電力変換装置１が配置された状態を基準にして、電力変換装置１の各部材について説明する。また、電力変換装置１が組み立てられた状態での各部材について説明する。ヒートシンク９８から回路体３０に向かう方向を「上」又は「上方」と定義し、回路体３０からヒートシンク９８に向かう方向を「下」又は「下方」と定義する。

【0024】

回路体３０は、電力変換装置１における電力変換回路２の主回路の少なくとも一部、及び、制御回路４の少なくとも一部を形成する部材である。回路体３０は、回路基板３２を有する。回路体３０では、各種の電子部品、及び、複数の電子部品がまとめられて形成された部品モジュールが回路基板３２に搭載されている。回路基板３２は、例えば、矩形状に形成されたプリント基板である。回路基板３２は、Ｚ軸方向に対して直交した状態で配置されてもよい。回路基板３２は、Ｚ軸方向において、互いに逆向きの一対の主面を有する。以下、回路体３０の回路基板３２のうち上を向く一方の主面（部品搭載面）を「表面３２ａ」とし、回路基板３２のうちの下を向く他方の主面（部品搭載面）を「裏面３２ｂ」とする。また、回路基板３２の１つの外縁（例えば、長辺）が延びる方向を「Ｘ軸方向」とし、回路基板３２のＸ軸方向に沿う外縁と直交する他の外縁（例えば、短辺）が延びる方向を「Ｙ軸方向」とする。回路体３０の詳細については、後述する。

【0025】

筐体９２は、回路体３０を収容する部材である。筐体９２は、底壁９２ａと、周壁９２ｂとを含む。底壁９２ａは、矩形状に形成されており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に延びている。周壁９２ｂは、底壁９２ａの周縁部から上方に延びており、底壁９２ａと共に収容空間を形成する。カバー９４は、底壁９２ａに対応する形状を有しており、筐体９２の収容空間を閉じるように、周壁９２ｂの上端部に取り付けられる。筐体９２の底壁９２ａには、回路基板３２に対応する形状を有する開口９２ｃが形成されている。

【0026】

絶縁シート９６は、回路体３０のＺ軸方向における一方側に重ねられている。絶縁シート９６が開口９２ｃから筐体９２の収容空間の外に露出した状態で、回路体３０及び絶縁シート９６が、底壁９２ａに取り付けられる。絶縁シート９６は、回路体３０とヒートシンク９８との間の絶縁を維持する機能を有する。

【0027】

ヒートシンク９８は、回路体３０で発生する熱を放出して、回路体３０を冷却する。ヒートシンク９８には、回路体３０が固定される。ヒートシンク９８は、例えば、ベース部９８ａと、ベース部９８ａに設けられた複数の放熱フィン９８ｂと、を含む。ベース部９８ａは、開口９２ｃに対応するように矩形状に形成されている。ヒートシンク９８は、開口９２ｃにおいてベース部９８ａが絶縁シート９６と対向するように、底壁９２ａの外面に取り付けられる。ヒートシンク９８に対して、回路体３０が絶縁シート９６を介して固定されることによって、回路体３０で発生する熱がヒートシンク９８に伝達し、回路体３０からの放熱（回路体３０の冷却）が行われる。

【0028】

（スイッチングモジュール）
回路体３０は、複数のスイッチングモジュール４０を有する。図４に示されるように、複数のスイッチングモジュール４０は、回路基板３２の裏面３２ｂ（第２主面）に対向するように設けられている。図４においては、回路体３０を上方から見た状態が模式的に示されており、回路基板３２の表面３２ａに設けられた各種の電子部品等は省略されている。複数のスイッチングモジュール４０は、互いに同様の形状を有する。以下では、１つのスイッチングモジュール４０の構造を説明した後に、回路基板３２上のレイアウトについて説明する。

【0029】

図５には、１つのスイッチングモジュール４０が、説明のために、分解された状態で示されている。スイッチングモジュール４０は、電力変換回路２に用いられるモジュールである。スイッチングモジュール４０は、電力変換回路２のスイッチング回路２０に含まれる１以上のスイッチング素子と素子以外の部材とがパッケージ化されて形成される。スイッチングモジュール４０に含まれるスイッチング素子（各スイッチング素子）は、個別に製造されたディスクリート部品（素子単体）である。以下では、４個のスイッチング素子が、他の部材と共に１つのモジュールとしてパッケージ化される場合について、Ｕ相８Ｕのアームに用いられるスイッチングモジュール４０を例にして説明する。

【0030】

スイッチングモジュール４０は、例えば、ケース部材５０と、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕと、押圧部材６０，６０（２個の押圧部材）と、カバー部材７０と、を備える。Ｚ軸方向において、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕから成るスイッチ群、ケース部材５０、押圧部材６０、及び、カバー部材７０が、下方からこの順で配置されている。Ｚ軸方向において、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕは、互いに同じ位置に配置されてもよい。スイッチングモジュール４０において、スイッチング素子と他の部材との位置関係は、特に説明がない限り、スイッチング素子の本体部分（リード端子を除いた部分）と、他の部材との位置関係を意味する。なお、ケース部材５０と押圧部材６０とは一体構造であってもよい。

【0031】

ケース部材５０は、スイッチング素子と押圧部材６０との間の絶縁を維持し、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕと押圧部材６０との位置を規制する部材である。ケース部材５０は、絶縁性を有する材料（例えば、樹脂）によって形成されている。ケース部材５０は、全体として、板状に形成されており、平面視（上方から見ること）において矩形状である。ケース部材５０は、Ｘ軸方向（第１方向）及びＹ軸方向（第２方向）に延びるように形成されている。ケース部材５０のＸ軸方向における長さは、ケース部材５０のＹ軸方向における長さよりも長くてもよい。

【0032】

ここで、ケース部材５０のＹ軸方向における両端部のうちの一方の端部を「端部５０ａ」と表記し、他方の端部を「端部５０ｂ」と表記する。ケース部材５０には、端部５０ａから、Ｙ軸方向における中央と端部５０ｂとの間の位置まで、Ｙ軸方向に沿って延びる複数（３個）のスリット５１が形成されている。３個のスリット５１のそれぞれは、Ｚ軸方向においてケース部材５０（ケース部材５０の本体部分）を貫通している。３個のスリット５１は、Ｘ軸方向において等間隔に並んでおり、ケース部材５０のうちの端部５０ａを含む３／４程度の一部を、４つの分割部分５２に分割する。４つの分割部分５２は、４個のスイッチング素子に対応するように形成されている。

【0033】

ケース部材５０は、載置面５３ａと、周壁５３ｂとを有する。載置面５３ａは、上方を向き、Ｘ軸及びＹ軸方向に沿った平面である。載置面５３ａは、ケース部材５０のうちのＹ軸方向における端部５０ａの近傍部分を除いた大部分に形成されており、押圧部材６０を支持する面である。周壁５３ｂは、載置面５３ａの周縁部において、上方に向かって載置面５３ａから突出するように形成されている。周壁５３ｂのＺ軸方向における長さは、押圧部材６０の厚みと同程度であってもよい。載置面５３ａ及び周壁５３ｂによって、開口部分が上方を向く収容部５３が構成される。収容部５３は、押圧部材６０を収容するための領域を形成する部分である。

【0034】

ケース部材５０は、複数（２個）の位置決め部５４を有する。複数の位置決め部５４は、複数の押圧部材６０にそれぞれ対応している。複数の位置決め部５４それぞれは、載置面５３ａに設けられており、載置面５３ａから上方に突出している。例えば、載置面５３ａのうちの、ケース部材５０のＸ軸方向における一端から数えて２番目と４番目との分割部分５２を形成する部分に、複数の位置決め部５４が設けられている。位置決め部５４は、円柱状に形成されていてもよい。複数の位置決め部５４それぞれは、押圧部材６０のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を規制する部分である。

【0035】

図６（ａ）には、ケース部材５０を下方から見た場合の図が示されている。複数の分割部分５２それぞれは、対向面５６ａと、周壁５６ｂとを含む。対向面５６ａは、下方を向き、Ｘ軸及びＹ軸方向に沿った平面である。対向面５６ａは、スイッチング素子の本体部分と対向した状態で、上記本体部分に接触する。周壁５６ｂは、対向面５６ａの周縁部において、対向面５６ａから下方に向かって突出するように形成されている。複数の分割部分５２それぞれの対向面５６ａと周壁５６ｂとによって、開口部分が下方を向く収容部５６（第２収容部）が形成される。収容部５６は、複数のスイッチング素子を収容するための領域を形成する部分である。収容部５６は、複数のスイッチング素子を個別に収容可能であってもよい。図６（ａ）においては、１つのスイッチング素子が収容される部分が、収容部５６と同じ符号「５６」を用いて示されている。以上のように、ケース部材５０は、Ｚ軸方向において開口部分が互いに逆向きの収容部５３（第１収容部）及び収容部５６（第２収容部）を有する。

【0036】

ケース部材５０には、複数の分割部分５２のそれぞれにおいて、Ｚ軸方向において分割部分５２を貫通する複数の挿入孔５８が形成されている。複数の挿入孔５８は、載置面５３ａと重ならない部分（載置面５３ａが形成されていない部分）に位置する。複数の挿入孔５８は、分割部分５２の端部５０ａ寄りの先端部分に位置する。複数の挿入孔５８は、スイッチング素子の複数のリード端子に対応するように設けられる。１つの挿入孔５８には、スイッチング素子のいずれか１つのリード端子が挿入される。Ｙ軸方向において、１つの分割部分５２に形成された複数の挿入孔５８（全ての挿入孔５８）は、互いに同じ位置に形成されている。複数の（全ての）分割部分５２の間において、複数の挿入孔５８のＹ軸方向における位置は互いに同じである。

【0037】

図５に戻り、ケース部材５０には、載置面５３ａが形成されている位置において、Ｚ軸方向においてケース部材５０を貫通する複数の貫通穴５９が形成されている。複数の貫通穴５９は、複数の押圧部材６０にそれぞれ対応している。貫通穴５９は、スイッチングモジュール４０をヒートシンク９８に対して固定するために設けられる。貫通穴５９は、Ｙ軸方向において、スリット５１とは異なる位置に形成されている。１つの貫通穴５９は、Ｘ軸方向において、ケース部材５０の一端から数えて１番目に位置するスリット５１と同じ位置に形成されている。他の１つの貫通穴５９は、Ｘ軸方向において、ケース部材５０の一端から数えて３番目に位置するスリット５１と同じ位置に形成されている。

【0038】

スイッチングモジュール４０では、Ｕ相８Ｕに関する１つのスイッチ群２５Ｕに含まれる全ての種類のスイッチング素子がパッケージ化される。すなわち、図５に示される例では、スイッチングモジュール４０に含まれる４個のスイッチング素子が、三相交流における１つの相（Ｕ相）に関する電力変換回路２の１つのアームを構成することが可能である。これらの４個のスイッチング素子は、３レベルインバータ回路の１つのアームにおける４つの部位（全ての部位）にそれぞれ対応する。１つのアームにおける部位は、スイッチング階層とも称される。

【0039】

スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕは、Ｘ軸方向に沿って並んだ状態で、Ｚ軸方向においてケース部材５０と対向するように配置されている。スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４ＵのＹ軸方向における位置は、互いに同じであってもよい。スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕは、例えば、ケース部材５０のＸ軸方向における一端から、この順で並んで配置されている。スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕは、収容部５６に設けられてもよい。スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕは、例えば、４つの分割部分５２に個別に収容されるように、収容部５６に設けられている。

【0040】

スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕは、互いに同様の形状を有していてもよい。スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのそれぞれは、本体部分２８と、複数（３個）のリード端子２９とを含む。本体部分２８は、直方体状に形成されている。一例では、本体部分２８の最も大きい一対の面がＸ軸及びＹ軸方向に沿うように配置される。Ｚ軸方向から見て、本体部分２８は長方形であり、その長辺がＹ軸方向に沿い、その短辺がＸ軸方向に沿うように本体部分２８が配置されている。

【0041】

複数のリード端子２９のそれぞれの少なくとも一部分（各リード端子２９の少なくとも一部分）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に交差する方向に沿って延びるように形成されている。一例では、複数のリード端子２９は、本体部分２８のうちのＹ軸方向の一方側を向く面に接続されている。リード端子２９は、Ｙ軸方向に沿って延びる第１部分と、Ｚ軸方向に沿って延びる第２部分とを含む。上記第１部分の一端は、本体部分２８に接続されており、第１部分の他端には上記第２部分の一端が接続されている。上記第２部分は、上記第１部分との接続部分を起点にして、Ｚ軸方向に沿って上方に延びている。

【0042】

図６（ｂ）には、収容部５６にスイッチング素子が設けられた状態が模式的に示されている。スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのそれぞれは、本体部分２８の上面が収容部５６の対向面５６ａに対向した状態で収容部５６内に（対応する分割部分５２の下方部分に形成された収容空間内に）配置されている。複数のリード端子２９のそれぞれの、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に交差する方向に沿って延びる一部分（例えば、上記第２部分）は、対応するリード端子２９に挿入されて、ケース部材５０を貫通するように配置されている。スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのそれぞれは、リード端子とは別の端子２９ａを含んでもよい。端子２９ａは、板状に形成された端子であり、本体部分２８の下面に対して平行な状態で、その下面に設けられている。端子２９ａの電位は、複数のリード端子２９の１つの端子（例えば、コレクタ）と同じ電位であってもよい。

【0043】

図５に示されるように、複数の押圧部材６０は、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。押圧部材６０は、ケース部材５０を介してスイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕの少なくとも一部をＺ軸方向の一方側（下方）に向かって押圧可能な部材である。１つの押圧部材６０は、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのうちの２以上の素子を押圧可能に形成されてもよい。図５に示される例では、一方の押圧部材６０が、ケース部材５０を介して、スイッチング素子２１Ｕ及びスイッチング素子２２Ｕを押圧するように構成されている。他方の押圧部材６０が、ケース部材５０を介して、スイッチング素子２３Ｕ及びスイッチング素子２４Ｕを押圧するように構成されている。

【0044】

押圧部材６０は、Ｘ軸及びＹ軸方向に延在するように板状に形成された金属（板金）である。押圧部材６０の少なくとも一部分が、板バネとして機能するように形成されており、これにより、スイッチング素子に対してケース部材５０を介して外力を加えることが可能である。押圧部材６０は、平面視において、Ｕ字状に形成されていてもよい。押圧部材６０は、例えば、接続部分６２と、２つの押圧部分６４とを含む。

【0045】

接続部分６２は、２つの押圧部分６４を互いに接続する部分である。接続部分６２は、Ｘ軸方向に沿って延びるように、全体として矩形状に形成されている。２つの押圧部分６４は、２つのスイッチング素子をそれぞれ押圧するように構成されている。２つの押圧部分６４は、Ｘ軸方向において互いに離れた状態で接続部分６２に接続されている。２つの押圧部分６４それぞれは、接続部分６２のＹ軸方向における一端（端部５０ａに近い端部）を起点にして、Ｙ軸方向に沿って延びるように形成されている。押圧部分６４は、その一端が接続部分６２に支持された板バネとして機能する。接続部分６２の厚み（Ｚ軸方向における大きさ）は、押圧部分６４の厚みよりも大きくてもよい。押圧部分６４が１枚の板金で構成され、接続部分６２が２枚の板金が重なって構成されてもよい。

【0046】

押圧部材６０は、ケース部材５０の載置面５３ａに支持されるように、収容部５３に設けられてもよい。２つの押圧部分６４のいずれか一方には、位置決め穴６６が形成されている。位置決め穴６６は、Ｚ軸方向において押圧部分６４（押圧部分６４の本体部分）を貫通している。位置決め穴６６は、載置面５３ａに設けられた位置決め部５４に対応する形状を有する。例えば、円形の位置決め穴６６内に円柱状の位置決め部５４が挿入されることで、押圧部材６０のＸ軸及びＹ軸方向における位置が規制される。

【0047】

１つの押圧部材６０は、２つの押圧部分６４が、ケース部材５０のＸ軸方向における一端から数えて１番目と２番目とに位置する２つの分割部分５２に対応するように、収容部５３に設けられる（載置面５３ａに支持される）。この１つの押圧部材６０は、スイッチング素子２１Ｕ及びスイッチング素子２２Ｕをそれぞれ押圧する。他の１つの押圧部材６０は、２つの押圧部分６４が、ケース部材５０のＸ軸方向における一端から数えて３番目と４番目とに位置する２つの分割部分５２に対応するように、収容部５３に設けられる（載置面５３ａに支持される）。この他の１つの押圧部材６０は、スイッチング素子２３Ｕ及びスイッチング素子２４Ｕをそれぞれ押圧する。

【0048】

接続部分６２には、Ｚ軸方向において接続部分６２を貫通する貫通穴６９（貫通部）が形成されている。貫通穴６９は、スイッチングモジュール４０をヒートシンク９８に対して固定するために設けられている。なお、接続部分６２には、穴形状である貫通穴６９に代えて、貫通部として切欠きが形成されてもよい。貫通穴６９は、接続部分６２のＸ軸方向における中央に設けられてもよく、Ｘ軸方向において２つの押圧部分６４の間に位置していてもよい。貫通穴６９は、Ｘ軸及びＹ軸が延びる平面（Ｘ－Ｙ平面）において、ケース部材５０の貫通穴５９に対応するように設けられている。貫通穴６９の中心は、対応する貫通穴５９の中心に略一致していてもよい。貫通穴６９の径は、対応する貫通穴５９の径に略一致していてもよい。

【0049】

カバー部材７０は、押圧部材６０と回路基板３２との間の絶縁を維持する部材である。カバー部材７０は、ケース部材５０の載置面５３ａに支持されている２つの押圧部材６０を覆うように、ケース部材５０に取り付けられる。カバー部材７０は、例えば、載置面５３ａの全体を覆い、且つ、複数の分割部分５２それぞれの挿入孔５８が設けられる先端部を覆わないように形成されている。カバー部材７０は、全体として、Ｘ軸及びＹ軸方向に延びるように形成されている。図５及び図７（ａ）に示されるように、カバー部材７０は、平面視において、載置面５３ａの周縁部（周壁５３ｂ）に対応する形状を有する。

【0050】

カバー部材７０は、天板７２と、周壁７４とを含む。天板７２は、Ｘ軸及びＹ軸方向に延びるように形成された部分であり、載置面５３ａ及び２つの押圧部材６０を上方から覆う。周壁７４は、天板７２の周縁部から下方に向かって延びている。カバー部材７０は、周壁７４の下端部から下方に延びる１以上の固定部７４ａを含む。固定部７４ａが、ケース部材５０のうちの対応する位置に形成された受け部５５に嵌められることで、カバー部材７０がケース部材５０に対して固定される。周壁７４は、カバー部材７０がケース部材５０に固定された状態（取り付けられた状態）において、ケース部材５０の収容部５３（周壁５３ｂ）を囲むように形成されていてもよい。

【0051】

カバー部材７０には、Ｚ軸方向において天板７２を貫通する２つの貫通穴７９が形成されている。貫通穴７９は、スイッチングモジュール４０をヒートシンク９８に対して固定するために設けられている。２つの貫通穴７９それぞれは、Ｘ－Ｙ平面において、ケース部材５０の貫通穴５９、及び押圧部材６０の貫通穴６９に対応するように設けられている。貫通穴７９の中心は、対応する貫通穴５９の中心、及び対応する貫通穴６９の中心に略一致していてもよい。貫通穴７９の径は、対応する貫通穴５９の径よりも大きくてもよく、対応する貫通穴６９の径よりも大きくてもよい。

【0052】

カバー部材７０は、固定部７６を有する。固定部７６は、スイッチングモジュール４０が取り付けられる部材である回路基板３２に形成された穴に嵌合可能な部分である。固定部７６は、天板７２のうちの押圧部材６０と対向する面（下面）とは反対側の上面７２ａに設けられている。固定部７６は、貫通穴７９が設けられた位置（貫通穴７９の開口縁の近傍部分）とは異なる位置に設けられており、例えば、平面視において天板７２の中央に位置する。なお、図５においては、固定部７６が省略されている。

【0053】

固定部７６は、例えば、図７（ｂ）に示されるように、２つに分割されるように形成された爪部７６ａ，７６ｂを含む。爪部７６ａ，７６ｂのそれぞれは、天板７２の上面から上方に向かって延びるように形成されており、それらの先端部を含む一部は、側方に向かって膨出（突出）するように形成されている。爪部７６ａ，７６ｂは、回路基板３２に形成された対応する貫通穴３８に嵌合される。回路基板３２の貫通穴３８は、表面３２ａ及び裏面３２ｂにおいて開口している。爪部７６ａ及び爪部７６ｂの膨出する部分の大きさは、貫通穴３８の径よりも大きい。

【0054】

爪部７６ａ及び爪部７６ｂが、貫通穴３８に裏面３２ｂ側から挿入され、膨出する部分が表面３２ａから突出することで、爪部７６ａ及び爪部７６ｂが、回路基板３２の貫通穴３８の開口縁の近傍部分に引っ掛かる。すなわち、回路基板３２から離れる方向にスイッチングモジュール４０に外力が作用しても、爪部７６ａ，７６ｂが貫通穴３８の開口縁の近傍部分に当接する。爪部７６ａ及び爪部７６ｂを含む固定部７６が回路基板３２に形成された貫通穴３８に嵌合することで、回路基板３２に対するスイッチングモジュール４０の移動が規制される。すなわち、スイッチングモジュール４０が回路基板３２に保持される。

【0055】

カバー部材７０は、２つの筒部７８を有する。２つの筒部７８は、２つの貫通穴７９に対応するように設けられている。平面視において、筒部７８は、対向する貫通穴７９を囲むように形成されている。筒部７８は、天板７２の上面７２ａから上方に延びている。筒部７８の内部には、貫通穴７９と同じ径を有し、貫通穴７９の内壁面と面一の穴が形成されている。以下では、説明の簡素化のために、貫通穴７９には、天板７２を貫通する部分に加えて、筒部７８の内部の穴も含まれるものとして説明する。筒部７８は、スイッチングモジュール４０を回路基板３２に取り付ける際に、回路基板３２に形成された貫通穴３９に挿入される。回路基板３２の貫通穴３９は、表面３２ａ及び裏面３２ｂにおいて開口している。筒部７８は、スイッチングモジュール４０をヒートシンク９８に対して固定するために貫通穴７９内に配置される部材と、回路基板３２上に搭載された電子部品との間の絶縁を維持する機能を有する。

【0056】

図７（ｃ）に示されるように、２つの筒部７８それぞれの外周面に、外方に向かって突出する突起部７８ａ，７８ｂが設けられてもよい。突起部７８ａ及び突起部７８ｂは、平面視において、貫通穴７９の中心を通る仮想的な直線上に並んでいてもよい。突起部７８ａの最も外方に位置する部分と、突起部７８ｂの最も外方に位置する部分との間の大きさは、回路基板３２の貫通穴３９の径よりも大きい。爪部７６ａ，７６ｂの嵌合と同様に、回路基板３２の貫通穴３９に裏面３２ｂ側から筒部７８が挿入され、突起部７８ａ，７８ｂが表面３２ａから突出することで、突起部７８ａ，７８ｂが、貫通穴３９の開口縁の近傍部分に引っ掛かる。突起部７８ａ，７８ｂを含む筒部７８が回路基板３２に形成された貫通穴３８に嵌合することで、回路基板３２に対するスイッチングモジュール４０の移動が規制される。すなわち、突起部７８ａ，７８ｂを含む筒部７８は、回路基板３２に形成された貫通穴３８に嵌合可能な固定部を構成し、この構成により、スイッチングモジュール４０が回路基板３２に保持される。

【0057】

図８（ａ）には、組み立てられた状態のスイッチングモジュール４０が示されており、図８（ｂ）には、スイッチングモジュール４０のＹ－Ｚ平面における断面が示されている。図８（ｂ）においては、Ｘ軸方向において互いに位置が異なる、貫通穴６９が形成されている部分の断面、及び、スイッチング素子２１Ｕが収容されている部分の断面が模式的に示されている。スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕは、Ｙ軸方向においてケース部材５０の両端部のうちの一方の端部である端部５０ａ寄りに配置されている。すなわち、Ｙ－Ｚ平面におけるスイッチングモジュール４０の断面を見たときに、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕは、端部５０ａ及び端部５０ｂの間において、端部５０ａ寄りに位置している。スイッチングモジュール４０は、ケース部材５０の両端部のうちの他方の端部である端部５０ｂ寄りに配置されたスイッチング素子を有しない。

【0058】

スイッチング素子２１Ｕに着目した場合、端部５０ａとスイッチング素子２１Ｕとの間のＹ軸方向における最短距離は、端部５０ｂとスイッチング素子２１Ｕとの間のＹ軸方向における最短距離よりも小さい。スイッチング素子２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのそれぞれについても、端部５０ａとの間の距離と、端部５０ｂとの間の距離との互いに関係は、スイッチング素子２１Ｕでの対応する関係と同じである。

【0059】

スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのそれぞれの各リード端子２９のＺ軸方向に沿って延びる部分は、ケース部材５０の上面側において露出している。スイッチング素子２１Ｕの複数のリード端子２９の少なくとも一部は、はんだ付け等によって回路基板３２に電気的に接続される。スイッチング素子２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕについても、各スイッチング素子の複数のリード端子２９の少なくとも一部は、はんだ付け等によって回路基板３２に電気的に接続される。以上のように、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕそれぞれに含まれる１以上のリード端子２９は、回路基板３２に電気的に接続されている。Ｚ軸方向において、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのそれぞれの各リード端子２９の先端部（上端部）は、カバー部材７０の天板７２よりも高くてもよい。

【0060】

図８（ｂ）に示されるように、ケース部材５０の貫通穴５９、押圧部材６０の貫通穴６９、及び、カバー部材７０の貫通穴７９は、互いに重なっており、スイッチングモジュール４０をＺ軸方向に貫通する１つの穴を構成する。貫通穴５９、貫通穴６９、及び貫通穴７９は、Ｙ軸方向において、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕと、端部５０ｂとの間に位置している。平面視において、貫通穴５９、貫通穴６９、及び貫通穴７９のいずれも、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕとは重なっていない。貫通穴５９、貫通穴６９、及び貫通穴７９は、端部５０ａと端部５０ｂとの間において、端部５０ｂよりに位置していてもよい。貫通穴５９、貫通穴６９、及び貫通穴７９のそれぞれについて、端部５０ｂと貫通穴との間のＹ軸方向における最短距離は、端部５０ａと貫通穴との間のＹ軸方向における最短距離よりも小さくてもよい。

【0061】

１つのスイッチング素子（例えば、スイッチング素子２１Ｕ）に着目した場合、Ｙ軸方向において、端部５０ａ、複数のリード端子２９、本体部分２８、及び、貫通穴６９が、この順に並んでいてもよい。貫通穴６９は、Ｙ軸方向において、リード端子２９が設けられる側とは反対側に設けられている。他のスイッチング素子（例えば、スイッチング素子２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのそれぞれ）についても、Ｙ軸方向において、端部５０ａ、複数のリード端子２９、本体部分２８、及び貫通穴６９が、この順に並んでいてもよい。

【0062】

スイッチングモジュール４０は、固定部材８８を備える。固定部材８８は、スイッチングモジュール４０をヒートシンク９８に対して固定するための部材である。固定部材８８は、例えばネジであり、その大部分（ネジ部）が貫通穴６９内及び貫通穴５９内に配置される。ヒートシンク９８には、スイッチングモジュール４０と対向する面に、ネジ穴が形成されていてもよい。固定部材８８に含まれるネジ頭部は、押圧部材６０の接続部分６２よりも上方に位置し、貫通穴７９内において接続部分６２の上面に接触していてもよい。スイッチングモジュール４０は、リード端子２９におけるはんだ付け、及び、固定部７６等によって、回路基板３２に接続された状態で、ヒートシンク９８に対して固定される。すなわち、スイッチングモジュール４０は、回路基板３２と共にヒートシンク９８に対して固定される。

【0063】

固定部材８８によってスイッチングモジュール４０がヒートシンク９８に対して固定されることで、押圧部分６４における板バネの撓み力によって、下向きの力がケース部材５０に作用する。これにより、押圧部材６０によって、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのうちの対応するスイッチング素子に対して、ヒートシンク９８に向かう方向に力Ｆが作用する。固定部材８８による固定によって、スイッチング素子２１Ｕ等の各スイッチング素子が、ヒートシンク９８に向かって押された状態（密着した状態）となり、スイッチング素子２１Ｕ等を含むスイッチングモジュール４０の放熱がより確実となる。なお、スイッチング素子２１Ｕ等のスイッチング素子は、絶縁シート９６を介してヒートシンク９８に密着しており、図８（ｂ）では、絶縁シート９６の図示が省略されている。

【0064】

図４に示されるように、Ｕ相８Ｕに関するアームが、複数のスイッチ群２５Ｕを含む場合、回路基板３２上には、それぞれがスイッチ群２５Ｕを含む複数のスイッチングモジュール４０が設けられる。Ｗ相８Ｗに関するアームが、複数のスイッチ群２５Ｗを含む場合、回路基板３２上には、それぞれがスイッチ群２５Ｗを含む複数のスイッチングモジュール４０が設けられる。以下、スイッチ群２５Ｕを含むスイッチングモジュール４０を「スイッチングモジュール４０Ｕ」と表記し、スイッチ群２５Ｗを含むスイッチングモジュール４０を「スイッチングモジュール４０Ｗ」と表記する。例えば、回路基板３２の裏面３２ｂには、３個のスイッチングモジュール４０Ｕが設けられ、３個のスイッチングモジュール４０Ｗが設けられる。なお、電力変換回路２が昇圧回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を含む場合、スイッチングモジュール４０Ｕ，４０Ｗに加えて、昇圧回路を構成する複数のスイッチング素子を含むスイッチングモジュール４０が回路基板３２に設けられてもよい。

【0065】

複数のスイッチングモジュール４０Ｕは、回路基板３２の裏面３２ｂに沿う一方向（Ｘ軸方向）において並んで配置されている。複数のスイッチングモジュール４０Ｕは、それぞれのモジュールに含まれるスイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕが、Ｘ軸方向に並ぶように配置されている。複数のスイッチングモジュール４０Ｕの間において、Ｙ軸方向における位置（回路基板３２上の搭載位置）は、互いに同じであってもよい。１つのスイッチングモジュール４０Ｕに着目した場合に、平面視おいて、全てのリード端子２９のＺ軸方向に沿う部分が、Ｘ軸方向に延びる仮想的なライン（仮想ライン）上に並んでいてもよい。複数のスイッチングモジュール４０Ｕに着目した場合に、平面視において、複数のスイッチングモジュール４０Ｕに含まれる全てのリード端子２９のＺ軸方向に沿う部分が、Ｘ軸方向に延びる上記仮想ライン上に並んでいてもよい。複数の部分がＸ軸方向に延びる仮想ラインに並ぶとは、厳密な意味において複数の部分が直線上に並んでいることを意味せず、複数の部分それぞれの少なくとも一部のＹ軸方向における位置が互いに同じであればよい。

【0066】

複数のスイッチングモジュール４０Ｕそれぞれは、回路基板３２のＹ軸方向における両端部のうちの一方の端部３２ｃ寄りに配置されてもよい。スイッチング素子２１Ｕ等のスイッチング素子と端部３２ｃとの間のＹ軸方向における距離は、貫通穴６９（又は、対応する貫通穴３９）と端部３２ｃとの間のＹ軸方向における距離よりも小さくてもよい。複数のスイッチングモジュール４０Ｕに対応する複数組の貫通穴３９は、Ｘ軸方向に沿う仮想ライン上に並んで形成されている。

【0067】

複数のスイッチングモジュール４０Ｗは、回路基板３２の裏面３２ｂに沿う一方向（Ｘ軸方向）において並んで配置されている。複数のスイッチングモジュール４０Ｗは、それぞれのモジュールに含まれるスイッチング素子２１Ｗ，２２Ｗ，２３Ｗ，２４Ｗが、Ｘ軸方向に並ぶように配置されている。複数のスイッチングモジュール４０Ｗの間において、Ｙ軸方向における位置（回路基板３２上の搭載位置）は、互いに同じであってもよい。１つのスイッチングモジュール４０Ｗに着目した場合に、平面視おいて、全てのリード端子２９のＺ軸方向に沿う部分が、Ｘ軸方向に延びる仮想的なライン（仮想ライン）上に並んでいてもよい。複数のスイッチングモジュール４０Ｗに着目した場合に、平面視において、複数のスイッチングモジュール４０Ｗに含まれる全てのリード端子２９のＺ軸方向に沿う部分が、Ｘ軸方向に延びる上記仮想ライン上に並んでいてもよい。

【0068】

複数のスイッチングモジュール４０Ｗそれぞれは、回路基板３２のＹ軸方向における両端部のうちの他方の端部３２ｄ寄りに配置されてもよい。スイッチング素子２１Ｗ等のスイッチング素子と端部３２ｄとの間のＹ軸方向における距離は、貫通穴６９（又は、対応する貫通穴３９）と端部３２ｄとの間のＹ軸方向における距離よりも小さくてもよい。複数のスイッチングモジュール４０Ｗに対応する複数組の貫通穴３９は、Ｘ軸方向に沿う仮想ライン上に並んで形成されている。

【0069】

複数のスイッチングモジュール４０Ｗは、Ｘ軸方向において、複数のスイッチングモジュール４０Ｕと同じ位置にそれぞれ配置されていてもよい。Ｙ軸方向において、１つのスイッチングモジュール４０Ｕと、対応するスイッチングモジュール４０Ｗとの間には、回路基板３２上において領域が設けられている。Ｙ軸方向において、端部３２ｃ、スイッチング素子２１Ｕ等、スイッチングモジュール４０Ｕの貫通穴６９、スイッチングモジュール４０Ｗの貫通穴６９、スイッチング素子２１Ｗ等、及び端部３２ｄが、この順に並んでいてもよい。なお、図４において、貫通穴３９の位置が、対応する貫通穴６９の位置に相当する。

【0070】

図９に示されるように、回路基板３２の表面３２ａ（第１主面）には、電力変換回路２に含まれる第１コンデンサ１４及び第２コンデンサ１５（図１を参照）が設けられる。図９には、電力変換回路２における第１コンデンサ１４が、互いに並列に接続された複数のコンデンサによって構成される場合が例示されており、第１コンデンサ１４を構成する複数のコンデンサそれぞれが、符号「１４ａ」を用いて表されている。すなわち、回路体３０は、表面３２ａに設けられた複数のコンデンサ１４ａを有する。

【0071】

コンデンサ１４ａと、スイッチングモジュール４０Ｕ及びスイッチングモジュール４０Ｗの少なくとも一方に含まれる１以上のスイッチング素子とが、回路基板３２に形成された配線パターンを介して電気的に接続されている。例えば、コンデンサ１４ａと、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ及びスイッチング素子２１Ｗ，２２Ｗとが、配線パターンを介して電気的に接続されている。表面３２ａに直交する方向から見て（平面視において）、コンデンサ１４ａの少なくとも一部は、スイッチングモジュール４０Ｕと重なるように配置されている。複数のコンデンサ１４ａの少なくとも一部のコンデンサ１４ａについて、平面視において、コンデンサ１４ａの少なくとも一部が、いずれかのスイッチングモジュール４０Ｕと重なっていてもよい。図９に示される例において、スイッチングモジュール４０Ｕと重ならない位置に、第１コンデンサ１４を構成する１以上の別のコンデンサ１４ａが設けられてもよい。

【0072】

複数のコンデンサ１４ａは、Ｘ軸方向に延びる仮想的なライン上に並んでいてもよい。複数のコンデンサ１４ａは、互いに等間隔に並んでいてもよい。複数のコンデンサ１４ａそれぞれの少なくとも一部分のＹ軸方向における位置が、スイッチングモジュール４０Ｕの少なくとも一部分のＹ軸方向における位置と同じであってもよい。一例では、Ｘ軸方向において、図９の紙面上において右から２番目、４番目、又は６番目に位置するコンデンサ１４ａの少なくとも一部分は、１つのスイッチングモジュール４０Ｕに対応する２つの貫通穴３９（又は、２つの貫通穴６９）の間に配置されている。Ｘ軸方向において、図９の紙面上において右から３番目、５番目に位置するコンデンサ１４ａの少なくとも一部分は、１つのスイッチングモジュール４０Ｕに対応する貫通穴３９と、そのモジュールに隣り合う他のスイッチングモジュール４０Ｕに対応する貫通穴３９との間に配置されている。

【0073】

図９において、電力変換回路２における第２コンデンサ１５を構成し、互いに並列に接続された複数のコンデンサそれぞれが、符号「１５ａ」を用いて表されている。すなわち、回路体３０は、表面３２ａに設けられた複数のコンデンサ１５ａを有する。コンデンサ１５ａと、スイッチングモジュール４０Ｕ及びスイッチングモジュール４０Ｗの少なくとも一方に含まれる１以上のスイッチング素子とが、回路基板３２に形成された配線パターンを介して電気的に接続されている。例えば、コンデンサ１５ａと、スイッチング素子２２Ｕ，２４Ｕ及びスイッチング素子２２Ｗ，２４Ｗとが、配線パターンを介して電気的に接続されている。複数のコンデンサ１５ａは、Ｘ軸方向に延びる仮想的なライン上に並んでいてもよい。Ｘ軸方向において、複数のコンデンサ１５ａの位置が、複数のコンデンサ１４ａの位置にそれぞれ対応（略一致）していてもよい。Ｙ軸方向において、１つのコンデンサ１５ａと、対応するコンデンサ１４ａとの間には、隙間が設けられている。複数のコンデンサ１５ａと、複数のスイッチングモジュール４０Ｗ、及びスイッチングモジュール４０Ｗに対応する複数の貫通穴３９との関係は、複数のコンデンサ１４ａと、複数のスイッチングモジュール４０Ｕ及び対応する複数の貫通穴３９との関係と同じであってもよい。

【0074】

回路体３０は、ブスバー８０Ｕと、ブスバー８０Ｗとを有する。ブスバー８０Ｕ，８０Ｗは、電力変換回路２の主回路の一部を構成する金属製の配線部材である。ブスバー８０Ｕは、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのうちの１以上の素子に含まれる、電力変換回路２における主回路用のリード端子２９に電気的に接続される。ブスバー８０Ｕは、例えば、電力変換回路２において接続点１７ＵとＵ相８Ｕとの間の一部の回路を構成する。ブスバー８０Ｕは、複数のスイッチングモジュール４０Ｕに含まれる同電位となるべき複数のリード端子２９を互いに電気的に接続してもよい。

【0075】

ブスバー８０Ｗは、スイッチング素子２１Ｗ，２２Ｗ，２３Ｗ，２４Ｗのうちの１以上の素子に含まれる、電力変換回路２における主回路用のリード端子２９に電気的に接続される。ブスバー８０Ｗは、例えば、電力変換回路２において接続点１７ＷとＷ相８Ｗとの間の一部の回路を構成する。ブスバー８０Ｗは、複数のスイッチングモジュール４０Ｗに含まれる同電位となるべき複数のリード端子２９を互いに電気的に接続してもよい。

【0076】

ブスバー８０Ｕ，８０Ｗそれぞれは、回路基板３２の表面３２ａに交差した状態で、表面３２ａに設けられている。ブスバー８０Ｕ，８０Ｗそれぞれの本体部分は、例えば、図９における一点鎖線で囲まれる領域内の図に示されるように、表面３２ａに対して直交する方向に延びている。ブスバー８０Ｕ，８０Ｗそれぞれの本体部分は、Ｘ軸方向に延在するように形成されていてもよい。ブスバー８０Ｕ，８０Ｗは、回路基板３２の配線パターンを介してリード端子２９に電気的に接続されてもよく、配線パターンを介さずにリード端子２９に接続されてもよい。

【0077】

回路基板３２では、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕのぞれぞれの１以上のリード端子２９の近傍においてＸ軸方向に沿って延びる仮想ライン（以下、「第１仮想ライン」という。）を境界として、高圧領域と低圧領域とに区画されている。１以上のリード端子２９の近傍に位置する上記仮想ラインは、平面視においてリード端子２９の少なくとも一部と重なるか、Ｙ軸方向においてリード端子２９から本体部分２８のＹ軸方向における大きさ以内だけ離れている。上記仮想ラインを境界とし、Ｙ軸方向における仮想ラインの一方側に高圧領域が設けられ、仮想ラインの他方側に低圧領域が設けられる。高圧領域は、電力変換回路２の主回路（直流から交流へ変換される電流が流れる回路）が形成される領域である。低圧領域は、主回路よりも低い電圧で動作する部品が配置される領域である。

【0078】

低圧領域には、例えば、スイッチング素子の開閉状態を切り替えるためのゲート駆動信号を生成するための各種部品が配置されている。高圧領域には、電力変換回路２の主回路よりも低い電圧で動作する部品からの電流が流れる配線パターンの一部が配置されてもよい。例えば、ゲート駆動信号用の電流が流れる配線パターンの一部が、高圧領域におけるリード端子２９の接続部分まで形成されていてもよい。スイッチング素子２１Ｗ，２２Ｗ，２３Ｗ，２４Ｗのぞれぞれの１以上のリード端子２９の近傍においても、Ｘ軸方向に沿って延びる仮想ライン（以下、「第２仮想ライン」という。）を境界として、高圧領域と低圧領域とに区画されていてもよい。

【0079】

図９に示される例では、第１仮想ラインを境界として、低圧領域ＬＲＵと高圧領域ＨＲとに区画されており、第２仮想ラインを境界として、低圧領域ＬＲＷと高圧領域ＨＲとに区画されている。低圧領域ＬＲＵには、例えば、スイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕそれぞれへのゲート駆動信号を生成するための電子部品が配置される。低圧領域ＬＲＷには、例えば、スイッチング素子２１Ｗ，２２Ｗ，２３Ｗ，２４Ｗそれぞれへのゲート駆動信号を生成するための電子部品が配置される。高圧領域ＨＲには、上述した複数のコンデンサ１４ａ及び複数のコンデンサ１５ａと、複数のスイッチングモジュール４０Ｕ及び複数のスイッチングモジュール４０Ｗとが配置され、電力変換回路２の主回路用の配線パターンが形成される。

【0080】

Ｙ軸方向において、低圧領域ＬＲＵ、高圧領域ＨＲ、及び、低圧領域ＬＲＷが、この順に並んでいる。低圧領域ＬＲＵと高圧領域ＨＲとの間には、ブスバー８０Ｕが配置されている。すなわち、表面３２ａに設けられたブスバー８０Ｕは、上記第１仮想ライン上に位置する。例えば、平面視においてブスバー８０Ｕと重なるように第１仮想ラインが設定されている。低圧領域ＬＲＷと高圧領域ＨＲとの間には、ブスバー８０Ｗが配置されている。すなわち、表面３２ａに設けられたブスバー８０Ｗは、上記第２仮想ライン上に位置する。例えば、平面視においてブスバー８０Ｗと重なるように第２仮想ラインが設定されている。

【0081】

低圧領域ＬＲＵと高圧領域ＨＲとに区画される範囲（Ｘ軸方向における範囲）は、少なくとも、複数のスイッチングモジュール４０ＵのＸ軸方向における一端から他端までの範囲を含む。複数のスイッチングモジュール４０ＵのＸ軸方向における一端から他端までの範囲以外においては、どのように領域が区画されてもよい。一例では、上記Ｘ軸方向における範囲は複数のスイッチングモジュール４０ＵのＸ軸方向における一端から他端までの範囲と一致しており、複数のスイッチングモジュール４０ＵのＸ軸方向における一端から他端までの範囲以外においては、低圧領域が設けられずに高圧領域が設けられる。

【0082】

［電力変換装置の製造過程］
続いて、図１０及び図１１も参照しながら、電力変換装置１の製造過程（電力変換装置の製造方法）の一例について説明する。電力変換装置１の製造過程は、例えば、第１組立工程と、取付工程と、基板工程と、第２組立工程と、を含む。図１０（ａ）は、電力変換装置１の製造過程の一例を示すフローチャートであり、図１０（ａ）に示されるように、第１組立工程、取付工程、基板工程、及び、第２組立工程は、この順で実行される。これらの工程の少なくとも一部が、人手によって行われてもよく、これらの工程の少なくとも一部が、装置によって自動で行われてもよい。以下では、図５等に示されるスイッチングモジュール４０が含まれる電力変換装置１を製造する場合について説明する。

【0083】

第１組立工程（ステップＳ０１）では、上述したスイッチングモジュール４０が組み立てられる。スイッチングモジュール４０を組み立てるとは、スイッチングモジュール４０に含まれる各種部材を互いに組み立てることを意味する。図１０（ｂ）は、第１組立工程の一例を示すフローチャートである。図１０（ｂ）に示されるように、第１組立工程において、最初にスイッチングモジュール４０を構成する各種の部材が準備される（ステップＳ１１）。各種の部材の準備には、複数のスイッチング素子を準備すること、互いに直交する２方向に延びるように形成されたケース部材５０を準備することと、貫通穴６９が形成された押圧部材６０を準備することとが含まれる。

【0084】

次に、図１１（ａ）又は図５に示されるように、ケース部材５０の収容部５６に、複数のスイッチング素子としてスイッチング素子２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕが配置される（ステップＳ１２）。複数のスイッチング素子が配置されると、複数のスイッチング素子が、ケース部材５０が延在する上記２方向のうちの一方の方向（図５では、Ｘ軸方向）に並び、且つ、上記２方向に直交する方向（積層方向）において、複数のスイッチング素子がケース部材５０に対向する。また、複数のスイッチング素子は、上記２方向のうちの他方の方向（図５では、Ｙ軸方向）において、ケース部材５０の端部５０ａ寄りに配置される。各スイッチング素子が収容部５６に配置される際に、各スイッチング素子の複数のリード端子２９は、図５における一点鎖線で結ばれた複数の挿入孔５８に挿入される。

【0085】

次に、図１１（ａ）又は図５に示されるように、ケース部材５０の収容部５３に押圧部材６０が配置される（ステップＳ１３）。押圧部材６０の配置では、例えば、押圧部材６０の位置決め穴６６が、図５における一点鎖線で結ばれた位置決め部５４に挿入されるように、押圧部材６０が収容部５３に配置される。これにより、押圧部材６０（押圧部材６０の一部）が、積層方向においてケース部材５０を介して２以上のスイッチング素子に重なる状態となる。また、押圧部材６０の貫通穴５９が、上記２方向のうちの他方の方向（図５では、Ｙ軸方向）において、ケース部材５０の端部５０ｂと各スイッチング素子との間に位置する状態となる。そして、押圧部材６０を覆うように、ケース部材５０に対してカバー部材７０が取り付けられる（ステップＳ１４）。例えば、カバー部材７０に形成された固定部７４ａが、図５における一点鎖線で結ばれた受け部５５に嵌められるように、カバー部材７０がケース部材５０に取り付けられる。以上の工程により、１つのスイッチングモジュール４０が組み立てられる。他の複数のスイッチングモジュール４０についても、同様に組み立てられる。

【0086】

取付工程（ステップＳ０２）では、スイッチングモジュール４０が回路基板３２に取り付けられる。取付工程においては、図１１（ｂ）に示されるように、回路基板３２の裏面３２ｂを上方に向けた状態で、複数のスイッチングモジュール４０（例えば、複数のスイッチングモジュール４０Ｕ及び複数のスイッチングモジュール４０Ｗ）のそれぞれが、回路基板３２の裏面３２ｂに上方から取り付けられる。一例では、スイッチングモジュール４０の固定部７６が、回路基板３２の貫通穴３８に挿入されて嵌められ、突起部７８ａ及び突起部７８ｂを含む筒部７８が、回路基板３２の貫通穴３９に挿入されて嵌められる。これにより、スイッチングモジュール４０が回路基板３２に保持された状態となる。裏面３２ｂにスイッチングモジュール４０が取り付けられる際に、各スイッチング素子の複数のリード端子２９が、回路基板３２のスルーホールに挿入される。回路基板３２へのスイッチングモジュール４０の取り付けは、リード端子２９へのはんだ付けが行われていないので、スイッチングモジュール４０の仮固定に相当する。

【0087】

基板工程（ステップＳ０３）では、回路基板３２においてはんだ付けが行われる。一例では、複数のスイッチングモジュール４０が取り付けられた状態の回路基板３２（回路体３０の中間体）を、表面３２ａが上方を向くように反転させる（図１１（ｃ）を参照）。そして、表面３２ａに、複数のコンデンサ１４ａ、複数のコンデンサ１５ａ、ブスバー８０Ｕ，８０Ｗ、及び、他の各種の電子部品を載せた状態で、これらの部品でのはんだ付けが行われる。基板工程において、各スイッチング素子の複数のリード端子２９の少なくとも一部が、はんだ付けによって、回路基板３２に電気的に接続されてもよい。基板工程が行われることで回路体３０が形成されてもよい。

【0088】

第２組立工程（ステップＳ０４）では、図１１（ｃ）に示されるように、回路基板３２に取り付けられた状態のスイッチングモジュール４０が、ヒートシンク９８に対して固定される。一例では、第２組立工程において、複数のスイッチング素子（収容部５６）及び回路基板３２の裏面３２ｂがヒートシンク９８を向き、複数のスイッチング素子がヒートシンク９８に支持されるように、回路体３０がヒートシンク９８に上から置かれる。そして、回路基板３２の貫通穴３９に嵌合されている筒部７８の上端の開口から、貫通穴７９、貫通穴６９、及び貫通穴５９を含む領域内に固定部材８８を挿入（配置）する。

【0089】

その後、第２組立工程では、スイッチングモジュール４０ごとに、少なくとも貫通穴６９（押圧部材６０の貫通穴６９）内に配置した固定部材８８によって、複数のスイッチング素子の少なくとも一部が押圧部材６０によりヒートシンク９８に向かって押されるように、スイッチングモジュール４０を回路基板３２と共にヒートシンク９８に対して固定する。基板工程でのリード端子のはんだ付けに代えて、第２組立工程の後に、各スイッチング素子の複数のリード端子２９の少なくとも一部が、はんだ付けによって、回路基板３２に電気的に接続されてもよい。第２組立工程において、図３に示される筐体９２に対して回路体３０、絶縁シート９６及びヒートシンク９８が固定されつつ、スイッチングモジュール４０及び回路基板３２のヒートシンク９８への取り付けが行われてもよい。以上の工程を経た後に、筐体９２内に他の部材が配置され、カバー９４によって筐体９２が閉じられることで、電力変換装置１が形成されてもよい。

【0090】

［変形例］
以上に説明したスイッチングモジュール４０、電力変換装置１、及び、電力変換装置１の製造過程は一例であり、適宜変更可能である。

【0091】

スイッチング回路２０は、３レベル双方向スイッチ方式に代えて、３レベルニュートラルポイントクランプ方式（ＮＰＣ方式）のインバータ回路であってもよい。スイッチング回路２０は、３レベルに代えて、２レベルのインバータ回路であってもよい。スイッチング回路２０が２レベルのインバータ回路の場合において、１つのスイッチングモジュール４０には、１つのアームを構成することが可能な（１つのアームの最小単位である）２個のスイッチング素子が含まれてもよい。

【0092】

１つのスイッチングモジュール４０に含まれる複数の（全ての）スイッチング素子のそれぞれは、電力変換回路２におけるアームの互いに対応する部位に配置される素子であってもよい。この場合、１つのスイッチングモジュール４０において、電力変換回路２におけるアームの互いに対応する部位（スイッチング階層）に配置される複数のスイッチング素子がパッケージ化されてもよい。互いに対応する部位に配置される複数のスイッチング素子は、同じ１つのアームに含まれていてもよく、関連する相が異なる２以上のアームに含まれていてもよい。一例では、１つのスイッチングモジュール４０において、Ｕ相８Ｕに関するアームを構成する複数のスイッチ群２５Ｕに含まれる複数のスイッチング素子２１Ｕが、パッケージ化されてもよい。又は、１つのスイッチングモジュール４０において、三相交流における関連する相が互いに異なるスイッチング素子２１Ｕとスイッチング素子２１Ｗとが、パッケージ化されてもよい。

【0093】

１つのスイッチングモジュール４０では、複数のスイッチング素子に代えて、１個の（単一の）スイッチング素子が他の部材と共にパッケージ化されてもよい。この場合、１個のスイッチング素子が、Ｙ軸方向において端部５０ａ寄りに配置される。また、押圧部材６０は、ケース部材５０を介して１個のスイッチング素子を押圧可能となるように形成される。

【0094】

スイッチングモジュール４０が複数のスイッチング素子を含む場合、押圧部材６０は、２個のスイッチング素子に代えて、ケース部材５０を介して１個のスイッチング素子を押圧するように構成されてもよい。１つのスイッチングモジュール４０に４個のスイッチング素子が含まれる場合には、スイッチング素子を個別に押圧する４つの押圧部材６０が設けられてもよい。１つの押圧部材６０は、ケース部材５０を介して、３個以上のスイッチング素子を押圧するように構成されてもよい。

【0095】

押圧部材６０には、貫通穴６９等の貫通部が形成されていなくてもよい。この場合、貫通穴６９等の貫通部内に配置されるネジ等の固定部材以外の固定手段（例えば、カバー部材７０による押さえ付け）によって、押圧部材６０がスイッチング素子を押圧するように保持されてもよい。以上に説明した種々の例のうちの１つの例において、他の例において説明した事項の少なくとも一部が適用されてもよい。

【0096】

以上の説明において、「平行」、「平面」、及び「直交」等の記載がある場合、これらの記載は厳密な意味ではない。すなわち、「平行」、「平面」、及び「直交」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に平行」、「実質的に平面」、及び「実質的に直交」という意味である。外観上の寸法、大きさ、及び位置が「同じ」、「等しい」、及び「異なる」等の記載がある場合、これらの記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同じ」、「等しい」、及び「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同じ」、「実質的に等しい」、及び「実質的に異なる」という意味である。

【0097】

［まとめ］
本開示は、以下の（１）～（１８）に記載の構成を含む。

【0098】

（１）電力変換回路２に用いられるスイッチングモジュール４０であって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に延びるように形成されたケース部材５０と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する積層方向（Ｚ軸方向）においてケース部材５０と対向するように配置された１以上のスイッチング素子と、ケース部材５０を介して１以上のスイッチング素子の少なくとも一部を積層方向の一方側に向かって押圧可能な押圧部材６０と、を備え、１以上のスイッチング素子は、Ｙ軸方向においてケース部材５０の両端部のうちの一方の端部（端部５０ａ）寄りに配置されている、スイッチングモジュール４０。
上記スイッチングモジュール４０では、ケース部材５０を介してスイッチング素子が押圧部材６０により押圧されるので、押圧部材６０とスイッチング素子との間の絶縁がより確実に維持される。そして、スイッチング素子を第２方向の一方寄りに配置することで、押圧部材６０の形状を簡素化し易い。そのため、スイッチングモジュール４０の小型化が可能である。従って、上記スイッチングモジュール４０は、装置の小型化に有用である。

【0099】

（２）押圧部材６０には、Ｙ軸方向において上記両端部のうちの他方の端部（端部５０ｂ）と１以上のスイッチング素子との間に位置し、スイッチングモジュール４０を固定するための貫通部が形成されている、上記（１）に記載のスイッチングモジュール４０。
この場合、スイッチングモジュール４０が回路基板３２に取り付けられた際に、回路基板３２のうちのスイッチングモジュール４０と重なる領域が、第２方向においてスイッチング素子が配置されている領域と貫通部（例えば貫通穴６９）の周囲の領域とに区画することができる。回路基板３２の部品配置及び配線パターン等のレイアウトは、スイッチング素子の位置と貫通部の位置に影響を受けるので、上記構成により、回路基板３２でのレイアウトが容易である。

【0100】

（３）上記１以上のスイッチング素子は、複数のスイッチング素子であり、複数のスイッチング素子は、Ｘ軸方向に沿って並んだ状態で配置されている、上記（１）又は（２）に記載のスイッチングモジュール４０。
互いに隣り合うスイッチング素子の間に押圧部材の貫通部を配置すると、貫通部内に配置される固定部材との間の絶縁を維持する観点からスイッチング素子同士の間隔を広くする必要がある。また、この場合、１以上のスイッチングモジュールが取り付けられる回路基板において複数の貫通部が点在し、貫通部の周囲の領域を他の部品を配置する領域として使用し難い。これに対して、上記スイッチングモジュール４０では、固定用の貫通穴又は切欠き等の貫通部がＹ軸方向においてスイッチング素子と重ならない領域に設けられ、更に、ケース部材５０の一方の端部（端部５０ａ）寄りに複数のスイッチング素子がまとまって配置される。これにより、回路基板３２において複数の貫通部それぞれの周囲の領域を連続してまとめることができ、それらの領域にコンデンサ等の他の部品を搭載し易くなる。そのため、回路基板３２上の部品搭載領域を全体として縮小させることが可能である。したがって、上記スイッチングモジュール４０は、装置の小型化に有用である。

【0101】

（４）押圧部材６０は、複数のスイッチング素子のうちの２以上の素子を押圧可能に形成されており、押圧部材６０は、貫通部が形成された接続部分６２と、上記２以上の素子をそれぞれ押圧するように構成され、Ｘ軸方向において互いに離れた状態で接続部分６２に接続された２以上の押圧部分６４と、を有する、上記（３）に記載のスイッチングモジュール４０。
この場合、スイッチング素子ごとに固定用の貫通部（例えば貫通穴）を設ける必要がなく、貫通部を設けることに起因して、回路基板の部品搭載領域が狭くなるのを回避できる。また、個々のスイッチング素子に、略一定の外力を加えることができ、安定した放熱が可能である。

【0102】

（５）ケース部材５０は、積層方向において開口部分が互いに逆向きの収容部５３と収容部５６とを有し、押圧部材６０は、収容部５３に設けられており、上記１以上のスイッチング素子は、収容部５６に設けられている、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載のスイッチングモジュール４０。
この場合、収容部５３及び収容部５６それぞれに収容されて移動が規制されることで、スイッチングモジュール４０を他の部材に取り付ける際に、１以上のスイッチング素子及び押圧部材６０のずれが抑制される。したがって、スイッチングモジュール４０を含む装置の生産効率の向上に有用である。

【0103】

（６）上記１以上のスイッチング素子に含まれるスイッチング素子は、本体部分２８と、複数のリード端子２９とを有し、複数のリード端子２９のそれぞれの少なくとも一部分が、ケース部材５０を貫通して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に交差する方向に沿って延びており、複数のリード端子２９は、Ｘ軸方向に延びるライン上に並んでいる、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載のスイッチングモジュール４０。
回路基板の配線パターン及びブスバーの少なくとも一方の配線部材でリード端子２９同士を電気的に接続する場合がある。上記構成により、配線部材の形状を簡素化することができる。

【0104】

（７）Ｙ軸方向において、端部５０ａ、複数のリード端子２９、及び、本体部分２８が、この順に並んでいる、上記（６）に記載のスイッチングモジュール４０。
この場合、Ｙ軸方向においてリード端子２９が端部５０ａの近傍に配置され、スイッチングモジュール４０と重ならない領域から、リード端子２９に接続されるゲート駆動信号用の配線パターンを簡素化できる。そのため、回路基板３２上において、リード端子２９の近傍においてＸ軸方向に沿う仮想的なラインを境界に、電力変換回路２の主回路が形成される高圧の領域と、スイッチング素子の制御等のための回路が形成される低圧の領域とに区画するのが容易である。

【0105】

（８）押圧部材６０を覆うように、ケース部材５０に取り付けられたカバー部材７０を更に備える、上記（１）～（７）のいずれか１つに記載のスイッチングモジュール４０。
この場合、スイッチングモジュール４０が取り付けられる回路基板３２等の他の部材と押圧部材６０との間の絶縁を維持しつつ、カバー部材７０の取り付け前に押圧部材６０をセットすることで、ケース部材５０に押圧部材６０を組み付ける作業が容易である。

【0106】

（９）カバー部材７０は、押圧部材６０を覆う天板７２と、天板７２のうちの押圧部材６０と対向する面とは反対側の上面７２ａに設けられ、スイッチングモジュール４０が取り付けられる部材（回路基板３２）に形成された穴に嵌合可能な固定部（固定部７６）と、を有する、上記（８）に記載のスイッチングモジュール４０。
この場合、上記固定部によって、スイッチングモジュール４０を回路基板３２に仮固定した状態で、スイッチングモジュール４０が搭載された回路基板３２でのはんだ付け等の作業を行うことができる。はんだ付け等の作業中に、上記固定部による仮固定によって、スイッチングモジュール４０が回路基板３２に対してずれるのが抑制される。したがって、スイッチングモジュール４０を含む装置の生産効率の向上に有用である。

【0107】

（１０）上記１以上のスイッチング素子は、複数のスイッチング素子であり、電力変換回路２は、三相交流を出力する変換回路であり、複数のスイッチング素子は、三相交流における１つの相に関する電力変換回路２の１つのアームを構成することが可能である、上記（１）～（９）のいずれか１つに記載のスイッチングモジュール４０。
この場合、三相交流の１つの相と他の相との間で、スイッチングモジュール４０を共用化できる。また、１つの相のアームにおいてスイッチング素子を並列に接続する場合にも、スイッチングモジュール４０を共用化できる。したがって、スイッチングモジュール４０の生産の効率化に有用である。

【0108】

（１１）上記１以上のスイッチング素子は、複数のスイッチング素子であり、複数のスイッチング素子のそれぞれは、電力変換回路２におけるアームの互いに対応する部位に配置される素子である、上記（１）～（９）のいずれか１つに記載のスイッチングモジュール４０。
この場合、１つのスイッチングモジュール４０では、同じ種類の複数のスイッチング素子が設けられるので、素子の種類を考慮せずに、スイッチングモジュール４０を組み立てる際にスイッチング素子をケース部材５０にセットできる。したがって、スイッチングモジュール４０の生産の効率化に有用である。

【0109】

（１２）上記（１）～（１１）のいずれか１つに記載のスイッチングモジュール４０と、スイッチングモジュール４０が固定されるヒートシンク９８と、上記１以上のスイッチング素子に含まれる１以上のリード端子２９が電気的に接続されている回路基板３２と、を備え、スイッチングモジュール４０は、上記１以上のスイッチング素子の少なくとも一部が押圧部材６０によりヒートシンク９８に向かって押された状態で回路基板３２と共にヒートシンク９８に対して固定されている、電力変換装置１。
この電力変換装置１は、上記（１）～（１１）のいずれか１つに記載のスイッチングモジュール４０を備えるので、電力変換装置１の小型化に有用である。

【0110】

（１３）回路基板３２は、互いに逆向きの表面３２ａ及び裏面３２ｂを有し、電力変換装置１は、表面３２ａに設けられたコンデンサ１４ａを更に備え、スイッチングモジュール４０は、裏面３２ｂに対向するように設けられており、表面３２ａに直交する方向から見て、コンデンサ１４ａの少なくとも一部は、スイッチングモジュール４０と重なるように配置されている、上記（１２）に記載の電力変換装置１。
この場合、コンデンサ１４ａがスイッチングモジュール４０に重ならない場合に比べて、スイッチング素子とコンデンサ１４ａとの間の物理的な距離が小さい。そのため、スイッチング素子とコンデンサ１４ａとの間の回路基板３２における配線パターンの長さを短くできる。その結果、スイッチング素子とコンデンサ１４ａとの間の配線インダクタンスを小さくすることができる。

【0111】

（１４）回路基板３２は、互いに逆向きの表面３２ａ及び裏面３２ｂを有し、電力変換装置１は、上記１以上のスイッチング素子に含まれる、電力変換装置１における主回路用のリード端子２９に電気的に接続されるブスバー８０Ｕを更に備え、ブスバー８０Ｕは、表面３２ａに対して交差した状態で表面３２ａに設けられている、上記（１２）又は（１３）に記載の電力変換装置１。
電力変換回路２の主回路では比較的大きな電流が流れるので、主回路用の配線パターンの幅等が大きくなる傾向がある。上記構成では、回路基板３２に交差した状態で配置されるブスバー８０Ｕによって、回路基板３２上の主回路用の配線パターンを形成するための領域を小さくすることができる。したがって、電力変換装置１の小型化に更に有用である。

【0112】

（１５）回路基板３２では、上記１以上のスイッチング素子に含まれる１以上のリード端子２９の近傍においてＸ軸方向に沿って延びる仮想ライン（第１仮想ライン）を境界として、高圧領域ＨＲと低圧領域ＬＲＵとに区画されており、高圧領域ＨＲは、電力変換回路２の主回路が形成される領域であり、低圧領域ＬＲＵは、上記主回路よりも低い電圧で動作する部品が配置される領域である、上記（１２）又は（１３）に記載の電力変換装置１。
主回路用の配線パターンと、低圧用の配線パターンとを、回路基板３２のある領域で混在させると、主回路からの低圧用の配線パターン（信号）への電磁気的干渉を抑制する観点から、これらの配線パターン同士の間に距離をとることが必要となる。上記構成では、主回路用の高圧領域と、低圧領域とが区画されているので、上記電磁気的干渉を小さくでき、配線パターンをある程度密集できる。したがって、電力変換装置１の小型化に更に有用である。

【0113】

（１６）回路基板３２は、互いに逆向きの表面３２ａ及び裏面３２ｂを有し、電力変換装置１は、上記１以上のスイッチング素子に含まれる、上記主回路用のリード端子２９に電気的に接続されるブスバー８０Ｕを更に備え、ブスバー８０Ｕは、上記仮想ライン（第１仮想ライン）上に位置し、且つ、表面３２ａに対して交差した状態で、表面３２ａに設けられている、上記（１５）に記載の電力変換装置１。
この場合、高圧領域と低圧領域をより厳密に区分けすることができ、上記電磁気的干渉を更に小さくすることができる。

【0114】

（１７）スイッチングモジュール４０を組み立てる第１組立工程と、スイッチングモジュール４０を回路基板３２に取り付ける取付工程と、取付工程後に、回路基板３２においてはんだ付けを行う基板工程と、基板工程後に、回路基板３２に取り付けられた状態のスイッチングモジュール４０を、ヒートシンク９８に対して固定する第２組立工程と、を含む、電力変換装置１の製造方法であって、第１組立工程は、１以上のスイッチング素子、互いに直交する第１方向及び第２方向に延びるように形成されたケース部材５０、及び、上記１以上のスイッチング素子の少なくとも一部を押圧可能な押圧部材６０を準備することと、第１方向及び第２方向に直交する積層方向においてケース部材５０と対向し、且つ、第２方向においてケース部材５０の両端部のうちの端部５０ａ寄りに位置するように、上記１以上のスイッチング素子を配置することと、積層方向においてケース部材５０を介して上記１以上のスイッチング素子の少なくとも一部と重なるように、押圧部材６０を配置することと、を含み、第２組立工程は、上記１以上のスイッチング素子の少なくとも一部が押圧部材６０によりヒートシンク９８に向かって押されるように、スイッチングモジュール４０を回路基板３２と共にヒートシンク９８に対して固定することを含む、電力変換装置１の製造方法。

【0115】

（１８）上記１以上のスイッチング素子は、複数のスイッチング素子であり、押圧部材６０には、スイッチングモジュール４０を固定するための貫通部が形成されており、上記第１組立工程において上記１以上のスイッチング素子を配置することは、第１方向に沿って並ぶように複数のスイッチング素子を配置することを含み、上記第１組立工程において押圧部材６０を配置することは、貫通部が第２方向において上記両端部のうちの端部５０ｂと複数のスイッチング素子との間に位置するように、押圧部材６０を配置することを含み、上記第２組立工程においてスイッチングモジュール４０を回路基板３２と共にヒートシンク９８に対して固定することは、少なくとも貫通部内に配置した固定部材８８によって、スイッチングモジュール４０をヒートシンク９８に対して固定することを含む、上記（１７）に記載の製造方法。

【符号の説明】

【0116】

１…電力変換装置、２…電力変換回路、１４ａ，１５ａ…コンデンサ、２１Ｕ，２２Ｕ，２３Ｕ，２４Ｕ…スイッチング素子、２１Ｗ，２２Ｗ，２３Ｗ，２４Ｗ…スイッチング素子、２８…本体部分、２９…リード端子、３２…回路基板、３２ａ…表面、３２ｂ…裏面、４０…スイッチングモジュール、５０…ケース部材、５０ａ，５０ｂ…端部、５３，５６…収容部、６０…押圧部材、６２…接続部分、６４…押圧部分、６９…貫通穴、７０…カバー部材、７２…天板、７２ａ…上面、７６…固定部、８０Ｕ，８０Ｗ…ブスバー、８８…固定部材、９８…ヒートシンク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】