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(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】2025-05-26
(45)【発行日】2025-06-03
(54)【発明の名称】板ばね装置および電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20250527BHJP
F16F 1/22 20060101ALI20250527BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 Z
F16F1/22
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2022043798
(22)【出願日】2022-03-18
(65)【公開番号】P2023137544
(43)【公開日】2023-09-29
【審査請求日】2024-08-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000004640
【氏名又は名称】日本発條株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100140718
【弁理士】
【氏名又は名称】仁内 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100211122
【弁理士】
【氏名又は名称】白石 卓也
(74)【代理人】
【識別番号】100154852
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 太一
(72)【発明者】
【氏名】山田 佳男
(72)【発明者】
【氏名】高橋 秀志
【審査官】尾家 英樹
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／０３３８０２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２１／１０７０７０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０５－１７２１７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９－１４７１２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－２２９８１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１６６８１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５８－１３３９０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平６－５３８４３（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｍ ７／４２－ ７／９８
Ｆ１６Ｆ １／００－ ６／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向で互いに対向する第１被押圧体と第２被押圧体との間に、前記第１方向に重ねられて設けられる第１板ばね部および第２板ばね部を備え、前記第１被押圧体に支持される前記第１板ばね部、および前記第２被押圧体に支持される前記第２板ばね部は、前記第１方向に突となる頂部を有するように湾曲し、
前記第１板ばね部は、前記第２板ばね部より前記第１方向のばね定数が低く、
前記第１板ばね部を前記第１方向に押込み変形させるのに要する、この板ばね装置に加える前記第１方向の押込み荷重が、
前記第２板ばね部を前記第１方向に押込み変形させるのに要する、この板ばね装置に加える前記第１方向の押込み荷重より大きくなっている、板ばね装置。
【請求項2】
前記第１板ばね部を、前記第１方向に押込む押込み荷重を加えた状態に保持する保持部材を備えている、請求項１に記載の板ばね装置。
【請求項3】
前記第２板ばね部が前記第１方向に押込まれたときに、これ以上の前記第２板ばね部の前記第１方向の押込み変形を規制する規制部を備えている、請求項２に記載の板ばね装置。
【請求項4】
前記規制部が、前記第２板ばね部のこれ以上の前記第１方向の押込み変形を規制するときの、この板ばね装置に加えた前記第１方向の押込み荷重が、前記第１板ばね部が、前記第１方向に押込み変形しはじめるときの、この板ばね装置に加えた前記第１方向の押込み荷重以上となっている、請求項３に記載の板ばね装置。
【請求項5】
前記第１板ばね部および前記第２板ばね部は、前記第１方向に互いに逆向きに湾曲し、かつ前記頂部同士が前記第１方向に重なり合うように設けられ、前記第２板ばね部の前記頂部と前記第２被押圧体との間に、前記規制部が設けられている、請求項３または４に記載の板ばね装置。
【請求項6】
前記保持部材は、前記第１板ばね部と前記第１被押圧体との間に設けられた座板と、
前記規制部と前記座板とを前記第１方向に連結した連結部と、を備えている、請求項３から５のいずれか１項に記載の板ばね装置。
【請求項7】
前記第１板ばね部および前記第２板ばね部を、前記第１方向に互いに連結する連結部材を備えている、請求項１から６のいずれか１項に記載の板ばね装置。
【請求項8】
半導体積層ユニットと、請求項１から７のいずれか１項に記載の板ばね装置と、が、前記第１方向に並べられた状態で筐体に収容された電力変換装置であって、前記半導体積層ユニットは、前記第１方向に交互に並べられた半導体モジュールおよび冷却管を少なくとも１つずつ備え、
前記第１被押圧体および前記第２被押圧体のうちのいずれか一方は、前記筐体となるとともに、いずれか他方は、前記半導体積層ユニットとなっている、電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、板ばね装置および電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、第１方向で互いに対向する第１被押圧体と第２被押圧体との間に、第１被押圧体および第２被押圧体を、互いが第１方向に離反する向きに押圧可能に設けられ、第１方向に突となるように湾曲した板ばねが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－０１１９３６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、前記従来の板ばねでは、加えられた第１方向の押込み荷重が増大する過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることが困難であるという問題があった。
【0005】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、加えられた第１方向の押込み荷重が増大する過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることができる板ばね装置および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】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の板ばね装置は、第１方向で互いに対向する第１被押圧体と第２被押圧体との間に、前記第１方向に重ねられて設けられる第１板ばね部および第２板ばね部を備え、前記第１被押圧体に支持される前記第１板ばね部、および前記第２被押圧体に支持される前記第２板ばね部は、前記第１方向に突となる頂部を有するように湾曲し、前記第１板ばね部は、前記第２板ばね部より前記第１方向のばね定数が低く、前記第１板ばね部を前記第１方向に押込み変形させるのに要する、この板ばね装置に加える前記第１方向の押込み荷重が、前記第２板ばね部を前記第１方向に押込み変形させるのに要する、この板ばね装置に加える前記第１方向の押込み荷重より大きくなっている。
【0007】
第１方向に重ねられた第１板ばね部および第２板ばね部を備え、第１板ばね部の第１方向のばね定数が、第２板ばね部の第１方向のばね定数より低く、第１板ばね部を第１方向に押込み変形させるのに要する、この板ばね装置に加える第１方向の押込み荷重が、第２板ばね部を第１方向に押込み変形させるのに要する、この板ばね装置に加える第１方向の押込み荷重より大きくなっている。
したがって、板ばね装置に加えた第１方向の押込み荷重を増大させる過程において、まず、第１方向のばね定数の高い第２板ばね部が押込み変形し、その後、第１方向のばね定数の低い第１板ばね部が押込み変形しはじめる。これにより、板ばね装置に加えた第１方向の押込み荷重を増大させる過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることができる。
以上より、板ばね装置を、第１被押圧体と第２被押圧体との間に組み付けるときに板ばね装置に加える押込み荷重および押込み量を双方ともに低く抑えても、第１被押圧体および第２被押圧体に、第１方向に互いに離反させる向きの必要十分な大きさの荷重を容易に加えることができる。
すなわち、第１方向のばね定数の低い第１板ばね部を単体で用いる場合、第１被押圧体および第２被押圧体に必要十分な大きさの前述した荷重を加えようとすると、板ばね装置の組み付け時に、第１板ばね部を大きく押込み変形させて第１板ばね部に高い反力を生じさせる必要があり、この組み付けが困難になる。
また、例えば、第１方向のばね定数の高い第２板ばね部を、第１方向にこれ以上は押込み変形しない程度まで押込んだ状態で、板ばね装置を使用する場合、第１被押圧体および第２被押圧体が第１方向に相対的に接近移動したときに、第１板ばね部の低いばね定数が発現することとなり、第１被押圧体および第２被押圧体に加えられる第１方向の荷重変動を緩やかにすることができる。
したがって、板ばね装置に加えた第１方向の押込み荷重を増大させる過程において、まず、第１方向のばね定数の高い第２板ばね部が押込み変形し、その後、第１方向のばね定数の低い第１板ばね部が押込み変形しはじめる。これにより、板ばね装置に加えた第１方向の押込み荷重を増大させる過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることができる。
以上より、板ばね装置を、第１被押圧体と第２被押圧体との間に組み付けるときに板ばね装置に加える押込み荷重および押込み量を双方ともに低く抑えても、第１被押圧体および第２被押圧体に、第１方向に互いに離反させる向きの必要十分な大きさの荷重を容易に加えることができる。
すなわち、第１方向のばね定数の低い第１板ばね部を単体で用いる場合、第１被押圧体および第２被押圧体に必要十分な大きさの前述した荷重を加えようとすると、板ばね装置の組み付け時に、第１板ばね部を大きく押込み変形させて第１板ばね部に高い反力を生じさせる必要があり、この組み付けが困難になる。
また、例えば、第１方向のばね定数の高い第２板ばね部を、第１方向にこれ以上は押込み変形しない程度まで押込んだ状態で、板ばね装置を使用する場合、第１被押圧体および第２被押圧体が第１方向に相対的に接近移動したときに、第１板ばね部の低いばね定数が発現することとなり、第１被押圧体および第２被押圧体に加えられる第１方向の荷重変動を緩やかにすることができる。
【0008】
前記第１板ばね部を、前記第１方向に押込む押込み荷重を加えた状態に保持する保持部材を備えてもよい。
【0009】
第１板ばね部を押込み荷重を加えた状態に保持する保持部材を備えているので、板ばね装置に加えた第１方向の押込み荷重を増大させる過程において、まず、第１方向のばね定数の高い第２板ばね部が押込み変形し、その後、第１板ばね部に、保持部材によって予め加えられている押込み荷重以上の押込み荷重が加えられると、第１方向のばね定数の低い第１板ばね部が押込み変形しはじめる。これにより、板ばね装置に加えた第１方向の押込み荷重を増大させる過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることを確実に実現することができる。
【0010】
前記第２板ばね部が前記第１方向に押込まれたときに、これ以上の前記第２板ばね部の前記第１方向の押込み変形を規制する規制部を備えてもよい。
【0011】
第２板ばね部が第１方向に押込み変形したときに、これ以上の第２板ばね部の第１方向の押込み変形を規制する規制部を備えているので、板ばね装置に加えた第１方向の押込み荷重を増大させる過程において、まず、第１方向のばね定数の高い第２板ばね部が押込み変形し、その後、これ以上の第２板ばね部の押込み変形が規制部により規制された状態で、第１方向のばね定数の低い第１板ばね部が押込み変形しはじめる。これにより、板ばね装置に加えた第１方向の押込み荷重を増大させる過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることを確実に実現することができる。
【0012】
前記規制部が、前記第２板ばね部のこれ以上の前記第１方向の押込み変形を規制するときの、この板ばね装置に加えた前記第１方向の押込み荷重が、前記第１板ばね部が、前記第１方向に押込み変形しはじめるときの、この板ばね装置に加えた前記第１方向の押込み荷重以上となってもよい。
【0013】
これにより、板ばね装置に加えた第１方向の押込み荷重を増大させる過程において、板ばね装置の第１方向の押込み変形が規制されることなく、板ばね装置が発現する第１方向のばね定数を円滑に切替えることができる。
【0014】
前記第１板ばね部および前記第２板ばね部は、前記第１方向に互いに逆向きに湾曲し、かつ前記頂部同士が前記第１方向に重なり合うように設けられ、前記第２板ばね部の前記頂部と前記第２被押圧体との間に、前記規制部が設けられてもよい。
【0015】
第１板ばね部および第２板ばね部が、第１方向に互いに逆向きに湾曲し、それぞれの前記頂部同士が第１方向に重なり合うように設けられているので、第２板ばね部の前記頂部と第２被押圧体との間に、広いスペースを容易に確保することが可能になり、この部分に設ける規制部の大きさに制約を生じさせにくくすることができる。したがって、規制部が、第２板ばね部のこれ以上の第１方向の押込み変形を規制するときの、この板ばね装置に加える第１方向の押込み荷重を容易に設定することができる。
【0016】
前記保持部材は、前記第１板ばね部と前記第１被押圧体との間に設けられた座板と、前記規制部と前記座板とを前記第１方向に連結した連結部と、を備えてもよい。
【0017】
保持部材が、規制部と座板とを連結する連結部を備えているので、部品点数を抑えることができるとともに、例えば、第１被押圧体に保持部材の係止部を設ける必要が無く、第１被押圧体は設計変更せずそのまま流用することができる。
連結部が、第１板ばね部と第１被押圧体との間に設けられた座板と、第２板ばね部の前記頂部と第２被押圧体との間に設けられた規制部と、を連結しているので、保持部材および規制部が、第１板ばね部および第２板ばね部を、第１方向に互いに連結する連結部材を兼ねることとなり、第１板ばね部および第２板ばね部の、第１方向に交差する方向への相対変位が抑えられ、板ばね装置に加えられた第１方向の押込み荷重に対して板ばね装置が発揮する特性を安定させることができる。
連結部が、第１板ばね部と第１被押圧体との間に設けられた座板と、第２板ばね部の前記頂部と第２被押圧体との間に設けられた規制部と、を連結しているので、保持部材および規制部が、第１板ばね部および第２板ばね部を、第１方向に互いに連結する連結部材を兼ねることとなり、第１板ばね部および第２板ばね部の、第１方向に交差する方向への相対変位が抑えられ、板ばね装置に加えられた第１方向の押込み荷重に対して板ばね装置が発揮する特性を安定させることができる。
【0018】
前記第１板ばね部および前記第２板ばね部を、前記第１方向に互いに連結する連結部材を備えてもよい。
【0019】
第１板ばね部および第２板ばね部を、第１方向に互いに連結する連結部材を備えているので、第１板ばね部および第２板ばね部の、第１方向に交差する方向への相対変位を抑えることが可能になり、板ばね装置に加えられた第１方向の押込み荷重に対して板ばね装置が発揮する特性を安定させることができる。
【0020】
本発明の電力変換装置は、半導体積層ユニットと、本発明の板ばね装置と、が、前記第１方向に並べられた状態で筐体に収容された電力変換装置であって、前記半導体積層ユニットは、前記第１方向に交互に並べられた半導体モジュールおよび冷却管を少なくとも１つずつ備え、前記第１被押圧体および前記第２被押圧体のうちのいずれか一方は、前記筐体となるとともに、いずれか他方は、前記半導体積層ユニットとなっている。
【0021】
板ばね装置を、筐体と半導体積層ユニットとの間に組み付けるときに板ばね装置に加える押込み荷重および押込み量を双方ともに、第１方向のばね定数の低い第１板ばね部を単体で用いる場合と比べて低く抑えても、筐体および半導体積層ユニットに、第１方向に互いに離反させる向きの必要十分な大きさの荷重を容易に加えることができる。
また、例えば、第１方向のばね定数の高い第２板ばね部を、第１方向にこれ以上は押込み変形しない程度まで押込んだ状態で、板ばね装置を使用する場合、筐体および半導体積層ユニットが第１方向に相対的に接近移動したときに、第１板ばね部の低いばね定数が発現することとなり、筐体および半導体積層ユニットに生ずる第１方向の荷重変動を緩やかにすることができる。
また、例えば、第１方向のばね定数の高い第２板ばね部を、第１方向にこれ以上は押込み変形しない程度まで押込んだ状態で、板ばね装置を使用する場合、筐体および半導体積層ユニットが第１方向に相対的に接近移動したときに、第１板ばね部の低いばね定数が発現することとなり、筐体および半導体積層ユニットに生ずる第１方向の荷重変動を緩やかにすることができる。
【発明の効果】
【0022】
この発明によれば、板ばね装置に加えられた第１方向の押込み荷重が増大する過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】一実施形態の電力変換装置の縦断面図である。
【図2A】第１実施形態の板ばね装置の縦断面図である。
【図3】第２実施形態の板ばね装置の縦断面図である。
【図4A】第３実施形態の板ばね装置の縦断面図である。
【図5A】第４実施形態の板ばね装置の縦断面図である。
【図6】第５実施形態の板ばね装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、板ばね装置１および電力変換装置１０の一実施形態を、図１および図２Ａ～図２Ｄを参照しながら説明する。
電力変換装置１０は、半導体積層ユニット１０１と、板ばね装置１と、が、第１方向Ｚに並べられた状態で筐体１０２に収容されて構成され、例えば、電気自動車用の走行モータに供給する駆動電流を生成する。図示の例では、半導体積層ユニット１０１と板ばね装置１との間に、平板状の当接板１０６が設けられている。
電力変換装置１０は、半導体積層ユニット１０１と、板ばね装置１と、が、第１方向Ｚに並べられた状態で筐体１０２に収容されて構成され、例えば、電気自動車用の走行モータに供給する駆動電流を生成する。図示の例では、半導体積層ユニット１０１と板ばね装置１との間に、平板状の当接板１０６が設けられている。
【0025】
半導体積層ユニット１０１は、第１方向Ｚに交互に並べられた半導体モジュール１０３および冷却管１０４を複数ずつ備えている。なお、半導体モジュール１０３および冷却管１０４は、１つずつ設けられてもよいし、互いの数量を異ならせて設けられてもよい。
【0026】
半導体モジュール１０３は、第１方向Ｚに間隔をあけて設けられた一対の放熱板と、電力供給用のＩＧＢＴ素子と、走行モータを円滑に駆動させるためのフライホイールダイオード素子と、封止材と、を備えている。なお、半導体モジュール１０３は、適宜変更してもよい。
ＩＧＢＴ素子およびフライホイールダイオード素子は、一対の放熱板間に設けられている。封止材は、樹脂材料で形成され、放熱板を露出させた状態で、一対の放熱板同士を連結し、かつＩＧＢＴ素子およびフライホイールダイオード素子を封止している。
図示の例では、半導体モジュール１０３は、第１方向Ｚで互いに隣り合う冷却管１０４同士の間に、第１方向Ｚに直交する第２方向Ｘに間隔をあけて複数設けられている。
ＩＧＢＴ素子およびフライホイールダイオード素子は、一対の放熱板間に設けられている。封止材は、樹脂材料で形成され、放熱板を露出させた状態で、一対の放熱板同士を連結し、かつＩＧＢＴ素子およびフライホイールダイオード素子を封止している。
図示の例では、半導体モジュール１０３は、第１方向Ｚで互いに隣り合う冷却管１０４同士の間に、第１方向Ｚに直交する第２方向Ｘに間隔をあけて複数設けられている。
【0027】
冷却管１０４は、第１方向Ｚに潰れた扁平形状に形成されている。冷却管１０４内に冷媒が流通する。複数の冷却管１０４内は、第１方向Ｚに延びる連結管１０５を通して互いに連通している。連結管１０５は、第２方向Ｘに間隔をあけて複数設けられている。複数の連結管１０５のうちの１つに、供給部から冷媒が供給され、他の１つから冷媒が供給部に向けて排出される。冷却管１０４は、板ばね装置１からの第１方向Ｚの押付荷重により、半導体モジュール１０３の放熱板に押し当てられている。
【0028】
板ばね装置１は、第１方向Ｚで互いに対向する半導体積層ユニット１０１と筐体１０２の内面との間に１つ設けられている。なお、板ばね装置１は、第２方向Ｘに間隔をあけて複数設けられてもよい。
板ばね装置１は、第１方向Ｚに重ねられて設けられた第１板ばね部１１および第２板ばね部１２を備えている。第１板ばね部１１および第２板ばね部１２は、第１方向Ｚに突となる頂部を有するように湾曲している。
板ばね装置１は、第１方向Ｚに重ねられて設けられた第１板ばね部１１および第２板ばね部１２を備えている。第１板ばね部１１および第２板ばね部１２は、第１方向Ｚに突となる頂部を有するように湾曲している。
【0029】
図示の例では、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２は、第１方向Ｚから見て、第２方向Ｘに直交する第３方向Ｙに延びる短辺を有し、かつ第２方向Ｘに延びる長辺を有する長方形状を呈する板体となっている。前記頂部は、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれにおける第２方向Ｘの中央部に形成されている。
【0030】
なお、前記頂部は、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれにおける第２方向Ｘの中央部から第２方向Ｘに離れた位置に形成されてもよい。第１方向Ｚから見て、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの長辺が延びる各向きを互いに異ならせてもよい。
【0031】
第１板ばね部１１および第２板ばね部１２は、第１方向Ｚに互いに逆向きに湾曲し、かつ前記頂部同士が第１方向Ｚに重なり合うように設けられている。
【0032】
なお、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの前記頂部同士は、溶接、若しくは接着等されて固定されてもよい。
また、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの前記頂部同士は、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２のうち、いずれか一方の前記頂部における第３方向Ｙの両端部が、いずれか他方の前記頂部における第３方向Ｙの両端部に巻締られて固定されてもよい。
また、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの前記頂部の、互いに当接する表面を平坦に形成してもよい。
また、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの前記頂部同士は、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２のうち、いずれか一方の前記頂部における第３方向Ｙの両端部が、いずれか他方の前記頂部における第３方向Ｙの両端部に巻締られて固定されてもよい。
また、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの前記頂部の、互いに当接する表面を平坦に形成してもよい。
【0033】
図示の例では、第１板ばね部１１が、後述する座板１４を介して筐体（第１被押圧体）１０２に支持され、第２板ばね部１２が、当接板１０６を介して半導体積層ユニット（第２被押圧体）１０１に支持されている。第１板ばね部１１の前記頂部は、第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側に向けて膨出し、第２板ばね部１２の前記頂部は、第１方向Ｚに沿う筐体１０２側に向けて膨出している。第１板ばね部１１における第２方向Ｘの両端部は、後述する座板１４に摺動可能に当接している。第２板ばね部１２における第２方向Ｘの両端部は、当接板１０６に摺動可能に当接している。
【0034】
第１板ばね部１１の第１方向Ｚのばね定数は、第２板ばね部１２の第１方向Ｚのばね定数より低くなっている。
図２Ａおよび図２Ｂに示されるような、電力変換装置１０に組み付けられる前では、第１板ばね部１１を第１方向Ｚに押込み変形させるのに要する、この板ばね装置１に加える第１方向Ｚの押込み荷重が、第２板ばね部１２を第１方向Ｚに押込み変形させるのに要する、この板ばね装置１に加える第１方向Ｚの押込み荷重より大きくなっている。
第１板ばね部１１および第２板ばね部１２は、第１方向Ｚに押込み変形すると、第２方向Ｘに延び、かつ第１方向Ｚに縮小する向き、つまり平坦になる向きに弾性変形する。
図２Ａおよび図２Ｂに示されるような、電力変換装置１０に組み付けられる前では、第１板ばね部１１を第１方向Ｚに押込み変形させるのに要する、この板ばね装置１に加える第１方向Ｚの押込み荷重が、第２板ばね部１２を第１方向Ｚに押込み変形させるのに要する、この板ばね装置１に加える第１方向Ｚの押込み荷重より大きくなっている。
第１板ばね部１１および第２板ばね部１２は、第１方向Ｚに押込み変形すると、第２方向Ｘに延び、かつ第１方向Ｚに縮小する向き、つまり平坦になる向きに弾性変形する。
【0035】
本実施形態では、第２板ばね部１２が第１方向Ｚに押込まれたときに、これ以上の第２板ばね部１２の第１方向Ｚの押込み変形を規制する規制部１３を備えている。
【0036】
規制部１３は、第２板ばね部１２の前記頂部と、当接板１０６（半導体積層ユニット１０１）と、の間に設けられている。規制部１３は、第２板ばね部１２の前記頂部に取付けられている。規制部１３は、図１および図２Ｃに示されるように、当接板１０６に当接若しくは近接している。規制部１３は、板ばね装置１が電力変換装置１０に組み付けられる前は、図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、第２板ばね部１２における第２方向Ｘの両端部よりも第１方向Ｚに沿う筐体１０２側、つまり当接板１０６から第１方向Ｚに離れる位置に位置している。規制部１３は、表裏面が第１方向Ｚを向く板状に形成されている。規制部１３が、第２板ばね部１２の前記頂部、および当接板１０６に第１方向Ｚに挟まれて当接することで、これ以上の第２板ばね部１２の第１方向Ｚの押込み変形が規制される。
【0037】
規制部１３が、図２Ｃに示されるように、第２板ばね部１２のこれ以上の第１方向Ｚの押込み変形を規制するときの、この板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重が、第１板ばね部１１が、第１方向Ｚに押込み変形しはじめるときの、この板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重以上となっている。
本実施形態では、前者の押込み荷重が、後者の押込み荷重と同じになっている。
本実施形態では、前者の押込み荷重が、後者の押込み荷重と同じになっている。
【0038】
板ばね装置１が電力変換装置１０に組み付けられる前から、第１板ばね部１１を、第１方向Ｚに押込む押込み荷重を加えた状態に保持する保持部材１６を備えている。図示の例では、保持部材１６は、座板１４と連結部１５とを備えている。
【0039】
座板１４は、表裏面が第１方向Ｚを向く平板とされ、第１板ばね部１１と筐体１０２との間に設けられている。座板１４は、第１板ばね部１１における第２方向Ｘの両端部を摺動可能に支持している。
連結部１５は、規制部１３と座板１４とを第１方向Ｚに連結している。連結部１５は、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２を第１方向Ｚに一体に貫いている。第１板ばね部１１および第２板ばね部１２は、連結部１５に第１方向Ｚに移動自在に設けられている。
連結部１５は、規制部１３と座板１４とを第１方向Ｚに連結している。連結部１５は、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２を第１方向Ｚに一体に貫いている。第１板ばね部１１および第２板ばね部１２は、連結部１５に第１方向Ｚに移動自在に設けられている。
【0040】
連結部１５に、第１方向Ｚの引張力が加えられている。これにより、第１板ばね部１１に第１方向Ｚの押込み荷重が加えられ、第１板ばね部１１における第２方向Ｘの両端部が座板１４に圧接した状態で、第１板ばね部１１は、第２方向Ｘに延び、かつ第１方向Ｚに縮小する向きに弾性変形している。つまり、第１板ばね部１１が第１方向Ｚに押込み変形した状態に保持される。連結部１５に加える第１方向Ｚの引張力を変えることで、第１板ばね部１１が、第１方向Ｚに押込み変形しはじめるときの、この板ばね装置１に加える第１方向Ｚの押込み荷重を調整することができる。
【0041】
図示の例では、座板１４のうち、第１方向Ｚに沿う筐体１０２側を向く表面に凹部が形成されている。凹部内に平板１４ａが収容されている。凹部内に、連結部１５が座板１４を第１方向Ｚに貫いて進入し、平板１４ａに連結されている。なお、平板１４ａは、座板１４と一体に形成されてもよい。
連結部１５は、第１板ばね部１１に第１方向Ｚの押込み荷重を加えた状態に保持可能な引張強度を有し、かつ板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２の押込み変形に影響しない、または影響の小さい変形しやすい、例えばワイヤ等で構成されている。
なお、連結部として変形しにくい剛体ピン等を採用し、筐体１０２に、連結部および平板１４ａが第１方向Ｚに進入可能な窪み部を設けてもよい。
連結部１５は、第１板ばね部１１に第１方向Ｚの押込み荷重を加えた状態に保持可能な引張強度を有し、かつ板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２の押込み変形に影響しない、または影響の小さい変形しやすい、例えばワイヤ等で構成されている。
なお、連結部として変形しにくい剛体ピン等を採用し、筐体１０２に、連結部および平板１４ａが第１方向Ｚに進入可能な窪み部を設けてもよい。
【0042】
連結部１５が、第１板ばね部１１と筐体１０２との間に設けられた座板１４と、第２板ばね部１２の前記頂部と当接板１０６との間に設けられた規制部１３と、を連結しているので、保持部材１６および規制部１３が、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの前記頂部同士を、第１方向Ｚに互いに連結する連結部材１７を兼ねている。
なお、連結部材１７（保持部材１６および規制部１３）を、例えば第３方向Ｙに間隔をあけて複数設けてもよい。
なお、連結部材１７（保持部材１６および規制部１３）を、例えば第３方向Ｙに間隔をあけて複数設けてもよい。
【0043】
板ばね装置１は、図２Ａおよび図２Ｂに示されるような、電力変換装置１０に組み付けられる前では、板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、まず、第１方向Ｚの押込み荷重が当初は加えられていない、第１方向Ｚのばね定数の高い第２板ばね部１２が押込み変形し、その後、保持部材１６により第１方向Ｚの押込み荷重が当初から加えられている、第１方向Ｚのばね定数の低い第１板ばね部１１が押込み変形しはじめる。
【0044】
この際、本実施形態では、規制部１３が、図２Ｃに示されるように、第２板ばね部１２のこれ以上の第１方向Ｚの押込み変形を規制するときの、この板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重が、第１板ばね部１１が、第１方向Ｚに押込み変形しはじめるときの、この板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重と同じになっている。したがって、規制部１３が、これ以上の第２板ばね部１２の押込み変形を規制するのとほぼ同時に、第１板ばね部１１には、保持部材１６により予め加えられている押込み荷重以上の押込み荷重が加えられて、第１板ばね部１１が押込み変形しはじめる。第１板ばね部１１が押込み変形するのに伴い、図２Ｄに示されるように、連結部１５が変形する。
【0045】
図１および図２Ｃに示されるように、板ばね装置１が電力変換装置１０に組み付けられた状態では、第２板ばね部１２が第１方向Ｚに押込まれていることにより、規制部１３が当接板１０６に当接若しくは近接する一方、第１板ばね部１１には、保持部材１６により予め加えられている押込み荷重以外の荷重は加えられていない。
なお、板ばね装置１が電力変換装置１０に組み付けられた状態で、規制部１３は当接板１０６から第１方向Ｚに離れていてもよい。
なお、板ばね装置１が電力変換装置１０に組み付けられた状態で、規制部１３は当接板１０６から第１方向Ｚに離れていてもよい。
【0046】
以上説明したように、本実施形態による板ばね装置１によれば、第１方向Ｚに重ねられた第１板ばね部１１および第２板ばね部１２を備え、第１板ばね部１１の第１方向Ｚのばね定数が、第２板ばね部１２の第１方向Ｚのばね定数より低く、第１板ばね部１１を第１方向Ｚに押込み変形させるのに要する、この板ばね装置１に加える第１方向Ｚの押込み荷重が、第２板ばね部１２を第１方向Ｚに押込み変形させるのに要する、この板ばね装置１に加える第１方向Ｚの押込み荷重より大きくなっている。
【0047】
したがって、板ばね装置１が、図２Ａおよび図２Ｂに示されるような、電力変換装置１０に組み付けられる前（以下、板ばね装置１単体という）では、板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、まず、第１方向Ｚのばね定数の高い第２板ばね部１２が押込み変形し、その後、第１方向Ｚのばね定数の低い第１板ばね部１１が押込み変形しはじめる。これにより、板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることができる。
【0048】
以上より、板ばね装置１を、筐体１０２と半導体積層ユニット１０１との間に組み付けるときに板ばね装置１に加える押込み荷重および押込み量を双方ともに、第１方向Ｚのばね定数の低い第１板ばね部１１を単体で用いる場合と比べて低く抑えても、筐体１０２および半導体積層ユニット１０１に、第１方向Ｚに互いに離反させる向きの必要十分な大きさの荷重を容易に加えることができる。
すなわち、第１方向Ｚのばね定数の低い第１板ばね部１１を単体で用いる場合、筐体１０２および半導体積層ユニット１０１に必要十分な大きさの前述した荷重を加えようとすると、板ばね装置１の組み付け時に、第１板ばね部１１を大きく押込み変形させて第１板ばね部１１に高い反力を生じさせる必要があり、この組み付けが困難になる。
すなわち、第１方向Ｚのばね定数の低い第１板ばね部１１を単体で用いる場合、筐体１０２および半導体積層ユニット１０１に必要十分な大きさの前述した荷重を加えようとすると、板ばね装置１の組み付け時に、第１板ばね部１１を大きく押込み変形させて第１板ばね部１１に高い反力を生じさせる必要があり、この組み付けが困難になる。
【0049】
また、例えば、第１方向Ｚのばね定数の高い第２板ばね部１２を、第１方向Ｚにこれ以上は押込み変形しない程度まで押込んだ状態で、板ばね装置１を使用する場合、筐体１０２および半導体積層ユニット１０１が、例えば半導体モジュール１０３の熱膨張等に起因して、第１方向Ｚに相対的に接近移動したときに、第１板ばね部１１の低いばね定数が発現することとなり、筐体１０２および半導体積層ユニット１０１に生ずる第１方向Ｚの荷重変動を緩やかにすることができる。
【0050】
第１板ばね部１１を押込み荷重を加えた状態に保持する保持部材１６を備えているので、板ばね装置１単体では、板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、まず、第１方向Ｚのばね定数の高い第２板ばね部１２が押込み変形し、その後、第１板ばね部１１に、保持部材１６によって予め加えられている押込み荷重以上の押込み荷重が加えられると、第１方向Ｚのばね定数の低い第１板ばね部１１が押込み変形しはじめる。これにより、板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることを確実に実現することができる。
【0051】
第２板ばね部１２が第１方向Ｚに押込み変形したときに、これ以上の第２板ばね部１２の第１方向Ｚの押込み変形を規制する規制部１３を備えているので、板ばね装置１単体では、板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、まず、第１方向Ｚのばね定数の高い第２板ばね部１２が押込み変形し、その後、これ以上の第２板ばね部１２の押込み変形が規制部１３により規制された状態で、第１方向Ｚのばね定数の低い第１板ばね部１１が押込み変形しはじめる。これにより、板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすることを確実に実現することができる。
【0052】
規制部１３が、第２板ばね部１２のこれ以上の第１方向Ｚの押込み変形を規制するときの、この板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重が、第１板ばね部１１が、第１方向Ｚに押込み変形しはじめるときの、この板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重以上となっている。
したがって、板ばね装置１単体で、板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、板ばね装置１の第１方向Ｚの押込み変形が規制されることなく、板ばね装置１が発現する第１方向Ｚのばね定数を円滑に切替えることができる。
したがって、板ばね装置１単体で、板ばね装置１に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、板ばね装置１の第１方向Ｚの押込み変形が規制されることなく、板ばね装置１が発現する第１方向Ｚのばね定数を円滑に切替えることができる。
【0053】
第１板ばね部１１および第２板ばね部１２が、第１方向Ｚに互いに逆向きに湾曲し、それぞれの前記頂部同士が第１方向Ｚに重なり合うように設けられているので、第２板ばね部１２の前記頂部と当接板１０６（半導体積層ユニット１０１）との間に、広いスペースを容易に確保することが可能になり、この部分に設ける規制部１３の大きさに制約を生じさせにくくすることができる。したがって、規制部１３が、第２板ばね部１２のこれ以上の第１方向Ｚの押込み変形を規制するときの、この板ばね装置１に加える第１方向Ｚの押込み荷重を容易に設定することができる。
【0054】
保持部材１６が、規制部１３と座板１４とを連結する連結部１５を備えているので、部品点数を抑えることができるとともに、例えば、筐体１０２に保持部材１６の係止部を設ける必要が無く、筐体１０２は設計変更せずそのまま流用することができる。
【0055】
連結部１５が、第１板ばね部１１と筐体１０２との間に設けられた座板１４と、第２板ばね部１２の前記頂部と当接板１０６との間に設けられた規制部１３と、を連結しているので、保持部材１６および規制部１３が、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２を、第１方向Ｚに互いに連結する連結部材１７を兼ねることとなり、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２の、第１方向Ｚに交差する方向への相対変位が抑えられ、板ばね装置１に加えられた第１方向Ｚの押込み荷重に対して板ばね装置１が発揮する特性を安定させることができる。
【0056】
次に、本発明の第２実施形態に係る板ばね装置２を、図３を参照しながら説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0057】
本実施形態の板ばね装置２では、第２板ばね部１２が第１方向Ｚに押込まれたときに、これ以上の第２板ばね部１２の第１方向Ｚの押込み変形を規制する規制部２３が、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２を一体に第１方向Ｚに貫いている。規制部２３は、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの前記頂部を第１方向Ｚに挟んでいる。規制部２３は、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２を、第１方向Ｚに互いに連結する連結部材１７を兼ねている。規制部２３はリベットとなっている。
【0058】
以上説明したように、本実施形態による板ばね装置２によれば、第１実施形態の板ばね装置１と同様に、加えられた第１方向Ｚの押込み荷重が増大する過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすること等ができる。
【0059】
次に、本発明の第３実施形態に係る板ばね装置３を、図４Ａおよび図４Ｂを参照しながら説明する。
なお、この第３実施形態においては、第２実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第３実施形態においては、第２実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0060】
本実施形態の板ばね装置３では、第１板ばね部１１を、第１方向Ｚに押込む押込み荷重を加えた状態に保持する保持部材３６が、座板１４と係止部３６ａとを備え、連結部１５および平板１４ａが設けられていない。
【0061】
第１板ばね部１１の第３方向Ｙの両端部は、第２板ばね部１２の第３方向Ｙの両端部より第３方向Ｙの外側に張り出している。
係止部３６ａは、座板１４において、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２より第３方向Ｙの外側に位置する各部分から第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側に向けて突出し、第１板ばね部１１の前記頂部における第３方向Ｙの両端部を各別に係止している。係止部３６ａは、座板１４と一体に形成されている。係止部３６ａにおける第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側の先端部３６ｂは、第３方向Ｙの内側に向けて突出し、第１板ばね部１１の前記頂部における第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側を向く表面に当接している。第３方向Ｙで互いに対向する一対の係止部３６ａの先端部３６ｂ同士の間隔は、半導体積層ユニット１０１の第３方向Ｙの大きさより大きくなっている。半導体積層ユニット１０１は、第１方向Ｚに移動するのに伴い、一対の係止部３６ａにおける先端部３６ｂ同士の間に対して進退するように設けられている。
係止部３６ａは、座板１４において、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２より第３方向Ｙの外側に位置する各部分から第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側に向けて突出し、第１板ばね部１１の前記頂部における第３方向Ｙの両端部を各別に係止している。係止部３６ａは、座板１４と一体に形成されている。係止部３６ａにおける第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側の先端部３６ｂは、第３方向Ｙの内側に向けて突出し、第１板ばね部１１の前記頂部における第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側を向く表面に当接している。第３方向Ｙで互いに対向する一対の係止部３６ａの先端部３６ｂ同士の間隔は、半導体積層ユニット１０１の第３方向Ｙの大きさより大きくなっている。半導体積層ユニット１０１は、第１方向Ｚに移動するのに伴い、一対の係止部３６ａにおける先端部３６ｂ同士の間に対して進退するように設けられている。
【0062】
なお、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの第３方向Ｙの大きさを互いに同じにし、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２それぞれの第３方向Ｙの中央部の位置を一致させてもよい。
係止部３６ａの先端部３６ｂを、第２板ばね部１２の前記頂部における第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側を向く表面に当接させてもよい。
係止部３６ａは、座板１４と別体であってもよい。
係止部３６ａの先端部３６ｂを、第２板ばね部１２の前記頂部における第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側を向く表面に当接させてもよい。
係止部３６ａは、座板１４と別体であってもよい。
【0063】
以上説明したように、本実施形態による板ばね装置３によれば、第１実施形態の板ばね装置１と同様に、加えられた第１方向Ｚの押込み荷重が増大する過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすること等ができる。
【0064】
次に、本発明の第４実施形態に係る板ばね装置４を、図５Ａおよび図５Ｂを参照しながら説明する。
なお、この第４実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第４実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0065】
本実施形態の板ばね装置４では、第２板ばね部４２が、第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側に向けて膨出し、第１板ばね部１１および第２板ばね部４２が、第１方向Ｚの同じ向きに湾曲している。第３方向Ｙから見て、第１板ばね部１１の曲率半径は、第２板ばね部４２の曲率半径より大きくなっている。第１板ばね部１１の前記頂部は、第２板ばね部１２の前記頂部と第１方向Ｚで対向している。第２板ばね部４２における第２方向Ｘの両端部は、第１板ばね部１１のうちの第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側を向く表面に摺動可能に当接している。第２板ばね部４２の前記頂部が、当接板１０６を介して半導体積層ユニット１０１に支持される。
【0066】
規制部１３は、第１板ばね部１１の前記頂部と、第２板ばね部４２の前記頂部と、の間に設けられている。規制部１３は、第１板ばね部１１の前記頂部に取付けられている。規制部１３は、板ばね装置１が電力変換装置１０に組み付けられる前は、第２板ばね部１２の前記頂部から第１方向Ｚに離れている。第２板ばね部４２が第１方向Ｚに押込まれ、規制部１３が第２板ばね部４２の前記頂部に当接したときに、これ以上の第２板ばね部１２の第１方向Ｚの押込み変形が規制される。
【0067】
第１板ばね部１１および第２板ばね部４２を、第１方向Ｚに互いに連結する連結部材４７が、規制部１３を第３方向Ｙに挟む両側に設けられている。
連結部材４７は、第１板ばね部１１のうち、第１方向Ｚに沿う筐体１０２側を向く表面に設けられた第１平板４７ａと、第２板ばね部４２のうち、第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側を向く表面側に設けられた第２平板４７ｂと、第１平板４７ａおよび第２平板４７ｂを第１方向Ｚに互いに連結する連結部４７ｃと、を備えている。
連結部材４７は、第１板ばね部１１のうち、第１方向Ｚに沿う筐体１０２側を向く表面に設けられた第１平板４７ａと、第２板ばね部４２のうち、第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側を向く表面側に設けられた第２平板４７ｂと、第１平板４７ａおよび第２平板４７ｂを第１方向Ｚに互いに連結する連結部４７ｃと、を備えている。
【0068】
第２板ばね部４２のうち、第１方向Ｚに沿う半導体積層ユニット１０１側を向く表面に、第２平板４７ｂが収容された凹部が形成されている。
連結部４７ｃは、第１板ばね部１１および第２板ばね部４２それぞれの前記頂部を、第１方向Ｚに貫いている。連結部４７ｃは、変形可能に形成された例えばワイヤ等で構成されている。連結部４７ｃに、第１板ばね部１１および第２板ばね部４２が、第１方向Ｚに移動自在に設けられている。連結部４７ｃには、第１方向Ｚの引張力が加えられておらず、連結部材４７は、第２板ばね部４２を第１方向Ｚに押込み変形させていない。
連結部４７ｃは、第１板ばね部１１および第２板ばね部４２それぞれの前記頂部を、第１方向Ｚに貫いている。連結部４７ｃは、変形可能に形成された例えばワイヤ等で構成されている。連結部４７ｃに、第１板ばね部１１および第２板ばね部４２が、第１方向Ｚに移動自在に設けられている。連結部４７ｃには、第１方向Ｚの引張力が加えられておらず、連結部材４７は、第２板ばね部４２を第１方向Ｚに押込み変形させていない。
【0069】
なお、連結部材４７として、板ばね装置４における第３方向Ｙの中央部に設けられ、第１平板４７ａを有さず、連結部４７ｃが第２平板４７ｂと規制部１３とを第１方向Ｚに連結した構成を採用してもよい。
連結部材４７は設けなくてもよい。
連結部材４７は設けなくてもよい。
【0070】
以上説明したように、本実施形態による板ばね装置４によれば、第１実施形態の板ばね装置１と同様に、加えられた第１方向Ｚの押込み荷重が増大する過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすること等ができる。
【0071】
次に、本発明の第５実施形態に係る板ばね装置５を、図６を参照しながら説明する。
なお、この第５実施形態においては、第４実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、この第５実施形態においては、第４実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【0072】
本実施形態の板ばね装置５では、連結部材４７が設けられておらず、第２板ばね部５２の前記頂部に、第２板ばね部５２が第１方向Ｚに押込まれたときに規制部１３が進入する凹部５２ａが形成されている。凹部５２ａは、第２板ばね部５２を第１方向Ｚに貫通している。なお、凹部５２ａは、第２板ばね部５２を第１方向Ｚに貫通しなくてもよい。
第２板ばね部５２が第１方向Ｚに押込まれたときに、規制部１３が凹部５２ａに進入し、かつ第２板ばね部５２が、当接板１０６、および第１板ばね部１１の前記頂部の双方に当接することで、これ以上の第２板ばね部５２の第１方向Ｚの押込み変形が規制される。
第２板ばね部５２が第１方向Ｚに押込まれたときに、規制部１３が凹部５２ａに進入し、かつ第２板ばね部５２が、当接板１０６、および第１板ばね部１１の前記頂部の双方に当接することで、これ以上の第２板ばね部５２の第１方向Ｚの押込み変形が規制される。
【0073】
なお、第２板ばね部５２が第１方向Ｚに押込まれたときに、規制部１３が、凹部５２ａに進入して当接板１０６に当接することで、これ以上の第２板ばね部５２の第１方向Ｚの押込み変形が規制される構成を採用してもよい。
【0074】
以上説明したように、本実施形態による板ばね装置５によれば、第１実施形態の板ばね装置１と同様に、加えられた第１方向Ｚの押込み荷重が増大する過程において、発現するばね定数を、小さい変位時に高くし、かつ大きい変位時に低くすること等ができる。
【0075】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0076】
例えば、板ばね装置１～５は、電力変換装置１０に限らず他の装置に適用してもよい。
第１板ばね部１１が、当接板１０６を介して半導体積層ユニット１０１に支持され、第２板ばね部１２、４２、５２が、筐体１０２に支持されてもよい。
第１板ばね部１１が、当接板１０６を介して半導体積層ユニット１０１に支持され、第２板ばね部１２、４２、５２が、筐体１０２に支持されてもよい。
【0077】
規制部１３、２３が、第２板ばね部１２、４２、５２のこれ以上の第１方向Ｚの押込み変形を規制するときと、第１板ばね部１１が、第１方向Ｚに押込み変形しはじめるときと、でこの板ばね装置１～５に加える第１方向Ｚの押込み荷重を互いに異ならせてもよい。
すなわち、規制部１３、２３が、第２板ばね部１２、４２、５２のこれ以上の第１方向Ｚの押込み変形を規制するときの、この板ばね装置１～５に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を、第１板ばね部１１が、第１方向Ｚに押込み変形しはじめるときの、この板ばね装置１～５に加える第１方向Ｚの押込み荷重より大きくしてもよいし、小さくしてもよい。
前者の前記押込み荷重が、後者の前記押込み荷重より大きい場合、組み付け前の単体の板ばね装置１～５に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、板ばね装置１～５の第１方向Ｚの押込み変形が規制されることなく、第２板ばね部１２、４２、５２のばね定数と、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２、４２、５２それぞれのばね定数より低いばね定数と、第１板ばね部１１のばね定数と、がこの順に発現する。
すなわち、規制部１３、２３が、第２板ばね部１２、４２、５２のこれ以上の第１方向Ｚの押込み変形を規制するときの、この板ばね装置１～５に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を、第１板ばね部１１が、第１方向Ｚに押込み変形しはじめるときの、この板ばね装置１～５に加える第１方向Ｚの押込み荷重より大きくしてもよいし、小さくしてもよい。
前者の前記押込み荷重が、後者の前記押込み荷重より大きい場合、組み付け前の単体の板ばね装置１～５に加えた第１方向Ｚの押込み荷重を増大させる過程において、板ばね装置１～５の第１方向Ｚの押込み変形が規制されることなく、第２板ばね部１２、４２、５２のばね定数と、第１板ばね部１１および第２板ばね部１２、４２、５２それぞれのばね定数より低いばね定数と、第１板ばね部１１のばね定数と、がこの順に発現する。
【0078】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した実施形態、および変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0079】
１、２、３、４、５ 板ばね装置
１０ 電力変換装置
１１ 第１板ばね部
１２、４２、５２ 第２板ばね部
１３、２３ 規制部
１４ 座板
１５ 連結部
１６、３６ 保持部材
１７、４７ 連結部材
１０１ 半導体積層ユニット（第２被押圧体）
１０２ 筐体（第１被押圧体）
１０３ 半導体モジュール
１０４ 冷却管
Ｚ 第１方向
１０ 電力変換装置
１１ 第１板ばね部
１２、４２、５２ 第２板ばね部
１３、２３ 規制部
１４ 座板
１５ 連結部
１６、３６ 保持部材
１７、４７ 連結部材
１０１ 半導体積層ユニット（第２被押圧体）
１０２ 筐体（第１被押圧体）
１０３ 半導体モジュール
１０４ 冷却管
Ｚ 第１方向
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】