JP2011210966A

JP2011210966A - Power conversion device

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Publication number: JP2011210966A
Application number: JP2010077456A
Authority: JP
Inventors: Kenshiro Kaida; 健史郎檜田; Keizo Takamatsu; 啓三高松; Takahisa Kaneko; 高久金子
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP5327120B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion device suppressing sliding and displacement of a semiconductor laminated unit to increase vibration resistance, and accurately assembling the semiconductor laminated unit.SOLUTION: The power conversion device 1 contains the semiconductor laminated unit 5 formed by laminating a plurality of semiconductor modules 2 constituting a part of a power conversion circuit, and a plurality of cooling tubes 31 cooling the plurality of semiconductor modules 2 from both principal surfaces in a case 6. The plurality of cooling tubes 31 are coupled together to constitute one cooler 3. The cooler 3 is provided with an engaging part 30 engaged with an engaged part 60 disposed in the case 6. The semiconductor laminated unit 5 is positioned in a direction orthogonal to a laminating direction X by engaging the engaging part 30 of the cooler 3 with the engaged part 60 in the case 6.

Description

本発明は、複数の半導体モジュールとその複数の半導体モジュールを冷却する複数の冷却管とを積層してなる半導体積層ユニットを備えた電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device including a semiconductor stacked unit in which a plurality of semiconductor modules and a plurality of cooling pipes for cooling the plurality of semiconductor modules are stacked.

従来から、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路やインバータ回路等の電力変換回路は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の動力源である交流モータに通電する駆動電流の生成に用いられることがある。
一般に、電気自動車やハイブリッド自動車等では、交流モータから大きな駆動トルクを確保するため大きな駆動電流が必要となってきている。そのため、交流モータ向けの駆動電流を生成する電力変換回路においては、その電力変換回路を構成するＩＧＢＴ等の電力用半導体素子を含む半導体モジュールからの発熱が大きくなる傾向にある。 Conventionally, a power conversion circuit such as a DC-DC converter circuit or an inverter circuit is sometimes used to generate a drive current for energizing an AC motor that is a power source of an electric vehicle or a hybrid vehicle.
In general, in an electric vehicle, a hybrid vehicle, and the like, a large driving current is required to secure a large driving torque from an AC motor. Therefore, in a power conversion circuit that generates a drive current for an AC motor, heat generation from a semiconductor module including a power semiconductor element such as an IGBT that constitutes the power conversion circuit tends to increase.

そこで、図１５に示すごとく、電力変換回路の一部を構成する複数の半導体モジュール９２を均一に冷却することができるように、複数の半導体モジュール９２とその複数の半導体モジュール９２を冷却する複数の冷却管９３１とを積層してなる半導体積層ユニット９５を、ケース９６内に収容してなる電力変換装置９１が提案されている（特許文献１参照）。 Therefore, as shown in FIG. 15, the plurality of semiconductor modules 92 and the plurality of semiconductor modules 92 that cool the plurality of semiconductor modules 92 are cooled so that the plurality of semiconductor modules 92 that constitute a part of the power conversion circuit can be uniformly cooled. There has been proposed a power conversion device 91 in which a semiconductor stacked unit 95 formed by stacking cooling pipes 931 is housed in a case 96 (see Patent Document 1).

このような電力変換装置９１において、半導体積層ユニット９５には、ケース９６の外部から冷却管９３１に冷却媒体を導入するための冷媒導入管９４１と、冷却管９３１からケース９６の外部に冷却媒体を排出するための冷媒排出管９４２とが接続されている。そして、冷媒導入管９４１及び冷媒排出管９４２は、固定部材９４３によってケース９６に固定されている。 In such a power conversion device 91, the semiconductor stacked unit 95 includes a refrigerant introduction pipe 941 for introducing a cooling medium from the outside of the case 96 to the cooling pipe 931, and a cooling medium from the cooling pipe 931 to the outside of the case 96. A refrigerant discharge pipe 942 for discharging is connected. The refrigerant introduction pipe 941 and the refrigerant discharge pipe 942 are fixed to the case 96 by a fixing member 943.

また、半導体積層ユニット９５における積層方向Ｘの一方の端部には、半導体積層ユニット９５を積層方向Ｘに加圧する加圧部材９７が配設されている。加圧部材９７は、半導体積層ユニット９５の一方の端部に当接する当接プレート９７１と、その当接プレート９７１を半導体積層ユニット９５に向かって押圧するバネ部材９７２とからなる。そして、半導体積層ユニット９５は、バネ部材９７２の押圧力が当接プレート９７１を介して作用することにより、積層方向Ｘに保持されている。 In addition, a pressure member 97 that pressurizes the semiconductor lamination unit 95 in the lamination direction X is disposed at one end portion in the lamination direction X of the semiconductor lamination unit 95. The pressure member 97 includes a contact plate 971 that contacts one end of the semiconductor multilayer unit 95 and a spring member 972 that presses the contact plate 971 toward the semiconductor multilayer unit 95. The semiconductor lamination unit 95 is held in the lamination direction X by the pressing force of the spring member 972 acting via the contact plate 971.

特開２００９−９４２５７号公報JP 2009-94257 A

しかしながら、図１５の電力変換装置９１において、半導体積層ユニット９５に接続された冷媒導入管９４１及び冷媒排出管９４２は、固定部材９４３によってケース９６に固定されているが、半導体積層ユニット９５自体は、加圧部材９７によって積層方向Ｘに保持されているだけである。つまり、積層方向Ｘに直交する方向に対して移動を規制するような構造にはなっていない。そのため、大きな振動が加わった場合には、半導体積層ユニット９５が積層方向Ｘに直交する方向に滑り、位置ずれ等を起こし、耐振性を十分に確保することができないという問題があった。
また、半導体積層ユニット９５をケース９６内に組み付ける際には、加圧部材９７によって積層方向Ｘに保持するだけであるため、積層方向Ｘに直交する方向の位置決めを精度良く行うことができないという問題もあった。 However, in the power conversion device 91 of FIG. 15, the refrigerant introduction pipe 941 and the refrigerant discharge pipe 942 connected to the semiconductor lamination unit 95 are fixed to the case 96 by the fixing member 943, but the semiconductor lamination unit 95 itself is It is only held in the stacking direction X by the pressure member 97. That is, it is not a structure that restricts movement in the direction orthogonal to the stacking direction X. Therefore, when a large vibration is applied, there is a problem that the semiconductor lamination unit 95 slides in a direction orthogonal to the lamination direction X, causes a position shift, and the like, and vibration resistance cannot be sufficiently ensured.
Further, when the semiconductor multilayer unit 95 is assembled in the case 96, it is only held in the stacking direction X by the pressure member 97, so that the positioning in the direction orthogonal to the stacking direction X cannot be performed with high accuracy. There was also.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、半導体積層ユニットの滑り、位置ずれ等を抑制し、耐振性を向上させることができると共に、半導体積層ユニットの組み付けを精度良く行うことができる電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and can suppress slipping, displacement, and the like of the semiconductor multilayer unit, improve vibration resistance, and accurately assemble the semiconductor multilayer unit. An object of the present invention is to provide a power conversion device capable of performing the above.

本発明は、電力変換回路の一部を構成する複数の半導体モジュールと、該複数の半導体モジュールを両主面から冷却する複数の冷却管とを積層してなる半導体積層ユニットをケース内に収容してなる電力変換装置であって、
上記複数の冷却管は、互いに連結されて一つの冷却器を構成しており、
該冷却器には、上記ケース内に設けた被係合部に係合する係合部が設けられており、
上記冷却器の上記係合部と上記ケース内の上記被係合部との係合により、上記半導体積層ユニットにおける少なくとも積層方向に直交する方向の位置決めがされるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。 The present invention accommodates in a case a semiconductor laminated unit formed by laminating a plurality of semiconductor modules constituting a part of a power conversion circuit and a plurality of cooling pipes for cooling the plurality of semiconductor modules from both main surfaces. A power conversion device comprising:
The plurality of cooling pipes are connected to each other to form one cooler,
The cooler is provided with an engaging portion that engages with an engaged portion provided in the case.
The semiconductor stacking unit is configured to be positioned in a direction perpendicular to at least the stacking direction by the engagement between the engaging portion of the cooler and the engaged portion in the case. (1).

本発明の電力変換装置において、上記冷却器には、上記ケース内の被係合部に係合する係合部が設けられている。そして、上記冷却器の上記係合部と上記ケース内の上記被係合部との係合により、上記冷却器を含む上記半導体積層ユニットにおける少なくとも積層方向に直交する方向（以下、適宜、「直交方向」という）の位置決めがされるよう構成されている。そのため、上記半導体積層ユニットは、上記直交方向への移動が規制される。これにより、振動等による上記半導体積層ユニットの上記直交方向への滑り、位置ずれ等を抑制することができ、耐振性を向上させることができる。 In the power conversion device of the present invention, the cooler is provided with an engaging portion that engages with the engaged portion in the case. Then, due to the engagement between the engaging portion of the cooler and the engaged portion in the case, at least a direction orthogonal to the stacking direction in the semiconductor stacked unit including the cooler (hereinafter referred to as “orthogonal” as appropriate). ("Direction"). Therefore, the movement of the semiconductor stacked unit in the orthogonal direction is restricted. As a result, it is possible to suppress slipping, displacement, and the like of the semiconductor laminated unit in the orthogonal direction due to vibration or the like, and vibration resistance can be improved.

また、上記電力変換装置は、上記冷却器の上記係合部を上記ケース内の上記被係合部に係合させることにより、上記半導体積層ユニットの上記直交方向の位置決めがされる。そのため、上記半導体積層ユニットを組み付ける際に、上記係合部を上記被係合部に係合させるだけで、上記ケース内における上記半導体積層ユニットの上記直交方向の位置決めを容易に行うことができる。これにより、上記半導体積層ユニットの組み付けを精度良く行うことができる。 Moreover, the said power converter device positions the said semiconductor lamination unit in the said orthogonal direction by engaging the said engaging part of the said cooler with the said to-be-engaged part in the said case. Therefore, when the semiconductor multilayer unit is assembled, the semiconductor multilayer unit can be easily positioned in the case by simply engaging the engaging portion with the engaged portion. Thereby, the assembly of the semiconductor laminated unit can be performed with high accuracy.

このように、本発明によれば、半導体積層ユニットの滑り、位置ずれ等を抑制し、耐振性を向上させることができると共に、半導体積層ユニットの組み付けを精度良く行うことができる電力変換装置を提供することができる。 Thus, according to the present invention, there is provided a power conversion device that can suppress slipping, misalignment, and the like of a semiconductor multilayer unit, improve vibration resistance, and can accurately assemble the semiconductor multilayer unit. can do.

実施例１における、電力変換装置の構造を示す平面説明図。Plane explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 1. FIG. 実施例１における、電力変換装置の構造を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 1. FIG. 実施例１における、その他の例の電力変換装置の構造を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the structure of the power converter device of the other example in Example 1. FIG. 実施例２における、電力変換装置の構造を示す平面説明図。Plane | planar explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 2. FIG. 実施例２における、電力変換装置の構造を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 2. FIG. 実施例３における、電力変換装置の構造を示す平面説明図。Plane explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 3. FIG. 実施例３における、係合部と被係合部との係合部分を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the engaging part of the engaging part and to-be-engaged part in Example 3. FIG. 実施例４における、電力変換装置の構造を示す平面説明図。Plane explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 4. FIG. 実施例４における、電力変換装置の構造を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 4. FIG. 図９のＡ−Ａ線矢視断面説明図。FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view taken along line AA in FIG. 9. 実施例５における、電力変換装置の構造を示す平面説明図。Plane explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 5. FIG. 実施例５における、電力変換装置の構造を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 5. FIG. 実施例６における、電力変換装置の構造を示す平面説明図。Plane explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 6. FIG. 実施例６における、電力変換装置の構造を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in Example 6. FIG. 従来における、電力変換装置の構造を示す平面説明図。Plane explanatory drawing which shows the structure of the power converter device in the past.

本発明において、上記電力変換装置としては、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ等がある。また、上記電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の動力源である交流モータに通電する駆動電流の生成に用いることができる。
上記半導体積層ユニットを構成する上記半導体モジュールと上記冷却管とは、直接密着していてもよいし、絶縁材等を介して密着していてもよい。 In the present invention, examples of the power converter include a DC-DC converter and an inverter. Moreover, the said power converter device can be used for the production | generation of the drive current which supplies with electricity to the alternating current motor which is motive power sources, such as an electric vehicle and a hybrid vehicle, for example.
The semiconductor module and the cooling pipe constituting the semiconductor laminated unit may be in direct contact with each other, or may be in close contact with each other through an insulating material or the like.

また、上記半導体積層ユニットの上記積層方向のいずれか一方の端部に配置された上記冷却管である端部冷却管に、上記係合部が設けられていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記係合部を上記ケース内の上記被係合部に係合させることが容易となる。また、上記冷却器に上記係合部を容易に設けることができるという効果もある。 In addition, it is preferable that the engaging portion is provided in an end cooling pipe that is the cooling pipe disposed at either one end in the stacking direction of the semiconductor stacked unit.
In this case, it becomes easy to engage the engaging portion with the engaged portion in the case. Further, there is an effect that the engaging portion can be easily provided in the cooler.

また、上記端部冷却管は、上記ケースの一部に当接しており、上記端部冷却管と上記ケースとの当接部分には、互いに係合する凹状又は凸状に形成された上記係合部と上記被係合部とがそれぞれ設けられていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記係合部を上記被係合部に係合させることがより一層容易となる。また、両者の係合により、上記半導体積層ユニットの滑り、位置ずれ等を抑制し、耐振性を向上させることができるという本発明の効果を十分に発揮することができる。 The end cooling pipe is in contact with a part of the case, and the engagement portion formed in a concave or convex shape that engages with each other is in contact with the end cooling pipe and the case. It is preferable that a joint portion and the engaged portion are provided, respectively.
In this case, it becomes much easier to engage the engaging portion with the engaged portion. In addition, the effect of the present invention that the vibration resistance can be improved by suppressing slippage, displacement, and the like of the above-described semiconductor multilayer unit can be sufficiently exhibited by the engagement between the two.

また、上記端部冷却管は、上記ケースの一部に当接しており、上記端部冷却管には、該端部冷却管から上記積層方向に直交する方向に突出すると共に上記積層方向に屈曲した上記係合部が設けられており、上記ケースにおける上記端部冷却管が当接する面には、凹状に形成された上記被係合部が設けられていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記端部冷却管の上記係合部を上記ケースの上記被係合部に係合させることにより、上記半導体積層ユニットの滑り、位置ずれ等を抑制し、耐振性を向上させることができるという本発明の効果を十分に発揮することができる。 The end cooling pipe is in contact with a part of the case, and the end cooling pipe projects from the end cooling pipe in a direction perpendicular to the stacking direction and is bent in the stacking direction. It is preferable that the engaged portion formed in a concave shape is provided on the surface of the case on which the end cooling pipe contacts.
In this case, by engaging the engaging portion of the end cooling pipe with the engaged portion of the case, the semiconductor laminated unit is prevented from slipping, misalignment, and the like, and vibration resistance is improved. The effect of the present invention that it can be performed can be sufficiently exhibited.

また、上記ケースにおける上記端部冷却管が当接する面と反対側の面には、上記半導体モジュール以外の発熱部材が配設されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記端部冷却管の上記係合部から上記ケースを介して例えばリアクトル等の電子部品（発熱部材）を冷却することができる。 Further, it is preferable that a heat generating member other than the semiconductor module is disposed on a surface of the case opposite to a surface with which the end cooling pipe contacts.
In this case, an electronic component (heat generating member) such as a reactor can be cooled from the engagement portion of the end cooling pipe through the case.

また、上記冷却管には、該冷却管から上記積層方向に直交する方向に突出する上記係合部が設けられており、上記ケースには、上記係合部に対応する位置に凹状に形成された上記被係合部が設けられていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記冷却管の上記係合部を上記ケースの上記被係合部に係合させることにより、上記半導体積層ユニットの滑り、位置ずれ等を抑制し、耐振性を向上させることができるという本発明の効果を十分に発揮することができる。 Further, the cooling pipe is provided with the engaging portion that protrudes from the cooling pipe in a direction perpendicular to the stacking direction, and the case is formed in a concave shape at a position corresponding to the engaging portion. It is preferable that the engaged portion is provided.
In this case, by engaging the engaging portion of the cooling pipe with the engaged portion of the case, it is possible to suppress slipping, misalignment, and the like of the semiconductor stacked unit and improve vibration resistance. The effect of the present invention that it is possible can be sufficiently exhibited.

また、上記冷却管の上記係合部は、先端部分を上記積層方向に屈曲した屈曲部を有し、該屈曲部を上記ケースの上記被係合部に係合していることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記冷却管の上記係合部の上記屈曲部を上記ケースの上記被係合部に係合させることにより、上記係合部が上記被係合部に対して先端面ではなく、上記屈曲部の側面で接触することになる。そのため、上記係合部と上記被係合部との接触による削りカスの発生を抑制することができる。 Further, it is preferable that the engaging portion of the cooling pipe has a bent portion whose front end portion is bent in the stacking direction, and the bent portion is engaged with the engaged portion of the case. Item 7).
In this case, by engaging the bent portion of the engaging portion of the cooling pipe with the engaged portion of the case, the engaging portion is not a front end surface with respect to the engaged portion. The contact is made on the side surface of the bent portion. For this reason, it is possible to suppress the generation of shavings due to the contact between the engaging portion and the engaged portion.

また、上記ケースの上記被係合部は、上記積層方向に連続的に形成された被係合溝部によって構成されており、該被係合溝部に上記係合部を係合させていることが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記冷却管の上記係合部を上記ケースの上記被係合部を構成する上記被係合溝部に容易に係合させることができる。また、このような構成とすることにより、上記半導体積層ユニットの上記積層方向への移動を規制することなく、上記直交方向への移動を規制することができる。これにより、上記半導体積層ユニットを上記積層方向に移動させながら組み付けることができ、上記半導体積層ユニットの組み付けを容易に行うことができる。 Further, the engaged portion of the case is configured by an engaged groove portion formed continuously in the stacking direction, and the engaging portion is engaged with the engaged groove portion. Preferred (claim 8).
In this case, the engaging portion of the cooling pipe can be easily engaged with the engaged groove portion constituting the engaged portion of the case. Moreover, by setting it as such a structure, the movement to the said orthogonal direction can be controlled, without restrict | limiting the movement to the said lamination direction of the said semiconductor lamination unit. Accordingly, the semiconductor multilayer unit can be assembled while being moved in the stacking direction, and the semiconductor multilayer unit can be easily assembled.

また、上記半導体積層ユニットにおける上記積層方向の一方の端部には、上記半導体積層ユニットを上記積層方向に加圧する加圧部材が配設されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記係合部と上記被係合部との係合によって上記半導体積層ユニットの上記直交方向の位置決めをすることができ、上記加圧部材によって上記半導体積層ユニットを上記積層方向に保持することができる。これにより、上記半導体積層ユニットの滑り、位置ずれ等をより一層抑制することができ、耐振性をさらに向上させることができる。 Moreover, it is preferable that a pressure member that pressurizes the semiconductor laminated unit in the laminating direction is disposed at one end of the semiconductor laminated unit in the laminating direction.
In this case, the semiconductor stacked unit can be positioned in the orthogonal direction by the engagement between the engaging portion and the engaged portion, and the semiconductor stacked unit is moved in the stacking direction by the pressure member. Can be held. As a result, it is possible to further suppress slipping, misalignment, and the like of the semiconductor laminated unit, and to further improve vibration resistance.

また、上記加圧部材は、例えば、上記半導体積層ユニットの一方の端部に当接する当接プレートと、該当接プレートを上記半導体積層ユニットに向かって押圧するバネ部材とにより構成することができる。そして、上記半導体積層ユニットに対して上記バネ部材の押圧力が上記当接プレートを介して作用するようにし、上記半導体積層ユニットを上記積層方向に保持することができる。 Moreover, the said pressurizing member can be comprised by the contact plate which contact | abuts one edge part of the said semiconductor lamination unit, and the spring member which presses the applicable contact plate toward the said semiconductor lamination unit, for example. The pressing force of the spring member acts on the semiconductor stacked unit via the contact plate, and the semiconductor stacked unit can be held in the stacking direction.

また、上記係合部は、上記冷却器に１又は複数設けることができる。また、上記係合部は、上記冷却器の上記冷却管だけでなく、上記冷却管を連結している部分に設けることもできる。
また、上記被係合部は、上記ケース内に１又は複数設けることができる。また、上記被係合部は、上記ケースだけでなく、該ケース内の部材（例えば、上記加圧部材の上記当接プレート等）に設けることもできる。 Further, one or a plurality of the engaging portions can be provided in the cooler. Further, the engaging portion can be provided not only in the cooling pipe of the cooler but also in a portion connecting the cooling pipe.
One or more of the engaged portions can be provided in the case. The engaged portion can be provided not only in the case but also in a member in the case (for example, the contact plate of the pressure member).

また、上記係合部及び上記被係合部は、両者が係合することによって上記半導体積層ユニットにおける少なくとも上記直交方向の位置決めがされるよう構成されていれば、種々様々な係合構造を採用することができる。
また、上記係合部及び上記被係合部は、両者が係合することによって上記半導体積層ユニットの上記積層方向の位置決めがされるよう（移動が規制されるよう）構成されていてもよいし、そうでなくてもよい。これについては、上記半導体積層ユニットの配設構造に合わせて設定すればよい。
なお、上記積層方向に直交する方向（直交方向）とは、上記積層方向に直交する平面に平行な方向のことである。 In addition, the engaging portion and the engaged portion adopt various engagement structures as long as the engaging portion and the engaged portion are configured to be positioned at least in the orthogonal direction in the semiconductor stacked unit. can do.
Further, the engaging portion and the engaged portion may be configured so that the semiconductor stacked unit is positioned in the stacking direction (movement is restricted) by engaging both. It does n’t have to be. About this, what is necessary is just to set according to the arrangement | positioning structure of the said semiconductor laminated unit.
In addition, the direction (orthogonal direction) orthogonal to the stacking direction is a direction parallel to a plane orthogonal to the stacking direction.

（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置について、図を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１、図２に示すごとく、電力変換回路の一部を構成する複数の半導体モジュール２と、その複数の半導体モジュール２を両主面から冷却する複数の冷却管３１とを積層してなる半導体積層ユニット５を、ケース６内に収容してなる。 Example 1
A power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the power conversion device 1 of the present example includes a plurality of semiconductor modules 2 constituting a part of the power conversion circuit, and a plurality of coolings that cool the plurality of semiconductor modules 2 from both main surfaces. The semiconductor laminated unit 5 formed by laminating the tube 31 is accommodated in the case 6.

同図に示すごとく、複数の冷却管３１は、互いに連結されて一つの冷却器３を構成している。また、冷却器３には、ケース６内に設けた被係合部６０に係合する係合部３０が設けられている。そして、冷却器３の係合部３０とケース６内の被係合部６０との係合により、半導体積層ユニット５における積層方向Ｘに直交する方向（直交方向）の位置決めがされるよう構成されている。
以下、これを詳説する。 As shown in the figure, the plurality of cooling pipes 31 are connected to each other to form one cooler 3. Further, the cooler 3 is provided with an engaging portion 30 that engages with an engaged portion 60 provided in the case 6. Then, the engagement between the engaging portion 30 of the cooler 3 and the engaged portion 60 in the case 6 is configured to be positioned in a direction (orthogonal direction) orthogonal to the stacking direction X in the semiconductor stacked unit 5. ing.
This will be described in detail below.

図１に示すごとく、半導体積層ユニット５は、複数の半導体モジュール２と複数の冷却管３１とを交互に積層してなる。半導体モジュール２は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子やＦＷＤ等のダイオードを内蔵してなる（図示略）。
複数の冷却管３１は、その長手方向（横方向Ｙ）の両端部３１１、３１２において、隣り合う冷却管３１同士が変形可能な連結管３２によって連結されて、一つの冷却器３を構成している。冷却器３は、アルミニウム又はその合金からなる。 As shown in FIG. 1, the semiconductor lamination unit 5 is formed by alternately laminating a plurality of semiconductor modules 2 and a plurality of cooling pipes 31. The semiconductor module 2 includes a switching element such as an IGBT and a diode such as an FWD (not shown).
A plurality of cooling pipes 31 are connected to each other at both ends 311 and 312 in the longitudinal direction (lateral direction Y) by connecting pipes 32 that can deform adjacent cooling pipes 31 to form one cooler 3. Yes. The cooler 3 is made of aluminum or an alloy thereof.

同図に示すごとく、冷却器３の積層方向Ｘの一方の端部（前端部）３００には、ケース６の外部から冷却器３に冷却媒体を導入するための冷媒導入管４１と、冷却器３からケース６の外部に冷却媒体を排出するための冷媒排出管４２とが接続されている。
冷媒導入管４１及び冷媒排出管４２は、それぞれ固定部材４３によってケース６に固定されている。また、冷媒導入管４１及び冷媒排出管４２は、その一端をケース６の外部に露出させている。 As shown in the figure, at one end (front end) 300 in the stacking direction X of the cooler 3, a refrigerant introduction pipe 41 for introducing a cooling medium from the outside of the case 6 to the cooler 3, a cooler A refrigerant discharge pipe 42 for discharging the cooling medium from 3 to the outside of the case 6 is connected.
The refrigerant introduction pipe 41 and the refrigerant discharge pipe 42 are each fixed to the case 6 by a fixing member 43. One end of each of the refrigerant introduction pipe 41 and the refrigerant discharge pipe 42 is exposed to the outside of the case 6.

冷媒導入管４１から冷却器３に導入された冷却媒体は、冷媒導入管４１側の連結管３２を適宜通り、各冷却管３１に分配されると共にその長手方向（横方向Ｙ）に流通する。そして、冷却媒体は、各冷却管３１を流れる間に、半導体モジュール２との間で熱交換を行う。熱交換により温度上昇した冷却媒体は、冷媒排出管４２側の連結管３２を適宜通り、冷媒排出管４２から排出される。 The cooling medium introduced into the cooler 3 from the refrigerant introduction pipe 41 passes through the connection pipe 32 on the refrigerant introduction pipe 41 side as appropriate, is distributed to each cooling pipe 31, and flows in the longitudinal direction (lateral direction Y). The cooling medium exchanges heat with the semiconductor module 2 while flowing through each cooling pipe 31. The cooling medium whose temperature has increased due to heat exchange passes through the connecting pipe 32 on the refrigerant discharge pipe 42 side and is discharged from the refrigerant discharge pipe 42 as appropriate.

なお、冷却器３内に流通させる冷却媒体としては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等の冷媒を用いることができる。 The cooling medium to be circulated in the cooler 3 includes, for example, natural refrigerants such as water and ammonia, water mixed with ethylene glycol antifreeze, fluorocarbon refrigerants such as fluorinate, chlorofluorocarbon refrigerants such as HCFC123 and HFC134a. A refrigerant such as a refrigerant, an alcohol-based refrigerant such as methanol or alcohol, or a ketone-based refrigerant such as acetone can be used.

図１、図２に示すごとく、ケース６は、略長方形状の底板部６１、その底板部６１の四辺からそれぞれ略垂直に立設された前板部６２、後板部６３、一対の側板部６４からなる。底板部６１に対向するケース６の開口部は、電力変換装置１の完成時においては蓋（天板部）で覆われるが、図ではこの蓋を省略している。また、ケース６は、アルミニウム又はその合金からなる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the case 6 includes a substantially rectangular bottom plate portion 61, a front plate portion 62, a rear plate portion 63, and a pair of side plate portions erected substantially vertically from four sides of the bottom plate portion 61. 64. The opening portion of the case 6 facing the bottom plate portion 61 is covered with a lid (top plate portion) when the power conversion device 1 is completed, but this lid is omitted in the drawing. The case 6 is made of aluminum or an alloy thereof.

同図に示すごとく、半導体積層ユニット５の積層方向Ｘの一方の端部（前端部）５０１には、半導体積層ユニット５を積層方向Ｘに加圧する加圧部材７が配設されている。
加圧部材７は、半導体積層ユニット５の前端部５０１に当接する当接プレート７１と、当接プレート７１とケース６との間に配設されると共に当接プレート７１を半導体積層ユニット５に向かって押圧するバネ部材７２とからなる。当接プレート７１は、炭素鋼からなる平板状の金属板により構成されている。また、バネ部材７２は、螺旋状に形成されたコイルバネにより構成されている。 As shown in the drawing, at one end (front end) 501 in the stacking direction X of the semiconductor stacking unit 5, a pressing member 7 that pressurizes the semiconductor stacking unit 5 in the stacking direction X is disposed.
The pressure member 7 is disposed between the contact plate 71 that contacts the front end portion 501 of the semiconductor multilayer unit 5, the contact plate 71 and the case 6, and faces the contact plate 71 toward the semiconductor multilayer unit 5. And a spring member 72 for pressing. The contact plate 71 is configured by a flat metal plate made of carbon steel. Further, the spring member 72 is configured by a coil spring formed in a spiral shape.

同図に示すごとく、半導体積層ユニット５の前端部５０１には、当接プレート７１が面接触した状態で配設されている。また、当接プレート７１とケース６の前板部６２との間には、バネ部材７２が配設されている。また、半導体積層ユニット５の後端部５０２は、ケース６の後板部６３に当接している。
これにより、半導体積層ユニット５は、ケース６の後板部６３と当接プレート７１との間で、バネ部材７２の付勢力によって積層方向Ｘに押圧保持されている。 As shown in the figure, a contact plate 71 is disposed in a surface contact state at the front end portion 501 of the semiconductor multilayer unit 5. A spring member 72 is disposed between the contact plate 71 and the front plate portion 62 of the case 6. The rear end portion 502 of the semiconductor multilayer unit 5 is in contact with the rear plate portion 63 of the case 6.
Thereby, the semiconductor lamination unit 5 is pressed and held in the lamination direction X by the urging force of the spring member 72 between the rear plate portion 63 of the case 6 and the contact plate 71.

同図に示すごとく、冷却器３には、係合部３０が設けられている。具体的には、半導体積層ユニット５の後端部５０２に配置された冷却管３１である端部冷却管３１ａには、係合部３０が上下方向Ｚに２つ設けられている。係合部３０は、ケース６の後板部６３に向かって突出するように凸状に形成されている。
また、端部冷却管３１ａが当接しているケース６の後板部６３には、端部冷却管３１ａの係合部３０に対応する位置に、被係合部６０が設けられている。被係合部６０は、ケース６の後板部６３の表面６３１を窪ませて凹状に形成されている。 As shown in the figure, the cooler 3 is provided with an engaging portion 30. Specifically, two engaging portions 30 are provided in the vertical direction Z on the end cooling pipe 31 a that is the cooling pipe 31 disposed at the rear end 502 of the semiconductor stacked unit 5. The engaging portion 30 is formed in a convex shape so as to protrude toward the rear plate portion 63 of the case 6.
Further, an engaged portion 60 is provided at a position corresponding to the engaging portion 30 of the end cooling pipe 31a on the rear plate portion 63 of the case 6 with which the end cooling pipe 31a is in contact. The engaged portion 60 is formed in a concave shape by recessing the surface 631 of the rear plate portion 63 of the case 6.

同図に示すごとく、冷却器３の係合部３０とケース６の被係合部６０とは、互いに係合している。これにより、半導体積層ユニット５における積層方向Ｘに直交する方向（横方向Ｙ、上下方向Ｚ等を含む直交方向）の位置決めがされている。
具体的には、係合部３０は、被係合部６０内に挿入された状態において、被係合部６０の内側面６０１によって上記直交方向への移動が規制される。これにより、係合部３０が設けられた冷却器３を含む半導体積層ユニット５は、上記直交方向への移動が規制され、その直交方向の位置決めがされている。
なお、積層方向Ｘに直交する方向（直交方向）とは、積層方向Ｘに直交する平面に平行な方向のことである。 As shown in the figure, the engaging portion 30 of the cooler 3 and the engaged portion 60 of the case 6 are engaged with each other. Thereby, the positioning in the direction perpendicular to the lamination direction X in the semiconductor lamination unit 5 (orthogonal direction including the lateral direction Y, the vertical direction Z, etc.) is performed.
Specifically, when the engaging portion 30 is inserted into the engaged portion 60, the movement in the orthogonal direction is restricted by the inner surface 601 of the engaged portion 60. As a result, the semiconductor laminated unit 5 including the cooler 3 provided with the engaging portion 30 is restricted from moving in the orthogonal direction and is positioned in the orthogonal direction.
Note that the direction (orthogonal direction) orthogonal to the stacking direction X is a direction parallel to a plane orthogonal to the stacking direction X.

次に、本例の電力変換装置１における作用効果について説明する。
本例の電力変換装置１において、冷却器３には、ケース６内の被係合部６０に係合する係合部３０が設けられている。そして、冷却器３の係合部３０とケース６内の被係合部６０との係合により、冷却器３を含む半導体積層ユニット５における少なくとも積層方向Ｘに直交する方向（直交方向）の位置決めがされるよう構成されている。そのため、半導体積層ユニット５は、上記直交方向への移動が規制される。これにより、振動等による半導体積層ユニット５の上記直交方向への滑り、位置ずれ等を抑制することができ、耐振性を向上させることができる。 Next, the effect in the power converter device 1 of this example is demonstrated.
In the power conversion device 1 of this example, the cooler 3 is provided with an engaging portion 30 that engages with the engaged portion 60 in the case 6. Then, by the engagement between the engaging portion 30 of the cooler 3 and the engaged portion 60 in the case 6, positioning in the direction (orthogonal direction) orthogonal to at least the stacking direction X in the semiconductor stacked unit 5 including the cooler 3. It is configured to be Therefore, the movement of the semiconductor multilayer unit 5 in the orthogonal direction is restricted. Thereby, the sliding, position shift, etc. of the semiconductor lamination unit 5 by the vibration etc. to the said orthogonal | vertical direction can be suppressed, and vibration resistance can be improved.

また、電力変換装置１は、冷却器３の係合部３０をケース６内の被係合部６０に係合させることにより、半導体積層ユニット５の上記直交方向の位置決めがされる。そのため、半導体積層ユニット５を組み付ける際に、係合部３０を被係合部６０に係合させるだけで、ケース６内における半導体積層ユニット５の上記直交方向の位置決めを容易に行うことができる。これにより、半導体積層ユニット５の組み付けを精度良く行うことができる。 Further, the power conversion device 1 positions the semiconductor stacked unit 5 in the orthogonal direction by engaging the engaging portion 30 of the cooler 3 with the engaged portion 60 in the case 6. Therefore, when the semiconductor multilayer unit 5 is assembled, the positioning of the semiconductor multilayer unit 5 in the case 6 in the orthogonal direction can be easily performed only by engaging the engaging portion 30 with the engaged portion 60. Thereby, the assembly | stacking of the semiconductor lamination | stacking unit 5 can be performed with a sufficient precision.

また、本例では、半導体積層ユニット５の積層方向Ｘの一方の端部（後端部）５０２に配置された冷却管３１である端部冷却管３１ａには、係合部３０が設けられている。そのため、係合部３０をケース６内の被係合部６０に係合させることが容易となる。また、冷却器３に係合部３０を容易に設けることができるという効果もある。 Further, in this example, the engaging portion 30 is provided in the end cooling pipe 31 a that is the cooling pipe 31 disposed at one end (rear end) 502 in the stacking direction X of the semiconductor stacked unit 5. Yes. Therefore, it becomes easy to engage the engaging part 30 with the engaged part 60 in the case 6. Further, there is an effect that the engaging portion 30 can be easily provided in the cooler 3.

また、端部冷却管３１ａは、ケース６の一部（後板部６３）に当接しており、端部冷却管３１ａとケース６との当接部分には、互いに係合する凸状に形成された係合部３０と凹状に形成された被係合部６０とがそれぞれ設けられている。そのため、係合部３０を被係合部６０に係合させることがより一層容易となる。また、両者の係合により、半導体積層ユニット５の滑り、位置ずれ等を抑制し、耐振性を向上させることができるという本例の効果を十分に発揮することができる。 Further, the end cooling pipe 31a is in contact with a part of the case 6 (rear plate part 63), and a contact portion between the end cooling pipe 31a and the case 6 is formed in a convex shape that engages with each other. The engaged portion 30 and the engaged portion 60 formed in a concave shape are provided. Therefore, it becomes much easier to engage the engaging portion 30 with the engaged portion 60. In addition, the effect of this example that the semiconductor laminate unit 5 can be prevented from slipping, misalignment, and the like, and the vibration resistance can be improved by the engagement between the two can be sufficiently exhibited.

また、半導体積層ユニット５における積層方向Ｘの一方の端部（前端部）５０１には、半導体積層ユニット５を積層方向Ｘに加圧する加圧部材７が配設されている。また、加圧部材７は、半導体積層ユニット５の一方の端部（前端部）５０１に当接する当接プレート７１と、当接プレート７１を半導体積層ユニット５に向かって押圧するバネ部材７２とからなる。そして、半導体積層ユニット５に対してバネ部材７２の押圧力が当接プレート７１を介して作用し、半導体積層ユニット５を積層方向Ｘに保持している。そのため、係合部３０と被係合部６０との係合によって半導体積層ユニット５の上記直交方向の位置決めをすることができ、加圧部材７によって半導体積層ユニット５を積層方向Ｘに保持することができる。これにより、半導体積層ユニット５の滑り、位置ずれ等をより一層抑制することができ、耐振性をさらに向上させることができる。 A pressing member 7 that pressurizes the semiconductor multilayer unit 5 in the stacking direction X is disposed at one end (front end) 501 of the semiconductor stacking unit 5 in the stacking direction X. The pressing member 7 includes a contact plate 71 that contacts one end (front end) 501 of the semiconductor multilayer unit 5 and a spring member 72 that presses the contact plate 71 toward the semiconductor multilayer unit 5. Become. Then, the pressing force of the spring member 72 acts on the semiconductor lamination unit 5 via the contact plate 71 to hold the semiconductor lamination unit 5 in the lamination direction X. Therefore, the semiconductor stacked unit 5 can be positioned in the orthogonal direction by the engagement between the engaging portion 30 and the engaged portion 60, and the semiconductor stacked unit 5 is held in the stacking direction X by the pressure member 7. Can do. Thereby, the slip of the semiconductor lamination | stacking unit 5, a position shift, etc. can be suppressed further, and vibration resistance can be improved further.

また、半導体積層ユニット５は、冷媒導入管４１及び冷媒排出管４２を介する固定部材４３による保持と、冷却器３の係合部３０とケース６の被係合部６０との係合とによって、ケース６に対して上記直交方向に位置決め固定されている。すなわち、半導体積層ユニット５を保持・固定する固定部材４３と係合部３０及び被係合部６０とは、半導体積層ユニット５の積層方向Ｘの両端部５０１、５０２に設けられている。そのため、半導体積層ユニット５を効果的に保持・固定することができ、上述した効果をより一層発揮することができる。 Further, the semiconductor stacked unit 5 is held by the fixing member 43 via the refrigerant introduction pipe 41 and the refrigerant discharge pipe 42, and the engagement between the engaging portion 30 of the cooler 3 and the engaged portion 60 of the case 6 is as follows. It is positioned and fixed in the orthogonal direction with respect to the case 6. That is, the fixing member 43 that holds and fixes the semiconductor lamination unit 5, the engaging portion 30, and the engaged portion 60 are provided at both end portions 501 and 502 in the lamination direction X of the semiconductor lamination unit 5. Therefore, the semiconductor multilayer unit 5 can be effectively held and fixed, and the above-described effects can be further exhibited.

このように、本例によれば、半導体積層ユニット５の滑り、位置ずれ等を抑制し、耐振性を向上させることができると共に、半導体積層ユニット５の組み付けを精度良く行うことができる電力変換装置１を提供することができる。 As described above, according to this example, the power conversion apparatus can suppress slipping, displacement, and the like of the semiconductor multilayer unit 5 to improve vibration resistance, and can perform assembly of the semiconductor multilayer unit 5 with high accuracy. 1 can be provided.

なお、本例では、図１、図２に示すごとく、冷却器３の端部冷却管３１ａとケース６の後板部６３とに、互いに係合する凸状に形成された係合部３０と凹状に形成された被係合部６０とをそれぞれ設けたが、これとは逆に、図３に示すごとく、冷却器３の端部冷却管３１ａとケース６の後板部６３とに、互いに係合する凹状に形成された係合部３０と凸状に形成された被係合部６０とをそれぞれ設ける構成とすることもできる。 In this example, as shown in FIGS. 1 and 2, the engagement portion 30 formed in a convex shape that engages with the end cooling pipe 31 a of the cooler 3 and the rear plate portion 63 of the case 6. In contrast to this, the engaged portions 60 formed in a concave shape are provided. Conversely, as shown in FIG. 3, the end cooling pipe 31 a of the cooler 3 and the rear plate portion 63 of the case 6 are mutually connected. The engaging part 30 formed in the concave shape to be engaged and the engaged part 60 formed in the convex shape may be provided.

（実施例２）
本例は、図４、図５に示すごとく、係合部３０及び被係合部６０の配設位置を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、半導体積層ユニット５の前端部５０１に配置された端部冷却管３１ｂに、係合部３０が上下方向Ｚに２つ設けられている。係合部３０は、ケース６内に配設された当接プレート７１に向かって突出するように凸状に形成されている。 (Example 2)
In this example, as shown in FIGS. 4 and 5, the arrangement positions of the engaging portion 30 and the engaged portion 60 are changed.
In this example, as shown in the figure, two engaging portions 30 are provided in the vertical direction Z on the end cooling pipe 31b disposed at the front end 501 of the semiconductor stacked unit 5. The engaging portion 30 is formed in a convex shape so as to protrude toward the contact plate 71 disposed in the case 6.

また、端部冷却管３１ｂが当接している当接プレート７１には、端部冷却管３１ｂの係合部３０に対応する位置に、被係合部６０が設けられている。被係合部６０は、当接プレート７１における端部冷却管３１ｂが当接する当接面７１１を窪ませて凹状に形成されている。 Further, the abutting plate 71 with which the end cooling pipe 31b abuts is provided with an engaged part 60 at a position corresponding to the engaging part 30 of the end cooling pipe 31b. The engaged portion 60 is formed in a concave shape by recessing the contact surface 711 with which the end cooling pipe 31b of the contact plate 71 contacts.

そして、端部冷却管３１ｂの係合部３０とケース６内における当接プレート７１の被係合部６０とは、互いに係合している。これにより、半導体積層ユニット５における積層方向Ｘに直交する方向（直交方向）の位置決めがされている。
その他は、実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を有する。 The engaging portion 30 of the end cooling pipe 31b and the engaged portion 60 of the contact plate 71 in the case 6 are engaged with each other. Thereby, positioning in the direction (orthogonal direction) orthogonal to the lamination direction X in the semiconductor lamination unit 5 is performed.
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and has the same operation and effect.

（実施例３）
本例は、図６、図７に示すごとく、係合部３０及び被係合部６０の形状及び配設位置を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、半導体積層ユニット５の後端部５０２に配置された端部冷却管３１ａの両端部３１１ａ、３１２ａには、端部冷却管３１ａから積層方向Ｘに直交する方向であって横方向Ｙに突出すると共に積層方向Ｘに屈曲した係合部３０がそれぞれ設けられている。 (Example 3)
In this example, as shown in FIGS. 6 and 7, the shapes and arrangement positions of the engaging portion 30 and the engaged portion 60 are changed.
In this example, as shown in the figure, both end portions 311a and 312a of the end cooling pipe 31a disposed at the rear end portion 502 of the semiconductor stacked unit 5 are in a direction orthogonal to the stacking direction X from the end cooling pipe 31a. The engaging portions 30 that protrude in the lateral direction Y and are bent in the stacking direction X are provided.

また、端部冷却管３１ａが当接しているケース６の後板部６３には、端部冷却管３１ａの係合部３０に対応する位置に、被係合部６０が設けられている。被係合部６０は、ケース６の後板部６３の表面６３１を窪ませて凹状に形成されている。 Further, an engaged portion 60 is provided at a position corresponding to the engaging portion 30 of the end cooling pipe 31a on the rear plate portion 63 of the case 6 with which the end cooling pipe 31a is in contact. The engaged portion 60 is formed in a concave shape by recessing the surface 631 of the rear plate portion 63 of the case 6.

そして、端部冷却管３１ａの係合部３０とケース６の後板部６３の被係合部６０とは、互いに係合している。これにより、半導体積層ユニット５における積層方向Ｘに直交する方向（直交方向）の位置決めがされている。
その他は、実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を有する。 The engaging portion 30 of the end cooling pipe 31a and the engaged portion 60 of the rear plate portion 63 of the case 6 are engaged with each other. Thereby, positioning in the direction (orthogonal direction) orthogonal to the lamination direction X in the semiconductor lamination unit 5 is performed.
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and has the same operation and effect.

（実施例４）
本例は、図８〜１０に示すごとく、係合部３０及び被係合部６０の形状及び配設位置を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、各冷却管３１には、各冷却管３１から積層方向Ｘに直交する方向であって上下方向Ｚに突出する一対の係合部３０が設けられている。係合部３０は、先端部分を積層方向Ｘに屈曲した屈曲部３０１を有する。 Example 4
In this example, as shown in FIGS. 8 to 10, the shapes and arrangement positions of the engaging portion 30 and the engaged portion 60 are changed.
In this example, as shown in the figure, each cooling pipe 31 is provided with a pair of engaging portions 30 protruding from the respective cooling pipes 31 in the vertical direction Z in a direction orthogonal to the stacking direction X. The engaging portion 30 has a bent portion 301 obtained by bending the tip portion in the stacking direction X.

また、ケース６の底板部６１及び天板部６５には、各係合部３０に対応する位置に凹状に形成された被係合部６０が設けられている。被係合部６０は、ケース６の底板部６１及び天板部６５において、それぞれ積層方向Ｘに連続的に形成された一対の被係合溝部６０ａによって構成されている。 In addition, the bottom plate portion 61 and the top plate portion 65 of the case 6 are provided with engaged portions 60 formed in a concave shape at positions corresponding to the respective engaging portions 30. The engaged portion 60 is constituted by a pair of engaged groove portions 60 a formed continuously in the stacking direction X in the bottom plate portion 61 and the top plate portion 65 of the case 6.

そして、各冷却管３１の係合部３０とケース６の底板部６１の被係合部６０とは、互いに係合している。具体的には、複数の係合部３０は、屈曲部３０１を被係合溝部６０ａに係合させている。これにより、半導体積層ユニット５における積層方向Ｘに直交する方向（直交方向）の位置決めがされている。
その他は、実施例１と同様の構成である。 Then, the engaging portion 30 of each cooling pipe 31 and the engaged portion 60 of the bottom plate portion 61 of the case 6 are engaged with each other. Specifically, the plurality of engaging portions 30 engage the bent portion 301 with the engaged groove portion 60a. Thereby, positioning in the direction (orthogonal direction) orthogonal to the lamination direction X in the semiconductor lamination unit 5 is performed.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

本例の場合には、係合部３０の屈曲部３０１を被係合部６０に係合させることにより、係合部３０が被係合部６０に対して先端面ではなく、屈曲部３０１の側面で接触することになる。そのため、係合部３０と被係合部６０との接触による削りカスの発生を抑制することができる。 In the case of this example, by engaging the bent portion 301 of the engaging portion 30 with the engaged portion 60, the engaging portion 30 is not the tip surface of the engaged portion 60 but the bent portion 301. It will come in contact on the side. Therefore, it is possible to suppress the generation of scraps due to the contact between the engaging portion 30 and the engaged portion 60.

また、複数の係合部３０を被係合部６０である被係合溝部６０ａに容易に係合させることができる。また、このような構成とすることにより、半導体積層ユニット５の積層方向Ｘへの移動を規制することなく、上記直交方向への移動を規制することができる。これにより、半導体積層ユニット５を積層方向Ｘに移動させながら組み付けることができ、半導体積層ユニット５の組み付けを容易に行うことができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。 Further, the plurality of engaging portions 30 can be easily engaged with the engaged groove portion 60 a that is the engaged portion 60. Moreover, by setting it as such a structure, the movement to the said orthogonal direction can be controlled, without restrict | limiting the movement to the lamination direction X of the semiconductor lamination unit 5. FIG. Thereby, the semiconductor multilayer unit 5 can be assembled while being moved in the stacking direction X, and the semiconductor multilayer unit 5 can be easily assembled.
The other functions and effects are the same as those of the first embodiment.

（実施例５）
本例は、図１１、１２に示すごとく、ケース６内に内部構造体６９を配設した例である。
本例では、同図に示すごとく、半導体積層ユニット５の後端部５０２とケース６の後板部６３との間には、内部構造体６９が配設されている。内部構造体６９は、ケース６の一部を構成する仕切部６９１と、仕切部６９１の開口部を覆う蓋部６９２と、仕切部６９１内においてリアクトル等の電子部品６９９が収容された収容部６９３とを有する。 (Example 5)
In this example, as shown in FIGS. 11 and 12, an internal structure 69 is disposed in the case 6.
In this example, as shown in the figure, an internal structure 69 is disposed between the rear end portion 502 of the semiconductor multilayer unit 5 and the rear plate portion 63 of the case 6. The internal structure 69 includes a partition portion 691 that constitutes a part of the case 6, a lid portion 692 that covers the opening of the partition portion 691, and a storage portion 693 in which an electronic component 699 such as a reactor is stored in the partition portion 691. And have.

また、半導体積層ユニット５の後端部５０２は、内部構造体６９の仕切部６９１に当接している。また、半導体積層ユニット５の後端部５０２に配置された端部冷却管３１ａには、係合部３０が上下方向Ｚに２つ設けられている。係合部３０は、ケース６内に配設された内部構造体６９の仕切部６９１に向かって突出するように凸状に形成されている。 The rear end portion 502 of the semiconductor stacked unit 5 is in contact with the partition portion 691 of the internal structure 69. In addition, two engaging portions 30 are provided in the vertical direction Z on the end cooling pipe 31 a disposed at the rear end 502 of the semiconductor stacked unit 5. The engaging part 30 is formed in a convex shape so as to protrude toward the partition part 691 of the internal structure 69 disposed in the case 6.

また、端部冷却管３１ａが当接している内部構造体６９の仕切部６９１には、端部冷却管３１ａの係合部３０に対応する位置に、被係合部６０が設けられている。被係合部６０は、仕切部６９１における端部冷却管３１ａが当接する当接面６９４を窪ませて凹状に形成されている。 Further, the engaged portion 60 is provided at a position corresponding to the engaging portion 30 of the end cooling pipe 31a in the partition portion 691 of the internal structure 69 with which the end cooling pipe 31a abuts. The engaged portion 60 is formed in a concave shape by recessing the contact surface 694 with which the end cooling pipe 31a of the partition portion 691 contacts.

そして、端部冷却管３１ａの係合部３０とケース６内における内部構造体６９の仕切部６９１の被係合部６０とは、互いに係合している。これにより、半導体積層ユニット５における積層方向Ｘに直交する方向（直交方向）の位置決めがされている。
その他は、実施例１と同様の構成である。 The engaging portion 30 of the end cooling pipe 31a and the engaged portion 60 of the partition portion 691 of the internal structure 69 in the case 6 are engaged with each other. Thereby, positioning in the direction (orthogonal direction) orthogonal to the lamination direction X in the semiconductor lamination unit 5 is performed.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

本例の場合には、ケース６の一部を構成する仕切部６９１の当接面６９４と反対側の面６９５には、収容部６９３に収容された半導体モジュール５以外のリアクトル等の電子部品（発熱部材）６９９が配設されている。そのため、端部冷却管３１ａは、係合部３０からケース６を介してリアクトル等の電子部品（発熱部材）６９９を冷却することができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。 In the case of this example, an electronic component (such as a reactor) other than the semiconductor module 5 housed in the housing portion 693 is provided on the surface 695 opposite to the contact surface 694 of the partition portion 691 constituting a part of the case 6. A heat generating member 699 is disposed. Therefore, the end cooling pipe 31 a can cool the electronic component (heat generating member) 699 such as a reactor from the engaging portion 30 through the case 6.
The other functions and effects are the same as those of the first embodiment.

（実施例６）
本例は、図１３、１４に示すごとく、ケース６内の内部構造体６９の配設位置を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、半導体積層ユニット５の前端部５０１とケース６の前板部６２との間には、内部構造体６９が配設されている。また、半導体積層ユニット５の後端部５０２には、加圧部材７が配設されている。 (Example 6)
In this example, as shown in FIGS. 13 and 14, the arrangement position of the internal structure 69 in the case 6 is changed.
In this example, as shown in the figure, an internal structure 69 is disposed between the front end portion 501 of the semiconductor multilayer unit 5 and the front plate portion 62 of the case 6. Further, a pressure member 7 is disposed at the rear end portion 502 of the semiconductor multilayer unit 5.

また、半導体積層ユニット５の後端部５０２には、当接プレート７１が面接触した状態で配設されている。また、当接プレート７１とケース６の後板部６３との間には、バネ部材７２が配設されている。これにより、半導体積層ユニット５は、内部構造体６９の仕切部６９１と当接プレート７１との間で、バネ部材７２の付勢力によって積層方向Ｘに押圧保持されている。 In addition, the contact plate 71 is disposed in surface contact with the rear end portion 502 of the semiconductor stacked unit 5. A spring member 72 is disposed between the contact plate 71 and the rear plate portion 63 of the case 6. Thereby, the semiconductor stacked unit 5 is pressed and held in the stacking direction X by the urging force of the spring member 72 between the partition portion 691 of the internal structure 69 and the contact plate 71.

また、半導体積層ユニット５の前端部５０１は、内部構造体６９の仕切部６９１に当接している。また、半導体積層ユニット５の前端部５０１に配置された端部冷却管３１ｂには、係合部３０が上下方向Ｚに２つ設けられている。係合部３０は、ケース６内に配設された内部構造体６９の仕切部６９１に向かって突出するように凸状に形成されている。 Further, the front end portion 501 of the semiconductor multilayer unit 5 is in contact with the partition portion 691 of the internal structure 69. In addition, two engaging portions 30 are provided in the vertical direction Z on the end cooling pipe 31 b disposed at the front end 501 of the semiconductor multilayer unit 5. The engaging part 30 is formed in a convex shape so as to protrude toward the partition part 691 of the internal structure 69 disposed in the case 6.

また、端部冷却管３１ｂが当接している内部構造体６９の仕切部６９１には、端部冷却管３１ｂの係合部３０に対応する位置に、被係合部６０が設けられている。被係合部６０は、仕切部６９１における端部冷却管３１ｂが当接する当接面６９４を窪ませて凹状に形成されている。 Further, the engaged portion 60 is provided at a position corresponding to the engaging portion 30 of the end cooling pipe 31b in the partition portion 691 of the internal structure 69 with which the end cooling pipe 31b is in contact. The engaged portion 60 is formed in a concave shape by recessing the contact surface 694 with which the end cooling pipe 31b of the partition portion 691 contacts.

そして、端部冷却管３１ｂの係合部３０とケース６内における内部構造体６９の仕切部６９１の被係合部６０とは、互いに係合している。これにより、半導体積層ユニット５における積層方向Ｘに直交する方向（直交方向）の位置決めがされている。
その他は、実施例５と同様の構成であり、同様の作用効果を有する。 The engaging portion 30 of the end cooling pipe 31b and the engaged portion 60 of the partition portion 691 of the internal structure 69 in the case 6 are engaged with each other. Thereby, positioning in the direction (orthogonal direction) orthogonal to the lamination direction X in the semiconductor lamination unit 5 is performed.
The other configuration is the same as that of the fifth embodiment, and has the same operation and effect.

１電力変換装置
２半導体モジュール
３冷却器
３０係合部
３１冷却管
５半導体積層ユニット
６ケース
６０被係合部
Ｘ積層方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 2 Semiconductor module 3 Cooler 30 Engagement part 31 Cooling pipe 5 Semiconductor laminated unit 6 Case 60 Engaged part X Lamination direction

Claims

Power conversion comprising a case in which a semiconductor multilayer unit in which a plurality of semiconductor modules constituting a part of a power conversion circuit and a plurality of cooling pipes for cooling the plurality of semiconductor modules from both main surfaces are stacked is accommodated in a case A device,
The plurality of cooling pipes are connected to each other to form one cooler,
The cooler is provided with an engaging portion that engages with an engaged portion provided in the case.
The semiconductor stacking unit is configured to be positioned in a direction perpendicular to at least the stacking direction by the engagement between the engaging portion of the cooler and the engaged portion in the case. Power converter.

2. The power conversion device according to claim 1, wherein the engagement portion is provided in an end cooling pipe that is the cooling pipe disposed at one end in the stacking direction of the semiconductor stacked unit. The power converter characterized by the above-mentioned.

The power conversion device according to claim 2, wherein the end cooling pipe is in contact with a part of the case, and a contact portion between the end cooling pipe and the case has a concave shape that engages with each other. Or the said engaging part formed in convex shape and the said to-be-engaged part are each provided, The power converter device characterized by the above-mentioned.

The power conversion device according to claim 2, wherein the end cooling pipe is in contact with a part of the case, and the end cooling pipe has a direction perpendicular to the stacking direction from the end cooling pipe. The engaging portion that is bent in the laminating direction is provided, and the engaged portion that is formed in a concave shape is provided on the surface of the case that contacts the end cooling pipe. The power converter characterized by the above-mentioned.

5. The power conversion device according to claim 3, wherein a heating member other than the semiconductor module is disposed on a surface of the case opposite to a surface with which the end cooling pipe contacts. Power converter.

2. The power conversion device according to claim 1, wherein the cooling pipe is provided with the engagement portion protruding from the cooling pipe in a direction orthogonal to the stacking direction, and the case includes the engagement portion. A power conversion device, wherein the engaged portion formed in a concave shape is provided at a position corresponding to.

7. The power conversion device according to claim 6, wherein the engaging portion of the cooling pipe has a bent portion having a tip portion bent in the stacking direction, and the bent portion is engaged with the engaged portion of the case. A power converter characterized by being combined.

The power conversion device according to claim 6 or 7, wherein the engaged portion of the case is configured by an engaged groove portion formed continuously in the stacking direction, and the engaged groove portion includes the engagement groove portion. An electric power converter characterized by engaging an engaging portion.

9. The power conversion device according to claim 1, wherein a pressure member that pressurizes the semiconductor stacked unit in the stacking direction is disposed at one end of the semiconductor stacked unit in the stacking direction. A power converter characterized by being provided.