JP2016052135A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却性能を向上させるとともに製造コストの低減化を図り、かつ組立作業の作業効率の向上を図ること。【解決手段】第１基板１０に実装された第１半導体素子１１を放熱させるためのフィンユニット３０と、第１半導体素子１１を収容する装置本体を構成し、かつフィンユニット３０と第１半導体素子１１とが熱的に接続することを許容するサポート４０とを備え、サポート４０は、基板配設領域Ｓを囲繞する態様で形成され、かつ第１基板１０が相対的に近接する場合に、第１基板１０を基板配設領域Ｓに案内して固定する固定ガイド部材４７を有するフレーム部４１と、フレーム部４１における互いに対向する部位どうし、あるいは互いに隣接する部位どうしを連結する梁部４２とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば昇降機や空調機等の制御において用いられる電力変換装置に関するものである。

従来、例えば昇降機や空調機等の制御において電力変換装置が用いられており、この種の電力変換装置は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子等を備えたパワー半導体モジュールが基板に実装された状態で装置本体に収納されている。

このような電力変換装置では、パワー半導体モジュールが発する高熱を放出させるためのヒートシンクが設けられており、パワー半導体モジュールは、サポートに形成された開口を進入してヒートシンクに締結部材により締結されることで熱的に接続されている。

サポートは、装置本体を構成するものであって、組立作業の際に基板を所定の領域に配設する際のガイドとしての機能を有するものであり、組立作業の作業効率を向上させるために必要な部材である。このようなサポートは、上記開口のみが形成された直方体状の形状を成していた（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５４８６１９号公報

ところが、上述した特許文献１に提案されている電力変換装置では、サポートは、パワー半導体モジュールの通過を許容する開口のみが形成された直方体状の形態を成すものであったので、次のような問題があった。

すなわち、ヒートシンクにおけるパワー半導体モジュールが取り付けられる面は、上記開口に対応する部分以外はサポートに覆われることとなり、冷却性能が十分に良好とはいえなかった。しかもサポートにおけるヒートシンクを覆う部分は、サポートの機能を発揮する部分ではないにも関わらず、当該部分を製造するための材料が必要とされ、結果的に製造コストの増大化を招来していた。

本発明は、上記実情に鑑みて、冷却性能を向上させるとともに製造コストの低減化を図り、かつ組立作業の作業効率の向上を図ることができる電力変換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、基板に実装されたパワー半導体モジュールを放熱させるためのヒートシンクと、前記パワー半導体モジュールを収容する装置本体を構成し、かつ前記ヒートシンクと前記パワー半導体モジュールとが熱的に接続することを許容するサポートとを備えた電力変換装置であって、前記サポートは、予め決められた基板配設領域を囲繞する態様で形成され、かつ前記基板が相対的に近接する場合に、該基板を前記基板配設領域に案内して固定する固定ガイド部材を有するフレーム部と、前記フレーム部における互いに対向する部位どうし、あるいは互いに隣接する部位どうしを連結する梁部とを備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記電力変換装置において、前記固定ガイド部材は、前記フレーム部の所定個所において先端部が前記ヒートシンクから離隔する方向に向けて延在する態様で形成されるものであり、前記先端部に形成され、かつ前記ヒートシンクに近接するに連れて前記基板配設領域に漸次近接するよう傾斜する固定傾斜部と、基端部から前記固定傾斜部に至る所定箇所に形成され、かつ前記基板配設領域に向けて突出する固定爪部とを備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記電力変換装置において、前記サポートは、前記ヒートシンクに熱的に接続された半導体素子の端子を、該半導体素子の本体部に近接離反する態様で揺動することを規制して保持する溝形状の保持部を有することを特徴とする。

また本発明は、上記電力変換装置において、前記サポートは、前記フレーム部の所定個所において、前記基板配設領域と外部との間で空気の通過を許容するスリットが形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、サポートは、予め決められた基板配設領域を囲繞する態様で形成されたフレーム部と、フレーム部における互いに対向する部位どうし、あるいは互いに隣接する部位どうしを連結する梁部とで構成されているので、ヒートシンクにおけるパワー半導体モジュールの取付面を必要以上に覆うことがなく、ヒートシンクの取付面の露出面積を拡大させることができる。これにより、かかるヒートシンクを通じての冷却性能の向上を図ることができる。また、フレーム部と梁部とで構成することで、従来のように、ヒートシンクの取付面を覆う部分を形成していないので、かかる部分に要する材料を低減させることができ、製造コストの低減化を図ることができる。更に、フレーム部の固定ガイド部材が、基板が相対的に近接する場合に、該基板を基板配設領域に案内して固定するので、従来のように専用の治具や位置合わせ機構等を必要とせずに、サポートに対する基板の位置合わせを容易なものとすることができ、これにより組立作業の作業効率を向上させることができる。従って、冷却性能を向上させるとともに製造コストの低減化を図り、かつ組立作業の作業効率の向上を図ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態である電力変換装置の要部を示す斜視図である。 図２は、図１に示した電力変換装置の要部の分解斜視図である。 図３は、図２に示したフィンユニット、サポート及び第２半導体素子を示す分解斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態である電力変換装置の組立作業の工程を前方から見た場合を示す説明図である。 図５は、本発明の実施の形態である電力変換装置の組立作業の工程を前方から見た場合を示す説明図である。 図６は、本発明の実施の形態である電力変換装置の組立作業の工程を前方から見た場合を示す説明図である。 図７は、本発明の実施の形態である電力変換装置の要部を前方から見た場合を示す縦断面図である。 図８は、本発明の実施の形態である電力変換装置に適用されるサポートの変形例を示す斜視図である。 図９は、図８に示したサポートを用いた例を示す斜視図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る電力変換装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である電力変換装置の要部を示す斜視図であり、図２は、図１に示した電力変換装置の要部の分解斜視図である。ここで例示する電力変換装置は、例えば昇降機や空調機等の制御に用いられるものであり、第１基板１０、第２基板２０、フィンユニット３０及びサポート４０を備えて構成されている。

第１基板１０は、略矩形状の板状体であり、種々の回路や素子が実装されるものである。この第１基板１０の下面には、例えばＩＧＢＴ素子等のパワー半導体モジュールを構成する第１半導体素子１１が実装されている。

かかる第１基板１０においては、前端部に第１ガイド孔１２が形成されているとともに、前端部の左右両端部分、左端部の中央部分及び後端部の右端部分には第１切欠部１３が形成されている。また、第１基板１０において第１半導体素子１１が実装される領域には、該第１半導体素子１１に形成された締結孔（図示せず）に一致する態様で複数（図示の例では２つ）の締結孔１４が形成されており、これら締結孔１４の左側には、複数（図示の例では２つ）の固定孔１５が形成されている。

第２基板２０は、略矩形状の板状体であり、種々の回路や素子が実装されるものである。この第２基板２０は、第１基板１０よりも上方に配置されるものである。かかる第２基板２０においては、前端部の左右両端部に第２ガイド孔２１が形成されているとともに、前端部の中央部分、後端部の左右両端部分には第２切欠部２２が形成されている。また第２基板２０の後端部には取付用孔２３が形成されている。

フィンユニット３０は、例えばアルミニウム（又はアルミニウム合金）等の良好な熱伝導性を有する高熱伝導性材料から形成されたものでヒートシンクを構成するものである。このフィンユニット３０は、図３にも示すように、ベース部３１と複数のフィン３９とを備えて構成されている。

ベース部３１は、略平板状の形態を成している。このベース部３１の上面には、前後方向が長手方向となる態様で上方に突出する２つの突部３２，３３が形成されている。これら突部３２，３３のうち、右方側の突部３２（以下、第１突部３２ともいう）の中央領域には、複数（図示の例では２つ）の締結孔３４が形成されている。この第１突部３２には、伝熱性に優れたサーマルグリスが塗布されている。左方側の突部３３（以下、第２突部３３ともいう）には、複数（図示の例では２つ）の固定孔３５が形成されている。

また、ベース部３１には、係止片３６が設けられている。係止片３６は、ベース部３１の右側部及び左側部に前後２つずつ形成されている。係止片３６は、上面及び下面が開口した筒状のカバー６０に形成された係止孔６１に進入してフィンユニット３０とカバー６０とを係止させるものである。このカバー６０は、フィンユニット３０及びサポート４０とともに電力変換装置の装置本体を構成するものである。

複数のフィン３９は、それぞれ薄板状の形態を成している。これらフィン３９は、ベース部３１の下面において個々が前後方向に沿って延在する態様で左右方向に並ぶよう起立姿勢にて配設されている。

サポート４０は、図３にも示すように、例えば樹脂材料や金属材料により形成される略矩形状のフレーム部４１を形成する各壁部４１ａ〜４１ｄの内側に補強用の梁部４２を形成したものである。つまり、フレーム部４１のうち互いに対向する壁部４１ａ〜４１ｄどうし、あるいは互いに隣接する壁部４１ａ〜４１ｄどうしを梁部４２で連結したものであり、フィンユニット３０の上側に配設されるものである。このサポート４０の前端部の左右両端部分及び後端部の右端部分には切欠部４３が形成されている。このサポート４０のフレーム部４１（壁部４１ａ〜４１ｄ）は上方に向けて延在する態様で形成されており、かかるフレーム部４１に囲繞される領域が基板配設領域Ｓとされている。

かかるサポート４０は、取付孔４４、第１開口４５、第２開口４６、固定ガイド部材４７、ガイドロッド４８及びスリット４９を備えて構成されている。

取付孔４４は、複数（図示の例では２つ）設けられており、一方は、前端部における切欠部４３の近傍に形成され、他方は、後端部における切欠部４３の近傍に形成されている。

第１開口４５は、サポート４０の左側の中央領域において梁部４２ａにより前後に区画されて形成されている。これら第１開口４５は、上記第１半導体素子１１とは異なる他のパワー半導体モジュールを構成する２つの第２半導体素子７０のうち対応するものの進入を許容するものである。ここで各第２半導体素子７０には、本体部７１に固定孔７１ａが形成されている。

各第１開口４５の左縁部となる壁部４１ｂ（以下、左方壁部４１ｂともいう）の内壁面には、複数（図示の例では４つ）の保持部５０が形成されている。これら保持部５０は、上方から見た場合にコ字状を成す態様で上方に向けて突出している。つまり、保持部５０は、上下方向に沿って延在する溝部５０ａを備えた溝形状を有するものである。保持部５０の溝部５０ａは、前方若しくは後方に開放した状態で形成されている。

また、上記左方壁部４１ｂのうち各第１開口４５に対応する部位には、右方に向けて突出する係止アーム５１が形成されている。これら係止アーム５１の先端部は、上記梁部４２ａに向けて突出する形態を成しており、係止アーム５１の先端部と梁部４２ａとの離間距離は第２半導体素子７０の本体部７１の前後幅よりも僅かに小さいものである。更に、各第１開口４５の右縁部となる梁部４２ｂには、左方に向けて突出する押え片５２が形成されている。

第２開口４６は、矩形状を成すもので、第１開口４５の右側に形成されている。この第２開口４６は、上記第１半導体素子１１が進入することを許容するものである。

固定ガイド部材４７は、複数（図示の例では３つ）あり、サポート４０のフレーム部４１を構成する各壁部４１ａ〜４１ｄのうち右方側の壁部４１ｄ（以下、右方壁部４１ｄともいう）、左方壁部４１ｂ並びに前方側の壁部４１ａ（以下、前方壁部４１ａともいう）に１つずつ設けられている。

右方壁部４１ｄに設けられている固定ガイド部材４７（以下、右側固定ガイド４７１ともいう）は、右方壁部４１ｄを切り欠いた部分において該壁部４１ｄよりも上方に向けて突出する態様で先端部が上方に向けて延在するよう形成されている。より詳細に説明すると、右側固定ガイド４７１は、第２開口４６の右側において、先端部がフィンユニット３０から離隔する方向に向けて延在する態様で形成されている。この右側固定ガイド４７１は、図４に示すように、右側固定傾斜部４７１ａ及び右側固定爪部４７１ｂを有している。

右側固定傾斜部４７１ａは、右側固定ガイド４７１の先端部（上端部）において、下方に向かうに連れて漸次左方に傾斜する態様で形成されている。つまり、右側固定傾斜部４７１ａは、右側固定ガイド４７１の先端部において、フィンユニット３０に近接するに連れて基板配設領域Ｓに漸次近接するよう傾斜する態様で形成されている。

右側固定爪部４７１ｂは、右側固定傾斜部４７１ａの下方域において左方に向けて突出する態様で形成されている。つまり、右側固定爪部４７１ｂは、右側固定ガイド４７１の基端部から右側固定傾斜部４７１ａに至る所定箇所において、基板配設領域Ｓに向けて突出する態様で形成されている。

左方壁部４１ｂに設けられている固定ガイド部材４７（以下、左側固定ガイド４７２ともいう）は、左方壁部４１ｂを切り欠いた部分において該壁部４１ｂよりも上方に向けて突出する態様で先端部が上方に向けて延在するよう形成されている。より詳細に説明すると、左側固定ガイド４７２は、第１開口４５よりも後方側において、先端部がフィンユニット３０から離隔する方向に向けて延在する態様で形成されている。この左側固定ガイド４７２は、上記右側固定ガイド４７１と延在長さが一致している。かかる左側固定ガイド４７２は、図４に示すように、左側固定傾斜部４７２ａ及び左側固定爪部４７２ｂを有している。

左側固定傾斜部４７２ａは、上記右側固定傾斜部４７１ａと同等の高さレベルに形成されるもので、左側固定ガイド４７２の先端部（上端部）において、下方に向かうに連れて漸次右方に傾斜する態様で形成されている。つまり、左側固定傾斜部４７２ａは、左側固定ガイド４７２の先端部において、フィンユニット３０に近接するに連れて基板配設領域Ｓに漸次近接するよう傾斜する態様で形成されている。

左側固定爪部４７２ｂは、上記右側固定爪部４７１ｂと同等の高さレベルに形成されるもので、左側固定傾斜部４７２ａの下方域において左方に向けて突出する態様で形成されている。つまり、左側固定爪部４７２ｂは、左側固定ガイド４７２の基端部から左側固定傾斜部４７２ａに至る所定箇所において、基板配設領域Ｓに向けて突出する態様で形成されている。

前方壁部４１ａに設けられている固定ガイド部材４７（以下、前側固定ガイド４７３ともいう）は、前方壁部４１ａの切り欠いた部分において該壁部４１ａよりも上方に向けて突出する態様で先端部が上方に向けて延在するよう形成されている。より詳細に説明すると、前側固定ガイド４７３は、先端部がフィンユニット３０から離隔する方向に向けて延在する態様で形成されている。この前側固定ガイド４７３は、上記右側固定ガイド４７１及び上記左側固定ガイド４７２と延在長さが一致している。かかる前側固定ガイド４７３は、前側固定傾斜部４７３ａ及び前側固定爪部４７３ｂを有している。

前側固定傾斜部４７３ａは、上記右側固定傾斜部４７１ａ及び上記左側固定傾斜部４７２ａと同等の高さレベルに形成されるもので、前側固定ガイド４７３の先端部（上端部）において、下方に向かうに連れて漸次後方に傾斜する態様で形成されている。つまり、前側固定傾斜部４７３ａは、前側固定ガイド４７３の先端部において、フィンユニット３０に近接するに連れて基板配設領域Ｓに漸次近接するよう傾斜する態様で形成されている。

前側固定爪部４７３ｂは、上記右側固定爪部４７１ｂ及び上記左側固定爪部４７２ｂと同等の高さレベルに形成されるもので、前側固定傾斜部４７３ａの下方域において後方に向けて突出する態様で形成されている。つまり、前側固定爪部４７３ｂは、前側固定ガイド４７３の基端部から前側固定傾斜部４７３ａに至る所定箇所において、基板配設領域Ｓに向けて突出する態様で形成されている。

ガイドロッド４８は、複数（図示の例では２つ）あり、サポート４０の前端部における左右の切欠部４３の近傍に１つずつ設けられている。これらガイドロッド４８は、上方に向けて延在するものであり、先端に向かうにつれて外径が漸次小さくなるテーパー形状を成している。これらガイドロッド４８は、第１基板１０に形成された第１ガイド孔１２及び第２基板２０に形成された第２ガイド孔２１の内径よりも外径が小さいものである。

スリット４９は、サポート４０の前方壁部４１ａ及び後方側の壁部４１ｃの下方側において左右に分離して形成されている。このスリット４９は、基板配設領域Ｓと外部との間で空気の通過を許容するものである。

尚、図２中の符号８０は、第１基板１０と第２基板２０との間に配設される絶縁板である。この絶縁板８０の前端部の左右両端部に上記第２ガイド孔２１と同一の径を有する第３ガイド孔８１が形成されている。

このような構成を有するサポート４０を用いて次のようにして電力変換装置を組み立てることができる。

まず、サポート４０の第１開口４５に下方側から第２半導体素子７０を相対的に進入させてサポート４０に第２半導体素子７０を仮保持させる。この場合、第２半導体素子７０の本体部７１は、係止アーム５１の弾性復元力により梁部４２ａと係止アーム５１とに挟まれるとともに押え片５２に当接される。また、第２半導体素子７０の各端子７２は、保持部５０の溝部５０ａを下方より挿通することとなる。

このように第２半導体素子７０を仮保持させたサポート４０をフィンユニット３０のベース部３１の上面に載置させる。より詳細には、サポート４０の取付孔４４をベース部３１の取付孔３１ａにそれぞれ一致させるとともに、第２半導体素子７０の固定孔７１ａをベース部３１の固定孔３５にそれぞれ一致させる。更に、サポート４０の第２開口４６にベース部３１の第１突部３２が進入して締結孔３４が該第２開口４６を通じて露出した状態となる。

次に、下面に第１半導体素子１１が実装された第１基板１０を上方よりサポート４０に近接させる。この場合において、サポート４０に形成された２つのテーパー形状を有するガイドロッド４８のうち左方側のガイドロッド４８が対応する第１基板１０の第１ガイド孔１２に挿通することで、第１基板１０が基板配設領域Ｓよりも僅かに前側あるいは後側に位置している場合でも、ガイドロッド４８の挿通量が増大することで、サポート４０に対して第１基板１０を相対的に後方あるいは前方に移動させることができる。

また、第１基板１０を上方よりサポート４０に近接させる場合に、図４に示すように、サポート４０の右方壁部４１ｄ及び左方壁部４１ｂには右側固定ガイド４７１及び左側固定ガイド４７２がそれぞれ形成されているとともに、前方壁部４１ａには前側固定ガイド４７３が形成されていることから、第１基板１０が基板配設領域Ｓよりも僅かに右側に位置している場合でも、第１基板１０の右端部が右側固定ガイド４７１の右側固定傾斜部４７１ａに摺接することで、サポート４０に対して第１基板１０を相対的に左側に移動させることができる。その一方、第１基板１０が基板配設領域Ｓよりも僅かに左側に位置している場合でも、第１基板１０の左端部が左側固定ガイド４７２の左側固定傾斜部４７２ａに摺接することで、サポート４０に対して第１基板１０を相対的に右側に移動させることができる。また、第１基板１０が基板配設領域Ｓよりも僅かに前側に位置している場合でも、第１基板１０の前端部が前側固定ガイド４７３の前側固定傾斜部４７３ａに摺接することで、サポート４０に対して第１基板１０を相対的に後方側に移動させることができる。

そして、右側固定ガイド４７１、左側固定ガイド４７２及び前側固定ガイド４７３には、右側固定爪部４７１ｂ、左側固定爪部４７２ｂ及び前側固定爪部４７３ｂが形成されていることから、図５に示すように、右側固定ガイド４７１は近接する第１基板１０に押圧されることで右側に弾性変形し、左側固定ガイド４７２は該第１基板１０に押圧されることで左側に弾性変形する。また、図には明示しないが、前側固定ガイド４７３は近接する第１基板１０に押圧されることで前側に弾性変形する。

その後に、第１基板１０が右側固定爪部４７１ｂ、左側固定爪部４７２ｂ及び前側固定爪部４７３ｂを乗り越えてフレーム部４１（各壁部４１ａ〜４１ｄ）の上面に載置されると、図６に示すように、右側固定ガイド４７１及び左側固定ガイド４７２は弾性復元力により元の状態に戻るとともに、図には明示しないが前側固定ガイド４７３も弾性復元力により元の状態に戻り、右側固定爪部４７１ｂ、左側固定爪部４７２ｂ及び前側固定爪部４７３ｂが第１基板１０の上面に接して、第１基板１０の上下方向に移動を規制する。

このようにガイドロッド４８及び固定ガイド部材４７（右側固定ガイド４７１、左側固定ガイド４７２及び前側固定ガイド４７３）により、サポート４０に対する第１基板１０の左右方向及び前後方向のずれを修正して基板配設領域Ｓに案内しつつ該基板配設領域Ｓに第１基板１０を固定させることができる。このように基板配設領域Ｓに固定された第１基板１０に実装される第１半導体素子１１は、サポート４０の第２開口４６に進入し、第１基板１０に形成された締結孔１４はベース部３１の第１突部３２の締結孔３４に一致する。また、第１基板１０の固定孔１５は第２半導体素子７０の固定孔７１ａに一致する。

そして、図示せぬ締結ネジを第１基板１０の締結孔１４及び第１半導体素子１１の締結孔の順に貫通させてから該締結ネジの先端部をベース部３１の締結孔３４に挿入させて螺合させ、図示せぬ固定ネジを第１基板１０の固定孔１５及び第２半導体素子７０の固定孔７１ａの順に貫通させてから該固定ネジの先端部をベース部３１の固定孔３５に挿入させて螺合させることで、第１基板１０を基板配設領域Ｓに配設するとともに、第１半導体素子１１及び第２半導体素子７０と、フィンユニット３０とを熱的に接続させることができる。

次に、ガイドロッド４８が絶縁板８０の第３ガイド孔８１を相対的に挿通するよう絶縁板８０を上方よりサポート４０に近接させて第１基板１０の上方に配設した後に、上記ガイドロッド４８が第２基板２０の第２ガイド孔２１を相対的に挿通するよう第２基板２０を上方よりサポート４０に近接させる。そして、取付ネジ８５（図１，図７参照）を第２基板２０の取付用孔２３及びサポート４０の取付孔４４に貫通させてから該取付ネジ８５の先端部をベース部３１の取付孔３１ａに挿入させて螺合させることで、第２基板２０を第１基板１０の上方に配設することができる。この場合において、第２基板２０に形成された貫通孔２４には第２半導体素子７０の端子７２が下方より貫通し、半田付けにより第２半導体素子７０が第２基板２０に実装された回路と電気的に接続される。

このようにして第１基板１０及び第２基板２０を配設させた後に、サポート４０に対してカバー６０を上方より近接させ、図７に示すように、フィンユニット３０の係止片３６がカバー６０の係止孔６１に進入してフィンユニット３０に対してカバー６０を係止させる。その後に表示部等を有する正面カバー（図示せず）をカバー６０に取り付けてカバー６０の上面開口を閉塞することで電力変換装置を組み立てることができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態である電力変換装置によれば、サポート４０に形成された固定ガイド部材４７が、第１基板１０が相対的に近接する場合に、該第１基板１０を基板配設領域Ｓに案内して固定するので、従来のように専用の治具や位置合わせ機構等を必要とせずに、サポート４０に対する第１基板１０の位置合わせを容易なものとすることができる。これにより組立作業の作業効率の向上を図ることができる。特に、組立作業を自動化させる場合には、作業効率の向上がより顕著なものとなる。

しかも、サポート４０は、フレーム部４１と、このフレーム部４１のうち互いに対向する壁部４１ａ〜４１ｄどうし、あるいは互いに隣接する壁部４１ａ〜４１ｄどうしを連結する梁部４２とで構成したので、ヒートシンクであるフィンユニット３０のベース部３１の上面を必要以上に覆うことがなく、フィンユニット３０の上面の露出面積を拡大させることができる。これにより、かかるフィンユニット３０を通じての冷却性能の向上を図ることができる。また、フレーム部４１と梁部４２とで構成することで、従来のように、フィンユニット３０の上面を覆う部分を形成していないので、かかる部分に要する材料を低減させることができ、製造コストの低減化を図ることができる。従って、冷却性能を向上させるとともに製造コストの低減化を図り、かつ組立作業の作業効率の向上を図ることができる。

上記電力変換装置においては、サポート４０の保持部５０が上下方向に沿って延在する溝部５０ａを備え、該溝部５０ａが前方若しくは後方に開放した状態で形成されているので、フィンユニット３０に熱的に接続された第２半導体素子７０の端子７２を、本体部７１に近接離反する態様で揺動することを規制して保持することができる。これにより、第２半導体素子７０の端子７２はその形状的特性から本体部７１に近接離反する態様で揺動しやすいが、その揺動を規制することができ、結果的に、第２半導体素子７０を良好に保持することができる。

上記電力変換装置によれば、サポート４０に形成されたスリット４９が、基板配設領域Ｓと外部との間で空気の通過を許容するので、基板配設領域Ｓで生じた熱をフィンユニット３０だけでなく、スリット４９を通じて外部に放出することができ、冷却性能の更なる向上を図ることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

上述した実施の形態では、サポート４０は、第１開口４５に下方側から第２半導体素子７０を相対的に進入させて第２半導体素子７０を仮保持するものであったが、本発明においては、図８に示すようなサポート４０′を用いても良い。尚、上述したサポート４０と同一の構成、あるいは形態は異なるが同一の機能を有する構成には同一の符号を付すこととする。

ここで図８に示すサポート４０′は、第１開口４５の左縁部を構成する左方壁部４１ｂの内壁面に保持部５０′を有するとともに、右方に向けて突出する複数の支持片５３を有している。これら複数の支持片５３を有していることにより、図９に示すように、第１開口４５に上方側から第２半導体素子７０を相対的に進入させて該第２半導体素子７０を仮保持することができる。このようなサポート４０′を有する電力変換装置であっても、サポート４０′がフレーム部４１と梁部４２とで構成されていることにより、冷却性能を向上させるとともに製造コストの低減化を図ることができる。そして、フレーム部４１に固定ガイド部材４７が形成されていることで、本実施の形態と同様に、組立作業の作業効率の向上を図ることができる。

１０ 第１基板
１１ 第１半導体素子
２０ 第２基板
３０ フィンユニット
３１ ベース部
３９ フィン
４０ サポート
４１ フレーム部
４２ 梁部
４５ 第１開口
４６ 第２開口
４７ 固定ガイド部材
４８ ガイドロッド
４９ スリット
５０ 保持部
５０ａ 溝部
５１ 係止アーム
５２ 押え片
６０ カバー
７０ 第２半導体素子
７１ 本体部
７２ 端子
８０ 絶縁板
Ｓ 基板配設領域

Claims (4)

1. 基板に実装されたパワー半導体モジュールを放熱させるためのヒートシンクと、
   前記パワー半導体モジュールを収容する装置本体を構成し、かつ前記ヒートシンクと前記パワー半導体モジュールとが熱的に接続することを許容するサポートと
   を備えた電力変換装置であって、
   前記サポートは、
   予め決められた基板配設領域を囲繞する態様で形成され、かつ前記基板が相対的に近接する場合に、該基板を前記基板配設領域に案内して固定する固定ガイド部材を有するフレーム部と、
   前記フレーム部における互いに対向する部位どうし、あるいは互いに隣接する部位どうしを連結する梁部と
   を備えたことを特徴とする電力変換装置。
2. 前記固定ガイド部材は、前記フレーム部の所定個所において先端部が前記ヒートシンクから離隔する方向に向けて延在する態様で形成されるものであり、
   前記先端部に形成され、かつ前記ヒートシンクに近接するに連れて前記基板配設領域に漸次近接するよう傾斜する固定傾斜部と、
   基端部から前記固定傾斜部に至る所定箇所に形成され、かつ前記基板配設領域に向けて突出する固定爪部と
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記サポートは、前記ヒートシンクに熱的に接続された半導体素子の端子を、該半導体素子の本体部に近接離反する態様で揺動することを規制して保持する溝形状の保持部を有することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
4. 前記サポートは、前記フレーム部の所定個所において、前記基板配設領域と外部との間で空気の通過を許容するスリットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。

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