JP2019134669A

JP2019134669A - インバータ

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Publication number: JP2019134669A
Application number: JP2019016991A
Authority: JP
Inventors: 賢一郎伊東; Kenichiro Ito; 直人蟹江; Naoto Kanie; 一善紺谷; Kazuyoshi Konya; 拓矢東; Takuya Azuma
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-02-02
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2019-08-08
Anticipated expiration: 2039-02-01
Also published as: CN110138235A; EP3522690A1; US10555413B2; EP3522690B2; EP3522690B1; JP7111010B2; CN110138235B; US20190246487A1

Abstract

【課題】コンデンサの冷却不足を抑制可能なインバータを提供する。【解決手段】インバータ１０は、ヒートシンク１１と、パワー基板２０と、制御基板と、コンデンサ基板５０と、を備える。インバータ１０は、複数のパワー素子を備える。複数のパワー素子は、６つのパワー素子群に分かれて配置されている。各パワー素子群において、各パワー素子は、一列に並んでいる。各パワー素子群は、間隔を空けて配列されている。インバータ１０は、パワー基板２０と、コンデンサ基板５０とを電気的に接続するスペーサ４０を備える。スペーサ４０は、本体４１と、伝熱部４２と、を備える。伝熱部４２は、パワー素子の並ぶ方向において、パワー素子群よりも外側であり、コンデンサ基板５０の板厚方向から見て、コンデンサ５４に重ならない位置に配置されている。【選択図】図６

Description

本発明は、インバータに関する。

直流電力を交流電力に変換して出力するインバータとしては、例えば、特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載のインバータは、パワー素子が実装されたパワー基板と、コンデンサが実装されたコンデンサ基板と、制御基板と、パワー基板が固定された放熱部と、を備える。また、インバータは、パワー基板と、コンデンサ基板との間に設けられたスペーサを備える。スペーサは、パワー基板とコンデンサ基板とを接続している。スペーサは、コンデンサ基板からパワー基板に熱を伝導させる伝熱経路としても機能している。これにより、パワー基板を介して、コンデンサ基板の熱を放熱部に伝導させている。

実用新案登録第３１７３５１２号公報

ところで、コンデンサの冷却不足が生じると、コンデンサの性能が劣化するおそれがある。
本発明の目的は、コンデンサの冷却不足を抑制できるインバータを提供することにある。

上記課題を解決するインバータは、複数のパワー素子を並べたパワー素子群が間隔を空けて複数配列されているパワー基板と、前記パワー基板の板厚方向に前記パワー基板と間隔を空けて配置されており、前記パワー素子を制御する電子部品が実装された制御基板と、前記パワー基板と前記制御基板との間に配置されており、複数のコンデンサが実装されたコンデンサ基板と、前記パワー基板が固定された放熱部と、前記パワー基板と前記コンデンサ基板とを電気的に接続しているスペーサと、を備え、前記スペーサは、隣り合う前記パワー素子群同士の間に配置された本体と、前記パワー素子の並ぶ方向において、前記パワー素子群よりも外側であり、かつ、前記コンデンサ基板の板厚方向から見て前記コンデンサと重なり合わない位置に設けられた伝熱部と、を備える。

これによれば、コンデンサ基板の熱は、スペーサの本体及びスペーサの伝熱部を介してパワー基板に伝導する。本体に加えて、伝熱部も伝熱経路として利用できるため、スペーサが本体だけの場合に比べてコンデンサ基板からパワー基板に熱が伝導しやすい。特に、伝熱部は、パワー素子の並ぶ方向において、パワー素子群よりも外側であり、かつ、コンデンサ基板の板厚方向から見てコンデンサと重なり合わない位置に設けられているので、スペーサが本体だけの場合に比べて、伝熱経路を広くとることができる。パワー基板を介して、コンデンサ基板の熱を放熱部に伝導させやすいため、コンデンサ基板に実装されたコンデンサの冷却不足を抑制できる。

上記インバータについて、前記複数のコンデンサは、前記パワー素子の並ぶ方向での前記コンデンサ基板の中心よりも一端側に集約して配置されており、前記伝熱部は、前記コンデンサ基板の一端と、前記パワー基板との間に設けられていてもよい。

コンデンサ基板の一端側にコンデンサを集約した場合、コンデンサの重量によりコンデンサ基板の一端側に荷重が集中しやすい。結果として、コンデンサ基板の一端側は撓みやすくなる。伝熱部をコンデンサ基板の一端と、パワー基板との間に設けることでコンデンサ基板の撓みやすい位置でコンデンサ基板を支持して、コンデンサ基板が撓むことを抑制できる。

上記インバータについて、前記スペーサを前記パワー基板に固定するための固定ネジを備えていてもよい。
これによれば、固定ネジの締結力によってスペーサをパワー基板及びコンデンサ基板に密着させることができる。

本発明によれば、コンデンサの冷却不足を抑制できる。

インバータの分解斜視図。パワー基板の平面図。スペーサの斜視図。制御基板を省略した状態のインバータを示す斜視図。制御基板を省略した状態のインバータを示す平面図。インバータを示す図４の６−６線断面図。比較例のインバータの断面図。

以下、インバータの一実施形態について説明する。なお、本実施形態のインバータは、バッテリ式の産業車両（フォークリフトなど）に搭載される。インバータは、バッテリから入力された直流電力を交流電力（三相交流）に変換して、三相モータに出力する。これにより、三相モータが駆動する。

図１に示すように、インバータ１０は、放熱部としてのヒートシンク１１を備える。ヒートシンク１１は、アルミニウム系金属や銅等の金属製である。ヒートシンク１１は、板状の固定部１２と、固定部１２の板厚方向の一面から突出するフィン１３と、を備える。

インバータ１０は、パワー基板２０と、制御基板６０と、コンデンサ基板５０と、を備える。制御基板６０は、パワー基板２０の板厚方向に対して、パワー基板２０と間隔を空けて配置されている。コンデンサ基板５０は、パワー基板２０と、制御基板６０との間に配置されている。パワー基板２０の板厚方向と、制御基板６０の板厚方向と、コンデンサ基板５０の板厚方向は一致している。ヒートシンク１１、及び、３つの基板２０，５０，６０は、層状に配置されているといえる。

インバータ１０は、複数のパワー素子２４と、２つの入力端子２５と、３つの出力端子３５と、２つのスペーサ４０と、ピンヘッダ４６と、を備える。パワー素子２４、入力端子２５、出力端子３５、スペーサ４０、及び、ピンヘッダ４６は、パワー基板２０に実装されている。本実施形態のパワー素子２４は、ＭＯＳＦＥＴである。なお、パワー素子２４としては、ＭＯＳＦＥＴ以外のスイッチング素子（例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を用いることもできる。複数のパワー素子２４は、６つのパワー素子群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６に分かれて配置されている。各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６において、各パワー素子２４は、一列に並んでいる。以下、各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６を構成するパワー素子２４の並ぶ方向を第１方向とする。

各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６は、間隔を空けて配列されている。詳細にいえば、各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６は、パワー基板２０の板厚方向の面に沿う方向のうち、第１方向に交差する方向に配列されている。以下、各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６の配列方向を第２方向とする。各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６は、インバータ１０における三相の上下アームを構成している。

パワー基板２０は、固定部１２の板厚方向の両面のうちフィン１３が設けられた面の反対面に固定されている。本実施形態のパワー基板２０は、絶縁金属基板（ＩＭＳ基板）であり、金属製のベースに絶縁層を設けたものである。

図２に示すように、パワー基板２０は、パワー素子２４が電気的に接続される複数の導体パターン２１，２２，２３を備える。導体パターン２１，２２，２３は、互いに間隔を空けて第２方向に並んで配置されている。導体パターン２１，２２，２３は、入力端子２５に接続される２つの導体パターン２１、出力端子３５に接続される３つの導体パターン２２、及び、スペーサ４０に接続される２つの導体パターン２３を含む。各導体パターン２１，２２，２３には、パワー素子２４が接続されている。

導体パターン２１は、各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６を挟んで配置されている。導体パターン２２と、導体パターン２３とは、隣り合うパワー素子群Ｇ１〜Ｇ６同士の間に配置されている。導体パターン２２と、導体パターン２３とは、交互に配置されている。

導体パターン２３は、隣り合うパワー素子群Ｇ１〜Ｇ６同士の間で第１方向に延びる第１部位２３Ａと、隣り合う２つのパワー素子群Ｇ１〜Ｇ６よりも第１方向に突出した第２部位２３Ｂと、を備える。第２部位２３Ｂは、第１方向においてパワー素子群Ｇ１〜Ｇ６よりも外側に設けられている。

パワー基板２０は、板厚方向に貫通した複数の第１挿通孔Ｈ１と、複数の第２挿通孔Ｈ２と、を備える。第１挿通孔Ｈ１は、パワー基板２０において、導体パターン２１，２２，２３の配置された部分に設けられている。第１挿通孔Ｈ１は、導体パターン２１の配置された部分、及び、導体パターン２２の配置された部分のそれぞれに２つずつ設けられている。第１挿通孔Ｈ１は、第１部位２３Ａの配置された部分に２つ、第２部位２３Ｂの配置された部分に１つ設けられている。

図１に示すように、２つの入力端子２５と、３つの出力端子３５は、第２方向に間隔を空けて並んでいる。２つの入力端子２５は、各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６を挟んで配置されている。即ち、入力端子２５は、第２方向において、パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６よりもパワー基板２０の外縁に寄って配置されている。３つの出力端子３５は、２つの入力端子２５同士の間に配置されている。入力端子２５は、基部２６と、基部２６から突出する柱状部２７と、柱状部２７の周面から突出する台座部２８と、を備える。出力端子３５は、基部３６と、基部３６から突出する柱状部３７と、を備える。入力端子２５、及び、出力端子３５は、アルミニウム系金属や銅などの金属製である。入力端子２５には、バッテリが接続される。出力端子３５には、三相モータが接続される。ピンヘッダ４６は、第１方向において、パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６よりもパワー基板２０の外縁に寄って配置されている。

２つのスペーサ４０は、第２方向に間隔を空けて並んでいる。各スペーサ４０は、出力端子３５同士の間に配置されている。スペーサ４０は、アルミニウム系金属や銅などの金属製である。

図３に示すように、スペーサ４０は、矩形板状の本体４１と、本体４１の長手方向の一端に設けられた円筒状の伝熱部４２と、を備える。本体４１は、基部４５と、基部４５から突出する２つの接触部４３と、を備える。２つの接触部４３は、本体４１の板厚方向に突出している。２つの接触部４３と、伝熱部４２とは、本体４１の長手方向に並んで配置されている。スペーサ４０は、本体４１の板厚方向にスペーサ４０を貫通したスペーサ孔４４を備える。スペーサ孔４４は、本体４１において各接触部４３を備える部分、及び、伝熱部４２に設けられている。

スペーサ４０は、パワー基板２０に接触する第１接触面４７Ａ，４７Ｂと、コンデンサ基板５０に接触する第２接触面４８Ａ，４８Ｂと、を備える。本体４１の板厚方向の両面のうち接触部４３が設けられた面の反対面は第１接触面４７Ａであり、伝熱部４２の軸線方向の両端面のうち一方の面は第１接触面４７Ｂである。各接触部４３の先端面は第２接触面４８Ａであり、伝熱部４２の軸線方向の両端面のうち第１接触面４７Ｂの反対面は第２接触面４８Ｂである。各接触面４７Ａ，４７Ｂ，４８Ａ，４８Ｂは、切削加工によって平滑化されている。

図２に示すように、スペーサ４０の本体４１は、導体パターン２３の第１部位２３Ａに重なりあっている。スペーサ４０の伝熱部４２は、導体パターン２３の第２部位２３Ｂに重なりあっている。これにより、第１接触面４７Ａ，４７Ｂは、パワー基板２０（導体パターン２３）に電気的に接続されている。

スペーサ４０の本体４１は、パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６同士の間に配置されている。スペーサ４０の伝熱部４２は、パワー素子２４の並ぶ方向である第１方向において、パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６よりも外側に配置されている。

図４、及び、図５に示すように、インバータ１０は、コンデンサ基板５０に実装された複数のコンデンサ５４を備える。コンデンサ基板５０において、第１方向の両縁５５，５６のうち一方の縁５５に沿って複数のコンデンサ５４は配置されている。コンデンサ基板５０の第１方向での中心Ｃ１よりも、各コンデンサ５４は一端５８側に集約して配置されている。なお、一端５８は、コンデンサ基板５０において、縁５５側の端部である。コンデンサ基板５０の第１方向での中心Ｃ１でコンデンサ基板５０を二分すると、一方の領域にはコンデンサ５４が配置されており、他方の領域にはコンデンサ５４が配置されていないことになる。なお、コンデンサ基板５０は、縁５５に沿う部分の一部に、コンデンサ５４が設けられていない非配置領域５７を備える。コンデンサ５４は、円柱状であり、軸線方向とコンデンサ基板５０の板厚方向とが一致するように配置されている。コンデンサ５４は、コンデンサ基板５０に立設しているといえる。

図１、及び、図５に示すように、コンデンサ基板５０は、導体パターン５２を備える。コンデンサ基板５０は、出力孔５３を備える。出力端子３５の柱状部３７は、出力孔５３を挿通している。コンデンサ基板５０は、板厚方向に貫通した第３挿通孔Ｈ３を備える。第３挿通孔Ｈ３は、非配置領域５７を含む複数箇所に設けられている。第３挿通孔Ｈ３は、第１挿通孔Ｈ１と同数設けられている。第３挿通孔Ｈ３同士の間隔は、第１挿通孔Ｈ１同士の間隔と同一である。第３挿通孔Ｈ３と、第１挿通孔Ｈ１とは、コンデンサ基板５０の板厚方向に向かい合って配置されている。

図４〜図６に示すように、コンデンサ基板５０は、入力端子２５の基部２６、出力端子３５の基部３６、及び、スペーサ４０に重ねて配置されている。コンデンサ基板５０は、非配置領域５７とスペーサ４０の伝熱部４２とが向かい合うように配置されている。コンデンサ基板５０の板厚方向から見て、伝熱部４２は、コンデンサ５４と重ならない位置に配置されているといえる。スペーサ４０の第２接触面４８Ａ，４８Ｂは、コンデンサ基板５０に接触している。入力端子２５の基部２６、及び、スペーサ４０を介して、コンデンサ基板５０とパワー基板２０とは、電気的に接続されている。

図１に示すように、制御基板６０は、板厚方向に貫通した出力孔６１を３つ備える。出力端子３５の柱状部３７は、出力孔６１を挿通している。制御基板６０は、ピンヘッダ４６が挿入されるスルーホール６２を備える。制御基板６０は、板厚方向に貫通した複数の第４挿通孔Ｈ４を備える。

インバータ１０は、制御基板６０に実装された複数の電子部品６３、電流センサ６５、及び、接続部６７を備える。電子部品６３は、各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６を制御する制御回路を構成している。制御回路により各パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６が制御されることで、電力変換が行われる。

スルーホール６２にピンヘッダ４６が挿入されることで、制御基板６０とパワー基板２０との接続が行われる。電流センサ６５は、３つの出力端子３５のうちの２つに設けられている。電流センサ６５は、コア６６と、図示しないホール素子と、を備える。接続部６７は、インバータ１０を制御する制御装置（上位制御装置）とインバータ１０とを接続するコネクタが挿入される雌コネクタである。

インバータ１０は、制御基板６０をヒートシンク１１に固定するために設けられたブラケット７０を備える。ブラケット７０は、板状の本体７１と、本体７１の板厚方向に突出する複数の締結ボス７２と、を備える。締結ボス７２により、パワー基板２０と、制御基板６０との間隔が維持されている。ブラケット７０は、アルミニウム系金属や銅などの金属製である。

インバータ１０は、ブラケット７０と制御基板６０との間に配置された熱伝導部材９１と、ブラケット７０とコンデンサ基板５０との間に配置された介在熱伝導部材９２と、を備える。熱伝導部材９１及び介在熱伝導部材９２の配置箇所は、電流の集中する箇所や、発熱素子となる電子部品６３の近くになるように定められている。熱伝導部材９１は、制御基板６０からブラケット７０に熱を伝導させる。介在熱伝導部材９２は、コンデンサ基板５０からブラケット７０に熱を伝導させる。

図１、及び、図６に示すように、インバータ１０は、パワー基板２０、制御基板６０、及び、コンデンサ基板５０をヒートシンク１１に固定するための複数のネジＳ１，Ｓ２，Ｓ３と、絶縁性のカラーＣと、を備える。複数のネジＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、第１ネジＳ１と、第２ネジＳ２と、第３ネジＳ３と、を含む。

複数の第１ネジＳ１は、カラーＣとともにコンデンサ基板５０の第３挿通孔Ｈ３と、パワー基板２０の第１挿通孔Ｈ１とを挿通して、ヒートシンク１１の固定部１２に締結されている。これにより、第１ネジＳ１は、パワー基板２０とコンデンサ基板５０とを共締めしている。また、複数の第１ネジＳ１のうち一部の第１ネジＳ１は、第３挿通孔Ｈ３、第１挿通孔Ｈ１とともにスペーサ４０のスペーサ孔４４を挿通している。スペーサ孔４４を挿通する第１ネジＳ１がスペーサ４０を固定するための固定ネジとなる。

複数の第２ネジＳ２は、制御基板６０の第４挿通孔Ｈ４のうち一部の第４挿通孔Ｈ４とパワー基板２０の第２挿通孔Ｈ２とを挿通してヒートシンク１１の固定部１２に締結されている。これにより、第２ネジＳ２は、制御基板６０とパワー基板２０とを共締めしている。

複数の第３ネジＳ３は、制御基板６０の第４挿通孔Ｈ４のうち一部の第４挿通孔Ｈ４を挿通して、入力端子２５の台座部２８及びブラケット７０に締結されている。
次に、インバータ１０の作用について説明する。

三相モータを駆動させるため、インバータ１０を駆動させると、パワー素子２４、電子部品６３、及び、導体パターン２１，２２，２３，５２が発熱する。パワー素子２４及びパワー基板２０で発した熱は、パワー基板２０からヒートシンク１１に伝導する。

コンデンサ５４及びコンデンサ基板５０で発した熱は、入力端子２５、出力端子３５、及び、スペーサ４０を介してパワー基板２０に伝導する。パワー基板２０に伝導した熱は、ヒートシンク１１に伝導する。パワー基板２０を介して、コンデンサ基板５０の熱をヒートシンク１１に伝導させることができる。本実施形態のスペーサ４０は、本体４１と、伝熱部４２を備えているため、本体４１及び伝熱部４２の両方を伝熱経路としてコンデンサ基板５０からパワー基板２０に熱が伝導する。

図７に示すように、比較例のインバータ１００は、実施形態のインバータ１０とスペーサ１１０の形状が異なる。比較例のインバータ１００において、スペーサ１１０は、本体４１を備え、伝熱部４２を備えていない。この場合、コンデンサ基板５０の熱をパワー基板２０に伝導させるスペーサ４０の伝熱経路は、本体４１のみとなる。スペーサ４０の伝熱経路が本体４１のみの場合、コンデンサ基板５０及びパワー基板２０とのスペーサ４０の接触面積が少ないことに加え、スペーサ１１０の熱容量も少なくなる。このため、比較例のインバータ１００では、スペーサ１１０を介してパワー基板２０に伝導する熱量が実施形態のインバータ１０よりも少ない。

また、スペーサ４０は、コンデンサ５４とパワー素子２４とを電気的に接続する通電経路としても機能している。図６に矢印Ｙ１で示すように、実施形態のインバータ１０は、本体４１に加えて伝熱部４２も通電経路となる。伝熱部４２は、第１方向において、本体４１よりもコンデンサ５４に寄って配置されている。このため、図７に矢印Ｙ２で示すように、伝熱部４２を設けずに、本体４１のみが通電経路となる場合に比べて、コンデンサ５４からパワー素子２４への通電経路が短くなる。

実施形態のインバータ１０では、コンデンサ基板５０の一端５８側にコンデンサ５４を集約させている。コンデンサ５４をこのように配置すると、コンデンサ５４の重量によって、コンデンサ基板５０の一端５８側に荷重が集中し、重心位置がコンデンサ基板５０の中心Ｃ１よりも一端５８側に寄る。すると、振動や衝撃などでコンデンサ基板５０の一端５８は撓みやすく、コンデンサ５４が脱落しやすい。コンデンサ５４の脱落を抑制するため、コンデンサ５４の根元にポッティング樹脂を設けて、コンデンサ５４をコンデンサ基板５０に固定することも考えられる。しかしながら、この場合、ポッティング樹脂を設けることによる手間が増加し、ポッティング樹脂のコストも増える。

本実施形態のように、伝熱部４２をパワー基板２０と、コンデンサ基板５０の一端５８との間に配置することで、コンデンサ基板５０を伝熱部４２で支持して、コンデンサ基板５０の撓みを抑制できる。

したがって、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）スペーサ４０は、本体４１と、伝熱部４２と、を備える。伝熱部４２は、第１方向において、パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６よりも外側であり、コンデンサ基板５０の板厚方向から見て、コンデンサ５４に重ならない位置に配置されている。本体４１に加えて、伝熱部４２も伝熱経路とすることができるため、コンデンサ基板５０の熱をパワー基板２０に伝導させやすい。特に、伝熱部４２は、第１方向において、パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６よりも外側であり、かつ、コンデンサ基板５０の板厚方向から見てコンデンサ５４と重なり合わない位置に設けられているので、スペーサ４０が本体４１だけの場合に比べて、伝熱経路を広くとることができる。したがって、コンデンサ５４の冷却不足が生じることを抑制でき、コンデンサ５４の性能劣化を抑制できる。

（２）スペーサ４０の伝熱部４２をパワー基板２０と、コンデンサ基板５０の一端５８との間に配置することで、コンデンサ基板５０の撓みを抑制している。これにより、コンデンサ５４の脱落を抑制することができる。したがって、コンデンサ５４の脱落を抑制するために、ポッティング樹脂などでコンデンサ５４をコンデンサ基板５０に固定する必要がない。

（３）第１ネジＳ１によってスペーサ４０を固定している。第１ネジの締結力によって、スペーサ４０はパワー基板２０及びコンデンサ基板５０に密着する。したがって、接触抵抗を低減させることができる。

（４）伝熱部４２は、伝熱経路だけでなく、通電経路としても機能する。伝熱部４２を設けることで、コンデンサ５４からパワー素子２４までの通電経路が短くなり、インダクタンスを低減させることができる。

（５）スペーサ４０は、第２方向において、各入力端子２５よりもパワー基板２０の中心に寄って配置されている。熱は、パワー基板２０の第２方向での中心位置に篭もりやすいため、スペーサ４０を第２方向でのパワー基板２０の中心に寄って配置することで、熱の篭もりやすい位置での放熱性を高めることができる。

なお、実施形態は、以下のように変更してもよい。
○スペーサ４０は、第１ネジＳ１以外で固定されていてもよい。例えば、スペーサ４０は、半田などの接合剤により、パワー基板２０及びコンデンサ基板５０に固定されていてもよい。

○コンデンサ５４は、中心Ｃ１よりも一端５８側に集約されていなくてもよい。即ち、コンデンサ基板５０の中心Ｃ１を挟んだ両側にコンデンサ５４が配置されていてもよい。なお、この場合、中心Ｃ１を挟んで一方に配置されるコンデンサ５４の数と、他方に配置されるコンデンサ５４の数とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。コンデンサ５４の数が異なる場合、第１方向において、重心位置が偏っている方向に伝熱部４２を設けてもよい。即ち、コンデンサ基板５０の撓みやすい位置に伝熱部４２が設けられるようにしてもよい。

○スペーサ４０の伝熱部４２は、本体４１の長手方向の両端に設けられていてもよい。この場合、各伝熱部４２が第１方向において、パワー素子群Ｇ１〜Ｇ６よりも外側に配置されることになる。

○ブラケット７０は、制御基板６０をヒートシンク１１に固定することができればどのような形状であってもよい。また、ブラケット７０は、樹脂など絶縁性の材料製でもよい。

○熱伝導部材９１及び介在熱伝導部材９２は設けられていなくてもよい。
○放熱部としては、フィン１３を有さない放熱板などでもよい。なお、放熱部としては、気体状の冷媒によって冷却されるものでもよいし、液状の冷媒によって冷却されるものでもよい。

○各基板２０，５０，６０は、絶縁金属基板や、プリント基板などどのような基板であってもよい。
○インバータ１０は、産業車両に搭載されるものでなくてもよい。

○コンデンサ基板５０とヒートシンク１１（またはパワー基板２０）との間であり、かつ、コンデンサ基板５０の一端５８側に、絶縁性の伝熱部材を挟み込んでもよい。この場合、伝熱部材はコンデンサ基板５０の板厚方向から見て、伝熱部４２と重ならない位置に設けられる。これにより、本体４１及び伝熱部４２による熱伝導に加え、伝熱部材を伝熱経路としてコンデンサ基板５０からヒートシンク１１（またはパワー基板２０）に熱が伝導する。また、伝熱部材を緩衝材として機能させることができるため、コンデンサ基板５０の撓みをさらに抑制できる。

Ｓ１…第１ネジ（固定ネジ）、Ｇ１〜Ｇ６…パワー素子群、１０…インバータ、１１…ヒートシンク（放熱部）、２０…パワー基板、２４…パワー素子、４０…スペーサ、４１…本体、４２…伝熱部、５０…コンデンサ基板、５４…コンデンサ、６０…制御基板、６３…電子部品。

Claims

複数のパワー素子を並べたパワー素子群が間隔を空けて複数配列されているパワー基板と、
前記パワー基板の板厚方向に前記パワー基板と間隔を空けて配置されており、前記パワー素子を制御する電子部品が実装された制御基板と、
前記パワー基板と前記制御基板との間に配置されており、複数のコンデンサが実装されたコンデンサ基板と、
前記パワー基板が固定された放熱部と、
前記パワー基板と前記コンデンサ基板とを電気的に接続しているスペーサと、を備え、
前記スペーサは、
隣り合う前記パワー素子群同士の間に配置された本体と、
前記パワー素子の並ぶ方向において、前記パワー素子群よりも外側であり、かつ、前記コンデンサ基板の板厚方向から見て前記コンデンサと重なり合わない位置に設けられた伝熱部と、を備えるインバータ。
前記複数のコンデンサは、前記パワー素子の並ぶ方向での前記コンデンサ基板の中心よりも一端側に集約して配置されており、
前記伝熱部は、前記コンデンサ基板の一端と、前記パワー基板との間に設けられている請求項１に記載のインバータ。
前記スペーサを前記パワー基板に固定するための固定ネジを備える請求項１又は請求項２に記載のインバータ。