JP2020120498A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ばね部によるパワーモジュールの押し付け力を向上することができる電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置１００は、大面積側面２０ａを平行に対向して配列された第１、第２パワーモジュール２０と、筐体（冷却部材）１０と、板部材３０とを備える。板部材３０は、第１、第２パワーモジュール２０間に設けられたスリット３２ａを有し、また、板部材３０の一側端３９ａと第１パワーモジュール２０との間、第１パワーモジュール２０とスリット３２ａとの間、および第２パワーモジュール２０とスリット３２ａとの間に、それぞれ設けられた、第１板ばね部３３、第２板ばね部３４ａ、および第３板ばね部３４ｂとを有する。【選択図】図１

Description

本発明は電力変換装置に関する。

インバータ回路等を構成する複数個のパワーモジュールを備える電力変換装置が知られている。各パワーモジュールは、一対の大面積側面と、この大面積側面の周囲に設けられ二対の側面とを有するほぼ直方体形状に形成されている。各パワーモジュールは、複数の外部端子を外部に突出した状態で冷却部材の収容部内に収容され、締結部材により冷却部材に固定される。
このような電力変換装置として、各パワーモジュールを、側面のいずれかを対向させて直線状に配列し、各パワーモジュールの複数の外部端子が設けられた一面上に取付部材を配して、締結部材により各パワーモジュールを取付部材に固定する構造が知られている。取付部材には、パワーモジュールの配列方向に平行な複数のスリットが設けられている。スリットは、各パワーモジュールに対し、パワーモジュールの配列方向と直交する方向に対として設けられており、このスリット間に、パワーモジュールを冷却部材に押し当てるばね部が設けられている。取付部材を固定する締結部材は、各パワーモジュールの配列方向の両端に設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１８７５６３号公報

特許文献１に記載された構造では、締結部材間、換言すれば、パワーモジュールを取付部材に固定する締結部材間、換言すれば、固定部間の距離が長い。このため、パワーモジュールに対する板ばね部による押し付け力が小さくなる。

本発明の一態様による電力変換装置は、複数の端子を有する第１パワーモジュールと、複数の端子を有する第２パワーモジュールと、前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとを、前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュールそれぞれの前記複数の端子を突出して収容部に収容する冷却部材と、前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュール上に配置され、前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュールを、前記冷却部材の前記収納部側に押し付ける板部材とを備え、前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとは、それぞれ、一対の大面積側面を有し、前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとは、前記第１パワーモジュールの前記大面積側面と前記第２パワーモジュールの前記大面積側面とを平行に対向して配列され、前記板部材は、前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュール間に設けられ、前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュールそれぞれの前記大面積側面と平行に設けられたスリットと、前記板部材の、前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとの配列方向の一側端と、前記第１パワーモジュールとの間に設けられた第１板ばね部と、前記第１パワーモジュールと前記スリットとの間に設けられた第２板ばね部と、前記第２パワーモジュールと前記スリットとの間に設けられた第３板ばね部とを有する。

本発明によれば、ばね部によるパワーモジュールの押し付け力を向上することができる。

本発明による電力変換装置の一実施の形態を示す外観斜視図。 図１に示す電力変換装置の切断面ＩＩ−ＩＩにおける外観斜視図。 図１に示す電力変換装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 図１に示す電力変換装置の板部材の外観斜視図。 図５（ａ）は、図４に示す板部材の上面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線断面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）のＶｃ−Ｖｃ線断面図。 図１に示す電力変換装置のＶＩ−ＶＩ線要部断面図。 図５に示す板部材の変形例１。 図５に示す板部材の変形例２。 図９（ａ）は、比較例の板部材による押し付け力を説明するための模式図、図９（ｂ）は、本発明の板部材による押し付け力を説明するための模式図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。

図１は、本発明による電力変換装置の一実施の形態を示す外観斜視図である。
なお、以下の説明において、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は図示の通りとする。
電力変換装置１００は、筐体１０と、筐体１０の収容部１１内に収容された複数個（本実施の形態では３個として示す）のパワーモジュール２０とを備えている。収容部１１の内部には、冷却流路１１ａ（図２参照）が設けられており、筐体１０は収容部１１内に収容された各パワーモジュール２０を冷却する冷却部材としての機能を有する。各パワーモジュール２０は、図示はしないが、内部に上アーム回路および下アーム回路を構成するトランジスタ等のスイッチング素子およびダイオード等のパワー半導体素子（図示せず）を有している。トランジスタとしては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等が用いられ、ダイオードとしては、ＳＢＤ（Schottky Brrier Diode）、ＦＲＤ（Fast Recovery Diode)等が用いられる。
３個のパワーモジュール２０は、電気的に接続されて三相ブリッジ回路からなるインバータ回路を構成している。図示はしないが、電力変換装置１００は、パワーモジュール２０からの交流出力が接続されるモータジェネレータおよび各パワーモジュール２０の正・負極用の接続端子に接続されるコンデンサモジュールを備えている。
なお、筐体１０の上部側（ｚ方向側）には、上部筐体が取り付けられ、筐体１０は外部から密封されるが、図１では、上部筐体は図示を省略されている。

図２は、図１に示す電力変換装置の切断面ＩＩ−ＩＩにおける外観斜視図であり、図３は、図１に示す電力変換装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
パワーモジュール２０は、上下のアーム回路に接続される正・負極の電源用および制御用の複数の外部端子２１を有している。
パワーモジュール２０は、ｙｚ面に平行な一対の大面積側面２０ａと、ｘｚ面に平行な一対の側面２０ｂと、外部端子２１が設けられた上面２０ｃと、上面２０ｃに対向する底面２０ｄとを有する扁平な直方体形状に形成されている。

３つのパワーモジュール２０は、大面積側面２０ａ同士を平行に対向させて配列されている。各パワーモジュール２０は、外部端子２１を収容部１１から突出した状態で、収容部１１内に収容されている。各パワーモジュール２０の大面積側面２０ａそれぞれには、複数の放熱用フィン２２（図２参照）が設けられている。冷却流路１１ａは、冷却水などの冷媒がパワーモジュール２０の放熱用フィン２２間を流れるように形成されている。
筐体１０には、各パワーモジュール２０を仕切る仕切り壁１２が設けられている。パワーモジュール２０の上部側（ｚ方向側）には、溝２３が設けられている。溝２３にはシール材６１が嵌合されており、溝２３とシール材６１により水密構造を構成している。

各パワーモジュール２０の上部側（ｚ方向側）には、板部材３０が設けられている。図３に図示されるように、板部材３０は、ねじ、ボルト等の締結部材６２により、筐体１０の収容部１１の上端部に固定されている。各パワーモジュール２０は、板部材３０により、パワーモジュール２０の上面２０ｃが押し付けられ、図２に図示されるお湯に底面２０ｄが筐体１０の筐体底部１３に圧接されている。

図４は、図１に示す電力変換装置の板部材の外観斜視図であり、図５（ａ）は、図４に示す板部材の上面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線断面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）のＶｃ−Ｖｃ線断面図である。図６は、図１に電力変換装置のＶＩ−ＶＩ線要部断面図である。
板部材３０は、パワーモジュール２０の外部端子２１を挿通するための３つの開口部３１ａ〜３１ｃと、第１、第２スリット３２ａ、３２ｂと、第１〜第６板ばね部３３〜３６と、４つの締結用孔３７を有する。開口部３１ａ〜３１ｃは、ｙ方向に同一の長さを有し、ｘ方向に同じ間隔で形成されている。開口部３１ａ〜３１ｃのｘ方向およびｙ方向の長さは、それぞれ、各パワーモジュール２０に設けられた複数の外部端子２１が挿通され、パワーモジュール２０自体は、挿通されないサイズとされている。
第１スリット３２ａは、ｘ方向において、一端側の開口部３１ａと中央部の開口部３１ｂの中間に設けられており、第２スリット３２ｂは、ｘ方向において、他端側の開口部３１ｃと中央部の開口部３１ｂの中間に設けられている。第１、第２スリット３２ａ、３２ｂのｙ方向の長さは同じ長さを有し、開口部３１ａ〜３１ｃのｙ方向の長さより短く形成されている。

第１板ばね部３３は、板部材３０のｘ方向の一側端３９ａと開口部３１ａとの間に設けられている。第１板ばね部３３は、ｙ方向に離間して設けられた２つの押圧部４１ａと、２つ押圧部４１ａのｙ方向の中間に設けられた中間部４１ｂと、各押圧部４１ａに隣接して設けられた４つの傾斜部４１ｃを有する。第６板ばね部３６は、板部材３０のｘ方向の他側端３９ｂと開口部３１ｃとの間に設けられている。第６板ばね部３６は、第１板ばね部３３と同様、ｙ方向に離間して設けられた２つの押圧部４１ａと、２つ押圧部４１ａのｙ方向の中間に設けられた中間部４１ｂと、各押圧部４１ａに隣接して設けられた４つの傾斜部４１ｃを有する。つまり、第１板ばね部３３および第６板ばね部３６は、それぞれ、押圧部４１ａと中間部４１ｂとが、それぞれ、上側および下側に位置するように中間部４１ｂを屈曲した波型形状を有する。

第２板ばね部３４ａは、開口部３１ａと第１スリット３２ａとの間に設けられている。第２板ばね部３４ａは、ｙ方向の中央に設けられた押圧部４２ａと、押圧部４２ａに隣接して設けられた２つの傾斜部４２ｂを有する。第３板ばね部３４ｂは、開口部３１ｂと第１スリット３２ａとの間に設けられている。第３板ばね部３４ｂは、第２板ばね部３４ａと同様、ｙ方向の中央に設けられた押圧部４２ａと、押圧部４２ａに隣接して設けられた２つの傾斜部４２ｂを有する。本一実施の形態では、第１スリット３２ａを設けることにより、板部材３０の開口部３１ａと開口部３１ｂとの間の領域３４に、第２板ばね部３４ａと第３板ばね部３４ｂとの２つの板ばね部を形成した構造を有する。この構造により、後述するように、第２板ばね部３４ａと第３板ばね部３４ｂとに、異なるパワーモジュール２０を押し付ける機能を持たせている。

第４板ばね部３５ａは、開口部３１ｂと第２スリット３２ｂとの間に設けられている。第４板ばね部３５ａは、第２板ばね部３４ａと同様、ｙ方向の中央に設けられた押圧部４２ａと、押圧部４２ａに隣接して設けられた２つの傾斜部４２ｂを有する。第５板ばね部３５ｂは、開口部３１ｃと第２スリット３２ｂとの間に設けられている。第５板ばね部３５ｂは、第２板ばね部３４ａと同様、ｙ方向の中央に設けられた押圧部４２ａと、押圧部４２ａに隣接して設けられた２つの傾斜部４２ｂを有する。本一実施の形態では、第２スリット３２ｂを設けることにより、板部材３０の開口部３１ｂと開口部３１ｃとの間の領域３５に、第４板ばね部３５ａと第５板ばね部３５ｂとの２つの板ばね部を形成した構造を有する。この構造により、後述するように、第４板ばね部３５ａと第５板ばね部３５ｂとに、異なるパワーモジュール２０を押し付ける機能を持たせている。

すなわち、図５（ｂ）に図示されるように、第６板ばね部３６は、２つの押圧部４１ａが、パワーモジュール２０の上面２０ｃに向けて最も突出している。また、第１板ばね部３３は、第６板ばね部３６と同様な断面構造を有し、２つの押圧部４１ａが、パワーモジュール２０の上面２０ｃに向けて最も突出している。第１板ばね部３３は、２つの押圧部４１ａにより、パワーモジュール２０の第１開口部３１ａと板部材３０の一側端３９ａの間の部分の上面２０ｃを筐体底部１３側に押し付けている。第６板ばね部３６は、２つの押圧部４１ａにより、パワーモジュール２０の第３開口部３１ｃと板部材３０の他側端３９ｂの間の部分の上面２０ｃを筐体底部１３側に押し付けている。

図５（ｃ）に図示されるように、第５板ばね部３５ｂは、押圧部４２ａがパワーモジュール２０の上面２０ｃに向けて最も突出している。第２板ばね部３４ａ、第３板ばね部３４ｂおよび第４板ばね部３５ａも、第５板ばね部３５ｂと同様な断面構造を有し、押圧部４２ａが、パワーモジュール２０の上面２０ｃに向けて最も突出している。

図６は、図１に示す電力変換装置のＶＩ−ＶＩ線要部断面図である。
切断線ＶＩ−ＶＩは、板部材３０の第１、第６板ばね部３３、３６それぞれの中間部４１ｂおよび第２〜第５板ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂそれぞれの押圧部４２ａを通る切断線である。
図６に図示されるように、外部端子２１が開口部３１ａに挿通されているパワーモジュール２０は、第１スリット３２ａより−ｘ方向側の部分の上面２０ｃを第２板ばね部３４ａの押圧部４２ａにより筐体底部１３側に押し付けられている。外部端子２１が開口部３１ｂに挿通されているパワーモジュール２０は、第１スリット３２ａより＋ｘ方向側の部分の上面２０ｃを第３板ばね部３４ｂの押圧部４２ａにより筐体底部１３側に押し付けられている。外部端子２１が開口部３１ｂに挿通されているパワーモジュール２０は、第２スリット３２ｂより−ｘ方向側の部分の上面２０ｃを第４板ばね部３５ａの押圧部４２ａにより筐体底部１３側に押し付けられている。外部端子２１が開口部３１ｃに挿通されているパワーモジュール２０は、第２スリット３２ｂより−ｘ方向側の部分の上面２０ｃを第５板ばね部３５ｂの押圧部４２ａにより筐体底部１３側に押し付けられている。

筐体１０の収容部１１内に収容あれる複数のパワーモジュール２０は、高さ方向（ｚ方向）にばらつきが生じる。通常、パワーモジュールの高さ方向のばらつきに起因して、板ばね部に対してパワーモジュール２０に浮きが生じる。本一実施の形態では、このパワーモジュールの高さ方向のばらつきに起因する板ばね部に対してパワーモジュール２０の浮きを抑制することができる。図９（ａ）、（ｂ）を参照して、この作用について説明する。なお、図９（ａ）、図９（ｂ）では、パワーモジュールＰＭ２がパワーモジュールＰＭ１より高い位置に配置されている状態を示す。

図９（ａ）は、比較例の板部材による押し付け力を説明するための模式図である。比較例は、パワーモジュールＰＭ１、ＰＭ２間の領域スリットが形成されていない板部材３０ＡによりパワーモジュールＰＭ１、ＰＭ２を押し付ける構造を示す。
パワーモジュールＰＭ１は、板部材３０Ａの開口部４３より−ｙ方向側の部分がＰＭ１当接位置４８で、押圧部４４により筐体底部１３側に押し付けられている。しかし、板部材３０ＡにはパワーモジュールＰＭ１、ＰＭ２間の領域４５にスリットが形成されていないため、板部材３０Ａの領域４５がパワーモジュールＰＭ２の−ｙ方向の角部に、ＰＭ２当接位置４９で当接する。このとき、領域４５は直線的に傾斜し、領域４５の開口部４３側の下端４５ａは、上方（ｚ方向）側に持ち上げられる。このため、領域４５の開口部４３側の下端４５ａとパワーモジュールＰＭ１の上面間には、隙間Δｈが生じる。つまり、パワーモジュールＰＭ１の開口部４３より＋ｙ方向側には、隙間Δｈの浮きが生じる。

図９（ｂ）は、本発明の一実施の形態の板部材による押し付け力を説明するための模式図である。
本発明の一実施の形態では、板部材３０には、パワーモジュールＰＭ１、ＰＭ２間の領域４７にスリット４６が設けられている。このため、板部材３０のスリット４６の両端の外側の部分は、スリット４６において高さ方向（ｚ方向）に段差ができるように変形される。領域４７にスリット４６が形成されているため、スリット４６より−ｙ方向側の部分は、パワーモジュールＰＭ１を押し付ける押圧部４７ａとなり、領域４７のスリット４６より＋ｙ方向側の部分は、パワーモジュールＰＭ２を押し付ける押圧部４７ｂとなる。

このように、板部材３０は、スリット４６において高さ方向（ｚ方向）に段差ができるように変形し、押圧部４７ａ、４７ｂは、押圧部４４とほぼ平行になる。これにより、押圧部４７ａがパワーモジュールＰＭ１を押し付けるＰＭ１当接位置４８は、押圧部４４がパワーモジュールＰＭ１を押し付けるＰＭ１当接位置４８と同一位置となる。また、押圧部４７ｂは、ＰＭ１当接位置４８よりも高い位置のＰＭ２当接位置４９でパワーモジュールＰＭ２を押し付ける。このため、本発明の一実施の形態によれば、パワーモジュールＰＭ１、ＰＭ２に高さのばらつきがあっても、このパワーモジュールＰＭ１、ＰＭ２の高さのばらつきを吸収して、各パワーモジュールＰＭ１、ＰＭ２に浮きを生じさせることなく、パワーモジュールＰＭ１、ＰＭ２を確実に押し付けることができる。
なお、図９（ｂ）に示される押圧部４４は、一実施の形態の押圧部４１ａに相当し、図９（ｂ）に示される貫通孔４３は、一実施の形態の押圧部３１ａまたは３１ｃに相当し、図９（ｂ）に示されるスリット４６は、一実施の形態の３２ａ、３２ｂに相当し、図９（ｂ）に示される押圧部４７ａ、４７ｂは、いずれも、一実施の形態の４２ａに相当する。

図４、図５に図示されるように、板部材３０の第１、第２スリット３２ａ、３２ｂのｙ方向の長さは、開口部３１ａ〜３１ｃの長さより短く、板部材３０の４つの締結用孔３７は、すべて、第１、第２スリット３２ａ、３２ｂのいずれかの端部の外側に設けられている。具体的には、締結用孔３７は、板部材３０の第１スリット３２ａの長手方向の両端の外側に一対、板部材３０の第２スリット３２ｂの長手方向の両端の外側に一対設けられている。
締結用孔３７を開口部３１ａ〜３１ｃの長手方向の両端の外側に設けると板部材３０が大きくなる。従って、板部材３０の４つの締結用孔３７を、板部材３０の、開口部３１ａ〜３１ｃの間に設けられた第１、第２スリット３２ａ、３２ｂに対応する領域に設けることで板部材３０を小型化する効果がある。

しかし、締結用孔３７を第１、第２スリット３２ａ、３２ｂの長手方向の外側に設けることで、板部材３０の締結用孔３７からの、換言すれば、固定部からの、第１、第６板ばね部３３、３６の押圧部４１ａまでの距離と、第２〜第５板ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂの押圧部４２ａまでの距離とが異なるものとなる。固定部からの距離が小さくなると、ばね部の押圧部による押し付け力は大きくなり、固定部からの距離が大きくなると、ばね部の押圧部による押し付け力は小さくなる。このため、固定部からの距離が大きいばね部の押圧部による押し付け力が不足しないようにすると、固定部からの距離が小さいばね部の押圧部による押し付け力が過剰となり、板ばねに変形や破損が生じる要因となる。

本一実施の形態では、締結用孔３７からの距離が小さい第２〜第５板ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂに設ける押圧部４２ａを１つとしたので、第２〜第５板ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂは変形しやすくなり、押圧部４２ａの応力が小さくなる。一方、締結用孔３７からの距離が大きい第１、第６板ばね部３３、３６に設ける押圧部４１ａを２つとしたので、第１、第６板ばね部３３、３６は変形し難くなり、押圧部４１ａの応力は大きくなる。このように、締結用孔３７からの距離が小さい第２〜第５板ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂに設ける押圧部４２ａの数を、締結用孔３７からの距離が大きい第１、第６板ばね部３３、３６に設ける押圧部４１ａの数よりも少なくすることにより、第２〜第５板ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂの押圧部４２ａの応力と、第１、第６板ばね部３３、３６の押圧部４１ａの応力とが等しくなる方向に近付けることができる。このように、本一実施の形態では、固定部からの距離が異なる第２〜第５板ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂと、第１、第６板ばね部３３、３６とのパワーモジュール２０への押し付け力および強度の確保が図られている。

さらに、本一実施の形態では、板部材３０の、パワーモジュール２０間の領域３４、３５に第１、第２スリット３２ａ、３２ｂを設けた。このため、パワーモジュール２０に高さ方向のばらつきが生じても、板部材３０は、第１、第２スリット３２ａ、３２ｂにおいて高さ方向に段差ができるように変形し、各押圧部４２ａに対してパワーモジュール２０に浮きが生じるのを抑制することができる。

本一実施の形態の板部材３０は、１つの板状板金を加工して、第１、第２スリット３２ａ、３２ｂ、開口部３１ａ〜３１ｃ、第１、第２スリット３２ａ、３２ｂ、３７を形成することができる。また、１つの板状板金を加工して、押圧部４１ａ、中間部４１ｂおよび傾斜部４１ｃを有する第１、第６板ばね部３３、３６、並びに押圧部４２ａ、傾斜部４２ｂを有する第２〜第５板ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂを形成することができる。すなわち、本一実施の形態の板部材３０は、順送型のプレス成型による作製が可能である。このため、生産性が高く、コスト低減を図ることができる。

（変形例１）
図７は、図５に示す板部材の変形例１を示す。
図７に示す板部材３０では、締結用孔３７は、貫通孔３１ａ〜３１ｃ間に設けられておらず、平面視でほぼ矩形の板部材３０の４つのコーナー部に設けられている。１つの締結用孔３７ａは、板部材３０の１つのコーナー部を一方向に延在させ、この延在部の端部近傍に設けられている。このように、板部材３０の形状および締結用孔は、締結用孔３７は、収容部１１の形状に応じて、任意に変更することができる。また、締結用孔３７の数は、４つに限られるものではなく、任意の数とすることができる。

また、変形例１の板部材３０は、第１〜第６板ばね部３３、３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ、３６は、すべて、押圧部４２ａおよび押圧部４２ａの両側に設けられた傾斜部４２ｂを有する同一構造に形成されている。このように、第１〜第６板ばね部３３、３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ、３６は、すべて、１つの押圧部４２ａを有する構造としてももよい。

（変形例２）
図８は、図５に示す板部材の変形例２を示す。
図８に示す板部材３０では、第２〜第５ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂの構造を第１、第２板ばね部３３、３６と同一にした。つまり、第２〜第５ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂも、第１、第２板ばね部３３、３６と同様、それぞれ、２つの押圧部４１ａと、２つの押圧部のｙ方向の中間に設けられた中間部４１ｂと、各押圧部４１ａに隣接して設けられた４つの傾斜部４１ｃを有する。
図８に示す構造においては、上述したように、第２〜第５ばね部３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂの押圧部４１ａの応力と第１、第２板ばね部３３、３６の押圧部４１ａの応力に差が生じる可能性がある。その差に起因する弊害が生じる場合には、締結用孔３７の位置を、第１、第２スリット３２ａ、３２ｂから離れる方向にずらしたり、締結用孔３７の数を増やし、貫通孔３１ａ〜３１ｃの近傍にも締結用孔３７を設けたりして、固定部から各押圧部４１ａまでの距離ができるだけ同じになるように調整すればよい。

本一実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）電力変換装置１００は、大面積側面２０ａを平行に対向して配列された第１、第２パワーモジュール２０と、第１、第２パワーモジュール２０とを収容部１１に収容する筐体（冷却部材）１０と、第１、第２パワーモジュール上に配置され、第１、第２パワーモジュール２０を筐体（冷却部材）１０の収容部１１側に押し付ける板部材３０とを備え、板部材３０は、第１パワーモジュール２０と第２パワーモジュール２０間に設けられ、第１、第２パワーモジュール２０それぞれの大面積側面２０ａと平行に設けられた第１スリット３２ａと、板部材３０の、第１、第２パワーモジュール２０の配列方向の一側端３９ａと、第１パワーモジュール２０との間に設けられた第１板ばね部３３と、第１パワーモジュール２０と第１スリット３２ａとの間に設けられた第２板ばね部３４ａと、第２パワーモジュール２０と第１スリット３２ａとの間に設けられた第３板ばね部３４ｂとを有する。この構成によれば、板部材３０は、大面積側面２０ａを平行に対向して配列された第１、第２パワーモジュール２０上に配置される。このため、大面積側面２０ａに直交する方向の側部を対向して配列された第１、第２パワーモジュール２０上に板部材３０を配置する構造に比し、板部材３０の大面積側面２０ａと平行な方向の長さを短くすることができる。これに伴い、第１板ばね部３３および第２板ばね部３４ａの長さを短くすることができ、第１板ばね部３３および第２板ばね部３４ａによる第１、第２パワーモジュール２０の押し付け力を向上することができる。

（２）板部材３０を筐体（冷却部材）１０に固定する締結部材（固定部）６２を、さらに備え、締結部材（固定部）６２は、板部材３０の第１スリット３２ａの長手方向の両端の外側に一対設けられている。このため、板部材３０を小型化することができ、以って、電力変換装置１００の小型化を図ることができる。

（３）上記（２）の構成に加え、第１板ばね部３３および第２板ばね部３４ａは、それぞれ、第１パワーモジュール２０または第２パワーモジュール２０を押圧する押圧部４１ａ、４２ａが設けられた波型形状を有し、第１板ばね部３３の押圧部４１ａの数は、第２板ばね部３４ａの押圧部４２ａの数よりも多い。締結部材（固定部）６２からの距離が小さい第２板ばね部３４ａに設ける押圧部４２ａの数を、締結部材（固定部）６２からの距離が大きい第１板ばね部３３に設ける押圧部４１ａの数よりも少なくすることにより、第２板ばね部３４ａの押圧部４２ａの応力と、第１板ばね部３３の押圧部４１ａの応力とが等しくなる方向に近付けることができる。これにより、第２板ばね部３４ａの押圧部４２ａの応力を低減し、かつ、第１板ばね部３３によるパワーモジュール２０への押し付け力を確保することができる。

なお、上記一実施の形態では、板部材３０と筐体１０との固定を、締結部材６２を用いた締結による方法として例示した。しかし、板部材３０と筐体１０とは、溶接や接着により固定するようにしてもよい。

上記一実施の形態では、筐体１０の収容部１１内に３つのパワーモジュール２０が収容されたした電力変換装置１００として例示した。しかし、筐体１０の収容部１１内に２つまたは４つ以上のパワーモジュール２０が収容された電力変換装置１００としてもよい。

上記では、種々の実施形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１０ 筐体（冷却部材）
１１ 収容部
２０ パワーモジュール
２０ａ 大面積側面
２１ 外部端子（端子）
３０ 板部材
３２ａ 第１スリット
３２ｂ 第２スリット
３３ 第１板ばね部
３４ａ 第２板ばね部
３４ｂ 第３板ばね部
３５ａ 第４板ばね部
３５ｂ 第５板ばね部
３６ 第６板ばね部
３９ａ 一側端
３９ｂ 他側端
４１ａ、４２ａ 押圧部
６２ 締結部材（固定部）
１００ 電力変換装置

Claims (7)

1. 複数の端子を有する第１パワーモジュールと、
   複数の端子を有する第２パワーモジュールと、
   前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとを、前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュールそれぞれの前記複数の端子を突出して収容部に収容する冷却部材と、
   前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュール上に配置され、前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュールを、前記冷却部材の前記収納部側に押し付ける板部材とを備え、
   前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとは、それぞれ、一対の大面積側面を有し、
   前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとは、前記第１パワーモジュールの前記大面積側面と前記第２パワーモジュールの前記大面積側面とを平行に対向して配列され、
   前記板部材は、
   前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュール間に設けられ、前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュールそれぞれの前記大面積側面と平行に設けられたスリットと、
   前記板部材の、前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとの配列方向の一側端と、前記第１パワーモジュールとの間に設けられた第１板ばね部と、
   前記第１パワーモジュールと前記スリットとの間に設けられた第２板ばね部と、
   前記第２パワーモジュールと前記スリットとの間に設けられた第３板ばね部とを有する電力変換装置。
2. 請求項１に記載の電力変換装置において、
   前記板部材を前記冷却部材に固定する固定部を、さらに備え、
   前記スリットの長さは、前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュールの長さより短く、
   前記固定部は、前記板部材の前記スリットの長手方向の両端の外側に設けられている電力変換装置。
3. 請求項２に記載の電力変換装置において、
   前記第１板ばね部および前記第２板ばね部は、それぞれ、前記第１パワーモジュールまたは前記第２パワーモジュールを押圧する押圧部を有し、前記第１板ばね部の前記押圧部の数は、前記第２板ばね部の前記押圧部の数よりも多い電力変換装置。
4. 大面積側面を平行に対向して配列され、配列方向の一端側に設けられた第１パワーモジュール、配列方向の他端側に設けられた第２パワーモジュールおよび前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとの間に配置された第３パワーモジュールを含む少なくとも３つのパワーモジュールと、
   前記各パワーモジュールを冷却する冷却部材と、
   前記各パワーモジュールを、前記冷却部材に押し付ける板部材とを備え、
   前記板部材は、
   前記第１パワーモジュールと前記第２パワーモジュールとの間に設けられた第１スリットと、
   前記第２パワーモジュールと前記第３パワーモジュールとの間に設けられた第２スリットと、
   前記板部材の、前記第１〜第３パワーモジュールの配列方向の一側端と、前記第１パワーモジュールとの間に設けられ、前記第１パワーモジュールを前記冷却部材に押し付ける第１板ばね部と、
   前記第１スリットと前記第１パワーモジュールとの間に設けられ、前記第１パワーモジュールを前記冷却部材に押し付ける第２板ばね部と、
   前記第１スリットと前記第２パワーモジュールとの間に設けられ、前記第２パワーモジュールを前記冷却部材に押し付ける第３板ばね部と、
   前記第２スリットと前記第２パワーモジュールとの間に設けられ、前記第２パワーモジュールを前記冷却部材に押し付ける第４板ばね部と、
   前記第２スリットと前記第３パワーモジュールとの間に設けられ、前記第３パワーモジュールを前記冷却部材に押し付ける第５板ばね部と、
   前記板部材の、前記第１〜第３パワーモジュールの配列方向の前記一側端と対向する他側端と、前記第３パワーモジュールとの間に設けられ、前記第３パワーモジュールを前記冷却部材に押し付ける第６板ばね部と、を有する電力変換装置。
5. 請求項４に記載の電力変換装置において、
   前記板部材を前記冷却部材に固定する固定部を、さらに備え、
   前記第１スリットの長さは、前記第１パワーモジュールおよび前記第２パワーモジュールの長さより短く、
   前記固定部は、前記板部材の前記第１スリットの長手方向の両端の外側に設けられている電力変換装置。
6. 請求項５に記載の電力変換装置において、
   前記第２スリットの長さは、前記第２パワーモジュールおよび前記第３パワーモジュールの長さより短く、
   前記固定部は、前記板部材の前記第２スリットの長手方向の両端の外側に設けられている電力変換装置。
7. 請求項４から６までのいずれか一項に記載の電力変換装置において、
   前記第１〜第６板ばね部は、それぞれ、前記第１〜第３パワーモジュールを押圧する押圧部を有し、前記第１板ばね部および前記第６板ばね部それぞれの前記押圧部の数は、前記第２〜第５板ばね部それぞれの前記押圧部の数よりも多い電力変換装置。

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