JP2022130143A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立ての際の作業性の低下を抑制しつつ、上下方向における装置サイズの増大を抑制することが可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】この電力変換装置１００は、半導体モジュール５０が搭載された主回路基板５と、主回路基板５の上方に配置され、装置外部からの配線が接続される端子台４とを備える。また、電力変換装置１００は、端子台４に接続されるとともに、主回路基板５（半導体モジュール５０）に電気的に接続される板状の第１バスバー１１および板状の第２バスバー１２を絶縁性樹脂１３により絶縁するように一体的に樹脂成形された樹脂成形バスバー１０を備える。樹脂成形バスバー１０は、主回路基板５に沿って延びる横方向部分１０ａと、横方向部分１０ａから端子台４側に向かって上方に延びる上下方向部分１０ｂとを有するＬ字形状に形成されている。【選択図】図５

Description

この発明は、電力変換装置に関し、特に、回路基板の上方に配置され、装置外部からの配線が接続される端子台と、端子台に接続されるバスバーとを備える電力変換装置に関する。

従来、回路基板の上方に配置され、装置外部からの配線が接続される端子台と、端子台に接続されるバスバーとを備える電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、回路基板の上方に配置され、装置外部からの配線が接続される端子台と、端子台に接続されるバスバーとを備える電力変換装置が開示されている。この電力変換装置では、電力変換用半導体素子を内蔵した半導体モジュールが回路基板に接続（実装）されている。

ここで、上記特許文献１には明記されていないが、上記特許文献１に記載のような従来の電力変換装置では、端子台と回路基板とを複数のバスバーで接続する場合がある。このような場合、回路基板の表面において、複数のバスバーを引き回せるスペースが狭い場合には、複数のバスバー同士の短絡を防ぐために、複数のバスバーを上下方向に互いに離間させて配置する。

特開２０１７－７７０８７号公報

しかしながら、複数のバスバーを上下方向に互いに離間させて配置する場合、複数のバスバー同士の短絡を防ぐためには、バスバー同士を上下方向に気中絶縁距離（空間で絶縁を行う場合の絶縁距離）分だけ離間させる必要があり、回路基板上において上下方向における装置サイズが増大してしまうという問題点がある。また、複数のバスバー間に別部材としての絶縁部材を挟むようにして、バスバーを取り付けることによって、上下方向におけるバスバー間の距離を小さくする方法もあるが、このような方法では、部品点数の増加や組み立ての複雑化によって、組み立ての際の作業性が低下してしまうという問題点がある。そのため、組み立ての際の作業性の低下を抑制しつつ、上下方向における装置サイズの増大を抑制することが可能な電力変換装置が望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、組み立ての際の作業性の低下を抑制しつつ、上下方向における装置サイズの増大を抑制することが可能な電力変換装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、電力変換用半導体モジュールが搭載された主回路基板と、主回路基板の上方に配置され、装置外部からの配線が接続される端子台と、端子台に接続されるとともに、主回路基板または電力変換用半導体モジュールに電気的に接続される板状の第１バスバーおよび板状の第２バスバーを絶縁性樹脂により絶縁するように一体的に樹脂成形された樹脂成形バスバーと、を備え、樹脂成形バスバーは、主回路基板に沿って延びる横方向部分と、横方向部分から端子台側に向かって上方に延びる上下方向部分とを有するＬ字形状に形成されている。

上記一の局面による電力変換装置では、上記のように、樹脂成形バスバーは、主回路基板に沿って延びる横方向部分と、横方向部分から端子台側に向かって上方に延びる上下方向部分とを有するＬ字形状に形成されている。そして、樹脂成形バスバーは、第１バスバーおよび第２バスバーが、絶縁性樹脂により絶縁されるように一体的に樹脂成形されている。これにより、絶縁性樹脂が、第１バスバーと第２バスバーとの間を絶縁するので、第１バスバーと第２バスバーとを上下方向において重ねる場合においても、空気で絶縁を行う（気中絶縁する）場合よりも、主回路基板に沿って延びる横方向部分において、第１バスバーと第２バスバーとの間の距離をより近づけることができる。その結果、電力変換装置の主回路基板上における上下方向の大きさが増大することを抑制することができる。また、第１バスバーと第２バスバーと絶縁性樹脂とが一体的に樹脂成形された単一の部材からなる樹脂成形バスバーの横方向部分が、主回路基板に沿って延びることによって、主回路基板または電力変換用半導体モジュールに対して、第１バスバーおよび第２バスバーの両方を容易に電気的に接続することができる。そして、第１バスバーと第２バスバーと絶縁性樹脂とが一体的に樹脂成形された単一の部材からなる樹脂成形バスバーの上下方向部分が、横方向部分から端子台側に向かって上方に延びることによって、主回路基板の上方に配置される端子台に対して、第１バスバーおよび第２バスバーの両方を容易に電気的に接続することができる。これにより、横方向部分と、上下方向部分とを有するＬ字形状に形成される単一の部材としての樹脂成形バスバーによって、主回路基板または電力変換用半導体モジュールと、主回路基板の上方に配置される端子台とに第１バスバーおよび第２バスバーの両方を容易に電気的に接続することができる。その結果、別部材としての絶縁部材を間に挟むように、第１バスバーと第２バスバーとを取り付ける場合と異なり、部品点数の増加や組み立ての複雑化を抑制することができる。これらの結果、組み立ての際の作業性の低下を抑制しつつ、上下方向における装置サイズの増大を抑制することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、樹脂成形バスバーは、第１バスバーと第２バスバーとの間に絶縁性樹脂を挟み、第１バスバーおよび第２バスバーが、気中絶縁距離よりも小さい第１離隔距離分だけ互いに離れた状態で、積層されるように構成されている。このように構成すれば、第１バスバーと第２バスバーとを上下方向において重ねる場合においても、第１バスバーと第２バスバーとの間に絶縁性樹脂が挟まれているので、第１バスバーと第２バスバーとを確実に絶縁することができる。その結果、第１バスバーと第２バスバーとの間の距離を気中絶縁距離よりも近づけることができるので、電力変換装置の主回路基板上における上下方向の大きさが増大することを抑制することができる。

上記第１バスバーおよび第２バスバーが、気中絶縁距離よりも小さい第１離隔距離分だけ互いに離れた状態で積層される構成において、好ましくは、端子台は、直流用端子台を含み、第１バスバーは、絶縁性樹脂から露出するとともに、直流用端子台の正極端子に接続される正極接続部を有し、第２バスバーは、絶縁性樹脂から露出するとともに、直流用端子台の負極端子に接続される負極接続部を有し、第１バスバーおよび第２バスバーには、互いに逆方向に電流が流れるように構成されている。このように構成すれば、第１バスバーおよび第２バスバーに、互いに逆方向の電流が流れることによって、第１バスバーおよび第２バスバーの各々を流れる電流に起因して発生する磁界を互いに打ち消すことができる。その結果、第１バスバーおよび第２バスバーのインダクタンスを低減することができる。

この場合、好ましくは、主回路基板の上方に配置され、制御用電源を生成するための電子部品が搭載された電源基板をさらに備え、樹脂成形バスバーは、第１バスバーおよび第２バスバーの各々の外側表面を絶縁性樹脂により覆うように形成されており、第１バスバーは、絶縁性樹脂により覆われた横方向部分において、電源基板に対して気中絶縁距離よりも小さい第２離隔距離分離れた状態で、主回路基板と電源基板との間に配置されており、第２バスバーは、絶縁性樹脂により覆われた横方向部分において、主回路基板に対して気中絶縁距離よりも小さい第３離隔距離分離れた状態で、主回路基板と電源基板との間に配置されている。このように構成すれば、第１バスバーが、絶縁性樹脂により覆われた横方向部分において、電源基板に対して気中絶縁距離よりも小さい第２離隔距離分離れた状態で、主回路基板と電源基板との間に配置されることによって、第１バスバーと電源基板との間の距離を小さくすることができる。また、第２バスバーが、絶縁性樹脂により覆われた横方向部分において、主回路基板に対して気中絶縁距離よりも小さい第３離隔距離分離れた状態で、主回路基板と電源基板との間に配置されることによって、第２バスバーと主回路基板との間の距離を小さくすることができる。これらの結果、第１バスバーおよび第２バスバーを挟むように配置される主回路基板と電源基板との間の距離を小さくすることができるので、主回路基板上における上下方向の大きさが増大することを抑制することができる。

上記電源基板を備える構成において、好ましくは、第１バスバーは、絶縁性樹脂から露出するとともに、主回路基板に接続される第１主回路基板接続部と、絶縁性樹脂から露出するとともに、電源基板に接続される電源基板接続部とを有している。このように構成すれば、絶縁性樹脂から露出された第１主回路基板接続部によって、絶縁性樹脂により外側表面を覆われた第１バスバーを主回路基板に容易に接続させることができる。また、絶縁性樹脂から露出された電源基板接続部によって、絶縁性樹脂により外側表面を覆われた第１バスバーを容易に電源基板に接続させることができる。

この場合、好ましくは、第１バスバーは、主回路基板側に折れ曲がる段差形状を有し、第１主回路基板接続部が主回路基板の上方から主回路基板に接続されるように構成されており、第１バスバーの電源基板接続部は、電源基板側に折れ曲がる段差形状を有し、電源基板の下方から電源基板に接続されるように構成されている。このように構成すれば、絶縁性樹脂により第１バスバーが覆われた横方向部分を、主回路基板に対して気中絶縁距離分離間する場合においても、主回路基板側に折れ曲がる第１バスバーの段差形状によって、第１バスバーの第１主回路基板接続部を主回路基板側に近づける（高さ位置を近づける）ことができる。その結果、第１バスバーの第１主回路基板接続部を主回路基板に容易に接続させることができる。また、絶縁性樹脂により第１バスバーが覆われた横方向部分を、電源基板に対して気中絶縁距離分離間する場合においても、電源基板側に折れ曲がる電源基板接続部の段差形状によって、電源基板接続部を電源基板側に近づける（高さ位置を近づける）ことができる。その結果、第１バスバーの電源基板接続部を電源基板に容易に接続させることができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、第２バスバーは、絶縁性樹脂から露出するとともに、主回路基板に接続される第２主回路基板接続部を有し、第１バスバーは、樹脂成形バスバーの横方向部分において、第２バスバーより上方に配置されるとともに、上方から見て、第２バスバーの第２主回路基板接続部と重ならないように迂回して形成されている。このように構成すれば、樹脂成形バスバーの横方向部分において、第１バスバーが、第２バスバーより上方に配置される場合でも、主回路基板に対して、第２バスバーの第２主回路基板接続部を上方から容易にねじ止め（締結固定）することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、樹脂成形バスバーの上下方向部分は、横方向部分側から上方に向かうにつれて、第１バスバーと第２バスバーとが重なる方向における厚みが小さくなるように構成されている。このように構成すれば、樹脂成形バスバーの製造時において、樹脂成形した樹脂成形バスバーを成形用の型から容易に取り出すことができる。

本発明によれば、上記のように、組み立ての際の作業性の低下を抑制しつつ、上下方向における装置サイズの増大を抑制することが可能な電力変換装置を提供することができる。

本発明の一実施形態による電力変換装置の回路構成の一例を示した図である。 電力変換装置の構成を説明するための斜視図である。 樹脂成形バスバーの構成を説明するための斜視図である。 上方から見た樹脂成形バスバーの配置を示した図である。 図４の２００―２００線に沿った部分断面図である。 変形例による樹脂成形バスバーの構成を説明するための斜視図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（電力変換装置の全体構成）
図１および図２を参照して、本実施形態による電力変換装置１００の全体構成について説明する。図１に示すように、電力変換装置１００は、スイッチング素子１ａを含むインバータ回路部１と、ダイオード素子２ａを含む整流回路部２と、平滑コンデンサ３ａを含む平滑回路部３とを備えるインバータである。

また、電力変換装置１００は、図１に示すように、装置外部からの配線が接続される端子台４を備える。端子台４は、直流用端子台４１を含む。また、端子台４は、出力端子台４２および入力端子台４３を含む。

また、電力変換装置１００は、図２に示すように、半導体モジュール５０が搭載（実装）された主回路基板５を備える。なお、半導体モジュール５０は、特許請求の範囲に記載の「電力変換用半導体モジュール」の一例である。半導体モジュール５０内には、電力変換用半導体素子（スイッチング素子１ａおよびダイオード素子２ａ）が収容されている。また、主回路基板５には、図示しないコンデンサやリレーが設けられている。

また、電力変換装置１００は、図２に示すように、主回路基板５の上方（Ｚ１方向側）に配置され、制御用電源を生成するための電子部品（部品６１）が搭載（実装）された電源基板６を備える。すなわち、電源基板６および電源基板６に搭載（実装）された電子部品によって、電力変換回路（インバータ回路部１）の制御用の電源が生成される。また、電源基板６は、図示しない検出回路を構成するための電子部品が搭載（実装）されてもよい。

主回路基板５および電源基板６は、導体により配線パターンが形成され、電子部品が搭載（実装）されたプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である。主回路基板５および電源基板６は、Ｘ方向およびＹ方向（ＸＹ面）に沿って延びるように形成されている。なお、本明細書では、上下方向をＺ方向とし、上下方向（Ｚ方向）と直交する方向をＸ方向とし、Ｚ方向およびＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。また、図２においては、電源基板６のＹ２方向側の一部のみを実線で図示しているが、実際には、破線で示すように、主回路基板５のＹ１方向側の端部近傍まで延びるように形成されている。電源基板６は、主回路基板５および後述する樹脂成形バスバー１０の横方向部分１０ａを覆うように形成されている。

図２に示すように、主回路基板５の裏面側（Ｚ２方向側）には、半導体モジュール５０が取り付けられ（実装され）ている。また、主回路基板５は、回路基板の配線パターンまたは半導体モジュール５０に電気的に接続するために、主回路基板５の表面側（Ｚ１方向側）に設けられた複数の接続端子５１を含む。

また、電力変換装置１００は、出力端子台４２（図１参照）に接続される出力用バスバー２１と、入力端子台４３（図１参照）に接続される入力用バスバー３１とを備える。また、出力用バスバー２１および入力用バスバー３１の各々は、主回路基板５の接続端子５１に接続されている。

また、端子台４は、図２に示すように、主回路基板５の上方（Ｚ１方向側）に配置されている。また、直流用端子台４１および出力端子台４２は、一体的に形成されている。端子台４（直流用端子台４１、出力端子台４２および入力端子台４３）は、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリブチレンテレフタレート）樹脂により形成されており、装置外部の配線に接続するための端子が設けられている。

また、電力変換装置１００は、図２および図３に示すように、板状の第１バスバー１１および板状の第２バスバー１２を絶縁性樹脂１３（図３参照）により絶縁するように一体的に樹脂成形された樹脂成形バスバー１０を備える。

樹脂成形バスバー１０は、図２および図３に示すように、主回路基板５に沿って延びる横方向部分１０ａと、横方向部分１０ａから端子台４側に向かって上方（Ｚ１方向側）に延びる上下方向部分１０ｂとを有する略Ｌ字形状に形成されている。また、横方向部分１０ａは、上下方向部分１０ｂからＸ２方向側に延びるように形成されている。

第１バスバー１１および第２バスバー１２は、図２に示すように、端子台４に接続される。また、第１バスバー１１および第２バスバー１２は、主回路基板５（半導体モジュール５０）に電気的に接続される。本実施形態では、第１バスバー１１および第２バスバー１２は、主回路基板５の接続端子５１（図２参照）を介して、半導体モジュール５０に電気的に接続される。

また、樹脂成形バスバー１０は、図３に示すように、第１バスバー１１および第２バスバー１２の各々の外側表面を絶縁性樹脂１３により覆うように形成されている。絶縁性樹脂１３は、たとえば、ＰＢＴ樹脂である。また、樹脂成形バスバー１０は、後述するように、第１バスバー１１と第２バスバー１２との間においても、絶縁性樹脂１３が設けられている。

第１バスバー１１は、整流回路部２（ダイオード素子２ａ）と、直流用端子台４１の正極端子４１ａ（図１参照）との間の電流経路Ｐ（図１参照）に設けられるバスバーである。第１バスバー１１は、導電性の板状部材である。たとえば、第１バスバー１１は、銅バーである。

第１バスバー１１は、図３に示すように、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、直流用端子台４１の正極端子４１ａ（図１参照）に接続される正極接続部１１ａを有している。

また、第１バスバー１１は、図３に示すように、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、主回路基板５に接続される接続部１１ｂを有している。なお、接続部１１ｂは、特許請求の範囲に記載の「第１主回路基板接続部」の一例である。

また、第１バスバー１１は、図３に示すように、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、電源基板６に接続される接続部１１ｃを有している。なお、接続部１１ｃは、特許請求の範囲に記載の「電源基板接続部」の一例である。

また、第２バスバー１２は、インバータ回路部１（スイッチング素子１ａ）と、平滑回路部３（平滑コンデンサ３ａ）とを直流用端子台４１の負極端子４１ｂ（図１参照）に接続する電流経路Ｎ（図１参照）に設けられるバスバーである。第２バスバー１２は、導電性の板状部材である。たとえば、第２バスバー１２は、銅バーである。

第２バスバー１２は、図３に示すように、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、直流用端子台４１の負極端子４１ｂ（図１参照）に接続される負極接続部１２ａを有している。第２バスバー１２の負極接続部１２ａは、第１バスバー１１の正極接続部１１ａよりもＹ１方向側に配置されている。

また、第２バスバー１２は、図３に示すように、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、主回路基板５に接続される接続部１２ｂを有している。なお、接続部１２ｂは、特許請求の範囲に記載の「第２主回路基板接続部」の一例である。

また、図４に示すように、第１バスバー１１の正極接続部１１ａは、ねじ７１によって、端子台４（正極端子４１ａ）に締結固定されている。また、第２バスバー１２の負極接続部１２ａは、図４に示すように、ねじ７２によって、端子台４（負極端子４１ｂ）に締結固定されている。

また、図４に示すように、第１バスバー１１の接続部１１ｂは、上方（Ｚ１方向側）から見て、第２バスバー１２の接続部１２ｂに対して、平滑コンデンサ３ａが配置される側とは反対側（Ｘ２方向側）に配置されている。

また、図４に示すように、第１バスバー１１は、上方（Ｚ１方向側）から見て、第２バスバー１２の接続部１２ｂと重ならないように迂回して形成されている。

図４に示すように、樹脂成形バスバー１０は、第２バスバー１２の接続部１２ｂの近傍において、分岐するように形成されている。第１バスバー１１は、第２バスバー１２の接続部１２ｂのＸ１方向側において、絶縁性樹脂１３に外側表面を覆われた状態で、Ｙ２方向側に折れ曲がるように形成されている。また、第１バスバー１１は、第２バスバー１２の接続部１２ｂと重ならないように迂回し、Ｘ２方向側に延びるように形成されている。

また、図４に示すように、絶縁性樹脂１３に外側表面が覆われた状態の第１バスバー１１は、上方（Ｚ１方向側）から見て、Ｙ２方向側に凸のＵ字形状を有している。そして、第２バスバー１２の接続部１２ｂは、上方（Ｚ１方向側）から見て、第１バスバー１１が迂回した略Ｕ字形状の部分（部分Ｕ）の内側に配置されている。また、接続部１１ｃは、第１バスバー１１が迂回した略Ｕ字形状の部分（部分Ｕ）の外側（Ｙ２方向側）から、Ｙ２方向側に延びるように形成されている。

また、第１バスバー１１は、図５に示すように、樹脂成形バスバー１０の横方向部分１０ａにおいて、第２バスバー１２より上方（Ｚ１方向側）に配置される。また、第２バスバー１２は、図５に示すように、樹脂成形バスバー１０の上下方向部分１０ｂにおいて、第１バスバー１１より端子台４側（Ｘ１方向側）に配置される。

樹脂成形バスバー１０は、図５に示すように、第１バスバー１１と第２バスバー１２との間に絶縁性樹脂１３を挟むように構成されている。樹脂成形バスバー１０は、横方向部分１０ａおよび上下方向部分１０ｂにおいて、第１バスバー１１と第２バスバー１２との間に絶縁性樹脂１３を挟む。そして、樹脂成形バスバー１０は、第１バスバー１１および第２バスバー１２が、気中絶縁距離よりも小さい離隔距離Ｄ１（図５参照）分だけ互いに離れた状態で、積層されるように構成されている。なお、離隔距離Ｄ１は、特許請求の範囲に記載の「第１離隔距離」の一例である。

前述したように、第１バスバー１１は、正極接続部１１ａにより、直流用端子台４１の正極端子４１ａ（図１参照）に接続されている。また、第２バスバー１２は、負極接続部１２ａにより、直流用端子台４１の負極端子４１ｂ（図１参照）に接続されている。そして、第１バスバー１１および第２バスバー１２には、互いに逆方向に電流が流れるように構成されている。また、樹脂成形バスバー１０では、上下方向部分１０ｂおよび横方向部分１０ａにおいて、第１バスバー１１および第２バスバー１２が積層されている。これにより、上下方向部分１０ｂおよび横方向部分１０ａの第１バスバー１１および第２バスバー１２が積層される部分において、第１バスバー１１および第２バスバー１２に互いに逆方向の電流が流れることにより、第１バスバー１１および第２バスバー１２の各々を流れる電流に起因して発生する磁界を互いに打ち消すことができる。その結果、樹脂成形バスバー１０では、上下方向部分１０ｂおよび横方向部分１０ａの第１バスバー１１および第２バスバー１２が積層される部分において、第１バスバー１１および第２バスバー１２のインダクタンスを低減可能である。

また、第１バスバー１１および第２バスバー１２は、離隔距離Ｄ１（図５参照）分だけ互いに離れているが、離隔距離Ｄ１（第１バスバー１１と第２バスバー１２との間の絶縁性樹脂１３の厚み）は、第１バスバー１１および第２バスバー１２を流れる電流の大きさ、絶縁性樹脂１３の電気特性に応じて、適宜変更してもよい。すなわち、離隔距離Ｄ１（第１バスバー１１と第２バスバー１２との間の絶縁性樹脂１３の厚み）は、図５に示すように、第１バスバー１１の厚みｔ１および第２バスバー１２の厚みｔ２と同程度であってよいし、第１バスバー１１の厚みｔ１および第２バスバー１２の厚みｔ２より大きくても、小さくてもよい。

また、第１バスバー１１は、絶縁性樹脂１３により覆われた横方向部分１０ａにおいて、電源基板６に対して気中絶縁距離よりも小さい離隔距離Ｄ２（図５参照）分離れた状態で、主回路基板５と電源基板６との間に配置されている。なお、離隔距離Ｄ２は、特許請求の範囲に記載の「第２離隔距離」の一例である。

そして、第１バスバー１１は、主回路基板５側（Ｚ２方向側）に折れ曲がる段差形状（図５参照）を有し、接続部１１ｂが主回路基板５の上方（Ｚ１方向側）から主回路基板５に接続されるように構成されている。第１バスバー１１の接続部１１ｂは、ねじ８１（図４参照）によって、主回路基板５の接続端子５１にＺ１方向側から接続され、接続端子５１を介して、半導体モジュール５０に電気的に接続される。なお、第１バスバー１１は、半導体モジュール５０の正極側に電気的に接続される。

また、第１バスバー１１の接続部１１ｃは、電源基板６側（Ｚ１方向側）に折れ曲がる段差形状（図３および図５参照）を有し、電源基板６の下方（Ｚ２方向側）から電源基板６に接続されるように構成されている。接続部１１ｃは、電源基板６の導体パターンにＺ２方向側から接続され、ねじ９１によって、締結固定される。

また、第２バスバー１２は、絶縁性樹脂１３により覆われた横方向部分１０ａにおいて、主回路基板５に対して気中絶縁距離よりも小さい離隔距離Ｄ３（図５参照）分離れた状態で、主回路基板５と電源基板６との間に配置されている。なお、離隔距離Ｄ３は、特許請求の範囲に記載の「第３離隔距離」の一例である。

また、第２バスバー１２は、主回路基板５側（Ｚ２方向側）に折れ曲がる段差形状（図５参照）を有し、接続部１２ｂが主回路基板５の上方（Ｚ１方向側）から主回路基板５に接続されるように構成されている。第２バスバー１２の接続部１２ｂは、図５に示すように、ねじ８２によって、主回路基板５の接続端子５１にＺ１方向側から接続され、接続端子５１を介して、半導体モジュール５０に電気的に接続される。なお、第２バスバー１２は、半導体モジュール５０の負極側に電気的に接続される。

また、樹脂成形バスバー１０の上下方向部分１０ｂは、図５に示すように、横方向部分１０ａ側（Ｚ２方向側）から上方（Ｚ１方向側）に向かうにつれて、Ｘ方向（第１バスバー１１と第２バスバー１２とが重なる方向）における厚みが小さくなる（テーパ状になる）ように構成されている。すなわち、樹脂成形バスバー１０の上下方向部分１０ｂの下方側（Ｚ２方向側）の厚みｔ３よりも、上下方向部分１０ｂの上方側（Ｚ１方向側）の厚みｔ４が小さい。

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、樹脂成形バスバー１０は、主回路基板５に沿って延びる横方向部分１０ａと、横方向部分１０ａから端子台４側に向かって上方（Ｚ１方向側）に延びる上下方向部分１０ｂとを有するＬ字形状に形成されている。そして、樹脂成形バスバー１０は、第１バスバー１１および第２バスバー１２が、絶縁性樹脂１３により絶縁されるように一体的に樹脂成形されている。これにより、絶縁性樹脂１３が、第１バスバー１１と第２バスバー１２との間を絶縁するので、第１バスバー１１と第２バスバー１２とを上下方向（Ｚ方向）において重ねる場合においても、空気で絶縁を行う（気中絶縁する）場合よりも、主回路基板５に沿って延びる横方向部分１０ａにおいて、第１バスバー１１と第２バスバー１２との間の距離をより近づけることができる。その結果、電力変換装置１００の主回路基板５上における上下方向の大きさが増大することを抑制することができる。また、第１バスバー１１と第２バスバー１２と絶縁性樹脂１３とが一体的に樹脂成形された単一の部材からなる樹脂成形バスバー１０の横方向部分１０ａが、主回路基板５に沿って延びることによって、主回路基板５（半導体モジュール５０）に対して、第１バスバー１１および第２バスバー１２の両方を容易に電気的に接続することができる。そして、第１バスバー１１と第２バスバー１２と絶縁性樹脂１３とが一体的に樹脂成形された単一の部材からなる樹脂成形バスバー１０の上下方向部分１０ｂが、横方向部分１０ａから端子台４側に向かって上方（Ｚ１方向側）に延びることによって、主回路基板５の上方に配置される端子台４に対して、第１バスバー１１および第２バスバー１２の両方を容易に電気的に接続することができる。これにより、横方向部分１０ａと、上下方向部分１０ｂとを有するＬ字形状に形成される単一の部材としての樹脂成形バスバー１０によって、主回路基板５（半導体モジュール５０）と、主回路基板５の上方に配置される端子台４とに第１バスバー１１および第２バスバー１２の両方を容易に電気的に接続することができる。その結果、別部材としての絶縁部材を間に挟むように、第１バスバー１１と第２バスバー１２とを取り付ける場合と異なり、部品点数の増加や組み立ての複雑化を抑制することができる。これらの結果、組み立ての際の作業性の低下を抑制しつつ、上下方向における装置サイズの増大を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂成形バスバー１０は、第１バスバー１１と第２バスバー１２との間に絶縁性樹脂１３を挟み、第１バスバー１１および第２バスバー１２が、気中絶縁距離よりも小さい離隔距離Ｄ１分だけ互いに離れた状態で、積層されるように構成されている。これにより、第１バスバー１１と第２バスバー１２とを上下方向（Ｚ方向）において重ねる場合においても、第１バスバー１１と第２バスバー１２との間に絶縁性樹脂１３が挟まれているので、第１バスバー１１と第２バスバー１２とを確実に絶縁することができる。その結果、第１バスバー１１と第２バスバー１２との間の距離を気中絶縁距離よりも近づけることができるので、電力変換装置１００の主回路基板５上における上下方向（Ｚ方向）の大きさが増大することを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１バスバー１１は、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、直流用端子台４１の正極端子４１ａに接続される正極接続部１１ａを有する。そして、第２バスバー１２は、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、直流用端子台４１の負極端子４１ｂに接続される負極接続部１２ａを有する。また、第１バスバー１１および第２バスバー１２には、互いに逆方向に電流が流れるように構成されている。これにより、第１バスバー１１および第２バスバー１２に、互いに逆方向の電流が流れることによって、第１バスバー１１および第２バスバー１２の各々を流れる電流に起因して発生する磁界を互いに打ち消すことができる。その結果、第１バスバー１１および第２バスバー１２のインダクタンスを低減することができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂成形バスバー１０は、第１バスバー１１および第２バスバー１２の各々の外側表面を絶縁性樹脂１３により覆うように形成されている。そして、第１バスバー１１は、絶縁性樹脂１３により覆われた横方向部分１０ａにおいて、電源基板６に対して気中絶縁距離よりも小さい離隔距離Ｄ２分離れた状態で、主回路基板５と電源基板６との間に配置されている。また、第２バスバー１２は、絶縁性樹脂１３により覆われた横方向部分１０ａにおいて、主回路基板５に対して気中絶縁距離よりも小さい離隔距離Ｄ３分離れた状態で、主回路基板５と電源基板６との間に配置されている。これにより、第１バスバー１１が、絶縁性樹脂１３により覆われた横方向部分１０ａにおいて、電源基板６に対して気中絶縁距離よりも小さい離隔距離Ｄ２分離れた状態で、主回路基板５と電源基板６との間に配置されることによって、第１バスバー１１と電源基板６との間の距離を小さくすることができる。また、第２バスバー１２が、絶縁性樹脂１３により覆われた横方向部分１０ａにおいて、主回路基板５に対して気中絶縁距離よりも小さい離隔距離Ｄ３分離れた状態で、主回路基板５と電源基板６との間に配置されることによって、第２バスバー１２と主回路基板５との間の距離を小さくすることができる。これらの結果、第１バスバー１１および第２バスバー１２を挟むように配置される主回路基板５と電源基板６との間の距離Ｄ４（図５参照）を小さくすることができるので、主回路基板５上における上下方向（Ｚ方向）の大きさが増大することを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１バスバー１１は、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、主回路基板５に接続される接続部１１ｂと、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、電源基板６に接続される接続部１１ｃとを有している。これにより、絶縁性樹脂１３から露出された接続部１１ｂによって、絶縁性樹脂１３により外側表面を覆われた第１バスバー１１を主回路基板５に容易に接続させることができる。また、絶縁性樹脂１３から露出された接続部１１ｃによって、絶縁性樹脂１３により外側表面を覆われた第１バスバー１１を容易に電源基板６に接続させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１バスバー１１は、主回路基板５側（Ｚ２方向側）に折れ曲がる段差形状を有し、接続部１１ｂが主回路基板５の上方から主回路基板５に接続されるように構成されている。そして、第１バスバー１１の接続部１１ｃは、電源基板６側（Ｚ１方向側）に折れ曲がる段差形状を有し、電源基板６の下方から電源基板６に接続されるように構成されている。これにより、絶縁性樹脂１３により第１バスバー１１が覆われた横方向部分１０ａを、主回路基板５に対して気中絶縁距離分離間する場合においても、主回路基板５側に折れ曲がる第１バスバー１１の段差形状によって、第１バスバー１１の接続部１１ｂを主回路基板５側（Ｚ２方向側）に近づける（高さ位置を近づける）ことができる。その結果、第１バスバー１１の接続部１１ｂを主回路基板５に容易に接続させることができる。また、絶縁性樹脂１３により第１バスバー１１が覆われた横方向部分１０ａを、電源基板６に対して気中絶縁距離分離間する場合においても、電源基板６側に折れ曲がる接続部１１ｃの段差形状によって、接続部１１ｃを電源基板６側（Ｚ１方向側）に近づける（高さ位置を近づける）ことができる。その結果、第１バスバー１１の接続部１１ｃを電源基板６に容易に接続させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、第２バスバー１２は、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、主回路基板５に接続される接続部１２ｂを有する。そして、第１バスバー１１は、樹脂成形バスバー１０の横方向部分１０ａにおいて、第２バスバー１２より上方（Ｚ１方向側）に配置されるとともに、上方から見て、第２バスバー１２の接続部１２ｂと重ならないように迂回して形成されている。これにより、樹脂成形バスバー１０の横方向部分１０ａにおいて、第１バスバー１１が、第２バスバー１２より上方に配置される場合でも、主回路基板５に対して、第２バスバー１２の接続部１２ｂを上方から容易にねじ止め（締結固定）することができる。

また、本実施形態では、上記のように、樹脂成形バスバー１０の上下方向部分１０ｂは、横方向部分１０ａ側から上方（Ｚ１方向側）に向かうにつれて、第１バスバー１１と第２バスバー１２とが重なる方向（Ｘ方向）における厚みが小さくなるように構成されている。これにより、樹脂成形バスバー１０の製造時において、樹脂成形した樹脂成形バスバー１０を成形用の型から容易に取り出すことができる。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、第１バスバー１１および第２バスバー１２は、端子台４に接続されるとともに、主回路基板５の接続端子５１に接続され、主回路基板５の接続端子５１を介して、半導体モジュール５０に電気的に接続される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１バスバーおよび第２バスバーは、端子台に接続されるとともに、主回路基板（主回路基板の接続端子）を介さずに、電力変換用半導体モジュールの端子部に接続されてもよい。

本実施形態では、樹脂成形バスバー１０は、第１バスバー１１および第２バスバー１２（２つのバスバー）が、絶縁性樹脂１３により絶縁するように一体的に樹脂成形されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、樹脂成形バスバーは、３つ以上のバスバーを一体的に樹脂成形してもよい。

また、上記実施形態では、樹脂成形バスバー１０は、直流用端子台４１の正極端子４１ａに接続される第１バスバー１１と、直流用端子台４１の負極端子４１ｂに接続される第２バスバー１２とが一体的に樹脂成形されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、樹脂成形バスバーは、直流用端子台に接続されるバスバー、入力端子台に接続されるバスバー、および、出力端子台に接続されるバスバーのうち、いずれか複数を一体的に成形してもよいし、これらのバスバーを組み合わせて一体的に成形してもよい。すなわち、第１バスバーは、直流用端子台に接続されるバスバー、入力端子台に接続されるバスバー、および、出力端子台に接続されるバスバーのうち、いずれのバスバーであってもよい。そして、第２バスバーは、直流用端子台に接続されるバスバー、入力端子台に接続されるバスバー、および、出力端子台に接続されるバスバーのうち、いずれのバスバーであってもよい。

また、上記実施形態では、樹脂成形バスバー１０の横方向部分１０ａは、主回路基板５と電源基板６との間に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電源基板は、樹脂成形バスバーの横方向部分の上方を覆わないように、主回路基板に沿った方向（Ｘ方向またはＹ方向）にずらして配置されてもよい。

また、上記実施形態では、第１バスバー１１は、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、主回路基板５に接続される接続部１１ｂ（第１主回路基板接続部）と、絶縁性樹脂１３から露出するとともに、電源基板６に接続される接続部１１ｃ（電源基板接続部）とを有している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、直流用端子台の正極端子に接続されるとともに、電源基板に接続されるバスバーを樹脂成形される第１バスバーとは別個に設けてもよい。

また、上記実施形態では、第１バスバー１１は、主回路基板５側（Ｚ２方向側）に折れ曲がる段差形状を有し、接続部１１ｂ（第１主回路基板接続部）が主回路基板５の上方から主回路基板５に接続されるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、主回路基板に設けられた接続端子を第１バスバーの第１主回路基板接続部側に延びるように形成するとともに、第１バスバーの第１主回路基板接続部が、主回路基板側に折れ曲げられずに、主回路基板に設けられた接続端子により接続されるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、第１バスバー１１の接続部１１ｃ（電源基板接続部）は、電源基板６側（Ｚ１方向側）に折れ曲がる段差形状を有し、電源基板６の下方から電源基板６に接続されるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電源基板に設けられた接続端子を第１バスバーの電源基板接続部側に延びるように形成するとともに、第１バスバーの電源基板接続部が、電源基板側に折れ曲げられずに、電源基板接続部に設けられた接続端子により接続されるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、第１バスバー１１が、樹脂成形バスバー１０の横方向部分１０ａにおいて、第２バスバー１２より上方（Ｚ１方向側）に配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１バスバーは、樹脂成形バスバーの横方向部分において、第２バスバーより下方に配置されてもよい。

また、上記実施形態では、直流用端子台４１の正極端子４１ａに接続される第１バスバー１１が、樹脂成形バスバー１０の横方向部分１０ａにおいて、直流用端子台４１の負極端子４１ｂに接続される第２バスバー１２より上方（Ｚ１方向側）に配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、直流用端子台の正極端子に接続されるバスバーが、樹脂成形バスバーの横方向部分において、直流用端子台の負極端子に接続されるバスバーの下方に配置されてもよい。

また、上記実施形態では、第１バスバー１１は、絶縁性樹脂１３によって、接続端子５１近傍まで覆われている（図５参照）例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、樹脂成形バスバーは、第１バスバーと電源基板との間に気中絶縁距離分距離が確保できる（離間できる）部分では、第１バスバーを絶縁性樹脂から露出してもよい。すなわち、樹脂成形バスバーは、第１バスバーが電源基板との間に気中絶縁距離分距離が確保できない（離間できない）部分のみ、第１バスバーを絶縁性樹脂によって覆うように構成してよい。また、樹脂成形バスバーは、第２バスバーと主回路基板との間に気中絶縁距離分距離が確保できる部分では、第２バスバーを絶縁性樹脂から露出してもよい。

また、上記実施形態では、第１バスバー１１は、絶縁性樹脂１３に覆われた部分において、主回路基板５側（Ｚ２方向側）に折れ曲がる段差形状を有し、絶縁性樹脂１３から露出する接続部１１ｂ（第１主回路基板接続部）が主回路基板５の上方（Ｚ１方向側）から主回路基板５に接続されるように構成されている例（図５参照）を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１バスバー（絶縁性樹脂から露出する第１主回路基板接続部）の主回路基板側に折れ曲がる段差形状の部分が、絶縁性樹脂から露出してもよい。たとえば、図６に示した変形例による樹脂成形バスバー２１０のように、絶縁性樹脂２１３から露出する接続部２１１ｂ（第１主回路基板接続部）が、主回路基板５（図５参照）側（Ｚ２方向側）に折れ曲がる段差形状を有してもよい。これにより、絶縁性樹脂２１３により第１バスバー１１が覆われた横方向部分１０ａを、主回路基板５（図５参照）に対して気中絶縁距離分離間する場合においても、主回路基板５側（Ｚ２方向側）に折れ曲がる接続部２１１ｂの段差形状によって、接続部２１１ｂを主回路基板５側（Ｚ２方向側）に近づける（高さ位置を近づける）ことができる。その結果、第１バスバー１１の接続部２１１ｂを主回路基板５に容易に接続させることができる。

４ 端子台
５ 主回路基板
６ 電源基板
１０、２１０ 樹脂成形バスバー
１０ａ 横方向部分
１０ｂ 上下方向部分
１１ 第１バスバー
１１ａ 正極接続部
１１ｂ、２１１ｂ 接続部（第１主回路基板接続部）
１１ｃ 接続部（電源基板接続部）
１２ 第２バスバー
１２ａ 負極接続部
１２ｂ 接続部（第２主回路基板接続部）
１３、２１３ 絶縁性樹脂
４１ 直流用端子台
４１ａ 正極端子
４１ｂ 負極端子
５０ 半導体モジュール（電力変換用半導体モジュール）
１００ 電力変換装置
Ｄ１ 離隔距離（第１離隔距離）
Ｄ２ 離隔距離（第２離隔距離）
Ｄ３ 離隔距離（第３離隔距離）
ｔ３ 厚み
ｔ４ 厚み

Claims (8)

1. 電力変換用半導体モジュールが搭載された主回路基板と、
   前記主回路基板の上方に配置され、装置外部からの配線が接続される端子台と、
   前記端子台に接続されるとともに、前記主回路基板または前記電力変換用半導体モジュールに電気的に接続される板状の第１バスバーおよび板状の第２バスバーを絶縁性樹脂により絶縁するように一体的に樹脂成形された樹脂成形バスバーと、を備え、
   前記樹脂成形バスバーは、前記主回路基板に沿って延びる横方向部分と、前記横方向部分から前記端子台側に向かって上方に延びる上下方向部分とを有するＬ字形状に形成されている、電力変換装置。
2. 前記樹脂成形バスバーは、前記第１バスバーと前記第２バスバーとの間に前記絶縁性樹脂を挟み、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーが、気中絶縁距離よりも小さい第１離隔距離分だけ互いに離れた状態で、積層されるように構成されている、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記端子台は、直流用端子台を含み、
   前記第１バスバーは、前記絶縁性樹脂から露出するとともに、前記直流用端子台の正極端子に接続される正極接続部を有し、
   前記第２バスバーは、前記絶縁性樹脂から露出するとともに、前記直流用端子台の負極端子に接続される負極接続部を有し、
   前記第１バスバーおよび前記第２バスバーには、互いに逆方向に電流が流れるように構成されている、請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記主回路基板の上方に配置され、制御用電源を生成するための電子部品が搭載された電源基板をさらに備え、
   前記樹脂成形バスバーは、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーの各々の外側表面を前記絶縁性樹脂により覆うように形成されており、
   前記第１バスバーは、前記絶縁性樹脂により覆われた前記横方向部分において、前記電源基板に対して気中絶縁距離よりも小さい第２離隔距離分離れた状態で、前記主回路基板と前記電源基板との間に配置されており、
   前記第２バスバーは、前記絶縁性樹脂により覆われた前記横方向部分において、前記主回路基板に対して気中絶縁距離よりも小さい第３離隔距離分離れた状態で、前記主回路基板と前記電源基板との間に配置されている、請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記第１バスバーは、前記絶縁性樹脂から露出するとともに、前記主回路基板に接続される第１主回路基板接続部と、前記絶縁性樹脂から露出するとともに、前記電源基板に接続される電源基板接続部とを有している、請求項４に記載の電力変換装置。
6. 前記第１バスバーは、前記主回路基板側に折れ曲がる段差形状を有し、前記第１主回路基板接続部が前記主回路基板の上方から前記主回路基板に接続されるように構成されており、
   前記第１バスバーの前記電源基板接続部は、前記電源基板側に折れ曲がる段差形状を有し、前記電源基板の下方から前記電源基板に接続されるように構成されている、請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記第２バスバーは、前記絶縁性樹脂から露出するとともに、前記主回路基板に接続される第２主回路基板接続部を有し、
   前記第１バスバーは、前記樹脂成形バスバーの前記横方向部分において、前記第２バスバーより上方に配置されるとともに、上方から見て、前記第２バスバーの前記第２主回路基板接続部と重ならないように迂回して形成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
8. 前記樹脂成形バスバーの前記上下方向部分は、前記横方向部分側から上方に向かうにつれて、前記第１バスバーと前記第２バスバーとが重なる方向における厚みが小さくなるように構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
   

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