JP5154913B2 - パワードライブユニット - Google Patents

Description

この発明はパワードライブユニットに関し、より具体的には、ヒートシンク上に押圧部材で押圧されつつ固定される複数個のパワーモジュールを備えたパワードライブユニットに関する。

近時、内燃機関、電動機およびバッテリなどを搭載したハイブリッド車両が提案されている。かかるハイブリッド車両においては、車両の走行状態（高速時、低速時など）に応じて内燃機関と電動機を制御し、走行するようにしている。このようなハイブリッド車両における電動機は例えばブラシレスＤＣモータからなり、バッテリから出力される直流電流をパワードライブユニット（ＰＤＵ（Power Drive Unit））、より正確にはパワードライブユニット内のパワーモジュールを介してステータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相コイルに送ることで駆動している。

パワードライブユニットの例としては、下記の特許文献１記載の技術を挙げることができる。特許文献１記載の技術にあっては、複数個のパワーモジュールにそれぞれネジ挿通孔を穿設すると共に、複数個のパワーモジュールに跨るように１個のバネ部材を配置し、ネジをバネ部材を介してネジ挿通孔に挿通させることで、パワーモジュールをヒートシンク上に押圧しつつ固定するように構成される。
特開２００４−８７５５２号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術のように、複数個のパワーモジュールの上に１個のバネ部材を配置して押圧するように構成すると、荷重がパワーモジュールの位置によって相違する、即ち、パワーモジュールに作用する荷重が均一にならず、結果としてパワーモジュールをヒートシンク上に確実に固定できないという不具合が生じるおそれがあった。

また、上記の如くパワーモジュールにネジ挿通孔を穿設するように構成すると、パワーモジュールを構成する電子部品（例えばＩＧＢＴ（Insulated-Gate Bipolar Transistor（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やダイオードなど））の配置（レイアウト）が制限されるという不都合があった。さらに、パワーモジュールにおけるヒートシンクとの接触面積が前記ネジ挿通孔の分だけ減少するため、パワーモジュールの放熱性が低下するという不具合も生じていた。

従って、この発明の目的は上記した課題を解消することにあり、複数個のパワーモジュールに作用する荷重を均一にすると共に、パワーモジュールを、レイアウトの制限や放熱性の低下などを招くことなくヒートシンク上に確実に固定するようにしたパワードライブユニットを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１にあっては、ヒートシンクと、前記ヒートシンク上に押圧部材で押圧されつつ固定される複数個のパワーモジュールとを少なくとも備えるパワードライブユニットにおいて、前記複数個のパワーモジュールと前記押圧部材の間にバネ部材をそれぞれ配置すると共に、前記押圧部材に複数個の凸部を突設し、前記バネ部材の中央部に、前記複数個の凸部とそれぞれ嵌合する嵌合孔を穿設するように構成した。

請求項２にあっては、前記押圧部材にネジ挿通孔を１個穿設すると共に、前記ヒートシンクの前記ネジ挿通孔に対応する位置にネジ穴を穿設するように構成した。

請求項３にあっては、前記ネジ挿通孔から同一の距離に前記複数個のパワーモジュールを配置するように構成した。

請求項４にあっては、少なくとも前記押圧部材を収容するケースを備えると共に、前記ケースに前記押圧部材の回転を防止する回転防止手段を設けるように構成した。

請求項１に係るパワードライブユニットにあっては、ヒートシンク上に押圧部材で押圧されつつ固定される複数個のパワーモジュールを備えると共に、複数個のパワーモジュールと押圧部材の間にバネ部材をそれぞれ配置すると共に、押圧部材に複数個の凸部を突設し、バネ部材の中央部に、複数個の凸部とそれぞれ嵌合する嵌合孔を穿設するように構成したので、複数個のパワーモジュールに作用する荷重を、１個のバネ部材でパワーモジュールを押圧する従来技術に比して均一にでき、よってパワーモジュールをヒートシンク上に確実に固定することができる。

また、パワーモジュールと押圧部材の間にバネ部材を配置するように構成、即ち、パワーモジュールにネジ挿通孔などを穿設することなく、押圧部材でパワーモジュールをバネ部材を介して押圧してヒートシンク上に固定するように構成したので、レイアウトの制限あるいは放熱性の低下などを招くことなく、パワーモジュールをヒートシンク上に固定することができる。さらに、押圧部材で一度に複数個のパワーモジュールを押圧しつつ固定するように構成したので、組立工数を削減することができる。

請求項２に係るパワードライブユニットにあっては、押圧部材にネジ挿通孔を１個穿設すると共に、ヒートシンクのネジ挿通孔に対応する位置にネジ穴を穿設するように構成したので、上記した効果に加え、１本のネジを押圧部材のネジ挿通孔とヒートシンクのネジ穴に挿通させるだけでパワーモジュールをヒートシンク上に固定できる、即ち、複数本のネジを用いる従来技術に比して部品点数を減少させることができる。

請求項３に係るパワードライブユニットにあっては、ネジ挿通孔から同一の距離に複数個のパワーモジュールを配置するように構成、即ち、ネジを締め付けることで押圧する力が発生するネジ挿通孔から同一の距離に複数個のパワーモジュールを配置するように構成したので、請求項２で述べた効果に加え、複数個のパワーモジュールに作用する荷重をより一層均一にすることができる。また、複数個のパワーモジュールを離間させて配置することも可能となり、よってパワーモジュールにおいては隣接するパワーモジュールで生じる熱による影響を受け難くすることができる。

請求項４に係るパワードライブユニットにあっては、少なくとも押圧部材を収容するケースに押圧部材の回転を防止する回転防止手段を設けるように構成したので、上記した効果に加え、例えば押圧部材をネジで締め付ける際、押圧部材自体が回転させられることがなく、よって押圧部材をケースを介してヒートシンクに容易に接続することができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係るパワードライブユニットを実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係るパワードライブユニットを含む、ハイブリッド車両の制御装置を全体的に示す概略図である。

図１において、符号１０は内燃機関（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０は、ガソリンを燃料とする噴射型火花点火式４気筒エンジンである。エンジン１０の出力は駆動軸１２を介して変速機構１４に入力される。変速機構１４は自動変速機からなり、エンジン１０が搭載されるハイブリッド車両（図示せず）の駆動輪１６に接続されてエンジン出力を変速し、駆動輪１６に伝達してハイブリッド車両を走行させる。

駆動軸１２には、エンジン１０と変速機構１４の間においてモータ（電動機）２０が連結される。モータ２０はエンジン１０が回転するとき常に回転し、始動時には通電されてエンジン１０をクランキングして始動させると共に、加速時などにも通電されてエンジン１０の回転をアシスト（増速）する。モータ２０は通電されないときはエンジン１０の回転に伴って空転すると共に、エンジン１０への燃料供給が停止（フューエルカット）される減速時には駆動軸１２の回転によって生じた運動エネルギを電気エネルギに変換して出力する回生機能を有する、即ち、モータ２０は発電機（ジェネレータ）として機能する。

モータ２０は、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」という）２２を介してバッテリ２４に接続される。モータ２０はブラシレスＤＣモータ、より具体的には交流同期電動機からなる。ＰＤＵ２２は、パワーモジュール（３相インバータ回路。図１において「ＰＭ」と示す。後述）２６、およびモータ２０の動作を制御するモータ制御ユニット（「ＭＯＴＥＣＵ」という）２８などを備え、バッテリ２４から供給（放電）される直流（電力）をモータ２０のＵ，Ｖ，Ｗ相からなる３相コイルに供給すると共に、モータ２０の回生動作によって発電された電力をバッテリ２４に供給する（バッテリ２４を充電する）。このように、図示のハイブリッド車両にあっては、ＰＤＵ２２を介してモータ２０の駆動・回生が制御される。尚、バッテリ２４は、ニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池を適宜個数直列接続してなる。

また、ハイブリッド車両には、エンジン１０の動作を制御するエンジン制御ユニット（「ＥＮＧＥＣＵ」という）３０、バッテリ２４の充電状態ＳＯＣ（State Of Charge）を算出して充放電の管理などを行うバッテリ制御ユニット（「ＢＡＴＥＣＵ」という）３２、ならびに変速機構１４の動作を制御する変速制御ユニット（「Ｔ／ＭＥＣＵ」という）３４が設けられる。上記したＥＮＧＥＣＵ３０などのＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）は全てマイクロコンピュータからなり、バス３６を介して相互に通信自在に接続される。

次いで、第１実施例に係るＰＤＵ２２について説明する。図２はＰＤＵ２２を示す斜視図であり、図３はその平面図である。

ＰＤＵ２２は、１個のヒートシンク４０と、複数個（６個）のパワーモジュール２６と、複数個のパワーモジュール２６に接続されて平滑回路を構成する複数個（３個）のコンデンサ（平滑コンデンサ）４４と、パワーモジュール２６やコンデンサ４４、後述する押圧部材などを収容すると共に、ヒートシンク４０上に取り付けられるケース４６とを備える。尚、ＰＤＵ２２は、ＭＯＴＥＣＵ２８などを構成し、パワーモジュール２６に信号ピン４８を介して接続される電子回路基板、およびヒートシンク４０に取り付けられてケース４６などを被覆するカバーなども備えるが、それらは本願の要旨と直接の関係を有しないので、図示および説明を省略する。

以下、ＰＤＵ２２を構成する各要素について説明すると、６個のパワーモジュール２６は、３相のインバータ回路を形成するためのＩＧＢＴ（図示せず）をそれぞれ備え、３相インバータ回路モジュールとして構成される。より詳しくは、ハイサイドスイッチ（スイッチング素子）を有するパワーモジュールと、ローサイドスイッチ（スイッチング素子）を有するパワーモジュールが直列接続されて単相のインバータ回路を形成し、単相のインバータ回路が３組並列接続されることで、６個のパワーモジュール２６は３相インバータ回路モジュールとして構成される。

６個のパワーモジュール２６は、図３に良く示す如く、ヒートシンク４０（正確にはヒートシンク４０に取り付けられたケース４６の内部空間）に千鳥状に配置される。これにより、パワーモジュール２６は互いに離間して配置され、パワーモジュール２６の間に６個の空間５０が形成される。尚、図３において、紙面下段に並列に配置される３個のパワーモジュール２６はハイサイドスイッチ側であり、紙面上段に並列に配置される３個のパワーモジュール２６はローサイドスイッチ側である。

図４は、図３に示すパワーモジュール２６を紙面右側から見た状態を模式的に示す模式断面図である。

図４に示す如く、パワーモジュール２６は、ベースプレート２６ａと、ベースプレート２６ａの上方に配置され、動作時に発熱する電子部品（具体的にはＩＧＢＴ。以下「発熱部品」という）２６ｂを備え、ベースプレート２６ａや発熱部品２６ｂなどが封止樹脂２６ｃによってモールド成型されてなる。尚、この明細書において、上方や下方などの上下関係を示す記載は、図２に示すＰＤＵ２２においてパワーモジュール２６側を上、ヒートシンク４０側を下とするときの上下関係を表すものとする。

パワーモジュール２６とヒートシンク４０の間には、熱伝導性を有する材質（例えば銅など）からなる熱拡散板５２と、熱拡散板５２の下方に配置される熱伝導性絶縁シート５４が介挿される。

また、２個のパワーモジュール２６の上方には押圧部材５６が配置されると共に、複数個のパワーモジュール２６と押圧部材５６の間には、略円形状のバネ部材６０がそれぞれ配置される。より詳しくは、単相のインバータ回路を構成するハイサイドスイッチ側のパワーモジュール２６とローサイドスイッチ側のパワーモジュール２６の上方に、１個の押圧部材５６が配置される。ＰＤＵ２２においては、前記したように、単相のインバータ回路が３組並列接続されるため、押圧部材５６も３個配置されることになる。

押圧部材５６は、図３などに良く示すように、平面視略Ｉ字状を呈すると共に、鉄（例えばＳＳ４００）から製作される。押圧部材５６は、中央部にネジ挿通孔６２が１個穿設されるネジ挿通部５６ａと、ネジ挿通部５６ａから連続して形成される２本のアーム部５６ｂからなる。２本のアーム部５６ｂは、ネジ挿通孔６２を中心として相互に１８０度の間隔をおいて形成される。

押圧部材５６の下面、正確には押圧部材のアーム部５６ｂの下面（具体的にはパワーモジュール２６に対向する面）５６ｃには、凸部５６ｄが突設される。一方の凸部５６ｄからネジ挿通孔６２までの距離は、他方の凸部５６ｄからネジ挿通孔６２までのそれと略同一の値とされる。

図５は、図３，４などに示すバネ部材６０を拡大して表す拡大平面図と拡大断面図である。

バネ部材６０は、前記したように略円形状を呈すると共に、ステンレス材（例えばＳＵＳ３０１−ＣＳＰ−Ｈ）から製作される。バネ部材６０の中央部には、押圧部材の凸部５６ｄと嵌合する嵌合孔６４が穿設される。このようにバネ部材６０は、いわゆる皿バネ（弾性部材）からなる。

尚、図４から分かるように、前記した発熱部品２６ｂはパワーモジュール２６におけるバネ部材６０とヒートシンク４０との間の部位、別言すれば押圧部材５６からバネ部材６０を介して下方に押圧される力が作用する部位に配置される。

図２および図３の説明を続けると、３個のコンデンサ４４は、６個のパワーモジュールの間に形成される空間５０に配置される。より正確には、３個のコンデンサ４４は全てローサイドスイッチ側のパワーモジュール２６の間に形成される空間５０（図３で符号５０ａで示す）に配置される一方、ハイサイドスイッチ側のパワーモジュール２６の間に形成される空間５０（図３で符号５０ｂで示す）にはコンデンサが配置されない。

コンデンサ４４は、Ｐ端子（正の電極端子）７０とＮ端子（負の電極端子）７２を備える。Ｐ端子７０は、バッテリ２４の高位端（図示せず）とパワーモジュール２６のハイサイドスイッチ側の入力端子（図で見えず）に接続される。一方、Ｎ端子７２は、バッテリ２４の低位端（図示せず）とパワーモジュール２６のローサイドスイッチ側の入力端子（図で見えず）に接続される。尚、パワーモジュール２６において、ハイサイドスイッチ側の出力端子とローサイドスイッチ側の出力端子（共に図２，３で見えず）はバスバー７４を介して接続されると共に、バスバー７４の出力端子７４ａはＰＤＵ２２の外方に向けて突出させられる。

ケース４６は、絶縁材（例えば樹脂材など）から製作されると共に、パワーモジュール２６、コンデンサ４４、熱拡散板５２および熱伝導性絶縁シート５４などを取り囲むような形状とされる。ケース４６において押圧部材のネジ挿通部５６ａに対応する位置には、回転防止壁（回転防止手段）７６が３個設けられる。

図６は、図２に示す回転防止壁７６部分を拡大して示す拡大斜視図である。

回転防止壁７６は、平面視略四角形状を呈すると共に、押圧部材のネジ挿通部５６ａ（正確には、ネジ挿通部のネジ挿通孔６２）を取り囲むように形成される。回転防止壁７６においてネジ挿通部５６ａから延びるアーム部５６ｂが位置させられるべき部位には切り欠き部８０が設けられる。

上記の如く構成することで、例えば押圧部材のネジ挿通孔６２にネジ８２が挿通されて締め付けられる際（即ち、時計回りに回転させられる際）、押圧部材のアーム部５６ｂは回転防止壁７６の切り欠き部８０に当接させられるため、押圧部材５６自体が回転させられることはない。逆にネジ８２が緩められる方向（反時計回り方向）に回転させられるときであっても同様に、アーム部５６ｂは切り欠き部８０に当接させられるため、押圧部材５６自体が回転させられることはない。このように、ヒートシンク４０に取り付けられるケース４６には、押圧部材５６の回転を防止する回転防止壁７６が設けられる。

図７は図２などに示すヒートシンク４０の斜視図であり、図８は図７のVIII−VIII線模式断面図である。

ヒートシンク４０は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性を有する材質からなると共に、その下面４０ａには冷却フィン８４が複数本形成される。冷却フィン８４は、図示の如く、ヒートシンク４０の長手方向と直交する方向、別言すれば、後述する冷却風の向きと平行な方向になるように突設される。

冷却フィン８４には、冷却風を流通させるダクト（図７において想像線で示す）８６が取り付けられる。これにより、例えばパワーモジュール２６などで生じた熱は、熱拡散板５２や熱伝導性絶縁シート５４などを介してヒートシンク４０の冷却フィン８４に伝達された後、ダクト８６を流れる冷却風によって放熱（冷却）させられる。

ヒートシンク４０の上面（ケース４６が取り付けられる面）４０ｂの前記ネジ挿通孔６２に対応する位置にはネジ穴８８が３個穿設される。また、ヒートシンク４０の上面４０ｂの適宜位置には、ケース４６を取り付けるためのケース用取り付け穴９０が複数個（１２個）穿設されると共に、四隅には図示しないカバーを取り付けるためのカバー用取り付け穴９２が穿設される。

次いで、上記の如く構成されたＰＤＵ２２の組付け（組立て）について、図２から４を参照しつつ説明する。

先ず熱伝導性絶縁シート５４がヒートシンク４０上に配置され、その上に熱拡散板５２が敷設される。次いで、ケース４６がヒートシンク４０上に載置され、１２本のネジ９４（図２，３において１本見えず）がケース４６を介してケース用取り付け穴９０に挿通させられることで、ケース４６はヒートシンク４０に固定される。そして、６個のパワーモジュール２６が熱拡散板５２と熱伝導性絶縁シート５４を介してヒートシンク４０に配置、詳しくは千鳥状に配置される。

バネ部材６０がパワーモジュール２６の中央部付近に載置された後、押圧部材５６はバネ部材６０の上方に位置させられる。このとき、押圧部材のネジ挿通部５６ａは回転防止壁７６で画成される内部空間に位置させられて位置決めされる。即ち、回転防止壁７６は、押圧部材５６のケース４６に対する位置決めとしての機能も有する。

次いで、押圧部材５６は、凸部５６ｄがバネ部材の嵌合孔６４に嵌合させられつつ下方へ移動させられる。前述したように、凸部５６ｄから押圧部材のネジ挿通孔６２までの距離は、他方の凸部５６ｄからネジ挿通孔６２までのそれと略同一の値とされるため、結果として２個（複数個）のパワーモジュール２６は、ネジ挿通孔６２から同一の距離に配置されることとなる。

そしてネジ８２はネジ挿通孔６２およびヒートシンク４０のネジ穴８８に挿通させられる、即ち、ネジ８２を締め付けることで押圧部材５６のアーム部５６ｂはバネ部材６０を介してパワーモジュール２６を下方へ押圧する。これにより、６個のパワーモジュール２６はヒートシンク４０上に押圧部材５６で押圧されつつ固定される。尚、このときのバネ部材６０に作用する力は、例えば１．５〜２．０ｋＮ程度とされる。

コンデンサ４４は空間５０ａに配置されてパワーモジュール２６やバッテリ２４などに接続されると共に、パワーモジュール２６の信号ピン４８も図示しない電子回路基板と電気的に接続される。次いで、カバー用取り付け穴９２とカバーの取り付け穴（図示せず）に図示しないネジを挿通させることによってヒートシンク４０にカバーが取り付けられ、ＰＤＵ２２が完成する。

その後、ダクト８６が、図７に示す如くヒートシンク４０の冷却フィン８４に取り付けられ、そこを流れる冷却風によってパワーモジュール２６は冷却される。具体的に説明すると、ダクト８６の冷却風は、図３，７に矢印Ａで示す如く、冷却フィン８４と平行な方向に流通させられる。ヒートシンク４０は、前述したように、パワーモジュール２６が押圧部材５６からバネ部材６０を介して押圧されるため、ヒートシンク４０とパワーモジュール２６は熱的に結合されている。そのため、パワーモジュール２６の熱は熱拡散板５２と熱伝導性絶縁シート５４を介してヒートシンク４０（正確には、ヒートシンク４０の冷却フィン８４）に伝達され、冷却フィン８４はダクト８６の冷却風によって冷却される。このようにしてパワーモジュール２６は冷却される。

このとき、６個のパワーモジュール２６は千鳥状に配置されるため、風上に位置するパワーモジュール２６（ハイサイドスイッチ側）の熱によって昇温させられた冷却風が、風下に位置するパワーモジュール２６（ローサイドスイッチ側）の下方にある冷却フィン８４に当たらないようにすることができる。即ち、ヒートシンク４０において複数個のパワーモジュール２６が固定される部位近傍の冷却フィン（放熱部）８４の全てに比較的低温の冷却風を直接当てることができ、パワーモジュール２６を効率良く冷却することができる。

このように、第１実施例に係るＰＤＵ２２にあっては、ヒートシンク４０上に押圧部材５６で押圧されつつ固定される複数個のパワーモジュール２６を備えると共に、複数個のパワーモジュール２６と押圧部材５６の間にバネ部材６０をそれぞれ配置すると共に、前記押圧部材５６に複数個の凸部５６ｄを突設し、前記バネ部材６０の中央部に、前記複数個の凸部５６ｄとそれぞれ嵌合する嵌合孔６４を穿設するように構成したので、複数個のパワーモジュールに作用する荷重を、１個のバネ部材でパワーモジュールを押圧する従来技術に比して均一にでき、よってパワーモジュール２６をヒートシンク４０上に確実に固定することができる。

また、パワーモジュール２６と押圧部材５６の間にバネ部材６０を配置するように構成、即ち、パワーモジュールにネジ挿通孔などを穿設することなく、押圧部材５６でパワーモジュール２６をバネ部材６０を介して押圧してヒートシンク４０上に固定するように構成したので、レイアウトの制限あるいは放熱性の低下などを招くことなく、パワーモジュール２６をヒートシンク４０上に固定することができる。さらに、押圧部材５６で一度に複数個のパワーモジュール２６を押圧しつつ固定するように構成したので、組立工数を削減することができる。

また、押圧部材５６にネジ挿通孔６２を１個穿設すると共に、ヒートシンク４０のネジ挿通孔に対応する位置にネジ穴８８を穿設するように構成したので、１本のネジ８２を押圧部材のネジ挿通孔６２とヒートシンクのネジ穴８８に挿通させるだけでパワーモジュール２６をヒートシンク４０上に固定できる、即ち、複数本のネジを用いる従来技術に比して部品点数を減少させることができる。

また、ネジ挿通孔６２から同一の距離に複数個のパワーモジュール２６を配置するように構成、即ち、ネジ８２を締め付けることで押圧する力が発生するネジ挿通孔６２から同一の距離に複数個のパワーモジュール２６を配置するように構成したので、複数個のパワーモジュール２６に作用する荷重をより一層均一にすることができる。また、複数個のパワーモジュール２６を離間させて配置することも可能となり、よってパワーモジュール２６においては隣接するパワーモジュールで生じる熱による影響を受け難くすることができる。

また、少なくとも押圧部材を収容するケース４６に押圧部材の回転を防止する回転防止壁（回転防止手段）７６を設けるように構成したので、例えば押圧部材５６をネジ８２で締め付ける際、押圧部材５６自体が回転させられることがなく、よって押圧部材をケースを介してヒートシンクに容易に接続することができる。

次いで、この発明の第２実施例に係るパワードライブユニットについて説明する。

図９は第２実施例に係るパワードライブユニットのパワーモジュール２６部分を拡大して模式的に示す拡大模式平面図であり、図１０は図９に示すパワーモジュール２６の一部を拡大して表す拡大部分断面図である。尚、図９，１０において、ケース４６などの図示を省略した。

以下、第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第２実施例にあっては、図９，１０に示す如く、１個のパワーモジュール２６がハイサイドスイッチとローサイドスイッチの両方を有し、それを３個並列に接続（配置）することで、３相インバータ回路モジュールを構成すると共に、３個のパワーモジュール２６を１個の押圧部材５６で押圧してヒートシンク４０に固定するようにした。

詳説すると、押圧部材５６の適宜位置に４個のネジ挿通孔６２が穿設される。正確には、押圧部材５６の両端部近傍と、押圧部材５６を３個のパワーモジュール２６の上方に位置させたとき、パワーモジュール２６の間の空間５０に対応する位置にネジ挿通孔６２が穿設される。また、ヒートシンク４０の前記ネジ挿通孔６２に対応する位置には、ネジ穴８８が穿設される。

従って、ネジ８２がネジ挿通孔６２とネジ穴８８に挿通させられることで、換言すれば、ネジ８２を締め付けることで押圧部材５６はバネ部材６０を介してパワーモジュール２６を下方へ押圧する、即ち、３個のパワーモジュール２６は１個の押圧部材５６によって一度にヒートシンク４０に押圧されつつ固定される。

このように、この発明の第２実施例に係るＰＤＵ２２にあっては、３個のパワーモジュール２６を１個の押圧部材５６で押圧しつつ固定するように構成したので、第１実施例と同様な効果を得ることができる。

尚、残余の構成は第１実施例のそれと異ならない。

次いで、この発明の第３実施例に係るパワードライブユニットについて説明する。

図１１は、第３実施例に係るパワードライブユニットを構成する押圧部材５６の変形例を示す平面図である。

以下、第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第３実施例にあっては、図１１に示す如く、押圧部材のネジ挿通部５６ａにはアーム部５６ｂが３本形成される。３本のアーム部５６ｂは、ネジ挿通部５６ａのネジ挿通孔６２を中心として相互に１２０度の間隔をおいて形成される。従って、パワーモジュール２６（正確には、パワーモジュール２６の中心部）は、破線で示すように、ネジ挿通孔６２から同一の距離であって、かつネジ挿通孔６２を中心として相互に１２０度の間隔をおいて配置される。

このように、この発明の第３実施例に係るＰＤＵ２２にあっては、押圧部材のアーム部５６ｂが３本形成されるように構成したので、１個の押圧部材５６で一度に３個のパワーモジュール２６をヒートシンク４０上に押圧しつつ固定することが可能となる。

尚、残余の構成および効果は、従前の実施例のそれと異ならない。

次いで、この発明の第４実施例に係るパワードライブユニットについて説明する。

図１２は、第４実施例に係るパワードライブユニットを構成する押圧部材５６の変形例を示す、図１１と同様な平面図である。

以下、第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第４実施例にあっては、図１２に示す如く、押圧部材のネジ挿通部５６ａにはアーム部５６ｂが６本形成される。６本のアーム部５６ｂは、ネジ挿通部５６ａのネジ挿通孔６２を中心として相互に６０度の間隔をおいて形成される。従って、パワーモジュール２６（正確には、パワーモジュール２６の中心部）は、破線で示すように、ネジ挿通孔６２から同一の距離であって、かつネジ挿通孔６２を中心として相互に６０度の間隔をおいて配置される。

このように、この発明の第４実施例に係るパワードライブユニットにあっては、押圧部材のアーム部５６ｂが６本形成されるように構成したので、１個の押圧部材５６で一度に６個のパワーモジュール２６をヒートシンク４０上に押圧しつつ固定することができる。

尚、残余の構成および効果は、第１から３の実施例のそれと異ならない。

以上の如く、この発明の第１から４実施例にあっては、ヒートシンク４０と、前記ヒートシンク上に押圧部材５６で押圧されつつ固定される複数個のパワーモジュール２６とを少なくとも備えるパワードライブユニット（ＰＤＵ）２２において、前記複数個のパワーモジュールと前記押圧部材の間にバネ部材６０をそれぞれ配置すると共に、前記押圧部材５６に複数個の凸部５６ｄを突設し、前記バネ部材６０の中央部に、前記複数個の凸部５６ｄとそれぞれ嵌合する嵌合孔６４を穿設するように構成した。

また、第１，３，４実施例にあっては、前記押圧部材５６にネジ挿通孔６２を１個穿設すると共に、前記ヒートシンク４０の前記ネジ挿通孔に対応する位置にネジ穴８８を穿設するように構成した。

また、前記ネジ挿通孔６２から同一の距離に前記複数個のパワーモジュール２６を配置するように構成した。

また、第１実施例にあっては、少なくとも押圧部材を収容するケース４６を備えると共に、前記ケース４６に前記押圧部材５６の回転を防止する回転防止手段（回転防止壁７６）を設けるように構成した。

尚、上記において、パワードライブユニット２２をハイブリッド車両に搭載される例で説明をしたが、この発明に係るパワードライブユニット２２は、電気自動車にも適用可能である。

この発明の第１実施例に係るパワードライブユニットを含む、ハイブリッド車両の制御装置を全体的に示す概略図である。 図１に示すパワードライブユニットを示す斜視図である。 図２に示すパワードライブユニットの平面図である。 図３に示すパワーモジュールを紙面右側から見た状態を模式的に示す模式断面図である。 図３などに示すバネ部材を拡大して表す拡大平面図と拡大断面図である。 図２に示す回転防止壁部分を拡大して示す拡大斜視図である。 図２などに示すヒートシンクの斜視図である。 図７のVIII−VIII線模式断面図である。 この発明の第２実施例に係るパワードライブユニットのパワーモジュール部分を拡大して模式的に示す拡大模式平面図である。 図９に示すパワーモジュールの一部を拡大して表す拡大部分断面図である。 この発明の第３実施例に係るパワードライブユニットを構成する押圧部材の変形例を示す平面図である。 この発明の第４実施例に係るパワードライブユニットを構成する押圧部材の変形例を示す、図１１と同様な平面図である。

符号の説明

２２ パワードライブユニット（ＰＤＵ）、２６ パワーモジュール、４０ ヒートシンク、４６ ケース、５６ 押圧部材、６０ バネ部材、６２ ネジ挿通孔、７６ 回転防止壁（回転防止手段）、８８ ネジ穴

Claims (4)

1. ヒートシンクと、前記ヒートシンク上に押圧部材で押圧されつつ固定される複数個のパワーモジュールとを少なくとも備えるパワードライブユニットにおいて、前記複数個のパワーモジュールと前記押圧部材の間にバネ部材をそれぞれ配置すると共に、前記押圧部材に複数個の凸部を突設し、前記バネ部材の中央部に、前記複数個の凸部とそれぞれ嵌合する嵌合孔を穿設したことを特徴とするパワードライブユニット。
2. 前記押圧部材にネジ挿通孔を１個穿設すると共に、前記ヒートシンクの前記ネジ挿通孔に対応する位置にネジ穴を穿設したことを特徴とする請求項１記載のパワードライブユニット。
3. 前記ネジ挿通孔から同一の距離に前記複数個のパワーモジュールを配置したことを特徴とする請求項２記載のパワードライブユニット。
4. 少なくとも前記押圧部材を収容するケースを備えると共に、前記ケースに前記押圧部材の回転を防止する回転防止手段を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のパワードライブユニット。

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