JP5338803B2

JP5338803B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP5338803B2
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Inventors: 秀晃立花
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Description

本発明は、バスバーを備えた電力変換装置に関する。

従来から、例えば直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置が知られている（下記特許文献１参照）。この電力変換装置は、図１９に示すごとく、スイッチング素子を内蔵した複数の半導体モジュール９１と、該半導体モジュール９１を冷却する複数の冷却チューブ９２と半導体モジュールと冷却チューブ間の絶縁をとる絶縁板とを積層して構成されている。

個々の半導体モジュール９１は、上記スイッチング素子に導通したパワー端子９３を備える。このパワー端子９３のうち、正極パワー端子９３ａは正極バスバー９５を介して直流電源の正電極に接続されており、負極パワー端子９３ｂは負極バスバー９６を介して直流電源の負電極に接続されている。
正極バスバー９５と負極バスバー９６は金属板からなり、板厚方向へ所定間隔をおいて対向配置されている。これら正極バスバー９５と負極バスバー９６とは、絶縁樹脂９７によって固定されている。この絶縁樹脂９７は、図示しない金属製の収納ケースに接続されている。

電力変換装置９０は、正極パワー端子９３ａと負極パワー端子９３ｂとの間に印加される直流電圧をスイッチング素子の動作によって交流電圧に変換し、この交流電圧を交流端子９３ｃ，９３ｄから出力する。

特開２００７−２０９１４１号公報

しかしながら従来の電力変換装置９０は、上述したように正極バスバー９５と負極バスバー９６との双方を絶縁樹脂９７で封止しており、多量の樹脂が必要となるため、製造コストが上昇するという問題があった。そのため、より低コストで製造できる電力変換装置が望まれていた。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、より低コストで製造できる電力変換装置を提供しようとするものである。

本発明は、電力変換回路を構成するスイッチング素子を内蔵した本体部を有し、該スイッチング素子に導通するパワー端子が上記本体部から突出した複数の半導体モジュールと、
上記パワー端子が接続される複数のバスバーとを備え、
複数の上記パワー端子には、直流電源の正極に電気的に接続される上記パワー端子である正極パワー端子と、上記直流電源の負極に電気的に接続される上記パワー端子である負極パワー端子と、交流負荷に電気的に接続される上記パワー端子である交流パワー端子とがあり、
上記複数のバスバーには、上記正極パワー端子に接続した正極バスバーと、上記負極パワー端子に接続した負極バスバーと、上記交流パワー端子に接続した複数の交流バスバーとがあり、
上記正極バスバーと上記負極バスバーとからなる直流バスバー群と、上記複数の交流バスバーからなる交流バスバー群とのうち、いずれか一方のバスバー群は絶縁樹脂で一部が封止されており、他方のバスバー群は上記絶縁樹脂で封止されておらず、
上記一方のバスバー群を封止する上記絶縁樹脂には台座が形成され、該台座の座面に上記他方のバスバー群を載置してあり、
上記一方のバスバー群は上記交流バスバー群であり、上記他方のバスバー群は上記直流バスバー群であり、
上記他方のバスバー群を構成する上記正極バスバー及び上記負極バスバーは、板厚方向へ貫通した貫通孔を有し、上記絶縁樹脂には上記台座の上記座面に開口した複数のナットが上記貫通孔に対応する位置にインサートされており、ボルトを上記貫通孔に挿入すると共に上記ナットに螺合させることにより、上記他方のバスバー群を上記絶縁樹脂に固定してあることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。

本発明の作用効果について説明する。本発明の電力変換装置においては、上記直流バスバー群と、上記交流バスバー群とのいずれか一方を絶縁樹脂で封止し、その絶縁樹脂で台座を形成するとともに、絶縁樹脂で封止されていない他方のバスバー群をこの台座に載置した。
このようにすると、直流バスバー群と交流バスバー群のうち、一方のバスバー群のみ絶縁樹脂で封止すればよく、他方のバスバー群は絶縁樹脂で封止しなくてすむ。そのため、絶縁樹脂の使用量、樹脂成形型数、成形工程を減らすことができ、製造コストを下げることが可能となる。

すなわち、本発明によると、絶縁樹脂によって一方のバスバー群に含まれる複数のバスバーを互いに絶縁し、固定することができ、この絶縁樹脂の表面に形成した台座を利用して、他方のバスバー群に含まれる複数のバスバーをも絶縁することができる。これにより、全てのバスバーを少ない樹脂量で絶縁することが可能になる。

以上のごとく、本発明によれば、より低コストで製造できる電力変換装置を提供することができる。

実施例１における、電力変換装置の全体斜視図。実施例１における、絶縁樹脂で封止した交流バスバー群と、半導体モジュールとを表した斜視図。実施例１における、絶縁樹脂で封止した交流バスバー群と、半導体モジュールとを表した平面図。実施例１における、絶縁樹脂によって形成された台座に直流バスバーを載置した状態の拡大斜視図。実施例１における、負極バスバーの平面図。実施例１における、絶縁樹脂によって形成された台座に負極バスバーを載置する工程を説明するための斜視図。図６に続く斜視図。実施例１における、電力変換装置の回路図。実施例１における、半導体モジュールと冷媒流路とを一体化した例。実施例２における、バスバーを取り除いた状態の電力変換装置の平面図図１０に示す状態の電力変換装置に交流バスバー群を取り付けた状態の平面図。図１１に示す状態の電力変換装置に直流バスバー群を取り付けた状態の平面図。図１２のＡ矢視図。図１２のＢ−Ｂ断面図。実施例２における、直流バスバーの斜視図。実施例２における、台座と直流バスバーとの締結部の拡大断面図。実施例２における、直流バスバー及びパワー端子の側面図。比較例１における、電力変換装置の要部拡大斜視図であって、半導体モジュールを省略して描いたもの。従来例における、電力変換装置の斜視図。台座の座面からナット端面が突出していない台座と直流バスバーとの締結部の拡大断面図。

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記一方のバスバー群は上記交流バスバー群であり、上記他方のバスバー群は上記直流バスバー群である。
そのため、電力変換装置を製造しやすくなる。すなわち、正極バスバーまたは負極バスバーは複数のパワー端子に共通して接続するため、金属板の側部にパワー端子接続用のスリットを設けた簡単な形状にする場合が多いのに対し、交流バスバーは個々のパワー端子に個別に接続するため複雑な形状になる場合が多い。この複雑な形状の交流バスバーからなる交流バスバー群を絶縁樹脂で封止し、一個の部品にすれば、取り扱いが簡単になる。そのため、電力変換装置を製造する際に交流バスバー群の組付性を向上させることができる。

また、上記構成にすると、電力変換装置を構成するために必要な部品の数を少なくすることができる。すなわち、直流バスバー群は正極バスバーと負極バスバーの２個のバスバーからなるのに対し、交流バスバー群は、三相交流電力を出力する場合には３個の交流バスバーを必要とする。そのため、バスバーの数が多い交流バスバー群を絶縁樹脂で封止して一個の部品にする方が、直流バスバー群を絶縁樹脂で封止する場合よりも部品点数を少なくすることができる。

また、上記他方のバスバー群を構成する上記正極バスバー及び上記負極バスバーは、板厚方向へ貫通した貫通孔を有し、上記絶縁樹脂には上記台座の上記座面に開口した複数のナットが上記貫通孔に対応する位置にインサートされており、ボルトを上記貫通孔に挿入すると共に上記ナットに螺合させることにより、上記他方のバスバー群を上記絶縁樹脂に固定してある。
したがって、ボルトとナットを用いることにより、他方のバスバー群を絶縁樹脂にしっかりと固定することができる。そのため、車両等に搭載される場合等、振動が発生しやすい環境で電力変換装置を使用する場合でも、他方のバスバー群（直流バスバー）とパワー端子との接続部に、振動によるストレスが加わりにくくなる。例えば、パワー端子と直流バスバーとを互いに溶接した構成において、その溶接部に振動によるストレスが加わることを抑制することができ、溶接部にクラック等が発生することを抑制することができる。そのため、電力変換装置の信頼性を向上できる。

また、上記正極バスバーと上記負極バスバーには、それぞれ複数の上記貫通孔が形成されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、正極バスバー及び負極バスバーを、ボルトとナットを使ってそれぞれ複数箇所で絶縁樹脂に固定できるため、これら正極バスバー及び負極バスバーの耐振性を高めることができる。そのため、直流バスバーとパワー端子との接続部に振動ストレスがより加わりにくくなり、電力変換装置の信頼性をより向上できる。

また、上記ナットは、上記絶縁樹脂の上記台座の上記座面よりも突出したナット端面を有し、該ナット端面が、上記他方のバスバー群に当接していることが好ましい（請求項３）。
このようにすると、ボルトとナットとによって上記バスバーを挟持した状態で上記台座にバスバーを締結固定することができるため、ボルトが緩みにくくなる。すなわち、仮にナット端面が、絶縁樹脂の台座の座面から突出していなかったとすると、直流バスバーとナットとの間に隙間ができてしまい、振動を受けた場合等にボルトが緩みやすくなる。しかしながら上述のように、絶縁樹脂の台座の座面からナット端面が突出し、ナット端面にバスバーに当接して、直流バスバーとナット端面との間の隙間を無くすことにより、ボルトとナットとの間にバスバーを挟持した状態で固定することができる。そのため、ボルトを強固に締結することが可能となり、ボルトが緩みにくくなる。

また、上記正極バスバーには、該正極バスバーの電圧を検出するための電圧検出用ワイヤーが電気的に接続しており、上記正極バスバーを上記絶縁樹脂に固定する上記ボルトによって、上記電圧検出用ワイヤーの一端を共締めしていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、電圧検出用ワイヤーを固定するためのボルト及びナットと、正極バスバーを絶縁樹脂に固定するためのボルト及びナットとを兼用することができる。そのため、電圧検出用ワイヤーを固定するためのボルト及びナットを別途設ける必要がなくなり、ボルト及びナットの使用数を減らすことができる。そのため、電力変換装置の製造コストを低減できる。

また、上記他方のバスバー群を構成する上記正極バスバーと上記負極バスバーとは、同一形状であることが好ましい（請求項５）。
この場合には、同一形状のバスバーを正極バスバーにも負極バスバーにも使用できるため、使用する部品の種類を減らすことができる。そのため、コストを低減することができると共に、組み付け工程の容易化を図ることができる。

また、上記絶縁樹脂は、上記他方のバスバー群に形成された被係合部に係合する係合部を有し、該係合部と上記被係合部とが係合することにより、上記他方のバスバー群の、上記台座上における位置合わせができるよう構成されていることが好ましい（請求項６）。
このようにすると、他方のバスバー群を台座に載置する際に、位置合わせ作業を容易に行うことが可能になる。そのため、電力変換装置を製造する作業者の負担を減らすことができる。

また、上記複数の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷媒が流れる冷媒流路とが積層して積層体を構成しており、上記正極バスバー及び上記負極バスバーは、上記積層体の積層方向に配列した複数の上記半導体モジュールの上記パワー端子にそれぞれ接続するための複数の直流用端子接続部を備え、上記積層方向に隣り合う上記複数の直流用端子接続部の間の間隔は、上記積層方向における上記直流用端子接続部の幅よりも大きく、上記正極バスバー及び上記負極バスバーは、上記被係合部をそれぞれ２個備え、該被係合部は、上記係合部を嵌入させるように穴形状に形成されていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、正極バスバー又は負極バスバーをパワー端子に接続する工程を容易に行うことができる。すなわち、上述のように、積層方向に隣り合う複数の直流用端子接続部の間の間隔を広くすれば、直流バスバーを精確に位置合わせしなくても、積層方向に隣り合うパワー端子の間に直流用端子接続部を容易に入れ、直流バスバーを台座に載置することができる。そして、台座に載置した後で、直流バスバーを台座上で動かし、上記係合部に上記被係合部を係合させて、位置合わせ作業を行うことができる。それゆえ、正極バスバー及び負極バスバーを絶縁樹脂に容易に組み付けることができる。
このように、直流バスバーを台座に載置した後で位置合わせできるため、被係合部を穴形状としても、該被係合部に係止部を嵌入させる作業も困難でなくなる。これにより、穴形状の被係合部を用いることが可能となり、その結果、被係合部を各直流バスバーごとに２個ずつとすることができる。そのため、位置合わせ作業を容易に行うことが可能になる。

また、上記係合部と上記被係合部との対からなる位置合わせ部が複数箇所形成されており、該複数箇所の位置合わせ部のうち、一部の上記位置合わせ部は、上記係合部と上記被係合部とのクリアランスが相対的に小さい余裕小位置合わせ部であり、他の上記位置合わせ部は、上記係合部と上記被係合部との上記クリアランスが相対的に大きい余裕大位置合わせ部であることが好ましい（請求項８）。
このようにすると、他方のバスバー群を台座に載置する工程を容易に行うことが可能になる。すなわち、上記構成を使って他方のバスバー群を載置する際には、作業者は、全ての位置合わせ部を一度に係合させるのではなく、余裕小位置合わせ部を先ず係合させる。これにより、他方のバスバー群の、台座に対する位置合わせを精確に行うことができる。また、余裕大位置合わせ部は係合部と被係合部のクリアランスが相対的に大きいため、一旦、余裕小位置合わせ部を係合させてしまえば、係合していない余裕大位置合わせ部は、容易に係合させることができる。

また、上記構成にすると、バスバー又は台座の形状に加工ばらつきが生じた場合であっても、余裕大位置合わせ部において寸法誤差を吸収できるため、係合部と被係合部とを確実に係合させることができる。
さらに、上記構成にすれば、バスバー又は台座が熱膨張した場合であっても、余裕大位置合わせ部において熱膨張差を吸収できるため、係合部と被係合部との間に無理な応力が生じることを防ぐことができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図１〜図８を用いて説明する。
図２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、電力変換回路を構成するスイッチング素子２０（図８参照）を内蔵した本体部２１を有し、該スイッチング素子２０に導通するパワー端子３が本体部２１から突出した複数の半導体モジュール２を備える。
また、図１に示すごとく、電力変換装置１は、パワー端子３が接続される複数のバスバー４を備える。
図２に示すごとく、複数のパワー端子３には、直流電源の正極に電気的に接続されるパワー端子３である正極パワー端子３０と、直流電源の負極に電気的に接続されるパワー端子３である負極パワー端子３１と、交流負荷に電気的に接続されるパワー端子３である交流パワー端子３２とがある。
また、図１に示すごとく、複数のバスバー４には、正極パワー端子３０に接続した正極バスバー４０と、負極パワー端子３１に接続した負極バスバー４１と、交流パワー端子３２に接続した複数の交流バスバー４２とがある。

図２に示すごとく、正極バスバー４０と負極バスバー４１とからなる直流バスバー群５０と、複数の交流バスバー４２からなる交流バスバー群５１とのうち、一方のバスバー群である交流バスバー群５１は絶縁樹脂６で一部が封止されている。また、図１に示すごとく、他方のバスバー群である直流バスバー群５０は絶縁樹脂６で封止されていない。
そして、一方のバスバー群である交流バスバー群５１を封止する絶縁樹脂６には台座６０が形成され、この台座６０に他方のバスバー群である直流バスバー群５０が載置されている。
以下、詳説する。

図２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、半導体モジュール２と、該半導体モジュール２を冷却する冷媒が流れる冷媒流路１５とを積層した積層体１００を有する。本例においては、冷媒流路１５は、冷却チューブ１０内に形成されている。すなわち、冷媒流路１５を有する冷却チューブ１０と半導体モジュール２とを交互に積層して、積層体１００を構成している。隣り合う冷却チューブ１０と冷却チューブ１０の間には、冷媒の流通方向であって冷却チューブ１０の長手方向（Ｙ方向）に、２個の半導体モジュール２が並列配置されている。半導体モジュール２はそれぞれ、積層体１００の積層方向（Ｘ方向）及び上記Ｙ方向に直交するＺ方向に突出した２個のパワー端子３を有している。そして、合計４個のパワー端子３が上記Ｙ方向へ並んでいる。この４本のパワー端子３のうち、一方の端部に配置したパワー端子３が負極パワー端子３１であり、他方の端部に配置したパワー端子３が正極パワー端子３０である。また、正極パワー端子３０と負極パワー端子３１との間に配置しているパワー端子３が交流パワー端子３２である。

積層体１００においては、Ｙ方向に並列した２個の半導体モジュール２がＸ方向に繰返し配置されるような、２列の半導体モジュール２の配列が構成されている。これに伴い、Ｙ方向に４本のパワー端子３がＸ方向に繰返し配置されるような、４列のパワー端子３の配列が構成されている。

図１に示すごとく、本例の電力変換装置１は、上記Ｚ方向からの平面視において略矩形状のフレーム１７を備える。本例では、図示しないばね部材を用いて、積層体１００を積層方向（Ｘ方向）における一方側から他方側に押圧し、積層体１００をフレーム１７の内面に密着させている。これにより、積層体１００をフレーム１７内に固定している。また、フレーム１７の、パワー端子３突出側の端面１７ａに絶縁樹脂６を載置し、３個の締結部材１９によって絶縁樹脂６をフレーム１７に締結している。

正極パワー端子３０は正極バスバー４０（図１参照）を介して直流電源の正極に電気的に接続されている。また、負極パワー端子３１は負極バスバー４１（図１参照）を介して直流電源の負極に電気的に接続されている。電力変換装置１は、上述したスイッチング素子のスイッチング動作により、直流電圧を交流に変換し、交流パワー端子３２から交流電圧を出力する。
また、個々の半導体モジュール２は、図示しない制御回路基板と接続する制御端子２３を備える。制御回路基板から送信される制御信号によって、スイッチング素子の動作を制御している。

図３に示すごとく、交流バスバー群５１は、３相交流電力を出力する交流バスバー４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗからなる。個々の交流バスバー４２は、外部機器と接続するための外部接続部４２０と、半導体モジュール２の交流パワー端子３２と接続するための端子接続部４２１とを有する。端子接続部４２１は、それぞれ４個の交流パワー端子３２と接続されている。本例では、交流パワー端子３２の主面と、端子接続部４２１の主面とを重ね合わせ、交流パワー端子３２の端面３２０（図２参照）と、端子接続部４２１の端面４２１ａとに溶接作業を行うことにより、これら交流パワー端子３２と端子接続部４２１とを接続している。

なお、上記主面とは、交流パワー端子３２又は端子接続部４２１を構成する面のうち最も面積の大きい面を意味する。また、端面３２０は、交流パワー端子３２の主面に直交し、交流パワー端子３２の突出方向の先端に形成された面である。また、端面４２１ａは、端子接続部４２１の主面に直交し、かつ、交流パワー端子３２の突出方向（Ｚ方向）に直交する面である。

また、図３に示すごとく、交流バスバー群５１は絶縁樹脂６からなる封止体６００によって封止されている。この封止体６００は、封止部６０１と、封止部６０１の両端から該封止部６０１に対して直角に延びる互いに平行な一対の台座形成部６０６と、該一対の台座形成部６０６における封止部６０１と反対側の端部付近同士をつなぐ繋ぎ部６０２からなり、略矩形枠状に形成されている。封止部６０１は、各交流バスバー４２における、外部接続部４２０と端子接続部４２１との間の中間部４２５を封止して、交流バスバー４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗを互いに電気的に絶縁し固定している。

封止部６０１は、平面視においてＸ方向に略直線状に延びたブロック体であり、３つの交流バスバー４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗの中間部４２５をＸ方向に所定間隔をおいて封止している。各中間部４２５は、Ｚ方向から見た形状（図３の平面図に現れる形状）がクランク形状を有し、また、Ｘ方向から見た形状もクランク形状を有する。つまり、中間部４２５は、３つの屈曲部を備え、該３つの屈曲部を介して、第１部分４２５ａ、第２部分４２５ｂ、第３部分４２５ｃ、第４部分４２５ｄの４か所の部位に分けることができる。３つの屈曲部はいずれも略直角に屈曲している。

第１部分４２５ａは、端子接続部４２１に接続し、冷媒流路１５（図２参照）の長手方向（Ｙ方向）に延びている。第２部分４２５ｂは、第１部分４２５ａの端子接続部４２１と反対側の端部からＸ方向に延びている。第３部分４２５ｃは、第２部分４２５ｂの、Ｘ方向における第１部分４２５ａとは反対側の端部から、パワー端子３の突出方向（図１参照）に延び、その延出側の端部から、Ｙ方向におけるフレーム１７の外側へ向かって屈曲して延びる第４部分４２５ｄが形成されている。第４部分４２５ｄは、外部接続部４２０と連続している。
封止部６０１は、第１部分４２５ａ、第２部分４２５ｂ、第３部分４２５ｃ、第４部分４２５ｄの間の屈曲部をすべて覆うように中間部４２５を封止している。封止部６０１は、図１に示すごとく、Ｚ方向に突出した突出部６１０を備える。この突出部６１０内に、第３部分４２５ｃが封止されている。

封止体６００には、積層体１００が配置される開口部を挟んだ積層方向（Ｘ方向）の両側の２か所の台座形成部６０６に、それぞれ台座６０ａ，６０ｂを形成してなる。平面視において、この２か所の台座６０ａ，６０ｂの間に、端子接続部４２１が配置している。一方の台座６０ａと他方の台座６０ｂとは共に、平面視においてＹ方向に略直線状に延びるブロック体であり、交流バスバー４２の中間部４２５を封止したＸ方向に延びる封止部６０１に対して直交している。一方の台座６０ａと他方の台座６０ｂには、直流バスバー群５０を載置する座面６５が形成されている。座面６５は、封止体６００における台座６０のＺ方向におけるパワー端子３２形成側に設けられている。座面６５には、正極バスバー４０を載置する正極座面６５ａと、負極バスバー４１を載置する負極座面６５ｂとがある。正極座面６５ａと負極座面６５ｂとの間には、両者を分離するように溝部６９が形成されている。

繋ぎ部６０２は、Ｘ方向に略直線状に延びるブロック体であり、３つの交流バスバー４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗの端子接続部４２１の一端をＸ方向に所定間隔を開けて封止固定している。また、繋ぎ部６０２は、半導体モジュール２の交流パワー端子３２と正極パワー端子３０との間の空間を通過している。

端子接続部４２１は、封止体６００の内側であり、台座６０の座面６５からＺ方向に突出しない位置に配置されている。そして、図４に示すごとく、台座６０の座面６５に直流バスバー群５０が載置され、固定されている。直流バスバー群５０は交流バスバー群５１よりも、半導体モジュール２のパワー端子３の突出側に設けられている。絶縁樹脂６は、直流バスバー群５０に形成された被係合部７１に係合する係合部７０を有する。係合部７０と被係合部７１とが係合することにより、直流バスバー群５０の、台座６０上における位置合わせができるよう構成されている。

係合部７０は台座６０の座面６５からＺ方向に突出する突起であり、被係合部７１は、正極バスバー４０または負極バスバー４１の側部に形成された切り欠きである。絶縁樹脂６は、正極バスバー４０の位置合わせに用いる４個の係合部７０ａと、負極バスバー４１の位置合わせに用いる４個の係合部７０ｂとを備える。図４に示すごとく、２つの正極座面６５ａの、Ｙ方向における両端に一対の係合部７０ａがそれぞれ形成されており、合計４個の係合部７０ａによって、正極バスバー４０の位置合わせができるようになっている。また、２つの負極座面６５ｂの、Ｙ方向における両端に一対の係合部７０ｂがそれぞれ形成されており、合計４個の係合部７０ｂによって、負極バスバー４１の位置合わせができるようになっている。
他方の台座６０ｂの各座面６５における一対の係合部７０は、Ｙ方向に平行に並んで配置されており、一方の台座６０ａの各座面６５における一対の係合部７０は、Ｘ方向にオフセット配置されている。

図４、図５に示すごとく、係合部７０と被係合部７１との対からなる複数の位置合わせ部７のうち、一部の位置合わせ部７は、係合部７０と被係合部７１とのクリアランスが相対的に小さい余裕小位置合わせ部７ａであり、他の位置合わせ部７は、係合部７０と被係合部７１とのクリアランスが相対的に大きい余裕大位置合わせ部７ｂである。

図５に示すごとく、負極バスバー４１には４箇所の被係合部７１が形成されている。台座６０は、負極バスバー４１の４箇所の被係合部７１とそれぞれ係合する係合部７０を有する。これら係合部７０と被係合部７１とからなる４箇所の位置合わせ部７のうち、一箇所の位置合わせ部７は余裕小位置合わせ部７ａであり、他の３箇所の位置合わせ部７は余裕大位置合わせ部７ｂである。余裕小位置合わせ部７ａは、余裕大位置合わせ部７ｂよりも被係合部７１の切り欠き幅が狭くなっている。

図４に示すごとく、正極バスバー４０にも４箇所の被係合部７１が形成されている。台座６０には、正極バスバー４０の被係合部７１と係合する係合部７０が形成されている。これら係合部７０と被係合部７１とからなる４箇所の位置合わせ部７のうち、一箇所の位置合わせ部７は余裕小位置合わせ部７ａであり、他の３箇所の位置合わせ部は余裕大位置合わせ部７ｂである。この余裕小位置合わせ部７ａは、余裕大位置合わせ部７ｂよりも被係合部７１の切り欠き幅が狭くなっている。
正極バスバー４０はＺ方向から見た面積が、負極バスバー４１よりも大きい。正極バスバー４０は、一方の余裕小位置合わせ部７ａと余裕大位置合わせ部７ｂとの間から、繋ぎ部６０２側へ向かうと共に繋ぎ部６０２を超す位置まで延設されている。そして、正極バスバー４０は、Ｘ方向から見た形状がクランク形状となるように、積層体１００側へ屈曲している。この延設側の端部に、後述するスリット部４００が形成されている。
かかる形状を有する正極バスバー４０は、繋ぎ部６０２（図３参照）を、パワー端子３の突出側から覆っている。

図５に示すごとく、負極バスバー４１には、負極パワー端子３１と接続するためのスリット部４００が形成されている。また、負極バスバー４１の一端を載置する台座６０には、図示しないコンデンサの端子を固定するためのコンデンサ接続用ナット８が、座面６５に開口した状態で埋設されている。また、負極バスバー４１には、コンデンサ接続用ナット８に対応する位置に貫通孔８０を形成してある。コンデンサの端子に設けた挿通孔と負極バスバー４１の貫通孔８０に、図示しない雄螺子を挿通し、コンデンサ接続用ナット８に螺合することにより、コンデンサの端子を負極バスバー４１と共締めし、これらを電気的に接続している。

同様に、正極バスバー４０（図３参照）の一端を載置する台座６０には、図示しないコンデンサの端子を固定するためのコンデンサ接続用ナット８が、座面６５に開口した状態で埋設されている。また、正極バスバー４０には、コンデンサ接続用ナット８に対応する位置に貫通孔８１を形成してある。コンデンサの端子に設けた挿通孔と正極バスバー４０の貫通孔８１に、図示しない雄螺子を挿通し、コンデンサ接続用ナット８に螺合することにより、コンデンサの端子を正極バスバー４０と共締めし、これらを電気的に接続している。

図６に示すごとく、負極バスバー４１を台座６０に載置する工程を行なう際には、全ての位置合わせ部７を同時に係合させるのではなく、４箇所の位置合わせ部７のうち、余裕小位置合わせ部７ａを先ず係合させる。すなわち、図６に示すごとく、負極バスバー４１を台座６０に対して斜め方向から組み付けて、負極バスバー４１の一方の側部４０１に形成された、切り欠き幅の狭い被係合部７１ａを係合部７０ａに係合させる。同時に、一方の側部４０１に形成された余裕大位置合わせ部７ｂを係合させる。
そして図７に示すごとく、この一方の側部４０１に形成された位置合わせ部７ａ，７ｂを中心にして負極バスバー４１を回転することにより、他方の側部４０２を台座６０に接近させる。そして、この他方の側部４０２に形成された２箇所の被係合部７１ｂを台座６０の係合部７０ｂに係合させる。

負極バスバー４１を台座６０に載置すると、図１に示すごとく、負極パワー端子３１がスリット４００に挿入される。この負極パワー端子３１の端面３１０を負極バスバー４１の主面と面一にし、溶接工程を行うことにより、負極パワー端子３１と負極バスバー４１とを接続する。

次に、電力変換装置１の回路図を図８に示す。同図に示すごとく、本例の電力変換装置１は、複数個の半導体モジュール２により構成されている。個々の半導体モジュール２は、スイッチング素子２０（ＩＧＢＴ素子）とフリーホイールダイオード２２とを備える。また、全てのハイサイド側の半導体モジュール２の正極パワー端子３０に正極バスバー４０が接続されており、全てのローサイド側の半導体モジュール２の負極パワー端子３１に負極バスバー４１が接続されている。そして、交流バスバー４２は三相交流モータ１３に接続されている。
また、この電力変換回路１は車両に搭載されている。スイッチング素子２０のスイッチング動作によって直流電源１２の電力を交流に変換し、三相交流モータ１３を駆動して、車両を走行させる。

なお、本例では、冷媒流路１５を内部に有する複数の冷却チューブ１０と、複数の半導体モジュール２とを積層して積層体１００を構成したが、必ずしも冷媒流路１５を冷却チューブ１０によって構成しなくてもよい。たとえば、図９に示すごとく、半導体素子を内蔵した半導体モジュール２の本体部２１を、積層方向（Ｘ方向）に直交する方向から間に空間を設けつつ囲むと共に、本体部２１よりも積層方向（Ｘ方向）の幅の大きい枠部２９を本体部２１と一体に備えた冷却器一体型半導体モジュール２００を積層することで、半導体モジュール２と冷媒流路１５とが積層される構造にしてもよい。

次に、本発明の作用効果について説明する。
本例の電力変換装置１は、図３、図４に示すごとく、交流バスバー群５１を絶縁樹脂６で封止し、その絶縁樹脂６で台座６０を形成するとともに、絶縁樹脂６で封止されていない直流バスバー群５０をこの台座６０に載置した。
このようにすると、交流バスバー群５１のみ絶縁樹脂６で封止すればよく、直流バスバー群５０は絶縁樹脂６で封止しなくてすむ。そのため、絶縁樹脂６の使用量、樹脂成形型数、成形工程を減らすことができ、製造コストを下げることが可能となる。

すなわち、本例によると、絶縁樹脂６によって交流バスバー群５１に含まれる複数の交流バスバー４２を互いに絶縁することができ、この絶縁樹脂６の表面に形成した台座６０を利用して、直流バスバー群５０に含まれる正極バスバー４０及び負極バスバー４１をも絶縁することができる。これにより、全てのバスバー４を少ない樹脂量で絶縁することが可能になる。

また、本例では、図１、図２に示すごとく、直流バスバー群５０を絶縁樹脂６で封止するのではなく、交流バスバー群５１を絶縁樹脂６で封止している。
このようにすると、電力変換装置１を製造しやすくなる。すなわち、正極バスバー４０または負極バスバー４１は複数のパワー端子３に共通して接続するため、金属板の側部にパワー端子３接続用のスリットを設けた簡単な形状にする場合が多いのに対し、交流バスバー４２は個々のパワー端子３に個別に接続するため複雑な形状になる場合が多い。この複雑な形状の交流バスバー４２からなる交流バスバー群５１を絶縁樹脂６で封止し、一個の部品にすれば、取り扱いが簡単になる。そのため、電力変換装置１を製造する際に交流バスバー群５１の組付性を向上させることができる。

また、上記構成にすると、電力変換装置１を構成するために必要な部品の数を少なくすることができる。すなわち、直流バスバー群５０は正極バスバー４０と負極バスバー４１の２個のバスバー４からなるのに対し、交流バスバー群５１は、三相交流電力を出力する場合には３個の交流バスバー４２を必要とする。そのため、バスバー４の数が多い交流バスバー群５１を絶縁樹脂６で封止して一個の部品にする方が、直流バスバー群５０を絶縁樹脂６で封止する場合よりも部品点数を少なくすることができる。

また、図４、図５に示すごとく、絶縁樹脂６は、直流バスバー群５０に形成された被係合部７１に係合する係合部７０を有し、係合部７０と被係合部７１とが係合することにより、交流バスバー群５１の、台座６０上における位置合わせができるよう構成されている。
このようにすると、図６、図７に示すごとく、正極バスバー４０および負極バスバー４１を台座６０に載置する際に、位置合わせ作業を容易に行うことが可能になる。そのため、電力変換装置１を製造する作業者の負担を減らすことができる。

また、図４に示すごとく、電力変換装置１には位置合わせ部７が複数箇所形成されている。この複数箇所の位置合わせ部７のうち、一部の位置合わせ部は余裕小位置合わせ部７ａであり、他の位置合わせ部７は、余裕大位置合わせ部７ｂである。
このようにすると、図６、図７に示すごとく、直流バスバー群５０を台座６０に載置する工程を容易に行うことが可能になる。すなわち、上述したように、負極バスバー４１を台座６０に載置する際には、作業者は、全ての位置合わせ部７を一度に係合させるのではなく、余裕小位置合わせ部７ａを先ず係合させる。これにより、負極バスバー４１を台座に対して精確に位置合わせすることができる。また、余裕大位置合わせ部７ｂは係合部７０ｂと被係合部７１ｂのクリアランスが相対的に大きいため、一旦、余裕小位置合わせ部７ａを係合させてしまえば、負極バスバー４１の他方の側部４０２に形成されている被係合部７１ｂは、係合部７０ｂに容易に係合させることができる。

また、図４に示すごとく、正極バスバー４０も余裕小位置合わせ部７ａと余裕大位置合わせ部７ｂとを有しており、負極バスバー４１と同様の作用効果を奏する。

以上のごとく、本例によれば、より低コストで製造できる電力変換装置を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図１１〜図１４、図１６に示すごとく、ボルト８５及びナット８６を用いて、直流バスバー群５０を絶縁樹脂６に固定した例である。図１２、図１６に示すごとく、本例では、他方のバスバー群としての直流バスバー群５０を構成する正極バスバー４０及び負極バスバー４１は、板厚方向へ貫通した貫通孔８７を有する。また、図１１に示すごとく、絶縁樹脂６には、台座６０に開口した複数のナット８６が、貫通孔８７に対応する位置にインサートされている。そして、ボルト８５を貫通孔８７に挿入すると共にナット８６に螺合させることにより、他方のバスバー群（直流バスバー群５０）を絶縁樹脂６に固定してある。

図１０に示すごとく、本例の電力変換装置１は、実施例１と同様に、半導体モジュール２と、冷媒流路１５（冷却チューブ１０）とを積層した積層体１００を備える。この積層体１００は、平面視が略矩形状のフレーム１７内に配置されている。フレーム１７内には、積層方向（Ｘ方向）における一端側に、ばね部材１６が設けられている。このばね部材１６を使って、積層体１００を積層方向の他端側におけるフレーム１７の内面１７ｂに向けて押圧している。これにより、半導体モジュール２と冷却チューブ１０との接触圧を維持しながら、積層体１００をフレーム１７内に固定している。また、上記冷却チューブ１０ａと、ばね部材１６との間には、冷却チューブ１０ａが凹むことを防止するための補強板１４が介在している。

なお、積層体１００に対する上記ばね部材１６の配置は、上述した配置と逆でもよい。すなわち、バネ部材１６を、一対のパイプ１８を接続した冷却チューブ１０ｂ側に配置し、積層体１００を積層方向（Ｘ方向）の他端側におけるフレーム１７の内面１７ｃに向けて押圧するよう構成してもよい。この場合、一対のパイプ１８の間において、補強板１４が冷却チューブ１０ｂに接触配置され、補強板１４とフレーム１７の内面１７ｂとの間にばね部材１６が配置される構成となる。

また、Ｘ方向における他端に位置する冷却チューブ１０ｂには、一対のパイプ１８が取り付けられている。一方のパイプ１８ａから冷媒を導入すると、冷媒は全ての冷却チューブ１０内に分配されて流れ、他方のパイプ１８ｂから導出される。これにより、冷却チューブ１０の間に挟持された半導体モジュール２を冷却している。

このように積層体１００を内側に配設したフレーム１７には、図１１、図１３に示すごとく、一方のバスバー群である交流バスバー群５１の一部を封止した絶縁樹脂６が固定されている。絶縁樹脂６は、フレーム１７における半導体モジュール２のパワー端子３が突出した側の端面１７ａに固定されている。

絶縁樹脂６は平面視が略矩形枠状であり、実施例１と同様に、３本の交流バスバー４２の中間部４２５を封止する封止部６０１と、一対の台座形成部６０６と、繋ぎ部６０２とを備える封止体６００を構成している。絶縁樹脂６は、３個の締結部材１９によってフレーム１７に固定されている。すなわち、締結部材１９として、第１締結部材１９ａと、第２締結部材１９ｂと、第３締結部材１９ｃとがある。第１締結部材１９ａは、封止部６０１におけるパイプ１８とは反対側へ、他方の台座６０ｂよりも外方へ突出形成されたフランジ部６７において、絶縁樹脂６をフレーム１７に固定している。第２締結部材１９ｂは、一方の台座形成部６０６と封止部６０１の交点付近に設けられている。また、第３締結部材１９ｃは、一方の台座形成部６０６における封止部６０１とは反対側へ、繋ぎ部６０２よりも外方へ突出形成されたフランジ部６８に設けられている。

台座形成部６０６に設けられた台座６０には、直流バスバー群５０を載置するための座面６５が形成されている。座面６５には、正極バスバー４０を載置するための正極座面６５ａと、負極バスバー４１を載置するための負極座面６５ｂとがある。正極座面６５ａと負極座面６５ｂとの間には溝部６９が形成されている。

絶縁樹脂６におけるパイプ１８側の台座６０ａとパイプ１８とは反対側の台座６０ｂには、それぞれ２個ずつ、直流バスバー群５０を固定するためのナット８６がインサートされている。すなわち、一方の台座６０ａに形成された正極座面６５ａと負極座面６５ｂと、他方の台座６０ｂに形成された正極座面６５ａと負極座面６５ｂとに、それぞれナット８６が開口するように配されている。

図１６に示すごとく、それぞれのナット８６の端面（ナット端面８６０）は、台座６０の座面６５よりも正極バスバー４０、負極バスバー４１側に突出している。本例では、ナット８６として袋ナットを使用している。

また、一方の台座６０ａの正極座面６５ａと負極座面６５ｂには、溝部６９を挟んで相対向する位置に、一対のコンデンサ接続用ナット８が、座面６５に露出した状態でインサートされている。一対のコンデンサ接続用ナット８は、一方の台座６０ａにインサートされた直流バスバー群５０用の２つのナット８６の間に配置されている。

図１１に示すごとく、絶縁樹脂６は台座６０から座面６５に垂直に突出したピン状の係合部７０を４つ備える。直流バスバー群５０に形成した後述する被係合部７１（図１５参照）を、係合部７０に係合させることにより、直流バスバー５０の位置合わせができるようになっている。
係合部７０には、一方の台座６０ａの負極座面６５ｂに形成された第１係合部７０ａと、他方の台座６０ｂの負極座面６５ｂに形成された第２係合部７０ｂと、一方の台座６０ａの正極座面６５ａに形成された第３係合部７０ｃと、他方の台座６０ｂの正極座面６５ａに形成された第４係合部７０ｄとがある。これら第１係合部７０ａと、第２係合部７０ｂと、第３係合部７０ｃと、第４係合部７０ｄとは、長辺がＸ方向に平行な長方形の頂点を占める位置に、それぞれ設けられている。

図１２、図１５に示すごとく、正極バスバー４０と負極バスバー４１とは、同一形状である。すなわち本例では、同一形状の２個の直流バスバー４９を、その一方を他方に対してＺ方向を軸に１８０°回転させた状態で台座６０上に載置している。これにより、一方の直流バスバー４９を正極バスバー４０とし、他方の直流バスバー４９を負極バスバー４１としている。なお、後述する貫通孔８７及び被係合部７１の形成位置や大きさ、形状等も含めて、２個の直流バスバー４９は同一形状である。

図１５に示すごとく、直流バスバー４９は、平板状部分４９１と、該平板状部分４９１に直交すると共に平板状部分４９１に連続した複数の直流用端子接続部４９２とを備える。平板状部分４９１には、ボルト８５を挿入するための４個の貫通孔８７と、上記係合部７０が係合する２個の被係合部７１とが、それぞれ板厚方向に貫通形成されている。貫通孔８７には、第１貫通孔８７ａと、第２貫通孔８７ｂと、第３貫通孔８７ｃと、第４貫通孔８７ｄとがある。これら４個の貫通孔８７ａ〜８７ｄは、平板状部分４９１の四隅にそれぞれ形成されている。

直流用端子接続部４９２は、金属板の側部に所定形状の切り込みを入れ、その側部を直角に折り曲げて形成したものである。直流用端子接続部４９２の主面４９２ａは、平板状部分４９１の主面４９１ａに直交し、Ｘ方向に直交している。そして、複数の直流用端子接続部４９２は、積層方向（Ｘ方向）に互いに重なるように配置されている。Ｘ方向に隣り合う直流用端子接続部４９２の間隔Ｄは、Ｘ方向における直流用端子接続部４９２の幅Ｗ１よりも大きい。また、図１４に示すごとく、Ｘ方向に隣り合う直流用端子接続部４９２の間隔Ｄは、Ｘ方向におけるパワー端子３の幅Ｗ２よりも大きい。
なお、上記主面４９２ａ，４９１ａとは、直流用端子接続部４９２または平板状部分４９１の外形を構成する複数の面のうち、最も面積が大きい面を意味する。

図１５、図１７に示すごとく、直流用端子接続部４９２は、平板状部分４９１からＹ方向に突出する突部４９３と、該突部４９３に繋がる湾曲部４９４と、該湾曲部４９４に繋がりＹ方向に延出する延出部４９５と、該延出部４９５に設けられ、Ｚ方向におけるパワー端子３の先端側へ向かうほどＹ方向の幅が次第に狭くなる山状部４９６とを備える。山状部４９６の頂部には、Ｚ方向に直交する平端面４９６ａが形成されている。

このように構成された直流バスバー４９を２本用意し、その１本を正極バスバー４０として用い、他の１本を負極バスバー４１として用いている。そして、両者は、直流用端子接続部４９２がＹ方向において反対側を向くように、絶縁樹脂６における台座６０に載置されている。

図１２に示すごとく、本例では、正極バスバー４０の第２貫通孔８７ｂと第３貫通孔８７ｃとにそれぞれボルト８５を挿入し、該ボルト８５を、各貫通孔８７の形成位置にそれぞれ対応する位置において台座６０にインサートされたナット８６（図１１参照）に螺合することにより、正極バスバー４０を絶縁樹脂６に固定している。この状態において、図１２に示すごとく、正極バスバー４０の第４貫通孔８７ｄは、正極座面６５ａに形成したコンデンサ接続用ナット８上に開口している。

また、負極バスバー４１の第１貫通孔８７ａと第４貫通孔８７ｄとにそれぞれボルト８５を挿入し、該ボルト８５を、各貫通孔８７の形成位置にそれぞれ対応する位置において台座６０にインサートされたナット８６（図１１参照）に螺合することにより、負極バスバー４１を絶縁樹脂６に固定している。この状態において、図１２に示すごとく、負極バスバー４１の第３貫通孔８７ｃは、負極座面６５ｂに形成したコンデンサ接続用ナット８上に開口している。

正極バスバー４０の２つの被係合部７１は、絶縁樹脂６に設けた第３係合部７０ｃ（図１１参照）と第４係合部７０ｄとにそれぞれ係合している。また、負極バスバー４１の２つの被係合部７１は、絶縁樹脂６に設けた第１係合部７０ａ（図１１参照）と第２係合部７０ｂとにそれぞれ係合している。被係合部７１は、円形の穴形状に形成されており、
円柱形状の係合部７０を嵌入させている。

図１２、図１３に示すごとく、本例の電力変換装置１は、正極バスバー４０の電圧を測定するための電圧検出用ワイヤー１１を備える。電圧検出用ワイヤー１１の一端は、正極バスバー４０の第２貫通孔８７ｂに挿入したボルト８５によって、正極バスバー４０と共締めされている。また、電圧検出用ワイヤー１１の他端は、制御回路基板２５に接続され、該制御回路基板２５上の電圧検出部に電気的に接続されている。電圧検出部は、正極バスバー４０の電圧を検出し、その検出値を、半導体モジュール２の制御に利用している。

次に、本例の電力変換装置１の製造方法について説明する。まず、図１０に示すごとく、フレーム１７内に積層体１００を配置する。そして、積層体１００における積層方向の一端の冷却チューブ１０ａとフレーム１７の内面１７ｃとの間に、これら補強板１４と共にばね部材１６を配置する。そして、ばね部材１６を圧縮して弾性変形させながら、ばね部材１６によって積層体１００を内面１７ｂに向かって押圧する。その後、ばね部材１６の両端部とフレーム１７の内面１７ｃとの間に円柱状のピン１６０を挿入配置する。次いで、ばね部材１６への圧縮力を解除する。このとき、ばね部材１６の両端部が一対のピン１６０に支承され、ピン１６０はフレーム１７の内面１７ｃに支承される。

これにより、ばね部材１６の復元力が所定量作用したままの状態で、ばね部材１６がフレーム１７の内面１７ｃと積層体１００との間に、ピン１６０及び補強板１４を介在させながら配置されることになる。その結果、ばね部材１６が積層体１００をフレーム１７の内面１７ｂに向けて押圧した状態が維持される。これにより、半導体モジュール２と冷却チューブ１０との間の高い接触圧を維持した状態で、積層体１００をフレーム１７内に固定する。

次に、図１１に示すごとく、フレーム１７の、パワー端子３突出側の端面１７ａに、交流バスバー群５１を封止した絶縁樹脂６を載置し、締結部材１９ａ〜１９ｃを使って絶縁樹脂６をフレーム１７に固定する。このとき、交流バスバー４２の端子接続部４２１と交流パワー端子３２とを、互いの主面において重ねる。また、交流バスバー４２の端子接続部４２１と交流パワー端子３２とを溶接する。

その後、図１２に示すごとく、正極バスバー４０を台座６０に接近させ、Ｘ方向に隣り合う正極パワー端子３０の間に直流用端子接続部４９２を入れると共に、正極バスバー４０を台座６上に載置する。その後、正極バスバー４０を台座６０上で動かし、正極バスバー４０に形成した被係合部７１に係合部７０を係合させる。これにより、正極バスバー４０の位置決めを行う。
このとき、正極バスバー４０は、絶縁樹脂６の台座６０の座面６５には直接接触せず、該座面６５よりも突出したナット８６のナット端面８６０に当接する。
次いで、正極バスバー４０の第２貫通孔８７ｂと第３貫通孔８７ｃとにそれぞれボルト８５を挿入し、ナット８６に螺合することにより、各貫通孔８７の周囲において、ボルト８５とナット８６との間に正極バスバー４０を挟持して締結した状態とし、正極バスバー４０を絶縁樹脂６に固定する。この際、第２貫通孔８７ｂに挿入したボルト８５を使って、電圧検出用ワイヤー１１の一端を、正極バスバー４０と共締めする。

正極バスバー４０を固定、すなわち位置決めした状態では、正極パワー端子３０の主面と、直流用端子接続部４９２の主面とが密着すると共に、正極パワー端子３０の端面３０ａと、直流用端子接続部４９２の平端面４９６ａ（図１７参照）が面一になる。この状態で、端面３０ａと平端面４９６ａとに溶接工程を行うことにより、正極パワー端子３０と直流用端子接続部４９２とを接続する。

同様にして、負極バスバー４１も台座６０上に載置し、ボルト８５及びナット８６を使って絶縁樹脂６に固定すると共に、負極バスバー４１の直流用端子接続部４９２を負極パワー端子３１に溶接する。

次いで、コンデンサ（図示しない）の端子を、正極バスバー４０の第４貫通孔８７ｄ上および負極バスバー４１の第３貫通孔８７ｃ上に載置すると共に、コンデンサ接続用ボルト（図示しない）を貫通孔８７ｃ、８７ｄに挿入し、コンデンサ接続用ナット８に螺合する。これにより、正極バスバー４０及び負極バスバー４１と、コンデンサとを電気的に接続する。
その他は、実施例１と同様である。

次に、本例の作用効果について説明する。
本例では、図１２に示すごとく、他方のバスバー群（直流バスバー群５０）に形成した貫通孔８７にボルト８５を挿入し、絶縁樹脂６にインサートしたナット８６に螺合することにより、直流バスバー群５０を絶縁樹脂６に固定した。
このようにすると、ボルト８５とナット８６を用いることにより、直流バスバー４９を絶縁樹脂６にしっかりと固定することができる。そのため、車両等に搭載される場合等、振動が発生しやすい環境で電力変換装置１を使用する場合でも、直流バスバー４９とパワー端子３との接続部に、振動によるストレスが加わりにくくなる。例えば、パワー端子３と直流バスバー４９とを互いに溶接した構成において、その溶接部に振動によるストレスが加わることを抑制することができ、溶接部にクラック等が発生することを抑制することができる。そのため、電力変換装置１の信頼性を向上できる。

また、本例では、正極バスバー４０及び負極バスバー４１を、ボルト８５とナット８６を使ってそれぞれ複数箇所で絶縁樹脂６に固定している。そのため、これら正極バスバー４０及び負極バスバー４１の耐振性を高めることができる。したがって、直流バスバー４９とパワー端子３との接続部に振動ストレスがより加わりにくくなり、電力変換装置１の信頼性をより向上できる。

また、図１６に示すごとく、ナット８６は、絶縁樹脂６の台座６０の座面６５よりも突出したナット端面８６０を有する。このナット端面８６０が、他方のバスバー群５０に当接している。
このようにすると、ボルト８５とナット８６とによって直流バスバー４９を挟持した状態で台座６０に直流バスバー４９を締結固定することができるため、ボルト８５が緩みにくくなる。すなわち、仮に図２０に示すごとく、ナット端面８６０が、絶縁樹脂６の台座６０の座面６５から突出していなかったとすると、直流バスバー４９が座面６５に密着し、直流バスバー４９とナット端面８６０との間に隙間ｄ２ができてしまう。そのため、振動を受けた場合等にボルト８５が緩みやすくなる。しかしながら図１６に示すごとく、台座６０の座面６５からナット端面８６０が突出して、直流バスバー４９とナット端面８６０との間の隙間を無くすことにより、ボルト８５とナット８６との間に直流バスバー４９を挟持した状態で固定することができる。そのため、ボルト８５を強固に締結することが可能になり、ボルト８５が緩みにくくなる。

また、本例では図１２、図１３に示すごとく、正極バスバー４０を絶縁樹脂６に固定するボルト８５によって、電圧検出用ワイヤー１１の一端を共締めしている。
このようにすると、電圧検出用ワイヤー１１を固定するためのボルト及びナットと、正極バスバー４０を絶縁樹脂６に固定するためのボルト８５及びナット８６とを兼用することができる。そのため、電圧検出用ワイヤー１１を固定するためのボルト及びナットを別途設ける必要がなくなり、ボルト及びナットの使用数を減らすことができる。そのため、電力変換装置１の製造コストを低減できる。

また、本例では図１２に示すごとく、正極バスバー４０と負極バスバー４１とは、同一形状である。
このようにすると、同一形状の直流バスバー４９を正極バスバー４０にも負極バスバー４１にも使用できるため、使用する部品の種類を減らすことができる。そのため、コストを低減することができると共に、組み付け工程の容易化を図ることができる。

また、本例では図１５に示すごとく、Ｘ方向に隣り合う複数の直流用端子接続部４９２の間の間隔Ｄは、Ｘ方向における直流用端子接続部４９２の幅Ｗ１よりも大きい。また、図１２に示すごとく、正極バスバー４０及び負極バスバー４１は、被係合部７１をそれぞれ２個備える。被係合部７１は、係合部７０を嵌入させるように孔形状に形成されている。
この場合には、正極バスバー４０又は負極バスバー４１をパワー端子３に接続する工程を容易に行うことができる。すなわち、上述のように、Ｘ方向に隣り合う複数の直流用端子接続部４９２の間の間隔Ｄを大きくすれば、直流バスバー４９を精確に位置合わせしなくても、Ｘ方向に隣り合うパワー端子３の間に直流用端子接続部４９２を容易に入れ、直流バスバー４９を台座６０に載置することができる。そして、台座６０に載置した後で、直流バスバー４９を台座６０上で動かし、係合部７０に被係合部７１を係合させて、位置合わせ作業を行うことができる。それゆえ、正極バスバー４０及び負極バスバー４１を絶縁樹脂に容易に組み付けることができる。
このように、直流バスバー４９を台座６０に載置した後で位置合わせできるため、被係合部７１を穴形状としても、被係合部７１に係合部７０を嵌入させる作業も困難でなくなる。これにより、穴形状の被係合部７１を用いることが可能となり、その結果、被係合部７１を各直流バスバー４９ごとに２個ずつとすることができる。そのため、位置合わせ作業を容易に行うことが可能になる。
その他、実施例１と同様の作用効果を備える。

（比較例１）
本例は、バスバー４の構成を変更した例である。図１８に示すごとく、本例では、正極バスバー４０と負極バスバー４１とからなる直流バスバー群５０の一部を絶縁樹脂６で封止し、この絶縁樹脂６によって台座６０を形成し、絶縁樹脂６で封止していない交流バスバー群５１を台座６０に載置して固定した。

図１８に示すごとく、正極バスバー４０と負極バスバー４１には、側部にスリット４００が形成されている。このスリット４００に、図示しない正極パワー端子および負極パワー端子が挿入され、溶接される。正極バスバー４０と負極バスバー４１は、互いのスリット４００が向かい合う状態で、絶縁樹脂６にモールドされている。そして、正極パワー端子３０および負極パワー端子３１の間に、交流バスバー４２の端子接続部４２１が配置されている。

一方、絶縁樹脂６は、側部封止部６０４と接続部６０３とからなる。側部封止部６０４は、正極バスバー４０及び負極バスバー４１の一方の端部と他方の端部とを封止するとともに、これら正極バスバー４０と負極バスバー４１との間を繋いで一体化している。また、接続部６０３は、一方の側部封止部６０４ａと他方の側部封止部６０４ｂを接続している。これら側部封止部６０４及び接続部６０３の上に台座６０が形成されている。

交流バスバー４２は、外部機器に接続するための外部接続部４２０と、図示しない交流パワー端子３２に接続するための端子接続部４２１とを備える。上述した接続部６０３の上に、端子接続部４２１の一端が載置されている。また、側部封止部６０４に形成された台座６０上に、外部接続部４２０が載置されている。
その他、実施例１と同様の構成を備える。

本例の作用効果について説明する。
本例では、直流バスバー群５０の一部のみ絶縁樹脂６で封止すればよく、交流バスバー群５１は絶縁樹脂６で封止する必要がない。そのため、絶縁樹脂６の使用量を少なくすることが可能である。また、絶縁樹脂６からなる台座６０に交流バスバー群５１を載置することができるため、バスバー群５の位置関係のバリエーションが増え、設計自由度を高めることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を奏する。

１電力変換装置
２半導体モジュール
３パワー端子
３０正極パワー端子
３１負極パワー端子
３２交流パワー端子
４バスバー
４０正極バスバー
４１負極バスバー
４２交流バスバー
５０直流バスバー群
５１交流バスバー群
６絶縁樹脂
６０台座

Claims

電力変換回路を構成するスイッチング素子を内蔵した本体部を有し、該スイッチング素子に導通するパワー端子が上記本体部から突出した複数の半導体モジュールと、
上記パワー端子が接続される複数のバスバーとを備え、
複数の上記パワー端子には、直流電源の正極に電気的に接続される上記パワー端子である正極パワー端子と、上記直流電源の負極に電気的に接続される上記パワー端子である負極パワー端子と、交流負荷に電気的に接続される上記パワー端子である交流パワー端子とがあり、
上記複数のバスバーには、上記正極パワー端子に接続した正極バスバーと、上記負極パワー端子に接続した負極バスバーと、上記交流パワー端子に接続した複数の交流バスバーとがあり、
上記正極バスバーと上記負極バスバーとからなる直流バスバー群と、上記複数の交流バスバーからなる交流バスバー群とのうち、いずれか一方のバスバー群は絶縁樹脂で一部が封止されており、他方のバスバー群は上記絶縁樹脂で封止されておらず、
上記一方のバスバー群を封止する上記絶縁樹脂には台座が形成され、該台座の座面に上記他方のバスバー群を載置してあり、
上記一方のバスバー群は上記交流バスバー群であり、上記他方のバスバー群は上記直流バスバー群であり、
上記他方のバスバー群を構成する上記正極バスバー及び上記負極バスバーは、板厚方向へ貫通した貫通孔を有し、上記絶縁樹脂には上記台座の上記座面に開口した複数のナットが上記貫通孔に対応する位置にインサートされており、ボルトを上記貫通孔に挿入すると共に上記ナットに螺合させることにより、上記他方のバスバー群を上記絶縁樹脂に固定してあることを特徴とする電力変換装置。
請求項１に記載の電力変換装置において、上記正極バスバーと上記負極バスバーには、それぞれ複数の上記貫通孔が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置において、上記ナットは、上記絶縁樹脂の上記台座の上記座面よりも突出したナット端面を有し、該ナット端面が、上記他方のバスバー群に当接していることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記正極バスバーには、該正極バスバーの電圧を検出するための電圧検出用ワイヤーが電気的に接続しており、上記正極バスバーを上記絶縁樹脂に固定する上記ボルトによって、上記電圧検出用ワイヤーの一端を共締めしていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記他方のバスバー群を構成する上記正極バスバーと上記負極バスバーとは、同一形状であることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記絶縁樹脂は、上記他方のバスバー群に形成された被係合部に係合する係合部を有し、該係合部と上記被係合部とが係合することにより、上記他方のバスバー群の、上記台座上における位置合わせができるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項６に記載の電力変換装置において、上記複数の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷媒が流れる冷媒流路とが積層して積層体を構成しており、上記正極バスバー及び上記負極バスバーは、上記積層体の積層方向に配列した複数の上記半導体モジュールの上記パワー端子にそれぞれ接続するための複数の直流用端子接続部を備え、上記積層方向に隣り合う上記複数の直流用端子接続部の間の間隔は、上記積層方向における上記直流用端子接続部の幅よりも大きく、上記正極バスバー及び上記負極バスバーは、上記被係合部をそれぞれ２個備え、該被係合部は、上記係合部を嵌入させるように穴形状に形成されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項６に記載の電力変換装置において、上記係合部と上記被係合部との対からなる位置合わせ部が複数箇所形成されており、該複数箇所の位置合わせ部のうち、一部の上記位置合わせ部は、上記係合部と上記被係合部とのクリアランスが相対的に小さい余裕小位置合わせ部であり、他の上記位置合わせ部は、上記係合部と上記被係合部との上記クリアランスが相対的に大きい余裕大位置合わせ部であることを特徴とする電力変換装置。