JP5445507B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
それゆえ、締結部と押さえ部との境界部分には、円筒状パイプ側へ突出した内側突出部が形成されることとなる(後述する比較例、図12参照)。
該半導体モジュールを冷却すると共に、内部の冷媒流路に冷却媒体を導入又は排出する一対の円筒状パイプを備えた冷却器と、
該冷却器を保持するフレームと、
上記円筒状パイプを上記フレームに固定するクランプとを有し、
該クランプは、上記フレームに締結される締結部と、上記円筒状パイプを上記フレーム側へ向かって押圧する押さえ部とを有し、
上記円筒状パイプは、上記フレームに設けた凹状支承部と、上記クランプとによって挟持されており、
上記円筒状パイプの突出方向から見たとき、上記円筒状パイプは、上記凹状支承部における2つの支承面と、上記クランプの上記押さえ部とによって、3つの支持点において支持されており、
上記冷却器は、上記半導体モジュールと交互に積層された複数の冷却管を有し、
該複数の冷却管と上記半導体モジュールとによって積層体が構成されており、
上記積層体は、積層方向の一方の端部に配置されたバネ部材によって、積層方向に押圧されており、
上記フレームは、上記バネ部材を介して上記積層体に積層方向に対向配置された後方壁部と、該後方壁部と反対側から上記積層体に対向配置された前方壁部とを有し、
該前方壁部は、上記後方壁部よりも積層方向の厚みが大きく、
かつ、上記凹状支承部は、上記前方壁部に形成されていることを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
この場合には、上記円筒状パイプがフレームとクランプとによって三点支持されるため、その固定状態をより安定させることができる。
この場合には、上記3つの支持点において上記円筒状パイプがバランスよく支持されることとなり、フレームに対する円筒状パイプの固定状態を一層安定化させることができる。
この場合には、上記クランプの位置ずれを防ぎ、クランプによる上記円筒状パイプの固定状態を、より確実なものにすることができる。特に、上記クランプをボルト等によってフレームに締結する場合、ボルト締めの際にクランプがボルトと共に回転しようとすることがある。かかる場合に、上記係合部がフレームに係合していれば、クランプの回転を防ぐことができ、クランプの位置ずれを防ぐことができる。
また、フレームへのクランプの締結前においても、クランプをフレームに仮置きしやすくなり、その組み付け作業が容易となるという利点もある。
この場合には、上記締結部と上記押さえ部との間において、上記円筒状パイプ側へ突出する形状が形成され得ない。それゆえ、上記押さえ部によって上記円筒状パイプを上記フレーム側へ向かって押圧しても、局部的に大きな力が円筒状パイプに加わることを防ぐことができる。その結果、円筒状パイプの変形を防ぐことができる。
また、上記押さえ部が上記締結部と共に一直線上に形成されているため、押さえ部は平板状となっている。そのため、押さえ部は、円筒状パイプに対して、フレームと反対側から略線接触の状態で接触するため、円筒状パイプを、フレーム側へ向かって一定の方向に押圧することができる。それゆえ、フレームに向かう方向に対して斜めの方向に力が加わることがなく、円筒状パイプがフレームから浮く方向に力が加わることを防ぐことができる。その結果、冷却器のフレームへの安定した固定状態を得ることができる。
本発明の実施例に係る電力変換装置につき、図1〜図6を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図4に示すごとく、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュール2と、半導体モジュール2を冷却すると共に、内部の冷媒流路に冷却媒体を導入又は排出する一対の円筒状パイプ31を備えた冷却器3と、冷却器3を保持するフレーム4と、円筒状パイプ31をフレーム4に固定するクランプ5とを有する。
凹状支承部41は、開口方向に対して傾斜した一対の傾斜面411を備えている。これらの支承面411が、円筒状パイプ31をフレーム4側から支承する支承面となる。円筒状パイプ31は、凹状支承部41の一対の傾斜面411と、クランプ5の押さえ部52とによって、3つの支持点Pにおいて支持されている。3つの支持点Pは、正三角形の頂点となる位置に形成されている。
隣り合う冷却管32の間には、半導体モジュール2が配置されており、半導体モジュール2は、その両主面から一対の冷却管32によって挟持されている。すなわち、複数の冷却管32と複数の半導体モジュール2とは交互に積層されている。
次いで、クランプ5の係合部53を、前方壁部43に設けた係合穴42に挿入配置した状態で、クランプ5を円筒状パイプ31に被せるように配置する。
以上により、円筒状パイプ31は、凹状支承部41に支承されつつ、クランプ5によってフレーム4に固定される。
上記電力変換装置1におけるクランプ5は、円筒状パイプ31の突出方向から見た形状において、締結部51と押さえ部52とが互いに一直線上に形成されている。そのため、図4に示すごとく、締結部51と押さえ部52との間において、円筒状パイプ31側へ突出する形状(後述する比較例及び図12参照)が形成されない。それゆえ、押さえ部52によって円筒状パイプ31をフレーム4側へ向かって押圧しても、局部的に大きな力が円筒状パイプ31に加わることを防ぐことができる。その結果、円筒状パイプ31の変形を防ぐことができる。
上記3つの支持点Pは、正三角形の頂点となる位置に形成されているため、3つの支持点Pにおいて円筒状パイプ31がバランスよく支持されることとなり、フレーム4に対する円筒状パイプ31の固定状態を一層安定化させることができる。
本例は、図7に示すごとく、締結部51と押さえ部52との間に段差部55を設けたクランプ5を用いた例である。
すなわち、本例においては、クランプ5における締結部51と押さえ部52とは、互いに一直線上に配置されておらず、クランプ5による円筒状パイプ31の押さえ方向において、締結部51が押さえ52よりも円筒状パイプ31から離れた位置にある。そして、段差部55は、締結部51と押さえ部52とを繋ぐように両者に対して略直角に屈曲して形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
本例は、図8に示すごとく、押さえ部52が押さえ方向に凸の弧状に湾曲したクランプ5を用いた例である。
また、押さえ部52の円弧形状は円筒状パイプ31の外形よりも曲率が小さい(曲率半径が大きい)。
また、締結部51と押さえ部52との間には、円筒状パイプ31と反対側へ凸となる屈曲部56が形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
本例は、図9に示すごとく、係合部53(図4参照)を設けないクランプ5を用いた例である。
本例においては、円筒状パイプ31の突出方向から見た形状において、クランプ5が一直線状に形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
また、フレーム4には係合孔42を設ける必要がないため、フレーム4の形状も簡素化できる。その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
なお、クランプ5の回り止めは、係合部53と係合孔42との係合以外の手段によって、適宜実現することができる。
本例は、図10に示すごとく、凹状支承部41の形状を変更した例である。
本例においては、凹状支承部41を2本の立設部412によって構成し、各立設部412に、互いに向き合う側へ傾斜した傾斜面411を形成してある。この2つの傾斜面411とクランプ5の押さえ部52とによって、円筒状パイプ31は、その突出方向からみたときに3つの支持点Pにおいて支持されている。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
本例は、図11に示すごとく、凹状支承部41の形状を変更した他の例である。
本例においては、円筒状パイプ31を支承する凹状支承部41の支承面のうちの一方を傾斜面411とし、他方を垂直面413としている。すなわち、支承面の一方である傾斜面411は、フレーム4の前方壁部43における固定面433に対して傾斜した面であるが、支承面の他方である垂直面413は、固定面433に対して直角の面である。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図12に示すごとく、押さえ部92が円筒状パイプ31の外形に沿うような円弧状に形成されたクランプ9を用いて、円筒状パイプ31をフレーム4に固定した固定構造の例である。
そして、平板状に形成された締結部91と押さえ部92との境界部分には、円筒状パイプ31側へ突出した内側突出部99が形成される。
また、本例の固定構造においては、フレーム4における凹状支承部41も、円筒状パイプ31の外形に沿った円弧状に形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
したがって、実施例1に示した固定構造のような三点支持を実現できず、安定な固定構造が得られにくい。
2 半導体モジュール
3 冷却器
31 円筒状パイプ
32 冷却管
33 連結部
4 フレーム
41 凹状支承部
5 クランプ
51 締結部
52 押さえ部
Claims (5)
- スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、
該半導体モジュールを冷却すると共に、内部の冷媒流路に冷却媒体を導入又は排出する一対の円筒状パイプを備えた冷却器と、
該冷却器を保持するフレームと、
上記円筒状パイプを上記フレームに固定するクランプとを有し、
該クランプは、上記フレームに締結される締結部と、上記円筒状パイプを上記フレーム側へ向かって押圧する押さえ部とを有し、
上記円筒状パイプは、上記フレームに設けた凹状支承部と、上記クランプとによって挟持されており、
上記円筒状パイプの突出方向から見たとき、上記円筒状パイプは、上記凹状支承部における2つの支承面と、上記クランプの上記押さえ部とによって、3つの支持点において支持されており、
上記冷却器は、上記半導体モジュールと交互に積層された複数の冷却管を有し、
該複数の冷却管と上記半導体モジュールとによって積層体が構成されており、
上記積層体は、積層方向の一方の端部に配置されたバネ部材によって、積層方向に押圧されており、
上記フレームは、上記バネ部材を介して上記積層体に積層方向に対向配置された後方壁部と、該後方壁部と反対側から上記積層体に対向配置された前方壁部とを有し、
該前方壁部は、上記後方壁部よりも積層方向の厚みが大きく、
かつ、上記凹状支承部は、上記前方壁部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1に記載の電力変換装置において、上記凹状支承部は、開口方向に対して傾斜した一対の傾斜面を上記支承面として備えており、上記円筒状パイプは、上記凹状支承部の上記一対の傾斜面と、上記クランプの上記押さえ部とによって、3つの支持点において支持されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項2に記載の電力変換装置において、上記3つの支持点は、正三角形の頂点となる位置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1〜3のいずれか一項に記載の電力変換装置において、上記クランプは、上記押さえ部を挟んで上記締結部と反対側に形成された係合部を有し、該係合部は、上記フレームに係合していることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力変換装置において、上記円筒状パイプの突出方向から見た形状において、上記締結部と上記押さえ部とが互いに一直線上に形成されていることを特徴とする電力変換装置。
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