JP6485318B2 - 電力変換装置および電力変換装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力変換装置および電力変換装置の製造方法に関するものである。

特許文献１の移動体用空調機器のインバータ装置においては、ダイキャストヒートシンクの上にダイキャストケース、蓋を配置し、ヒートシンクの上面に部品（ＩＣ）を固定する技術が開示されている。

特開平１０−２１３３６６号公報

ところで、特許文献１に開示の装置のようにプレート部材に設けられたボスやねじ孔等の固定部は、その分だけ装置全体の大型化に繋がる。また、一体物からなる有底箱状のケースの底面に部品を配置しようとすると、底壁から延びる縦壁が邪魔になり部品と縦壁との間にスペースを確保する必要がある。このスペースはデッドスペースになり、大型化に繋がる。例えば、図１１に示すように、アルミ製のケース２００に部品２０１，２０２，２０３を組付ける。このとき、ケース２００にボス２００ｂを設け、部品２０２の上方において部品２０３をボス２００ｂで支持して部品２０２，２０３を立体配置している（高低差を付けて配置している）。この場合、部品２０２，２０３の間の高さＨ１の空間が無駄になる。また、ケース２００の縦壁２００ａが邪魔になり、部品２０１，２０２と縦壁２００ａの間に指を入れるスペースを確保する必要がある。結果的に製品としてデッドスペースとなる。また、多層構成（立体的配置）にする場合、ケース２００内において部品２０３の固定のためのボス２００ｂを形成するため、床面積が効率的に使えない。つまり、ケース２００の底面部で効率的に部品搭載ができていない。

本発明の目的は、大型化を抑制することができる電力変換装置および電力変換装置の製造方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、ケースと、前記ケースに収容される基板と、前記ケースに収容される電子部品と、を備える電力変換装置であって、前記ケースは、金属製の枠体と、前記枠体の開口部を塞ぐ金属製のプレート部材とを有し、前記枠体は前記枠体の内側に設けられたねじ孔と繋がっており、前記プレート部材には前記電子部品が固定されており、前記電子部品に電気的に接続される前記基板が前記枠体のねじ孔に螺合するねじで締結されており、前記電子部品、前記基板及び前記ねじ孔は平面視において重なっていることを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、プレート部材には電子部品が配置され、電子部品に電気的に接続される基板が枠体のねじ孔に螺合するねじで締結され、電子部品、基板及びねじ孔は平面視において重なっている。よって、プレート部材には、基板を締結するためのねじ孔を設けておらず、大型化を抑制することができる。また、プレート部材に電子部品が配置されるとともに枠体に部品としての基板が配置されるので、部品を立体的に配置でき、大型化を抑制することができる。

請求項２に記載のように、請求項１に記載の電力変換装置において、前記ケースに収容される他の電子部品を更に備え、前記プレート部材には前記他の電子部品が配置され、前記他の電子部品と前記電子部品とは隣り合っているとともに互いに電気的に接続され、前記他の電子部品と前記基板とは平面視において重なっているとよい。

請求項３に記載のように、請求項１または２に記載の電力変換装置において、前記基板は制御基板であるとよい。
請求項４に記載の発明では、金属製の枠体と前記枠体の開口部を塞ぐ金属製のプレート部材とを有するケースと、前記ケースに収容される基板と、前記ケースに収容される電子部品と、を備える電力変換装置の製造方法であって、前記プレート部材に前記電子部品を配置する第１工程と、前記電子部品が電気的に接続される前記基板を、前記枠体のねじ孔にねじで締結して前記電子部品、前記基板及び前記ねじ孔を平面視において重ねて配置する第２工程と、を有することを要旨とする。

これにより、請求項１に記載の電力変換装置を製造することができる。

本発明によれば、大型化を抑制することができる。

実施形態における車載用充電器の斜視図。 車載用充電器の分解斜視図。 一方のプレートを取り外した状態での車載用充電器の平面図。 一方のプレートおよび枠体を取り外した状態での車載用充電器の平面図。 車載用充電器の回路図。 図３のＡ−Ａ線に対応する部位での車載用充電器の一部断面図。 車載用充電器の一部断面図。 図３のＡ−Ａ線に対応する部位での車載用充電器の一部断面図。 図３のＢ−Ｂ線に対応する部位での車載用充電器の一部断面図。 車載用充電器の一部断面図。 装置の一部断面図。 装置の一部断面図。 装置の一部断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図５に示すように、電力変換装置を構成する車載用充電器１０は車載のバッテリ１２を充電するための装置であり、例えば、乗用車の室内における座席の下に配置される。

車載用充電器１０は、交流電源接続部１１を介して外部の商用の交流電源に接続されるとともにバッテリ１２に接続される。車載用充電器１０は、ＡＣ入力部１３と、力率改善回路（ＰＦＣ回路）１４と、コンバータ回路１５と、充電電流・電圧検出部１６と、高圧バッテリ側フィルタ部１７とを備えている。そして、交流入力側（ＡＣ側）から、バッテリ１２への高圧出力側（バッテリ高圧側）に対し、順に、ＡＣ入力部１３、力率改善回路１４、コンバータ回路１５、充電電流・電圧検出部１６、高圧バッテリ側フィルタ部１７が接続されている。バッテリ１２の電圧は交流電源の電圧（例えば、１００Ｖ）より高い電圧である。

ＡＣ入力部１３は、スイッチ１８とコンデンサ１９，２０，２１を有している。交流電源接続部１１の端子１１ａ，１１ｂに例えば９０〜２６４Ｖの交流電源電圧が入力される。交流電源接続部１１の端子１１ａ，１１ｂにスイッチ１８を介してコンデンサ１９，２０，２１が接続されている。詳しくは、スイッチ１８を閉路した状態において交流電源接続部１１の端子１１ａとグランド間にコンデンサ１９が接続されるとともに端子１１ｂとグランド間にコンデンサ２１が接続され、さらに端子１１ａ，１１ｂ間にコンデンサ２０が接続される。そして、交流電源接続部１１の端子１１ａ，１１ｂからスイッチ１８を介して交流電源電圧を入力し、入力した交流電源電圧におけるノイズ成分がコンデンサ１９，２０，２１により低減される。

力率改善回路１４は、ＡＣ入力部１３の後段に設けられた昇圧チョッパ回路２２と、ドライブ回路２３とを備えている。入力した交流電源電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路２２は、第１のＨブリッジ回路２４とコイル２５，２６とコンデンサ２７と出力電圧検出回路（電圧センサ）２８と電流センサ２９とを備えている。第１のＨブリッジ回路２４は、４つのダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と２つのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２からなり、各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２として絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ（ＩＧＢＴ）が使用されている。各スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のコレクタとエミッタ間には、ダイオードＤ２，Ｄ４が、カソードがコレクタにアノードがエミッタに対応する状態で逆並列に接続されている。

ダイオードＤ１はカソードが正側配線に接続され、アノードがスイッチング素子Ｓ１のコレクタに接続されている。スイッチング素子Ｓ１のエミッタは負側配線に接続され、ダイオードＤ１のアノードとスイッチング素子Ｓ１のコレクタとの中点がコイル２５の第１端部に接続されている。ダイオードＤ３はカソードが正側配線に接続され、アノードがスイッチング素子Ｓ２のコレクタに接続されている。スイッチング素子Ｓ２のエミッタは負側配線に接続され、ダイオードＤ３のアノードとスイッチング素子Ｓ２のコレクタとの中点がコイル２６の第１端部に接続されている。コイル２５の第２端子が電流センサ２９を介してＡＣ入力部１３における正側配線（電源接続部１１の端子１１ａ側）と接続されている。コイル２６の第２端子がＡＣ入力部１３における負側配線（電源接続部１１の端子１１ｂ側）と接続されている。電流センサ２９は入力する交流電源電流値を検出する。コンデンサ２７は第１のＨブリッジ回路２４の出力側の正側配線と負側配線との間に接続されている。出力電圧検出回路２８はコンデンサ２７の両端電圧、即ち、力率改善回路１４（Ｈブリッジ回路２４）の出力電圧ＶＨを検出する。

ドライブ回路２３はスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のゲートと接続され、ドライブ回路２３はスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２をデューティ制御、即ち、一定周期中のオン時間を調整して入力される交流電圧を直流電圧に変換する。また、ドライブ回路２３には出力電圧検出回路２８および電流センサ２９が接続され、出力電圧検出回路２８による検出電圧値および電流センサ２９による検出電流値がドライブ回路２３に取り込まれる。

コンバータ回路１５は、力率改善回路１４の後段に設けられた絶縁形ＤＣ−ＤＣコンバータ３０と、絶縁形ＤＣ−ＤＣコンバータ用ドライブ回路３１とを有している。絶縁形ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、トランス３２と、トランス３２の一次側回路を構成する第２のＨブリッジ回路３３と、トランス３２の二次側回路を構成する整流回路３４とを有している。

第２のＨブリッジ回路３３は、４つのスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６と４つのダイオードＤ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８からなり、各スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６として絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ（ＩＧＢＴ）が使用されている。各スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６のコレクタとエミッタ間には、ダイオードＤ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８が、カソードがコレクタにアノードがエミッタに対応する状態で逆並列に接続されている。スイッチング素子Ｓ３は、コレクタが正側配線に接続され、エミッタがスイッチング素子Ｓ４のコレクタに接続されている。スイッチング素子Ｓ４のエミッタは負側配線に接続され、スイッチング素子Ｓ３のエミッタとスイッチング素子Ｓ４のコレクタとの中点がトランス３２の一次巻線３２ａの第１端部に接続されている。スイッチング素子Ｓ５は、コレクタが正側配線に接続され、エミッタがスイッチング素子Ｓ６のコレクタに接続されている。スイッチング素子Ｓ６のエミッタは負側配線に接続され、スイッチング素子Ｓ５のエミッタとスイッチング素子Ｓ６のコレクタとの中点がトランス３２の一次巻線３２ａの第２端部に接続されている。

整流回路３４はＨブリッジ回路により構成され、４つのダイオードＤ９，Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２からなる。ダイオードＤ１１はカソードが正側配線に接続され、アノードがダイオードＤ１２のカソードに接続されている。ダイオードＤ１２のアノードは負側配線に接続され、ダイオードＤ１１のアノードとダイオードＤ１２のカソードとの中点がトランス３２の二次巻線３２ｂの第１端子に接続されている。ダイオードＤ９はカソードが正側配線に接続され、アノードがダイオードＤ１０のカソードに接続されている。ダイオードＤ１０のアノードは負側配線に接続され、ダイオードＤ９のアノードとダイオードＤ１０のカソードとの中点がトランス３２の二次巻線３２ｂの第２端子に接続されている。

絶縁形ＤＣ−ＤＣコンバータ用ドライブ回路３１はスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６のゲートと接続されている。また、絶縁形ＤＣ−ＤＣコンバータ用ドライブ回路３１には出力電圧検出回路２８の検出信号が取り込まれる。絶縁形ＤＣ−ＤＣコンバータ用ドライブ回路３１はスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６をオン・オフ制御するとともにその周波数も変更することができるようになっている。

充電電流・電圧検出部１６は、整流回路３４の後段に設けられ、バッテリ電圧検出回路３５と電流センサ３６を備えている。バッテリ電圧検出回路３５は整流回路（Ｈブリッジ回路）３４の出力電圧である正側配線と負側配線の間の電圧を検出する。電流センサ３６は整流回路（Ｈブリッジ回路）３４の出力側の負側配線に流れる電流を検出する。電流センサ３６の検出信号及びバッテリ電圧検出回路３５の検出信号は絶縁素子（図示略）を介してドライブ回路２３に取り込まれる。

高圧バッテリ側フィルタ部１７は、コイル３７，３８とコンデンサ３９，４０，４１，４２，４３，４４，４５を備えている。コンデンサ３９が整流回路（Ｈブリッジ回路）３４の出力側の正側配線と負側配線との間に接続されている。コイル３７はコンデンサ３９の正側端子と整流回路３４のダイオードＤ９，Ｄ１１のカソードとの間に接続されている。バッテリ１２とコンデンサ３９との間においてコモンモードチョークコイル３８が接続されている。コモンモードチョークコイル３８とコンデンサ３９との間においてコンデンサ４０が正側配線・グランド間に、コンデンサ４１が正側配線・負側配線間に、コンデンサ４２が負側配線・グランド間に接続されている。コモンモードチョークコイル３８とバッテリ１２との間においてコンデンサ４５が正側配線・グランド間に、コンデンサ４３が正側配線・負側配線間に、コンデンサ４４が負側配線・グランド間に接続されている。この高圧バッテリ側フィルタ部１７により絶縁形ＤＣ−ＤＣコンバータ３０でのスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６のスイッチング周波数の変化に伴う電圧の変動の影響がバッテリ１２側に出ないようにすることができる。

ここで、絶縁形ＤＣ−ＤＣコンバータ３０のトランス３２の二次側回路として、整流回路３４、充電電流・電圧検出部１６、高圧バッテリ側フィルタ部１７が接続され、これらは、トランス３２の二次側出力により二次電池であるバッテリ１２を充電するための回路であって出力電圧が可変である。そして、充電当初は出力電圧が例えば１６０Ｖであり、その後充電に伴い出力電圧が例えば３００Ｖにまで上昇される。

なお、バッテリ１２には車両の走行に必要な図示しない負荷（走行用モータ、補機）が接続されており、負荷で電力が消費されるようになっている。
以下、具体的構造について説明する。

図１に示すように、車載用充電器１０はケース５０を備えている。ケース５０は、図２に示すように、上下が開口する四角枠状の枠体５１と、四角板状のプレート５２と、四角板状のプレート５３よりなる。枠体５１およびプレート５２は、アルミダイカスト製である。プレート５３は、鉄製である。四角枠状の枠体５１における上面開口部はプレート５２で塞がれる。四角枠状の枠体５１における下面開口部はプレート５３で塞がれる。

組み付け時には、図２に示すように、プレート５２の上に枠体５１を配置した後に枠体５１の上にプレート５３を配置する。
図２に示すように、１２本のねじＳｃ１が、プレート５３および枠体５１を貫通してプレート５２に螺入されることにより、枠体５１、プレート５３、プレート５２が締結固定される。ケース５０の内部には、第１基板５４、第２基板５５、第３基板５６が配置されている。各基板５４，５５，５６には部品（図示略）が搭載されている。第１基板５４は枠体５１に、ねじＳｃ２（図２，３参照）により固定されている。第２基板５５は枠体５１に、ねじＳｃ３（図２，３参照）により固定されている。第３基板５６はプレート５２に、ねじＳｃ４（図２，４参照）により固定されている。基板５４，５５，５５および基板実装部品は軽い部品であり、基板５４，５５が枠体５１に配置される。

図２に示すように、ケース５０の内部には、図５のコンバータ回路１５を構成する半導体モジュール５７および磁性部材５８が配置されている。磁性部材５８は、図５のトランス３２であり、半導体モジュール５７は、図５のトランス３２以外のコンバータ回路１５の構成部品である。半導体モジュール５７および磁性部材５８は、プレート５２（図２，４参照）に隣り合って配置されている。半導体モジュール５７と磁性部材５８とはバスバー等により電気的に接続されている。半導体モジュール５７および磁性部材５８は、重い部品であり、これらがプレート５２に配置される。

図１，２に示すように、四角枠状の枠体５１における左側の側壁には、電力出力ライン（ＤＣ出力ライン）用の第１コネクタ６０および電力入力ライン（ＡＣ入力ライン）用の第２コネクタ６１が設けられている。図３に示すように、第１コネクタ６０は、有底四角筒状の樹脂製の本体部材６０ａと、本体部材６０ａの筒部内を延び底部を貫通する状態で支持された複数本（２本）の端子６０ｂからなる。端子６０ｂはバスバー（金属製の帯板）よりなる。第１コネクタ６０の本体部材６０ａが、ねじＳｃ５により枠体５１に固定されている。端子６０ｂは、ねじＳｃ６により第２基板５５に電気的に接続されている。第２コネクタ６１は、有底四角筒状の樹脂製の本体部材６１ａと、本体部材６１ａの筒部内を延び底部を貫通する状態で支持された複数本（２本）の端子６１ｂからなる。端子６１ｂはバスバー（金属製の帯板）よりなる。第２コネクタ６１の本体部材６１ａが、ねじＳｃ７により枠体５１に固定されている。第２コネクタ６１の端子６１ｂは、ねじＳｃ８により第３基板５６に電気的に接続されている。

図３に示すように、四角枠状の枠体５１における前側の側壁８０にはコネクタ用開口部８１が形成され、開口部８１には、信号ライン（通信ライン）用の第３コネクタ６２が設けられている。第３コネクタ６２の信号端子は第１基板５４に、はんだ付けにより接合されている。つまり、第３コネクタ６２は第１基板５４に直接接続されている（オンボードコネクタとなっている）。

第３コネクタ６２には相手方のコネクタが嵌合され、相手方のコネクタから延びるケーブルには車載電子制御ユニット（車載ＥＣＵ）が接続される。このようにして、第３コネクタ６２を用いて、図５のドライブ回路２３，３１およびバッテリ電圧検出回路３５と、車載ＥＣＵとが接続される。

第１基板５４と第２基板５５とはハーネス等により電気的に接続されている。また、第１基板５４と第３基板５６とはハーネス等により電気的に接続されている。さらに、第１基板５４と半導体モジュール５７とはハーネス等により電気的に接続されている。

このように、電力変換装置を構成する車載用充電器１０は、図２，３，４に示すように、ケース５０と、ケース５０に収容される基板５４と、ケース５０に収容される電子部品としての半導体モジュール５７と、を備える。図２に示すように、ケース５０は、金属製の枠体５１と、枠体５１の開口部を塞ぐ金属製のプレート部材としてのプレート５２とを有する。

図４に示すように、プレート５２には半導体モジュール５７が固定されている。
図３に示すように、半導体モジュール５７に電気的に接続される基板５４が枠体５１にねじ締結されている。半導体モジュール５７と基板５４とは高さ方向（平面視）において重なっている。

図４に示すように、車載用充電器１０は、ケース５０に収容される他の電子部品としての磁性部材５８を備える。プレート５２には磁性部材５８が配置されている。磁性部材５８と半導体モジュール５７とは隣り合っているとともに互いに電気的に接続されている。また、基板５４は制御基板である。

図６に示すように、枠体５１は、ねじ孔５１ｃを有する。より詳しくは、枠体５１は四角枠部内方において中間高さ位置に四角枠部内壁から水平方向に延びる平板部５１ａを有し、平板部５１ａの上面には円柱状のボス５１ｂが複数上方に突出し、この各ボス５１ｂには上面に開口するねじ孔（雌ねじ孔）５１ｃが形成されている。枠体５１は、枠体５１の内側に設けられたねじ孔５１ｃと繋がっている。そして、図８に示すように、基板５４が、枠体５１のねじ孔５１ｃに螺合するねじＳｃ２で締結されている。半導体モジュール５７、基板５４及びねじ孔５１ｃは平面視において重なっている。磁性部材５８と基板５４とは高さ方向（平面視）において重なっている。

次に、作用について説明する。
製造工程を説明する。
図７に示すように、プレート５２に半導体モジュール５７を配置する。

その後、図８に示すように、半導体モジュール５７が電気的に接続される基板５４を、枠体５１のねじ孔５１ｃにねじＳｃ２で締結して半導体モジュール５７、基板５４及びねじ孔５１ｃを平面視において重ねて配置する。

ここで、プレート５２に半導体モジュール５７が配置されるとともに枠体５１に基板５４が配置され、このとき、半導体モジュール５７と基板５４とは高さ方向において重なっており、半導体モジュール５７と基板５４とが立体的に配置される。これにより、大型化が抑制される。

また、本実施形態では、図８に示すように、ケース５０を、四角板状のプレート５２と四角枠状の枠体５１とに分割、即ち、２ピース化して部品を立体配置している。これにより、組付け用スペースと、固定ボス（図１１で示したボス２００ｂ）の無駄を廃止している。

また、図６に示すように、ケース５０は四角板状のプレート５２と四角枠状の枠体５１を組み合わせて使用される。よって、組み付け時において、図７に示すように、プレート５２と四角枠状の枠体５１とを分離してプレート５２上に部品である半導体モジュール５７を搭載することができ、この状態では、外壁がないので、部品である半導体モジュール５７を指Ｆで挟んでプレート５２上に配置する際に部品搭載時の制約がない。

さらに、図８に示すように、枠体５１の内壁における中間高さ位置に平板部５１ａが突設されており、平板部５１ａの上面に形成されたボス５１ｂの上に部品である基板５４を配置してねじＳｃ２をボス５１ｂのねじ孔５１ｃに螺入して固定することにより、固定ボス（図１１で示したボス２００ｂ）の無駄を廃止している。

図１２，１３は比較例である。
図１２に示すように、一般的なケース構造（構成）として、３つのケース構成部品３００，３０１，３０２を、各々の部品毎にねじＳｃ１０，Ｓｃ１１を用いて固定（締結）を行う。ところが、ケース構成部品が増えれば、それに比例して、ねじおよびねじ締結部が増え、コストアップにつながる。また、ねじの部品費、ケースにおけるねじ加工費、ねじの組付け費が高くなる。

本実施形態では、図９に示すように、ロングねじＳｃ１で、図１２の３部品３００，３０１，３０２（本実施形態での枠体５１、プレート５２、プレート５３）を一括締結することにより、コストアップを抑制でき、さらにねじの締結品質向上が図られる。

詳しくは、図１２では、ねじは２本である。これに対し図９の本実施形態では、ねじは１本であり、１本削減される。ねじの本数の低減によりコスト低減が図られる。
また、図１２では、ねじ加工は２箇所である。これに対し図９の本実施形態では、ねじ加工は１箇所であり、１箇所削減される。ねじ加工の低減によりコスト低減が図られる。

さらに、図１２では、ねじ組付けは２箇所である。これに対し図９の本実施形態では、ねじ組付けは１箇所であり、１箇所削減される。組付け費の低減によりコスト低減が図られる。

さらには、ねじの緩み対策ができ、品質アップが図られる。このねじ緩み対策について、詳しくは、図９，１２に示すように、限界すべり量Ｌｃは、ねじの頭部から螺合部までの距離であり、図１２に比べ図９の本実施形態のように、Ｌｃが長ければ、長いほど効果がある。また、図９のプレート５３は鉄製であり、枠体５１およびプレート５２はアルミ製であり、熱膨張係数に差がある。それゆえ、温度変化により、ねじにはせん断方向（ねじの軸方向に直交する方向）のストレスが加わるが、図１２に比べ図９の本実施形態では距離（限界すべり量Ｌｃ）が大きいのでねじが緩むのが抑制できる。

また、ねじの斜め組付け防止ができ、品質アップが図られる。この斜め組付け防止について、詳しくは、図１３に示すごとく比較例では、部品（プレート）３０２の厚みｔ１が薄い（厚さｔ１は、０．５〜１．０ｍｍ程度）なので、ねじ入り口部に対して、斜めに差し込むことが可能となる。これに対し図１０に示すごとく本実施形態では、枠体５１におけるねじＳｃ１が通る貫通孔８５がガイドとなり、ねじＳｃ１０の斜め組付けが防止される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）電力変換装置を構成する車載用充電器１０は、ケース５０と、ケース５０に収容される基板５４と、ケース５０に収容される電子部品としての半導体モジュール５７と、を備える。ケース５０は、金属製の枠体５１と、枠体５１の開口部を塞ぐ金属製のプレート部材としてのプレート５２とを有する。枠体５１は枠体５１の内側に設けられたねじ孔５１ｃに繋がっている。プレート５２には半導体モジュール５７が固定されている。半導体モジュール５７に電気的に接続される基板５４が枠体５１のねじ孔５１ｃに螺合するねじＳｃ２で締結されている。半導体モジュール５７、基板５４及びねじ孔５１ｃは平面視において重なっている。よって、プレート５２には、基板５４を締結するためのねじ孔を設けておらず、大型化を抑制することができる。また、プレート５２に電子部品としての半導体モジュール５７が配置されるとともに枠体５１に部品としての基板５４が配置されるので、部品を立体的に配置でき、大型化を抑制することができる。

（２）ケース５０に収容される他の電子部品としての磁性部材５８を更に備え、プレート５２には磁性部材５８が配置されている。磁性部材５８と半導体モジュール５７とは隣り合っているとともに互いに電気的に接続され、磁性部材５８と基板５４とは平面視において重なっている。

従って、他の電子部品（磁性部材５８）が電子部品（半導体モジュール５７）の近くに配置されている。即ち、電子部品（半導体モジュール５７）と高さ方向に重なる基板５４が他の電子部品（磁性部材５８）とも高さ方向に重なるため、電子部品（半導体モジュール５７）と他の電子部品（磁性部材５８）とは隣り合いつつデッドスペースが生じないように近くに配置されている。これによって、ケース５０が枠体５１とプレート５２とでできているため電子部品（半導体モジュール５７）に対して他の電子部品（磁性部材５８）を近くに配置できる。

（３）基板５４は制御基板である。よって、実用的である。
（４）電力変換装置を構成する車載用充電器１０の製造方法として、第１工程と第２工程とを有する。第１工程では、プレート部材としてのプレート５２に電子部品としての半導体モジュール５７を配置する。第２工程では、半導体モジュール５７が電気的に接続される基板５４を、枠体５１のねじ孔５１ｃにねじＳｃ２で締結して半導体モジュール５７、基板５４及びねじ孔５１ｃを平面視において重ねて配置する。これにより、上記（１）の電力変換装置を構成する車載用充電器１０を製造することができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・枠体５１およびプレート５２はアルミ製、プレート５３は鉄製であったが、これに限ることなく、枠体５１およびプレート５２はアルミ以外の金属、プレート５３は鉄以外の金属であってもよい。

１０…車載用充電器、５０…ケース、５１…枠体、５１ｃ…ねじ孔、５２…プレート、５４…基板、５７…半導体モジュール、５８…磁性部材。

Claims (5)

1. ケースと、
   前記ケースに収容される基板と、
   前記ケースに収容される電子部品と、
   を備える電力変換装置であって、
   前記ケースは、上下が開口する金属製の枠体と、前記枠体の一方の開口部を塞ぐ第１プレート部材と、前記枠体の他方の開口部を塞ぐ金属製の第２プレート部材とを有し、
   前記枠体は、前記枠体の内側に前記枠体の内壁から水平方向に延びる平板部を有し、
   前記平板部の前記第１プレート部材側の面には、ねじ孔を有したボスが形成されており、
   前記第２プレート部材には前記電子部品が固定されており、
   前記電子部品に電気的に接続される前記基板が前記ねじ孔に螺合するねじで締結されており、
   前記平板部は、前記基板を介して前記第１プレート部材に対向するとともに、前記第２プレート部材に対向しており、
   前記電子部品、前記基板及び前記ねじ孔は平面視において重なっていることを特徴とする電力変換装置。
2. 前記ケースに収容される他の電子部品を更に備え、
   前記第２プレート部材には前記他の電子部品が配置され、前記他の電子部品と前記電子部品とは隣り合っているとともに互いに電気的に接続され、
   前記他の電子部品と前記基板とは平面視において重なっていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記基板は制御基板であることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
4. 前記枠体に形成された貫通孔に挿通され、前記第１プレート部材、前記枠体及び前記第２プレート部材を一括締結するねじを有することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の電力変換装置。
5. 上下が開口する金属製の枠体と前記枠体の一方の開口部を第１プレート部材と、前記枠体の他方の開口部を塞ぐ金属製の第２プレート部材とを有するケースと、
   前記ケースに収容される基板と、
   前記ケースに収容される電子部品と、
   を備える電力変換装置の製造方法であって、
   前記第２プレート部材に前記電子部品を配置する第１工程と、
   前記枠体の前記他方の開口部を前記第２プレート部材で覆うように前記枠体に前記第２プレート部材を配置するとともに、前記電子部品が電気的に接続される前記基板を、前記枠体の内壁から水平方向に延びる平板部の前記第１プレート部材側の面に形成されたボスのねじ孔にねじで締結して前記電子部品、前記基板及び前記ねじ孔を平面視において重ねて配置する第２工程と、
   前記基板の上面を前記第１プレート部材で覆うように前記枠体に前記第１プレート部材を配置する第３工程と、を有することを特徴とする電力変換装置の製造方法。

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