JP7180812B1 - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、インダクタンスを低減するとともに、製造工程の煩雑化を防止することができる電力変換装置を提供することを目的とする。【解決手段】電力変換装置１Ａは、正極端子２１１、正極端子２１１と第一間隙２１４を設けて対向配置された負極端子２１２、及び第一間隙２１４に配置された第一絶縁部材２１３を有するキャパシタ２Ａと、正極端子２１１に重ね合わせて接続された正極入力端子３１１、正極入力端子３１１と第二間隙３１４を設けて対向配置され負極端子２１２に重ね合わせて接続された負極入力端子３１２、及び正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の間に配置されて第一絶縁部材２１３の表面２１３ａ及び裏面２１３ｂの一方に接触する接触面３１３ｃを有する第二絶縁部材３１３を有し第一バスバ２１Ａと嵌合された第二バスバ３１Ａを有する半導体モジュール３Ａとを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、電力変換装置に関する。

特許文献１には、半導体装置及びバスバを含む半導体モジュールが開示されている。当該半導体モジュールの半導体装置は、第１端子部を有する第１入力端子と、厚さ方向に沿って視て第１端子部に重なる第２端子部を有する第２入力端子と、第１端子部及び第２端子部の間に挟まれた絶縁部材とを備えている。当該半導体モジュールのバスバは、第１供給端子と、厚さ方向において第１供給端子に対して離間して配置され、かつ当該厚さ方向に沿って視て第１供給端子に少なくとも一部が重なっている第２供給端子と、第１供給端子及び第２供給端子の間に挟まれて一対の離間部を有する絶縁体とを備えている。第１供給端子及び第１端子部は、レーザ溶接によって導通する状態で接合され、第２供給端子及び第２端子部は、レーザ溶接によって導通する状態で接合されている。絶縁部材は、絶縁体の一対の離間部の間に設けられた隙間に挿入されている。

国際公開第２０１９／２３９７７１号

特許文献１に記載されたバスバのように、２つの端子と当該２つの端子の間に絶縁部材を有する積層構造を備えるバスバによって半導体モジュール及びキャパシタを接続する場合、当該バスバの積層間隔が広くなると、バスバにおけるインダクタンスの低減効果が低下するという問題が生じる。バスバにおけるインダクタンスの低減効果の低下を抑制するためにバスバの積層間隔を狭くすると、一方のバスバの積層間隔と他方のバスバの積層間隔との間にバスバ同士を密着嵌合させるためのクリアランスを確保することが困難になる。このため、半導体モジュール及びキャパシタを備える電力変換装置の製造時にバスバ同士を嵌合させ難く、電力変換装置の製造工程が煩雑になるという問題が生じる。また、特許文献１のように端子同士をレーザ溶接によって接合すると、積層構造を有する端子同士を積層状態のまま接続できるが、レーザ溶接が必要となり、接続工程が複雑になるという問題が生じる。

本発明の目的は、インダクタンスを低減するとともに、製造工程の煩雑化を防止することができる電力変換装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一態様による電力変換装置は、正極端子、前記正極端子と第一間隙を設けて対向配置された負極端子、及び前記第一間隙に配置された第一絶縁部材を有し、かつ露出して配置された第一バスバを有するキャパシタと、前記正極端子に重ね合わせて接続された正極入力端子、前記正極入力端子と第二間隙を設けて対向配置され前記負極端子に重ね合わせて接続された負極入力端子、及び前記正極入力端子及び前記負極入力端子の間に配置されて前記第一絶縁部材の表面及び裏面の一方に接触する接触面を有する第二絶縁部材を有し、かつ露出して配置され前記第一バスバと嵌合された第二バスバを有する半導体モジュールとを備え、前記第一バスバが前記第二間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記正極端子及び前記負極端子は、前記キャパシタ及び前記半導体モジュールが対向する対向方向において、前記正極入力端子及び前記負極入力端子よりも長い長さを有し、前記第二バスバが前記第一間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記正極端子及び前記負極端子は、前記対向方向において、前記正極入力端子及び前記負極入力端子よりも短い長さを有する。

本発明の一態様によれば、インダクタンスを低減するとともに、製造工程の煩雑化を防止することができる。

本発明の第１実施形態による電力変換装置の概略構成の一例を示す外観模式図である。 本発明の第１実施形態による電力変換装置に備えられたキャパシタ及び半導体モジュールの嵌合部の近傍の断面を拡大して示す模式図である。 本発明の第１実施形態による電力変換装置の作用効果を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の変形例による電力変換装置に備えられたキャパシタ及び半導体モジュールの接合部の近傍の断面を拡大して示す模式図である。 本発明の第２実施形態による電力変換装置に備えられたキャパシタ及び半導体モジュールの嵌合部の近傍の断面を拡大して示す模式図である。 本発明の第３実施形態による電力変換装置に備えられたキャパシタ及び半導体モジュールの嵌合部の近傍の断面を拡大して示す模式図である。 本発明の第３実施形態による電力変換装置に備えられたキャパシタ及び半導体モジュールの接合方法を模式的に示す図である。 本発明の第４実施形態による電力変換装置に備えられたキャパシタ及び半導体モジュールの嵌合部の近傍を断面を拡大して示す模式図である。 本発明の第５実施形態による電力変換装置に備えられたキャパシタ及び半導体モジュールの嵌合部の近傍の平面及び断面を拡大して示す模式図である。 本発明の第５実施形態による電力変換装置に備えられたキャパシタ及び半導体モジュールの嵌合部の近傍の断面を拡大して示す模式図である。

本発明の各実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態による電力変換装置について図１から図４を用いて説明する。まず、本実施形態による電力変換装置１Ａの概略構成について図１及び図２を用いて説明する。以下、電力変換装置１Ａの説明の便宜上、第一絶縁部材の厚さ方向を「ｚ方向」と称する。また、キャパシタ及び半導体モジュールが対向する対向方向を「ｘ方向」と称する。さらに、ｚ方向及びｘ方向の双方に対して直交する方向を「ｙ方向」と称する。

（電力変換装置の構成）
図１は、本実施形態による電力変換装置１Ａの外観を模式的に示す斜視図である。図２は、電力変換装置１Ａに備えられたキャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ａの嵌合部１１Ａの近傍を拡大して示す模式図である。図２では、理解を容易にするため、キャパシタ２Ａに設けられた第一バスバ２１Ａ及び半導体モジュール３Ａに設けられた第二バスバ３１Ａは、ｙ方向の中心を通りｘ方向に沿って切断した切断面が図示されている。

図１に示すように、電力変換装置１Ａは、例えば直方体形状を有するモールド樹脂２２と、モールド樹脂２２から露出して配置された第一バスバ２１Ａとを有するキャパシタ２Ａを備えている。電力変換装置１Ａは、例えば直方体形状を有するモールド樹脂３２と、モールド樹脂３２から露出して配置された第二バスバ３１Ａとを有する半導体モジュール３Ａを備えている。キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ａは、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａによって導通した状態で嵌合されている。

キャパシタ２Ａは、第一バスバ２１Ａと電気的に接続された電極部２４（図１では不図示、図３（ｂ）参照）を有している。電極部２４は、第一バスバ２１Ａが露出する方向とは反対側にモールド樹脂２２から露出して配置されている。電極部２４には、半導体モジュール３Ａに供給される電力を生成する電源装置８（図１では不図示、図３（ｂ）参照）が接続されている。キャパシタ２Ａは、所定の静電容量を有する構造物（不図示）をモールド樹脂２２内に有している。当該構造物は、電極部２４及び第一バスバ２１Ａの間に配置され、電極部２４及び第一バスバ２１Ａのそれぞれに電気的に接続されている。キャパシタ２Ａは、電源装置８から供給される直流電力を当該構造物に蓄積するとともに、半導体モジュール３Ａに供給する。キャパシタ２Ａには、電源装置８から連続的に直流電力が供給され続けるため、キャパシタ２Ａは、連続的に直流電力を半導体モジュール３Ａに供給することができる。このように、キャパシタ２Ａは、電源装置８から半導体モジュール３Ａに電力を供給するに当たって、エネルギーバッファとして機能する。電力変換装置１Ａは、キャパシタ２Ａをエネルギーバッファとして機能させ、電源装置８から半導体モジュール３Ａにキャパシタ２Ａを経由して電力を供給する構成を有している。これにより、電力変換装置１Ａは、電源装置８から半導体モジュール３Ａに電力を供給するための電力供給配線のインピーダンスを低下させることができる。

半導体モジュール３Ａは、モールド樹脂３２に封止された複数のスイッチング素子Ｑ（図１では不図示、図３（ｂ）参照）及び複数のスイッチング素子Ｑを制御する制御装置（不図示）などを有している。当該複数のスイッチング素子Ｑは、キャパシタ２Ａを介して半導体モジュール３Ａに供給される電力を電源として動作する。半導体モジュール３Ａは、複数のスイッチング素子Ｑの組み合わせ及び制御装置による複数のスイッチング素子Ｑの制御方法に応じて、直流－交流変換、直流－直流変換などの種々の電力変換が可能なように構成される。

図２に示すように、電力変換装置１Ａに備えられたキャパシタ２Ａは、正極端子２１１、正極端子２１１と第一間隙２１４を設けて対向配置された負極端子２１２、及び第一間隙２１４に配置された第一絶縁部材２１３を有し、かつ露出して配置された第一バスバ２１Ａを有している。正極端子２１１及び負極端子２１２は、導電性材料（例えば銅）で形成されている。第一絶縁部材２１３は、絶縁性材料（例えばガラスエポキシ樹脂を含む材料）で形成されていてもよいし、例えば絶縁紙で構成されていてもよい。また、第一絶縁部材２１３はキャパシタ２Ａの内部（例えばモールド樹脂２２で覆われた場所）から延伸されても良い。

図１に示すように、正極端子２１１及び負極端子２１２は、ｚ方向に沿って視て、矩形状の平板形状を有している。正極端子２１１及び負極端子２１２を構成する導電性平板部材並びに第一絶縁部材２１３は、Ｚ方向に沿ってみた場合、互いに重なって配置されている。

図２に戻って、第一絶縁部材２１３は、負極端子２１２及び負極入力端子３１２に接触して配置されている。第一絶縁部材２１３は、例えば絶縁性の接着剤（不図示）によって負極端子２１２及び負極入力端子３１２に接着されて固定されている。また、第一絶縁部材２１３は、例えば導電性の接着剤（不図示）によって負極端子２１２及び負極入力端子３１２に接着されて固定されていてもよい。

本実施形態及び後述する各実施形態並びに各変形例において、第一絶縁部材が負極端子及び負極側電極などの負極側部材又は正極端子及び正極側電極などの正極側部材と絶縁性の接着剤で接着されている場合には、当該接着剤を第一絶縁部材の一部と看做なす。このため、第一絶縁部材が当該負極側部材又は当該正極側部材と当該接着剤で接着されていても、第一絶縁部材は、当該負極側部材又は当該正極側部材と接触した状態と看做せる。一方、本実施形態及び後述する各実施形態並びに各変形例において、第一絶縁部材が負極端子及び負極側電極などの負極側部材又は正極端子及び正極側電極などの正極側部材と導電性の接着剤で接着されている場合には、当該接着剤を当該負極側部材又は当該正極側部材の一部と看做なす。このため、第一絶縁部材が当該負極側部材又は当該正極側部材と当該接着剤で接着されていても、第一絶縁部材は、当該負極側部材又は当該正極側部材と接触した状態と看做せる。

図２に示すように、電力変換装置１Ａに備えられた半導体モジュール３Ａは、正極端子２１１に重ね合わせて接続された正極入力端子３１１、正極入力端子３１１と第二間隙３１４を設けて対向配置され負極端子２１２に重ね合わせて接続された負極入力端子３１２、及び正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の間に配置されて第一絶縁部材２１３の表面２１３ａ及び裏面２１３ｂの一方に接触する接触面３１３ｃを有する第二絶縁部材３１３を有し、かつ露出して配置され第一バスバ２１Ａと嵌合された第二バスバ３１Ａを有している。

正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２は、導電性材料（例えば銅）で形成されている。正極入力端子に３１１は正極端子２１１と同一の材料で形成され、負極入力端子３１２は負極端子２１２と同一の材料で形成されていてもよい。これにより、正極入力端子に３１１及び正極端子２１１の間の接触抵抗の低減が図られ、負極入力端子３１２と負極端子２１２との間の接触抵抗の低減が図られる。第二絶縁部材３１３は、絶縁性材料（例えばガラスエポキシ樹脂を含む材料）で形成されていてもよいし、例えば絶縁紙で構成されていてもよい。

電極部２４は、正極側電極２４１及び負極側電極２４２を有している（図３（ｂ）参照）。正極側電極２４１には電源装置８の正極側出力端子が接続され、負極側電極２４２には電源装置８の負極側出力端子が接続されている。このため、キャパシタ２Ａには、正極端子２１１側及び正極側電極２４１側が正、かつ負極端子２１２側及び負極側電極２４２側が負となる直流電力が蓄積される。さらに、正極端子２１１側が正、かつ負極端子２１２側が負となる直流電力が第一バスバ２１Ａから半導体モジュール３Ａに供給される。

図１に示すように、正極入力端子３１１、負極入力端子３１２及び第二絶縁部材３１３は、ｚ方向に沿って視て、矩形状の平板形状を有している。正極入力端子３１１、負極入力端子３１２及び第二絶縁部材３１３は、ｚ方向に沿って視た場合、互いに重なって配置されている。

図２に戻って、第二絶縁部材３１３は、嵌合部１１Ａ（詳細は後述）では正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２のいずれにも接触せず、かつ第一絶縁部材２１３と接触して第二間隙３１４に配置されている。このため、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２は、嵌合部１１Ａにおいて、第一絶縁部材２１３及び第二絶縁部材３１３が積層されて形成された積層構造の絶縁体によって絶縁が確保されている。

電力変換装置１Ａは、第一バスバ２１Ａが第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａが嵌合している構造を有している。これにより、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａが嵌合している嵌合部１１Ａは、ｚ方向に沿って、正極入力端子３１１、正極端子２１１、第二絶縁部材３１３、第一絶縁部材２１３、負極端子２１２及び負極入力端子３１２が積層された積層構造を有する。

本実施形態のように、第一バスバ２１Ａが第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａが嵌合している場合、第二間隙３１４の長さＬ３１４は、第一バスバ２１Ａの厚さＬ２１Ａで決定される。第二間隙３１４の長さＬ３１４は、第一バスバ２１Ａが挿入されていない場合には、例えば第一バスバ２１Ａの長さＬ２１Ａよりも若干短い長さで維持されている。正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２は、所定の弾性力を有している。このため、第一バスバ２１Ａが第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａが嵌合すると、第二バスバ３１Ａは、第二間隙３１４の長さＬ３１４を元の長さで維持しようとするため、正極端子２１１及び正極入力端子３１１が互いに近づく方向（すなわちｚ方向）に力を加える。これにより、正極入力端子３１１は、正極端子２１１との密着強度が向上し、負極入力端子３１２は、負極端子２１２との密着強度が向上する。その結果、電力変換装置１Ａは、正極端子２１１及び正極入力端子３１１が溶接されず、かつ負極端子２１２及び負極入力端子３１２が溶接されなくても、電力供給するために正極端子２１１と正極入力端子３１１との間及び負極端子２１２と負極入力端子３１２との間に必要な密着強度及び低接触抵抗を確保できる。

図示は省略するが、半導体モジュール３Ａのモールド樹脂３２内に封止された複数のスイッチング素子Ｑ（図３（ｂ）参照、図３（ｂ）では１つのスイッチング素子Ｑが図示されている）のうちの一部は、インバータ回路やコンバータ回路の上アームを構成し、当該複数のスイッチング素子Ｑのうちの残部は、当該インバータ回路や当該コンバータ回路の下アームを構成する。第二バスバ３１Ａに設けられた正極入力端子３１１は、モールド樹脂３２内に封止され複数のスイッチング素子Ｑが実装された積層基板に形成された配線パターンやボンディングワイヤなどを介して上アームを構成するスイッチング素子Ｑに接続されている。一方、第二バスバ３１Ａに設けられた負極入力端子３２１は、モールド樹脂３２内に封止された当該積層基板に形成された他の配線パターンや他のボンディングワイヤなどを介して下アームを構成するスイッチング素子Ｑに接続されている。

これにより、キャパシタ２Ａから出力される直流電力の正極側は、キャパシタ２Ａの第一バスバ２１Ａに設けられた正極端子２１１及び半導体モジュール３Ａの第二バスバ３１Ａに設けられた正極入力端子３１１などを介して上アームを構成するスイッチング素子Ｑに供給される。一方、キャパシタ２Ａから出力される当該直流電力の負極側は、キャパシタ２Ａの第一バスバ２１Ａに設けられた負極端子２１２及び半導体モジュール３Ａの第二バスバ３１Ａに設けられた負極入力端子３１２などを介して下アームを構成するスイッチング素子Ｑに供給される。複数のスイッチング素子Ｑは、半導体モジュール３Ａに設けられた制御装置によって所定の組合せ及び所定のタイミングでオンオフ動作を繰り返し、半導体モジュール３Ａに接続された例えばモータ（不図示）に駆動電力を供給する。

本実施形態のように、第一バスバ２１Ａが第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａが嵌合している場合、正極端子２１１及び負極端子２１２は、キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ａが対向する対向方向（すなわちｘ方向）において、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２よりも長い長さを有する。より具体的には、図２に示すように、第一バスバ２１Ａが突出しているモールド樹脂２２の端面から第一バスバ２１Ａの先端部までの長さＬ２１１を正極端子２１１及び負極端子２１２の長さとし、第二バスバ３１Ａが突出しているモールド樹脂３２の端面から第二バスバ３１Ａの先端部までの長さＬ３１１を正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の長さとすると、正極端子２１１及び負極端子２１２の長さＬ２１１は、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の長さＬ３１１よりも長くなっている。詳細は後述するが、嵌合された２つのバスバのうち、バスバに設けられた２つの端子間（すなわち間隙）が短い方のバスバの端子の長さ（本実施形態では、第一バスバ２１Ａの正極端子２１１及び負極端子２１２の長さＬ２１１）を２つの端子間が短い方のバスバの端子の長さ（本実施形態では、第二バスバ３１Ａの正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の長さＬ３１１）よりも長くすることにより、バスバにおける寄生インダクタンスを低減することができる。

（電力変換装置の作用効果）
次に、本実施形態による電力変換装置１Ａの作用効果について、図１及び図２を参照しつつ図３を用いて説明する。図３（ａ）は、対向配置された平行導体に生じる寄生インダクタンスを説明する図である。図３（ｂ）は、電力変換装置１Ａにおける電力の供給経路を模式的に示す図である。

図３（ａ）に示すように、交流電源９３と、交流電源９３の一方の出力端子に接続された平板形状の導体９１と、交流電源９３の他方の出力端子に接続された平板形状の導体９２と、導体９１及び導体９２の間に接続された抵抗素子９４とを有する回路を考える。ここで、導体９１及び導体９２は、間隙ｄを維持した状態で対向して配置されている。交流電源９３は、導体９１及び導体９２のそれぞれの一方の端部に接続され、抵抗素子９４は、導体９１及び導体９２のそれぞれの他方の端部に接続されている。したがって、交流電源９３から出力される電流は、「導体９１→抵抗素子９４→導体９２→交流電源９３」又は「導体９２→抵抗素子９４→導体９１→交流電源９３」の電流経路でこの回路内を流れる。

このような回路において、平行平板状の導体対によって形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値は、当該導体対の長さ及び当該導体間の間隔のそれぞれに比例することが一般的に知られている。このため、図３（ａ）に示す回路では、導体９１及び導体９２において、長さＬに比例及び間隙ｄのそれぞれに比例する寄生インダクタンスが形成される。したがって、導体９１及び導体９２において形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値を低減するためには、長さＬを短くするか、間隙ｄを狭くするか、あるいは長さＬを短く且つ間隙ｄを狭くするとよい。

図３（ｂ）に示すように、電力変換装置１Ａにおいてキャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ａの間に形成される電流経路ＩＰは、「電源装置８→電極部２４の正極側電極２４１→第一バスバ２１Ａの正極端子２１１→第二バスバ３１Ａの正極入力端子３１１→スイッチング素子Ｑ→第二バスバ３１Ａの負極入力端子３１２→第一バスバ２１Ａの負極端子２１２→電極部２４の負極側電極２４２→電源装置８」となる。キャパシタ２Ａの第一バスバ２１Ａ及び半導体モジュール３Ａの第二バスバ３１Ａとの嵌合状態と、図３（ａ）に示す回路とを比較すると、正極端子２１１及び正極入力端子３１１が導体９１に対応し、負極端子２１２及び負極入力端子３１２が導体９２に相当し、間隙ｄが第一間隙２１４及び第二間隙３１４に相当する。

キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ａを近付けることができる距離は、電力変換装置１Ａの構造によって制限される。このため、キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ａが対向する対向距離Ｌ１Ａ（図２参照）を短くしても、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａに形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値の低減効果が十分に得られない場合がある。

そこで、電力変換装置１Ａでは、第一間隙２１４の長さＬ２１４及び第二間隙３１４の長さＬ３１４を短くすることによって第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａに形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値の低減が図られている。具体的には、第一間隙２１４の長さＬ２１４は、第二間隙３１４の長さＬ３１４よりも短いため、第一バスバ２１Ａにおいて形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値は、第二バスバ３１Ａにおいて形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値よりも小さくなる。さらに、第一バスバ２１Ａに設けられた正極端子２１１及び負極端子２１２の長さＬ２１１は、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の長さＬ３１１よりも長くなっている。このため、対向距離Ｌ１Ａにおいて、インダクタンス値が小さい方の寄生インダクタンスが占める割合が高くなる。これにより、キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ａの間に生じる寄生インダクタンスのインダクタンス値は小さくなる。その結果、電力変換装置１Ａは、電流経路ＩＰにおけるインダクタンスを小さくすることができる。

（変形例）
本実施形態の変形例による電力変換装置１Ａａについて図４を用いて説明する。本変形例による電力変換装置１Ａａは、第一絶縁部材２１３の位置が異なる点を除いて、本実施形態による電力変換装置１Ａと同様の構成を有している。本変形例による電力変換装置１Ａａの説明に当たって、本実施形態による電力変換装置１Ａの構成要素と同一の作用・機能を奏する構成要素には、同一の符号を付してその説明は省略する。図４は、本変形例による電力変換装置１Ａａに備えられたキャパシタ２Ａａ及び半導体モジュール３Ａの嵌合部を拡大して示す模式図である。図３では、理解を容易にするため、キャパシタ２Ａａに設けられた第一バスバ２１Ａａ及び半導体モジュール３Ａに設けられた第二バスバ３１Ａは、ｙ方向の中心を通りｘ方向に沿って切断した切断面が図示されている。

図４に示すように、本変形例による電力変換装置１Ａａは、正極端子２１１、正極端子２１１と第一間隙２１４を設けて対向配置された負極端子２１２、及び第一間隙２１４に配置された第一絶縁部材２１３を有し、かつ露出して配置された第一バスバ２１Ａａを有するキャパシタ２Ａａと、正極端子２１１に重ね合わせて接続された正極入力端子３１１、正極入力端子３１１と第二間隙３１４を設けて対向配置され負極端子２１２に重ね合わせて接続された負極入力端子３１２、及び正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の間に配置されて第一絶縁部材２１３の表面２１３ａ及び裏面２１３ｂの一方に接触する接触面３１３ｃを有する第二絶縁部材３１３を有し、かつ露出して配置され第一バスバ２１Ａａと嵌合された第二バスバ３１Ａを有する半導体モジュール３Ａとを備えている。

電力変換装置１Ａａにおける第一絶縁部材２１３は、表面２１３ａが例えば接着剤（不図示）によって正極端子２１１に接着して固定され、裏面２１３ｂが第二絶縁部材３１３の接触面３１３ｃに接触した状態で第一間隙２１４に配置されている。

このように、第一絶縁部材２１３が正極端子２１１に接触して配置されていても、第一間隙２１４は、第二間隙３１４の長さＬ３１４よりも短い長さＬ２１４を有し、第一バスバ２１Ａａの正極端子２１１及び負極端子２１２は、第二バスバ３１Ａの正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の長さＬ３１１よりも長い長さＬ２１１を有している。このため、本変形例による電力変換装置１Ａａは、本実施形態による電力変換装置１Ａと同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施形態による電力変換装置１Ａは、正極端子２１１、正極端子２１１と第一間隙２１４を設けて対向配置された負極端子２１２、及び第一間隙２１４に配置された第一絶縁部材２１３を有し、かつ露出して配置された第一バスバ２１Ａを有するキャパシタ２Ａと、正極端子２１１に重ね合わせて接続された正極入力端子３１１、正極入力端子３１１と第二間隙３１４を設けて対向配置され負極端子２１２に重ね合わせて接続された負極入力端子３１２、及び正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の間に配置されて第一絶縁部材２１３の表面２１３ａ及び裏面２１３ｂの一方に接触する接触面３１３ｃを有する第二絶縁部材３１３を有し、かつ露出して配置され第一バスバ２１Ａと嵌合された第二バスバ３１Ａを有する半導体モジュール３Ａとを備えている。

これにより、電力変換装置１Ａは、インダクタンスを低減するとともに、製造工程の煩雑化を防止することができる。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態による電力変換装置について図５を用いて説明する。本実施形態による電力変換装置１Ｂの説明に当たって、上記第１実施形態による電力変換装置１Ａの構成要素と同一の作用・機能を奏する構成要素には、同一の符号を付してその説明は省略する。図５は、本実施形態による電力変換装置１Ｂに備えられたキャパシタ２Ｂ及び半導体モジュール３Ｂの嵌合部１１Ｂの近傍を拡大して示す模式図である。図５では、理解を容易にするため、キャパシタ２Ｂに設けられた第一バスバ２１Ｂ及び半導体モジュール３Ｂに設けられた第二バスバ３１Ｂは、ｙ方向（図１参照）の中心を通りｘ方向に沿って切断した切断面が図示されている。

図５に示すように、本実施形態による電力変換装置１Ｂは、正極端子２１１、正極端子２１１と第一間隙２１４を設けて対向配置された負極端子２１２、及び第一間隙２１４に配置された第一絶縁部材２１３を有し、かつ露出して配置された第一バスバ２１Ｂを有するキャパシタ２Ｂと、正極端子２１１に重ね合わせて接続された正極入力端子３１１、正極入力端子３１１と第二間隙３１４を設けて対向配置され負極端子２１２に重ね合わせて接続された負極入力端子３１２、及び正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の間に配置されて第一絶縁部材２１３の表面２１３ａ及び裏面２１３ｂの一方に接触する接触面３１３ｃを有する第二絶縁部材３１３を有し、かつ露出して配置され第一バスバ２１Ｂと嵌合された第二バスバ３１Ｂを有する半導体モジュール３Ｂとを備えている。本実施形態では、第二絶縁部材３１３の接触面３１３ｃは、第一絶縁部材２１３の裏面２１３ｂと接触している。

第二絶縁部材３１３は、負極入力端子３１２に接触して配置されている。第二絶縁部材３１３は、例えば絶縁性の接着剤（不図示）によって負極入力端子３１２に接着されて固定されている。また、第二絶縁部材３１３は、例えば導電性の接着剤（不図示）によって負極入力端子３１２に接着されて固定されていてもよい。

本実施形態及び後述する各実施形態並びに各変形例において、第二絶縁部材が負極入力端子又は正極入力端子と絶縁性の接着剤で接着されている場合には、当該接着剤を第二絶縁部材の一部と看做なす。このため、第二絶縁部材が負極入力端子又は正極入力端子と当該接着剤で接着されていても、第二絶縁部材は、負極入力端子又は正極入力端子と接触した状態と看做せる。一方、本実施形態及び後述する各実施形態並びに変形例において、第二絶縁部材が負極入力端子又は正極入力端子と導電性の接着剤で接着されている場合には、当該接着剤を負極入力端子又は正極入力端子の一部と看做なす。このため、第二絶縁部材が負極入力端子又は正極入力端子と当該接着剤で接着されていても、第二絶縁部材は、負極入力端子又は正極入力端子と接触した状態と看做せる。

電力変換装置１Ｂは、第二バスバ３１Ｂが第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｂ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合している構造を有している。これにより、第一バスバ２１Ｂ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合している嵌合部１１Ｂは、ｚ方向に沿って、正極端子２１１、正極入力端子３１１、第一絶縁部材２１３、第二絶縁部材３１３、負極入力端子３１２及び負極端子２１２が積層された積層構造を有する。

本実施形態のように、第二バスバ３１Ｂが第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｂ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合している場合、第一間隙２１４の長さＬ２１４は、第二バスバ３１Ｂの厚さＬ３１Ｂで決定される。第一間隙２１４の長さＬ２１４は、第二バスバ３１Ｂが挿入されていない場合には、例えば第二バスバ３１Ｂの長さＬ３１Ｂよりも若干短い長さで維持されている。正極端子２１１及び負極端子２１２は、所定の弾性力を有している。このため、第二バスバ３１Ｂが第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｂ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合すると、第一バスバ２１Ｂは、第一間隙２１４の長さＬ２１４を元の長さで維持しようとするため、正極端子２１１及び正極入力端子３１１が互いに近づく方向（すなわちｚ方向）に力を加える。これにより、正極端子２１１は、正極入力端子３１１との密着強度が向上し、負極端子２１２は、負極入力端子３１２との密着強度が向上する。その結果、電力変換装置１Ｂは、正極端子２１１及び正極入力端子３１１が溶接されず、かつ負極端子２１２及び負極入力端子３１２が溶接されなくても、電力供給するために正極端子２１１と正極入力端子３１１との間及び負極端子２１２と負極入力端子３１２との間に必要な密着強度及び低接触抵抗を確保できる。

本実施形態のように、第二バスバ３１Ｂが第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｂ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合している場合、正極端子２１１及び負極端子２１２は、キャパシタ２Ｂ及び半導体モジュール３Ｂが対向する対向方向（すなわちｘ方向）において、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２よりも短い長さを有する。より具体的には、図５に示すように、第一バスバ２１Ｂが突出しているモールド樹脂２２の端面から第一バスバ２１Ｂの先端部までの長さＬ２１１を正極端子２１１及び負極端子２１２の長さとし、第二バスバ３１Ｂが突出しているモールド樹脂３２の端面から第二バスバ３１Ｂの先端部までの長さＬ３１１を正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の長さとすると、正極端子２１１及び負極端子２１２の長さＬ２１１は、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の長さＬ３１１よりも短くなっている。

このように、電力変換装置１Ｂでは、第二間隙３１４の長さＬ３１４は、第一間隙２１４の長さＬ２１４よりも短いため、第二バスバ３１Ｂにおいて形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値は、第一バスバ２１Ｂにおいて形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値よりも小さくなる。さらに、第二バスバ３１Ｂに設けられた正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の長さＬ３１１は、正極端子２１１及び負極端子２１２の長さＬ２１１よりも長くなっている。このため、キャパシタ２Ｂ及び半導体モジュール３Ｂが対向する対向距離Ｌ１Ｂにおいて、インダクタンス値が小さい方の寄生インダクタンスが占める割合が高くなる。これにより、キャパシタ２Ｂ及び半導体モジュール３Ｂの間に生じる寄生インダクタンスのインダクタンス値は小さくなる。その結果、電力変換装置１Ｂは、キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ｂの間に形成される電流経路（図３（ｂ）に示す電流経路ＩＰ参照）におけるインダクタンスを小さくすることができる。

以上説明したように、本実施形態による電力変換装置１Ｂは、第二バスバ３１Ｂが第一バスバ２１Ｂに設けられた第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｂ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合された構造を有していても、上記第１実施形態による電力変換装置１Ａと同様の効果が得られる。

図示は省略するが、上記第１実施形態による電力変換装置１Ａ及び上記第１実施形態の変形例による電力変換装置１Ａａの関係と同様に、本実施形態による電力変換装置１Ｂにおいて、第二絶縁部材３１３は、正極入力端子３１１と接触して配置され、第一絶縁部材２１３の表面２１３ａと接触していても、本実施形態による電力変換装置１Ｂと同様の効果が得られる。

〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態による電力変換装置について図６及び図７を用いて説明する。本実施形態による電力変換装置１Ｃの説明に当たって、上記第１実施形態による電力変換装置１Ａの構成要素と同一の作用・機能を奏する構成要素には、同一の符号を付してその説明は省略する。図６は、本実施形態による電力変換装置１Ｃに備えられたキャパシタ２Ｃ及び半導体モジュール３Ｃの嵌合部１１Ｃの近傍を拡大して示す模式図である。図６では、理解を容易にするため、キャパシタ２Ｃに設けられた第一バスバ２１Ｃ及び半導体モジュール３Ｃに設けられた第二バスバ３１Ｃは、ｙ方向（図１参照）の中心を通りｘ方向に沿って切断した切断面が図示されている。

図６に示すように、本実施形態による電力変換装置１Ｃは、正極端子２１１、正極端子２１１と第一間隙２１４を設けて対向配置された負極端子２１２、及び第一間隙２１４に配置された第一絶縁部材２１３を有し、かつ露出して配置された第一バスバ２１Ａを有するキャパシタ２Ａと、正極端子２１１に重ね合わせて接続された正極入力端子３１５、正極入力端子３１５と第二間隙３１４を設けて対向配置され負極端子２１２に重ね合わせて接続された負極入力端子３１６、及び正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６の間に配置されて第一絶縁部材２１３の表面２１３ａ及び裏面２１３ｂの一方に接触する接触面３１７ｃを有する第二絶縁部材３１７を有し、かつ露出して配置され第一バスバ２１Ａと嵌合された第二バスバ３１Ｃを有する半導体モジュール３Ｃとを備えている。本実施形態では、接触面３１７ｃは、第一絶縁部材２１３の表面２１３ａと接触している。本実施形態における第一バスバ２１Ａは、上記第１実施形態における第一バスバ２１Ａと同様の構造を有し、同様の機能を発揮するようになっている。

正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６は、導電性材料（例えば銅）で形成されている。正極入力端子に３１５は正極端子２１１と同一の材料で形成され、負極入力端子３１６は負極端子２１２と同一の材料で形成されていてもよい。これにより、正極入力端子に３１５及び正極端子２１１の間の接触抵抗の低減が図られ、負極入力端子３１６と負極端子２１２との間の接触抵抗の低減が図られる。第二絶縁部材３１７は、絶縁性材料（例えばガラスエポキシ樹脂を含む材料）で形成されていてもよいし、例えば絶縁紙で構成されていてもよい。

正極入力端子３１５、負極入力端子３１６及び第二絶縁部材３１７は、上記第１実施形態における正極入力端子３１１、負極入力端子３１２及び第二絶縁部材３１３と同様に、ｚ方向に沿って視て、矩形状の平板形状を有している。正極入力端子３１５、負極入力端子３１６及び第二絶縁部材３１７は、ｚ方向に沿って視た場合、互いに重なって配置されている。

第二絶縁部材３１７は、嵌合部１１Ｃでは正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６のいずれにも接触せず、かつ第一絶縁部材２１３に接触して第二間隙３１４に配置されている。したがって、正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６は、嵌合部１１Ｃにおいて、第一絶縁部材２１３及び第二絶縁部材３１７が積層されて形成された積層構造の絶縁体によって絶縁が確保されている。

電力変換装置１Ｃは、第一バスバ２１Ａが第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃが嵌合している構造を有している。これにより、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃが嵌合している嵌合部１１Ｃは、ｚ方向に沿って、正極入力端子３１５、正極端子２１１、第二絶縁部材３１７、第一絶縁部材２１３、負極端子２１２及び負極入力端子３１６が積層された積層構造を有する。

上記第１実施形態と同様に本実施形態において、第一バスバ２１Ａが第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃが嵌合している場合、第二間隙３１４の長さＬ３１４は、第一バスバ２１Ａの厚さＬ２１Ａで決定される。第二間隙３１４の長さＬ３１４は、第一バスバ２１Ａが挿入されていない場合には、例えば第一バスバ２１Ａの長さＬ２１Ａよりも若干短い長さで維持されている。これにより、上記第１実施形態と同様に本実施形態による電力変換装置１Ｃは、正極端子２１１及び正極入力端子３１５が溶接されず、かつ負極端子２１２及び負極入力端子３１６が溶接されなくても、電力供給するために正極端子２１１と正極入力端子３１５との間及び負極端子２１２と負極入力端子３１６との間に必要な密着強度及び低接触抵抗を確保できる。

図示は省略するが、半導体モジュール３Ｃのモールド樹脂３２内には、上記第１実施形態における半導体モジュール３Ａと同様の構成の複数のスイッチング素子（不図示、図３（ｂ）に示すスイッチング素子Ｑ参照）が設けられている。このため、第二バスバ３１Ｃに設けられた正極入力端子３１５は、モールド樹脂３２内に封止されて上アームを構成するスイッチング素子に接続され、第二バスバ３１Ｃに設けられた負極入力端子３１６は、モールド樹脂３２内に封止されて下アームを構成するスイッチング素子に接続されている。

これにより、キャパシタ２Ａから出力される直流電力の正極側は、キャパシタ２Ａの第一バスバ２１Ａに設けられた正極端子２１１及び半導体モジュール３Ｃの第二バスバ３１Ｃに設けられた正極入力端子３１５などを介して上アームを構成するスイッチング素子に供給される。一方、キャパシタ２Ａから出力される当該直流電力の負極側は、キャパシタ２Ａの第一バスバ２１Ａに設けられた負極端子２１２及び半導体モジュール３Ｃの第二バスバ３１Ｃに設けられた負極入力端子３１６などを介して下アームを構成するスイッチング素子に供給される。これらのスイッチング素子は、半導体モジュール３Ｃに設けられた制御装置によって所定の組合せ及び所定のタイミングでオンオフ動作を繰り返し、半導体モジュール３Ｃに接続された例えばモータ（不図示）に駆動電力を供給する。

本実施形態のように、第一バスバ２１Ａが第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃが嵌合している場合、正極端子２１１及び負極端子２１２は、キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ａが対向する対向方向（すなわちｘ方向）において、互いに異なる長さを有する。より具体的には、図６に示すように、第二バスバ３１Ｃが突出しているモールド樹脂３２の端面から第二バスバ３１Ｃの先端部までの長さＬ３１５を正極入力端子３１１の長さとし、当該端面から第二バスバ３１Ｃの先端部までの長さＬ３１６を負極入力端子３１６の長さとすると、正極入力端子３１５の長さＬ３１５と、負極入力端子３１６の長さＬ３１６とは異なっている。正極入力端子３１５の長さＬ３１５は、負極入力端子３１６の長さＬ３１６よりも短くなっている。

さらに、電力変換装置１Ｃのように、第一バスバ２１Ａが第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃが嵌合している場合、第二絶縁部材３１７は、正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６のうちの、キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ａが対向する対向方向（すなわちｘ方向）における長さの短い端子に接触し、かつ第一絶縁部材２１３は、正極端子２１１及び負極端子２１２のうちの第二絶縁部材３１７が接触している端子とは逆極性の端子に接触している。具体的には、図６に示すように、電力変換装置１Ｃでは、第二絶縁部材３１７は、正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６のうちの正極入力端子３１５に密着して配置され、第一絶縁部材２１３は、正極入力端子３１５とは逆極性の負極端子２１２に密着して配置されている。

このように、第一バスバ２１Ａが挿入されている側の第二バスバ３１Ｃが、不等長の正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６を有し、正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６のうちの長さが短い正極入力端子３１５に第二絶縁部材３１７が接触し、かつ第一バスバ２１Ａに設けられた第一絶縁部材２１３が正極入力端子３１５とは逆極性の負極端子２１２に接触して配置されることにより、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃの接合工程が容易になる。

ここで、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃの接合工程について図７を用いて説明する。図７（ａ）は、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃを接合する前の状態を模式的に示し、図７（ｂ）は、第一バスバ２１Ａを第二バスバ３１Ｃの第二間隙３１４に挿入途中の状態を模式的に示している。

図７（ａ）に示すように、第二バスバ３１Ｃに設けられた第二絶縁部材３１７は、正極入力端子３１５よりも長い長さを有している。そこで、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃを接合する際に、例えば半導体モジュール３Ｃをキャパシタ２Ａの斜め下方からキャパシタ２Ａに押し当てる。

図７（ｂ）に示すように、半導体モジュール３Ｃをキャパシタ２Ａ側に向かってさらに押し続けると、負極入力端子３１６が正極入力端子３１５側に向かって凸状に弾性変形するとともに、第二絶縁部材３１７の突出部が第一バスバ２１Ａの第一間隙２１４に挿入される。さらに、半導体モジュール３Ｃをキャパシタ２Ａ側に向かって押し続けることにより、第二絶縁部材３１７が案内部材として機能し、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃが嵌合される。このように、電力変換装置１Ｃは、構造上、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃを接合するためのクリアランスが十分に確保しにくい場合でも第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃを容易に接合することができる。

図６に戻って、第一バスバ２１Ａに設けられた正極端子２１１及び負極端子２１２は、正極入力端子３１５の長さＬ３１５及び負極入力端子３１２の長さＬ３１６のいずれよりも長い長さＬ２１１を有している。このように、電力変換装置１Ｃでは、第一間隙２１４の長さＬ２１４は、第二間隙３１４の長さＬ３１４よりも短いため、第一バスバ２１Ａにおいて形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値は、第二バスバ３１Ｃにおいて形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値よりも小さくなる。さらに、第一バスバ２１Ａに設けられた正極端子２１１及び負極端子２１２の長さＬ２１１は、正極入力端子３１５の長さＬ３１５及び負極入力端子３１６の長さＬ３１６よりも長くなっている。このため、キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ｃが対向する対向距離Ｌ１Ｃにおいて、インダクタンス値が小さい方の寄生インダクタンスが占める割合が高くなる。これにより、キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ｃの間に生じる寄生インダクタンスのインダクタンス値は小さくなる。その結果、電力変換装置１Ｃは、キャパシタ２Ａ及び半導体モジュール３Ｃの間に形成される電流経路（図３（ｂ）に示す電流経路ＩＰ参照）におけるインダクタンスを小さくすることができる。

以上説明したように、本実施形態による電力変換装置１Ｃは、第一バスバ２１Ａが第二バスバ３１Ｃに設けられた第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ｂ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合された構造を有している。また、第一バスバ２１Ａに設けられた正極端子２１１及び負極端子２１２は、第二バスバ３１Ｃに設けられた正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６よりも長い長さを有している。これにより、本実施形態による電力変換装置１Ｃは、上記第１実施形態による電力変換装置１Ａと同様の効果が得られる。

さらに、電力変換装置１Ｃでは、正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６が互いに異なる長さを有している。このため、電力変換装置１Ｃは、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ｃの接合工程が容易になる。

図示は省略するが、本実施形態による電力変換装置１Ｃは、正極入力端子３１５が負極入力端子３１６よりも長い長さを有し、第二絶縁部材３１７が負極入力端子３１６に接触して設けられ、第一絶縁部材２１３が正極端子２１１に接触して設けられ、正極端子２１１及び負極端子２１２が正極入力端子３１５及び負極入力端子３１６よりも長い長さを有していてもよい。電力変換装置１Ｃは、このような構成を有していても、本実施形態による電力変換装置１Ｃと同様の効果が得られる。

〔第４実施形態〕
本発明の第３実施形態による電力変換装置について図８を用いて説明する。本実施形態による電力変換装置１Ｄの説明に当たって、上記第２実施形態による電力変換装置１Ｂの構成要素と同一の作用・機能を奏する構成要素には、同一の符号を付してその説明は省略する。図８は、本実施形態による電力変換装置１Ｄに備えられたキャパシタ２Ｄ及び半導体モジュール３Ｂの嵌合部１１Ｄの近傍を拡大して示す模式図である。図８では、理解を容易にするため、キャパシタ２Ｄに設けられた第一バスバ２１Ｄ及び半導体モジュール３Ｂに設けられた第二バスバ３１Ｂは、ｙ方向（図１参照）の中心を通りｘ方向に沿って切断した切断面が図示されている。

図８に示すように、本実施形態による電力変換装置１Ｄは、正極端子２１５、正極端子２１５と第一間隙２１４を設けて対向配置された負極端子２１６、及び第一間隙２１４に配置された第一絶縁部材２１７を有し、かつ露出して配置された第一バスバ２１Ｄを有するキャパシタ２Ｄと、正極端子２１５に重ね合わせて接続された正極入力端子３１１、正極入力端子３１１と第二間隙３１４を設けて対向配置され負極端子２１６に重ね合わせて接続された負極入力端子３１２、及び正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の間に配置されて第一絶縁部材２１７の表面２１７ａ及び裏面２１７ｂの一方に接触する接触面３１３ｃを有する第二絶縁部材３１３を有し、かつ露出して配置され第一バスバ２１Ｄと嵌合された第二バスバ３１Ｂを有する半導体モジュール３Ｂとを備えている。本実施形態では、第二絶縁部材３１３の接触面３１３ｃは、第一絶縁部材２１７の裏面２１７ｂと接触している。

正極端子２１５及び負極端子２１６は、導電性材料（例えば銅）で形成されている。第一絶縁部材２１７は、絶縁性材料（例えばガラスエポキシ樹脂を含む材料）で形成されていてもよいし、例えば絶縁紙で構成されていてもよい。

正極端子２１５は、正極側電極２４１と電気的に接続されている。正極端子２１５及び正極側電極２４１は、例えば同一の導電性材料で形成されている。負極端子２１６は、負極側電極２４２と電気的に接続されている。負極端子２１６及び負極側電極２４２は、例えば同一の導電性材料で形成されている。第一絶縁部材２１７は、第一間隙２１４側からモールド樹脂２２内まで延在して配置されている。

正極端子２１５、負極端子２１６及び第一絶縁部材２１７は、上記第１実施形態における正極端子２１１、負極端子２１２及び第一絶縁部材２１３と同様に、ｚ方向に沿って視て、矩形状の平板形状を有している。正極端子２１５、負極端子２１６及び第一絶縁部材２１７は、ｚ方向に沿って視た場合、互いに重なって配置されている。

第一絶縁部材２１７は、嵌合部１１Ｄでは正極端子２１５及び負極端子２１６のいずれにも接触せず、かつ第二絶縁部材３１３に接触して第二間隙３１４に配置されている。したがって、正極端子２１５及び負極端子２１６は、嵌合部１１Ｄにおいて、第一絶縁部材２１７及び第二絶縁部材３１３が積層されて形成された積層構造の絶縁体によって絶縁が確保されている。

電力変換装置１Ｄは、第二バスバ３１Ｂが第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合している構造を有している。これにより、第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合している嵌合部１１Ｄは、ｚ方向に沿って、正極端子２１５、正極入力端子３１１、第一絶縁部材２１７、第二絶縁部材３１３、負極入力端子３１２及び負極端子２１６が積層された積層構造を有する。

上記第２実施形態と同様に本実施形態において、第二バスバ３１Ｂが第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合している場合、第一間隙２１４の長さＬ２１４は、第二バスバ３１Ｂの厚さＬ３１Ｂで決定される。第一間隙２１４の長さＬ２１４は、第二バスバ３１Ｂが挿入されていない場合には、例えば第二バスバ３１Ｂの長さＬ３１Ｂよりも若干短い長さで維持されている。これにより、上記第２実施形態と同様に本実施形態による電力変換装置１Ｄは、正極端子２１５及び正極入力端子３１１が溶接されず、かつ負極端子２１６及び負極入力端子３１２が溶接されなくても、電力供給するために正極端子２１５と正極入力端子３１１との間及び負極端子２１６と負極入力端子３１２との間に必要な密着強度及び低接触抵抗を確保できる。

本実施形態のように、第二バスバ３１Ｂが第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合している場合、正極端子２１５及び負極端子２１６は、キャパシタ２Ｄ及び半導体モジュール３Ｂが対向する対向方向（すなわちｘ方向）において互いに異なる長さを有する。より具体的には、図８に示すように、第一バスバ２１Ｄが突出しているモールド樹脂２２の端面から第一バスバ２１Ｄの先端部までの長さＬ２１５を正極端子２１１の長さとし、当該端面から第一バスバ２１Ｄの先端部までの長さＬ２１６を負極端子２１６の長さとすると、正極端子２１５の長さＬ２１５と、負極端子２１６の長さＬ２１６とは異なっている。正極端子２１５の長さＬ２１５は、負極端子２１６の長さＬ２１６よりも短くなっている。

さらに、電力変換装置１Ｂのように、第二バスバ３１Ｂが第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｃが嵌合している場合、第一絶縁部材２１７は、正極端子２１５及び負極端子２１６のうちの、キャパシタ２Ｄ及び半導体モジュール３Ｂが対向する対向方向（すなわちｘ方向）における長さの短い方に接触し、かつ第二絶縁部材３１３は、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２のうちの第一絶縁部材２１７が接触している端子とは逆極性の端子に接触している。具体的には、図８に示すように、電力変換装置１Ｄでは、第一絶縁部材２１７は、正極端子２１５及び負極端子２１６のうちの正極端子２１５に密着して配置され、第二絶縁部材３１３は、正極端子２１５とは逆極性の負極入力端子３１２に密着して配置されている。

このように、第二バスバ３１Ｂが挿入されている側の第一バスバ２１Ｄが、不等長の正極端子２１５及び負極端子２１６を有し、正極端子２１５及び負極端子２１６のうちの長さが短い正極端子２１５に第一絶縁部材２１７が接触し、かつ第二バスバ３１Ｂに設けられた第二絶縁部材３１３が正極端子２１５とは逆極性の負極入力端子３１２に接触して配置されることにより、上記第３実施形態と同様に、第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂの接合工程が容易になる。

すなわち、第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂを接合する際に、例えばキャパシタ２Ｄを半導体モジュール３Ｂの斜め下方から半導体モジュール３Ｂに押し当てながら半導体モジュール３Ｂ側に向かって押し続ける。これにより、負極端子２１６が正極端子２１５側に向かって凸状に弾性変形するとともに、第一絶縁部材２１７の突出部が第二バスバ３１Ｂの第二間隙３１４に挿入される。さらに、キャパシタ２Ｄを半導体モジュール３Ｃの側に向かって押し続けることにより、第一絶縁部材２１７が案内部材として機能し、第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合される。このように、電力変換装置１Ｄは、上記第３実施形態による電力変換装置１Ｃと同様に、第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂを接合するためのクリアランスが十分に確保しにくい場合でも第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂを容易に接合することができる。

電力変換装置１Ｄでは、第二間隙３１４の長さＬ３１４は、第一間隙２１４の長さＬ２１４よりも短いため、第二バスバ３１Ｂにおいて形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値は、第一バスバ２１Ｄにおいて形成される寄生インダクタンスのインダクタンス値よりも小さくなる。さらに、第二バスバ３１Ｂに設けられた正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の長さＬ３１１は、正極端子２１５の長さＬ２１５及び負極端子２１６の長さＬ２１６よりも長くなっている。このため、キャパシタ２Ｄ及び半導体モジュール３Ｂが対向する対向距離Ｌ１Ｄにおいて、インダクタンス値が小さい方の寄生インダクタンスが占める割合が高くなる。これにより、キャパシタ２Ｄ及び半導体モジュール３Ｂの間に生じる寄生インダクタンスのインダクタンス値は小さくなる。その結果、電力変換装置１Ｄは、キャパシタ２Ｄ及び半導体モジュール３Ｂの間に形成される電流経路（図３（ｂ）に示す電流経路ＩＰ参照）におけるインダクタンスを小さくすることができる。

以上説明したように、本実施形態による電力変換装置１Ｄは、第二バスバ３１Ｂが第一バスバ２１Ｄに設けられた第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｄ及び第二バスバ３１Ｂが嵌合された構造を有していても、上記第２実施形態による電力変換装置１Ｂ及び上記第３実施形態による電力変換装置１Ｃと同様の効果が得られる。

図示は省略するが、本実施形態による電力変換装置１Ｄは、正極端子２１５が負極端子２１６よりも長い長さを有し、第一絶縁部材２１７が負極端子２１６に接触して設けられ、第二絶縁部材３１３が正極入力端子３１１に接触して設けられ、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２が正極端子２１５及び負極端子２１６よりも長い長さを有していてもよい。電力変換装置１Ｄは、このような構成を有していても、本実施形態による電力変換装置１Ｄと同様の効果が得られる。

〔第５実施形態〕
本発明の第５実施形態による電力変換装置について図９及び図１０を用いて説明する。本実施形態による電力変換装置１Ｅの説明に当たって、上記第１実施形態による電力変換装置１Ａの構成要素と同一の作用・機能を奏する構成要素には、同一の符号を付してその説明は省略する。

図９は、本実施形態による電力変換装置１Ｅの概略構成の一例を示す図であり、図９中の上段には、ｚ方向に沿って視た（すなわち平面視）電力変換装置１Ｅの嵌合部の近傍が拡大して図示され、図９中の下段には、図９中の上段に示すＡ－Ａ線に沿って切断した断面が図示されている。図１０は、図９中の下段に示す電力変換装置１Ｅの断面の第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅの近傍が拡大して図示されている。図１０では、理解を容易にするため、電力変換装置１Ｅに備えられた支持部材４１の図示は省略されている。

図９に示すように、本実施形態による電力変換装置１Ｅは、正極端子２１１、正極端子２１１と第一間隙２１４を設けて対向配置された負極端子２１２、及び第一間隙２１４に配置された第一絶縁部材２１３を有し、かつ露出して配置された第一バスバ２１Ｅを有するキャパシタ２Ｅと、正極端子２１１に重ね合わせて接続された正極入力端子３１１、正極入力端子３１１と第二間隙３１４を設けて対向配置され負極端子２１２に重ね合わせて接続された負極入力端子３１２、及び正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２の間に配置されて第一絶縁部材２１３の表面２１３ａ及び裏面２１３ｂの一方に接触する接触面３１３ｃを有する第二絶縁部材３１３を有し、かつ露出して配置され第一バスバ２１Ｅと嵌合された第二バスバ３１Ｅを有する半導体モジュール３Ｅとを備えている。本実施形態では、第二絶縁部材３１３の接触面３１３ｃは、第一絶縁部材２１３の表面２１３ａと接触している。

第一バスバ２１Ｅは、第一貫通孔２１Ｅｈ（詳細は後述）を有している点を除いて、上記第１実施形態における第一バスバ２１Ａと同様の構成を有し、第二バスバ３１Ｅは、第二貫通孔３１Ｅｈ（詳細は後述）を有している点を除いて、上記第１実施形態における第二バスバ３１Ａと同様の構成を有している。このため、第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅについて、第一貫通孔２１Ｅｈ及び第二貫通孔３１Ｅｈ以外の構成の説明は省略する。

図９中の下段に示すように、第一バスバ２１Ｅは、正極端子２１１、負極端子２１２及び第一絶縁部材２１３を貫通する第一貫通孔２１Ｅｈを有している。第二バスバ３１Ｅは、第一バスバ２１Ｅと嵌合した状態で第一貫通孔２１Ｅｈと重なって配置されて正極入力端子３１１、負極入力端子３１２及び第二絶縁部材３１３を貫通する第二貫通孔３１Ｅｈを有している。

第一貫通孔２１Ｅｈは、正極端子２１１を貫通して形成された孔部２１１ｈと、第一絶縁部材２１３を貫通して形成された孔部２１３ｈと、負極端子２１２を貫通して形成された孔部２１２ｈとを有している。孔部２１１ｈ及び孔部２１２ｈは、同一長さの直径の円形状を有している。孔部２１３ｈは、孔部２１１ｈ及び孔部２１２ｈよりも直径が短い円形状を有している。このため、第一貫通孔２１Ｅｈは、正極端子２１１及び負極端子２１２よりも第一絶縁部材２１３において短い直径を有している。

第二貫通孔３１Ｅｈは、正極入力端子３１１を貫通して形成された孔部３１１ｈと、第二絶縁部材３１３を貫通して形成された孔部３１３ｈと、負極入力端子３１２を貫通して形成された孔部３１２ｈとを有している。孔部３１１ｈ及び孔部３１２ｈは、同一長さの直径の円形状を有している。孔部３１３ｈは、孔部３１１ｈ及び孔部３１２ｈよりも直径が短い円形状を有している。このため、第二貫通孔３１Ｅｈは、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２よりも第二絶縁部材３１３において短い直径を有している。

孔部２１１ｈ及び孔部２１２ｈと、孔部３１１ｈ及び孔部３１２ｈとは、同一長さの直径の円形状を有している。孔部２１３ｈ及び孔部３１３ｈは、同一長さの直径の円形状を有している。孔部２１１ｈ、孔部２１２ｈ、孔部２１３ｈ、孔部３１１ｈ、孔部３１２ｈ及び孔部３１３ｈは、互いの中心軸が一直線上に配置されている。したがって、第一貫通孔２１Ｅｈ及び第二貫通孔３１Ｅｈは、第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅが嵌合した状態で、正極端子２１１、負極端子２１２、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２において同径、第一絶縁部材２１３及び第二絶縁部材３１３において同径、かつ同心を有している。

図９中の下段に示すように、電力変換装置１Ｅは、絶縁性材料で形成され、嵌合された状態の第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅを支持する支持部材４１を備えている。支持部材４１は、負極入力端子３１２の下方に設けられている。このため、支持部材４１は、第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅの嵌合部を第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅの下方から支持している。支持部材４１は、第一貫通孔２１Ｅｈ及び第二貫通孔３１Ｅｈの少なくとも一方に挿入される突起部４１１を有している。本実施形態では、突起部４１１は、孔部３１２ｈ及び孔部２１２ｈに挿入されている。このため、突起部４１１は、第一貫通孔２１Ｅｈ及び第二貫通孔３１Ｅｈの両方の一部に挿入されている。突起部４１１は、例えば挿入される端子の厚みよりも高い高さを有している。本実施形態では、突起部４１１は、負極端子２１２及び負極入力端子３１２のそれぞれの厚みを合わせた長さと同じ高さを有している。このため、突起部４１１は、第一絶縁部材２１３の裏面２１３ｂに接触して配置されている。

図９中の下段に示すように、支持部材４１は、突起部４１１に形成されて第一貫通孔２１Ｅｈ及び第二貫通孔３１Ｅｈと同心の穴部４１２を有している。第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅは、第一貫通孔２１Ｅｈ、第二貫通孔３１Ｅｈ及び穴部４１２に挿入されたねじ５１によって支持部材４１にねじ止めされている。穴部４１２には、例えば不図示のナットが固定されて設けられている。ねじ５１は当該ナットに締結される。これにより、第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅは、支持部材４１に固定される。

電力変換装置１Ｅは、絶縁性材料で形成された第三絶縁部材７１を備えている。第三絶縁部材７１は、第一バスバ２１Ｅが第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅが嵌合している場合は第二バスバ３１Ｅとねじ５１との間に配置され、第二バスバ３１Ｅが第一間隙２１４に挿入されて第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅが嵌合している場合は第一バスバ２１Ｅとねじ５１との間に配置される。本実施形態では、第一バスバ２１Ｅは、第二間隙３１４に挿入されて第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅが嵌合しているので、第三絶縁部材７１は、第二バスバ３１Ｅとねじ５１との間に配置されている。

本実施形態では、支持部材４１に対する第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅの固定力を向上させるためにねじ５１と第三絶縁部材７１との間にワッシャ５２が用いられている。ねじ５１及びワッシャ５２は、例えば金属などの導電性材料で形成されている。このため、正極入力端子３１１及び正極端子２１１と、負極端子２１２及び負極入力端子３１２がワッシャ５２及びねじ５１を介して短絡しないために、第三絶縁部材７１がワッシャ５２と正極入力端子３１１との間に配置されている。

図９中の下段に示すように、半導体モジュール３Ｅは、支持部材４１に接触して配置されて半導体モジュール３Ｅを冷却する冷却体６１を有している。半導体モジュール３Ｅは、複数のスイッチング素子（不図示）で生じる熱を放熱するために冷却体６１を有している。支持部材４１は、冷却体６１に密着させて配置されている。支持部材４１は、冷却体６１に直接接触して配置されてもよいし、サーマルグリースなどの熱伝導部材を介して冷却体６１に配置されていてもよいし、ねじによって冷却体６１に固定されて配置されていてもよい。支持部材４１は、絶縁性及び熱伝導性を有する材料で形成されていてもよい。これにより、電力変換装置１Ｅは、第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅにおいて発生した熱を支持部材４１を介して冷却体６１に伝熱させて外部に放熱することができる。

次に、嵌合部において積層された正極端子２１１、負極端子２１２、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２に必要な絶縁距離と、第一貫通孔２１Ｅｈ、第二貫通孔３１Ｅｈの直径及びねじ５１の直径との関係について図１０を用いて説明する。

図１０に示すように、正極端子２１１及び負極端子２１２における第一貫通孔２１Ｅｈの直径並びに正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２における第二貫通孔３１Ｅｈの直径をｄ１とする。すなわち、孔部２１１ｈ、孔部２１２ｈ、孔部３１１ｈ及び孔部３１２ｈのそれぞれの直径をｄ１とする。第一絶縁部材２１３における第一貫通孔２１Ｅｈの直径及び第二絶縁部材３１３における第二貫通孔３１Ｅｈの直径をｄ２とする。すなわち、孔部２１３ｈ及び孔部３１３ｈのそれぞれの直径をｄ２とする。正極端子２１１及び負極端子２１２における第一貫通孔２１Ｅｈの直径と第一絶縁部材２１３における第一貫通孔２１Ｅｈの直径との差分並びに正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２における第二貫通孔３１Ｅｈの直径と第二絶縁部材３１３における第二貫通孔３１Ｅｈの直径との差分をｄ３とする。すなわち、孔部２１１ｈ及び孔部２１２ｈのそれぞれの直径ｄ１と孔部２１３ｈの直径ｄ２との差分をｄ３とし、孔部３１１ｈ及び孔部３１２ｈのそれぞれの直径ｄ１と孔部３１３ｈの直径ｄ２との差分をｄ３とする。ねじ５１の直径をｄｎとし、第一絶縁部材２１３の厚さをｎ１及び第二絶縁部材３１３の厚さをｎ２は、差分ｄ３と比べて十分に短いため、零と看做して無視する。図１０に太線で示す第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅとねじ５１との絶縁距離をｄｃとすると、以下の式（１）から式（３）の関係を満たす。
ｄｃ＝（ｄ３／２）×２ ・・・（１）
ｄ１≧ｄｎ＋ｄｃ ・・・（２）
かつ
ｄ１＞ｄ２≧ｄｃ ・・・（３）

正極端子２１１の孔部２１１ｈの内壁面からねじ５１の表面までの距離は、（ｄ１－ｄｎ）／２と表すことができる。同様に、ねじ５１の表面から負極端子２１２の孔部２１２ｈの内壁面までの距離も（ｄ１－ｄｎ）／２と表すことができる。したがって、正極端子２１１の孔部２１１ｈの内壁面から負極端子２１２の孔部２１２ｈの内壁面までの第一絶縁部材２１３及び第二絶縁部材３１３に沿った最小距離（ｄ２＝ｄｎとした場合）は、（ｄ１－ｄｎ）／２＋（ｄ１－ｄｎ）／２＝（ｄ１－ｄｎ）と表すことができる。この距離が所要の絶縁距離ｄｃ以上であればよいので、当該距離と絶縁距離ｄｃとの間には、（ｄ１－ｄｎ）≧ｄｃの関係が成り立つ。したがって、式（２）となるように、孔部２１１ｈ及び孔部２１２ｈのそれぞれの直径ｄ１が設定される。

次に、第一絶縁部材２１３の孔部２１３ｈ及び第二絶縁部材３１３の孔部３１３ｈの直径ｄ２の設定について説明する。第一絶縁部材２１３の厚さｎ１及び第二絶縁部材３１３の厚さｎ２は、それぞれ零と看做して無視することができるので、第一絶縁部材２１３及び第二絶縁部材３１３に沿った絶縁距離ｄｃは、図１０中に太線及び式（１）で示すように、差分ｄ３の半分の長さ及び差分ｄ３の半分の長さを合わせた距離である。そこで、式（３）に示すように、第一絶縁部材２１３の孔部２１３ｈ及び第二絶縁部材３１３の孔部３１３ｈの直径ｄ２は、絶縁距離ｄｃ以上となるように設定される。

このように、式（１）から式（３）を満たすように第一貫通孔２１Ｅｈ及び第二貫通孔３１Ｅｈが形成されることにより、正極端子２１１、負極端子２１２、正極入力端子３１１及び負極入力端子３１２とねじ５１との絶縁が確保され、かつねじ５１に対して第一絶縁部材２１３及び第二絶縁部材３１３の絶縁が確保される。このため、電力変換装置１Ｅは、支持部材４１によって第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅを支持する構造を有していても、正極端子２１１及び正極入力端子３１１と、負極端子２１２及び負極入力端子３１２との絶縁を確保することができる。

第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅは、第一貫通孔２１Ｅｈ及び第二貫通孔３１Ｅｈを有している点を除いて、上記第１実施形態における第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａと同様の構造を有している。このため、電力変換装置１Ｅは、第一バスバ２１Ａ及び第二バスバ３１Ａにおける寄生インダクタンスのインダクタンス値を低減できるので、キャパシタ２Ｅ及び半導体モジュール３Ｅの間に形成される電流経路（図３（ｂ）に示す電流経路ＩＰ参照）におけるインダクタンスを小さくすることができる。

以上説明したように、本実施形態による電力変換装置１Ｅは、上記第１実施形態による電力変換装置１Ａと同様の効果が得られる。さらに、本実施形態による電力変換装置１Ｅは、支持部材４１を備えているので、第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅの嵌合部の強度の向上を図ることができる。

さらに、電力変換装置１Ｅは、第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅにおいて発生する熱を支持部材４１を介して冷却体６１から放熱することができるので、第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅにおける温度の低減を図ることができる。また、電力変換装置１Ｅは、第一バスバ２１Ｅ及び第二バスバ３１Ｅにおける温度を低減することにより、半導体モジュール３Ｅにもうけられたスイッチング素子などの電子部品の実装密度を増加することができる。これにより、電力変換装置１Ｅは、組立性の向上及び小型化を図ることができる。

図示は省略するが、電力変換装置１Ｅは、第一絶縁部材２１３が正極端子２１１に接触して設けられていても、上述と同様の効果が得られる。さらに、電力変換装置１Ｅは、上記第２実施形態による電力変換装置１Ｂのように、第二バスバ３１Ｅが第一間隙２１４に挿入されている構造を有していても、上述の効果が得られる。

本発明の技術的範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本発明の技術的範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画され得る。

１Ａ，１Ａａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 電力変換装置
２Ａ，２Ａａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ キャパシタ
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｅ 半導体モジュール
８ 電源装置
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ 嵌合部
２１Ａ，２１Ａａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ 第一バスバ
２１Ｅｈ 第一貫通孔
２２，３２ モールド樹脂
２４ 電極部
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｅ 第二バスバ
３１Ｅｈ 第二貫通孔
４１ 支持部材
５１ ねじ
５２ ワッシャ
６１ 冷却体
７１ 第三絶縁部材
９１，９２９２ 導体
９３ 交流電源
９４ 抵抗素子
２１１，２１５ 正極端子
２１１ｈ，２１２ｈ，２１３ｈ，３１１ｈ，３１２ｈ，３１３ｈ 孔部
２１２，２１６ 負極端子
２１３ 第一絶縁部材
２１３ａ，２１７ａ 表面
２１３ｂ，２１７ｂ 裏面
２１４ 第一間隙
２１７ 第一絶縁部材
２４１ 正極側電極
２４２ 負極側電極
２４３ 電極側間隙
３１１，３１５ 正極入力端子
３１２，３１６，３２１ 負極入力端子
３１３，３１７ 第二絶縁部材
３１３ｃ，３１７ｃ 接触面
３１４ 第二間隙
４１１ 突起部
４１２ 穴部
ｄ１，ｄ２ 直径
ｄ３ 差分
ｄｃ 絶縁距離
ＩＰ 電流経路
Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂ，Ｌ１Ｃ，Ｌ１Ｄ 対向距離
Ｑ スイッチング素子

Claims (11)

1. 正極端子、前記正極端子と第一間隙を設けて対向配置された負極端子、及び前記第一間隙に配置された第一絶縁部材を有し、かつ露出して配置された第一バスバを有するキャパシタと、
   前記正極端子に重ね合わせて接続された正極入力端子、前記正極入力端子と第二間隙を設けて対向配置され前記負極端子に重ね合わせて接続された負極入力端子、及び前記正極入力端子及び前記負極入力端子の間に配置されて前記第一絶縁部材の表面及び裏面の一方に接触する接触面を有する第二絶縁部材を有し、かつ露出して配置され前記第一バスバと嵌合された第二バスバを有する半導体モジュールと
   を備え、
   前記第一バスバが前記第二間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記正極端子及び前記負極端子は、前記キャパシタ及び前記半導体モジュールが対向する対向方向において、前記正極入力端子及び前記負極入力端子よりも長い長さを有し、
   前記第二バスバが前記第一間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記正極端子及び前記負極端子は、前記対向方向において、前記正極入力端子及び前記負極入力端子よりも短い長さを有する
   電力変換装置。
2. 前記第一バスバが前記第二間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記正極入力端子及び前記負極入力端子は、前記対向方向において互いに異なる長さを有し、
   前記第二バスバが前記第一間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記正極端子及び前記負極端子は、前記対向方向において互いに異なる長さを有する
   請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記第一バスバが前記第二間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記第二絶縁部材は、前記正極入力端子及び前記負極入力端子のうちの前記対向方向における長さの短い端子に接触し、かつ前記第一絶縁部材は、前記正極端子及び前記負極端子のうちの前記第二絶縁部材が接触している端子とは逆極性の端子に接触し、
   前記第二バスバが前記第一間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記第一絶縁部材は、前記正極端子及び前記負極端子のうちの前記対向方向における長さの短い方に接触し、かつ前記第二絶縁部材は、前記正極入力端子及び前記負極入力端子のうちの前記第一絶縁部材が接触している端子とは逆極性の端子に接触している
   請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記第一バスバが前記第二間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記第二間隙の長さは、前記第一バスバの厚さで決定され、
   前記第二バスバが前記第一間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合、前記第一間隙の長さは、前記第二バスバの厚さで決定されている
   請求項１から３までのいずれか一項に記載の電力変換装置。
5. 絶縁性材料で形成され、嵌合された状態の前記第一バスバ及び第二バスバを支持する支持部材を備える
   請求項１に記載の電力変換装置。
6. 前記第一バスバは、前記正極端子、前記負極端子及び前記第一絶縁部材を貫通する第一貫通孔を有し、
   前記第二バスバは、前記第一バスバと嵌合した状態で前記第一貫通孔と重なって配置されて前記正極入力端子、前記負極入力端子及び前記第二絶縁部材を貫通する第二貫通孔を有し、
   前記支持部材は、前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔の少なくとも一方に挿入される突起部を有する
   請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔は、前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合した状態で、前記正極端子、前記負極端子、前記正極入力端子及び前記負極入力端子において同径、前記第一絶縁部材及び前記第二絶縁部材において同径、かつ同心を有し、
   前記支持部材は、前記突起部に形成されて前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔と同心の穴部を有し、
   前記第一バスバ及び前記第二バスバは、前記第一貫通孔、前記第二貫通孔及び前記穴部に挿入されたねじによって前記支持部材にねじ止めされている
   請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記第一貫通孔は、前記正極端子及び前記負極端子よりも前記第一絶縁部材において短い直径を有し、
   前記第二貫通孔は、前記正極入力端子及び前記負極入力端子よりも前記第二絶縁部材において短い直径を有し、
   前記正極端子及び前記負極端子における前記第一貫通孔の直径並びに前記正極入力端子及び前記負極入力端子における前記第二貫通孔の直径をｄ１とし、
   前記第一絶縁部材における前記第一貫通孔の直径及び前記第二絶縁部材における前記第二貫通孔の直径をｄ２とし、
   前記正極端子及び前記負極端子における前記第一貫通孔の直径と前記第一絶縁部材における前記第一貫通孔の直径との差分並びに前記正極入力端子及び前記負極入力端子における前記第二貫通孔の直径と前記第二絶縁部材における前記第二貫通孔の直径との差分をｄ３とし、
   前記ねじの直径をｄｎとし、
   前記第一バスバ及び前記第二バスバと前記ねじとの絶縁距離をｄｃとすると、
   ｄｃ＝（ｄ３／２）×２、
   ｄ１≧ｄｎ＋ｄｃ
   かつ
   ｄ１＞ｄ２≧ｄｃ
   の関係を満たす
   請求項７に記載の電力変換装置。
9. 絶縁性材料で形成された第三絶縁部材を備え、
   前記第三絶縁部材は、前記第一バスバが前記第二間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合は前記第二バスバと前記ねじとの間に配置され、前記第二バスバが前記第一間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合は前記第一バスバと前記ねじとの間に配置される
   請求項７に記載の電力変換装置。
10. 絶縁性材料で形成された第三絶縁部材を備え、
    前記第三絶縁部材は、前記第一バスバが前記第二間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合は前記第二バスバと前記ねじとの間に配置され、前記第二バスバが前記第一間隙に挿入されて前記第一バスバ及び前記第二バスバが嵌合している場合は前記第一バスバと前記ねじとの間に配置される
    請求項８に記載の電力変換装置。
11. 前記半導体モジュールは、前記支持部材に接触して配置されて前記半導体モジュールを冷却する冷却体を有する
    請求項５から１０までのいずれか一項に記載の電力変換装置。

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