WO2012124074A1

WO2012124074A1 - 基板ユニット

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Publication number: WO2012124074A1
Application number: PCT/JP2011/056209
Authority: WO
Inventors: 肇小杉; 朝倉　健
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-09-20
Also published as: JPWO2012124074A1; EP2688378A4; EP2688378A1; CN103430643B; US20130308257A1; JP5516822B2; EP2688378B1; US9072189B2; CN103430643A

Abstract

　基板ユニットは、導電性の導電性ケース（２０）と、導電性ケース（２０）内に配置された絶縁ケース（２４）と、導電性ケース（２０）内に配置され、絶縁ケース（２４）を導電性ケース（２０）の内壁面（２０ａ）に固定する導電性の第１ネジ部材（４０）と、絶縁ケース（２４）に対して内壁面（２０ａ）と反対側に設けられ、絶縁ケース（２４）に固定された回路基板（２５）と、回路基板（２５）を絶縁ケース（２４）に固定する導電性の第２ネジ部材（４１）とを備え、第１ネジ部材（４０）および第２ネジ部材（４１）は内壁面（２０ａ）に向けて捻じ込まれ、内壁面（２０ａ）から内壁面（２０ａ）および絶縁ケース（２４）の配列方向に離れた位置から第１ネジ部材（４０）および第２ネジ部材（４１）を見ると、第１ネジ部材（４０）と第２ネジ部材（４１）は互いに間隔をあけて配置され、第１ネジ部材（４０）と、第２ネジ部材（４１）とは、導電性の接続部材（４３）によって接続される。

Description

基板ユニット

　本発明は、基板ユニットに関し、特に、ケース内に基板が設けられた基板ユニットに関する。

　基板が内部に基板ユニットにおいて、従来から基板をボデアースに静電気を逃がすための構造が各種提案されている。

　たとえば、特開２００７－３２９００３号公報に記載された車載用電子装置は、導電性の筐体と、筐体内に配置された樹脂ケースと、筐体内に収容され、導電パターンが形成された制御基板と、この導電パターンと接触する導電板と、制御基板および導電板を樹脂ケースに設けられたボスに固定するネジとを含む。

　特開２０００－３７５０７号公報に記載された遊技機は、基板ボックスと、この基板ボックスが固定された導電性を有する取付補助部材とを含む。

　基板ボックスは、上蓋部材と、底蓋部材とを含み、上蓋部材および底蓋部材の間に基板が収容されている。

　底蓋部材には、孔が形成された筒状の第１係止部が形成されており、上蓋部材にも、孔が形成された筒状の第２係止部が形成されている。

　取付補助部材は、板状に形成されており、取付補助部材には、筒状の導通補助部材が設けられている。この導通補助部材は、取付補助部材の内表面のうち、底蓋部材の第１係止部と対向する部分に設けられている。

　導通補助部材は、取付補助部材の外表面側に設けられた第１ビスによって固定されており、第１ビスは、取付補助部材を貫通し、導通補助部材を取付補助部材の内表面に固定している。

　この導通補助部材には、軸方向に貫通する雌ネジ孔が形成されており、導通補助部材は、底蓋部材の第１係止部の孔内に挿入されている。

　基板は、第２ビスによって筒状の導通補助部材の先端部に固定されている。具体的には、第２ビスは、導通補助部材の孔内に挿入された軸部と、この軸部の端部に設けられたヘッド部とを含み、基板は、第２ビスのヘッド部と、導通補助部材の先端部との間に挟まれている。第２ビスは、第２係止部の孔を通して、外部から挿入される。そして、基板は、導通補助部材によって導電性の取付補助部材に電気的に接続されている。

　なお、上記のような静電気対策は、回路基板や制御基板を備えた基板ユニットに限られず、多様な分野でも提案されている。

　たとえば、実開平５－２６６６８号公報においては、車両用ドアトリムのリセスにおいて、静電気対策を講じるための構造が提案されている。

特開２００７－３２９００３号公報特開２０００－３７５０７号公報実開平５－２６６６８号公報

　特開２００７－３２９００３号公報に記載された車載用電子装置においては、制御基板と筐体との間の導通が確保できない場合が生じる。

　特開２０００－３７５０７号公報に記載された遊技機においては、導通補助部材は取付補助部材の外表面に設けられた第２ビスによって取付補助部材の内表面に固定されている。

　その一方で、基板ユニットの構造上、ケースの外側からビスなどの固定部材を設けることができない場合があり、基板などをケースの内側に設けられた固定部材で固定する必要がある場合がある。

　本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ケースおよびケース内に収容された基板を含み、ケース内に設けられた固定部材で基板を固定する基板ユニットにおいて、基板とケースとの導通を確保することができる基板ユニットを提供することである。

　本発明に係る基板ユニットは、導電性の導電性ケースと、導電性ケース内に配置された絶縁ケースと、導電性ケース内に配置され、絶縁ケースを導電性ケースの内壁面に固定する導電性の第１ネジ部材と、絶縁ケースに対して内壁面と反対側に設けられ、絶縁ケースに固定された回路基板と、回路基板を絶縁ケースに固定する導電性の第２ネジ部材とを備える。上記第１ネジ部材および第２ネジ部材は内壁面に向けて捻じ込まれ、内壁面から内壁面および絶縁ケースの配列方向に離れた位置から第１ネジ部材および第２ネジ部材を見ると、第１ネジ部材と第２ネジ部材は互いに間隔をあけて配置される。上記第１ネジ部材と、第２ネジ部材とは、導電性の接続部材によって接続される。

　好ましくは、上記導電性ケースの内壁面と、絶縁ケースとの間に配置された冷却器と、絶縁ケース内に配置された素子とをさらに備える。上記絶縁ケースは、冷却器の外周から張り出す張出部を含む。上記第１ネジ部材は、張出部に設けられる。上記第２ネジ部材は、絶縁ケースに対して冷却器と反対側に配置される。

　好ましくは、上記接続部材は、絶縁ケースを貫通すると共に、一端に第１ネジ部材が設けられた導電性の筒部材と、筒部材の他端に設けられた導電性の第３ネジ部材と、第３ネジ部材によって筒部材の他端に固定されると共に、第２ネジ部材に接続された導電性の接続部とを含む。

　好ましくは、上記第１ネジ部材と、第２ネジ部材と、第３ネジ部材は、ボルトである。上記筒部材の内周面には、第１ネジ部材と螺合する第１螺子部と、第２ネジ部材と螺合する第２螺子部とが形成される。上記回路基板は、第１ネジ部材と筒部材の一端との間に挟まれる。上記接続部は、第３ネジ部材と筒部材の他端との間に挟まれる。好ましくは、上記第１ネジ部材のボルト径は、第２ネジ部材のボルト径よりも大きい。

　好ましくは、上記第１ネジ部材は、ボルトヘッドと、ボルトヘッドから突出するように形成され、表面に螺子部が形成された軸部とを含む。上記第１ネジ部材のボルトヘッドと、回路基板との間に配置され、第１ネジ部材の軸部が挿入されたカラー筒をさらに備える。上記接続部は、カラー筒と第２ネジ部材とによって挟まれる。

　本発明に係る基板ユニットによれば、ケース内に設けられた固定部材で基板を固定することができると共に、ケースと基板との導通を確保することができる。

本発明の１つの実施の形態に係る半導体素子の冷却装置が適用されるＰＣＵの主要部の構成を示す回路図である。インバータ１２０を冷却する冷却回路１０を模式的に示す回路図である。基板ユニット１３の一部を示す断面図である。ネジ部材４０、ネジ部材４１および接続部材４３と、これらの部材の周囲に位置する部材を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る基板ユニット１３の変形例を示す断面図である。図５に示す接続部材７０、ネジ部材４０およびネジ部材４１と、これらの部材の周囲に位置する部材を示す分解斜視図である。

　以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。また、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の構成を適宜組み合わせることは、当初から予定されている。

　図１から図６を用いて、本実施の形態に係る基板ユニットおよびこの基板ユニットを備えた電動車両について説明する。

　図１は、本発明の１つの実施の形態に係る半導体素子の基板ユニット１３が適用されるＰＣＵの主要部の構成を示す回路図である。なお、図１に示されるＰＣＵ１００は、「車両を駆動する回転電機の制御装置」である。

　図１を参照して、ＰＣＵ１００は、コンバータ１１０と、インバータ１２０，１３０と、制御装置１４０と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。コンバータ１１０は、バッテリＢとインバータ１２０，１３０との間に接続され、インバータ１２０，１３０は、それぞれ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と接続される。

　コンバータ１１０は、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬとを含む。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は直列に接続され、制御装置１４０からの制御信号をベースに受ける。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれパワートランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ－エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトルＬは、バッテリＢの正極と接続される電源ラインＰＬ１に一端が接続され、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。

　このコンバータ１１０は、リアクトルＬを用いてバッテリＢから受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。コンバータ１１０は、インバータ１２０，１３０から受ける直流電圧を降圧してバッテリＢを充電する。

　インバータ１２０，１３０は、それぞれ、Ｕ相アーム１２１Ｕ，１３１Ｕ、Ｖ相アーム１２１Ｖ，１３１ＶおよびＷ相アーム１２１Ｗ，１３１Ｗを含む。Ｕ相アーム１２１Ｕ、Ｖ相アーム１２１ＶおよびＷ相アーム１２１Ｗは、ノードＮ１とノードＮ２との間に並列に接続される。同様に、Ｕ相アーム１３１Ｕ、Ｖ相アーム１３１ＶおよびＷ相アーム１３１Ｗは、ノードＮ１とノードＮ２との間に並列に接続される。

　Ｕ相アーム１２１Ｕは、直列接続された２つのパワートランジスタＱ３，Ｑ４を含む。同様に、Ｕ相アーム１３１Ｕ、Ｖ相アーム１２１Ｖ，１３１ＶおよびＷ相アーム１２１Ｗ，１３１Ｗは、それぞれ、直列接続された２つのパワートランジスタＱ５～Ｑ１４を含む。各パワートランジスタＱ３～Ｑ１４のコレクタ－エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３～Ｄ１４がそれぞれ接続されている。

　インバータ１２０，１３０の各相アームの中間点は、それぞれ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各相コイルの各相端に接続されている。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２においては、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成される。

　コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ１の電圧レベルを平滑化する。コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ２の電圧レベルを平滑化する。

　インバータ１２０，１３０は、制御装置１４０からの駆動信号に基づいて、コンデンサＣ２からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。

　制御装置１４０は、モータトルク指令値、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各相電流値、およびインバータ１２０，１３０の入力電圧に基づいてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ３～Ｑ１４をオン／オフするＰＷＭ（Pulse　Width　Modulation）信号を生成してインバータ１２０，１３０へ出力する。

　また、制御装置１４０は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ１２０，１３０の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタＱ１，Ｑ２のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするＰＷＭ信号を生成してコンバータ１１０へ出力する。

　さらに、制御装置１４０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリＢを充電するため、コンバータ１１０およびインバータ１２０，１３０におけるパワートランジスタＱ１～Ｑ１４のスイッチング動作を制御する。

　ＰＣＵ１００の動作時において、コンバータ１１０およびインバータ１２０，１３０を構成するパワートランジスタＱ１～Ｑ１４およびダイオードＤ１～Ｄ１４は発熱する。したがって、これらの半導体素子の冷却を促進するための冷却装置を設ける必要がある。

　図２は、インバータ１２０を冷却する冷却回路１０を模式的に示す回路図である。この図２に示すように、冷却回路１０は、車両のラジエータ内に設けられた熱交換器１１と、ポンプ１２と、基板ユニット１３と、冷媒１５が内部を流れる冷媒管１４とを備える。

　冷媒管１４は、熱交換器１１とポンプ１２との間と、ポンプ１２と基板ユニット１３との間と、基板ユニット１３と熱交換器１１との間とを接続する。

　熱交換器１１は、外気を用いて冷媒１５を冷却する。冷却された冷媒１５は、ポンプ１２によって基板ユニット１３に供給される。基板ユニット１３には、後述する冷却器が設けられており、この冷却器に冷媒が供給される。この冷却器が、基板ユニット１３の内部に設けられたインバータ１２０の各素子を冷却する。基板ユニット１３から排出された冷媒１５は、熱交換器１１に供給され、熱交換器１１内で冷却される。

　図３は、基板ユニット１３の一部を示す断面図である。この図３に示すように、基板ユニット１３は、導電性のダイキャストケース２０と、ダイキャストケース２０の内壁面２０ａに設けられた金属板２１と、この金属板２１上に設けられた冷却器２２と、冷却器２２上に設けられた板部材２３と、板部材２３上に設けられた樹脂ケース２４と、樹脂ケース２４に固定された制御基板２５とを含む。さらに、基板ユニット１３は、樹脂ケース２４を内壁面２０ａに固定するネジ部材４０と、制御基板２５を樹脂ケース２４に固定するネジ部材４１とを含む。

　ダイキャストケース２０は、たとえば、アルミニウムなどの導電性材料から形成されており、箱型形状に形成されている。冷却器２２、樹脂ケース２４、制御基板２５、ネジ部材４０およびネジ部材４１は、ダイキャストケース２０内に収容されている。

　冷却器２２は、内部に冷媒１５が流れる冷媒通路が形成されており、この冷媒通路内には、放熱フィンが配置されている。板部材２３は、たとえば、金属製の板状部材である。

　樹脂ケース２４は、冷却器２２に対して内壁面２０ａと反対側に配置されており、樹脂ケース２４は、絶縁性の樹脂材料から形成されている。この樹脂ケース２４内には、パワートランジスタＱ３やダイオードなどのインバータ１２０の素子と、これらの素子と制御基板２５とを接続するバスバとが配置されている。なお、図３においては、代表的にパワートランジスタＱ３を模式的に示しているが、樹脂ケース２４内には、パワートランジスタＱ３～Ｑ８と、ダイオードＤ３～Ｄ８とが収容されている。

　パワートランジスタやダイオードは、樹脂ケース２４のうち、冷却器２２の上方に位置する部分に設けられており、冷却器２２内を冷媒１５が流れることで、パワートランジスタやダイオードが冷却される。

　樹脂ケース２４は、樹脂ケース２４の上面から上方に向けて突出するボス部２６と、樹脂ケース２４の外周に設けられた張出部２７とを含む。ボス部２６には、貫通孔２８が形成されている。

　樹脂ケース２４の表面のうち、冷却器２２と対向する下面には、貫通孔２８と連通する凹部２９が形成されている。張出部２７には、貫通孔３１が形成されている。貫通孔３１は、凹部２９に達するように形成されている。この樹脂ケース２４は、ネジ部材４０によってダイキャストケース２０の内壁面２０ａに固定されている。

　ネジ部材４０は、導電性材料から形成されており、この図３に示す例においては、ボルトが採用されている。ネジ部材４０としては、ビス等の固定手段を採用することができる。

　ネジ部材４０は、ヘッド部４０ａと、このヘッド部４０ａに接続された軸部４０ｂとを含む。ヘッド部４０ａは軸部４０ｂよりも大径に形成されており、軸部４０ｂの外周面にはネジ部が形成されている。ネジ部材４０は、内壁面２０ａに向けてねじ込まれている。ヘッド部４０ａの外径は、貫通孔３１の開口径よりも大径に形成されており、ヘッド部４０ａは、張出部２７のうち貫通孔３１の周囲に位置する部分を内壁面２０ａに向けて押圧している。

　なお、ヘッド部４０ａが張出部２７の上面を内壁面２０ａに向けて押圧することで、樹脂ケース２４をダイキャストケース２０に固定しているが、その具体的な構造については、後述する。

　軸部４０ｂの先端部は、ダイキャストケース２０の内壁面２０ａに形成されたネジ孔２０ｂに挿入されており、軸部４０ｂは、ネジ孔２０ｂ内に形成された雌ネジ部と螺合している。

　制御基板２５は、図１に示す制御装置１４０の少なくとも一部を構成している。制御基板２５は、ネジ部材４１によって固定されている。

　ネジ部材４１は、導電性材料から形成されており、ネジ部材４１は、ヘッド部４１ａと、ヘッド部４１ａに接続された軸部４１ｂとを含む。ネジ部材４１は、内壁面２０ａに向けて捻じ込まれている。ヘッド部４１ａは、軸部４１ｂよりも大径に形成されており、軸部４１ｂの外周面にはネジ部が形成されている。なお、この図３に示す例においては、ネジ部材４１として、ボルトが採用されているが、ビス等の他の固定手段を採用することができる。

　ネジ部材４１は、樹脂ケース２４に対して、内壁面２０ａと反対側に位置しており、冷却器２２と、パワートランジスタ等の素子との上方に位置している。これにより、制御基板２５は、樹脂ケース２４およびパワートランジスタ等の上方に位置する。これに伴い、パワートランジスタおよびダイオードを冷却器２２で冷却すると共に、パワートランジスタおよびダイオードと、制御基板２５とを接続するバスバ（接続配線）の配線長を短くすることができる。

　なお、ネジ部材４０の軸部４０ｂのボルト径（軸部４０ｂの外径）は、軸部４１ｂのボルト径（軸部４１ｂの外径）よりも大きい。このため、樹脂ケース２４は、大きな押圧力によって、ダイキャストケース２０に強固に固定されている。なお、張出部２７のうち、ヘッド部４０ａが押圧する部分の厚さは、制御基板２５の厚さよりも厚く、張出部２７ｄは、大きな締付力に耐えることができるように形成されている。

　図３からも明らかなように、内壁面２０ａに対して内壁面２０ａおよび冷却器２２の配列方向に離れた位置からネジ部材４０およびネジ部材４１を見ると、ネジ部材４０およびネジ部材４１は互いに離れている。換言すれば、図３の矢印Ａ方向からネジ部材４０およびネジ部材４１を見ると、ネジ部材４０およびネジ部材４１は互いに間隔をあけて配置されている。

　このように、ネジ部材４０およびネジ部材４１が互いに、ネジ部材４０，４１の捻じ込む方向に重ならないように設けられている。このため、基板ユニット１３を組み立てる際に、矢印Ａ方向からネジ部材４０をボス部２６に捻じ込んだり、ネジ部材４１を内壁面２０ａに捻じ込むことができる。

　ネジ部材４０およびネジ部材４１は、接続部材４３によって電気的に接続されている。接続部材４３は、貫通孔２８内に設けられた筒状部材４４と、筒状部材４４の下端部に固定されたネジ部材４５と、ネジ部材４５によって筒状部材４４の下端部に固定されると共に、ネジ部材４０に接続されたバスバ４６とを含む。

　図４は、ネジ部材４０、ネジ部材４１および接続部材４３と、これらの部材の周囲に位置する部材を示す分解斜視図である。

　この図４および上記図３において、筒状部材４４は、たとえば、真鋳などの導電性の金属材料によって形成されており、この筒状部材４４は、筒状に形成されている。この筒状部材４４には、貫通孔４４ａが形成されている。貫通孔４４ａの内周面にはネジ部が形成されている。

　制御基板２５には、貫通孔２５ａが形成されており、ネジ部材４１の軸部４１ｂは、貫通孔２５ａをとおり、貫通孔４４ａの内周面に形成されたネジ部と螺合している。

　そして、制御基板２５は、ネジ部材４１のヘッド部４１ａと、筒状部材４４の上端部との間に挟まれ、制御基板２５は、筒状部材４４の上端部に固定されている。なお、図３に示すように、ボス部２６の上端面と、筒状部材４４の上端面とは、略面一となっている。このため、制御基板２５は、ネジ部材４１によって固定されることで、ボス部２６の上端面および筒状部材４４の上端面に圧着される。

　制御基板２５は、厚さ方向に配列する主表面３３および主表面３４を含み、貫通孔２５ａは、主表面３３から主表面３４に達するように形成されている。

　主表面３４のうち、貫通孔２５ａの開口縁部の周囲には、端子部３２が形成されている。ヘッド部４１ａと筒状部材４４の上端部との間に制御基板２５が固定されることで、端子部３２と筒状部材４４とが電気的に接続される。なお、図４に示す例においては、端子部３２は、主表面３４に形成されているが、端子部３２を主表面３３に形成してもよい。この場合には、ネジ部材４１のヘッド部４１ａと、端子部３２とが接触する。そして、ヘッド部４１ａが設けられたネジ部材４１が、筒状部材４４と接触しているため、端子部３２と、ネジ部材４１と、筒状部材４４とが電気的に接続される。

　バスバ４６も、導電性材料によって形成されており、この図４に示す例においては、バスバ４６は、板状に形成されている。バスバ４６には、貫通孔４６ａおよび貫通孔４６ｂが形成されている。

　貫通孔４６ａおよび貫通孔４６ｂは、互いに間隔をあけて設けられており、貫通孔４６ａは、筒状部材４４の下方に配置されている。

　ネジ部材４５は、ヘッド部４５ａおよびこのヘッド部４５ａに接続された軸部４５ｂとを含む。ヘッド部４５ａは、軸部４５ｂよりも大径に形成されており、軸部４５ｂの外周面には雄ネジが形成されている。なお、図３および図４に示す例においては、ネジ部材４５として、ボルト採用されているが、ビスを採用してもよい。

　ネジ部材４５は、バスバ４６の下面から筒状部材４４に向けて捻じ込まれており、軸部４５ｂの外表面に形成された雄ネジと、貫通孔４４ａの内表面に形成された雌ネジと螺合している。そして、バスバ４６は、ヘッド部４５ａと筒状部材４４とによって挟まれて、筒状部材４４の下端部に固定されており、筒状部材４４とバスバ４６とが電気的に接続されている。

　バスバ４６は、内壁面２０ａと対向する下面と、この下面の反対側に位置する上面とを含み、バスバ４６の上面には、カラー５０が配置されている。そして、バスバ４６の下面と内壁面２０ａとの間には、カラー５１およびカラー５２が配置されている。カラー５０，５１，５２は、いずれも金属材料などのような導電性材料によって形成されている。

　カラー５０には、貫通孔５０ａが形成されており、貫通孔５０ａと貫通孔４６ｂとが互いに連通するように、カラー５０がバスバ４６上に配置されている。カラー５１，５２も、貫通孔５１ａ，５２ａが形成されている。

　板部材２３は、カラー５１およびカラー５２の間に挟まれており、金属板２１は、カラー５２および内壁面２０ａの間に挟まれている。板部材２３には、貫通孔２３ａが形成されており、金属板２１にも、貫通孔２１ａが形成されている。

　内壁面２０ａに形成されたネジ孔２０ｂと、貫通孔２１ａと、貫通孔５２ａと、貫通孔２３ａと、貫通孔５１ａと、貫通孔４６ｂと、貫通孔５０ａとが連通するように、金属板２１と、カラー５２と、板部材２３と、カラー５１と、バスバ４６と、カラー５０とが、内壁面２０ａ上に順次配置されている。

　そして、各貫通孔を通るように、ネジ部材４０の軸部４０ｂが挿入されており、軸部４０ｂは、ネジ孔２０ｂの内表面に形成された雌ネジと螺合している。ここで、ネジ部材４０は、冷却器２２から張り出すように形成された張出部２７に設けられているため、ネジ部材４０が冷却器２２から離れた位置に設けられている。この結果、ネジ部材４０の軸部４０ｂは、冷却器２２を貫通しておらず、冷却器２２の構成の簡略化が図られている。

　軸部４０ｂがネジ孔２０ｂと螺着することで、ヘッド部４０ａと内壁面２０ａとによって、張出部２７と、カラー５０と、バスバ４６と、カラー５１と、カラー５２とが挟み込まれ、張出部２７と、カラー５０と、バスバ４６と、カラー５１と、板部材２３と、カラー５２と、金属板２１とが固定される。張出部２７が固定されることで、樹脂ケース２４がダイキャストケース２０に固定される。

　この際、ヘッド部４０ａは、カラー５０の上面と接触しており、さらに、軸部４０ｂがダイキャストケース２０に接続されている。このため、制御基板２５とダイキャストケース２０とは、筒状部材４４と、バスバ４６と、カラー５０と、ネジ部材４０とによって、電気的に接続されている。

　これにより、制御基板２５に異常電圧が生じることを抑制することができ、制御基板２５の駆動を安定化させることができる。さらに、制御基板２５を固定するネジ部材４１と、樹脂ケース２４を固定するネジ部材４０とを用いて、制御基板２５とダイキャストケース２０とを接続するグランド経路を形成しているため、別途にグランド経路を構成した場合と比較して、部品点数の低減を図ることができる。

　さらに、グランド経路を形成する各部材同士は、ネジ部材による締付力によって互いに強固に固定されている。このため、制御基板２５からダイキャストケース２０までの電気的抵抗を低く抑えることができる。

　このように構成された基板ユニット１３の組み立て方法の一例について簡単に説明する。図３および図４において、樹脂ケース２４の貫通孔２８内に筒状部材４４を挿入（圧入）する。その後、ネジ部材４５を筒状部材４４に螺着して、バスバ４６を筒状部材４４の下端部に固定する。

　次に、内壁面２０ａ上に金属板２１と、冷却器２２と、カラー５２と、板部材２３と、カラー５１とを配置する。次に、筒状部材４４と、ネジ部材４５と、バスバ４６とが固定された樹脂ケース２４を板部材２３上に配置する。

　次に、ネジ部材４０をネジ孔２０ｂに螺着して、樹脂ケース２４をダイキャストケース２０に固定する。次に、ネジ部材４１で制御基板２５を筒状部材４４の上端部に固定する。このようにして、図３に示す基板ユニット１３を組み立てることができる。なお、制御基板２５を樹脂ケース２４に固定し、制御基板２５および樹脂ケース２４をユニット化した後、ユニット化された樹脂ケース２４をダイキャストケース２０に固定するようにしてもよい。いずれの場合であっても、ネジ部材４０，４１の取り付け時に、ネジ部材４０およびネジ部材４１の一方が他方と干渉することが抑制されている。

　なお、上記の組み立て手順は、一例に過ぎず、多少の手順の入れ替えは、出願当初から予定されている。さらに、図３および図４に示す例においては、ネジ部材４０およびネジ部材４１は、各々１つしか設けられていないが、ネジ部材４０およびネジ部材４１を各々複数設けるにようにしてもよい。

　このように、本実施の形態に係る基板ユニット１３においては、制御基板２５を樹脂ケース２４に固定するネジ部材４１と、樹脂ケース２４をダイキャストケース２０に固定するネジ部材４０とを接続部材４３で電気的に接続することで、制御基板２５とダイキャストケース２０とを電気的に接続しており、制御基板２５とダイキャストケース２０とを電気的に接続している。

　図５は、本実施の形態に係る基板ユニット１３の変形例を示す断面図である。図６は、図５に示す接続部材７０、ネジ部材４０およびネジ部材４１と、これらの部材の周囲に位置する部材を示す分解斜視図である。

　なお、図５および図６に示す構成のうち、上記図１から図４に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

　図５および図６において、基板ユニット１３は、制御基板２５と、ボス部２６および張出部２７を含む樹脂ケース２４と、制御基板２５を樹脂ケース２４に固定するネジ部材４１と、樹脂ケース２４をダイキャストケース２０に固定するネジ部材４０と、ネジ部材４１およびネジ部材４０を電気的に接続する接続部材７０とを含む。そして、ネジ部材４０のヘッド部４０ａと、内壁面２０ａとの間には、金属板２１と、この金属板２１上に配置されたカラー８４と、カラー８４上に配置されたカラー８０とが配置されている。

　ボス部２６には、孔部４７が形成されており、張出部２７の外周縁部には、切欠部４８が形成されている。

　孔部４７内には、導電性の筒状部材６０が配置されており、この筒状部材６０には、貫通孔６０ａが形成されている。貫通孔６０ａの内表面には、軸部４１ｂと螺合する雌ネジが形成されている。

　図６に示すように、筒状部材６０は、ヘッド部６１と、首部６２と、胴体部６３とを含み、首部６２は、ヘッド部６１と胴体部６３との間に配置されている。首部６２の外径は、ヘッド部６１および胴体部６３の外径よりも小さい。

　ネジ部材４１の軸部４１ｂが筒状部材６０と螺着すると、ヘッド部４１ａが制御基板２５を筒状部材６０の上端部に押さえつける。これにより、端子部３２が筒状部材６０の上端部と電気的に接続される。

　接続部材７０は、接続部７２と、接続部７２の一端に設けられた挟持部７１と、接続部７２の他方端に設けられた挟持部７３とを含む。挟持部７１は、２つのアーム部を含み、この２つのアーム部は首部６２の外周に装着される。

　挟持部７３が首部６２に装着されることで、接続部材７０と筒状部材６０とが電気的に接続される。

　カラー８０は、ヘッド部８１と、首部８２と、胴部８３とを含み、首部８２の外径は、ヘッド部８１および胴部８３の外径よりも小さい。

　接続部材７０の挟持部７３は、２つの湾曲したアーム部を備えており、挟持部７３は、首部８２の外周面に装着される。挟持部７３が首部８２に装着されると、接続部材７０とカラー８０とは電気的に接続される。

　カラー８０には、貫通孔８０ａが形成されている。カラー８０の下方に配置されるカラー８４にも、貫通孔８４ａが形成されている。板部材２３は、カラー８０とカラー８４との間に配置され、金属板２１は、カラー８４と内壁面２０ａとの間に配置される。

　そして、ネジ部材４０の軸部４０ｂは、貫通孔８０ａと、貫通孔２３ａと、貫通孔８４ａと、貫通孔２１ａとをとおり、ネジ孔２０ｂの内周面に形成された雌ネジと螺合している。軸部４０ｂとネジ孔２０ｂとが螺合することで、ヘッド部４０ａは、張出部２７の上面のうち、切欠部４８の周囲に位置する部分を内壁面２０ａに向けて押圧する。

　これにより、ヘッド部４０ａと内壁面２０ａによって、張出部２７と、カラー８０と、板部材２３と、カラー８４と、金属板２１とが固定される。

　この際、ヘッド部４０ａと、カラー８０のヘッド部８１とが接触して、ネジ部材４０と接続部材７０とが電気的に接続される。

　さらに、ネジ部材４０の軸部４０ｂがネジ孔２０ｂに螺着されることで、ネジ部材４０とダイキャストケース２０とが電気的に接続される。

　これにより、制御基板２５の端子部３２と、ダイキャストケース２０とが電気的に接続され、制御基板２５の駆動を安定させることができる。

　なお、この図５および図６に示す例においても、ネジ部材４１およびネジ部材４０は、互いに間隔をあけて配置されている。このため、基板ユニット１３を組み立てる際に、ダイキャストケース２０の内側からネジ部材４０およびネジ部材４１を回転させることができる。

　このように、この図５および図６に示す例においても、制御基板２５を固定するネジ部材４１と、樹脂ケース２４をダイキャストケース２０に固定するネジ部材４０とを接続部材７０で電気的に接続することで、制御基板２５とダイキャストケース２０とを電気的に接続している。

　以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。

　本発明は、基板ユニットに関し、特に、ケース内に基板が設けられた基板ユニットに適用することができる。

　１０　冷却回路、１１　熱交換器、１２　ポンプ、１３　基板ユニット、１４　冷媒管、１５　冷媒、２０　ダイキャストケース、２０ａ　内壁面、２０ｂ　ネジ孔、２１　金属板、２１ａ，２３ａ，２５ａ，２８，３１，４４ａ，４６ａ，４６ｂ，５０ａ，５１ａ，５２ａ，６０ａ，８０ａ，８４ａ　貫通孔、２２　冷却器、２３　板部材、２４　樹脂ケース、２５　制御基板、２６　ボス部、２７　張出部、２９　凹部、３２　端子部、３３，３４　主表面、４０，４１，４５　ネジ部材、４０ａ，４１ａ，４５ａ，６１，８１　ヘッド部、４０ｂ，４１ｂ，４５ｂ　軸部、４３，７０　接続部材、４４，６０　筒状部材、４６　バスバ、４７　孔部、４８　切欠部、５０，５１，５２，８０，８４　カラー、６２，８２　首部、６３　胴体部、７１，７３　挟持部、７２　接続部、８３　胴部、１１０　コンバータ、１２０，１２０，１３０　インバータ、１４０　制御装置、Ａ　矢印、Ｂ　バッテリ。

Claims

　導電性の導電性ケース（２０）と、
　前記導電性ケース（２０）内に配置された絶縁ケース（２４）と、
　前記導電性ケース（２０）内に配置され、前記絶縁ケース（２４）を前記導電性ケース（２０）の内壁面（２０ａ）に固定する導電性の第１ネジ部材（４０）と、
　前記絶縁ケース（２４）に対して前記内壁面（２０ａ）と反対側に設けられ、前記絶縁ケース（２４）に固定された回路基板（２５）と、
　前記回路基板（２５）を前記絶縁ケース（２４）に固定する導電性の第２ネジ部材（４１）と、
　を備え、
　前記第１ネジ部材（４０）および前記第２ネジ部材（４１）は前記内壁面（２０ａ）に向けて捻じ込まれ、前記内壁面（２０ａ）から前記内壁面（２０ａ）および前記絶縁ケース（２４）の配列方向に離れた位置から前記第１ネジ部材（４０）および前記第２ネジ部材（４１）を見ると、前記第１ネジ部材（４０）と前記第２ネジ部材（４１）は互いに間隔をあけて配置され、
　前記第１ネジ部材（４０）と、前記第２ネジ部材（４１）とは、導電性の接続部材（４３）によって接続された、基板ユニット。
　前記導電性ケース（２０）の前記内壁面（２０ａ）と、前記絶縁ケース（２４）との間に配置された冷却器（２２）と、
　前記絶縁ケース（２４）内に配置された素子と、
　をさらに備え、
　前記絶縁ケース（２４）は、前記冷却器（２２）の外周から張り出す張出部（２７）を含み、
　前記第１ネジ部材（４０）は、前記張出部（２７）に設けられ、
　前記第２ネジ部材（４１）は、前記絶縁ケース（２４）に対して前記冷却器（２２）と反対側に配置された、請求項１に記載の基板ユニット。
　前記接続部材（４３）は、前記絶縁ケース（２４）を貫通すると共に、一端に前記第１ネジ部材（４０）が設けられた導電性の筒部材（４４）と、前記筒部材（４４）の他端に設けられた導電性の第３ネジ部材（４５）と、前記第３ネジ部材（４５）によって前記筒部材（４４）の他端に固定されると共に、前記第２ネジ部材（４１）に接続された導電性の接続部（４６）とを含む、請求項２に記載の基板ユニット。
　前記第１ネジ部材（４０）と、前記第２ネジ部材（４１）と、前記第３ネジ部材（４５）は、ボルトであり、
　前記筒部材（４４）の内周面には、前記第１ネジ部材（４０）と螺合する第１螺子部と、前記第２ネジ部材（４１）と螺合する第２螺子部とが形成され、
　前記回路基板（２５）は、前記第１ネジ部材（４０）と前記筒部材（４４）の一端との間に挟まれ、
　前記接続部は、前記第３ネジ部材（４５）と前記筒部材（４４）の他端との間に挟まれた、請求項３に記載の基板ユニット。
　前記第１ネジ部材（４０）のボルト径は、前記第２ネジ部材（４１）のボルト径よりも大きい、請求項１に記載の基板ユニット。
　前記第１ネジ部材（４０）は、ボルトヘッドと、前記ボルトヘッドから突出するように形成され、表面に螺子部が形成された軸部とを含み、
　前記第１ネジ部材（４０）のボルトヘッドと、前記回路基板（２５）との間に配置され、前記第１ネジ部材（４０）の軸部が挿入されたカラー筒（５０）をさらに備え、
　前記接続部は、前記カラー筒（５０）と前記第２ネジ部材（４１）とによって挟まれた、請求項４に記載の基板ユニット。