(57)【要約】【課題】  耐振性を高めた作業車両の電力変換装置を提供する。【解決手段】  電力変換装置３１のケーシング３３には、冷却流体通路４４，４５が形成された冷却プレート４３を設ける。冷却プレート４３の上面にはコンデンサ部品４７を設け、冷却プレート４３の下面にはスイッチング素子Ｓを内蔵したパワーモジュール４８を設ける。冷却プレート４３には、左，右方向に延びるバスバー挿通孔４９を形成する。バスバー挿通孔４９の左，右方向の途中位置には連結部５０を設け、連結部５０によってバスバー挿通孔４９を２つの部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂに分割する。部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂには、バスバー５１の分割接続バー５１Ａ，５１Ｂを挿入すると共に、バスバー５２の分割接続バー５２Ａ，５２Ｂを挿入する。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱体として形成されたケーシングと、
該ケーシング内に設けられ冷却流体が流通する冷却流体通路が形成された冷却プレートと、
該冷却プレートの一側面に設けられ、直流端子を有するコンデンサ部品と、
前記冷却プレートの他側面に設けられ、直流端子およびスイッチング素子を有し、インバータまたはチョッパとして電力変換する電力変換回路部と、
前記冷却プレートに貫通して設けられたバスバー挿通孔と、
該バスバー挿通孔に挿入され、前記コンデンサ部品の直流端子と前記電力変換回路部の直流端子とを電気的に接続する正極用と負極用のバスバーとを備えた作業車両の電力変換装置であって、
前記冷却プレートには、互いに並行な複数の前記冷却流体通路が形成され、
前記電力変換回路部は、前記冷却プレートのうち複数の前記冷却流体通路に対応した位置に配置された複数の前記スイッチング素子を有し、
前記バスバー挿通孔は、互いに隣合う２つの前記冷却流体通路の間に配置され、前記冷却流体通路に沿って延びて、前記冷却プレートを前記冷却流体通路に対応した２つの通路形成部位に分離し、
前記バスバー挿通孔の長さ方向の途中位置には、互いに隣合う２つの前記通路形成部位を連結し、前記バスバー挿通孔を複数の部分貫通孔に分割する連結部を設け、
前記バスバーは、複数の前記部分貫通孔にそれぞれ挿入される複数の分割接続バーを備える構成としてなる作業車両の電力変換装置。
【請求項２】
箱体として形成されたケーシングと、
該ケーシング内に設けられ冷却流体が流通する冷却流体通路が形成された冷却プレートと、
該冷却プレートの一側面に設けられ、直流端子を有するコンデンサ部品と、
前記冷却プレートの他側面に設けられ、直流端子およびスイッチング素子を有し、インバータまたはチョッパとして電力変換する電力変換回路部と、
前記冷却プレートに貫通して設けられたバスバー挿通孔と、
該バスバー挿通孔に挿入され、前記コンデンサ部品の直流端子と前記電力変換回路部の直流端子とを電気的に接続する正極用と負極用のバスバーとを備えた作業車両の電力変換装置であって、
前記電力変換回路部は、前記冷却プレートのうち前記冷却流体通路に対応した位置に配置された複数の前記スイッチング素子を有し、
前記バスバー挿通孔は、前記冷却流体通路と前記ケーシングの壁面との間に配置され、前記冷却流体通路に沿って延びて、前記冷却プレートと前記ケーシングの壁面との間を分離し、
前記バスバー挿通孔の長さ方向の途中位置には、前記冷却プレートと前記ケーシングの壁面とを連結し、前記バスバー挿通孔を複数の部分貫通孔に分割する連結部を設け、
前記バスバーは、複数の前記部分貫通孔にそれぞれ挿入される複数の分割接続バーを備える構成としてなる作業車両の電力変換装置。
【請求項３】
前記冷却プレートには、複数の前記部分貫通孔に対応して複数の前記コンデンサ部品を設けてなる請求項１または２に記載の作業車両の電力変換装置。
【請求項４】
極性が同じ複数の前記分割接続バーは、渡りバーを用いて互いに電気的に接続されてなる請求項１，２または３に記載の作業車両の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電動式のアクチュエータを駆動するために設けられた作業車両の電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば油圧ショベルのような作業車両として、エンジンと電動モータを動力源として併用したハイブリッド式のものや、電動モータを動力源として油圧ポンプを駆動する電動式のものが知られている。
【０００３】
このような作業車両には、例えば交流電力と直流電力を相互に変換するインバータや直流電圧の昇圧や降圧を行うチョッパのような電力変換装置が設けられている。この電力変換装置は、ケーシング内に収容され、多数のスイッチング素子を組合せることにより構成されている。
【０００４】
ここで、電力変換装置は、各スイッチング素子が発熱するから、温度上昇を抑制するために、冷却する必要がある。そこで、従来技術の電力変換装置では、冷却プレートの表面にスイッチング素子を設け、冷却プレートに形成された冷却流体通路に水等の冷却流体を流通させることによりスイッチング素子等を冷却するものがある。また、従来技術では、互いに並行な２つの冷却流体通路を折返し状態で設けると共に、２つの冷却流体通路の間には冷却プレートを貫通する貫通孔が設けられ、この貫通孔の内部には、冷却プレートの表面側に設けたスイッチング素子と、裏面側に位置するコンデンサ部品との間を接続する接続線が挿入される構成をとるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１８７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、接続線は、その浮遊インダクタンスを極力小さくする必要がある。このため、接続線には、幅が広い正極用と負極用の２枚の導体板を短い間隔で対向させた平行平板のバスバーが用いられる。このようなバスバーを挿通させるために、バスバーが挿入される貫通孔は、ほぼ冷却プレートを二分する長穴になる。
【０００７】
一方、作業車両の電力変換装置は、製造コスト等の関係で汎用の半導体モジュールを使用することが多く、自動車用の電力変換装置に比べて、その体格が大きくなる傾向がある。また、作業車両用の電力変換装置は、自動車用の電力変換装置に比べて、必要が電力変換の容量が大きく、その体格はさらに大きくなる。
【０００８】
このような体格の大きな電力変換装置において、冷却プレートを二分する長穴を設けると、長穴によって冷却プレートが２つの部位に分離された状態になり、冷却プレートの剛性が低下して、耐振性が低下する。この結果、例えば長穴によって分離された２つの部位は、作業車両が振動したときに別個に振動することがあり、バスバーとスイッチング素子やコンデンサ部品との接続部位に大きな負荷が作用し、接続用のボルトの緩みや電極の歪み等が生じ、耐久性、信頼性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、耐振性を高めた作業車両の電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、箱体として形成されたケーシングと、該ケーシング内に設けられ冷却流体が流通する冷却流体通路が形成された冷却プレートと、該冷却プレートの一側面に設けられ、直流端子を有するコンデンサ部品と、前記冷却プレートの他側面に設けられ、直流端子およびスイッチング素子を有し、インバータまたはチョッパとして電力変換する電力変換回路部と、前記冷却プレートに貫通して設けられたバスバー挿通孔と、該バスバー挿通孔に挿入され、前記コンデンサ部品の直流端子と前記電力変換回路部の直流端子とを電気的に接続する正極用と負極用のバスバーとを備えた作業車両の電力変換装置であって、前記冷却プレートには、互いに並行な複数の前記冷却流体通路が形成され、前記電力変換回路部は、前記冷却プレートのうち複数の前記冷却流体通路に対応した位置に配置された複数の前記スイッチング素子を有し、前記バスバー挿通孔は、互いに隣合う２つの前記冷却流体通路の間に配置され、前記冷却流体通路に沿って延びて、前記冷却プレートを前記冷却流体通路に対応した２つの通路形成部位に分離し、前記バスバー挿通孔の長さ方向の途中位置には、互いに隣合う２つの前記通路形成部位を連結し、前記バスバー挿通孔を複数の部分貫通孔に分割する連結部を設け、前記バスバーは、複数の前記部分貫通孔にそれぞれ挿入される複数の分割接続バーを備える構成としている。
【００１１】
請求項２の発明は、箱体として形成されたケーシングと、該ケーシング内に設けられ冷却流体が流通する冷却流体通路が形成された冷却プレートと、該冷却プレートの一側面に設けられ、直流端子を有するコンデンサ部品と、前記冷却プレートの他側面に設けられ、直流端子およびスイッチング素子を有し、インバータまたはチョッパとして電力変換する電力変換回路部と、前記冷却プレートに貫通して設けられたバスバー挿通孔と、該バスバー挿通孔に挿入され、前記コンデンサ部品の直流端子と前記電力変換回路部の直流端子とを電気的に接続する正極用と負極用のバスバーとを備えた作業車両の電力変換装置であって、前記電力変換回路部は、前記冷却プレートのうち前記冷却流体通路に対応した位置に配置された複数の前記スイッチング素子を有し、前記バスバー挿通孔は、前記冷却流体通路と前記ケーシングの壁面との間に配置され、前記冷却流体通路に沿って延びて、前記冷却プレートと前記ケーシングの壁面との間を分離し、前記バスバー挿通孔の長さ方向の途中位置には、前記冷却プレートと前記ケーシングの壁面とを連結し、前記バスバー挿通孔を複数の部分貫通孔に分割する連結部を設け、前記バスバーは、複数の前記部分貫通孔にそれぞれ挿入される複数の分割接続バーを備える構成としている。
【００１２】
請求項３の発明では、前記冷却プレートには、複数の前記部分貫通孔に対応して複数の前記コンデンサ部品を設けている。
【００１３】
請求項４の発明では、極性が同じ複数の前記分割接続バーは、渡りバーを用いて互いに電気的に接続される構成としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、バスバー挿通孔の長さ方向の途中位置には、互いに隣合う２つの通路形成部位を連結する連結部を設けたから、連結部によって冷却プレートの剛性を高めることができる。このため、冷却プレートの耐振性を高めることができるから、作業車両に振動が生じたときでも、ケーシングと冷却プレートとが別個に振動するのを抑制することができる。また、冷却プレートが振動した場合でも、２つの通路形成部位を一緒に振動させることができる。この結果、バスバーとスイッチング素子やコンデンサ部品との接続部位に生じる負荷を低減して、耐久性、信頼性を高めることができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、バスバー挿通孔の長さ方向の途中位置には、冷却プレートとケーシングの壁面とを連結する連結部を設けたから、連結部によって冷却プレートの剛性を高めることができる。このため、請求項２の発明でも、請求項１の発明と同様に作用効果を得ることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、冷却プレートには複数の部分貫通孔に対応して複数のコンデンサ部品を設けたから、部分貫通孔毎に別個のコンデンサ部品に分割接続バーを接続することができる。このため、共通のコンデンサ部品に複数の分割接続バーを接続した場合に比べて、コンデンサ部品と分割接続バーとを容易に接続することができ、組立作業性が向上すると共に、不要な浮遊インダクタンスを抑制することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、極性が同じ複数の分割接続バーは渡りバーを用いて互いに電気的に接続したから、分割接続バーの電位を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による電力変換装置を搭載したホイールローダを示す斜視図である。
【図２】図１中のホイールローダに適用する油圧システムと電動システムを示すブロック図である。
【図３】電動システムの具体的な構成を示す回路図である。
【図４】電力変換装置を拡大して示す外観斜視図である。
【図５】電力変換装置を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向から見た断面図である。
【図６】電力変換装置を図５中の矢示VI−VI方向から見た断面図である。
【図７】冷却プレートを図５中の矢示VII−VII方向から見た断面図である。
【図８】電力変換装置を図５中の矢示VIII−VIII方向から見た断面図である。
【図９】電力変換装置を図５中の矢示IX−IX方向から見た断面図である。
【図１０】電力変換装置をケーシングとバスバーを分解した状態で示す図８と同様な位置の断面図である。
【図１１】電力変換装置をケーシングとバスバーを分解した状態で示す図９と同様な位置の断面図である。
【図１２】バスバーを組み合わせた状態で示す斜視図である。
【図１３】バスバーを分解した状態で示す斜視図である。
【図１４】第２の実施の形態による電力変換装置をケーシングとバスバーを分解した状態で示す図８と同様な位置の断面図である。
【図１５】第２の実施の形態による電力変換装置をケーシングとバスバーを分解した状態で示す図９と同様な位置の断面図である。
【図１６】バスバーを組み合わせた状態で示す斜視図である。
【図１７】バスバーを分解した状態で示す斜視図である。
【図１８】第３の実施の形態による電力変換装置を示す図５と同様な位置の断面図である。
【図１９】電力変換装置を図１８中の矢示XIX−XIX方向から見た断面図である。
【図２０】電力変換装置を図１８中の矢示XX−XX方向から見た断面図である。
【図２１】電力変換装置を図１８中の矢示XXI−XXI方向から見た断面図である。
【図２２】バスバーを組み合わせた状態で示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る作業車両の電力変換装置を、作業車両としてのハイブリッド式ホイールローダに適用した場合を例に挙げて、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２０】
図１ないし図１３は、本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、ホイールローダ１は、前部車体２と後部車体７とが、屈曲可能に連結されたアーティキュレート式の作業機である。
【００２１】
前部車体２は、ホイールローダ１の前側に配置されており、略箱状に形成された前フレーム３と、この前フレーム３の下側に設けられた前車軸４と、この前車軸４の左，右両端に設けられた前輪５と、前フレーム３の前側に俯仰動可能に取付けられた作業装置６とを備える。
【００２２】
作業装置６は、前フレーム３の左，右両側の上端側に設けられたブラケット部３Ａに俯仰動可能に取付けられたアーム６Ａと、このアーム６Ａの先端部に回動可能に取付けられたバケット６Ｂとを備える。アーム６Ａは、アームシリンダ６Ｃにより回動動作され、バケット６Ｂはバケットシリンダ６Ｄにより回動動作される。作業装置６は、アームシリンダ６Ｃとバケットシリンダ６Ｄによる回動動作により、バケット６Ｂを上，下方向に俯仰動させ、バケット６Ｂによって土砂等の運搬作業およびダンプトラックへの積荷作業等を行う。
【００２３】
後部車体７は、左，右方向に屈曲可能な状態で前部車体２の後方に連結されている。この後部車体７は、後述のエンジン１６等を収容する後フレーム８と、この後フレーム８の下側に設けられた後車軸９と、後車軸９の左，右両端に設けられた後輪１０と、後フレーム８上に設けられたキャブ１２とを備える。後フレーム８は、エンジン１６等の駆動源が収容された収容枠部８Ａと、この収容枠部８Ａの前側に設けられ前部車体２に連結された結合部８Ｂとによって構成されている。
【００２４】
後車軸９は、後フレーム８に対してロール軸周りに回動可能に軸支されている。また、後車軸９は、前車軸４と共にプロペラシャフト１１と通じて後述のリアモータ１３に連結されている。これにより、前輪５と後輪１０とには、プロペラシャフト１１を通じてリアモータ１３による駆動力が伝達され、４輪駆動が可能となっている。
【００２５】
リアモータ１３は、後フレーム８内に設けられた走行電動機である。リアモータ１３の出力側は、プロペラシャフト１１に接続される。このリアモータ１３は、例えば三相誘導電動機等によって構成される。そして、リアモータ１３は、後述の直流母線２５Ａ，２５Ｂからの電力により作動し、プロペラシャフト１１を介して前車軸４、後車軸９を駆動する。これにより、前車軸４、後車軸９を介して前輪５、後輪１０が回転駆動し、ホイールローダ１は前進または後進する。
【００２６】
フロントモータ１４は、前フレーム３内に設けられた走行電動機である。フロントモータ１４も、リアモータ１３と同様に、三相誘導電動機等によって構成される。フロントモータ１４の回転軸は、プロペラシャフト１１の回転軸と同軸である。このフロントモータ１４は、リアモータ１３の牽引力が不足した場合に、後述の直流母線２５Ａ，２５Ｂからの電力により作動し、リアモータ１３をアシストする。
【００２７】
ステアリングシリンダ１５は、左，右両側に位置して前フレーム３と後フレーム８との間に取付けられる。このステアリングシリンダ１５は、油圧ポンプ１８から圧油が供給または排出されることによって伸長または縮小し、前フレーム３を後フレーム８に対して左，右方向に屈曲させる。
【００２８】
エンジン１６は、後フレーム８内に設けられる。エンジン１６の出力側には、アシスト発電モータ１７と油圧ポンプ１８とが取付けられる。ここで、油圧ポンプ１８は、作業装置６のシリンダ６Ｃ，６Ｄとステアリングシリンダ１５を駆動するための動力源として、作動油を昇圧して吐出するものである。一方、アシスト発電モータ１７は、エンジン１６によって回転駆動させることにより発電し、またはエンジン１６に加えて油圧ポンプ１８の駆動を補助するものである。
【００２９】
蓄電装置１９は、例えば電気二重層のキャパシタを用いて構成され、後フレーム８内に取付けられる。この蓄電装置１９は、アシスト発電モータ１７の発電時やリアモータ１３、フロントモータ１４の回生制動時の電荷を蓄電する。また、蓄電装置１９は、リアモータ１３およびフロントモータ１４の駆動時やアシスト発電モータ１７のアシスト時に給電する。なお、蓄電装置１９としては、キャパシタ以外にも、例えばリチュウムイオンバッテリを用いることもできる。また、蓄電装置１９は、前フレーム３内に取付けてもよい。
【００３０】
コントロールバルブ２０は、作業装置６のシリンダ６Ｃ，６Ｄとステアリングシリンダ１５を制御する複数個の油圧制御弁により形成されている。コントロールバルブ２０は、油圧ポンプ１８から供給される圧油の供給と排出を、操作レバー等の操作に応じて切り換える。これにより、作業装置６の俯仰動やステアリング操作を制御するものである。
【００３１】
次に、図２および図３を用いて、ホイールローダ１の電動システムの構成について説明する。
【００３２】
電動システムは、上述したリアモータ１３、フロントモータ１４、アシスト発電モータ１７、蓄電装置１９に加えて、第１ないし第３のインバータ２１〜２３、チョッパ２４等によって構成される。ここで、第１ないし第３のインバータ２１〜２３およびチョッパ２４は、電力変換回路部を構成している。
【００３３】
第１のインバータ２１は、リアモータ１３に電気的に接続される。第１のインバータ２１は、例えばトランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる複数（例えば１２個）のスイッチング素子Ｓを用いて構成される。ここで、インバータ２１は、制御部２１Ａを用いてスイッチング素子Ｓのオン／オフを制御することによって、例えば直流電力から三相交流電力を生成する。そして、インバータ２１は、三相交流電力をリアモータ１３に供給し、リアモータ１３を駆動する。また、インバータ２１は、後述の直流母線２５Ａ，２５Ｂに接続される。
【００３４】
第２のインバータ２２は、フロントモータ１４に電気的に接続される。第２のインバータ２２は、第１のインバータ２１とほぼ同様に、複数（例えば６個）のスイッチング素子Ｓを用いて構成される。インバータ２２は、制御部２２Ａを用いてスイッチング素子Ｓのオン／オフを制御することによって、例えば直流電力から三相交流電力を生成し、フロントモータ１４を駆動する。また、インバータ２２は、一対の直流母線２５Ａ，２５Ｂに接続される。
【００３５】
第３のインバータ２３は、アシスト発電モータ１７に電気的に接続される。第３のインバータ２３は、第１のインバータ２１とほぼ同様に、複数（例えば６個）のスイッチング素子Ｓを用いて構成される。インバータ２３のスイッチング素子Ｓは、そのオン／オフが制御部２３Ａによって制御される。そして、アシスト発電モータ１７の発電時には、インバータ２３は、アシスト発電モータ１７による発電電力を直流電力に変換して蓄電装置１９に供給する。一方、アシスト発電モータ１７のモータ駆動時には、インバータ２３は、直流電力から三相交流電力を生成し、アシスト発電モータ１７に供給する。また、インバータ２３は、一対の直流母線２５Ａ，２５Ｂに接続される。
【００３６】
チョッパ２４の一端は蓄電装置１９に接続され、チョッパ２４の他端は一対の直流母線２５Ａ，２５Ｂに接続される。チョッパ２４とインバータ２１〜２３とは、一対の直流母線２５Ａ，２５Ｂを介して互いに電気的に接続される。このチョッパ２４は、例えばＩＧＢＴ等からなる複数（例えば２個）のスイッチング素子ＳとリアクトルＬとを備える。チョッパ２４は、制御部２４Ａによってスイッチング素子Ｓのオン／オフが制御される。そして、蓄電装置１９の充電時には、チョッパ２４は、降圧回路（降圧チョッパ）として機能し、例えばアシスト発電モータ１７から供給される直流電圧を降圧して蓄電装置１９に供給する。一方、蓄電装置１９を用いてモータ１３，１４，１７を駆動するときには、チョッパ２４は、昇圧回路（昇圧チョッパ）として機能し、蓄電装置１９から供給される直流電圧を昇圧してインバータ２１〜２３に供給する。
【００３７】
インバータ２１〜２３およびチョッパ２４は、正極側（プラス側）と負極側（マイナス側）で一対の直流母線２５Ａ，２５Ｂを通じて相互に接続されている。直流母線２５Ａ，２５Ｂには、平滑用のコンデンサＣが接続されると共に、例えば数百Ｖ程度の所定の直流電圧が印加される。
【００３８】
また、制御部２１Ａ〜２４Ａは、通信線２６を通じてメインコントロールユニット２７（以下、ＭＣＵ２７という）に電気的に相互に接続され、ＣＡＮ（Control Area Network）を構成する。ＭＣＵ２７は、操作指令信号等のような各種の信号を用いて、制御部２１Ａ〜２４Ａに対する制御指令を生成し、モータ１３，１４，１７の駆動制御、電動システムの異常監視、エネルギーマネジメント等の制御を行う。
【００３９】
次に、第１の実施の形態の特徴部分となる電力変換装置３１，３２について説明する。
【００４０】
電力変換装置３１は、電力変換回路部としての２つのインバータ２１，２２を備え、リアモータ１３およびフロントモータ１４を制御する。また、電力変換装置３２は、電力変換回路部としてのインバータ２３およびチョッパ２４を備え、アシスト発電モータ１７および蓄電装置１９を制御する。電力変換装置３１，３２は、例えば後フレーム８に取付けられている。
【００４１】
なお、電力変換装置３１，３２は、後フレーム８に限らず、前フレーム３に取付けてもよい。また、電力変換装置３１，３２は、必ずしも２つに分離する必要はなく、両者を統合して一体化してもよく、フロントモータ１４用の部分を分離して前フレーム３に取付けてもよい。
【００４２】
電力変換装置３１，３２は、電力変換回路部以外は同様な構成になる。このため、以下では電力変換装置３１を例に挙げて詳細に説明し、電力変換装置３２については説明を省略する。
【００４３】
図４ないし図１３に示すように、電力変換装置３１は、後述するケーシング３３、冷却プレート４３、コンデンサ部品４７、パワーモジュール４８、バスバー５１，５２等により構成される。
【００４４】
ケーシング３３は、電力変換装置３１の外形を形成する。このケーシング３３は、内部にインバータ２１，２２等を収容するもので、例えば直方体状の箱体として形成されている。ケーシング３３は、ケース本体３４、底板３９、蓋板４０により構成されている。なお、電力変換装置３１は、前，後、左，右、上，下のいずれの方向にも自由に取付けることができるが、構成を明確に説明するために、冷却流体の流入、流出側を右側とし、底板３９側を下側として説明する。ケーシング３３は、剛性を有しつつ軽量で、さらに熱を伝え易い金属材料、例えばアルミニウムの合金材等を用いた鋳造手段によって所望の形状に形成されている。
【００４５】
図５および図６に示すように、ケース本体３４は、上側および下側に開口した箱体として形成されている。詳しくは、ケース本体３４は、上，下方向に延びる四角形の枠状に形成される。従って、ケース本体３４は、前，後，左，右に位置する４枚の壁面３４Ａ〜３４Ｄを有している。また、ケース本体３４の高さ方向（上，下方向）の途中位置には、冷却プレート４３が設けられている。
【００４６】
ケース本体３４は、鋳造手段を用いて、冷却プレート４３と一緒に一体成形され、直方体状の容器を構成している。なお、ケース本体３４と冷却プレート４３は、これらを別個に形成した後に、ボルト、溶接等を用いて一体化してもよい。
【００４７】
ケーシング３３は、上，下方向に対して、例えば３つの収容空間３５〜３７を備える。ここで、冷却プレート４３よりも上側に位置する上部側の収容空間３６には、例えばコンデンサＣを内蔵したコンデンサ部品４７が配設される。冷却プレート４３よりも下側に位置する下部側の収容空間３５には、例えばインバータ２１，２２が配設される。収容空間３６よりも上側に位置する上部側の収容空間３７には、例えば制御部２１Ａ，２２Ａが配設される。また、ケース本体３４の前側の壁面３４Ａには、制御部２１Ａ，２２Ａと外部のＭＣＵ２７等との間を接続するための制御用コネクタ３８が設けられる。
【００４８】
底板３９は、長方形状に形成され、ケース本体３４の下側を閉塞する。また、蓋板４０も、長方形状に形成され、ケース本体３４の上側を閉塞する。底板３９および蓋板４０は、例えばケース本体３４と同様のアルミニウムの合金材または樹脂材料から形成されている。また、蓋板４０の上側にはステップ状の突部４０Ａが設けられると共に、突部４０Ａの前面にはモータ１３，１４や直流母線２５Ａ，２５Ｂに接続するための複数の電力用コネクタ４１が設けられている。蓋板４０と冷却プレート４３との間には、回路基板４２が設けられる。この回路基板４２には、各種の電子部品が取付けられ、制御部２１Ａ，２２Ａが実装される。
【００４９】
冷却プレート４３は、ケース本体３４の高さ方向の中間位置に設けられる。図５ないし図１１に示すように、冷却プレート４３は、長方形の厚肉な板状に形成される。冷却プレート４３の内部には、前，後方向に並んだ広幅な２本の冷却流体通路４４，４５が形成される。
【００５０】
冷却流体通路４４，４５は、水、油、ガス等の冷却流体を流通させる。図５ないし図７に示すように、冷却流体通路４４，４５は、前，後方向に広幅な扁平通路として形成され、互いに略平行な状態で長さ方向（左，右方向）に向けて直線状に延びている。冷却流体通路４４，４５は、冷却プレート４３の左側に設けられた接続通路４６を通じて互いに連通し、折返し状態で接続されている。冷却流体通路４４の上流側は、ケース本体３４の壁面３４Ｄから突出した流入口４４Ａとなっている。また、冷却流体通路４５の下流側は、ケース本体３４の壁面３４Ｄから突出した流出口４５Ａとなっている。流入口４４Ａは、冷却流体の供給源に配管、ホース等（いずれも図示せず）を介して接続される。流出口４５Ａは配管、ホース等を介して冷却流体のタンク（いずれも図示せず）に接続される。
【００５１】
また、冷却流体通路４４，４５内には、冷却流体の流通方向、即ち左，右方向に延びる複数枚の整流板４４Ｂ，４５Ｂが前，後方向に所定の間隔をもって立設されている。これらの整流板４４Ｂ，４５Ｂは、冷却流体と冷却プレート４３との伝熱面積を増大させて冷却効果を高めると共に、冷却流体通路４４，４５内で冷却流体を広範囲に亘って整然と流通させるものである。
【００５２】
冷却プレート４３の上面には、例えば冷却流体通路４４と対応した位置に、コンデンサＣを内蔵した２個のコンデンサ部品４７が取付けられる。具体的には、コンデンサ部品４７は、ボルト等を用いて冷却プレート４３の上面に固定される。図１０に示すように、コンデンサ部品４７は、正極用と負極用の直流端子Ｐc，Ｎcを備える。直流端子Ｐc，Ｎcは、各コンデンサ部品４７に例えば３個ずつ設けられる。２個のコンデンサ部品４７は、後述する２個の部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂに対応して、冷却プレート４３に設けられる。
【００５３】
なお、２個のコンデンサ部品４７は、冷却流体通路４５と対応した位置に取付けてもよい。また、冷却流体通路４４，４５のうちいずれか一方に限らず、両方と対応した位置にコンデンサ部品４７を設ける構成としてもよい。
【００５４】
冷却プレート４３の下面には、冷却流体通路４４，４５と対応した位置に、複数個のパワーモジュール４８が取付けられる。具体的には、パワーモジュール４８は、ボルト等を用いて冷却プレート４３の下面に固定される。図１１に示すように、パワーモジュール４８は、例えば２個のスイッチング素子Ｓを内蔵している。これら２個のスイッチング素子Ｓは、互いに直列接続され、例えば三相交流の１相を構成する。このため、冷却流体通路４４に対応した位置に設けられた６個のパワーモジュール４８は、１２個のスイッチング素子Ｓを備えた第１のインバータ２１を構成している。また、冷却流体通路４５に対応した位置に設けられた３個のパワーモジュール４８は、６個のスイッチング素子Ｓを備えた第２のインバータ２２を構成している。
【００５５】
そして、パワーモジュール４８は、正極用と負極用の直流端子Ｐm，Ｎmを備える。また、パワーモジュール４８は、インバータ２１，２２を構成するため、三相交流電力用の交流端子となる出力端子Ｔ0も備える。なお、パワーモジュール４８がチョッパ２４を構成する場合には、パワーモジュール４８の出力端子Ｔ0は、例えば低圧用の直流端子として機能する。
【００５６】
バスバー挿通孔４９は、冷却プレート４３を厚さ方向に貫通して設けられる。図８ないし図１１に示すように、バスバー挿通孔４９は、互いに隣合う２つの冷却流体通路４４，４５の間に配置され、冷却流体通路４４，４５に沿って長さ方向（左，右方向）に延びる。これにより、バスバー挿通孔４９は、冷却プレート４３を冷却流体通路４４，４５に対応した２つの通路形成部位４３Ａ，４３Ｂに分離する。
【００５７】
連結部５０は、バスバー挿通孔４９の長さ方向の途中位置に設けられる。この連結部５０は、互いに隣合う２つの通路形成部位４３Ａ，４３Ｂを連結し、バスバー挿通孔４９を複数の部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂに分割している。連結部５０は、冷却プレート４３の剛性を高め、通路形成部位４３Ａ，４３Ｂが別個に振動するのを抑制する。なお、連結部５０は、冷却プレート４３と一体的に形成するのが好ましいが、冷却プレート４３とは別体で形成し、ボルトや溶接等によって取付けてもよい。
【００５８】
２個のコンデンサ部品４７は、左，右方向に並んで配置され、一方が部分貫通孔４９Ａの近傍に位置し、他方が部分貫通孔４９Ｂの近傍に位置する。各コンデンサ部品４７には、部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂに近い部位に直流端子Ｐc，Ｎcが設けられる。
【００５９】
また、第１のインバータ２１のうち３個のパワーモジュール４８が部分貫通孔４９Ａの近傍に位置し、残余の３個のパワーモジュール４８が部分貫通孔４９Ｂの近傍に位置する。このとき、部分貫通孔４９Ａの近傍に位置する３個のパワーモジュール４８は、三相交流電力の三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）にそれぞれ対応する。同様に、部分貫通孔４９Ｂの近傍に位置する３個のパワーモジュール４８も、三相交流電力の三相にそれぞれ対応する。さらに、第２のインバータ２２の３個のパワーモジュール４８は、部分貫通孔４９Ａの近傍に位置する。
【００６０】
各パワーモジュール４８には、部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂに近い部位に直流端子Ｐm，Ｎmが設けられる。ここで、第１，第２のインバータ２１，２２には、同じパワーモジュール４８が用いられる。このため、第１のインバータ２１のパワーモジュール４８は、左側に負極用の直流端子Ｎmが配置され、右側に正極用の直流端子Ｐmが配置される。
【００６１】
一方、第２のインバータ２２のパワーモジュール４８は、第１のインバータ２１のパワーモジュール４８を１８０°回転させた配置となる。このため、第２のインバータ２２のパワーモジュール４８は、左側に正極用の直流端子Ｐmが配置され、右側に負極用の直流端子Ｎmが配置される。従って、部分貫通孔４９Ａの周囲では、第１のインバータ２１の直流端子Ｐmと第２のインバータ２２の直流端子Ｎmとが前，後方向で対向して配置されると共に、第１のインバータ２１の直流端子Ｎmと第２のインバータ２２の直流端子Ｐmとが前，後方向で対向して配置される。
【００６２】
バスバー５１，５２は、バスバー挿通孔４９に挿入され、コンデンサ部品４７の直流端子Ｐc，Ｎcとインバータ２１，２２の直流端子Ｐm，Ｎmとを電気的に接続する。正極用のバスバー５１は、部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂにそれぞれ挿入される２枚の分割接続バー５１Ａ，５１Ｂを備える。負極用のバスバー５２も、部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂにそれぞれ挿入される２枚の分割接続バー５２Ａ，５２Ｂを備える。分割接続バー５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂは、導電性の金属材料を用いて形成され、四角形の平板状に形成される。
【００６３】
分割接続バー５１Ａ，５２Ａは、互いに対向して平行平板を形成し、部分貫通孔４９Ａに挿入される。図１０ないし図１３に示すように、正極用の分割接続バー５１Ａは、コンデンサ部品４７の直流端子Ｐcに接続するための接続端子Ｐ1を備える。接続端子Ｐ1は、正極用の分割接続バー５１Ａの上端に設けられ、コンデンサ部品４７に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｐ1は、コンデンサ部品４７の３個の直流端子Ｐcに対応して、３個設けられる。そして、接続端子Ｐ1は、ボルト等を用いてコンデンサ部品４７の直流端子Ｐcに取付けられ、直流端子Ｐcに電気的に接続される。
【００６４】
また、正極用の分割接続バー５１Ａは、第１のインバータ２１の直流端子Ｐmに接続するための接続端子Ｐ2を備える。接続端子Ｐ2は、正極用の分割接続バー５１Ａの下端に設けられ、第１のインバータ２１のパワーモジュール４８に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｐ2は、３個のパワーモジュール４８の直流端子Ｐmに対応して、３個設けられる。そして、接続端子Ｐ2は、ボルト等を用いてパワーモジュール４８の直流端子Ｐmに取付けられ、直流端子Ｐmに電気的に接続される。
【００６５】
このように、正極用の分割接続バー５１Ａは、バスバー挿通孔４９を挟んで幅方向一側（前側）に位置するパワーモジュール４８（スイッチング素子Ｓ）に接続される接続端子Ｐ2を備える。
【００６６】
一方、負極用の分割接続バー５２Ａは、コンデンサ部品４７の直流端子Ｎcに接続するための接続端子Ｎ1を備える。接続端子Ｎ1は、負極用の分割接続バー５２Ａの上端に設けられ、コンデンサ部品４７に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｎ1は、コンデンサ部品４７の３個の直流端子Ｎcに対応して、３個設けられる。そして、接続端子Ｎ1は、ボルト等を用いてコンデンサ部品４７の直流端子Ｎcに取付けられ、直流端子Ｎcに電気的に接続される。
【００６７】
また、負極用の分割接続バー５２Ａは、第１のインバータ２１の直流端子Ｎmに接続するための接続端子Ｎ2を備える。接続端子Ｎ2は、負極用の分割接続バー５２Ａの下端に設けられ、第１のインバータ２１のパワーモジュール４８に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｎ2は、３個のパワーモジュール４８の直流端子Ｎmに対応して、３個設けられる。そして、接続端子Ｎ2は、ボルト等を用いてパワーモジュール４８の直流端子Ｎmに取付けられ、直流端子Ｎmに電気的に接続される。
【００６８】
さらに、負極用の分割接続バー５２Ａは、第２のインバータ２２の直流端子Ｎmに接続するための接続端子Ｎ3を備える。接続端子Ｎ3は、負極用の分割接続バー５２Ａの下端に設けられ、第２のインバータ２２のパワーモジュール４８に向けて後側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｎ3は、３個のパワーモジュール４８の直流端子Ｎmに対応して、３個設けられる。ここで、接続端子Ｎ2，Ｎ3は、左，右方向に対して交互に配置される。そして、接続端子Ｎ3は、ボルト等を用いてパワーモジュール４８の直流端子Ｎmに取付けられ、直流端子Ｎmに電気的に接続される。
【００６９】
このように、負極用の分割接続バー５２Ａは、バスバー挿通孔４９を挟んで幅方向両側（前側および後側）に位置するパワーモジュール４８（スイッチング素子Ｓ）に接続される接続端子Ｎ2，Ｎ3を備える。
【００７０】
分割接続バー５１Ｂ，５２Ｂは、互いに対向して平行平板を形成し、部分貫通孔４９Ｂに挿入される。正極用の分割接続バー５１Ｂは、分割接続バー５１Ａとほぼ同様に形成される。このため、正極用の分割接続バー５１Ｂは、その上端に位置してコンデンサ部品４７の直流端子Ｐcに接続するための３個の接続端子Ｐ1を備えると共に、その下端に位置して第１のインバータ２１の直流端子Ｐmに接続するための３個の接続端子Ｐ2を備える。これらの接続端子Ｐ1，Ｐ2は、ボルト等を用いて、コンデンサ部品４７の直流端子Ｐcやパワーモジュール４８の直流端子Ｐmに取付けられる。
【００７１】
一方、負極用の分割接続バー５２Ｂは、分割接続バー５２Ａとほぼ同様に形成される。但し、分割接続バー５２Ａとは異なり、第２のインバータ２２の接続端子Ｎ3は省かれる。このため、負極用の分割接続バー５２Ｂは、その上端に位置してコンデンサ部品４７の直流端子Ｎcに接続するための３個の接続端子Ｎ1を備えると共に、その下端に位置して第１のインバータ２１の直流端子Ｎmに接続するための３個の接続端子Ｎ2を備える。これらの接続端子Ｎ1，Ｎ2は、ボルト等を用いて、コンデンサ部品４７の直流端子Ｎcやパワーモジュール４８の直流端子Ｎmに取付けられる。
【００７２】
正極用の分割接続バー５１Ａ，５１Ｂは、正極用の渡りバー５３を用いて互いに電気的に接続される。渡りバー５３は、分割接続バー５１Ａよりも長さ方向に大きな寸法をもって形成され、左，右方向に延びている。また、渡りバー５３は、分割接続バー５１Ａの３個の接続端子Ｐ2と接続するための３個の接続端子Ｐ4を備える。接続端子Ｐ4は、渡りバー５３の上端に設けられ、第１のインバータ２１のパワーモジュール４８に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。
【００７３】
さらに、渡りバー５３は、第２のインバータ２２の直流端子Ｐmに接続するための３個の接続端子Ｐ3を備える。接続端子Ｐ3は、渡りバー５３の上端に設けられ、第２のインバータ２２のパワーモジュール４８に向けて後側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｐ3は、負極用の分割接続バー５２Ａを下側から跨いで、第２のインバータ２２側に向けて延びる。そして、接続端子Ｐ3，Ｐ4は、左，右方向に対して交互に配置される。
【００７４】
このように、正極用の分割接続バー５１Ａ，５１Ｂに接続された渡りバー５３は、バスバー挿通孔４９を挟んで幅方向他側（後側）に位置するパワーモジュール４８（スイッチング素子Ｓ）に接続される補助の接続端子Ｐ3を備える。
【００７５】
これに加え、渡りバー５３の左端は、分割接続バー５１Ｂの接続端子Ｐ2と対向した位置まで延びる。そして、渡りバー５３は、分割接続バー５１Ｂの接続端子Ｐ2に接続するための１個の接続端子Ｐ5を備える。接続端子Ｐ5は、渡りバー５３の上端に設けられ、前側に屈曲した小片によって形成される。
【００７６】
接続端子Ｐ3は、ボルト等を用いて第２のインバータ２２の直流端子Ｐmに取付けられ、直流端子Ｐmに電気的に接続される。また、接続端子Ｐ4，Ｐ5は、ボルト等を用いて分割接続バー５１Ａ，５１Ｂの接続端子Ｐ2に取付けられ、接続端子Ｐ2に電気的に接続される。
【００７７】
負極用の分割接続バー５２Ａ，５２Ｂは、負極用の渡りバー５４を用いて互いに電気的に接続される。渡りバー５４は、分割接続バー５２Ａ，５２Ｂの間を延び、その右端が分割接続バー５２Ａの接続端子Ｎ2と対向すると共に、その左端が分割接続バー５２Ｂの接続端子Ｎ2と対向する。渡りバー５４は、分割接続バー５２Ａの接続端子Ｎ2に接続するための１個の接続端子Ｎ4を備えると共に、分割接続バー５２Ｂの接続端子Ｎ2に接続するための１個の接続端子Ｎ5を備える。接続端子Ｎ4，Ｎ5は、渡りバー５４の左，右方向の両端側にそれぞれ配置されると共に、渡りバー５４の上端に設けられ、前側に屈曲した小片によって形成される。そして、接続端子Ｎ4，Ｎ5は、ボルト等を用いて分割接続バー５２Ａ，５２Ｂの接続端子Ｎ2に取付けられ、接続端子Ｎ2に電気的に接続される。
【００７８】
バスバー５１，５２は、電力用コネクタ４１を介してケーシング３３の外側に設けられた直流母線２５Ａ，２５Ｂにそれぞれ電気的に接続される。また、パワーモジュール４８の出力端子Ｔ0には、出力配線５５が接続される。この出力配線５５は、冷却プレート４３の外周側に設けられた複数の配線挿通孔５６を通じてケーシング３３の上側に向けて延びると共に、電力用コネクタ４１を通じてモータ１３，１４に電気的に接続される。さらに、冷却プレート４３の上面には、冷却流体通路４５と対応した位置（通路形成部位４３Ｂ）に他の電子部品５７が取付けられている。
【００７９】
第１の実施の形態によるホイールローダ１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
【００８０】
まず、オペレータは、キャブ１２に搭乗して運転席に着座する。この状態でハンドルやアクセルペダル（いずれも図示せず）を操作することにより、プロペラシャフト１１を介して前車軸４、後車軸９に連結されたリアモータ１３およびフロントモータ１４を駆動する。これにより、前車軸４、後車軸９を介して前輪５、後輪１０が回転駆動し、ホイールローダ１は前進または後進する。また、ホイールローダ１を左，右方向に操舵するときには、油圧ポンプ１８を用いてステアリングシリンダ１５を伸長または縮小させる。これにより、前フレーム３と後フレーム８とは左，右方向に屈曲するから、ホイールローダ１を左，右方向に進行させることができる。そして、土砂等の掘削作業を行う場合には、油圧ポンプ１８を用いてシリンダ６Ｃを伸縮動作させ、アーム６Ａを俯仰動させる。この状態で、ホイールローダ１を前進または後退させ、バケット６Ｂを用いた掘削作業等を行うものである。
【００８１】
ここで、ホイールローダ１の運転時には、リアモータ１３、フロントモータ１４、アシスト発電モータ１７等が駆動されるから、これらを制御しているインバータ２１〜２３、チョッパ２４のスイッチング素子Ｓ（パワーモジュール４８）が発熱して温度上昇する。そこで、電力変換装置３１等は、冷却プレート４３に設けた冷却流体通路４４，４５に冷却流体を流通させることにより、冷却プレート４３に設けた多数個のスイッチング素子Ｓを冷却する。
【００８２】
また、ホイールローダ１の運転時には、エンジン１６の振動に加えて、走行や掘削に伴う振動が電力変換装置３１に伝わる。一方、冷却プレート４３には、冷却流体通路４４，４５の間に位置して左，右方向に延びるバスバー挿通孔４９が形成されている。このため、冷却プレート４３は、バスバー挿通孔４９によって２つの通路形成部位４３Ａ，４３Ｂに分割されるから、冷却プレート４３が振動し易い傾向がある。
【００８３】
これに対し、第１の実施の形態による電力変換装置３１では、バスバー挿通孔４９の長さ方向の途中位置に連結部５０を設けたから、連結部５０によって２つの通路形成部位４３Ａ，４３Ｂを連結して、冷却プレート４３の剛性を高めることができる。このため、冷却プレート４３の耐振性を高めることができるから、ホイールローダ１に振動が生じたときでも、ケーシング３３と冷却プレート４３とが別個に振動するのを抑制することができる。また、冷却プレート４３が振動した場合でも、２つの通路形成部位４３Ａ，４３Ｂを一緒に振動させることができる。この結果、バスバー５１，５２とコンデンサ部品４７やパワーモジュール４８との接続部位に生じる負荷を低減して、耐久性、信頼性を高めることができる。
【００８４】
また、冷却プレート４３には２個の部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂに対応して２個のコンデンサ部品４７を設けたから、部分貫通孔４９Ａの周囲に設けたコンデンサ部品４７には、部分貫通孔４９Ａに挿入された分割接続バー５１Ａ，５２Ａを接続することができ、部分貫通孔４９Ｂの周囲に設けたコンデンサ部品４７には、部分貫通孔４９Ｂに挿入された分割接続バー５１Ｂ，５２Ｂを接続することができる。即ち、部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂ毎に、別個のコンデンサ部品４７に分割接続バー５１Ａ，５２Ａと分割接続バー５１Ｂ，５２Ｂをそれぞれ接続することができる。このため、共通のコンデンサ部品に複数の分割接続バー５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂを接続した場合に比べて、コンデンサ部品４７と分割接続バー５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂとを容易に接続することができ、組立作業性が向上すると共に、不要な浮遊インダクタンスを抑制することができる。
【００８５】
さらに、正極用の分割接続バー５１Ａ，５１Ｂは、インバータ２１側に位置して三相交流電力に対応した３個の接続端子Ｐ2を備える。同様に、負極用の分割接続バー５２Ａ，５２Ｂは、インバータ２１，２２側に位置して三相交流電力に対応した３個ずつの接続端子Ｎ2，Ｎ3を備える。このため、三相分で１組となったインバータ２１，２２のユニットを構成することができる。例えば第１のインバータ２１のように必要な電力容量が大きい場合には、２個のユニットを並列接続することによって、第１のインバータ２１を構成することができる。一方、第２のインバータ２２のように必要な電力容量が小さい場合には、１個のユニットを用いて第２のインバータ２２を構成することができる。このように、ユニット数を増加または減少させることによって、必要な電力容量に応じたインバータ２１，２２を構成することができる。この結果、汎用性を高めて部品の共通化を図ることができる。
【００８６】
また、部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂの長さ寸法は、パワーモジュール４８を３個並べた長さ寸法に設定した。さらに、コンデンサ部品４７の長さ寸法も、部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂの長さ寸法と同程度に設定した。このとき、パワーモジュール４８は、１個で交流出力が１相分に相当する回路構成となっているため、３個のパワーモジュール４８で三相交流出力に対応することができる。部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂ、分割接続バー５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ、コンデンサ部品４７の長さ寸法を、３個のパワーモジュール４８を合計した長さ寸法にすることで、多数の三相交流出力が必要な作業車両の電力変換装置３１，３２でも、その部品および構造設計を共通化することができる。
【００８７】
これに加え、正極用の２枚の分割接続バー５１Ａ，５１Ｂは渡りバー５３を用いて互いに電気的に接続すると共に、負極用の２枚の分割接続バー５２Ａ，５２Ｂは渡りバー５４を用いて互いに電気的に接続した。このため、分割接続バー５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂの電位を安定させることができる。
【００８８】
また、スイッチング素子Ｓのパワーモジュール４８は、バスバー挿通孔４９を挟んで幅方向（前，後方向）両側に配置される。このとき、正極用の分割接続バー５１Ａと負極用の分割接続バー５２Ａは幅方向で互いに対向して配置される。このため、分割接続バー５１Ａ，５２Ａは、幅方向一側（前側）に位置するパワーモジュール４８には容易に接続することができるものの、分割接続バー５２Ａに遮られて、分割接続バー５１Ａが幅方向他側（後側）に位置するパワーモジュール４８に接続し難い傾向がある。これに対し、渡りバー５３は補助の接続端子Ｐ3を備えるから、渡りバー５３を用いて冷却プレート４３の後側に位置するパワーモジュール４８に分割接続バー５１Ａを電気的に接続することができる。この結果、冷却プレート４３の後側に位置するパワーモジュール４８と分割接続バー５１Ａとを接続するためだけに別個に部品を設ける必要がなく、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００８９】
なお、前記第１の実施の形態では、正極用の分割接続バー５１Ａはインバータ２１に接続される接続端子Ｐ2を備え、負極用の分割接続バー５２Ａはインバータ２１，２２に接続される接続端子Ｎ2，Ｎ3を備えると共に、正極用の渡りバー５３はインバータ２２に接続される補助の接続端子Ｐ3を備える構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば正極用の分割接続バー５１Ａはインバータ２１，２２に接続される接続端子Ｐ2，Ｐ3を備え、負極用の分割接続バー５２Ａはインバータ２２に接続される接続端子Ｎ3を備えると共に、負極用の渡りバー５４はインバータ２１に接続される補助の接続端子Ｎ2を備える構成としてもよい。
【００９０】
また、大電力の電力変換装置では、１相分の出力を増大させるために、パワーモジュールを複数個並列に接続する場合がある。例えばパワーモジュールの１相当りの並列数を２個とした場合には、部分貫通孔とコンデンサ部品の長さ寸法を、パワーモジュールを２個並べた長さ寸法に設定し、バスバー挿通孔を３個の部分貫通孔に分割してもよい。この場合、１相毎の主回路構造を共通に設計することができる。
【００９１】
次に、図１４ないし図１７は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、連結部との干渉を避ける切欠きをバスバーに設け、１枚の導体板に２つの分割接続バーを形成したことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９２】
第２の実施の形態による電力変換装置６１は、第１の実施の形態による電力変換装置３１とほぼ同様に、ケーシング３３、冷却プレート４３、コンデンサ部品４７、パワーモジュール４８、バスバー６２，６３等により構成されている。
【００９３】
バスバー６２，６３は、バスバー挿通孔４９に挿入され、コンデンサ部品４７の直流端子Ｐc，Ｎcとインバータ２１，２２の直流端子Ｐm，Ｎmとを電気的に接続する。これらのバスバー６２，６３は、導電性の金属材料を用いて形成され、四角形の平板状に形成される。バスバー６２，６３は、互いに対向して平行平板を形成する。
【００９４】
正極用のバスバー６２には、長さ方向（左，右方向）の中間部位に位置して下側から上側に向けて延びる切欠き６４が形成される。切欠き６４は、バスバー６２と連結部５０との干渉を避けるものである。切欠き６４を挟んで左，右方向の両側には、分割接続バー６２Ａ，６２Ｂが配置される。これにより、正極用のバスバー６２は、部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂにそれぞれ挿入される２つの分割接続バー６２Ａ，６２Ｂを備える。
【００９５】
負極用のバスバー６３にも、切欠き６４と同様な切欠き６５が形成される。切欠き６５を挟んで左，右方向の両側には、分割接続バー６３Ａ，６３Ｂが配置される。これにより、負極用のバスバー６３は、部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂにそれぞれ挿入される２つの分割接続バー６３Ａ，６３Ｂを備える。
【００９６】
正極用のバスバー６２は、コンデンサ部品４７の直流端子Ｐcに接続するための接続端子Ｐ1を備える。接続端子Ｐ1は、正極用のバスバー６２の上端に設けられ、コンデンサ部品４７に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｐ1は、２個のコンデンサ部品４７に設けられた合計６個の直流端子Ｐcに対応して、６個設けられる。そして、接続端子Ｐ1は、ボルト等を用いてコンデンサ部品４７の直流端子Ｐcに取付けられ、直流端子Ｐcに電気的に接続される。
【００９７】
また、正極用の分割接続バー６２Ａは、第１のインバータ２１の直流端子Ｐmに接続するための３個の接続端子Ｐ2を備える。同様に、正極用の分割接続バー６２Ｂも、第１のインバータ２１の直流端子Ｐmに接続するための３個の接続端子Ｐ2を備える。これらの接続端子Ｐ2は、正極用の分割接続バー６２Ａ，６２Ｂの下端に設けられ、第１のインバータ２１のパワーモジュール４８に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。そして、接続端子Ｐ2は、ボルト等を用いてパワーモジュール４８の直流端子Ｐmに取付けられ、直流端子Ｐmに電気的に接続される。
【００９８】
このように、正極用の分割接続バー６２Ａ，６２Ｂは、バスバー挿通孔４９を挟んで幅方向一側（前側）に位置するパワーモジュール４８（スイッチング素子Ｓ）に接続される接続端子Ｐ2を備える。
【００９９】
負極用のバスバー６３は、コンデンサ部品４７の直流端子Ｎcに接続するための接続端子Ｎ1を備える。接続端子Ｎ1は、負極用のバスバー６３の上端に設けられ、コンデンサ部品４７に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｎ1は、２個のコンデンサ部品４７に設けられた合計６個の直流端子Ｎcに対応して、６個設けられる。そして、接続端子Ｎ1は、ボルト等を用いてコンデンサ部品４７の直流端子Ｎcに取付けられ、直流端子Ｎcに電気的に接続される。
【０１００】
負極用の分割接続バー６３Ａは、第１のインバータ２１の直流端子Ｎmに接続するための接続端子Ｎ2を備える。接続端子Ｎ2は、負極用の分割接続バー６３Ａの下端に設けられ、第１のインバータ２１のパワーモジュール４８に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｎ2は、３個のパワーモジュール４８の直流端子Ｎmに対応して、３個設けられる。そして、接続端子Ｎ2は、ボルト等を用いてパワーモジュール４８の直流端子Ｎmに取付けられ、直流端子Ｎmに電気的に接続される。
【０１０１】
また、負極用の分割接続バー６３Ａは、第２のインバータ２２の直流端子Ｎmに接続するための接続端子Ｎ3を備える。接続端子Ｎ3は、負極用の分割接続バー６３Ａの下端に設けられ、第２のインバータ２２のパワーモジュール４８に向けて後側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｎ3は、３個のパワーモジュール４８の直流端子Ｎmに対応して、３個設けられる。ここで、接続端子Ｎ2，Ｎ3は、左，右方向に対して交互に配置される。そして、接続端子Ｎ3は、ボルト等を用いてパワーモジュール４８の直流端子Ｎmに取付けられ、直流端子Ｎmに電気的に接続される。
【０１０２】
このように、負極用の分割接続バー６３Ａは、バスバー挿通孔４９を挟んで幅方向両側（前側および後側）に位置するパワーモジュール４８（スイッチング素子Ｓ）に接続される接続端子Ｎ2，Ｎ3を備える。
【０１０３】
また、負極用の分割接続バー６３Ｂは、その下端に位置して第１のインバータ２１の直流端子Ｎmに接続するための３個の接続端子Ｎ2を備える。これらの接続端子Ｎ2は、ボルト等を用いて、パワーモジュール４８の直流端子Ｎmに取付けられる。
【０１０４】
補助バー６６は、分割接続バー６２Ａとほぼ同じ長さ寸法をもって形成され、左，右方向に延びている。また、補助バー６６は、分割接続バー６２Ａの３個の接続端子Ｐ2と接続するための３個の接続端子Ｐ4を備える。接続端子Ｐ4は、補助バー６６の上端に設けられ、第１のインバータ２１のパワーモジュール４８に向けて前側に屈曲した小片によって形成される。
【０１０５】
さらに、補助バー６６は、第２のインバータ２２の直流端子Ｐmに接続するための３個の接続端子Ｐ3を備える。接続端子Ｐ3は、補助バー６６の上端に設けられ、第２のインバータ２２のパワーモジュール４８に向けて後側に屈曲した小片によって形成される。この接続端子Ｐ3は、負極用の分割接続バー６３Ａを下側から跨いで、第２のインバータ２２側に向けて延びる。そして、接続端子Ｐ3，Ｐ4は、左，右方向に対して交互に配置される。
【０１０６】
このように、補助バー６６は、バスバー挿通孔４９を挟んで幅方向他側（後側）に位置するパワーモジュール４８（スイッチング素子Ｓ）に接続される補助の接続端子Ｐ3を備える。
【０１０７】
かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第２の実施の形態では、バスバー６２，６３はそれぞれ１枚の導体板を用いて形成される。このため、渡りバーを省くことができるから、部品点数を減らして、組立作業性を向上できる。また、１枚の導体板からなるバスバー６２，６３を互いに対向させるから、２枚の導体板を用いて構成した場合に比べて、バスバー６２，６３の面積を大きくして、浮遊インダクタンスを抑制することができる。
【０１０８】
なお、前記第２の実施の形態では、正極用の分割接続バー６２Ａはインバータ２１に接続される接続端子Ｐ2を備え、負極用の分割接続バー６３Ａはインバータ２１，２２に接続される接続端子Ｎ2，Ｎ3を備えると共に、補助バー６６はインバータ２２に接続される補助の接続端子Ｐ3を備える構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば正極用の分割接続バー６２Ａはインバータ２１，２２に接続される接続端子Ｐ2，Ｐ3を備え、負極用の分割接続バー６３Ａがインバータ２２に接続される接続端子Ｎ3を備え、補助バー６６はインバータ２１に接続される補助の接続端子Ｎ2を備える構成としてもよい。
【０１０９】
次に、図１８ないし図２２は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、冷却流体通路とケーシングの壁面との間にバスバー挿通孔を配置すると共に、バスバー挿通孔の長さ方向の途中位置には冷却プレートとケーシングの壁面とを連結する連結部を設けたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１０】
第３の実施の形態による電力変換装置７１は、第１の実施の形態による電力変換装置３１とほぼ同様に、ケーシング７２、冷却プレート７６、コンデンサ部品４７、パワーモジュール４８、バスバー８０，８１等により構成されている。
【０１１１】
ケーシング７２は、第１の実施の形態によるケーシング３３とほぼ同様に構成されている。このため、ケーシング７２は、電力変換装置７１の外形を形成し、ケース本体７３、底板７４、蓋板７５により構成され、インバータ２１を収容している。
【０１１２】
図１８ないし図２１に示すように、ケース本体７３は、上側および下側に開口した箱体として形成され、前，後，左，右に位置する４枚の壁面７３Ａ〜７３Ｄを有している。また、ケース本体７３の高さ方向（上，下方向）の途中位置には、後述の冷却プレート７６が設けられている。
【０１１３】
冷却プレート７６よりも上側に位置する上部側の収容空間３６には、コンデンサ部品４７が配設される。冷却プレート７６よりも下側に位置する下部側の収容空間３５には、インバータ２１が配設される。収容空間３６よりも上側に位置する上部側の収容空間３７には、制御部２１Ａが配設される。また、ケース本体７３の前側の壁面７３Ａには、制御用コネクタ３８が設けられる。
【０１１４】
ケース本体７３の下側は底板７４によって閉塞され、ケース本体７３の上側は蓋体７５によって閉塞される。また、蓋板７５の上側には突部７５Ａが設けられると共に、突部７５Ａの前面にはモータ１３，１４や直流母線２５Ａ，２５Ｂに接続するための複数の電力用コネクタ４１が設けられる。蓋板７５と冷却プレート７６との間には、制御部２１Ａが実装された回路基板４２が設けられる。
【０１１５】
冷却プレート７６は、長方形の厚肉な板状に形成され、その内部には、長さ方向（左，右方向）に向けて直線状に延びる一群の冷却流体通路７７が形成される。この冷却流体通路７７は、前，後方向に広幅な扁平通路として形成され、冷却プレート７６の全体に広がっている。このため、冷却プレート７６全体が、冷却流体通路７７が形成された通路形成部位７６Ａとなっている。
【０１１６】
図１８および図１９に示すように、冷却流体通路７７内には、冷却流体の流通方向、即ち左，右方向に延びる複数枚の整流板７７Ａが前，後方向に所定の間隔をもって立設されている。また、冷却流体通路７７の上流側は、ケース本体７３の壁面７３Ｄから突出した流入口７７Ｂとなり、冷却流体通路７７の下流側は、ケース本体７３の壁面７３Ｃから突出した流出口７７Ｃとなっている。
【０１１７】
冷却プレート７６の上面には、例えば冷却流体通路７７と対応した位置に、コンデンサＣを内蔵した２個のコンデンサ部品４７が取付けられる。また、冷却プレート７６の下面には、スイッチング素子Ｓを内蔵した６個のパワーモジュール４８が取付けられる。
【０１１８】
なお、一群の冷却流体通路７７は、冷却プレート７６に設けた１本の扁平通路によって構成したが、例えば互いに平行な状態で延びる複数本の通路によって構成してもよい。
【０１１９】
バスバー挿通孔７８は、冷却プレート７６を厚さ方向に貫通して設けられる。図１８ないし図２１に示すように、バスバー挿通孔７８は、冷却流体通路７７とケーシング７２の壁面７３Ｂとの間に配置され、冷却流体通路７７に沿って長さ方向（左，右方向）に延びる。これにより、バスバー挿通孔７８は、冷却プレート７６とケーシング７２の壁面７３Ｂとの間を分離する。
【０１２０】
連結部７９は、バスバー挿通孔７８の長さ方向の途中位置に設けられる。この連結部７９は、冷却プレート７６とケーシング７２の壁面７３Ｂとを連結し、バスバー挿通孔７８を複数の部分貫通孔７８Ａ，７８Ｂに分割する。２個のコンデンサ部品４７は、左，右方向に並んで配置され、一方が部分貫通孔７８Ａの近傍に位置し、他方が部分貫通孔７８Ｂの近傍に位置する。また、第１のインバータ２１のうち３個のパワーモジュール４８が部分貫通孔７８Ａの近傍に位置し、残余の３個のパワーモジュール４８が部分貫通孔７８Ｂの近傍に位置する。
【０１２１】
バスバー８０，８１は、バスバー挿通孔７８に挿入され、コンデンサ部品４７の直流端子Ｐc，Ｎcとインバータ２１の直流端子Ｐm，Ｎmとを電気的に接続する。バスバー８０，８１は、第１の実施の形態によるバスバー５１，５２とほぼ同様に構成される。このため、正極用のバスバー８０は、部分貫通孔７８Ａ，７８Ｂにそれぞれ挿入される２枚の分割接続バー８０Ａ，８０Ｂを備える。負極用のバスバー８１も、部分貫通孔７８Ａ，７８Ｂにそれぞれ挿入される２枚の分割接続バー８１Ａ，８１Ｂを備える。但し、負極用の分割接続バー８１Ａは、コンデンサ部品４７の直流端子Ｎcに接続するための接続端子Ｎ1と、第１のインバータ２１の直流端子Ｎmに接続するための接続端子Ｎ2とを備えるものの、接続端子Ｎ3が省かれている。この点で、第３の実施の形態による負極用の分割接続バー８１Ａは、第１の実施の形態による負極用の分割接続バー５２Ａとは異なる。
【０１２２】
分割接続バー８０Ａ，８１Ａは、互いに対向して平行平板を形成し、部分貫通孔７８Ａに挿入される。分割接続バー８０Ａの接続端子Ｐ1は、コンデンサ部品４７の直流端子Ｐcに接続される共に、分割接続バー８０Ａの接続端子Ｐ2は、パワーモジュール４８の直流端子Ｐmに接続される。分割接続バー８１Ａの接続端子Ｎ1は、コンデンサ部品４７の直流端子Ｎcに接続される共に、分割接続バー８１Ａの接続端子Ｎ2は、パワーモジュール４８の直流端子Ｎmに接続される。
【０１２３】
同様に、分割接続バー８０Ｂ，８１Ｂは、互いに対向して平行平板を形成し、部分貫通孔７８Ｂに挿入される。分割接続バー８０Ｂの接続端子Ｐ1は、コンデンサ部品４７の直流端子Ｐcに接続される共に、分割接続バー８０Ｂの接続端子Ｐ2は、パワーモジュール４８の直流端子Ｐmに接続される。分割接続バー８１Ｂの接続端子Ｎ1は、コンデンサ部品４７の直流端子Ｎcに接続される共に、分割接続バー８１Ｂの接続端子Ｎ2は、パワーモジュール４８の直流端子Ｎmに接続される。
【０１２４】
正極用の分割接続バー８０Ａ，８０Ｂは、正極用の渡りバー８２を用いて互いに電気的に接続される。渡りバー８２は、第１の実施の形態による渡りバー５３をほぼ同様に構成される。このため、渡りバー８２の接続端子Ｐ4は、分割接続バー８０Ａの接続端子Ｐ2に接続される。また、渡りバー８２の接続端子Ｐ5は、分割接続バー８０Ｂの接続端子Ｐ2に接続される。但し、接続端子Ｐ3が省かれている点で、第３の実施の形態による渡りバー８２は、第１の実施の形態による渡りバー５３とは異なる。
【０１２５】
負極用の分割接続バー８１Ａ，８１Ｂは、負極用の渡りバー８３を用いて互いに電気的に接続される。渡りバー８３は、第１の実施の形態による渡りバー５４をほぼ同様に構成される。このため、渡りバー８３の接続端子Ｎ4は、分割接続バー８１Ａの接続端子Ｎ2に接続される。また、渡りバー８２の接続端子Ｎ5は、分割接続バー８１Ｂの接続端子Ｎ2に接続される。
【０１２６】
かくして、このように構成された第３の実施の形態では、バスバー挿通孔７８の長さ方向の途中位置には冷却プレート７６とケーシング７２の壁面７３Ｂとを連結する連結部７９を設けたから、連結部７９によって冷却プレート７６の剛性を高めることができる。このため、第３の実施の形態でも、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１２７】
なお、前記第３の実施の形態では、バスバー８０，８１は、第１の実施の形態によるバスバー５１，５２と同様に、分割接続バー８０Ａ，８１Ａと分割接続バー８０Ｂ，８１Ｂと渡りバー８２，８３を用いて接続する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、第２の実施の形態によるバスバー６２，６３を適用してもよい。
【０１２８】
また、前記第１および第２の実施の形態では、冷却プレート４３に２本の冷却流体通路４４，４５を設けた場合を例に挙げて説明したが、３本以上の冷却流体通路を設ける構成としてもよい。
【０１２９】
また、前記各実施の形態では、バスバー挿通孔４９，７８の長さ方向の途中位置に１つの連結部５０，７９を設け、バスバー挿通孔４９，７８を２つの部分貫通孔４９Ａ，４９Ｂ，７８Ａ，７８Ｂに分割する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばバスバー挿通孔の長さ方向の途中位置に２つ以上の連結部を設け、バスバー挿通孔を３つ以上の部分貫通孔に分割する構成としてもよい。
【０１３０】
また、前記第１および第２の実施の形態では、電子回路部品としてのインバータ２１，２２を備えた電力変換装置３１，６１を例に挙げて説明し、第３の実施の形態では、電子回路部品としてインバータ２１を備えた電力変換装置７１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば電子回路部品としてのインバータ２３とチョッパ２４を備えた電力変換装置３２に適用してもよい。また、チョッパだけを備えた電力変換装置にも適用することができる。
【０１３１】
また、前記各実施の形態では、第１のインバータ２１は１２個のスイッチング素子Ｓを用いて構成し、第２，第３のインバータ２２，２３は６個のスイッチング素子Ｓを用いて構成し、チョッパ２４は２個のスイッチング素子Ｓを用いて構成した場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、インバータ２１〜２３は、例えば１２個、１８個等（６個の倍数）のスイッチング素子Ｓを用いて構成してもよい。同様に、チョッパ２４は、例えば４個、６個等（２個の倍数）のスイッチング素子Ｓを用いて構成してもよい。
【０１３２】
また、前記第１の実施の形態では、電動式のアクチュエータとしてリアモータ１３、フロントモータ１４およびアシスト発電モータ１７を備える構成としたが、リアモータ１３をアシストするためのフロントモータ１４を省く構成としてもよい。この構成は、第２の実施の形態にも適用することができる。
【０１３３】
また、前記各実施の形態では、電力変換装置３１，３２，６１，７１をハイブリッド式ホイールローダ１に適用した例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、エンジンとアシスト発電モータを併用したハイブリッド式油圧ショベルに適用してもよい。この場合、ハイブリッド式油圧ショベルは、例えばエンジン、油圧ポンプ、アシスト発電モータ、蓄電装置を備え、油圧によって作業装置を駆動すると共に、電動モータを用いて上部旋回体を旋回動作させる構成としてもよい。この他にも、電動モータによって油圧ポンプを駆動する電動式油圧ショベルに適用することもできる。さらに、作業車両の電力変換装置として、ダンプトラック等の電力変換装置にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１  ホイールローダ（作業車両）
２  前部車体
５  前輪
６  作業装置
７  後部車体
１０  後輪
１３  リアモータ
１４  フロントモータ
１５  ステアリングシリンダ
１６  エンジン
１７  アシスト発電モータ
１８  油圧ポンプ
１９  蓄電装置
２１  第１のインバータ（電力変換回路部）
２２  第２のインバータ（電力変換回路部）
２３  第３のインバータ（電力変換回路部）
２４  チョッパ（電力変換回路部）
３１，３２，６１，７１  電力変換装置
３３，７２  ケーシング
３４Ａ〜３４Ｄ，７３Ａ〜７３Ｄ  壁面
４３，７６  冷却プレート
４３Ａ，４３Ｂ，７６Ａ  通路形成部位
４４，４５，７７  冷却流体通路
４７  コンデンサ部品
４８  パワーモジュール
４９，７８  バスバー挿通孔
４９Ａ，４９Ｂ，７８Ａ，７８Ｂ  部分貫通孔
５０，７９  連結部
５１，５２，６２，６３，８０，８１  バスバー
５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，６３Ａ，６３Ｂ，８０Ａ，８０Ｂ，８１Ａ，８１Ｂ  分割接続バー
５３，５４，８２，８３  渡りバー
６４，６５  切欠き
６６  補助バー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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