(57)【要約】      （修正有）【課題】積層ユニットの積層方向に沿った電力変換装置の長さを抑制する。【解決手段】電力変換装置１は、複数のパワーガード２０と複数の冷却器３１とが交互に積層されてなる積層ユニットと、該積層ユニットを、その積層方向に押圧する加圧部材４０と、積層ユニット及び加圧部材４０を収容するケース１０と、を備える。加圧部材４０は、積層ユニットの積層方向の一方の端面と、ケース１０のうち該一方の端面に対向する面との間に配置されている。加圧部材４０は、積層ユニットを積層方向に押圧する板バネ４２、４３と、積層方向に交わる方向に発生する力を調整することにより、板バネ４２、４３が積層ユニットを押圧する力を調整する調整ナット４５と、を有する。【選択図】図１
2019193330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体モジュールと、夫々冷却媒体の流路を内部に有する複数の冷却器と、を有し、前記複数の半導体モジュールと前記複数の冷却器とが交互に積層されてなる積層ユニットと、
前記積層ユニットを、その積層方向に押圧する加圧部材と、
前記積層ユニット及び前記加圧部材を収容するケースと、
を備え、
前記加圧部材は、前記積層ユニットの前記積層方向の一方の端面と、前記ケースのうち前記一方の端面に対向する面との間に配置されており、
前記加圧部材は、前記積層ユニットを前記積層方向に押圧する弾性部材と、前記積層方向に交わる方向に発生する力を調整することにより、前記弾性部材が前記積層ユニットを押圧する力を調整する調整部材と、を有する
ことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、半導体モジュールと冷却管とを積層してなる半導体積層ユニットと、該半導体積層ユニットを内側に配置するフレームと、該フレームの内側に半導体積層ユニットを積層方向に押圧する加圧部材とを備える電力変換装置が提案されている（特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０１５８６４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６７０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の背景技術では、電力変換装置の製造工程において、治具で加圧部材を積層方向に加圧する必要がある。このため、加圧部材とフレームとの間に治具を挿入するスペースを設ける必要があり、結果として、積層方向に沿った電力変換装置の長さが比較的長くなってしまうという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、積層方向に沿った長さを抑制することができる電力変換装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る電力変換装置は、複数の半導体モジュールと、夫々冷却媒体の流路を内部に有する複数の冷却器と、を有し、前記複数の半導体モジュールと前記複数の冷却器とが交互に積層されてなる積層ユニットと、前記積層ユニットを、その積層方向に押圧する加圧部材と、前記積層ユニット及び前記加圧部材を収容するケースと、を備え、前記加圧部材は、前記積層ユニットの前記積層方向の一方の端面と、前記ケースのうち前記一方の端面に対向する面との間に配置されており、前記加圧部材は、前記積層ユニットを前記積層方向に押圧する弾性部材と、前記積層方向に交わる方向に発生する力を調整することにより、前記弾性部材が前記積層ユニットを押圧する力を調整する調整部材と、を有するというものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る電力変換装置を示す図である。
【図２】実施形態の第１変形例に係る電力変換装置を示す図である。
【図３】実施形態の第２変形例に係る電力変換装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態に係る電力変換装置について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る電力変換装置を示す図である。
【０００９】
図１において、電力変換装置１は、電力変換回路の一部を構成する複数のパワーカード２０と、その内部に冷却媒体を通す流路を有する複数の冷却器３１とが交互に積層されてなる積層ユニットを備える。各冷却器３１には、冷媒供給管３２から冷却媒体が供給される。各冷却器３１を通った冷却媒体は、冷媒排出管３３から排出される。電力変換装置１は、積層ユニットを収容するケース１０と、積層ユニットをその積層方向Ｌに押圧する加圧部材４０を更に備える。
【００１０】
複数のパワーカード２０各々は、その両側を冷却器３１で狭持されている。各パワーカード２０は、例えば熱伝導グリスを介して冷却器３１に接触している。当該電力変換装置１では、例えば熱伝導グリスが、パワーカード２０の熱膨張に起因して流出した場合であっても、パワーカード２０と冷却器３１との間に空隙が生じることを防止するために、加圧部材４０により積層ユニットがその積層方向Ｌに押圧される。この結果、パワーカード２０と冷却器３１との間の熱伝導率が低下することが抑制される。
【００１１】
加圧部材４０は、支柱４１に沿って移動可能な状態で取り付けられた板バネ４２及び４３と、板バネ４２及び４３各々による幅方向Ｗの力を受ける受圧部４４と、調整ナット４５とを有する。図１（ｂ）に示すように、調整工具により調整ナット４５の位置が変更され、幅方向Ｗに沿った、板バネ４２及び４３各々の一端及び他端間の距離が短くなると、板バネ４２及び４３各々により積層ユニットが積層方向Ｌに押圧される力が増加する。つまり、加圧部材４０は、板バネ４２及び４３に幅方向Ｗから加わる力を調整ナット４５により調整することで、板バネ４２及び４３が、積層ユニットを積層方向Ｌに押圧する力を調整することが可能に構成されている。
【００１２】
（技術的効果）
当該電力変換装置１では、積層方向Ｌにおいて加圧部材４０とケース１０の内壁との間に圧縮治具を挿入して、加圧部材４０による積層ユニットを積層方向Ｌに押圧する力を調整する必要がない。このため、圧縮治具を挿入する空間をケース１０内部に設ける必要がない。従って、当該電力変換装置１によれば、積層方向Ｌに沿ったケース１０の長さを抑制することができ、もって、当該電力変換装置１の積層方向Ｌの長さを抑制することができる。
【００１３】
加えて、調整ナット４５の締込トルクを検出することにより、加圧部材４０（即ち、板バネ４２及び４３）と、積層ユニット及びケース１０の内壁との接触を適切に検出することができる。このため、仮に積層ユニットに寸法誤差があったとしても、積層ユニットを積層方向Ｌに押圧する力が不足する事態を防止することができる。
【００１４】
＜第１変形例＞
電力変換装置２では、図１に示す加圧部材４０に代えて、図２に示す加圧部材４０´が用いられてよい。加圧部材４０´は、２つの板バネ（加圧部材４０の板バネ４２及び４３に相当）と受圧部（加圧部材４０の受圧部４４に相当）とが一体化された構成を有している。加圧部材４０´は、当該加圧部材４０´が、積層ユニットを積層方向Ｌに押圧する力を調整するための荷重調整ボルトを有している。このように構成すれば、加圧部材４０´を比較的少ない部品で形成することができる。
【００１５】
＜第２変形例＞
電力変換装置３では、図１に示す加圧部材４０に代えて、コイルバネ５０と、該コイルバネ５０による積層ユニットを積層方向Ｌに押圧する力を調整する調整機構６０とが用いられてよい（図３（ａ）参照）。調整機構６０は、コイルバネ５０に接し、幅方向Ｗに沿って延びる第１面と、該第１面とは反対側の面であって、幅方向Ｗに対して角度をなすように構成された第２面とを有する調整部材６１と、該調整部材６１に加わる積層方向Ｌの力を調整する荷重部材６２とを備える。荷重部材６２の荷重調整ボルトが調整されることにより、調整部材６１に加わる積層方向Ｌの力が調整される。
【００１６】
尚、荷重部材６２は、調整部材６１に接する面が曲面であってもよい（図３（ｂ）の荷重部材６２´参照）。このように構成すれば、調整部材６１に加わる積層方向Ｌの力が比較的小さいときに、調整部材６１に加わる積層方向Ｌの力を比較的速く増加することができるとともに、調整部材６１に加わる積層方向Ｌの力が比較的大きいときに、調整部材６１に加わる積層方向Ｌの力の微調整を容易に行うことができる。
【００１７】
以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。
【００１８】
発明の一態様に係る電力変換装置は、複数の半導体モジュールと、夫々冷却媒体の流路を内部に有する複数の冷却器と、を有し、前記複数の半導体モジュールと前記複数の冷却器とが交互に積層されてなる積層ユニットと、前記積層ユニットを、その積層方向に押圧する加圧部材と、前記積層ユニット及び前記加圧部材を収容するケースと、を備え、前記加圧部材は、前記積層ユニットの前記積層方向の一方の端面と、前記ケースのうち前記一方の端面に対向する面との間に配置されており、前記加圧部材は、前記積層ユニットを前記積層方向に押圧する弾性部材と、前記積層方向に交わる方向に発生する力を調整することにより、前記弾性部材が前記積層ユニットを押圧する力を調整する調整部材と、を有するというものである。
【００１９】
上述の実施形態に係る「パワーカード２０」は「半導体モジュール」の一例に相当する。上述の実施形態に係る「加圧部材４０」、「加圧部材４０´」並びに「コイルバネ５０及び調整機構６０」は「加圧部材」の一例に相当する。上述の実施形態に係る「板バネ４２及び４３」並びに「コイルバネ５０」は、「弾性部材」の一例に相当する。上述の実施形態に係る「調整ナット４５」及び「調整機構６０」は、「調整部材」の一例に相当する。
【００２０】
当該電力変換装置では、積層ユニットの積層方向において加圧部材とケースの内壁との間に圧縮治具を挿入して、加圧部材による積層ユニットを積層方向に押圧する力を調整する必要がない。このため、圧縮治具を挿入する空間をケース内部に設ける必要がない。従って、当該電力変換装置によれば、積層方向に沿った当該電力変換装置の長さを抑制することができる。
【００２１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電力変換装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２２】
１、２、３…電力変換装置、１０…ケース、２０…パワーカード、３１…冷却器、４０、４０´…加圧部材、５０…コイルバネ、６０…調整機構
【図１】
2019193330.tif 000003
【図２】
2019193330.tif 000004
【図３】
2019193330.tif 000005