(57)【要約】【課題】高電圧領域と低電圧領域とこれらの間に設けられる絶縁領域とを備え、支持部に支持される制御基板の絶縁性を確保しつつ、絶縁領域を小さくする。【解決手段】制御基板１０は、高電圧回路１４が実装される高電圧領域４と、低電圧回路１８が実装される低電圧領域８と、絶縁領域９と、絶縁領域９において高電圧領域４の周縁部に沿って延びるスリット２とを有する。制御基板１０と支持部材１５とを接着して固定する接着部材７は、制御基板１０の第１面１１と支持部材１５との間に位置する第１部分７１と、スリット２の内部に少なくとも一部が位置する第２部分７２とを有する。第２部分７２は、第１面１１から第２面１２の側に向かう方向に突出した凸状、又は第２面１２から第１面１１の側に向かう方向に凹んだ凹状に形成されている。【選択図】図４
2019041471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ回路を制御する制御回路が形成された制御基板と、前記制御基板の一方側の基板面である第１面の側に位置して前記制御基板を支持する支持部材とを備えたインバータ制御ユニットであって、
前記制御基板と前記支持部材とを接着して固定する接着部材を有し、
前記制御回路は、動作電圧が相対的に高い高電圧回路と、動作電圧が相対的に低い低電圧回路とを含み、
前記制御基板は、前記高電圧回路が形成される高電圧領域と、前記低電圧回路が形成される低電圧領域と、前記高電圧領域と前記低電圧領域との間に設けられる絶縁領域と、を有し、
前記絶縁領域は、前記高電圧領域の周縁部に沿って延びるスリットを有し、
前記スリットは、前記第１面から前記制御基板の他方側の基板面である第２面まで前記制御基板を貫通して形成され、
前記接着部材は、前記制御基板の前記第１面と前記支持部材との間に位置する第１部分と、前記スリットの内部に少なくとも一部が位置する第２部分とを有し、
前記第２部分は、前記第１面から前記第２面の側に向かう方向に突出した凸状、又は前記第２面から前記第１面の側に向かう方向に凹んだ凹状に形成されているインバータ制御ユニット。
【請求項２】
前記接着部材は、さらに、前記制御基板の前記第２面に接する第３部分を有し、前記第３部分は、前記第２部分を介して前記第１部分と接続されている請求項１に記載のインバータ制御ユニット。
【請求項３】
前記第３部分は、前記制御基板の基板面に沿う方向視で、前記第１面の側から前記第２面の側に向かう方向に突出した凸状である請求項２に記載のインバータ制御ユニット。
【請求項４】
前記インバータ回路は、直流の正極に接続される上段側スイッチング素子と直流の負極に接続される下段側スイッチング素子との直列回路により構成される交流１相分のアームを３回線有して直流と３相交流との間で電力を変換するものであり、
前記高電圧領域は、前記上段側スイッチング素子に接続される上段側高電圧領域と、前記下段側スイッチング素子に接続される下段側高電圧領域とを有し、
前記低電圧領域は、前記上段側高電圧領域と前記下段側高電圧領域との間に配置され、
前記絶縁領域は、前記上段側高電圧領域と前記低電圧領域との間に配置される第１絶縁領域と、前記下段側高電圧領域と前記低電圧領域との間に配置される第２絶縁領域とを有し、
前記上段側高電圧領域には、３相それぞれの前記上段側スイッチング素子に接続される第１上段側高電圧領域と第２上段側高電圧領域と第３上段側高電圧領域とが、前記第１絶縁領域に沿って並んで配置され、
前記下段側高電圧領域には、３相それぞれの前記下段側スイッチング素子に接続される第１下段側高電圧領域と第２下段側高電圧領域と第３下段側高電圧領域とが、前記第２絶縁領域に沿って並んで配置され、
前記第１上段側高電圧領域と前記第２上段側高電圧領域との間には、前記第１絶縁領域に連続した高電圧領域内第１絶縁領域と、当該高電圧領域内第１絶縁領域に形成されて前記制御基板を貫通する高電圧領域内第１スリットとが設けられ、
前記第２上段側高電圧領域と前記第３上段側高電圧領域との間には、前記第１絶縁領域に連続した高電圧領域内第２絶縁領域と、当該高電圧領域内第２絶縁領域に形成されて前記制御基板を貫通する高電圧領域内第２スリットとが設けられ、
前記第２絶縁領域には、前記スリットとして、前記第１下段側高電圧領域の前記周縁部と前記第２下段側高電圧領域の前記周縁部に沿って形成された下段側第１スリットと、前記第２下段側高電圧領域の前記周縁部及び前記第３下段側高電圧領域の周縁部に沿って前記下段側第１スリットとは独立して形成された下段側第２スリットとが少なくとも設けられ、
前記第１絶縁領域には、前記スリットとして、前記第１上段側高電圧領域の前記周縁部と前記第２上段側高電圧領域の前記周縁部に沿って形成された上段側第１スリットと、前記第２上段側高電圧領域の前記周縁部及び前記第３上段側高電圧領域の周縁部に沿って前記上段側第１スリットとは独立して形成された上段側第２スリットとが少なくとも設けられ、
前記上段側第１スリットと前記高電圧領域内第１スリットとは繋がっており、
前記上段側第２スリットと前記高電圧領域内第２スリットとは繋がっている、請求項１から３の何れか一項に記載のインバータ制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ回路を制御する制御回路が形成された制御基板とそれを支持する支持部材とを備えたインバータ制御ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ回路を駆動制御する制御回路が形成された制御基板には、インバータ回路に接続される駆動回路と、駆動回路よりも低い動作電圧のマイクロコンピュータなどの制御装置とが実装される場合がある。この場合、制御回路には、駆動回路が実装される高電圧領域と、制御装置が実装される低電圧領域と、両者を絶縁する絶縁領域とが設けられることがある。この絶縁領域は、絶縁距離を確保するために、いわゆるデッドスペースとなる。特開２０１３−９９２１１号公報には、制御基板を制御基板の支持部材に締結する被支持部を絶縁領域に配置することで、デッドスペースを有効活用して、制御基板の面積が大きくなることを抑制することが開示されている（図１、［００５６］〜［００５７］等）。
【０００３】
但し、被支持部では、金属製のボルト等によって支持部に制御基板が固定されるため、ボルトの周辺にも絶縁領域が必要となり、制御基板の面積の縮小効果が限定的となる。また、円柱状のボルトの外形に沿って制御基板に部品を実装することになるので、例えば制御基板に直交する方向視で矩形状の部品が多い場合、実装効率が低下する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９９２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記背景に鑑みて、高電圧領域と低電圧領域とこれらの間に設けられる絶縁領域とを備え、支持部に支持される制御基板の絶縁性を確保しつつ、絶縁領域を小さくすることができる技術の提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記に鑑みたインバータ制御ユニットは、１つの態様として、
インバータ回路を制御する制御回路が形成された制御基板と、前記制御基板の一方側の基板面である第１面の側に位置して前記制御基板を支持する支持部材とを備えたインバータ制御ユニットであって、
前記制御基板と前記支持部材とを接着して固定する接着部材を有し、
前記制御回路は、動作電圧が相対的に高い高電圧回路と、動作電圧が相対的に低い低電圧回路とを含み、
前記制御基板は、前記高電圧回路が形成される高電圧領域と、前記低電圧回路が形成される低電圧領域と、前記高電圧領域と前記低電圧領域との間に設けられる絶縁領域と、を有し、
前記絶縁領域は、前記高電圧領域の周縁部に沿って延びるスリットを有し、
前記スリットは、前記第１面から前記制御基板の他方側の基板面である第２面まで前記制御基板を貫通して形成され、
前記接着部材は、前記制御基板の前記第１面と前記支持部材との間に位置する第１部分と、前記スリットの内部に少なくとも一部が位置する第２部分とを有し、
前記第２部分は、前記第１面から前記第２面の側に向かう方向に突出した凸状、又は前記第２面から前記第１面の側に向かう方向に凹んだ凹状に形成されている。
【０００７】
この構成によれば、制御基板と支持部材とを固定する固定部材として、例えばボルトのような一般的に導電性のある部材ではなく、非導電性の接着部材を用いるので、導電性のあるボルトのように固定部材との間の絶縁性を考慮しなくてもよい。つまり、固定部材を考慮して絶縁領域を設定しなくてもよいので、絶縁領域の面積が大きくなることを抑制することができる。また、絶縁領域に設けられたスリットに接着部材が充填されることで、支持部材との接着面積が増大し、いわゆるアンカー効果も得られるため、固定の信頼性も向上する。また、接着部材の第２面の側の表面形状（第２部分の表面形状）は、基板面に対して曲面状（例えば、第１面から第２面の側に向かう方向に突出した凸状、又は第２面から第１面の側に向かう方向に凹んだ凹状）である。従って、基板面（特に第２面）に沿った方向でのスリットの隙間の直線距離に比べて、第２部分の表面に沿ってスリットを横断する距離が長くなる。つまり、接着部材によってスリットにおける絶縁距離が延長されるため、その分だけ絶縁領域を縮小させることが可能となる。その結果、基板面積及びインバータ制御ユニットの大きさを小さくすることができる。このように、本構成によれば、高電圧領域と低電圧領域とこれらの間に設けられる絶縁領域とを備え、支持部に支持される制御基板の絶縁性を確保しつつ、絶縁領域を小さくすることができる。
【０００８】
インバータ制御ユニットのさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】インバータ回路及びその制御回路の模式的回路ブロック図
【図２】インバータ制御ユニットの構成例を示す断面図
【図３】制御基板の一例を示す平面図
【図４】絶縁領域に形成されるスリット及び接着部材の一例を示す断面図
【図５】絶縁領域に形成されるスリット及び接着部材の一例を示す断面図
【図６】絶縁領域に形成されるスリット及び接着部材の一例を示す断面図
【図７】絶縁領域に形成されるスリット及び接着部材の一例を示す断面図
【図８】絶縁領域に形成されるスリット及び接着部材の一例を示す断面図
【図９】制御基板の他の例を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、回転電機を駆動するインバータ回路を駆動制御する形態を例として、インバータ制御ユニットの実施形態を図面に基づいて説明する。図１の回路ブロック図は、インバータ回路３０及びその制御回路１６を模式的に示している。インバータ回路３０は、直流電源３６に接続されると共に、交流の回転電機８０に接続されて直流と複数相の交流（ここでは３相交流）との間で電力変換を行う。回転電機８０は、複数相の交流（ここでは３相交流）により動作する回転電機であり、電動機としても発電機としても機能することができる。即ち、回転電機８０は、インバータ回路３０を介して直流電源３６からの電力を動力に変換する（力行）。回転電機８０が車両の駆動力源の場合、回転電機８０は、不図示の内燃機関や不図示の車輪から伝達される回転駆動力を電力に変換し、インバータ回路３０を介して直流電源３６を充電する（回生）。
【００１１】
回転電機８０を駆動するための電力源としての直流電源３６は、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池（バッテリ）や、電気二重層キャパシタなどにより構成されている。回転電機８０が車両の駆動力源の場合、直流電源３６は、定格の電源電圧が例えば２００〜４００［Ｖ］の大電圧大容量の直流電源である。また、インバータ回路３０の直流側には、正極と負極との間の電圧（直流リンク電圧Ｖｄｃ）を平滑化する平滑コンデンサ（直流リンクコンデンサ３７）が備えられている。直流リンクコンデンサ３７は、回転電機８０の消費電力の変動に応じて変動する直流リンク電圧Ｖｄｃを安定化させる。
【００１２】
インバータ回路３０は、複数のスイッチング素子３を有して構成される。スイッチング素子３には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET）やＳｉＣ−ＳＩＴ（SiC - Static Induction Transistor）、ＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ（Gallium Nitride - MOSFET）などの高周波での動作が可能なパワー半導体素子を適用すると好適である。図１には、スイッチング素子３としてＩＧＢＴが用いられる形態を例示している。
【００１３】
図１に示すように、インバータ回路３０の直流正極側と直流負極側との間に２つのスイッチング素子３が直列に接続されて１つのアーム３Ａが構成される。３相交流の場合には、この直列回路（１つのアーム）が３回線（３相）並列接続される。つまり、回転電機８０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するステータコイルのそれぞれに一組の直列回路（アーム）が対応したブリッジ回路が構成される。また、それぞれのスイッチング素子３には、下段側から上段側へ向かう方向を順方向として、並列にダイオード３５（フリーホイールダイオード）が接続されている。対となる各相のスイッチング素子３による直列回路（アーム３Ａ）の中間点、つまり、正極の側のスイッチング素子３（上段側スイッチング素子３１）と負極の側のスイッチング素子３（下段側スイッチング素子３２）との接続点は、回転電機８０の３相のステータコイルにそれぞれ接続される。
【００１４】
図１に示すように、インバータ回路３０は、インバータ制御回路（INV-CTRL）１８により制御される。インバータ制御回路１８は、マイクロコンピュータ等の論理回路を中核部材として構築されている。例えば、インバータ制御回路１８は、車両制御装置（VHL-CTRL）１００等の他の制御装置等からＣＡＮ（Controller Area Network）などを介して要求信号として提供される回転電機８０の目標トルクに基づいて、ベクトル制御法を用いた電流フィードバック制御を行って、インバータ回路３０を介して回転電機８０を制御する。
【００１５】
回転電機８０の各相のステータコイルを流れる実電流は電流センサ３８により検出され、インバータ制御回路１８はその検出結果を取得する。また、回転電機８０のロータの各時点での磁極位置は、レゾルバなどの回転センサ３９により検出され、インバータ制御回路１８はその検出結果を取得する。インバータ制御回路１８は、電流センサ３８及び回転センサ３９の検出結果を用いて、電流フィードバック制御を実行する。インバータ制御回路１８は、電流フィードバック制御のために種々の機能部を有して構成されており、各機能部は、マイクロコンピュータ等のハードウエアとソフトウエア（プログラム）との協働により実現される。電流フィードバック制御については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。
【００１６】
インバータ回路３０を構成する各スイッチング素子３の制御端子（例えばＩＧＢＴのゲート端子）は、ドライブ回路（DRV-CCT）１４を介してインバータ制御回路１８に接続されており、それぞれ個別にスイッチング制御される。車両制御装置１００や、スイッチング制御信号を生成するインバータ制御回路１８は、マイクロコンピュータなどを中核として構成され、回転電機８０を駆動するための高電圧系回路とは、動作電圧（回路の電源電圧）が大きく異なる。多くの場合、車両には、直流電源３６の他に、直流電源３６よりも低電圧（例えば１２〜２４［Ｖ］）の電源である低圧バッテリ（不図示）も搭載されている。車両制御装置１００やインバータ制御回路１８の動作電圧は、例えば５［Ｖ］や３．３［Ｖ］であり、低圧バッテリから電力を供給されて動作する。
【００１７】
低圧バッテリと直流電源３６とは、互いに絶縁されており、互いにフローティングの関係にある。このため、各スイッチング素子３に対するスイッチング制御信号（例えばゲート駆動信号）は、駆動能力（例えば電圧振幅や出力電流など、後段の回路を動作させる能力）をそれぞれ高めて中継する（増幅する）ドライブ回路１４を介してインバータ制御回路１８から各スイッチング素子３に提供される。低電圧系回路であるインバータ制御回路１８により生成されたスイッチング制御信号は、ドライブ回路１４を介して高電圧回路系のスイッチング制御信号としてインバータ回路３０に供給される。このように、制御回路１６は、インバータ制御回路１８（低電圧回路）とドライブ回路１４（高電圧回路）とを有して構成されている。低電圧系回路と高電圧系回路とは互いに絶縁されているため、ドライブ回路１４とインバータ制御回路１８とは、例えばフォトカプラやトランスなどの絶縁素子を介して接続されている。
【００１８】
図２の断面図は、インバータ制御ユニット１の構成例を模式的に示している。インバータ回路３０を制御する制御回路１６が形成された制御基板１０は、一方側の基板面である第１面１１が支持部材１５に当接して支持部材１５に支持固定されている。制御基板１０と支持部材１５とは、制御基板１０を貫通するスリット２に充填される接着部材７（図３，図４等参照）により、接着されて固定されている。詳細については後述する。制御基板１０を支持固定した支持部材１５は、締結部材１０５等によりケース１１５に固定されている。
【００１９】
図３の平面図は、制御基板１０の一例を示している。上述したように、制御回路１６は、動作電圧が相対的に高い高電圧回路（ドライブ回路１４）と、動作電圧が相対的に低い低電圧回路（インバータ制御回路１８）とを含んでいる。制御基板１０は、高電圧回路であるドライブ回路１４が形成される高電圧領域４と、低電圧回路であるインバータ制御回路１８が形成される低電圧領域８と、高電圧領域４と低電圧領域８との間に設けられる絶縁領域９とを有している。
【００２０】
絶縁領域９には、高電圧領域４の周縁部に沿って延びるスリット２が形成されている。図４等に示すように、スリット２は、制御基板１０の第１面１１から制御基板１０の他方側の基板面である第２面１２まで制御基板１０を貫通して形成されている。スリット２には、接着部材７が充填され、接着部材７を介して制御基板１０は、支持部材１５に固定される。接着部材７は、制御基板１０の第１面１１と支持部材１５との間に位置する第１部分７１と、スリット２の内部に少なくとも一部が位置する第２部分７２とを有している。第１部分７１において制御基板１０の第１面１１と支持部材１５とが接着され、さらに、第２部分７２においてスリット２の内壁と支持部材１５とが接着される。第２部分７２による接着面積増加効果によって、制御基板１０は強固に支持部材１５に固定される。
【００２１】
図４に例示した形態では、接着部材７は、さらに、制御基板１０の第２面１２に接する第３部分７３を有している。第３部分７３は、第２部分７２を介して第１部分７１と接続されている。第３部分７３が制御基板１０の第２面１２と接着することによって、第２部分７２に加えてリベット状の第３部分７３が第２面１２に接することで制御基板は強固に支持部材１５に固定される。
【００２２】
図４に示すように、第３部分７３は、制御基板１０の基板面に沿う方向視で、第１面１１の側から第２面１２の側に向かう方向に突出した凸状である。従って、基板面（特に第２面１２）に沿った方向でのスリット２の隙間の直線距離に比べて、第３部分７３の表面に沿ってスリット２を横断する距離が長くなる。つまり、接着部材７によってスリット２における絶縁距離が延長されるため、その分だけ絶縁領域９の絶縁距離も延長される。具体的には、基板面に沿った絶縁領域９の直線距離Ｄ２よりも、長い表面距離Ｄ１が絶縁距離となる。このため、必要な絶縁距離を表面距離Ｄ１によって確保することで、直線距離Ｄ２を短縮することができ、絶縁領域９を縮小させることが可能となる。その結果、制御基板１０の基板面積及びインバータ制御ユニット１の大きさを小さくすることもできる。
【００２３】
尚、接着部材７の第１部分７１については、図５に示すように、制御基板１０の第１面１１に接する部分を有していなくても、少なくとも第１面１１に沿う基板面において支持部材１５と接触する形態であってもよい。
【００２４】
ところで、図１を参照して上述したように、本実施形態では、インバータ回路３０は、直流の正極に接続される上段側スイッチング素子３１と直流の負極に接続される下段側スイッチング素子３２との直列回路により構成される交流１相分のアーム３Ａを３回線有して直流と３相交流との間で電力を変換するものである。上段側スイッチング素子３１は、直流の正極に接続され、下段側スイッチング素子３２は直流の負極に接続されるため、しばしば、上段側スイッチング素子３１に接続される回路と、下段側スイッチング素子３２に接続される回路とが、分かれて配置される。
【００２５】
図３に例示する制御基板１０は、高電圧領域４として、上段側スイッチング素子３１に接続される上段側高電圧領域５と、下段側スイッチング素子３２に接続される下段側高電圧領域６とを有している。上段側高電圧領域５には、例えば、上段側スイッチング素子３１に接続されるドライブ回路１４の回路素子が実装されている。また、下段側高電圧領域６には、例えば、下段側スイッチング素子３２に接続されるドライブ回路１４の回路素子が実装されている。
【００２６】
インバータ制御回路１８は、上段側スイッチング素子３１に接続されるドライブ回路１４及び下段側スイッチング素子３２に接続されるドライブ回路１４の双方に接続される。このため、インバータ制御回路１８が実装される低電圧領域８は、上段側高電圧領域５と下段側高電圧領域６との間に配置されている。低電圧領域８が、このように上段側高電圧領域５と下段側高電圧領域６との間に配置されているため、絶縁領域９も２箇所に設けられている。つまり、絶縁領域９は、上段側高電圧領域５と低電圧領域８との間に配置される第１絶縁領域９１と、下段側高電圧領域６と低電圧領域８との間に配置される第２絶縁領域９２とを有している。
【００２７】
本実施形態では、インバータ回路３０は、交流１相分のアーム３Ａを３回線有している。このため、上段側高電圧領域５には、３相それぞれの上段側スイッチング素子３１に接続される第１上段側高電圧領域５１と第２上段側高電圧領域５２と第３上段側高電圧領域５３とが、第１絶縁領域９１に沿って並んで配置されている。第１上段側高電圧領域５１には、例えばＵ相の上段側スイッチング素子３１に接続されるドライブ回路１４が実装され、第２上段側高電圧領域５２には、例えばＶ相の上段側スイッチング素子３１に接続されるドライブ回路１４が実装され、第３上段側高電圧領域５３には、例えばＷ相の上段側スイッチング素子３１に接続されるドライブ回路１４が実装される。
【００２８】
同様に、下段側高電圧領域６には、３相それぞれの下段側スイッチング素子３２に接続される第１下段側高電圧領域６１と第２下段側高電圧領域６２と第３下段側高電圧領域６３とが、第２絶縁領域９２に沿って並んで配置されている。第１下段側高電圧領域６１には、例えばＵ相の下段側スイッチング素子３２に接続されるドライブ回路１４が実装され、第２下段側高電圧領域６２には、例えばＶ相の下段側スイッチング素子３２に接続されるドライブ回路１４が実装され、第３下段側高電圧領域６３には、例えばＷ相の下段側スイッチング素子３２に接続されるドライブ回路１４が実装される。
【００２９】
第１絶縁領域９１には、上述したスリット２として、上段側第１スリット２１と上段側第２スリット２２とが少なくとも設けられている。上段側第１スリット２１は、第１上段側高電圧領域５１の周縁部と第２上段側高電圧領域５２の周縁部に沿って形成されている。上段側第２スリット２２は、第２上段側高電圧領域５２の周縁部及び第３上段側高電圧領域５３の周縁部に沿って、上段側第１スリット２１とは独立して形成されている。
【００３０】
第２絶縁領域９２には、上述したスリット２として、下段側第１スリット２３と下段側第２スリット２４とが少なくとも設けられている。下段側第１スリット２３は、第１下段側高電圧領域６１の周縁部と第２下段側高電圧領域６２の周縁部に沿って形成されている。下段側第２スリット２４は、第２下段側高電圧領域６２の周縁部及び第３下段側高電圧領域６３の周縁部に沿って、下段側第１スリット２３とは独立して形成されている。
【００３１】
Ｕ相の上段側スイッチング素子３１、Ｖ相の上段側スイッチング素子３１、Ｗ相の上段側スイッチング素子３１は、スイッチングの状態によって基準電圧が変動するため、電気的にはそれぞれ独立している。従って、上段側高電圧領域５においても、第１上段側高電圧領域５１と第２上段側高電圧領域５２と第３上段側高電圧領域５３との間に絶縁領域９が設けられる。図３に示すように、第１上段側高電圧領域５１と第２上段側高電圧領域５２との間には、第１絶縁領域９１に連続して高電圧領域内第１絶縁領域９５が設けられている。また、第２上段側高電圧領域５２と第３上段側高電圧領域５３との間には、第１絶縁領域９１に連続して高電圧領域内第２絶縁領域９６が設けられている。
【００３２】
さらに、高電圧領域内第１絶縁領域９５には、制御基板１０を貫通する高電圧領域内第１スリット２５が設けられ、高電圧領域内第２絶縁領域９６には、制御基板１０を貫通する高電圧領域内第２スリット２６が設けられている。つまり、第１上段側高電圧領域５１と第２上段側高電圧領域５２との間には、高電圧領域内第１絶縁領域９５と、高電圧領域内第１絶縁領域９５に形成された高電圧領域内第１スリット２５とが設けられている。また、２上段側高電圧領域（５２）と前記第３上段側高電圧領域（５３）との間には、高電圧領域内第２絶縁領域９６と、高電圧領域内第２絶縁領域９６に形成された高電圧領域内第２スリット２６とが設けられている。
【００３３】
高電圧領域内第１スリット２５及び高電圧領域内第２スリット２６には、上述したスリット２として接着部材７が充填され、この接着部材７を介して支持部材１５と接着される。上述したようにスリット２（２５，２６）における接着部材７の第２面１２の側の表面形状を曲面状（例えば凸面）とすることで、基板面に沿った絶縁距離を延長することができる。つまり、接着部材７を有した高電圧領域内第１スリット２５及び高電圧領域内第２スリット２６を設けることによって、必要な絶縁距離を確保した上で、高電圧領域内第１絶縁領域９５及び高電圧領域内第２絶縁領域９６の面積を小さくすることができる。
【００３４】
上述したように、第１絶縁領域９１には、第１上段側高電圧領域５１の周縁部と第２上段側高電圧領域５２の周縁部に沿って上段側第１スリット２１が形成され、第２上段側高電圧領域５２の周縁部及び第３上段側高電圧領域５３の周縁部に沿って上段側第２スリット２２が形成されている。そして、第１上段側高電圧領域５１と第２上段側高電圧領域５２との間の高電圧領域内第１絶縁領域９５には、高電圧領域内第１スリット２５が形成され、第２上段側高電圧領域５２と第３上段側高電圧領域５３との間には、高電圧領域内第２スリット２６が形成されている。上段側第１スリット２１と高電圧領域内第１スリット２５とは繋がって１つのスリット２を形成しており、上段側第２スリット２２と高電圧領域内第２スリット２６とは繋がって１つのスリット２を形成している。
【００３５】
Ｕ相の下段側スイッチング素子３２、Ｖ相の下段側スイッチング素子３２、Ｗ相の下段側スイッチング素子３２も、独立して動作する。このため、上段側高電圧領域５と同様に、下段側高電圧領域６においても、第１下段側高電圧領域６１と第２下段側高電圧領域６２と第３下段側高電圧領域６３との間に絶縁領域９が設けられる。図３に示すように、第１下段側高電圧領域６１と第２下段側高電圧領域６２との間には、第２絶縁領域９２に連続して高電圧領域内第３絶縁領域９７が設けられている。また、第２下段側高電圧領域６２と第３下段側高電圧領域６３との間には、第２絶縁領域９２に連続して高電圧領域内第４絶縁領域９８が設けられている。
【００３６】
但し、Ｕ相の下段側スイッチング素子３２、Ｖ相の下段側スイッチング素子３２、Ｗ相の下段側スイッチング素子３２は、基準電圧となる直流の負極の電位が一定である。従って、上段側スイッチング素子３１に接続される上段側高電圧領域５に比べて求められる絶縁距離は短い。このため、図３に例示する形態では、上段側高電圧領域５とは異なり、高電圧領域内第３絶縁領域９７及び高電圧領域内第４絶縁領域９８には、スリット２は形成されていない。当然ながら、高電圧領域内第３絶縁領域９７及び高電圧領域内第４絶縁領域９８にスリット２が形成されることを妨げるものではない。
【００３７】
ところで、図４に例示した形態では、接着部材７が第３部分７３を有する形態を例示したが、図６から図８に例示するように、接着部材７は、第３部分７３を有することなく、第１部分７１と第２部分７２とのみを有していてもよい。図６は、接着部材７の第２部分７２が、制御基板１０の第２面１２よりも第１面１１の側に凹んだ凹状に形成されている形態を例示している。また、図７は、接着部材７の第２部分７２が、制御基板１０の第２面１２を超えて突出することなく、スリット２の内部において、第１面１１から第２面１２の側に向かう方向に突出した凸状である形態を例示している。図８は、接着部材７の第２部分７２が、制御基板の第２面１２に接触する第３部分７３を有することなく、スリット２の内部から制御基板１０の第２面１２を超えて突出し、その表面形状が第１面１１から第２面１２の側に向かう方向に突出した凸状である形態を例示している。
【００３８】
図４から図８に例示したように、接着部材７は、第３部分７３を有するか否かに拘わらず、第２部分７２が、第１面１１から第２面１２の側に向かう方向に突出した凸状（図４、図５、図７、図８）、又は第２面１２から第１面１１の側に向かう方向に凹んだ凹状（図６）に形成されていればよい。つまり、制御基板１０の第２面１２の側の第２部分７２の基板面に沿った方向の表面形状が曲面状であればよい。第２部分７２の表面形状が曲面であると、基板面に沿った方向での絶縁距離が直線距離に比べて長くなるため、絶縁領域９の面積を縮小しても絶縁距離を確保することができる。
【００３９】
また、上記においては、図３を参照して、高電圧領域４として、上段側スイッチング素子３１に接続される上段側高電圧領域５と、下段側スイッチング素子３２に接続される下段側高電圧領域６とを有し、低電圧領域８が、上段側高電圧領域５と下段側高電圧領域６との間に配置されている形態を例示した。しかし、図９に示すように、上段側スイッチング素子３１に接続される領域と下段側スイッチング素子３２に接続される領域とが分離されずに１つの領域として形成され、１つの高電圧領域４と１つの低電圧領域８との間に絶縁領域９及びスリット２が配置されている形態であってもよい。
【００４０】
〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明したインバータ制御ユニット（１）の概要について簡単に説明する。
【００４１】
インバータ回路（３０）を制御する制御回路（１６）が形成された制御基板（１０）と、前記制御基板（１０）の一方側の基板面である第１面（１１）の側に位置して前記制御基板（１０）を支持する支持部材（１５）とを備えたインバータ制御ユニット（１）は、１つの態様として、
前記制御基板（１０）と前記支持部材（１５）とを接着して固定する接着部材（７）を有し、
前記制御回路（１５）は、動作電圧が相対的に高い高電圧回路（１４）と、動作電圧が相対的に低い低電圧回路（１８）とを含み、
前記制御基板（１０）は、前記高電圧回路（１４）が形成される高電圧領域（４）と、前記低電圧回路（１８）が形成される低電圧領域（８）と、前記高電圧領域（４）と前記低電圧領域（８）との間に設けられる絶縁領域（９）と、を有し、
前記絶縁領域（９）は、前記高電圧領域（４）の周縁部に沿って延びるスリット（２）を有し、
前記スリット（２）は、前記第１面（１１）から前記制御基板（１０）の他方側の基板面である第２面（１２）まで前記制御基板（１０）を貫通して形成され、
前記接着部材（７）は、前記制御基板（１０）の前記第１面（１１）と前記支持部材（１５）との間に位置する第１部分（７１）と、前記スリット（２）の内部に少なくとも一部が位置する第２部分（７２）とを有し、
前記第２部分（７２）は、前記第１面（１１）から前記第２面（１２）の側に向かう方向に突出した凸状、又は前記第２面（１２）から前記第１面（１１）の側に向かう方向に凹んだ凹状に形成されている。
【００４２】
この構成によれば、制御基板（１０）と支持部材（１５）とを固定する固定部材として、例えばボルトのような一般的に導電性のある部材ではなく、非導電性の接着部材（７）を用いるので、導電性のあるボルトのように固定部材（１５）との間の絶縁性を考慮しなくてもよい。つまり、固定部材を考慮して絶縁領域（９）を設定しなくてもよいので、絶縁領域（９）の面積が大きくなることを抑制することができる。また、絶縁領域（９）に設けられたスリット（２）に接着部材（７）が充填されるので、支持部材（１５）との接着面積が増大し、いわゆるアンカー効果も得られるため、固定の信頼性も向上する。また、接着部材（７）の第２面（１２）の側の表面形状（第２部分（７２）の表面形状）は、基板面に対して曲面状（例えば、第１面（１１）から第２面（１２）の側に向かう方向に突出した凸状、又は第２面（１２）から第１面（１１）の側に向かう方向に凹んだ凹状）である。従って、基板面（特に第２面（１２））に沿った方向でのスリット（２）の隙間の直線距離に比べて、第２部分（７２）の表面に沿ってスリット（２）を横断する距離が長くなる。つまり、接着部材（７）によってスリット（２）における絶縁距離が延長されるため、その分だけ絶縁領域を縮小させることが可能となる。その結果、基板面積及びインバータ制御ユニットの大きさを小さくすることができる。このように、本構成によれば、高電圧領域（４）と低電圧領域（８）とこれらの間に設けられる絶縁領域（９）とを備え、支持部（１５）に支持される制御基板（１０）の絶縁性を確保しつつ、絶縁領域（９）を小さくすることができる。
【００４３】
ここで、前記接着部材（７）が、さらに、前記制御基板（１０）の前記第２面（１２）に接する第３部分（７３）を有し、前記第３部分（７３）が、前記第２部分（７２）を介して前記第１部分（７１）と接続されていると好適である。
【００４４】
リベット状の第３部分７３が制御基板（１０）の第２面（１２）に接触することで、支持部材（１５）に対して制御基板（１０）を強固に固定することができる。
【００４５】
前記接着部材（７）が第３部分（７３）を有する場合、前記第３部分（７３）は、前記制御基板（１０）の基板面に沿う方向視で、前記第１面（１１）の側から前記第２面（１２）の側に向かう方向に突出した凸状であると好適である。
【００４６】
第１面（１１）から第２面（１２）に向かう方向において、第３部分（７３）は、第２部分（７２）よりも先に位置することになる。つまり、接着部材（７）の第２面（１２）の側における表面形状は第３部分（７３）の表面形状となる。接着部材（７）の第２面（１２）の側の表面形状が基板面に対して曲面状（凸状）となることで、上述したように絶縁距離が延長される。
【００４７】
ここで、１つの好適な態様として、前記インバータ回路（３０）が、直流の正極に接続される上段側スイッチング素子（３１）と直流の負極に接続される下段側スイッチング素子（３２）との直列回路により構成される交流１相分のアーム（３Ａ）を３回線有して直流と３相交流との間で電力を変換するものである場合、
前記高電圧領域（４）が、前記上段側スイッチング素子（３１）に接続される上段側高電圧領域（５）と、前記下段側スイッチング素子（３２）に接続される下段側高電圧領域（６）とを有し、
前記低電圧領域（８）が、前記上段側高電圧領域（５）と前記下段側高電圧領域（８）との間に配置され、
前記絶縁領域（９）が、前記上段側高電圧領域（５）と前記低電圧領域（８）との間に配置される第１絶縁領域（９１）と、前記下段側高電圧領域（６）と前記低電圧領域（８）との間に配置される第２絶縁領域（９２）とを有し、
前記上段側高電圧領域（５）には、３相それぞれの前記上段側スイッチング素子（３１）に接続される第１上段側高電圧領域（５１）と第２上段側高電圧領域（５２）と第３上段側高電圧領域（５３）とが、前記第１絶縁領域（９１）に沿って並んで配置され、
前記下段側高電圧領域（６）には、３相それぞれの前記下段側スイッチング素子（３２）に接続される第１下段側高電圧領域（６１）と第２下段側高電圧領域（６２）と第３下段側高電圧領域（６３）とが、前記第２絶縁領域（９２）に沿って並んで配置され、
前記第１上段側高電圧領域（５１）と前記第２上段側高電圧領域（５２）との間には、前記第１絶縁領域（９１）に連続した高電圧領域内第１絶縁領域（９５）と、当該高電圧領域内第１絶縁領域（９５）に形成されて前記制御基板（１０）を貫通する高電圧領域内第１スリット（２５）とが設けられ、
前記第２上段側高電圧領域（５２）と前記第３上段側高電圧領域（５３）との間には、前記第１絶縁領域（９１）に連続した高電圧領域内第２絶縁領域（９６）と、当該高電圧領域内第２絶縁領域（９６）に形成されて前記制御基板（１０）を貫通する高電圧領域内第２スリット（２６）とが設けられ、
前記第２絶縁領域（９２）には、前記スリット（２）として、前記第１下段側高電圧領域（６１）の前記周縁部と前記第２下段側高電圧領域（６２）の前記周縁部に沿って形成された下段側第１スリット（２３）と、前記第２下段側高電圧領域（６２）の前記周縁部及び前記第３下段側高電圧領域（６３）の周縁部に沿って前記下段側第１スリット（２３）とは独立して形成された下段側第２スリット（２４）とが少なくとも設けられ、
前記第１絶縁領域（９１）には、前記スリット（２）として、前記第１上段側高電圧領域（５１）の前記周縁部と前記第２上段側高電圧領域（５２）の前記周縁部に沿って形成された上段側第１スリット（２１）と、前記第２上段側高電圧領域（５２）の前記周縁部及び前記第３上段側高電圧領域（５３）の周縁部に沿って前記上段側第１スリット（２１）とは独立して形成された上段側第２スリット（２２）とが少なくとも設けられ、
前記上段側第１スリット（２１）と前記高電圧領域内第１スリット（２５）とは繋がっており、
前記上段側第２スリット（２２）と前記高電圧領域内第２スリット（２６）とは繋がっていると好適である。
【００４８】
インバータ回路（３０）において３つの下段側スイッチング素子（３２）は、負極側の電位が共通であるが、３つの上段側スイッチング素子（３１）は、それぞれの負極側の電位が共通ではない。従って、上段側高電圧領域（５）では、低電圧領域（８）との間だけではなく、第１上段側高電圧領域（５１）、第２上段側高電圧領域（５２）、第３上段側高電圧領域（５３）の相互の間も適切に絶縁されることが好ましい。本構成のように、上段側第１スリット（２１）と上段側第２スリット（２２）とが互いに独立して設けられることで、上段側高電圧領域（５）の領域内も適切に絶縁される。また、上段側第１スリット（２１）と高電圧領域内第１スリット（２５）とは繋がっており、上段側第２スリット（２２）と高電圧領域内第２スリット（２６）とは繋がっているので、１つのスリット（２）によって、上段側高電圧領域（５）の領域内での絶縁及び上段側高電圧領域（５）と低電圧領域（８）との絶縁性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１      ：インバータ制御ユニット
２      ：スリット
３      ：スイッチング素子
３Ａ    ：アーム
４      ：高電圧領域
５      ：上段側高電圧領域
６      ：下段側高電圧領域
７      ：接着部材
８      ：低電圧領域
９      ：絶縁領域
１０    ：制御基板
１１    ：第１面
１２    ：第２面
１４    ：ドライブ回路（高電圧回路）
１５    ：支持部材
１６    ：制御回路
１８    ：インバータ制御回路（低電圧回路）
２１    ：上段側第１スリット
２２    ：上段側第２スリット
２３    ：下段側第１スリット
２４    ：下段側第２スリット
２５    ：高電圧領域内第１スリット
２６    ：高電圧領域内第２スリット
３０    ：インバータ回路
３１    ：上段側スイッチング素子
３２    ：下段側スイッチング素子
５１    ：第１上段側高電圧領域
５２    ：第２上段側高電圧領域
５３    ：第３上段側高電圧領域
６１    ：第１下段側高電圧領域
６２    ：第２下段側高電圧領域
６３    ：第３下段側高電圧領域
７１    ：第１部分
７２    ：第２部分
７３    ：第３部分
９１    ：第１絶縁領域
９２    ：第２絶縁領域
９５    ：高電圧領域内第１絶縁領域
９６    ：高電圧領域内第２絶縁領域
【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】
2019041471.tif 000009
【図８】
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【図９】
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