(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも半導体素子を配置する基板と、前記基板を収容するケースと、を有する電源装置において、
前記基板の一面に対向して配置され、回路用部品の相互間を電気的に接続するためのインサートバスバーを有し、
前記ケース内には、前記基板の一面と、前記基板の一面に対向する前記ケースの対向面と、の間に形成される第１空間以外の第２空間に配置される一以上の回路素子をさらに有し、
前記回路素子の接続端子は、前記基板と前記インサートバスバーとの間に配置されるとともに、前記インサートバスバーに備えられる端子台の端子と電気的に接続され、
前記端子台は、前記基板の一面に対向するとともに、前記第１空間に配置されることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記インサートバスバーは、前記基板の一面に実装品が実装されない部位または表面実装品が実装される部位と対向する位置に配置され、電力源から供給される電力を入力する入力部を有することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記インサートバスバーは、前記基板の一面と、前記ケースの対向面との間に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記インサートバスバーは、前記インサートバスバー自体を前記ケースに固定するための固定部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項５】
一以上の前記固定部は、導電性部材で形成され、グラウンドと電気的に接続されることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記ケースは、前記対向面の一部が前記基板の一面に向かって突出して形成されて冷却を行うための冷却部を有し、
前記対向面は、前記基板に実装される実装品と対向することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項７】
前記対向面は、前記端子台と近づくように、前記端子台に向けて突起させる突起部を有することを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板やケースなどを有する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、小型化が図られた水冷方式のスイッチング電源に関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。このスイッチング電源は、スイッチング回路、メイントランス、整流回路、平滑回路をベースプレート上に有する。ベースプレート上に形成される台座部の内部には、電子部品を冷却するための冷媒流路が形成されている。スイッチング回路の制御を行う制御基板は、ベースプレートの上方に配置されている（特許文献１の図６を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９７８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の図６では図示が省略されているが、スイッチング回路の制御を行うための回路素子は、制御基板の上面に実装せざるを得ない。ベースプレートの上面（すなわち制御基板の下方）には、上記スイッチング回路やメイントランス等が実装されるため、制御基板用の回路素子を実装するスペースを確保し難いからである。仮に制御基板に回路素子を実装するとしても、実装時の高さが低い回路素子（いわゆるチップ部品などの表面実装品）に制限される。回路素子を含む実装品は、形状や大きさ等の形態が様々であるため、デッドスペースが生じ得る。特許文献１の図６では、ベースプレートの上面に体格の大きなメイントランス等を配置するので、大きなデッドスペースが生じ易い。したがって、装置全体が大型化するという問題がある。
【０００５】
また、大きな電流（例えば１０[Ａ]や３０[Ａ]等）が流れる電源装置では、回路素子（例えばトランス，コンデンサ，コイル等）の体格が大きくならざるを得ない。このような回路素子を制御基板に配置したり、ケース内に収容しようとすると、制御基板や回路素子等の体格が大きくならざるを得ず、製品の小型化（特に高さ）が困難であった。一方、ベースプレートの上面に回路用部品の相互間を電気的に接続するバスバーを配置しようとすると、当該バスバーを配置するための空間も別途必要になる。このようにバスバーの配置空間も必要になるので、製品の小型化がさらに困難になる。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、従来よりもケース内のデッドスペースを低減し、かつ、製品の小型化が可能な電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、少なくとも半導体素子を配置する基板と前記基板を収容するケースとを有する電源装置において、前記基板の一面に対向して配置され回路用部品の相互間を電気的に接続するためのインサートバスバーを有し、前記ケース内には前記基板の一面と前記基板の一面に対向する前記ケースの対向面との間に形成される第１空間以外の第２空間に配置される一以上の回路素子をさらに有し、前記回路素子の接続端子は前記基板と前記インサートバスバーとの間に配置されるとともに前記インサートバスバーに備えられる端子台の端子と電気的に接続され、前記端子台は、前記基板の一面に対向するとともに、前記第１空間に配置されることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、半導体素子を含む実装品やインサートバスバーなどを第１空間に配置し、体格の大きな回路素子（例えば整流素子，トランス，フィルタ部等）を第２空間に配置する。基板の一面とケースの対向面との間には、半導体素子を含む実装品やインサートバスバーを配置し、しかもインサートバスバーの端子台を基板の一面に対向させるので、従来よりもケース内のデッドスペースを低減することができる。また、体格の大きな回路素子を第２空間に配置することでケースに収容する部品全体の高さが抑えられ、ケース全体（すなわち製品としての電源装置）も従来より小型化することができる。
【０００９】
なお「半導体素子」は、半導体による電子部品または電子部品の根幹である機能中心部の素子であれば任意である。例えば、スイッチング素子（ＦＥＴ，ＩＧＢＴ，ＧＴＯ，パワートランジスタ等を含む）、整流素子（整流回路や整流器等を含む）などが該当する。「ケース」は基板や冷却部など収容可能であれば任意である。例えば、単体のケースでもよく、仕切部（例えば仕切壁や仕切面など）によって複数の空間が形成されるブロック体にかかる一の空間からなるケースでもよい。「インサートバスバー」は、端子（端子台を含む）や配線（導電線）などを有し、回路用部品の相互間を電気的に接続するために所定形状に形成された部材である。「回路用部品」と「回路素子」は電気回路に用いる部品や素子という意味で同義であるが、インサートバスバーの電気的な接続を行う対象物と第２空間に配置する対象物とを区別するために用いる。回路用部品に含まれる回路素子があったり、回路素子に含まれる回路用部品があったりする。「基板」は、少なくとも半導体素子および実装品を実装可能な板状部材であれば任意であり、層数（単層や多層等）を問わない。「基板の一面」は、実装品が実装される基板の特定面を意味し、以下では簡単のために「実装表面」と呼ぶことにする。この称呼に伴って、同基板における実装表面とは反対側の面を「実装裏面」と呼ぶことにする。「実装品」は、素子（例えば半導体素子や回路素子等を含む）や部品（例えば接続線，台座，端子台等を含む）などのように基板に実装可能なものが該当し、表面実装品であるか否かを問わない。実装裏面に実装品を配置するか否かを問わない。形態（形状や大きさ等が該当し、特に高さ）が異なる実装品を「異型部品」と呼ぶ場合がある。「回路素子の接続端子」は回路素子を電気的に接続可能な部材であれば任意であり、端子のみならず、リード線等を含む。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記インサートバスバーは、前記基板の一面に実装品が実装されない部位または表面実装品が実装される部位と対向する位置に配置され、電力源から供給される電力を入力する入力部を有することを特徴とする。この構成によれば、インサートバスバーの入力部は基板の一面と対向する位置に配置されるものの、基板の一面には実装品が実装されない部位または表面実装品が実装される部位である。入力部の下方がケースで仕切られるため、電源装置の遮熱性を向上させ、外部への熱害を減らすことができる。また、基板とインサートバスバーとを合わせた全体の高さを低く抑えられるので、ケース全体（すなわち製品としての電源装置）をより小型化することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記インサートバスバーは、前記基板の一面と、前記ケースの対向面との間に配置されることを特徴とする。この構成によれば、インサートバスバー、半導体素子を含む実装品が配置された基板の一面とケースの対向面との間に配置される。言い換えれば、体格の大きな回路素子（例えば整流素子，トランス，フィルタ部等）は配置されない。よって、ケースに収容する部品全体の高さが抑えられるので、ケース全体（すなわち製品としての電源装置）をより小型化することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記インサートバスバーは、前記インサートバスバー自体を前記ケースに固定するための固定部を有することを特徴とする。この構成によれば、固定部を通じてインサートバスバーがケースに固定されるので、振動等の外部要因を受けてもケース内でガタつくことがない。固定手段は、長期に亘って固定状態を堅持可能であれば任意である。固定方法の一例は、ボルトやネジ等の締結部材を用いる締結や、母材を溶かすことでハンダ付けやアーク溶接等を行う接合、接着剤を用いる接着などが該当する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、一以上の前記固定部は、導電性部材で形成され、グラウンドと電気的に接続されることを特徴とする。この構成によれば、導電性部材で形成される固定部についてはグラウンドと電気的に接続される。一般的にケースは同電位部（０[Ｖ]とは限らない）であるグラウンドの電位が採用されるので、固定部を通じてインサートバスバーの配線の一部をグラウンドの電位にすることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記ケースは、前記対向面の一部が前記基板の一面に向かって突出して形成されて冷却を行うための冷却部を有し、前記対向面は、前記基板に実装される実装品と対向することを特徴とする。この構成によれば、冷却部によって半導体素子を含む実装品を冷却することができる。「冷却部」には、実装品を冷却可能であれば任意の装置や部品等を適用できる。例えば、冷媒（空気，水，油などの流体）が流れる通路を有する部位・部品・装置等、冷却用フィン（放熱フィン）、ヒートポンプなどのうちで一以上が該当する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記対向面は、前記端子台と近づくように、前記端子台に向けて突起する突起部を有することを特徴とする。この構成によれば、突起部が近づくので、冷却部から伝わる冷たさが突起部を通じて端子台も冷却できる。そのため、端子台に備える端子に電流が流れて発熱しても、その発熱を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電源装置の構成例を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】電源装置の構成例を模式的に示す平面図である。
【図３】図２に示す矢印Ｄａ方向から見た電源装置の構成例を示す側面図である。
【図４】図２に示すIV−IV線矢視の構成例を示す断面図である。
【図５】図２に示すＶ−Ｖ線矢視の構成例を示す断面図である。
【図６】ケース内の配置例を示す平面図である。
【図７】インサートバスバーの構成例を示す三面図である。
【図８】図６に示す矢印Ｄｃ方向から見た配置例を示す側面図である。
【図９】電源装置の回路構成例を模式的に示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的な接続を意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示してはいない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。連続符号は記号「〜」を用いて呼ぶ。例えば「接続端子Ｔ１〜Ｔ６」は、「接続端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６」を意味する。
【００１８】
まず、電源装置の全体的な構成例について図１〜図４を参照しながら説明する。図１には電源装置の構成例を模式的に分解斜視図で示す。図２には電源装置の構成例を平面図で示す。図３にはインサートバスバーの構成例を三面図で示す。図４にはケースに収容される要素の配置例を模式的に平面図で示す。
【００１９】
図１に示す電源装置１０は、いわゆる「ＤＣ−ＤＣコンバータ」であって、電力源（例えばバッテリや燃料電池等）から供給される直流電圧を目的の電圧に変換して出力する機能を担う。この電源装置１０は、大別してケース１１、プリント基板１２、図示しない収容部品などを有する。「収容部品」は、ケース１１内に収容される部品等であって、プリント基板１２上には配置されない素子や部品等を意味する。例えば、回路素子（具体的には整流素子，トランス，フィルタ部等）や、後述するインサートバスバー（図３，図４を参照）などが該当する。
【００２０】
ケース１１は、ケース蓋１１ａとケース本体１１ｂとで構成される。ケース本体１１ｂは、一面を開口させた箱状筐体である。図１の例では簡単のために直方体状の形成例を示すが、プリント基板１２や収容部品などを収容可能であれば、形成する形状は任意である。ケース蓋１１ａは、ケース本体１１ｂの開口部を覆う蓋である。本形態のケース１１は金属で形成するが、一部または全部について使用環境条件（例えば温度，磁気遮蔽，剛性等）を満たす他の材料（例えば樹脂等）で形成してもよい。
【００２１】
プリント基板１２は、実装表面１２ａおよび実装裏面１２ｂの両面でプリント配線がなされ、実装品を配置して実装する基板である。実装品は、素子（例えば半導体素子や回路素子等を含む）や部品（例えば接続線，台座，端子台等を含む）などのように基板に実装可能なものが該当し、表面実装品であるか否かを問わない。図１には、実装表面１２ａに半導体素子群Ｑｇや実装品Ｐ１〜Ｐ６などを実装した例を示す。実装品Ｐ１〜Ｐ６などには、異型部品が含まれる。半導体素子群Ｑｇも実装品の一つであり、図１や図２等に示す半導体素子Ｑ１，Ｑ２が該当する。半導体素子Ｑ１，Ｑ２には、例えばＦＥＴ（具体的にはＭＯＳＦＥＴ，ＪＦＥＴ，ＭＥＳＦＥＴ等）、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、パワートランジスタなどのスイッチング素子を適用できる。一方、実装裏面１２ｂはプリント配線のみとするか、実装する高さが低い表面実装品のみを配置する。なお、図１では簡単のために選択的に実装品Ｐ１〜Ｐ６を示すが、実際のプリント基板１２には多数の実装品が配置して実装される。
【００２２】
図１に示す台座１３や冷却部１４は、ケース１１の内部（特にケース本体１１ｂ）に備えられる。複数の台座１３および冷却部１４のうちで一方または双方は、ケース本体１１ｂと一体形成してもよく、別体形成した上で固定手段（例えばボルトやネジ等の締結部材を用いる締結や、母材を溶かすことでハンダ付けやアーク溶接等を行う接合など）によって固定してもよい。複数の台座１３は、プリント基板１２をケース１１内に収容するにあたって、ケース本体１１ｂに固定するために用いる。
【００２３】
冷却部１４は、半導体素子群Ｑｇ、プリント基板１２の実装品、ケース１１内の収容部品等を冷却する機能を担う。本形態の冷却部１４は、冷媒（例えば水，空気，油等）を通すための冷媒通路を内部に有する（図示せず）。冷却部１４には、冷媒を流すための入出口となる接続部１４ａ，１４ｂを有する。接続部１４ａ，１４ｂにはホース等の接続部材で物理的に接続し、冷却部１４と図示しない冷却装置（例えばラジエータ等）との間で冷媒が流れるように構成される。このように冷媒を介して冷却を確実に行うため、冷却部１４は熱伝導率が高い材料で形成するのが望ましい。
【００２４】
プリント基板１２や収容部品などを収容した後の電源装置１０を図２に示す。具体的には、ケース蓋１１ａで覆わない状態の平面図を示す。図２に示すケース１１内には、半導体素子群Ｑｇや実装品群Ｐｇを配置したプリント基板１２のほかに、整流素子１５，トランス１６，フィルタ部１７等のような回路素子が配置される。
【００２５】
プリント基板１２は、ケース１１内に収容されて固定されている。このプリント基板１２の実装表面１２ａは、ケース１１の対向面１１ｆと対向する。よって、プリント基板１２に配置される実装品群Ｐｇ（実装品Ｐ１〜Ｐ６）もまた対向面１１ｆと対向する。この対向面１１ｆを含む部位（仕切壁や仕切面など）は「仕切部」に相当する。
【００２６】
整流素子１５は、例えば整流回路や整流器などが該当する。トランス１６は変圧器としての機能を担い、具体的な構成例については後述する（図５を参照）。フィルタ部１７は、出力電力（特に直流電力であり、以下同様である。）の交流成分を低減したり除去したりする機能を有すれば任意であり、パッシブフィルタ（ＬＣ回路，ＲＬＣ回路，ＲＣ回路等）やアクティブフィルタ等の種類を問わない。これらの回路素子は、実装表面１２ａと対向面１１ｆとの間に形成される空間（以下では「第１空間」と呼ぶ；図１，図４を参照）以外の空間（以下では「第２空間」と呼ぶ；図１，図２を参照）に配置される。
【００２７】
上記フィルタ部１７は、ノイズの影響を受け易く、出力電力に重畳され易い。そのため、トランス１６とフィルタ部１７との間にはシールド部Ｓ１を配置し、プリント基板１２とフィルタ部１７との間にはシールド部Ｓ２を配置する。シールド部Ｓ１，Ｓ２には、ノイズの影響を低減または遮断できる電磁シールドであれば形状，厚み，材料（素材）等は任意である。例えば、金属板（板金を含む），金属メッシュ，発泡金属等が該当する。また、所定形状（例えば板状や筐体状等）に成形された樹脂部材の表面や裏面に金属インクまたは同様の物質でメッキしたものでもよい。本形態ではシールド部Ｓ１，Ｓ２を個別に配置したが、Ｌ字状に一体成形して配置してもよい。シールド部Ｓ１，Ｓ２の一部に貫通穴をあける場合、当該貫通穴や接続線Ｊ１，Ｊ２との隙間も同様にシールドするのが望ましい。ただし、絶縁等を確保するために隙間が必要な場合には、接続線Ｊ１，Ｊ２を通すことが可能な最小の貫通穴にするのが望ましい。シールド部Ｓ１，Ｓ２の一部として、ケース１１の一部（壁部や床部等）を構成するのが望ましい。ケース本体１１ｂと同様な形状（すなわち一面が開口する箱状の筐体）のシールド部を形成して、フィルタ部１７全体を覆う構成としてもよい。
【００２８】
図３に示すように、電源装置１０のケース１１と電力変換装置２０のケース２１とは一体形成されている。電力変換装置２０は、いわゆる「インバータ」であるが、その構成や機能作用等については周知であるので図示および説明を省略する。
【００２９】
図４および図５に示すように、プリント基板１２は、ケース１１内に収容されて固定されている。このプリント基板１２の実装表面１２ａは、ケース１１の対向面１１ｆと対向する。よって、プリント基板１２に配置される実装品群Ｐｇ（実装品Ｐ１〜Ｐ６）もまた対向面１１ｆと対向する。この対向面１１ｆを含む部位（仕切壁や仕切面など）は「仕切部」に相当する。
【００３０】
図４に示す冷却部１４は、少なくとも半導体素子群Ｑｇ（半導体素子Ｑ１，Ｑ２）に向かって、対向面１１ｆの一部が突出して形成されている。図１の例では、ケース１１の隅部（図面左側の隅部）を上方に向けて突出させている。冷却部１４の上面には半導体素子群Ｑｇ（図４では半導体素子Ｑ２）が直接的にまたは間接的に接触して配置（固定）されている。間接的に接触する形態としては、例えば冷却部１４と半導体素子群Ｑｇとの間に絶縁シート等の部材を介在させる形態などが該当する。実装品Ｐ１，Ｐ２などは、実装品群Ｐｇのうちで発熱性が高い部品である。発熱性が高い実装品Ｐ１，Ｐ２などを冷却部１４の近傍に配置することで、当該実装品の冷却効率を高めることができる。
【００３１】
トランス１６は、図２に示すように整流素子１５やフィルタ部１７とともに、プリント基板１２の長辺側と平行状にケース本体１１ｂ内に収容される。「平行状」は、平行に限らず、所定の許容角度（例えば１０度や２０度等）範囲内の非平行を含む。またトランス１６は、図５に示すように第１空間（すなわちプリント基板１２の一面と対向する対向面１１ｆとで挟まれる空間）以外の第２空間に配置される。「回路素子の接続端子」に相当する１次側端子１６ｔ１および２次側端子１６ｔ２，１６ｔ３は、いずれもトランス１６から引き出される導電部材であって、例えば端子やリード線等が該当する。１次側端子１６ｔ１は、インサートバスバー１９の接続端子台１９ｃに向けて引き出され、プリント基板１２とインサートバスバー１９との間に配置される（図６を参照）。これに対して、トランス１６の２次側端子１６ｔ２は整流素子１５に向かう方向に引き出され、同じく２次側端子１６ｔ３はフィルタ部１７に向かう方向に引き出される。
【００３２】
次に、ケース１１内に収容するプリント基板１２，インサートバスバー１９，収容部品の配置例について、図６を参照しながら説明する。図６には、プリント基板１２の実装表面１２ａ側における所定位置にインサートバスバー１９を配置した状態を示し、半導体素子群Ｑｇや実装品Ｐ１〜Ｐ６等も併せて示す。第１空間に配置される収容部品（すなわち整流素子１５，トランス１６，フィルタ部１７など）は、プリント基板１２の長辺側と平行状に収容される。
【００３３】
インサートバスバー１９は、その全体の一部または全部を、実装表面１２ａに配置した実装品群Ｐｇと対向面１１ｆとの隙間に挿入して配置する。特に、トランス１６の１次側端子１６ｔ１とインサートバスバー１９の接続端子台１９ｃとを接続するにあたって、その接続距離が最短になるような構成としている。インサートバスバー１９に備える接続端子Ｔ１〜Ｔ６等は、各端子に対応するプリント基板１２の接続部（例えばスルーホールや接続端子等）と接続される。
【００３４】
図６に二点鎖線で示す冷却部１４は、少なくとも半導体素子群Ｑｇ（半導体素子Ｑ１，Ｑ２）に向かって、対向面１１ｆの一部が突出して形成されている。図１の例では、ケース１１の短辺隅部（図面左側の隅部）を上方に向けて突出させている。冷却部１４の上面には半導体素子群Ｑｇ（半導体素子Ｑ１，Ｑ２）が直接的または間接的に接触して配置されている。間接的に接触する形態としては、例えば冷却部１４と半導体素子群Ｑｇとの間に絶縁シート等の部材を介在させる形態などが該当する。実装品Ｐ１，Ｐ２などは、実装品群Ｐｇのうちで発熱性が高い部品である。発熱性が高い実装品Ｐ１，Ｐ２などを冷却部１４の近傍に配置することで、当該実装品の冷却効率を高めることができる。
【００３５】
第１空間に配置されるインサートバスバー１９の構成例について、図７を参照しながら説明する。図７（Ａ）には平面図を示し、図７（Ｂ）には図７（Ａ）の右側から見た側面図を示し、図７（Ｃ）には図７（Ａ）の下側から見た側面図を示す。
【００３６】
図７に示すインサートバスバー１９は、プリント基板１２よりも先にケース本体１１ｂに収容されて固定される。このインサートバスバー１９は、バスバー本体１９ｂに対して、固定部１９ａ，１９ｄ，１９ｆ、接続端子台１９ｃ、入力部１９ｅ、接続端子Ｔ１〜Ｔ６などを備える。これらの各要素はバスバー本体１９ｂの一面側（接続表面１９ｇ側）に配置され、他面側（接続裏面１９ｈ側）には何も配置されない。固定部１９ａ，１９ｄ，１９ｆは、インサートバスバー１９をケース本体１１ｂ（具体的には対向面１１ｆ）に固定手段（例えばボルトやネジ等の締結部材を用いる締結等）によって固定する部位である。これらの固定部１９ａ，１９ｄ，１９ｆは、実装品Ｐ１〜Ｐ６など（異型部品を含む）と対向しない位置に備えるのが望ましく、一以上の固定部（本形態では固定部１９ｄ）を導電性部材で形成するのが望ましい。バスバー本体１９ｂは絶縁性材料（例えば樹脂等）で図示するような所定形状に形成される。例えば、鋳造や射出成形等によるモールディングで成形される。接続端子台１９ｃは「端子台」に相当し、実装表面１２ａおよびトランス１６の双方と対向する位置に備えられ、トランス１６の１次側端子１６ｔ１と接続するための複数（図７（Ａ）の例では４つ）の端子からなる端子群１９ｃｔを有する。接続端子台１９ｃは、バスバー本体１９ｂと一体成形するのが望ましい。
【００３７】
接続端子台１９ｃの端子群１９ｃｔに電流が流れると、当該電流の大きさにもよるが少なからず発熱する。そのため、接続端子台１９ｃ自体を冷却するのが望ましい。そこで図４や図５に示すように、接続端子台１９ｃに向けて突起させる突起部１１ｇを対向面１１ｆに形成する。この突起部１１ｇは、接続端子台１９ｃの近傍に位置し、インサートバスバー１９を組み付ける際の支えとしての機能をも担う。突起部１１ｇが接続端子台１９ｃに近づくので、冷却部１４の冷たさが図４に矢印Ｄｂで示すように伝わり、突起部１１ｇを通じて接続端子台１９ｃも冷却できる。端子群１９ｃｔに電流が流れて発熱しても、その発熱を吸収することができる。
【００３８】
入力部１９ｅは、電力源から供給される電力を入力する部位であり、電力源との間を接続する接続部材（例えばケーブル等）を固定する。この入力部１９ｅは、図８に示すように、実装表面１２ａに実装品Ｐ１〜Ｐ７等が実装されない部位（すなわちプリント配線のみの部位）と対向する位置のインサートバスバー１９に配置される（図６や図７をも参照）。なお二点鎖線で示すように、プリント基板１２と入力部１９ｅとの間に空間が確保される限りにおいて、実装する高さの低い表面実装品Ｐａ，Ｐｂ（例えばＩＣ，抵抗器，コンデンサ等のようなチップ部品）に対向する位置に入力部１９ｅを配置してもよい。
【００３９】
上述のように構成される電源装置１０を回路図で示すと、図９のようになる。ただし、図９に示す回路図は一例にすぎず、主要部を示す。
【００４０】
図９において、電力源Ｅdcは直流電力を入力部１９ｅを介して電源装置１０に供給する。電力源Ｅdcには、例えばバッテリや燃料電池が用いられる。電力源Ｅdcのプラス端子は、チョークコイルＬ１０，コンデンサＣ１０およびインサートバスバー１９を経て、トランス１６の１次側端子に接続される。一方、電力源Ｅdcのマイナス端子は、チョークコイルＬ１０，コンデンサＣ１０，コンデンサＣ１２およびインサートバスバー１９を経て、トランス１６の１次側端子１６ｔ１に接続される。チョークコイルＬ１０は入力フィルタとして機能し、コンデンサＣ１０は直流電力の充放電を繰り返し行う。
【００４１】
プリント基板１２は、半導体素子Ｑ１，Ｑ２、コンデンサＣ１１，Ｃ１２、ドライブ回路１２ｃ、制御回路１２ｄ、検出回路１２ｅなどを有する。半導体素子Ｑ１，Ｑ２は、ドライブ回路１２ｃから伝達される駆動信号に従って個別にスイッチングが制御される。検出回路１２ｅはフィルタ部１７の出力側の電圧（すなわち電圧Ｖｄ）を検出する。制御回路１２ｄは、電圧Ｖｄが目標電圧となるように、ドライブ回路１２ｃを駆動する指令信号Ｖc*を出力する。目標電圧は、制御回路１２ｄ内の記録媒体に予め記録したり、外部装置（例えばＥＣＵ等）から入力したりする。ドライブ回路１２ｃは、指令信号Ｖc*に基づいて、上述した駆動信号を生成して出力する。
【００４２】
半導体素子Ｑ１，Ｑ２は直列接続される。ただし、２つの半導体素子Ｑ２（図１，図２，図６を参照）は並列接続される。二点鎖線で示すダイオードＤ１，Ｄ２はフリーホイールダイオードとして機能し、半導体素子Ｑ１，Ｑ２に内蔵されたものでもよく、外付けしたものでもよい。コンデンサＣ１１は、半導体素子Ｑ１のドレイン端子と接続端子台１９ｃとの間に接続される。コンデンサＣ１２は、上述したように電力源Ｅdcのマイナス端子と接続端子台１９ｃとの間に介在して接続される。電力源Ｅdcのマイナス端子およびコンデンサＣ１２の一方側端子は、半導体素子Ｑ２のソース端子に共通して接続される。
【００４３】
接続端子台１９ｃの端子群１９ｃｔは、トランス１６の１次側端子１６ｔ１と接続する。トランス１６の２次側端子１６ｔ２，１６ｔ３は、整流素子１５，コンデンサＣ１３，フィルタ部１７などと接続する。整流素子１５は、２次側端子１６ｔ２から出力される交流電力を整流する機能を担う。図９には二相全波整流を行う構成を示すが、単相ブリッジ整流を行う構成としてもよい。コンデンサＣ１３は、整流素子１５によって整流された出力電力を平滑化する機能を担う。フィルタ部１７は、リアクトル（コイル）Ｌ１７とコンデンサＣ１７とを有し、２次側端子１６ｔ３から出力される出力電力に含まれる高周波成分を除去したり、整流に伴う出力電力（特に直流電圧）の脈動を抑制したりする機能を担う。整流素子１５やコンデンサＣ１７の一方側端子は、共通電位となるグラウンドＮに接続される。整流素子１５，コンデンサＣ１２，フィルタ部１７によって安定化された出力電力は、出力機器３０に出力される。出力機器３０には、直流の電力を必要とする任意の機器を適用できる。
【００４４】
上述した実施の形態によれば、以下に示す各効果が得られる。まず請求項１に対応し、電源装置１０は、実装表面１２ａ（基板の一面）に対向して配置されるインサートバスバー１９を有し、ケース１１内には実装表面１２ａと対向面１１ｆとの間に形成される第１空間以外の第２空間に配置されるトランス１６等（一以上の回路素子）をさらに有し、トランス１６の１次側端子１６ｔ１（接続端子）はプリント基板１２とインサートバスバー１９との間に配置されるとともにインサートバスバー１９に備えられる接続端子台１９ｃ（端子台）の端子群１９ｃｔ（端子）と接続され、接続端子台１９ｃは実装表面１２ａに対向するとともに、第１空間に配置される構成とした（図４，図５，図８を参照）。この構成によれば、半導体素子Ｑ１，Ｑ２、実装品Ｐ１〜Ｐ７、インサートバスバー１９などを第１空間に配置し、体格の大きな回路素子（例えば整流素子１５，トランス１６，フィルタ部１７等）を第２空間に配置する。実装表面１２ａと対向面１１ｆとの間には、半導体素子Ｑ１，Ｑ２、実装品Ｐ１〜Ｐ７、インサートバスバー１９などを配置し、しかも接続端子台１９ｃを実装表面１２ａに対向させるので、従来よりもケース１１内のデッドスペースを低減することができる。また、体格の大きな回路素子を第２空間に配置することでケース１１に収容する部品全体の高さが抑えられ、電源装置１０を従来より小型化することができる。
【００４５】
請求項２に対応し、インサートバスバー１９は、実装表面１２ａに実装品Ｐ１〜Ｐ７が実装されない部位と対向する位置に配置され、電力源Ｅdcから供給される直流電力を入力する入力部１９ｅを有する構成とした（図８を参照）。この構成によれば、インサートバスバー１９の入力部１９ｅは実装表面１２ａと対向する位置に配置されるものの、実装表面１２ａには実装品Ｐ１〜Ｐ７が実装されない部位である。入力部１９ｅの下方がケース１１（具体的には対向面１１ｆ）で仕切られるため、電源装置１０の遮熱性を向上させ、外部への熱害を減らすことができる。また、プリント基板１２とインサートバスバー１９とを合わせた全体の高さを低く抑えられ、電源装置１０をより小型化できる。
【００４６】
請求項３に対応し、インサートバスバー１９は、実装表面１２ａと対向面１１ｆとの間に配置される構成とした（図４，図５，図８を参照）。この構成によれば、実装表面１２ａと対向面１１ｆとの間には、体格の大きな回路素子（例えば整流素子１５，トランス１６，フィルタ部１７等）は配置されない。よって、ケース１１に収容する部品全体の高さが抑えられるので、電源装置１０をより小型化することができる。
【００４７】
請求項４に対応し、インサートバスバー１９は、インサートバスバー１９自体をケース１１に固定するための固定部１９ａ，１９ｄ，１９ｆを有する構成とした（図７を参照）。この構成によれば、固定部１９ａ，１９ｄ，１９ｆを通じてインサートバスバー１９自体がケース１１に固定されるので、振動等の外部要因を受けてもケース１１内でガタつくことがない。
【００４８】
請求項５に対応し、固定部１９ｄは導電性部材で形成され、グラウンドＮと接続される構成とした（図７（Ａ）を参照）。この構成によれば、固定部１９ｄはケース１１に固定されることでグラウンドＮと接続される。また、固定部１９ｄを通じてインサートバスバー１９の配線の一部をグラウンドＮの電位にすることができる。
【００４９】
請求項６に対応し、ケース１１は対向面１１ｆの一部が実装表面１２ａに向かって突出して形成されて冷却を行うための冷却部１４を有し、対向面１１ｆはプリント基板１２に実装される実装品Ｐ１〜Ｐ７と対向する構成とした（図１〜図４を参照）。この構成によれば、冷却部１４によって半導体素子Ｑ１，Ｑ２や実装品Ｐ１，Ｐ２等を冷却することができる。
【００５０】
請求項７に対応し、対向面１１ｆは、接続端子台１９ｃと近づくように、接続端子台１９ｃに向けて突起させる突起部１１ｇを有する構成とした（図１，図４，図５を参照）。この構成によれば、突起部１１ｇが接続端子台１９ｃに近づくので、冷却部１４から伝わる冷たさが突起部１１ｇを通じて接続端子台１９ｃも冷却できる。そのため、接続端子台１９ｃに備える端子に電流が流れて発熱しても、その発熱を吸収することができる。なお図示しないが、接続端子台１９ｃに直接的または間接的に接触するように突起部１１ｇを突起させる構成としても、同様の効果が得られる。
【００５１】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【００５２】
上述した実施の形態では、第２空間に配置される回路素子としてトランス１６を適用した（図２，図６を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、インサートバスバー１９の接続端子台１９ｃと接続し、かつ、第２空間に配置されるトランス１６以外の他の回路素子を適用してもよい。他の回路素子は、例えば整流素子１５、フィルタ部１７、コンデンサ、インダクタなどが該当する。単に回路素子の相違に過ぎないので、上述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００５３】
上述した実施の形態では、プリント基板１２は、実装表面１２ａと実装裏面１２ｂとを有する基板を適用した（図１〜図７を参照）。この形態に代えて、一以上の中間層を含む多層基板を適用してもよく、ユニバーサル基板を適用してもよい。いずれの基板にせよ、半導体素子群Ｑｇや実装品群Ｐｇを配置することができるので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５４】
上述した実施の形態では、冷却部１４は、対向面１１ｆから実装表面１２ａに向けて突出させ、その突出部位に冷媒が流れる冷媒通路を有する構成とした（図１，図２，図４を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、他の冷却手段を構成してもよい。他の冷却手段は、例えば冷却用フィン（放熱フィン）、ヒートポンプなどのうちで一以上が該当する。他の冷却手段で構成した場合でも、半導体素子群Ｑｇや実装品を冷却できるので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５５】
上述した実施の形態では、冷却部１４は、ケース本体１１ｂ（ケース１１）の短辺部（直線や曲線を問わない）に沿って端部に配置する構成とした（図１，図２，図４を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、ケース本体１１ｂの長辺部（直線や曲線を問わない）に沿って端部に配置する構成としてもよく、端部以外の部位（例えば中央部等）に配置する構成としてもよい。長辺部に沿って配置すると、冷却を行う部位や面積等が増えるので、ケース１１内の冷却効率を高めることができる。
【００５６】
上述した実施の形態では、プリント基板１２の実装表面１２ａとケース１１の対向面１１ｆとの間にインサートバスバー１９を配置する構成とした（図２，図４を参照）。この形態に代えて、プリント基板１２の実装裏面１２ｂとケース１１のケース蓋１１ａとの間にインサートバスバー１９を配置する構成としてもよい。この場合の実装裏面１２ｂには、上述した実施の形態における実装表面１２ａと同様の実装品を実装する。単にインサートバスバー１９の配置が相違するに過ぎないので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】
上述した実施の形態では、実装表面１２ａに配置した実装品群Ｐｇと対向面１１ｆとの隙間にインサートバスバー１９を配置する構成とした（図５，図８を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、実装品群Ｐｇと対向面１１ｆとの隙間に他の部品を配置してもよい。他の部品は、例えばバスバーやファンなどが該当する。隙間を利用して配置するので、デッドスペースをさらに縮小することができる。なお、ファン（扇風機）は冷却部１４の近傍に配置するのが望ましい。ケース１１内に封入された空気を循環または拡散させて、ケース１１内の全体を効率良く冷却することができる。
【００５８】
上述した実施の形態は、ＤＣ−ＤＣコンバータの電源装置１０に適用した（図１〜図８を参照）。この形態に代えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ以外の他の電源装置に適用してもよい。他の電源装置には、例えばＡＣ−ＤＣコンバータやインバータなどの電源装置が該当する。他の電源装置が、プリント基板１２や、冷却部１４を備えるケース１１、インサートバスバー１９、トランス１６等の回路素子などで構成される場合には、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  電源装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
１１，２１  ケース
１１ｆ  対向面
１１ｇ  突起部
１２  プリント基板（基板）
１２ａ  実装表面（基板の一面）
１４  冷却部
１５  整流素子（回路素子）
１６  トランス（回路素子）
１６ｔ１  １次側端子（接続端子）
１７  フィルタ部（回路素子）
１９  インサートバスバー
１９ａ，１９ｄ，１９ｆ  固定部
１９ｃ  接続端子台（端子台）
１９ｅ  入力部
２０  電力変換装置
３０  出力機器
Ｑｇ  半導体素子群
Ｑ１，Ｑ２，…  半導体素子
Ｐ１〜Ｐ７，…  実装品
Ｔ１〜Ｔ６，…  接続端子
Ｅdc  電力源
Ｎ  グラウンド
【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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