(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ装置の単相分回路を提供する部品であり、
筒と、上段モジュールと、下段モジュールと、正極バスバと、負極バスバと、中間バスバと、加圧部材を備えており、
筒の側壁に、正極バスバが通過する貫通孔と、負極バスバが通過する貫通孔と、中間バスバが通過する貫通孔が形成されており、
上段モジュールは、スイッチング素子を内蔵しており、扁平であって、一方の扁平面に正極電極が形成されており、他方の扁平面に上段側中間電極が形成されており、
下段モジュールは、スイッチング素子を内蔵しており、扁平であって、一方の扁平面に負極電極が形成されており、他方の扁平面に下段側中間電極が形成されており、
筒内に、上段モジュールと、下段モジュールが挿入されており、
筒の側壁に形成されている前記貫通孔群から、正極バスバと、負極バスバと、中間バスバが挿入されており、
正極電極と、上段側中間電極と、負極電極と、下段側中間電極と、正極バスバと、負極バスバと、中間バスバと、加圧部材の加圧面の各々が、筒の軸心に直交する面に沿って伸びており、
正極電極と正極バスバが対面し、上段側中間電極と中間バスバが対面し、下段側中間電極と中間バスバが対面し、負極電極と負極バスバが対面する順序で配置されており、
加圧部材は、筒の軸心方向から筒内に挿入された位置で筒に固定されており、その加圧部材によって、正極電極と正極バスバが密着しており、上段側中間電極と中間バスバが密着しており、下段側中間電極と中間バスバが密着しており、負極電極と負極バスバが密着しており、
加圧部材を外すと、上段モジュールと、下段モジュールと、正極バスバと、負極バスバと、中間バスバが分離することを特徴とするインバータ部品。
【請求項２】
前記筒が、上段側筒と下段側筒に分離可能であり、
上段側筒に、上段モジュールと正極バスバと上段側中間バスバが固定されており、
下段側筒に、下段モジュールと負極バスバと下段側中間バスバが固定されており、
筒外で上段側中間バスバと下段側中間バスバが接続されて中間バスバが構成されていることを特徴とする請求項１のインバータ部品。
【請求項３】
上段モジュールと下段モジュールが同一仕様であり、
少なくとも筒内における正極バスバと下段側中間バスバが同一仕様であり、
少なくとも筒内における負極バスバと上段側中間バスバが同一仕様であり、
上段側筒と下段側筒が同一仕様であり、
同一仕様の２本の筒が天地を反転して同一直線上に固定されていることを特徴とする請求項２のインバータ部品。
【請求項４】
上段側筒と下段側筒の各々は、底のある筒であり、
筒の内周に、ねじが切られており、
加圧部材の外周に、筒のねじにかみ合うねじが切られており、
加圧部材をねじ込む、加圧部材と底の間に、内部を冷媒が通過する冷却部材と、絶縁層と、バスバと、導電体と、モジュールと、導電体と、バスバと、絶縁層がその順序で相互に密着していることを特徴とする請求項３のインバータ部品。
【請求項５】
請求項１のインバータ部品を３本備えており、
３本の筒の軸心同士が平行するともに、筒の軸心に沿った方向から観測したときに３本の筒が正三角形を構成する位置に配置されていることを特徴とするインバータ装置。
【請求項６】
３本の筒に対する正極バスバは、３本の筒に共通する共通部分と、各々の筒に分岐する分岐部分を備えており、
３本の筒に対する負極バスバは、３本の筒に共通する共通部分と、各々の筒に分岐する分岐部分を備えており、
正極バスバの共通部分と負極バスバの共通部分は同軸であって、前記正三角形の重心位置を筒の軸心方向に伸びており、
正極バスバの分岐部分と、負極バスバの分岐部分は、前記重心位置から放射状に伸びており、
筒の軸心方向から観測すると、正極バスバの分岐部分と負極バスバの分岐部分が重複することを特徴とする請求項５のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、直流を交流に変換するインバータ装置の製造に用いる部品を開示する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車などの電動自動車は、直流を交流に変換するインバータ装置を備えており、インバータ装置が供給する交流でモータを回転させて走行する。
【０００３】
インバータ装置は、直流をスイッチングするスイッチング素子を利用して製造する。スイッチング素子は、直流電源に接続する電源側電極と、モータ等の電気機器に接続する機器側電極を備えている。インバータ装置は、直流電源とスイッチング素子の電源側電極を接続する電源側バスバと、スイッチング素子の機器側電極と電機機器を接続する機器側バスバを備えている。現状の技術では、スイッチング素子の電源側電極と電源側バスバをはんだ付けし、機器側電極と機器側バスバをはんだ付けしている。
【０００４】
スイッチング素子は動作すると発熱する。スイッチング素子の熱膨張係数と、はんだの熱膨張係数と、バスバの熱膨張係数は相違している。スイッチング素子が動作して発熱すると、電極とバスバを接合しているはんだ層に熱応力が作用する。熱応力を緩和する特別な対策が必要とされる。
【０００５】
特許文献１に、スイッチング素子の電源側電極と電源側バスバをはんだ付けせず、代わりに、荷重を加えて両者を密着させておく技術が開示されている。同様に、スイッチング素子の機器側電極と機器側バスバも荷重を加えることで密着させておく。
上記によると、スイッチング素子が動作して発熱膨張したときに、スイッチング素子の電極とバスバの間にすべりが発生し、熱応力が作用する箇所が発生しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６７２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の技術は、スイッチング素子の電極とバスバを長期に亘って安定的に接触させておく有用な技術である。しかしながら、インバータ装置の製造に用いる部品としてみるとモジュール化のレベルが低い。インバータ装置は、交流の相数に等しい数の分岐回路を必要とし、それぞれの分岐回路が上段アームと下段アームを必要とする。特許文献１の部品は、各分岐回路の上段アームまたは下段アームの単位で部品化している。１つの分岐回路を構成するために２個の部品を接続する必要がある。
本明細書では、スイッチング素子の電極とバスバを接合せず、代わりに荷重を加えて両者を密着させておく構造を備えており、しかも、すでに１相分の回路が完成している部品を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書では、インバータ装置の単相分回路を提供する部品を開示する。この部品は、筒と上段モジュールと下段モジュールと正極バスバと負極バスバと中間バスバと加圧部材を備えている。
筒の側壁に、正極バスバが通過する貫通孔と、負極バスバが通過する貫通孔と、中間バスバが通過する貫通孔が形成されている。上段モジュールは、スイッチング素子を内蔵しており、扁平であって、一方の扁平面に正極電極が形成されており、他方の扁平面に上段側中間電極が形成されている。下段モジュールも、スイッチング素子を内蔵しており、扁平であって、一方の扁平面に負極電極が形成されており、他方の扁平面に下段側中間電極が形成されている。筒内に、上段モジュールと下段モジュールが挿入されている。筒の側壁に形成されている貫通孔群から、正極バスバと負極バスバと中間バスバが挿入されている。正極電極と上段側中間電極と負極電極と下段側中間電極と正極バスバと負極バスバと中間バスバと加圧部材の加圧面の各々は、筒の軸心に直交する面に沿って伸びている。正極電極と正極バスバが対面し、上段側中間電極と中間バスバが対面し、下段側中間電極と中間バスバが対面し、負極電極と負極バスバが対面する順序で配置されている。
加圧部材は、筒の軸心方向から筒内に挿入された位置で筒に固定されている。その加圧部材によって、正極電極と正極バスバが密着しており、上段側中間電極と中間バスバが密着しており、下段側中間電極と中間バスバが密着しており、負極電極と負極バスバが密着している。正極電極と正極バスバは接合されておらず、上段側中間電極と中間バスバも接合されておらず、下段側中間電極と中間バスバも接合されておらず、負極電極と負極バスバも接合されていない。加圧部材を外すと、上段モジュールと下段モジュールと正極バスバと負極バスバと中間バスバが分離する。
【０００９】
上記の部品はインバータ装置の単相分回路を提供する。インバータ装置の相数に等しい数の部品でインバータを製造することができる。モジュール化の程度が高い。
この部品の場合、スイッチング素子を内蔵している上段モジュールと下段モジュールが筒内に収容されている。そのために、上段モジュールと下段モジュールとバスバ類を筒の軸心方向（加圧方向）から観察したときの相対的位置関係が安定しており、部材間の接触荷重が安定している。特性のばらつきが小さい部品群を安定的に得ることができる。
この部品の場合、筒に対して加圧部材の位置が固定される。筒に対して加圧部材が傾斜することがなく、筒の軸心に直交する面が加圧面となる。筒を用いることから、正極電極と正極バスバの密着面内において加圧荷重が偏ることが防止でき、上段側中間電極と中間バスバの密着面内において加圧荷重が偏ることが防止でき、下段側中間電極と中間バスバの密着面内において加圧荷重が偏ることが防止でき、負極電極と負極バスバの密着面内において加圧荷重が偏ることが防止できる。特性のばらつきが小さい部品群を安定的に得ることができる。
【００１０】
上段側中間電極と下段側中間電極が直接的に対面する順序と方向で上段モジュールと下段モジュールを筒内に挿入することもできる。その場合は、上段側中間電極と下段側中間電極の間に中間バスバが位置するように中間バスバを挿入すればよい。
上段側中間電極と下段側中間電極の間に、正極電極あるいは負極電極が位置する順序と方向で上段モジュールと下段モジュールを筒内に挿入することもできる。その場合、中間バスバの２箇所を筒内に挿入する。中間バスバが異なる位置で上段側中間電極と下段側中間電極に密着する構造を得ることができる。
【００１１】
単相分回路を提供する筒が、上段側筒と下段側筒に分離可能であってもよい。逆にいうと、上段側筒と下段側筒を組み合わせて単相分回路を提供する部品を形成してもよい。この場合、上段側筒に上段モジュールと正極バスバと上段側中間バスバを固定する。また下段側筒に下段モジュールと負極バスバと下段側中間バスバを固定する。上段側中間バスバと下段側中間バスバは筒外で接続されて中間バスバを構成する。中間バスバは、上段側中間バスバと下段側中間バスバを備えており、それぞれが筒内に挿入されている。
【００１２】
上段側筒と下段側筒に分離可能な構造の場合、上段モジュールと下段モジュールが同一仕様であり、少なくとも筒内に挿入されている部分において正極バスバと下段側中間バスバが同一仕様であり、少なくとも筒内に挿入されている部分において負極バスバと上段側中間バスバが同一仕様であり、上段側筒と下段側筒が同一仕様であることが好ましい。この場合、同一仕様の２本の筒を天地を反転した姿勢で同一直線上に固定することによって単相分回路が完成する。
【００１３】
上段側筒と下段側筒に分離可能な構造の場合、上段側筒と下段側筒の各々を底のある筒で構成することが好ましい。この場合、筒の内周にねじを切っておき、加圧部材の外周に筒のねじにかみ合うねじを切っておく。加圧部材をねじ込むと、加圧部材と底の間に、内部を冷媒が通過する冷却部材と、絶縁層と、バスバと、導電体と、モジュールと、導電体と、バスバと、絶縁層がその順序で相互に密着している構造が得られることが好ましい。冷却部材とバスバの間は絶縁層で絶縁され、バスバとモジュールは導電体を介して接続され、バスバと底の間は絶縁層で絶縁される。
【００１４】
上記した単相分回路を提供する筒状の部品を３本用いることで、３相のインバータ装置が完成する。その場合、３本の筒の軸心同士が平行するともに、筒の軸心に沿った方向から観測したときに３本の筒が正三角形を構成する位置に配置することが好ましい。
【００１５】
３本の筒状の部品を使って３相のインバータ回路を構成する場合、３本の筒に共通する共通部分と各々の筒に分岐する分岐部分を備えている正極バスバと、３本の筒に共通する共通部分と各々の筒に分岐する分岐部分を備えている負極バスバを用いるのが好ましい。
この場合、正極バスバの共通部分と負極バスバの共通部分は同軸とし、３本の筒が配置されている正三角形の重心位置を筒の軸心方向に伸ばす。また、正極バスバの分岐部分と負極バスバの分岐部分は、その重心位置から放射状に伸ばす。軸心方向から観測したときに、正極バスバの分岐部分と負極バスバの分岐部分が重複する位置関係であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本明細書で開示されているインバータ部品では、スイッチング素子を内蔵しているモジュールの電極とバスバが接合されておらず、加圧荷重によって密着している。電気的接続は確保される一方において、熱膨張によって熱応力が作用する部位はない。長期に亘って安定的に電極とバスバを電気的に接続しておくことができる。しかも、一つの部品がインバータ装置の１相分の回路を提供する。部品の集積度が高く、少ない部品数でインバータ装置を製造することができる。
この部品は筒状であり、軸心方向から見たときに、３本の筒状部品が正三角形をなす位置関係に配置することができる。そうして製造したインバータ装置は、多くのメリットを備えている。例えば、インバータのｕ相バスバと３相モータのｕ相コイルの全体形状と、ｖ相バスバとｖ相コイルの全体形状と、ｗ相バスバとｗ相コイルの全体形状を相互に一致させることができる。これによって、ｕ相とｖ相とｗ相の間にアンバランスのない構造を実現することができる。また、ｕ相の電源側バスバの形状と、ｖ相の電源側バスバの形状と、ｗ相の電源側バスバの形状の間にアンバランスのない構造を実現することができる。さらには、正極バスバと負極バスバを同軸にすることも可能であり、スイッチング素子のスイッチング動作に伴って電流が変化する回路のインピーダンスを低下させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例の半部品の横断面図（図２のI-I線断面図）。
【図２】実施例の半部品の縦断面図（図1のII-II線断面図）。
【図３】実施例の半部品の縦断面図（図1のIII-III線断面図）。
【図４】実施例の半部品の斜視図。
【図５】図1のII-II線断面における実施例の半部品の組立て過程を示す図。
【図６】図1のIII-III線断面における実施例の半部品の組立て過程を示す図。
【図７】図３のVII-VII線横断面図。
【図８】実施例の部品の縦断面図（図1のII-II線に対応）。
【図９】実施例の部品の縦断面図（図1のIII-III線に対応）。
【図１０】実施例の部品の斜視図。
【図１１】実施例の部品が提供する回路。
【図１２】実施例の部品を用いた３相インバータ装置の平面図。
【図１３】３相モータの巻線部の平面図。
【図１４】３相インバータ装置の側面図。
【図１５】３相インバータ装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
下記に示す実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１）導電体を介して半導電体モジュールとバスバを密着させる。
（特徴２）冷却部材が、導電体を介して半導電体モジュールとバスバを密着させる。
（特徴３）導電体がホルダで位置決めされており、そのホルダが筒に位置決めされる。
（特徴４）ホルダに半導電体モジュールを位置決めする形状が施されている。
（特徴５）ホルダと筒の間に回り止め形状が施されている。
（特徴６）筒の軸心方向から観察すると、正極バスバと負極バスバと中間バスバは、同一直線上を伸びている。
（特徴７）筒の軸心方向から観察すると、正極バスバと負極バスバと中間バスバは、同一直線上を伸びており、モジュールの制御端子群に接続されている配線群は、前記直線に直交する方向に伸びている。
【実施例】
【００１９】
図１０は、３相モータのための３相インバータ装置の単相分回路を提供する筒状の部品５０の斜視図を示している。部品５０は、正極バスバ３４と負極バスバ３６と中間バスバ３８を備えている。正極バスバ３４は図示しない直流電源の正極端子に接続して用いる。負極バスバ３６は直流電源の負極端子に接続して用いる。中間バスバ３８は３相モータに接続して用いる。図示の４０と４２は、後記する半導体モジュールの制御端子群に接続されている配線群であり、インバータ制御装置に接続して用いる。半導体モジュールは筒内に収容されている。
【００２０】
部品５０は、上側半部品２ａと下側半部品２ｂを組み合わせることで構成されている。上側半部品２ａと下側半部品２ｂは同一仕様である。この明細書では添え字ａは上側を示し、添え字ｂは下側を示す。両者に共通の事象は、添え字をつけずに説明する。部品５０を完成するのに、２個の半部品２を用意し、一方の半部品の転地を反転させて他方の部品に結合する。２個の半部品は同一直線上に配置する。この結果、一方の半部品が上側半部品２ａとなり、他方の半部品が下側半部品２ｂとなる。この明細書では、直流電源の正極端子に接続する半導体モジュールを内蔵している半部品を上側においた状態で説明する。
本明細書で上段と下段が同一仕様であるというのは、筒の外側に位置しているバスバを除外して同一仕様であることをいう。筒の外側に位置しているバスバは、部品５０に接続する別部品として扱うことができる。
【００２１】
図１１（１）は、部品５０が提供する単相分回路を示している。正極バスバ３４と負極バスバ３６の間には、一対のスイッチング素子（この実施例ではＩＧＢＴ）が直列に接続されている。各スイッチング素子と並列にフリーホイールダイオードが接続されている。スイッチング素子とそれに並列に挿入されているダイオードは、半導電体モジュール２０に内蔵されている。図１１（１）の回路は、３相インバータ装置の単相分回路に相当する。図１１（１）の回路を３つ並列に接続すると３相インバータ回路が完成する。
【００２２】
図１〜７は、半部品２を示している。上側半部品２ａも下側半部品２ｂも、同じ半部品２で形成されていることから、以下では共通に説明する。
部品２は筒４を利用している。筒４は後記する部材を収容する大きさの内径を持つ側面４ｃと、底４ｄと、フランジ４ｅを備えている。フランジ４ｅは底４ｄから延長した部分である。側面４ｃには、後記するバスバが通過する貫通孔４ｍ、４ｎ、４ｐ（図５、図６参照）が形成されている。軸心に沿って観察したときに、貫通孔４ｍと４ｎは軸心の周りに１８０°回転した位置（直径を挟んだ位置）に形成されており、貫通孔４ｐは９０°回転した位置に形成されている。軸心に直交する方向から観察したときに、貫通孔４ｎと４ｐは底４ｄに隣接する位置に形成されており、貫通孔４ｍは底４ｄから離れた位置に形成されている。
【００２３】
図５と図６は、半部品２の組み立て工程を示している。最初に、貫通孔４ｎにバスバ２６を挿入する、あらかじめバスバ２６を絶縁ブッシュ２８に通しておく。バスバ２６と筒４は絶縁ブッシュ２８で絶縁される。また貫通孔４ｐにバスバ３０を挿入する、あらかじめバスバ３０を絶縁ブッシュ３２に通しておく。バスバ３０と筒４は絶縁ブッシュ３２で絶縁される。バスバ３０には、相互に絶縁された状態で、複数本の配線を形成しておく。
【００２４】
次に、導電体ブロック２４と導電体ピン群２５を筒４の上側開口から挿入する。導電体ブロック２４と導電体ピン群２５は、樹脂製のホルダ２２によって位置決めされている。図７に示すように、ホルダ２２の外径は筒４の内径に等しい。また、筒４の内周には軸心方向に伸びているキー溝が形成されており、ホルダ２２の外周からはキー溝に嵌まり込むキーが伸びている。ホルダ２２を筒４の内部に挿入すると、筒４に対するホルダ２２の位置と回転角が一意に決定される。この結果、筒４に対する導電体ブロック２４と導電体ピン群２５の位置と回転角が一意に決定される。導電体ブロック２４の下面はバスバ２６に対面し、導電体ピン群２５に属する導電体ピンの各々は、バスバ３０に形成されている対応する配線端子に対面する。
ホルダ２２の上面には、モジュール２０を受け入れて位置決めするリブ２２ｑが形成されている。
【００２５】
次に、モジュール２０を筒４の上側開口から挿入する。モジュール２０はリブ２２ｑで位置決めされる。モジュール２０は、スイッチング素子（この場合はＩＧＢＴ）とフリーホイールダイオードの並列回路を内蔵しており、上面にドレイン電極２０ｊ（ダイオードのカソード電極を兼用している）が形成されている。モジュール２０の下面にソース電極２０ｋ（ダイオードのアノード電極を兼用している）が形成されている。モジュール２０の下面には、制御電極群２０ｌも形成されている。ソース電極２０ｋと制御電極群２０ｌは異なる位置に形成されている。
モジュール２０がリブ２２ｑで位置決めされと、導電体ブロック２４の上面はソース電極２０ｋに対面し、制御電極群２０ｌに属する制御電極の各々は、導電体ピン群２５に属する対応する導電体ピンに対面する。
【００２６】
次に、導電体ブロック１８を筒４の上側開口から挿入する。導電体ブロック１８は、樹脂製のホルダ１６によって位置決めされている。ホルダ１６の外周形状は、図７を参照して説明したホルダ２２の外周に等しい。ホルダ１６を筒４の内部に挿入すると、筒４に対するホルダ１６の位置と回転角が一意に決定される。この結果、筒４に対する導電体ブロック１８の位置と回転角が一意に決定される。導電体ブロック１８の下面はモジュール２０のドレイン電極２０ｊに対面する。
【００２７】
次に、貫通孔４ｍにバスバ１２を挿入する。あらかじめバスバ１２を絶縁ブッシュ１４に通しておく。バスバ１２と筒４は絶縁ブッシュ１４で絶縁される。バスバ１２は、その下面が導電体ブロック１８の上面に対面する。
次に、絶縁板１０を挿入する
【００２８】
次に、冷却部材８を挿入する。冷却部材８は、外筒８ｇと底８ｉと内筒８ｈを備えており、外筒８ｇの外側にフランジ８ｆが形成されている。フランジ８ｆの外径は筒４の内径に等しい。冷却部材８は、内筒８ｈの内側に冷媒を送り込む。冷媒は、内筒８ｇの内側を下方に進み、内筒８ｈと外筒８ｇの間隙を上方に移動する。冷媒が、底８ｉと導電体ブロック１８を介してモジュール２０を冷却する。
【００２９】
最後に、加圧部材６を筒４の上端にねじ込む。筒４の上端近傍の内周には雌ねじが切られており、加圧部材６の外周には筒４の雌ねじにかみ合う雄ねじが形成されている。加圧部材６を筒４の上端にねじ込むと、加圧部材６は筒４の内側を底４ｄに向けて移動する。すると、加圧部材６は、冷却部材８のフランジ８ｆを底４ｄに向けて移動させる。
加圧部材６が筒４の底４ｄに向けて移動すると、加圧部材６と底４ｄの間で、冷却部材８と、絶縁板１０と、バスバ１２と、導電体ブロック１８と、モジュール２０と、導電体ブロック２４と、バスバ２６が加圧される。この結果、冷却部材８と絶縁板１０が密着し、絶縁板１０とバスバ１２が密着し、バスバ１２と導電体ブロック１８が密着し、導電体ブロック１８とモジュール２０のドレイン電極２０ｊが密着し、モジュール２０のソース電極２０ｋが導電体ブロック２４と密着し、導電体ブロック２４とバスバ２６が密着する。同時に、モジュール２０の制御電極群２０ｌが導電体ピン群２５と密着し、導電体ピン群２５がバスバ３０に形成されている配線群と密着する。以上によって、半部品２が形成される。
【００３０】
図８から９に示されているように、一対の半部品２を組み合わせることで部品５０が完成する。この場合、一対の半部品２のフランジ４ｅ同士を密着させる。すなわち、一方の半部品２ａに対して、他方の半部品２ｂの天地を反転して接続する。本明細書では、上側の半部品に添え字ａをつけ、下側の半部品に添え字ｂをつけることで区別する。
【００３１】
バスバ１２ａとバスバ１２ｂは、同一仕様であり、正極バスバにも中間バスバにも使用できる仕様とされている。バスバ２６ａとバスバ２６ｂは、同一仕様であり、中間バスバにも負極バスバにも使用できる仕様とされている。
【００３２】
図１０は、部品５０の外観斜視図を示している。バスバ１２ａは単相分回路の正極バスバとなる。そこで、バスバ１２ａから伸びている延長部３４は正極バスバ延長部とする。バスバ１２ｂは単相分回路の中間バスバとなる。そこで、バスバ１２ｂから伸びている延長部３８は中間バスバ延長部とする。バスバ２６ａは単相分回路の中間バスバとなる。そこで、バスバ２６ａから伸びている延長部３８は中間バスバ延長部とする。中間バスバ延長部３８は、バスバ２６ａとバスバ１２ｂを接続している。バスバ２６ｂは単相分回路の負極バスバとなる。そこで、バスバ２６ｂから伸びている延長部３６は負極バスバ延長部とする。バスバ３０ａは、上段モジュール２０ａの制御バスバとなる。そこで、バスバ３０ａから伸びている延長部４０は制御バスバ延長部とする。バスバ３０ｂは、下段モジュール２０ｂの制御バスバとなる。そこで、バスバ３０ｂから伸びている延長部４２は制御バスバ延長部とする。
【００３３】
筒４の軸心方向から見た場合、バスバ１２ａとバスバ２６ｂは、同一方向に伸びている。そこで、バスバ１２ａよりもバスバ２６ｂを長く伸ばす。負極バスバ延長部３６は、正極バスバ延長部３４の外周側に位置する。バスバ２６ａとバスバ１２ｂは、バスバ１２ａとバスバ２６ｂと反対方向に伸びている。バスバ２６ａとバスバ１２ｂは同一方向に伸びており、軸心に平行に伸びている中間バスバ３８に接続することができる。バスバ３０ａとバスバ３０ｂは、反対方向に伸びている。制御バスバ延長部４０，４２は、直径を挟んだ位置を軸心方向に伸びている。
半部品２ａ，２ｂは同一仕様というものの、筒外に出ている部分については、半部品２ａと２ｂとで異なるものとする。筒外に出ている部分については別部品を接続することで完成することができる。比較的簡単に上段と下段に応じて異ならせることができる。同一仕様の２個の筒部品を用いることで部品５０が完成する利点は大きい。
軸方向に伸びているバスバの延長部については、図１０の形状に限定されない。後記する２重筒のバスバ延長部を用いることもできる。
【００３４】
３本の部品５０を組み合わせて３相インバータ装置を構成することができる。図１５は、３本の部品５０を組み合わせて構成した３相インバータ装置を斜視しており、図１２は平面図を示し、図１４は側面図を示している。３相インバータ装置は、平面視においておむすび形状となる筒状のケース５２に収容されているが、図１５ではケース５２を除去して図示している。
【００３５】
３本の部品を組み合わせてインバータ装置を完成する場合、３本の部品５０の軸心が相互に平行であり、軸心方向から観察したときに、３本の部品５０が正三角形をなす位置に配置する。各々の部品は、ｕ相用の回路、ｖ相用の回路、ｗ相用の回路となる。図１２等では、添え字ｕ，ｖ，ｗ等を付している。３本の部品５０が正三角形をなす位置に配置する場合、バスバ１２ａと２６ｂが、正三角形の重心位置を向く姿勢とする。逆に言うと、バスバ１２ａと２６ｂが、正三角形の重心位置から放射状に伸びている姿勢とする。この場合、３本の部品５０のために共有する正極バスバと負極バスバを同軸とし重心位置を軸心方向に伸ばすことが好ましい。すなわち、大径の円筒形バスバ３４を共有正極バスバとし、小径の円筒形バスバ３６を共有負極バスバとし、両者の中心を正三角形の重心位置に一致させる。すなわち、大径の円筒形バスバ（共有正極バスバ）３４と小径の円筒形バスバ（共有負極バスバ）３６を同軸とする。
小径の円筒形バスバ３６は大径の円筒形バスバ３４よりも下方まで伸びており、その下端から３本の部品５０のための負極バスバ２６ｂが分岐している。ただし図１５では部品５０のために分岐バスバ２６ｂｕが隠れているので図示されていない。大径の円筒形バスバ３４の下端から３本の部品５０のための正極バスバ１２ａが分岐している。ただし、図１５では部品５０のために分岐バスバ１２ａｕが隠れているので図示されていない。
【００３６】
図１２に示すように、軸心方向から観察すると、分岐正極バスバ１２ａｕと分岐負極バスバ２６ｂｕは重複し、分岐正極バスバ１２ａｖと分岐負極バスバ２６ｂｖは重複し、分岐正極バスバ１２ａｗと分岐負極バスバ２６ｂｗは重複している。
【００３７】
共有正極バスバ３４と小径の円筒形バスバ３６が同軸であると、スイッチング素子のオンオフに起因して電流が変化する回路のインダクタンスが減少する。スイッチング素子のオンオフに起因してスイッチング素子に印加されるサージ電圧が増大することを抑制することができる。分岐正極バスバ１２ａｕと分岐負極バスバ２６ｂｕが隣接しており、分岐正極バスバ１２ａｖと分岐負極バスバ２６ｂｖが隣接しており、分岐正極バスバ１２ａｗと分岐負極バスバ２６ｂｗが隣接していることも、スイッチング素子のオンオフに起因して電流が変化する回路のインダクタンスを減少させる。
【００３８】
図１３は、３相モータのｕ相コイルとと中間バスバの接続点６０ｕを示し、ｖ相コイルと中間バスバの接続点６０ｖを示し、ｗ相コイルと中間バスバの接続点６０ｗを示している。明らかに、ｕ相用中間バスバ３８ｕとｕ相接続点６０ｕの関係と、ｖ相用中間バスバ３８ｖとｖ相接続点の関係６０ｖと、ｗ相用中間バスバ３８ｗとｗ相接続点６０ｗの関係は等しい。すなわち、中間バスバ３８と接続点６０の関係は、ｕとｖ相とｗ相の全相で等しい。相によってアンバランス場現象が生じることはない。
【００３９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、図１１の（２）は、モジュールの上下を反転して筒内に挿入することで得られる単相分回路を示している。この場合、バスバ１２ａを中間バスバとし、バスバ２６ａを正極バスバとし、バスバ２６ｂを中間バスバとし、バスバ１２ｂを負極バスバとする。
上記実施例では、２本半部品を組み合わせて部品５０を完成している。これに代えて、１本の筒の中に上段モジュールと下段モジュールを挿入してもよい。１本の筒の中に上段モジュールと下段モジュールを挿入する場合、上下に加圧部材を配置してもよいが、一方に付いては筒に固定されている底または蓋としてもよい。また上記実施例では、モジュールの電極とバスバを導電体を介して密着させているが、モジュールの電極とバスバを直接に密着させてもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４０】
２：半部品
４：筒
４ｃ：側壁
４ｄ：底
４ｅ：フランジ
４ｍ，４ｎ，４ｐ：貫通孔
６：加圧部材
８：冷却部材
８ｆ：フランジ
８ｇ：外周壁
８ｈ：内周壁
８ｉ：底
１０：絶縁層
１２：第１バスバ
１４：第１絶縁ブッシュ
１６：第１ホルダ
１８：第１導電体
２０：モジュール
２０ａ：上段モジュール
２０ｂ：下段モジュール
２０ｃ：挿入方向を反転した上段モジュール
２０ｄ：挿入方向を反転した下段モジュール
２０ｊ：ドレイン電極
２０ｋ：ソース電極
２０ｌ：制御電極群
２２：第２ホルダ
２２ｑ：リブ
２４：第２導電体
２６：第２バスバ
２８：第２絶縁ブッシュ
３０：第３バスバ
３２：第３絶縁ブッシュ
３４：正極バスバ延長部
３６：負極バスバ延長部
３８：中間バスバ延長部
４０：上段用制御バスバ延長部
４２：下段用制御バスバ延長部
５０：部品
５２：ケース
６０：モータ
６０ｕ：ｕ相接続位置
６０ｖ：ｖ相接続位置
６０ｗ：ｗ相接続位置
添字ａ：上段側
添字ｂ：下段側
【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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