(57)【要約】【課題】部品間の電気的な導通を良好に維持可能な電力変換器を提供する。【解決手段】電力変換回路３０は、第１基板２１に実装され、バッテリ１からの電力を変換する。制御回路４０は、第２基板２２に実装され、電力変換回路３０の作動を制御する。ケース５０は、第１基板２１、第２基板２２、電力変換回路３０および制御回路４０を収容するケース本体５１を有している。入力部７１には、バッテリ１に接続する入力ハーネス３の導線６が電気的に接続される。出力部７２には、モータ２に接続する出力ハーネス４の導線８が電気的に接続される。ケース５０は、入力部７１を覆うようにしてケース本体５１と一体に形成され入力ハーネス３の端部が着脱可能に接続される入力コネクタ５２、および、出力部７２を覆うようにしてケース本体５１と一体に形成され出力ハーネス４の端部が着脱可能に接続される出力コネクタ５３を有している。【選択図】図１
2013215071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源（１）からの電力を変換し電力負荷（２）に供給する電力変換器（１０）であって、
第１基板（２１）と、
第２基板（２２）と、
前記第１基板に実装され、前記電源からの電力を変換する電力変換回路（３１）と、
前記第２基板に実装され、前記電力変換回路の作動を制御することで、変換した電力を前記電力負荷に供給する制御回路（４０）と、
前記第１基板、前記第２基板、前記電力変換回路および前記制御回路を収容するケース本体（５１）を有するケース（５０）と、
前記電源に接続する入力ハーネス（３）の導線（６）が電気的に接続される入力部（７１）と、
前記電力負荷に接続する出力ハーネス（４）の導線（８）が電気的に接続される出力部（７２）と、を備え、
前記ケースは、前記入力部を覆うようにして前記ケース本体と一体に形成され前記入力ハーネスの端部が着脱可能に接続される入力コネクタ（５２）、または、前記出力部を覆うようにして前記ケース本体と一体に形成され前記出力ハーネスの端部が着脱可能に接続される出力コネクタ（５３）を有していることを特徴とする電力変換器。
【請求項２】
前記ケース本体は、筒状に形成され、
前記入力コネクタまたは前記出力コネクタは、前記ケース本体の端部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換器。
【請求項３】
前記第１基板と前記第２基板とは、一体に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換器。
【請求項４】
一方の面が前記ケース本体の内壁に当接するよう設けられる絶縁性のシート（８１）をさらに備え、
前記ケース本体は、金属により形成され、
前記第１基板は、前記電力変換回路が実装された面とは反対側の面が前記シートの他方の面に当接するよう設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項５】
前記第１基板は、一方の面と他方の面とを接続する穴部（２３）を有し、
前記第１基板より熱伝導率が高く、前記電力変換回路および前記シートの両方に当接するよう前記穴部に設けられる熱伝導部材（８２）をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の電力変換器。
【請求項６】
前記熱伝導部材は、前記第１基板の前記シート側の面から所定量突出するよう設けられていることを特徴とする請求項５に記載の電力変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を変換し電力負荷に供給する電力変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケースにコネクタを一体成形した電力変換器が知られている。例えば特許文献１に記載された電力変換器では、電力変換回路を収容するケースに、モータのハーネスを接続するためのコネクタが形成されている。ここで、電力変換回路の作動を制御する制御回路は、ケースの外に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７３１５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電力変換器では、電力変換回路と制御回路とがそれぞれ異なる位置に固定されることになるため、例えば振動が生じる場所に取り付けられた場合、電力変換回路と制御回路とに別々に振動が伝わり、電力変換回路と制御回路とを電気的に接続するリードに応力が集中するおそれがある。これにより、リードが損傷したり、電力変換回路と制御回路との電気的な導通が損なわれたりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品間の電気的な導通を良好に維持可能な電力変換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電源からの電力を変換し電力負荷に供給する電力変換器であって、第１基板と第２基板と電力変換回路と制御回路とケースと入力部と出力部とを備えている。電力変換回路は、第１基板に実装され、電源からの電力を変換する。制御回路は、第２基板に実装され、電力変換回路の作動を制御することで、変換した電力を電力負荷に供給する。ケースは、第１基板、第２基板、電力変換回路および制御回路を収容するケース本体を有している。入力部には、電源に接続する入力ハーネスの導線が電気的に接続される。出力部には、電力負荷に接続する出力ハーネスの導線が電気的に接続される。
そして、本発明では、ケースは、入力部を覆うようにしてケース本体と一体に形成され入力ハーネスの端部が着脱可能に接続される入力コネクタ、または、出力部を覆うようにしてケース本体と一体に形成され出力ハーネスの端部が着脱可能に接続される出力コネクタを有している。このように、本発明は、入力ハーネスまたは出力ハーネスを着脱可能に接続するための入力コネクタまたは出力コネクタがケース本体と一体に形成された、コネクタ一体型の電力変換器である。
【０００７】
本発明では、電力変換回路と制御回路とがケース本体に収容されているため、電力変換器を振動の生じる場所に取り付けたとしても、電力変換回路と制御回路とに別々に振動が伝わるのを防ぐことができる。これにより、電力変換回路と制御回路との間の電気的な導通箇所に応力が集中するのを防ぐことができる。よって、例えば電力変換回路がケース本体に収容され、かつ、制御回路がケース本体の外に設けられるような場合と比べ、電力変換器を構成する部品である電力変換回路と制御回路との電気的な導通を良好に維持可能である。
【０００８】
また、本発明では、電力変換回路、制御回路、入力部および出力部がケースにより覆われている。これにより、電力変換回路、制御回路、入力部、出力部、および、これらの部品、部位間の接続部を、ケース外部からの衝撃、熱、水等の液体、導電性の異物等から保護することができる。
また、金属等、電磁波を遮蔽可能な材料によりケースを形成すれば、ケース外部から電力変換回路、制御回路、入力部および出力部に電磁波ノイズが混入すること、ならびに、電力変換回路、制御回路、入力部および出力部からケース外部へ電磁波ノイズが放射されることを抑制できる。
さらに、金属等、熱伝導率の高い材料によりケースを形成すれば、ケース内の熱をケース外部に速やかに放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態による電力変換器を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は電力変換回路近傍を示す拡大断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による電力変換器を示す斜視図であって、（Ａ）は入力ハーネスおよび出力ハーネスが接続された状態を示す図、（Ｂ）は入力ハーネスおよび出力ハーネスの接続が解除された状態を示す図、（Ｃ）はケース本体と入力コネクタとを切断し中身を取り出した状態を示す図。
【図３】本発明の第２実施形態による電力変換器を示す断面図。
【図４】本発明の第３実施形態による電力変換器を示す図であって、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は斜視図。
【図５】本発明の第４実施形態による電力変換器を示す図であって、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態による電力変換器を図に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による電力変換器を図１および２に示す。
【００１１】
本実施形態の電力変換器１０は、電源からの電力を変換し、電力負荷に供給するために用いられる。例えば、図１（Ａ）に示すように、電力変換器１０は、電源としてのバッテリ１からの電力を変換し、電力負荷としてのモータ２に供給する。ここで、バッテリ１およびモータ２は、車両に搭載される。
【００１２】
バッテリ１は、高電圧電源であり、端子電圧が例えば１００Ｖ以上となるリチウムイオン２次電池やニッケル水素２次電池等の２次電池である。バッテリ１は、車載主機としてのモータジェネレータ（図示せず）用の電源である。当該モータジェネレータの回転軸は車両の駆動輪に機械的に連結されている。モータ２は、例えば補機として車載空調装置に用いられるブロアファンのモータであり、３相ブラシレスモータである。
【００１３】
電力変換器１０は、基板２０、電力変換回路３０、制御回路４０、ケース５０、入力部７１および出力部７２等を備えている。電力変換器１０は、バッテリ１およびモータ２とともに車両に設置される。
基板２０は、第１基板２１および第２基板２２からなる。第１基板２１および第２基板２２は、例えば樹脂により形成された矩形状のプリント基板である。本実施形態では、第１基板２１と第２基板２２は、一方の面同士および他方の面同士が同一の平面上に位置するよう、すなわち、所定の辺同士が接合するよう一体に形成され、矩形状の基板２０を構成している。
【００１４】
電力変換回路３０は、スイッチング素子３１および封止体３２を有している。本実施形態では、スイッチング素子３１は、例えばＩＧＢＴ等、スイッチング作動が可能な半導体素子である。スイッチング素子３１は、後述する制御回路４０によってオンオフ制御されることで、バッテリ１からの電力を３相交流電圧に変換する。
封止体３２は、樹脂により形成され、スイッチング素子３１の一部を覆うようにして設けられている。封止体３２は、外部からの衝撃や湿気等からスイッチング素子３１を保護する役割を果たす。電力変換回路３０は、所謂パワー半導体モジュールである。
【００１５】
電力変換回路３０は、封止体３２から露出するスイッチング素子３１が第１基板２１の一方の面に対向するようにして第１基板２１に実装されている。
制御回路４０は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイコンである。制御回路４０は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従いＣＰＵで演算を行うことにより、種々の処理を行う。制御回路４０は、第２基板２２の一方の面、すなわち、基板２０の電力変換回路３０が実装された面と同一の面に実装されている。
【００１６】
制御回路４０とスイッチング素子３１とは、基板２０上のプリント配線により電気的に接続されている。制御回路４０は、スイッチング素子３１に操作信号を伝達することにより、スイッチング素子３１のオンオフ作動を制御する。制御回路４０は、スイッチング素子３１をオンオフ作動させることにより、バッテリ１からの電力を３相交流電圧に変換し、モータ２に供給する。
【００１７】
より具体的には、制御回路４０は、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）１１からの指令値に制御すべく、三角波ＰＷＭ処理によって、モータ２に印加する指令電圧を操作する。すなわち、操作量としての３相の指令電圧をスイッチング素子３１の入力電圧で規格化したデューティー信号と三角波形状のキャリア信号との大小に基づき、ＰＷＭ信号を生成し、これらＰＷＭ信号とその論理反転信号とに基づき、デッドタイム付与処理を経て操作信号が生成される。なお、制御回路４０自体は、バッテリ１の電力を降圧するＤＣＤＣコンバータ（図示せず）からの電力により作動する。一方、ＥＣＵ１１は、バッテリ１とは別系統の低電圧電源からの電力により作動する。
本実施形態では、第２基板２２の一方の面、すなわち、制御回路４０が実装された面に制御用外部回路４１が実装されている。制御用外部回路４１は、オペアンプ等を有し、モータ２のセンサレス駆動のための処理を行う。
【００１８】
ケース５０は、例えばアルミ等の金属により筒状に形成され、電力変換器１０の外郭を構成している。図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ケース５０は、ケース本体５１、入力コネクタ５２および出力コネクタ５３を有している。図２に示すように、ケース本体５１は、四角筒状に形成されている。入力コネクタ５２および出力コネクタ５３は、それぞれ、四角筒状に形成され、ケース本体５１と同軸となるようケース本体５１の端部に一体に形成されている。本実施形態では、入力コネクタ５２および出力コネクタ５３の内周および外周は、ケース本体５１の内周および外周よりも大きく形成されている。入力コネクタ５２の内側には、樹脂材６１が充填されている。また、出力コネクタ５３の内側には、樹脂材６２が充填されている。これにより、ケース本体５１は、両端が樹脂材６１および樹脂材６２により塞がれている。なお、図２（Ｃ）では、入力コネクタ５２とケース本体５１とを切断した状態を示している。
【００１９】
ケース本体５１は、第１基板２１および第２基板２２からなる基板２０、第１基板２１に実装された電力変換回路３０、ならびに、第２基板２２に実装された制御回路４０を収容している。本実施形態では、ケース本体５１の４つの平面状の内壁面のうちの１つに当接するようにしてシート８１が設けられている（図１参照）。シート８１は、例えばシリコン等を含む熱抵抗の小さな絶縁性のシートである。基板２０は、電力変換回路３０および制御回路４０が実装された面とは反対側の面がシート８１に当接するようにして、ケース本体５１に収容されている。シート８１により、基板２０とケース本体５１との間を絶縁している。
【００２０】
図１（Ｃ）に示すように、本実施形態では、第１基板２１は、電力変換回路３０に対応する位置に、一方の面と他方の面とを接続する穴部２３を有している。当該穴部２３には、熱伝導部材８２が設けられている。熱伝導部材８２は、例えば銅等の金属により形成されており、樹脂製の第１基板２１よりも熱伝導率が高い。熱伝導部材８２の一方の面は、スイッチング素子３１に当接している。熱伝導部材８２の他方の面は、第１基板２１のシート８１側の面から所定量突出し、シート８１に密に接している。
【００２１】
図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、基板２０には、電力変換回路３０および制御回路４０に電気的に接続するプリント配線に一端が電気的に接続するよう、入力リード９１および出力リード９２がそれぞれ複数設けられている。入力リード９１の他端には、入力部７１が形成されている。出力リード９２の他端には、出力部７２が形成されている。
入力部７１は、樹脂材６１に埋設されるようにして、入力コネクタ５２の内側に位置している。また、出力部７２は、樹脂材６２に埋設されるようにして、出力コネクタ５３の内側に位置している。
【００２２】
バッテリ１には、入力ハーネス３が接続している。入力ハーネス３は、バッテリ１とは反対側の端部に有底筒状のハーネスコネクタ５を有している。ハーネスコネクタ５は、例えばアルミ等の金属により形成されている。ハーネスコネクタ５の内壁が入力コネクタ５２の外壁に嵌合するよう、ハーネスコネクタ５を入力コネクタ５２に接続することにより、バッテリ１と電力変換器１０とを物理的に接続することができる。一方、ハーネスコネクタ５と入力コネクタ５２とを引き離すようにして、入力コネクタ５２をハーネスコネクタ５から抜くことにより、バッテリ１と電力変換器１０との物理的な接続を解除することができる。このように、入力コネクタ５２には、バッテリ１に接続する入力ハーネス３の端部であるハーネスコネクタ５が着脱可能に接続される。
【００２３】
ハーネスコネクタ５が入力コネクタ５２に接続されるとき、入力ハーネス３の導線６は、樹脂材６１の穴部６３を経由して入力部７１に到達し、入力部７１に電気的に接続される（図１（Ａ）および（Ｂ）参照）。なお、本実施形態では、入力ハーネス３は、ＥＣＵ１１からの指令値を制御回路４０に伝達するための信号線１２、および、制御回路４０を作動させるための電力が流れる導線（図示せず）を含んでいる。当該信号線１２および導線は、ハーネスコネクタ５が入力コネクタ５２に接続されるとき、導線６と同様、入力部７１に電気的に接続される。
【００２４】
モータ２には、出力ハーネス４が接続している。出力ハーネス４は、モータ２とは反対側の端部に有底筒状のハーネスコネクタ７を有している。ハーネスコネクタ７は、例えばアルミ等の金属により形成されている。ハーネスコネクタ７の内壁が出力コネクタ５３の外壁に嵌合するよう、ハーネスコネクタ７を出力コネクタ５３に接続することにより、モータ２と電力変換器１０とを物理的に接続することができる。一方、ハーネスコネクタ７と出力コネクタ５３とを引き離すようにして、出力コネクタ５３をハーネスコネクタ７から抜くことにより、モータ２と電力変換器１０との物理的な接続を解除することができる。このように、出力コネクタ５３には、モータ２に接続する出力ハーネス４の端部であるハーネスコネクタ７が着脱可能に接続される。
【００２５】
ハーネスコネクタ７が出力コネクタ５３に接続されるとき、出力ハーネス４の導線８は、樹脂材６２の穴部６４を経由して出力部７２に到達し、出力部７２に電気的に接続される（図１（Ａ）および（Ｂ）参照）。
このように、本実施形態は、バッテリ１に接続する入力ハーネス３、または、モータ２に接続する出力ハーネス４を着脱可能に接続するための入力コネクタ５２および出力コネクタ５３がケース本体５１と一体に形成された、コネクタ一体型の電力変換器１０である。
【００２６】
次に、本実施形態による電力変換器１０の作動について説明する。
制御回路４０は、ＥＣＵ１１からの指令値に基づき操作信号を生成し、当該操作信号をスイッチング素子３１に伝達する。スイッチング素子３１は、操作信号に基づきオンオフ作動する。これにより、入力ハーネス３を経由して電力変換器１０に入力されたバッテリ１の電力が３相交流電圧に変換され、出力ハーネス４を経由してモータ２に供給される。これにより、モータ２が回転駆動する。
【００２７】
なお、スイッチング素子３１は、オンオフ作動時、発熱する。本実施形態では、スイッチング素子３１とシート８１との間に熱伝導部材８２が設けられている。そのため、スイッチング素子３１が発する熱を、熱伝導部材８２、シート８１およびケース本体５１を経由して、電力変換器１０の外部へ速やかに放熱することができる。これにより、熱による電力変換回路３０の損失を抑えるとともに、スイッチング素子３１の熱が制御回路４０および制御用外部回路４１に影響するのを抑制することができる。
【００２８】
以上説明したように、（１）本実施形態では、電力変換回路３０と制御回路４０とがケース本体５１に収容されているため、電力変換器１０を例えば車両等振動の生じる場所に取り付けたとしても、電力変換回路３０と制御回路４０とに別々に振動が伝わるのを防ぐことができる。これにより、電力変換回路３０と制御回路４０との間の電気的な導通箇所に応力が集中するのを防ぐことができる。よって、例えば電力変換回路がケース本体に収容され、かつ、制御回路がケース本体の外に設けられるような場合と比べ、電力変換器１０を構成する部品である電力変換回路３０と制御回路４０との電気的な導通を良好に維持可能である。
【００２９】
また、本実施形態では、電力変換回路３０、制御回路４０、入力部７１および出力部７２がケース５０により覆われている。これにより、電力変換回路３０、制御回路４０、入力部７１、出力部７２、および、これらの部品、部位間の接続部を、ケース５０外部からの衝撃、熱、水等の液体、導電性の異物等から保護することができる。
また、本実施形態では、ケース５０は、電磁波を遮蔽可能なアルミ等の金属により形成されている。これにより、ケース５０外部から電力変換回路３０、制御回路４０、入力部７１および出力部７２に電磁波ノイズが混入すること、ならびに、電力変換回路３０、制御回路４０、入力部７１および出力部７２からケース５０外部へ電磁波ノイズが放射されることを抑制できる。
さらに、本実施形態では、ケース５０は、熱伝導率が比較的高いアルミ等の金属により形成されている。これにより、ケース５０内の熱をケース５０外部に速やかに放熱することができる。
【００３０】
（２）また、本実施形態では、ケース本体５１は、筒状に形成されている。そして、入力コネクタ５２および出力コネクタ５３は、ケース本体５１の端部に形成されている。すなわち、本実施形態による電力変換器１０は、スティック状かつ小型のコネクタ一体型電力変換器である。
【００３１】
（３）また、本実施形態は、一方の面がケース本体５１の内壁に当接するよう設けられる絶縁性のシート８１を備えている。ケース本体５１は、金属により形成されている。第１基板２１は、電力変換回路３０が実装された面とは反対側の面がシート８１の他方の面に当接するよう設けられている。これにより、第１基板２１とケース本体５１とを絶縁するとともに、電力変換回路３０の熱を、第１基板２１、シート８１およびケース本体５１を経由して、電力変換器１０の外部へ速やかに放熱することができる。
【００３２】
（４）また、本実施形態では、第１基板２１は、一方の面と他方の面とを接続するよう形成される穴部２３を有している。そして、第１基板２１より熱伝導率が高く、電力変換回路３０およびシート８１の両方に当接するよう穴部２３に設けられる熱伝導部材８２を備えている。そのため、電力変換回路３０が発する熱を、熱伝導部材８２、シート８１およびケース本体５１を経由して、電力変換器１０の外部へ速やかに放熱することができる。これにより、熱による電力変換回路３０の損失を抑えるとともに、電力変換回路３０の熱が制御回路４０および制御用外部回路４１に影響するのを抑制することができる。
【００３３】
（５）また、本実施形態では、熱伝導部材８２は、第１基板２１のシート８１側の面から所定量突出するよう設けられている。そのため、熱伝導部材８２は、シート８１に密に接した状態となる。これにより、電力変換回路３０が発する熱を、熱伝導部材８２、シート８１およびケース本体５１を経由して、電力変換器１０の外部へ、より効率的かつ速やかに放熱することができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、入力コネクタ５２および出力コネクタ５３、ならびに、それらに嵌合するようにして接続されるハーネスコネクタ５およびハーネスコネクタ７もアルミ等の金属により形成されている。そのため、本実施形態では、電力変換回路３０が発する熱を、入力コネクタ５２、出力コネクタ５３、ハーネスコネクタ５およびハーネスコネクタ７をも経由して、電力変換器１０の外部へ放熱することができる。
【００３５】
（６）このように、本実施形態では、電力変換回路３０の発熱に関し種々の放熱対策を施すことにより、第１基板２１と第２基板２２とを一体にし、電力変換回路３０と制御回路４０とを同一の基板２０上に配置することを可能にしている。本実施形態では、第１基板２１と第２基板２２とが一体に形成されているため、部材点数を削減することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による電力変換器を図３に示す。第２実施形態は、第１基板２１および第２基板２２の形状および配置等が第１実施形態と異なる。
【００３７】
第２実施形態では、第１基板２１と第２基板２２とが別体に形成されている。
第１基板２１は、第１実施形態と同様、電力変換回路３０が実装された面とは反対側の面がシート８１に当接するようにして、ケース本体５１に収容されている。一方、第２基板２２は、制御回路４０および制御用外部回路４１が実装された面とは反対側の面が、ケース本体５１の４つの平面状の内壁のうちシート８１が設けられた内壁面に対向する内壁面に当接するようにして、ケース本体５１に収容されている。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態では、第１基板２１と第２基板２２とが別体に形成され、それぞれ、ケース本体５１内の離れた箇所に設けられている。そのため、電力変換回路３０の熱が制御回路４０および制御用外部回路４１に影響するのを抑制することができる。
【００３９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による電力変換器を図４に示す。第３実施形態は、出力コネクタ５３の有無の点で第１実施形態と異なる。
【００４０】
第３実施形態では、ケース５０は、入力コネクタ５２のみ有し、出力コネクタ５３（図１参照）を有していない。本実施形態では、ケース本体５１の入力コネクタ５２とは反対側の端部の内側に、樹脂材６２が充填されている。出力部７２は、樹脂材６２に埋設されるようにしてケース本体５１の端部の内側に位置している。
【００４１】
出力ハーネス４は、ハーネスコネクタ７（図１参照）を有していない。出力ハーネス４のモータ２とは反対側の端部は、樹脂材６２に埋設、すなわち、着脱不能に接続される。ここで、出力ハーネス４の導線８は、出力部７２に電気的に接続される。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では、ケース５０は出力コネクタ５３を有していない。そのため、電力変換器の体格を小さくすることができる。また、本実施形態では、出力ハーネス４はハーネスコネクタ７を必要としない。そのため、部品点数を削減できるとともに、電力変換器と出力ハーネス４とを接続した状態における電力変換器周りの占有スペースを削減できる。また、出力ハーネス４と電力変換器とを分離不能に一体にしておくことができるため、電力変換器の取り回しが容易になる。
【００４３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による電力変換器を図５に示す。第４実施形態は、ケース本体に対する入力コネクタまたは出力コネクタの配置等が第１実施形態と異なる。
【００４４】
第４実施形態では、ケース５０は、入出力コネクタ５４を有している。入出力コネクタ５４は、四角筒状に形成され、ケース本体５１と同軸となるようケース本体５１の一方の端部に一体に形成されている。入出力コネクタ５４の内周および外周は、ケース本体５１の内周および外周よりも大きく形成されている。入出力コネクタ５４の内側には、樹脂材６２が充填されている。また、ケース本体５１の入出力コネクタ５４とは反対側端部の内側には、樹脂材６１が充填されている。これにより、ケース本体５１は、両端が樹脂材６１および樹脂材６２により塞がれている。
本実施形態では、入力部７１および出力部７２は、樹脂材６２に埋設されるようにして、入出力コネクタ５４の内側に位置している。
【００４５】
本実施形態では、入力ハーネス３のバッテリ１とは反対側の端部と、出力ハーネス４のモータ２とは反対側の端部とが纏められ、当該端部に有底筒状のハーネスコネクタ９が設けられている。ハーネスコネクタ９は、例えばアルミ等の金属により形成されている。ハーネスコネクタ９の内壁が入出力コネクタ５４の外壁に嵌合するよう、ハーネスコネクタ９を入出力コネクタ５４に接続することにより、バッテリ１およびモータ２と電力変換器とを物理的に接続することができる。一方、ハーネスコネクタ９と入出力コネクタ５４とを引き離すようにして、入出力コネクタ５４をハーネスコネクタ９から抜くことにより、バッテリ１およびモータ２と電力変換器との物理的な接続を解除することができる。このように、入出力コネクタ５４には、バッテリ１に接続する入力ハーネス３の端部、および、モータ２に接続する出力ハーネス４の端部であるハーネスコネクタ９が着脱可能に接続される。ここで、入出力コネクタ５４は、特許請求の範囲における「入力コネクタ」および「出力コネクタ」に対応する。
【００４６】
ハーネスコネクタ９が入出力コネクタ５４に接続されるとき、入力ハーネス３の導線６は、樹脂材６２の穴部６５を経由して入力部７１に到達し、入力部７１に電気的に接続される（図５参照）。入力ハーネス３は、ＥＣＵ１１からの指令値を制御回路４０に伝達するための信号線１２、および、制御回路４０を作動させるための電力が流れる導線（図示せず）を含んでいる。当該信号線１２および導線は、ハーネスコネクタ９が入出力コネクタ５４に接続されるとき、導線６と同様、入力部７１に電気的に接続される。
また、ハーネスコネクタ９が入出力コネクタ５４に接続されるとき、出力ハーネス４の導線８は、樹脂材６２の穴部６５を経由して出力部７２に到達し、出力部７２に電気的に接続される（図５参照）。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態では、「入力コネクタ」および「出力コネクタ」が１つに纏められ、ケース本体５１の一方の端部に設けられている。そのため、第３実施形態と同様、電力変換器の体格を小さくすることができる。また、電力変換器と入力ハーネス３および出力ハーネス４との接続を、ケース本体５１の一方の端部（入出力コネクタ５４）側のみで行うことができる。
【００４８】
（他の実施形態）
上述の第１実施形態では、ケースがケース本体の両端部に入力コネクタおよび出力コネクタを有する例を示した。また、第３実施形態では、ケースがケース本体の一方の端部に入力コネクタのみ有する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ケースは、ケース本体の一方の端部または他方の端部に出力コネクタのみ有することとしてもよい。
【００４９】
また、上述の実施形態では、ケース本体を四角筒状に形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ケース本体は、円筒状、楕円筒状、三角筒状、その他多角筒状等、どのような形状に形成されていてもよい。また、入力コネクタおよび出力コネクタも、どのような形状に形成されていてもよい。
【００５０】
また、上述の実施形態では、入力コネクタおよび出力コネクタをオス形状のコネクタとして形成し、メス形状のハーネスコネクタに接続する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、入力コネクタおよび出力コネクタはメス形状のコネクタとして形成し、オス形状のハーネスコネクタに接続することとしてもよい。
【００５１】
また、上述の第２実施形態では、四角筒状のケース本体の４つの平面状の内壁面のうちの１つに第１基板を設け、当該内壁面に対向する内壁面に第２基板を設ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第２基板を、第１基板が設けられた内壁面に隣り合う内壁面に設けることとしてもよい。
【００５２】
また、本発明の他の実施形態では、第１基板は穴部を有さず、熱伝導部材を備えない構成としてもよい。また、第１基板とケース本体の内壁との間にシートを設けないこととしてもよい。また、ケースは、金属に限らず、樹脂等により形成することとしてもよい。
【００５３】
また、本発明の他の実施形態では、スイッチング素子は、封止体に覆われていなくてもよい。すなわち、電力変換回路は封止体を有していなくてもよい。また、スイッチング素子として、ＩＧＢＴに限らず、ＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ、ＪＦＥＴ、ＭＥＳＦＥＴ）、ＧＴＯ、パワートランジスタ等、オンオフ作動（スイッチング作動）が可能な任意の半導体素子を用いることができる。
【００５４】
また、本発明は、車載補機としてのブロアファンのモータに限らず、例えば車載内燃機関の冷却水を循環させるウォーターポンプのモータ、車載空調装置のヒータ、または、その他回転電機、負荷、電源、制御装置、計測装置等、電力変換器からの電力を受けて作動可能な任意の機器に適用することができる。また、車載される機器に限らず、車載以外のその他の機器に適用してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  ・・・電力変換器
２１  ・・・第１基板
２２  ・・・第２基板
３０  ・・・電力変換回路
４０  ・・・制御回路
５０  ・・・ケース
５１  ・・・ケース本体
５２  ・・・入力コネクタ
５３  ・・・出力コネクタ
７１  ・・・入力部
７２  ・・・出力部
【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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