(57)【要約】【課題】本発明は、各相のインピーダンスのばらつきを抑制した、インバータユニットの提供を目的とする。【解決手段】直方体状の冷却ユニット２０を備え、電流経路が互いに同一形状の各相のスイッチング回路が、冷却ユニット２０の異なる面に相毎に配置されたインバータユニットであって、前記スイッチング回路は、ハイサイドとローサイドのスイッチング素子ＳＷを含み、前記ハイサイド素子のロー側端子と前記ローサイド素子のハイ側端子とが連結される連結部１２ｃから延伸された出力端子１２が、前記ハイサイド素子と前記ローサイド素子とから等距離の位置を通ることを特徴とする、インバータユニット。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の面を有する構造体を備え、
電流経路が互いに同一形状の各相のスイッチング回路が、前記構造体の異なる面に相毎に配置された、インバータユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のインバータユニットであって、
前記スイッチング回路は、ハイサイドとローサイドのスイッチング素子を含み、
前記ハイサイド素子のロー側端子と前記ローサイド素子のハイ側端子とが連結される連結部から延伸された出力電流経路が、前記ハイサイド素子と前記ローサイド素子とから等距離の位置を通る、インバータユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のインバータユニットであって、
前記ハイサイド素子のロー側端子と前記ローサイド素子のハイ側端子とが対向する、インバータユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のインバータユニットであって、
前記スイッチング回路の配置面と異なる面であって互いに対向する前記構造体の対向面のうち、第１の対向面側に前記スイッチング回路に接続される負極部が設けられ、第２の対向面側に前記スイッチング回路に接続される正極部が設けられた、インバータユニット。
【請求項５】
請求項４に記載のインバータユニットであって、
前記第１の対向面側に設けられた該インバータユニットの正極端子が、前記構造体を貫通する内部導体を介して前記正極部に電気的に接続される、インバータユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のインバータユニットであって、
前記負極部と同電位の外部導体が、前記内部導体を覆うように設けられた、インバータユニット。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のインバータユニットであって、
前記構造体の外周と前記内部導体の貫通部分との間に流路が設けられた、インバータユニット。
【請求項８】
請求項７に記載のインバータユニットであって、
前記流路を流れる流体の流入口と流出口が、前記第１の対向面側及び前記第２の対向面側の少なくとも一つ側に設けられた、インバータユニット。
【請求項９】
請求項８に記載のインバータユニットであって、
前記流入口及び前記流出口が、前記第１の対向面側又は前記第２の対向面側に設けられ、
前記流路が、前記第１の対向面と前記第２の対向面との略中心面に対して鏡像関係となるように形成された、インバータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の面を有する構造体を備え、スイッチング回路がそれらの面に配置された、インバータユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各相の上アーム側のスイッチング素子を一列に配置した上アーム側素子列と各相の下アーム側のスイッチング素子を一列に配置した下アーム側素子列とが平行に配列され、各スイッチング素子の信号電極端子が外側に突出するように配置された、インバータ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３７３４１５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、上アーム側素子列と下アーム側素子列とがほぼ平行に一つの冷却基板に配置されていることから、正側直流電源ラインを構成する高位直流ブスバーの入力端（又は、負側直流電源ラインを構成する低位直流ブスバーの入力端）とスイッチング素子との距離が相毎に異なるため、各相のインピーダンスにばらつきが生じ得る。その結果、相間での電流分布の不均衡が生じて、例えば、ノイズが大きくなったり特定の相への負荷が大きくなったりするおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、各相のインピーダンスのばらつきを抑制した、インバータユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、第１の発明に係るインバータユニットは、
複数の面を有する構造体を備え、
電流経路が互いに同一形状の各相のスイッチング回路が、前記構造体の異なる面に相毎に配置されたことを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明に係るインバータユニットであって、
前記スイッチング回路は、ハイサイドとローサイドのスイッチング素子を含み、
前記ハイサイド素子のロー側端子と前記ローサイド素子のハイ側端子とが連結される連結部から延伸された出力電流経路が、前記ハイサイド素子と前記ローサイド素子とから等距離の位置を通ることを特徴とする。
【０００７】
第３の発明は、第２の発明に係るインバータユニットであって、
前記ハイサイド素子のロー側端子と前記ローサイド素子のハイ側端子とが対向することを特徴とする。
【０００８】
第４の発明は、第１から第３のずれかの発明に係るインバータユニットであって、
前記スイッチング回路の配置面と異なる面であって互いに対向する前記構造体の対向面のうち、第１の対向面側に前記スイッチング回路に接続される負極部が設けられ、第２の対向面側に前記スイッチング回路に接続される正極部が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
第５の発明は、第４の発明に係るインバータユニットであって、
前記第１の対向面側に設けられた該インバータユニットの正極端子が、前記構造体を貫通する内部導体を介して前記正極部に電気的に接続されることを特徴とする。
【００１０】
第６の発明は、第５の発明に係るインバータユニットであって、
前記負極部と同電位の外部導体が、前記内部導体を覆うように設けられたことを特徴とする。
【００１１】
第７の発明は、第５又は第６の発明に係るインバータユニットであって、
前記構造体の外周と前記内部導体の貫通部分との間に流路が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
第８の発明は、第７の発明に係るインバータユニットであって、
前記流路を流れる流体の流入口と流出口が、前記第１の対向面側及び前記第２の対向面側の少なくとも一つ側に設けられたことを特徴とする。
【００１３】
第９の発明は、第８の発明に係るインバータユニットであって、
前記流入口及び前記流出口が、前記第１の対向面側又は前記第２の対向面側に設けられ、
前記流路が、前記第１の対向面と前記第２の対向面との略中心面に対して鏡像関係となるように形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各相のインピーダンスのばらつきを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明の一実施形態の三相インバータユニットのアセンブリ状態を示した図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は背面図、図１（ｄ）は左側面図、図１（ｅ）は右側面図を示す。三相インバータユニットは、入力端子１１から入力される直流電力を交流電力に変換して出力端子１２から出力する電力変換装置であって、その電力変換機構を内蔵するものである。三相インバータユニットは、電力変換機構を覆うように樹脂等の絶縁体でモールドされている。
【００１６】
本実施例の三相インバータユニットは、例えば、図２に示されるような車両用モータ制御システムに用いられる。この車両用モータ制御システムは、直流電源の車載バッテリ１と、車載バッテリ１の出力電圧を昇圧する昇圧コンバータ２と、昇圧コンバータ２による昇圧後の出力電圧（以下、「昇圧電圧」という）を安定させる平滑コンデンサ３と、昇圧コンバータ２による昇圧電圧を三相交流に変換してブラシレスＤＣモータなどの三相モータ５を駆動するインバータ４とを有している。インバータ４が、本実施例の三相インバータユニットに相当する。
【００１７】
昇圧コンバータ２は、トランスやスイッチングレギュレータ等の昇圧コンバータ２内部にある電圧変換制御回路部２ａによって、車載バッテリ１側の電圧を昇圧変換してインバータ４側に昇圧電圧を出力する。この昇圧電圧が、上アーム側のスイッチング素子と下アーム側のスイッチング素子との各相の直列回路の両端に印加される。
【００１８】
インバータ４は、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタ等の半導体から構成されるスイッチング素子ＳＷ１〜６を有する駆動素子部４ａと、駆動素子部４ａの各スイッチング素子をドライブする制御回路部４ｂとを備えるモータ駆動回路である。制御回路部４ｂは、Ｕ相のスイッチング素子ＳＷ１，２をスイッチングさせる駆動信号を出力する制御回路部４ｂｕと、Ｖ相のスイッチング素子ＳＷ３，４をスイッチングさせる駆動信号を出力する制御回路部４ｂｖと、Ｗ相のスイッチング素子ＳＷ５，６をスイッチングさせる駆動信号を出力する制御回路部４ｂｗとを有する。インバータ４は、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動信号（ＰＷＭ信号）に従い各スイッチング素子のオン／オフを制御することによって、昇圧コンバータ２による昇圧後の直流電力を交流電力に変換してモータ５を駆動する。すなわち、モータ５の三相巻線にインバータ４によって三相交流電流を流すと回転磁界が発生することを利用して、モータ５の回転が制御される。
【００１９】
スイッチング素子ＳＷ１，３，５は、インバータ４の正極入力端子１１ｐの電源電圧に短絡するハイサイドのスイッチング素子であり、スイッチング素子ＳＷ２，４，６は、インバータ４の負極入力端子１１ｎのグランド電圧（基準電圧）に短絡するローサイドのスイッチング素子である。各スイッチング素子ＳＷ１〜６には、ダイオードが並列に接続（又は、内蔵）される。各ダイオードＤ１〜６は、グランドから電源電圧への方向（エミッタからコレクタへの方向）を順方向とする（電源電圧側がカソードとなる）。
【００２０】
スイッチング素子ＳＷ１とＳＷ２との接続点Ｐｕは、インバータ４のＵ相出力端子１２ｕを介して、モータ５のＵ相コイルに接続される。スイッチング素子ＳＷ３とＳＷ４との接続点Ｐｖは、インバータ４のＶ相出力端子１２ｖを介して、モータ５のＶ相コイルに接続される。スイッチング素子ＳＷ５とＳＷ６との接続点Ｐｗは、インバータ４のＷ相出力端子１２ｗを介して、モータ５のＷ相コイルに接続される。
【００２１】
続いて、図２に示したインバータ４の回路構成を参考に、図１に示した本実施例の三相インバータユニットの構造について説明する。図３は、制御基板１４ｖを取り除いた状態を示した平面図である。図４は、三相インバータユニットの内部構造を示すスケルトン図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は左側面図、図４（ｃ）は右側面図である。
【００２２】
制御基板１４ｕには制御回路部４ｂｕが実装され、制御基板１４ｖには制御回路部４ｂｖが実装され、制御基板１４ｗには制御回路部４ｂｗが実装される。各制御回路部４ｂは、特に図示していないが、三相インバータユニットに内蔵されるスイッチング素子ＳＷ１〜６等への接続性や防塵性を考慮して、制御基板１４がユニットに取り付けられたときに三相インバータユニットの内側になる面に実装されている。なお、外側になる面に実装されてもよい。制御回路部４ｂを実装するリジッド基板で構成された制御基板１４同士は、屈曲性のあるフレキシブル基板１５で接続される。つまり、制御基板１４ｕ，ｖ，ｗ及びフレキシブル基板１５ａ，ｂは、一つのリジッドフレキ基板で構成される。制御基板１４同士が接続されることにより、制御回路部４ｂ間での電源の共有化や信号の送受が可能となる。各制御基板１４ｕ，ｖ，ｗは、フレキシブル基板１５ａ，ｂを屈曲させて、三相インバータユニットの筐体にボルト１６ａ〜１６ｌによって固定される。なお、制御基板１４同士は、フレキシブルケーブルなどのフレキシブル配線によって接続されてもよい。
【００２３】
制御回路部４ｂが駆動するスイッチング素子ＳＷ１〜６は、直方体状の構造体である冷却ユニット２０の各面に配置されている。スイッチング素子ＳＷ１〜６は冷却ユニット２０の四側面のうちの三側面に相毎に配置される。冷却ユニット２０の第１側面には、Ｕ相のスイッチング素子ＳＷ１，２が、スイッチング素子ＳＷ１，２にリード２３ｂ，ｃを介して電気的に接続される板状のＵ相出力端子１２ｕとともに配置されている。第１側面とのなす角度が９０°の第２側面には、Ｖ相のスイッチング素子ＳＷ３，４が、スイッチング素子ＳＷ３，４にリード２３ｆ，ｇを介して電気的に接続される板状のＶ相出力端子１２ｖとともに配置されている。第２側面とのなす角度が９０°の第３側面には、Ｗ相のスイッチング素子ＳＷ５，６が、スイッチング素子ＳＷ５，６にリード２３ｊ，ｋを介して電気的に接続される板状のＷ相出力端子１２ｗとともに配置されている。なお、リード２３は、流れる電流に応じて、形状や材質などを選択すればよい。
【００２４】
Ｕ相出力端子１２ｕは、スイッチング素子ＳＷ１のロー側端子（例えば、エミッタ又はソース端子）とスイッチング素子ＳＷ２のハイ側端子（例えば、コレクタ又はドレイン端子）とが連結される連結部１２ｃｕから冷却ユニット２０の一方の底面側まで冷却ユニット２０の第１側面と平行に延設され、その底面に対して垂直に突出するように形成されたバスバーである。その第１側面と平行な延設部は、Ｌ字型に形成されている。図４では、Ｕ相出力端子１２ｕは、冷却ユニット２０の一底面に設置された直方体状の正極部１２ｐの底面に突出するように、形成されている。
【００２５】
なお、図４からも明らかなように、Ｖ相出力端子１２ｖ及びＷ相出力端子１２ｗについても、Ｕ相出力端子１２ｕと同様に形成されている。これらの出力端子１２ｕ，ｖ，ｗは、互いに同一形状の導電性の板状体である。また、各連結部１２ｃは、各出力端子１２の一部位としてもよいし、各出力端子１２ｕに電気的に接続される別部品としてもよい。
【００２６】
スイッチング素子ＳＷ１〜６のそれぞれは、配線パターンを備える基板２２ａ〜ｆに一つずつ実装されている。スイッチング素子ＳＷ１〜６は、ハイ側又はロー側端子等のチップ上の電極端子の位置が互いに同一で、互いに同一形状のベアチップであって、ワイヤボンディング、ＴＡＢ（Tape  Automated  Bonding）、フリップチップなどの方法によってベアチップ実装される。基板２２は、冷却ユニット２０の各面に接する絶縁基板２１の上面に固定されている。絶縁基板２１を取り付ける場合には、スイッチング素子ＳＷ１〜６の放熱性を高めるために熱伝導性の高い素材であるのがよい。なお、スイッチング素子ＳＷ１〜６は、基板２２を含めて素子として考えてもよく、パッケージングされた素子として考えてもよい。
【００２７】
互いに同一形状のスイッチング素子ＳＷ１〜６及び出力端子１２ｕ，ｖ，ｗの各面における配置位置及び配置向きは、互いに同じである。例えばＶ相のスイッチング回路が配置される第２側面の場合、図４に示されるように、Ｖ相のスイッチング素子ＳＷ３とＳＷ４は、第２側面の絶縁基板２１ｖ上の所定の位置に、ＳＷ３のロー側端子とＳＷ４のハイ側端子とが間隔を空けて対向するように配置される。例えば、ＳＷ３及びＳＷ４は、第２側面の中心線に対して対称に配置され、正極入力端子１１ｐと同電位の正極部１３ｐに近い側の面にＳＷ３が配置され、負極入力端子１１ｎと同電位の負極部１３ｎに近い面にＳＷ４が配置される。負極部１３ｎは冷却ユニット２０の第１底面に設置され、正極部１３ｐは第１底面に対向する第２底面に設置される。また、出力端子１２ｖは、ＳＷ３の配置位置（例えば、ロー側端子の位置）とＳＷ４の配置位置（例えば、ハイ側端子の位置）との距離が等しい点を連結部１２ｃｕが少なくとも通るように設置される。例えば、第２側面の中心線に対して対称にＳＷ３とＳＷ４が配置されていれば、連結部１２ｃｕはその中心線上の点を少なくとも通ることになる。また、ハイサイドのスイッチング素子ＳＷ３のハイ側端子（例えば、コレクタ又はドレイン端子）がリード２３ｅを介して正極部１３ｐに電気的に接続され、ローサイドのスイッチング素子ＳＷ４のロー側端子（例えば、エミッタ又はソース端子）がリード２３ｈを介して負極部１３ｎに電気的に接続される。
【００２８】
なお、図４からも明らかなように、Ｕ相スイッチング素子ＳＷ１，２及びＵ相出力端子１２ｕの第１側面における配置位置や配置向き、並びにＷ相スイッチング素子ＳＷ５，６及びＷ相出力端子１２ｗの第３側面における配置位置や配置向きについても、上述のＶ相に関する第２側面の場合と同様である。
【００２９】
したがって、ハイサイドのスイッチング素子ＳＷを介して正極部１３ｐと連結部１２ｃとを結ぶ正側電流経路と、ローサイドのスイッチング素子ＳＷを介して負極部１３ｎと連結部１２ｃとを結ぶ負側電流経路と、連結部１２ｃと出力端子１２とを結ぶ出力電流経路と、を備える各面に配置されるスイッチング回路において、それらの各面の電流の経路形状が互いに同一となる。すなわち、各面のスイッチング回路の電流経路のインダクタンス分、抵抗分及び容量分などが揃うことにより、インピーダンスなどの電気的特性が均一化する。これにより、例えば、電流のアンバランスなどによるノイズの発生を抑えたり各相の動作不均衡を抑えたりすることができる。
【００３０】
図５は、三相インバータユニットの電極構造を示した模式図である。正極部１３ｐと負極部１３ｎは、直方体状であって、冷却ユニット２０の底面に嵌合するように凹形の形状を有する。冷却ユニット２０と正極部１３ｐとの嵌合面は絶縁材３１，３２等によって絶縁処理され、冷却ユニット２０と負極部１３ｎとの嵌合面は絶縁材４１，４２等によって絶縁処理される。負極部１３ｎの底面には、負極入力端子１１ｎ及び正極入力端子１１ｐが突出して設けられている。負極入力端子１１ｎは、負極部１３ｎと同電位となるように電気的に接続されている。一方、正極入力端子１１ｐは、負極部１３ｎとは電気的には接続されていない。冷却ユニット２０の第１底面側に配置された正極入力端子１１ｐは、冷却ユニット２０の貫通孔２５を通って延伸され、第１底面に対向する第２底面側に配置された正極部１３ｐに電気的に接続される。正極入力端子１１ｐと同電位の導電性の延伸部５１の周囲は、絶縁材４４を介して負極部１３ｎと同電位の導電性の円筒部４６で覆われている。すなわち、冷却ユニット２０の両端に設けられた正極部１３ｐと負極部１３ｎとの間の内部電極は、内側を正極としその外側を負極とする同軸構造になっている。このような同軸構造により、延伸部５１に流れる大電流による放射ノイズを円筒部４６によってシールドすることになるので、放射ノイズを抑制することができる。
【００３１】
図６は、三相インバータユニットの電極構造の分解断面図である。電極構造は、正極部１３ｐを備える第１部材３０と、負極部１３ｎと負極入力端子１１ｎとを備える第２部材４０と、正極入力端子１１ｐを備える第３部材５０とから構成される。第１部材３０は、冷却ユニット２０と接する正極部１３ｐの凹部に絶縁材３１，３２が形成されるとともに、正極部１３ｐの底面の中心に貫通孔３３が形成されている。第２部材４０は、冷却ユニット２０と接する負極部１３ｎの凹部に絶縁部材４１，４２が形成されているとともに、負極部１３ｎの凹部から突出した円筒部４６が形成されている。円筒部４６の貫通孔４３の内面には絶縁材４４が形成される。第３部材５０は、正極入力端子１１ｐから延伸された延伸部５１が形成されている。
【００３２】
図６の各部品から図４に示される三相インバータユニットのサブアセンブリを製造する方法について説明する。冷却ユニット２０の第１底面に第１部材３０を嵌合し、円筒部４６を冷却ユニット２０の中心を貫く貫通孔２５に挿入して冷却ユニット２０の第２底面に第２部材４０を嵌合する。そして、第３部材５０の延伸部５１を第２部材４０の貫通孔４３と第１部材３０の貫通孔３３に第２底面側から挿入する。貫通孔３３に挿入された延伸部５１が正極部１３ｐに接することによって、第１底面側に配置された正極入力端子１１ｐは、冷却ユニット２０の貫通孔２５を介して、第２底面側に配置された正極部１３ｐに電気的に接続されて同電位となる。その後、冷却ユニット２０の三側面にスイッチング回路の各部品を取り付ける。この際、出力端子１２と基板２２とスイッチング素子ＳＷとが既に実装された絶縁基板２１を、サブアセンブリ基板部品として、冷却ユニット２０の三側面に取り付けるとよい。上述したようにスイッチング回路は相にかかわらず同一のハードウェア部品で構成されているため、このようなサブアセンブリ基板部品の品番を相毎に設定する必要がなくなり、相にかかわらない品番の共通化が可能となる。同一形状のサブアセンブリ基板部品になることで、サブアセンブリ基板部品の取り付け治具の共通化も可能となる。また、品番が共通化されれば、部品管理がしやすくなったり、コストの削減が可能となったりする。サブアセンブリ基板部品を冷却ユニット２０の側面に取り付け後、リード２３ａ，ｅ，ｉを正極部１３ｐに接続するとともに、リード２３ｄ，ｈ，ｌを負極部１３ｎに接続する。
【００３３】
図４に示される三相インバータユニットのサブアセンブリが完成すれば、樹脂等によって成型された筐体を当該サブアセンブリに組み付けた後に、もしくは樹脂でモールド成型した後に、その筐体に制御基板１４ｕ，ｖ，ｗを当該サブアセンブリ上の部品と配線してそれぞれ組み付けることによって、図１に示される三相インバータユニットのアセンブリが完成する。
【００３４】
次に、冷却ユニット２０に設けられた水路について説明する。図７は、図４に示される三相インバータユニットのサブアセンブリの底面図である。冷却ユニット２０の水路に冷却水を流すことによって、冷却ユニット２０の各面に配置されたスイッチング素子ＳＷの放熱を促すことができる。冷却水は、油などの冷却液でもよい。冷却ユニット２０の水路には、冷却水の流入口６１と流出口６２とが冷却ユニット２０の第２底面側に突出している。
【００３５】
図８は、冷却ユニット２０の断面構造を示した図である。図８の各断面図は、図７に示した各断面位置における図である。冷却ユニット２０の内部に壁２６を設けることによって、図５に示した内部電極が通る貫通孔２５と、冷却ユニット２０の外周と貫通孔２５との間に水路とが形成される。冷却ユニット２０の水路は、冷却ユニット２０の第１底面と第２底面との中心面である断面Ａ−Ａに対して、左右対称の鏡像関係の構造をしている（流入口６１と流出口６２は除く）。そのため、図８には、断面Ａ−Ａに対して第１底面側の水路についての断面構造のみを示し、第２底面側の水路については省略する。
【００３６】
以下、断面Ａ−Ａに対して右側（第１底面側）の部位についてはその符号の後に「Ｒ」を付して説明し（「＊Ｒ」）、左側（第２底面側）の部位についてはその符号の後に「Ｌ」を付して説明する（「＊Ｌ」）。
【００３７】
冷却ユニット２０の水路は、断面Ａ−Ａを中心とする第１底面側の断面Ｂ−Ｂと第２底面側の断面Ｂ−Ｂとの間の水路構造２７、断面Ｂ−Ｂと断面Ｄ−Ｄとの間の水路構造２８Ｒ及び２８Ｌ、断面Ｄ−Ｄと第１底面（第２底面）との間の構造２９Ｒ（２９Ｌ）という互いに水路形状の異なる３種類の構造に分けられる。水路構造２７と水路構造２８Ｒ（２８Ｌ）とは、断面Ｂ−Ｂにおける隔壁８０Ｒ（８０Ｌ）によって分けられ、水路構造２８Ｒ（２８Ｌ）と構造２９Ｒ（２９Ｌ）とは、断面Ｄ−Ｄにおける隔壁８２Ｒ（８２Ｌ）によって分けられる。つまり、水路構造２７は断面Ａ−Ａで示される水路形状で形成され、水路構造２８Ｒ及び２８Ｌは断面Ｃ−Ｃで示される水路形状で形成され、水路構造２９Ｒ及び２９Ｌは断面Ｅ−Ｅで示される水路形状で形成される。
【００３８】
断面Ｃ−Ｃにおいて示される水路７５の外周側の内壁には、複数のフィン９１，９２，９３が形成されている。フィン９１，９２，９３の形成位置は、冷却ユニット２０の外周に対してスイッチング素子ＳＷの配置範囲の反対側にあたる。フィン９１，９２，９３を設けることによって、冷却水が接する水路７５の内壁の面積が増加し、スイッチング素子ＳＷの放熱を一層促進させることができる。また、フィンの長手方向が冷却水の流れる方向に沿うよう当該フィンを形成することによって、冷却水の整流効果を上げることができる。
【００３９】
また、断面Ｂ−Ｂ及び断面Ｄ−Ｄにおいて示されるように、水路には冷却水の流れを妨げる隔壁８０及び８２が設けられている。隔壁８０には複数の貫通孔８５が設けられ、隔壁８２には複数の貫通孔８６が設けられている。隔壁に設けた貫通孔に冷却水を貫流させることによって、冷却水の水圧のばらつきを抑えることができる。
【００４０】
図９は、冷却ユニット２０の斜視図である。図８，９を参照しながら、冷却水が流れる経路について説明する。流路７７Ｌに接続された流入口６１から流入された冷却水は、貫通孔２５の周囲の流路７８Ｌに流れ込む一方で、流路７６Ｌ、７４Ｌ、７３Ｌ、７０、７３Ｒ、７４Ｒ、７６Ｒ、７７Ｒの順に流れて貫通孔２５の周囲の流路７８Ｒに流れ込む。
【００４１】
流路７８Ｌに流れ込んだ冷却水は、隔壁８２Ｌに設けられた複数の貫通孔８６Ｌを貫流して水路７５Ｌに流れ込む。水路７５Ｌに流れ込んだ冷却水は、隔壁８０Ｌに設けられた複数の貫通孔８５Ｌを貫流して水路７２に流れ込む。同様に、流路７８Ｒに流れ込んだ冷却水は、隔壁８２Ｒに設けられた複数の貫通孔８６Ｒを貫流して水路７５Ｒに流れ込む。水路７５Ｒに流れ込んだ冷却水は、隔壁８０Ｒに設けられた複数の貫通孔８５Ｒを貫流して水路７２に流れ込む。
【００４２】
第１底面及び第２底面の両側から水路７２で合流した冷却水は、流路７１に流れ込む。水路７１に流れ込んだ冷却水は、流路７１に接続された流出口６２から流出する。
【００４３】
したがって、このように左右対称の流路を設けることによって、一のスイッチング素子の熱を吸熱することによって温まった冷却水で他のスイッチング素子を冷却することなく、各面に配置されたスイッチング素子ＳＷ１〜６のいずれも、温度や流速などが同一の水流で一様に冷却することができる。したがって、電流経路の物理的形状を各相で同一にすることによりインピーダンスのばらつきを抑えたとしても、水流のばらつきによって各スイッチング素子の放熱度合いがばらつくことによってインピーダンスのばらつきの抑制が阻害されることを防止することができる。
【００４４】
このように本実施例によれば、各相のインピーダンスのばらつきを抑制することができる。また、冷却系を含めたユニット化によって、モータの数に応じて当該ユニットの数を容易に増減することができる。単純な直方体状であり、入出力端子が対面に配置されていることから、当該ユニット自体の搭載性も向上する。
【００４５】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４６】
例えば、冷却ユニット２０は、冷却系の設計と生産性を考慮し、直方体状の形状を有していたが、三角柱や直角柱等の角柱状の形状でもよい（理想的には三角柱状の形状であって、この場合、その三側面に三相のスイッチング回路が相毎に配置されればよい）。
【００４７】
また、ハイサイドのスイッチング素子ＳＷの配置位置とローサイドのスイッチング素子ＳＷの配置位置との距離が等しい点を連結部１２ｃが少なくとも通るように設置されていれば、図１０に示されるように、ハイサイドのスイッチング素子ＳＷのロー側端子とローサイドのスイッチング素子ＳＷのハイ側端子とが対向していなくてもよい。
【００４８】
また、上述の実施例では、車載のモータ制御システムを例に挙げて本発明に係るインバータユニットについて説明したが、車両用に限定することなく、モータを駆動するインバータユニットに本発明を適用することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態の三相インバータユニットのアセンブリ状態を示した図である。
【図２】車両用モータ制御システムの回路図である。
【図３】制御基板１４ｖを取り除いた状態を示した平面図である。
【図４】三相インバータユニットの内部構造を示すスケルトン図である。
【図５】三相インバータユニットの電極構造を示した模式図である。
【図６】電極構造の分解断面図である。
【図７】冷却ユニット２０を説明するための底面視図である。
【図８】冷却ユニット２０の断面構造を示した図である。
【図９】冷却ユニット２０の流路を説明するための斜視図である。
【図１０】制御基板１４ｖを取り除いた状態を示した平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
４  インバータ
５  モータ
１１（１１ｐ，１１ｎ）  入力端子
１２（１２ｕ，１２ｖ，１２ｗ）  出力端子
１３ｐ  正極部
１３ｎ  負極部
１４（１４ｕ，１４ｖ，１４ｗ）  制御基板
１５（１５ａ，１５ｂ）  フレキシブル基板
２０  冷却ユニット
２１  絶縁基板（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）
２２  基板（２１ａ〜２１ｆ）
２３  リード（２３ａ〜２３ｌ）
２５  貫通孔
２７，２８，２９  水路構造
６１  流入口
６２  流出口
７０〜７８  水路
８０，８２  隔壁
９１，９２，９３  フィン
ＳＷ１〜６  スイッチング素子
【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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