JP2022535259A - 電力変換器およびその電力変換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、電力変換器およびその電力変換器の製造方法に関するものである。電力変換器は、電力を変換するパワーモジュールと、コンデンサと、パワーモジュールとコンデンサを接続するバスバー１と、コンデンサを収容するケース２とを備えている。ケース２は、空洞部４を有し、バスバー１の少なくとも一部が空洞部４に配置されており、空洞部４は、熱伝導性材料３を備えている。

Description

本発明は、電力変換器およびその電力変換器の製造方法に関するものである。

従来の電力変換器は、大電流を流すためのバスバーを有しており、そのバスバーを覆っているプラスチック成形材の溶解を回避するために、冷却が必要であった。具体的には、電力変換器は、通常、電力を変換するパワーモジュールと、それに接続されたコンデンサなどの電子部品から構成されている。パワーモジュールの動作中は高温になり、バスバーやそれに接続されているコンデンサなど他の電子部品に影響を与える。そのため、温度管理が必要になることがある。例えば、コンデンサおよび／またはバスバーの冷却が必要になることがある。従来のバスバーは、熱伝導性の高い柔軟なシート上に配置されており、筐体の空きスペース／装着面の広い面積を使用していた。また、このような薄いシートは柔軟性が高いため、組み立ては人の手で行う必要があり、時間がかかって困難であった。

特許文献１には、入力電力を変換するスイッチング素子を有する電力変換装置が記載されている。電力変換装置は、入力電力を平滑化するためのコンデンサと、スイッチング素子およびコンデンサを冷却するための冷却器をさらに含む。

特開２０１８－１６６４００号公報

したがって、本発明の目的は、従来の電力変換器の欠点を克服するための改良型電力変換器を提供することである。例えば、本発明は、より効率的な方法、好ましくは自動化された方法で製造することができる、冷却効率が向上した電力変換器を提供することを目的とする。さらに、本発明は、電力変換器の最適な製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するために、独立請求項の特徴を示す。好ましい開発は、従属請求項で説明する。

一態様によれば、電力変換器は、電力を変換するためのパワーモジュールと、コンデンサと、パワーモジュールとコンデンサを接続するためのバスバーと、コンデンサを収容するためのケースとを備えている。また、ケースが空洞部を有し、バスバーの少なくとも一部が空洞部内に配置または挿入されていてもよく、空洞部が、空洞部に入れられた熱伝導性材料で構成されていてもよい。材料は、空洞部に入れる際には、例えば空洞部に注ぐことができる粘性のある液体であることが非常に好ましい。バスバーを装着するための熱伝導性材料をケースに設けることで、バスバーとケースの間の熱交換を改善し、使用時にケースがバスバーを冷却することが可能になる。空洞部にバスバーを装着した後、材料は好ましくは硬化および／または乾燥し、ゴム状などと表現されるような組成になることがある。乾燥および／または硬化した熱伝導性材料は、好ましくはバスバーを所定の位置に保持し、ケースとバスバーとの間の熱伝達を可能にすることができる。好ましいオプションでは、組み立て後の硬化状態における材料の弾性的な構成により、電力変換器の使用中に発生する振動や熱膨張に耐えることを可能にする（例えば、自動車などの車両に使用される場合）。

熱伝導性材料には、（熱伝導性）樹脂、シリコン、熱伝導性エラストマー、および／またはゲルやチクソトロピック材料が含まれる。熱伝導性樹脂は、液状の樹脂であってもよい。さらに、別のオプションでは、熱伝導性材料としてサーマルグリースを使用することもできる。サーマルグリースは必ずしもバスバーを十分に確実に固定できるほど硬化するわけではないので、この代替オプションでは、バスバーアセンブリをケースに固定するために、ネジなどの追加の固定部品を好ましく使用することができる。

さらに、上記の配置によれば、電力変換器の製造において容易に自動化を達成することができる。このような配置により、例えば従来のバスバー冷却用のサーマルシートを置き換えることも可能になる。好ましくは、空洞部は、ケースの装着スペースを増やし、ケースの冷却特性を向上させるために、垂直方向に延びている。したがって、バスバーの垂直部分は、空洞部に挿入され、その空洞部は、少なくとも４つの側面と底面を有していてもよい。このように（従来のサーマルシートに比べて）熱転写面の面積が増えることで、熱伝導による冷却効果が向上し、バスバーを機械で高度に自動化して挿入することを可能にする。

好ましくは、バスバーの端部が空洞部に挿入され、バスバーが空洞部の熱伝導性材料を介してケースに取り付けられる。したがって、バスバーの挿入部と空洞部の内面との間の隙間に、熱伝導性材料を充填材として用いて、バスバーをケースに取り付ける。よって、この熱伝導性材料により、バスバーまたはバスバーアセンブリをケースに固定し、バスバーとケースの間の熱伝達を向上させることを可能にする。また、バスバーまたはバスバーアセンブリとケースとの接続面積をさらに向上させるために、水平方向をケースの電子部品の装着方向としたときに、空洞部はケースの垂直方向に延びている。よって、このように配置することで、熱伝達を向上させることができ、また、バスバーをケースの空洞部（複数可）に簡単且つ確実に配置することができるため、電力変換器の製造を容易にすることができる。これにより、バスバーから熱を取り除くと同時に、製造を自動化することができる。好ましくは、熱伝導性材料は弾性を有する。より好ましくは、熱伝導性材料は電気的に絶縁性であってもよい。

好ましくは、ケースは、電子部品などの部品を取り付けるための水平な装着面を有し、バスバーの端または端部は、装着面の平面に対して０°よりも大きな角度を提供する方向で、空洞部に挿入される。より好ましくは、角度は９０°であり、最も好ましくは、装着面は水平方向に配置され、一方、空洞部内に配置されたバスバー（部分）は垂直方向に沿って延びている。このような空洞部／バスバーの好ましい配置により、上述したように、バスバーに必要な装着スペースを小さくすることができる。断熱／冷却手段の設置面積を減らしながら、冷却を強めることができる。

好ましい一態様によれば、バスバーは、バスバーの長さ方向に沿って、空洞部に挿入される。１つ以上の実施形態では、空洞部は、有底の穴または空洞であってもよい。好ましくは、空洞部の内側の側壁面はテーパ状になっていてもよい。より好ましくは、空洞部は、バスバーの固定性を高めるためのスロットホールであってもよい。好ましくは、空洞部は、鋳造工程で製造されてもよいし、フライス溝でもよい。

好ましくは、バスバーの端部は、突出方向に沿って延びる板状の突起物または断面であり、端部は、当該突出方向に沿って空洞部に挿入される。さらに、突出方向は、端部の長さ方向である。

また、空洞部は、ケースの底面に、ケースの底壁厚さ方向の方向に延びて設けることができる。好ましくは、空洞部の深さは、ケースの壁厚よりも深い。空洞部は、ケース内での設置面積を小さくするために、有底のカップ形状になっていてもよい。

好ましくは、バスバーを少なくとも部分的にプラスチック成形材で囲んでバスバーアセンブリを形成し、バスバーアセンブリの少なくとも一部を空洞部に挿入して、バスバーをケースに装着してもよい。最も好ましくは、熱伝導性材料が完全に乾燥した後に、バスバーの空洞部内に装着された部分が、熱伝導性材料によって完全に取り囲まれることである。これにより、最高の導電性冷却効果が得られ、バスバーを空洞部内に確実に保持することができる。装着工程では、液状の（高）粘性熱伝導材料を空洞部内に配置し、続いてバスバーの端部を空洞部に挿入すると、毛細管現象により液体が空洞の開口部の端部まで吸い込まれる。その結果、熱伝導性材料が、挿入されたバスバー部分を取り囲み、その後硬化する。硬化は、熱処理によって活性化／強化／開始することができる。

空洞部に挿入されたバスバーアセンブリの部分は、熱伝導性材料に囲まれていることが好ましい。より好ましくは、熱伝導性材料は、バスバーアセンブリおよび／またはバスバーの少なくとも２つの対向する側に設けられる。好ましくは、熱伝導性材料は、バスバーアセンブリおよび／またはバスバーの少なくとも２つの隣接する側面に設けられてもよい。したがって、バスバーまたはバスバーアセンブリの少なくとも２つの側面から熱を取り除くことができる。

好ましくは、バスバーアセンブリの取り付け部は、取り付け部がケースに直接接触しないように空洞部に挿入される。したがって、熱伝導性材料は、取り付け部の円周上に連続して設けられている。つまり、取り付け部と空洞部の間の隙間には、熱伝導性材料が充填されている。より好ましくは、取り付け部と空洞部の間の隙間は、好ましくは０．５ｍｍより大きく、２ｍｍより小さい一定の幅を有する一定の隙間である。

さらに好ましい実施形態では、バスバーは、少なくとも１つの空洞部に装着されることによって、専らケースに固定される。より好ましくは、バスバーアセンブリは、熱伝導性材料のみでケースに取り付けられる。この場合、熱伝導性材料は、バスバーが硬化した材料によって保持されるように、時間が経過した後または熱処理後に硬化する材料であることが好ましい。好ましくは、この場合の熱伝導性材料は、樹脂、シリコンなどを含む。

好ましくは、バスバーアセンブリは、空洞部に挿入される取り付け部を有し、取り付け部は、バスバーアセンブリの自由端部である。また、取り付け部は、ケースに装着された状態で熱伝導性材料と接触するための周方向の接続領域を有していてもよく、パワーモジュールの動作時にコンデンサの温度を１００℃以下に冷却できるように、接続領域が設計されている。したがって、接続領域の範囲は、バスバーアセンブリとケース（または冷却器）との間で十分な熱伝達を可能にするように設計されており、電力変換器の動作時（好ましくは電力変換器の最大負荷時）にバスバーに接続されたコンデンサの温度を１００℃以下に保つことができるようになっている。

好ましくは、ケースは、電子部品がケースに装着される装着方向を有している。また、バスバーを装着方向とは異なる方向で空洞部に挿入することで、熱接続面積をさらに向上させつつ、ケースにさらに部品を装着するための十分な装着スペースを確保することができる。

好ましくは、ケースは第１の空洞部と第２の空洞部を有し、バスバーは第１の端と第２の端を有する。バスバーをケースに装着する際には、第１の端部が第１の空洞部に挿入され、第２の端部が第２の空洞部に挿入されるが、より好ましくは、第１の空洞部は第２の空洞部から分離されている。これにより、バスバーの非常に安定した配置が保証され、同時に熱伝達も向上する。さらに、装着スペースをより有効に活用することができる。

好ましくは、熱伝達をさらに向上させるために、バスバーアセンブリの空洞部に挿入された部分は、熱伝導性材料によって連続的に囲まれている。

好ましくは、空洞部の深さをケースの壁厚よりも大きくすることで、装着スペースと熱伝達をさらに向上させる。一実施形態では、空洞部の深さは、ケースの最大の壁厚よりも大きくなっている。また、空洞部の深さは、ケースの底面の壁厚よりも大きくてよく、且つ／または、ケースの最小の壁厚よりも大きくてもよい。空洞部の深さは、ケースの装着面の壁厚よりも大きくなっている。ケースの壁厚は、ケースの外面と内面の間の厚さを、壁の延びる方向または体軸または長さ方向に垂直に測定したものであってもよい。

好ましくは、熱伝導性材料は、バスバーアセンブリの少なくとも２つの異なる側面に設けられる。そのため、バスバーアセンブリの少なくとも２つの異なる側面からバスバーの熱を除去することが可能である。なお、側面は垂直方向（挿入方向）に延び、ケースの底面は水平方向に延びていてもよい。

１つ以上の実施形態では、空洞部は、ケースの側面に形成されてもよい。ケースはカップ状で、側面と底面を有していてもよい。

好ましくは、バスバーアセンブリは、互いに平行に配置された少なくとも２本のバスバーによって形成され、それぞれがプラスチック成形材によって少なくとも部分的に囲まれている。取り付け部には、好ましくは、少なくとも２本のバスバーのそれぞれが設けられている。バスバーアセンブリは、互いに離れて配置された少なくとも２本のバスバーを含んでいてもよい。

好ましくは、空洞部は、少なくとも側面と底面を有し、底面の面積は側面の面積よりも小さい。また、空洞部は少なくとも４つの側面を有し、側面の合計面積が底面の面積よりも大きくてもよい。

好ましくは、空洞部の一部が熱伝導性材料で充填されている。より好ましくは、取り付け部と空洞部の内壁面との間の空間が、熱伝導性材料で完全に充填されている。

電力変換器の製造方法は、熱伝導性材料を空洞部に吐出するステップと、バスバーの少なくとも端部を空洞部に収容してバスバーをケースに挿入するステップと、を含み、好ましくは自動化または機械によって実行される。

また、バスバーの端部は、空洞部と空洞部に配置された部分バスバーとの間の隙間に熱伝導性材料が広がるように、空洞部に押し込まれてもよい。好ましくは、熱伝導性材料が隙間を材料で完全に充填するように広がり、隙間に空洞が残らないようにする。あるいは、バスバーは空洞部に押し込まれず、毛細管現象だけでケースと空洞部内のバスバー部の間の隙間（複数可）に材料が充填される。

要約すると、改良型電力変換器および前記電力変換器の製造方法を提供することを可能にする解決策が提供される。組み立て時に取り扱いが難しく、手作業での組み立てが必要な従来の隔離シートや熱伝導シートを省略できるのは、技術的な利点である。その代わりに、バスバーは、バスバーを囲む空洞部に少なくとも部分的に挿入される。空洞部内のケースとバスバーの間の隙間には、バスバーからケースへの熱伝導を高める熱伝導性材料が配置されている。バスバーの設置面積と熱伝導手段が、ケース内でも減少する。

以下では、主題は、添付の例示的な図面を参照して、少なくとも１つの好ましい実施例に基づいてさらに説明される。

図１は、例示的な電力変換器を示す図である。 図２は、電力変換器の例示的な装着工程を示す図である。 図３は、空洞に挿入されるバスバーアセンブリの例を示す図である。 図４は、ＡＡに沿った断面図である。 図５は、好ましい実施例による組み立てられた電力変換器を示している。 図６は、電力変換器の分解図である。 図７は、組み立てられた電力変換器の断面図である。 図８は、ケースの空洞に挿入したバスバーを示している。

以下では、実施形態と好ましい態様について説明する。しかし、それらは単に例示に過ぎず、様々な代替的な形態で具現化することができることを理解できよう。図は必ずしも縮尺通りではなく、特定の部品の詳細を示すために、いくつかの特徴が誇張されたり、最小化されたりしている。したがって、ここで開示されている特定の構造的および機能的な詳細は、限定的なものとして解釈されるべきではなく、単に当業者に本発明を様々に採用することを教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。

図１は、請求された主題による電力変換器アセンブリを示す。バスバー１は、バスバーアセンブリを形成するために、（プラスチック）成形材５に包まれる（本願では、バスバーアセンブリを単に「バスバー」と呼ぶことがある）。バスバー１は、電力変換器アセンブリの大電流を流すため、特に電力変換器のパワーモジュールをコンデンサ、好ましくは平滑コンデンサと接続するために設けられている。バスバーアセンブリを電力変換器のケース２に装着するために、ケース２には少なくとも１つの空洞部４が設けられている。

冷却効率を高め、バスバーアセンブリの装着を容易にするために、バスバーアセンブリを装着するための垂直方向に延びる空洞部４を使用することで、ケース２におけるバスバーアセンブリを装着するための限られたスペースを増やすことができる。具体的には、ケース２の装着面ＭＳは、基本的に水平方向に延びる面である。水平方向は、図１に示すように、バスバー１の挿入方向と直交している。したがって、空洞部４は、前記水平装着面ＭＳに対して、ケース２の奥行き方向または厚さ方向に垂直に延びている。いくつかの実施形態では、装着面ＭＳは、カップ状のケースの底面であってもよい。

図１では、２つの独立した空洞部４が描かれている。バスバーアセンブリをケース２に装着するために、バスバーアセンブリは取り付け部ＡＳを備えている。バスバーアセンブリの取り付け部ＡＳは、バスバーアセンブリをケース４に装着するために、ケースの空洞部４に挿入することができる。取り付け部ＡＳは、バスバーアセンブリまたはバスバーの長さ方向である突出方向に沿って延びる板形状を有するバスバーアセンブリの端部である。熱伝達を向上させ、装着工程を容易にするために、バスバーアセンブリは、前記突出方向に沿って空洞部に挿入される。突出方向は、図１の数字「１」の矢印で示されている。図１のバスバーアセンブリは、２つの別個の取り付け部ＡＳ、すなわち、対応する第１および第２の空洞部４Ａおよび４Ｂに挿入するための第１の端部５Ａおよび第２の端部５Ｂを有している。

電力変換器／バスバーアセンブリの動作中には熱が発生する。それに伴い、電力変換器の動作中にバスバー１やプラスチック成形材５が温度上昇することがある。バスバーアセンブリの放熱性をさらに高めるために、バスバーアセンブリとケース２の間の熱伝達を高めることが提案されている。具体的には、ケース２の空洞部４に熱伝導性材料３を設けることが提案されている。バスバーアセンブリ、より具体的にはその取り付け部ＡＳは、熱伝導性材料３で構成された空洞部４に挿入される。したがって、装着状態では、バスバーアセンブリの取り付け部ＡＳは、バスバーアセンブリをケース３に固定するための熱伝導性材料に埋め込まれており、電力変換器アセンブリの冷却効率を向上させている。そのため、バスバーアセンブリの動作中に発生した熱は、バスバーアセンブリから熱伝導性材料を介してケース２に伝導することができる。また、ケースはヒートシンクや冷却器としても機能する。

図１に示すバスバーアセンブリは、断面が馬蹄形またはＵ字形状をしている。バスバーアセンブリをケースに接続するには、Ｕ字型の開いた端部を対応する空洞部に挿入する。これにより、熱伝達をさらに向上させるとともに、装着精度の最適化を図ることができる。装着も容易になる。バスバーアセンブリの取り付け部ＡＳは、好ましくはバスバーアセンブリと空洞部４の内壁との間に一定の隙間Ｇが存在するように、ケース２のそれぞれの空洞部４に長さ方向に沿って挿入される。

熱伝導性材料として、（熱伝導性）樹脂、シリコン、熱伝導性エラストマー、および／またはゲル（チクソトロピック材料）などのような材料を用いることで、熱伝達特性の向上とバスバーアセンブリの確実な固定を両立できることがわかった。熱伝導性樹脂は、液状の樹脂であってもよい。代替の配置では、熱伝導性材料として熱伝導性グリースを使用することができるが、この熱伝導性材料は必ずしも硬化せず、少なくともバスバーを十分に固定できない可能性があるため、熱伝導性材料として熱伝導性グリースを使用する場合は、バスバーアセンブリをケースに固定するために、ネジなどの追加の固定部品を使用することが好ましい。

図２は、電力変換器を装着するためのステップを示した図である。具体的には、電力変換器を組み立てる際に、バスバー１を対応する空洞部４に部分的に挿入することで、熱伝達が向上し、バスバー１の配置を最適化することができる。したがって、電力変換器の組み立ての際に、第一段階として、熱伝導性材料を空洞部４に充填することができる。これは、図２の図ではステップ番号１として示されている。熱伝導性材料は、例えば製陶材料でよい。

次のステップでは、図２のステップ番号２に示すように、バスバー１、より具体的には成形されたバスバー、すなわちバスバーアセンブリを、製陶材料を有する空洞部に挿入することができる。バスバーアセンブリは、取り付け部の長さ方向に沿って挿入される。これにより、バスバーアセンブリをケース２に安全に取り付けることができる。ケース２は、バスバー１の熱をケースに移して冷却することができるので、冷却器とも呼ばれている。また、バスバーアセンブリをケース２に取り付ける工程は、提供された空洞部により、バスバーアセンブリをケース２に安全且つ正確に自動配置することができるため、自動化することを可能にする。

図３では、空洞部４に挿入されたバスバーアセンブリが示されている。バスバーアセンブリと空洞部４の側壁面との間には、隙間Ｇが存在する。前記隙間Ｇには、熱伝導性材料３が充填されている。好ましくは、隙間Ｇが熱伝導性材料で完全に満たされ、バスバーアセンブリと空洞部分（空洞部）の間に空洞が残らないようにする。

図３のバスバーアセンブリは、第１のバスバー１Ａと第２のバスバー１Ｂを含み、これらが一体となってプラスチック成形材５に埋め込まれている。プラスチック成形材５は、バスバーの取り付け部を完全に覆っている。したがって、好ましい実施形態では、その取り付け部ＡＳにおけるバスバーアセンブリの外面は、専らプラスチック成形材５の外面によって形成されている。プラスチック成形材５の前記外面は、空洞部４に挿入され、空洞部４に設けられた熱伝導性材料３に接触している。

図４は、図３のＡＡ線に沿った断面図である。バスバーアセンブリは、空洞部４に挿入され、熱伝導性材料３に囲まれている。好ましくは、バスバーアセンブリと空洞部４の内壁面との間に一定の隙間Ｇまたは一定の溝が形成される。熱伝導性材料３が、空洞部４に挿入されたバスバーアセンブリの取り付け部（すなわち、側面および底面）の全周にわたって一定の厚さで設けられていれば、熱伝導挙動の向上および組み立ての容易化が達成される。一定の厚さは図４にも示されており、好ましくは０．５～２ｍｍの厚さである。熱伝導性材料３は、図４に示すように、隙間Ｇに充填されて前記隙間を部分的に埋めてもよいし、隙間Ｇを完全に埋めてもよい。また、空洞部４の断面（水平方向）は、取り付け部周辺の隙間の一定性を向上するために、矩形状（水平方向およびまたは垂直方向）を有していてもよい。また、本発明の配置により、サーマルシートを使用せず、バスバーアセンブリを取り付けるために、代わりに専ら熱伝導性材料を使用することも可能である。

図５は、本発明による電力変換器の一実施形態を示す。ケース２には、電子部品が配置され、装着されている。ケース２の外面には、電力変換器との電気的接続を提供するための電気コネクタが配置されている。なお、コンデンサおよび／またはパワーモジュールは、ケース２内に配置され、且つケース２に装着されていてもよい。ケース２に装着された部品を電気的に接続するために、バスバーアセンブリが設けられている。図５に示す実施形態では、電気的接続のために、それぞれコネクタＣを有する、複数の異なるバスバーアセンブリが設けられている。

図５に見られるように、バスバーアセンブリは、垂直方向に、ケース２に装着された隣接する部品の間に、ケース２の側面に平行に配置されている。したがって、バスバーアセンブリは、ケースの底面であって、図５の水平方向に延びるケース２の装着面に対して垂直に取り付けることができる。バスバーおよびバスバーアセンブリは、バスバーの長さ方向に沿って、対応する空洞部に挿入される。図５では、長さ方向がケース２の側壁面と平行になっていてもよい。

図６に示すように、バスバーアセンブリは、挿入方向でもある長さ方向に沿って延びる直線バー、板、または垂直バーの形状を有していてもよい。これにより、バスバーアセンブリのケース表面への設置面積をさらに小さくすることができる。好ましくは、垂直バスバーはダイカストケーシングに統合することができる。また、バスバーアセンブリは、Ｌ字型（アルファベットの「Ｌ」の形）を有する断面を有していてもよい。前記Ｌ字型バスバーの一端は、バスバーアセンブリをケースに取り付けるための空洞部に挿入することができる。

図６に示す異なるバスバーアセンブリの各々は、それぞれのバスバーアセンブリをケース２に取り付けるための取り付け部であるそれぞれの端部を有する。バスバーアセンブリの端部は、バスバーアセンブリのコネクタＣとは反対側に配置されている。図６に示すように、バスバーアセンブリＢＡ１は、一端にコネクタＣを有し、対向端に取り付け部ＡＳを有する平板状の形状を有していてもよい。図６の第２のバスバーアセンブリＢＡ２は、コネクタＣが取り付け部ＡＳに対向して配置されたＴ字型の断面を有している。図６では、各取り付け部ＡＳが対応する熱伝導性材料３と一緒に描かれている。なお、前記熱伝導性材料３は、取り付け部ＡＳを空洞部４に挿入する前に、ケース２の空洞部に設けることができる。

図７は、組み立てられた電力変換器の断面図を示す。バスバーアセンブリＢＡ１の第１および第２のバスバー１Ａ，１Ｂは、ケース２の空洞部４に挿入される。バスバーアセンブリは、空洞部４と熱伝導性材料３を介した接続により、専らケース２に装着される。図７および図８に示すように、熱伝導性材料３は、バスバーアセンブリＢＡ１の取り付け部ＡＳの全体を囲むように設けられている。好ましくは、図７に示すように、１つのバスバーアセンブリを固定するための単一の長方形の空洞部が設けられている。別の実施形態では、装着精度をさらに向上させるために、空洞の断面（バスバー取り付け部の挿入方向に垂直な方向）の形状を円形または楕円形にしてもよい。空洞部は、成形による空洞でもフライス削りによる空洞でもよい。

以上、例示的な実施形態を説明したが、これらの実施形態が本発明のすべての可能な形態を説明することを意図したものではない。むしろ、本明細書で使用されている言葉は、限定ではなく説明の文言であり、本願で提供される開示に基づいて解釈された特許請求の範囲で定義された保護の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができることが理解される。さらに、様々な実装の実施形態の特徴を組み合わせて、本発明のさらなる実施形態を形成してもよい。

１ バスバー
２ ケース
３ 熱伝導性材料
４ 空洞部
４Ａ 第１の空洞部
４Ｂ 第２の空洞部
５ プラスチック成形材
５Ａ 第１の端部
５Ｂ 第２の端部
ＡＳ 取り付け部
Ｇ 隙間

Claims (20)

1. 電力を変換するためのパワーモジュールと、コンデンサと、
   前記パワーモジュールと前記コンデンサを接続するためのバスバー（１）と、
   前記コンデンサを収容するためのケース（２）と、を備え、
   前記ケース（２）に設けられた空洞部（４）であって、前記バスバー（１）の少なくとも一部が前記空洞部（４）内に配置され、前記空洞部（４）内に熱伝導性材料（３）が設けられている空洞部（４）と、を備えることを特徴とする、電力変換器。
2. 前記バスバー（１）の端部が前記空洞部（４）内に配置され、前記バスバー（１）が前記熱伝導性材料（３）によって前記ケース（２）に熱的に接続されている、請求項１に記載の電力変換器。
3. 前記バスバー（１）の前記端部が突出方向に沿って延びる板状の突起物であり、前記端部が前記突出方向に沿って前記空洞部（４）に挿入されている、請求項２に記載の電力変換器。
4. 前記ケース（２）は、電子部品を装着するための装着面（ＭＳ）を有し、前記空洞部（４）に配置されたときの、前記装着面（ＭＳ）の平面と前記バスバー（１）の前記端部の前記突出方向との間の角度は、０°よりも大きい、請求項２または３の少なくとも１つに記載の電力変換器。
5. 前記バスバー（１）が少なくとも部分的にプラスチック成形材（５）によって囲まれて、バスバーアセンブリを形成し、前記バスバーアセンブリの少なくとも一部を前記空洞部（４）に挿入して、前記バスバー（１）を前記ケース（２）に装着する、先行する請求項１から４のいずれかに記載の電力変換器。
6. 前記バスバーアセンブリは、前記空洞部（４）に挿入される取り付け部（ＡＳ）を有し、前記取り付け部（ＡＳ）は、前記バスバーアセンブリの自由端部である、請求項５に記載の電力変換器。
7. 前記バスバーアセンブリは、前記取り付け部（ＡＳ）の長さ方向に沿って前記空洞部（４）に挿入されている、請求項６に記載の電力変換器。
8. 前記空洞部（４）に挿入された前記バスバーアセンブリの前記部分が、好ましくは少なくとも２つの対向する側で、前記熱伝導性材料（３）に取り囲まれている、請求項１から６のいずれか１項に記載の電力変換器。
9. 前記取り付け部（ＡＳ）が前記ケース（２）に直接接触しないように、前記取り付け部（ＡＳ）が空洞部（４）に挿入されている、請求項６から８のいずれか１項に記載の電力変換器。
10. 前記バスバー（１）は、前記熱伝導性材料（３）で前記空洞部（４）に装着されることにより、専ら前記ケース（２）に固定されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の電力変換器。
11. 前記ケース（２）は、隣接する電子部品が前記ケース（２）に装着される装着方向を有しており、前記バスバー（１）は、前記装着方向とは異なる方向に前記空洞部（４）に挿入されている、請求項１に記載の電力変換器。
12. 前記ケース（２）が第１の空洞部（４Ａ）および第２の空洞部（４Ｂ）を有し、前記バスバー（１）が第１の端部（５Ａ）および第２の端部（５Ｂ）を有し、前記ケース（４）に前記バスバー（１）を装着するために、前記第１の端部（５Ａ）が前記第１の空洞部（４Ａ）に挿入され、前記第２の端部（５Ｂ）が前記第２の空洞部（４Ｂ）に挿入され、好ましくは、前記第１の空洞部（４Ａ）は前記第２の空洞部（４Ｂ）から分離されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の電力変換器。
13. 前記空洞部（４）の深さは、前記ケース（２）の壁厚よりも大きい、請求項１から１２のいずれかに記載の電力変換器。
14. 前記熱伝導性材料（３）が、前記バスバーアセンブリおよび／またはバスバー（１）の少なくとも２つの異なる側面に設けられている、先行する請求項１から１３のいずれかに記載の電力変換器。
15. 前記空洞部（４）は、前記ケース（２）の側面に形成されている、先行する請求項１から１４のいずれか１項に記載の電力変換器。
16. 前記バスバーアセンブリは、馬蹄形またはＬ字形を有する断面を有する、先行する請求項１から１５のいずれかに記載の電力変換器。
17. 前記空洞部（４）と、前記空洞部（４）内に配置された前記バスバー（１）の前記一部との間に隙間（Ｇ）が設けられており、好ましくは、前記隙間（Ｇ）は、０．５ｍｍよりも大きいおよび／または２ｍｍよりも小さい幅を有している、先行する請求項１から１６のいずれかに記載の電力変換器。
18. 前記熱伝導性材料（３）が熱伝導性エラストマーである、先行する請求項１から１７のいずれかに記載の電力変換器。
19. －前記熱伝導性材料（３）を前記空洞部（４）に吐出する工程と、
    －前記バスバー（１）の少なくとも端部を前記空洞部（４）に収容して、前記ケース（２）上に前記バスバー（１）を成形する工程と、を含む、先行する請求項１から１８のいずれかに記載の電力変換器の製造方法。
20. 前記バスバー（１）の前記端部は、前記熱伝導性材料（３）が前記空洞部（４）と前記空洞部（４）に配置された部分バスバー（１）との間の隙間（Ｇ）に広がるように、前記空洞部（４）に押し込まれる、請求項１９に記載の方法。

Images