JP5031384B2 - 電子部品モジュール - Google Patents

Description

本発明は、複数の電子部品を収容保持する電子部品モジュールに関する。

駆動源としてエンジンおよび電動モータが搭載されるハイブリッド型車両は、エンジンが電動モータを駆動することによって発電した電力を蓄電する蓄電装置を備える。蓄電装置は、電動モータに対して電力を供給する電源としての機能も有している。このような蓄電装置として、例えば大容量のキャパシタを用いて構成されるキャパシタモジュールが適用される（例えば、特許文献１を参照）。キャパシタモジュールは、規則的に並べられた複数のキャパシタセルと、キャパシタセルが収容するキャパシタから発生した熱を外部へ放熱する冷却板と、冷却板を支持する支持部材とを有する。

上述した構成を有するキャパシタモジュールをハイブリッド型の建設機械に搭載する場合、建設機械が動作している間は、大きな振動がキャパシタモジュールに繰り返し加わるため、キャパシタセルを冷却板に対して確実に固定する必要がある。

特開２００５−９３７５９号公報

ところで、建設機械では、多様な作業用装置の搭載を可能とするため、個々の作業用装置の小型化、省スペース化が求められる。作業用装置の一つであるキャパシタモジュールの場合には、キャパシタの集積度を高くすることによってキャパシタモジュールの小型化、省スペース化を図ることが多い。しかしながら、冷却板は、放熱効果を考慮してアルミニウムなどの軽金属によって薄い平板状に形成されているため、従来のキャパシタモジュールでは、冷却板が、高集積化したキャパシタの振動に抗しうるだけの十分な強度を備えていなかった。この結果、従来のキャパシタモジュールを高集積化すると、冷却板の耐久性に問題が生じ、十分な防振性を得ることができなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高集積化された複数の電子部品を取り付ける冷却板の防振性を向上させることができる電子部品モジュールを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子部品モジュールは、複数の電子部品と、前記複数の電子部品が取り付けられ、冷却用媒体を流す冷却流路を有する平板状の冷却板と、前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の全てを前記冷却板の表面側から一括して被覆する上部被覆部および前記上部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した上部フランジ部を有した上カバーと、前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の固定部全てを前記冷却板の裏面側から一括して被覆する下部被覆部および前記下部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した下部フランジ部を有した下カバーとを有し、前記上カバーおよび前記下カバーによって前記冷却板を挟んで前記冷却板を固定する金属製のカバー部材と、防振ゴムによって形成され、前記上部フランジ部、前記冷却板、および前記下部フランジ部を支持する支持部材と、前記上部被覆部を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、前記上部フランジ部の表面のうち前記冷却板と対向しない表面の略全域にわたって当接し、前記上部フランジ部、前記冷却板、および前記下部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第１の補強部材と、を備え、前記上部フランジ部および前記下部フランジ部の外縁は前記冷却板の外縁と略一致し、前記支持部材は、前記上部フランジ部、前記冷却板、および前記下部フランジ部の外縁近傍に取り付けられて成ることを特徴とする。

また、本発明に係る電子部品モジュールは、上記発明において、前記下部フランジ部と前記支持部材との間に介在し、前記下部被覆部を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、前記上部フランジ部、前記冷却板、および前記下部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第２の補強部材をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る電子部品モジュールは、複数の電子部品と、前記複数の電子部品が取り付けられ、冷却用媒体を流す冷却流路を有する平板状の冷却板と、前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の全てを前記冷却板の表面側から一括して被覆する上部被覆部および前記上部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した上部フランジ部を有した上カバーと、前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の固定部全てを前記冷却板の裏面側から一括して被覆する下部被覆部および前記下部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した下部フランジ部を有した下カバーとを有し、前記上カバーおよび前記下カバーによって前記冷却板を挟んで前記冷却板を固定する金属製のカバー部材と、防振ゴムによって形成され、前記上部フランジ部を支持する支持部材と、前記上部被覆部を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、前記上部フランジ部の表面のうち前記冷却板と対向しない表面の略全域にわたって当接し、前記上部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第３の補強部材と、を備え、前記上部フランジ部の外縁は前記冷却板および前記下部フランジ部の外縁よりも外側に位置し、前記支持部材は、前記上部フランジ部の外縁近傍に取り付けられて成ることを特徴とする。

また、本発明に係る電子部品モジュールは、上記発明において、前記上部フランジ部と前記支持部材との間に介在し、前記冷却板を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、前記上部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第４の補強部材をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る電子部品モジュールは、上記発明において、前記電子部品は蓄電素子であることを特徴とする。

本発明に係る電子部品モジュールによれば、複数の電子部品と、前記複数の電子部品が取り付けられ、冷却用媒体を流す冷却流路を有する平板状の冷却板と、前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の全てを前記冷却板の表面側から一括して被覆する上部被覆部および前記上部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した上部フランジ部を有した上カバーと、前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の固定部全てを前記冷却板の裏面側から一括して被覆する下部被覆部および前記下部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した下部フランジ部を有した下カバーとを有し、前記上カバーおよび前記下カバーによって前記冷却板を挟んで前記冷却板を固定する金属製のカバー部材と、防振ゴムによって形成された支持部材とを備え、さらに、前記上部被覆部を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、前記上部フランジ部の表面のうち前記冷却板と対向しない表面の略全域にわたって当接し、前記上部フランジ部、前記冷却板、および前記下部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第１の補強部材を設け、あるいは、前記上部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第３の補強部材を設けるようにしているので、高集積化された複数の電子部品を取り付ける冷却板の防振性を向上させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面はあくまでも模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子部品モジュールの概略構成を示す平面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線部分断面図である。さらに、図３は、図１のＢ−Ｂ線部分断面図である。本実施の形態１では、電子部品としてキャパシタを適用している。このため、本実施の形態１に係る電子部品モジュールは、キャパシタをそれぞれ収容保持する複数のキャパシタセルを電気的に接続することによって構成されるキャパシタモジュールである。

図１〜図３に示すキャパシタモジュール１は、複数のキャパシタセル２と、複数のキャパシタセル２をマトリックス状に規則的に取り付けて固定するとともに、キャパシタセル２を冷却する冷却板３と、所定位置にあるキャパシタセル２の近傍の温度を測定する温度センサ４と、キャパシタセル２と冷却板３との間に介在するシート部材５と、を備える。また、キャパシタモジュール１は、複数のキャパシタセル２を一括して被覆する上カバー６（カバー部材）と、冷却板３の底面側でキャパシタセル２が取り付けられている領域を被覆する下カバー７と、冷却板３の底面側の縁端部に設けられ、冷却板３を支持する支持部材８と、キャパシタモジュール１に接続される配線を収容する配線ボックス９と、配線ボックス９に収容された配線に接続するコネクタを着脱自在に装着可能なコネクタ取付部材１０と、を備える。

キャパシタセル２は、蓄電素子の一種であるキャパシタ２１と、キャパシタ２１を収容する収容ケース２２と、キャパシタ２１に接続される二つの外部端子２３と、収容ケース２２の上部開口をふさいだ状態で収容ケース２２に固定され、外部端子２３を保持する端子板２４とを有する。

キャパシタ２１は、底面積が小さい縦長形状をなしており、二つの内部端子２１１を有する。二つの内部端子２１１は、それぞれ別の外部端子２３に接続されており、電圧が加わると、一方が正極となり、他方が負極となる。

収容ケース２２は、アルミニウムなどの比較的熱伝導性がよい軽金属からなり、一端が閉じた筒状をなしている。収容ケース２２の底部２２１には、キャパシタセル２を冷却板３の所定位置に固定するネジ部材１４を螺合するネジ穴２２２が設けられている。ネジ穴２２２を設けた底部２２１の肉厚は、収容ケース２２の側面部の肉厚よりも厚い。したがって、ネジ穴２２２の深さを十分に取ることができ、キャパシタセル２を冷却板３に対して確実に固定することができる。また、収容ケース２２の冷却板３への取付構造が単純であるため、キャパシタセル２の冷却板３への取り付けが容易である。

収容ケース２２は、縦長形状のキャパシタ２１を収容可能とするため、自身も縦長形状をなし、底面積が小さい。このため、キャパシタセル２を水平方向に規則正しく配置し、小型でコンパクトなモジュール構造を実現することができる。加えて、収容ケース２２の底面積が小さいことにより、１本のネジ部材１４によって冷却板３に密着させた状態でキャパシタセル２を冷却板３へ確実に固定することができる上、キャパシタセル２の底面からキャパシタ２１を効率よく冷却することが可能となる。

なお、収容ケース２２の外側面に、絶縁性を有する合成樹脂からなる被膜を形成すれば、絶縁性を向上させることができてより好ましい。また、底部２２１にネジ穴２２２を複数設けることも可能である。

キャパシタセル２は、冷却板３の表面にマトリックス状に規則的に取り付けられている。具体的には、各キャパシタセル２は、キャパシタモジュール１の長手方向（図１の水平方向）に沿って二つの外部端子２３を並べるようにして配設される。キャパシタモジュール１の長手方向（図１の行方向）に沿って隣接するキャパシタセル２の対向する外部端子２３間は、電気接続用の金具であるバスバー１１を介して連結される。また、行方向の最端部に位置するキャパシタセル２の外部端子２３は、バスバー１１を介して隣接する行の最端部に位置するキャパシタセル２の外部端子２３に連結される。このようにして、隣接するキャパシタセル２間を、バスバー１１を介してジグザグ状に連結することにより、キャパシタモジュール１内の全てのキャパシタセル２は、電気的に直列に接続される。

ところで、上記のごとく縦長形状をなし、底面積が小さいキャパシタセル２から構成されるキャパシタモジュール１を、建設機械のように激しい振動が繰り返し加わる車両に搭載する場合、振動負荷に対するキャパシタセル２の強度が不十分になる恐れがある。そこで、本実施の形態１では、バスバー１１として、剛性が高く、肉厚な材料を適用する。これにより、個々のキャパシタセル２は、その底面では１本のネジ部材１４によって冷却板３に固定されるとともに、その上部ではバスバー１１を介して隣接するキャパシタセル２に連結されるため、複数のキャパシタセル２が全体として高い剛性を有するようになる。したがって、振動負荷に対して十分な強度を有し、高い防振性を備えたキャパシタモジュール１を提供することが可能となる。また、バスバー１１を肉厚とすることにより、異なるキャパシタセル２の外部端子２３間の電気伝導性を高める効果も得ることができる。

直列に接続したときの最端部に位置する二つの外部端子２３（図１では左上端と左下端に位置）には、配線ボックス９に収容される配線Ｗｃがそれぞれ接続される。図１では、列数を偶数とすることにより、配線Ｗｃに接続される最端部の外部端子２３がともに配線ボックス９側に位置するようにしているため、配線Ｗｃの余長を少なくすることができるとともに、キャパシタセル２の上方を配線Ｗｃが横断することもなくなる。したがって、列数を偶数とするのは、小型化、省スペース化を図る上でも好ましい。なお、図２および図３では、図の煩雑さを避けるため、配線Ｗｃを省略している。

キャパシタセル２が有する二つの外部端子２３は、バランス基板１２を介して接続されている。このバランス基板１２は、キャパシタ２１の電圧を所定の範囲内で調整する機能を有する。

以上の構成を有するキャパシタセル２は、収容ケース２２の上部に外部端子２３を配置するとともに、収容ケース２２の底部２２１にネジ穴２２２を形成したことにより、複数のキャパシタセル２を、被固定面である冷却板３の上面に対して整列して固定することができる。したがって、キャパシタモジュール１の小型化、省スペース化を実現することができる。

なお、図１では、キャパシタセル２が、６行６列のマトリックス状に配設された場合を図示しているが、これはあくまでも一例に過ぎず、行や列の数は適宜変更可能である。このように配置することにより、高集積化が可能となり、例えばキャパシタセル２の個数を５０個程度以上とすることにより、バスバー１１による剛性を高めることができる。

図４は、冷却板３の内部構成を示す図であり、図２のＣ−Ｃ線断面を示す図である。冷却板３は、２枚の板状部材３１，３２が板厚方向に積層されて成り、キャパシタセル２の収容ケース２２と同様、比較的熱伝導性がよいアルミニウムなどの軽金属によって形成される。

冷却板３は、キャパシタ２１で発生した熱を冷却する冷却水（冷却用媒体）を流す冷却流路３３と、肉厚方向に貫通され、キャパシタセル２を取り付けるネジ部材１４を挿通可能であり、キャパシタセル２を取り付けたときにネジ穴２２２と連通するセル取付孔３４と、支持部材８に設けられたボルト８１を挿通するボルト挿通孔３５とを有する。

板状部材３１には、セル取付孔３４の一部をなす孔部３４ａが設けられている。また、板状部材３２には、セル取付孔３４の一部をなす孔部３４ｂが設けられている。したがって、セル取付孔３４は、孔部３４ａ，３４ｂが連通することによって形成される。なお、板状部材３１，３２には、ボルト挿通孔３５の一部をなす孔部も形成されている（図示せず）。

冷却流路３３は、板状部材３１に形成された溝部と、板状部材３２の表面のうち板状部材３１と対向する表面とによって包囲された中空部分である。この意味で、図４は、板状部材３１に形成された溝部の形状を示す断面図でもある。

冷却流路３３は、互いに平行な方向に延在する７本の直線流路３０１〜３０７と、互いに隣接する３本の直線流路３０１〜３０３の同じ側の端部を連通し、流出口３１１につながる連通部３２１と、互いに隣接する４本の直線流路３０４〜３０７の同じ側の端部を連通し、流入口３１２につながる連通部３２２と、直線流路３０１〜３０７の連通部３２１または３２２につながっていない側の端部を連通する連通部３２３と、を有する。

直線流路３０１〜３０７の延在方向すなわちキャパシタモジュール１の長手方向と直交する平面の断面積は互いに等しい（図３を参照）。また、図３や図４からも明らかなように、直線流路３０１〜３０７は、キャパシタモジュール１の短手方向に沿って等間隔で並んでいる。

図３に示す断面において、直線流路３０１〜３０７の断面積の和は、同じ断面において直線流路３０１〜３０７の断面積を含む冷却板３の断面積の１０〜３０％程度である。この比率（以後、「断面積比」と称する）は、冷却板３の機械強度と冷却板３の冷却性能とのバランスを考慮した上で定められる。

図５は、適正な断面積比の設定例を示す図である。図５において、曲線Ｌ１は、冷却板３の機械強度と断面積比との関係を表す一方、曲線Ｌ２は、冷却板３の冷却性能と断面積比との関係を表している。このうち、曲線Ｌ１に示される冷却板３の機械強度は、断面積比が大きくなるにつれて低下し、断面積比が３０％より大きくなると、冷却板３として適用可能な機械強度を有しなくなる。他方、曲線Ｌ２に示される冷却板３の冷却性能は、断面積比が小さくなるにつれて低下し、断面積比が１０％より小さくなると、直線流路３０１〜３０７の冷却性能にばらつきが生じ始め、適正な冷却性能を有しなくなる。そこで、断面積比が１０〜３０％である範囲Ｓに含まれるような態様で冷却板３を形成することにより、冷却板３の機械強度と冷却板３の冷却性能とを適正に両立させることが可能となる。

流入口３１２および流出口３１１は、冷却水の流路をなす配管を介して冷却水を循環させるポンプと、流出口３１１から循環してきた冷却水を冷却する冷却器（例えばラジエータ）に接続されている（図示せず）。

なお、図４では、冷却流路３３の幅方向の両端に位置する直線流路３０１，３０７の長さが、残る直線流路３０２〜３０６の長さよりも短い場合を示しているが、直線流路３０１〜３０７の長さを全て同じ長さとしてもよい。また、直線流路の個数や配置は、キャパシタセル２の個数や配置に応じて定めればよい。

セル取付孔３４は、隣接する直線流路の間で、直線流路３０１〜３０７の延在方向すなわちキャパシタモジュール１の長手方向に沿って等間隔に並んでいる。この間隔は、キャパシタセル２の底面の長手方向の長さに対応している。セル取付孔３４には、キャパシタセル２のネジ穴２２２と同径の孔部１３１を有し、絶縁性材料からなる介装材１３が挿通されている。この介装材１３の一端は、セル取付孔３４に係止されるフランジ形状をなしている。

板状部材３１，３２は、接着等によって冷却流路３３以外の部分が隙間なく固着される。これにより、冷却流路３３には、冷却水が流入口３１２から流入し、途中で外部に漏れることなく流れた後、流出口３１１から流出させることができる。特に、本実施の形態１では、流入口３１２や流出口３１１がある側の端部でほぼ半数ずつの流路が連通するとともに、反対側の端部では全ての流路が連通する構成を有しているため、冷却水が流れやすい。したがって、冷却板３の冷却性能を向上させることができる。

以上の構成を有する冷却板３に対してキャパシタセル２を取り付ける際には、冷却板３の底面からネジ部材１４を螺合する。この際、冷却板３のセル取付孔３４に介装材１３を予め挿通した後、ネジ部材１４を螺合する。ネジ部材１４は、キャパシタセル２を冷却板３に取り付ける機能を有するとともに、キャパシタ２１で発生した熱を、収容ケース２２を介して冷却板３へ放熱する機能を有する。本実施の形態１では、ネジ部材１４が隣接する直線流路の間を板厚方向に貫通する構成としているため、ネジ部材１４の周囲が冷却水によって冷却され、キャパシタセル２で発生した熱を適確に放熱することができる。

引き続き、キャパシタモジュール１の構成を説明する。温度センサ４は、略中央部に位置する二つのキャパシタセル２間を接続するバスバー１１と、流出口３１１に最も近いバスバー１１の２箇所に設けられている。これらの温度センサ４は、配線Ｗｓを介してコントローラ（図示せず）に接続されている。なお、図２および図３では、配線Ｗｓを省略している。

コントローラは、電力変換機能や昇圧機能を具備しており、温度センサ４からのセンサ信号に基づいて、キャパシタセル２の充放電制御を行う。具体的には、コントローラは、２つの温度センサ４の検出結果を用いてキャパシタセル２の温度の校正を行い、この校正結果に基づいて充放電制御を行う。温度センサ４が設けられるバスバー１１の温度は、キャパシタ２１の内部温度とほぼ等しいので、キャパシタ２１に温度センサを設けることなく、キャパシタ２１の発熱に応じた制御を適確に行うことが可能となる。なお、キャパシタモジュール１に対し、さらに多くの温度センサ４を設けてもよい。

シート部材５は、熱伝導性を有する絶縁性材料から成る。このようなシート部材５をキャパシタセル２と冷却板３との間に介在させることにより、キャパシタセル２と冷却板３とを絶縁するとともに、キャパシタセル２が発生した熱を冷却板３に伝達し、放熱効果を向上させることができる。

上カバー６は、冷却板３に取り付けられた全てのキャパシタセル２を一括して被覆する被覆部６１と、被覆部６１の開口端から冷却板３の表面と平行な方向であって冷却板３の外縁方向に延出したフランジ部６２とを有し、アルミニウム、鉄板などの金属部材によって形成されている。被覆部６１の側面のうち、配線ボックス９が取り付けられる側面には、配線Ｗｃや配線Ｗｓを通すための開口部６１１が設けられている。フランジ部６２の外縁は、冷却板３の外縁と一致し、フランジ部６２の外縁近傍には、冷却板３のボルト挿通孔３５と同径をなし、取付時にボルト挿通孔３５と連通する孔部が形成されている（図示せず）。

下カバー７は、冷却板３の底面側において、キャパシタセル２を固定する全てのネジ部材１４を被覆する被覆部７１と、被覆部７１の開口端から冷却板３の表面と平行な方向であって冷却板３の外縁方向に延出したフランジ部７２とを有し、上カバー６と同様の金属部材によって形成されている。フランジ部７２には、肉厚方向に貫通されたボルト挿通孔（図示せず）が形成されている。

本実施の形態１では、上カバー６および下カバー７によってキャパシタセル２およびネジ部材１４をそれぞれ被覆することにより、キャパシタ２１に対する防滴効果および防塵効果を得ることができる。さらに、上カバー６および下カバー７によって冷却板３を保持して冷却板３の強度を補強することができる。また、複数のキャパシタセル２を一括して被覆しているため、部品点数を減らし、キャパシタモジュール１の組み立てを容易に行うことが可能となる。

支持部材８は、防振ゴムを用いて形成され、その中心軸に沿って本体部分から延出するボルト８１が埋め込まれている。支持部材８は、下カバー７、冷却板３、シート部材５、上カバー６の順にボルト８１を挿通した後、ナット８２を締結することによって冷却板３に固着されている。このようにして支持部材８を冷却板３に取り付けることにより、冷却板３の防振性を向上させることができる。

配線ボックス９内において、配線Ｗｃにはヒューズが介装されるとともに、冷却水を循環させる際のポンプの開閉動作を制御するリレーが設けられている（図示せず）。なお、配線ボックス９の設置位置は、キャパシタモジュール１の形状、特に上カバー６の形状に応じて適宜変更可能である。

コネクタ取付部材１０は、キャパシタモジュール１の配線とキャパシタモジュール１の制御を行うコントローラとの電気的な接続を図るコネクタを着脱自在に取り付け可能である。このようにコネクタ取付部材１０を介してコネクタを着脱自在とすることにより、キャパシタセル２やコントローラのメンテナンス時にコネクタをとり外すことでメンテナンス作業の安全性を確保することができる。

図６は、本実施の形態１に係るキャパシタモジュール１が適用されるハイブリッド型車両の一例である建設機械の概略構成を示す図である。同図に示す建設機械は油圧ショベル１００であり、車輪の回転等によって自走する自走部１０１ａと、バケット、ブーム、アーム等の作業機や運転室を有し、自走部１０１ａに対して所定の方向を指向する旋回軸の周りに旋回可能な旋回部１０１ｂとを備える。このような外部構成を有する油圧ショベル１００は、エンジン１０１と、エンジン１０１の駆動軸に直結された駆動軸を有し、エンジン１０１の駆動を補助する電動のアシストモータ１０２と、旋回部１０１ｂに連結された駆動軸を有し、旋回部１０１ｂを自走部１０１ａに対して所定の軸の周りに旋回させる電動の旋回モータ１０３と、を備える。キャパシタモジュール１，アシストモータ１０２，旋回モータ１０３は、コントローラ１０４に電気的に接続され、コントローラ１０４の制御のもとで作動する。なお、キャパシタモジュール１を建設機械に搭載する場合、キャパシタ２１としては電気２重層キャパシタが好適である。

以上の構成を有する油圧ショベル１００において、キャパシタモジュール１は、アシストモータ１０２や旋回モータ１０３に電力を供給する一方、アシストモータ１０２や旋回モータ１０３で発電した電力を蓄える機能を有する。キャパシタモジュール１は、キャパシタセル２を高集積化して配設することによって小型化、省スペース化を実現することができるため、油圧ショベル１００等の建設機械に搭載するのに好適である。

キャパシタモジュール１の支持部材８は、上述したように防振ゴムを用いて形成されており、冷却板３の外縁部を上カバー６のフランジ部６２と狭持することによって冷却板３を確実に保持している。したがって、大きな振動が繰り返し加えられることが多い油圧ショベル１００のような建設機械にキャパシタモジュール１を搭載した場合であっても、冷却板３の防振性を向上させることができ、キャパシタモジュール１の信頼性および耐久性を確保することが可能となる。

また、本実施の形態１では、個々のキャパシタセル２を、その底面で１本のネジ部材１４によって冷却板３に固定する一方、その上部では、剛性が高く、肉厚なバスバー１１によって隣接するキャパシタセル２と連結しているため、複数のキャパシタセル２が全体として高い剛性を有している。したがって、キャパシタモジュール１は、振動負荷に対して十分な強度を有しており、この意味でも建設機械用として好適である。

ところで、油圧ショベル１００では、冷却水を循環させるための配管が、旋回モータ１０３およびコントローラ１０４を経由して設けられており（図示せず）、冷却器が冷却した冷却水は、ポンプによって冷却板３の冷却流路３３，コントローラ１０４，旋回モータ１０３の順に循環される。したがって、最も温度が低い状態の冷却水が冷却流路３３を流れることとなり、耐熱温度が低いキャパシタセル２の放熱を最優先に行うことができる。

なお、キャパシタモジュール１を建設機械に適用する場合にも、キャパシタセル２の個数は５０個程度以上であることが好ましい。

以上説明した本発明の実施の形態１に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）によれば、複数の電子部品と、複数の電子部品が取り付けられ、それらの電子部品を冷却する冷却用媒体を流す冷却流路を有する平板状の冷却板と、冷却板に取り付けられた複数の電子部品を一括して被覆する被覆部、およびこの被覆部の開口端から冷却板の外縁方向に延出したフランジ部を有し、当該フランジ部が冷却板に固定されて成る金属製のカバー部材と、冷却板を支持する支持部材と、を備えたことにより、高集積化された複数の電子部品を取り付ける冷却板の防振性を向上させることができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る電子部品モジュールであるキャパシタモジュールの構成を示す図であり、上記実施の形態１で説明した図２に相当する図である。図７に示すキャパシタモジュール１５は、キャパシタモジュール１の構成に加えて、上カバー６のフランジ部６２，下カバー７のフランジ部７２，および冷却板３とともに支持部材８−２に対して取り付けられる補強部材１６（第１の補強部材）を備える。支持部材８−２は、支持部材８と同様に防振ゴムを用いて形成され、その中心軸に沿って本体部分から延出するボルト８１−２が埋め込まれている。

図８は、補強部材１６の構成を示す上面図である。補強部材１６は、平板状をなし、上カバー６の被覆部６１を挿通可能な開口部１６１と、流出口３１１および流入口３１２にそれぞれ連通される孔部１６２および１６３と、支持部材８−２のボルト８１−２を挿通するボルト挿通孔１６４と、を有する。補強部材１６は、フランジ部６２の表面のうち冷却板３と反対側に位置する表面の全域にわたって当接し、ボルト８１−２およびナット８２−２によって冷却板３、上カバー６のフランジ部６２、下カバー７のフランジ部７２とともに支持部材８−２に対して締結される。

以上説明した本発明の実施の形態２に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、被覆部を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、上カバーのフランジ部の表面のうち冷却板と対向しない表面の略全域にわたって当接し、上カバーのフランジ部および冷却板とともに支持部材に対して締結される第１の補強部材をさらに備えたことにより、冷却板の強度をさらに補強することができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る電子部品モジュールであるキャパシタモジュールの構成を示す図であり、上記実施の形態１で説明した図２に相当する図である。図９に示すキャパシタモジュール１７は、キャパシタモジュール１の構成に加えて、上カバー６のフランジ部６２，下カバー７のフランジ部７２，および冷却板３とともに支持部材８−２に対して取り付けられる補強部材１８（第２の補強部材）を備える。

補強部材１８は平板状をなし、下カバー７の被覆部７１を挿通可能な開口部１８１と、支持部材８−２のボルト８１−２を挿通するボルト挿通孔（図示せず）とを有する。補強部材１８は、下カバー７のフランジ部７２の表面のうち冷却板３と反対側に位置する表面の全域にわたって当接し、ボルト８１−２およびナット８２−２によって冷却板３、上カバー６のフランジ部６２、下カバー７のフランジ部７２とともに支持部材８−２に対して締結される。

以上説明した本発明の実施の形態３に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）によれば、冷却板と支持部材との間に介在し、冷却板の複数の電子部品が取り付けられた領域と対応する領域に開口部を有する平板状をなし、下カバーのフランジ部および冷却板とともに支持部材に対して締結される第２の補強部材をさらに備えたことにより、上記実施の形態２と同様、冷却板の強度をさらに補強することができる。

なお、本実施の形態３の変形例として、キャパシタモジュール１７に、上記実施の形態２で適用した補強部材１６をさらに具備させることも可能である。

（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４に係る電子部品モジュールであるキャパシタモジュールの構成を示す図である。また、図１１は、図１０のＤ−Ｄ線部分断面図である。これらの図に示すキャパシタモジュール１９は、複数のキャパシタセル２と、複数のキャパシタセル２をマトリックス状に規則的に取り付けて固定するとともに、キャパシタセル２を冷却する冷却板３３０と、複数のキャパシタセル２を一括して被覆する上カバー１９０（カバー部材）と、冷却板３３０の底面側でキャパシタセル２が取り付けられている領域を被覆する下カバー７００と、冷却板３３０の底面側の縁端部に設けられ、冷却板３３０を支持する支持部材８−３と、を備える。なお、図１０および図１１において、上述したキャパシタモジュール１と同じ構成要素には、図１と同じ符号を付してある。

上カバー１９０は、冷却板３３０に取り付けられたキャパシタセル２を一括して被覆する被覆部１９１と、被覆部１９１の開口端から冷却板３３０の表面と平行な方向であって冷却板３の外縁方向に延出したフランジ部１９２とを有する。被覆部１９１の側面のうち、配線ボックス９が取り付けられる側面には、配線Ｗｃや配線Ｗｓを通すための開口部１９１１が設けられている。上カバー１９０のフランジ部１９２の外縁は、冷却板３３０の外縁よりも外側に位置している。冷却板３３０は、２枚の板状部材３３１および３３２からなり、冷却板３の冷却流路３３と同じ形状をなす冷却流路３３３を有する。下カバー７００は、被覆部７０１とフランジ部７０２とを有する。

支持部材８−３は、防振ゴムを用いて形成され、その中心軸に沿って本体部分から延出するボルト８１−３が埋め込まれている。支持部材８−３は、上カバー１９０のフランジ部１９２の外縁近傍に設けられたボルト挿通孔にボルト８１−３を挿通した後、ボルト８１−３にナット８２−３を締結することによってフランジ部１９２の外縁近傍に取り付けられている。また、冷却板３３０、上カバー１９０のフランジ部１９２、および下カバー７００のフランジ部７０２は、ネジ部材１９３とナット１９４とによって挟持され、一括して締結されている。

以上説明した本発明の実施の形態４に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）によれば、上カバーが冷却板を保持するとともに、上カバーに対して支持部材を直接締結することにより、上記実施の形態１と同様、高集積化された複数の電子部品を取り付ける冷却板の防振性を向上させることができる。

なお、本実施の形態４においても、補強部材を設けることができる。図１２は、本実施の形態４の第１変形例に係るキャパシタモジュールの構成を示す図であり、図１１に相当する図である。図１２に示すキャパシタモジュール１９−２は、キャパシタモジュール１９の構成に加えて、上カバー１９０の被覆部１９１を挿通可能な開口部２６１を有する平板状をなし、フランジ部１９２の表面のうち冷却板３３０と反対側に位置する表面の全域にわたって当接し、フランジ部１９２とともに支持部材８−３に対して締結される補強部材２６０（第３の補強部材）をさらに備える。

図１３は、本実施の形態４の第２変形例に係るキャパシタモジュールの構成を示す図であり、図１１に相当する図である。図１３に示すキャパシタモジュール１９−３は、キャパシタモジュール１９の構成に加えて、上カバー１９０のフランジ部１９２と支持部材８−３との間に介在し、冷却板３３０の複数のキャパシタセル２が取り付けられた領域と対応する領域に開口部４８１を有する平板状をなし、上カバー１９０のフランジ部１９２，下カバー７００のフランジ部７０２とともに支持部材８−３に対して締結される補強部材４８０（第４の補強部材）をさらに備える。

以上説明した本実施の形態４の二つの変形例によれば、上記実施の形態２および３と同様の効果を得ることができる。

なお、上述した二つの変形例で用いた補強部材２６０および４８０を両方備えたキャパシタモジュールを構成することも可能である。

（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１〜４を詳述してきたが、本発明は上述した四つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、上記実施の形態１〜４では、電子部品がキャパシタである場合を説明してきたが、本発明に係る電子部品モジュールは、キャパシタ以外の電子部品に対しても適用することができる。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

本発明の実施の形態１に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）の概略構成を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線部分断面図である。 図１のＢ−Ｂ線部分断面図である。 冷却板の内部構成を示す図である。 適正な断面積比の設定例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）が適用される建設機械の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）が備える補強部材（第１の補強部材）の構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）の概略構成を示す平面図である。 図１０のＤ−Ｄ線部分断面図である。 本発明の実施の形態４の第１変形例に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態４の第２変形例に係る電子部品モジュール（キャパシタモジュール）の概略構成を示す図である。

符号の説明

１，１５，１７，１９，１９−２，１９−３ キャパシタモジュール
２ キャパシタセル
３，３３０ 冷却板
４ 温度センサ
５ シート部材
６，１９０ 上カバー
７，７００ 下カバー
８，８−２，８−３ 支持部材
９ 配線ボックス
１０ コネクタ取付部材
１１ バスバー
１２ バランス基板
１３ 介装材
１４ ネジ部材
１６，１８，２６０，４８０ 補強部材
２１ キャパシタ
２２ 収容ケース
２３ 外部端子
２４ 端子板
３１，３２，３３１，３３２ 板状部材
３３，３３３ 冷却流路
３４ セル取付孔
３４ａ，３４ｂ，１３１，１６２，１６３ 孔部
３５，１６４ ボルト挿通孔
６１，７１，１９１，７０１ 被覆部
６２，７２，１９２，７０２ フランジ部
８１，８１−２，８１−３ ボルト
８２，８２−２，８２−３ ナット
１００ 油圧ショベル
１０１ エンジン
１０１ａ 自走部
１０１ｂ 旋回部
１０２ アシストモータ
１０３ 旋回モータ
１０４ コントローラ
１６１，１８１，２６１，４８１，６１１，１９１１ 開口部
１９３ ネジ部材
１９４ ナット
２１１ 内部端子
２２１ 底部
２２２ ネジ穴
３０１，３０２，３０３，３０４，３０５，３０６，３０７ 直線流路
３１１ 流出口
３１２ 流入口
３２１，３２２，３２３ 連通部
Ｗｃ，Ｗｓ 配線

Claims (5)

1. 複数の電子部品と、
   前記複数の電子部品が取り付けられ、冷却用媒体を流す冷却流路を有する平板状の冷却板と、
   前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の全てを前記冷却板の表面側から一括して被覆する上部被覆部および前記上部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した上部フランジ部を有した上カバーと、前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の固定部全てを前記冷却板の裏面側から一括して被覆する下部被覆部および前記下部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した下部フランジ部を有した下カバーとを有し、前記上カバーおよび前記下カバーによって前記冷却板を挟んで前記冷却板を固定する金属製のカバー部材と、
   防振ゴムによって形成され、前記上部フランジ部、前記冷却板、および前記下部フランジ部を支持する支持部材と、
   前記上部被覆部を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、前記上部フランジ部の表面のうち前記冷却板と対向しない表面の略全域にわたって当接し、前記上部フランジ部、前記冷却板、および前記下部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第１の補強部材と、
   を備え、
   前記上部フランジ部および前記下部フランジ部の外縁は前記冷却板の外縁と略一致し、
   前記支持部材は、前記上部フランジ部、前記冷却板、および前記下部フランジ部の外縁近傍に取り付けられて成ることを特徴とする電子部品モジュール。
2. 前記下部フランジ部と前記支持部材との間に介在し、前記下部被覆部を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、前記上部フランジ部、前記冷却板、および前記下部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第２の補強部材
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品モジュール。
3. 複数の電子部品と、
   前記複数の電子部品が取り付けられ、冷却用媒体を流す冷却流路を有する平板状の冷却板と、
   前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の全てを前記冷却板の表面側から一括して被覆する上部被覆部および前記上部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した上部フランジ部を有した上カバーと、前記冷却板に取り付けられた前記複数の電子部品の固定部全てを前記冷却板の裏面側から一括して被覆する下部被覆部および前記下部被覆部の開口端から前記冷却板の外縁方向に延出した下部フランジ部を有した下カバーとを有し、前記上カバーおよび前記下カバーによって前記冷却板を挟んで前記冷却板を固定する金属製のカバー部材と、
   防振ゴムによって形成され、前記上部フランジ部を支持する支持部材と、
   前記上部被覆部を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、前記上部フランジ部の表面のうち前記冷却板と対向しない表面の略全域にわたって当接し、前記上部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第３の補強部材と、
   を備え、
   前記上部フランジ部の外縁は前記冷却板および前記下部フランジ部の外縁よりも外側に位置し、
   前記支持部材は、前記上部フランジ部の外縁近傍に取り付けられて成ることを特徴とする電子部品モジュール。
4. 前記上部フランジ部と前記支持部材との間に介在し、前記冷却板を挿通可能な開口部を有する平板状をなし、前記上部フランジ部とともに前記支持部材に対して締結される第４の補強部材
   をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の電子部品モジュール。
5. 前記電子部品は蓄電素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子部品モジュール。

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