JP7107251B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本開示は、電力変換装置に関する。

従来、特許文献１に開示されたハイブリッド駆動装置がある。ハイブリッド駆動装置は、駆動ユニットと制御ユニットとを備えている。駆動ユニットは、モータやジェネレータ等を備えている。制御ユニットは、モータやジェネレータの動作を制御するインバータを備えている。制御ユニットは、駆動ユニット上に一体的に設けられている。

特許第５０５１４５６号公報

しかしながら、ハイブリッド駆動装置は、制御ユニットのインバータケースが、モータ及びジェネレータの外径にほぼ接するように設けられた駆動装置ケースの傾斜した上面に締結固定されることにより、制御ユニットが駆動ユニットに一体的に設けられている。このため、制御ユニットは、駆動ユニットとの固定部よりも、駆動ユニットとは反対側に配置されることになる。よって、制御ユニットは、駆動ユニットから振動が伝達された場合、震度しやすく耐振性が低いという問題がある。

本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、耐振性を向上できる電力変換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本開示は、
被取付体に固定可能に構成された電力変換装置であって、
電力変換回路を構成する回路部品（２１、３２、４０、６０）と、
回路部品を収容する筐体（７１～７４、７１ａ～７１ｃ、７２ａ）と、
筐体内に形成され、回路部品の一部を冷却するための冷媒が流れる流路（８０）と、を有し、
筐体は、
被取付体との固定部（Ｆ１）と、
回路部品及び流路の少なくとも一部が配置され、固定部が被取付体に固定された状態で被取付体内に配置される突出部（７６，７６ａ）と、を備えている。

このように、本開示は、回路部品及び流路の少なくとも一部が配置された突出部を備えている。その突出部は、固定部が被取付体に固定された状態で被取付体内に配置される。このため、本開示は、突出部が固定部より被取付体とは反対側に配置されている場合、すなわち、回路部品及び流路の少なくとも一部が固定部より被取付体とは反対側に配置されている場合よりも、重心を被取付体側にすることができ耐振性を向上できる。

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態における電力変換装置の概略構成を示す側面図である。 図１のII‐II線に沿う断面図である。 実施形態における電力変換装置の概略構成を示す上面図である。 図３のIV‐IV線に沿う断面図である。 変形例１における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。 変形例２における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。 変形例３における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。 変形例４における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。

以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。なお、以下においては、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と示す。

（実施形態）
図１～図４を用いて、本実施形態の電力変換装置１００に関して説明する。電力変換装置１００は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載可能に構成されており、バッテリの電力を電力変換してモータを駆動する。しかしながら、本開示は、車両以外であっても搭載可能であり、モータ以外を駆動するものであってもよい。

電力変換装置１００は、図２、図３、図４に示すように、リアクトル２１、スイッチング素子を含む半導体装置３２、回路基板４０、平滑コンデンサ６０などを含む回路部を備えている。回路部は、インバータやコンバータを構成している。リアクトル２１、半導体装置３２、回路基板４０、平滑コンデンサ６０は、電力変換回路を構成する回路部品に相当する。各回路部品は、バスバなどを介して電気的に接続され、電力変換回路を構成している。

また、電力変換装置１００は、ばね部５０などを含んでいてもよい。さらに、電力変換装置１００は、回路部（回路部品）、ばね部５０など収容する筐体７１～７４を備えている。

なお、回路部は、上記構成要素以外の回路部品を備えていてもよい。その他の回路部品としては、フィルタコンデンサや放電抵抗などをあげることができる。また、回路部に含まれる回路部品は、電力変換装置１００の機能に応じて適宜選択される。例えば、電力変換装置１００は、コンバータを含まない場合、リアクトル２１を備えていなくてもよい。

図１に示すように、電力変換装置１００は、トランスアクスル２００に固定可能に構成されている。電力変換装置１００は、トランスアクスル２００上に配置され、ボルトなどの固定部材によって、トランスアクスル２００に固定される。本実施形態では、トランスアクスル２００に対してＹ方向に電力変換装置１００が搭載された例を採用している。なお、Ｙ方向は、積層方向とも言える。

トランスアクスル２００は、ハウジング内にトランスミッションやデファレンシャルギアなどのギア機構、電力変換装置１００によって駆動されるモータなどが収容されている。トランスアクスル２００のギア機構は、例えば、シャフトを介して、エンジン及び駆動輪と連結されている。このように、トランスアクスル２００は、ギア機構を有しているためギアボックスと言い換えることもできる。

トランスアクスル２００は、ハウジングの開口を塞ぐハウジングカバー２１０を備えている。トランスアクスル２００は、ハウジング内にギア機構やモータなどが収容された状態で、ボルト２２０によって、ハウジングカバー２１０がハウジングに固定されている。トランスアクスル２００は、ボルト２２０によって、ハウジングカバー２１０がハウジングに固定されるため、ボルト２２０のＺ方向への対向領域にデッドスペースが形成されやすい。なお、電力変換装置１００とトランスアクスル２００との固定構造に関しては、後程説明する。

なお、トランスアクスル２００は、被取付体に相当する。被取付体は、トランスアクスル２００に限定されず、モータ、ジェネレータ、モータジェネレータ、エンジンなどであっても採用できる。

収容部１０は、フィルタコンデンサや放電抵抗などを備えている。また、収容部１０は、例えば、フィルタコンデンサや放電抵抗を収容可能なケースと、ケース内に配置されたフィルタコンデンサや放電抵抗を封止する封止樹脂などとを備えている。フィルタコンデンサや放電抵抗は、半導体装置３２などと電気的に接続可能とするために、端子が露出した状態で封止樹脂によって覆われている。封止樹脂は、電気絶縁性の樹脂であり、例えばエポキシ系の樹脂などを採用できる。

収容部１０のケースは、例えば凹形状をなしたものを採用することができる。この場合、ケースは、底部と、底部と連なって設けられた環状の側壁とを有し、底部に対向する位置が開口している。また、収容部１０は、下ケース７２の凹部に配置されて、ボルトなどの固定部材によって下ケース７２に固定されている。

なお、収容部１０は、これに限定されず、封止樹脂を備えていなくてもよい。また、収容部１０は、放電抵抗のみを収容していてもよいし、フィルタコンデンサのみを収容していてもよい。さらに、収容部１０は、フィルタコンデンサや放電抵抗とは異なる素子を収容していてもよい。

リアクトル部２０は、図２に示すように、リアクトル２１、リアクトル封止部２２などを備えている。また、リアクトル部２０は、下ケース７２に一体的に形成されたリアクトルケースに収容（配置）されている。リアクトルケースは、下ケース７２の一部が周辺よりも突出した部位である。本実施形態では、Ｙ方向に突出したリアクトルケースを採用している。リアクトルケースは、リアクトル２１を囲うように環状に設けられている。また、リアクトルケースは、リアクトル２１を収容可能な収容空間や凹部とも言える。

リアクトルケースは、下ケース７２の一部であるため、下ケース７２におけるリアクトル配置部とも言える。また、リアクトルケースは、下ケース７２と同じ金属を主成分として構成されている。この場合、電力変換装置１００は、大電流の交流を通電することにより、リアクトル２１から発生するノイズを、リアクトルケースで遮蔽することができる。よって、電力変換装置１００は、リアクトル２１から発生するノイズがスイッチング素子などに悪影響を与えることを抑制できる。

なお、ノイズの遮蔽を目的とする場合、リアクトルケースは、リアクトルカバーによって、開口が完全に塞がれている方が好ましい。しかしながら、本開示は、これに限定されず、リアクトルケース及びリアクトルカバーが樹脂などで構成されていてもよい。

リアクトル２１は、リアクトルケース内に配置されている。そして、リアクトル２１は、半導体装置３２などと電気的に接続可能とするために、端子が露出した状態でリアクトル封止部２２によって覆われている。リアクトル封止部２２は、電気絶縁性の樹脂であり、例えばエポキシ系の樹脂などを採用できる。

なお、リアクトルケースは、下ケース７２と別体に形成されたものであっても採用できる。この場合、リアクトルケースは、溶接、嵌合、ねじなどの固定部材によって下ケース７２に取り付けられる。

パワーモジュール３０は、図１、図２に示すように、冷却器３１、半導体装置３２などを備えている。冷却器３１は、半導体装置３２を冷却するためのものである。また、冷却器３１は、半導体装置３２に含まれているスイッチング素子を冷却するものと言える。

冷却器３１は、第１水路口３１ａ、第２水路口３１ｂ、連結水路３１ｃなどが取り付けられており、冷却水が流れる半導体冷却水路が設けられている。連結水路３１ｃは、第２水路口３１ｂと、後程説明する第３水路口７５とを連結する部材である。電力変換装置１００は、連結水路３１ｃを介して、冷却器３１と冷却水路８０とが連結されている。よって、電力変換装置１００は、冷却水路８０によって、冷却器３１と冷却水路８０との間で冷却水が流れるように構成されている。

なお、冷却器３１は、例えば、特開２０１８－１０１６６６号公報に記載されたものなどを採用することができる。冷却器３１は、各半導体装置３２が過熱するのを抑制する、又は、各半導体装置３２の熱を放熱すると言い換えることができる。よって、半導体装置３２は、冷却器３１に取り付けられ、冷却器３１によって冷却される。本実施形態では、冷媒として冷却水を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。

半導体装置３２は、例えば、二つのスイッチング素子とヒートシンクを兼ねた端子とが樹脂部材で封止されて一体化されたものを採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。

電力変換装置１００は、複数の半導体装置３２を備えている。つまり、電力変換装置１００は、コンバータ用の半導体装置３２と、インバータ用の半導体装置を備えている。複数の半導体装置３２は、冷却器３１に取り付けられている。

本実施形態では、スイッチング素子として、ＩＧＢＴとダイオードを備えたＲＣ－ＩＧＢＴを採用している。このダイオードは、ＩＧＢＴと逆並列に挿入されるフリーホイールダイオードと同様な働きをする。しかしながら、本開示は、これに限定されず、スイッチング素子３として、ＭＯＳＦＥＴや、ＲＣ－ＩＧＢＴとは異なるＩＧＢＴなどを採用することができる。なお、スイッチング素子としてＩＧＢＴを採用した場合、半導体装置３２は、ＩＧＢＴと逆並列に接続されるフリーホイールダイオードを含んでいてもよい。

パワーモジュール３０は、図２に示すように、上ケース７１に収容されている。そして、パワーモジュール３０は、ばね部５０からＺ方向に押圧された状態で、上ケース７１に保持されている。このばね部５０は、パワーモジュール３０に対して圧縮荷重を与える加圧部材と言い換えることもできる。本実施形態では、各半導体装置３２を両面から冷却する冷却器３１を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。

さらに、パワーモジュール３０は、各スイッチング素子のゲートが回路基板４０に電気的に接続されている。回路基板４０は、樹脂などの電気絶縁性部材に導電性の配線が設けられている。回路基板４０は、回路を構成する素子及び低圧信号コネクタが配線と電気的に接続された状態で実装されている。

また、回路基板４０は、各スイッチング素子のゲートと配線とを電気的及び機械的に接続するために、例えばスルーホールが設けられている。つまり、スルーホールは、配線の一部が形成されており、各スイッチング素子のゲートに接続されたゲート端子が挿入される。そして、回路基板４０は、スルーホールにゲート端子が挿入された状態で、はんだなどの導電性接続部材を介して、各スイッチング素子のゲートと電気的及び機械的に接続されている。低圧信号コネクタは、回路基板４０の配線を介してゲート端子と電気的に接続されている。なお、回路基板は、ボルトなどの固定部材を介して上ケース７１に固定されている。

平滑コンデンサ６０は、図３、図４に示すように、下ケース７２上に配置されている。本実施形態では、収容部１０やパワーモジュール３０よりもＹ方向の高さが高い平滑コンデンサ６０を採用している。このため、平滑コンデンサ６０は、下ケース７２から上ケース７１にわたって配置されている。

ここで、電力変換装置１００の筐体に関して説明する。図２に示すように、本実施形態では、上記筐体の一例として、上ケース７１と、下ケース７２と、上カバー７３と、下カバー７４とを含むものを採用している。

筐体７１～７４は、例えばアルミニウムなどの金属を主成分として構成されている。筐体７１～７４は、熱伝導率が良好な材料によって構成されると好ましい。これによって、電力変換装置１００は、リアクトル２１や平滑コンデンサ６０などから発せられた熱を筐体７１～７４の外部に放熱しやすくなる。

また、後程説明するが、下ケース７２と下カバー７４との間などには、冷却水が流れる冷却水路８０が設けられている。このため、電力変換装置１００は、熱伝導率が良好な材料によって下ケース７２が構成されていると、リアクトル２１や平滑コンデンサ６０などを効率的に冷却できるので好ましい。しかしながら、筐体７１～７４の構成材料は、アルミニウムに限定されない。

図２に示すように、電力変換装置１００は、上ケース７１と下ケース７２が組み付けられることで、回路部やばね部５０を収容する収容空間が形成される。上ケース７１と下ケース７２は、Ｙ方向に積層されて配置されている。

上ケース７１は、環状の側壁と、側壁の端部に連なる上壁とを有している。また、上ケース７１は、側壁における上壁とは反対側の端部に上ケースフランジ部を有している。この上ケースフランジ部は、下ケース７２との固定部位である。さらに、上ケースフランジ部には、第３水路口７５が設けられている。第３水路口７５は、連結水路３１ｃの一端が取り付けられる部位であり、上ケースフランジ部をＹ方向に貫通する部位である。第３水路口７５は、上ケース７１と下ケース７２とが組み付けられることで、下ケース７２の冷却水路８０と連通される。このため、第３水路口７５は、冷却水路８０の一部とみなすことができる。

上ケース７１は、主に、リアクトル部２０、パワーモジュール３０、回路基板４０、平滑コンデンサ６０が側壁で囲まれた領域に配置されている。また、上ケースの上壁は、リアクトル部２０、平滑コンデンサ６０上に配置されており、回路基板４０上に開口が設けられている。上カバー７３は、上ケース７１の開口を塞ぐように、上ケース７１に取り付けられている。上カバー７３は、例えばボルトなどの固定部材によって、上ケース７１に固定されている。

上ケース７１は、パワーモジュール３０が配置される部位と、回路基板４０が配置される部位とが設けられている。本実施形態では、パワーモジュール３０上に回路基板４０が配置可能な構成を有する上ケース７１を採用している。さらに、上ケース７１は、パワーモジュール３０に対向する位置に収容部１０が取り付けられている。このため、上ケース７１は、トランスアクスル２００側から、収容部１０、パワーモジュール３０、回路基板４０の順番で積層配置できるような構成をなしている。

下ケース７２は、図１～図４に示すように、環状の側壁と、側壁の端部に連なる底壁とを有している。また、下ケース７２は、側壁における底壁とは反対側の端部に下ケースフランジ部Ｆ１を有している。この下ケースフランジ部Ｆ１は、上ケース７１との固定部位であり、且つ、トランスアクスル２００に対する固定部位である。上ケースフランジ部と下ケースフランジ部Ｆ１とは、例えばボルトなどの固定部材によって固定されている。下ケースフランジ部Ｆ１は、固定部に相当する。

下ケースフランジ部Ｆ１は、図２に示すように、トランスアクスル２００と対向する対向面を有している。本開示では、この対向面をフランジ面ＦＳと称する。電力変換装置１００は、フランジ面ＦＳがトランスアクスル２００に接した状態で、トランスアクスル２００に固定される。フランジ面ＦＳは、例えば平坦面などを採用できる。

下ケース７２の底壁は、収容空間側にリアクトルケースと、平滑コンデンサ６０の搭載部を有している。下ケース７２の底壁は、収容部１０に対向する部位も有している。このため、この底壁の対向領域に、回路部が配置されていると言える。電力変換装置１００は、一例として、収容部１０とリアクトル部２０とがＺ方向に隣り合って配置されており、収容部１０と平滑コンデンサ６０とがＸ方向に隣り合って配置されている。しかしながら、本開示は、これに限定されない。

下ケース７２は、第３水路口７５に対向する部位に、冷却水路８０の一部である穴部が設けられている。また、下ケース７２は、底壁の収容空間とは反対側に、冷却水路８０の一部となる溝部が設けられている。この穴部と溝部は、連通している。つまり、穴部は、下ケースフランジ部Ｆ１から溝部に達する貫通穴と言える。溝部は、収容部１０、リアクトル部２０、平滑コンデンサ６０に対向する位置に設けられている。溝部は、収容部１０、リアクトル部２０、平滑コンデンサ６０に対向する領域の全域もしくは一部に設けられている。よって、冷却水路８０は、収容部１０、リアクトル部２０、平滑コンデンサ６０とＹ方向に隣り合って配置されていると言える。

下カバー７４は、下ケース７２の溝部を塞ぐように、下ケース７２に取り付けられている。下カバー７４は、例えばボルトなどの固定部材によって、下ケース７２に固定されている。電力変換装置１００は、下ケース７２に下カバー７４が固定されることで冷却水路８０が設けられている。冷却水路８０は、流路に相当する。

冷却水路８０は、下ケース７２と下カバー７４との間の領域、及び第３水路口７５から下ケース７２の溝部に達する領域に設けられている。冷却水路８０は、下ケース７２の溝部と下カバー７４との間に設けられるため、収容部１０、リアクトル部２０、平滑コンデンサ６０に対向する領域の全域もしくは一部に設けられる。このように、冷却水路８０は、筐体内に設けられている。そして、冷却水路８０は、回路部品の一部として、リアクトル２１、平滑コンデンサ６０、フィルタコンデンサ、放電抵抗などを冷却するために設けられている。つまり、これらの回路部品の一部は、冷却水路８０によって冷却することができる。なお、本開示は、上記以外の回路部品を冷却可能に構成された冷却水路８０であっても採用できる。

また、冷却水路８０は、第３水路口７５から下ケース７２の溝部に達する領域に設けられた部位が、平滑コンデンサ６０と隣り合って配置されている。これによって、電力変換装置１００は、平滑コンデンサ６０を二方向から冷却することができる。また、言い換えると、電力変換装置１００は、平滑コンデンサ６０を二方向から冷却することができるため、平滑コンデンサ６０を効率よく冷却することができる。なお、本開示は、平滑コンデンサ６０以外の回路部品と隣り合って配置された部位を含む冷却水路８０であっても採用できる。

なお、電力変換装置１００は、冷却水路８０が上ケース７１から下ケース７２にわたって設けられている。このため、電力変換装置１００は、上ケース７１と下ケース７２の間から冷却水が漏れるのを防止するために、シール部材が設けられている。シール部材としては、例えばＯリングなどを採用することができる。これは、下ケース７２と下カバー７４との間に関しても同様である。

さらに、図１、図２、図３に示すように、下ケース７２は、突出部７６を有している。突出部７６は、回路部品及び冷却水路８０の少なくとも一部が配置され、下ケースフランジ部Ｆ１がトランスアクスル２００に固定された状態でトランスアクスル２００内に配置される。突出部７６は、ＸＹ平面において、下ケースフランジ部Ｆ１に対して、上ケース７１とは反対側に突出した部位である。つまり、筐体は、Ｙ方向において、フランジ面ＦＳを基準にして、上ケース７１とは反対側に突出部７６が設けられている。また、突出部７６は、電力変換装置１００がトランスアクスル２００に取り付けられた状態で、ボルト２２０に対向する領域に達するように設けられている。

本実施形態では、図１、図２に示すように、ＸＺ平面において、上ケース７１の収容空間の対向領域全域にオーバーラップする突出部７６を採用している。よって、上ケース７１の収容空間は、突出部７６のＹ方向への対向領域内に配置される。しかしながら、本開示は、これに限定されない。

本実施形態では、一例として、リアクトル２１の一部、平滑コンデンサ６０の一部、収容部１０の一部、冷却水路８０の一部が配置された突出部７６を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、回路部の一部のみや、冷却水路８０の一部のみが配置された突出部７６であっても採用できる。さらに、突出部７６には、冷却水路８０の全体が配置されていてもよい。

電力変換装置１００は、突出部７６に冷却水路８０の一部が配置されている。このため、電力変換装置１００は、トランスアクスル２００に取り付けられた状態で、回路部とトランスアクスル２００のモータなどとの間に、冷却水路８０を配置することができる。これによって、電力変換装置１００は、回路部とモータとを熱的に分離することができる。よって、電力変換装置１００は、リアクトル２１や平滑コンデンサ６０から発せられた熱がモータに伝達されることを抑制できるだけでなく、モータから発せられた熱が回路部に伝達されることを抑制できる。

また、電力変換装置１００は、冷却器３１を備えたパワーモジュール３０と冷却水路８０との間に、収容部１０が配置されている。このため、収容部１０に収容されたフィルタコンデンサや放電抵抗は、冷却器３１と冷却水路８０とによって冷却することができるため好ましい。言い換えると、電力変換装置１００は、パワーモジュール３０と冷却水路８０との間に配置された回路部を効率よく冷却することができる。

このように、電力変換装置１００は、回路部品及び冷却水路８０の少なくとも一部が配置された突出部７６を備えている。その突出部７６は、下ケースフランジ部Ｆ１がトランスアクスル２００に固定された状態でトランスアクスル２００内に配置される。このため、電力変換装置１００は、突出部７６が下ケースフランジ部Ｆ１よりトランスアクスル２００とは反対側に配置されている場合よりも、重心をトランスアクスル２００側にすることができ耐振性を向上できる。つまり、電力変換装置１００は、回路部品及び冷却水路８０の少なくとも一部が下ケースフランジ部Ｆ１よりトランスアクスル２００とは反対側に配置されている場合よりも、重心をトランスアクスル２００側にすることができ耐振性を向上できる。

なお、図１において、丸で囲んだバツ印は、電力変換装置１００の重心を示している。例えば、トランスアクスル２００との固定位置はかえずに、突出部７６がトランスアクスル２００外に配置されていた場合を考える（比較例）。比較例の電力変換装置は、フランジ面ＦＳを示している位置でトランスアクスル２００に固定され、且つ、フランジ面ＦＳを示している位置に底が配置されることになる。このため、比較例の電力変換装置は、電力変換装置１００よりも重心が高くなり耐振性が低くなる。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、変形例１～４に関して説明する。上記実施形態及び変形例１～４は、夫々単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

（変形例１）
図５を用いて、変形例１の電力変換装置に関して説明する。図５は、図４に相当する断面図である。

変形例１の電力変換装置は、上ケース７１ａと下ケース７２ａの構成が電力変換装置１００と異なる。変形例１の電力変換装置は、第３水路口７５が上ケース７１ａではなく、下ケース７２ａに設けられている。このため、上ケース７１ａは、第３水路口７５が設けられていない。一方、下ケース７２ａは、第３水路口７５が設けられている。

変形例１の電力変換装置は、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例１の電力変換装置は、上ケース７１ａに第３水路口７５が設けられていない、つまり、上ケース７１ａに冷却水路８０が設けられていない。このため、変形例１の電力変換装置は、上ケース７１ａと下ケース７２ａとの間から冷却水が漏れることがない。よって、変形例１の電力変換装置は、上ケース７１ａと下ケース７２ａとの間のシール部材を省くことができる。

（変形例２）
図６を用いて、変形例１の電力変換装置に関して説明する。図６は、図５に相当する断面図である。なお、図６では、トランスアクスルとの固定部の図示を省略している。変形例２の電力変換装置は、主に、ケース７１ｂの構成が変形例１の電力変換装置と異なる。

ケース７１ｂは、変形例１の上ケース７１ａと下ケース７２ａとが一体的に構成されたものに、第１壁部７１ｂ１と第２壁部７１ｂ２とが設けられている。ケース７１ｂは、上ケース７１と同様、アルミニウムなどの金属を主成分として構成されている。なお、ケース７１ｂは、変形例１と同様、上ケースと下ケースとに分割されていてもよい。

また、変形例２の電力変換装置は、回路部を構成する回路部品として、平滑コンデンサ６０に加えて、第１回路部品９１、第２回路部品９２を備えている。第１回路部品９１、第２回路部品９２は、例えば、リアクトル２１や半導体装置３２などを採用できる。また、第１回路部品９１、第２回路部品９２は、リアクトル部２０やパワーモジュール３０などであっても採用できる。当然ながら、第１回路部品９１、第２回路部品９２は、これらの回路部品以外であっても採用できる。

ケース７１ｂは、底壁と下カバー７４との間に冷却水路８０が設けられている。また、ケース７１ｂは、底壁と下カバー７４との間に加えて、側壁にも冷却水路８０が設けられている。つまり、ケース７１ｂは、変形例１と同様の冷却水路８０が設けられている。

さらに、ケース７１ｂは、冷却水路８０と接する底壁から突出して設けられた第１壁部７１ｂ１を有している。第１壁部７１ｂ１は、底壁における周辺よりもＹ方向に突出した部位である。第１壁部７１ｂ１は、例えば平板形状を有している。第１壁部７１ｂ１は、ケース７１ｂのその他の部位と一体的に設けられていてもよいし、別体に設けられていてもよい。第１壁部７１ｂ１は、ケース７１ｂのその他の部位と別体に設けられている場合、接着剤やボルトなどによって、その他の部位と機械的に接続される。

また、本実施形態では、側壁からＸ方向に突出した第２壁部７１ｂ２を有したケース７１ｂを採用している。しかしながら、変形例２の電力変換装置は、第２壁部７１ｂ２を有していなくてもよい。

平滑コンデンサ６０は、冷却水路８０と第１壁部７１ｂ１との間に配置されている。つまり、平滑コンデンサ６０は、冷却水路８０のＹ方向に延びる部位と、第１壁部７１ｂ１との間に配置されている。さらに、平滑コンデンサ６０は、冷却水路８０のＹ方向に延びる部位と、第２壁部７１ｂ２との間に配置されている。なお、本開示は、平滑コンデンサ６０以外の回路部品が冷却水路８０と第１壁部７１ｂ１との間に配置されていてもよい。

第１回路部品９１は、第２壁部７１ｂ２上に配置されている。つまり、第１回路部品９１は、平滑コンデンサ６０との間に第２壁部７１ｂ２が配置される位置に配置されている。第２回路部品９２は、第１壁部７１ｂ１と隣り合って配置されている。つまり、第２回路部品９２は、平滑コンデンサ６０との間に第１壁部７１ｂ１が配置される位置に配置されている。

変形例２の電力変換装置は、変形例１の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例２の電力変換装置は、第１壁部７１ｂ１が設けられているため、第１壁部７１ｂ１が設けられてない場合より、ケース７１ｂの表面積を増やすことができる。つまり、ケース７１ｂは、冷却水で冷やされた部位を増やすことができる。よって、変形例２の電力変換装置は、冷却効率を高めることができる。また、変形例２の電力変換装置は、第２壁部７１ｂ２が設けられている分、ケース７１ｂの表面積を増やすことができ、冷却効率をより一層高めることができる。

変形例２の電力変換装置は、冷却水路８０と第１壁部７１ｂ１との間に平滑コンデンサ６０が配置されているため、平滑コンデンサ６０を効率的に冷却することができる。さらに、変形例２の電力変換装置は、冷却水路８０と第１壁部７１ｂ１と第２壁部７１ｂ２で囲まれた領域に平滑コンデンサ６０が配置されているため、平滑コンデンサ６０をより一層効率的に冷却することができる。

変形例２の電力変換装置は、変形例１と異なり、上ケース７１ａと下ケース７２ａとが一体的に形成されたケース７１ｂを有している。こため、変形例２の電力変換装置は、変形例１よりも、冷却水の漏れを防ぐ箇所を減らすことができる。つまり、変形例２の電力変換装置は、上ケース７１ａと下ケース７２ａとの間のシール部材を省くことができる。

なお、ケース７１ｂは、第１壁部７１ｂ１内に冷却水路８０が設けられていてもよい。これによって、変形例２の電力変換装置は、第１壁部７１ｂ１内に冷却水路８０が設けられていない場合よりも、冷却効率を高めることができる。

（変形例３）
図７を用いて、変形例３の電力変換装置に関して説明する。図７は、図６に相当する断面図である。なお、図７では、トランスアクスルとの固定部の図示を省略している。変形例３の電力変換装置は、主に、ケース７１ｃの構成と、コンデンサ封止部６１を備えている点が変形例２の電力変換装置と異なる。

ケース７１ｃは、ケース７１ｂと同様、アルミニウムなどの金属を主成分として構成されている。なお、ケース７１ｃは、変形例１と同様、上ケースと下ケースとに分割されていてもよい。

ケース７１ｃは、底壁から突出する環状壁部７１ｃ１が設けられている。環状壁部７１ｃ１は、底壁における周辺よりもＹ方向に突出した部位である。環状壁部７１ｃ１は、ケース７１ｃのその他の部位と一体的に設けられていてもよいし、別体に設けられていてもよい。環状壁部７１ｃ１は、ケース７１ｃのその他の部位と別体に設けられている場合、接着剤やボルトなどによって、その他の部位と機械的に接続される。この場合、環状壁部７１ｃ１は、その他の部位と隙間なく接続されていることが好ましい。

平滑コンデンサ６０は、環状壁部７１ｃ１で囲まれた領域に配置されている。平滑コンデンサ６０は、環状壁部７１ｃ１で囲まれた領域に配置された状態で、コンデンサ封止部６１で覆われている。コンデンサ封止部６１は、平滑コンデンサ６０と環状壁部７１ｃ１との間に設けられている。コンデンサ封止部６１は、ポッティング樹脂や放熱シートなどを採用できる。コンデンサ封止部６１は、熱伝導率が高い材料であると好ましい。これによって、平滑コンデンサ６０で発せられた熱は、コンデンサ封止部６１を介して環状壁部７１ｃ１に伝達されやすくなる。コンデンサ封止部６１は、熱伝導性部材に相当する。

変形例３の電力変換装置は、変形例１の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例３の電力変換装置は、平滑コンデンサ６０を効率よく冷却することができる。

なお、ここでは、環状壁部７１ｃ１で囲まれた領域に平滑コンデンサ６０が配置された例を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、回路部品の一部が環状壁部７１ｃ１で囲まれた領域に配置されていればよい。

（変形例４）
図８を用いて、変形例４の電力変換装置１１０に関して説明する。図８は、図１に相当する側面図である。電力変換装置１１０は、主に、突出部７６ａの構成が電力変換装置１００と異なる。

電力変換装置１１０は、ＸＺ平面において、上ケース７１の収容空間の対向領域の一部にオーバーラップする突出部７６ａを採用している。よって、上ケース７１の収容空間は、突出部７６のＹ方向への対向領域と、その周辺に配置される。

電力変換装置１１０は、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。さらに、電力変換装置１１０は、トランスアクスル２００内における構成要素が配置されていない空きスペースが狭くても、突出部７６ａをトランスアクスル２００内に配置することができる。

１０…収容部、２０…リアクトル部、２１…リアクトル、２２…リアクトル封止部、３０…パワーモジュール、３１…冷却器、３１ａ…第１水路口、３１ｂ…第２水路口、３１ｃ…連結水路、３２…半導体装置、４０…回路基板、５０…ばね部、６０…平滑コンデンサ、６１…コンデンサ封止部、７１，７１ａ…上ケース、７１ｂ，７１ｃ…ケース、７１ｂ１…第１壁部、７１ｂ２…第２壁部、７１ｃ１…環状壁部、７２，７２ａ…下ケース、７３…上カバー、７４…下カバー、７５…第３水路口、７６、７６ａ…突出部、８０…冷却水路、９１…第１回路部品、９２…第１回路部品、１００，１１０…電力変換装置、２００…トランスアクスル、２１０…ハウジングカバー、２２０…ボルト、Ｆ１…下ケースフランジ部、ＦＳ…フランジ面

Claims (5)

1. 被取付体に固定可能に構成された電力変換装置であって、
   電力変換回路を構成する回路部品（２１、３２、４０、６０）と、
   前記回路部品を収容する筐体（７１～７４、７１ａ～７１ｃ、７２ａ）と、
   前記筐体内に形成され、前記回路部品の一部を冷却するための冷媒が流れる流路（８０）と、を有し、
   前記筐体は、
   前記被取付体との固定部（Ｆ１）と、
   前記回路部品及び前記流路の少なくとも一部が配置され、前記固定部が前記被取付体に固定された状態で前記被取付体内に配置される突出部（７６，７６ａ）と、を備えている電力変換装置。
2. 前記流路は、一部が前記突出部に配置され、且つ、前記回路部品と隣り合って配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記筐体は、金属を主成分として構成されており、前記流路と接する部位から突出して設けられた壁部（７１ｂ１）を有し、
   前記回路部品は、前記流路と前記壁部との間に配置されている請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記筐体は、金属を主成分として構成されており、前記流路と接する部位から突出して設けられた環状壁部（７１ｃ１）を有し、
   前記環状壁部で囲まれた領域に、前記回路部品の一部が配置されており、
   前記環状壁部で囲まれた領域に配置された前記回路部品を覆う熱伝導性部材（６１）をさらに備えている請求項２に記載の電力変換装置。
5. 前記流路と連通されており、前記冷媒が流れる冷却器（３１）をさらに備えており、
   前記回路部品は、半導体装置（３２）を含み、
   前記半導体装置は、前記冷却器に取り付けられ、前記冷却器によって冷却される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電力変換装置。

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