WO2020012936A1 - スイッチング素子ユニット及びスイッチング素子モジュール - Google Patents

スイッチング素子ユニット及びスイッチング素子モジュール Download PDF

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WO2020012936A1
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switching element
bus bar
exposed
unit
output bus
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堀田豊
大須賀慎也
粂康弘
島野薫
福原俊之
池山健
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アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
アイシン精機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a switching element unit including a switching element set for forming an inverter circuit, and a switching element module including a plurality of such switching element units.
  • Patent Document 1 JP-A-2002-369496
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163873 aims to prevent erroneous overcurrent detection and heat concentration due to imbalance at the time of switching of a power element when an intelligent power module (IPM) for configuring an inverter circuit is used in parallel. Is disclosed. Although not specified in Patent Literature 1, by connecting the IPMs in parallel in this way, it is possible to increase the current capacity of the entire inverter circuit and drive a large-capacity AC device.
  • IPM intelligent power module
  • Patent Document 1 has no specific disclosure of such an electrical connection structure.
  • the switching element unit includes a switching element set for forming an inverter circuit, a first bus bar connected to one of a positive electrode and a negative electrode of the DC power supply, and a switching element set connected to the other of the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply.
  • a second bus bar, an output bus bar connected to an AC device, and a molding unit wherein the switching element set includes a first switching element connected to the first bus bar and the output bus bar, and a second switching element connected to the second bus bar.
  • a second switching element connected to the bus bar and the output bus bar, wherein the first switching element and the second switching element are arranged side by side in a first direction, and the output bus bar is connected to the first switching element.
  • the element is in contact with a surface of the element opposite to the surface in contact with the first bus bar
  • the second switching element has The first switching element and the second switching element are arranged along the first direction so as to be in contact with a surface opposite to a surface that is in contact with the second bus bar, and are arranged so as to be buried in the mold portion.
  • the switching elements included in the switching element units different from each other are connected.
  • the elements can be electrically connected in parallel.
  • the output bus bar since the output bus bar includes the exposed portions exposed from the mold portion on both sides of the switching element group in the first direction, the plurality of switching element units to be connected are oriented in the same direction in the first direction.
  • the electric connection structure for connecting the output bus bars can be simplified by arranging the output bus bars. Specifically, the first exposed portion of the output bus bar of one of the two switching element units adjacent in the first direction is connected to the second exposed portion of the output bus bar of the other switching element unit.
  • the output bus bars can be connected to each other without straddling any of the switching element sets of these two switching element units, so that the electrical connection structure for connecting the output bus bars can be simplified.
  • the output bus bar of one of the switching element units is connected to the AC device.
  • all the output bus bars of the plurality of switching element units can be electrically connected to the AC device.
  • the exposed portion not connected to the output bus bar of another switching element unit adjacent in the first direction is connected to the AC device.
  • FIG. 2 is a perspective view of the switching element unit according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the switching element module according to the embodiment.
  • the switching element unit and the switching element module will be described with reference to the drawings.
  • terms relating to dimensions, arrangement directions, arrangement positions, and the like of each member are concepts including a state having a difference due to an error (an error that is allowable in manufacturing).
  • the “rotating electric machine” is used as a concept including any of a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator that performs both functions of a motor and a generator as necessary. I have.
  • the switching element unit 10 is used in an inverter circuit 100 (see FIG. 7) that performs power conversion between DC power and AC power.
  • the inverter circuit 100 is provided between the DC power supply 6 (DC voltage supply source) and the rotating electrical machine MG.
  • the DC power supply 6 is configured using, for example, a battery and a capacitor.
  • a capacitor 7 (smoothing capacitor) is provided between the DC power supply 6 and the inverter circuit 100. Capacitor 7 smoothes the voltage on the DC side of inverter circuit 100.
  • the rotating electric machine MG is an AC rotating electric machine driven by AC power, and AC power is supplied from the inverter circuit 100 to the rotating electric machine MG to drive the rotating electric machine MG.
  • the rotating electric machine MG is, for example, a rotating electric machine used as a driving force source of a vehicle (wheel) in an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like.
  • the switching element unit 10 can be used alone (see FIG. 5) or can be used by connecting a plurality of them in parallel (electrically parallel connection) (see FIG. 6).
  • FIG. 7 exemplifies a case where two switching element units 10 each constituting one inverter circuit 100 are connected in parallel, and two inverter circuits 100 are electrically connected in parallel to the DC power supply 6. Have been.
  • the rotating electric machine MG corresponds to an “AC device”.
  • the inverter circuit 100 is configured by a bridge circuit.
  • this bridge circuit is configured such that the same number of arms as the number of phases are electrically connected in parallel.
  • the rotating electrical machine MG is an AC rotating electrical machine driven by three-phase (one example of a plurality of phases) of AC power, and the bridge circuit is configured by electrically connecting three arms in parallel.
  • One arm is configured by a series circuit of an upper switching element 30U forming an upper arm and a lower switching element 30L forming a lower arm.
  • the positive terminal of this series circuit is connected to a positive bus bar 70P connected to the positive electrode 6P of the DC power supply 6, and the negative terminal of the series circuit is connected to the negative electrode 6N of the DC power supply 6. It is connected to the bus bar 70N.
  • Each intermediate point of the plurality of arms (the connection point between the upper switching element 30U and the lower switching element 30L) is electrically connected to a corresponding phase coil (here, a stator coil) of the rotary electric machine MG. Have been.
  • a rectifying diode element 33 (freewheel diode) is connected in parallel to each of the switching elements (30U, 30L).
  • the control terminals (here, gate terminals) of the switching elements (30U, 30L) are connected to the control device 4 via the drive circuit 5. Then, by performing switching control of each of the switching elements (30U, 30L) according to the switching control signal generated by control device 4, AC power is supplied from inverter circuit 100 to rotating electrical machine MG. Note that, unlike the example shown in FIG. 7, the voltage between the positive and negative electrodes of the DC power supply 6 may be stepped up or down and applied between the positive bus bar 70P and the negative bus bar 70N. In this case, the positive bus bar 70P is connected to the positive electrode 6P of the DC power supply 6 via a boost circuit or a step-down circuit.
  • the switching element unit 10 includes a switching element set 20, a first bus bar 71, a second bus bar 72, an output bus bar 40, and the molding unit 2.
  • the switching element unit 10 is a unit integrated with the capacitor 7 and the case 92 that houses the capacitor 7, but in FIGS. Shows only the mold unit 3).
  • the mold unit 3 is a unit integrated by the mold unit 2.
  • the molding unit 3 is configured by the switching element set 20, the first bus bar 71, the second bus bar 72, and the output bus bar 40 integrated with each other by the molding unit 2.
  • the mold section 2 is formed of a mold material (specifically, resin), and is provided so as to hold the switching element set 20, the first bus bar 71, the second bus bar 72, and the output bus bar 40.
  • the switching element set 20 is a set of switching elements for configuring the inverter circuit 100 (see FIG. 7).
  • the switching element set 20 includes a first switching element 31 connected to the first bus bar 71 and the output bus bar 40, and a second switching element 32 connected to the second bus bar 72 and the output bus bar 40. ,including.
  • the switching element set 20 includes one first switching element 31 and one second switching element 32.
  • the first switching element 31 and the second switching element 32 are arranged so as to be buried in the mold section 2.
  • the output bus bar 40 is connected to both the first switching element 31 and the second switching element 32. That is, the output bus bar 40 is provided so as to electrically connect the first switching element 31 and the second switching element 32, and the potential of the output bus bar 40 is different from the potential of the intermediate point of the arm of the inverter circuit 100. Become.
  • the first switching element 31 and the second switching element 32 for example, a power semiconductor element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) can be used.
  • the first switching element 31 and the second switching element 32 are chip-type elements incorporating a diode element 33 (see FIG. 7).
  • the chip-type element has an outer shape formed in a flat plate shape, and a direction perpendicular to the plate surface is arranged along a third direction Z described later.
  • the first bus bar 71 is connected to one of the positive electrode 6P and the negative electrode 6N of the DC power supply 6, and the second bus bar 72 is connected to the other of the positive electrode 6P and the negative electrode 6N of the DC power supply 6.
  • the switching element unit 10 includes one first bus bar 71 and one second bus bar 72. As described above, the first switching element 31 is connected to the first bus bar 71 and the output bus bar 40, and the second switching element 32 is connected to the second bus bar 72 and the output bus bar 40.
  • the first bus bar 71 is connected to the positive electrode 6P of the DC power supply 6 and the second bus bar 72 is connected to the negative electrode 6N of the DC power supply 6, that is, the first bus bar 71 is the positive bus bar 70P
  • the second bus bar 72 is the negative bus bar 70N
  • the first switching element 31 is the upper switching element 30U
  • the second switching element 32 is the lower switching element 30L.
  • the first bus bar 71 is connected to the negative electrode 6N of the DC power supply 6 and the second bus bar 72 is connected to the positive electrode 6P of the DC power supply 6, that is, the first bus bar 71 is the negative bus bar 70N
  • the second bus bar 72 is the positive bus bar 70P
  • the first switching element 31 is the lower switching element 30L
  • the second switching element 32 is the upper switching element 30U.
  • the first bus bar 71 is the negative bus bar 70N
  • the second bus bar 72 is the positive bus bar 70P.
  • the first bus bar 71 may be the positive bus bar 70P
  • the second bus bar 72 may be the negative bus bar 70N.
  • the output bus bar 40 is connected to an AC device (in the present embodiment, the rotating electrical machine MG). In the present embodiment, the output bus bar 40 is electrically connected to the rotary electric machine MG via the device connection bus bar 91 (see FIGS. 5 to 7).
  • the switching element unit 10 includes a plurality of switching element sets 20 and a plurality of output bus bars 40 corresponding to each of the plurality of switching element sets 20.
  • the switching element unit 10 includes the same number of switching element sets 20 as the number of phases, and the same number of output bus bars 40 as the number of phases. Specifically, as shown in FIG.
  • the switching element unit 10 includes three switching element sets 20, a first switching element set 21, a second switching element set 22, and a third switching element set 23, and , A first output bus bar 41, a second output bus bar 42, and a third output bus bar 43. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, one switching element unit 10 constitutes one inverter circuit 100.
  • the first switching element 31 and the second switching element 32 included in one switching element set 20 are arranged in the first direction X.
  • the output bus bar 40 is disposed so as to be in contact with the first switching element 31 and the second switching element 32 included in the corresponding switching element set 20.
  • the output bus bar 40 is in contact with the surface of the first switching element 31 opposite to the surface in contact with the first bus bar 71, and is opposite to the surface of the second switching element 32 in contact with the second bus bar 72.
  • “contact” is used as a concept including both direct contact and contact via a bonding layer.
  • one side in the first direction X (specifically, the side on which the first exposed portion 40a described later is arranged with respect to the switching element set 20) is referred to as a third side X1, and the third side in the first direction X The side opposite to the side X1 is referred to as a fourth side X2.
  • each of the first switching element 31 and the second switching element 32 includes a pair of main terminals (an emitter terminal and a collector terminal when an IGBT is used as the switching element).
  • One of a pair of main terminals is formed on a surface of the first switching element 31 that is in contact with the first bus bar 71 so as to be electrically connected to the first bus bar 71.
  • the other of the pair of main terminals is formed so as to be electrically connected to the output bus bar 40.
  • One of a pair of main terminals is formed on a surface of the second switching element 32 that is in contact with the second bus bar 72 so as to be electrically connected to the second bus bar 72.
  • the other of the pair of main terminals is formed so as to be electrically connected to the output bus bar 40.
  • the switching element unit 10 includes a plurality of switching element sets 20. Therefore, the switching element unit 10 includes a plurality of first switching elements 31 and a plurality of second switching elements 32. In the present embodiment, the switching element unit 10 includes the same number of the first switching elements 31 as the switching element set 20 and the same number of the second switching elements 32 as the switching element set 20. As shown in FIG. 3, the plurality of first switching elements 31 are arranged in the second direction Y, and the plurality of second switching elements 32 are arranged in the second direction Y. The plurality of output bus bars 40 are arranged in the second direction Y corresponding to the arrangement of the plurality of switching element sets 20.
  • the second direction Y is a direction crossing the first direction X.
  • the second direction Y is a direction orthogonal to the first direction X.
  • one side in the second direction Y is referred to as a fifth side Y1
  • a side opposite to the fifth side Y1 in the second direction Y is referred to as a sixth side Y2.
  • the first switching element 31 and the second switching element 32 included in one switching element set 20 are arranged on a first reference plane S1 that is a common reference plane. ing.
  • all the first switching elements 31 and all the second switching elements 32 included in the switching element unit 10 are arranged on the first reference plane S1.
  • an orthogonal direction orthogonal to the first reference plane S1 is defined as a third direction Z
  • one side of the third direction Z is defined as a first side Z1
  • a side opposite to the first side Z1 in the third direction Z is defined as a second side.
  • Side Z2 The third direction Z coincides with a direction orthogonal to both the first direction X and the second direction Y.
  • the output bus bar 40 includes a first joint 51b that contacts the first switching element 31 and a second joint 52b that contacts the second switching element 32.
  • the first joint 51b is disposed so as to be in contact with the surface of the first side Z1 of the first switching element 31, and the second joint 52b is arranged to be in contact with the second side Z2 of the second switching element 32. It is arranged so as to be in contact with the surface.
  • the output bus bar 40 has a structure in which the first joint 51b is larger than the second joint 52b between the first joint 51b and the second joint 52b in the extending direction of the output bus bar 40. It has a bent portion 53 for placement on the first side Z1. As shown in FIG.
  • the surface of the first side Z1 in the first joint portion 51b and the surface of the first side Z1 in the second bus bar 72 are on the same plane parallel to the first reference surface S1.
  • the upper surface (on a third reference surface S3 described later), the surface of the second side Z2 of the second joint portion 52b and the surface of the second side Z2 of the first bus bar 71 are parallel to the first reference surface S1.
  • the bent portion 53 is formed so as to be disposed on the same plane (on a second reference plane S2 described later).
  • the first bus bar 71 and the second bus bar 72 are arranged along the second direction Y.
  • the first bus bar 71 is arranged along the second direction Y in a state of contacting all the first switching elements 31 (here, three first switching elements 31).
  • the first bus bar 71 is formed on the surface of the first switching element 31 on the second side Z2. It is arranged to be in contact with.
  • the second bus bar 72 is arranged along the second direction Y in a state of contacting all the second switching elements 32 (here, three second switching elements 32).
  • the second bus bar 72 is formed on the surface of the first side Z1 of the second switching element 32. It is arranged to be in contact with.
  • the switching element unit 10 having a current capacity of C1 [A] (hereinafter, referred to as a “first type unit”) and the switching element unit 10 having a current capacity of C2 [A] (hereinafter, referred to as a “second type unit”).
  • the variation of the adjustable current capacity is C1 [A] when the first type unit is used alone, C2 [A] when two types of units are used alone, (2 ⁇ C1) [A] when two types 1 units are connected in parallel, one type 1 unit and one type 2 unit Are connected in parallel, (C1 + C2) [A], and when two second-type units are connected in parallel, (2 ⁇ C2) [A] can be used.
  • an electrical connection structure for connecting the plurality of switching element units 10 in parallel is simple. Is desirable.
  • a configuration for simplifying an electrical connection structure for connecting a plurality of switching element units 10 in parallel in the switching element unit 10 according to the present embodiment will be described.
  • the output bus bar 40 is formed by molding a buried portion 40 c buried in the mold portion 2 and a corresponding switching element set 20 on one side (third side X ⁇ b> 1) in the first direction X.
  • both the first exposed portion 40a and the second exposed portion 40b are formed by regions of the output bus bar 40 exposed from the mold portion 2 to the second side Z2.
  • the output bus bar 40 includes, in order from one side in the extending direction of the output bus bar 40, a first extending portion 51a, the above-described first joining portion 51b, and the above-described first joining portion 51b. It has a second joint 52b and a second extension 52a.
  • the first extending portion 51a is configured such that the first portion 61 extending from the first joining portion 51b toward the third side X1 in the first direction X and the first joining portion 51b side of the first portion 61 are different from each other.
  • a second portion 62 extending from the opposite end (that is, the end of the third side X1) toward the second side Z2.
  • the second portion 62 extends toward the second side Z2 until it is exposed from the mold portion 2 to the second side Z2.
  • the second extending portion 52a includes a third portion 63 extending from the second joining portion 52b in the first direction X toward the fourth side X2.
  • the surface of the second side Z2 in the second joint portion 52b is exposed from the mold portion 2 to the second side Z2, and the third portion 63 is exposed from the mold portion 2 to the second side Z2.
  • the second joint 52b extends in the first direction X.
  • a region of the second portion 62 exposed from the mold portion 2 to the second side Z2 constitutes a first exposed portion 40a, and a region of the third portion 63 exposed to the second side Z2 from the mold portion 2. Constitute the second exposed portion 40b.
  • the first bus bar 71 is provided on both sides in the second direction Y with respect to the plurality of first switching elements 31 (here, three first switching elements, the same applies hereinafter). It is provided so as to be exposed from the mold part 2. Specifically, the first bus bar 71 has a third exposed portion 71 a exposed from the mold portion 2 on the fifth side Y1 with respect to the plurality of first switching elements 31, And a fourth exposed portion 71b exposed from the mold portion 2 on the sixth side Y2. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the first bus bar 71 extends from the mold portion 2 to the second side Z2 over the entire region in the second direction Y in which the plurality of first switching elements 31 are arranged.
  • a region of the plurality of first switching elements 31 in the first bus bar 71 that is exposed on the fifth side Y1 from the mold portion 2 to the second side Z2 constitutes a third exposed portion 71a.
  • the region of the plurality of first switching elements 31 in 71 that is exposed on the sixth side Y2 from the mold portion 2 to the second side Z2 constitutes a fourth exposed portion 71b.
  • the second bus bar 72 is configured to move the plurality of second switching elements 32 (here, three second switching elements 32, and so on) in the second direction Y. On both sides, it is provided so as to be exposed from the mold part 2.
  • the second bus bar 72 includes a fifth exposed portion 72a exposed from the mold portion 2 on the fifth side Y1 with respect to the plurality of second switching elements 32, and a second A sixth exposed portion 72b exposed from the mold portion 2 on the sixth side Y2.
  • the second bus bar 72 is configured such that the end of the fifth side Y1 is located on the fifth side Y1 with respect to the plurality of second switching elements 32 from the molded part 2 to the second side.
  • the second bus bar 72 is formed so as to extend toward the second side Z2 until the second bus bar 72 is exposed to the second side Z2 at the end of the fifth side Y1 of the second bus bar 72. 5 constitutes the exposed portion 72a.
  • the second bus bar 72 is connected to the second side Z2 until the end of the sixth side Y2 is exposed from the mold portion 2 to the second side Z2 on the sixth side Y2 with respect to the plurality of second switching elements 32.
  • the region exposed from the mold portion 2 to the second side Z2 at the end of the sixth side Y2 of the second bus bar 72 forms a sixth exposed portion 72b.
  • the output bus bar 40 includes the exposed portions (40a, 40b) exposed from the mold portion 2 on both sides of the switching element set 20 in the first direction X.
  • the first bus bar 71 includes exposed portions (71a, 71b) that are exposed from the mold portion 2 on both sides of the plurality of first switching elements 31 in the second direction Y.
  • Reference numeral 72 includes exposed portions (72a, 72b) exposed from the mold portion 2 on both sides of the plurality of second switching elements 32 in the second direction Y.
  • the switching element module 1 is a module including a plurality of switching element units 10.
  • the mold portion 2 is omitted for easy understanding of the arrangement configuration of the output bus bar 40 and the like.
  • the plurality of switching element units 10 included in the switching element module 1 include a first switching element unit 11 and a second switching element unit 12 arranged side by side in the first direction X.
  • the first switching element unit 11 is disposed on the third side X1 in the first direction X with respect to the second switching element unit 12. As shown in FIG.
  • the first switching element unit 11 and the second switching element unit 12 are different from the first embodiment in that only the second switching element unit 12 is provided with a current sensor 8 for detecting a current flowing through the device connection bus bar 91.
  • a current sensor 8 for detecting a current flowing through the device connection bus bar 91.
  • the first switching element unit 11 and the second switching element unit 12 are arranged at the same position in the second direction Y and in the first direction X.
  • the first output bus bar 41 of the first switching element unit 11 and the first output bus bar 41 of the second switching element unit 12 are arranged in the first direction X, and the second output bus bar 42 of the first switching element unit 11
  • the second output bus bar 42 of the two switching element units 12 is arranged in the first direction X
  • the third output bus bar 43 of the first switching element unit 11 and the third output bus bar 43 of the second switching element unit 12 are arranged in the first direction. Lined up with X.
  • the second exposed portion 40b of the first switching element unit 11 (the second exposed portion 40b of the output bus bar 40 provided in the first switching element unit 11) and the second exposed portion
  • the first exposed portion 40a of the switching element unit 12 (the first exposed portion 40a of the output bus bar 40 included in the second switching element unit 12) is connected by a connection bus bar 90 arranged along the first direction X. .
  • the second exposed portion 40b of the first output bus bar 41 included in the first switching element unit 11 and the first exposed portion 40a of the first output bus bar 41 included in the second switching element unit 12 are connected to the connection bus bar. 90 (first connection bus bar).
  • connection bus bar 90 the second exposed portion 40b of the second output bus bar 42 included in the first switching element unit 11 and the first exposed portion 40a of the second output bus bar 42 included in the second switching element unit 12 are connected to the connection bus bar 90 (the second bus bar 90). 2 connection busbars). Further, the second exposed portion 40b of the third output bus bar 43 included in the first switching element unit 11 and the first exposed portion 40a of the third output bus bar 43 included in the second switching element unit 12 are connected to the connection bus bar 90 (the (3 connection bus bars).
  • the plurality of switching element units 10 are arranged side by side in the first direction X, and the switching element unit 10 arranged on the third side X1 of two adjacent switching element units 10 (an example shown in FIG. 6). Then, the second exposed portion 40b of the first switching element unit 11) and the first exposed portion 40a of the switching element unit 10 (in the example shown in FIG. 6, the second switching element unit 12) arranged on the fourth side X2.
  • the output bus bars 40 can be connected to each other without straddling any of the switching element sets 20 of these two switching element units 10.
  • the output bus bars 40 to be connected are arranged side by side in the first direction X, the output bus bars 40 can be connected to each other without straddling the electrical connection structure of the other output bus bars 40. . This makes it possible to simplify the electrical connection structure for connecting the output bus bars 40 to each other.
  • the device connection bus bar 91 is connected to the second exposed portion 40b of the output bus bar 40 provided in the second switching element unit 12. Specifically, the device connection bus bar 91 is connected to each of the second exposed portions 40b of the plurality of output bus bars 40 (here, three output bus bars 40) included in the second switching element unit 12.
  • the two switching element units 10 the first switching element unit 11 and the second switching element unit 12
  • the two inverter circuits 100 are electrically connected in parallel as shown in FIG. The completed circuit is formed.
  • each of the first switching element unit 11 and the second switching element unit 12 includes a series of a first switching element 31 and a second switching element 32 that constitute a switching element set 20. It is a unit integrated with a capacitor 7 electrically connected in parallel to the circuit. That is, in the present embodiment, the switching element unit 10 is a unit integrated with the capacitor 7.
  • the switching element unit 10 includes a capacitor 7 and a case 92 for housing the capacitor 7 in addition to the mold unit 3.
  • the case 92 contains a plurality of capacitor elements constituting the capacitor 7.
  • the mold unit 3 is fixed to a fixing portion 93 formed in the case 92.
  • the upper surface of the fixing portion 93 is formed as a flat surface, and the mold unit 3 is fixed to the fixing portion 93 from the second side Z2.
  • an insulating resin sheet is interposed between the mold unit 3 and the fixing portion 93.
  • the fixing portion 93 is configured to be cooled by a cooling device provided in the case 92. That is, the fixing portion 93 is configured to function as a heat sink, and each member constituting the mold unit 3 fixed to the fixing portion 93 can be cooled by the cooling device. That is, the surface on the first side Z1 of the mold unit 3 is a cooling surface 3a cooled by the cooling device.
  • the capacitor 7 includes a first terminal 7a connected to the first bus bar 71 and a second terminal 7b connected to the second bus bar 72.
  • the first bus bar 71 is the positive bus bar 70P and the second bus bar 72 is the negative bus bar 70N
  • the first terminal 7a is the positive terminal 7P of the capacitor 7
  • the second terminal 7b is the negative terminal 7N of the capacitor 7. It is said.
  • the first bus bar 71 is the negative bus bar 70N and the second bus bar 72 is the positive bus bar 70P
  • the first terminal 7a is the negative terminal 7N of the capacitor 7
  • the second terminal 7b is the positive terminal of the capacitor 7. Terminal 7P.
  • the capacitor 7 includes a pair of a first terminal 7a and a second terminal 7b on both sides of the mold unit 3 in the second direction Y. Then, as shown in FIG. 5 (see also FIG. 2), the third exposed portion 71a of the first bus bar 71 and the first terminal 7a on the fifth side Y1 are connected (here, the first electrode bus bar 81 connects). The fourth exposed portion 71b of the first bus bar 71 is connected to the first terminal 7a of the sixth side Y2 (here, connected by another first electrode bus bar 81).
  • the fifth exposed portion 72a of the second bus bar 72 is connected to the second terminal 7b of the fifth side Y1 (here, connected by the second electrode bus bar 82), and the sixth exposed portion 72b of the second bus bar 72 is connected. And the second terminal 7b of the sixth side Y2 are connected (here, connected by another second electrode bus bar 82).
  • the first bus bar 71 and the second bus bar 72 are connected to the capacitors 7 on both sides in the second direction Y with respect to the switching element set 20. It is possible to reduce the effective wiring length to the capacitor 7 to reduce the inductance.
  • the switching element units 10 included in the switching element module 1 may include two switching element units 10 arranged in the second direction Y.
  • the switching element units 10 adjacent to each other in the second direction Y the fourth exposed portion 71b of the first bus bar 71 included in the switching element unit 10 disposed on the fifth side Y1 and the sixth side Y2
  • the electrical connection structure for connecting the first bus bars 71 to each other can be simplified. .
  • the sixth exposed portion 72b of the second bus bar 72 included in the switching element unit 10 disposed on the fifth side Y1, and the sixth side Y2 By connecting the second bus bar 72 to the fifth exposed portion 72a of the switching element unit 10 provided in the switching element unit 10, the electrical connection structure for connecting the second bus bars 72 can be simplified. .
  • a first distal end portion 62a which is a distal end portion (an end surface of the second side Z2) of the second portion 62 and a surface of the second joint portion 52b on the second side Z2.
  • the surface of the third portion 63 on the second side Z2 are arranged on the same plane parallel to the first reference surface S1 (here, on the second reference surface S2).
  • the second reference plane S2 is disposed on the second side Z2 with respect to the end face of the second side Z2 of the mold section 2.
  • the surfaces of the first bus bar 71 on the second side Z2 and the surfaces of the second bus bar 72 on the second side Z2 at both ends in the second direction Y are also disposed on the second reference plane S2.
  • the plurality of portions arranged on the second reference surface S2 are repaired. It can be a pressed portion pressed toward the first side Z1 by a tool or the like. At this time, since the plurality of pressed parts are arranged on the same plane, it is possible to apply a load evenly to the plurality of pressed parts and to appropriately press the mold unit 3 against the fixing part 93. It's easy.
  • the second extending portion 52 a of the output bus bar 40 is connected to the end of the third portion 63 on the opposite side to the second joining portion 52 b (that is, the fourth side).
  • X2 (the end of X2) to the first side Z1.
  • the second tip portion 64a which is the tip portion (the end surface of the first side Z1) of the fourth portion 64, the surface of the first side Z1 in the first joint portion 51b, and the first side Z1 of the first portion 61 are formed.
  • the surfaces are arranged on the same plane parallel to the first reference plane S1 (here, on the third reference plane S3).
  • the third reference plane S3 is disposed at the same position as the end face of the first side Z1 of the mold unit 2.
  • the end surface of Z1 may be shifted to the first side Z1 or the second side Z2.
  • the surface on the first side Z1 of the second bus bar 72, the third tip 71c of the first bus bar 71, and the fourth tip 71d of the first bus bar 71 are also arranged on the third reference plane S3.
  • the first bus bar 71 is configured such that the end of the fifth side Y1 is directed toward the first side Z1 on the fifth side Y1 with respect to the plurality of first switching elements 31.
  • the first bus bar 71 is formed to extend, and the end face of the first side Z1 at the end of the fifth side Y1 of the first bus bar 71 constitutes a third front end portion 71c.
  • the first bus bar 71 is formed such that the end of the sixth side Y2 extends toward the first side Z1 on the sixth side Y2 with respect to the plurality of first switching elements 31.
  • the end face of the first side Z1 at the end of the sixth side Y2 of the bus bar 71 forms a fourth tip 71d.
  • the surface of the first end Z1 in the second distal end portion 64a, the first joint portion 51b, and the surface of the first side Z1 in the first portion 61 are positioned on the third reference surface S3. Since these parts are arranged, these parts are arranged close to a cooling device (fixed part 93) for cooling the cooling surface 3a (for example, arranged so as to face the fixed part 93), and the output bus bar 40 is efficiently used. Cooling is possible.
  • the surface of the second bus bar 72 on the first side Z1, the third tip 71c of the first bus bar 71, and the fourth tip 71d of the first bus bar 71 are also on the third reference plane S3.
  • these components are arranged close to a cooling device (fixed portion 93) for cooling the cooling surface 3a (for example, arranged so as to face the fixed portion 93), and the first bus bar 71 is disposed. Also, the second bus bar 72 can be efficiently cooled.
  • each of the output bus bar 40, the first bus bar 71, and the second bus bar 72 causes the end face of the second side Z2 to function as the above-described pressed portion, and the end face of the first side Z1 supports the support section described here.
  • Can function as This makes it difficult for the pressing load to act on the switching element set 20 at the time of fixing by crimping, so that the switching element set 20 can be appropriately protected.
  • one switching element unit 10 includes the same number of first switching elements 31 as the number of phases and the second switching elements 32 as many as the phases has been described as an example.
  • one switching element unit 10 includes first switching elements 31 having a different number of phases and second switching elements 32 having a different number of phases. It can also be configured.
  • FIG. 8 shows an example of such a configuration.
  • the switching element unit 10 corresponds to an integrated unit of the two switching element units 10 by sharing the case 92 of the two switching element units 10 shown in FIG. Therefore, the switching element unit 10 shown in FIG. 8 includes the two mold units 3 shown in FIG. 1, and the first switching element 31 having twice the number of phases and the second switching element 32 having twice the number of phases. And In this case, one switching element unit 10 forms two inverter circuits 100 (see FIG. 7) that are electrically connected to each other in parallel. Also, in this case, different from the above-described embodiment, one switching element unit 10 includes switching element sets 20 having twice the number of phases and output bus bars 40 having twice the number of phases.
  • two output bus bars 40 arranged in the first direction X may be integrally formed and the connection bus bar 90 may not be provided.
  • the first exposed portion 40a of the output bus bar 40 is connected to the third side X1 with respect to the switching element set 20 including two first switching elements 31 and two second switching elements 32.
  • the second exposed portion 40b of the output bus bar 40 is formed on the fourth side with respect to the switching element set 20 including two first switching elements 31 and two second switching elements 32. It is formed so as to be exposed from the mold part 2 at X2.
  • one switching element set 20 may include a plurality of first switching elements 31 and a plurality of second switching elements 32.
  • the rotating electrical machine MG is an AC rotating electrical machine driven by a plurality of phases of AC power, but the rotating electrical machine MG is an AC rotating electrical machine driven by a single-phase AC power. You can also.
  • the switching element unit 10 may have a configuration including two switching element sets 20 instead of the same number as the number of phases (specifically, three) as in the above-described embodiment.
  • one switching element unit 10 includes the number (three in the above embodiment) of switching element sets 20 necessary to constitute one inverter circuit 100 is exemplified. It was explained as. However, without being limited to such a configuration, one switching element unit 10 is less than the number of switching element sets 20 necessary for forming one inverter circuit 100 (for example, one switching element set 20). , And one inverter circuit 100 may be formed by a plurality of switching element units 10 (for example, a plurality of switching element units 10 arranged in the second direction Y).
  • connection bus bar in which the second exposed portion 40b of the first switching element unit 11 and the first exposed portion 40a of the second switching element unit 12 are arranged along the first direction X.
  • the configuration connected by 90 has been described as an example.
  • the output bus bar 40 can contact the second exposed portion 40b of the first switching element unit 11 with the first exposed portion 40a of the second switching element unit 12.
  • Such a shape may be adopted, and the second exposed portion 40b of the first switching element unit 11 and the first exposed portion 40a of the second switching element unit 12 may be directly connected.
  • the first tip portion 62a which is the tip portion of the second portion 62, the surface of the second joint portion 52b on the second side Z2, and the surface of the third portion 63 on the second side Z2.
  • the first distal end portion 62a may be configured so that, in the third direction Z, the surface of the second side Z2 in the second joint portion 52b or the second side Z2 in the third portion 63. May be arranged at a position different from the surface.
  • the configuration in which the second extending portion 52a of the output bus bar 40 includes the fourth portion 64 has been described as an example. However, without being limited to such a configuration, a configuration in which the second extending portion 52a does not include the fourth portion 64 may be adopted.
  • both the first exposed portion 40a and the second exposed portion 40b are configured by the regions of the output bus bar 40 that are exposed from the mold portion 2 to the second side Z2.
  • the first exposed portion 40a is configured by a region exposed from the mold portion 2 to the third side X1 in the output bus bar 40, or the first exposed portion 40a
  • the bus bar 40 may include both a region exposed from the mold portion 2 on the second side Z2 and a region exposed on the third side X1.
  • the second exposed portion 40b is constituted by a region exposed from the mold portion 2 in the output bus bar 40 to the fourth side X2, or the second exposed portion 40b is formed from the mold portion 2 in the output bus bar 40 to the second side Z2. And a region exposed on the fourth side X2.
  • both the third exposed portion 71a and the fourth exposed portion 71b are configured by regions exposed from the mold portion 2 of the first bus bar 71 to the second side Z2.
  • the third exposed portion 71a is configured by a region exposed from the mold portion 2 of the first bus bar 71 to the fifth side Y1, or the third exposed portion 71a is
  • the first bus bar 71 may include both a region exposed from the mold portion 2 on the second side Z2 and a region exposed on the fifth side Y1.
  • the fourth exposed portion 71b is constituted by a region exposed from the molded portion 2 in the first bus bar 71 to the sixth side Y2, or the fourth exposed portion 71b is It may be constituted by both a region exposed on the side Z2 and a region exposed on the sixth side Y2.
  • both the fifth exposed portion 72a and the sixth exposed portion 72b are configured by regions exposed from the mold portion 2 of the second bus bar 72 to the second side Z2.
  • the fifth exposed portion 72a is configured by a region exposed from the mold portion 2 of the second bus bar 72 to the fifth side Y1
  • the fifth exposed portion 72a is
  • the second bus bar 72 may be configured by both a region exposed from the mold portion 2 on the second side Z2 and a region exposed on the fifth side Y1.
  • the sixth exposed portion 72b is constituted by a region exposed from the molded portion 2 of the second bus bar 72 to the sixth side Y2, or the sixth exposed portion 72b is It may be constituted by both a region exposed on the side Z2 and a region exposed on the sixth side Y2.
  • the first bus bar 71 is provided on both sides of the plurality of first switching elements 31 in the second direction Y so as to be exposed from the mold portion 2.
  • the configuration in which the plurality of second switching elements 32 are provided so as to be exposed from the mold portion 2 on both sides in the second direction Y has been described as an example. However, without being limited to such a configuration, a configuration in which the first bus bar 71 is provided so as to be exposed from the mold portion 2 on only one side in the second direction Y with respect to the plurality of first switching elements 31. It can also be.
  • the second bus bar 72 may be provided so as to be exposed from the mold part 2 on only one side of the plurality of second switching elements 32 in the second direction Y.
  • the configuration in which the first switching element 31 and the second switching element 32 are arranged on a common reference plane (on the first reference plane S1) has been described as an example.
  • the first switching element 31 and the second switching element 32 are connected to each other in the third direction Z (a direction orthogonal to both the first direction X and the second direction Y).
  • the output bus bar 40 does not include the bent portion 53, and the first joint portion 51b and the second joint portion 52b are arranged on the same plane. You can also.
  • the first joint 51b is arranged so as to be in contact with the surface of the first side Z1 of the first switching element 31, and the second joint 52b is arranged in the second
  • the configuration arranged so as to be in contact with the surface of the side Z2 has been described as an example.
  • the first joint 51b is arranged to be in contact with the surface of the second side Z2 of the first switching element 31, and the second joint 52b is connected to the second switching element 31b. It is also possible to adopt a configuration in which it is arranged so as to be in contact with the surface of the first side Z1 of the T.32.
  • first joint 51b is arranged so as to be in contact with the surface of the second side Z2 of the first switching element 31, and the second joint 52b is arranged on the surface of the second side Z2 of the second switching element 32.
  • first junction 51b is arranged to be in contact with the surface of the first side Z1 of the first switching element 31, and the second junction 52b is arranged to be in contact with the second switching element.
  • the output bus bar 40 does not include the bent portion 53, and the first joint portion 51b and the second joint portion 52b are arranged on the same plane. You can also.
  • the configuration in which the switching element unit 10 is a unit integrated with the capacitor 7 by the case 92 has been described as an example.
  • a configuration in which the capacitor 7 and the switching element unit 10 are not integrated such as a configuration in which the capacitor 7 and the switching element unit 10 are accommodated in different cases, may be employed.
  • the switching element unit (10) includes a switching element set (20) for configuring the inverter circuit (100) and a first bus bar connected to one of the positive electrode (6P) and the negative electrode (6N) of the DC power supply (6). (71), a second bus bar (72) connected to the other of the positive electrode (6P) and the negative electrode (6N) of the DC power supply (6), and an output bus bar (40) connected to the AC device (MG). , A molding part (2), wherein the switching element set (20) includes a first switching element (31) connected to the first bus bar (71) and the output bus bar (40); A second switching element (32) connected to the bus bar (72) and the output bus bar (40); and the first switching element (31) and the second switching element (32).
  • the output bus bar (40) is in contact with a surface of the first switching element (31) opposite to a surface in contact with the first bus bar (71),
  • the second switching element (32) is arranged along the first direction (X) in a state in which the second switching element (32) is in contact with a surface opposite to the surface in contact with the second bus bar (72), and the first switching element (31) )
  • the second switching element (32) are disposed so as to be buried in the mold part (2), and the output bus bar (40) is buried in the mold part (2).
  • output bus bars (40), first bus bars (71), and second bus bars (72) included in different switching element units (10) are provided.
  • the switching elements included in the switching element units (10) different from each other can be electrically connected in parallel.
  • the output bus bar (40) includes the exposed portions (40a, 40b) exposed from the mold portion (2) on both sides of the switching element set (20) in the first direction (X). Therefore, by arranging the plurality of switching element units (10) to be connected side by side in the first direction (X) in the same direction, the electrical connection structure for connecting the output bus bars (40) to each other is simplified. can do.
  • the first exposed portion (40a) of the output bus bar (40) of one switching element unit (10) of the two switching element units (10) adjacent in the first direction (X) and the other switching element By connecting the output bus bar (40) of the element unit (10) to the second exposed portion (40b) of the output bus bar (40), the output bus bar does not straddle any of the switching element sets (20) of these two switching element units (10). Since the (40) can be connected to each other, the electrical connection structure for connecting the output bus bars (40) can be simplified.
  • an electrical connection structure between the switching element unit (10) and the AC device (MG) can be provided.
  • an electrical connection for electrically connecting switching elements of different switching element units (10) to each other in parallel is provided.
  • the connection structure can be simplified.
  • the first switching element (31) and the second switching element (32) are arranged on a common reference plane (S1), and are arranged in an orthogonal direction (Z) orthogonal to the reference plane (S1).
  • One side is defined as a first side (Z1)
  • the opposite side to the first side (Z1) in the orthogonal direction (Z) is defined as a second side (Z2).
  • the second extending portion (52a) includes a third portion (63) extending from the second joining portion (52b) in the first direction (X), and the second portion (62).
  • the region exposed from the mold portion (2) to the second side (Z2) constitutes the first exposed portion (40a), and the region exposed from the mold portion (2) in the third portion (63). It is preferable that a region exposed on the second side (Z2) constitutes the second exposed portion (40b).
  • the output bus bar (40) has the first joint (51b) in contact with the surface on the first side (Z1) of the first switching element (31) and the first joint (51b) of the second switching element (32).
  • 32) may be arranged with the same surface facing the same side in the orthogonal direction (Z) (for example, the surface on which the control terminal such as a gate terminal is provided faces the second side (Z2)). it can.
  • the output bus bar (40) can be formed to have both the first exposed portion (40a) and the second exposed portion (40b).
  • the region of the second portion (62) exposed from the mold portion (2) to the second side (Z2) forms the first exposed portion (40a), and the third portion
  • a region exposed from the mold portion (2) to the second side (Z2) constitutes the second exposed portion (40b)
  • a tip portion of the second portion (62) ( 62a), the surface on the second side (Z2) in the second joint portion (52b), and the surface on the second side (Z2) in the third portion (63) are the reference surface (S1). It is preferred that they are arranged on the same plane parallel to.
  • the molding unit (3) in which the switching element set (20) and the output bus bar (40) are integrated by the molding part (2) is located on the second side (Z2) with respect to the fixed part (93).
  • the tip (62a) of the second portion (62), the surface on the second side (Z2) of the second joint (52b), and the second side of the third portion (63) The surface of (Z2) can be a pressed portion pressed toward the first side (Z1) by a jig or the like.
  • a load is evenly applied to these three pressed parts, and the mold unit (3) is fixed to the fixing part ( 93) can be easily pressed properly.
  • the second extending portion (52a) extends from the end of the third portion (63) opposite to the side of the second joining portion (52b) toward the first side (Z1).
  • a first end (64a) of the fourth part (64), a surface of the first joint (51b) on the first side (Z1), and the first part (61). is preferably arranged on the same plane parallel to the reference plane (S1).
  • the surface of the first side (Z1) of the molding unit (3) in which the switching element set (20) and the output bus bar (40) are integrated by the molding part (2) is cooled by the cooling device.
  • the cooling surface (3a) not only the surface on the first side (Z1) in the first joint portion (51b) and the surface on the first side (Z1) in the first portion (61), but also the fourth surface (Z1).
  • the tip (64a) of the portion (64) can also be arranged close to the cooling device (for example, facing the cooling device), so that the output bus bar (40) can be cooled efficiently. .
  • the pressing load on the mold unit (3) during the pressure fixing is reduced.
  • the tip (64a) of the fourth portion (64), the surface of the first joint (51b) on the first side (Z1), and the surface of the first portion (61) on the first side (Z1). Can receive. Therefore, it is difficult for the pressing load to act on the switching element set (20) at the time of press-fixing, and the switching element set (20) can be appropriately protected.
  • a plurality of the switching element sets (20) are provided, and a plurality of the output bus bars (40) are provided so as to correspond to each of the plurality of switching element sets (20).
  • a plurality of the first switching elements (31) are arranged side by side in a second direction (Y) intersecting the first direction (X), and the plurality of the second switching elements (32) are arranged in the second direction.
  • the plurality of output bus bars (40) are arranged side by side in the second direction (Y), corresponding to the arrangement of the plurality of switching element sets (20). Is preferred.
  • the switching element unit (10) includes a plurality of (for example, the same number as the number of phases of the inverter circuit (100)) switching element sets (20), a plurality of switching targets to be connected are provided.
  • the first exposed portion (40a) of the output bus bar (40) of one switching element unit (10) of the two switching element units (10) adjacent in the first direction (X) and the other switching element Either of these two switching element units (10) is connected to the second exposed part (40b) of the output bus bar (40) arranged at the same position in the second direction (Y) of the element unit (10).
  • the output busbars (40) can be connected to each other without straddling the switching element set (20), and without crossing the electrical connection structure between the other output busbars (40). 40)
  • the electrical connection structure for connecting each other can be simplified.
  • the plurality of first switching elements (31) are arranged in the second direction (Y), and the plurality of second switching elements (32) are arranged in the second direction (Y).
  • the first bus bar (71) and the second bus bar (72) are arranged along the second direction (Y), and the first bus bar (71) includes a plurality of the bus bars.
  • the first switching element (31) is provided on both sides of the second direction (Y) in the second direction (Y) so as to be exposed from the mold part (2)
  • the second bus bar (72) is provided with a plurality of the second switching elements. It is preferable that the element (32) is provided on both sides in the second direction (Y) so as to be exposed from the mold portion (2).
  • the plurality of switching element units (10) to be connected are arranged not only in the first direction (X) but also in the second direction (Y), they are adjacent to the second direction (Y).
  • the electrical connection structure for connecting the first bus bars (71) and the second bus bars (72) of the two switching element units (10) can be simplified.
  • the first bus bar (71) and the second bus bar (72) are connected to the capacitor on both sides in the second direction (Y). Since it can be connected to (7), there is also an advantage that the effective wiring length between the switching element set (20) and the capacitor (7) is kept short and the inductance is easily reduced.
  • the switching element module (1) includes a plurality of the switching element units (10), and the plurality of switching element units (10) include a first switching element unit (10) arranged in the first direction (X). 11) and a second switching element unit (12), and the side on which the first exposed portion (40a) is arranged is a third side with respect to the switching element set (20) in the first direction (X).
  • the first switching element unit (11) is disposed on the third side (X1) in the first direction (X) with respect to the second switching element unit (12), and the first switching element is provided.
  • the second exposed part (40b) of the element unit (11) and the first exposed part (40a) of the second switching element unit (12); It is preferable to being connected by the first direction (X) arranged along the connection bus bar (90).
  • the first exposed portion (40a) and the second exposed portion () do not straddle any of the switching element sets (20) of the first switching element unit (11) and the second switching element unit (12).
  • 40b) can be connected via the connection bus bar (90), so that the electrical connection between the output bus bars (40) between the first switching element unit (11) and the second switching element unit (12).
  • the connection structure can be simplified.
  • the first exposed portion (40a) and the second exposed portion (40b) are different from the case where the first exposed portion (40a) and the second exposed portion (40b) are directly connected. Since the amount of exposure from the mold part (2) can be suppressed to a small size, the arrangement space when the first switching element unit (11) or the second switching element unit (12) is used alone can be reduced. There is also the advantage of being able to do it.
  • each of the first switching element unit (11) and the second switching element unit (12) is the first switching element (31) and the second switching element constituting the switching element set (20). It is preferable that the unit is integrated with a capacitor (7) electrically connected in parallel with the series circuit of (32).
  • the capacitance of the entire switching element module (1) including the capacitance of the capacitor (7) is provided. Can be increased. Therefore, compared to the case where the capacitor (7) is not integrated with the switching element unit (10), the design work and the actual connection work when the plurality of switching element units (10) are connected in parallel can be simplified. it can.
  • the switching element unit and the switching element module according to the present disclosure need only be able to exhibit at least one of the effects described above.
  • Switching element module 2 Mold part 6: DC power supply 6P: Positive electrode 6N: Negative electrode 7: Capacitor 10: Switching element unit 11: First switching element unit 12: Second switching element unit 20: Switching element set 31: First Switching element 32: second switching element 40: output bus bar 40a: first exposed portion 40b: second exposed portion 40c: buried portion 51a: first extending portion 51b: first joining portion 52a: second extending portion 52b: 2nd joining part 61: 1st part 62: 2nd part 62a: 1st tip part (tip part of the 2nd part) 63: third portion 64: fourth portion 64a: second tip (tip of fourth portion) 71: first bus bar 72: second bus bar 90: connection bus bar 100: inverter circuit MG: rotating electric machine (AC equipment) S1: First reference plane (reference plane) X: first direction X1: third side Y: second direction Z: third direction (perpendicular direction) Z1: first side Z2: second side

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Abstract

第１スイッチング素子（３１）と第２スイッチング素子（３２）とは、第１方向（Ｘ）に並んで配置される。出力バスバー（４０）は、第１方向（Ｘ）に沿って配置される。第１スイッチング素子（３１）及び第２スイッチング素子（３２）は、モールド部（２）に埋没するように配置される。出力バスバー（４０）は、モールド部（２）に埋没する埋没部（４０ｃ）と、スイッチング素子組（２０）に対して第１方向（Ｘ）の一方側においてモールド部（２）から露出する第１露出部（４０ａ）と、スイッチング素子組（２０）に対して第１方向（Ｘ）の他方側においてモールド部（２）から露出する第２露出部（４０ｂ）とを備える。

Description

スイッチング素子ユニット及びスイッチング素子モジュール
　本発明は、インバータ回路を構成するためのスイッチング素子組を備えたスイッチング素子ユニット、及び、そのようなスイッチング素子ユニットを複数備えたスイッチング素子モジュールに関する。
　上記のようなスイッチング素子ユニットの一例が、特開２００２－３６９４９６号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１には、インバータ回路を構成するためのインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）を並列接続して用いる場合に、パワー素子のスイッチング時のアンバランスによる誤った過電流検出や熱集中の防止を図るための技術が開示されている。特許文献１には明記されていないが、このようにＩＰＭを並列接続することで、インバータ回路全体としての電流容量を増大させて、大容量の交流機器を駆動することが可能となる。
　ところで、並列接続するスイッチング素子ユニットの数を変更することで、複数のスイッチング素子ユニットを備えたスイッチング素子モジュール全体としての電流容量が可変な構成とする場合、コストの低減や配置スペースの小型化の観点から、互いに異なるスイッチング素子ユニットが備えるスイッチング素子同士を電気的に並列接続するための電気的接続構造が、簡素であることが望ましい。しかしながら、特許文献１には、このような電気的接続構造についての具体的な開示がない。
特開２００２－３６９４９６号公報
　そこで、複数のスイッチング素子ユニットを並列接続する場合に、互いに異なるスイッチング素子ユニットが備えるスイッチング素子同士を電気的に並列接続するための電気的接続構造の簡素化を図ることが可能な技術の実現が望まれる。
　本開示に係るスイッチング素子ユニットは、インバータ回路を構成するためのスイッチング素子組と、直流電源の正極及び負極の一方に接続される第１バスバーと、前記直流電源の正極及び負極の他方に接続される第２バスバーと、交流機器に接続される出力バスバーと、モールド部と、を備え、前記スイッチング素子組は、前記第１バスバー及び前記出力バスバーに接続される第１スイッチング素子と、前記第２バスバー及び前記出力バスバーに接続される第２スイッチング素子と、を含み、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とは、第１方向に並んで配置され、前記出力バスバーは、前記第１スイッチング素子における前記第１バスバーに接する面とは反対側の面に接すると共に、前記第２スイッチング素子における前記第２バスバーに接する面とは反対側の面に接する状態で、前記第１方向に沿って配置され、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子が、前記モールド部に埋没するように配置され、前記出力バスバーが、前記モールド部に埋没する埋没部と、前記スイッチング素子組に対して前記第１方向の一方側において前記モールド部から露出する第１露出部と、前記スイッチング素子組に対して前記第１方向の他方側において前記モールド部から露出する第２露出部とを備える。
　このような構成のスイッチング素子ユニットを複数並列接続する場合、互いに異なるスイッチング素子ユニットが備える出力バスバー同士、第１バスバー同士、及び第２バスバー同士を接続することで、互いに異なるスイッチング素子ユニットが備えるスイッチング素子同士を電気的に並列接続することができる。上記の構成によれば、出力バスバーが、スイッチング素子組に対して第１方向の両側に、モールド部から露出する露出部を備えるため、接続対象の複数のスイッチング素子ユニットを同じ向きで第１方向に並べて配置することで、出力バスバー同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることができる。具体的には、第１方向に隣接する２つのスイッチング素子ユニットの一方のスイッチング素子ユニットの出力バスバーの第１露出部と、他方のスイッチング素子ユニットの出力バスバーの第２露出部とを接続することで、これら２つのスイッチング素子ユニットのいずれのスイッチング素子組も跨ぐことなく出力バスバー同士を接続することができるため、出力バスバー同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることができる。
　なお、このように複数のスイッチング素子ユニットを第１方向に並べて配置して、隣接する２つのスイッチング素子ユニットの出力バスバー同士を接続する場合、いずれか１つのスイッチング素子ユニットの出力バスバーを交流機器に接続することで、これら複数のスイッチング素子ユニットの全ての出力バスバーを交流機器に電気的に接続することができる。この際、第１方向の端部に配置されるスイッチング素子ユニットの出力バスバーの露出部のうちの、第１方向に隣接する他のスイッチング素子ユニットの出力バスバーに接続されない露出部を交流機器に接続することで、出力バスバー同士を接続するための電気的接続構造との干渉を避けて、スイッチング素子ユニットと交流機器との電気的接続構造を設けることができる。
　以上のように、上記の構成によれば、複数のスイッチング素子ユニットを並列接続する場合に、互いに異なるスイッチング素子ユニットが備えるスイッチング素子同士を電気的に並列接続するための電気的接続構造の簡素化を図ることが可能となる。
　スイッチング素子ユニットの更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
実施形態に係るモールドユニットの斜視図 実施形態に係るモールドユニットの一部の斜視部 実施形態に係るモールドユニットの一部の分解斜視図 実施形態に係るモールドユニットの断面図 実施形態に係るスイッチング素子ユニットの斜視図 実施形態に係るスイッチング素子モジュールの斜視図 実施形態に係るインバータ回路の構成図 その他の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの斜視図
　スイッチング素子ユニット及びスイッチング素子モジュールの実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明における、各部材についての寸法、配置方向、配置位置等に関する用語は、誤差（製造上許容され得る程度の誤差）による差異を有する状態を含む概念である。また、本明細書では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
　スイッチング素子ユニット１０は、直流電力と交流電力との間の電力変換を行うインバータ回路１００（図７参照）に用いられる。図７に示すように、インバータ回路１００は、直流電源６（直流電圧の供給源）と回転電機ＭＧとの間に設けられている。直流電源６は、例えば、バッテリやキャパシタ等を用いて構成される。直流電源６とインバータ回路１００との間には、コンデンサ７（平滑コンデンサ）が設けられている。コンデンサ７は、インバータ回路１００の直流側の電圧を平滑化する。回転電機ＭＧは、交流電力で駆動される交流回転電機であり、インバータ回路１００から回転電機ＭＧに交流電力が供給されて回転電機ＭＧが駆動される。回転電機ＭＧは、例えば、電動車両やハイブリッド車両等において車両（車輪）の駆動力源として用いられる回転電機とされる。詳細は後述するが、スイッチング素子ユニット１０は、単体で用いることも（図５参照）、複数を並列接続（電気的に並列接続）して用いることもできる（図６参照）。図７では、単体で１つのインバータ回路１００を構成するスイッチング素子ユニット１０が、２つ並列接続される場合を例示しており、直流電源６に対して２つのインバータ回路１００が電気的に並列接続されている。本実施形態では、回転電機ＭＧが「交流機器」に相当する。
　図７に示すように、インバータ回路１００は、ブリッジ回路により構成される。本実施形態では、このブリッジ回路は、相数と同数のアームが電気的に並列接続されて構成されている。本実施形態では、回転電機ＭＧは、３相（複数相の一例）の交流電力で駆動される交流回転電機であり、ブリッジ回路は、３つのアームが電気的に並列接続されて構成されている。１つのアームは、上段アームを構成する上段側スイッチング素子３０Ｕと下段アームを構成する下段側スイッチング素子３０Ｌとの直列回路により構成される。この直列回路の正極側の端部は、直流電源６の正極６Ｐに接続される正極バスバー７０Ｐに接続され、この直列回路の負極側の端部は、直流電源６の負極６Ｎに接続される負極バスバー７０Ｎに接続されている。そして、複数のアームのそれぞれの中間点（上段側スイッチング素子３０Ｕと下段側スイッチング素子３０Ｌとの接続点）が、回転電機ＭＧの対応する相のコイル（ここでは、ステータコイル）に電気的に接続されている。なお、スイッチング素子（３０Ｕ，３０Ｌ）のそれぞれには、整流用のダイオード素子３３（フリーホイールダイオード）が並列接続されている。
　スイッチング素子（３０Ｕ，３０Ｌ）の制御端子（ここでは、ゲート端子）は、駆動回路５を介して制御装置４に接続されている。そして、制御装置４が生成するスイッチング制御信号に従ってスイッチング素子（３０Ｕ，３０Ｌ）のそれぞれがスイッチング制御されることで、インバータ回路１００から回転電機ＭＧに交流電力が供給される。なお、図７に示す例とは異なり、直流電源６の正負極間の電圧が、昇圧又は降圧されて、正極バスバー７０Ｐと負極バスバー７０Ｎとの間に印加される構成とすることもできる。この場合、正極バスバー７０Ｐは、昇圧回路又は降圧回路を介して直流電源６の正極６Ｐに接続される。
　図１～図４に示すように、スイッチング素子ユニット１０は、スイッチング素子組２０と、第１バスバー７１と、第２バスバー７２と、出力バスバー４０と、モールド部２と、を備えている。図５に示すように、本実施形態では、スイッチング素子ユニット１０は、コンデンサ７やコンデンサ７を収容するケース９２と一体化されたユニットであるが、図１及び図４ではその一部のみ（主にモールドユニット３のみ）を示している。ここで、モールドユニット３は、モールド部２により一体化されたユニットである。具体的には、モールド部２により互いに一体化された、スイッチング素子組２０、第１バスバー７１、第２バスバー７２、及び出力バスバー４０により、モールドユニット３が構成されている。モールド部２は、モールド材料（具体的には、樹脂）で形成されており、スイッチング素子組２０、第１バスバー７１、第２バスバー７２、及び出力バスバー４０を保持するように設けられている。
　スイッチング素子組２０は、インバータ回路１００（図７参照）を構成するためのスイッチング素子の組である。図４に示すように、スイッチング素子組２０は、第１バスバー７１及び出力バスバー４０に接続される第１スイッチング素子３１と、第２バスバー７２及び出力バスバー４０に接続される第２スイッチング素子３２と、を含む。本実施形態では、スイッチング素子組２０は、第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２を１つずつ含んでいる。図１及び図４に示すように、第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２は、モールド部２に埋没するように配置されている。出力バスバー４０は、第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２の双方に接続される。すなわち、出力バスバー４０は、第１スイッチング素子３１と第２スイッチング素子３２とを電気的に接続するように設けられており、出力バスバー４０の電位は、インバータ回路１００のアームの中間点の電位となる。
　第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２として、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等の、パワー半導体素子を用いることができる。本実施形態では、第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２は、ダイオード素子３３（図７参照）を内蔵したチップ型素子である。このチップ型素子は、外形が平板状に形成されており、板面に直交する方向が後述する第３方向Ｚに沿う向きで配置されている。
　第１バスバー７１は、直流電源６の正極６Ｐ及び負極６Ｎの一方に接続され、第２バスバー７２は、直流電源６の正極６Ｐ及び負極６Ｎの他方に接続される。本実施形態では、スイッチング素子ユニット１０は、第１バスバー７１及び第２バスバー７２を１つずつ備えている。上述したように、第１スイッチング素子３１は、第１バスバー７１及び出力バスバー４０に接続され、第２スイッチング素子３２は、第２バスバー７２及び出力バスバー４０に接続される。よって、第１バスバー７１が直流電源６の正極６Ｐに接続され、第２バスバー７２が直流電源６の負極６Ｎに接続される場合には、すなわち、第１バスバー７１が正極バスバー７０Ｐであり、第２バスバー７２が負極バスバー７０Ｎである場合には、第１スイッチング素子３１は上段側スイッチング素子３０Ｕとされ、第２スイッチング素子３２は下段側スイッチング素子３０Ｌとされる。また、第１バスバー７１が直流電源６の負極６Ｎに接続され、第２バスバー７２が直流電源６の正極６Ｐに接続される場合には、すなわち、第１バスバー７１が負極バスバー７０Ｎであり、第２バスバー７２が正極バスバー７０Ｐである場合には、第１スイッチング素子３１は下段側スイッチング素子３０Ｌとされ、第２スイッチング素子３２は上段側スイッチング素子３０Ｕとされる。本実施形態では、第１バスバー７１を負極バスバー７０Ｎとし、第２バスバー７２を正極バスバー７０Ｐとしているが、第１バスバー７１を正極バスバー７０Ｐとし、第２バスバー７２を負極バスバー７０Ｎとしてもよい。
　出力バスバー４０は、交流機器（本実施形態では、回転電機ＭＧ）に接続される。本実施形態では、出力バスバー４０は、機器接続バスバー９１（図５～図７参照）を介して回転電機ＭＧに電気的に接続される。本実施形態では、スイッチング素子ユニット１０は、スイッチング素子組２０を複数備えると共に、複数のスイッチング素子組２０のそれぞれに対応するように複数の出力バスバー４０を備えている。ここでは、スイッチング素子ユニット１０は、相数と同数のスイッチング素子組２０と、相数と同数の出力バスバー４０とを備えている。具体的には、図３に示すように、スイッチング素子ユニット１０は、第１スイッチング素子組２１、第２スイッチング素子組２２、及び第３スイッチング素子組２３の、３つのスイッチング素子組２０を備えると共に、第１出力バスバー４１、第２出力バスバー４２、及び第３出力バスバー４３の、３つの出力バスバー４０を備えている。よって、本実施形態では、図７に示すように、１つのスイッチング素子ユニット１０により１つのインバータ回路１００が構成される。
　図３及び図４に示すように（図２も参照）、１つのスイッチング素子組２０に含まれる第１スイッチング素子３１と第２スイッチング素子３２とは、第１方向Ｘに並んで配置されている。そして、出力バスバー４０は、対応するスイッチング素子組２０に含まれる第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２に接するように配置されている。具体的には、出力バスバー４０は、第１スイッチング素子３１における第１バスバー７１に接する面とは反対側の面に接すると共に、第２スイッチング素子３２における第２バスバー７２に接する面とは反対側の面に接する状態で、第１方向Ｘに沿って配置されている。なお、本明細書では、「接する」は、直接接すること、及び、接合層を介して接することの、双方を含む概念として用いている。以下では、第１方向Ｘの一方側（具体的には、スイッチング素子組２０に対して後述する第１露出部４０ａが配置される側）を第３側Ｘ１とし、第１方向Ｘにおける第３側Ｘ１とは反対側を第４側Ｘ２とする。
　図示は省略するが、第１スイッチング素子３１及び第２スイッチング素子３２のそれぞれは、一対の主端子（スイッチング素子としてＩＧＢＴが用いられる場合には、エミッタ端子及びコレクタ端子）を備えている。そして、第１スイッチング素子３１における第１バスバー７１に接する面には、一対の主端子の一方が第１バスバー７１と電気的に接続されるように形成されており、第１スイッチング素子３１における出力バスバー４０に接する面には、一対の主端子の他方が出力バスバー４０と電気的に接続されるように形成されている。また、第２スイッチング素子３２における第２バスバー７２に接する面には、一対の主端子の一方が第２バスバー７２と電気的に接続されるように形成されており、第２スイッチング素子３２における出力バスバー４０に接する面には、一対の主端子の他方が出力バスバー４０と電気的に接続されるように形成されている。
　上述したように、本実施形態では、スイッチング素子ユニット１０は、スイッチング素子組２０を複数備えている。よって、スイッチング素子ユニット１０は、複数の第１スイッチング素子３１と複数の第２スイッチング素子３２とを備えている。本実施形態では、スイッチング素子ユニット１０は、スイッチング素子組２０と同数の第１スイッチング素子３１と、スイッチング素子組２０と同数の第２スイッチング素子３２とを備えている。図３に示すように、複数の第１スイッチング素子３１は、第２方向Ｙに並んで配置され、複数の第２スイッチング素子３２は、第２方向Ｙに並んで配置されている。そして、複数の出力バスバー４０が、複数のスイッチング素子組２０の配置に対応して、第２方向Ｙに並んで配置されている。ここで、第２方向Ｙは、第１方向Ｘに交差する方向である。本実施形態では、第２方向Ｙは、第１方向Ｘに直交する方向である。以下では、第２方向Ｙの一方側を第５側Ｙ１とし、第２方向Ｙにおける第５側Ｙ１とは反対側を第６側Ｙ２とする。
　図４に示すように、本実施形態では、１つのスイッチング素子組２０に含まれる第１スイッチング素子３１と第２スイッチング素子３２とは、共通の基準面である第１基準面Ｓ１上に配置されている。ここでは、スイッチング素子ユニット１０が備える全ての第１スイッチング素子３１及び全ての第２スイッチング素子３２が、第１基準面Ｓ１上に配置されている。ここで、第１基準面Ｓ１に直交する直交方向を第３方向Ｚとし、第３方向Ｚの一方側を第１側Ｚ１とし、第３方向Ｚにおける第１側Ｚ１とは反対側を第２側Ｚ２とする。第３方向Ｚは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方に直交する方向と一致する。
　図４に示すように、出力バスバー４０は、第１スイッチング素子３１に接する第１接合部５１ｂと、第２スイッチング素子３２に接する第２接合部５２ｂと、を備えている。そして、本実施形態では、第１接合部５１ｂは、第１スイッチング素子３１の第１側Ｚ１の面に接するように配置され、第２接合部５２ｂは、第２スイッチング素子３２の第２側Ｚ２の面に接するように配置されている。そのため、本実施形態では、出力バスバー４０は、当該出力バスバー４０の延在方向における第１接合部５１ｂと第２接合部５２ｂとの間に、第１接合部５１ｂを第２接合部５２ｂよりも第１側Ｚ１に配置するための屈曲部５３を備えている。図４に示すように、本実施形態では、第１接合部５１ｂにおける第１側Ｚ１の面と、第２バスバー７２における第１側Ｚ１の面とが、第１基準面Ｓ１に平行な同一平面上（後述する第３基準面Ｓ３上）に配置され、第２接合部５２ｂにおける第２側Ｚ２の面と、第１バスバー７１における第２側Ｚ２の面とが、第１基準面Ｓ１に平行な同一平面上（後述する第２基準面Ｓ２上）に配置されるように、屈曲部５３が形成されている。
　図１～図３に示すように、第１バスバー７１及び第２バスバー７２は、第２方向Ｙに沿って配置されている。具体的には、第１バスバー７１は、全ての第１スイッチング素子３１（ここでは、３つの第１スイッチング素子３１）に接する状態で、第２方向Ｙに沿って配置されている。本実施形態では、出力バスバー４０の第１接合部５１ｂが、第１スイッチング素子３１の第１側Ｚ１の面に接するため、第１バスバー７１は、第１スイッチング素子３１の第２側Ｚ２の面に接するように配置されている。また、第２バスバー７２は、全ての第２スイッチング素子３２（ここでは、３つの第２スイッチング素子３２）に接する状態で、第２方向Ｙに沿って配置されている。本実施形態では、出力バスバー４０の第２接合部５２ｂが、第２スイッチング素子３２の第２側Ｚ２の面に接するため、第２バスバー７２は、第２スイッチング素子３２の第１側Ｚ１の面に接するように配置されている。
　このスイッチング素子ユニット１０は、単体で用いるだけでなく、複数個を並列接続（電気的に並列接続）して用いることも想定している。並列接続するスイッチング素子ユニット１０の数や組み合わせを変更することで、全体としての電流容量を調整することができる。例えば、電流容量がＣ１［Ａ］のスイッチング素子ユニット１０（以下、「第１種ユニット」という。）と、電流容量がＣ２［Ａ］のスイッチング素子ユニット１０（以下、「第２種ユニット」という。）とを製造し、ユニット単体で用い、或いは２つのユニットを並列接続して用いる場合、調整可能な電流容量のバリエーションは、第１種ユニットを単体で用いた場合のＣ１［Ａ］、第２種ユニットを単体で用いた場合のＣ２［Ａ］、２つの第１種ユニットを並列接続した場合の（２×Ｃ１）［Ａ］、１つの第１種ユニットと１つの第２種ユニットとを並列接続した場合の（Ｃ１＋Ｃ２）［Ａ］、及び、２つの第２種ユニットを並列接続した場合の（２×Ｃ２）［Ａ］の、５種類とすることができる。
　このように、スイッチング素子ユニット１０を、単体で用いるだけでなく、複数個を並列接続して用いる場合には、複数のスイッチング素子ユニット１０を並列接続するための電気的接続構造が簡素であることが望ましい。以下、本実施形態に係るスイッチング素子ユニット１０における、複数のスイッチング素子ユニット１０を並列接続するための電気的接続構造の簡素化を図るための構成について説明する。
　図１及び図４に示すように、出力バスバー４０は、モールド部２に埋没する埋没部４０ｃと、対応するスイッチング素子組２０に対して第１方向Ｘの一方側（第３側Ｘ１）においてモールド部２から露出する第１露出部４０ａと、対応するスイッチング素子組２０に対して第１方向Ｘの他方側（第４側Ｘ２）においてモールド部２から露出する第２露出部４０ｂとを備えている。本実施形態では、第１露出部４０ａ及び第２露出部４０ｂの双方が、出力バスバー４０におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域により構成されている。
　具体的には、図４に示すように、出力バスバー４０は、当該出力バスバー４０の延在方向の一方側から順に、第１延在部５１ａと、上述した第１接合部５１ｂと、上述した第２接合部５２ｂと、第２延在部５２ａと、を備えている。そして、第１延在部５１ａは、第１接合部５１ｂから第１方向Ｘに沿って第３側Ｘ１に向かって延びる第１部分６１と、第１部分６１の第１接合部５１ｂ側とは反対側の端部（すなわち、第３側Ｘ１の端部）から第２側Ｚ２に向かって延びる第２部分６２と、を備えている。なお、第２部分６２は、モールド部２から第２側Ｚ２に露出するまで第２側Ｚ２に向かって延びている。また、第２延在部５２ａは、第２接合部５２ｂから第１方向Ｘに沿って第４側Ｘ２に向かって延びる第３部分６３を備えている。なお、第２接合部５２ｂにおける第２側Ｚ２の面は、モールド部２から第２側Ｚ２に露出しており、第３部分６３は、モールド部２から第２側Ｚ２に露出した状態で第２接合部５２ｂから第１方向Ｘに沿って延びている。そして、第２部分６２におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出している領域が第１露出部４０ａを構成し、第３部分６３におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出している領域が第２露出部４０ｂを構成している。
　図１に示すように、本実施形態では、第１バスバー７１は、複数の第１スイッチング素子３１（ここでは、３つの第１スイッチング素子、以下同様）に対して第２方向Ｙの両側において、モールド部２から露出するように設けられている。具体的には、第１バスバー７１は、複数の第１スイッチング素子３１に対して第５側Ｙ１においてモールド部２から露出する第３露出部７１ａと、複数の第１スイッチング素子３１に対して第６側Ｙ２においてモールド部２から露出する第４露出部７１ｂと、を備えている。本実施形態では、第１バスバー７１は、図１に示すように、複数の第１スイッチング素子３１が配置される第２方向Ｙの領域の全域に亘って、モールド部２から第２側Ｚ２に露出するように配置されている。そして、第１バスバー７１における複数の第１スイッチング素子３１に対して第５側Ｙ１においてモールド部２から第２側Ｚ２に露出している領域が、第３露出部７１ａを構成し、第１バスバー７１における複数の第１スイッチング素子３１に対して第６側Ｙ２においてモールド部２から第２側Ｚ２に露出している領域が、第４露出部７１ｂを構成している。
　また、図１に示すように、本実施形態では、第２バスバー７２は、複数の第２スイッチング素子３２（ここでは、３つの第２スイッチング素子３２、以下同様）に対して第２方向Ｙの両側において、モールド部２から露出するように設けられている。具体的には、第２バスバー７２は、複数の第２スイッチング素子３２に対して第５側Ｙ１においてモールド部２から露出する第５露出部７２ａと、複数の第２スイッチング素子３２に対して第６側Ｙ２においてモールド部２から露出する第６露出部７２ｂと、を備えている。本実施形態では、第２バスバー７２は、図２に示すように、第５側Ｙ１の端部が、複数の第２スイッチング素子３２に対して第５側Ｙ１において、モールド部２から第２側Ｚ２に露出するまで第２側Ｚ２に向かって延びるように形成されており、第２バスバー７２の第５側Ｙ１の端部におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出している領域が、第５露出部７２ａを構成している。また、第２バスバー７２は、第６側Ｙ２の端部が、複数の第２スイッチング素子３２に対して第６側Ｙ２において、モールド部２から第２側Ｚ２に露出するまで第２側Ｚ２に向かって延びるように形成されており、第２バスバー７２の第６側Ｙ２の端部におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出している領域が、第６露出部７２ｂを構成している。
　上記のように出力バスバー４０は、スイッチング素子組２０に対して第１方向Ｘの両側に、モールド部２から露出する露出部（４０ａ，４０ｂ）を備えている。また、本実施形態では、第１バスバー７１は、複数の第１スイッチング素子３１に対して第２方向Ｙの両側に、モールド部２から露出する露出部（７１ａ，７１ｂ）を備え、第２バスバー７２は、複数の第２スイッチング素子３２に対して第２方向Ｙの両側に、モールド部２から露出する露出部（７２ａ，７２ｂ）を備えている。スイッチング素子ユニット１０をこのように構成することで、以下に述べるように、複数のスイッチング素子ユニット１０を並列接続するための電気的接続構造の簡素化を図ることが可能となっている。
　図６に示すように、スイッチング素子モジュール１は、スイッチング素子ユニット１０を複数備えるモジュールである。なお、図５、図６、及び後に参照する図８では、出力バスバー４０等の配置構成の理解を容易にするために、モールド部２を省略して示している。このスイッチング素子モジュール１が備える複数のスイッチング素子ユニット１０には、第１方向Ｘに並んで配置される第１スイッチング素子ユニット１１及び第２スイッチング素子ユニット１２が含まれる。第１スイッチング素子ユニット１１は、第２スイッチング素子ユニット１２に対して第１方向Ｘにおける第３側Ｘ１に配置されている。図６に示すように、第１スイッチング素子ユニット１１と第２スイッチング素子ユニット１２とは、第２スイッチング素子ユニット１２のみに、機器接続バスバー９１を流れる電流を検出する電流センサ８が設けられる点以外は、基本的に同じ構成を備えている。そして、第１スイッチング素子ユニット１１と第２スイッチング素子ユニット１２とは、第２方向Ｙの同じ位置で第１方向Ｘに並んで配置されている。よって、第１スイッチング素子ユニット１１の第１出力バスバー４１と第２スイッチング素子ユニット１２の第１出力バスバー４１とが第１方向Ｘに並び、第１スイッチング素子ユニット１１の第２出力バスバー４２と第２スイッチング素子ユニット１２の第２出力バスバー４２とが第１方向Ｘに並び、第１スイッチング素子ユニット１１の第３出力バスバー４３と第２スイッチング素子ユニット１２の第３出力バスバー４３とが第１方向Ｘに並んでいる。
　そして、図６に示すように（図２も参照）、第１スイッチング素子ユニット１１の第２露出部４０ｂ（第１スイッチング素子ユニット１１が備える出力バスバー４０の第２露出部４０ｂ）と、第２スイッチング素子ユニット１２の第１露出部４０ａ（第２スイッチング素子ユニット１２が備える出力バスバー４０の第１露出部４０ａ）とが、第１方向Ｘに沿って配置された接続バスバー９０により接続されている。具体的には、第１スイッチング素子ユニット１１が備える第１出力バスバー４１の第２露出部４０ｂと、第２スイッチング素子ユニット１２が備える第１出力バスバー４１の第１露出部４０ａとが、接続バスバー９０（第１接続バスバー）により接続されている。また、第１スイッチング素子ユニット１１が備える第２出力バスバー４２の第２露出部４０ｂと、第２スイッチング素子ユニット１２が備える第２出力バスバー４２の第１露出部４０ａとが、接続バスバー９０（第２接続バスバー）により接続されている。更に、第１スイッチング素子ユニット１１が備える第３出力バスバー４３の第２露出部４０ｂと、第２スイッチング素子ユニット１２が備える第３出力バスバー４３の第１露出部４０ａとが、接続バスバー９０（第３接続バスバー）により接続されている。
　このように、複数のスイッチング素子ユニット１０を第１方向Ｘに並べて配置し、隣接する２つのスイッチング素子ユニット１０のうちの、第３側Ｘ１に配置されるスイッチング素子ユニット１０（図６に示す例では、第１スイッチング素子ユニット１１）の第２露出部４０ｂと、第４側Ｘ２に配置されるスイッチング素子ユニット１０（図６に示す例では、第２スイッチング素子ユニット１２）の第１露出部４０ａとを接続することで、これら２つのスイッチング素子ユニット１０のいずれのスイッチング素子組２０も跨ぐことなく出力バスバー４０同士を接続することができる。更には、接続対象の２つの出力バスバー４０が第１方向Ｘに並んで配置されるため、他の出力バスバー４０同士の電気的接続構造も跨ぐことなく、出力バスバー４０同士を接続することができる。これにより、出力バスバー４０同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることが可能となっている。
　なお、図６に示す例では、第２スイッチング素子ユニット１２が備える出力バスバー４０の第２露出部４０ｂに、機器接続バスバー９１が接続されている。具体的には、第２スイッチング素子ユニット１２が備える複数の出力バスバー４０（ここでは、３つの出力バスバー４０）のそれぞれの第２露出部４０ｂに、機器接続バスバー９１が接続されている。以上のように２つのスイッチング素子ユニット１０（第１スイッチング素子ユニット１１及び第２スイッチング素子ユニット１２）を並列接続することで、図７に示すように、２つのインバータ回路１００が電気的に並列接続された回路が形成される。
　図６に示すように、本実施形態では、第１スイッチング素子ユニット１１及び第２スイッチング素子ユニット１２のそれぞれが、スイッチング素子組２０を構成する第１スイッチング素子３１と第２スイッチング素子３２との直列回路に対して電気的に並列に接続されるコンデンサ７と一体化されたユニットとされている。すなわち、本実施形態では、スイッチング素子ユニット１０を、コンデンサ７と一体化されたユニットとしている。
　具体的には、図５に示すように、スイッチング素子ユニット１０は、モールドユニット３に加えて、コンデンサ７と、コンデンサ７を収容するケース９２とを備えている。詳細は省略するが、本実施形態では、ケース９２には、コンデンサ７を構成する複数のコンデンサ素子が収容されている。そして、モールドユニット３は、ケース９２に形成された固定部９３に固定されている。図４に示すように、固定部９３の上面は平坦面に形成されており、モールドユニット３は、固定部９３に対して第２側Ｚ２から固定されている。図示は省略するが、本実施形態では、モールドユニット３と固定部９３との間に、絶縁樹脂シート（接着シート）が介在している。また、本実施形態では、固定部９３は、ケース９２に設けられた冷却装置によって冷却されるように構成されている。すなわち、固定部９３は、ヒートシンクとして機能するように構成されており、固定部９３に固定されたモールドユニット３を構成する各部材を、冷却装置により冷却することが可能となっている。すなわち、モールドユニット３における第１側Ｚ１の面は、冷却装置により冷却される冷却面３ａとされている。
　図５に示すように、コンデンサ７は、第１バスバー７１に接続される第１端子７ａと、第２バスバー７２に接続される第２端子７ｂとを備えている。第１バスバー７１が正極バスバー７０Ｐであり、第２バスバー７２が負極バスバー７０Ｎである場合には、第１端子７ａはコンデンサ７の正極端子７Ｐとされ、第２端子７ｂはコンデンサ７の負極端子７Ｎとされる。また、第１バスバー７１が負極バスバー７０Ｎであり、第２バスバー７２が正極バスバー７０Ｐである場合には、第１端子７ａはコンデンサ７の負極端子７Ｎとされ、第２端子７ｂはコンデンサ７の正極端子７Ｐとされる。本実施形態では、コンデンサ７は、モールドユニット３に対して第２方向Ｙの両側のそれぞれに、第１端子７ａと第２端子７ｂとの組を備えている。そして、図５に示すように（図２も参照）、第１バスバー７１の第３露出部７１ａと第５側Ｙ１の第１端子７ａとが接続され（ここでは、第１電極バスバー８１により接続され）、第１バスバー７１の第４露出部７１ｂと第６側Ｙ２の第１端子７ａとが接続されている（ここでは、別の第１電極バスバー８１により接続されている）。また、第２バスバー７２の第５露出部７２ａと第５側Ｙ１の第２端子７ｂとが接続され（ここでは、第２電極バスバー８２により接続され）、第２バスバー７２の第６露出部７２ｂと第６側Ｙ２の第２端子７ｂとが接続されている（ここでは、別の第２電極バスバー８２により接続されている）。このように、本実施形態では、第１バスバー７１及び第２バスバー７２が、スイッチング素子組２０に対して第２方向Ｙの両側でコンデンサ７に接続されており、これにより、スイッチング素子組２０とコンデンサ７との有効配線長を短く抑えてインダクタンスを低減することが可能となっている。
　なお、図示は省略するが、スイッチング素子モジュール１が備える複数のスイッチング素子ユニット１０に、第２方向Ｙに並んで配置される２つのスイッチング素子ユニット１０が含まれる構成とすることもできる。この場合、第２方向Ｙに隣接する２つのスイッチング素子ユニット１０のうちの、第５側Ｙ１に配置されるスイッチング素子ユニット１０が備える第１バスバー７１の第４露出部７１ｂと、第６側Ｙ２に配置されるスイッチング素子ユニット１０が備える第１バスバー７１の第３露出部７１ａとを接続することで、第１バスバー７１同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることができる。同様に、第２方向Ｙに隣接する２つのスイッチング素子ユニット１０のうちの、第５側Ｙ１に配置されるスイッチング素子ユニット１０が備える第２バスバー７２の第６露出部７２ｂと、第６側Ｙ２に配置されるスイッチング素子ユニット１０が備える第２バスバー７２の第５露出部７２ａとを接続することで、第２バスバー７２同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることができる。
　ところで、図４に示すように、本実施形態では、第２部分６２の先端部（第２側Ｚ２の端面）である第１先端部６２ａと、第２接合部５２ｂにおける第２側Ｚ２の面と、第３部分６３における第２側Ｚ２の面とが、第１基準面Ｓ１に平行な同一平面上（ここでは、第２基準面Ｓ２上）に配置されている。第２基準面Ｓ２は、モールド部２の第２側Ｚ２の端面よりも第２側Ｚ２に配置される。本実施形態では、第１バスバー７１における第２側Ｚ２の面、及び、第２バスバー７２の第２方向Ｙの両端部における第２側Ｚ２の面（露出部（７２ａ，７２ｂ）を構成する部分の先端部（第２側Ｚ２の端面））も、第２基準面Ｓ２上に配置されている。これにより、スイッチング素子ユニット１０の製造時においてモールドユニット３が固定部９３に対して第２側Ｚ２から圧着固定される場合には、第２基準面Ｓ２に配置されるこれら複数の部分を、治具等により第１側Ｚ１に向けて押圧される被押圧部とすることができる。この際、複数の被押圧部が同一平面上に配置されるため、これら複数の被押圧部に対して均等に荷重をかけて、モールドユニット３を固定部９３に対して適切に圧着させることが容易となっている。
　また、図４に示すように、本実施形態では、出力バスバー４０の第２延在部５２ａは、第３部分６３の第２接合部５２ｂ側とは反対側の端部（すなわち、第４側Ｘ２の端部）から第１側Ｚ１に向かって延びる第４部分６４を備えている。そして、第４部分６４の先端部（第１側Ｚ１の端面）である第２先端部６４ａと、第１接合部５１ｂにおける第１側Ｚ１の面と、第１部分６１における第１側Ｚ１の面とが、第１基準面Ｓ１に平行な同一平面上（ここでは、第３基準面Ｓ３上）に配置されている。図４では、第３基準面Ｓ３が、モールド部２の第１側Ｚ１の端面と同じ位置に配置される場合を例示しているが、第３基準面Ｓ３を、モールド部２の第１側Ｚ１の端面に対して第１側Ｚ１又は第２側Ｚ２にずれた面としてもよい。本実施形態では、第２バスバー７２における第１側Ｚ１の面、第１バスバー７１の第３先端部７１ｃ、及び、第１バスバー７１の第４先端部７１ｄも、第３基準面Ｓ３上に配置されている。図２に示すように、本実施形態では、第１バスバー７１は、第５側Ｙ１の端部が、複数の第１スイッチング素子３１に対して第５側Ｙ１において、第１側Ｚ１に向かって延びるように形成されており、第１バスバー７１の第５側Ｙ１の端部における第１側Ｚ１の端面が、第３先端部７１ｃを構成している。また、第１バスバー７１は、第６側Ｙ２の端部が、複数の第１スイッチング素子３１に対して第６側Ｙ２において、第１側Ｚ１に向かって延びるように形成されており、第１バスバー７１の第６側Ｙ２の端部における第１側Ｚ１の端面が、第４先端部７１ｄを構成している。
　このように、本実施形態では、第２先端部６４ａ、第１接合部５１ｂにおける第１側Ｚ１の面、及び、第１部分６１における第１側Ｚ１の面が、第３基準面Ｓ３上に配置されるため、これらの各部を、冷却面３ａを冷却する冷却装置（固定部９３）に近づけて配置して（例えば、固定部９３に対向するように配置して）、出力バスバー４０を効率的に冷却することが可能となっている。本実施形態では、更に、第２バスバー７２における第１側Ｚ１の面、第１バスバー７１の第３先端部７１ｃ、及び、第１バスバー７１の第４先端部７１ｄも、第３基準面Ｓ３上に配置されるため、これらの各部を、冷却面３ａを冷却する冷却装置（固定部９３）に近づけて配置して（例えば、固定部９３に対向するように配置して）、第１バスバー７１や第２バスバー７２を効率的に冷却することも可能となっている。
　更には、スイッチング素子ユニット１０の製造時においてモールドユニット３が固定部９３に対して第２側Ｚ２から圧着固定される場合には、第３基準面Ｓ３上に配置される複数の部分を、モールドユニット３に対する押圧荷重を受ける支持部とすることができる。すなわち、出力バスバー４０、第１バスバー７１、及び第２バスバー７２のそれぞれを、第２側Ｚ２の端面を上述した被押圧部として機能させると共に、第１側Ｚ１の端面をここで述べた支持部として機能させることができる。これにより、圧着固定時にスイッチング素子組２０に対して押圧荷重が作用し難くして、スイッチング素子組２０を適切に保護することが可能となっている。
〔その他の実施形態〕
　次に、スイッチング素子ユニット及びスイッチング素子モジュールのその他の実施形態について説明する。
（１）上記の実施形態では、１つのスイッチング素子ユニット１０が、相数と同数の第１スイッチング素子３１と、相数と同数の第２スイッチング素子３２とを備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、１つのスイッチング素子ユニット１０が、相数とは異なる数の第１スイッチング素子３１と、相数とは異なる数の第２スイッチング素子３２とを備える構成とすることもできる。このような構成の例を図８に示す。
　図８に示す例では、スイッチング素子ユニット１０は、図６に示す２つのスイッチング素子ユニット１０のケース９２を共通化してこれら２つのスイッチング素子ユニット１０を一体化したものに相当する。そのため、図８に示すスイッチング素子ユニット１０は、図１に示すモールドユニット３を２つ備えており、相数の２倍の第１スイッチング素子３１と、相数の２倍の第２スイッチング素子３２とを備えている。この場合、１つのスイッチング素子ユニット１０により、互いに電気的に並列接続される２つのインバータ回路１００（図７参照）が形成される。また、この場合、上記の実施形態とは異なり、１つのスイッチング素子ユニット１０は、相数の２倍の数のスイッチング素子組２０と、相数の２倍の出力バスバー４０とを備える。
　なお、図８に示す構成において、第１方向Ｘに並ぶ２つの出力バスバー４０を一体的に形成し、接続バスバー９０が設けられない構成とすることもできる。この場合、上記の実施形態とは異なり、出力バスバー４０の第１露出部４０ａは、第１スイッチング素子３１と第２スイッチング素子３２とを２つずつ含むスイッチング素子組２０に対して第３側Ｘ１においてモールド部２から露出するように形成され、出力バスバー４０の第２露出部４０ｂは、第１スイッチング素子３１と第２スイッチング素子３２とを２つずつ含むスイッチング素子組２０に対して第４側Ｘ２においてモールド部２から露出するように形成される。このように、１つのスイッチング素子組２０が、複数の第１スイッチング素子３１と複数の第２スイッチング素子３２とを含む構成とすることもできる。
（２）上記の実施形態では、回転電機ＭＧを、複数相の交流電力で駆動される交流回転電機としたが、回転電機ＭＧを、単相の交流電力で駆動される交流回転電機とすることもできる。この場合、スイッチング素子ユニット１０が、上記の実施形態のように相数と同数（具体的には３つ）ではなく、２つのスイッチング素子組２０を備える構成とすることができる。
（３）上記の実施形態では、１つのスイッチング素子ユニット１０が、１つのインバータ回路１００を構成するために必要な個数（上記の実施形態では、３つ）のスイッチング素子組２０を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、１つのスイッチング素子ユニット１０が、１つのインバータ回路１００を構成するために必要な個数未満のスイッチング素子組２０（例えば、１つのスイッチング素子組２０）を備え、複数のスイッチング素子ユニット１０（例えば、第２方向Ｙに並んで配置される複数のスイッチング素子ユニット１０）によって１つのインバータ回路１００が形成される構成としてもよい。
（４）上記の実施形態では、第１スイッチング素子ユニット１１の第２露出部４０ｂと、第２スイッチング素子ユニット１２の第１露出部４０ａとが、第１方向Ｘに沿って配置された接続バスバー９０により接続される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、出力バスバー４０を、第１スイッチング素子ユニット１１の第２露出部４０ｂと第２スイッチング素子ユニット１２の第１露出部４０ａとを接触させることができるような形状に形成し、第１スイッチング素子ユニット１１の第２露出部４０ｂと第２スイッチング素子ユニット１２の第１露出部４０ａとが、直接接続される構成とすることもできる。
（５）上記の実施形態では、第２部分６２の先端部である第１先端部６２ａと、第２接合部５２ｂにおける第２側Ｚ２の面と、第３部分６３における第２側Ｚ２の面とが、第１基準面Ｓ１に平行な同一平面上（第２基準面Ｓ２上）に配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、第１先端部６２ａが、第３方向Ｚにおいて、第２接合部５２ｂにおける第２側Ｚ２の面や第３部分６３における第２側Ｚ２の面とは異なる位置に配置される構成とすることもできる。
（６）上記の実施形態では、出力バスバー４０の第２延在部５２ａが第４部分６４を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第２延在部５２ａが第４部分６４を備えない構成とすることもできる。
（７）上記の実施形態では、第１露出部４０ａ及び第２露出部４０ｂの双方が、出力バスバー４０におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域により構成される例を説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１露出部４０ａが、出力バスバー４０におけるモールド部２から第３側Ｘ１に露出する領域により構成され、或いは、第１露出部４０ａが、出力バスバー４０におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域と第３側Ｘ１に露出する領域との双方により構成されてもよい。また、第２露出部４０ｂが、出力バスバー４０におけるモールド部２から第４側Ｘ２に露出する領域により構成され、或いは、第２露出部４０ｂが、出力バスバー４０におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域と第４側Ｘ２に露出する領域との双方により構成されてもよい。
（８）上記の実施形態では、第３露出部７１ａ及び第４露出部７１ｂの双方が、第１バスバー７１におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域により構成される例を説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第３露出部７１ａが、第１バスバー７１におけるモールド部２から第５側Ｙ１に露出する領域により構成され、或いは、第３露出部７１ａが、第１バスバー７１におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域と第５側Ｙ１に露出する領域との双方により構成されてもよい。また、第４露出部７１ｂが、第１バスバー７１におけるモールド部２から第６側Ｙ２に露出する領域により構成され、或いは、第４露出部７１ｂが、第１バスバー７１におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域と第６側Ｙ２に露出する領域との双方により構成されてもよい。
（９）上記の実施形態では、第５露出部７２ａ及び第６露出部７２ｂの双方が、第２バスバー７２におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域により構成される例を説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第５露出部７２ａが、第２バスバー７２におけるモールド部２から第５側Ｙ１に露出する領域により構成され、或いは、第５露出部７２ａが、第２バスバー７２におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域と第５側Ｙ１に露出する領域との双方により構成されてもよい。また、第６露出部７２ｂが、第２バスバー７２におけるモールド部２から第６側Ｙ２に露出する領域により構成され、或いは、第６露出部７２ｂが、第２バスバー７２におけるモールド部２から第２側Ｚ２に露出する領域と第６側Ｙ２に露出する領域との双方により構成されてもよい。
（１０）上記の実施形態では、第１バスバー７１が、複数の第１スイッチング素子３１に対して第２方向Ｙの両側において、モールド部２から露出するように設けられ、第２バスバー７２が、複数の第２スイッチング素子３２に対して第２方向Ｙの両側において、モールド部２から露出するように設けられる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１バスバー７１が、複数の第１スイッチング素子３１に対して第２方向Ｙの一方側のみにおいて、モールド部２から露出するように設けられる構成とすることもできる。また、第２バスバー７２が、複数の第２スイッチング素子３２に対して第２方向Ｙの一方側のみにおいて、モールド部２から露出するように設けられる構成とすることもできる。
（１１）上記の実施形態では、第１スイッチング素子３１と第２スイッチング素子３２とが、共通の基準面上（第１基準面Ｓ１上）に配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１スイッチング素子３１と第２スイッチング素子３２とが、第３方向Ｚ（第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方に直交する方向）における互いに異なる位置に配置される構成とすることもできる。このような場合等において、上記の実施形態とは異なり、出力バスバー４０が屈曲部５３を備えず、第１接合部５１ｂと第２接合部５２ｂとが同一平面上に配置される構成とすることもできる。
（１２）上記の実施形態では、第１接合部５１ｂが、第１スイッチング素子３１の第１側Ｚ１の面に接するように配置され、第２接合部５２ｂが、第２スイッチング素子３２の第２側Ｚ２の面に接するように配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１接合部５１ｂが、第１スイッチング素子３１の第２側Ｚ２の面に接するように配置され、第２接合部５２ｂが、第２スイッチング素子３２の第１側Ｚ１の面に接するように配置される構成とすることもできる。また、第１接合部５１ｂが、第１スイッチング素子３１の第２側Ｚ２の面に接するように配置されると共に、第２接合部５２ｂが、第２スイッチング素子３２の第２側Ｚ２の面に接するように配置される構成とし、或いは、第１接合部５１ｂが、第１スイッチング素子３１の第１側Ｚ１の面に接するように配置されると共に、第２接合部５２ｂが、第２スイッチング素子３２の第１側Ｚ１の面に接するように配置される構成とすることも可能である。このような場合等において、上記の実施形態とは異なり、出力バスバー４０が屈曲部５３を備えず、第１接合部５１ｂと第２接合部５２ｂとが同一平面上に配置される構成とすることもできる。
（１３）上記の実施形態では、スイッチング素子ユニット１０が、ケース９２によりコンデンサ７と一体化されたユニットである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、コンデンサ７とスイッチング素子ユニット１０とが別のケースに収容された構成等、これらが一体化されていない構成とすることもできる。
（１４）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること（その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む）も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
〔上記実施形態の概要〕
　以下、上記において説明したスイッチング素子ユニット及びスイッチング素子モジュールの概要について説明する。
　スイッチング素子ユニット（１０）は、インバータ回路（１００）を構成するためのスイッチング素子組（２０）と、直流電源（６）の正極（６Ｐ）及び負極（６Ｎ）の一方に接続される第１バスバー（７１）と、前記直流電源（６）の正極（６Ｐ）及び負極（６Ｎ）の他方に接続される第２バスバー（７２）と、交流機器（ＭＧ）に接続される出力バスバー（４０）と、モールド部（２）と、を備え、前記スイッチング素子組（２０）は、前記第１バスバー（７１）及び前記出力バスバー（４０）に接続される第１スイッチング素子（３１）と、前記第２バスバー（７２）及び前記出力バスバー（４０）に接続される第２スイッチング素子（３２）と、を含み、前記第１スイッチング素子（３１）と前記第２スイッチング素子（３２）とは、第１方向（Ｘ）に並んで配置され、前記出力バスバー（４０）は、前記第１スイッチング素子（３１）における前記第１バスバー（７１）に接する面とは反対側の面に接すると共に、前記第２スイッチング素子（３２）における前記第２バスバー（７２）に接する面とは反対側の面に接する状態で、前記第１方向（Ｘ）に沿って配置され、前記第１スイッチング素子（３１）及び前記第２スイッチング素子（３２）が、前記モールド部（２）に埋没するように配置され、前記出力バスバー（４０）が、前記モールド部（２）に埋没する埋没部（４０ｃ）と、前記スイッチング素子組（２０）に対して前記第１方向（Ｘ）の一方側において前記モールド部（２）から露出する第１露出部（４０ａ）と、前記スイッチング素子組（２０）に対して前記第１方向（Ｘ）の他方側において前記モールド部（２）から露出する第２露出部（４０ｂ）とを備える。
　このような構成のスイッチング素子ユニット（１０）を複数並列接続する場合、互いに異なるスイッチング素子ユニット（１０）が備える出力バスバー（４０）同士、第１バスバー（７１）同士、及び第２バスバー（７２）同士を接続することで、互いに異なるスイッチング素子ユニット（１０）が備えるスイッチング素子同士を電気的に並列接続することができる。上記の構成によれば、出力バスバー（４０）が、スイッチング素子組（２０）に対して第１方向（Ｘ）の両側に、モールド部（２）から露出する露出部（４０ａ，４０ｂ）を備えるため、接続対象の複数のスイッチング素子ユニット（１０）を同じ向きで第１方向（Ｘ）に並べて配置することで、出力バスバー（４０）同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることができる。具体的には、第１方向（Ｘ）に隣接する２つのスイッチング素子ユニット（１０）の一方のスイッチング素子ユニット（１０）の出力バスバー（４０）の第１露出部（４０ａ）と、他方のスイッチング素子ユニット（１０）の出力バスバー（４０）の第２露出部（４０ｂ）とを接続することで、これら２つのスイッチング素子ユニット（１０）のいずれのスイッチング素子組（２０）も跨ぐことなく出力バスバー（４０）同士を接続することができるため、出力バスバー（４０）同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることができる。
　なお、このように複数のスイッチング素子ユニット（１０）を第１方向（Ｘ）に並べて配置して、隣接する２つのスイッチング素子ユニット（１０）の出力バスバー（４０）同士を接続する場合、いずれか１つのスイッチング素子ユニット（１０）の出力バスバー（４０）を交流機器（ＭＧ）に接続することで、これら複数のスイッチング素子ユニット（１０）の全ての出力バスバー（４０）を交流機器（ＭＧ）に電気的に接続することができる。この際、第１方向（Ｘ）の端部に配置されるスイッチング素子ユニット（１０）の出力バスバー（４０）の露出部（４０ａ，４０ｂ）のうちの、第１方向（Ｘ）に隣接する他のスイッチング素子ユニット（１０）の出力バスバー（４０）に接続されない露出部を交流機器（ＭＧ）に接続することで、出力バスバー（４０）同士を接続するための電気的接続構造との干渉を避けて、スイッチング素子ユニット（１０）と交流機器（ＭＧ）との電気的接続構造を設けることができる。
　以上のように、上記の構成によれば、複数のスイッチング素子ユニット（１０）を並列接続する場合に、互いに異なるスイッチング素子ユニット（１０）が備えるスイッチング素子同士を電気的に並列接続するための電気的接続構造の簡素化を図ることが可能となる。
　ここで、前記第１スイッチング素子（３１）と前記第２スイッチング素子（３２）とは、共通の基準面（Ｓ１）上に配置され、前記基準面（Ｓ１）に直交する直交方向（Ｚ）の一方側を第１側（Ｚ１）とし、前記直交方向（Ｚ）における前記第１側（Ｚ１）とは反対側を第２側（Ｚ２）として、前記出力バスバー（４０）は、当該出力バスバー（４０）の延在方向の一方側から順に、第１延在部（５１ａ）と、前記第１スイッチング素子（３１）の前記第１側（Ｚ１）の面に接する第１接合部（５１ｂ）と、前記第２スイッチング素子（３２）の前記第２側（Ｚ２）の面に接する第２接合部（５２ｂ）と、第２延在部（５２ａ）と、を備え、前記第１延在部（５１ａ）は、前記第１接合部（５１ｂ）から前記第１方向（Ｘ）に沿って延びる第１部分（６１）と、前記第１部分（６１）の前記第１接合部（５１ｂ）側とは反対側の端部から前記第２側（Ｚ２）に向かって延びる第２部分（６２）と、を備え、前記第２延在部（５２ａ）は、前記第２接合部（５２ｂ）から前記第１方向（Ｘ）に沿って延びる第３部分（６３）を備え、前記第２部分（６２）における前記モールド部（２）から前記第２側（Ｚ２）に露出している領域が前記第１露出部（４０ａ）を構成し、前記第３部分（６３）における前記モールド部（２）から前記第２側（Ｚ２）に露出している領域が前記第２露出部（４０ｂ）を構成していると好適である。
　この構成によれば、出力バスバー（４０）が、第１スイッチング素子（３１）の第１側（Ｚ１）の面に接する第１接合部（５１ｂ）と、第２スイッチング素子（３２）の第１側（Ｚ１）とは反対側の第２側（Ｚ２）の面に接する第２接合部（５２ｂ）とを備える。よって、第１スイッチング素子（３１）と第２スイッチング素子（３２）とが共通の基準面（Ｓ１）上に配置される場合であっても、第１スイッチング素子（３１）と第２スイッチング素子（３２）とを、同一の面を直交方向（Ｚ）の同じ側に向けて（例えば、ゲート端子等の制御用端子が設けられた面を第２側（Ｚ２）に向けて）配置することができる。そして、上記の構成によれば、第１スイッチング素子（３１）及び第２スイッチング素子（３２）のこのような配置を実現可能な形状に出力バスバー（４０）を形成する場合であっても、第１露出部（４０ａ）及び第２露出部（４０ｂ）の双方を備えるように出力バスバー（４０）を形成することができる。
　上記のように、前記第２部分（６２）における前記モールド部（２）から前記第２側（Ｚ２）に露出している領域が前記第１露出部（４０ａ）を構成し、前記第３部分（６３）における前記モールド部（２）から前記第２側（Ｚ２）に露出している領域が前記第２露出部（４０ｂ）を構成する構成において、前記第２部分（６２）の先端部（６２ａ）と、前記第２接合部（５２ｂ）における前記第２側（Ｚ２）の面と、前記第３部分（６３）における前記第２側（Ｚ２）の面とが、前記基準面（Ｓ１）に平行な同一平面上に配置されていると好適である。
　この構成によれば、スイッチング素子組（２０）及び出力バスバー（４０）がモールド部（２）によって一体化されたモールドユニット（３）が、固定部（９３）に対して第２側（Ｚ２）から圧着固定される場合に、第２部分（６２）の先端部（６２ａ）、第２接合部（５２ｂ）における第２側（Ｚ２）の面、及び、第３部分（６３）における第２側（Ｚ２）の面を、治具等により第１側（Ｚ１）に向けて押圧される被押圧部とすることができる。そして、上記の構成によれば、これら３つの被押圧部が同一平面上に配置されるため、これら３つの被押圧部に対して均等に荷重をかけて、モールドユニット（３）を固定部（９３）に対して適切に圧着させることが容易となる。
　また、前記第２延在部（５２ａ）は、前記第３部分（６３）の前記第２接合部（５２ｂ）側とは反対側の端部から前記第１側（Ｚ１）に向かって延びる第４部分（６４）を備え、前記第４部分（６４）の先端部（６４ａ）と、前記第１接合部（５１ｂ）における前記第１側（Ｚ１）の面と、前記第１部分（６１）における前記第１側（Ｚ１）の面とが、前記基準面（Ｓ１）に平行な同一平面上に配置されていると好適である。
　この構成によれば、スイッチング素子組（２０）及び出力バスバー（４０）がモールド部（２）によって一体化されたモールドユニット（３）の第１側（Ｚ１）の面が、冷却装置により冷却される冷却面（３ａ）とされる場合に、第１接合部（５１ｂ）における第１側（Ｚ１）の面や第１部分（６１）における第１側（Ｚ１）の面だけでなく、第４部分（６４）の先端部（６４ａ）も冷却装置に近づけて（例えば、冷却装置に対向するように）配置することができるため、出力バスバー（４０）を効率的に冷却することが可能となる。また、上記の構成によれば、モールドユニット（３）が固定部（９３）に対して第２側（Ｚ２）から圧着固定される場合に、圧着固定時のモールドユニット（３）に対する押圧荷重を、第４部分（６４）の先端部（６４ａ）と、第１接合部（５１ｂ）における第１側（Ｚ１）の面と、第１部分（６１）における第１側（Ｚ１）の面とで受けることができる。よって、圧着固定時にスイッチング素子組（２０）に対して押圧荷重が作用し難くして、スイッチング素子組（２０）を適切に保護することができる。
　上記の各構成のスイッチング素子ユニット（１０）において、前記スイッチング素子組（２０）を複数備えると共に、複数の前記スイッチング素子組（２０）のそれぞれに対応するように複数の前記出力バスバー（４０）を備え、複数の前記第１スイッチング素子（３１）が、前記第１方向（Ｘ）に交差する第２方向（Ｙ）に並んで配置され、複数の前記第２スイッチング素子（３２）が、前記第２方向（Ｙ）に並んで配置され、複数の前記出力バスバー（４０）が、複数の前記スイッチング素子組（２０）の配置に対応して、前記第２方向（Ｙ）に並んで配置されていると好適である。
　この構成によれば、スイッチング素子ユニット（１０）が、複数（例えば、インバータ回路（１００）の相数と同数）のスイッチング素子組（２０）を備える場合であっても、接続対象の複数のスイッチング素子ユニット（１０）を同じ向きで第１方向（Ｘ）に並べて配置して、隣接する２つのスイッチング素子ユニット（１０）における第２方向（Ｙ）の同じ位置に配置された出力バスバー（４０）同士を接続することで、出力バスバー（４０）同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることができる。具体的には、第１方向（Ｘ）に隣接する２つのスイッチング素子ユニット（１０）の一方のスイッチング素子ユニット（１０）の出力バスバー（４０）の第１露出部（４０ａ）と、他方のスイッチング素子ユニット（１０）の第２方向（Ｙ）の同じ位置に配置された出力バスバー（４０）の第２露出部（４０ｂ）とを接続することで、これら２つのスイッチング素子ユニット（１０）のいずれのスイッチング素子組（２０）も跨ぐことなく、更には、他の出力バスバー（４０）同士の電気的接続構造も跨ぐことなく、出力バスバー（４０）同士を接続することができるため、出力バスバー（４０）同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることができる。
　上記のように、複数の前記第１スイッチング素子（３１）が、前記第２方向（Ｙ）に並んで配置され、複数の前記第２スイッチング素子（３２）が、前記第２方向（Ｙ）に並んで配置される構成において、前記第１バスバー（７１）及び前記第２バスバー（７２）が、前記第２方向（Ｙ）に沿って配置され、前記第１バスバー（７１）は、複数の前記第１スイッチング素子（３１）に対して前記第２方向（Ｙ）の両側において、前記モールド部（２）から露出するように設けられ、前記第２バスバー（７２）は、複数の前記第２スイッチング素子（３２）に対して前記第２方向（Ｙ）の両側において、前記モールド部（２）から露出するように設けられていると好適である。
　この構成によれば、接続対象の複数のスイッチング素子ユニット（１０）を、第１方向（Ｘ）だけでなく第２方向（Ｙ）にも並べて配置する場合に、第２方向（Ｙ）に隣接する２つのスイッチング素子ユニット（１０）の第１バスバー（７１）同士や第２バスバー（７２）同士を接続するための電気的接続構造を簡素なものとすることができる。また、第１バスバー（７１）及び第２バスバー（７２）をコンデンサ（７）に接続する場合に、第１バスバー（７１）及び第２バスバー（７２）を第２方向（Ｙ）の両側においてコンデンサ（７）に接続することができるため、スイッチング素子組（２０）とコンデンサ（７）との有効配線長を短く抑えてインダクタンスを低減しやすいという利点もある。
　スイッチング素子モジュール（１）は、前記スイッチング素子ユニット（１０）を複数備え、複数の前記スイッチング素子ユニット（１０）には、前記第１方向（Ｘ）に並んで配置される第１スイッチング素子ユニット（１１）及び第２スイッチング素子ユニット（１２）が含まれ、前記第１方向（Ｘ）における前記スイッチング素子組（２０）に対して前記第１露出部（４０ａ）が配置される側を第３側（Ｘ１）として、前記第２スイッチング素子ユニット（１２）に対して前記第１方向（Ｘ）における前記第３側（Ｘ１）に前記第１スイッチング素子ユニット（１１）が配置され、前記第１スイッチング素子ユニット（１１）の前記第２露出部（４０ｂ）と、前記第２スイッチング素子ユニット（１２）の前記第１露出部（４０ａ）とが、前記第１方向（Ｘ）に沿って配置された接続バスバー（９０）により接続されていると好適である。
　この構成によれば、第１スイッチング素子ユニット（１１）及び第２スイッチング素子ユニット（１２）のいずれのスイッチング素子組（２０）も跨ぐことなく、第１露出部（４０ａ）と第２露出部（４０ｂ）とを接続バスバー（９０）を介して接続することができるため、第１スイッチング素子ユニット（１１）と第２スイッチング素子ユニット（１２）との間での出力バスバー（４０）同士の電気的接続構造を簡素なものとすることができる。また、上記の構成によれば、第１露出部（４０ａ）と第２露出部（４０ｂ）とが直接接続される場合に比べて、第１露出部（４０ａ）や第２露出部（４０ｂ）のモールド部（２）からの露出量を小さく抑えることができるため、第１スイッチング素子ユニット（１１）や第２スイッチング素子ユニット（１２）を単体で用いる場合の配置スペースの小型化を図ることができるという利点もある。
　ここで、前記第１スイッチング素子ユニット（１１）及び前記第２スイッチング素子ユニット（１２）のそれぞれが、前記スイッチング素子組（２０）を構成する前記第１スイッチング素子（３１）と前記第２スイッチング素子（３２）との直列回路に対して電気的に並列に接続されるコンデンサ（７）と一体化されたユニットであると好適である。
　この構成によれば、第１スイッチング素子ユニット（１１）と第２スイッチング素子ユニット（１２）とを並列接続することで、コンデンサ（７）の容量も含めてスイッチング素子モジュール（１）全体としての容量を増加させることができる。よって、コンデンサ（７）がスイッチング素子ユニット（１０）と一体化されない場合に比べて、複数のスイッチング素子ユニット（１０）を並列接続する場合の設計作業や実際の接続作業の簡素化を図ることができる。
　本開示に係るスイッチング素子ユニット及びスイッチング素子モジュールは、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。
１：スイッチング素子モジュール
２：モールド部
６：直流電源
６Ｐ：正極
６Ｎ：負極
７：コンデンサ
１０：スイッチング素子ユニット
１１：第１スイッチング素子ユニット
１２：第２スイッチング素子ユニット
２０：スイッチング素子組
３１：第１スイッチング素子
３２：第２スイッチング素子
４０：出力バスバー
４０ａ：第１露出部
４０ｂ：第２露出部
４０ｃ：埋没部
５１ａ：第１延在部
５１ｂ：第１接合部
５２ａ：第２延在部
５２ｂ：第２接合部
６１：第１部分
６２：第２部分
６２ａ：第１先端部（第２部分の先端部）
６３：第３部分
６４：第４部分
６４ａ：第２先端部（第４部分の先端部）
７１：第１バスバー
７２：第２バスバー
９０：接続バスバー
１００：インバータ回路
ＭＧ：回転電機（交流機器）
Ｓ１：第１基準面（基準面）
Ｘ：第１方向
Ｘ１：第３側
Ｙ：第２方向
Ｚ：第３方向（直交方向）
Ｚ１：第１側
Ｚ２：第２側

Claims (8)

  1. 　インバータ回路を構成するためのスイッチング素子組と、直流電源の正極及び負極の一方に接続される第１バスバーと、前記直流電源の正極及び負極の他方に接続される第２バスバーと、交流機器に接続される出力バスバーと、モールド部と、を備えたスイッチング素子ユニットであって、
    　前記スイッチング素子組は、前記第１バスバー及び前記出力バスバーに接続される第１スイッチング素子と、前記第２バスバー及び前記出力バスバーに接続される第２スイッチング素子と、を含み、
    　前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とは、第１方向に並んで配置され、
    　前記出力バスバーは、前記第１スイッチング素子における前記第１バスバーに接する面とは反対側の面に接すると共に、前記第２スイッチング素子における前記第２バスバーに接する面とは反対側の面に接する状態で、前記第１方向に沿って配置され、
    　前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子が、前記モールド部に埋没するように配置され、
    　前記出力バスバーが、前記モールド部に埋没する埋没部と、前記スイッチング素子組に対して前記第１方向の一方側において前記モールド部から露出する第１露出部と、前記スイッチング素子組に対して前記第１方向の他方側において前記モールド部から露出する第２露出部とを備える、スイッチング素子ユニット。
  2. 　前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とは、共通の基準面上に配置され、
    　前記基準面に直交する直交方向の一方側を第１側とし、前記直交方向における前記第１側とは反対側を第２側として、
    　前記出力バスバーは、当該出力バスバーの延在方向の一方側から順に、第１延在部と、前記第１スイッチング素子の前記第１側の面に接する第１接合部と、前記第２スイッチング素子の前記第２側の面に接する第２接合部と、第２延在部と、を備え、
    　前記第１延在部は、前記第１接合部から前記第１方向に沿って延びる第１部分と、前記第１部分の前記第１接合部側とは反対側の端部から前記第２側に向かって延びる第２部分と、を備え、
    　前記第２延在部は、前記第２接合部から前記第１方向に沿って延びる第３部分を備え、
    　前記第２部分における前記モールド部から前記第２側に露出している領域が前記第１露出部を構成し、
    　前記第３部分における前記モールド部から前記第２側に露出している領域が前記第２露出部を構成している、請求項１に記載のスイッチング素子ユニット。
  3. 　前記第２部分の先端部と、前記第２接合部における前記第２側の面と、前記第３部分における前記第２側の面とが、前記基準面に平行な同一平面上に配置されている、請求項２に記載のスイッチング素子ユニット。
  4. 　前記第２延在部は、前記第３部分の前記第２接合部側とは反対側の端部から前記第１側に向かって延びる第４部分を備え、
    　前記第４部分の先端部と、前記第１接合部における前記第１側の面と、前記第１部分における前記第１側の面とが、前記基準面に平行な同一平面上に配置されている、請求項２又は３に記載のスイッチング素子ユニット。
  5. 　前記スイッチング素子組を複数備えると共に、複数の前記スイッチング素子組のそれぞれに対応するように複数の前記出力バスバーを備え、
    　複数の前記第１スイッチング素子が、前記第１方向に交差する第２方向に並んで配置され、
    　複数の前記第２スイッチング素子が、前記第２方向に並んで配置され、
    　複数の前記出力バスバーが、複数の前記スイッチング素子組の配置に対応して、前記第２方向に並んで配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のスイッチング素子ユニット。
  6. 　前記第１バスバー及び前記第２バスバーが、前記第２方向に沿って配置され、
    　前記第１バスバーは、複数の前記第１スイッチング素子に対して前記第２方向の両側において、前記モールド部から露出するように設けられ、
    　前記第２バスバーは、複数の前記第２スイッチング素子に対して前記第２方向の両側において、前記モールド部から露出するように設けられている、請求項５に記載のスイッチング素子ユニット。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載のスイッチング素子ユニットを複数備え、
    　複数の前記スイッチング素子ユニットには、前記第１方向に並んで配置される第１スイッチング素子ユニット及び第２スイッチング素子ユニットが含まれ、
    　前記第１方向における前記スイッチング素子組に対して前記第１露出部が配置される側を第３側として、
    　前記第２スイッチング素子ユニットに対して前記第１方向における前記第３側に前記第１スイッチング素子ユニットが配置され、
    　前記第１スイッチング素子ユニットの前記第２露出部と、前記第２スイッチング素子ユニットの前記第１露出部とが、前記第１方向に沿って配置された接続バスバーにより接続されている、スイッチング素子モジュール。
  8. 　前記第１スイッチング素子ユニット及び前記第２スイッチング素子ユニットのそれぞれが、前記スイッチング素子組を構成する前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との直列回路に対して電気的に並列に接続されるコンデンサと一体化されたユニットである、請求項７に記載のスイッチング素子モジュール。
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