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公開番号2025078306
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190774
出願日2023-11-08
発明の名称電力変換器
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250513BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】簡単な構造で半導体素子を保護することができる電力変換器を提供する。
【解決手段】電力変換器1は、ベースプレート2と、ベースプレート2の板厚方向である第1方向に垂直な面に設けられる区画壁3と、区画壁3の外側面3aに配置される素子本体40と、素子本体40から突出した複数の端子41とを有する半導体素子4と、ベースプレート2に配置され、端子41が接合される回路基板6と、素子本体40の区画壁3と反対側であって、電力変換器1における第1方向に垂直な第2方向の端部に配置され、半導体素子4を保護する保護部材5と、を備え、保護部材5は、素子本体40を区画壁3の外側面3aに対して押圧する板バネ部50と、板バネ部50を囲むように設けられる保護部51とを有し、保護部51には、保護部材5を区画壁3またはベースプレート2に固定する締結部54が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力変換器であって、
ベースプレートと、
前記ベースプレートの板厚方向である第１方向に垂直な面に設けられる放熱体と、
前記放熱体の面に配置される素子本体と、前記素子本体から突出した複数の端子とを有する半導体素子と、
前記ベースプレートに配置され、前記端子が接合される回路基板と、
前記素子本体の前記放熱体と反対側であって、前記電力変換器における前記第１方向に垂直な第２方向の端部または前記第１方向の端部に配置され、前記半導体素子を保護する保護部材と、を備え、
前記保護部材は、前記素子本体を前記放熱体の面に対して押圧する板バネ部と、前記板バネ部を囲むように設けられる保護部とを有し、
前記保護部には、前記保護部材を前記放熱体または前記ベースプレートに固定する固定部が設けられている電力変換器。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記放熱体は、前記ベースプレートから前記第１方向に突出した区画壁であり、
前記素子本体は、前記区画壁の前記第１方向に平行な面である側面に配置され、
前記複数の端子は、前記素子本体から前記第１方向に突出し、
前記回路基板は、前記区画壁を挟んで前記第１方向に前記ベースプレートと対向するように配置され、前記端子が挿通されて接合されるスルーホールを有し、
前記保護部材は、前記電力変換器における前記第２方向の端部に配置され、
前記板バネ部は、前記素子本体を前記区画壁の前記側面に対して前記第２方向に押圧する請求項１に記載の電力変換器。
【請求項３】
前記板バネ部と前記保護部との間には隙間が形成され、
前記隙間は、磁気シールド部材によって覆われている請求項２に記載の電力変換器。
【請求項４】
前記保護部材は、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向に並んで配置された複数の前記板バネ部を有する請求項２に記載の電力変換器。
【請求項５】
前記板バネ部の基端及び前記固定部は、前記保護部材の前記第１方向の前記ベースプレート側の端部に設けられている請求項２に記載の電力変換器。
【請求項６】
前記板バネ部と前記保護部とは一体成型されている請求項１に記載の電力変換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換器に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、電力変換装置について記載されている。特許文献１に記載の電力変換装置は、磁性部品と、磁性部品に流れる電流を制御する複数の半導体素子と、複数の半導体素子が搭載された放熱体と、複数の半導体素子と放熱体との間に配置された絶縁シートとを備えている。各半導体素子は、板バネによって絶縁シートに強く押し付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－０９４０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
板バネは、半導体素子を放熱体へ押し付ける機能を担っており、半導体素子の一部が覆われるだけである。そのため、半導体素子が電力変換装置の開口部近傍に設けられる場合は、半導体素子の大部分は開口部に向かって露出する。この場合、例えば製造時や点検・交換時、作業者の手や工具など開口部から入り込む物体や異物により、半導体素子に接触するおそれがある。そのため、開口部にカバー等の保護部材を更に設ける必要がある。そこで、簡単な構造で半導体素子を保護することができる電力変換器が求められている。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構造で半導体素子を保護することができる電力変換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、電力変換器であって、ベースプレートと、ベースプレートの板厚方向である第１方向に垂直な面に設けられる放熱体と、放熱体の面に配置される素子本体と、素子本体から突出した複数の端子とを有する半導体素子と、ベースプレートに配置され、端子が接合される回路基板と、素子本体の放熱体と反対側であって、電力変換器における第１方向に垂直な第２方向の端部または第１方向の端部に配置され、半導体素子を保護する保護部材と、を備え、保護部材は、素子本体を放熱体の面に対して押圧する板バネ部と、板バネ部を囲むように設けられる保護部とを有し、保護部には、保護部材を放熱体またはベースプレートに固定する固定部が設けられている。
【０００７】
このような電力変換器では、保護部材の板バネ部により半導体素子の素子本体を放熱体の面に対して押圧しつつ、保護部材の保護部によって、半導体素子を含む内部部品を第１方向に垂直な第２方向の端部または第１方向の端部から入り込む物体や異物等から保護している。これにより、内部部品を保護するための部材を別途設ける必要がない。その結果、簡単な構造で半導体素子を保護することができる。
【０００８】
放熱体は、第１方向に突出した区画壁であり、素子本体は、区画壁の第１方向に平行な面である側面に配置され、複数の端子は、素子本体から第１方向に突出し、回路基板は、区画壁を挟んで第１方向にベースプレートと対向するように配置され、端子が挿通されて接合されるスルーホールを有し、保護部材は、電力変換器における第２方向の端部に配置され、板バネ部は、素子本体を区画壁の側面に対して第２方向に押圧してもよい。これにより、第１方向から見た投影面積が小さくなることで電力変換器を小型化しつつ、第１方向に垂直な第２方向の端部から入り込む物体や異物等から簡単な構造で半導体素子を保護することができる。
【０００９】
板バネ部と保護部との間には隙間が形成され、隙間は、磁気シールド部材によって覆われていてもよい。磁気シールド部材によって板バネ部と保護部との隙間を覆うことにより、簡単な構造でノイズ対策を行うことができる。
【００１０】
保護部材は、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向に並んで配置された複数の板バネ部を有していてもよい。これにより、複数の半導体素子が第３方向に並んで配置されている場合でも、保護部材の数が必要最小限で済むため、電力変換器の構造を簡単化することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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