JP6811551B2

JP6811551B2 - Manufacturing method and cooling structure of power converter

Info

Publication number: JP6811551B2
Application number: JP2016106497A
Authority: JP
Inventors: 政信阿部
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2036-05-27
Also published as: JP2017212401A

Description

本発明は、発熱デバイスと冷媒流路が、金属ケースを挟んで対向配置される電力変換装置の製造方法と冷却構造に関する。 The present invention relates to a manufacturing method and a cooling structure of a power conversion device in which a heat generating device and a refrigerant flow path are arranged to face each other with a metal case interposed therebetween.

従来、パワーモジュール１１と冷却水路１３が、開口部付金属板１２を挟んで対向配置され電気装置の冷却水路１３は、ケース１４と、それを塞ぐように配置される開口部付金属板１２とを溶接により接合（金属板接合個所１９）することで形成される。この冷却構造によって、冷却水路１３を流れる冷却水によりパワーモジュール１１を冷却する（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, the power module 11 and the cooling water channel 13 are arranged so as to face each other with the metal plate 12 with an opening interposed therebetween, and the cooling water channel 13 of the electric device is a case 14 and a metal plate 12 with an opening arranged so as to block the case 14. Is formed by welding (metal plate joining portion 19). With this cooling structure, the power module 11 is cooled by the cooling water flowing through the cooling water channel 13 (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−３１４２８１号公報JP-A-2002-314281

しかしながら、従来の電気装置にあっては、ケース１４の裏面に開口部付金属板１２を設置し、開口部付金属板１２の溶接部に沿って入熱することで金属を溶融し、その後、溶接部を冷却することで溶接ビードを凝固させ、冷却水路１３を形成している。よって、ケース１４と開口部付金属板１２を溶接により接合すると、ケース１４に凸方向の反りによる熱歪変形が生じる。このため、凸歪変形しているケース１４のケース面に対し、平面であるパワーモジュール１１の放熱面を接触固定すると、放熱面とケース面との間に隙間が介在し、冷却効率を低下させる、という問題があった。 However, in the conventional electric device, the metal plate 12 with an opening is installed on the back surface of the case 14, and heat is applied along the welded portion of the metal plate 12 with an opening to melt the metal, and then the metal is melted. By cooling the welded portion, the weld bead is solidified to form the cooling water channel 13. Therefore, when the case 14 and the metal plate 12 with an opening are joined by welding, thermal strain deformation occurs in the case 14 due to warpage in the convex direction. Therefore, when the heat radiating surface of the power module 11 which is a flat surface is contact-fixed to the case surface of the case 14 which is deformed by convex distortion, a gap is interposed between the heat radiating surface and the case surface, which lowers the cooling efficiency. There was a problem.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、金属ケースのケース冷却面に対する放熱面の密着性を確保することで、発熱デバイスの冷却効率を向上させる電力変換装置の製造方法と冷却構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above problems, and is a method of manufacturing a power conversion device and a cooling structure for improving the cooling efficiency of a heat generating device by ensuring the adhesion of the heat radiating surface to the case cooling surface of the metal case. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、本発明は、金属ケースを挟んで発熱デバイスと冷媒流路が配置される。
この電力変換装置の製造方法において、流路溶接工程と、発熱デバイス配置工程と、発熱デバイス密着固定工程と、を有する。
発熱デバイス密着固定工程は、発熱デバイス配置工程に続き、発熱デバイスの外周部に加える固定力によって金属ケースの凸歪変形を抑え、発熱デバイスの放熱面をケース冷却面に密着させて金属ケースに固定する。 In order to achieve the above object, in the present invention, the heat generating device and the refrigerant flow path are arranged with the metal case interposed therebetween.
The method for manufacturing the power conversion device includes a flow path welding step, a heat generating device arranging step, and a heat generating device close contact fixing step.
Following the heat generation device placement process, the heat generation device close contact fixing process suppresses the convex distortion deformation of the metal case by the fixing force applied to the outer periphery of the heat generation device, and the heat dissipation surface of the heat generation device is brought into close contact with the case cooling surface and fixed to the metal case. To do.

この結果、金属ケースのケース冷却面に対する放熱面の密着性を確保することで、発熱デバイスの冷却効率を向上させる電力変換装置の製造方法と電力変換装置の冷却構造を提供することができる。 As a result, by ensuring the adhesion of the heat radiating surface to the case cooling surface of the metal case, it is possible to provide a method of manufacturing a power conversion device and a cooling structure of the power conversion device that improve the cooling efficiency of the heat generating device.

実施例１におけるインバータの冷却構造を示す表面図である。It is a front view which shows the cooling structure of the inverter in Example 1. FIG. 実施例１におけるインバータの冷却構造を示す裏面図である。It is a back view which shows the cooling structure of the inverter in Example 1. FIG. 実施例１におけるインバータの冷却構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling structure of the inverter in Example 1. FIG. 実施例１におけるインバータの製造方法の初期状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the initial state of the manufacturing method of the inverter in Example 1. FIG. 実施例１におけるインバータの製造方法の流路溶接工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the flow path welding process of the manufacturing method of the inverter in Example 1. FIG. 実施例１におけるインバータの製造方法の発熱デバイス配置工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat generating device arrangement process of the method of manufacturing an inverter in Example 1. FIG. 実施例１におけるインバータの製造方法の発熱デバイス密着固定工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat generating device close contact fixing process of the method of manufacturing an inverter in Example 1. FIG. 実施例１におけるインバータの製造方法においてレーザー溶接により金属ケースがドーム形状に凸歪変形するメカニズムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mechanism which the metal case is convexly strained and deformed into a dome shape by laser welding in the method of manufacturing an inverter in Example 1. FIG. 実施例２におけるインバータの冷却構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling structure of the inverter in Example 2. FIG. 実施例３におけるインバータの冷却構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling structure of the inverter in Example 3. FIG. 実施例４におけるインバータの冷却構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling structure of the inverter in Example 4. FIG. 実施例５におけるインバータの冷却構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling structure of the inverter in Example 5. FIG. 実施例６におけるインバータの冷却構造を示す表面図である。It is a front view which shows the cooling structure of the inverter in Example 6. 実施例６におけるインバータの冷却構造を示す裏面図である。It is a back view which shows the cooling structure of the inverter in Example 6. 実施例６におけるインバータの冷却構造を示す図１３のＧ−Ｇ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line GG of FIG. 13 showing a cooling structure of the inverter according to the sixth embodiment. 実施例６におけるインバータの冷却構造を示す図１３のＨ−Ｈ線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line HH of FIG. 13 showing a cooling structure of the inverter according to the sixth embodiment.

以下、本発明の電力変換装置の製造方法と冷却構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例６に基づいて説明する。 Hereinafter, the method for manufacturing the power conversion device of the present invention and the best mode for realizing the cooling structure will be described with reference to Examples 1 to 6 shown in the drawings.

まず、構成を説明する。
実施例１における製造方法と冷却構造は、走行用駆動源などとして車両に搭載されるモータジェネレータのインバータ（電力変換装置の一例）に適用したものである。実施例１の構成を、「インバータの冷却構造」、「インバータの製造方法」に分けて説明する。 First, the configuration will be described.
The manufacturing method and cooling structure in the first embodiment are applied to an inverter (an example of a power conversion device) of a motor generator mounted on a vehicle as a driving source for traveling. The configuration of the first embodiment will be described separately for "inverter cooling structure" and "inverter manufacturing method".

［インバータの冷却構造］
図１は実施例１におけるインバータの冷却構造の表面図を示し、図２は裏面図を示し、図３は断面図を示す。以下、図１〜図３に基づいて、実施例１におけるインバータの冷却構造の詳細構成を説明する。 [Inverter cooling structure]
FIG. 1 shows a front view of the cooling structure of the inverter according to the first embodiment, FIG. 2 shows a back view, and FIG. 3 shows a cross-sectional view. Hereinafter, the detailed configuration of the cooling structure of the inverter in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

実施例１のインバータ１Ａは、図１〜図３に示すように、インバータケース２（金属ケース）と、パワーモジュール３（発熱デバイス）と、溶接部４と、固定部５と、流路金属板６と、冷媒流路７と、を備えている。このインバータ１Ａは、パワーモジュール３と冷媒流路７が、インバータケース２を挟んで対向配置され、冷媒流路７を流れる冷媒によってパワーモジュール３を冷却する構造としている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the inverter 1A of the first embodiment includes an inverter case 2 (metal case), a power module 3 (heat generating device), a welded portion 4, a fixed portion 5, and a flow path metal plate. 6 and a refrigerant flow path 7 are provided. The inverter 1A has a structure in which the power module 3 and the refrigerant flow path 7 are arranged to face each other with the inverter case 2 interposed therebetween, and the power module 3 is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 7.

前記インバータケース２は、図１及び図３に示すように、ケース表面２ａ側にパワーモジュール３が固定され、ケース裏面２ｂ側に冷媒流路７が形成される。このインバータケース２は、金属板をプレス成形することで構成され、図３に示すように、ケース外周縁２ｃをパワーモジュール３側に突設させたトレー形状とされる。インバータケース２は、例えば、図外のモータジェネレータのモータハウジングの外周面から突出するケース取り付け部にネジ止めなどにより固定される。インバータケース２の素材としては、冷間圧延鋼板やステンレス板やアルミニウム板などの溶接接合が可能な金属板が用いられる。 In the inverter case 2, as shown in FIGS. 1 and 3, the power module 3 is fixed on the case front surface 2a side, and the refrigerant flow path 7 is formed on the case back surface 2b side. The inverter case 2 is formed by press-molding a metal plate, and as shown in FIG. 3, has a tray shape in which the outer peripheral edge 2c of the case is projected toward the power module 3. The inverter case 2 is fixed to, for example, a case mounting portion protruding from the outer peripheral surface of the motor housing of the motor generator (not shown) by screwing or the like. As the material of the inverter case 2, a metal plate that can be welded and joined, such as a cold-rolled steel plate, a stainless plate, or an aluminum plate, is used.

前記パワーモジュール３は、発熱デバイスの一つであり、半導体素子３ａと、絶縁配線基板３ｂと、ヒートスプレッダー３ｃ（放熱部材）と、絶縁樹脂３ｅとを有する一体モジュール部品として構成される。
ここで、「発熱デバイス」とは、自己発熱や図外のモータジェネレータやバッテリから受けた熱を通電と共に伝達することで発熱するものをいう。 The power module 3 is one of heat generating devices, and is configured as an integrated module component having a semiconductor element 3a, an insulating wiring board 3b, a heat spreader 3c (heat radiating member), and an insulating resin 3e.
Here, the "heat-generating device" refers to a device that generates heat by transmitting self-heating or heat received from a motor generator or battery (not shown) together with energization.

パワーモジュール３の製造に際しては、半導体素子３ａと絶縁配線基板３ｂとヒートスプレッダー３ｃをシート状はんだ材などによる接合部を介して重ねて実装する。その後、エポキシ樹脂などによるトランスファーモールドによって絶縁樹脂３ｅが形成される。放熱部材であるヒートスプレッダー３ｃは、直方体形状の絶縁樹脂３ｅより縦寸法と横寸法が大きな長方形状板とされ、絶縁樹脂３ｅの外周から突出する外周部を有する。そして、ヒートスプレッダー３ｃの両板面うち、絶縁樹脂３ｅが接着される板面の反対面が、インバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面３ｄとされる。つまり、パワーモジュール３は、インバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面３ｄを有するヒートスプレッダー３ｃを一体に備える構造とされる。なお、ヒートスプレッダー３ｃの素材としては、アルミ合金材などの高伝熱性金属材が用いられる。また、パワーモジュール３からは、図１に示すように、強電系のPNバスバー３ｆやUVWバスバー３ｇが突出して設けられる。 When manufacturing the power module 3, the semiconductor element 3a, the insulated wiring board 3b, and the heat spreader 3c are mounted on top of each other via a joint made of a sheet-shaped solder material or the like. After that, the insulating resin 3e is formed by a transfer mold using an epoxy resin or the like. The heat spreader 3c, which is a heat radiating member, is a rectangular plate having a larger vertical dimension and a horizontal dimension than the rectangular parallelepiped insulating resin 3e, and has an outer peripheral portion protruding from the outer periphery of the insulating resin 3e. Of the two plate surfaces of the heat spreader 3c, the opposite surface of the plate surface to which the insulating resin 3e is adhered is the heat dissipation surface 3d that contacts the case cooling surface 2d of the inverter case 2. That is, the power module 3 has a structure integrally including a heat spreader 3c having a heat radiating surface 3d in contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2. As the material of the heat spreader 3c, a highly heat-conducting metal material such as an aluminum alloy material is used. Further, as shown in FIG. 1, the PN bus bar 3f and the UVW bus bar 3g of the high electric system are provided so as to project from the power module 3.

パワーモジュール３は、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に締結固定される。そして、パワーモジュール３の締結固定状態において、図３に示すように、インバータケース２と接触するヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｄが、ケース冷却面２ｄに対して密着状態とされる。ここで、パワーモジュール３は、ヒートスプレッダー３ｃの外周部を固定部５とし、インバータケース２に締結固定される。この固定部５は、固定ネジ５ａと、インバータケース２のケース裏面２ｂに固定された雌ネジ部５ｂと、により構成される。そして、固定部５は、図１及び図３に示すように、冷媒流路７を跨いで溶接部４よりも外側の位置とされる。 The power module 3 is fastened and fixed at a position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 on the case surface 2a of the inverter case 2. Then, in the fastened and fixed state of the power module 3, as shown in FIG. 3, the heat radiation surface 3d of the heat spreader 3c in contact with the inverter case 2 is brought into close contact with the case cooling surface 2d. Here, the power module 3 is fastened and fixed to the inverter case 2 with the outer peripheral portion of the heat spreader 3c as the fixing portion 5. The fixing portion 5 is composed of a fixing screw 5a and a female screw portion 5b fixed to the case back surface 2b of the inverter case 2. Then, as shown in FIGS. 1 and 3, the fixing portion 5 is positioned outside the welded portion 4 across the refrigerant flow path 7.

前記流路金属板６は、金属板をプレス成形することで、凹み流路形状６ａと外周フランジ部６ｂを有する構成としたものである。凹み流路形状６ａは、図３に示すように、インバータケース２への溶接接合状態で冷媒流路７を形成する。外周フランジ部６ｂは、図１〜図３に示すように、インバータケース２のケース裏面２ｂに対し、レーザー溶接やアーク溶接などによって溶接部４（冷却凝固させた溶接ビード）を形成して溶接接合される。例えば、溶接部４がレーザー溶接による場合、溶接部４による接合幅は0.3mm〜0.7mm程度とされるもので、0.5mm程度の均一な接合幅にするのがより好ましい。なお、流路金属板６には、水などの冷媒が流入する冷媒入力部６ｃと、熱を奪って温度が上昇した冷媒が流出する冷媒出力部６ｄが形成される。 The flow path metal plate 6 is formed by press-molding a metal plate to have a recessed flow path shape 6a and an outer peripheral flange portion 6b. As shown in FIG. 3, the recessed flow path shape 6a forms the refrigerant flow path 7 in a welded joint state to the inverter case 2. As shown in FIGS. 1 to 3, the outer peripheral flange portion 6b is welded to form a welded portion 4 (cooled and solidified weld bead) on the back surface 2b of the inverter case 2 by laser welding or arc welding. Will be done. For example, when the welded portion 4 is laser welded, the joint width by the welded portion 4 is about 0.3 mm to 0.7 mm, and it is more preferable to have a uniform joint width of about 0.5 mm. The flow path metal plate 6 is formed with a refrigerant input unit 6c into which a refrigerant such as water flows in, and a refrigerant output unit 6d in which a refrigerant whose temperature has risen by taking heat flows out.

［インバータの製造方法］
図４は実施例１におけるインバータ１Ａの製造方法の初期状態を示し、図５は流路溶接工程を示し、図６は発熱デバイス配置工程を示し、図７は発熱デバイス密着固定工程を示す。以下、図４〜図７に基づいて、実施例１におけるインバータ１Ａの製造方法を構成する各工程を説明する。 [Inverter manufacturing method]
FIG. 4 shows an initial state of the manufacturing method of the inverter 1A in the first embodiment, FIG. 5 shows a flow path welding process, FIG. 6 shows a heat generating device arranging process, and FIG. 7 shows a heat generating device close contact fixing process. Hereinafter, each step constituting the method for manufacturing the inverter 1A in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 7.

インバータ１Ａの組み立て製造を開始する前の初期状態では、図４に示すように、組み立て部品として、インバータケース２（金属ケース）と、パワーモジュール３（発熱デバイス）と、流路金属板６と、を用意する。そして、流路溶接工程（図５）と、発熱デバイス配置工程（図６）と、発熱デバイス密着固定工程（図７）と、を経過してインバータ１Ａが製造される。 In the initial state before starting the assembly manufacturing of the inverter 1A, as shown in FIG. 4, the inverter case 2 (metal case), the power module 3 (heat generating device), the flow path metal plate 6 and the flow path metal plate 6 are used as assembly parts. Prepare. Then, the inverter 1A is manufactured through a flow path welding step (FIG. 5), a heat generating device arranging step (FIG. 6), and a heat generating device close contact fixing step (FIG. 7).

前記流路溶接工程は、図５に示すように、インバータケース２のケース裏面２ｂに、凹み流路形状６ａを有する流路金属板６の外周フランジ部６ｂ（外周部）をレーザー溶接やアーク溶接などによって溶接する。この溶接では、外周フランジ部６ｂのうち、凹み流路形状６ａを囲む輪郭線に沿って入熱することで、インバータケース２と流路金属板６の金属を溶融して溶接ビードを形成し、その後、溶接ビードを冷却して凝固させる。そして、凝固した溶接ビードによる溶接部４によってインバータケース２と流路金属板６を一体に溶接接合する。この溶接接合により、インバータケース２と流路金属板６の凹み流路形状６ａによって、冷媒入力部６ｃから冷媒出力部６ｄへと冷媒が流れる冷媒流路７が形成される。 In the flow path welding step, as shown in FIG. 5, the outer peripheral flange portion 6b (outer peripheral portion) of the flow path metal plate 6 having the recessed flow path shape 6a is laser-welded or arc-welded to the case back surface 2b of the inverter case 2. Weld by such as. In this welding, heat is applied along the contour line surrounding the recessed flow path shape 6a in the outer peripheral flange portion 6b to melt the metal of the inverter case 2 and the flow path metal plate 6 to form a welding bead. After that, the weld bead is cooled and solidified. Then, the inverter case 2 and the flow path metal plate 6 are integrally welded and joined by the welded portion 4 made of the solidified weld bead. By this welding joint, the refrigerant flow path 7 through which the refrigerant flows from the refrigerant input unit 6c to the refrigerant output unit 6d is formed by the recessed flow path shape 6a of the inverter case 2 and the flow path metal plate 6.

前記発熱デバイス配置工程は、図６に示すように、流路溶接工程に続き、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置にパワーモジュール３を配置する。このとき、パワーモジュール３に一体に有するヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｄは平面形状であるのに対し、インバータケース２のケース冷却面２ｄは、流路溶接工程による入熱と冷却によってドーム形状に凸歪変形している。 As shown in FIG. 6, in the heat generation device arrangement step, following the flow path welding process, the power module 3 is arranged at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 in the case surface 2a of the inverter case 2. To do. At this time, the heat radiation surface 3d of the heat spreader 3c integrally provided with the power module 3 has a planar shape, whereas the case cooling surface 2d of the inverter case 2 is convex to a dome shape due to heat input and cooling by the flow path welding process. It is distorted and deformed.

前記発熱デバイス密着固定工程は、図７に示すように、発熱デバイス配置工程に続き、パワーモジュール３に一体に有するヒートスプレッダー３ｃの外周部を固定部５とし、固定ネジ５ａを雌ネジ部５ｂにネジ込むことで締結固定力Ｆ（＝締結トルク）を加える。この締結固定力Ｆによって、凸歪変形しているインバータケース２のケース冷却面２ｄを、ヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｄにより押え付け、ケース冷却面２ｄの凸歪変形を抑える。そして、締結固定力Ｆを、ヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｄが、インバータケース２のケース冷却面２ｄに密着するまで上昇させることで、パワーモジュール３をインバータケース２に固定する。この発熱デバイス密着固定工程においては、パワーモジュール３をインバータケース２に固定する固定部５を、冷媒流路７を跨いで溶接部４よりも外側の位置としている。 As shown in FIG. 7, the heat generation device close contact fixing step follows the heat generation device arrangement step, in which the outer peripheral portion of the heat spreader 3c integrally provided with the power module 3 is used as the fixing portion 5, and the fixing screw 5a is attached to the female screw portion 5b. A fastening fixing force F (= fastening torque) is applied by screwing. By this fastening fixing force F, the case cooling surface 2d of the inverter case 2 which is deformed by convex distortion is pressed by the heat radiation surface 3d of the heat spreader 3c, and the convex distortion deformation of the case cooling surface 2d is suppressed. Then, the fastening fixing force F is raised until the heat radiating surface 3d of the heat spreader 3c comes into close contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2, thereby fixing the power module 3 to the inverter case 2. In this heat generation device close contact fixing step, the fixing portion 5 for fixing the power module 3 to the inverter case 2 is located outside the welded portion 4 across the refrigerant flow path 7.

次に、作用を説明する。
実施例１のインバータ１Ａの製造方法と冷却構造における作用を、「レーザー溶接による凸歪変形の発生メカニズム」、「パワーモジュールの冷却効率向上作用」、「パワーモジュールの放熱促進作用」に分けて説明する。 Next, the action will be described.
The manufacturing method of the inverter 1A and the action in the cooling structure of the first embodiment will be described separately for "the mechanism of generating convex strain deformation by laser welding", "the action of improving the cooling efficiency of the power module", and "the action of promoting heat dissipation of the power module". To do.

［レーザー溶接による凸歪変形の発生メカニズム］
インバータケース２に対し流路金属板６をレーザー溶接により接合する際、インバータケース２が凸歪変形を生じる。以下、図８に基づいて、レーザー溶接による凸歪変形の発生メカニズムを説明する。 [Mechanism of convex strain deformation due to laser welding]
When the flow path metal plate 6 is joined to the inverter case 2 by laser welding, the inverter case 2 undergoes convex strain deformation. Hereinafter, the mechanism of occurrence of convex strain deformation by laser welding will be described with reference to FIG.

図８の［I 材料］に記載したように、ケースと凹み流路形状を用意し、図８の［II 溶接接合］に記載したように、ケースの背面に凹み流路形状をレーザー溶接によって溶接接合する。この溶接接合によって溶接部に対し入熱された後、図８の［III 溶接部冷却］に記載したように、入熱された溶接部を冷却すると、溶接ビードの凝固によって熱収縮が生じる。この熱収縮状況を観察すると、入熱深さが浅い凹み流路形状側は、溶接ビード幅が広いために熱収縮量が大きくなる。一方、入熱深さが深いケース側は、溶接ビード幅が狭いために熱収縮量が小さくなる。このように、溶接ビード幅の違いにより熱収縮量の大きさが異なるため、熱収縮量が小さいケース表面が凸方向の反りが生じ、ケースがドーム形状の凸歪変形する。 As described in [I material] of FIG. 8, a case and a recessed flow path shape are prepared, and as described in [II welding joint] of FIG. 8, the recessed flow path shape is welded to the back surface of the case by laser welding. Join. After heat is applied to the welded portion by this weld joint, when the heated welded portion is cooled as described in [III Cooling of welded portion] in FIG. 8, heat shrinkage occurs due to solidification of the weld bead. When observing this heat shrinkage state, the heat shrinkage amount becomes large on the recessed flow path shape side where the heat input depth is shallow because the welding bead width is wide. On the other hand, on the case side where the heat input depth is deep, the amount of heat shrinkage is small because the welding bead width is narrow. As described above, since the amount of heat shrinkage differs depending on the width of the weld bead, the surface of the case having a small amount of heat shrinkage is warped in the convex direction, and the case is deformed in a dome shape.

［パワーモジュールの冷却効率向上作用］
上記のように、インバータケース２に流路金属板６を溶接すると、溶接ビードの熱収縮歪によりインバータケース２側にドーム形状の凸歪変形が生じる。これに対し、実施例１では、流路溶接工程（図５）と、発熱デバイス配置工程（図６）と、発熱デバイス密着固定工程（図７）と、を有するインバータ１Ａの製造方法とした。このうち、発熱デバイス密着固定工程（図７）では、パワーモジュール３の外周部に加える締結固定力Ｆによってインバータケース２の凸歪変形を抑え、パワーモジュール３の放熱面３ｂをケース冷却面２ｄに密着させてインバータケース２に固定する。
即ち、インバータケース２に流路金属板６を溶接すると、溶接ビードの熱収縮歪によりインバータケース２側にドーム形状の凸歪変形が生じることに着目し、ドーム形状の凸歪変形を積極的に利用し、パワーモジュール３の冷却効率を上げる構成とした。 [Power module cooling efficiency improvement effect]
When the flow path metal plate 6 is welded to the inverter case 2 as described above, a dome-shaped convex strain deformation occurs on the inverter case 2 side due to the heat shrinkage strain of the weld bead. On the other hand, in Example 1, the method of manufacturing the inverter 1A including the flow path welding step (FIG. 5), the heat generating device arranging step (FIG. 6), and the heat generating device close contact fixing step (FIG. 7) was adopted. Of these, in the heat generation device close contact fixing step (FIG. 7), the convex distortion deformation of the inverter case 2 is suppressed by the fastening fixing force F applied to the outer peripheral portion of the power module 3, and the heat radiation surface 3b of the power module 3 is used as the case cooling surface 2d. It is brought into close contact and fixed to the inverter case 2.
That is, paying attention to the fact that when the flow path metal plate 6 is welded to the inverter case 2, the dome-shaped convex strain deformation occurs on the inverter case 2 side due to the thermal shrinkage strain of the weld bead, and the dome-shaped convex strain deformation is positively performed. It was configured to be used to increase the cooling efficiency of the power module 3.

例えば、溶接ビードの熱収縮歪によりインバータケース側にドーム形状の凸歪変形が生じるとき、ヒートスプレッダーの放熱面に凸歪変形に合う凹面を形成し、パワーモジュールの接触面積を稼ぐことが考えられる。しかし、この場合、ヒートスプレッダーの放熱面に工数を要する凹面加工を要するだけでなく、安定して接触面積を拡大できないし、さらに、面接触性が長期にわたって維持されず、冷却効率を向上することができない、という問題がある。 For example, when a dome-shaped convex strain deformation occurs on the inverter case side due to heat shrinkage strain of the weld bead, it is conceivable to form a concave surface matching the convex strain deformation on the heat radiation surface of the heat spreader to increase the contact area of the power module. .. However, in this case, not only the heat dissipation surface of the heat spreader requires man-hours for concave surface processing, but also the contact area cannot be stably expanded, the surface contact property is not maintained for a long period of time, and the cooling efficiency is improved. There is a problem that it cannot be done.

なぜなら、溶接ビードの熱収縮歪によるドーム形状の凸歪変形は、環境条件や溶接条件などの違いにより、凸歪変形のドーム形状がばらつく。このため、ヒートスプレッダーの放熱面を一定形状の凹面加工にすると、製品毎に接触面積にバラツキが生じる。そして、ヒートスプレッダーの放熱面とケース冷却面が接触していても、面合わせにより互いに接触しているだけである。このため、例えば、使用状態で加熱/冷却が繰り返されると、接触している放熱面とケース冷却面が変形し、面合わせによる接触面積が製造時の接触面積に比べて減少することがある。 This is because the convex strain deformation of the dome shape due to the heat shrinkage strain of the weld bead varies depending on the environmental conditions, welding conditions, and the like. Therefore, if the heat dissipation surface of the heat spreader is processed into a concave surface having a constant shape, the contact area varies from product to product. Even if the heat dissipation surface of the heat spreader and the case cooling surface are in contact with each other, they are only in contact with each other by face-to-face contact. Therefore, for example, when heating / cooling is repeated in the used state, the heat radiating surface and the case cooling surface that are in contact with each other may be deformed, and the contact area due to face-to-face contact may be reduced as compared with the contact area at the time of manufacturing.

これに対し、実施例１では、凸歪変形を抑える変形力を加えることにより、冷媒流路７とはインバータケース２を挟んで対向配置されるパワーモジュール３の密着面積を稼ぐ構成としている。つまり、パワーモジュール３の外周部に加える締結固定力Ｆによってインバータケース２の凸歪変形が抑えられ、ヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｂとケース冷却面２ｄとの密着面積が拡大される。このため、パワーモジュール３で発生した熱は、拡大された密着面積を通して効率良く冷媒流路７の冷媒により抜熱されるというパワーモジュール３の冷却作用が発揮される。 On the other hand, in the first embodiment, by applying a deformation force that suppresses the convex strain deformation, the contact area of the power module 3 that is arranged so as to face the refrigerant flow path 7 with the inverter case 2 interposed therebetween is increased. That is, the convex strain deformation of the inverter case 2 is suppressed by the fastening fixing force F applied to the outer peripheral portion of the power module 3, and the contact area between the heat radiation surface 3b of the heat spreader 3c and the case cooling surface 2d is expanded. Therefore, the heat generated in the power module 3 is efficiently removed by the refrigerant in the refrigerant flow path 7 through the expanded contact area, so that the cooling action of the power module 3 is exhibited.

そして、締結固定力Ｆを加えたままの状態で密着面積を拡大している。このため、放熱面３ｂとケース冷却面２ｄとの間には互いに押し合う密着力が作用し続けることになる。よって、例えば、使用状態で加熱/冷却が繰り返されるなどの原因により密着面に変形力が作用しても、作用する変形力が密着力を超えない限り、密着面積を拡大した状態が長期にわたり安定して維持される。 Then, the contact area is expanded with the fastening fixing force F still applied. Therefore, the adhesive force that presses against each other continues to act between the heat radiating surface 3b and the case cooling surface 2d. Therefore, for example, even if a deformation force acts on the contact surface due to repeated heating / cooling in the use state, the state in which the contact area is expanded is stable for a long period of time as long as the acting deformation force does not exceed the contact force. And be maintained.

このように、インバータケース２のケース冷却面２ｄに対するパワーモジュール３の密着性が安定して確保されることで、パワーモジュール３の冷却効率が向上する。加えて、ヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｂは、素材の板面形状のままでも良いというように、特に、面加工の追加を要さない。このため、放熱面を凹面加工する比較例と比べたとき、低工数・低コストを達成しながら、パワーモジュール３の冷却効率を比較例よりも向上させることができる。 As described above, the stable adhesion of the power module 3 to the case cooling surface 2d of the inverter case 2 is ensured, and the cooling efficiency of the power module 3 is improved. In addition, the heat radiating surface 3b of the heat spreader 3c does not require any additional surface processing, as the plate surface shape of the material may be used as it is. Therefore, when compared with the comparative example in which the heat radiating surface is concavely machined, the cooling efficiency of the power module 3 can be improved as compared with the comparative example while achieving low man-hours and low cost.

実施例１では、インバータ１Ａの冷却構造において、パワーモジュール３は、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に固定される。そして、インバータケース２と接触するヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｄが、ケース冷却面２ｄに対して密着状態とされる構成とした。
従って、インバータ１Ａの製造方法と同様に、インバータケース２のケース冷却面２ｄに対するパワーモジュール３の密着性が確保されることで、パワーモジュール３の冷却効率が向上する。 In the first embodiment, in the cooling structure of the inverter 1A, the power module 3 is fixed at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 in the case surface 2a of the inverter case 2. Then, the heat radiation surface 3d of the heat spreader 3c that comes into contact with the inverter case 2 is in close contact with the case cooling surface 2d.
Therefore, similarly to the manufacturing method of the inverter 1A, the adhesion of the power module 3 to the case cooling surface 2d of the inverter case 2 is ensured, so that the cooling efficiency of the power module 3 is improved.

［パワーモジュールの放熱促進作用］
実施例１では、インバータ１Ａの製造方法において、発熱デバイス密着固定工程は、パワーモジュール３をインバータケース２に固定する固定部５を、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置とする。 [Power module heat dissipation promotion action]
In the first embodiment, in the method of manufacturing the inverter 1A, in the heat generating device close contact fixing step, the fixing portion 5 for fixing the power module 3 to the inverter case 2 is positioned outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7. And.

即ち、溶接ビードによるインバータケース２の熱歪変形は、溶接部４により囲まれた冷媒流路７の中心部分が凸歪変形の頂点になり、溶接部４の外周部まで熱歪変形が残る。よって、パワーモジュール３の外周部に加える締結固定力Ｆによってインバータケース２の凸歪変形を抑えるには、溶接部４よりも外側の位置を固定部５とし、この固定部５に締結固定力Ｆを加えるのが密着面積を確保するのに有効である。 That is, in the thermal strain deformation of the inverter case 2 due to the weld bead, the central portion of the refrigerant flow path 7 surrounded by the welded portion 4 becomes the apex of the convex strain deformation, and the thermal strain deformation remains up to the outer peripheral portion of the welded portion 4. Therefore, in order to suppress the convex strain deformation of the inverter case 2 by the fastening fixing force F applied to the outer peripheral portion of the power module 3, the position outside the welded portion 4 is set as the fixing portion 5, and the fastening fixing force F is applied to the fixing portion 5. Is effective in securing the close contact area.

従って、固定部５によりインバータケース２の凸歪変形を抑える領域が、冷媒流路７を跨いで溶接部４よりも外側領域まで拡大される。このため、ヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｂとケース冷却面２ｄとの密着面積（＝放熱面積）が、冷媒流路７に対応するケース冷却面２ｄを覆う領域まで拡大される。そして、密着面積が拡大する分、パワーモジュール３からの放熱が促進される。 Therefore, the region in which the convex strain deformation of the inverter case 2 is suppressed by the fixed portion 5 is expanded across the refrigerant flow path 7 to the region outside the welded portion 4. Therefore, the contact area (= heat dissipation area) between the heat radiation surface 3b of the heat spreader 3c and the case cooling surface 2d is expanded to a region covering the case cooling surface 2d corresponding to the refrigerant flow path 7. Then, heat dissipation from the power module 3 is promoted by the amount that the contact area is expanded.

実施例１では、インバータ１Ａの冷却構造において、パワーモジュール３をインバータケース２に固定する固定部５は、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置とされる。 In the first embodiment, in the cooling structure of the inverter 1A, the fixing portion 5 for fixing the power module 3 to the inverter case 2 is located outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7.

従って、インバータ１Ａの製造方法と同様に、インバータケース２の凸歪変形を抑える領域が、溶接部４よりも外側領域まで拡大される。このため、ヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｂとケース冷却面２ｄとの密着面積（＝放熱面積）が、冷媒流路７に対応するケース冷却面２ｄの覆う領域まで拡大される。そして、密着面積が拡大する分、パワーモジュール３からの放熱が促進される。 Therefore, similarly to the manufacturing method of the inverter 1A, the region for suppressing the convex strain deformation of the inverter case 2 is expanded to the region outside the welded portion 4. Therefore, the contact area (= heat dissipation area) between the heat radiation surface 3b of the heat spreader 3c and the case cooling surface 2d is expanded to the area covered by the case cooling surface 2d corresponding to the refrigerant flow path 7. Then, heat dissipation from the power module 3 is promoted by the amount that the contact area is expanded.

実施例１では、インバータ１Ａの製造方法において、パワーモジュール３は、インバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面３ｂを有するヒートスプレッダー３ｃを一体に有する。発熱デバイス密着固定工程は、ヒートスプレッダー３ｃの外周部をインバータケース２に締結固定する。 In the first embodiment, in the method of manufacturing the inverter 1A, the power module 3 integrally has a heat spreader 3c having a heat radiating surface 3b in contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2. In the heat generation device close contact fixing step, the outer peripheral portion of the heat spreader 3c is fastened and fixed to the inverter case 2.

即ち、ヒートスプレッダー３ｃの外周部をインバータケース２に締結固定することで、ヒートスプレッダー３ｃの放熱面３ｂとインバータケース２のケース冷却面２ｄが密着固定される。つまり、パワーモジュール３のうち、ヒートスプレッダー３ｃを除く構成に放熱面を形成すると、放熱面積が絶縁樹脂形状による制限を受けて狭くなることがある。 That is, by fastening and fixing the outer peripheral portion of the heat spreader 3c to the inverter case 2, the heat radiation surface 3b of the heat spreader 3c and the case cooling surface 2d of the inverter case 2 are closely fixed. That is, if the heat radiating surface is formed in the power module 3 excluding the heat spreader 3c, the heat radiating area may be narrowed due to the limitation due to the shape of the insulating resin.

これに対し、パワーモジュール３に、放熱部材としてのヒートスプレッダー３ｃを一体に有することで、放熱部材を有さない場合に比べ、放熱面３ｂの放熱面積が拡大される。そして、放熱面積が拡大される分、パワーモジュール３からの放熱が促進されることになる。加えて、金属材によるヒートスプレッダー３ｃの場合には、熱伝達性が高められると共に、締結固定時にヒートスプレッダー３ｃが弾性変形することを利用し、ケース冷却面２ｄに対する密着面積をより拡大することができる。 On the other hand, by integrally providing the power module 3 with the heat spreader 3c as a heat radiating member, the heat radiating area of the heat radiating surface 3b is expanded as compared with the case where the power module 3 does not have the heat radiating member. Then, the heat dissipation from the power module 3 is promoted by the amount that the heat dissipation area is expanded. In addition, in the case of the heat spreader 3c made of a metal material, the heat transfer property is enhanced, and the heat spreader 3c is elastically deformed at the time of fastening and fixing, so that the contact area with respect to the case cooling surface 2d can be further expanded. it can.

実施例１では、インバータ１Ａの冷却構造において、パワーモジュール３は、インバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面３ｂを有するヒートスプレッダー３ｃを一体に有する構造とされる。ヒートスプレッダー３ｃの外周部が、インバータケース２に締結固定される。
従って、インバータ１Ａの製造方法と同様に、パワーモジュール３に、放熱部材としてのヒートスプレッダー３ｃを一体に有することで、放熱部材を有さない場合に比べ、放熱面３ｂの放熱面積が拡大可能である。そして、放熱面積が拡大される分、パワーモジュール３からの放熱が促進されることになる。加えて、金属材によるヒートスプレッダー３ｃの場合には、熱伝達性を高めることができると共に、締結固定時にヒートスプレッダー３ｃが弾性変形することを利用し、ケース冷却面２ｄに対する密着面積をより拡大することができる。 In the first embodiment, in the cooling structure of the inverter 1A, the power module 3 has a structure integrally having a heat spreader 3c having a heat radiating surface 3b in contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2. The outer peripheral portion of the heat spreader 3c is fastened and fixed to the inverter case 2.
Therefore, similarly to the manufacturing method of the inverter 1A, by integrally having the heat spreader 3c as a heat radiating member in the power module 3, the heat radiating area of the heat radiating surface 3b can be expanded as compared with the case where the heat radiating member is not provided. is there. Then, the heat dissipation from the power module 3 is promoted by the amount that the heat dissipation area is expanded. In addition, in the case of the heat spreader 3c made of a metal material, the heat transfer property can be enhanced, and the heat spreader 3c is elastically deformed at the time of fastening and fixing to further expand the contact area with respect to the case cooling surface 2d. be able to.

次に、効果を説明する。
実施例１におけるインバータ１Ａの製造方法と冷却構造にあっては、下記に列挙する効果が得られる。 Next, the effect will be described.
In the manufacturing method and the cooling structure of the inverter 1A in the first embodiment, the effects listed below can be obtained.

(1) 発熱デバイス（パワーモジュール３）と冷媒流路７が、金属ケース（インバータケース２）を挟んで対向配置される。
この電力変換装置（インバータ１Ａ）の製造方法において、流路溶接工程（図５）と、発熱デバイス配置工程（図６）と、発熱デバイス密着固定工程（図７）と、を有する。
流路溶接工程（図５）は、金属ケース（インバータケース２）のケース裏面２ｂに、凹み流路形状６ａを有する流路金属板６の外周部（外周フランジ部６ｂ）を溶接し、流路金属板６の凹み流路形状６ａにより冷媒流路７を形成する。
発熱デバイス配置工程（図６）は、流路溶接工程に続き、金属ケース（インバータケース２）のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に発熱デバイス（パワーモジュール３）を配置する。
発熱デバイス密着固定工程（図７）は、発熱デバイス配置工程に続き、発熱デバイス（パワーモジュール３）の外周部に加える締結固定力Ｆによって金属ケース（インバータケース２）の凸歪変形を抑え、発熱デバイス（パワーモジュール３）の放熱面３ｄをケース冷却面２ｄに密着させて金属ケース（インバータケース２）に固定する。
このため、金属ケース（インバータケース２）のケース冷却面２ｄに対する放熱面３ｄの密着性を確保することで、発熱デバイス（パワーモジュール３）の冷却効率を向上させる電力変換装置（インバータ１Ａ）の製造方法を提供することができる。 (1) The heat generating device (power module 3) and the refrigerant flow path 7 are arranged so as to face each other with the metal case (inverter case 2) interposed therebetween.
The manufacturing method of this power conversion device (inverter 1A) includes a flow path welding step (FIG. 5), a heat generating device arranging step (FIG. 6), and a heat generating device close contact fixing step (FIG. 7).
In the flow path welding step (FIG. 5), the outer peripheral portion (outer peripheral flange portion 6b) of the flow path metal plate 6 having the recessed flow path shape 6a is welded to the case back surface 2b of the metal case (inverter case 2), and the flow path is formed. The refrigerant flow path 7 is formed by the recessed flow path shape 6a of the metal plate 6.
In the heat generating device arrangement step (FIG. 6), following the flow path welding step, the heat generating device (power module) is located on the case surface 2a of the metal case (inverter case 2) at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7. 3) is placed.
In the heat generation device close contact fixing step (FIG. 7), following the heat generation device placement process, the metal case (inverter case 2) is suppressed from convex strain deformation by the fastening fixing force F applied to the outer peripheral portion of the heat generation device (power module 3) to generate heat. The heat radiating surface 3d of the device (power module 3) is brought into close contact with the case cooling surface 2d and fixed to the metal case (inverter case 2).
Therefore, a power conversion device (inverter 1A) for improving the cooling efficiency of the heat generating device (power module 3) is manufactured by ensuring the adhesion of the heat radiating surface 3d to the case cooling surface 2d of the metal case (inverter case 2). A method can be provided.

(2) 発熱デバイス密着固定工程は、発熱デバイス（パワーモジュール３）を金属ケース（インバータケース２）に固定する固定部５を、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置とする（図７）。
このため、(1)の効果に加え、放熱面３ｂとケース冷却面２ｄとの密着面積が拡大されることで、発熱デバイス（パワーモジュール３）からの放熱を促進することができる。 (2) In the heat generation device close contact fixing step, the fixing portion 5 for fixing the heat generation device (power module 3) to the metal case (inverter case 2) is positioned outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7. (Fig. 7).
Therefore, in addition to the effect of (1), the contact area between the heat radiating surface 3b and the case cooling surface 2d is expanded, so that heat radiating from the heat generating device (power module 3) can be promoted.

(3) 発熱デバイス（パワーモジュール３）は、金属ケース（インバータケース２）のケース冷却面２ｄに接触する放熱面３ｂを有する放熱部材（ヒートスプレッダー３ｃ）を一体に有する。
発熱デバイス密着固定工程は、放熱部材（ヒートスプレッダー３ｃ）の外周部を金属ケース（インバータケース２）に固定する（図７）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、放熱部材（ヒートスプレッダー３ｃ）により放熱面３ｂの放熱面積が拡大されることで、発熱デバイス（パワーモジュール３）からの放熱を促進することができる。 (3) The heat generating device (power module 3) integrally includes a heat radiating member (heat spreader 3c) having a heat radiating surface 3b in contact with the case cooling surface 2d of the metal case (inverter case 2).
In the heat generating device close contact fixing step, the outer peripheral portion of the heat radiating member (heat spreader 3c) is fixed to the metal case (inverter case 2) (FIG. 7).
Therefore, in addition to the effects of (1) or (2), the heat dissipation member (heat spreader 3c) expands the heat dissipation area of the heat dissipation surface 3b to promote heat dissipation from the heat generating device (power module 3). Can be done.

(4) 発熱デバイス（パワーモジュール３）と冷媒流路７が、金属ケース（インバータケース２）を挟んで対向配置される。
この電力変換装置（インバータ１Ａ）の冷却構造において、冷媒流路７は、金属ケース（インバータケース２）のケース裏面２ｂに溶接された凹み流路形状６ａによる流路金属板６の外周部（外周フランジ部６ｂ）を溶接することで形成される。
発熱デバイス（パワーモジュール３）は、金属ケース（インバータケース２）のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に固定され、かつ、金属ケース（インバータケース２）と接触する放熱面３ｄが、ケース冷却面２ｄに対して密着状態とされる（図３）。
このため、金属ケース（インバータケース２）のケース冷却面２ｄに対する放熱面３ｄの密着性を確保することで、発熱デバイス（パワーモジュール３）の冷却効率を向上させる電力変換装置（インバータ１Ａ）の冷却構造を提供することができる。 (4) The heat generating device (power module 3) and the refrigerant flow path 7 are arranged so as to face each other with the metal case (inverter case 2) interposed therebetween.
In the cooling structure of the power conversion device (inverter 1A), the refrigerant flow path 7 is the outer peripheral portion (outer circumference) of the flow path metal plate 6 having the recessed flow path shape 6a welded to the case back surface 2b of the metal case (inverter case 2). It is formed by welding the flange portion 6b).
The heat generating device (power module 3) is fixed to the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 in the case surface 2a of the metal case (inverter case 2), and is fixed to the metal case (inverter case 2). The heat radiating surface 3d in contact is brought into close contact with the case cooling surface 2d (FIG. 3).
Therefore, cooling of the power conversion device (inverter 1A) that improves the cooling efficiency of the heat generating device (power module 3) by ensuring the adhesion of the heat radiating surface 3d to the case cooling surface 2d of the metal case (inverter case 2). The structure can be provided.

(5) 発熱デバイス（パワーモジュール３）を金属ケース（インバータケース２）に固定する固定部５は、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置とされる（図３）。
このため、(4)の効果に加え、放熱面３ｂとケース冷却面２ｄとの密着面積が拡大されることで、発熱デバイス（パワーモジュール３）からの放熱を促進することができる。 (5) The fixing portion 5 for fixing the heat generating device (power module 3) to the metal case (inverter case 2) is located outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7 (FIG. 3).
Therefore, in addition to the effect of (4), the contact area between the heat radiating surface 3b and the case cooling surface 2d is expanded, so that heat radiating from the heat generating device (power module 3) can be promoted.

(6) 発熱デバイス（パワーモジュール３）は、金属ケース（インバータケース２）のケース冷却面２ｄに接触する放熱面３ｂを有する放熱部材（ヒートスプレッダー３ｃ）を一体に有する構造とされる。
放熱部材（ヒートスプレッダー３ｃ）の外周部が、金属ケース（インバータケース２）に固定される（図３）。
このため、(4)又は(5)の効果に加え、放熱部材（ヒートスプレッダー３ｃ）により放熱面３ｂの放熱面積が拡大されることで、発熱デバイス（パワーモジュール３）からの放熱を促進することができる。 (6) The heat generating device (power module 3) has a structure integrally including a heat radiating member (heat spreader 3c) having a heat radiating surface 3b in contact with the case cooling surface 2d of the metal case (inverter case 2).
The outer peripheral portion of the heat radiating member (heat spreader 3c) is fixed to the metal case (inverter case 2) (FIG. 3).
Therefore, in addition to the effects of (4) or (5), the heat dissipation member (heat spreader 3c) expands the heat dissipation area of the heat dissipation surface 3b to promote heat dissipation from the heat generating device (power module 3). Can be done.

実施例２は、発熱デバイスを平滑コンデンサとし、平滑コンデンサを、ブラケット部材を介してインバータケースに対して締結固定するようにした例である。 The second embodiment is an example in which the heat generating device is a smoothing capacitor, and the smoothing capacitor is fastened and fixed to the inverter case via a bracket member.

まず、構成を説明する。
実施例２における製造方法と冷却構造は、実施例１と同様に、走行用駆動源などとして車両に搭載されるモータジェネレータのインバータ（電力変換装置の一例）に適用したものである。実施例２の構成を、「インバータの冷却構造」、「インバータの製造方法」に分けて説明する。 First, the configuration will be described.
Similar to the first embodiment, the manufacturing method and the cooling structure in the second embodiment are applied to an inverter (an example of a power conversion device) of a motor generator mounted on a vehicle as a driving source for traveling. The configuration of the second embodiment will be described separately for "inverter cooling structure" and "inverter manufacturing method".

［インバータの冷却構造］
図９は実施例２におけるインバータの冷却構造の断面図を示す。以下、図９に基づいて、実施例２におけるインバータの冷却構造の詳細構成を説明する。 [Inverter cooling structure]
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the cooling structure of the inverter according to the second embodiment. Hereinafter, the detailed configuration of the cooling structure of the inverter in the second embodiment will be described with reference to FIG.

実施例２のインバータ１Ｂは、図９に示すように、インバータケース２（金属ケース）と、平滑コンデンサ８（発熱デバイス）と、溶接部４と、固定部５と、流路金属板６と、冷媒流路７と、ブラケット部材９と、を備えている。このインバータ１Ｂは、平滑コンデンサ８と冷媒流路７が、インバータケース２を挟んで対向配置され、冷媒流路７を流れる冷媒によって平滑コンデンサ８を冷却する構造としている。 As shown in FIG. 9, the inverter 1B of the second embodiment includes an inverter case 2 (metal case), a smoothing capacitor 8 (heat generating device), a welded portion 4, a fixed portion 5, a flow path metal plate 6, and the like. A refrigerant flow path 7 and a bracket member 9 are provided. The inverter 1B has a structure in which a smoothing capacitor 8 and a refrigerant flow path 7 are arranged to face each other with the inverter case 2 interposed therebetween, and the smoothing capacitor 8 is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 7.

前記平滑コンデンサ８は、発熱デバイスの一つであり、電圧が高いときに蓄電し、電圧が低いときに放電して電圧の変動を抑えるインバータ回路部品である。この平滑コンデンサ８は、直方体形状であり、外周面が絶縁被膜で覆われていて、外周面のうち、表面側がブラケット部材９による固定面８ａとされ、裏面側がインバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面８ｂとされる。つまり、平滑コンデンサ８は、パワーモジュール３とは異なり、裏面側をインバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面８ｂとする放熱部材を有さない構造とされる。 The smoothing capacitor 8 is one of heat generating devices, and is an inverter circuit component that stores electricity when the voltage is high and discharges it when the voltage is low to suppress fluctuations in the voltage. The smoothing capacitor 8 has a rectangular parallelepiped shape, and the outer peripheral surface is covered with an insulating coating. Of the outer peripheral surfaces, the front surface side is a fixed surface 8a by a bracket member 9, and the back surface side is a case cooling surface 2d of the inverter case 2. It is a heat radiating surface 8b that comes into contact. That is, unlike the power module 3, the smoothing capacitor 8 has a structure that does not have a heat radiating member having a heat radiating surface 8b whose back surface side is in contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2.

前記ブラケット部材９は、平滑コンデンサ８の外側を覆った状態でインバータケース２に平滑コンデンサ８を固定する。このブラケット部材９は、平滑コンデンサ８の外側を覆う形状による発熱デバイス押え部９ａと、発熱デバイス押え部９ａの外周に延設されるケース固定部９ｂと、を有して構成される。 The bracket member 9 fixes the smoothing capacitor 8 to the inverter case 2 while covering the outside of the smoothing capacitor 8. The bracket member 9 includes a heat generating device holding portion 9a having a shape that covers the outside of the smoothing capacitor 8 and a case fixing portion 9b extending from the outer periphery of the heat generating device holding portion 9a.

平滑コンデンサ８は、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に、ブラケット部材９を介して締結固定される。そして、平滑コンデンサ８は、ブラケット部材９による締結固定状態において、図９に示すように、インバータケース２と接触する平滑コンデンサ８の放熱面８ｂが、ケース冷却面２ｄに対して密着状態とされる。ここで、ブラケット部材９を介して固定される平滑コンデンサ８は、ブラケット部材９のケース固定部９ｂを固定部５とし、インバータケース２に締結固定される。この固定部５は、固定ネジ５ａと、インバータケース２のケース裏面２ｂに固定された雌ネジ部５ｂと、により構成される。そして、固定部５は、図９に示すように、冷媒流路７を跨いで溶接部４よりも外側の位置とされる。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。 The smoothing capacitor 8 is fastened and fixed to the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 on the case surface 2a of the inverter case 2 via the bracket member 9. Then, in the smoothing capacitor 8 in the fastened and fixed state by the bracket member 9, as shown in FIG. 9, the heat radiating surface 8b of the smoothing capacitor 8 in contact with the inverter case 2 is brought into close contact with the case cooling surface 2d. .. Here, the smoothing capacitor 8 fixed via the bracket member 9 is fastened and fixed to the inverter case 2 with the case fixing portion 9b of the bracket member 9 as the fixing portion 5. The fixing portion 5 is composed of a fixing screw 5a and a female screw portion 5b fixed to the case back surface 2b of the inverter case 2. Then, as shown in FIG. 9, the fixing portion 5 is located outside the welded portion 4 across the refrigerant flow path 7.
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the corresponding configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

［インバータの製造方法］
実施例２のインバータ１Ｂの組み立て製造を開始する前の初期状態では、組み立て部品として、インバータケース２（金属ケース）と、平滑コンデンサ８（発熱デバイス）と、流路金属板６と、ブラケット部材９と、を用意する。そして、流路溶接工程と、発熱デバイス配置工程と、発熱デバイス密着固定工程と、を経過してインバータ１Ｂが製造される。 [Inverter manufacturing method]
In the initial state before starting the assembly manufacturing of the inverter 1B of the second embodiment, the inverter case 2 (metal case), the smoothing capacitor 8 (heat generating device), the flow path metal plate 6, and the bracket member 9 are assembled parts. And prepare. Then, the inverter 1B is manufactured through a flow path welding step, a heat generating device arranging step, and a heat generating device close contact fixing step.

前記流路溶接工程は、実施例１の図５と同様であり、インバータケース２のケース裏面２ｂに、凹み流路形状６ａを有する流路金属板６の外周フランジ部６ｂ（外周部）をレーザー溶接やアーク溶接などによって溶接接合する。この溶接接合により、インバータケース２と流路金属板６の凹み流路形状６ａによって、冷媒流路７が形成される。 The flow path welding step is the same as in FIG. 5 of the first embodiment, and a laser is applied to the outer peripheral flange portion 6b (outer peripheral portion) of the flow path metal plate 6 having the recessed flow path shape 6a on the case back surface 2b of the inverter case 2. Weld and join by welding or arc welding. By this welding joint, the refrigerant flow path 7 is formed by the recessed flow path shape 6a of the inverter case 2 and the flow path metal plate 6.

前記発熱デバイス配置工程は、実施例１の図６と同様であり、流路溶接工程に続き、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に平滑コンデンサ８を配置する。このとき、平滑コンデンサ８の放熱面８ｂは平面形状であるのに対し、インバータケース２のケース冷却面２ｄは、流路溶接工程による入熱と冷却によってドーム形状に凸歪変形している。 The heat generation device arrangement step is the same as in FIG. 6 of the first embodiment, and following the flow path welding step, smoothing is performed at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 in the case surface 2a of the inverter case 2. The capacitor 8 is arranged. At this time, the heat dissipation surface 8b of the smoothing capacitor 8 has a planar shape, whereas the case cooling surface 2d of the inverter case 2 is convexly distorted into a dome shape by heat input and cooling in the flow path welding process.

前記発熱デバイス密着固定工程は、発熱デバイス配置工程に続き、平滑コンデンサ８の外周をブラケット部材９で覆い、ブラケット部材９のケース固定部９ｂ（外周部）を固定部５とし、固定ネジ５ａを雌ネジ部５ｂにネジ込むことで締結固定力Ｆ（＝締結トルク）を加える。この締結固定力Ｆによって、凸歪変形しているインバータケース２のケース冷却面２ｄを、平滑コンデンサ８の放熱面８ｂにより押え付け、ケース冷却面２ｄの凸歪変形を抑える。そして、締結固定力Ｆを、平滑コンデンサ８の放熱面８ｂが、インバータケース２のケース冷却面２ｄに密着するまで上昇させることで、平滑コンデンサ８をインバータケース２に固定する。この発熱デバイス密着固定工程においては、平滑コンデンサ８をインバータケース２に固定する固定部５を、流路溶接工程での溶接部４よりも外側の位置としている。 In the heat generation device close contact fixing step, following the heat generation device arrangement step, the outer periphery of the smoothing capacitor 8 is covered with the bracket member 9, the case fixing portion 9b (outer peripheral portion) of the bracket member 9 is used as the fixing portion 5, and the fixing screw 5a is female. A fastening fixing force F (= fastening torque) is applied by screwing into the screw portion 5b. By this fastening fixing force F, the case cooling surface 2d of the inverter case 2 which is deformed by convex distortion is pressed by the heat radiation surface 8b of the smoothing capacitor 8 to suppress the convex distortion deformation of the case cooling surface 2d. Then, the fastening fixing force F is raised until the heat radiating surface 8b of the smoothing capacitor 8 comes into close contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2, thereby fixing the smoothing capacitor 8 to the inverter case 2. In this heat generation device close contact fixing step, the fixing portion 5 for fixing the smoothing capacitor 8 to the inverter case 2 is located outside the welded portion 4 in the flow path welding step.

次に、作用を説明する。
実施例２では、インバータ１Ｂの製造方法において、平滑コンデンサ８の外側を覆った状態でインバータケース２に平滑コンデンサ８を固定するブラケット部材９を用意する。そして、発熱デバイス密着固定工程は、平滑コンデンサ８を、ブラケット部材９を介してインバータケース２に締結固定する。 Next, the action will be described.
In the second embodiment, in the method of manufacturing the inverter 1B, a bracket member 9 for fixing the smoothing capacitor 8 to the inverter case 2 is prepared while covering the outside of the smoothing capacitor 8. Then, in the heat generation device close contact fixing step, the smoothing capacitor 8 is fastened and fixed to the inverter case 2 via the bracket member 9.

即ち、平滑コンデンサ８の外周を覆うブラケット部材９をインバータケース２に締結固定することで、平滑コンデンサ８の放熱面８ｂとインバータケース２のケース冷却面２ｄが密着固定される。つまり、固定部５に加えられる締結固定力Ｆは、ブラケット部材９を介して平滑コンデンサ８のケース固定面８ａに分散して作用する。そして、ケース固定面８ａに作用する分散した力が、平滑コンデンサ８の放熱面８ｂからケース冷却面２ｄに作用し、ケース冷却面２ｄの凸歪変形を抑える。 That is, by fastening and fixing the bracket member 9 that covers the outer periphery of the smoothing capacitor 8 to the inverter case 2, the heat radiating surface 8b of the smoothing capacitor 8 and the case cooling surface 2d of the inverter case 2 are closely fixed. That is, the fastening fixing force F applied to the fixing portion 5 acts by being dispersed on the case fixing surface 8a of the smoothing capacitor 8 via the bracket member 9. Then, the dispersed force acting on the case fixing surface 8a acts on the case cooling surface 2d from the heat radiating surface 8b of the smoothing capacitor 8 to suppress the convex strain deformation of the case cooling surface 2d.

従って、発熱デバイスが絶縁被膜などで薄く覆われた平滑コンデンサ８であるとき、平滑コンデンサ８の絶縁性を確保しつつ、平滑コンデンサ８の放熱面８ｂとケース冷却面２ｄとの密着面積を確保することができる。 Therefore, when the heat generating device is a smoothing capacitor 8 thinly covered with an insulating film or the like, the contact area between the heat dissipation surface 8b of the smoothing capacitor 8 and the case cooling surface 2d is secured while ensuring the insulating property of the smoothing capacitor 8. be able to.

実施例２では、インバータ１Ｂの冷却構造において、平滑コンデンサ８の外側を覆った状態でインバータケース２に平滑コンデンサ８を固定するブラケット部材９を有する。そして、平滑コンデンサ８は、ブラケット部材９を介してインバータケース２に固定される。 In the second embodiment, in the cooling structure of the inverter 1B, a bracket member 9 for fixing the smoothing capacitor 8 to the inverter case 2 while covering the outside of the smoothing capacitor 8 is provided. Then, the smoothing capacitor 8 is fixed to the inverter case 2 via the bracket member 9.

従って、インバータ１Ｂの製造方法と同様に、発熱デバイスが絶縁被膜などで薄く覆われた平滑コンデンサ８であるとき、平滑コンデンサ８の絶縁性を確保しつつ、平滑コンデンサ８の放熱面８ｂとケース冷却面２ｄとの密着面積を確保することができる。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。 Therefore, similarly to the manufacturing method of the inverter 1B, when the heat generating device is a smoothing capacitor 8 thinly covered with an insulating film or the like, the heat dissipation surface 8b of the smoothing capacitor 8 and the case cooling are performed while ensuring the insulating property of the smoothing capacitor 8. The contact area with the surface 2d can be secured.
Since the other operations are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

次に、効果を説明する。
実施例２におけるインバータ１Ｂの製造方法と冷却構造にあっては、下記に列挙する効果が得られる。 Next, the effect will be described.
In the manufacturing method and cooling structure of the inverter 1B in the second embodiment, the effects listed below can be obtained.

(7) 発熱デバイス（平滑コンデンサ８）の外側を覆った状態で金属ケース（インバータケース２）に発熱デバイス（平滑コンデンサ８）を固定するブラケット部材９を用意する。
発熱デバイス密着固定工程は、発熱デバイス（平滑コンデンサ８）を、ブラケット部材９を介して金属ケース（インバータケース２）に固定する（図９）。
このため、上記(1),(2)の効果に加え、発熱デバイスが絶縁被膜などで薄く覆われたものであるとき、発熱デバイス（平滑コンデンサ８）の絶縁性を確保しつつ、発熱デバイスの放熱面８ｂとケース冷却面２ｄとの密着面積を確保することができる。 (7) A bracket member 9 for fixing the heat generating device (smoothing capacitor 8) to the metal case (inverter case 2) is prepared while covering the outside of the heat generating device (smoothing capacitor 8).
In the heat generating device close contact fixing step, the heat generating device (smoothing capacitor 8) is fixed to the metal case (inverter case 2) via the bracket member 9 (FIG. 9).
Therefore, in addition to the effects of (1) and (2) above, when the heat-generating device is thinly covered with an insulating film or the like, the heat-generating device (smoothing capacitor 8) can be insulated while ensuring the heat-generating device. It is possible to secure a close contact area between the heat radiating surface 8b and the case cooling surface 2d.

(8) 発熱デバイス（平滑コンデンサ８）の外側を覆った状態で金属ケース（インバータケース２）に発熱デバイス（平滑コンデンサ８）を固定するブラケット部材９を有する。
発熱デバイス（平滑コンデンサ８）は、ブラケット部材９を介して金属ケース（インバータケース２）に固定される（図９）。
このため、上記(4),(5)の効果に加え、発熱デバイスが絶縁被膜などで薄く覆われたものであるとき、発熱デバイス（平滑コンデンサ８）の絶縁性を確保しつつ、発熱デバイスの放熱面８ｂとケース冷却面２ｄとの密着面積を確保することができる。 (8) A bracket member 9 for fixing the heat generating device (smoothing capacitor 8) to the metal case (inverter case 2) while covering the outside of the heat generating device (smoothing capacitor 8) is provided.
The heat generating device (smoothing capacitor 8) is fixed to the metal case (inverter case 2) via the bracket member 9 (FIG. 9).
Therefore, in addition to the effects of (4) and (5) above, when the heat-generating device is thinly covered with an insulating film or the like, the heat-generating device (smoothing capacitor 8) can be insulated while ensuring the heat-generating device. It is possible to secure a close contact area between the heat radiating surface 8b and the case cooling surface 2d.

実施例３は、発熱デバイスを第１強電バスバーモジュールとし、強電バスバーを覆う絶縁樹脂及び固定樹脂をインバータケースに対して締結固定するようにした例である。 The third embodiment is an example in which the heat generating device is the first high-power bus bar module, and the insulating resin and the fixing resin covering the high-power bus bar are fastened and fixed to the inverter case.

まず、構成を説明する。
実施例３における製造方法と冷却構造は、実施例１と同様に、走行用駆動源などとして車両に搭載されるモータジェネレータのインバータ（電力変換装置の一例）に適用したものである。実施例３の構成を、「インバータの冷却構造」、「インバータの製造方法」に分けて説明する。 First, the configuration will be described.
Similar to the first embodiment, the manufacturing method and the cooling structure in the third embodiment are applied to an inverter (an example of a power conversion device) of a motor generator mounted on a vehicle as a driving source for traveling. The configuration of the third embodiment will be described separately for "inverter cooling structure" and "inverter manufacturing method".

［インバータの冷却構造］
図１０は実施例３におけるインバータの冷却構造の断面図を示す。以下、図１０に基づいて、実施例３におけるインバータの冷却構造の詳細構成を説明する。 [Inverter cooling structure]
FIG. 10 shows a cross-sectional view of the cooling structure of the inverter according to the third embodiment. Hereinafter, the detailed configuration of the cooling structure of the inverter in the third embodiment will be described with reference to FIG.

実施例３のインバータ１Ｃは、図１０に示すように、インバータケース２（金属ケース）と、第１強電バスバーモジュール１０（発熱デバイス）と、溶接部４と、固定部５と、流路金属板６と、冷媒流路７と、を備えている。このインバータ１Ｃは、第１強電バスバーモジュール１０と冷媒流路７が、インバータケース２を挟んで対向配置され、冷媒流路７を流れる冷媒によって第１強電バスバーモジュール１０を冷却する構造としている。 As shown in FIG. 10, the inverter 1C of the third embodiment includes an inverter case 2 (metal case), a first strong electric bus bar module 10 (heat generating device), a welded portion 4, a fixed portion 5, and a flow path metal plate. 6 and a refrigerant flow path 7 are provided. The inverter 1C has a structure in which the first high-power bus bar module 10 and the refrigerant flow path 7 are arranged so as to face each other with the inverter case 2 interposed therebetween, and the first high-power bus bar module 10 is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 7.

前記第１強電バスバーモジュール１０は、発熱デバイスの一つであり、強電バスバー１０ａと、絶縁樹脂１０ｂと、固定樹脂１０ｃとによって構成される。強電バスバー１０ａは、パワーモジュールとモータジェネレータを接続するＵ相バスバー・Ｖ相バスバー・Ｗ相バスバーなどを有する。絶縁樹脂１０ｂは、強電バスバー１０ａの外周を覆うように、樹脂モールド成形により形成される。固定樹脂１０ｃは、インバータケース２へ固定する固定樹脂部分として、絶縁樹脂１０ｂを強電バスバー１０ａの外側まで一体に延出させたものである。そして、絶縁樹脂１０ｂ及び固定樹脂１０ｃの樹脂裏面が、インバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面１０ｄとされる。つまり、第１強電バスバーモジュール１０は、放熱部材として、インバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面１０ｄを有する絶縁樹脂１０ｂ及び固定樹脂１０ｃを一体に備える構造とされる。 The first high-power bus bar module 10 is one of heat-generating devices, and is composed of a high-power bus bar 10a, an insulating resin 10b, and a fixing resin 10c. The high-power bus bar 10a includes a U-phase bus bar, a V-phase bus bar, a W-phase bus bar, and the like that connect the power module and the motor generator. The insulating resin 10b is formed by resin molding so as to cover the outer periphery of the high electric bus bar 10a. The fixing resin 10c is an insulating resin 10b that is integrally extended to the outside of the high-power bus bar 10a as a fixing resin portion to be fixed to the inverter case 2. The back surface of the insulating resin 10b and the fixing resin 10c is a heat radiating surface 10d that contacts the case cooling surface 2d of the inverter case 2. That is, the first strong electric bus bar module 10 has a structure in which an insulating resin 10b and a fixing resin 10c having a heat radiating surface 10d in contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2 are integrally provided as a heat radiating member.

第１強電バスバーモジュール１０は、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に締結固定される。そして、第１強電バスバーモジュール１０の締結固定状態において、図１０に示すように、インバータケース２と接触する放熱面１０ｄが、ケース冷却面２ｄに対して密着状態とされる。ここで、第１強電バスバーモジュール１０は、絶縁樹脂１０ｂの外周部に形成された固定樹脂１０ｃを固定部５とし、インバータケース２に締結固定される。この固定部５は、固定ネジ５ａと、インバータケース２のケース裏面２ｂに固定された雌ネジ部５ｂと、により構成される。そして、固定部５は、図１０に示すように、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置とされる。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。 The first high-power bus bar module 10 is fastened and fixed at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 on the case surface 2a of the inverter case 2. Then, in the fastened and fixed state of the first strong electric bus bar module 10, as shown in FIG. 10, the heat radiating surface 10d in contact with the inverter case 2 is brought into close contact with the case cooling surface 2d. Here, the first strong electric bus bar module 10 is fastened and fixed to the inverter case 2 with the fixing resin 10c formed on the outer peripheral portion of the insulating resin 10b as the fixing portion 5. The fixing portion 5 is composed of a fixing screw 5a and a female screw portion 5b fixed to the case back surface 2b of the inverter case 2. Then, as shown in FIG. 10, the fixing portion 5 is positioned outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7.
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the corresponding configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

［インバータの製造方法］
実施例３のインバータ１Ｃの組み立て製造を開始する前の初期状態では、組み立て部品として、インバータケース２（金属ケース）と、第１強電バスバーモジュール１０（発熱デバイス）と、流路金属板６と、を用意する。そして、流路溶接工程と、発熱デバイス配置工程と、発熱デバイス密着固定工程と、を経過してインバータ１Ｃが製造される。 [Inverter manufacturing method]
In the initial state before starting the assembly manufacturing of the inverter 1C of the third embodiment, the inverter case 2 (metal case), the first strong electric bus bar module 10 (heat generating device), the flow path metal plate 6 and the flow path metal plate 6 are used as assembly parts. Prepare. Then, the inverter 1C is manufactured through a flow path welding step, a heat generating device arranging step, and a heat generating device close contact fixing step.

前記発熱デバイス配置工程は、実施例１の図６と同様であり、流路溶接工程に続き、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に第１強電バスバーモジュール１０を配置する。このとき、絶縁樹脂１０ｂ及び固定樹脂１０ｃの裏面による放熱面１０ｄは平面形状であるのに対し、インバータケース２のケース冷却面２ｄは、流路溶接工程による入熱と冷却によってドーム形状に凸歪変形している。 The heat generating device arranging step is the same as in FIG. 6 of the first embodiment, and following the flow path welding step, the heat generating device is located at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 in the case surface 2a of the inverter case 2. 1 The high-power bus bar module 10 is arranged. At this time, the heat radiating surface 10d formed by the back surfaces of the insulating resin 10b and the fixing resin 10c has a planar shape, whereas the case cooling surface 2d of the inverter case 2 is convexly distorted into a dome shape due to heat input and cooling by the flow path welding process. It is deformed.

前記発熱デバイス密着固定工程は、発熱デバイス配置工程に続き、第１強電バスバーモジュール１０の固定樹脂１０ｃ（外周部）を固定部５とし、固定ネジ５ａを雌ネジ部５ｂにネジ込むことで締結固定力Ｆ（＝締結トルク）を加える。この締結固定力Ｆによって、凸歪変形しているインバータケース２のケース冷却面２ｄを、第１強電バスバーモジュール１０の放熱面１０ｄにより押え付け、ケース冷却面２ｄの凸歪変形を抑える。そして、締結固定力Ｆを、第１強電バスバーモジュール１０の放熱面１０ｄが、インバータケース２のケース冷却面２ｄに密着するまで上昇させることで、第１強電バスバーモジュール１０をインバータケース２に固定する。この発熱デバイス密着固定工程においては、第１強電バスバーモジュール１０をインバータケース２に固定する固定部５を、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置としている。 In the heat generation device close contact fixing step, following the heat generation device placement step, the fixing resin 10c (outer peripheral portion) of the first strong electric bus bar module 10 is used as the fixing portion 5, and the fixing screw 5a is screwed into the female screw portion 5b to fasten and fix the module. Apply force F (= fastening torque). By this fastening fixing force F, the case cooling surface 2d of the inverter case 2 that is convexly distorted is pressed by the heat radiating surface 10d of the first strong electric bus bar module 10, and the convex distortion deformation of the case cooling surface 2d is suppressed. Then, the fastening fixing force F is raised until the heat radiating surface 10d of the first strong electric bus bar module 10 comes into close contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2, thereby fixing the first strong electric bus bar module 10 to the inverter case 2. .. In this heat generation device close contact fixing step, the fixing portion 5 for fixing the first high electric bus bar module 10 to the inverter case 2 is positioned outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7.

実施例３の作用については、実施例１のパワーモジュール３を、第１強電バスバーモジュール１０に置き換えると、実施例１と同様に「第１強電バスバーモジュールの冷却効率向上作用」、「第１強電バスバーモジュールの放熱促進作用」を示す。 Regarding the action of the third embodiment, when the power module 3 of the first embodiment is replaced with the first strong electric bus bar module 10, the "cooling efficiency improving action of the first strong electric bus bar module" and the "first strong electric bus bar module" are the same as those of the first embodiment. The heat dissipation promoting action of the bus bar module "is shown.

よって、実施例３におけるインバータ１Ｃの製造方法と冷却構造にあっては、実施例１と同様に、実施例１の(1)〜(6)に記載した効果が得られる。 Therefore, in the manufacturing method and the cooling structure of the inverter 1C in the third embodiment, the effects described in (1) to (6) of the first embodiment can be obtained as in the first embodiment.

実施例４は、発熱デバイスを第２強電バスバーモジュールとし、強電バスバーを覆う絶縁樹脂を、ブラケット部材を介してインバータケースに対して溶接固定するようにした例である。 The fourth embodiment is an example in which the heat generating device is a second high-power bus bar module, and the insulating resin covering the high-power bus bar is welded and fixed to the inverter case via a bracket member.

まず、構成を説明する。
実施例４における製造方法と冷却構造は、実施例１と同様に、走行用駆動源などとして車両に搭載されるモータジェネレータのインバータ（電力変換装置の一例）に適用したものである。実施例４の構成を、「インバータの冷却構造」、「インバータの製造方法」に分けて説明する。 First, the configuration will be described.
Similar to the first embodiment, the manufacturing method and the cooling structure in the fourth embodiment are applied to an inverter (an example of a power conversion device) of a motor generator mounted on a vehicle as a driving source for traveling. The configuration of the fourth embodiment will be described separately for "inverter cooling structure" and "inverter manufacturing method".

［インバータの冷却構造］
図１１は実施例４におけるインバータの冷却構造の断面図を示す。以下、図１１に基づいて、実施例４におけるインバータの冷却構造の詳細構成を説明する。 [Inverter cooling structure]
FIG. 11 shows a cross-sectional view of the cooling structure of the inverter according to the fourth embodiment. Hereinafter, the detailed configuration of the cooling structure of the inverter in the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

実施例４のインバータ１Ｄは、図１１に示すように、インバータケース２（金属ケース）と、第２強電バスバーモジュール１１（発熱デバイス）と、溶接部４と、固定部５と、流路金属板６と、冷媒流路７と、ブラケット部材９と、を備えている。このインバータ１Ｄは、第２強電バスバーモジュール１１と冷媒流路７が、インバータケース２を挟んで対向配置され、冷媒流路７を流れる冷媒によって第２強電バスバーモジュール１１を冷却する構造としている。 As shown in FIG. 11, the inverter 1D of the fourth embodiment includes an inverter case 2 (metal case), a second strong electric bus bar module 11 (heating device), a welded portion 4, a fixed portion 5, and a flow path metal plate. 6, a refrigerant flow path 7, and a bracket member 9 are provided. The inverter 1D has a structure in which the second strong electric bus bar module 11 and the refrigerant flow path 7 are arranged so as to face each other with the inverter case 2 interposed therebetween, and the second high electric bus bar module 11 is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 7.

前記第２強電バスバーモジュール１１は、発熱デバイスの一つであり、強電バスバー１１ａと、絶縁樹脂１１ｂとによって構成される。強電バスバー１１ａは、パワーモジュールとモータジェネレータを接続するＵ相バスバー・Ｖ相バスバー・Ｗ相バスバーなどを有する。絶縁樹脂１１ｂは、強電バスバー１１ａの外周を覆うように、樹脂モールド成形により形成される。つまり、第２強電バスバーモジュール１１は、インバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面１１ｄを有する絶縁樹脂１１ｂを一体に備える構造とされる。 The second high-power bus bar module 11 is one of the heat-generating devices, and is composed of the high-power bus bar 11a and the insulating resin 11b. The high-power bus bar 11a includes a U-phase bus bar, a V-phase bus bar, a W-phase bus bar, and the like that connect the power module and the motor generator. The insulating resin 11b is formed by resin molding so as to cover the outer periphery of the high electric bus bar 11a. That is, the second strong electric bus bar module 11 has a structure integrally including an insulating resin 11b having a heat radiating surface 11d that contacts the case cooling surface 2d of the inverter case 2.

前記ブラケット部材９は、絶縁樹脂１１ｂの外側を覆った状態で第２強電バスバーモジュール１１をインバータケース２に溶接固定する。このブラケット部材９は、絶縁樹脂１１ｂの外側を覆う形状による発熱デバイス押え部９ａと、発熱デバイス押え部９ａの外周に延設されるケース固定部９ｂと、を有して構成される。 The bracket member 9 welds and fixes the second strong electric bus bar module 11 to the inverter case 2 while covering the outside of the insulating resin 11b. The bracket member 9 includes a heat generating device pressing portion 9a having a shape that covers the outside of the insulating resin 11b, and a case fixing portion 9b extending from the outer periphery of the heat generating device pressing portion 9a.

第２強電バスバーモジュール１１は、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に、ブラケット部材９を介して溶接固定される。そして、強電バスバー１１ａを内蔵する絶縁樹脂１１ｂは、ブラケット部材９による締結固定状態において、図１１に示すように、インバータケース２と接触する絶縁樹脂１１ｂの放熱面１１ｄが、ケース冷却面２ｄに対して密着状態とされる。ここで、ブラケット部材９を介して固定される絶縁樹脂１１ｂは、ブラケット部材９のケース固定部９ｂを固定部５とし、インバータケース２に溶接固定される。この固定部５は、レーザー溶接などによる溶接部５ｃにより構成される。そして、固定部５は、図１１に示すように、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置とされる。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。 The second high-power bus bar module 11 is welded and fixed to the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 on the case surface 2a of the inverter case 2 via the bracket member 9. Then, in the insulating resin 11b incorporating the high electric bus bar 11a, the heat radiating surface 11d of the insulating resin 11b in contact with the inverter case 2 is relative to the case cooling surface 2d as shown in FIG. 11 in the fastened and fixed state by the bracket member 9. It is in close contact. Here, the insulating resin 11b fixed via the bracket member 9 is fixed by welding to the inverter case 2 with the case fixing portion 9b of the bracket member 9 as the fixing portion 5. The fixed portion 5 is composed of a welded portion 5c by laser welding or the like. Then, as shown in FIG. 11, the fixing portion 5 is located outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7.
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the corresponding configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

［インバータの製造方法］
実施例４のインバータ１Ｄの組み立て製造を開始する前の初期状態では、組み立て部品として、インバータケース２（金属ケース）と、第２強電バスバーモジュール１１（発熱デバイス）と、流路金属板６と、ブラケット部材９と、を用意する。そして、流路溶接工程と、発熱デバイス配置工程と、発熱デバイス密着固定工程と、を経過してインバータ１Ｄが製造される。 [Inverter manufacturing method]
In the initial state before starting the assembly manufacturing of the inverter 1D of the fourth embodiment, the inverter case 2 (metal case), the second strong electric bus bar module 11 (heat generating device), the flow path metal plate 6 and the flow path metal plate 6 are used as assembly parts. The bracket member 9 and the bracket member 9 are prepared. Then, the inverter 1D is manufactured through a flow path welding step, a heat generating device arranging step, and a heat generating device close contact fixing step.

前記発熱デバイス配置工程は、実施例１の図６と同様であり、流路溶接工程に続き、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に、第２強電バスバーモジュール１１を配置する。このとき、第２強電バスバーモジュール１１の放熱面１１ｄは平面形状であるのに対し、インバータケース２のケース冷却面２ｄは、流路溶接工程による入熱と冷却によってドーム形状に凸歪変形している。 The heat generating device arranging step is the same as in FIG. 6 of the first embodiment, and following the flow path welding step, at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 in the case surface 2a of the inverter case 2. The second strong electric bus bar module 11 is arranged. At this time, the heat radiating surface 11d of the second strong electric bus bar module 11 has a planar shape, whereas the case cooling surface 2d of the inverter case 2 is convexly distorted into a dome shape by heat input and cooling in the flow path welding process. There is.

前記発熱デバイス密着固定工程は、発熱デバイス配置工程に続き、第２強電バスバーモジュール１１の外周をブラケット部材９で覆い、ブラケット部材９のケース固定部９ｂ（外周部）を固定部５とし、レーザー溶接などを行うことで溶接固定力Ｆ’（＝溶接トルク）を加える。この溶接固定力Ｆ’によって、凸歪変形しているインバータケース２のケース冷却面２ｄを、絶縁樹脂１１ｂの放熱面１１ｄにより押え付け、ケース冷却面２ｄの凸歪変形を抑える。そして、溶接固定力Ｆ’として、絶縁樹脂１１ｂの放熱面１１ｄが、インバータケース２のケース冷却面２ｄに密着する大きさの力を与えることで、第２強電バスバーモジュール１１をインバータケース２に固定する。この発熱デバイス密着固定工程においては、第２強電バスバーモジュール１１をインバータケース２に固定する固定部５を、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置としている。 In the heat generating device close contact fixing step, following the heat generating device arranging step, the outer periphery of the second strong electric bus bar module 11 is covered with the bracket member 9, and the case fixing portion 9b (outer peripheral portion) of the bracket member 9 is used as the fixing portion 5, and laser welding is performed. Welding fixing force F'(= welding torque) is applied by performing such as. By this welding fixing force F', the case cooling surface 2d of the inverter case 2 which is deformed by convex distortion is pressed by the heat radiating surface 11d of the insulating resin 11b, and the convex distortion deformation of the case cooling surface 2d is suppressed. Then, the second strong electric bus bar module 11 is fixed to the inverter case 2 by applying a force such that the heat radiating surface 11d of the insulating resin 11b is in close contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2 as the welding fixing force F'. To do. In this heat generation device close contact fixing step, the fixing portion 5 for fixing the second strong electric bus bar module 11 to the inverter case 2 is positioned outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7.

実施例４の作用については、実施例２の平滑コンデンサ８を、第２強電バスバーモジュール１１に置き換えると、実施例２と同様の作用を示す。 Regarding the operation of the fourth embodiment, when the smoothing capacitor 8 of the second embodiment is replaced with the second strong electric bus bar module 11, the same operation as that of the second embodiment is exhibited.

よって、実施例４におけるインバータ１Ｄの製造方法と冷却構造にあっては、実施例２と同様に、実施例１の(1),(2),(4),(5)に記載した効果、及び、実施例２の(7),(8)に記載した効果が得られる。 Therefore, in the manufacturing method and the cooling structure of the inverter 1D in the fourth embodiment, the effects described in (1), (2), (4), and (5) of the first embodiment are the same as those in the second embodiment. In addition, the effects described in (7) and (8) of Example 2 can be obtained.

実施例５は、発熱デバイスを第３強電バスバーモジュールとし、第３強電バスバーモジュールに有するヒートスプレッダーをインバータケースに締結固定するようにした例である。 The fifth embodiment is an example in which the heat generating device is a third high-power bus bar module and the heat spreader included in the third high-power bus bar module is fastened and fixed to the inverter case.

まず、構成を説明する。
実施例５における製造方法と冷却構造は、実施例１と同様に、走行用駆動源などとして車両に搭載されるモータジェネレータのインバータ（電力変換装置の一例）に適用したものである。実施例５の構成を、「インバータの冷却構造」、「インバータの製造方法」に分けて説明する。 First, the configuration will be described.
Similar to the first embodiment, the manufacturing method and the cooling structure in the fifth embodiment are applied to an inverter (an example of a power conversion device) of a motor generator mounted on a vehicle as a driving source for traveling. The configuration of the fifth embodiment will be described separately for "inverter cooling structure" and "inverter manufacturing method".

［インバータの冷却構造］
図１２は実施例５におけるインバータの冷却構造の断面図を示す。以下、図１２に基づいて、実施例５におけるインバータの冷却構造の詳細構成を説明する。 [Inverter cooling structure]
FIG. 12 shows a cross-sectional view of the cooling structure of the inverter according to the fifth embodiment. Hereinafter, the detailed configuration of the cooling structure of the inverter in the fifth embodiment will be described with reference to FIG.

実施例５のインバータ１Ｅは、図１２に示すように、インバータケース２（金属ケース）と、第３強電バスバーモジュール１２（発熱デバイス）と、溶接部４と、固定部５と、流路金属板６と、冷媒流路７と、を備えている。このインバータ１Ｅは、第３強電バスバーモジュール１２と冷媒流路７が、インバータケース２を挟んで対向配置され、冷媒流路７を流れる冷媒によって第３強電バスバーモジュール１２を冷却する構造としている。 As shown in FIG. 12, the inverter 1E of the fifth embodiment includes an inverter case 2 (metal case), a third strong electric bus bar module 12 (heat generating device), a welded portion 4, a fixed portion 5, and a flow path metal plate. 6 and a refrigerant flow path 7 are provided. The inverter 1E has a structure in which the third strong electric bus bar module 12 and the refrigerant flow path 7 are arranged so as to face each other with the inverter case 2 interposed therebetween, and the third high electric bus bar module 12 is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 7.

前記第３強電バスバーモジュール１２は、発熱デバイスの一つであり、強電バスバー１２ａと、絶縁樹脂１２ｂと、ヒートスプレッダー１２ｃ（放熱部材）と、フィン１２ｅとを有する一体モジュール部品として構成される。 The third high-power bus bar module 12 is one of the heat-generating devices, and is configured as an integrated module component having a high-power bus bar 12a, an insulating resin 12b, a heat spreader 12c (heat dissipation member), and fins 12e.

第３強電バスバーモジュール１２の製造に際しては、ヒートスプレッダー１２ｃに一体に設けられたフィン１２ｅの間に強電バスバー１２ａを配置する。そして、フィン３ｅをモールド成形型とし、エポキシ樹脂などによるトランスファーモールドすることで絶縁樹脂１２ｂが形成される。放熱部材であるヒートスプレッダー１２ｃは、直方体形状のモールド樹脂部分（強電バスバー１２ａ、絶縁樹脂１２ｂ、フィン１２ｅ）より縦寸法と横寸法が大きな長方形状板とされ、モールド樹脂部分の外周から突出する外周部を有する。そして、ヒートスプレッダー１２ｃの裏面が、インバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面１２ｄとされる。つまり、第３強電バスバーモジュール１２は、インバータケース２のケース冷却面２ｄに接触する放熱面１２ｄを有するヒートスプレッダー１２ｃ（放熱部材）を一体に備える構造とされる。 When manufacturing the third high-power bus bar module 12, the high-power bus bar 12a is arranged between the fins 12e integrally provided on the heat spreader 12c. Then, the fin 3e is used as a mold, and the insulating resin 12b is formed by transfer molding with an epoxy resin or the like. The heat spreader 12c, which is a heat radiating member, is a rectangular plate having a larger vertical dimension and horizontal dimension than the rectangular parallelepiped molded resin portion (high electric bus bar 12a, insulating resin 12b, fin 12e), and has an outer circumference protruding from the outer circumference of the mold resin portion. Has a part. The back surface of the heat spreader 12c is a heat radiating surface 12d that contacts the case cooling surface 2d of the inverter case 2. That is, the third strong electric bus bar module 12 has a structure integrally provided with a heat spreader 12c (heat dissipation member) having a heat dissipation surface 12d in contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2.

第３強電バスバーモジュール１２は、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に締結固定される。そして、第３強電バスバーモジュール１２の締結固定状態において、図１２に示すように、インバータケース２と接触するヒートスプレッダー１２ｃの放熱面１２ｄが、ケース冷却面２ｄに対して密着状態とされる。ここで、第３強電バスバーモジュール１２は、ヒートスプレッダー１２ｃの外周部を固定部５とし、インバータケース２に締結固定される。この固定部５は、インバータケース２に固定されたスタッドボルト５ｄと、スタッドボルト５ｄに螺合するナット５ｅと、により構成される。そして、固定部５は、図１２に示すように、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置とされる。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。 The third high-power bus bar module 12 is fastened and fixed at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 on the case surface 2a of the inverter case 2. Then, in the fastened and fixed state of the third strong electric bus bar module 12, as shown in FIG. 12, the heat radiation surface 12d of the heat spreader 12c in contact with the inverter case 2 is brought into close contact with the case cooling surface 2d. Here, the third high-power bus bar module 12 is fastened and fixed to the inverter case 2 with the outer peripheral portion of the heat spreader 12c as the fixing portion 5. The fixing portion 5 is composed of a stud bolt 5d fixed to the inverter case 2 and a nut 5e screwed into the stud bolt 5d. Then, as shown in FIG. 12, the fixing portion 5 is located outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7.
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the corresponding configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

［インバータの製造方法］
実施例５のインバータ１Ｅの組み立て製造を開始する前の初期状態では、組み立て部品として、インバータケース２（金属ケース）と、第３強電バスバーモジュール１２（発熱デバイス）と、流路金属板６と、を用意する。そして、流路溶接工程と、発熱デバイス配置工程と、発熱デバイス密着固定工程と、を経過してインバータ１Ｃが製造される。 [Inverter manufacturing method]
In the initial state before starting the assembly manufacturing of the inverter 1E of the fifth embodiment, the inverter case 2 (metal case), the third strong electric bus bar module 12 (heat generating device), the flow path metal plate 6 and the flow path metal plate 6 are used as assembly parts. Prepare. Then, the inverter 1C is manufactured through a flow path welding step, a heat generating device arranging step, and a heat generating device close contact fixing step.

前記発熱デバイス配置工程は、実施例１の図６と同様であり、流路溶接工程に続き、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に第３強電バスバーモジュール１２を配置する。このとき、第３強電バスバーモジュール１２の放熱面１２ｄは平面形状であるのに対し、インバータケース２のケース冷却面２ｄは、流路溶接工程による入熱と冷却によってドーム形状に凸歪変形している。 The heat generating device arranging step is the same as that of FIG. 6 of the first embodiment, and following the flow path welding step, the heat generating device is located at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 in the case surface 2a of the inverter case 2. 3 The high-power bus bar module 12 is arranged. At this time, the heat radiating surface 12d of the third strong electric bus bar module 12 has a planar shape, whereas the case cooling surface 2d of the inverter case 2 is convexly distorted into a dome shape by heat input and cooling in the flow path welding process. There is.

前記発熱デバイス密着固定工程は、発熱デバイス配置工程に続き、ヒートスプレッダー１２ｃの外周部を固定部５とし、スタッドボルト５ｄをナット５ｅにネジ込むことで締結固定力Ｆ（＝締結トルク）を加える。この締結固定力Ｆによって、凸歪変形しているインバータケース２のケース冷却面２ｄを、第３強電バスバーモジュール１２の放熱面１２ｄにより押え付け、ケース冷却面２ｄの凸歪変形を抑える。そして、締結固定力Ｆを、第３強電バスバーモジュール１２の放熱面１２ｄが、インバータケース２のケース冷却面２ｄに密着するまで上昇させることで、第３強電バスバーモジュール１２をインバータケース２に固定する。この発熱デバイス密着固定工程においては、第３強電バスバーモジュール１２をインバータケース２に固定する固定部５を、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置としている。 In the heat generating device close contact fixing step, following the heat generating device arranging step, the outer peripheral portion of the heat spreader 12c is set as the fixing portion 5, and the fastening fixing force F (= fastening torque) is applied by screwing the stud bolt 5d into the nut 5e. By this fastening fixing force F, the case cooling surface 2d of the inverter case 2 that is convexly distorted is pressed by the heat radiating surface 12d of the third strong electric bus bar module 12, and the convex distortion deformation of the case cooling surface 2d is suppressed. Then, the fastening fixing force F is raised until the heat radiating surface 12d of the third strong electric bus bar module 12 comes into close contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2, thereby fixing the third strong electric bus bar module 12 to the inverter case 2. .. In this heat generation device close contact fixing step, the fixing portion 5 for fixing the third strong electric bus bar module 12 to the inverter case 2 is located outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7.

実施例５の作用は、実施例１のパワーモジュール３を、第３強電バスバーモジュール１２に置き換えると、実施例１と同様に、「第３強電バスバーモジュールの冷却効率向上作用」、「第３強電バスバーモジュールの放熱促進作用」を示す。 The action of the fifth embodiment is that when the power module 3 of the first embodiment is replaced with the third strong electric bus bar module 12, the "cooling efficiency improving action of the third strong electric bus bar module" and the "third strong electric bus bar module" are the same as those of the first embodiment. The heat dissipation promoting action of the bus bar module "is shown.

よって、実施例５におけるインバータ１Ｅの製造方法と冷却構造にあっては、実施例１と同様に、実施例１の(1)〜(6)に記載した効果が得られる。 Therefore, in the manufacturing method and the cooling structure of the inverter 1E in the fifth embodiment, the effects described in (1) to (6) of the first embodiment can be obtained as in the first embodiment.

実施例６は、発熱デバイスをインバータモジュールとし、インバータモジュールをインバータケースに締結固定するようにした例である。 The sixth embodiment is an example in which the heat generating device is an inverter module and the inverter module is fastened and fixed to the inverter case.

まず、構成を説明する。
実施例６における製造方法と冷却構造は、実施例１と同様に、走行用駆動源などとして車両に搭載されるモータジェネレータのインバータ（電力変換装置の一例）に適用したものである。実施例６の構成を、「インバータの冷却構造」、「インバータの製造方法」に分けて説明する。 First, the configuration will be described.
Similar to the first embodiment, the manufacturing method and the cooling structure in the sixth embodiment are applied to an inverter (an example of a power conversion device) of a motor generator mounted on a vehicle as a driving source for traveling. The configuration of the sixth embodiment will be described separately for "inverter cooling structure" and "inverter manufacturing method".

［インバータの冷却構造］
図１３は実施例６におけるインバータの冷却構造の表面図を示し、図１４は裏面図を示し、図１５は図１３のＧ−Ｇ線断面図を示し、図１６は図１３のＨ−Ｈ線断面図を示す。以下、図１３〜図１６に基づいて、実施例６におけるインバータの冷却構造の詳細構成を説明する。 [Inverter cooling structure]
13 shows a front view of the cooling structure of the inverter according to the sixth embodiment, FIG. 14 shows a back view, FIG. 15 shows a cross-sectional view taken along the line GG of FIG. 13, and FIG. 16 shows a cross-sectional view taken along the line HG of FIG. A cross-sectional view is shown. Hereinafter, the detailed configuration of the cooling structure of the inverter in the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 16.

実施例６のインバータ１Ｆは、図１３〜図１６に示すように、インバータケース２（金属ケース）と、インバータモジュールＩＭ（発熱デバイス）と、溶接部４と、固定部５と、流路金属板６と、冷媒流路７と、を備えている。このインバータ１Ｆは、インバータモジュールＩＭと冷媒流路７が、インバータケース２を挟んで対向配置され、冷媒流路７を流れる冷媒によってインバータモジュールＩＭを冷却する構造としている。 As shown in FIGS. 13 to 16, the inverter 1F of the sixth embodiment includes an inverter case 2 (metal case), an inverter module IM (heat generating device), a welded portion 4, a fixed portion 5, and a flow path metal plate. 6 and a refrigerant flow path 7 are provided. The inverter 1F has a structure in which the inverter module IM and the refrigerant flow path 7 are arranged to face each other with the inverter case 2 interposed therebetween, and the inverter module IM is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 7.

前記インバータモジュールＩＭは、図１３に示すように、パワーモジュール１３と、平滑コンデンサ１４と、放電抵抗１５と、ドライバー基板１６と、PNバスバー１７と、UVWバスバー１８と、電流センサ１９と、絶縁樹脂２０とを有する。 As shown in FIG. 13, the inverter module IM includes a power module 13, a smoothing capacitor 14, a discharge resistor 15, a driver board 16, a PN bus bar 17, a UVW bus bar 18, a current sensor 19, and an insulating resin. Has 20 and.

インバータモジュールＩＭを構成する各構成要素は、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に締結固定される。そして、インバータモジュールＩＭの締結固定状態において、図１５に示すように、パワーモジュール１３、平滑コンデンサ１４、放電抵抗１５、電流センサ１９、絶縁樹脂２０の各放熱面が、ケース冷却面２ｄに対して密着状態とされる。ここで、インバータモジュールＩＭは、図１３に示すように、パワーモジュール１３、平滑コンデンサ１４、電流センサ１９、絶縁樹脂２０の外周部を固定部５とし、インバータケース２に締結固定される。この固定部５は、図１３と図１４の対比から明らかなように、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置とされる。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。 Each component constituting the inverter module IM is fastened and fixed at a position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 on the case surface 2a of the inverter case 2. Then, in the fastened and fixed state of the inverter module IM, as shown in FIG. 15, each heat dissipation surface of the power module 13, the smoothing capacitor 14, the discharge resistor 15, the current sensor 19, and the insulating resin 20 is relative to the case cooling surface 2d. It is in close contact. Here, as shown in FIG. 13, the inverter module IM is fastened and fixed to the inverter case 2 with the outer peripheral portions of the power module 13, the smoothing capacitor 14, the current sensor 19, and the insulating resin 20 as the fixing portions 5. As is clear from the comparison between FIGS. 13 and 14, the fixed portion 5 is located outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7.
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the corresponding configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

［インバータの製造方法］
実施例６のインバータ１Ｆの組み立て製造を開始する前の初期状態では、組み立て部品として、インバータケース２（金属ケース）と、インバータモジュールＩＭ（発熱デバイス）と、流路金属板６と、を用意する。そして、流路溶接工程と、発熱デバイス配置工程と、発熱デバイス密着固定工程と、を経過してインバータ１Ｃが製造される。 [Inverter manufacturing method]
In the initial state before starting the assembly manufacturing of the inverter 1F of the sixth embodiment, the inverter case 2 (metal case), the inverter module IM (heat generating device), and the flow path metal plate 6 are prepared as assembly parts. .. Then, the inverter 1C is manufactured through a flow path welding step, a heat generating device arranging step, and a heat generating device close contact fixing step.

前記発熱デバイス配置工程は、実施例１の図６と同様であり、流路溶接工程に続き、インバータケース２のケース表面２ａのうち、冷媒流路７と対向するケース冷却面２ｄの位置に予め一体構造に組付けられたインバータモジュールＩＭを配置する。このとき、インバータモジュールＩＭの放熱面は平面形状であるのに対し、インバータケース２のケース冷却面２ｄは、流路溶接工程による入熱と冷却によってドーム形状に凸歪変形している。 The heat generating device arranging step is the same as in FIG. 6 of the first embodiment, and following the flow path welding step, the heat generating device is placed in advance at the position of the case cooling surface 2d facing the refrigerant flow path 7 in the case surface 2a of the inverter case 2. The inverter module IM assembled in the integrated structure is arranged. At this time, the heat radiating surface of the inverter module IM has a planar shape, whereas the case cooling surface 2d of the inverter case 2 is convexly distorted into a dome shape by heat input and cooling in the flow path welding process.

前記発熱デバイス密着固定工程は、発熱デバイス配置工程に続き、インバータモジュールＩＭの外周部を固定部５とし、固定ネジ５ａを雌ネジ部５ｂにネジ込むことで締結固定力Ｆ（＝締結トルク）を加える。この締結固定力Ｆによって、凸歪変形しているインバータケース２のケース冷却面２ｄを、インバータモジュールＩＭの放熱面により押え付け、ケース冷却面２ｄの凸歪変形を抑える。そして、締結固定力Ｆを、インバータモジュールＩＭの放熱面が、インバータケース２のケース冷却面２ｄに密着するまで上昇させることで、インバータモジュールＩＭをインバータケース２に固定する。この発熱デバイス密着固定工程においては、インバータモジュールＩＭをインバータケース２に固定する固定部５を、冷媒流路７を跨ぐように溶接部４よりも外側の位置としている。 In the heat generation device close contact fixing step, following the heat generation device placement step, the outer peripheral portion of the inverter module IM is set as the fixing portion 5, and the fixing screw 5a is screwed into the female screw portion 5b to obtain the fastening fixing force F (= fastening torque). Add. By this fastening fixing force F, the case cooling surface 2d of the inverter case 2 which is deformed by convex distortion is pressed by the heat radiation surface of the inverter module IM, and the convex distortion deformation of the case cooling surface 2d is suppressed. Then, the fastening fixing force F is raised until the heat radiating surface of the inverter module IM comes into close contact with the case cooling surface 2d of the inverter case 2, thereby fixing the inverter module IM to the inverter case 2. In this heat generation device close contact fixing step, the fixing portion 5 for fixing the inverter module IM to the inverter case 2 is located outside the welded portion 4 so as to straddle the refrigerant flow path 7.

実施例６の作用は、実施例１のパワーモジュール３を、インバータモジュールＩＭに置き換えると、実施例１と同様に「インバータモジュールの冷却効率向上作用」、「インバータモジュールの放熱促進作用」を示す。 When the power module 3 of the first embodiment is replaced with the inverter module IM, the action of the sixth embodiment shows the "cooling efficiency improving action of the inverter module" and the "heat dissipation promoting action of the inverter module" as in the first embodiment.

よって、実施例６におけるインバータ１Ｆの製造方法と冷却構造にあっては、実施例１と同様に、実施例１の(1)〜(6)に記載した効果が得られる。 Therefore, in the manufacturing method and the cooling structure of the inverter 1F in the sixth embodiment, the effects described in (1) to (6) of the first embodiment can be obtained as in the first embodiment.

以上、本発明の電力変換装置の製造方法と冷却構造を実施例１〜６に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The manufacturing method and cooling structure of the power conversion device of the present invention have been described above based on Examples 1 to 6, but the specific configuration is not limited to these Examples and is within the scope of claims. As long as the gist of the invention according to each claim is not deviated, design changes and additions are permitted.

実施例１では、発熱デバイスをパワーモジュール３とし、実施例２では、発熱デバイスを平滑コンデンサ８とする例を示した。実施例３〜実施例５では、発熱デバイスを第１強電バスバーモジュール１０、第２強電バスバーモジュール１１、第３強電バスバーモジュール１２とする例を示した。さらに、実施例６では、発熱デバイスをインバータモジュールＩＭとする例を示した。しかし、発熱デバイスとしては、実施例１〜実施例６以外に、例えば、パワーモジュール、平滑コンデンサ、放電抵抗、強電バスバーなどのうち、１つや２つ以上の組み合わせ部品とする例であっても良い。 In the first embodiment, the heat generating device is the power module 3, and in the second embodiment, the heat generating device is the smoothing capacitor 8. In Examples 3 to 5, examples are shown in which the heat generating devices are the first high-power bus bar module 10, the second high-power bus bar module 11, and the third high-power bus bar module 12. Further, in Example 6, an example in which the heat generating device is an inverter module IM is shown. However, as the heat generating device, in addition to the first to sixth embodiments, for example, one or two or more combination parts of a power module, a smoothing capacitor, a discharge resistor, a high electric bus bar, and the like may be used. ..

実施例１，２，３，５，６では、発熱デバイスと金属ケースの固定をボルト・ナットにより締結固定する例を示し、実施例４では、発熱デバイスと金属ケースの固定を溶接固定する例を示した。しかし、発熱デバイスと金属ケースの固定手法としては、締結固定と溶接固定を併用するような例であっても良い。 In Examples 1, 2, 3, 5, and 6, an example in which the heat generating device and the metal case are fastened and fixed by bolts and nuts is shown, and in Example 4, an example in which the heat generating device and the metal case are fixed by welding is shown. Indicated. However, as a method of fixing the heat generating device and the metal case, there may be an example in which fastening fixing and welding fixing are used in combination.

実施例１〜６では、本発明の電力変換装置の製造方法と冷却構造を、モータジェネレータの交流/直流の変換装置として用いられるインバータに適用する例を示した。しかし、本発明の製造方法と冷却構造は、発熱デバイスを用い、電圧・電流・周波数・位相・相数・波形などの電気特性のうち、一つ以上を実質的な電力損失を抑えて変換するインバータ以外の様々な電力変換装置に対しても適用することができる。 In Examples 1 to 6, the manufacturing method and the cooling structure of the power conversion device of the present invention are applied to an inverter used as an AC / DC conversion device of a motor generator. However, the manufacturing method and cooling structure of the present invention use a heat generating device to convert one or more of the electrical characteristics such as voltage, current, frequency, phase, number of phases, and waveform while suppressing substantial power loss. It can also be applied to various power conversion devices other than inverters.

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆインバータ（電力変換装置）
２インバータケース（金属ケース）
２ａケース表面
２ｂケース裏面
２ｃケース外周縁
２ｄケース冷却面
３パワーモジュール（発熱デバイス）
３ｄ放熱面
４溶接部
５固定部
６流路金属板
６ａ凹み流路形状
６ｂ外周フランジ部（外周部）
７冷媒流路
８平滑コンデンサ（発熱デバイス）
８ｂ放熱面
９ブラケット部材
１０第１強電バスバーモジュール（発熱デバイス）
１０ｄ放熱面
１１第２強電バスバーモジュール（発熱デバイス）
１１ｄ放熱面
１２第３強電バスバーモジュール（発熱デバイス）
１２ｄ放熱面
ＩＭインバータモジュール（発熱デバイス） 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Inverter (power converter)
2 Inverter case (metal case)
2a Case front surface 2b Case back surface 2c Case outer peripheral edge 2d Case cooling surface 3 Power module (heat generation device)
3d Heat dissipation surface 4 Welded part 5 Fixed part 6 Flow path metal plate 6a Recessed flow path shape 6b Outer peripheral flange part (outer peripheral part)
7 Refrigerant flow path 8 Smoothing capacitor (heating device)
8b Heat dissipation surface 9 Bracket member 10 1st strong electric bus bar module (heat generation device)
10d Heat dissipation surface 11 2nd strong electric bus bar module (heat generating device)
11d Heat dissipation surface 12 3rd strong electric bus bar module (heat generating device)
12d Heat dissipation surface IM Inverter module (heat generation device)

Claims

In a method for manufacturing a power converter in which a heat generating device and a refrigerant flow path are arranged to face each other with a metal case in between.
A flow path welding step in which the outer peripheral portion of a flow path metal plate having a recessed flow path shape is welded to the back surface of the metal case, and the refrigerant flow path is formed by the recessed flow path shape of the flow path metal plate.
Following the flow path welding step, a heat generation device placement step of arranging the heat generation device at a position of a case cooling surface facing the refrigerant flow path on the case surface of the metal case,
Following the heat generating device arranging step, the metal case is suppressed from convex strain deformation by a fixing force applied to the outer peripheral portion of the heat generating device, and the heat radiating surface of the heat generating device is brought into close contact with the case cooling surface and fixed to the metal case. Heat generation device close contact fixing process and
A method for manufacturing a power conversion device, which comprises.

In the method for manufacturing a power conversion device according to claim 1,
In the heat generating device close contact fixing step, the fixing portion for fixing the heat generating device to the metal case is located outside the welded portion between the metal case and the flow path metal plate straddling the refrigerant flow path. A method of manufacturing a characteristic power converter.

In the method for manufacturing a power conversion device according to claim 1 or 2.
The heat generating device integrally includes a heat radiating member having a heat radiating surface that contacts the case cooling surface of the metal case.
The heat generating device close contact fixing step is a method for manufacturing a power conversion device, characterized in that the outer peripheral portion of the heat radiating member is fixed to the metal case.

In the method for manufacturing a power conversion device according to claim 1 or 2.
A bracket member for fixing the heat generating device to the metal case is prepared so as to cover the outside of the heat generating device.
The heat generating device close contact fixing step is a method for manufacturing a power conversion device, which comprises fixing the heat generating device to the metal case via the bracket member.

In the cooling structure of a power converter in which a heat generating device and a refrigerant flow path are arranged to face each other with a metal case in between.
The coolant channel, in case the back surface of the metal casing, the outer peripheral portion of the flow path metal plate having a recessed channel shape to form a welded portion welded I along the contour line surrounding the recessed channel shape It is formed by,
The heat generating device is fixed at the position of the case cooling surface facing the refrigerant flow path on the case surface of the metal case, and the heat radiating surface in contact with the metal case is in close contact with the case cooling surface. Being in a state
A power conversion device characterized in that the fixing portion for fixing the heat generating device to the metal case is located outside the welded portion between the metal case and the flow path metal plate straddling the refrigerant flow path. Cooling structure.

In the cooling structure of the power conversion device according to claim 5.
The heat generating device has a structure integrally having a heat radiating member having a heat radiating surface in contact with the case cooling surface of the metal case.
A cooling structure for a power conversion device, wherein the outer peripheral portion of the heat radiating member is fixed to the metal case.

In the cooling structure of the power conversion device according to claim 5.
A bracket member for fixing the heat generating device to the metal case while covering the outside of the heat generating device is provided.
A cooling structure for a power conversion device, wherein the heat generating device is fixed to the metal case via the bracket member.