JP2008177314A - Motor controller - Google Patents

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JP2008177314A
JP2008177314A JP2007008688A JP2007008688A JP2008177314A JP 2008177314 A JP2008177314 A JP 2008177314A JP 2007008688 A JP2007008688 A JP 2007008688A JP 2007008688 A JP2007008688 A JP 2007008688A JP 2008177314 A JP2008177314 A JP 2008177314A
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Gouji Kan
剛司 貫
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor controller that can reduce the size of a device as a whole by improving the cooling performance of a heat sink. <P>SOLUTION: In the motor controller provided with a heat sink 1, which has a base part 11 and fins 12 provided on the base part 11, a fan 3 that faces the fin 12 of the heat sink 1 so as to cool the heat sink 1, and a semiconductor module that is adhered to the heat sink 1, each wide pitch part 123, having a wider fin interval, is provided to the part that faces the fan 3, of the fin 12. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、主に高圧電源で動作するインバータ装置やサーボアンプなどのモータ制御装置に関するものであり、特にモータ制御装置の放熱効果を上げるためのヒートシンクの構造に関するものである。   The present invention relates to a motor control device such as an inverter device or a servo amplifier that mainly operates with a high-voltage power supply, and more particularly to a heat sink structure for increasing the heat dissipation effect of the motor control device.

従来のモータ制御装置、例えばインバータ装置は、高熱を発するパワー半導体モジュールを用いているため、パワー半導体モジュールをヒートシンクに密着させ冷却効果を上げている。更に冷却効果を上げるためにファンを用い強制空冷にて冷却効果を上げている（例えば、特許文献１参照）。
従来のモータ制御装置、例えばインバータ装置の構成を、図９に示す。
図９において、ヒートシンク１Ａは、ベース部１１Ａと、このベース部１１Ａに設けられたフィン１２Ａとで構成されている。前記フィン１２Ａは、ダイカストによる成型や、押し出し、かしめ、ロウ付け等により前記ベース部１１Ａに固定されている。また、前記ヒートシンク１Ａには、前記ベース部１１Ａの反フィン側の面に、高熱を発するＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）素子等を備えたパワー半導体モジュール２が密着して実装されている。前記パワー半導体モジュール２の熱は、前記ヒートシンク１Ａのベース部１１Ａに伝わり、フィン１２Ａから放熱される。また、前記ヒートシンク１Ａと大きな空隙Ｇｂを介して対向配置されたファン３が、前記ヒートシンク１Ａのフィン１２Ａ間に冷却風を送り込み、放熱を促進させる。これらの部品が、風洞の機能を有するケース４の中に収納されている。
近年では、ヒートシンク１Ａの放熱能力を高めるため、前記フィン１２Ａの枚数を多くして放熱面積を増加させることが多い。
そのため、前記フィン１２Ａのフィンピッチが４ｍｍ程度にまで狭く設定されている。
特開２００４−３４９５４８号公報 Since the conventional motor control device, for example, the inverter device, uses a power semiconductor module that generates high heat, the power semiconductor module is brought into close contact with the heat sink to increase the cooling effect. In order to further increase the cooling effect, a cooling effect is increased by forced air cooling using a fan (for example, see Patent Document 1).
FIG. 9 shows a configuration of a conventional motor control device, for example, an inverter device.
In FIG. 9, the heat sink 1A is composed of a base portion 11A and fins 12A provided on the base portion 11A. The fins 12A are fixed to the base portion 11A by die casting, extrusion, caulking, brazing, or the like. A power semiconductor module 2 including an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) element that generates high heat is closely mounted on the heat sink 1A on the surface on the side opposite to the fin of the base portion 11A. The heat of the power semiconductor module 2 is transmitted to the base portion 11A of the heat sink 1A and is radiated from the fins 12A. Further, the fan 3 disposed opposite to the heat sink 1A via a large gap Gb sends cooling air between the fins 12A of the heat sink 1A to promote heat dissipation. These parts are housed in a case 4 having a wind tunnel function.
In recent years, in order to increase the heat dissipation capability of the heat sink 1A, the number of the fins 12A is often increased to increase the heat dissipation area.
For this reason, the fin pitch of the fins 12A is set narrow to about 4 mm.
JP 2004-349548 A

しかしながら、従来のモータ制御装置においては、フィンピッチの狭いヒートシンクを使用した場合、次のような問題があった。従来のモータ制御装置における、ヒートシンク１Ａとファン３の位置関係を図１０（ａ），（ｂ）に示す。
モータ制御装置を小型化するためには、前記ヒートシンク１Ａとファン３は接近させて取り付け、ヒートシンク１Ａとファン３間の空隙（距離）を小さくすることが望ましい。しかしヒートシンク１Ａとファン３間の空隙を小さくし過ぎると、ファン３からの冷却風５がヒートシンク１Ａのフィン間に流れ込まない問題があった。ファン３からの冷却風５は、回転の接線方向に流れ出す。冷却風５の方向とフィン１２Ａの方向が合っているフィン間には冷却風５が流入しやすいが、冷却風５の方向とフィン１２Ａの方向が合わないフィン間６には、冷却風５が流入しづらい。図１０（ａ）に示すフィン間６においては、冷却風５の方向とフィン１２Ａの方向が直交するため、特に冷却風５が流入しづらい。
この問題を避けるために、ヒートシンク１Ａとファン３間にファン３の厚さ程度の大きな空隙Ｇｂを設けて、冷却風５の風向が変わるスペースを確保することにより、冷却５がフィン間に流入しやすくしていた。しかしその結果、ヒートシンク１とファン３の間にデッドスペースが出来ることになり、モータ制御装置の小型化を妨げていた。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ヒートシンクの冷却性能を向上させ、装置全体を小形化することができるモータ制御装置を提供することを目的とするものである。 However, the conventional motor control device has the following problems when a heat sink having a narrow fin pitch is used. FIGS. 10A and 10B show the positional relationship between the heat sink 1A and the fan 3 in the conventional motor control device.
In order to reduce the size of the motor control device, it is desirable to mount the heat sink 1A and the fan 3 close to each other and reduce the gap (distance) between the heat sink 1A and the fan 3. However, if the gap between the heat sink 1A and the fan 3 is too small, the cooling air 5 from the fan 3 does not flow between the fins of the heat sink 1A. Cooling air 5 from the fan 3 flows out in the tangential direction of rotation. The cooling air 5 is likely to flow between the fins in which the direction of the cooling air 5 and the direction of the fins 12 </ b> A match, but the cooling air 5 is between the fins 6 where the direction of the cooling air 5 does not match the direction of the fins 12 </ b> A. Difficult to flow in. In the inter-fin 6 shown in FIG. 10A, the direction of the cooling air 5 and the direction of the fins 12A are orthogonal, so that the cooling air 5 is particularly difficult to flow in.
In order to avoid this problem, by providing a large gap Gb about the thickness of the fan 3 between the heat sink 1A and the fan 3 to secure a space where the direction of the cooling air 5 changes, the cooling 5 flows between the fins. It was easy. However, as a result, a dead space is created between the heat sink 1 and the fan 3, which hinders miniaturization of the motor control device.
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a motor control device capable of improving the cooling performance of the heat sink and reducing the size of the entire device.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、ベース部と前記ベース部に設けたフィンとを備えたヒートシンクと、前記ヒートシンクのフィンと対向し前記ヒートシンクを冷却するためのファンと、ヒートシンクに密着する半導体モジュールとを備えたモータ制御装置において、
前記フィンの、前記ファンと対向する部分に、フィン間隔の広い幅広ピッチ部を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記幅広ピッチ部を、長いフィン間に短いフィンを配置し、長いフィンのみの部分で形成したことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記長いフィンと短いフィンの長さの差を、前記ファンの厚みの０．５倍から２倍程度にしたことを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
請求項４に記載の発明は、前記ヒートシンクのフィンの幅広ピッチ部を、前記ファンと対向する部分の全面に設けたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、前記ヒートシンクのフィンの幅広ピッチ部を、前記フィンの、前記ファンからの冷却風が略直交する個所に設けたことを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、ベース部と前記ベース部に設けたフィンとを備えたヒートシンクと、前記ヒートシンクのフィンと対向し前記ヒートシンクを冷却するためのファンと、ヒートシンクに密着する半導体モジュールとを備えたモータ制御装置において、
前記フィンの、前記ファンと対向する部分に切欠き部を設けたことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、前記切欠き部の長手方向の長さを、前記ファンの厚みの０．５倍から２倍程度にしたことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、前記切欠き部を、前記フィンの、前記ファンからの冷却風が略直交する個所に設けたことを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、前記切欠き部を、ベース部側と反ベース部側のいずれか一方、あるいは両方に設けたことを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、前記切欠き部の幅方向の両側部を、切欠きのないフィンで覆ったことを特徴とするものである。
請求項１１に記載の発明は、前記ファンを、前記ヒートシンクのフィンと細隙を介して対向させたことを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、前記ファンを、前記ヒートシンクのフィンに密着させたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is a heat sink including a base portion and fins provided on the base portion, a fan that is opposed to the fins of the heat sink and cools the heat sink, and a semiconductor module that is in close contact with the heat sink. In a motor control device comprising:
A wide pitch portion having a wide fin interval is provided in a portion of the fin facing the fan.
The invention according to claim 2 is characterized in that the wide pitch portion is formed by a short fin disposed between long fins, and is formed only by the long fin.
According to a third aspect of the present invention, in the motor control according to the second aspect, the difference between the lengths of the long fin and the short fin is about 0.5 to 2 times the thickness of the fan. apparatus.
According to a fourth aspect of the present invention, the wide pitch portion of the fin of the heat sink is provided on the entire surface of the portion facing the fan.
The invention according to claim 5 is characterized in that the wide pitch portion of the fin of the heat sink is provided at a location where the cooling air from the fan is substantially orthogonal to the fin.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a heat sink including a base portion and fins provided on the base portion, a fan that opposes the fins of the heat sink and cools the heat sink, and a semiconductor module that is in close contact with the heat sink. In a motor control device comprising:
A notch portion is provided in a portion of the fin facing the fan.
The invention according to claim 7 is characterized in that the length of the notch in the longitudinal direction is about 0.5 to 2 times the thickness of the fan.
The invention according to claim 8 is characterized in that the notch is provided at a location of the fin where the cooling air from the fan is substantially orthogonal.
The invention according to claim 9 is characterized in that the notch portion is provided on one or both of the base portion side and the non-base portion side.
The invention described in claim 10 is characterized in that both sides in the width direction of the notch are covered with fins having no notch.
The invention described in claim 11 is characterized in that the fan is opposed to the fin of the heat sink via a slit.
The invention described in claim 12 is characterized in that the fan is brought into close contact with a fin of the heat sink.

本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１から請求項５に記載の発明によると、ヒートシンクのフィンのピッチを、ファンと対向する部分で広くすることにより、ファンからの冷却風をスムーズにフィン間に流入させることができる。これにより、フィン間に流れる冷却風の風量を増して、ヒートシンクの冷却性能を向上させることができる。
請求項６から請求項９に記載の発明によると、ファンからの冷却風がフィンと直交する部分について、前記フィンの、前記ファンと対向する部分に切欠き部を設けることにより、ファンとフィン間を適度に離して、ファンからの冷却風をスムーズにフィン間に流入させることができる。これにより、フィン間に流れる冷却風の風量を増して、ヒートシンクの冷却性能を向上させることができる。
請求項１０に記載の発明によると、切欠き部を通る冷却風が、フィン間にスムーズに入りきれなかった場合でも、冷却風が切欠き部の側部から逃げるのを防ぎ、冷却風量を維持することができる。これは、ケースとヒートシンクのフィン間が広い構成のモータ制御装置の場合に特に効果がある。
請求項１１および請求項１２に記載の発明によると、請求項１または請求項６の発明によりファンからの冷却風をスムーズにフィン間に流入させることができるので、ヒートシンクとファンとの距離を小さくしてモータ制御装置を小型化することができる。 The present invention has the following effects.
According to the first to fifth aspects of the present invention, the pitch of the fins of the heat sink is widened at the portion facing the fan, so that the cooling air from the fan can flow smoothly between the fins. Thereby, the air volume of the cooling air which flows between fins can be increased, and the cooling performance of a heat sink can be improved.
According to the invention described in claim 6 to claim 9, by providing a notch in the portion of the fin facing the fan in the portion where the cooling air from the fan is orthogonal to the fin, The cooling air from the fan can smoothly flow between the fins with a moderate separation. Thereby, the air volume of the cooling air which flows between fins can be increased, and the cooling performance of a heat sink can be improved.
According to the invention described in claim 10, even when the cooling air passing through the notch does not smoothly enter between the fins, the cooling air is prevented from escaping from the side of the notch and the amount of cooling air is maintained. can do. This is particularly effective in the case of a motor control device having a wide configuration between the case and the heat sink fins.
According to the eleventh and twelfth aspects of the present invention, the cooling air from the fan can smoothly flow between the fins according to the first or sixth aspect of the invention, so the distance between the heat sink and the fan can be reduced. Thus, the motor control device can be reduced in size.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１実施例を示すモータ制御装置の冷却部の斜視図である。なお、ファンの羽根部分は図示を省略している。図２は、図１におけるヒートシンクとファンの関係を示す図で、（ａ）は、フィン構造をわかりやすくするために、ヒートシンクを、ベース部を下側にして見た状態での斜視図であり、（ｂ）は、フィン側から見た平面図である。
図１および図２（ａ），（ｂ）において、ヒートシンク１は、ベース部１１と、このベース部１１に設けられたフィン１２とで構成されている。前記フィン１２は、ダイカストによる成型や、押し出し、かしめ、ロウ付け等により前記ベース部１１に固定されている。また、前記ヒートシンク１には、前記ベース部１１の反フィン側の面に、高熱を発するＩＧＢＴ素子等を備えたパワー半導体モジュール２が密着して実装されている。
前記パワー半導体モジュール２の熱は、前記ヒートシンク１のベース部１１に伝わり、フィン１２から放熱される。また、前記ヒートシンク１と小さな空隙（細隙）Ｇａを介して対向配置されたファン３が、前記ヒートシンク１のフィン１２間に冷却風を送り込み、放熱を促進させる。これらの部品が、風洞の機能を有するケース４の中に収納されている。
前記フィン１２は、長さの異なる平板型をしており、長いフィン１２１と短いフィン１２２を有している。 FIG. 1 is a perspective view of a cooling unit of a motor control device according to a first embodiment of the present invention. In addition, illustration of the blade portion of the fan is omitted. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the heat sink and the fan in FIG. 1. FIG. 2 (a) is a perspective view of the heat sink as seen from the bottom side for easy understanding of the fin structure. (B) is a top view seen from the fin side.
1 and 2 (a) and 2 (b), the heat sink 1 includes a base portion 11 and fins 12 provided on the base portion 11. The fin 12 is fixed to the base portion 11 by die casting, extrusion, caulking, brazing, or the like. In addition, a power semiconductor module 2 including an IGBT element or the like that generates high heat is mounted in close contact with the heat sink 1 on the surface on the side opposite to the fin of the base portion 11.
The heat of the power semiconductor module 2 is transmitted to the base portion 11 of the heat sink 1 and is radiated from the fins 12. Further, the fan 3 disposed opposite to the heat sink 1 through a small gap (slit) Ga sends cooling air between the fins 12 of the heat sink 1 to promote heat dissipation. These parts are housed in a case 4 having a wind tunnel function.
The fin 12 has a flat plate shape with different lengths, and has a long fin 121 and a short fin 122.

本発明が従来技術と異なる点は、フィン１２のファン３と対向する側の長さが異なるフィン１２１，１２２を交互に配列し、つまり、短いフィン１２２を、例えば1枚おきにファン３から遠ざけるように配置することにより、ファン３と対向する部分全面のフィン１２のピッチを広くして幅広ピッチ部１２３を形成していることである。これにより、ファン３をヒートシンク１に接近して配置しても、フィンピッチが広いためファン３からの冷却風５は効率良くフィン１２間に流入することができる。したがって、ヒートシンク１とファン３を小さな空隙Ｇａで対向させ、ファン３とヒートシンク１との間のデッドスペースを小さくして、モータ制御装置を小型化することができる。
なお、上記フィン１２において、長いフィン１２１と短いフィン１２２の長さの差は、ファン３の厚みの０．５〜２倍程度としている。
このような構成において、前記ファン３で発生した冷却風５は、まず、ファン３と対向する長いフィン１２１間に流入する。長いフィン１２１間は、フィンピッチが広いので、前記ファン３を、前記ヒートシンク１のフィン１２と小さな空隙Ｇａを介して対向させた場合でも、冷却風５は効率よくフィン間に流入していく。
長いフィン１２１間に流入した冷却風５は、途中で短いフィン１２２と衝突する。この衝突により、冷却風５が乱流化し、さらに、長いフィン１２１と短いフィン１２２で形成される狭いフィンピッチの通路に流入していく。冷却風５の乱流化により、冷却風５と長いフィン１２１および短いフィン１２２の表面との熱伝達率が増して放熱能力が向上する。放熱能力が向上することにより、ヒートシンク１を小型化することができ、更に、前記ヒートシンク１を収納するモータ制御装置を小型化することができる。 The present invention is different from the prior art in that fins 121 and 122 having different lengths on the side of the fin 12 facing the fan 3 are alternately arranged, that is, every other short fin 122 is moved away from the fan 3, for example. By arranging in this way, the pitch of the fins 12 on the entire surface facing the fan 3 is widened to form the wide pitch portion 123. Thereby, even if the fan 3 is arranged close to the heat sink 1, the cooling air 5 from the fan 3 can efficiently flow between the fins 12 because the fin pitch is wide. Therefore, the motor control device can be miniaturized by making the heat sink 1 and the fan 3 face each other with a small gap Ga to reduce the dead space between the fan 3 and the heat sink 1.
In the fin 12, the difference in length between the long fin 121 and the short fin 122 is set to about 0.5 to 2 times the thickness of the fan 3.
In such a configuration, the cooling air 5 generated by the fan 3 first flows between the long fins 121 facing the fan 3. Since the fin pitch between the long fins 121 is wide, even when the fan 3 is opposed to the fins 12 of the heat sink 1 through the small gap Ga, the cooling air 5 efficiently flows between the fins.
The cooling air 5 flowing between the long fins 121 collides with the short fins 122 on the way. Due to this collision, the cooling air 5 becomes turbulent and flows into a narrow fin pitch passage formed by the long fins 121 and the short fins 122. Due to the turbulent flow of the cooling air 5, the heat transfer coefficient between the cooling air 5 and the surfaces of the long fins 121 and the short fins 122 is increased to improve the heat dissipation capability. By improving the heat dissipation capability, the heat sink 1 can be reduced in size, and further, the motor control device that houses the heat sink 1 can be reduced in size.

図３は、本発明の第２実施例におけるモータ制御装置の冷却部を示す図で、(a)は図２(ｂ)相当図であり、(b)はファン側から見た正面図で、ファンの羽根の部分を透かして見た図である。
前述の第１実施例は、フィン１２の前記ファン３と対向する部分全面に幅広ピッチ部１２３を設けているが、この第２実施例は、前記ヒートシンクのフィンの幅広ピッチ部１２３を、前記フィン１２の、前記ファン３からの冷却風が略直交する個所、つまり、図３（ｂ）に示すファン３からの冷却風５の方向とフィン１２の方向が合わないフィン間にのみ、設けるようにしている。
これにより、ファン３からの冷却風が流入しにくいフィン部分においては、冷却風をスムーズにフィン間に流入させることができ、もともと冷却風が流入しやすいフィン間においては、フィンピッチを狭くして冷却風５とフィン１２との接触面積の増大を図ることができる。したがって、フィン１２間に流れる冷却風５の風量が増し、さらに冷却風５とフィン１２との接触面積が増すので、ヒートシンク１の冷却性能を向上させることができる。 FIG. 3 is a view showing a cooling part of the motor control device in the second embodiment of the present invention, (a) is a view corresponding to FIG. 2 (b), (b) is a front view seen from the fan side, It is the figure which looked at the part of the blade | wing of a fan through.
In the first embodiment described above, the wide pitch portion 123 is provided on the entire surface of the fin 12 facing the fan 3. However, in the second embodiment, the wide pitch portion 123 of the fin of the heat sink is provided on the fin 12. 12 is provided only where the cooling air from the fan 3 is substantially orthogonal, that is, between the fins 12 in which the direction of the cooling air 5 from the fan 3 and the direction of the fins 12 shown in FIG. ing.
As a result, in the fin portion where the cooling air from the fan 3 is difficult to flow in, the cooling air can flow smoothly between the fins, and the fin pitch is narrowed between the fins from which the cooling air originally flows. The contact area between the cooling air 5 and the fins 12 can be increased. Therefore, the air volume of the cooling air 5 flowing between the fins 12 is increased, and the contact area between the cooling air 5 and the fins 12 is further increased, so that the cooling performance of the heat sink 1 can be improved.

図４は、本発明の第３実施例におけるモータ制御装置の冷却部を示す図で、（ａ）は図２(ａ)相当図であり、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は正面図である。
前述の第１実施例および第２実施例は、フィン１２の前記ファンと対向する部分に幅広ピッチ部１２３を設けているが、この第３実施例は、フィンピッチが狭いフィン１２において、前記フィン１２の前記ファン３と対向する部分に切欠き部１２４を設けるようにしている。
前記切欠き部１２４は、前記フィン１２の、ファン３からの冷却風５の方向とフィン１２の方向が合わないフィン間、例えば図４（ｃ）に示す冷却風５と接する部分に設けるようにしている。本実施例では、切欠き部１２４を、フィン１２のファン３と対向する部分の反ベース部１１側に設けている。
これにより、前記フィン１２の方向に対して前記ファン３からの冷却風５が略直交して、前記ファン３からの冷却風５が流入しにくいフィン部分において、ファン３とフィン１２との間に空間が形成される。前記空間が形成されることにより、前記ファンとフィン間の距離が長くなり、冷却風５は、この空間内を流れる間に、フィン１２の長手方向に風向きを変えることができる。これにより、冷却風５はフィン間にスムーズに流入することができ、フィン間に流れる冷却風の風量が増す。フィン間に流れる冷却風の風量が増すことにより、冷却風とフィンとの熱交換量が増し、ヒートシンクの冷却性能を向上させることができる。
なお、上記フィン１２において、フィン１２の長手方向の切欠き寸法Ｌは、ファン３の厚みの０．５〜２倍程度としている。 4A and 4B are views showing a cooling unit of a motor control device according to a third embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a view corresponding to FIG. 2A, FIG. 4B is a side view thereof, and FIG. FIG.
In the first and second embodiments described above, the wide pitch portion 123 is provided in the portion of the fin 12 facing the fan. However, in the third embodiment, in the fin 12 having a narrow fin pitch, the fin 12 12 is provided with a notch 124 at a portion facing the fan 3.
The notch 124 is provided between the fins 12 where the direction of the cooling air 5 from the fan 3 and the direction of the fin 12 do not match, for example, in a portion in contact with the cooling air 5 shown in FIG. ing. In the present embodiment, the notch portion 124 is provided on the side of the fin 12 that faces the fan 3 on the side opposite to the base portion 11.
Thereby, the cooling air 5 from the fan 3 is substantially orthogonal to the direction of the fin 12, and the fin portion between which the cooling air 5 from the fan 3 is difficult to flow is provided between the fan 3 and the fin 12. A space is formed. By forming the space, the distance between the fan and the fin is increased, and the cooling air 5 can change the wind direction in the longitudinal direction of the fin 12 while flowing in the space. Thereby, the cooling air 5 can flow smoothly between the fins, and the amount of cooling air flowing between the fins increases. By increasing the air volume of the cooling air flowing between the fins, the heat exchange amount between the cooling air and the fins can be increased, and the cooling performance of the heat sink can be improved.
In the fin 12, the notch dimension L in the longitudinal direction of the fin 12 is about 0.5 to 2 times the thickness of the fan 3.

前述の第３実施例は、前記切欠き部１２４を反ベース部側にのみ設けて切欠きフィン１２４を形成しているが、図５に示すように、前記切欠き部１２４をベース部側にも設けるようにしてもよい。
これにより、冷却風５は、ベース部側においてもフィン間にスムーズに流入することができ、フィン間に流れる冷却風の風量がさらに増す。フィン間に流れる冷却風の風量がさらに増すことにより、冷却風とフィンとの熱交換量が増大し、ヒートシンクの冷却性能をさらに向上させることができる。 In the third embodiment described above, the notch portion 124 is provided only on the side opposite to the base portion to form the notch fin 124. However, as shown in FIG. 5, the notch portion 124 is provided on the base portion side. May also be provided.
Accordingly, the cooling air 5 can smoothly flow between the fins even on the base portion side, and the amount of the cooling air flowing between the fins is further increased. By further increasing the amount of cooling air flowing between the fins, the amount of heat exchange between the cooling air and the fins can be increased, and the cooling performance of the heat sink can be further improved.

また、前述の第３実施例は、前記切欠き部１２４を反ベース部側にのみ設けて切欠きフィン１２４を形成しているが、図６（ａ），（ｂ）に示すように、前記切欠き部１２４を除く、前記ファンと対向する部分に、幅広ピッチ部を形成するようにしてもよい。
前記幅広ピッチ部の形成方法は、前述の第１実施例で述べたとおりであり、省略する。
これにより、冷却風５は、反ベース部以外の部分においてもフィン間にスムーズに流入することができ、フィン間に流れる冷却風の風量がさらに増す。フィン間に流れる冷却風の風量がさらに増すことにより、冷却風とフィンとの熱交換量が増大し、ヒートシンクの冷却性能をさらに向上させることができる。 In the third embodiment described above, the notch portion 124 is provided only on the side opposite to the base portion to form the notch fin 124. However, as shown in FIGS. You may make it form a wide pitch part in the part which opposes the said fan except the notch part 124. FIG.
The method for forming the wide pitch portion is the same as described in the first embodiment, and will be omitted.
As a result, the cooling air 5 can smoothly flow between the fins at portions other than the anti-base portion, and the amount of cooling air flowing between the fins is further increased. By further increasing the amount of cooling air flowing between the fins, the amount of heat exchange between the cooling air and the fins can be increased, and the cooling performance of the heat sink can be further improved.

また、前述の第３実施例ないし第５実施例は、前記フィン１２に切欠き部１２４を形成しているが、前記切欠き部１２４は、フィン１２の厚み方向にフリーになっており、ケース４がヒートシンク１に密着していない場合は、ケース４とヒートシンク１との間にスペースができ、切欠き部１２４で幾分わだかまっている冷却風５の一部が前記スペースに流れ込んでフィン１２との間で十分な熱交換をすることなくヒートシンク１外に排気されるおそれがある。
本第３の実施例は、冷却風の一部が十分な熱交換をすることなくヒートシンク外に排気されるのを防ぐために、図７に示すように、前記切欠き部の幅方向の両側部を、切欠きのないフィンで覆うようにしている。
これにより、前記切欠き部１２４でわだかまっている冷却風５の一部が前記スペース内に流れ込むことはなく、冷却風を有効活用してモータ制御装置の冷却能力を向上することができる。 In the above-described third to fifth embodiments, the notch 124 is formed in the fin 12, but the notch 124 is free in the thickness direction of the fin 12, and the case When the heat sink 4 is not in close contact with the heat sink 1, a space is formed between the case 4 and the heat sink 1, and a part of the cooling air 5 somewhat conspicuous at the notch 124 flows into the space and the fin 12. There is a risk that the air will be exhausted outside the heat sink 1 without sufficient heat exchange with the heat sink 1.
In the third embodiment, in order to prevent a part of the cooling air from being exhausted outside the heat sink without sufficient heat exchange, as shown in FIG. Is covered with fins without notches.
Thereby, a part of the cooling air 5 caught by the notch 124 does not flow into the space, and the cooling air can be effectively used to improve the cooling capacity of the motor control device.

第１実施例から第６実施例においては、前記ファン３を、細隙を介して前記フィン１２と対向させているが、図８に示すように、前記ファン３を、前記ヒートシンク１のベース部１１とフィン１２に密着させるようにしてもよい。あるいは、前記ファンを、ヒートシンク１のベース部またはフィン１２のいずれかに密着させるようにしてもよい。
これにより、従来必要であったヒートシンクとファン間の大きな空隙Ｇｂを小さくできるため、ファン３とヒートシンク１との間のデッドスペースを小さくして、モータ制御装置を小型化することができる。
これらの場合は、ヒートシンク１にファン取付け座を設け、直接ヒートシンク１にファン３を取り付け、冷却装置として一体的に管理や組立てをすることができる。
なお、前記ファンを直接ヒートシンクに取り付ける場合は、前記ヒートシンクにファン取付け座を設け、前記ファン取付け座に、前記ファンの取付け面を当接させて取り付けるようにする。この場合、前記ヒートシンクの前記ファン取付け座、あるいはファンの取付け面のいずれか一方に、係合突部あるいは係合凹部を形成し、他方に、前記係合突部あるいは係合凹部に係合する、係合凹部あるいは係合突部を設けるようにすれば、前記ファンの取付け面を間違えて前記ファン取付座に取り付けることがなくなり、作業ミスを防ぐことができる。 In the first to sixth embodiments, the fan 3 is opposed to the fin 12 through a slit, but the fan 3 is connected to the base portion of the heat sink 1 as shown in FIG. 11 and fins 12 may be brought into close contact with each other. Alternatively, the fan may be brought into close contact with either the base portion of the heat sink 1 or the fin 12.
As a result, the large gap Gb between the heat sink and the fan, which has been conventionally required, can be reduced, so that the dead space between the fan 3 and the heat sink 1 can be reduced and the motor control device can be downsized.
In these cases, a fan mounting seat can be provided on the heat sink 1 and the fan 3 can be directly mounted on the heat sink 1 so that the cooling device can be integrated and managed.
When the fan is directly attached to the heat sink, a fan mounting seat is provided on the heat sink, and the fan mounting surface is brought into contact with the fan mounting seat. In this case, an engagement protrusion or an engagement recess is formed on either the fan mounting seat or the fan mounting surface of the heat sink, and the other is engaged with the engagement protrusion or the engagement recess. If the engagement concave portion or the engagement protrusion is provided, the mounting surface of the fan is not mistakenly attached to the fan mounting seat, and an operation error can be prevented.

本発明の第１実施例を示すモータ制御装置の冷却部の斜視図である。なお、ファンの羽根部分は図示を省略している。It is a perspective view of the cooling unit of the motor control device showing the first embodiment of the present invention. In addition, illustration of the blade portion of the fan is omitted. 図１におけるヒートシンクとファンの関係を示す図で、（ａ）は、フィン構造をわかりやすくするために、ヒートシンクを、ベース部を下側にして見た状態での斜視図であり、（ｂ）は、フィン側から見た平面図である。It is a figure which shows the relationship between the heat sink in FIG. 1, and (a) is a perspective view in the state which looked at the heat sink with the base part down, in order to make fin structure easy to understand, (b) These are top views seen from the fin side. 本発明の第２実施例におけるモータ制御装置の冷却部を示す図で、(a)は図２(ｂ)相当図であり、(b)はファン側から見た正面図で、ファンの羽根の部分を透かして見た図である。It is a figure which shows the cooling part of the motor control apparatus in 2nd Example of this invention, (a) is a figure equivalent to FIG.2 (b), (b) is the front view seen from the fan side, It is the figure which looked at the part through. 本発明の第３実施例におけるモータ制御装置の冷却部を示す図で、（ａ）は図２(ａ)相当図であり、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は側面図である。It is a figure which shows the cooling part of the motor control apparatus in 3rd Example of this invention, (a) is a figure equivalent to FIG. 2 (a), (b) is the front view, (c) is a side view. 本発明の第４実施例におけるモータ制御装置の冷却部を示す斜視図で、図４(ａ)相当図である。It is a perspective view which shows the cooling part of the motor control apparatus in 4th Example of this invention, and is a figure equivalent to Fig.4 (a). 本発明の第５実施例におけるモータ制御装置の冷却部を示す図で、(a)は図２(ａ)相当図であり、(b)は図２（ｂ）相当図である。It is a figure which shows the cooling part of the motor control apparatus in 5th Example of this invention, (a) is a figure corresponding to FIG. 2 (a), (b) is a figure equivalent to FIG.2 (b). 本発明の第６実施例におけるモータ制御装置の冷却部を示す斜視図で、図５相当図である。It is a perspective view which shows the cooling part of the motor control apparatus in 6th Example of this invention, and is a figure equivalent to FIG. 本発明の第７実施例におけるモータ制御装置の冷却部を示す斜視図で、図２（ｂ）相当図である。It is a perspective view which shows the cooling part of the motor control apparatus in 7th Example of this invention, and is a figure equivalent to FIG.2 (b). 従来技術におけるモータ制御装置の冷却部を示す図１相当図である。なお、ファンの羽根部分は図示を省略している。FIG. 2 is a view corresponding to FIG. 1 showing a cooling unit of a motor control device in the prior art. In addition, illustration of the blade portion of the fan is omitted. 図９におけるヒートシンクとファンの関係を示す図で、（ａ）は、図３（ａ）相当図で、（ｂ）は、図３（ｂ）相当図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between the heat sink and the fan in FIG. 9, (a) is a diagram corresponding to FIG. 3 (a), and (b) is a diagram corresponding to FIG. 3 (b).

符号の説明Explanation of symbols

１，１Ａ ヒートシンク
１１，１１Ａ ベース部
１２，１２Ａ フィン
１２１ 長いフィン
１２２ 短いフィン
１２３ 幅広ピッチ部
１２４ 切欠き部
２ パワー半導体モジュール
３ ファン
４ ケース
５ 冷却風
６ 冷却風５の方向とフィン１２Ａの方向が合わないフィン間
Ｇａ 小さな空隙
Ｇｂ 大きな空隙 1, 1A Heat sink 11, 11A Base part 12, 12A Fin 121 Long fin 122 Short fin 123 Wide pitch part 124 Notch part 2 Power semiconductor module 3 Fan 4 Case 5 Cooling air 6 The direction of the cooling air 5 and the direction of the fin 12A Mismatched fin gap Ga Small gap Gb Large gap

Claims (12)

ベース部と前記ベース部に設けたフィンとを備えたヒートシンクと、前記ヒートシンクのフィンと対向し前記ヒートシンクを冷却するためのファンと、ヒートシンクに密着する半導体モジュールとを備えたモータ制御装置において、
前記フィンの、前記ファンと対向する部分に、フィン間隔の広い幅広ピッチ部を設けたことを特徴とするモータ制御装置。 In a motor control device including a heat sink including a base portion and fins provided on the base portion, a fan for cooling the heat sink facing the fin of the heat sink, and a semiconductor module closely contacting the heat sink,
A motor control device characterized in that a wide pitch portion with a wide fin interval is provided at a portion of the fin facing the fan. 前記幅広ピッチ部を、長いフィン間に短いフィンを配置し、長いフィンのみの部分で形成したことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the wide pitch portion is formed by a portion having only long fins by arranging short fins between long fins. 前記長いフィンと短いフィンの長さの差を、前記ファンの厚みの０．５倍から２倍程度にしたことを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 2, wherein a difference between the lengths of the long fin and the short fin is about 0.5 to 2 times the thickness of the fan. 前記ヒートシンクのフィンの幅広ピッチ部を、前記ファンと対向する部分の全面に設けたことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。   2. The motor control device according to claim 1, wherein a wide pitch portion of the fin of the heat sink is provided on an entire surface of a portion facing the fan. 前記ヒートシンクのフィンの幅広ピッチ部を、前記フィンの、前記ファンからの冷却風が略直交する個所に設けたことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein a wide pitch portion of the fin of the heat sink is provided at a portion of the fin where cooling air from the fan is substantially orthogonal. ベース部と前記ベース部に設けたフィンとを備えたヒートシンクと、前記ヒートシンクのフィンと対向し前記ヒートシンクを冷却するためのファンと、ヒートシンクに密着する半導体モジュールとを備えたモータ制御装置において、
前記フィンの、前記ファンと対向する部分に切欠き部を設けたことを特徴とするモータ制御装置。 In a motor control device including a heat sink including a base portion and fins provided on the base portion, a fan for cooling the heat sink facing the fin of the heat sink, and a semiconductor module closely contacting the heat sink,
A motor control device, wherein a notch portion is provided in a portion of the fin facing the fan. 前記切欠き部の長手方向の長さを、前記ファンの厚みの０．５倍から２倍程度にしたことを特徴とする請求項６に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 6, wherein a length of the notch in a longitudinal direction is set to about 0.5 to 2 times a thickness of the fan. 前記切欠き部を、前記フィンの、前記ファンからの冷却風が略直交する個所に設けたことを特徴とする請求項６に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 6, wherein the notch is provided at a location where the cooling air from the fan is substantially orthogonal to the fin. 前記切欠き部を、ベース部側と反ベース部側のいずれか一方、あるいは両方に設けたことを特徴とする請求項６に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 6, wherein the notch portion is provided on one or both of the base portion side and the non-base portion side. 前記切欠き部の幅方向の両側部を、切欠きのないフィンで覆ったことを特徴とする請求項６に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 6, wherein both sides in the width direction of the notch are covered with fins without a notch. 前記ファンを、前記ヒートシンクのフィンと細隙を介して対向させたことを特徴とする請求項１または請求項６に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the fan is opposed to the fin of the heat sink via a slit. 前記ファンを、前記ヒートシンクのフィンに密着させたことを特徴とする請求項１または請求項６に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the fan is closely attached to a fin of the heat sink.
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