JP2011159926A - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011159926A JP2011159926A JP2010022629A JP2010022629A JP2011159926A JP 2011159926 A JP2011159926 A JP 2011159926A JP 2010022629 A JP2010022629 A JP 2010022629A JP 2010022629 A JP2010022629 A JP 2010022629A JP 2011159926 A JP2011159926 A JP 2011159926A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- motor control
- control device
- fin
- fins
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】 ヒートシンクの冷却能力を向上させて、ヒートシンクを小型化し、それによって、モータ制御装置の小型化を容易に実現できるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】 フィンを備えたヒートシンクと、ヒートシンクに密着する複数の外部電極端子を備えたパワー半導体モジュールと、複数の外部電極端子が接続される基板を備えたモータ制御装置において、ヒートシンクは、フィン先端に段差を形成して凹部を設け、凹部にイジェクトピンを備える。
【選択図】 図３
【解決手段】 フィンを備えたヒートシンクと、ヒートシンクに密着する複数の外部電極端子を備えたパワー半導体モジュールと、複数の外部電極端子が接続される基板を備えたモータ制御装置において、ヒートシンクは、フィン先端に段差を形成して凹部を設け、凹部にイジェクトピンを備える。
【選択図】 図３
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に関するものである。
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においては、図１および図２に示す構成がとられてきた。図１および図２において、ヒートシンク１に対し、例えば四隅にボス１ｃ及びネジ穴１ｄを設け、前記ボス１ｃ及び１ｄ上に基板４が配置され、ネジ５で基板４は取付けられている。
基板４の下面にあるヒートシンク１の上には、インバータ部ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）素子等を備えたパワー半導体モジュール２が実装されている。
なお、パワー半導体モジュール２はネジ３でヒートシンク１の上面に密着して取り付けられている。
従来のモータ制御装置、例えばインバータ装置においては、図１および図２に示す構成がとられてきた。図１および図２において、ヒートシンク１に対し、例えば四隅にボス１ｃ及びネジ穴１ｄを設け、前記ボス１ｃ及び１ｄ上に基板４が配置され、ネジ５で基板４は取付けられている。
基板４の下面にあるヒートシンク１の上には、インバータ部ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）素子等を備えたパワー半導体モジュール２が実装されている。
なお、パワー半導体モジュール２はネジ３でヒートシンク１の上面に密着して取り付けられている。
しかしながら、従来のモータ制御装置に使用するヒートシンクは、次のような問題があった。
パワー半導体モジュールの熱を放熱させるための放熱能力をもったヒートシンクを採用する必要があり、ある一定の放熱面積（大きさ）を持ったフィンを備えるヒートシンクが必要であった。ダイカストヒートシンクを採用する場合、ヒートシンクを成型する際には、フィンの先端部にイジェクトピンを設ける必要があった。成型上フィンの先端部に、イジェクトピンを設けて押し出しているために、フィン先端部は機械的強度に耐えるため、厚くする必要があった。フィンを厚くすると、金型側のフィン部が薄くなり破損するため、フィンピッチに限界があった。また狭ピッチのフィンを製作する場合、イジェクトピンが空気の流れを妨げ、熱効率が悪くなり、フィンピッチに限界あった。フィンピッチに限界があるためフィンの放熱面積に限界があり、放熱性に限界があった。そのため、ヒートシンクを小型化してモータ制御装置の小型化を実現するのには限界があった。またヒートシンクの小型化に限界があるため、材料費の削減に限界があった。そのため材料費を削減して、モータ制御装置のコストダウンを実現するには限界があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ヒートシンクの冷却能力を向上させて、ヒートシンクを小型化し、それによって、モータ制御装置の小型化を容易に実現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。
パワー半導体モジュールの熱を放熱させるための放熱能力をもったヒートシンクを採用する必要があり、ある一定の放熱面積（大きさ）を持ったフィンを備えるヒートシンクが必要であった。ダイカストヒートシンクを採用する場合、ヒートシンクを成型する際には、フィンの先端部にイジェクトピンを設ける必要があった。成型上フィンの先端部に、イジェクトピンを設けて押し出しているために、フィン先端部は機械的強度に耐えるため、厚くする必要があった。フィンを厚くすると、金型側のフィン部が薄くなり破損するため、フィンピッチに限界があった。また狭ピッチのフィンを製作する場合、イジェクトピンが空気の流れを妨げ、熱効率が悪くなり、フィンピッチに限界あった。フィンピッチに限界があるためフィンの放熱面積に限界があり、放熱性に限界があった。そのため、ヒートシンクを小型化してモータ制御装置の小型化を実現するのには限界があった。またヒートシンクの小型化に限界があるため、材料費の削減に限界があった。そのため材料費を削減して、モータ制御装置のコストダウンを実現するには限界があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ヒートシンクの冷却能力を向上させて、ヒートシンクを小型化し、それによって、モータ制御装置の小型化を容易に実現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。
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、フィンを備えたヒートシンクと、ヒートシンクに密着する複数の外部電極端子を備えたパワー半導体モジュールと、前記複数の外部電極端子が接続される基板を備えたモータ制御装置において、前記ヒートシンクは、フィン先端に段差を形成して凹部を設け、前記凹部にイジェクトピンを備え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、前記凹部が、前記ヒートシンクのベース部と同一面であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記ヒートシンクの凹部を千鳥に備えたことを特徴とするものである。
請求項１に記載の発明は、フィンを備えたヒートシンクと、ヒートシンクに密着する複数の外部電極端子を備えたパワー半導体モジュールと、前記複数の外部電極端子が接続される基板を備えたモータ制御装置において、前記ヒートシンクは、フィン先端に段差を形成して凹部を設け、前記凹部にイジェクトピンを備え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、前記凹部が、前記ヒートシンクのベース部と同一面であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記ヒートシンクの凹部を千鳥に備えたことを特徴とするものである。
本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１および２に記載の発明によると、イジェクトピンをフィンの凹部に設けるため、フィン先端部は機械的強度を必要とせず、フィン先端部を薄くすることができる。フィン先端部を薄くすることができるため、フィンピッチを狭くすることができ、フィンの本数を増やすことができる。フィンの本数を増やすことができるため、フィンの放熱面積を大きくとることができ、ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができる。ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができることにより、ヒートシンクを小型化することができ、モータ制御装置を小型化することができる。また、ヒートシンクを小型化することにより、ヒートシンクの材料費を抑えることができ、モータ制御装置のコストダウンができる。
また、イジェクトピンをフィンの凹部に設けるため、空気の流れを妨げない。空気の流れを妨げないため、フィンピッチを狭くすることができ、フィンの本数を増やすことができる。フィンの本数を増やすことができるため、フィンの放熱面積を大きくとることができ、ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができる。
さらに、ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができるため、ヒートシンクを小型化することができ、モータ制御装置を小型化することができる。また、ヒートシンクを小型化することにより、ヒートシンクの材料費を抑えることができ、モータ制御装置のコストダウンができる。
請求項３記載の発明によると、フィンの段差を千鳥に設けるため、フィン間の乱流を抑えることができ、スムーズな冷却風の流れにすることができる。スムーズな冷却風の流れにすることができるため、ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができ、ヒートシンクを小型化することができる。ヒートシンクを小型化することができることにより、モータ制御装置を小型化することができる。また、ヒートシンクを小型化することにより、ヒートシンクの材料費を抑えることができ、モータ制御装置のコストダウンができる。
請求項１および２に記載の発明によると、イジェクトピンをフィンの凹部に設けるため、フィン先端部は機械的強度を必要とせず、フィン先端部を薄くすることができる。フィン先端部を薄くすることができるため、フィンピッチを狭くすることができ、フィンの本数を増やすことができる。フィンの本数を増やすことができるため、フィンの放熱面積を大きくとることができ、ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができる。ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができることにより、ヒートシンクを小型化することができ、モータ制御装置を小型化することができる。また、ヒートシンクを小型化することにより、ヒートシンクの材料費を抑えることができ、モータ制御装置のコストダウンができる。
また、イジェクトピンをフィンの凹部に設けるため、空気の流れを妨げない。空気の流れを妨げないため、フィンピッチを狭くすることができ、フィンの本数を増やすことができる。フィンの本数を増やすことができるため、フィンの放熱面積を大きくとることができ、ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができる。
さらに、ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができるため、ヒートシンクを小型化することができ、モータ制御装置を小型化することができる。また、ヒートシンクを小型化することにより、ヒートシンクの材料費を抑えることができ、モータ制御装置のコストダウンができる。
請求項３記載の発明によると、フィンの段差を千鳥に設けるため、フィン間の乱流を抑えることができ、スムーズな冷却風の流れにすることができる。スムーズな冷却風の流れにすることができるため、ヒートシンクのフィンの放熱能力を上げることができ、ヒートシンクを小型化することができる。ヒートシンクを小型化することができることにより、モータ制御装置を小型化することができる。また、ヒートシンクを小型化することにより、ヒートシンクの材料費を抑えることができ、モータ制御装置のコストダウンができる。
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。
図１は、モータ制御装置の斜視図である。図２は、図１におけるモータ制御装置の分解斜視図である。図３は、図１におけるヒートシンク部の本発明によるヒートシンク１を示した図であり、図３は、本発明の実施例におけるヒートシンクを示す図で、（ａ）は背面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は一部分を断面した斜視図である。
斜視図である。
図１から図３において、１は冷却用ヒートシンク、２はインバータ部ＩＧＢＴ素子等を含むパワー半導体モジュールであり、複数本の外部電極端子を持つ構造になっている。４はパワー半導体モジュール２の外部電極端子が接続される第１の基板である。
斜視図である。
図１から図３において、１は冷却用ヒートシンク、２はインバータ部ＩＧＢＴ素子等を含むパワー半導体モジュールであり、複数本の外部電極端子を持つ構造になっている。４はパワー半導体モジュール２の外部電極端子が接続される第１の基板である。
前記ヒートシンク１は、例えば直方体をしており、上面は平面状に形成され、パワー半導体モジュール２をヒートシンク１に取付けるためのネジ穴１ｂが複数個形成されている。
また、外部電極端子が接続される第１の基板４をヒートシンク１に取付けるためのボス1ｃ及びネジ穴１ｄが複数個形成されている。下面にはフィン１ａ及びイジェクトピン１ｅが形成されている。
また、外部電極端子が接続される第１の基板４をヒートシンク１に取付けるためのボス1ｃ及びネジ穴１ｄが複数個形成されている。下面にはフィン１ａ及びイジェクトピン１ｅが形成されている。
前記パワー半導体モジュール２は、前記ヒートシンク１のネジ穴１ｂの上に配置し、ネジ３を使用し仮固定する。
前記第１の基板４は、前記ヒートシンク１のボス１ｃ及びネジ穴１ｄの上に配置し、ネジ５を第1の基板４のネジ通し穴４ａを通して、ネジ穴１ｄに締付固定させる。前記パワー半導体モジュール２も締付固定させる。この状態で前記パワー半導体モジュール２の端子を第1の基板４に半田付けする。
本実施例のモータ制御装置は、ヒートシンク１のフィン１ａの先端に段差を形成して凹部１ｆを設け、前記の凹部１ｆにイジェクトピン１ｅを設けている。フィン１ａの先端にイジェクトピンを設けないので、フィン先端部は薄く、フィンピッチは狭くなっている。これにより、従来に比べて、フィン１ａの本数は増し、フィン１ａの放熱面積は広くなっている。
このように、パワー半導体モジュール２の熱を、有効的に放熱することができるので、ヒートシンク１を小型化することができる。ヒートシンク１を小型化することにより、モータ制御装置の小型化を図ることができる。またヒートシンク１を小型化することにより、ヒートシンク１の材料費を抑えることができ、モータ制御装置のコストダウンができる。
このように、パワー半導体モジュール２の熱を、有効的に放熱することができるので、ヒートシンク１を小型化することができる。ヒートシンク１を小型化することにより、モータ制御装置の小型化を図ることができる。またヒートシンク１を小型化することにより、ヒートシンク１の材料費を抑えることができ、モータ制御装置のコストダウンができる。
１ ヒートシンク
１ａ フィン
１ｂ ネジ穴
１ｃ ボス
１ｄ ネジ穴
１ｅ イジェクトピン
１ｆ 凹部
２ パワー半導体モジュール
３ パワー半導体モジュール固定用のネジ
４ 第１の基板
４ａ ネジ通し穴
５ 第１の基板固定用のネジ
１ａ フィン
１ｂ ネジ穴
１ｃ ボス
１ｄ ネジ穴
１ｅ イジェクトピン
１ｆ 凹部
２ パワー半導体モジュール
３ パワー半導体モジュール固定用のネジ
４ 第１の基板
４ａ ネジ通し穴
５ 第１の基板固定用のネジ
Claims (3)
- フィンを備えたヒートシンクと、ヒートシンクに密着する複数の外部電極端子を備えたパワー半導体モジュールと、前記複数の外部電極端子が接続される基板を備えたモータ制御装置において、
前記ヒートシンクは、フィン先端に段差を形成して凹部を設け、前記凹部にイジェクトピンを備えたことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記凹部が、前記ヒートシンクのベース部と同一面であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
- 前記ヒートシンクの凹部を千鳥に備えたことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010022629A JP2011159926A (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010022629A JP2011159926A (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | モータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011159926A true JP2011159926A (ja) | 2011-08-18 |
Family
ID=44591602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010022629A Pending JP2011159926A (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011159926A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018085970A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 本田技研工業株式会社 | 電動芝刈機 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6282162U (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-26 | ||
| JP2003019548A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-21 | Fujikura Ltd | 鋳造用金型 |
| JP2005340284A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Tdk Corp | ヒートシンク |
| JP2007165423A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Yaskawa Electric Corp | 電子機器装置 |
-
2010
- 2010-02-04 JP JP2010022629A patent/JP2011159926A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6282162U (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-26 | ||
| JP2003019548A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-21 | Fujikura Ltd | 鋳造用金型 |
| JP2005340284A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Tdk Corp | ヒートシンク |
| JP2007165423A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Yaskawa Electric Corp | 電子機器装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018085970A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 本田技研工業株式会社 | 電動芝刈機 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7898806B2 (en) | Motor controller | |
| JP5975110B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP5900610B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置用冷却器 | |
| US7957143B2 (en) | Motor controller | |
| JP5046378B2 (ja) | パワー半導体モジュール、および該モジュールを搭載したパワー半導体デバイス | |
| US10504817B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP4936021B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JPWO2008032542A1 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2009043863A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2008177314A (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2012009498A (ja) | 発熱体の放熱構造と放熱構造を備えたオーディオアンプ | |
| JP2007165423A (ja) | 電子機器装置 | |
| JP2011159926A (ja) | モータ制御装置 | |
| JP5260249B2 (ja) | 半導体機器の放熱器 | |
| JP2006005081A (ja) | パワー部品冷却装置 | |
| JP2005150454A (ja) | 電力変換装置の冷却構造 | |
| JP2007067067A (ja) | 樹脂注型形電力用回路ユニット | |
| JP4723661B2 (ja) | 受熱面平行フィン型扁平状放熱構造体 | |
| JP2006210611A (ja) | 放熱フィンを備えたヒートシンク及びその製造方法。 | |
| JP2008103577A (ja) | パワーモジュールの放熱構造およびそれを備えたモータ制御装置 | |
| JP2010177453A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2002093966A (ja) | 放熱器、放熱器を用いた放熱モジュール、及び放熱モジュールを用いた電子機器 | |
| JP2003197834A (ja) | ヒートシンクのフィン構造 | |
| CN111491483B (zh) | 高功率密度车用电源装置 | |
| JP2007258435A (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120312 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20120402 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130222 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130412 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20130710 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131008 |