JP2007159202A - 回転電機及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転電機の出力を制御するためのインバータと回転電機が一体化されたものであって、インバータを構成する制御装置14はスイッチング素子16とヒートシンク17から構成され、スイッチング素子16におけるドレイン電極端子16aはヒートシンク17に直接接合されるとともに、ソース電極端子16bとゲート電極端子16cは接続部材19に設けられた金属パターン42に接合される。
【選択図】図4
Description
高価な金属基板やグリースを用いた従来の構造においては、絶縁性を有する基板の絶縁層及びグリースを設ける必要があったので、回転電機の生産コストが大きくなってしまっていた。
以下この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
図1はこの発明の実施の形態1によるインバータを一体的に組み込んだ回転電機を示す断面側面図である。
制御装置14はリヤブラケット2の後ろ側に設置したカバー15の内側に設けられており、制御装置14は複数のスイッチング素子16と、これらスイッチング素子16に接続されたヒートシンク17により構成されている。
ドレイン電極端子16aはヒートシンク17aに対し半田41を介して接合した後、ソース電極端子16b及びゲート電極端子16cは金属パターン42に対し半田43を介して接合する。このような半田による接合作業は、ヒータ加熱装置、熱風加熱装置、高周波加熱装置などによって行われる。
前工程において半田41により接合されたスイッチング素子16とヒートシンク17aは、半田43が塗布された金属パターン42を有する接続部材19に組付けられる。
先ず接続部材19がヒートシンク17aに組付けられる。そして半田41がヒートシンク17a上に塗布される。半田41としては、ペースト状であってフラックスが混ぜられた半田、シート状の固形半田に液体フラックスをつけたようなものなどを使用することができる。更に半田43が金属パターン42上の各電極に対応する位置に塗布される。半田43としてはペースト半田を使用することができる。
また、接続部材19をヒートシンク17aに組み付ける前に半田を塗布するようにしてもよい。次にスイッチング素子16が所定の位置に搭載される。
一方、半田が溶融する時において、スイッチング素子16のドレイン電極端子16aに塗布された半田41及びソース電極端子16bとゲート電極端子16cに塗布された半田43は、表面張力により、複雑な方向に位置ずれが発生する場合がある。
そこで、前工程においてスイッチング素子16のソース電極端子16b及びゲート電極端子16cを接続部材19の金属パターン42に半田43を介して予め接合する。
この場合においても、半田41の融点が半田43の融点よりも高くなるように設定してもよい。また、半田43を用いる代わりに溶接により接合してもよい。
図5はU相の下アーム33と上アーム31を組付けた状態を示す側面図である。
下アーム33と上アーム31は、スイッチング素子16が向かい合うような状態になるように組付けられる。上アーム31のソース電極端子16bが接合された金属パターン42は、下アーム33のヒートシンク17bにまで延設され、金属パターン42はねじ51によりヒートシンク17bに固定される。
図6はU相の下アーム部を示す平面図である。図において、複数のスイッチング素子16のドレイン電極端子16aは同一のヒートシンク17b上に半田41によって接合される。ソース電極端子16bとゲート電極端子16cはそれぞれ金属パターン42に半田43によって接合される。このように複数のスイッチング素子16を一つの接続部材19に対して、接近した状態で接合したので、一つの出力端子を介して制御基板18と接続することができる。従ってノイズに影響されず、又装置全体を小型化することができる。
図7はU相の下アーム部を示す背面断面図である。スイッチング素子16のソース電極端子16bとゲート電極端子16cの間に樹脂44の一部を形成する仕切り壁71を設置したものである。このように仕切り壁71を設けることにより、スイッチング素子16のソース電極端子16bとゲート電極端子16cにおいて、半田43を溶融させる時に、各電極間で、半田ブリッジが発生するのを抑制することができるとともに、また各電極間が短絡するのを防止することができる。また仕切り壁71により、容易にスイッチング素子16を位置決めすることができる。上記構成は装置全体を小型化するために、電極間の間隔を短くする場合に特に有効である。
14 制御装置、16 スイッチング素子、17 ヒートシンク、19 接続部材、
42 金属パターン、71 仕切り壁。
Claims (6)
- シャフトに固定されると共に界磁巻線を有する回転子と、この回転子に対して対向して配置されるとともに電機子巻線を有する固定子と、上記電機子巻線に流れる電流を制御するための制御装置とを有する回転電機において、上記制御装置はスイッチング素子と、このスイッチング素子が接合されるヒートシンクから構成され、上記スイッチング素子は平面状のベース部と、このベース部とは異なる極性を有するリード端子からなり、上記ベース部は上記ヒートシンクに直接接合されると共に、上記リード端子は接続部材に設けられた金属パターンに接合され、上記ベース部が上記ヒートシンクに直接接合される面と、上記金属パターンの上面とが略同一平面になるよう構成されたことを特徴とする回転電機。
- 2つの上記スイッチング素子を向かい合わせて配置すると共に、上記スイッチング素子の間の空間内に上記接続部材を配置し、更に上記接続部材を同一方向から引き出したことを特徴とする請求項1記載の回転電機。
- 複数の上記スイッチング素子が1つのヒートシンク及び1つの接合部材に接合されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の回転電機。
- 上記リード端子間を仕切るための仕切り壁を設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転電機。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回転電機の製造方法であって、上記接続部材を上記ヒートシンクに組み付けた後、上記リード端子が上記金属パターンに接合されると共に、上記ベース部を上記ヒートシンクに接合することを特徴とする回転電機の製造方法。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回転電機の製造方法であって、上記リード端子を上記金属パターンに接合した後に、上記スイッチング素子を上記ヒートシンクに組み付け、上記ベース部を上記ヒートシンクに接合することを特徴とする回転電機の製造方法。
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