JP5561623B2 - Terminal block, semiconductor device and rotating electric machine for vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、乗用車やトラック等に搭載される端子台、半導体装置および車両用回転電機に関する。   The present invention relates to a terminal block, a semiconductor device, and a vehicular rotating electrical machine mounted on a passenger car, a truck, and the like.

従来から、電気モジュールを構成するスイッチング素子等の各部品を、放熱器上に順番に組み付けるようにした回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、放熱器の上に複数の電子モジュールを取り付け、さらにその上に信号相互接続部品や電力相互接続部品などを取り付けている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a rotating electrical machine in which components such as switching elements constituting an electric module are sequentially assembled on a radiator (see, for example, Patent Document 1). Specifically, a plurality of electronic modules are mounted on a heat radiator, and further, signal interconnection components, power interconnection components, and the like are mounted thereon.

特表２００８−５４３２６６号公報Special table 2008-543266 gazette

ところで、上述した特許文献１に開示された構成では、放熱器上に電子モジュールや信号相互接続部品、電力相互接続部品を順番に取り付けており、これらの間で電力や信号の入出力を行うターミナルが露出するため、カバーに設けられた開口から雨水等が浸入した際にターミナル間あるいはターミナルと他の部位との短絡やターミナルの腐食が発生するおそれがあり、耐環境性が低下するという問題があった。また、順番に電子モジュールや信号相互接続部品、電力相互接続部品を取り付けるため、部品点数が多く、各部品の位置決めが煩雑になり、組み付け工程が複雑になるという問題があった。さらに、電子モジュールのターミナルの露出部分を熱硬化性の封止材で封止しようとすると、熱容量が大きい放熱器を含む全体を一緒に加熱して一定温度を維持する必要があり、製造に時間がかかるという問題があった。   Incidentally, in the configuration disclosed in Patent Document 1 described above, an electronic module, a signal interconnection component, and a power interconnection component are sequentially attached on the radiator, and a terminal for inputting and outputting power and signals therebetween. As a result, the rain may invade from the opening provided in the cover, which may cause a short circuit between the terminals or between the terminal and other parts, or corrosion of the terminal, resulting in a decrease in environmental resistance. there were. In addition, since the electronic module, the signal interconnection component, and the power interconnection component are sequentially attached, the number of components is large, positioning of each component becomes complicated, and the assembly process is complicated. Furthermore, when trying to seal the exposed part of the terminal of the electronic module with a thermosetting sealant, it is necessary to heat the whole including the heat radiator with a large heat capacity together to maintain a constant temperature, which is time consuming to manufacture. There was a problem that it took.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、モジュールと組み合わされて電力や信号の入出力が行われるターミナルの被水を防止して耐環境性を向上させることができる端子台、半導体装置および車両用回転電機を提供することにある。また、本発明の他の目的は、部品点数を低減でき、部品の位置決めが容易であり、組み付け工程を簡略化することができる端子台、半導体装置および車両用回転電機を提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、モジュールの封止材の熱硬化時間を短くして製造に要する時間を短縮することができる端子台、半導体装置および車両用回転電機を提供することにある。   The present invention was created in view of the above points, and its purpose is to prevent the terminal from being flooded with power and signals in combination with the module and improve environmental resistance. Another object is to provide a terminal block, a semiconductor device, and a rotating electrical machine for a vehicle that can be used. Another object of the present invention is to provide a terminal block, a semiconductor device, and a vehicular rotating electrical machine that can reduce the number of components, facilitate positioning of components, and simplify the assembly process. Furthermore, another object of the present invention is to provide a terminal block, a semiconductor device, and a vehicular rotating electrical machine that can shorten the time required for manufacturing by shortening the thermosetting time of the sealing material of the module.

上述した課題を解決するために、本発明の端子台は、それぞれが半導体素子を含む回路を樹脂モールドして形成された複数の半導体モジュールと組み合わされて半導体装置を構成する端子台であって、複数の半導体モジュールを相互に接続するとともに半導体モジュールを他の部品に接続する配線ターミナルが樹脂材料にてインサート成形され、一方の面に、複数の半導体モジュールのそれぞれを別々に嵌め込んで収納する複数の収納用凹部を有している。   In order to solve the above-described problems, the terminal block of the present invention is a terminal block that constitutes a semiconductor device in combination with a plurality of semiconductor modules each formed by resin-molding a circuit including a semiconductor element, A wiring terminal for connecting a plurality of semiconductor modules to each other and connecting the semiconductor modules to other components is insert-molded with a resin material, and a plurality of semiconductor modules are individually fitted and stored on one surface. A recess for storage.

配線ターミナルがインサート成形されて端子台が形成されているため、配線ターミナルの露出を少なくして被水を防止し、耐環境性を向上させることができる。また、端子台に複数の収納用凹部が形成されており、それぞれに半導体モジュールを嵌め込んで収容することができるため、半導体モジュールの位置決めが容易となる。しかも、半導体モジュールを端子台の収納用凹部に収納した状態で一体化してこれらをひとまとまりの部品とすることができるため、部品点数を減らすとともにこの端子台を用いた装置（例えば、車両用回転電機）の組み付け工程の簡略化が可能となる。   Since the wiring terminal is insert-molded to form the terminal block, exposure of the wiring terminal can be reduced to prevent water exposure, and environmental resistance can be improved. In addition, a plurality of recesses for storage are formed in the terminal block, and the semiconductor module can be fitted and stored in each of them, so that the semiconductor module can be easily positioned. In addition, since the semiconductor modules can be integrated in a state where they are stored in the storage recesses of the terminal block, and these can be integrated into a single component, the number of components is reduced and a device using this terminal block (for example, a vehicle rotation) The assembly process of the electric machine can be simplified.

また、上述した収納用凹部は、半導体モジュールの外形に沿った形状を有することが望ましい。これにより、半導体モジュールを収納用凹部に挿入する向きに沿った厚み（端子台と半導体モジュールの組立体の厚み）を薄くすることができる。   Moreover, it is desirable that the above-described housing recess has a shape that follows the outer shape of the semiconductor module. Thereby, the thickness (thickness of the assembly of the terminal block and the semiconductor module) along the direction in which the semiconductor module is inserted into the housing recess can be reduced.

また、上述した半導体モジュールの側面と収納用凹部の側面により充填用凹部が形成され、半導体モジュールから突出する接続ターミナルと配線ターミナルとが充填用凹部内で接続され、収納用凹部に半導体モジュールが収納されて接続ターミナルと配線ターミナルの接続が行われた後に、充填用凹部に熱硬化性の封止材が充填されることが望ましい。ターミナル接続部を封止材で覆うことにより、腐食が発生しやすい部位の被水を防止し、耐環境性を向上させることができる。また、封止材を充填するためのケース等の別部品が不要になるため、部品点数を減らすことができる。さらに、半導体モジュールと端子台とを組み合わせた状態で、放熱板やフレーム等の熱容量の大きい他の放熱部材と切り離した状態で封止材の熱硬化を行うことができるため、封止材の熱硬化時間を短くして製造に要する時間を短縮することができる。   Also, a filling recess is formed by the side surface of the semiconductor module and the side of the recess for storage described above, the connection terminal protruding from the semiconductor module and the wiring terminal are connected in the recess for filling, and the semiconductor module is stored in the storage recess. After the connection terminal and the wiring terminal are connected, it is desirable that the filling recess is filled with a thermosetting sealing material. By covering the terminal connection portion with the sealing material, it is possible to prevent the portion where the corrosion is likely to occur and to improve the environmental resistance. In addition, since a separate part such as a case for filling the sealing material is not necessary, the number of parts can be reduced. Furthermore, since the sealing material can be thermally cured in a state where the semiconductor module and the terminal block are combined and separated from other heat radiating members having a large heat capacity such as a heat sink and a frame, the heat of the sealing material The time required for production can be shortened by shortening the curing time.

また、上述した樹脂材料および封止材は、熱伝導率が良好な材料が用いられることが望ましい。これにより、端子台に収納した半導体モジュールの放熱を、半導体モジュールの露出した面側だけでなく、収納用凹部に接した面を介して行うことができるため、発熱体となる半導体モジュールに対して冷却効率を上げることができる。また、端子台に埋め込まれた配線ターミナルが発熱した際にも効率よく放熱することができる。   In addition, it is desirable that the resin material and the sealing material described above be made of materials having good thermal conductivity. As a result, the semiconductor module stored in the terminal block can be dissipated not only through the exposed surface side of the semiconductor module but also through the surface in contact with the recess for storage. Cooling efficiency can be increased. Also, heat can be efficiently radiated when the wiring terminal embedded in the terminal block generates heat.

また、上述した収納用凹部の底面には、インサート成形時に配線ターミナルの位置決めを行うために用いられて配線ターミナルの一部が露出する穴が設けられており、収納用凹部に半導体モジュールが収納されたときに、穴が外部に露出しないことが望ましい。これにより、配線ターミナルをインサート成形する際に位置決め用に設けられた穴（ピン穴）を半導体モジュールで塞ぐことができるため、この穴を通して水等の異物が浸入することを防止することができ、耐環境性をさらに向上させることができる。また、別部品等を用いて穴を塞ぐための工程が不要になるため、工程の簡略化が可能となる。   In addition, the bottom of the above-described storage recess is provided with a hole that is used to position the wiring terminal during insert molding and exposes a part of the wiring terminal, and the semiconductor module is stored in the storage recess. It is desirable that the hole is not exposed to the outside. Thereby, since the hole (pin hole) provided for positioning when the wiring terminal is insert-molded can be closed with the semiconductor module, it is possible to prevent foreign matters such as water from entering through the hole, The environmental resistance can be further improved. In addition, since a process for closing the hole using another part or the like is not necessary, the process can be simplified.

また、上述した配線ターミナルには、発電電力あるいは動作電力を入出力する電力用配線ターミナルと、信号を入出力する信号用配線ターミナルとが含まれており、電力用配線ターミナルは、複数の収納用凹部が並んだ向きに沿って延在する板状の導電体であって、横断面の長辺部分が収納用凹部の底面と平行になるように配置され、信号用配線ターミナルは、複数の収納用凹部が並んだ向きに沿って延在する板状の導電体であって、横断面の長辺部分が収納用凹部の底面と垂直になるように配置されている。これにより、端子台の厚みを厚くすることなく電力用配線ターミナルを幅広の導電体で形成することができるため、その抵抗値を下げて発熱量を減らすことが可能となる。また、信号用配線ターミナルの導電体の向きを端子台の厚み方向に合わせることにより、端子台の反り等の変形を防止することが可能になる。 The wiring terminals described above include a power wiring terminal that inputs and outputs generated power or operating power and a signal wiring terminal that inputs and outputs signals. The power wiring terminal includes a plurality of storage terminals. It is a plate-like conductor that extends along the direction in which the recesses are arranged, and is arranged so that the long side portion of the cross section is parallel to the bottom surface of the recess for storage, and the signal wiring terminal has a plurality of storage It is a plate-like conductor extending along the direction in which the concave portions are arranged, and is arranged so that the long side portion of the cross section is perpendicular to the bottom surface of the concave portion for storage . As a result, since the power wiring terminal can be formed of a wide conductor without increasing the thickness of the terminal block, the resistance value can be lowered to reduce the amount of heat generation. Further, by aligning the direction of the conductor of the signal wiring terminal with the thickness direction of the terminal block, it is possible to prevent deformation such as warping of the terminal block.

また、本発明の半導体装置は、上述した端子台と、端子台に含まれる複数の収納用凹部のそれぞれに収納された複数の半導体モジュールとを備えている。これにより、耐環境性に優れ、部品点数が低減でき、位置決めが容易であり、組み付け工程を簡略化することができ、封止材の硬化時間を短縮することができる半導体装置を実現することができる。   The semiconductor device of the present invention includes the terminal block described above and a plurality of semiconductor modules housed in each of a plurality of housing recesses included in the terminal block. As a result, it is possible to realize a semiconductor device that has excellent environmental resistance, can reduce the number of components, can be easily positioned, can simplify the assembly process, and can shorten the curing time of the sealing material. it can.

また、本発明の車両用回転電機は、上述した半導体装置を電力変換器として用いる車両用回転電機であって、界磁巻線への通電によって磁化される回転子と、回転子と対向配置された固定子と、回転子と固定子とを保持するフレームと、固定子に備わった固定子巻線に誘起される交流電流を直流電流に変換してバッテリに供給、または、バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換して固定子巻線に供給する電力変換器とを備え、電力変換器は、それぞれが半導体素子としてのスイッチング素子を有する複数の半導体モジュールと、端子台とを備えている。これにより、耐環境性に優れ、部品点数が低減でき、位置決めが容易であり、組み付け工程を簡略化することができ、封止材の硬化時間を短縮することができる車両用発電機を実現することができる。   A rotating electrical machine for a vehicle according to the present invention is a rotating electrical machine for a vehicle that uses the semiconductor device described above as a power converter, and is disposed so as to face a rotor that is magnetized by energizing a field winding. The stator, the frame that holds the rotor and the stator, and the alternating current induced in the stator winding provided in the stator is converted into direct current and supplied to the battery, or supplied from the battery. A power converter that converts a direct current into an alternating current and supplies the stator winding, and the power converter includes a plurality of semiconductor modules each having a switching element as a semiconductor element, and a terminal block Yes. As a result, it is possible to realize a vehicular generator that has excellent environmental resistance, can reduce the number of parts, can be easily positioned, can simplify the assembly process, and can shorten the curing time of the sealing material. be able to.

一実施形態の車両用発電機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the generator for vehicles of one Embodiment. スイッチングモジュールの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a switching module. 車両用発電機をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。It is the external appearance perspective view which looked at the generator for vehicles from the rear side slanting back. 車両用発電機をリヤ側から見た図である。It is the figure which looked at the generator for vehicles from the rear side. リヤカバーを取り外した車両用発電機をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。It is the external appearance perspective view which looked at the generator for vehicles which removed the rear cover from the rear side slanting back. リヤカバーを取り外した車両用発電機をリヤ側から見た図である。It is the figure which looked at the generator for vehicles which removed the rear cover from the rear side. 車両用発電機のリヤ側の部分的な断面図である。It is a fragmentary sectional view of the rear side of the generator for vehicles. スイッチングモジュール内部の実装状態を示す平面図である。It is a top view which shows the mounting state inside a switching module. スイッチングモジュールの平面図である。It is a top view of a switching module. スイッチングモジュールの斜視図である。It is a perspective view of a switching module. スイッチングモジュールの斜視図である。It is a perspective view of a switching module. スイッチングモジュールの部分的な拡大側面図である。It is a partial expanded side view of a switching module. 端子台の平面図である。It is a top view of a terminal block. 端子台の裏面図である。It is a reverse view of a terminal block. 端子台の斜視図である。It is a perspective view of a terminal block. 端子台に含まれる配線ターミナルの形状を示す平面図である。It is a top view which shows the shape of the wiring terminal contained in a terminal block. 図１６のＡ−Ａ線拡大断面図である。It is an AA line expanded sectional view of FIG. 電力変換器の裏面図である。It is a reverse view of a power converter. 電力変換器１１を裏側から見た部分的な斜視図である。It is the partial perspective view which looked at the power converter 11 from the back side. リヤフレームの平面図である。It is a top view of a rear frame. リヤフレームの斜視図である。It is a perspective view of a rear frame.

以下、本発明の端子台、半導体装置および車両用回転電機を適用した一実施形態の車両用発電機について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の車両用発電機の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の車両用発電機１は、２つの固定子巻線２、３、界磁巻線４、２つのスイッチングモジュール群５、６、発電制御装置７、端子台１０を含んで構成されている。   Hereinafter, a vehicle generator according to an embodiment to which a terminal block, a semiconductor device, and a vehicular rotating electrical machine of the present invention are applied will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle generator according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the vehicle generator 1 according to the present embodiment includes two stator windings 2 and 3, a field winding 4, two switching module groups 5 and 6, a power generation control device 7, and a terminal block. 10 is comprised.

一方の固定子巻線２は、多相巻線（例えばＸ相巻線、Ｙ相巻線、Ｚ相巻線からなる三相巻線）であって、固定子鉄心（図示せず）に巻装されている。同様に、他方の固定子巻線３は、多相巻線（例えばＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線からなる三相巻線）であって、上述した固定子鉄心に、固定子巻線２に対して電気角で３０度ずらした位置に巻装されている。本実施形態では、これら２つの固定子巻線２、３と固定子鉄心によって固定子２０（図３）が構成されている。   One stator winding 2 is a multiphase winding (for example, a three-phase winding composed of an X-phase winding, a Y-phase winding, and a Z-phase winding), and is wound around a stator core (not shown). It is disguised. Similarly, the other stator winding 3 is a multi-phase winding (for example, a three-phase winding composed of a U-phase winding, a V-phase winding, and a W-phase winding). The stator winding 2 is wound at a position shifted by 30 degrees in terms of electrical angle. In the present embodiment, a stator 20 (FIG. 3) is constituted by these two stator windings 2 and 3 and the stator core.

界磁巻線４は、固定子鉄心の内周側に対向配置された界磁極（図示せず）に巻装されて回転子を構成している。この回転子と固定子２０は同心状に対向配置されている。界磁巻線４に励磁電流を流すことにより、界磁極が磁化される。界磁極が磁化されたときに発生する回転磁界によって固定子巻線２、３が交流電圧を発生する。   The field winding 4 is wound around a field pole (not shown) disposed opposite to the inner peripheral side of the stator core to constitute a rotor. The rotor and the stator 20 are concentrically opposed to each other. By passing an exciting current through the field winding 4, the field pole is magnetized. The stator windings 2 and 3 generate an alternating voltage by a rotating magnetic field generated when the field pole is magnetized.

一方のスイッチングモジュール群５は、一方の固定子巻線２に接続されており、全体で三相全波整流回路（ブリッジ回路）が構成され、固定子巻線２に誘起される交流電流を直流電流に変換する。このスイッチングモジュール群５は、固定子巻線２の相数に対応する数（三相巻線の場合には３個）のスイッチングモジュール５Ｘ、５Ｙ、５Ｚを備えている。スイッチングモジュール５Ｘは、固定子巻線２に含まれるＸ相巻線に接続されている。スイッチングモジュール５Ｙは、固定子巻線２に含まれるＹ相巻線に接続されている。スイッチングモジュール５Ｚは、固定子巻線２に含まれるＺ相巻線に接続されている。   One switching module group 5 is connected to one stator winding 2 to form a three-phase full-wave rectifier circuit (bridge circuit) as a whole, and the alternating current induced in the stator winding 2 is converted into direct current. Convert to current. The switching module group 5 includes a number of switching modules 5X, 5Y, and 5Z corresponding to the number of phases of the stator winding 2 (three in the case of a three-phase winding). The switching module 5 </ b> X is connected to the X-phase winding included in the stator winding 2. The switching module 5Y is connected to the Y-phase winding included in the stator winding 2. The switching module 5Z is connected to the Z-phase winding included in the stator winding 2.

他方のスイッチングモジュール群６は、他方の固定子巻線３に接続されており、全体で三相全波整流回路（ブリッジ回路）が構成され、固定子巻線３に誘起される交流電流を直流電流に変換する。このスイッチングモジュール群６は、固定子巻線３の相数に対応する数（三相巻線の場合には３個）のスイッチングモジュール６Ｕ、６Ｖ、６Ｗを備えている。スイッチングモジュール６Ｕは、固定子巻線３に含まれるＵ相巻線に接続されている。スイッチングモジュール６Ｖは、固定子巻線３に含まれるＶ相巻線に接続されている。スイッチングモジュール６Ｗは、固定子巻線３に含まれるＷ相巻線に接続されている。   The other switching module group 6 is connected to the other stator winding 3 to form a three-phase full-wave rectifier circuit (bridge circuit) as a whole, and the alternating current induced in the stator winding 3 is converted into direct current. Convert to current. The switching module group 6 includes a number of switching modules 6U, 6V, and 6W corresponding to the number of phases of the stator winding 3 (three in the case of a three-phase winding). The switching module 6U is connected to a U-phase winding included in the stator winding 3. The switching module 6V is connected to a V-phase winding included in the stator winding 3. Switching module 6 </ b> W is connected to a W-phase winding included in stator winding 3.

発電制御装置７は、Ｆ端子を介して接続された界磁巻線４に流す励磁電流を制御する励磁制御回路であって、励磁電流を調整することにより車両用発電機１の出力電圧（各スイッチングモジュールの出力電圧）ＶB が調整電圧Ｖreg になるように制御する。例えば、発電制御装置７は、出力電圧ＶB が調整電圧Ｖreg よりも高くなったときに界磁巻線４への励磁電流の供給を停止し、出力電圧ＶB が調整電圧Ｖreg よりも低くなったときに界磁巻線４に励磁電流の供給を行うことにより、出力電圧ＶB が調整電圧Ｖreg になるように制御する。また、発電制御装置７は、Ｐ端子（相電圧検出用の検出端子）に接続された固定子巻線のいずれかの相巻線（例えばＷ相）の電圧に基づいて回転子の回転数を検出し、回転停止を検出したときに界磁巻線４へ供給する励磁電流を停止あるいは低減する。さらに、発電制御装置７は、制御信号端子としてのＥＲＲ端子および通信線を介してＥＣＵ８（外部制御装置）と接続されており、ＥＣＵ８との間で双方向のシリアル通信（例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）プロトコルを用いたＬＩＮ通信）を行い、エラー情報等の通信メッセージを送信あるいは受信する。 The power generation control device 7 is an excitation control circuit that controls the excitation current that flows in the field winding 4 connected via the F terminal, and adjusts the excitation current to adjust the output voltage of the vehicle generator 1 (each output voltage) V B of switching module is controlled to be regulated voltage Vreg. For example, the power generation controller 7 stops the supply of the exciting current to the field winding 4 when the output voltage V B is higher than the regulated voltage Vreg, it is lower than the regulated voltage Vreg output voltage V B When the exciting current is supplied to the field winding 4 at this time, the output voltage V B is controlled to become the adjustment voltage Vreg. Further, the power generation control device 7 determines the number of rotations of the rotor based on the voltage of one of the stator windings connected to the P terminal (detection terminal for phase voltage detection) (for example, W phase). The excitation current supplied to the field winding 4 when the rotation stop is detected is stopped or reduced. Furthermore, the power generation control device 7 is connected to the ECU 8 (external control device) via an ERR terminal as a control signal terminal and a communication line, and bidirectional serial communication with the ECU 8 (for example, LIN (Local Interconnect)). LIN communication using the Network) protocol) and transmitting or receiving communication messages such as error information.

端子台１０は、スイッチングモジュール５Ｘ、５Ｙ、５Ｚ相互の接続、スイッチングモジュール６Ｕ、６Ｖ、６Ｗ相互の接続、スイッチングモジュール５Ｘ等と他の部品（例えば発電制御装置７）との接続を行うものである。端子台１０の具体例については後述する。この端子台１０と２つのスイッチングモジュール群５、６によって、本発明の半導体装置としての電力変換器１１が構成されている。また、上述したスイッチングモジュール５Ｘ、５Ｙ、５Ｚ、６Ｕ、６Ｖ、６Ｗのそれぞれが本発明の半導体モジュールに対応する。   The terminal block 10 connects the switching modules 5X, 5Y, and 5Z, connects the switching modules 6U, 6V, and 6W, and connects the switching module 5X and other components (for example, the power generation control device 7). . A specific example of the terminal block 10 will be described later. The terminal block 10 and the two switching module groups 5 and 6 constitute a power converter 11 as a semiconductor device of the present invention. Further, each of the switching modules 5X, 5Y, 5Z, 6U, 6V, and 6W described above corresponds to the semiconductor module of the present invention.

本実施形態の車両用発電機１はこのような構成を有しており、次に、スイッチングモジュール５Ｘ等の詳細について説明する。   The vehicular generator 1 according to the present embodiment has such a configuration. Next, details of the switching module 5X and the like will be described.

図２は、スイッチングモジュール５Ｘの構成を示す図である。なお、他のスイッチングモジュール５Ｙ、５Ｚ、６Ｕ、６Ｖ、６Ｗも同じ構成を有している。図２に示すように、スイッチングモジュール５Ｘは、２つの半導体素子としてのＭＯＳトランジスタ５０、５１と、制御回路５４とを備えている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the switching module 5X. The other switching modules 5Y, 5Z, 6U, 6V, and 6W have the same configuration. As shown in FIG. 2, the switching module 5 </ b> X includes MOS transistors 50 and 51 as two semiconductor elements and a control circuit 54.

ＭＯＳトランジスタ５０は、ソースがＰ端子を介して固定子巻線２のＸ相巻線に接続され、ドレインがＢＡＴＴ端子（バッテリ端子）を介して電気負荷１８やバッテリ９の正極端子に接続された上アーム（ハイサイド側）のスイッチング素子である。ＭＯＳトランジスタ５１は、ドレインがＰ端子を介してＸ相巻線に接続され、ソースがＧＮＤ端子を介してバッテリ９の負極端子（アース）に接続された下アーム（ローサイド側）のスイッチング素子である。これら２つのＭＯＳトランジスタ５０、５１からなる直列回路がバッテリ９の正極端子と負極端子の間に配置され、これら２つのＭＯＳトランジスタ５０、５１の接続点にＸ相巻線が接続されている。また、ＭＯＳトランジスタ５０、５１のそれぞれのソース・ドレイン間にはダイオードが並列接続されている。このダイオードはＭＯＳトランジスタ５０、５１の寄生ダイオード（ボディダイオード）によって実現されるが、別部品としてのダイオードをさらに並列接続するようにしてもよい。なお、上アームおよび下アームの少なくとも一方を、ＭＯＳトランジスタ以外のスイッチング素子を用いて構成するようにしてもよい。   The MOS transistor 50 has a source connected to the X-phase winding of the stator winding 2 via the P terminal, and a drain connected to the electrical load 18 and the positive terminal of the battery 9 via the BATT terminal (battery terminal). This is a switching element of the upper arm (high side). The MOS transistor 51 is a lower-arm (low-side) switching element whose drain is connected to the X-phase winding via the P terminal and whose source is connected to the negative terminal (earth) of the battery 9 via the GND terminal. . A series circuit composed of these two MOS transistors 50 and 51 is arranged between the positive terminal and the negative terminal of the battery 9, and an X-phase winding is connected to the connection point of these two MOS transistors 50 and 51. A diode is connected in parallel between the source and drain of each of the MOS transistors 50 and 51. This diode is realized by a parasitic diode (body diode) of the MOS transistors 50 and 51, but a diode as another component may be further connected in parallel. Note that at least one of the upper arm and the lower arm may be configured using a switching element other than a MOS transistor.

制御回路５４は、整流動作を開始および終了するタイミングの判定動作、整流動作を実施するためのＭＯＳトランジスタ５０、５１のオン／オフタイミングの設定動作、このオン／オフタイミングに対応したＭＯＳトランジスタ５０、５１の駆動動作、電圧や電流あるいは温度を監視して異常発生の有無を判定する自己診断動作などを行う。   The control circuit 54 determines the timing for starting and ending the rectifying operation, setting the on / off timing of the MOS transistors 50 and 51 for performing the rectifying operation, the MOS transistor 50 corresponding to the on / off timing, 51, a self-diagnosis operation for judging the presence or absence of abnormality by monitoring the driving operation, voltage, current or temperature.

例えば、スイッチングモジュール５Ｘに設けられた制御信号端子としてのＦ端子が発電制御装置７のＦ端子に接続されており、制御回路５４は、発電制御装置７のＦ端子から界磁巻線４に供給されるＰＷＭ信号（励磁電流）の有無を監視し、ＰＷＭ信号の出力が所定時間（例えば３０μ秒間）継続したときに、ＭＯＳトランジスタ５０、５１をオン／オフして整流動作を開始する。また、制御回路５４は、発電制御装置７のＦ端子から界磁巻線４に供給されるＰＷＭ信号の出力が所定時間（例えば１秒間）中断したときに、ＭＯＳトランジスタ５０、５１をオフして整流動作を終了する。さらに、制御回路５４は、異常発生時には、制御信号端子としてのＥＲＲ端子（エラー端子）から異常発生を知らせる信号を出力する。例えば、各スイッチングモジュール５Ｘ等のＥＲＲ端子は１本の共通の信号線に接続されており、いずれかのスイッチングモジュール５Ｘ等からこの信号線に異常発生を知らせる信号が出力されると、発電制御装置７は、異常発生に対応して所定の処理（例えば、ＥＣＵ８に対する通知）を行う。   For example, the F terminal as a control signal terminal provided in the switching module 5X is connected to the F terminal of the power generation control device 7, and the control circuit 54 supplies the field winding 4 from the F terminal of the power generation control device 7. The presence or absence of the PWM signal (excitation current) is monitored, and when the output of the PWM signal continues for a predetermined time (for example, 30 μsec), the MOS transistors 50 and 51 are turned on / off to start the rectification operation. The control circuit 54 turns off the MOS transistors 50 and 51 when the output of the PWM signal supplied from the F terminal of the power generation control device 7 to the field winding 4 is interrupted for a predetermined time (for example, 1 second). The rectifying operation is terminated. Further, when an abnormality occurs, the control circuit 54 outputs a signal notifying the occurrence of an abnormality from an ERR terminal (error terminal) as a control signal terminal. For example, the ERR terminal of each switching module 5X or the like is connected to one common signal line, and when a signal notifying the occurrence of abnormality is output from any one of the switching modules 5X or the like to the power generation control device 7 performs a predetermined process (for example, notification to the ECU 8) in response to the occurrence of an abnormality.

次に、車両用発電機１や電力変換器１１、スイッチングモジュール５Ｘの具体的な構造について説明する。なお、スイッチングモジュール５Ｘ以外のスイッチングモジュール５Ｙ、５Ｚ、６Ｕ、６Ｖ、６Ｗも同じ構造を有しており、詳細な説明は省略する。   Next, specific structures of the vehicle generator 1, the power converter 11, and the switching module 5X will be described. The switching modules 5Y, 5Z, 6U, 6V, and 6W other than the switching module 5X have the same structure, and detailed description thereof is omitted.

図３は、車両用発電機１をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。図４は、車両用発電機１をリヤ側から見た図である。図５は、リヤカバーを取り外した車両用発電機１をリヤ側斜め後方から見た外観斜視図である。図６は、リヤカバーを取り外した車両用発電機１をリヤ側から見た図である。図７は、車両用発電機１のリヤ側の部分的な断面図である。   FIG. 3 is an external perspective view of the vehicular generator 1 as viewed obliquely from the rear side. FIG. 4 is a view of the vehicle generator 1 as seen from the rear side. FIG. 5 is an external perspective view of the vehicular generator 1 with the rear cover removed, as viewed from the rear side obliquely rearward. FIG. 6 is a view of the vehicle generator 1 with the rear cover removed as seen from the rear side. FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the rear side of the vehicle generator 1.

これらの図に示すように、車両用発電機１は、固定子２０、回転子３０（図７）、フロントフレーム２２、リヤフレーム２４、リヤカバー２６、発電制御装置７、電力変換器１１、ブラシ装置１２を含んで構成されている。   As shown in these figures, the vehicle generator 1 includes a stator 20, a rotor 30 (FIG. 7), a front frame 22, a rear frame 24, a rear cover 26, a power generation control device 7, a power converter 11, and a brush device. 12 is comprised.

フロントフレーム２２およびリヤフレーム２４は、固定子２０を両側から挟み込んで固定するとともに、この固定子２０の内側に対向配置されている回転子３０を回転可能に支持した状態で収容している。ブラシ装置１２は、バッテリ９あるいは電力変換器１１から回転子３０の界磁巻線４に励磁電流を供給する。   The front frame 22 and the rear frame 24 hold the stator 20 sandwiched from both sides, and accommodate a rotor 30 that is disposed facing the inner side of the stator 20 so as to be rotatably supported. The brush device 12 supplies an excitation current from the battery 9 or the power converter 11 to the field winding 4 of the rotor 30.

リヤカバー２６は、リヤフレーム２４の外側に取り付けられる発電制御装置７、電力変換器１１、ブラシ装置１２の全体を覆って、これらを保護する。このリヤカバー２６には、軸方向端面であって、電力変換器１１に対向する位置に放射状かつ同心状に配置された複数の吸気口２７が、ブラシ装置１２に対応する位置（図４に示す例ではブラシ装置１２に隣接する位置であってブラシ装置１２と電圧制御装置７の中間位置）に吸気口２８が形成されている。   The rear cover 26 covers and protects the power generation control device 7, the power converter 11, and the brush device 12 that are attached to the outside of the rear frame 24. In the rear cover 26, a plurality of air inlets 27 arranged radially and concentrically at positions facing the power converter 11 on the axial end surface are positions corresponding to the brush device 12 (example shown in FIG. 4). Then, an intake port 28 is formed at a position adjacent to the brush device 12 and at an intermediate position between the brush device 12 and the voltage control device 7.

また、リヤフレーム２４の軸方向端面には、対向面が直接接触した状態で電力変換器１１が搭載されており、リヤフレーム２４が電力変換器１１で発生した熱を放熱する放熱部材として用いられる。このため、リヤフレーム２４の軸方向端面は、放熱に適した形状に形成されており、その詳細については後述する。   Further, the power converter 11 is mounted on the end face in the axial direction of the rear frame 24 in a state in which the opposing surface is in direct contact, and the rear frame 24 is used as a heat radiating member that radiates heat generated by the power converter 11. . For this reason, the axial direction end surface of the rear frame 24 is formed in a shape suitable for heat dissipation, and details thereof will be described later.

回転子３０は、軸方向端面に冷却ファン３２を備えている。回転子３０とともに冷却ファン３２が回転すると、リヤカバー２６に設けられた複数の吸気口２７およびリヤカバー２６とリヤフレーム２４の間の隙間から冷却風が取り込まれる。この冷却風は、リヤフレーム２４と電力変換器１１の間（凹部２４２）を通った後、凹部２４２の内径側に形成された吸気口２４６を介してリヤフレーム２４内に導かれ、固定子巻線２、３を冷却した後リヤフレーム２４の外部に排出される。なお、回転子３０とともに冷却ファン３２が回転すると、リヤカバー２６に設けられた吸気口２８からもリヤカバー２６内に冷却風が取り込まれる。この冷却風は、ブラシ装置１２や電圧制御装置７の近傍を流れるため、これらを効率よく冷却するとともに、冷却風を利用したブラシ摩耗粉の排出を行う場合にはその排出効果を高めることができる。   The rotor 30 includes a cooling fan 32 on an end surface in the axial direction. When the cooling fan 32 rotates together with the rotor 30, cooling air is taken in from a plurality of air intakes 27 provided in the rear cover 26 and gaps between the rear cover 26 and the rear frame 24. The cooling air passes between the rear frame 24 and the power converter 11 (recess 242), and is then introduced into the rear frame 24 through the air inlet 246 formed on the inner diameter side of the recess 242, and is wound by the stator. After the wires 2 and 3 are cooled, they are discharged to the outside of the rear frame 24. When the cooling fan 32 rotates together with the rotor 30, the cooling air is taken into the rear cover 26 from the intake port 28 provided in the rear cover 26. Since this cooling air flows in the vicinity of the brush device 12 and the voltage control device 7, these can be efficiently cooled, and when the brush wear powder is discharged using the cooling air, the discharge effect can be enhanced. .

次に、スイッチングモジュール５Ｘ等の構造の詳細について説明する。図８は、スイッチングモジュール５Ｘ内部の実装状態を示す平面図である。図９は、スイッチングモジュール５Ｘの平面図である。図１０、図１１は、スイッチングモジュール５Ｘの斜視図である。図１２は、スイッチングモジュール５Ｘの部分的な拡大側面図である。図８〜図１２において示されている各端子に付された符号（Ｐ、ＢＡＴＴ、ＧＮＤ、Ｆ、ＥＲＲ）は、図２において同じ符号が付された各端子に対応している。   Next, details of the structure of the switching module 5X and the like will be described. FIG. 8 is a plan view showing a mounting state inside the switching module 5X. FIG. 9 is a plan view of the switching module 5X. 10 and 11 are perspective views of the switching module 5X. FIG. 12 is a partially enlarged side view of the switching module 5X. The reference numerals (P, BATT, GND, F, ERR) attached to the terminals shown in FIGS. 8 to 12 correspond to the terminals assigned the same reference numerals in FIG.

図８において、ハイサイド側のＭＯＳトランジスタ５０およびローサイド側のＭＯＳトランジスタ５１のそれぞれは、同一の製造方法で同一のサイズに形成されている。また、これらのＭＯＳトランジスタ５０、５１や制御回路５４のそれぞれはリードフレーム上に搭載されており、発熱量が多いＭＯＳトランジスタ５０、５１の直下には放熱用のヒートシンク５６が備わっている。スイッチングモジュール５Ｘは、ヒートシンク５６以外の構成部品全体がモールド樹脂で封止された半導体パッケージとして形成されており、ヒートシンク５６が露出した状態で取り付けられたモジュール本体６０からＰ端子、ＢＡＴＴ端子、ＧＮＤ端子、Ｆ端子、ＥＲＲ端子に対応する接続ターミナル５８の一部が突出している。この中でＧＮＤ端子に対応する接続ターミナル５８は、ヒートシンク５６と同じ端子形状を有しており、ヒートシンク５６をリヤフレーム２４にネジ固定する際に同時にねじ締めされてリヤフレーム２４に対して電気的な接続が行われる。   In FIG. 8, the high-side MOS transistor 50 and the low-side MOS transistor 51 are formed in the same size by the same manufacturing method. Each of the MOS transistors 50 and 51 and the control circuit 54 are mounted on a lead frame, and a heat sink 56 for heat dissipation is provided immediately below the MOS transistors 50 and 51 that generate a large amount of heat. The switching module 5X is formed as a semiconductor package in which all components other than the heat sink 56 are sealed with a mold resin. From the module body 60 attached with the heat sink 56 exposed, a P terminal, a BATT terminal, and a GND terminal A part of the connection terminal 58 corresponding to the F terminal and the ERR terminal protrudes. Among them, the connection terminal 58 corresponding to the GND terminal has the same terminal shape as the heat sink 56, and is screwed at the same time when the heat sink 56 is screwed to the rear frame 24 to be electrically connected to the rear frame 24. Connection is made.

なお、図１０あるいは図１１に示すように、モジュール本体６０の側面には、接続ターミナル５８の他に、複数の電極５９が露出している（以後、この電極５９を「露出電極」と称する）。接続ターミナル５８をインサート成型する際にその位置決めおよび固定用にモジュール本体６０から突出する電極が用いられ、樹脂成型終了後に突出部分を切断した跡が一部の露出電極５９として残っている。また、スイッチングモジュール５Ｘを製造した際にその機能試験等を行うためにモジュール本体６０から突出する電極が用いられ、試験終了後に突出部分を切断した跡が他の露出電極５９として残っている。   As shown in FIG. 10 or FIG. 11, in addition to the connection terminal 58, a plurality of electrodes 59 are exposed on the side surface of the module body 60 (hereinafter, these electrodes 59 are referred to as “exposed electrodes”). . When the connection terminal 58 is insert-molded, an electrode protruding from the module main body 60 is used for positioning and fixing, and a trace of cutting the protruding portion after the resin molding ends remains as a part of the exposed electrode 59. In addition, when the switching module 5X is manufactured, an electrode protruding from the module main body 60 is used to perform a function test or the like, and a trace of cutting the protruding portion after the test ends remains as another exposed electrode 59.

ところで、モジュール本体６０から突出するＰ端子に対応する接続ターミナル５８は、固定子巻線２のＸ相巻線から引き出される引き出し線５５を接続することにより発生する応力を緩和する形状を有する。以後、Ｐ端子に対応する接続ターミナル５８を他の接続ターミナル５８と区別するために「接続ターミナル５８Ｐ」として説明を行う。   Incidentally, the connection terminal 58 corresponding to the P terminal protruding from the module main body 60 has a shape that relieves stress generated by connecting the lead wire 55 drawn from the X-phase winding of the stator winding 2. Hereinafter, the connection terminal 58 corresponding to the P terminal will be described as “connection terminal 58P” in order to distinguish it from other connection terminals 58.

図９〜図１２に示すように、接続ターミナル５８Ｐは、固定子巻線２のＸ相巻線から引き出される引き出し部としての引き出し線５５との接続を行う接続部５８０と、この接続部５８０とモジュール本体６０との間でこれらを連結する連結部５８２とを有する。接続部５８０と連結部５８２は、モジュール本体６０内に埋設された部分を含んで、金属の板材をプレス成型することにより形成される。   As shown in FIGS. 9 to 12, the connection terminal 58 </ b> P includes a connection portion 580 for connecting to a lead wire 55 as a lead portion drawn from the X-phase winding of the stator winding 2, and the connection portion 580. It has the connection part 582 which connects these between the module main bodies 60. The connecting portion 580 and the connecting portion 582 include a portion embedded in the module main body 60 and are formed by press-molding a metal plate material.

接続部５８０は、引き出し線５５の延在方向に沿った長さが、この延在方向と垂直な向きに沿った長さの方が長い幅広の長方形形状を有している。図１２において、接続部５８の高さ方向を「縦方向」、高さ方向と垂直な方向を「横方向」とすると、引き出し線５５の延在方向に沿った向きが縦方向であり、接続部５８０は、横長の長方形形状を有する。この接続部５８０の横方向の長さは、引き出し線５５の幅の複数倍よりも長い値に設定されている。また、横長の長方形形状を有する平板状の接続部５８０を長手方向の途中で折り返して引き出し線５５を挟み込んだ後に、これらの間が溶接される。   The connecting portion 580 has a wide rectangular shape in which the length along the extending direction of the lead wire 55 is longer in the direction perpendicular to the extending direction. In FIG. 12, when the height direction of the connecting portion 58 is “vertical direction” and the direction perpendicular to the height direction is “horizontal direction”, the direction along the extending direction of the lead line 55 is the vertical direction. The part 580 has a horizontally long rectangular shape. The length in the horizontal direction of the connection portion 580 is set to a value longer than a plurality of times the width of the lead line 55. Further, the flat connecting portion 580 having a horizontally long rectangular shape is folded back in the middle in the longitudinal direction to sandwich the lead wire 55, and then the space between them is welded.

連結部５８２は、接続部５８０の一部に連結された長方形形状を有しており、長手方向に沿ってＳ字状に折り曲げられたベンド構造を含んでいる。ベンド構造を備えることにより、主に引き出し線５５の延在方向に加わる繰り返し応力を吸収して緩和することが可能となる。   The connecting portion 582 has a rectangular shape connected to a part of the connecting portion 580, and includes a bend structure that is bent in an S shape along the longitudinal direction. By providing the bend structure, it is possible to absorb and relieve repetitive stress mainly applied in the extending direction of the lead wire 55.

なお、上述した引き出し線５５を接続ターミナル５８Ｐに溶接する工程は、スイッチングモジュール５Ｘ等を端子台１０に組み付けて電力変換器１１を完成させた後に、電力変換器１１をリヤフレーム２４に組み付ける際に行われる。   The above-described process of welding the lead wire 55 to the connection terminal 58P is performed when the power converter 11 is assembled to the rear frame 24 after the switching module 5X and the like are assembled to the terminal block 10 to complete the power converter 11. Done.

次に、端子台１０の詳細形状および端子台１０へスイッチングモジュール５Ｘ等を組み付ける具体例について説明する。図１３は、端子台１０の平面図である。図１４は、端子台１０の裏面図である。図１５は、端子台１０の斜視図である。図１６は、端子台１０に含まれる配線ターミナルの形状を示す平面図であり、図１４に示した裏面図に対応するターミナル形状が示されている。図１７は、図１６のＡ−Ａ線拡大断面図であり、配線ターミナルのみに着目した断面形状が示されている。図１８は、電力変換器１１の裏面図であって、図１４に示した端子台１０に６個のスイッチングモジュール５Ｘ等を組み付けた組立体としての電力変換器１１が示されている。図１９は、電力変換器１１を裏側から見た部分的な斜視図であり、端部に配置されたスイッチングモジュール５Ｘ周辺の構造が示されている。   Next, a detailed example of the terminal block 10 and a specific example in which the switching module 5X and the like are assembled to the terminal block 10 will be described. FIG. 13 is a plan view of the terminal block 10. FIG. 14 is a rear view of the terminal block 10. FIG. 15 is a perspective view of the terminal block 10. FIG. 16 is a plan view showing the shape of the wiring terminal included in the terminal block 10, and shows the terminal shape corresponding to the back view shown in FIG. 14. FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 16, and shows a cross-sectional shape focusing only on the wiring terminal. FIG. 18 is a rear view of the power converter 11 and shows the power converter 11 as an assembly in which six switching modules 5X and the like are assembled to the terminal block 10 shown in FIG. FIG. 19 is a partial perspective view of the power converter 11 as seen from the back side, and shows the structure around the switching module 5X arranged at the end.

端子台１０は、６個のスイッチングモジュール５Ｘ、５Ｙ、５Ｚ、６Ｕ、６Ｖ、６Ｗを組み付けたときにこれらを収容する６個の収納用凹部１００を一方の面側（リヤフレーム２４に電力変換器１１を組み付けたときにリヤフレーム２４の軸方向端面に対向する側）に有する。これらの収納用凹部１００は、スイッチングモジュール５Ｘ等の外形に沿った形状を有している。   The terminal block 10 has six storage recesses 100 for storing six switching modules 5X, 5Y, 5Z, 6U, 6V, and 6W on one side (rear power converter on the rear frame 24). 11 on the side facing the axial end surface of the rear frame 24). These storage recesses 100 have a shape along the outer shape of the switching module 5X and the like.

また、端子台１０は、少なくとも２種類の配線ターミナル１０２、１０４が樹脂材料にてインサート成形されており、端子台１０からは、各スイッチングモジュール５Ｘ等に対応して、内径側から１本の配線ターミナル１０２が、収納用凹部１００の底面から２本の配線ターミナル１０４が突出している。   Further, at least two types of wiring terminals 102 and 104 are insert-molded with a resin material, and the terminal block 10 has one wiring from the inner diameter side corresponding to each switching module 5X and the like. The terminal 102 has two wiring terminals 104 protruding from the bottom surface of the recess 100 for storage.

上述したように、スイッチングモジュール５Ｘ等のモジュール本体６０からは、Ｐ端子、ＢＡＴＴ端子、ＧＮＤ端子、Ｆ端子、ＥＲＲ端子に対応する接続ターミナル５８が突出しており、ＢＡＴＴ端子に対応する接続ターミナル５８が配線ターミナル１０２に接続され、Ｆ端子、ＥＲＲ端子に対応する接続ターミナル５８が２本の配線ターミナル１０４のそれぞれに接続される。これらの接続は溶接によって行われるが、一部をはんだ付けによって行うようにしてもよい。なお、配線ターミナル１０２が、発電電力あるいは動作電力を入出力する電力用配線ターミナルに対応する。また、配線ターミナル１０４が、信号を入出力する信号用配線ターミナルに対応する。   As described above, the connection terminal 58 corresponding to the P terminal, BATT terminal, GND terminal, F terminal, and ERR terminal protrudes from the module body 60 such as the switching module 5X, and the connection terminal 58 corresponding to the BATT terminal is provided. A connection terminal 58 connected to the wiring terminal 102 and corresponding to the F terminal and the ERR terminal is connected to each of the two wiring terminals 104. These connections are made by welding, but some may be made by soldering. The wiring terminal 102 corresponds to a power wiring terminal that inputs and outputs generated power or operating power. The wiring terminal 104 corresponds to a signal wiring terminal that inputs and outputs signals.

図１６および図１７に示すように、電力用配線ターミナルとしての配線ターミナル１０２は、端子台１０の複数の収納用凹部１００が並んだ向き（図１４や図１６において紙面と平行な向き）に沿って延在する板状の導電体であって、横断面の長辺部分（長手方向）が収納用凹部１００の底面と平行になるように配置されている。また、信号用配線ターミナルとしての配線ターミナル１０４は、端子台１０の複数の収納用凹部１００が並んだ向きに沿って延在する板状の導電体であって、横断面の長辺部分が収納用凹部１００の底面と垂直になるように配置されている。これにより、端子台１０の厚みを厚くすることなく配線ターミナル１０２を幅広の導電体で形成することができるため、その抵抗値を下げて大電流が流れた際の配線ターミナル１０２での発熱量を減らすことが可能となる。また、配線ターミナル１０４の導電体の向きを端子台１０の厚み方向に合わせることにより、端子台１０の反り等の変形を防止することが可能になる。   As shown in FIGS. 16 and 17, the wiring terminal 102 as the power wiring terminal is along the direction in which the plurality of storage recesses 100 of the terminal block 10 are arranged (direction parallel to the paper surface in FIGS. 14 and 16). The plate-like conductors extending in the direction are arranged so that the long side portion (longitudinal direction) of the cross section is parallel to the bottom surface of the recess 100 for storage. The wiring terminal 104 as the signal wiring terminal is a plate-like conductor extending along the direction in which the plurality of storage recesses 100 of the terminal block 10 are arranged, and the long side portion of the cross section is stored. It arrange | positions so that it may become perpendicular | vertical to the bottom face of the recessed part 100 for use. Accordingly, since the wiring terminal 102 can be formed of a wide conductor without increasing the thickness of the terminal block 10, the amount of heat generated in the wiring terminal 102 when a large current flows by reducing its resistance value can be reduced. It becomes possible to reduce. Further, by aligning the direction of the conductor of the wiring terminal 104 with the thickness direction of the terminal block 10, it is possible to prevent deformation such as warping of the terminal block 10.

また、各収納用凹部１００の底面には、インサート成形時に配線ターミナル１０２、１０４の位置決めを行うために用いられて配線ターミナル１０２、１０４の一部が外部に露出する穴（ピン穴）１０３、１０５が設けられている。これらの穴１０３、１０５は、各収納用凹部１００にスイッチングモジュール５Ｘ等が収納されたときに、モジュール本体６０によって塞がれるため、外部に露出しないようになっている。なお、本実施形態では、複数の穴１０５の一部については、スイッチングモジュール５Ｘ等が収納された後も、以下で説明する充填用凹部１０８の底面に露出する位置に形成されており、封止材が充填されたときに外部に露出しないようになっている。   In addition, holes (pin holes) 103 and 105 used for positioning the wiring terminals 102 and 104 at the time of insert molding and exposing a part of the wiring terminals 102 and 104 to the outside are provided on the bottom surfaces of the storage recesses 100. Is provided. These holes 103 and 105 are not exposed to the outside because they are closed by the module body 60 when the switching module 5X or the like is stored in each storage recess 100. In the present embodiment, a part of the plurality of holes 105 is formed at a position exposed on the bottom surface of the filling recess 108 described below even after the switching module 5X or the like is accommodated. When the material is filled, it is not exposed to the outside.

端子台１０に対するスイッチングモジュール５Ｘ等の組み付けは、各収納用凹部１００に各モジュール本体６０を別々に嵌め込んで収納した後に、対応する接続ターミナル５８と配線ターミナル１０２、１０４を接合し、さらにモジュール本体６０周囲に形成された充填用凹部に熱硬化性の封止材を充填して硬化させることにより行われる。この封止材と端子台１０の成型に用いられる樹脂材料は、ともに熱伝導率が良好な材料が用いられている。例えば、封止材としてシリコン樹脂を用い、端子台１０の樹脂材料として、このシリコン樹脂との接着性が良好なＰＰＳ樹脂を用いる場合が考えられる。このような場合に、金属粉末（例えばアルミニウム）等の熱伝導率が良好な添加剤を混合して、これらの材料の熱伝導率を向上させるようにしてもよい。   Assembling of the switching module 5X and the like to the terminal block 10 is performed by fitting each module main body 60 into each storage recess 100 and storing it, and then joining the corresponding connection terminal 58 and the wiring terminals 102, 104, and then the module main body. The filling recesses formed around 60 are filled with a thermosetting sealing material and cured. Both the sealing material and the resin material used for molding the terminal block 10 are materials having good thermal conductivity. For example, a case where a silicon resin is used as the sealing material and a PPS resin having good adhesiveness with the silicon resin is used as the resin material of the terminal block 10 can be considered. In such a case, additives having good thermal conductivity such as metal powder (for example, aluminum) may be mixed to improve the thermal conductivity of these materials.

図１４に示すように、端子台１０の各収納用凹部１００には、この収納用凹部１００にスイッチングモジュール５Ｘ等のモジュール本体６０を組み込んだ際にモジュール本体６０の一部が当接する３箇所の位置決め部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が含まれる。これら３箇所の位置決め部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３がモジュール本体６０の一部に当接することにより、収納用凹部１００内でのモジュール本体６０の位置が拘束されるようになっている。これにより、接合対象となる接続ターミナル５８と配線ターミナル１０２、１０４の位置合わせが行われ、次工程での溶接等が容易となる。   As shown in FIG. 14, each storage recess 100 of the terminal block 10 has three locations where a part of the module main body 60 comes into contact when the module main body 60 such as the switching module 5 </ b> X is incorporated in the storage recess 100. Positioning portions S1, S2, and S3 are included. These three positioning portions S 1, S 2, S 3 abut against a part of the module main body 60, so that the position of the module main body 60 in the housing recess 100 is constrained. As a result, the connection terminal 58 to be joined and the wiring terminals 102 and 104 are aligned, and welding or the like in the next process becomes easy.

また、このようにしてモジュール本体６０が収納用凹部１００に組み込まれた状態では、図１８および図１９に示すように、モジュール本体６０の側面と収納用凹部１００の側面により２箇所に充填用凹部１０６、１０８が形成される。これら２箇所の充填用凹部１０６、１０８は、各スイッチングモジュール５Ｘ等を収納用凹部１００に嵌め込んで組み付けて、端子台１０の３箇所の位置決め部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３をモジュール本体６０の一部に当接した際に形成されるようになっている。   Further, in the state where the module main body 60 is incorporated in the housing recess 100 in this way, as shown in FIGS. 106 and 108 are formed. The two filling recesses 106 and 108 are assembled by fitting the switching modules 5X and the like into the housing recesses 100, so that the three positioning portions S1, S2, and S3 of the terminal block 10 are part of the module body 60. It is formed when it comes into contact with.

一方の充填用凹部１０６の内部空間には、モジュール本体６０の一の側面から突出するＦ端子、ＥＲＲ端子に対応する接続ターミナル５８と露出電極５９（図１１）とが含まれている。この充填用凹部１０６は、封止材を硬化前に保持可能な閉塞空間がモジュール本体６０の側面と収納用凹部１００の側面により形成されたものであって、封止材を充填した後に加熱して硬化させることにより、接続ターミナル５８と配線ターミナル１０２、１０４の接合部を含む露出部分と露出電極５９の両方が封止材によって覆われる。   The internal space of one filling recess 106 includes an F terminal protruding from one side of the module body 60, a connection terminal 58 corresponding to the ERR terminal, and an exposed electrode 59 (FIG. 11). In this filling recess 106, a closed space in which the sealing material can be held before curing is formed by the side surface of the module body 60 and the side surface of the housing recess 100, and is heated after filling the sealing material. Thus, both the exposed portion including the joint portion between the connection terminal 58 and the wiring terminals 102 and 104 and the exposed electrode 59 are covered with the sealing material.

他方の充填用凹部１０８には、モジュール本体６０の他の側面から突出する露出電極５９（図１０）が含まれている。この充填用凹部１０８は、充填用凹部１０６と同様に、封止材を硬化前に保持可能な閉塞空間がモジュール本体６０の側面と収納用凹部１００の側面により形成されたものであって、封止材を充填した後に加熱して硬化させることにより、露出電極５９が封止材によって覆われる。   The other filling recess 108 includes an exposed electrode 59 (FIG. 10) protruding from the other side surface of the module body 60. The filling recess 108 is similar to the filling recess 106 in that a closed space capable of holding the sealing material before curing is formed by the side surface of the module body 60 and the side surface of the storage recess 100. The exposed electrode 59 is covered with a sealing material by heating and curing after filling with the stopper.

このようにして６個のスイッチングモジュール５Ｘ等を端子台１０に組み付けることにより電力変換器１１が形成される。この電力変換器１１をリヤフレーム２４に組み付けた後に、固定子巻線２、３の各相巻線から引き出される引き出し線５５が各スイッチングモジュール５Ｘ等のＰ端子に対応する接続ターミナル５８に接続される。   In this manner, the power converter 11 is formed by assembling the six switching modules 5X and the like to the terminal block 10. After the power converter 11 is assembled to the rear frame 24, the lead wires 55 drawn from the phase windings of the stator windings 2 and 3 are connected to the connection terminals 58 corresponding to the P terminals of the switching modules 5X and the like. The

なお、上述した説明では、全てのスイッチングモジュール５Ｘ等を同じように配線するものとしたが、実際には、図１８に示すように端部に配置されたスイッチングモジュール６ＷのＰ端子については特異な接続がなされている。具体的には、端子台１０には内部で相互に接続された３つの配線ターミナル１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃが備わっている（図１３）。この中で、配線ターミナル（第３の接続端子）１０１Ａは、固定子巻線６のＷ相巻線から引き出される引き出し線５５に接続される。また、配線ターミナル（第１の接続端子）１０１Ｂは、スイッチングモジュール６ＷのＰ端子に対応する接続ターミナル５８に対応する位置に配置され、この接続ターミナル５８に接続される。さらに、配線ターミナル１０１Ｃ（第２の接続端子）は、発電制御装置７が組み付けられた際に発電制御装置７のＰ端子に接続される。   In the above description, all the switching modules 5X and the like are wired in the same way, but actually, the P terminal of the switching module 6W arranged at the end as shown in FIG. 18 is unique. Connection is made. Specifically, the terminal block 10 includes three wiring terminals 101A, 101B, and 101C that are connected to each other inside (FIG. 13). Among these, the wiring terminal (third connection terminal) 101 </ b> A is connected to a lead wire 55 drawn from the W-phase winding of the stator winding 6. The wiring terminal (first connection terminal) 101B is arranged at a position corresponding to the connection terminal 58 corresponding to the P terminal of the switching module 6W, and is connected to the connection terminal 58. Furthermore, the wiring terminal 101C (second connection terminal) is connected to the P terminal of the power generation control device 7 when the power generation control device 7 is assembled.

このような配線ターミナル１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃを用いることにより、固定子巻線６のＷ相の相電圧をスイッチングモジュール６Ｗと発電制御装置７の両方に取り込むことができ、しかも、スイッチングモジュール６Ｗのターミナル形状および配置を他のスイッチングモジュール５Ｘ等と同じにすることができ、部品点数の削減が可能となる。   By using such wiring terminals 101A, 101B, 101C, the phase voltage of the W phase of the stator winding 6 can be taken into both the switching module 6W and the power generation control device 7, and the terminal of the switching module 6W. The shape and arrangement can be made the same as other switching modules 5X and the like, and the number of parts can be reduced.

次に、電力変換器１１が組み付けられるリヤフレーム２４の軸方向端面の放熱に適した形状について説明する。図２０は、リヤフレーム２４の平面図である。図２１は、リヤフレーム２４の斜視図である。これらの図に示すように、リヤフレーム２４は、周方向に所定の間隔で配置された６箇所の凸部２４０と、周方向に隣接する２つの凸部２４０の間に形成された凹部２４２と、凹部２４２の底面に形成されたリブ形状部２４４とを軸方向端面に有する。   Next, the shape suitable for heat dissipation of the axial end surface of the rear frame 24 to which the power converter 11 is assembled will be described. FIG. 20 is a plan view of the rear frame 24. FIG. 21 is a perspective view of the rear frame 24. As shown in these drawings, the rear frame 24 includes six convex portions 240 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction, and a concave portion 242 formed between two convex portions 240 adjacent in the circumferential direction. The rib-shaped portion 244 formed on the bottom surface of the recess 242 is provided on the end surface in the axial direction.

凸部２４０は、平坦な上面部分が、電力変換器１１を組み付けた際に６個のスイッチングモジュール５Ｘ等のヒートシンク５６と全面で対向して接触する。また、凹部２４２は、周方向に隣接する２つのスイッチングモジュール５Ｘ等の間に配置されている。この凹部２４２は、冷却ファン３２（図７）によって発生する冷却風の通路として用いられる。この通路内にリブ形状部２４４を配置することにより、通路内でのリヤフレーム２４の表面積を増大させている。上述した凸部２４０、凹部２４２およびリブ形状部２４４は、延在方向が回転子３０の回転軸（図７）を中心とした放射状になるように配置されている。凸部２４０を放射状に配置することにより、回転子３０を回転可能に支持する軸受け３６を収納するリヤフレーム２４の軸受け収納部２４８を各凸部２４０を用いて強固に支えている。また、各凸部２４０は、回転子３０の回転軸を中心とした円弧上に均等な間隔で配置されていることが望ましい。   When the power converter 11 is assembled, the flat top surface portion of the convex portion 240 contacts the heat sinks 56 such as the six switching modules 5X so as to face the entire surface. Moreover, the recessed part 242 is arrange | positioned between the two switching modules 5X etc. which adjoin the circumferential direction. The recess 242 is used as a passage for cooling air generated by the cooling fan 32 (FIG. 7). By disposing the rib-shaped portion 244 in the passage, the surface area of the rear frame 24 in the passage is increased. The convex part 240, the concave part 242 and the rib-shaped part 244 described above are arranged so that the extending direction is radial with the rotation axis (FIG. 7) of the rotor 30 as the center. By arranging the convex portions 240 radially, the bearing housing portion 248 of the rear frame 24 that houses the bearing 36 that rotatably supports the rotor 30 is firmly supported by using the respective convex portions 240. Further, it is desirable that the convex portions 240 are arranged at equal intervals on an arc centered on the rotation axis of the rotor 30.

このように、本実施形態の端子台１０では、配線ターミナル１０２、１０４がインサート成形されているため、配線ターミナル１０２、１０４の露出を少なくして被水を防止し、耐環境性を向上させることができる。また、端子台１０に複数の収納用凹部１００が形成されており、それぞれにスイッチングモジュール５Ｘ等を嵌め込んで収容することができるため、スイッチングモジュール５Ｘ等の位置決めが容易となる。しかも、スイッチングモジュール５Ｘ等を端子台１０の収納用凹部１００に収納した状態で一体化してこれらをひとまとまりの部品とすることができるため、部品点数を減らすとともにこの端子台１０を用いた装置（例えば、車両用発電機１）の組み付け工程の簡略化が可能となる。   Thus, in the terminal block 10 of this embodiment, since the wiring terminals 102 and 104 are insert-molded, exposure of the wiring terminals 102 and 104 is reduced to prevent water exposure and improve environmental resistance. Can do. In addition, since a plurality of storage recesses 100 are formed in the terminal block 10 and the switching module 5X and the like can be fitted and stored in each, the positioning of the switching module 5X and the like becomes easy. In addition, since the switching module 5X and the like can be integrated in a state in which the switching module 5X is stored in the storage recess 100 of the terminal block 10 and these can be integrated into a single component, the number of components can be reduced and the device using the terminal block 10 ( For example, the assembly process of the vehicular generator 1) can be simplified.

また、端子台１０に設けられた各収納用凹部１００をスイッチングモジュール５Ｘ等のの外形に沿った形状とすることにより、スイッチングモジュール５Ｘ等を各収納用凹部１００に挿入する向きに沿った厚み（端子台１０とスイッチングモジュール５Ｘ等の組立体としての電力変換器１１の厚み）を薄くすることができる。   Further, by forming each storage recess 100 provided in the terminal block 10 along the outer shape of the switching module 5X and the like, the thickness along the direction in which the switching module 5X and the like are inserted into each storage recess 100 ( The thickness of the power converter 11 as an assembly of the terminal block 10 and the switching module 5X can be reduced.

また、充填用凹部１０６、１０８内に封止材を充填してターミナル接続部を封止材で覆うことにより、腐食が発生しやすい部位の被水を防止し、耐環境性を向上させることができる。また、封止材を充填するためのケース等の別部品が不要になるため、部品点数を減らすことができる。さらに、スイッチングモジュール５Ｘ等と端子台１０とを組み合わせた状態であって、放熱板やリヤフレーム２４等の熱容量の大きい他の放熱部材と切り離した状態で封止材の熱硬化を行うことができるため、封止材の熱硬化時間を短くして製造に要する時間を短縮することができる。   Also, filling the sealing recesses 106 and 108 with the sealing material and covering the terminal connecting portion with the sealing material prevents the portion where the corrosion is likely to occur from being exposed to water and improves the environmental resistance. it can. In addition, since a separate part such as a case for filling the sealing material is not necessary, the number of parts can be reduced. Further, the sealing material can be thermally cured in a state in which the switching module 5X and the like and the terminal block 10 are combined and separated from other heat radiating members such as a heat radiating plate and a rear frame 24. Therefore, it is possible to shorten the time required for manufacturing by shortening the thermosetting time of the sealing material.

また、端子台１０の樹脂材料や封止材として熱伝導率が良好な材料を用いることにより、端子台１０に収納したスイッチングモジュール５Ｘ等の放熱を、スイッチングモジュール５Ｘ等の露出した面側（ヒートシンク５６側）だけでなく、収納用凹部１００に接した面を介して行うことができるため、発熱体となるスイッチングモジュール５Ｘ等に対して冷却効率を上げることができる。また、端子台１０に埋め込まれた配線ターミナル１０２、１０４が発熱した際にも効率よく放熱することができる。   Further, by using a material having good thermal conductivity as a resin material or a sealing material for the terminal block 10, heat radiation from the switching module 5 </ b> X and the like housed in the terminal block 10 is transferred to the exposed surface side (heat sink 56 side) as well as through the surface in contact with the storage recess 100, the cooling efficiency can be increased with respect to the switching module 5X or the like serving as a heating element. Further, even when the wiring terminals 102 and 104 embedded in the terminal block 10 generate heat, heat can be efficiently radiated.

また、配線ターミナル１０２、１０４をインサート成形して端子台１０を成型する際に位置決め用に設けられた穴１０３、１０５をスイッチングモジュール５Ｘ等で塞ぐことができるため、これらの穴１０３、１０５を通して水等の異物が浸入することを防止することができ、耐環境性をさらに向上させることができる。また、別部品等を用いてこれらの穴１０３、１０５を塞ぐための工程が不要になるため、工程の簡略化が可能となる。   In addition, since the wiring terminals 102 and 104 are insert-molded to mold the terminal block 10, the holes 103 and 105 provided for positioning can be closed with the switching module 5X or the like. It is possible to prevent intrusion of foreign substances such as, and the environmental resistance can be further improved. In addition, since a process for closing these holes 103 and 105 using another part or the like is not required, the process can be simplified.

また、本実施形態の電力変換装置１１は、上述した端子台１０と、この端子台１０に含まれる複数の収納用凹部１００のそれぞれに収納された複数のスイッチングモジュール５Ｘ等とを含んで構成されている。さらに、本実施形態の車両用発電機１は、上述した電力変換器１１を含んで構成されている。これにより、耐環境性に優れ、部品点数が低減でき、位置決めが容易であり、組み付け工程を簡略化することができ、封止材の硬化時間を短縮することができる電力変換装置１１や車両用発電機１を実現することができる。   The power conversion device 11 of the present embodiment includes the terminal block 10 described above and a plurality of switching modules 5X and the like housed in each of the plurality of housing recesses 100 included in the terminal block 10. ing. Furthermore, the generator 1 for vehicles of this embodiment is comprised including the power converter 11 mentioned above. Thereby, it is excellent in environmental resistance, the number of parts can be reduced, positioning is easy, the assembly process can be simplified, and the curing time of the sealing material can be shortened. The generator 1 can be realized.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、２つの固定子巻線２、３と２つのスイッチングモジュール群５、６を備えるようにしたが、一方の固定子巻線２と一方のスイッチングモジュール群５を備える車両用発電機についても本発明を適用することができる。また、上述した実施形態では、２つのスイッチングモジュール群５、６のそれぞれに３つのスイッチングモジュールを含ませるようにしたが、スイッチングモジュールの数は３以外であってもよい。また、上述した実施形態では、Ｙ結線された２つの固定子巻線２、３を備えた車両用発電機１について説明したが、Δ結線された固定子巻線を備える車両用発電機やこれに用いられる半導体装置、端子台についても本発明を適用することができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the two stator windings 2 and 3 and the two switching module groups 5 and 6 are provided. However, the vehicle including one stator winding 2 and one switching module group 5 is provided. The present invention can also be applied to power generators. In the above-described embodiment, three switching modules are included in each of the two switching module groups 5 and 6, but the number of switching modules may be other than three. In the above-described embodiment, the vehicular generator 1 including the two Y-connected stator windings 2 and 3 has been described. However, the vehicular generator including the Δ-connected stator winding and this The present invention can also be applied to a semiconductor device and a terminal block used for the above.

また、上述した実施形態では、各スイッチングモジュール５Ｘ等を用いて整流動作（発電動作）を行う場合について説明したが、ＭＯＳトランジスタ５０、５１のオン／オフタイミングを変更することにより、バッテリ９から印加される直流電流を交流電流に変換して固定子巻線２、３に供給して電動動作を行わせる車両用回転電機やこれに用いられる半導体装置、端子台に本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the rectifying operation (power generation operation) is performed using each switching module 5X and the like has been described. The present invention can be applied to a vehicular rotating electrical machine that converts a direct current to be converted into an alternating current and supplies it to the stator windings 2 and 3 to perform an electric operation, a semiconductor device used therefor, and a terminal block. .

また、上述した実施形態では、スイッチングモジュール５Ｘ等を端子台１０に組み付けて組立体としての電力変換器１１を形成し、この電力変換器１１をリヤフレーム２４の軸方向端面に組み付けるようにしたが、電力変換器１１とリヤフレーム２４との間に放熱板等の他の放熱部材を介在させる場合にも本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the switching module 5X and the like are assembled to the terminal block 10 to form the power converter 11 as an assembly, and the power converter 11 is assembled to the axial end surface of the rear frame 24. The present invention can also be applied to the case where another heat radiating member such as a heat radiating plate is interposed between the power converter 11 and the rear frame 24.

上述したように、本発明によれば、配線ターミナルがインサート成形されて端子台が形成されているため、配線ターミナルの露出を少なくして被水を防止し、耐環境性を向上させることができる。また、端子台に複数の収納用凹部が形成されており、それぞれに半導体モジュールを嵌め込んで収容することができるため、半導体モジュールの位置決めが容易となる。   As described above, according to the present invention, since the wiring terminal is insert-molded to form the terminal block, exposure of the wiring terminal can be reduced to prevent water exposure, and environmental resistance can be improved. . In addition, a plurality of recesses for storage are formed in the terminal block, and the semiconductor module can be fitted and stored in each of them, so that the semiconductor module can be easily positioned.

１ 車両用発電機
２、３ 固定子巻線
４ 界磁巻線
５、６ スイッチングモジュール群
５Ｘ、５Ｙ、５Ｚ、６Ｕ、６Ｖ、６Ｗ スイッチングモジュール
７ 発電制御装置
９ バッテリ
１０ 端子台
１１ 電力変換器
１２ ブラシ装置
２４ リヤフレーム
２６ リヤカバー
２７、２８、２４６ 吸気口
３０ 回転子
３２ 冷却ファン
５０、５１ ＭＯＳトランジスタ
５４ 制御回路
５５ 引き出し線
５６ ヒートシンク
５８ 接続ターミナル
６０ モジュール本体
１００ 収納用凹部
１０２、１０４ 配線ターミナル
１０３、１０５ 穴
１０６、１０８ 充填用凹部
５８０ 接続部
５８２ 連結部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle generator 2, 3 Stator winding 4 Field winding 5, 6 Switching module group 5X, 5Y, 5Z, 6U, 6V, 6W Switching module 7 Power generation control apparatus 9 Battery 10 Terminal block 11 Power converter 12 Brush device 24 Rear frame 26 Rear cover 27, 28, 246 Air inlet 30 Rotor 32 Cooling fan 50, 51 MOS transistor 54 Control circuit 55 Lead wire 56 Heat sink 58 Connection terminal 60 Module body 100 Recess for storage 102, 104 Wiring terminal 103, 105 hole 106, 108 filling recess 580 connecting part 582 connecting part

Claims (7)

それぞれが半導体素子を含む回路を樹脂モールドして形成された複数の半導体モジュールと組み合わされて半導体装置を構成する端子台であって、
前記複数の半導体モジュールを相互に接続するとともに前記半導体モジュールを他の部品に接続する配線ターミナルが樹脂材料にてインサート成形され、
一方の面に、前記複数の半導体モジュールのそれぞれを別々に嵌め込んで収納する複数の収納用凹部を有し、
前記配線ターミナルには、発電電力あるいは動作電力を入出力する電力用配線ターミナルと、信号を入出力する信号用配線ターミナルとが含まれており、
前記電力用配線ターミナルは、前記複数の収納用凹部が並んだ向きに沿って延在する板状の導電体であって、横断面の長辺部分が前記収納用凹部の底面と平行になるように配置され、
前記信号用配線ターミナルは、前記複数の収納用凹部が並んだ向きに沿って延在する板状の導電体であって、横断面の長辺部分が前記収納用凹部の底面と垂直になるように配置されていることを特徴とする端子台。 A terminal block that constitutes a semiconductor device in combination with a plurality of semiconductor modules each formed by resin molding a circuit including a semiconductor element,
A wiring terminal for connecting the semiconductor modules to each other and connecting the semiconductor modules to other components is insert-molded with a resin material,
On one side, it has a plurality of storage recesses for housing fitted to each of the plurality of semiconductor modules separately,
The wiring terminals include a power wiring terminal that inputs and outputs generated power or operating power, and a signal wiring terminal that inputs and outputs signals,
The power wiring terminal is a plate-like conductor extending along the direction in which the plurality of storage recesses are arranged, so that the long side portion of the cross section is parallel to the bottom surface of the storage recess. Placed in
The signal wiring terminal is a plate-like conductor extending along the direction in which the plurality of storage recesses are arranged, so that the long side portion of the cross section is perpendicular to the bottom surface of the storage recess. terminal block, characterized that you have arranged. 請求項１において、
前記収納用凹部は、前記半導体モジュールの外形に沿った形状を有することを特徴とする端子台。 In claim 1,
The terminal block, wherein the recess for storage has a shape along the outer shape of the semiconductor module. 請求項１または２において、
前記半導体モジュールの側面と前記収納用凹部の側面により充填用凹部が形成され、
前記半導体モジュールから突出する接続ターミナルと前記配線ターミナルとが前記充填用凹部内で接続され、
前記収納用凹部に前記半導体モジュールが収納されて前記接続ターミナルと前記配線ターミナルの接続が行われた後に、前記充填用凹部に熱硬化性の封止材が充填されることを特徴とする端子台。 In claim 1 or 2,
A recess for filling is formed by the side surface of the semiconductor module and the side surface of the recess for storage,
The connection terminal protruding from the semiconductor module and the wiring terminal are connected within the filling recess,
The terminal block, wherein after the semiconductor module is stored in the storage recess and the connection terminal and the wiring terminal are connected, the filling recess is filled with a thermosetting sealing material. . 請求項３において、
前記樹脂材料および前記封止材は、熱伝導率が良好な材料が用いられることを特徴とする端子台。 In claim 3,
A terminal block, wherein the resin material and the sealing material are made of materials having good thermal conductivity. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記収納用凹部の底面には、インサート成形時に前記配線ターミナルの位置決めを行うために用いられて前記配線ターミナルの一部が露出する穴が設けられており、
前記収納用凹部に前記半導体モジュールが収納されたときに、前記穴が外部に露出しないことを特徴とする端子台。 In any one of Claims 1-4,
The bottom of the storage recess is provided with a hole that is used to position the wiring terminal during insert molding and exposes a part of the wiring terminal.
The terminal block, wherein the hole is not exposed to the outside when the semiconductor module is housed in the housing recess. 請求項１〜５のいずれかに記載の端子台と、
前記端子台に含まれる前記複数の収納用凹部のそれぞれに収納された前記複数の半導体モジュールと、
を備えることを特徴とする半導体装置。 A terminal block according to any one of claims 1 to 5 ,
The plurality of semiconductor modules housed in each of the plurality of housing recesses included in the terminal block;
A semiconductor device comprising: 請求項６に記載の半導体装置を電力変換器として用いる車両用回転電機であって、
界磁巻線への通電によって磁化される回転子と、前記回転子と対向配置された固定子と、前記回転子と前記固定子とを保持するフレームと、前記固定子に備わった固定子巻線に誘起される交流電流を直流電流に変換してバッテリに供給、または、バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換して前記固定子巻線に供給する前記電力変換器とを備え、
前記電力変換器は、それぞれが前記半導体素子としてのスイッチング素子を有する複数の前記半導体モジュールと、前記端子台とを備えることを特徴とする車両用回転電機。 A rotating electrical machine for a vehicle using the semiconductor device according to claim 6 as a power converter,
A rotor magnetized by energization of a field winding; a stator disposed opposite to the rotor; a frame for holding the rotor and the stator; and a stator winding provided in the stator An AC current induced in a wire is converted into a DC current and supplied to the battery, or a DC current supplied from the battery is converted into an AC current and supplied to the stator winding, and the power converter,
The electric power converter includes a plurality of the semiconductor modules each having a switching element as the semiconductor element, and the terminal block.
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