TW200822851A - Motor controller - Google Patents
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Description
200822851 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明,主要有關高壓電源動作的變頻器裝置或伺服 擴大器等的馬達控制裝置,特別是有關提高馬達控制裝置 的放熱效果用的散熱器。 【先前技術】 習知的馬達控制裝置,例如變頻器裝置,是裝設有發 熱零件也就是複數功率半導體模組,且裝設有供冷卻前述 的複數功率半導體模組用的散熱器(例如,專利文獻1參 照)。習知的馬達控制裝置,例如變頻器裝置,是如第7 圖至第9圖所示的結構。 第7圖,是顯示使用習知的壓鑄成形散熱器的馬達控 制裝置的分解立體圖。 在第7圖中,壓鑄成形散熱器1 〇 1,是將馬達控制裝 置安裝於控制盤用的台座1 0 1 a、及基板安裝用的轂部 l〇lb、及樹脂殼安裝用的爪l〇ic —體成型。在壓鑄成形 散熱器 101中,實裝了具備會發出高熱的IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor)元件等的功率半導體 模組1 02。功率半導體模組1 〇2的熱,是傳到壓鑄成形散 熱器101而放熱。基板103,是在壓鑄成形散熱器1〇1, 藉由螺栓104固定於一體成型的基板安裝用的轂部101b, 並且與功率半導體模組102電連接。且,樹脂殼1〇5,是 在壓鑄成形散熱器1 0 1的樹脂殻固定用的螺栓孔1 〇 i c,藉 -4- 200822851 由螺合樹脂殻105的螺栓110,安裝於壓鑄成形散熱器 1 〇 1。馬達控制裝置,是藉由壓鑄成形散熱器1 〇 1的台座 1 〇 1 a安裝於控制盤(無圖示)。 壓鑄成形散熱器因爲製造上的限制,縮小鰭片間距是 困難的事。因此8mm以下的密間距的鰭片無法成型。因 此放熱面積無法進一步增加,冷卻性能有其上限。爲了更 提高冷卻性能的散熱器,使用由鋁擠壓成形材成型的散熱 器、或在由擠壓成形成型的散熱器的基座將平板狀的鰭片 夾箍固定的夾箍散熱器。這些的·片間距可窄至4mm程 度爲止,增加放熱面積。以下,這些的散熱器皆稱爲擠壓 成形散熱器。 近年來爲了馬達控制裝置的小型化,要求小型且高性 能的散熱器,而多使用擠壓成形散熱器。第8圖是顯示使 用擠壓成形散熱器的習知的馬達控制裝置例如變頻器裝置 。且弟9圖’是顯不第8圖的散熱器的安裝結構的詳細圖 〇 擠壓成形散熱器,在製造上,因爲剖面形狀固定,製 造複雜的形狀是困難的事。因此,成爲與使用第7圖所示 壓鑄成形散熱器1 0 1的習知的馬達控制裝置不同的結構。 在第8圖及第9圖中,擠壓成形散熱器106是藉由螺 栓1〇8安裝於由樹脂或是金屬板所構成的散熱器殻1〇7。 散熱器殼1 07,是具有將馬達控制裝置安裝於控制盤用的 台座部分107a,在擠壓成形散熱器1實裝有會發出高熱的 功率半導體模組1 02。且,在擠壓成形散熱器中安裝有螺 -5- 200822851 樁109,藉由螺栓104將基板103固定於螺樁109。基板 103是與功率半導體模組1〇2電連接。且,樹脂殻1〇5, 是在散熱器殼107的樹脂殼固定用的螺栓孔107c,藉由螺 合樹脂殼1 〇 5的螺栓1 1 〇安裝於散熱器殼1 〇 7。 藉由使用擠壓成形散熱器1 06,可提高冷卻性能並可 將散熱器小型化,可貢獻馬達控制裝置整體的小型化。 [專利文獻1]日本特開2004-349548號公報 【發明內容】 (本發明所欲解決的課題) 但是,在習知的馬達控制裝置使用擠壓成形散熱器的 情況時,具有以下問題。 即,擠壓成形散熱器在製造上,剖面形狀因爲固定, 所以製造複雜的形狀是困難的事。因此,如壓鑄成形散熱 器,馬達控制裝置安裝用的台座或基板固定用的轂部1樹 脂殻固定用的爪無法一體成型。加工擠壓成形散熱器,雖 可重現那些形狀,但加工費過高。因此,需要安裝:供固 定擠壓成形散熱器用的殼、或固定基板用的螺樁、樹脂殼 固定螺栓。零件點數因爲增加,零件費用增加,且組裝的 工時也增加,成爲馬達控制裝置整體成本上昇的原因。 本發明的目的,是鑑於這種問題點,使用擠壓成形散 熱器並且削減零件點數,藉由削減組裝工時,提供便宜且 冷卻性能高的馬達控制裝置。 200822851 (用以解決課題的手段) 爲了解決上述問題,本發明,是如以下結構。 如申請專利範圍第1項的發明,是具備:擠壓成形散 熱器、及包含與前述擠壓成形散熱器密合用的複數外部電 極端子的功率半導體模組、及前述的複數外部電極端子連 接的基板,其特徵爲:在前述擠壓成形散熱器的兩端具備 壓鑄成形框架。 如申請專利範圍第2項的發明,是前述壓鑄成形框架 ,是具有:馬達控制裝置安裝用的台座、及基板安裝用的 轂部。 如申請專利範圍第3項的發明,是由壓入或是夾箍的 方式將前述壓鑄成形框架安裝於擠壓成形散熱器。 如申請專利範圍第4項的發明,是在前述壓鑄成形框 架及樹脂殻,設置朝壓鑄成形框架的樹脂框架安裝用的卡 合部。 如申請專利範圍第5項的發明,是前述卡合部,是包 含:設在壓鑄成形框架的爪、及設在樹脂框架的安裝孔。 如申請專利範圍第6項的發明,是適用於複數機種的 馬達控制裝置的前述壓鑄成形框架,是形成與該複數機種 的馬達控制裝置共通的形狀。 且,如申請專利範圍第7項的發明,是前述壓鑄成形 框架,是具有與高度相等寬度不同的馬達控制裝置共通的 形狀。 200822851 (發明之效果) 依據申請專利範圍第1項及申請專利範圍第2項的發 明’在擠壓成形散熱器的兩側,藉由將具備基板安裝用的 轂部及馬達控制裝置安裝用的台座一體成型的壓鑄成形框 架,就可削減零件點數、削減組裝工時使成本下降成爲可 能。 依據申請專利範圍第3項的發明,擠壓成形散熱器及 壓鑄成形框架的安裝因爲不用使用螺栓,所以可削減零件 點數、削減組裝工時而使成本下降成爲可能。 依據申請專利範圍第4項及申請專利範圍第5項的發 明’因爲不使用螺栓等就可以將樹脂殼安裝於壓鑄成形框 架,所以可削減零件點數、削減組裝工時而使成本下降成 爲可能。 依據申請專利範圍第6項的發明,各壓鑄成形框架爲 同形狀可達成零件的共通化,零件種類的削減及零件單價 的降低成爲可能。 且,依據申請專利範圍第7項的發明,可以共用容量 不同的馬達控制裝置及壓鑄成形框架,透過製品套組達成 零件種類的削減並且使壓鑄成形框架的製造數增加,成本 下降成爲可能。 【實施方式】 以下,參照圖面說明本發明的實施例。 200822851 [實施例1 ] 第1圖是顯示本發明的第1實施例的馬達控制裝置的 立|^圖。第2圖是第1圖的馬達控制裝置的分解立體圖。 第3圖是第1圖的散熱器及壓鑄成形框架的安裝構造的詳 細圖。 在第1至3圖中,在擠壓成形散熱器1中形成鰭片la ,鰭片的相反面是成爲平面。鰭片la是藉由擠壓成形一 體成型,或由夾箍被安裝。在擠壓成形散熱器1的兩端壓 鑄成形框架2是由螺栓3被固定。在壓鑄成形框架2中’ 將馬達控制裝置安裝於控制盤用的台座2a、及基板安裝用 的轂部2b是一體成型。在擠壓成形散熱器1的平面部實 裝功率半導體模組4。功率半導體模組4的熱是傳到擠壓 成形散熱器1而放熱。基板5’是藉由螺栓6固定在一體 成型於壓鑄成形框架2的基板安裝用的轂部2a’與功率半 導體模組4電連接。且’樹脂殼7是由螺栓等固定。馬達 控制裝置是藉由與壓鑄成形框架2 —體成型的台座2b,安 裝於控制盤。 本發明與習知技術不同的部分,是在擠壓成形散熱器 1的兩側具備壓鑄成形框架2的部分。對於使用擠壓成形 散熱器的馬達控制裝置,藉由將需要的基板安裝用的構件 及馬達控制裝置的安裝台座零件集約於壓鑄成形框架2, 就可以削減零件點數、削減組裝工時。由此成本下降成爲 可能。且,因爲壓鑄成形框架2是從擠壓成形散熱器1受 熱並放熱,所以可獲得放熱能力提高的效果。 -9 - 200822851 [實施例2] 第4圖是顯示第2實施例的馬達控制裝置的分解立體 圖。 在第4圖中,在擠壓成形散熱器1中形成鰭片la,鰭 片la的相反面是成爲平面。鰭片la是藉由擠壓成形一體 成型,或由夾箍被安裝。在擠壓成形散熱器1的兩端,壓 鑄成形框架2是藉由壓入或夾箍被固定。在壓鑄成形框架 2中,將馬達控制裝置安裝於控制盤用的台座2a、及基板 安裝用的轂部2b是一體成型。在擠壓成形散熱器1的平 面部實裝功率半導體模組4。功率半導體模組4的熱傳到 擠壓成形散熱器1而放熱。基板5,是藉由螺栓6固定於 與壓鑄成形框架2 —體成型的基板安裝用的轂部2a,與功 率半導體模組4電連接。且,樹脂殻7是由螺栓等固定。 馬達控制裝置是藉由與壓鑄成形框架2 —體成型的台座2b 安裝於控制盤。 與實施例1不同的部分,是對於擠壓成形散熱器1及 壓鑄成形框架2的安裝不使用螺栓。由此,可削減零件點 數、削減組裝工時而成本下降成爲可能。 [實施例3] 第5圖是顯示第3實施例的馬達控制裝置的分解立體 圖。 在第5圖中,在擠壓成形散熱器1中形成鰭片la’鰭 -10- 200822851 片的相反面是成爲平面。鰭片la是藉由擠壓成形一體成 型,或由夾箍被安裝。壓鑄成形框架2是藉由壓入或是夾 箍的方式固定在擠壓成形散熱器1的兩端。在壓鑄成形框 架2中,將馬達控制裝置安裝於控制盤用的台座2a、及基 板安裝用的轂部2b、樹脂殼安裝用的爪2c是一體成型。 在擠壓成形散熱器1的平面部實裝功率半導體模組4。功 率半導體模組4的熱是傳到擠壓成形散熱器1而放熱。基 板5,是藉由螺栓6固定在與壓鑄成形框架2 —體成型的 基板安裝用的轂部2a,與功率半導體模組4電連接。且, 樹脂殼7是安裝於壓鑄成形框架2。此時與壓鑄成形框架 2 —體成型的爪2c、及樹脂殼7的安裝孔7a ’是利用樹脂 的彈性而嵌入。馬達控制裝置是藉由與壓鑄成形框架2 — 體成型的台座2b安裝於控制盤。 與實施例1及實施例2不同的部分’是藉由直接將樹 脂殻7安裝於壓鑄成形框架2的爪2 c ’就可不使用供固定 樹脂殼7用的螺栓類。 由此,可削減零件點數、削減組裝工時而成本下降成 爲可能。 [實施例4] 在第5圖中,壓鑄成形框架是使用2個。藉由將此2 個形成同形狀的結構’零件的共通化就可能。由此’零件 種類可削減,壓鑄成形框架2的製造數因爲增加所以零件 的成本下降可能。且’藉由零件種類的削減事’也可獲得 -11 - 200822851 組裝性效率的提高。 [實施例5] 第6圖是顯示第5實施例的結構的馬達控制裝置的分 解立體圖。 對於馬達控制裝置的容量不同即寬度尺寸a相異但高 度尺寸b共通的馬達控制裝置,使壓鑄成形框架2形成與 該馬達控制裝置具有共通的形狀。由此,透過製品套組化 可削減零件種類,且,由壓鑄成形框架2的製造數的增加 可達成零件成本的下降。 [產業上的利用可能性] 可以利用於:主要有關於由高壓電源動作變的頻器裝 置或伺服擴大器等的馬達控制裝置,特別是有關提高馬達 控制裝置的放熱效果用的散熱器,使用擠壓成形散熱器並 且削減零件點數,藉由削減組裝工時,提供便宜且冷卻性 能高的馬達控制裝置之領域。 【圖式簡單說明】 [第1圖]顯示本發明的第1實施例的馬達控制裝置的 立體圖。 [第2圖]顯示第1圖的馬達控制裝置的分解立體圖。 [第3圖]顯示第2圖的散熱器部的分解立體圖。 [第4圖]顯示第2實施例的馬達控制裝置的分解立體 -12- 200822851 圖。 [第5圖]顯示第3實施例的馬達控制裝置的分解立體 圖。 [第6圖]顯示第5實施例的馬達控制裝置的分解立體 圖。 [第7圖]顯示使用壓鑄成形散熱器的習知的馬達控制 裝置的分解立體圖。 [第8圖]顯示使用擠壓成形散熱器的習知的馬達控制 裝置的分解立體圖。 [第9圖]顯示第8圖的散熱器的安裝結構的詳細圖。 【主要元件符號說明】 1 :擠壓成形散熱器 la :鰭片 2 :壓鑄成形框架 2a :台座 2b :轂部 2c :爪 3 :螺栓 4 :功率半導體模組 5 :基板 6 :螺栓 7 ·樹脂殼 7a :安裝孔 -13- 200822851 1 〇 1 :壓鑄成形散熱器 101a :台座 1 〇 1 b :轂部 1 0 1 c :螺栓孔 102 :功率半導體模組 l〇2b :轂部 103 :基板 104 :螺栓 1 〇 5 :樹脂殼 106 :擠壓成形散熱器 107 :散熱器殼 l〇7a :台座部分 l〇7c :螺栓孔 108 :螺栓 1 〇 9 :螺樁 1 1 〇 :螺栓 -14
Claims (1)
- 200822851 十、申請專利範圍 i 一種馬達控制裝置,是具備:擠壓成形散熱器、 及包含與前述擠壓成形散熱器密合用的複數外部電極端子 的功率半導體模組、及前述的複數外部電極端子連接的基 板’其特徵爲:在前述擠壓成形散熱器的兩端具備壓鑄成 形框架。 2.如申請專利範圍第1項的馬達控制裝置,其中, 前述壓鑄成形框架,是具有··馬達控制裝置安裝用的台座 、及基板安裝用的轂部。 3 ·如申請專利範圍第1項的馬達控制裝置,其中, 由壓入或是夾箍的方式將前述壓鑄成形框架安裝於擠壓成 形散熱器。 4 ·如申請專利範圍第1或2項的馬達控制裝置,其 中’在前述壓鑄成形框架及樹脂殼,設置朝壓鑄成形框架 的樹脂框架安裝用的卡合部。 5 ·如申請專利範圍第4項的馬達控制裝置,其中, 前述卡合部,是包含:設在壓鑄成形框架的爪、及設在樹 脂框架的安裝孔。 6.如申請專利範圍第1項的馬達控制裝置,其中, 適用於複數機種的馬達控制裝置的前述壓鑄成形框架,是 形成共通的形狀。 7 ·如申§靑專利範圍第1項的馬達控制裝置,其中, 前述壓鑄成形框架,是具有與高度相等寬度不同的馬達控 制裝置共通的形狀。 -15-
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