(57)【要約】【課題】ヒートシンクの熱が部品に及ぼす影響を抑制できる制御装置を提供する。【解決手段】制御装置１は、取付面７ａを有するヒートシンク７と、取付面７ａに対向する第１基板９と、第１基板９に実装され、取付面７ａのうちの第１領域７ａａに密着するパワーモジュール１３Ａと、第１基板９に実装され、取付面７ａと第１基板９との対向方向に見て、第１領域７ａａの外側の第２領域７ａｂに少なくとも一部が位置し、パワーモジュール１３Ａよりも発熱量が小さい部品１３Ｂと、少なくとも一部が第２領域７ａｂと部品１３Ｂとの間の少なくとも一部に位置する断熱部材２５と、を有する。【選択図】図２
2014017443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定面を有するヒートシンクと、
前記所定面に対向する第１基板と、
前記第１基板に実装され、前記所定面のうちの第１領域に密着するパワーモジュールと、
前記第１基板又は第１基板に積層的に配置された他の基板に実装され、前記第１基板と前記所定面との対向方向に見て、前記所定面のうちの、前記第１領域の外側の第２領域に少なくとも一部が位置し、前記パワーモジュールよりも発熱量が小さい部品と、
少なくとも一部が前記第２領域と前記部品との間の少なくとも一部に位置する断熱部材と、
を有する制御装置。
【請求項２】
前記ヒートシンク、前記第１基板、前記パワーモジュール、前記部品及び前記断熱部材を収容する筐体を更に有し、
前記ヒートシンクは、前記所定面とは反対側に放熱部を有し、
前記筐体の内部は、前記ヒートシンクに対して前記所定面側に位置し、前記パワーモジュール、前記部品及び前記断熱部材を収容する第１収容空間と、前記ヒートシンクに対して前記放熱部側に位置し、前記放熱部が露出する第２収容空間とに仕切られており、
前記断熱部材は、前記第２領域の少なくとも一部に重ねられている
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記断熱部材は、前記所定面のうち前記第１領域以外の領域に対してその９割以上に亘って重ねられている
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記断熱部材は、前記第１基板から離間している
請求項２又は３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記断熱部材は、前記ヒートシンクから離間している
請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記断熱部材は、断熱シートである
請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記断熱部材は、前記ヒートシンクと前記第１基板若しくは前記部品との間に充填されている
請求項１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置等のパワーモジュールを有する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーモジュールを有する制御装置として、パワーモジュールに当接するヒートシンクを有するものが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１では、複数のパワーモジュールが実装された基板と、当該基板に対向するヒートシンクとの間に平板状のスペーサを設け、スペーサの孔部に複数のパワーモジュールを収容している。また、スペーサは、断熱性の樹脂により作製されている。特許文献１の制御装置では、ヒートシンクと基板との対向方向に見て、ヒートシンクの面積は、複数のパワーモジュールの総面積と概ね同等とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／０３０６０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
制御装置においては、放熱性の向上等の種々の観点から、ヒートシンクと基板との対向方向に見て、ヒートシンクがパワーモジュールの外側へ大きく延在するように形成されることがある。さらに、基板の、ヒートシンクの延在部分に対向する位置に、熱を嫌う（熱により電気特性等が低下するおそれのある）部品が実装されることがある。この場合において、パワーモジュールからヒートシンクへ伝達された熱が、熱を嫌う部品に影響を及ぼすおそれがある。従って、そのような熱の影響を抑制することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る制御装置は、所定面を有するヒートシンクと、前記所定面に対向する第１基板と、前記第１基板に実装され、前記所定面のうちの第１領域に密着するパワーモジュールと、前記第１基板又は第１基板に積層的に配置された他の基板に実装され、前記第１基板と前記所定面との対向方向に見て、前記所定面のうちの、前記第１領域の外側の第２領域に少なくとも一部が位置し、前記パワーモジュールよりも発熱量が小さい部品と、少なくとも一部が前記第２領域と前記部品との間の少なくとも一部に位置する断熱部材と、を有する。
【０００６】
好適には、前記制御装置は、前記ヒートシンク、前記第１基板、前記パワーモジュール、前記部品及び前記断熱部材を収容する筐体を更に有し、前記ヒートシンクは、前記所定面とは反対側に放熱部を有し、前記筐体の内部は、前記ヒートシンクに対して前記所定面側に位置し、前記パワーモジュール、前記部品及び前記断熱部材を収容する第１収容空間と、前記ヒートシンクに対して前記放熱部側に位置し、前記放熱部が露出する第２収容空間とに仕切られており、前記断熱部材は、前記第２領域の少なくとも一部に重ねられている。
【０００７】
好適には、前記断熱部材は、前記所定面のうち前記第１領域以外の領域に対してその９割以上に亘って重ねられている。
【０００８】
好適には、前記断熱部材は、前記第１基板から離間している。
【０００９】
好適には、前記断熱部材は、前記ヒートシンクから離間している。
【００１０】
好適には、前記断熱部材は、断熱シートである。
【００１１】
好適には、前記断熱部材は、前記ヒートシンクと前記第１基板若しくは前記部品との間に充填されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ヒートシンクの熱が部品に及ぼす影響を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る制御装置の外観を示す斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の制御装置の内部の概略を示す斜視図。
【図２】図１の制御装置の内部を示す側面図。
【図３】図１の制御装置の内部における取付構造を示す分解斜視図。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は変形例に係る制御装置の内部を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る制御装置１の外観を示す斜視図である。なお、本実施形態において、ｚ方向の正側は、鉛直上方である。また、以下において、ｘ方向の正側及び負側を前方及び後方といい、ｙ方向を左右方向ということがある。
【００１５】
制御装置１は、例えば、不図示のモータの動作を制御するものであり、サーボアンプを含んで構成されている。そして、制御装置１は、外部からの指令に基づいて、若しくは、予め設定されたプログラム等に基づいて自ら生成した指令に基づいて、適宜な電圧の直流若しくは交流電流を生成し、モータに出力する。
【００１６】
制御装置１は、後述する基板等を収容する筐体３を有している。筐体３の形状及び大きさは、内部に収容される回路基板の大きさ等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、筐体３は、全体として概ね直方体状に構成されており、前方に開口が形成された筐体本体３ａと、その開口を開閉する扉３ｂとを有している。筐体３の外形寸法は、例えば、１辺が１０ｃｍオーダーである。筐体３は、金属等の熱伝導率が高い材料により構成されていることが好ましい。例えば、筐体３は、板金から構成されている。
【００１７】
筐体３には、その内部に収容された部品等を空冷するために、吸気若しくは排気に供される孔が適宜な位置に設けられている。例えば、筐体３の側面の後方且つ下方には、複数の吸気孔３ｅが形成され、筐体３の上面後方には、複数の排気孔３ｆが形成され、筐体３の側面前方及び前面（扉３ｂ）には、複数の通気孔３ｇが形成されている。
【００１８】
図１（ｂ）は、制御装置１の内部の概略を示す透視図である。なお、後述する取付板２３及び断熱部材２５（図２）については、図１（ｂ）では図示を省略している。
【００１９】
筐体３は、筐体３の内部を、前方側の第１収容空間Ｓ１と、後方側の第２収容空間Ｓ２とに仕切る仕切部３ｃを有している。そして、第１収容空間Ｓ１には、制御アセンブリ５が収容され、第２収容空間Ｓ２には、ヒートシンク７が収容されている。
【００２０】
第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２は、仕切られていることから、これら両者間に空気は流れない。すなわち、第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２は、空冷のための空気の流れが互いに独立とされている。
【００２１】
ただし、第１収容空間Ｓ１と第２収容空間Ｓ２とは、ある程度空気の流れが独立とされれば、厳密に気密に仕切られている必要は無い。例えば、筐体３の作製若しくは筐体３に対する部品の取り付けに関わる都合上、多少の隙間が仕切部３ｃに存在しても構わない。
【００２２】
前述の吸気孔３ｅ及び排気孔３ｆは、第２収容空間Ｓ２と筐体３外部とを連通し、第２収容空間Ｓ２内の空冷に寄与している。また、通気孔３ｇは、第１収容空間Ｓ１と筐体３外部とを連通し、第１収容空間Ｓ１の空冷に寄与している。
【００２３】
仕切部３ｃは、筐体３の、その外面を構成する部分と固定されている。仕切部３ｃは、例えば、外面を構成する部分と同様に、例えば、板金により構成されている。ただし、仕切部３ｃは、筐体３の外面を構成する部分の材料（例えば金属）よりも断熱性に優れた材料（例えば樹脂若しくはＦＲＰ）により構成されてもよい。
【００２４】
仕切部３ｃには、開口３ｈが形成されている。制御アセンブリ５とヒートシンク７とは、開口３ｈを介して連結されている。開口３ｈの形状及び面積は、制御アセンブリ５及びヒートシンク７の形状及び大きさに応じて適宜に設定されてよい。図１（ｂ）では、開口３ｈが仕切部３ｃの面積の半分以上であり、また、矩形に形成されている場合を例示している。
【００２５】
ヒートシンク７は、熱伝導率が高い材料、例えば、アルミニウム等の金属により構成されている。ヒートシンク７は、制御アセンブリ５に対向する取付面７ａと、その反対側に突出する複数のフィン７ｂとを有している。
【００２６】
取付面７ａは、平面状に形成されており、その形状及び大きさは、例えば、開口３ｈと同一である。そして、取付面７ａは、開口３ｈを介して第１収容空間Ｓ１に露出している。なお、取付面７ａ（ヒートシンク７）は、開口３ｈを塞ぎ、仕切部３ｃと共に第１収容空間Ｓ１と第２収容空間Ｓ２とを仕切ることにも寄与している。
【００２７】
複数のフィン７ｂは、第２収容空間Ｓ２に収容されている（第２収容空間Ｓ２に露出している。）。複数のフィン７ｂは、例えば、上下方向に延び、左右方向において一定の間隔で配列されている。ヒートシンク７の複数のフィン７ｂを含む部分（取付面７ａとは反対側の部分）は、ヒートシンク７に伝達された熱を周囲の空気へ放出する放熱部７ｄを構成している。
【００２８】
制御アセンブリ５は、ヒートシンク７の取付面７ａに対向する第１基板９と、第１基板９に対してヒートシンク７とは反対側に積層的に配置された第２基板１１と、第１基板９又は第２基板１１に実装された複数の実装部品１３を有している。
【００２９】
第１基板９及び第２基板１１は、例えば、リジッド式のプリント配線基板により構成されている。第１基板９は、ヒートシンク７側のみに部品を実装可能な片面板であってもよいし、両面に部品を実装可能な両面板若しくは多層板であってもよい。第２基板１１は、片面板であってもよいし、両面に部品を実装可能な両面板若しくは多層板であってもよい。
【００３０】
第１基板９及び第２基板１１の形状及び大きさは、適宜に設定されてよい。例えば、第１基板９は、開口３ｈ（取付面７ａ）と概ね同様の形状及び大きさを有している。第２基板１１は、例えば、第１基板９から一部（下方側）を削除した形状及び大きさとされている。
【００３１】
第１基板９及び第２基板１１は、例えば、複数の第１スペーサ１５、複数の第２スペーサ１７、複数の第１ねじ１９、及び、複数の第２ねじ２１により、互いに固定されるとともに、ヒートシンク７に対して固定されている。これについては後述する。
【００３２】
実装部品１３は、例えば、ＩＣ、抵抗体、キャパシタ、インダクタ若しくはコネクタである。その実装方式は、リード挿入式であってもよいし、表面実装式であってもよい。
【００３３】
図２は、筐体３内部を示す側面図である。
【００３４】
第１基板９のヒートシンク７側の実装面には、複数の実装部品１３の一つである、パワーモジュール１３Ａが実装されている。パワーモジュール（パワー半導体モジュール）１３Ａは、複数のパワーデバイスがパッケージングされて構成されている。パワーデバイスは、例えば、整流ダイオード、パワートランジスタである。パワーモジュール１３Ａの天面（第１基板９に実装される面とは反対側の面）は、仕切部３ｃの開口３ｈ（図２では不図示）を介して、ヒートシンク７の取付面７ａのうちの第１領域７ａａに密着している。従って、パワーモジュール１３Ａの熱は、第１領域７ａａを介してヒートシンク７へ伝達される。
【００３５】
なお、本願において、パワーモジュール１３Ａのヒートシンク７に対する「密着」は、直接に当接する態様だけでなく、パワーモジュール１３Ａからヒートシンク７への熱の伝達を好適化するための材料（例えば放熱グリース、放熱シート）が介在する態様を含むものとする。
【００３６】
第１基板９の平面視において、パワーモジュール１３Ａ（第１領域７ａａ）の大きさは、第１基板９の大きさ（取付面７ａ）よりも比較的小さく設定されている。例えば、パワーモジュール１３Ａの大きさは、第１基板９の大きさの１／２未満若しくは１／３未満である。
【００３７】
そして、第１基板９においては、パワーモジュール１３Ａの配置領域の外側において、パワーモジュール１３Ａよりも発熱量の小さい部品１３Ｂが実装されている。部品１３Ｂは、例えば、既に述べたように、ＩＣ等である。
【００３８】
部品１３Ｂは、第１基板９（取付面７ａ）の平面視において、取付面７ａのうちパワーモジュール１３Ａが密着する第１領域７ａａの外側の第２領域７ａｂに少なくとも一部が位置している。なお、図２では、部品１３Ｂは、第１基板９のヒートシンク７とは反対側の面にのみ実装されているが、ヒートシンク７側の面に実装されていてもよい。
【００３９】
第２収容空間Ｓ２には、ヒートシンク７を空冷するためのファン２１が設けられている。ファン２１は、ヒートシンク７に対して複数のフィン７ｂの延びる方向の一方側（本実施形態では下方）に位置している。ファン２１は、吸気孔３ｅ（図１（ａ））を介して筐体３外部の空気を筐体３内部に引き込み、複数のフィン７ｂに向けて送出する。送出された空気は、複数のフィン７ｂと熱交換を行いつつ流れ、排気孔３ｆ（図１（ａ））から排出される。
【００４０】
なお、第１収容空間Ｓ１においては、空冷用のファンは設けられていない。従って、パワーモジュール１３Ａ以外の実装部品１３は、第１収容空間Ｓ１における空気の拡散、及び、通気孔３ｇによる第１収容空間Ｓ１の換気により冷却される。
【００４１】
ヒートシンク７の取付面７ａ（図１（ｂ））には、取付板２３及び断熱部材２５が積層されている。これらは、第１収容空間Ｓ１に収容されている。
【００４２】
取付板２３は、後に詳述するように、第１スペーサ１５によりヒートシンク７に固定されている。また、取付板２３は、ボルト２７及びナット２９により仕切部３ｃに固定されている。これにより、ヒートシンク７は、仕切部３ｃ（筐体３）に固定されている。取付板２３は、例えば、金属（板金）により構成されている。
【００４３】
断熱部材２５は、例えば、接着剤により取付板２３に接合されている。断熱部材２５は、ヒートシンク７の取付面７ａのうち、パワーモジュール１３Ａが当接する第１領域７ａａ以外の領域（第２領域７ａｂ含む）の略全面（例えば当該領域の９割以上）を覆っている。従って、パワーモジュール１３Ａからヒートシンク７へ伝達された熱が、取付面７ａのうち、パワーモジュール１３Ａが当接していない領域から第１収容空間Ｓ１へ放熱されることが抑制される。
【００４４】
断熱部材２５は、例えば、一般に断熱材として利用されている材料からなるものでよい。このような材料としては、例えば、樹脂フォーム（例えば、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、フェノールフォーム）、グラスウール、ガラス繊維若しくはグラスウールにバインダー（例えばホウ酸塩系バインダー、リン酸塩系バインダー、エポキシ樹脂系バインダー、ケイ酸系バインダー）を添加して成形したものが挙げられる。
【００４５】
また、断熱部材２５は、一般的に断熱材として利用されていないものであっても、例えば、その材料の熱伝導率がヒートシンク７を構成する材料（金属）に比較して、十分に低いものであればよい。例えば、金属の熱伝導率は、１０〜１００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１オーダーであるから（例えばアルミニウムの熱伝導率はおよそ２３０〜２４０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）、熱伝導率が１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１オーダー、より好ましくは、０．１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１オーダーの材料であればよい。
【００４６】
断熱部材２５は、断熱シート（可撓性を有するもの）により構成されても、断熱板（可撓性を有さないもの）から構成されてもよい。好ましくは、断熱部材２５は、断熱シートにより構成されている。断熱シート及び断熱板のいずれも、上記に例示した材料のいずれにより構成されてもよい。断熱部材２５の厚みは、熱抵抗及び／又はコスト等を考慮して適宜に設定されてよい。例えば、断熱部材２５の厚みは、１ｍｍオーダーである。
【００４７】
図３は、制御装置１の内部における取付構造を示す分解斜視図である。なお、第１基板９及び第２基板１１は、制御アセンブリ５の組み立て前に実装部品１３が実装されるが、図３では図示を省略している。
【００４８】
制御装置１においては、例えば、まず、取付板２３に対して断熱部材２５が接着される。なお、断熱部材２５の平面視における形状及び大きさは、例えば、取付板２３の平面視における形状及び大きさと概ね同一とされている。
【００４９】
次に、取付板２３が第１スペーサ１５によりヒートシンク７に固定される。具体的には、以下のとおりである。
【００５０】
第１スペーサ１５は、取付板２３と第１基板９との間に介在する、雌ねじが形成されたナット状の部分と、当該ナット状の部分よりも小径で、ナット状の部分から取付板２３側へ突出する雌ねじとを有する部材である。一方、取付板２３には、第１スペーサ１５の雄ねじよりも径が大きく、第１スペーサ１５のナット状の部分よりも径が小さい固定孔２３ｃが形成されている。
【００５１】
そして、第１スペーサ１５の雄ねじは、固定孔２３ｃに挿通され、ヒートシンク７に形成された雌ねじ７ｃに螺合される。これにより、取付板２３は、ヒートシンク７に固定される。なお、第１スペーサ１５の数及び配置は、適宜に設定されてよい。図３では、取付面７ａの外周縁付近となる位置に、９個設けられる場合を例示している。
【００５２】
断熱部材２５には、取付板２３の固定孔２３ｃに対応する位置に、挿通孔２５ｃが形成されている。挿通孔２５ｃは、固定孔２３ｃよりも若干大きく、第１スペーサ１５のナット状の部分を挿通可能な大きさとされている。
【００５３】
従って、断熱部材２５は、その厚みが取付板２３と第１基板９との間隔に影響を及ぼさないようになっている。これにより、例えば、断熱部材２５が弾性係数が低い材料からなる場合においても、取付板２３と第１基板９との間隔は安定して設計値とされる。ひいては、パワーモジュール１３Ａは、取付面７ａに安定して密着する。
【００５４】
ただし、挿通孔２５ｃは、固定孔２３ｃと同等の大きさ（第１スペーサ１５のナット状部分を挿通不可能な大きさ）とされてもよい。この場合は、断熱部材２５の取付板２３等への固定が強化される等のメリットがある。
【００５５】
取付板２３（及び断熱部材２５）が取付面７ａに取り付けられると、第１基板９が第２スペーサ１７及び第１ねじ１９によりヒートシンク７及び取付板２３に対して固定される。具体的には、以下のとおりである。
【００５６】
第２スペーサ１７は、第１スペーサ１５と同様の構成であり、第１基板９と第２基板１１との間に介在するナット状の部分と、そのナット状の部分よりも小径で、ナット状の部分から第１基板９側へ突出する雄ねじとを有している。
【００５７】
一方、第１基板９は、第２基板１１と重なる領域（上方側の領域）において、第２スペーサ１７の雄ねじよりも径が大きく、第１スペーサ１５のナット状の部分、及び、第２スペーサ１７のナット状の部分よりも径が小さい固定孔９ｃが形成されている。また、第１基板９は、第２基板１１と重ならない領域において、第１ねじ１９の雄ねじ部分よりも径が大きく、第１スペーサ１５のナット状の部分、及び、第１ねじ１９のねじ頭よりも径が小さい固定孔９ｃが形成されている。
【００５８】
そして、第１基板９の第２基板１１と重なる領域においては、第２スペーサ１７の雄ねじが、固定孔９ｃに挿通され、第１スペーサ１５のナット状の部分に螺合される。また、第１基板９の第２基板１１と重ならない領域においては、第１ねじ１９が、固定孔９ｃに挿通され、第１スペーサ１５のナット状の部分に螺合される。これにより、第１基板９は、第１スペーサ１５に固定され、ひいては、第１スペーサ１５が固定されているヒートシンク７に対して固定される。また、第１スペーサ１５のナット状の部分により、取付板２３と第１基板９との間隔は一定に保たれる。
【００５９】
取付板２３及び断熱部材２５には、パワーモジュール１３Ａに対応する位置に、開口２３ｈ及び２５ｈが形成されている。従って、パワーモジュール１３Ａは、これらの開口を介してヒートシンク７の取付面７ａに密着する。開口２３ｈ及び２５ｈの形状及び大きさは、例えば、パワーモジュール１３Ａの天面の形状及び大きさと概ね同一である。なお、図３では、概ね薄型直方体状の２つのパワーモジュール１３Ａに対応して、２つの矩形の開口が形成されている場合を例示している。
【００６０】
次に、第２基板１１が第２ねじ２１により第１基板９に対して固定される。具体的には、以下のとおりである。
【００６１】
第２基板１１には、第２ねじ２１の雄ねじ部分よりも径が大きく、第２スペーサ１７のナット状の部分、及び、第２ねじ２１のねじ頭よりも径が小さい固定孔１１ｃが形成されている。そして、第２ねじ２１が固定孔１１ｃに挿通されて第２スペーサ１７のナット状の部分に螺合されることにより、第２基板１１は、第２スペーサ１７に対して固定され、ひいては、第１基板９やヒートシンク７に固定される。
【００６２】
その後、互いに固定されたヒートシンク７及び制御アセンブリ５（第１基板９及び第２基板１１）は、仕切部３ｃに対して固定される。具体的には、以下のとおりである。
【００６３】
取付板２３（及び断熱部材２５）は、ヒートシンク７の取付面７ａよりも外側に延在する延在部２３ｄ（２５ｄ）を有している。延在部２３ｄは、取付面７ａに対して上下左右方向のいずれの方向に形成されてもよい。本実施形態では、上下方向に延在部２３ｄが形成されている場合を例示している。
【００６４】
上方の延在部２３ｄには、ボルト２７の雄ねじ部よりも径が大きく、ボルト２７のボルト頭及びナット２９（図２）よりも径が小さい固定孔２３ｅが形成されている。また、下方の延在部２３ｄには、ボルト２７の雄ねじ部よりも径が大きく、ボルト２７のボルト頭及びナット２９よりも少なくとも左右方向の径が小さい固定切り欠き２３ｆが形成されている。また、仕切部３ｃには、固定孔２３ｅと同等の径の固定孔３ｋが、固定孔２３ｅ及び切り欠き２３ｆに対応する位置に設けられている。
【００６５】
そして、ボルト２７が、固定孔２３ｅ、固定切り欠き２３ｆ及び固定孔３ｋに挿通され、ナット２９に螺合されることにより、取付板２３は、仕切部３ｃに固定される。ひいては、ヒートシンク７及び制御アセンブリ５は、筐体３に固定される。
【００６６】
断熱部材２５には、取付板２３の固定孔２３ｅに対応する位置に、固定孔２３ｅと同等の大きさの固定孔２５ｅが形成されている。また、取付板２３の固定切り欠き２３ｆに対応する位置に、固定切り欠き２３ｆと同等の大きさの固定切り欠き２３ｆが形成されている。
【００６７】
そして、断熱部材２５は、取付板２３とともにボルト２７により共締めされる。なお、固定孔２５ｅ及び固定切り欠き２５ｆの径がボルト２７のボルト頭の径よりも大きく設定され、断熱部材２５が共締めされないようにしてもよい。
【００６８】
取付板２３及び断熱部材２５は、ボルト２７が挿通される空所が、下方においては、孔ではなくて、切り欠きにより構成されている。従って、予めボルト２７を仕切部３ｃの下方の固定孔３ｋに挿通してナット２９に螺合させておき、その後、そのボルト２７が取付板２３の固定切り欠き２３ｆ及び断熱部材２５の固定切り欠き２５ｆに挿通されるように、ヒートシンク７及び制御アセンブリ５をボルト２７に載せることができる。その結果、作業が容易化される。
【００６９】
なお、第１スペーサ１５、第２スペーサ１７、第１ねじ１９、第２ねじ２１及びボルト２７は、適宜に仮締め及び本締めが行われ、これにより、各部材の位置合わせ及び固定が好適に行われてよい。
【００７０】
以上のとおり、本実施形態では、制御装置１は、取付面７ａを有するヒートシンク７と、取付面７ａに対向する第１基板９と、第１基板９に実装され、取付面７ａのうちの第１領域７ａａに密着するパワーモジュール１３Ａと、第１基板９に実装され、取付面７ａと第１基板９との対向方向に見て、第１領域７ａａの外側の第２領域７ａｂに少なくとも一部が位置し、パワーモジュール１３Ａよりも発熱量が小さい部品１３Ｂと、第２領域７ａｂと部品１３Ｂとの間に位置する断熱部材２５と、を有する。
【００７１】
従って、パワーモジュール１３Ａから第１領域７ａａを介してヒートシンク７へ伝達された熱が、第２領域７ａｂから放出されて、部品１３Ｂに影響を及ぼすことが抑制される。その結果、部品１３Ｂの周囲に放熱用の空間を設ける必要性を低減したり、部品１３Ｂを冷却するためのファンを不要としたりすることができる。ひいては、制御装置１の小型化が図られる。
【００７２】
また、本実施形態では、制御装置１は、ヒートシンク７、第１基板９、パワーモジュール１３Ａ、部品１３Ｂ及び断熱部材２５を収容する筐体３を更に有する。ヒートシンク７は、取付面７ａとは反対側に放熱部７ｄを有する。筐体３の内部は、ヒートシンク７に対して取付面７ａ側に位置し、パワーモジュール１３Ａ、部品１３Ｂ及び断熱部材２５を収容する第１収容空間Ｓ１と、ヒートシンク７に対して放熱部７ｄ側に位置し、放熱部７ｄが露出する第２収容空間Ｓ２とに仕切られている。そして、断熱部材２５は、第２領域７ａｂに重ねられている。
【００７３】
従って、部品１３Ｂ等の周囲の空気（第１収容空間Ｓ１の空気）は、ヒートシンク７の放熱部７ｄが接する空気（第２収容空間Ｓ２の空気）との混合が抑制される。さらに、断熱部材２５が第２領域７ａｂに重ねられていることにより、パワーモジュール１３Ａからヒートシンク７に伝達された熱が第２領域７ａｂから第１収容空間Ｓ１の空気に放出されることが抑制される（後述する第１の変形例（図４（ａ））と比較されたい。）。その結果、上述した、部品１３Ｂの周囲に放熱用の空間を設ける必要性を低減したり、部品１３Ｂを冷却するためのファンを不要としたりする効果が増大する。また、放熱部７ｄが隔離されることから、放熱部７ｄをファン２１により集中的に冷却することができ、全体として効率的に冷却がなされる。
【００７４】
また、本実施形態では、断熱部材２５は、取付面７ａのうち第１領域７ａａ以外の領域（第２領域７ａｂ含む）に対してその９割以上に亘って重ねられている。従って、上述した、取付面７ａから第１収容空間Ｓ１に熱が放出されることを抑制して第１収容空間Ｓ１の温度上昇を抑制する効果が増大する。
【００７５】
また、本実施形態では、断熱部材２５は、第１基板９から離間している。従って、第１収容空間Ｓ１において、第１基板９及び第１基板９に実装された部品１３Ｂが空気に触れる面積を確保し、部品１３Ｂの空冷を好適に行うことができる。
【００７６】
また、本実施形態では、断熱部材２５は、断熱シートである。従って、断熱部材２５を取付面７ａ（厳密には取付板２３）に密着させやすく、取付面７ａと断熱部材２５との隙間から、取付面７ａから熱が伝達された空気が漏れ出ることが抑制される。その結果、部品１３Ｂがヒートシンク７の熱の影響を受けることが抑制される。また、取付面７ａの起伏に柔軟に対応することもできる。例えば、本実施形態では、断熱部材２５にも挿通される第１スペーサ１５により取付板２３をヒートシンク７に固定したが、ねじにより取付板２３をヒートシンク７に固定した場合においては、そのねじ頭（取付板２３からの突起）を断熱部材２５により覆うことができる。
【００７７】
図４（ａ）は、第１の変形例に係る制御装置２０１を示す、図２と同様の側面図である。ただし、図４（ａ）は、図２よりも模式的に描かれている。
【００７８】
実施形態では、断熱部材２５は、ヒートシンク７の取付面７ａ（厳密には取付板２３）に重ねられて設けられた。これに対して、第１の変形例においては、断熱部材２２５は、第１基板９のヒートシンク７側の面に重ねられて設けられ、取付面７ａからは離間している。なお、断熱部材２２５は、例えば、接着剤により第１基板９に貼り付けられている。
【００７９】
この変形例においても、第２領域７ａｂと部品１３Ｂとの間に断熱部材２５が設けられていることから、断熱部材２５が設けられない場合に比較して、取付面７ａから放出されてしまう熱が部品１３Ｂに及ぼす影響が低減される。具体的には、第１基板９と取付面７ａとの間の熱せられた空気が部品１３Ｂに影響を及ぼすことが低減される。
【００８０】
図４（ｂ）は、第２の変形例に係る制御装置３０１を示す、図２と同様の側面図（一部に断面図を含む。）である。ただし、図４（ｂ）は、図２よりも模式的に描かれている。
【００８１】
この変形例では、断熱性を有する材料がヒートシンク７（厳密には取付板２３）と第１基板９との間に充填されることにより、断熱部材３２５が形成されている。断熱部材３２５を構成する材料は、好ましくは、絶縁性を有しており、パワーモジュール１３Ａや部品１３Ｂの絶縁にも寄与している。
【００８２】
断熱部材３２５の材料としては、例えば、断熱部材２５を構成する材料と同様のものが挙げられる。また、例えば、ポリウレタン系のホットメルト接着剤など、接着剤として利用されている材料が挙げられる。
【００８３】
なお、図４（ｂ）では、ヒートシンク７と第１基板９との間のみに断熱部材３２５が設けられているが、断熱部材３２５は、制御アセンブリ５を、ヒートシンク７から適宜な高さまで封止してよい。例えば、第１基板９のヒートシンク７とは反対側の面までを封止してもよいし、当該面に実装された部品１３Ｂまでを封止してもよいし、制御アセンブリ５の略全体（ただしコネクタ等は露出させる）を封止してもよい。
【００８４】
また、第１基板９のヒートシンク７側の面に部品１３Ｂが実装されている場合、断熱部材３２５は、その部品１３Ｂの天面とヒートシンク７との間にのみ充填されていてもよい（第１基板９に接していなくてもよい。）。
【００８５】
本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００８６】
制御装置は、モータを制御するためのものに限定されない。例えば、加熱装置や光源を制御するものであってもよい。また、制御装置は、筐体を有さずに市場において流通されるものであってもよい。
【００８７】
筐体の構成、通気孔の形状及び位置、基板及びヒートシンクの配置等は、実施形態のものに限定されない。例えば、筐体は、扉を有さないものであってもよいし、基板及びヒートシンクは、上下方向において対向してもよい。
【００８８】
筐体の内部に、互いに仕切られる第１収容空間及び第２収容空間が構成される場合において、仕切部は設けられなくてもよい。例えば、ヒートシンクを筐体と同等の大きさとして、ヒートシンクのみにより第１収容空間と第２収容空間とを仕切ってもよい。
【００８９】
実施形態では、制御装置は、第１収容空間Ｓ１にファンが設けられ、第２収容空間Ｓ２にファンが設けられない構成とされたが、第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２の双方にファンが設けられる構成とされてもよいし、第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２の双方にファンが設けられない構成とされてもよい。
【００９０】
ヒートシンクは、フィンを有していなくてもよく、また、フィンがファンによって空冷されるものでなくてもよい。また、ヒートシンクは、パワーモジュールが密着する面の反対側の面に放熱部が構成されている必要は無く、パワーモジュールが当接している位置から適宜に延在された部分に放熱部が構成されていてもよい。
【００９１】
ヒートシンクは、取付板を用いずに、直接に筐体へ取り付けられてもよい。例えば、実施形態のヒートシンクと取付板とを一体に形成したような形状のヒートシンクを形成し、ヒートシンクを筐体に取り付けてもよい。
【００９２】
筐体内に第１収容空間及び第２収容空間が構成される場合において、ヒートシンクは、その全体が第２収容空間に位置する必要は無く、放熱部が第２収容空間に露出すればよい。例えば、上述のように、ヒートシンクの筐体に対する取り付けに係る部分が第１収容空間に位置してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１…制御装置、７…ヒートシンク、７ａ…取付面、７ａａ…第１領域、７ａｂ…第２領域、９…第１基板、１３Ａ…パワーモジュール、１３Ｂ…部品、２５…断熱部材。
【図１】
2014017443.tif 000003
【図２】
2014017443.tif 000004
【図３】
2014017443.tif 000005
【図４】
2014017443.tif 000006