(57)【要約】【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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３５４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【発明の効果】
【０００６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】従来及び本発明の実施例を示すモータ制御装置の斜面図である。
【図２】従来及び実施例を示すモータ制御装置の分解斜面図である。
【図３】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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【実施例１】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【符号の説明】
【００１４】
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
【図１】
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【図２】
2011159926.tif 000004
【図３】
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