專利名稱：馬達(dá)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要通過高壓電源來運(yùn)行的馬達(dá)控制器，例如變 頻裝置或者伺服放大器，并且特別是涉及一種增強(qiáng)馬達(dá)控制器的熱輻 射效應(yīng)的散熱器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)馬達(dá)控制器(例如，變頻裝置)安裝有作為發(fā)熱部件的多個(gè)功率 半導(dǎo)體模塊，以及安裝有用于冷卻所述多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊的散熱器
(例如，參考專利文獻(xiàn)l)。圖7到9顯示了傳統(tǒng)馬達(dá)控制器例如變頻裝 置的配置。
圖7為顯示采用壓鑄散熱器的傳統(tǒng)馬達(dá)控制器的分解透視圖。
在圖7中，用于將馬達(dá)控制器連接到控制面板的底座101a、用于 連接印刷電路板的突起102b以及用于連接塑料外殼的棘爪101c與壓鑄 散熱器101 —體模制。壓鑄散熱器101安裝有包括產(chǎn)生高熱量的 IGBT(絕緣柵雙極性晶體管)元件的功率半導(dǎo)體模塊102。功率半導(dǎo)體模 塊102的熱量被傳遞和輻射到壓鑄散熱器101。印刷電路板103通過螺 絲釘104被固定到用于連接印刷電路板的突起101b，突起101b與壓鑄 散熱器101 —體模制，并且印刷電路板103電連接到功率半導(dǎo)體模塊 102。而且，通過將塑料外殼105的螺絲釘110擰緊到壓鑄散熱器101 的用于固定塑料外殼的螺孔101c，塑料外殼105被連接到所述壓鑄散 熱器ioi。馬達(dá)控制器通過壓鑄散熱器101的底座101a被連接到控制 面板(沒有顯示)。
在所述壓鑄散熱器中，由于制造中的限制導(dǎo)致難以使鰭片的間距變小。因此，不能模制具有8mm或更小的窄間距的鰭片。因此，熱輻 射面積不能增加至超過特定的數(shù)值，并且存在對(duì)冷卻性能的限制。作 為具有增強(qiáng)的冷卻性能的散熱器，采用由鋁擠出材料模制的散熱器， 或者采用填隙散熱器，在該填隙散熱器中，通過填隙將平板狀鰭片固
定到通過擠出模制的散熱器的基座。這使得可以將鰭片的間距變窄至 大約4mm，因此增大了輻射面積。在下文中，所述散熱器將被稱為擠 出散熱器。
近年來，由于為了使馬達(dá)控制器小型化而需要小尺寸和高性能的 散熱器，所以擠出散熱器被頻繁地使用。
圖8顯示了使用擠出散熱器的傳統(tǒng)馬達(dá)控制器，例如變頻裝置。 進(jìn)一步，圖9是顯示圖8中的散熱器的連接配置的詳細(xì)視圖。
由于所述擠出散熱器根據(jù)制造具有恒定的橫截面形狀，因此難以 形成復(fù)雜的形狀。因此，這個(gè)散熱器具有不同于圖7中所示的使用壓 鑄散熱器101的傳統(tǒng)馬達(dá)控制器的配置。
在圖8和9中，擠出散熱器106通過螺絲釘108被連接到由樹脂 或金屬片材制成的散熱器外殼107。散熱器外殼107具有底座部分107a， 用于連接馬達(dá)控制器到控制面板。擠出散熱器1安裝有產(chǎn)生高熱量的 功率半導(dǎo)體模塊102。進(jìn)一步，柱螺栓109被連接到所述擠出散熱器， 并且印刷電路板103通過螺絲釘104被固定到柱螺栓109。印刷電路板 103電連接到功率半導(dǎo)體模塊102。進(jìn)一步，通過將塑料外殼105的螺 絲釘110擰緊到散熱器外殼107的用于固定塑料外殼的螺孔107c中， 塑料外殼105被連接到散熱器外殼107。
由于通過使用擠出散熱器106改善了冷卻性能，所以可以使所述 散熱器小型化，并且可以有助于使整個(gè)馬達(dá)控制器小型化。專利文獻(xiàn)l: JP-A-2004-349548

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
但是當(dāng)所述擠出散熱器被用于傳統(tǒng)馬達(dá)控制器時(shí)，存在下列問題。
艮口，由于所述擠出散熱器根據(jù)制造具有恒定的橫截面形狀，因此 很難形成復(fù)雜的形狀。因此，用于連接馬達(dá)控制器的底座、用于固定 印刷電路板的突起以及固定塑料外殼的棘爪不能象壓鑄散熱器那樣被 一體模制。當(dāng)機(jī)器加工所述擠出散熱器以及再現(xiàn)其形狀時(shí)，機(jī)器加工
成本變得非常高。因此，將固定所述擠出散熱器的外殼、或固定印刷 電路板的柱螺栓、或塑料外殼固定螺絲釘相連接是必要的。由于部件 數(shù)目增加，所以部件成本增加，裝配工時(shí)也增加，并且整個(gè)馬達(dá)控制 器的成本增加。
考慮到上述問題，提出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于通過使 用擠出散熱器、減少部件數(shù)目并且減小裝配工時(shí)而提供一種便宜且具 有高冷卻性能的馬達(dá)控制器。
解決問題的手段
為了解決上述問題，本發(fā)明配置如下。
根據(jù)權(quán)利要求l的本發(fā)明，提供了一種馬達(dá)控制器，包括 擠出散熱器；
功率半導(dǎo)體模塊，其包括緊密地接觸所述擠出散熱器的多個(gè)外部 電極端子；以及
印刷電路板，所述多個(gè)外部電極端子連接至所述印刷電路板上， 其特征在于
在所述擠出散熱器的兩端設(shè)置有壓鑄框架。根據(jù)權(quán)利要求2的本發(fā)明，提供了馬達(dá)控制器，其特征在于 所述壓鑄框架包括用于連接馬達(dá)控制器的底座，和用于連接印刷 電路板的突起。
根據(jù)權(quán)利要求3的本發(fā)明，提供了馬達(dá)控制器，其特征在于
所述壓鑄框架通過壓力配合或填隙連接到所述擠出散熱器。
根據(jù)權(quán)利要求4的本發(fā)明，提供了馬達(dá)控制器，其特征在于 所述壓鑄框架和塑料外殼設(shè)置有接合部分，用于將所述塑料外殼 連接到所述壓鑄框架。
根據(jù)權(quán)利要求5的本發(fā)明，提供了馬達(dá)控制器，其特征在于 所述接合部分為設(shè)置在壓鑄框架中的棘爪和設(shè)置在所述塑料外殼 中的連接孔。
根據(jù)權(quán)利要求6的本發(fā)明，提供了馬達(dá)控制器，其特征在于 待應(yīng)用于多種機(jī)型的馬達(dá)控制器的所述壓鑄框架被制成通用形狀。
根據(jù)權(quán)利要求7的本發(fā)明，提供了馬達(dá)控制器，其特征在于 所述壓鑄框架被制成對(duì)多種馬達(dá)控制器通用的形狀，其高度相等、
寬度不同o
本發(fā)明的效果
根據(jù)權(quán)利要求1和2的本發(fā)明，壓鑄框架設(shè)置在所述擠出散熱器 的兩側(cè)，在該壓鑄框架中，用于連接印刷電路板的突起和用于連接馬 達(dá)控制器的底座被一體模制。因此，可以減少部件數(shù)目，并且可以減 少裝配工時(shí)，從而減少成本。
根據(jù)權(quán)利要求3的本發(fā)明，不用螺絲釘連接所述擠出散熱器和所
7述壓鑄框架。因此，可以減少部件數(shù)目，并且可以減小裝配工時(shí)，從 而減少成本。
根據(jù)權(quán)利要求4和5的本發(fā)明，所述塑料外殼和所述壓鑄框架被 連接到一起而沒有使用螺絲釘或者類似物。因此，可以減少部件數(shù)目， 并且可以減少裝配工時(shí)，從而減少成本。
根據(jù)權(quán)利要求6的本發(fā)明，通過將所述壓鑄框架制成通用形狀可 以共用部件，并且可以減少部件種類和降低部件的單價(jià)。
進(jìn)一步，根據(jù)權(quán)利要求7的本發(fā)明，不同容量的馬達(dá)控制器，可 以共用所述壓鑄框架，可以通過產(chǎn)品系列化減少部件種類，并且可以 增加制造的壓鑄框架的數(shù)目，從而減少成本。


[圖1]
圖1是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的馬達(dá)控制器的透視圖。 [圖2]
圖2是圖1中的馬達(dá)控制器的分解透視圖。 [圖3]
圖3是圖2中的散熱器部分的分解透視圖。 [圖4]
圖4是顯示第二實(shí)施例的馬達(dá)控制器的分解透視圖。 [圖5]
圖5是顯示第三實(shí)施例的馬達(dá)控制器的分解透視圖。 [圖6]
圖6是顯示第五實(shí)施例的馬達(dá)控制器的分解透視圖。 [圖7]
圖7是顯示使用壓鑄散熱器的傳統(tǒng)馬達(dá)控制器的分解透視圖。 [圖8]圖8是顯示使用擠出散熱器的傳統(tǒng)馬達(dá)控制器的分解透視圖。
閨9]
圖9是圖8中散熱器的連接配置的詳細(xì)視圖。 附圖標(biāo)記
1、 106:擠出散熱器
la:鰭片
2:壓鑄框架
2a、 101a、 107a:底座
2b、 101b:突起
2C:棘爪
3、 6、 104、 108、 110:螺絲釘
4、 102:功率半導(dǎo)體模塊
5、 103:印刷電路板 7、 105:塑料外殼
7a、 105a:連接孔
101:壓鑄散熱器 101c、 107c:螺孔 107:散熱器外殼 109:柱螺栓
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。
實(shí)施例1
圖1是顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例的馬達(dá)控制器的透視圖。圖2是 圖1中馬達(dá)控制器的分解透視圖。圖3是顯示圖1中散熱器和壓鑄框 架的連接結(jié)構(gòu)的詳細(xì)視圖。
在圖1至3中，擠出散熱器1由鰭片la形成，并且與鰭片相反的
9表面是平面。鰭片la通過擠出而一體模制，或者通過填隙而被連接。 壓鑄框架2通過螺絲釘3而被固定在擠出散熱器1的兩端。用于連接 馬達(dá)控制器到控制面板的底座2a和用于連接印刷電路板的突起2b與每 一個(gè)壓鑄框架2 —體模制。功率半導(dǎo)體模塊4被安裝在擠出散熱器1 的平面部分。功率半導(dǎo)體模塊4的熱量被傳遞和輻射到擠出散熱器1。 印刷電路板5通過螺絲釘6被固定在用于連接印刷電路板的突起2a， 突起2a與壓鑄框架2—體模制，并且印刷電路板5電連接到功率半導(dǎo) 體模塊4。進(jìn)一步，塑料外殼7通過螺絲釘或者類似物被固定。馬達(dá)控 制器通過與壓鑄框架2 —體模制的底座2b連接到控制面板。
本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)的不同之處在于在擠出散熱器1的兩側(cè)設(shè)置壓 鑄框架2。在壓鑄框架2中，底座部件對(duì)于使用擠出散熱器的馬達(dá)控制 器是必不可少的，通過使連接印刷電路板的構(gòu)件和連接馬達(dá)控制器的 底座部件成一體，可以減少部件數(shù)目并且可以減少裝配工時(shí)。因此， 可以減少成本。進(jìn)一步，由于壓鑄框架2從擠出散熱器1接收熱量和 放出熱輻射，所以可以取得提高熱輻射性能的效果。
實(shí)施例2
圖4是顯示了第二實(shí)施例的馬達(dá)控制器的分解透視圖。
在圖4中，擠出散熱器1由鰭片la形成，并且與鰭片la相反的 表面是平面。鰭片la通過擠出被一體模制，或者通過填隙而連接。壓 鑄框架2通過壓力配合或者填隙被固定到擠出散熱器1的兩端。用于 連接馬達(dá)控制器到控制面板的底座2a和用于連接印刷電路板的突起2b 與每個(gè)壓鑄框架2 —體模制。功率半導(dǎo)體模塊4被安裝在擠出散熱器1 的平面部分。功率半導(dǎo)體模塊4的熱量被傳遞和輻射到擠出散熱器1。 印刷電路板5通過螺絲釘6被固定到用于連接印刷電路板的突起2a， 突起2a與壓鑄框架2 —體模制，并且印刷電路板5被電連接到功率半 導(dǎo)體模塊4。進(jìn)一步，塑料外殼7通過螺絲釘或類似物被固定。馬達(dá)控 制器通過與壓鑄框架2 —體模制的底座2b被連接到控制面板。
10這個(gè)實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于沒有使用螺絲釘來連接擠 出散熱器1和壓鑄框架2。因此，可以減少部件數(shù)目，以及可以減少裝 配工時(shí)，因而減少了成本。
實(shí)施例3
圖5是第三實(shí)施例的馬達(dá)控制器的分解透視圖。
在圖5中，擠出散熱器1由鰭片la形成，以及與鰭片la相反的 表面是平面。鰭片la通過擠出被一體模制，或者通過填隙而連接。壓 鑄框架2通過壓力配合或者填隙被固定到擠出散熱器1的兩端。用于 連接馬達(dá)控制器到控制面板的底座2a、用于連接印刷電路板的突起2b， 以及用于連接塑料外殼的棘爪2c與每個(gè)壓鑄框架2 —體模制。功率半 導(dǎo)體模塊4被安裝在擠出散熱器1的平面部分。功率半導(dǎo)體模塊4的 熱量被傳遞和輻射到擠出散熱器1。印刷電路板5通過螺絲釘6被固定 到用于連接印刷電路板的突起2a，突起2a與壓鑄框架2—體模制，并 且印刷電路板5被電連接到功率半導(dǎo)體模塊4。進(jìn)一步，塑料外殼7被 連接到壓鑄框架2。此時(shí)，與壓鑄框架2—體模制的棘爪2c和塑料外 殼7的連接孔7a利用樹脂的彈性而配合在一起。馬達(dá)控制器通過與壓 鑄框架2 —體模制的底座2b連接到控制面板。
這個(gè)實(shí)施例與實(shí)施例1和實(shí)施例2的不同之處在于沒有使用螺絲 釘來固定塑料外殼7，而是直接將塑料外殼7連接到壓鑄框架2的棘爪 2c。因此可以減少部件數(shù)目，以及可以減少裝配工時(shí)，因而減少了成本。
實(shí)施例4
在圖5中，使用了兩個(gè)壓鑄框架。通過以相同的形狀形成這兩個(gè) 部分，可以共用部件。由于這減少了部件種類以及增加了制造的壓鑄 框架2的數(shù)目，所以部件成本可以被降低。進(jìn)一步，由于部件種類的 減少，所以還提高了可裝配性。實(shí)施例5
圖6是描述了第五實(shí)施例的配置的馬達(dá)控制器的分解透視圖。
壓鑄框架2被制成馬達(dá)控制器中的通用形狀，根據(jù)馬達(dá)控制器的 容量的不同，它的寬度a變化并且它的高度b是通用的。因此，可以通 過產(chǎn)品的系列化來減少部件種類，并且可以通過增加制造的壓鑄框架2 的數(shù)目來減少部件的成本。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明涉及馬達(dá)控制器，比如變頻裝置或者伺服放大器，其主要 通過高壓電源來運(yùn)行，以及特別是涉及用于增強(qiáng)馬達(dá)控制器的熱輻射 效應(yīng)的散熱器。通過使用擠出散熱器、減少部件數(shù)目以及減少裝配工 時(shí)，這種散熱器可以被用于制造和提供便宜且具有高冷卻性能的馬達(dá) 控制器領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1. 一種馬達(dá)控制器，包括擠出散熱器；功率半導(dǎo)體模塊，所述功率半導(dǎo)體模塊包括緊密地接觸所述擠出散熱器的多個(gè)外部電極端子；以及印刷電路板，所述印刷電路板具有連接至所述印刷電路板的所述多個(gè)外部電極端子，其中在所述擠出散熱器的兩端處設(shè)置壓鑄框架。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬達(dá)控制器，其中所述壓鑄框架包括用于連接馬達(dá)控制器的底座和用于連接印刷電 路板的突起。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬達(dá)控制器，其中 所述壓鑄框架通過壓力配合或填隙連接到所述擠出散熱器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的馬達(dá)控制器，其中 所述壓鑄框架和塑料外殼設(shè)有接合部分，用于將所述塑料外殼連接到所述壓鑄框架。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達(dá)控制器，其中所述接合部分為設(shè)置在所述壓鑄框架中的棘爪和設(shè)置在所述塑料 外殼中的連接孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬達(dá)控制器，其中待應(yīng)用于多種機(jī)型的馬達(dá)控制器的所述壓鑄框架被制成通用形狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)控制器，其中所述壓鑄框架被制成對(duì)高度相等且寬度不同的多種馬達(dá)控制器通 用的形狀。
全文摘要
通過使用擠出散熱器(1)、減少部件數(shù)目并減少裝配工時(shí)，提供了一種便宜且具有高冷卻性能的馬達(dá)控制器。馬達(dá)控制器包括擠出散熱器(1)；包括緊密地接觸所述擠出散熱器(1)的多個(gè)外部電極端子的功率半導(dǎo)體模塊(4)；以及印刷電路板，所述多個(gè)外部電極端子連接至該印刷電路板，在該馬達(dá)控制器中，在擠出散熱器(1)的兩端設(shè)置有壓鑄框架(2)，在壓鑄框架(2)內(nèi)模制有用于連接馬達(dá)控制器的底座(2a)以及用于連接印刷電路板的突起(2b)。
文檔編號(hào)H05K7/20GK101513152SQ200780033280
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者貫剛司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)