电动机制造技术

将功率元件(22)安装于基板(21)的从轴向(X)观察时比电动机主体(10)更靠外侧的位置。功率元件(22)所发出的热量沿着同样地形成于从轴向(X)观察时比电动机主体(10)更靠外侧的位置、且形成于功率元件(22)的相对部分的散热块(32)而从基板侧散热翅片(33)散热，还沿着围住功率元件(22)的凹凸结构(42)而从盖(40)散热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机
本专利技术涉及一种装设有逆变器基板的电动机的散热结构，该逆变器基板安装有功率元件和控制元件。
技术介绍
在收容有感应电动机等电动机的外壳内装设逆变器的情况下，需要发热量较大的功率元件的散热结构。因此，目前，将仅安装有功率元件的基板安装于外壳盖，以提高功率元件的散热性。另外，通过将耐热性较弱的控制元件安装于其它基板而安装于外壳侧，来形成不易传递功率元件的热量的结构(例如参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2001-210980号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在如上述专利文献I那样将功率元件的基板和控制元件的基板分离的情况下，需要连接两基板的配线，因此，存在结构复杂化及大型化这样的技术问题。另外，在通电电流较大的电动机中，发热量也较大，因此，存在仅将功率元件安装于外壳盖则不能进行充分散热这样的技术问题。本专利技术为解决上述技术问题而作，其目的在于在装设安装有功率元件和控制元件的基板的电动机中，提高功率元件的散热性。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的电动机包括:电动机主体；基板，该基板配置于电动机主体的轴向的一端侧，并安装有对电动机主体进行通电控制的功率元件及控制元件；以及外壳，该外壳对电动机主体进行收容，其特征是，功率元件安装于基板的与电动机主体相反一侧的面上，且安装于控制元件的外侧，外壳在基板的朝向电动机主体的面侧、且与功率元件相对的位置具有散热块。专利技术效果根据本专利技术，通过将功率元件所发出的热量朝散热块散热，能提供一种提高了功率元件的散热性的电动机。【附图说明】图1是表示本专利技术实施方式一的电动机的结构的剖视图。图2是表不实施方式一的电动机的逆变器基板的结构的俯视图。图3是说明实施方式一的电动机的散热结构的图。【具体实施方式】以下，为了更详细地说明本专利技术，参照附图对用于实施本专利技术的实施方式进行说明。实施方式一图1所示的电动机I包括:电动机主体10 ;对电动机主体10进行通电控制的逆变器部20 ;收容上述电动机主体10和逆变器部20的外壳30 ;以及覆盖外壳30的开口部31的盖40。外壳30和盖40并不采用一般所使用的结构材料(铁)构成，而是采用热传导率更高的铝构成。在该圆筒状的外壳30的内部收容电动机主体10，此外在开口部31收容逆变器部20，并利用螺钉等安装盖40。在外壳30与盖40之间配置有O形环41以对间隙进行密封。将该外壳30的收容逆变器部20的部位的外径扩大以形成厚壁，并在从轴向X观察时电动机主体10的外侧形成散热块(heat mass) 32?此外，在构成散热块32的外壳30的外表面立设基板侧散热翅片33，使由逆变器部20朝散热块32传递的热量从该基板侧散热翅片33散热。另外，在与该基板侧散热翅片33相邻、且覆盖电动机主体10的沿轴向X的外周面的外壳30的外表面上立设有电动机主体侧散热翅片34，使电动机主体10所发出的热量和朝散热块32传递的热量从电动机主体侧散热翅片34散热。通过使基板侧散热翅片33与电动机主体侧散热翅片34相邻，能实现散热块32的共用，且能简化外壳30的结构。另外，通过使基板侧散热翅片33和电动机主体侧散热翅片34的各翅片的突出方向相同，在例如砂型铸造的情况下，可容易地制造出外壳30。如图2所示，逆变器部20是通过在圆盘状的基板21的朝向盖40 —侧的面上安装多个功率元件22 (例如M0SFET)、并在相反一侧的面上安装控制元件(未图示)而成的。通过将安装有功率元件22的功率基板区域21a配置于比安装有控制元件的控制基板区域21b更靠外侧的位置来使功率元件22靠近外壳30，从而容易将功率元件22所发出的热量传递至外壳30。另外，如图1及图2所示，基板21配置于电动机主体10在轴向X的一端侧的开口部31，并利用多个螺钉23固定于外壳30。另外，将这些功率元件22安装于从轴向X观察时比电动机主体10更靠外侧的位置，与同样地形成于从轴向X观察时比电动机主体10更靠外侧的位置的散热块32相对而进行散热。通过将功率元件22安装于电动机主体10的外侧，可缩短从功率元件22到后述基板侧散热翅片33为止的距离，从而能提高散热性。此外，为了提高从功率元件22朝散热块32的散热性，将热传导率较高的铜嵌体(金属构件)24压入基板21的安装有功率元件22的部分，并在基板21与散热块32抵接的面上涂布热传导率较高的导热凝胶(导热构件)25，以提高热连接。另外，压入基板21的金属构件并不限定于铜制，只要是热传导率至少比构成基板21的构件的热传导率高的构件即可。另外，夹在基板21与散热块32之间的导热构件并不限定于凝胶状的构件，也可以是片材状的构件等。此外，铜嵌体24和导热凝胶25并不是必须的，既可以省略，也可以仅设置其中任一方。另外，使功率元件22的上表面与盖40抵接以进行散热。此外，在盖40的朝向逆变器部20 —侧的面上形成围住功率元件22的侧面的凹凸结构42，容易将功率元件22所产生的热量传递至盖40。此外，使热传导率较高的导热凝胶(导热构件)43填充在该凹凸结构42中是较为理想的。这样，不仅功率元件22的上表面，侧面也与盖40接触，能增大接触面积，因此，能提高由盖40散热的散热率。另外，以在铝制的盖40及凹凸结构42热膨胀的情况下不使凹凸结构42的前端部分与基板21接触的方式设置间隙。在进一步提高功率元件22的散热率的情况下，较为理想的是，使用热传导率更高的导热构件，或减小该导热构件的厚度并减小基板21与散热块32之间的间隙以及功率元件22与盖40之间的间隙。电动机主体10包括:压入固定于外壳30内的定子11 ;被支承成能绕轴向X自由旋转的轴12 ;使轴12旋转的转子13 ;以及接线板18。定子11由两个定子铁心14a、14b、配置于该定子铁心14a、14b之间的磁体15、多个线圈16 (U相、V相、W相)、利用树脂构件将上述构件一体化的模塑部17构成。线圈16的端部贯穿模塑部17而朝逆变器部20 —侧突出，并与被树脂构件模塑后的接线板18连接。接线板18与功率元件22及连接器部19连接。转子13以180度间隔在两处形成朝径向外侧突出的突部，并处于在轴向X的中途使突部偏移90度的状态(突部13a、13b)。这些突部13a、13b因磁体15的励磁磁力的作用而被磁化。当经由连接器部19从外部电源(未图示)朝逆变器部20供给直流电源时，逆变器部20的控制元件从设于轴12的端部周边的位置检测传感器26取得表示轴12的旋转位置的信号，根据该信号控制功率元件22的开关动作，以将直流电流转换为U相、V相、W相的三相交流电源，并经由接线板18朝线圈16供电。然后，根据流向线圈16的电流流向使定子11磁化，并在受磁体15的励磁磁力作用的转子13的周围产生旋转磁场，以驱动转子13旋转。将轴12固接于该转子13，使轴12与转子13 —体地旋转。在例如将电动机I应用于车用涡轮增压器及电动压缩机等的情况下，将轴12与涡轮(所谓的叶轮)的转轴连接，利用电动机I驱动涡轮旋转。接着，对电动机I的散热路径进行说明。图3是说明电动机I的散热路径的图，其将图1所示的电动机I的功率元件22周边放大表示。功率元件22所发出的热量经由铜嵌体24及导热凝胶25而传递至散热块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机，包括：电动机主体；基板，该基板配置于所述电动机主体的轴向的一端侧，并安装有对所述电动机主体进行通电控制的功率元件及控制元件；以及外壳，该外壳对所述电动机主体进行收容，其特征在于，所述功率元件安装于所述基板的与所述电动机主体相反一侧的面上，且安装于所述控制元件的外侧，所述外壳在所述基板的朝向所述电动机主体的面侧的以下位置具有散热块，所述位置与所述功率元件相对。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机,包括:电动机主体；基板，该基板配置于所述电动机主体的轴向的一端侧，并安装有对所述电动机主体进行通电控制的功率元件及控制元件；以及外壳，该外壳对所述电动机主体进行收容，其特征在于，所述功率元件安装于所述基板的与所述电动机主体相反一侧的面上，且安装于所述控制元件的外侧，所述外壳在所述基板的朝向所述电动机主体的面侧的以下位置具有散热块，所述位置与所述功率元件相对。2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，包括:金属构件，该金属构件贯穿基板的安装有功率元件的部分，且热传导率比该基板的热传导率高；以及导热构件，该导热构件设置于所述金属构件与散热块之间，并将所述功率元件的热量经由所述金属构件传递至所述散热块。3.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤隆，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：