JP5649727B2

JP5649727B2 - 駆動装置一体型回転電機

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Publication number: JP5649727B2
Application number: JP2013516087A
Authority: JP
Inventors: 園田　功; 功園田; 浅尾　淑人; 淑人浅尾; 渡辺　守; 守渡辺; 大前　勝彦; 勝彦大前; 哲司渡辺
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2031-05-20
Also published as: JPWO2012160623A1; US20130334906A1; EP2713484A1; US9577488B2; WO2012160623A1; EP2713484A4; CN103548246A; EP2713484B1; CN103548246B

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置等に使用される駆動装置一体型回転電機に関する。

従来の電動パワーステアリング装置等に使用される駆動装置一体型回転電機においては、駆動装置部において駆動基板としてセラミックスの基板が用いられている。（例えば、特許文献１参照）。さらに、駆動基板であるセラミックス基板上には駆動用半導体スイッチング素子（例えばＭＯＳ−ＦＥＴ）がベア実装されている。（例えば特許文献１及び２）。
特開２０１０−１２８１９号（１頁、図２）

特許文献１に示した従来の駆動装置一体型回転電機においては、駆動基板にセラミックス基板を用い、また、一般に駆動用半導体スイッチング素子はセラミックス基板上にベア実装されている。
この半導体スイッチング素子を実装したセラミックスの基板をヒートシンクに例えばはんだ付けにて搭載した後に、半導体スイッチング素子へ給電するターミナルや半導体スイッチング素子の制御用ターミナル部を具備したフレームアセンブリ（組立体）（以下「フレームＡＳＳＹ」と記す）をヒートシンクに組付けた後、半導体スイッチング素子とフレームＡＳＳＹとの間を例えばアルミ製のワイヤーを用い１箇所ずつ接続する構成となっている。
このため、生産性が悪いという問題点があった。
更にセラミックスの基板はヒートシンクに、例えば、はんだ付けにて固定されているが、使用上の温度サイクルによりはんだに亀裂が入り、セラミック基板とヒートシンク間の熱抵抗が大きくなるという問題点があった。
さらに、環境上の振動が加わるため、セラミックス基板がヒートシンクから外れるという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決し、駆動用半導体スイッチング素子と給電用ターミナルを具備したフレームＡＳＳＹとの接続を容易にすることが可能で、加えて耐振性に優れる駆動装置一体型回転電機を得ることを目的としている。

この発明に係わる駆動装置一体型回転電機は、モータとこのモータを駆動制御するパワースイッチング素子およびこのパワースイッチング素子に通電する導体を備えた駆動装置とこの駆動装置を冷却するヒートシンクとを一体に有する駆動装置一体型回転電機において、
前記パワースイッチング素子がそのターミナルが露出した状態にモールドされてモールドモジュール化され、
前記導体がそのターミナルが露出した状態にフレームにインサート成形され、
前記モールドモジュールは、その前記露出したターミナルが前記インサート成形された前記導体の前記露出したターミナルに接続され、前記フレームによって前記ヒートシンクに対して押圧されているものである。

この発明による駆動装置一体型回転電機は、モータとこのモータを駆動制御するパワースイッチング素子およびこのパワースイッチング素子に通電する導体を備えた駆動装置とこの駆動装置を冷却するヒートシンクとを一体に有する駆動装置一体型回転電機において、前記パワースイッチング素子がそのターミナルが露出した状態にモールドされてモールドモジュール化され、前記導体がそのターミナルが露出した状態にフレームにインサート成形され、前記モールドモジュールは、その前記露出したターミナルが前記インサート成形された前記導体の前記露出したターミナルに接続され、前記フレームによって前記ヒートシンクに対して押圧されているので、パワースイッチング素子がそのターミナルが露出した状態にモールドされたモールドモジュールとパワースイッチング素子に通電する導体がインサート成形されたフレームの各ターミナルを容易に接続することが可能で、加えて耐振性が向上可能な駆動装置一体型回転電機を得ることができる。

この発明の実施の形態１である駆動装置一体型回転電機を示す、減速機構を含んだ断面図である。この発明の実施の形態１である駆動装置一体型回転電機を示す、軸方向断面図である。この発明の実施の形態１である駆動装置一体型回転電機を示す、駆動装置部のハウジングと制御基板を除いた上面図である。この発明の実施の形態１である駆動装置一体型回転電機を示す、図３の断面ＡＡ部のヒートシンクとモールドモジュールとフレームＡＳＳＹの部分断面図である。この発明の実施の形態２である駆動装置一体型回転電機を示す、図３の断面ＡＡ部のヒートシンクとモールドモジュールとフレームＡＳＳＹの部分断面図である。この発明の実施の形態２である駆動装置一体型回転電機を示す、モールドモジュール裏面斜視図である。この発明の実施の形態３である駆動装置一体型回転電機を示す、図３の断面ＡＡ部のヒートシンクとモールドモジュールとフレームＡＳＳＹの部分断面図である。この発明の実施の形態４である駆動装置一体型回転電機を示す、側面図である。この発明の実施の形態５である駆動装置一体型回転電機を示す、図３の断面ＡＡ部のヒートシンクとモールドモジュールとフレームＡＳＳＹの部分断面図である。この発明の実施の形態１である駆動装置一体型回転電機の回路図である。この発明の実施の形態１である駆動装置一体型回転電機を示す図で、駆動装置部のハウジングと制御基板を除いた展開図である。この発明の実施の形態１である駆動装置一体型回転電機を示す図で、駆動装置部のハウジングと制御基板を除いた斜視図である。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図３，図１０〜図１２によって説明する。図１はこの発明の実施の形態１における駆動装置一体型回転電機および、減速機構を示す断面図。図２はこの発明の駆動装置一体型回転電機を示す、軸方向断面図。図３はこの発明の駆動装置一体型回転電機を示す、駆動装置部分の断面図。図４はこの発明の駆動装置一体型回転電機を示す、図３における断面ＡＡのヒートシンクとモールドモジュールとフレームＡＳＳＹの部分断面図である。なお、駆動装置８にはＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相のパワースイッチング素子ＦＥＴｐｓおよびモータリレーＦＥＴｒｙ、並びに電源リレーＲｙＭのそれぞれにモールドモジュールを使用してあり、図４は代表としてＶ相の断面を示し、他相の断面表示は省略してあるが他相もＶ相と同様の構成である。

図１〜図４において、回転電機２は永久磁石同期モータであって、電磁鋼板を積層して形成された固定子鉄心３には樹脂製のインシュレータ４を介して３相の固定子巻線５が巻回されている。各相の巻線は樹脂製のターミナルホルダ６に収められた巻線ターミナル７によってＹまたはΔ結線されている。

前記巻線ターミナル７には駆動装置８と電気的に接続するためのモータターミナル９が取り付けられている。
固定子鉄心３は鉄製のフレーム１０に圧入され、モータの固定子１１をなしている。
前記フレーム１０の一端部には底部があり、底部の中央部には回転子１２の一端を支持するためのリアベアリング１３を収納するリアベアリングボックス部１４が形成されている。
前記回転子１２のシャフト１５の外周部には、界磁を発生させる磁石１６が取り付けられている。
前記フレーム１０の他方の端部は開口しており、駆動装置８のハウジング１７と連結するためのインロー部１８が形成されている。

前記ハウジング１７はアルミ合金のダイキャスト成形品によって形成されており、一端で駆動装置８のヒートシンク１９と接合されている。
前記ヒートシンク１９はアルミ合金のダイキャスト成形品によって形成されており、ヒートシンクの中央部には回転子の一端を支持するためのフロントベアリング２０を収納するフロントベアリングボックス部２１が形成されている。
前記ハウジング１７と前記ヒートシンク１９により駆動装置収納部２２を構成している。
前記ヒートシンク１９の他端部には、減速機構２３に取り付けるための取り付けインロー部２４が設けられている。
前記ヒートシンク１９のフロント側の中央部には回転センサ２５であるレゾルバが取り付けられている。
前記シャフト１５のフロント側端部には、減速機構２３と連結するためのカップリングであるボス２６が取り付けられている。

駆動装置８は、マイクロコンピュータ２７およびＦＥＴ駆動回路２８が搭載されたガラスエポキシ製の制御基板２９と、パワーＭＯＳＦＥＴ等のパワー素子（半導体スイッチング素子）が搭載され樹脂成形されたモールドモジュール（半導体パッケージ）３０とを有しており、前記制御基板２９と前記モールドモジュール３０との間には前記モールドモジュール３０に電力を供給する銅製のバッテリ電位のターミナルＢ（以下「ターミナルＢ」と記す）４１と接地電位のターミナルＧ（以下「ターミナルＧ」と記す）４２を樹脂にインサート成形して一体的に形成されたフレームＡＳＳＹ４０が設けられている。フレームＡＳＳＹ４０はフレームＡＳＳＹ固定ねじ４８にてヒートシンク１９に固定される。

前記モールドモジュール３０は、前記フレームＡＳＳＹ４０に取り付けられた弾性材４６でモールドモジュール３０の中央部を押圧されることにより、ヒートシンク１９のモールドモジュール取付け面に対し平行に全面均等に押圧され、樹脂３５を介してヒートシンク１９の内側の壁に密着するように取り付けられており、前記モールドモジュール３０内のパワー素子の発熱をヒートシンク１９に伝熱する構成としてある。

また、前記モールドモジュール３０には、その内蔵パワーＭＯＳＦＥＴに給電するためのモールドモジュール３０におけるバッテリ電位のターミナル（以下「ターミナルＭＢ」と記す）３１およびモールドモジュール３０における接地電位のターミナル（以下「ターミナルＭＧ」と記す）３２、パワーＭＯＳＦＥＴを制御するためのモールドモジュール信号ターミナル３４、およびモールドモジュール３０からモータへ給電するためのモールドモジュールモータターミナル３３がそれぞれ設けられている。

前記モールドモジュールの信号ターミナル３４は前記制御基板２９に、前記モールドモジュールモータターミナル３３はモータターミナル９に接続されている。
また、前記モールドモジュール３０は、ヒートシンク１９にフレームＡＳＳＹ４０にて組付け後、前記ターミナルＭＢ３１および前記ターミナルＭＧ３２は、前記フレームＡＳＳＹ４０の前記ターミナルＢ４１および前記ターミナルＧ４２と、それぞれ溶接７１，７２にて接合されている。

前記ヒートシンク１９には、回転電機２に流れる電流のリップルを吸収するコンデンサ４５が収納されており、フレームＡＳＳＹ４０のターミナルＢ４１とターミナルＧ４２を介してモールドモジュール３０と接続されている。また、前記ヒートシンク１９にはノイズを吸収する図示しないコイルも収納されており、フレームＡＳＳＹ４０のターミナルＢ４１を介してコネクタ部５０と接続されている。

前記ハウジング１７にはハウジング径方向突出部５１が設けられており、前記ハウジング径方向突出部５１の軸方向端部にはコネクタ取り付け部であるハウジング軸方向開口部５２が設けられている。前記ハウジング軸方向開口部５２にはコネクタ部５０が取り付けられており、前記コネクタ部５０には電源コネクタ５３および信号コネクタ５４が設けられている。

前記ヒートシンク１９には前記ハウジング径方向突出部５１に相対する位置にヒートシンク径方向突出部５５が設けられており、前記ヒートシンク径方向突出部５５の軸方向端部にはヒートシンク開口部６０が設けられている。

前記ヒートシンク開口部６０からは、前記フレームＡＳＳＹ４０から延出した電源ターミナル４３および信号ターミナル４４が軸方向に突出している。
前記電源ターミナル４３および前記信号ターミナル４４は、前記コネクタ部５０から前記ハウジング軸方向開口部５２を通って延出している電源コネクタターミナル５３および信号コネクタターミナル５４と前記ヒートシンク開口部６０から軸方向に突出した位置で溶接等によりそれぞれが対応するターミナル同士が接続されている。

前記ヒートシンク開口部６０にはカバー６５が設けられており、このカバー６５は前記電源ターミナル４３と前記電源コネクタターミナル６３との接続部および前記信号ターミナル４４と信号コネクタターミナル６４との接続部を含むコネクタ接続部６６を覆っている。前記カバー６５と前記ヒートシンク１９との接触面は、必要に応じシール樹脂により気密、防水シールが施されている。
なお、図１０において、８ＣＢは駆動回路８とバッテリＢとの接続をする電源コネクタ部で、駆動回路８に設けられている。

このように構成された駆動装置一体型回転電機においては、モールドモジュール３０はフレームＡＳＳＹ４０に取り付けられた弾性材４６にてモールドモジュール３３中央部を押圧され、モールドモジュール３０がヒートシンクの取り付け面に平行にまた、均等に押圧された状態で、ターミナルＭＢ３１およびターミナルＭＧ３２が、フレームＡＳＳＹ４０のターミナルＢ４１およびターミナルＧ４２に、それぞれ溶接７１．７２にて接合され、さらに、モールドモジュール３０は、樹脂３５にてヒートシンク１９に固着されているので、モールドモジュール３０にて発生する熱は均等にヒートシンク１９に伝熱することが出来、更に耐振性に優れている。更に、溶接は従来のワイヤーボンディングに比べ容易に接続することが出来るため、生産性に優れている。

さらに、駆動装置一体型回転電機は、減速機構２３取付側からパワー回路を搭載したヒートシンク１９、内蔵部品を包含したハウジング１７から構成される駆動装置８と、固定子１１と回転子１２から構成される回転電機２が回転子１２の回転軸上に略同軸上に一体構成されており、このような構成の回転電機は以下「駆動装置一体型回転電機」と記す。このような構成により、同軸一体構造で回転電機からの振動をモールドモジュール３０は受けるが、モールドモジュール３０はフレームＡＳＳＹ４０でヒートシンク１９に押圧され、ヒートシンク１９は固定点である減速機構２３に取り付けられているため、モールドモジュール３０は耐振性に優位となっている。また、モールドモジュール３０が実装されたヒートシンク１９は減速機構２３に取り付けられているため、モールドモジュール３０からの発熱が減速機構２３に伝熱されやすく、放熱性に優れている。

実施の形態２．
以下この発明の実施の形態２を図５によって説明する。図５はこの発明の実施の形態２における駆動装置同軸一体型回転電機を示す、図３における断面ＡＡのヒートシンク１９とモールドモジュール３０とフレームＡＳＳＹ４０の部分断面図。なお、駆動装置８にはＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相のパワースイッチング素子ＦＥＴｐｓおよびモータリレーＦＥＴｒｙ、並びに電源リレーＲｙＭのそれぞれにモールドモジュールを使用してあり、図５は代表としてＶ相の断面を示し、他相の断面表示は省略してあるが他相もＶ相と同様の構成である。図６は図５におけるモールドモジュール３０のヒートシンク１９搭載面斜視図である。この実施の形態２の駆動装置同軸一体型回転電機は、実施の形態１と比較して以下に説明する部分の構成が異なっているものである。

ヒートシンク１９の上面に搭載されるモールドモジュール３０のヒートシンク１９取付け面にはモールドモジュール裏面突起部３６が設けられている。また、モールドモジュールのターミナルＭＢ３１、ターミナルＭＧ３２およびモールドモジュールモータターミナル３３は、モールドモジュール３０のヒートシンク１９取り付け面に露出している。
また、フレームＡＳＳＹ４０には略球形状のフレームＡＳＳＹ突起部４７が設けられており、このフレームＡＳＳＹ突起部４７がモールドモジュール３０に接触した状態で、フレームＡＳＳＹ４０をヒートシンク１９に取り付ける。

フレームＡＳＳＹ４０のフレームＡＳＳＹ突起部４７がモールドモジュール３０に接した状態では、フレームＡＳＳＹ４０とヒートシンク１９間には隙間がある状態であり、フレームＡＳＳＹ４０をフレームＡＳＳＹ固定ねじ４８にてヒートシンク１９に固定した場合、フレームＡＳＳＹ４０はたわみ、フレームＡＳＳＹ４０とヒートシンク１９は接触する状態となる。この時、フレームＡＳＳＹ４０のフレームＡＳＳＹ突起部４７でモールドモジュール３０をヒートシンク１９に押圧する事となる。

なお、モールドモジュール３０とヒートシンク１９間にはモールドモジュール３０の熱をヒートシンク１９に伝導するための樹脂３５があるが、樹脂３５は硬化性樹脂である。
また、ヒートシンク１９のモールドモジュール３０が搭載される面には絶縁層を設けている。
また、樹脂３５はモールドモジュール３０のヒートシンク１９の当接面から外周部にはみ出す量を塗布している。

このように構成された駆動装置同軸一体型回転電機においては、モールドモジュール３０とヒートシンク１９間に均等厚さの隙間ができるようにモールドモジュール裏面突起部３６を設けて樹脂３５でモールドモジュール３０をヒートシンク１９に固定しているので、モールドモジュール３０内の複数のスイッチング素子からの発熱を均等にヒートシンク１９に放熱することが出来る。

なお、前記隙間が不均一の場合は、モールドモジュール３０内の複数のスイッチング素子の放熱が不均等となり、スイッチング素子の温度に不均等が生じる。モールドモジュール３０の過熱保護は最高温度となるスイッチング素子が故障しないよう最高温度に達した時に、スイッチング素子の発熱を低減するため、スイッチング素子に流れる電流を抑制するため、他のスイッチング素子が最高温度に対し、温度的余裕があったとしても、抑制される。

前記隙間を均一にすることにより、各スイッチング素子からヒートシンク１９への熱抵抗を均等にし、各スイッチング素子間の温度ばらつきを小さくする事が出来るため、出力の向上や駆動装置同軸一体型回転電機の運転時間を延ばすことが可能となる。

さらに、各スイッチング素子の温度を均等にすることが出来るので、スイッチング素子の信頼性を向上することが出来る。

さらに、モールドモジュール３０のヒートシンク１９取り付け面には、モールドモジュールの成形樹脂にて均一高さの突起を設けてあるため、モールドモジュールとヒートシンク間のすきまを確実に構成することができ、また、すきまを設備側で均等になるようコントロールする必要が無くなるので工作性が向上する。

また、モールドモジュール３０はフレームＡＳＳＹ４０に設けられた略半球状の突起にて、ほぼモールドモジュール３０の中心部をほぼ点接触にて押圧してヒートシンク１９に取り付けているため、モールドモジュール３０はヒートシンク１９の取り付け面に対し傾くこと無くモールドモジュール３０の突起を介してヒートシンク１９とモールドモジュール３０のすきまが均一になるように押圧することが可能である。また、モールドモジュール３０とフレームＡＳＳＹ４０間に弾性部材を設ける場合に比べ、弾性部材を廃止することが出来、また工作性も向上する。また、モールドモジュール３０はフレームＡＳＳＹ４０にて押圧されているので、さらに耐振性が向上する。

また、モールドモジュール３０のターミナルＭＢ３１，ターミナルＭＧ３２およびモールドモジュールモータターミナル３３の各電極はモールドモジュール３０のヒートシンク取り付け面に露出しており、直接樹脂３５に接するので、ヒートシンク１９間の熱抵抗を低減する事が出来、放熱性に優位である。

また、モールドモジュール３０とヒートシンク１９間の樹脂３５を硬化性樹脂としたので、樹脂内に導電性の異物が混入した場合、異物が露出している電極とヒートシンク１９間を短絡すると、不良となるが、樹脂硬化後に短絡しているかチェックすることにより不良品は製造工程で取り除け、また接着剤は硬化しており、異物は固定されるため、異物が混入していたとしても、硬化後のチェックにて良品と判断できれば、その後、短絡は発生することはないため、信頼性が向上する。

また、硬化により、モールドモジュール３０はヒートシンク１９により強固に固定されるので、耐振性も向上する。

さらに、ヒートシンク１９のモールドモジュール３０が搭載される面には絶縁層（たとえばアルマイト）を設けている。これにより、モールドモジュール３０とヒートシンク１９との間の樹脂３５層において、たとえば、気泡混入により空間が生じたとしても絶縁層があるため、モールドモジュール３０とヒートシンク１９の間の絶縁は確保することが出来るので、より信頼性が向上する。

さらに、樹脂３５はモールドモジュール３０のヒートシンク１９取り付け面外周より、はみ出す量を塗布している。これにより、モールドモジュール３０のヒートシンク１９取付面全面に確実に塗布でき、また、モールドモジュール３０の外周部からはみ出すので、樹脂が確実に全面に塗布できていることを確認することが出来、製品を安定して生産することが出来る。

実施の形態３．
以下この発明の実施の形態３を、図７によって説明する。図７はこの発明の実施の形態３における駆動装置同軸一体型回転電機を示す、図３における断面ＡＡのヒートシンクとモールドモジュールとフレームＡＳＳＹの部分断面図である。なお、駆動装置８にはＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相のパワースイッチング素子ＦＥＴｐｓおよびモータリレーＦＥＴｒｙ、並びに電源リレーＲｙＭのそれぞれにモールドモジュールを使用してあり、図７は代表としてＶ相の断面を示し、他相の断面表示は省略してあるが他相もＶ相と同様の構成である。この実施の形態３の駆動装置同軸一体型回転電機は、実施の形態１，２と比較して以下に説明する部分の構成が異なっているものである。

本実施の形態３では、モールドモジュール３０のヒートシンク１９取付面に前記実施の形態２のようなモールドモジュール裏面突起部は無く、モールドモジュール３０とヒートシンク１９との間の樹脂３５にはフィラー３７が入っている。
このフィラー３７は熱伝導を向上させる機能を有し、また、フィラー３７によりモールドモジュール３０とヒートシンク１９との間の隙間はフィラー３７のサイズにより均等に隙間を設けることができる。

なお、フィラー３７のサイズは大小存在するが、最大サイズのフィラーはほぼ均等に樹脂３５内に分布しており、このフィラー３７にて前記隙間はほぼ均等に設けられ、これにより、モールドモジュール３０内の複数のスイッチング素子からの発熱を均等にヒートシンク１９に放熱することが出来る。

また、各スイッチング素子からヒートシンク１９への熱抵抗を均等にし、各スイッチング素子間の温度ばらつきを小さくする事が出来るため、出力の向上や駆動装置同軸一体型回転電機の運転時間を延ばすことが可能となる。

その他の効果は前述の実施の形態２と同様である。

実施の形態４．
以下この発明の実施の形態４を、図８によって説明する。図８はこの発明の実施の形態４における駆動装置同軸一体型回転電機を示す、側面図である。この実施の形態４の駆動装置同軸一体型回転電機は、実施の形態１〜３と比較して以下に説明する部分の構成が異なっているものである。

本実施の形態４では、駆動装置同軸一体型回転電機は、減速機構２３側からモータ部、駆動装置部の順番に同軸一体構造に構成されている。

このように構成された駆動装置同軸一体型回転電機においては、同軸一体構造で減速機構２３取付部より遠い位置にモールドモジュール３０は取り付けられており、振動的には不利だが、モールドモジュール３０はヒートシンク１９に樹脂にて取り付けられ、さらにフレームＡＳＳＹ４０にて押圧されているので、耐振性に優れている。

実施の形態５．
以下この発明の実施の形態５を図９によって説明する。図９はこの発明の実施の形態５における駆動装置同軸一体型回転電機を示す、図３における断面ＡＡのヒートシンクとモールドモジュールとフレームＡＳＳＹの部分断面図である。なお、駆動装置８にはＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相のパワースイッチング素子ＦＥＴｐｓおよびモータリレーＦＥＴｒｙ、並びに電源リレーＲｙＭのそれぞれにモールドモジュールを使用してあり、図９は代表としてＶ相の断面を示し、他相の断面表示は省略してあるが他相もＶ相と同様の構成である。この実施の形態５の駆動装置同軸一体型回転電機は、実施の形態１〜３と比較して以下に説明する部分の構成が異なっているものである。

本実施の形態５では、モールドモジュール３０のヒートシンク１９取付面に前記実施の形態２のようなモールドモジュール裏面突起部は無く、モールドモジュール３０とヒートシンク１９との間には均等厚さの絶縁板３８（たとえばセラミック板）を設けてある。

なお、モールドモジュール３０のターミナルＭＢ３１、ターミナルＭＧ３２およびモールドモジュールモータターミナル３３は、モールドモジュール３０のヒートシンク１９取り付け面に露出している。

モールドモジュール３０と絶縁板３８との間および絶縁板３８とヒートシンク１９との間には、夫々熱伝導性グリース３９を介在させてある。

均等厚さ絶縁板３８によりモールドモジュール３０内の複数のスイッチング素子からの発熱を均等にヒートシンク１９に放熱することが出来る。

また、ＦＥＴ等のパワー素子である各スイッチング素子からヒートシンク１９への熱抵抗を均等にし、各スイッチング素子間の温度ばらつきを小さくする事が出来るため、出力の向上や駆動装置同軸一体型回転電機の運転時間を延ばすことが可能となる。

さらに、絶縁板３８によりモールドモジュール３０とヒートシンク１９とは確実に絶縁することが出来るので、絶縁性が向上する。

なお、絶縁板両面には熱伝導性グリース３９を設けると記載したが、樹脂であってもかまわない。

なお、実施の形態１〜５のモールドモジュールはモータに給電するためのパワースイッチング素子ＦＥＴｐｓとモータリレーＦＥＴｒｙとをモールドモジュール化したモールドモジュール３０として説明したが、これに限定される訳ではなく、モールドモジュールへの給電をフェール時や非動作時に遮断する電源リレーＲｙＭをモールドモジュール化してモールドモジュールとした場合であっても前述と同様の構成とすることにすれば前述と同様な効果を奏する。

なお、実施の形態１〜５では同軸一体型回転電機にて説明したが、同様の構成は駆動装置が別置きであったり、回転電機の側面に取り付けられる場合も同様である。

なお、実施の形態１〜５では同軸一体型回転電機にて、モールドモジュールは複数使用されるが、モータ回転軸に対し、同心円上に配置された場合、フレームＡＳＳＹにてより均等に各モールドモジュールを押圧することができ、より耐振性に優位である。

なお、図１〜図６の各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。

なお、前述の説明および前述の各図からも明白なように、図１〜１２、本実施の形態１〜５には、以下のような技術的特徴がある。

特徴点１：モータと、このモータを駆動制御し金属製ヒートシンクとハウジングにてケース構造を有する駆動装置とが一体に形成された駆動装置一体型回転電機であって、この駆動装置一体型回転電機の駆動装置のパワー回路部品は、ブリッジ回路を構成する複数個のパワースイッチング素子ＦＥＴｐｓと、前記パワースイッチング素子のそれぞれからモータに供給されるモータ電流をオン・オフ制御するモータリレー用スイッチング素子ＦＥＴｒｙと、からなるパワー回路部品を導電部材であるターミナル上に実装し、前記パワー回路部品と前記ターミナルとをモールド樹脂にて一体成形し、接続のためターミナルの一部がモールド樹脂の外部に配置されたモールドモジュールが、電源供給のためのターミナルをインサート成形したフレームＡＳＳＹとヒートシンク間に配置された駆動装置において、モールドモジュールはフレームＡＳＳＹの接続ターミナルに接続、連結され、ヒートシンク上に配置されていることを特徴とする駆動装置一体型回転電機。
特徴点２：モールドモジュールは樹脂によってヒートシンクに固着していることを特徴とする特徴点１に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点３：モールドモジュールはヒートシンクと隙間を持っていることを特徴とする特徴点２に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点４：モールドモジュールはフレームで押圧されていることを特徴とする特徴点３に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点５：モールドモジュールのヒートシンク取付面にはモールドで突部を設けていることを特徴とする特徴点４に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点６：樹脂にはフィラーが入っていることを特徴とする特徴点４に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点７：モールドモジュールとフレームＡＳＳＹの間に弾性部材を設けたことを特徴とする特徴点４〜６のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点８：フレームＡＳＳＹのモールドモジュール押圧部に突起部を設けたことを特徴とする特徴点４〜６のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点９：モールドモジュールのヒートシンク取付面側には電極露出していることを特徴とする特徴点３〜８のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点１０：樹脂は硬化性樹脂であることを特徴とする特徴点９記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点１１：ヒートシンクのモールドモジュール取付面には絶縁層を設けたことを特徴とする特徴点９に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点１２：モールドモジュールとヒートシンクとの間には絶縁板を設けたことを特徴とする特徴点１に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点１３：樹脂はモールドモジュールの外周からはみだす量を塗布することを特徴とする特徴点２〜４，９，１０のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点１４：減速機構取付側からモータ部，駆動装置部の順に同軸一体構造に構成されたことを特徴とする特徴点１〜１３のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
特徴点１５：減速機構取付側から駆動装置部，モータ部の順に同軸一体構造に構成されたことを特徴とする特徴点１〜１３のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。

Claims

モータとこのモータを駆動制御するパワースイッチング素子およびこのパワースイッチング素子に通電する導体を備えた駆動装置とこの駆動装置を冷却するヒートシンクとを一体に有する駆動装置一体型回転電機において、
前記パワースイッチング素子がそのターミナルが露出した状態にモールドされてモールドモジュール化され、
前記導体がそのターミナルが露出した状態にフレームにインサート成形され、
前記モールドモジュールは、その前記露出したターミナルが前記インサート成形された前記導体の前記露出したターミナルに接続され、前記フレームによって前記ヒートシンクに対して押圧されていることを特徴とする駆動装置一体型回転電機。
前記モールドモジュールは樹脂によって前記ヒートシンクに固着されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置一体型回転電機。
前記モールドモジュールと前記ヒートシンクとの間に隙間が形成され、この隙間に前記樹脂が存在することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置一体型回転電機。
モールドモジュールのヒートシンク取付面に、前記隙間を形成する突部が設けられていることを特徴とする請求項３記載の駆動装置一体型回転電機。
樹脂にはフィラーが入っていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
前記モールドモジュールと前記フレームとの間に、前記モールドモジュールを前記ヒートシンクに対して弾性的に押圧する弾性部材を設けられていることを特徴とする請求項３から５のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
前記フレームのモールドモジュールを前記ヒートシンクに対して押圧する突起部が設けられていることを特徴とする請求項３から６のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
前記モールドモジュールのヒートシンク取付面側にはその電極が露出していることを特徴とする請求項３から７のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
樹脂は硬化性樹脂であることを特徴とする請求項２から８のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
前記ヒートシンクのモールドモジュール取付面に絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項２から９のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
前記モールドモジュールと前記ヒートシンクとの間には絶縁板が設けられていることを特徴とする請求項１記載の駆動装置一体型回転電機。
前記樹脂はモールドモジュールの外周からはみだす量を塗布することを特徴とする請求項２から１０のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
減速機構取付側からモータ部、駆動装置部の順に同軸一体構造に構成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。
減速機構取付側から駆動装置部、モータ部の順に同軸一体構造に構成されていることを特徴とする請求項1から１２のいずれか一に記載の駆動装置一体型回転電機。