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JP2018026508A - Electronic circuit device and rotary electric machine including the same - Google Patents

Electronic circuit device and rotary electric machine including the same Download PDF

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JP2018026508A
JP2018026508A JP2016158885A JP2016158885A JP2018026508A JP 2018026508 A JP2018026508 A JP 2018026508A JP 2016158885 A JP2016158885 A JP 2016158885A JP 2016158885 A JP2016158885 A JP 2016158885A JP 2018026508 A JP2018026508 A JP 2018026508A
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JP
Japan
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circuit
heat
circuit board
electronic circuit
structural member
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016158885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
佑 溝口
Yu Mizoguchi
佑 溝口
鈴木 秀明
Hideaki Suzuki
秀明 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Denso Corp
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Denso Corp
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Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd, Denso Corp filed Critical Asmo Co Ltd
Priority to JP2016158885A priority Critical patent/JP2018026508A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized electronic circuit device capable of suitably radiating heat from a circuit element to the exterior, and to provide a rotary electric machine including the same.SOLUTION: A motor housing 11 of an electric motor is attached with a circuit board 12 on which an inverter circuit is formed. To the motor housing 11, a structure member 15 formed by a plate having a heat transmission property is fixed. The structure member 15 is attached to the motor housing 11 so that a lower surface of a bottom part 15b is opposed to a circuit element 14 mounted on the circuit board 12. On an upper surface of the bottom part 15b of the structure member 15, a choke coil 21 for noise reduction included in the inverter circuit is attached. The choke coil 21 is electrically connected with the circuit board 12 by being soldered after a plurality of coil terminals 212 are inserted into through holes formed on the circuit board 12.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、信号処理または電力変換を行う電子回路装置およびそれを含んだ回転電機に関する。   The present invention relates to an electronic circuit device that performs signal processing or power conversion, and a rotating electrical machine including the electronic circuit device.

各々絶縁材によって形成された支持棒を介して、チョークコイルに一対の取付板を取り付け、当該取付板の下端部を金属容器(以下、固定側部材と言う)に締結したチョークコイルの固定構造に関する従来技術があった(例えば、特許文献1参照)。当該固定構造によれば、固定側部材に対してチョークコイルを、簡単な構成によって強固に固定することができる。したがって、チョークコイルに振動が加わっても、取付板によってチョークコイルを所定の位置に堅固に保持することができる。また、チョークコイルを固定側部材から所定の間隔だけ離れて取り付けることができるため、チョークコイルと固定側部材との間に別の回路素子を取り付けることもできる。このため、固定側部材上におけるチョークコイルの実質的な占有面積を低減することができ、固定構造が設けられた装置全体を小型化することができる。   The present invention relates to a choke coil fixing structure in which a pair of mounting plates are attached to a choke coil via support rods each formed of an insulating material, and a lower end portion of the mounting plate is fastened to a metal container (hereinafter referred to as a fixed side member). There was a prior art (see, for example, Patent Document 1). According to the fixing structure, the choke coil can be firmly fixed to the fixed side member with a simple configuration. Therefore, even if vibration is applied to the choke coil, the choke coil can be firmly held at a predetermined position by the mounting plate. Further, since the choke coil can be attached at a predetermined distance from the fixed member, another circuit element can be attached between the choke coil and the fixed member. For this reason, the substantial occupation area of the choke coil on the stationary member can be reduced, and the entire apparatus provided with the stationary structure can be reduced in size.

実公平6−48820号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-48820

ところで、チョークコイルのように、ある種の回路素子はその作動によって発熱することがある。これにより、発生した熱が電子回路装置に含まれる他の回路素子に対し、輻射もしくは回路基板内の金属を介して伝導することによって、当該回路素子の誤作動を誘引したり、自己発熱の許容値を下げたりすることがあった。したがって、電子回路装置において放熱経路を形成し、発熱源からの熱が他の回路素子に伝導することがないようにすることは、電子回路装置の重要な課題であった。さらに、チョークコイルのような高さ方向に大きな寸法を有した回路素子を回路基板上に取り付けた場合、必然的に回路基板を囲むハウジングと回路基板との間の距離が増大する。このため、回路基板上の他の回路素子からの発熱がハウジングに伝導しにくくなって、その放熱が困難になるという問題もあった。   By the way, a certain type of circuit element, such as a choke coil, may generate heat due to its operation. As a result, the generated heat is conducted to other circuit elements included in the electronic circuit device through radiation or metal in the circuit board, thereby inducing malfunction of the circuit element or allowing self-heating. The value was sometimes lowered. Therefore, it has been an important issue for the electronic circuit device to form a heat dissipation path in the electronic circuit device so that the heat from the heat source is not conducted to other circuit elements. Furthermore, when a circuit element having a large dimension in the height direction, such as a choke coil, is mounted on a circuit board, the distance between the housing surrounding the circuit board and the circuit board inevitably increases. For this reason, there is a problem that heat generated from other circuit elements on the circuit board is difficult to be transmitted to the housing, and heat dissipation is difficult.

上述した従来技術によるチョークコイルの固定構造においても、これらの課題については何ら考慮されていなかった。当該固定構造を回路基板上に設けた場合、チョークコイルによる発熱は取付板を介して回路基板に伝わるため、回路基板に設けられた他の回路素子への熱の影響は避けられなかった。また、回路基板上において回路素子の実装面積をかせぐために、チョークコイルと回路基板との間に回路素子を配置した場合、チョークコイルの直下にある回路素子が、まともに熱を受けることを余儀なくされていた。あるいは、当該回路素子の放熱先を設けることができなくなり、回路基板への放熱だけしかできなくなっていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路素子から外部への放熱を良好に行うことのできる小型の電子回路装置およびそれを含んだ回転電機を提供することにある。
Even in the above-described choke coil fixing structure according to the prior art, no consideration has been given to these problems. When the fixing structure is provided on the circuit board, the heat generated by the choke coil is transmitted to the circuit board through the mounting plate, so that the influence of heat on other circuit elements provided on the circuit board is inevitable. In addition, when a circuit element is disposed between the choke coil and the circuit board in order to increase the mounting area of the circuit element on the circuit board, the circuit element immediately below the choke coil is forced to receive heat. It was. Alternatively, it is impossible to provide a heat radiation destination for the circuit element, and only heat radiation to the circuit board can be performed.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a small electronic circuit device capable of satisfactorily radiating heat from circuit elements to the outside and a rotating electrical machine including the same. .

上述した課題を解決するために、請求項1に係る電子回路装置の発明は、ハウジングと、回路素子が設けられ、ハウジングに取り付けられる回路基板と、回路基板と電気的に接続された第1発熱素子と、伝熱性を有する部材により形成され、第1発熱素子が取り付けられるとともに、少なくとも一部が回路基板と第1発熱素子との間に配置されるように、ハウジングに対し固定された構造部材と、を備えている。   In order to solve the above-described problems, an electronic circuit device according to a first aspect of the present invention is provided with a housing, a circuit element provided with the circuit element, and a first heat generation electrically connected to the circuit board. A structural member formed of an element and a member having heat conductivity, to which the first heat generating element is attached, and which is fixed to the housing so that at least a part thereof is disposed between the circuit board and the first heat generating element. And.

この構成によれば、電子回路装置は、伝熱性を有する部材により形成され、第1発熱素子が取り付けられるとともに、少なくとも一部が回路基板と第1発熱素子との間に配置されるように、ハウジングに対し固定された構造部材を備えている。これにより、第1発熱素子による発熱が、回路基板に直接伝導することなく構造部材を介してハウジングに放熱される。したがって、回路基板に取り付けられた回路素子に熱の影響を与えることを低減できるため、回路素子が正常に作動することができる自己発熱の許容値を増大させることができる。尚、本発明における構造部材は、ハウジングに対して直接的に固定されるものと、ハウジングに対して回路基板を介さずに間接的に固定されるものとを含んでいる。
また、第1発熱素子を構造部材に取り付けたことにより、回路基板上の構造部材下において、他の回路素子の実装面積を確保することができ、電子回路装置全体を小型化することができる。
According to this configuration, the electronic circuit device is formed of a member having heat conductivity, the first heating element is attached, and at least a part is disposed between the circuit board and the first heating element. A structural member fixed to the housing is provided. Thereby, the heat generated by the first heat generating element is radiated to the housing via the structural member without being directly conducted to the circuit board. Therefore, since it is possible to reduce the influence of heat on the circuit elements attached to the circuit board, it is possible to increase the allowable value of self-heating that allows the circuit elements to operate normally. The structural members in the present invention include those that are fixed directly to the housing and those that are fixed to the housing indirectly without using a circuit board.
In addition, by mounting the first heat generating element on the structural member, it is possible to secure a mounting area for other circuit elements under the structural member on the circuit board, and to reduce the size of the entire electronic circuit device.

上述した課題を解決するために、請求項8に係る回転電機の発明は、請求項1乃至7のうちのいずれか一項に記載の電子回路装置を含んだ回転電機であって、ハウジングはモーターハウジングとしたことである。   In order to solve the above-described problem, an invention of a rotating electrical machine according to claim 8 is a rotating electrical machine including the electronic circuit device according to any one of claims 1 to 7, wherein the housing is a motor. This is a housing.

この構成によれば、回転電機において、第1発熱素子による発熱が、回路基板に直接伝導することなく構造部材を介してモーターハウジングに放熱される。したがって、回路基板に取り付けられた回路素子に熱の影響を与えることを低減でき、回転電機は正常に作動することができる。   According to this configuration, in the rotating electric machine, heat generated by the first heat generating element is radiated to the motor housing via the structural member without being directly conducted to the circuit board. Therefore, the influence of heat on the circuit elements attached to the circuit board can be reduced, and the rotating electrical machine can operate normally.

本発明の実施形態1によるインバーター回路を含んだ電動モーターの回路図1 is a circuit diagram of an electric motor including an inverter circuit according to Embodiment 1 of the present invention. 図1に表された電動モーターに含まれた電子回路装置の断面図1 is a cross-sectional view of an electronic circuit device included in the electric motor shown in FIG. 実施形態2による電子回路装置の断面図Sectional drawing of the electronic circuit device by Embodiment 2 実施形態3による電子回路装置の断面図Sectional drawing of the electronic circuit apparatus by Embodiment 3 実施形態4による電子回路装置の断面図Sectional drawing of the electronic circuit apparatus by Embodiment 4

以下、本発明の実施形態1乃至実施形態4について説明する。以下、図2乃至図5における上方を電動モーター1の上方とし、図2乃至図5における下方を電動モーター1の下方とし、図2乃至図5における左右方向を電動モーター1の水平方向として説明するが、電動モーター1の実際の取付方向とは無関係である。電動モーター1は、回転電機に該当する。   Embodiments 1 to 4 of the present invention will be described below. Hereinafter, the upper direction in FIGS. 2 to 5 is the upper side of the electric motor 1, the lower side in FIGS. 2 to 5 is the lower side of the electric motor 1, and the horizontal direction in FIGS. 2 to 5 is the horizontal direction of the electric motor 1. However, this is independent of the actual mounting direction of the electric motor 1. The electric motor 1 corresponds to a rotating electric machine.

<実施形態1の構成>
図1に基づき、本発明の実施形態1による電動モーター1の回路構成について説明する。本実施形態における電動モーター1は、ブラシレスDCモーターにより形成されているが、これに限られるものではなく、同期モーター、誘導モーター、その他の電動モーターであってもよい。
電動モーター1は、インバーター回路2、ステーター3、駆動回路4、マイクロコンピュータ5(以下、マイコン5と言う)および回転角センサ6を含んで形成されている。インバーター回路2は電力変換回路部に該当している。
<Configuration of Embodiment 1>
Based on FIG. 1, the circuit configuration of the electric motor 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. The electric motor 1 in the present embodiment is formed by a brushless DC motor, but is not limited thereto, and may be a synchronous motor, an induction motor, or other electric motor.
The electric motor 1 includes an inverter circuit 2, a stator 3, a drive circuit 4, a microcomputer 5 (hereinafter referred to as a microcomputer 5), and a rotation angle sensor 6. The inverter circuit 2 corresponds to a power conversion circuit unit.

インバーター回路2は、直流電源7の正極側に一端が接続されたチョークコイル21と、直流電源7の負極側に一端が接続されたシャント抵抗22とを含んでいる。チョークコイル21は、第1発熱素子に該当している。また、チョークコイル21の他端とシャント抵抗22の他端との間には、平滑コンデンサ23が接続されている。チョークコイル21および平滑コンデンサ23はノイズフィルタを構成し、電動モーター1へのノイズの流入および電動モーター1からのノイズの流出を低減している。また、チョークコイル21および平滑コンデンサ23は、直流電源7からの電圧を平滑化し、その脈動を低減している。   The inverter circuit 2 includes a choke coil 21 having one end connected to the positive electrode side of the DC power source 7 and a shunt resistor 22 having one end connected to the negative electrode side of the DC power source 7. The choke coil 21 corresponds to a first heating element. A smoothing capacitor 23 is connected between the other end of the choke coil 21 and the other end of the shunt resistor 22. The choke coil 21 and the smoothing capacitor 23 constitute a noise filter, and reduce the inflow of noise into the electric motor 1 and the outflow of noise from the electric motor 1. Further, the choke coil 21 and the smoothing capacitor 23 smooth the voltage from the DC power source 7 and reduce its pulsation.

チョークコイル21の他端には、それぞれMOS−FET(Metal-oxide-semiconductor field effect-transistor)やIGBT(Insulated gate bipolar transistor)などの半導体能動素子により形成された3相のイン側スイッチング素子24iのドレイン端子が並列に接続されている。一方、シャント抵抗22の他端には、それぞれイン側スイッチング素子24iと同様の3相のアウト側スイッチング素子24oのソース端子が並列に接続されている。イン側スイッチング素子24iのソース端子と、対応するアウト側スイッチング素子24oのドレイン端子とは互いに接続されている。以下、イン側スイッチング素子24iおよびアウト側スイッチング素子24oを包括してスイッチング素子24と言う。   The other end of the choke coil 21 has a three-phase in-side switching element 24i formed by a semiconductor active element such as a metal-oxide-semiconductor field effect-transistor (MOS-FET) or an insulated gate bipolar transistor (IGBT). Drain terminals are connected in parallel. On the other hand, the other end of the shunt resistor 22 is connected in parallel with a source terminal of a three-phase out-side switching element 24o similar to the in-side switching element 24i. The source terminal of the in-side switching element 24i and the drain terminal of the corresponding out-side switching element 24o are connected to each other. Hereinafter, the in-side switching element 24i and the out-side switching element 24o are collectively referred to as a switching element 24.

さらに、イン側スイッチング素子24iに対しては、それぞれイン側還流ダイオード25iが並列に接続されている。また、アウト側スイッチング素子24oに対しては、それぞれアウト側還流ダイオード25oが並列に接続されている。以下、イン側還流ダイオード25iおよびアウト側還流ダイオード25oを包括して還流ダイオード25と言う。   Furthermore, the in-side return diode 25i is connected in parallel to the in-side switching element 24i. Further, an out-side reflux diode 25o is connected in parallel to the out-side switching element 24o. Hereinafter, the in-side freewheeling diode 25i and the out-side freewheeling diode 25o are collectively referred to as the freewheeling diode 25.

ステーター3は、3相のステーターコイル3u、3v、3wを有している。ステーターコイル3u、3v、3wの一端は、それぞれ対応するイン側スイッチング素子24iのソース端子に接続されており、他端は互いに接続されている。さらに、電動モーター1は、ステーター3と半径方向に対向するように、図示しないローターを備えている。
駆動回路4は、スイッチング素子24の各々のゲート端子に接続されている。また、駆動回路4にはマイコン5が接続されている。
The stator 3 has three-phase stator coils 3u, 3v, and 3w. One end of each of the stator coils 3u, 3v, 3w is connected to the source terminal of the corresponding in-side switching element 24i, and the other ends are connected to each other. Furthermore, the electric motor 1 includes a rotor (not shown) so as to face the stator 3 in the radial direction.
The drive circuit 4 is connected to each gate terminal of the switching element 24. A microcomputer 5 is connected to the drive circuit 4.

マイコン5には、エンコーダーまたはレゾルバあるいはホールICにより形成された回転角センサ6が接続されており、マイコン5は、回転角センサ6による検出値およびシャント抵抗22を流れる電流に基づいて制御信号を形成し、駆動回路4へと送信する。駆動回路4は、マイコン5からの制御信号に基づいてPWM(Pulse Width Modulation)信号を形成し、各々のスイッチング素子24のゲート端子へと送信する。スイッチング素子24は、PWM信号によってスイッチング動作し、直流電源7の電圧を要求される交流電圧に変換して、ステーターコイル3u、3v、3wに供給する。これにより、電動モーター1のローターは、マイコン5によって回転制御される。   The microcomputer 5 is connected with a rotation angle sensor 6 formed by an encoder, a resolver, or a Hall IC. The microcomputer 5 generates a control signal based on a value detected by the rotation angle sensor 6 and a current flowing through the shunt resistor 22. And transmitted to the drive circuit 4. The drive circuit 4 forms a PWM (Pulse Width Modulation) signal based on the control signal from the microcomputer 5 and transmits it to the gate terminal of each switching element 24. The switching element 24 performs a switching operation by a PWM signal, converts the voltage of the DC power supply 7 into a required AC voltage, and supplies the AC voltage to the stator coils 3u, 3v, and 3w. Thereby, the rotation of the rotor of the electric motor 1 is controlled by the microcomputer 5.

電動モーター1は、図2に示した電子回路装置10を含んでいる。電子回路装置10は、アルミニウム合金のような熱伝導性に優れた金属製の筺体によって形成されたモーターハウジング11を含んでいる。モーターハウジング11は、ハウジングに該当している。モーターハウジング11の内部には、回路部品収容部11aが形成されている。モーターハウジング11の下方にある取付面11bには、回路部品収容部11aと対向するように回路基板12が固定されている。回路基板12は、貫通した複数の締付ボルト13がモーターハウジング11に締め付けられることによって、取付面11bに取り付けられている。図2に示すように、回路基板12の上面12aには、複数の回路素子14が実装されている。回路基板12の上面12aには回路素子14以外に、前述したインバーター回路2が実装され、回路基板12の下面12bには駆動回路4およびマイコン5が取り付けられている。   The electric motor 1 includes the electronic circuit device 10 shown in FIG. The electronic circuit device 10 includes a motor housing 11 formed of a metal casing having excellent thermal conductivity such as an aluminum alloy. The motor housing 11 corresponds to a housing. Inside the motor housing 11, a circuit component housing portion 11a is formed. A circuit board 12 is fixed to the mounting surface 11b below the motor housing 11 so as to face the circuit component housing portion 11a. The circuit board 12 is attached to the attachment surface 11 b by fastening a plurality of penetrating fastening bolts 13 to the motor housing 11. As shown in FIG. 2, a plurality of circuit elements 14 are mounted on the upper surface 12 a of the circuit board 12. In addition to the circuit element 14, the above-described inverter circuit 2 is mounted on the upper surface 12 a of the circuit board 12, and the drive circuit 4 and the microcomputer 5 are attached to the lower surface 12 b of the circuit board 12.

回路部品収容部11aの天井面11a1には、複数のスクリュー16によって、構造部材15が固定されている。構造部材15は、アルミニウム板のような伝熱性を有した板材により略コの字状に形成されている。構造部材15は、上端部にあるフランジ部15aに貫通させたスクリュー16をモーターハウジング11に締め付けることにより、天井面11a1に取り付けられている。構造部材15の底部15bの上面には、前述したチョークコイル21が取り付けられ、下面は回路基板12と対向している。これにより、構造部材15の少なくとも底部15bは、チョークコイル21と回路基板12との間に配置されている。構造部材15は、図2における左右方向についてはチョークコイル21を囲んでいるが、図2において紙面に垂直な方向については開放されている。構造部材15は、チョークコイル21を四方から囲むように形成されていてもよい。   A structural member 15 is fixed to the ceiling surface 11a1 of the circuit component housing portion 11a by a plurality of screws 16. The structural member 15 is formed in a substantially U shape by a plate material having heat conductivity such as an aluminum plate. The structural member 15 is attached to the ceiling surface 11a1 by fastening a screw 16 passed through the flange portion 15a at the upper end portion to the motor housing 11. The above-described choke coil 21 is attached to the upper surface of the bottom portion 15 b of the structural member 15, and the lower surface faces the circuit board 12. Thereby, at least the bottom 15 b of the structural member 15 is disposed between the choke coil 21 and the circuit board 12. The structural member 15 surrounds the choke coil 21 in the left-right direction in FIG. 2, but is open in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. The structural member 15 may be formed so as to surround the choke coil 21 from four directions.

チョークコイル21は、コア211の回りに巻線(図示せず)が巻回されて形成されている。また、チョークコイル21は、複数のコイル端子212が回路基板12に形成されたスルーホール(図示せず)に挿入された後、先端部が半田付けされることによって、回路基板12に対し電気的に接続されている。各々のコイル端子212は、構造部材15に対して絶縁された状態で貫通している。仮にチョークコイル21を回路基板12上に取り付けた場合、チョークコイル21による回路基板12上の占有面積は、1個の回路素子14による回路基板12上の占有面積よりも大きくなるように形成されている。
上述した構成により、チョークコイル21における発熱は、構造部材15を介してモーターハウジング11に伝導し、モーターハウジング11を介して電動モーター1の外部へと放熱される。
The choke coil 21 is formed by winding a winding (not shown) around the core 211. In addition, the choke coil 21 is electrically connected to the circuit board 12 by soldering the tip after a plurality of coil terminals 212 are inserted into through holes (not shown) formed in the circuit board 12. It is connected to the. Each coil terminal 212 penetrates the structural member 15 while being insulated. If the choke coil 21 is mounted on the circuit board 12, the area occupied on the circuit board 12 by the choke coil 21 is formed to be larger than the area occupied on the circuit board 12 by one circuit element 14. Yes.
With the configuration described above, heat generated in the choke coil 21 is conducted to the motor housing 11 via the structural member 15 and is radiated to the outside of the electric motor 1 via the motor housing 11.

<実施形態1の作用効果>
本実施形態によれば、電動モーター1は、伝熱性を有する板材により形成され、底部15bの上面にチョークコイル21が取り付けられ、底部15bがチョークコイル21と回路基板12との間に配置されるようにモーターハウジング11に固定された構造部材15を備えている。これにより、チョークコイル21による発熱が、回路基板12に伝導することなく構造部材15を介してモーターハウジング11に放熱される。したがって、図2に示したように、チョークコイル21と回路基板12との間の空間を利用して、回路素子14を回路基板12上に実装したとしても、回路素子14がチョークコイル21から熱の影響を受けることがない。このため、回路素子14が正常に作動することができ、延いては電動モーター1が正常に動作することができる。
<Effect of Embodiment 1>
According to the present embodiment, the electric motor 1 is formed of a plate material having heat conductivity, the choke coil 21 is attached to the upper surface of the bottom portion 15 b, and the bottom portion 15 b is disposed between the choke coil 21 and the circuit board 12. Thus, a structural member 15 fixed to the motor housing 11 is provided. Thus, heat generated by the choke coil 21 is radiated to the motor housing 11 via the structural member 15 without being conducted to the circuit board 12. Therefore, even if the circuit element 14 is mounted on the circuit board 12 using the space between the choke coil 21 and the circuit board 12 as shown in FIG. Will not be affected. For this reason, the circuit element 14 can operate | move normally, and the electric motor 1 can operate | move normally by extension.

チョークコイル21は回路基板12上に取り付けた場合、回路素子14による回路基板12上の占有面積よりも大きくなるように形成されている。これに対し、本実施形態においてはチョークコイル21を構造部材15に取り付けているため、チョークコイル21によって回路基板12上における実装面積が減少することを防止することができる。したがって、回路基板12上において回路素子14の実装面積を確保することができ、電子回路装置10全体を小型化することができる。
回路基板12に対して、モーターハウジング11の内周面よりも構造部材15の底部15bを接近させることができるため、構造部材15を介して、回路基板12上の発熱をよりいっそう容易に放熱させることができる。
The choke coil 21 is formed so as to be larger than the area occupied by the circuit element 14 on the circuit board 12 when mounted on the circuit board 12. On the other hand, since the choke coil 21 is attached to the structural member 15 in the present embodiment, the mounting area on the circuit board 12 can be prevented from being reduced by the choke coil 21. Therefore, the mounting area of the circuit element 14 can be secured on the circuit board 12, and the entire electronic circuit device 10 can be reduced in size.
Since the bottom 15b of the structural member 15 can be made closer to the circuit board 12 than the inner peripheral surface of the motor housing 11, the heat generated on the circuit board 12 can be radiated more easily through the structural member 15. be able to.

<実施形態2の構成>
図3に基づき、本発明の実施形態2による電子回路装置10Aについて説明する。電子回路装置10Aにおいて、回路素子14は、前述したシャント抵抗22、スイッチング素子24および還流ダイオード25のうちの少なくとも一つを含んでいる。回路素子14は、第2発熱素子に該当している。回路素子14は構造部材15の底部15bと対向しており、回路素子14と構造部材15との間には、絶縁性を有した熱伝導性部材17が介装されている。熱伝導性部材17は、放熱シートまたは放熱ゲルによって形成されている。放熱シートおよび放熱ゲルについては、公開特許公報である特開2006−249314号および特開2014−138030号に開示されている。本実施形態によるチョークコイル21は、回路素子14に比較して発熱量が小さい、または、発熱速度が小さくなるように形成されているが、これに限られるものではない。
<Configuration of Embodiment 2>
An electronic circuit device 10A according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In the electronic circuit device 10A, the circuit element 14 includes at least one of the shunt resistor 22, the switching element 24, and the free wheel diode 25 described above. The circuit element 14 corresponds to a second heating element. The circuit element 14 faces the bottom portion 15b of the structural member 15, and a heat conductive member 17 having insulation is interposed between the circuit element 14 and the structural member 15. The heat conductive member 17 is formed of a heat radiating sheet or a heat radiating gel. The heat radiating sheet and the heat radiating gel are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2006-249314 and 2014-138030, which are open patent gazettes. The choke coil 21 according to the present embodiment is formed so that the amount of heat generation is smaller or the heat generation speed is lower than that of the circuit element 14, but is not limited thereto.

図3に示したように、回路素子14における発熱は、熱伝導性部材17を介して構造部材15の底部15bへと伝導する。底部15bに伝わった熱は、構造部材15のフランジ部15aまたはスクリュー16を介して、モーターハウジング11へと放熱される。上述した熱の伝導経路を、図3において破線にて示している。電子回路装置10Aにおいて、その他の構成については、実施形態1による電子回路装置10と同様であるため、これ以上の説明は省略する。   As shown in FIG. 3, the heat generated in the circuit element 14 is conducted to the bottom 15 b of the structural member 15 through the heat conductive member 17. The heat transmitted to the bottom portion 15 b is radiated to the motor housing 11 via the flange portion 15 a of the structural member 15 or the screw 16. The heat conduction path described above is indicated by a broken line in FIG. Since the other configuration of the electronic circuit device 10A is the same as that of the electronic circuit device 10 according to the first embodiment, further description thereof is omitted.

<実施形態2の作用効果>
本実施形態によれば、回路素子14は、構造部材15と対向するように配置され、回路素子14と構造部材15との間には、熱伝導性部材17が介装されている。これにより、回路素子14による発熱が、熱伝導性部材17を介して構造部材15に伝導した後、モーターハウジング11に放熱される。したがって、回路素子14による発熱が、回路基板12に取り付けられた他の部品に伝わることを低減することができ、それらを正常に作動させることができる。
<Effects of Second Embodiment>
According to this embodiment, the circuit element 14 is disposed so as to face the structural member 15, and the heat conductive member 17 is interposed between the circuit element 14 and the structural member 15. As a result, heat generated by the circuit element 14 is conducted to the structural member 15 via the heat conductive member 17 and then radiated to the motor housing 11. Therefore, it can reduce that the heat_generation | fever by the circuit element 14 is transmitted to the other components attached to the circuit board 12, and can operate them normally.

電子回路装置10Aはインバーター回路2を有しており、インバーター回路2に含まれたノイズ防止用のチョークコイル21が構造部材15に取り付けられ、回路素子14は、インバーター回路2に含まれたシャント抵抗22、スイッチング素子24および還流ダイオード25のうちの少なくとも一つを含んでいる。これにより、インバーター回路2において、チョークコイル21による回路基板12上の面積の占有を防止でき、回路基板12上に多くの回路素子14を実装することができる。また、構造部材15によって、チョークコイル21および回路基板12上の回路素子14の発熱をモーターハウジング11に放熱することができ、インバーター回路2において熱の影響を排除して、インバーター回路2を正常に作動させることができる。   The electronic circuit device 10 </ b> A has an inverter circuit 2, a noise prevention choke coil 21 included in the inverter circuit 2 is attached to the structural member 15, and the circuit element 14 includes a shunt resistor included in the inverter circuit 2. 22, at least one of the switching element 24 and the freewheeling diode 25 is included. Thereby, in the inverter circuit 2, the occupation of the area on the circuit board 12 by the choke coil 21 can be prevented, and many circuit elements 14 can be mounted on the circuit board 12. Further, the structural member 15 can dissipate heat generated by the choke coil 21 and the circuit element 14 on the circuit board 12 to the motor housing 11, thereby eliminating the influence of heat in the inverter circuit 2 so that the inverter circuit 2 can be normally operated. Can be operated.

本実施形態によるチョークコイル21は、回路素子14に比較して発熱量が小さい、または、発熱速度が小さくなるように形成されている。この場合には、熱伝導性部材17上において、回路素子14から構造部材15への熱の伝導は多くなり、チョークコイル21から回路素子14への熱の伝導の影響は少ない。したがって、回路素子14からの放熱が進行するとともに、チョークコイル21から回路素子14への熱の伝導の影響を低減することができ、回路素子14を効果的に放熱させることができる。   The choke coil 21 according to the present embodiment is formed so that the heat generation amount is smaller than that of the circuit element 14 or the heat generation rate is lower. In this case, heat conduction from the circuit element 14 to the structural member 15 increases on the heat conductive member 17, and the influence of heat conduction from the choke coil 21 to the circuit element 14 is small. Therefore, the heat radiation from the circuit element 14 proceeds, the influence of heat conduction from the choke coil 21 to the circuit element 14 can be reduced, and the circuit element 14 can be effectively radiated.

<実施形態3の構成>
図4に基づき、本発明の実施形態3による構造部材15Aについて説明する。構造部材15Aにおいて、フランジ部15aの下方には一対の縦壁15cが接続されている。各々の縦壁15cの外周面には、複数の放熱用フィン15dが立設されている。各々の放熱用フィン15dは水平方向に延びることにより、構造部材15Aの外周面積を増大させており、チョークコイル21および回路素子14から伝導した熱を空気中に放熱可能に形成されている。構造部材15Aにおいて、その他の構成については、実施形態1による構造部材15と同様であるため、これ以上の説明は省略する。
<Configuration of Embodiment 3>
A structural member 15A according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. In the structural member 15A, a pair of vertical walls 15c are connected below the flange portion 15a. A plurality of heat dissipating fins 15d are provided upright on the outer peripheral surface of each vertical wall 15c. Each heat dissipating fin 15d extends in the horizontal direction to increase the outer peripheral area of the structural member 15A, and is formed so that heat conducted from the choke coil 21 and the circuit element 14 can be dissipated into the air. Since the other configuration of the structural member 15A is the same as that of the structural member 15 according to the first embodiment, further description thereof is omitted.

<実施形態3の作用効果>
本実施形態によれば、構造部材15Aの外周面には、放熱用フィン15dが立設されていることにより、チョークコイル21および回路素子14からの放熱をいっそう増大させることができる。
<Effect of Embodiment 3>
According to the present embodiment, the heat radiation from the choke coil 21 and the circuit element 14 can be further increased by providing the heat radiation fins 15d on the outer peripheral surface of the structural member 15A.

<実施形態4の構成>
図5に基づき、本発明の実施形態4による構造部材15Bについて説明する。本実施形態において、チョークコイル21Aのコア211は、鉄心213と、絶縁材料である合成樹脂材料によって形成され、鉄心213の周囲を覆った被覆部214とを備えている。被覆部214は、コアの一部に該当している。構造部材15Bは、合成樹脂材料によって被覆部214と一体的に形成された基部151と、基部151における回路素子14と対向する側の外周面を被覆した熱伝部152とを有している。熱伝部152は、アルミニウムのような伝熱性に優れた金属製の板材によって形成され、基部151の外周面の全体を覆っている。熱伝部152は、上端の伝熱フランジ152aを貫通したスクリュー16が天井面11a1に締め付けられることにより、モーターハウジング11に熱的に接続されている。
<Configuration of Embodiment 4>
Based on FIG. 5, a structural member 15B according to Embodiment 4 of the present invention will be described. In the present embodiment, the core 211 of the choke coil 21 </ b> A includes an iron core 213 and a covering portion 214 that is formed of a synthetic resin material that is an insulating material and covers the periphery of the iron core 213. The covering portion 214 corresponds to a part of the core. The structural member 15B includes a base 151 that is integrally formed with the covering portion 214 using a synthetic resin material, and a heat transfer portion 152 that covers the outer peripheral surface of the base 151 on the side facing the circuit element 14. The heat transfer portion 152 is formed of a metal plate material having excellent heat transfer properties such as aluminum and covers the entire outer peripheral surface of the base portion 151. The heat transfer portion 152 is thermally connected to the motor housing 11 by the screw 16 penetrating the heat transfer flange 152a at the upper end being fastened to the ceiling surface 11a1.

回路素子14の発熱は、熱伝導性部材17を介して熱伝部152に伝導し、伝熱フランジ152aからスクリュー16を介してモーターハウジング11に放熱される。上述した熱の伝導経路を、図5において破線にて示している。構造部材15Bにおいて、その他の構成については、実施形態1による構造部材15と同様であるため、これ以上の説明は省略する。   Heat generated by the circuit element 14 is conducted to the heat transfer section 152 via the heat conductive member 17 and is radiated from the heat transfer flange 152a to the motor housing 11 via the screw 16. The heat conduction path described above is indicated by a broken line in FIG. Since the other configuration of the structural member 15B is the same as that of the structural member 15 according to the first embodiment, further description is omitted.

<実施形態4の作用効果>
本実施形態によれば、構造部材15Bは、絶縁材料によってコア211の被覆部214と一体的に形成された基部151と、基部151における回路素子14と対向する側の外周面を被覆した熱伝部152とを有している。これにより、構造部材15Bの基部151を、コア211の被覆部214とともに容易に形成することができる。また、熱伝部152は、モーターハウジング11に対し熱的に接続されている。これにより、回路素子14による発熱を、熱伝部152を介してモーターハウジング11に放熱させることができる。
<Effect of Embodiment 4>
According to the present embodiment, the structural member 15B includes the base 151 formed integrally with the covering portion 214 of the core 211 by an insulating material, and the heat transfer covering the outer peripheral surface of the base 151 on the side facing the circuit element 14. Part 152. Thereby, the base 151 of the structural member 15 </ b> B can be easily formed together with the covering portion 214 of the core 211. Further, the heat transfer section 152 is thermally connected to the motor housing 11. Thereby, the heat generated by the circuit element 14 can be radiated to the motor housing 11 via the heat transfer portion 152.

<他の実施形態>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明は、ローターが回転されることにより、ステーター3において電力を発生させる発電機にも適用可能である。
また、本発明は、発電機と電動機の2つの機能を併せ持つ電動発電機にも適用可能である。
本発明における構造部材15、15A、15Bは、モーターハウジング11に対して直接的に固定されるものと、モーターハウジング11に対して回路基板12を介さずに間接的に固定されるものとを含んでいる。
また、回路基板12および構造部材15はモーターハウジング11ではなく、電子制御装置の筺型のハウジングに取り付けられていてもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows.
The present invention can also be applied to a generator that generates electric power in the stator 3 by rotating the rotor.
The present invention can also be applied to a motor generator having both functions of a generator and a motor.
The structural members 15, 15 </ b> A, and 15 </ b> B in the present invention include those that are fixed directly to the motor housing 11 and those that are fixed to the motor housing 11 indirectly without the circuit board 12. It is out.
Further, the circuit board 12 and the structural member 15 may be attached to the saddle-shaped housing of the electronic control unit instead of the motor housing 11.

図面中、1は電動モーター(回転電機)、2はインバーター回路(電力変換回路部)、10,10Aは電子回路装置、11はモーターハウジング(ハウジング)、12は回路基板、14は回路素子、15,15A,15Bは構造部材、15dは放熱用フィン、17は熱伝導性部材、21,21Aはチョークコイル(第1発熱素子)、22はシャント抵抗(第2発熱素子)、24はスイッチング素子(MOS−FET、第2発熱素子、半導体能動素子)、25は還流ダイオード(第2発熱素子)、151は基部、152は熱伝部、211はコア、214は被覆部(コアの一部)を示している。   In the drawings, 1 is an electric motor (rotary electric machine), 2 is an inverter circuit (power conversion circuit unit), 10 and 10A are electronic circuit devices, 11 is a motor housing (housing), 12 is a circuit board, 14 is a circuit element, 15 , 15A and 15B are structural members, 15d is a heat radiation fin, 17 is a heat conductive member, 21 and 21A are choke coils (first heating elements), 22 is a shunt resistor (second heating element), and 24 is a switching element ( MOS-FET, second heating element, semiconductor active element), 25 is a free-wheeling diode (second heating element), 151 is a base, 152 is a heat transfer part, 211 is a core, 214 is a covering part (a part of the core) Show.

Claims (8)

ハウジング(11)と、
回路素子(14)が設けられ、前記ハウジングに取り付けられる回路基板(12)と、
前記回路基板と電気的に接続された第1発熱素子(21、21A)と、
伝熱性を有する部材により形成され、前記第1発熱素子が取り付けられるとともに、少なくとも一部が前記回路基板と前記第1発熱素子との間に配置されるように、前記ハウジングに対し固定された構造部材(15、15A、15B)と、
を備えた電子回路装置(10、10A)。
A housing (11);
A circuit board (12) provided with a circuit element (14) and attached to the housing;
A first heating element (21, 21A) electrically connected to the circuit board;
A structure formed of a member having heat conductivity and fixed to the housing so that the first heat generating element is attached and at least a part thereof is disposed between the circuit board and the first heat generating element. Members (15, 15A, 15B);
An electronic circuit device (10, 10A).
前記第1発熱素子を前記回路基板上に取り付けた場合における前記回路基板上の占有面積は、前記回路素子による前記回路基板上の占有面積よりも大きくなるように形成されている請求項1記載の電子回路装置。   The occupying area on the circuit board when the first heating element is mounted on the circuit board is formed to be larger than an occupying area on the circuit board by the circuit element. Electronic circuit device. 前記回路素子は、前記構造部材と対向するように配置された第2発熱素子(22、24、25)を含み、
前記第2発熱素子と前記構造部材との間には、熱伝導性部材(17)が介装されている請求項1または2に記載の電子回路装置。
The circuit element includes a second heating element (22, 24, 25) arranged to face the structural member,
The electronic circuit device according to claim 1 or 2, wherein a heat conductive member (17) is interposed between the second heating element and the structural member.
前記第1発熱素子は、前記第2発熱素子に比較して発熱量が小さい、または、発熱速度が小さくなるように形成されている請求項3記載の電子回路装置。   4. The electronic circuit device according to claim 3, wherein the first heat generating element is formed to have a smaller heat generation amount or a lower heat generation rate than the second heat generating element. 5. 電力変換回路部(2)を備えており、前記第1発熱素子は前記電力変換回路部に含まれたノイズ低減用のチョークコイル(21、21A)であり、
前記チョークコイル(21A)は、巻線が巻回されたコア(211)を有し、
前記構造部材(15B)は、絶縁材料によって前記コアの少なくとも一部(214)と一体的に形成された基部(151)と、該基部における前記回路素子と対向する側の外周面を被覆した熱伝部(152)とを有しており、
前記熱伝部は、前記ハウジングに対し熱的に接続されている請求項3または4に記載の電子回路装置。
A power conversion circuit unit (2), wherein the first heating element is a choke coil (21, 21A) for noise reduction included in the power conversion circuit unit;
The choke coil (21A) has a core (211) around which a winding is wound,
The structural member (15B) includes a base (151) formed integrally with at least a part (214) of the core by an insulating material, and a heat that covers the outer peripheral surface of the base facing the circuit element. Transmission part (152),
The electronic circuit device according to claim 3, wherein the heat transfer section is thermally connected to the housing.
前記第2発熱素子は、前記電力変換回路部に含まれた半導体能動素子(24)、シャント抵抗(22)および還流ダイオード(25)のうちの少なくとも一つである請求項5記載の電子回路装置。   6. The electronic circuit device according to claim 5, wherein the second heating element is at least one of a semiconductor active element (24), a shunt resistor (22), and a free-wheeling diode (25) included in the power conversion circuit unit. . 前記構造部材(15A)の外周面には、放熱用フィン(15d)が立設されている請求項1乃至4のうちのいずれか一項に記載の電子回路装置。   The electronic circuit device according to any one of claims 1 to 4, wherein a heat radiating fin (15d) is erected on an outer peripheral surface of the structural member (15A). 請求項1乃至7のうちのいずれか一項に記載の電子回路装置を含んだ回転電機(1)であって、前記ハウジングはモーターハウジング(11)である回転電機。   A rotating electrical machine (1) comprising the electronic circuit device according to any one of claims 1 to 7, wherein the housing is a motor housing (11).
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