專利名稱：電氣裝置的散熱結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電氣裝置的散熱結構，尤其涉及一種由電動機裝置構成的電氣裝 置的散熱結構，其中，該電動機裝置具有旋轉位置傳感器和在表面配置有一個以上的電子 部件的電路基板。
背景技術：
公知一種電動機裝置(電氣裝置)，其具有旋轉位置傳感器和電路基板，其中所 述旋轉位置傳感器配置于軸的軸線方向端部側，對電動機部的旋轉位置進行檢測，所述電 路基板以位于軸的軸線的延長線上的方式配置于軸的端部外側，且具備一個以上的電子部 件。在這樣的電動機裝置中，若電子部件產生的熱量向旋轉位置傳感器流動，則存在旋轉位 置傳感器的精度降低，或旋轉位置傳感器的壽命縮短這樣的問題。因此，使電子部件產生的 熱量向外部放出成為課題。在此，如日本特開平4-67758號公報所示，考慮有如下結構將 在表面配置有電子部件的電路基板配置于碟狀的箱體內，在電路基板與箱體的底壁之間配 置金屬板，以包覆電子部件整體的方式向箱體內填充合成樹脂。若如此，電子部件產生的熱 量經由金屬板及箱體而被放出。另外，如日本特開昭63-45900號公報所示，考慮有如下結 構將具有柔性的傳熱構件與電子部件和熱散熱板連接，使電子部件產生的熱量直接向熱 散熱板傳遞而向外部放出。專利文獻1 日本特開平4-67758號公報專利文獻2 日本特開昭63-45900號公報然而，在旋轉位置傳感器及電路基板位于軸的軸線上，且在電路基板的表面配置 有一個以上的電子部件的電動機裝置中，采用以往的散熱結構繁雜。并且，在現有的散熱結 構中，提高在散熱效果方面存在界限。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過電子部件等使電路基板上自身放出的熱量有效 地向外部散熱，來抑制溫度上升的電氣裝置的散熱結構。在上述目的的基礎上，本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠防止電動機部產生的 熱量向電磁波屏蔽構件傳遞的電氣裝置的散熱結構。在上述目的的基礎上，本發(fā)明的另一目的在于提供一種電子部件產生的熱量的散 熱效果高的電氣裝置的散熱結構。本發(fā)明以在箱體的內部收納有安裝了電子部件的電路基板的電氣裝置的散熱結 構為改良的對象，其中箱體配置于在內部具有發(fā)熱源的電氣設備的殼體的外側。在本發(fā)明 中，具有電絕緣性、熱傳導性及柔性的傳熱構件以與箱體密接的狀態(tài)配置在電路基板與箱 體之間。具體的電氣裝置具備電動機部(電氣設備)，其具備一端從殼體突出的軸；旋轉 位置傳感器，其配置在殼體的外部，檢測軸的旋轉位置；電路基板，其配置在相對于殼體比 旋轉位置傳感器更靠外側的位置，且安裝有電子部件；箱體，其相對于殼體進行固定且包覆旋轉位置傳感器及電路基板。并且，具有電絕緣性、熱傳導性及柔性的傳熱構件以與箱體密 接的狀態(tài)配置在電路基板與箱體之間。在本發(fā)明的電氣裝置的散熱結構中，電子部件產生的熱量經由傳熱構件及箱體向 外部放出。在本發(fā)明中，由于使具有電絕緣性、熱傳導性及柔性的傳熱構件與箱體密接，因 此使電子部件產生的熱量能夠容易地向外部放出。將本發(fā)明適用于電動機裝置的更加具體的電氣裝置的散熱結構中，所述電氣裝置 具備電動機部，其具備一端從殼體突出的軸；旋轉位置傳感器，其配置在殼體的外部，檢 測軸的旋轉位置；電路基板，其配置在相對于殼體比旋轉位置傳感器更靠外側的位置且安 裝有構成信號處理電路的電子部件，其中，該信號處理電路基于旋轉位置傳感器的輸出信 號而進行信號處理；箱體，其相對于殼體進行固定且包覆旋轉位置傳感器及電路基板。在本 發(fā)明中，箱體包括箱體主體和金屬制的電磁波屏蔽構件，其中所述箱體主體由電絕緣材料 形成，所述電磁波屏蔽構件與殼體不接觸地配置在箱體主體的內壁面上。箱體主體具有向 殼體開口的開口部且與開口部對置的對置壁部。在對置壁部固定有電磁波屏蔽構件。具有 電絕緣性、熱傳導性及柔性的傳熱構件以與電磁波屏蔽構件密接的狀態(tài)配置在電路基板與 電磁波屏蔽構件之間。在本發(fā)明的電氣裝置的散熱結構中，電子部件產生的熱量經由傳熱構件、電磁波 屏蔽構件及箱體主體向外部放出。在本發(fā)明中，利用傳熱構件、電磁波屏蔽構件使電子部件 產生的熱量能夠容易地向外部放出。并且，在本發(fā)明中，由于電磁波屏蔽構件與殼體不接 觸，因此能夠防止在電動機部側產生的熱量從殼體向電磁波屏蔽構件流動。箱體主體構成為具有向殼體開口的開口部，且具有與開口部對置的對置壁部和筒 狀的周壁部，該周壁部從對置壁部的緣部朝向殼體豎起，電磁波屏蔽構件可以由沿著箱體 主體的對置壁部的第一部分和沿著周壁部的第二部分構成。在該情況下，將電磁波屏蔽構 件固定于箱體主體的對置壁部。若如此，由于向電磁波屏蔽構件第一部分的中央部傳遞的 熱量向第二部分放射狀地散熱，因此能夠有效地進行散熱，能夠提高散熱效果?？梢栽陔姶挪ㄆ帘螛嫾牡诙糠峙c箱體主體的周壁部之間形成空隙部。若如 此，能夠進一步防止在電動機部側產生的熱量從殼體向電磁波屏蔽構件流動?？梢允闺姶挪ㄆ帘螛嫾牡诙糠峙c箱體主體的周壁部接合。若如此，能夠將電 磁波屏蔽構件牢固地固定于箱體主體。傳熱構件可以采用以硅酮或丙烯酸樹脂為主要原料而構成的傳熱構件。這樣的傳 熱構件在市場上出售，能夠廉價獲得。在電子部件的至少一部分通過引線端子安裝于電路基板上時，可能因傳熱構件含 有的腐蝕物質腐蝕引線端子。例如，在由丙烯酸樹脂形成傳熱構件時，可能因丙烯酸腐蝕引 線端子。因此，優(yōu)選在傳熱構件與電路基板對置的面接合耐熱性保護片，該耐熱性保護片允 許從電子部件向傳熱構件傳熱，并且防止傳熱構件與引線端子接觸而防止因傳熱構件含有 的腐蝕物質引起引線端子的腐蝕。若如此，通過接合耐熱性保護片這樣簡單的作業(yè)能夠防 止引線端子的腐蝕。優(yōu)選在耐熱性保護片上形成有貫通孔，在該貫通孔允許電子部件的至少一部分的 電子部件的部件主體與傳熱構件接觸。若如此，在傳熱構件的吸附性的作用下，傳熱構件吸 附于電子部件，能夠將傳熱構件及耐熱性保護片穩(wěn)定地固定在電動機內。
耐熱性保護片可以采用各種材料及厚度尺寸的耐熱性保護片。例如，在使用 PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)時，優(yōu)選厚度為50 200 μ m。若低于50 μ m，則由于傳熱構 件的應力可能損害耐熱性保護片。若高于200 μ m，則妨礙從電子部件向傳熱構件傳熱。


圖1是以破斷狀態(tài)示出適用于電動機裝置的本發(fā)明一實施方式的電氣裝置的散 熱結構(實施例1的電氣裝置的散熱結構)的圖。圖2是從箱體主體側觀察到的圖1所示的散熱結構的一部分的立體圖。圖3是安裝了圖1所示的散熱結構所包括的電子部件的電路基板的俯視圖。圖4是示出將圖1所示的電動機裝置的第二部分的軸線方向的長度進行各種變化 時的該長度與電子部件自室溫的溫度變化的關系的圖。圖5是以破斷狀態(tài)示出本發(fā)明另一實施方式的電氣裝置的散熱結構(實施例2的 電氣裝置的散熱結構)的圖。圖6是以破斷狀態(tài)示出本發(fā)明的另一實施方式的電氣裝置的散熱結構的一部分 的圖。圖7是圖6所示的散熱結構的分解圖。圖8是安裝了圖6所示的散熱結構所包括的電子部件的電路基板的俯視圖。符號說明1電動機部3旋轉位置傳感器3a旋轉體3b磁性檢測器7電路基板9箱體主體9a對置壁部9b周壁部11電磁波屏蔽構件Ila 第一部分lib 第二部分13傳熱構件17 殼體19 軸33 39電子部件
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明實施方式進行詳細說明。圖1是以破斷狀態(tài)示出適用于 電動機裝置的本發(fā)明一實施方式的電氣裝置的散熱結構(實施例1的電氣裝置的散熱結 構)的圖，圖2是從后述的箱體主體9側觀察到的圖1所示的電氣裝置的散熱結構的立體 圖。如圖1所示，具有本例的電氣裝置的散熱結構的電動機裝置具備電動機部1、旋轉位置傳感器3、電路基板支承部5、電路基板7、箱體主體9、電磁波屏蔽構件11、傳熱構件13。電 動機部1具備電磁制動器15、殼體17以及一端從該殼體17突出的軸19。電磁制動器15 具有制動器用鐵心21及電磁線圈23。制動器用鐵心21經由球軸承25支承軸19其使其旋 轉自如。面向圖1，在電磁制動器15的左側配置有未圖示的電動機用定子及轉子。電磁制 動器15通過螺釘27固定于殼體17。旋轉位置傳感器3是磁性回轉式編碼器，配置于殼體17的外部。旋轉位置傳感器 3具有固定于軸19的非負荷端部的前端的旋轉體3a和固定于電路基板7的磁性檢測器3b。 磁性檢測器3b在軸19的外側方向以與旋轉體3a包括的多個永久磁鐵對置的方式配置，其 通過檢測多個永久磁鐵的磁通來檢測軸19的旋轉位置。此外，作為旋轉位置傳感器也可以 使用光學式回轉式編碼器。電路基板支承部5由樹脂構成，且具有經由連接件29、31固定于制動器用鐵心21 的筒形狀。電路基板7配置于相對于殼體17比旋轉位置傳感器3更靠外側的位置，其緣部支 承于電路基板支承部5。如圖3所示，在電路基板7的與箱體主體9對置的面安裝有包括 IC等的四個電子部件33 39。電子部件33 39構成基于旋轉位置傳感器3的輸出信號 來進行信號處理的信號處理電路。電子部件33 39分別具有部件主體33a 39a和分別 與部件主體33a 39a連接的多個引線端子33b 39b。電子部件33 39通過多個引線 端子33b 39b分別安裝在電路基板7上。箱體主體9由電絕緣材料的合成樹脂構成，以包覆旋轉位置傳感器3、電路基板支 承部5及電路基板7的方式固定于殼體17。該箱體主體9具有對置壁部9a和周壁部％。 箱體主體9具有朝向殼體17開口的開口部9c，對置壁部9a與開口部9c對置。周壁部9b 具有筒形狀，周壁部％從對置壁部9a的緣部朝向殼體17豎起。電磁波屏蔽構件11由金屬制的冷軋的磁性鋼板的加工件構成，具有沿著箱體主 體9的對置壁部9a的內壁并與該內壁接合的第一部分Ila和從第一部分Ila的周緣豎起 而與箱體主體9的周壁部9b的內壁接合的第二部分lib。因此，以第一部分Ila與電路基 板7上的多個電子部件33 39對置的方式將電磁波屏蔽構件11固定于箱體主體9的對置 壁部9a。并且，在第二部分lib的電動機部1側的端部與殼體17之間形成有間隙。如此， 第二部分lib與殼體17不接觸而沿周壁部9b延伸。在本例中，將電磁波屏蔽構件11作為 插入件而將箱體主體9注塑成形。通過該電磁波屏蔽構件11屏蔽從電動機裝置的外部向 多個電子部件33 39及旋轉位置傳感器3的電磁波。在本例中，由箱體主體9和電磁波 屏蔽構件11構成箱體。傳熱構件13是以硅酮或丙烯酸樹脂為主要原料而構成的厚度尺寸為3 7mm的 具有電絕緣性、熱傳導性及柔性的板，傳熱構件13以與多個電子部件33 39和電磁波屏 蔽構件11的第一部分Ila密接的狀態(tài)配置在電路基板7與電磁波屏蔽構件11之間。具體 地說，傳熱構件13以包覆多個電子部件33 39的方式與多個電子部件33 39連接。在 本例中，作為傳熱構件13，使用由信越化學株式會社出售的散熱硅酮橡膠。由于該傳熱構 件13具有柔性，因此，能夠在不給多個電子部件33 39帶來損傷的情況下增加與多個電 子部件33 39的接觸面積。在本例的散熱結構中，多個電子部件33 39產生的熱量經由傳熱構件13、電磁波屏蔽構件11及箱體主體9而被向外部放出。在本例中，利用傳熱構件13及電磁波屏蔽 構件11能夠使電子部件33 39產生的熱量容易地向外部放出。并且，由于向電磁波屏蔽 構件11的第一部分Ila的中央部傳遞的熱量向第二部分lib (向第一部分Ila的緣部)散 熱，因此能夠有效地散熱而提高散熱效果。并且，由于電磁波屏蔽構件11的第二部分lib 與殼體17不接觸，因此能夠防止在電動機1側產生的熱量從殼體17向電磁波屏蔽構件11 流動。接下來，使電動機裝置以額定輸出連續(xù)運轉3 4小時，其中該電動機裝置將使用 了本例的散熱結構的電動機裝置的第二部分lib的軸線方向的長度Ll進行各種改變。然 后，測定溫度上升飽和時的電子部件33 39的溫度，研究長度Ll與電子部件33 39自 室溫的溫度變化的關系。圖4示出其測定結果。此外，若第二部分lib的軸線方向的長度 為10mm，則第二部分lib與殼體17接觸。由圖4可知，當第二部分lib的軸線方向的長度 Ll為2mm時，能夠有效抑制電子部件33 39的溫度上升。當長度Ll小于2mm時，不能夠 提高電磁波屏蔽構件11的散熱效果。并且，當長度Ll大于2mm時，由于在電動機部1側產 生的熱量在電磁波屏蔽構件11流動，因此不能夠提高電磁波屏蔽構件11的散熱效果。此 外，在實施例1的電動機裝置中，考慮電磁波屏蔽的屏蔽效果和散熱效果，使電磁波屏蔽構 件11的第二部分lib軸線方向的長度Ll為8mm。圖5是以破斷狀態(tài)示出本發(fā)明另一實施方式的電氣裝置的散熱結構(實施例2的 電氣裝置的散熱結構)的一部分的圖。本例的散熱結構除了電磁波屏蔽構件111以外，具 有與圖1所示的電動機裝置相同的結構。因此，在與圖1所示的散熱結構相同結構的構件 上標注圖1中標注的符號加上100的符號，并省略其說明。在本例的散熱結構中，電磁波屏 蔽構件111的第二部分Illb以與箱體主體109的周壁部109b的內壁不接合的方式形成。 因此，在周壁部109b與第二部分Illb之間形成有空隙部G。在本例中，周壁部109b與第二 部分Illb之間的距離L2為幾百μ m以上。根據本例的散熱結構，通過箱體主體109的周壁部109b與電磁波屏蔽構件111的 第二部分Illb之間的空隙部G，能夠進一步防止在電動機101側產生的熱量從殼體117向 電磁波屏蔽構件111流動。接下來，研究使電動機裝置以額定輸出運轉3 4小時時的電子部件自室溫的溫 度變化，其中該電動機裝置使用了用于試驗的各種散熱結構。表1表示其測定結果。[表 1]
電動機比較例1比較例2實施例1實施例2實施例3溫度變化值(k)67. 059. 045. 141. 349. 8 在表1中，比較例1通過碳素鋼的削除形成箱體主體9，且不設置電磁波屏蔽構件 11及傳熱構件13，其它為與圖1所示的實施例1的散熱結構相同結構的散熱結構。比較例 2不設置電磁波屏蔽構件11及傳熱構件13，其它為與圖1所示的實施例1的散熱結構相同 結構的散熱結構。實施例1是圖1所示的散熱結構，實施例2是圖5所示的散熱結構。實 施例3不設置電磁波屏蔽構件11，將傳熱構件壓接于電子部件和箱體主體這兩方，其它為 與圖1所示的實施例1的散熱結構相同結構的散熱結構。即，實施例3的散熱結構僅通過傳熱構件13進行散熱。由表1可知，實施例1 實施例3的散熱結構與比較例1及比較例2的散熱結構 相比，散熱效果高。還可知，在周壁部與第二部分之間形成有空隙部的實施例2的散熱結構 中，抑制電子部件的溫度上升的效果尤其高。圖6是以破斷狀態(tài)示出本發(fā)明另一實施方式的電氣裝置的散熱結構的一部分的 圖。圖7是該散熱構件的分解圖。本例的散熱結構除了耐熱性保護片241以外，具有與圖 1所示的電動機裝置相同的結構。因此，在與圖1所示的散熱結構相同結構的構件上標注 圖1中標注的符號加上200的符號，并省略其說明。在本例的散熱結構中，在傳熱構件213 的與電路基板207對置的面接合有耐熱性保護片241。如圖7所示，耐熱性保護片241具 有圓板形狀，該圓板形狀具有與傳熱構件213的外徑尺寸大致相等的外徑尺寸，耐熱性保 護片241由厚度為IOOym的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)形成。也可以使用PEN(聚萘 二甲酸乙二酯)作為傳熱構件。若考慮熱傳導性等，優(yōu)選傳熱構件的厚度為50 200 μ m。 在耐熱性保護片241上形成有貫通孔241a及241b這兩個貫通孔，通過貫通孔241a，圖8所 示的電子部件233的部件主體233a與傳熱構件213接觸，通過貫通孔241b，電子部件237 的部件主體237a與傳熱構件213接觸。由此，傳熱構件213吸附于電子部件233及電子部 件237，從而傳熱構件213及耐熱性保護片241被穩(wěn)定地固定于電動機內。此外，電子部件 235的部件主體235a及電子部件239的部件主體239a經由耐熱性保護片241與傳熱構件 213連接，電子部件235及電子部件239產生的熱量經由耐熱性保護片241向傳熱構件213 傳遞。在耐熱性保護片241與傳熱構件213接合的狀態(tài)下，耐熱性保護片241允許從電子 部件233 239向傳熱構件213傳熱，并且防止傳熱構件213與電子部件233 239的引 線端子233b 239b接觸而防止因傳熱構件213所含有的腐蝕物質引起引線端子233b 239b的腐蝕。在本例中，在由丙烯酸樹脂形成傳熱構件213時，雖然因丙烯酸可能腐蝕引線 端子233b 239b，但是通過耐熱性保護片241能夠防止該腐蝕。工業(yè)實用性根據本發(fā)明，利用傳熱構件及電磁波屏蔽構件使電子部件產生的熱量能夠容易向 外部放出。并且，在本發(fā)明中，由于向第一部分的中央部傳遞的熱量向第二部分放射狀地散 熱，因此能夠有效地進行散熱，能夠提高散熱效果。并且，在本發(fā)明中，電磁波屏蔽構件的 第二部分與殼體不連接，因此能夠防止因電動機部產生的熱量從殼體向電磁波屏蔽構件流 動。其結果是，使電子部件產生的熱量容易向外部放出，從而能夠有效地防止向旋轉位置傳 感器傳遞熱量。并且，只要在傳熱構件的與電路基板對置的面接合耐熱性保護片，通過接合耐熱 性保護片這樣簡單的作業(yè)就能夠防止引線端子的腐蝕，其中，耐熱性保護片允許從電子部 件向傳熱構件傳熱，并且防止傳熱構件與引線端子接觸而防止因傳熱構件所含有的腐蝕物 質引起引線端子的腐蝕。
權利要求
一種電氣裝置的散熱結構，所述電氣裝置在箱體的內部收納有安裝了多個電子部件的電路基板，該箱體配置于內部具有發(fā)熱源的電氣設備的殼體外側，所述電氣裝置的散熱結構的特征在于，具有電絕緣性、熱傳導性及柔性的傳熱構件以與所述箱體密接的狀態(tài)配置于所述電路基板與所述箱體之間。
2.根據權利要求1所述的電氣裝置的散熱結構，其中，所述電氣設備由具備一端從所述殼體突出的軸的電動機部構成， 所述電氣裝置由電動機裝置構成，其具備旋轉位置傳感器，其配置在所述殼體的外部，檢測所述軸的旋轉位置； 所述電路基板，其配置在相對于所述殼體比所述旋轉位置傳感器更靠外側的位置，且 安裝有多個所述電子部件；所述箱體，其固定于所述殼體，且包覆所述旋轉位置傳感器及所述電路基板。
3.根據權利要求1或2所述的電氣裝置的散熱結構，其特征在于，所述箱體包括箱體主體和金屬制的電磁波屏蔽構件，其中，所述箱體主體由電絕緣材 料形成，所述電磁波屏蔽構件配置在所述箱體主體的內壁面上， 所述傳熱構件與所述電磁波屏蔽構件密接。
4.根據權利要求1所述的電氣裝置的散熱結構，其特征在于，所述箱體主體具有向所述殼體開口的開口部，且具有與所述開口部對置的對置壁部和 筒狀的周壁部，所述周壁部從所述對置壁部的緣部朝向所述殼體豎起，所述電磁波屏蔽構件由沿著所述箱體主體的所述對置壁部的第一部分和沿著所述周 壁部的第二部分構成，在所述對置壁部固定有所述電磁波屏蔽構件。
5.根據權利要求4所述的電氣裝置的散熱結構，其特征在于， 在所述第二部分與所述周壁部之間形成有空隙部。
6.根據權利要求4所述的電氣裝置的散熱結構，其特征在于， 所述第二部分與所述周壁部接合。
7.根據權利要求1或2所述的電氣裝置的散熱結構，其特征在于， 所述傳熱構件以硅酮或丙烯酸樹脂為主要原料構成。
8.根據權利要求1所述的電氣裝置的散熱結構，其特征在于，多個所述電子部件的至少一部分電子部件通過引線端子安裝在所述電路基板上， 在所述傳熱構件的與所述電路基板對置的面接合有耐熱性保護片，該耐熱性保護片允 許從所述電子部件向所述傳熱構件傳熱，并且防止所述傳熱構件與所述引線端子接觸而防 止因所述傳熱構件所含有的腐蝕物質引起引線端子腐蝕。
9.根據權利要求8所述的電氣裝置的散熱結構，其特征在于，在所述耐熱性保護片上形成有一個以上的貫通孔，在該貫通孔允許多個所述電子部件 的至少一部分的所述電子部件的部件主體與所述傳熱構件接觸。
10.根據權利要求8或9所述的電氣裝置的散熱結構，其特征在于， 所述耐熱性保護片由厚度為50 200 μ m的PET構成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使電子部件產生的熱量容易向外部放出并能夠防止向旋轉位置傳感器傳遞熱量的散熱效果高的電氣裝置的散熱結構。在箱體主體(9)上固定金屬制的電磁波屏蔽構件(11)，該電磁波屏蔽構件(11)具有第一部分(11a)和筒狀的第二部分(11b)，其中第一部分(11a)以與電路基板(7)對置的方式與箱體主體(9)的對置壁部(9a)接合，第二部分(11b)從該第一部分(11a)的周緣豎起且與殼體(17)不接觸地沿箱體主體(9)的周壁部(9b)延伸。具有電絕緣性、熱傳導性及柔性的傳熱構件(13)以與多個電子部件(33～39)和電磁波屏蔽構件(11)的第一部分(11a)密接的狀態(tài)配置在電路基板(7)與電磁波屏蔽構件(11)之間。
文檔編號H02K11/00GK101902098SQ20101019051
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權日2009年5月27日
發(fā)明者地久順一, 宮下利仁, 日置洋 申請人:山洋電氣株式會社