JP6410263B2 - モータ - Google Patents
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Description
また、支柱のようなもので固定される他方の回路基板は、振動の影響を受け易い。
(1)本発明のモータは、モータ本体部及び駆動回路部を備えたモータであって、前記モータ本体部は、ロータと、ステータと、前記ロータ及び前記ステータを収容するフレームと、を備え、前記駆動回路部は、前記フレーム側となる一端部及び前記一端部と反対側に位置する他端部に開口を有する枠形状のケースと、前記ケース内に形成された第1取付部に固定される第1配線基板であって、駆動回路及び実装されたパワー素子を有する前記第1配線基板と、前記ケース内に形成された第2取付部に固定される第2配線基板であって、前記第1配線基板よりも前記ケースの前記一端部寄りの位置に配置される前記第2配線基板と、を備える。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
図1に示すように、モータ1は、モータ本体部10と駆動回路部20と、を備えている。
なお、本実施形態のモータ1は、三相型のブラシレスモータであるが、モータ1としては、これに限定されるものではない。
モータ本体部10は、図2に示すように、ロータ11と、ステータ12と、ロータ11及びステータ12を収容するフレーム13と、を備えている。
ロータ11は、シャフト11aと、シャフト11aに固定されるロータヨーク11bと、ロータヨーク11bの外周に固定されるロータマグネット11cと、を備えている。
駆動回路部20は、図2に示すように、ケース21と、ケース21内に固定される第1配線基板22と、ケース21内に固定される第2配線基板23であって第1配線基板22よりもケースの一端部(図上側)寄りの位置に配置される第2配線基板23と、ケース21の他端部(図下側)の開口21c(図3参照)を塞ぐように、ケース21の他端部に、図1に示すように、ネジで取り付けられるヒートシンク部材24と、を備えている。
また、図2に示す第2配線基板23は、モータ1の制御を行うための制御回路が形成された基板である。
なお、ヒートシンク部材24は図示を省略している。
図3に示すように、外形がほぼ四角形の形状をしており、その四隅にケース21がフレーム13のフランジ部13cにネジで固定されるときに、ネジが螺合される螺旋溝が形成されたネジ固定孔21aが形成されている。
このため、本実施形態では、図2に示すように、第2配線基板23を図示しないパワー素子が実装される第1配線基板22よりもケース21の一端部(図上側)寄りの位置に配置するようにし、第1配線基板22をケース21の他端部側に位置するようにして、第1配線基板22からの熱をヒートシンク部材24に効率よく放熱するように、第1配線基板22が、ヒートシンク部材24に近接配置されるようにして高い放熱性が得られるものになっている。
そして、ケース21が熱膨張すると第1配線基板22と第2配線基板23の間の距離が拡がることになる。
そうすると、第1配線基板22と第2配線基板23の間に設けられている電気接続部材25に応力がかかることになる。
例えば、ケース21をアルミニウム合金やマグネシウムとし、電気接続部材25を黄銅や銅とする構成とすることが好ましく、線膨張係数で言えば、例えば、ケース21と電気接続部材25との線膨張係数の差を10.0×10−6/℃以内とするのが好ましい。
このようにすれば、ケース21が熱膨張するのに応じて第1配線基板22と第2配線基板23の間の距離が拡がるのとほぼ同じ分だけ、電気接続部材25も熱膨張して電気接続部材25の長さが長くなるため、電気接続部材25に応力がかかることが抑制され、耐ヒートショック性を向上させることが可能となる。
具体的には、電気接続部材25の途中に伸び縮みを許容する方向に直交する方向に折り曲げたほぼU字状の弾性構造を設けるようにすれば、耐ヒートショック性を向上させることが可能となる。
図4に示すように、まず、モータ本体部10と、ヒートシンク部材24の取り付け以外が終わった状態の駆動回路部20と、ヒートシンク部材24と、を準備する。
そして、ヒートシンク部材24が取り付けられる前の駆動回路部20の部分をモータ本体部10に取り付ける。
そこで、この導出された端子16の他端側の端部を、図2に示すように、第1配線基板22に半田30で電気的に接続する。
その後、ヒートシンク部材24をネジでケース21の他端部に固定するようにしてモータ1の組み立てが完了する。
上記実施形態では、図3に示したように、ケース21を外形が四角形であり、一端部の開口21b及び他端部の開口21cがほぼ四角形であるものとしていたが、ケース21はこのような形状に限定されるものではない。
なお、図5において、上記実施形態と同様の構成部分については、同様の番号を付与して説明を省略する場合がある。
つまり、ケース21は、外形が円形で、一端部の開口21b及び他端部の開口21cがともに円形であるものであってもよく、このようなケース21の場合、フレーム13のフランジ部13cを円形状にするとともに、ヒートシンク部材24も円形状にすればよい。
したがって、この場合でも、ケース21の一端部の開口21bの形状と一端部側に配置される第2配線基板23(図示せず)の形状は相補形であることが好ましく、ケース21の他端部の開口21cの形状と他端部側に配置される第1配線基板22(図示せず)の形状は相補形であることが好ましい。
このため、延出部26をケース21の周方向(枠形状に沿った方向)におけるケース21内の異なる位置に2つ以上設け、第1取付部26b及び第2取付部26aがケース21の周方向(枠形状に沿った方向)におけるケース21内の異なる位置に複数設けられているようにするのが好適である。
この場合も、ケース21の一端部の開口21bと一端部側に配置される第2配線基板23をケース21の外形と同じ形状とし、ケース21の他端部の開口21cと他端部側に配置される第1配線基板22をケース21の外形と同じ形状とすれば、配線基板の有効面積を大きく確保できるので好適である。
Claims (9)
- モータ本体部及び前記モータ本体部とは別体である駆動回路部を備えたモータであって、
前記モータ本体部は、
ロータと、
ステータと、
前記ロータ及び前記ステータを収容するフレームと、を備え、
前記駆動回路部は、
前記フレーム側となる一端部及び前記一端部と反対側に位置する他端部に開口を有する枠形状のケースと、
前記ケース内に形成された第1取付部に固定される第1配線基板であって、駆動回路及び実装されたパワー素子を有する前記第1配線基板と、
前記ケース内に形成された第2取付部に固定される第2配線基板であって、前記第1配線基板よりも前記ケースの前記一端部寄りの位置に配置される前記第2配線基板と、を備え、
前記第1取付部及び前記第2取付部に対応する内壁面の位置には内側に延出する延出部が形成されており、
前記延出部の他端部が第1取付部とされ、前記延出部の一端部が第2取付部とされ、
前記第1配線基板は、前記ケースの他端部の開口を通じて前記ケース内に配置されるとともに、前記第2配線基板は、前記ケースの一端部の開口を通じてケース内に配置されるモータ。 - 前記第1取付部及び前記第2取付部は、前記ケースの前記枠形状に沿った方向におけるケース内の複数箇所に設けられている請求項1に記載のモータ。
- 前記ケースの他端部の開口の形状と前記第1配線基板の形状がほぼ相補形であり、
前記ケースの一端部の開口の形状と前記第2配線基板の形状がほぼ相補形である請求項1又は2に記載のモータ。 - 前記第1配線基板及び前記第2配線基板は、外形がほぼ四角形であるとともにほぼ同じ大きさを有し、
前記ケースの他端部の開口及び前記ケースの一端部の開口は、内形がほぼ四角形であるとともにほぼ同じ大きさを有し、
前記第1取付部及び前記第2取付部が、前記ケース内の四隅に設けられている請求項1に記載のモータ。 - 前記第1配線基板及び前記第2配線基板は、前記ステータに設けられる端子を通す孔が設けられており、
前記端子は、前記第1配線基板及び前記第2配線基板の前記孔を貫通するように配置されており、
前記第1配線基板の前記孔から前記ケースの他端部側に突出する前記端子の端部が前記第1配線基板に電気的に接続されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記第1配線基板と前記第2配線基板の間に設けられ、前記第1配線基板と前記第2配線基板を電気接続する電気接続部材を備え、
前記ケースが金属材料からなり、
前記電気接続部材が、前記ケースの前記金属材料の線膨張係数に近い線膨張係数を有する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記ケースの前記他端部の開口を塞ぐように取り付けられるヒートシンク部材を備え、
前記第1配線基板は、前記ヒートシンク部材に放熱可能に近接配置されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記ヒートシンク部材と前記ケースの他端部との間が気密構造とされている請求項7に記載のモータ。
- 前記フレームと前記ケースの一端部との間が気密構造とされている請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のモータ。
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