(57)【要約】【課題】センターピースが樹脂製とされた場合でも、回路基板に対する電磁シールド性及び放熱性を確保できる回転電機を提供する。【解決手段】回転電機１０は、環状のステータ１２と、ステータ１２の中心軸上に配置されたシャフト１４と、シャフト１４に回転可能に支持されたロータ１６と、ステータ１２の軸方向にステータ１２と対向しステータ１２及びシャフト１４が固定された板状部５２を有する樹脂製のセンターピース１８と、板状部５２に対するステータ１２と反対側に配置された金属板２０と、金属板２０に対する板状部５２と反対側に配置され、グラウンドが金属板２０と接触する回路基板２２と、回路基板２２に対する金属板２０と反対側から回路基板２２を覆うと共に、金属板２０と接触する金属製の基板ケース２６とを備える。【選択図】図１
2020072500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のステータと、
前記ステータの中心軸上に配置されたシャフトと、
前記シャフトに回転可能に支持されたロータと、
前記ステータの軸方向に前記ステータと対向し前記ステータ及び前記シャフトが固定された板状部を有する樹脂製のセンターピースと、
前記板状部に対する前記ステータと反対側に配置された金属板と、
前記金属板に対する前記板状部と反対側に配置され、グラウンドが前記金属板と接触する回路基板と、
前記回路基板に対する前記金属板と反対側から前記回路基板を覆うと共に、前記金属板と接触する金属製の基板ケースと、
を備える回転電機。
【請求項２】
前記回路基板は、前記金属板及び前記基板ケースの内側に密閉状態で収容されている、
請求項１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機としては、ステータと、シャフトと、ロータと、センターピースと、回路基板と、基板ケースとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この回転電機において、ステータは、環状であり、シャフトは、ステータの中心軸上に配置されている。ロータは、シャフトに回転可能に支持されており、センターピースは、ステータの軸方向にステータと対向する板状部を有する。板状部には、ステータ及びシャフトが固定されている。回路基板は、板状部に対するステータと反対側に配置され、基板ケースは、回路基板に対する板状部と反対側から回路基板を覆っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１４３７２７号公報
【特許文献２】特開２００８−３００５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記回転電機において、センターピースが樹脂製とされた場合、回路基板から発生する電磁ノイズ及び熱の伝導経路としてセンターピースを使用できないため、回路基板に対する電磁シールド性及び放熱性が低下する虞がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、センターピースが樹脂製とされた場合でも、回路基板に対する電磁シールド性及び放熱性を確保できる回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の回転電機は、環状のステータと、前記ステータの中心軸上に配置されたシャフトと、前記シャフトに回転可能に支持されたロータと、前記ステータの軸方向に前記ステータと対向し前記ステータ及び前記シャフトが固定された板状部を有する樹脂製のセンターピースと、前記板状部に対する前記ステータと反対側に配置された金属板と、前記金属板に対する前記板状部と反対側に配置され、グラウンドが前記金属板と接触する回路基板と、前記回路基板に対する前記金属板と反対側から前記回路基板を覆うと共に、前記金属板と接触する金属製の基板ケースと、を備える。
【０００８】
この回転電機によれば、板状部に対するステータと反対側には、金属板が配置されており、金属板に対する板状部と反対側には、回路基板が配置されている。この回路基板のグラウンドは、金属板と接触している。また、回路基板は、この回路基板に対する金属板と反対側から基板ケースに覆われている。この回路基板は、金属製であり、金属板と接触している。
【０００９】
以上の構成により、センターピースが樹脂製とされた場合でも、回路基板から発生する電磁ノイズ及び熱の伝導経路を金属板及び基板ケースに形成できるため、回路基板に対する電磁シールド性及び放熱性を確保できる。
【００１０】
なお、請求項２に記載のように、請求項１に記載の回転電機において、前記回路基板は、前記金属板及び前記基板ケースの内側に密閉状態で収容されていてもよい。
【００１１】
この回転電機によれば、回路基板は、金属板及び基板ケースの内側に密閉状態で収容されているので、回路基板に対する防塵・防滴性も確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る回転電機の縦断面図である。
【図２】図１の回転電機の分解斜視図である。
【図３】図１の金属板、回路基板、及び、基板ケースを模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１４】
図１、図２には、本実施形態に係る回転電機１０が示されている。各図において、矢印Ａ１は回転電機１０の軸方向一方側を示し、矢印Ａ２は回転電機１０の軸方向他方側を示している。図２では、図１の基板ケース２６の図示が省略されている。
【００１５】
図１に示されるように、本実施形態に係る回転電機１０は、ブラシレスモータであり、ステータ１２と、シャフト１４と、ロータ１６と、センターピース１８と、金属板２０と、回路基板２２と、コネクタ部材２４と、基板ケース２６等を備えている。
【００１６】
ステータ１２は、ステータコア３２と、複数の巻線３４とを備えている。ステータコア３２は、環状部３６と、この環状部３６の周囲に放射状に形成された複数のティース部３８とを有している。巻線３４は、ティース部３８に巻回されている。このステータコア３２及び複数の巻線３４を有するステータコア３２の全体は、環状を成している。シャフト１４は、後述する軸受収容部４４と共に環状部３６の内側に挿入されており、ステータ１２の中心軸上に配置されている。
【００１７】
ロータ１６は、ロータハウジング４０と、ロータマグネット４２とを備えている。ロータハウジング４０は、円筒状の軸受収容部４４と、有天円筒状の外筒部４６とを有している。外筒部４６の内周面には、ロータマグネット４２が固着されている。外筒部４６の矢印Ａ１側には、底壁部４８が形成されており、外筒部４６の矢印Ａ２側は、開口されている。
【００１８】
軸受収容部４４は、底壁部４８の中央部から矢印Ａ２側に延びている。軸受収容部４４の内側には、シャフト１４が挿入されている。この軸受収容部４４の内側には、一対の軸受５０が収容されている。一対の軸受５０は、シャフト１４と軸受収容部４４との間に配置されており、シャフト１４に対してロータ１６を回転可能に支持している。シャフト１４の矢印Ａ２側は、軸受収容部４４の矢印Ａ２側の開口を通じて軸受収容部４４から後述するセンターピース１８側に突出されている。
【００１９】
センターピース１８の全体は、樹脂製とされている。このセンターピース１８は、板状（平盤状）の板状部５２を有している。この板状部５２、金属板２０、及び、回路基板２２の配置構成については、図２にも示されている。
【００２０】
板状部５２は、ステータ１２に対する矢印Ａ２側に配置されており、ステータ１２の軸方向にステータ１２と対向している。この板状部５２の中心部には、矢印Ａ１側に開口する凹状のシャフト支持部５４が形成されており、このシャフト支持部５４には、シャフト１４が圧入されることにより固定されている。また、この板状部５２には、上述のステータ１２（ステータコア３２）がネジ５６によって固定されている。
【００２１】
金属板２０は、例えば、アルミニウム製や鉄製とされる。この金属板２０は、板状部５２に対するステータ１２と反対側（矢印Ａ２側）に配置されており、板状部５２に重ね合わされている。金属板２０には、後述する回路基板２２側に膨出する複数のボス部５８が形成されている。
【００２２】
回路基板２２は、金属板２０に対するステータ１２と反対側（矢印Ａ２側）に配置されており、複数のボス部５８に支持されている。この回路基板２２は、回路基板２２及びボス部５８を貫通するネジ６０によって金属板２０と共に板状部５２に固定されている。回路基板２２には、巻線３４の端末部が接続されている。回路基板２２は、複数の巻線３４への通電を切り替えるための電子回路を有している。
【００２３】
金属板２０及び回路基板２２は、ボス部５８において互いに接触する第一接触部６２を有している。この第一接触部６２は、金属板２０と回路基板２２のグラウンドとの電気的な接触部を含んでいる。なお、第一接触部６２において、金属板２０と回路基板２２のグラウンドとは、直接的に接触していてもよく、また、導電材等を介して間接的に接触していてもよい。
【００２４】
コネクタ部材２４は、板状部５２の周縁部のうちの一部分に対応して設けられている。このコネクタ部材２４には、板状部５２の外方に突出するコネクタ部６４が設けられており、このコネクタ部６４に設けられたコネクタ端子は、回路基板２２に形成された電子回路と電気的に接続されている。
【００２５】
基板ケース２６は、例えば、アルミニウム製や鉄製とされる。この基板ケース２６は、扁平箱状に形成されており、板状部５２に対するステータ１２と反対側から板状部５２に組み付けられている。この基板ケース２６は、回路基板２２に対する金属板２０と反対側から回路基板２２を覆っており、基板ケース２６と金属板２０との間の空間には、回路基板２２が収容されている。
【００２６】
金属板２０及び基板ケース２６は、互いの周縁部において互いに接触する第二接触部６６を有している。この第二接触部６６は、金属板２０と基板ケース２６との電気的な接触部を含んでいる。第二接触部６６は、金属板２０及び基板ケース２６の周縁部の全周に形成されている。なお、第二接触部６６において、金属板２０と基板ケース２６とは、直接的に接触していてもよく、また、導電材等を介して間接的に接触していてもよい。
【００２７】
図３には、図１の金属板２０、回路基板２２、及び、基板ケース２６が模式的に示されている。図３に示されるように、本実施形態では、第一接触部６２において、金属板２０と回路基板２２のグラウンドとが接触すると共に、第二接触部６６において、金属板２０と基板ケース２６とが接触している。このため、矢印Ｍで示されるように、回路基板２２から発生した電磁ノイズを、金属板２０と基板ケース２６との間でループさせることができ、結果として、回路基板２２に対する電磁シールド性が確保される。
【００２８】
また、矢印Ｈで示されるように、回路基板２２から発生した熱を、金属板２０から基板ケース２６へ伝達させることができ、結果として、回路基板２２に対する放熱性が確保される。
【００２９】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３０】
以上詳述した通り、本実施形態に係る回転電機１０によれば、板状部５２に対するステータ１２と反対側には、金属板２０が配置されており、金属板２０に対する板状部５２と反対側には、回路基板２２が配置されている。この回路基板２２のグラウンドは、金属板２０と接触している。また、回路基板２２は、この回路基板２２に対する金属板２０と反対側から基板ケース２６に覆われている。この回路基板２２は、金属製であり、金属板２０と接触している。
【００３１】
以上の構成により、センターピース１８が樹脂製とされた場合でも、回路基板２２から発生する電磁ノイズ及び熱の伝導経路を金属板２０及び基板ケース２６に形成できるため、回路基板２２に対する電磁シールド性及び放熱性を確保できる。
【００３２】
また、本実施形態に係る回転電機１０によれば、センターピース１８は、樹脂製とされているので、例えば、センターピース１８が金属製とされた場合に比して、軽量化できる。
【００３３】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【００３４】
上記実施形態において、金属板２０及び回路基板２２を第一接触部６２は、ボス部５８に形成されている。しかしながら、第一接触部６２は、ボス部５８以外の箇所に形成されていてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態において、金属板２０及び基板ケース２６を接触させる第二接触部６６は、金属板２０及び基板ケース２６の周縁部の全周に形成されている。しかしながら、第二接触部６６は、金属板２０及び基板ケース２６の周縁部の一部に形成されていてもよく、また、金属板２０及び基板ケース２６の周縁部以外の箇所に形成されていてもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、第二接触部６６における金属板２０と基板ケース２６の接触に導電性及びシール性を有する導電材（不図示）が用いられてもよい。そして、これにより、金属板２０及び基板ケース２６の内側の空間の気密性が確保されてもよい。このように構成されていると、回路基板２２が金属板２０及び基板ケース２６の内側に密閉状態で収容されるので、回路基板２２に対する防塵・防滴性も確保できる。
【００３７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…回転電機、１２…ステータ、１４…シャフト、１６…ロータ、１８…センターピース、２０…金属板、２２…回路基板、２４…コネクタ部材、２６…基板ケース、３２…ステータコア、３４…巻線、３６…環状部、３８…ティース部、４０…ロータハウジング、４２…ロータマグネット、４４…軸受収容部、４６…外筒部、４８…底壁部、５０…軸受、５２…板状部、５４…シャフト支持部、５６…ネジ、５８…ボス部、６０…ネジ、６２…第一接触部、６４…コネクタ部、６６…第二接触部
【図１】
2020072500.tif 000003
【図２】
2020072500.tif 000004
【図３】
2020072500.tif 000005