(57)【要約】      （修正有）【課題】ＭＯＳＦＥＴ及び抵抗器などにより発生した熱を効果的に放熱させるとともに、組立てが容易でかつ組立て後においても駆動回路の電気的な調整が容易な駆動回路一体型ブラシレスモータを提供する。【解決手段】モータユニット２と駆動回路ユニット３とが当接されて一体化させ、モータユニット２は、モータユニット２の端面にリアブラケット８を設け、駆動回路ユニット３は、リアブラケット８と当接しモータ側当接部１２とモータ側当接部１２と略直交し一体的に形成された駆動回路ユニット側壁部１３とを有する中間フランジ１０と、反モータユニット側に装着され、半導体スイッチング素子が実装されたパワー基板１８と、駆動回路ユニットの周壁を構成するカバー部１１と、を有する。【選択図】図２
2010104183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータユニットと前記モータユニットの駆動を制御する駆動回路を備えた駆動回路ユニットとが当接されて一体化させた駆動回路一体型ブラシレスモータであって、
前記モータユニットは、
回転軸を支承し、前記モータユニットの端面に設けられたリアブラケットを有し、
前記駆動回路ユニットは、
前記リアブラケットと当接し内部が中空のモータ側当接部と前記モータ側当接部と略直交し一体的に形成された駆動回路ユニット側壁部とを有する中間フランジと、
前記モータ側当接部の前記モータユニット側と反対側に装着され、前記半導体スイッチング素子が実装されたパワー基板と、
前記駆動回路ユニット側壁部と接合し、前記駆動回路ユニットの周壁を構成するカバー部と、を有する駆動回路一体型ブラシレスモータ。
【請求項２】
前記パワー基板は、前記モータユニット内に設けられたロータの磁極を検出するセンサを実装したことを特徴とする請求項１記載の駆動回路一体型ブラシレスモータ。
【請求項３】
前記中間フランジは、前記モータ側当接部の近傍で前記モータユニット側と反対側にパワー基板の外周が配置される凹部を設けたことを特徴とする請求項２記載の駆動回路一体型ブラシレスモータ。
【請求項４】
前記リアブラケットと前記中間フランジとが一体的に形成されたことを特徴とする請求項１記載の駆動回路一体型ブラシレスモータ。
【請求項５】
前記カバー部は、
前記モータ側当接部に対向するエンドカバーと
該エンドカバーとモータ側当接部の間に設けられ、前記駆動回路ユニット側壁部と接合するサイドカバーと、
を有することを特徴とする請求項１記載の駆動回路一体型ブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータに関する。特に、モータユニットとモータユニットの駆動を制御する駆動回路を備えた駆動回路ユニットとが当接されて一体化させた駆動回路一体型ブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からブラシレスモータと駆動回路部を一体的に構成した駆動回路一体型モータにおいて、駆動回路の熱を放熱させるいろいろな工夫がなされていた。たとえば、ブラシレスモータを駆動させる駆動回路をアルミニウム等の高熱伝導材質からなる回路カバーに取り付け、駆動回路の熱を効率よく放熱させるものがある（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
また、モータとセンサアセンブリが収納されたハウジングにセンサカバーが取り付けられ、そのセンサカバーに熱パッドを介して熱を発生する半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と抵抗器が搭載したプリント配線板を取り付け、そして、その熱パッドによりＭＯＳＦＥＴ及び抵抗器により発生したエネルギーを消散させるものもあった（たとえば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８８９９号公報
【特許文献２】特開２００６−２０４０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、駆動回路を回路カバーに取り付けて駆動回路部を組み立ててから、その駆動回路部をブラシレスモータと一体化させていたため駆動回路部とブラシレスモータとを電気的な接続などの組付けに手間がかかり、作業性に劣るという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に記載された技術では、センサカバーに半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と抵抗器が搭載したプリント配線板を取り付けているので特許文献１のような問題は生じないが、特許文献２に記載された技術においても、センサカバーが取り付けられるモータの取付面（枠寸法）が小さい場合、プリント配線板に半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と抵抗器の他にセンサなどを搭載させることができず、別途センサ基板を設けることが必要となり部品点数が増大するという問題が生じていた。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、その目的は、ＭＯＳＦＥＴ及び抵抗器などにより発生した熱を効果的に放熱させるとともに、組立てが容易でかつ組立て後においても駆動回路の電気的な調整が容易な駆動回路一体型ブラシレスモータ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】
【０００８】
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第１の態様に係るものは、  モータユニットとモータユニットの駆動を制御する駆動回路を備えた駆動回路ユニットとが当接されて一体化させた駆動回路一体型ブラシレスモータであって、モータユニットは、回転軸を支承し、モータユニットの端面に設けられたリアブラケットを有し、駆動回路ユニットは、リアブラケットと当接し内部が中空のモータ側当接部とモータ側当接部と略直交し一体的に形成された駆動回路ユニット側壁部とを有する中間フランジと、モータ側当接部のモータユニット側と反対側に装着され、半導体スイッチング素子が実装されたパワー基板と、駆動回路ユニット側壁部と接合し、駆動回路ユニットの周壁を構成するカバー部と、を有するものである。
【０００９】
本発明によれば、モータユニットとモータユニットの駆動を制御する駆動回路を備えた駆動回路ユニットとが当接されて一体化させた駆動回路一体型ブラシレスモータであって、リアブラケットと当接し内部が中空のモータ側当接部とモータ側当接部と略直交し一体的に形成された駆動回路ユニット側壁部とから中間フランジを形成し、パワー基板を、該モータ側当接部の反モータユニット側に装着しているので、パワー素子を容易に取り付けることができるとともに、モータユニットの動力線を駆動回路ユニットに容易に接続することができる。また、モータ側当接部の反モータユニット側の広い空間にパワー基板が装着されているので、駆動回路の回路設計の自由度が増大し、駆動回路ユニットとの取付面（枠寸法）が小さな細長いモータユニットを有する駆動回路一体型ブラシレスモータにおいても有効にパワー基板を取り付けることができる。
【００１０】
本発明のうち第２の態様に係るものは、第１の態様に係る駆動回路一体型ブラシレスモータであって、パワー基板は、モータユニット内に設けられたロータの磁極を検出するセンサを実装したことを特徴とするものである。
【００１１】
通常、モータ側にロータの磁極を検出するセンサが実装されたセンサ基板を設けているが、本発明によれば、パワー基板に駆動回路の他にロータの磁極を検出するセンサが実装されているので、センサ基板自体を設ける必要がなく部品点数が少なくできるとともに、センサと駆動回路の配線も容易にできる。
【００１２】
本発明のうち第３の態様に係るものは、第２の態様に係る駆動回路一体型ブラシレスモータであって、中間フランジは、モータ側当接部の近傍でモータユニット側と反対側にパワー基板の外周が配置される凹部を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によれば、中間フランジは、モータ側当接部の近傍でモータユニット側と反対側にパワー基板の外周部の一部が配置される凹部を設けているので、パワー基板の設置スペースが増大し、表面積が大きいパワー基板を設置することができる。これにより、パワー基板に多くの部品が搭載できるとともに、大きな部品を搭載することができる。
【００１４】
本発明のうち第４の態様に係るものは、第１の態様に係る駆動回路一体型ブラシレスモータであって、リアブラケットと中間フランジとが一体的に形成されたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によれば、リアブラケットと中間フランジとを一体的に形成しているので、部品点数を削減でき、製造工程の簡略化・低コスト化を図ることができる。
【００１６】
本発明のうち第５の態様に係るものは、第１の態様に係る駆動回路一体型ブラシレスモータであって、カバー部は、モータ側当接部に対向するエンドカバーと、該エンドカバーとモータ側当接部の間に設けられ、駆動回路ユニット側壁部と接合するサイドカバーと、を有することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明によれば、カバー部は、モータ側当接部に対向するエンドカバーと、該エンドカバーとモータ側当接部の間に設けられ、駆動回路ユニット側壁部と接合するサイドカバーとを有しているので、モータユニットと駆動回路ユニットの組み立てが容易でかつ組み立て後においても駆動回路の電気的な調整も容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＭＯＳＦＥＴ及び抵抗器などにより発生した熱を効果的に放熱させることができ、また組み立ては容易でかつ組み立て後においても容易に駆動回路の電気的な調整ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について図面を参照にしながら説明する。図１は、本発明の一実施形態における駆動回路一体型ブラシレスモータの斜視図であり、図２は、同駆動回路一体型ブラシレスモータの断面図であり、図３は、同駆動回路一体型ブラシレスモータの中間フランジを示す図であり、図４は、同駆動回路一体型ブラシレスモータのカバー部とエンドカバーを取り除いた図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、本発明に係る駆動回路一体型ブラシレスモータ１は、モータユニット２とモータユニット２の駆動を制御する駆動回路を備えた駆動回路ユニット３からなり、モータユニット２と駆動回路ユニット３とは、駆動回路ユニット３側からモータユニット２側へ挿入される３本の螺子４により結合されている。
【００２１】
モータユニット２は、内部にマグネット５と駆動コイル６が設けられ、このマグネット５と駆動コイル６を用いて回転軸７が回転する。また、モータユニット２の駆動回路ユニット３側の端面にはリアブラケット８が取り付けられ、このリアブラケット８によりベアリング９を介し回転軸７が支承されている。
【００２２】
また、図２および図４に示すように、駆動回路ユニット３は、中間フランジ１０と、カバー部１１を備えている。
【００２３】
中間フランジ１０は、アルミニウムなどの熱伝導性のよい金属から製作され、リアブラケット８と当接し内部が中空のモータ側当接部１２とモータ側当接部１２と略直交し一体的に形成された駆動回路ユニット側壁部１３とから形成されている（図３参照）。また、中間フランジ１０には、モータ側当接部１２の近傍に凹部１００が設けられている。
【００２４】
カバー部１１は、駆動回路ユニット側壁部１３と接合し駆動回路ユニット３の周壁を構成するもので、モータ側当接部１２に対向するエンドカバー１４と、該エンドカバー１４とモータ側当接部１２の間に設けられ、駆動回路ユニット側壁部１３と接合するサイドカバー１５から構成されている（図２参照）。そして、サイドカバー１５と中間フランジ１０とは４本の螺子１６により結合され、エンドカバー１４は中間フランジ１０およびサイドカバー１５と４本の螺子１７により結合されている。
【００２５】
パワー基板１８には、モータユニット２側と反対側（反モータユニット２側）の面にモータ酸化金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）１９、電解コンデンサ２０などが搭載されている。パワー基板１８は、３本の螺子４１により中間フランジ１０のモータ側当接部１２に組み付けられている。押さえ板２１は、ＭＯＳＦＥＴ１９（半導体スイッチング素子）を中間フランジ１０の駆動回路ユニット側壁部１３に押え付けるもので、これにより、パワー基板１８のＭＯＳＦＥＴ１９で発生した熱を熱伝導性のよい金属からなる中間フランジ１０の駆動回路ユニット壁面部１３に熱伝導し放熱している。このパワー基板１８は、パワー基板１８の一部が中間フランジ１０に設けられた凹部１００に配置されるように設置されている。また、パワー基板１８のモータユニット２側の面には、モータユニット２内に設けられたロータ２２の磁極を検出するセンサ２３が実装されている。このセンサ２３によりロータ２２の回転位置を検出することができる。
【００２６】
パワー基板１８の上部にＣＰＵ基板２４が取り付けられている。ＣＰＵ基板２４には、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２５、電解コンデンサ２６、パワー基板１８と電気的に接続させるための中継ケーブル２７、および電源ＩＣ２８などが搭載されている。また、パワー基板１８とＣＰＵ基板２４とは固定板Ａ２９を介して螺子３０により結合され、パワー基板１８とエンドカバー１４とは固定板Ｂ３１を介して螺子３２により結合されている。なお、ＣＰＵ基板コネクタ３３、エンドカバ−コネクタ３４により外部と電気的に接続される。
【００２７】
次に、図５を用いて、本発明の一実施形態における駆動回路一体型ブラシレスモータの組立て方法について説明する。ここで、図５は、本発明の一実施形態における駆動回路一体型ブラシレスモータの分解斜視図である。
【００２８】
モータユニット２が組み立てられた状態で、まず、モータユニット２に、中間フランジ１０とパワー基板１８を結合させる。上述したように、本実施形態における駆動回路一体型ブラシレスモータ１には、モータユニット２内に設けられたロータ２２の磁極を検出するセンサが実装されるセンサ基板が設けられていない。すなわち、パワー基板１８に、駆動回路の他にロータ２２の磁極を検出するセンサを実装している。これにより、センサ基板を別途設ける必要がなく、部品点数が少なくでき、センサと駆動回路の配線も容易にできる。また、中間フランジ１０のモータ側当接部１２の近傍に設けられた凹部１００が設けられ、この凹部１００にパワー基板１８が嵌め込まれている。このように、パワー基板１８の外周部の一部が配置される凹部１００が設けられているので、より大きなパワー基板１８を設置することができ、パワー基板１８に多くの部品を搭載できるとともに、大きな部品を搭載することができる。
【００２９】
次に、ＭＯＳＦＥＴ１９の上部から押さえ板２１を中間フランジ１０に取り付ける。この押さえ板２１は螺子などの固定具３５により中間フランジ１０に取り付けられる。このように、熱を発生するＭＯＳＦＥＴ１９を熱伝導性のよい金属からなる中間フランジ１０に接触させることにより、効率よくＭＯＳＦＥＴ１９で発生した熱を放熱させることができる。
【００３０】
次に、ＣＰＵ基板２４をパワー基板１８に固定板Ａ２９を用いて螺子３０で結合させる。その際、ＣＰＵ基板２４の中継ケーブル２７もパワー基板１８に電気的に接続される。
【００３１】
このように、リアブラケット８と当接し内部が中空のモータ側当接部１２とモータ側当接部１２と略直交し一体的に形成された駆動回路ユニット側壁部１３とから中間フランジ１０を形成し、パワー基板１８を、該モータ側当接部１２の反モータユニット２側に装着しているので、ＭＯＳＦＥＴ１９（パワー素子）を容易に取り付けることができるとともに、モータユニット２の動力線を駆動回路ユニット３に容易に接続することができる。また、モータ側当接部１２の反モータユニット２側の広い空間にパワー基板１８が装着されているので、駆動回路の回路設計の自由度が増大し、駆動回路ユニット３との取付面（枠寸法）が小さな細長いモータユニット２を有する駆動回路一体型ブラシレスモータ１においても有効にパワー基板１８を取り付けることができる。
【００３２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３３】
次に本発明の変形例について説明する。
（１）  上記実施形態では、モータユニット２のリアブラケット８と中間フランジ１０とが別体のものを用いて説明したが、リアブラケット８と中間フランジ１０とが一体的に形成されたものを用いてもよい。このようにすれば、部品点数を削減でき、製造工程の簡略化・低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態における駆動回路一体型ブラシレスモータの斜視図である。
【図２】同駆動回路一体型ブラシレスモータの断面図である。
【図３】同駆動回路一体型ブラシレスモータの中間フランジを示す図である。
【図４】同駆動回路一体型ブラシレスモータのカバー部とエンドカバーを取り除いた図である。
【図５】同駆動回路一体型ブラシレスモータの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  駆動回路一体型ブラシレスモータ
２  モータユニット
３  駆動回路ユニット
４  螺子
５  マグネット
６  駆動コイル
７  回転軸
８  リアブラケット
９  ベアリング
１０  中間フランジ
１１  カバー部
１２  モータ側当接部
１３  駆動回路ユニット側壁部
１４  エンドカバー
１５  サイドカバー
１６  螺子
１７  螺子
１８  パワー基板
１９  モータ酸化金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）
２０  電解コンデンサ  
２１  押さえ板
２２  ロータ
２３  センサ
２４  ＣＰＵ基板
２５  マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
２６  電解コンデンサ
２７  中継ケーブル
２８  電源ＩＣ  
２９  固定板Ａ
３０  螺子  
３１  固定板Ｂ
３２  螺子
３３  ＣＰＵ基板コネクタ
３４  エンドカバーコネクタ
３５  固定具
４１  螺子  
【図１】
2010104183.tif 000003
【図２】
2010104183.tif 000004
【図３】
2010104183.tif 000005
【図４】
2010104183.tif 000006
【図５】
2010104183.tif 000007