(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線が巻回されたコアを備えた固定子と、
前記固定子に径方向に対向して配置され、軸線回りに回転可能に支持された回転子と、
前記巻線の端部が電気的に接続された配線部と前記配線部と電気的に接続されてモータの駆動を制御する駆動制御部とを併有する回路基板と、
を有し、
前記固定子及び前記回転子は、前記回路基板に対して一方側に配置されており、
前記駆動制御部には、前記巻線に供給する電流の向きを切替える切替手段を構成するスイッチング素子及びモータ駆動制御装置が配設されており、
前記スイッチング素子及び前記モータ駆動制御装置が、前記回路基板において前記固定子が配置された側とは反対側の面に沿って取付けられており、
前記回路基板は冷却フィンを備えたカバーに覆われており、
前記冷却フィンは、前記カバーの前記回転子とは反対面であって、前記モータ駆動制御装置とは対向していない部位に設けられており、
前記冷却フィンと前記カバーとが一体に形成されている制御モータ。
【請求項２】
前記巻線の端部が前記配線部に電気的に接続される結線部は、前記固定子の軸方向に対して前記固定子を投影した前記回路基板上に配置されている請求項１に記載の制御モータ。
【請求項３】
前記配線部は前記回路基板の外周部に配置されていると共に、前記駆動制御部は前記配線部の内側に配置されている請求項１又は２に記載の制御モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子巻線へ給電する回路基板を備えた制御モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プリント基板に配設された配線パターンから固定子鉄心に設けられた巻線へ給電がなされる内転型モータが開示されている。このような制御モータにおいては、巻線の配置に対応させて円環状に配線パターンが配設されているので、プリント基板における配線パターンの内側（プリント基板中心部）が無駄な領域になり、回路基板としての歩留まりが低くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は係る事実を考慮し、回路基板の歩留まりを向上させることができる制御モータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、巻線が巻回されたコアを備えた固定子と、前記固定子に径方向に対向して配置され、軸線回りに回転可能に支持された回転子と、前記巻線の端部が電気的に接続された配線部と前記配線部と電気的に接続されてモータの駆動を制御する駆動制御部とを併有する回路基板と、を有し、前記固定子及び前記回転子は、前記回路基板に対して一方側に配置されており、前記駆動制御部には、前記巻線に供給する電流の向きを切替える切替手段を構成するスイッチング素子及びモータ駆動制御装置が配設されており、前記スイッチング素子及び前記モータ駆動制御装置が、前記回路基板において前記固定子が配置された側とは反対側の面に沿って取付けられており、前記回路基板は冷却フィンを備えたカバーに覆われており、前記冷却フィンは、前記カバーの前記回転子とは反対面であって、前記モータ駆動制御装置とは対向していない部位に設けられており、前記冷却フィンと前記カバーとが一体に形成されている制御モータである。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、１つの回路基板が配線部と駆動制御部とを併有することにより、両者が別々に設けられている場合に比べて回路基板の歩留まりを向上させることができる。また、駆動制御部と配線部とを同一の回路基板に併設することにより、駆動制御部から配線部までの電気的経路を短くすることができる。
また、請求項１に記載の発明では、駆動制御部に切替手段を配設することにより、切替手段から配線部までの電気的経路を短くすることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記巻線の端部が前記配線部に電気的に接続される結線部は、前記固定子の軸方向に対して前記固定子を投影した前記回路基板上に配置されている。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、固定子の軸方向に対して固定子を投影した回路基板上に結線部を配置することにより、結線部へ電気的に接続される巻線の端部の長さを短くすることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記配線部は前記回路基板の外周部に配置されていると共に、前記駆動制御部は前記配線部の内側に配置されている。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、配線部の内側の領域を、駆動制御部を配設する領域として有効利用することにより、回路基板の歩留まりを向上させることができる。また、駆動制御部を配線部の内側に配置することによって、駆動制御部を配線部の外側に配置するよりも、回路基板を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る制御モータを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る制御モータを示す側断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御モータの一部を分解した状況を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る回路基板を示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る回路基板の表面を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る回路基板の裏面を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１の斜視図には、制御モータ１０が示されている。制御モータ１０は、自動車に備えられたオイルポンプ駆動用のブラシレスモータであり、図２の側断面図に示すように、固定子としてのステータ１２、回転子としてのロータ１４、及び回路基板１６を有している。
【００１６】
図２及び図３の分解斜視図に示すように、ステータ１２は、円筒状のケース１８内に収容されており、積層鉄心からなる円環状のコア２０と、三相交流の電流が流れるＵ、Ｖ、Ｗ相の巻線２２とによって構成されている。
【００１７】
コア２０は、ティース部２４を円環状に複数配置することにより形成されており、ティース部２４の内壁面によって貫通孔２６が形成されている。
【００１８】
ティース部２４には、インシュレータを介して巻線２２が巻回されており、図３に示すように、巻線２２の端部２２Ａは、ステータ１２の軸方向（以下、「方向Ｘ」とする）と略平行となるように回路基板１６へ向かって略直線状に導出されている。
【００１９】
図２に示すように、ロータ１４は、シャフト２８と、シャフト２８の末端部に固定された円盤状の積層鉄心３０とから構成されている。ロータ１４は、シャフト２８がステータ１２の軸線と一致するように配置されている。積層鉄心３０の外縁部近くには、Ｘ方向へ積層鉄心３０を貫通する収容穴３２が、積層鉄心３０の周方向に対して等間隔に複数（例えば、４つ）形成されており、この収容穴３２に永久磁石からなるロータマグネット３４が収容され、接着剤等により収容穴３２に固定されている。
【００２０】
ロータ１４は、ステータ１２の貫通孔２６の内側に配置されており、ロータ１４（ステータ１２）の半径方向に対して、ステータ１２と対向している。また、ロータ１４は、フレーム３６に設けられた軸受け３８と、ケース１８に設けられた軸受け４０とにシャフト２８を回転支持することにより、ステータ１２の軸を回転中心にして回転可能に配置されている。
【００２１】
図２及び図３に示すように、フレーム３６と逆側に位置するケース１８の端部には、略環状に形成された樹脂製のホルダ４２が配置されており、このホルダ４２に形成された凹部６６に回路基板１６が固定されて保持されている。また、回路基板１６を覆うようにして、冷却フィン６８を備えた箱状のカバー４６がパッド４４を介して取り付けられており、図１に示すように、ボルト等の接合部材４８により、フレーム３６、ケース１８、ホルダ４２、及びカバー４６が一体化されている。
【００２２】
図４に示すように、回路基板１６には、配線部としてのモータ配線部５０と、駆動制御部としてのモータ駆動制御部５２とを備えている。モータ配線部５０は、回路基板１６の外周部付近に円環状に配置されており、モータ駆動制御部５２は、モータ配線部５２の内側に並んで併設されている。すなわち、回路基板１６は、モータ配線部５０とモータ駆動制御部５２とを併有し、モータ駆動制御部５２は、回路基板１６におけるモータ配線部５０が配置されていない部分に配置されている。
【００２３】
回路基板１６の表面を描いた図５、及び回路基板１６の裏面を描いた図６に示すように、モータ配線部５０は、回路基板１６に形成された配線パターン５４を有しており、配線パターン５４上に形成された結線部５６には、巻線２２の端部２２Ａ先端が電気的に接続されている。結線部５６は、制御モータ１０を組み上げた図２の状態において、Ｘ方向に対してステータ１２を投影した回路基板１６上の位置に配置されている。
【００２４】
巻線２２の端部２２Ａは（図３を参照のこと）、制御モータ１０を組み上げた図２の状態において、Ｘ方向へホルダ４２を貫通し、巻線２２の端部２２Ａの先端が結線部５６（図３、４を参照のこと）に電気的に接合されている。巻線２２の端部２２Ａは、Ｘ方向に回路基板１６へ向かってホルダ４２を略直線状に貫通し、その状態で（巻線２２の端部２２Ａが曲げられることなく）巻線２２の端部２２Ａの先端が結線部５６に電気的に接合されている。
【００２５】
図４〜図６に示すように、モータ駆動制御部５２は、回路基板１６に形成され配線パターン５４と電気的に接続されている配線パターン５８、切替手段としてのインバータ装置６０、モータ駆動制御装置６２を有しており、インバータ装置６０は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）からなる６つのスイッチング素子６４によって構成され、巻線２２に供給する電流の向きを切替える。
【００２６】
モータ駆動制御部５２には、制御モータ１０の外部からの電源線及び信号線（不図示）が電気的に接続されている。これによって、モータ駆動制御部５２は、この信号線から送られてきた制御信号に応じて、モータ駆動制御部５２と電気的に接続されたモータ配線部５０を介して巻線２２へ給電し、制御モータ１０の駆動を制御する。
【００２７】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２８】
本実施形態の制御モータ１０では、図４に示すように、１つの回路基板１６にモータ配線部５０とモータ駆動制御部５２とを一体的に備えて、１つの回路基板１６がモータ配線部５０とモータ駆動制御部５２とを併有することにより、回路基板１６における無駄な（モータ駆動に寄与しない）領域を減らし、又は無くすことができるので、モータ配線部５０とモータ駆動制御部５２とが別々に設けられている場合に比べて、回路基板１６の製造における歩留まりを向上させることができる。また、モータ駆動制御部５２とモータ配線部５０とを並べて併設することにより、モータ駆動制御部５２からモータ配線部５０（結線部５６）までの電気的経路を短くすることができる。
【００２９】
また、モータ駆動制御部５２を回路基板１６に組み込むことによって、制御モータ１０の外部にモータ駆動制御部５２を設ける必要がなくなる。これによって、モータ駆動制御部５２とモータ配線部５０とを電気的につなぐモータ駆動電力供給用のワイヤハーネスを不要にすることができる。
【００３０】
また、モータ駆動に必要な回路基板１６は、モータ配線部５０とモータ駆動制御部５２とを配設するものを１つ製作すればよいので、モータ配線部５０を配設する回路基板と、モータ駆動制御部５２を配設する回路基板とを別々に製作する必要がある制御モータよりも、制御モータの製作における回路基板の製作工程を減らすことができる。
【００３１】
また、図３及び図４に示すように、Ｘ方向に対してステータ１２を投影した回路基板１６上に結線部５６を配置することにより、結線部５６へ電気的に接続される巻線２２の端部２２Ａの長さを短くすることができる。
【００３２】
また、図５、６に示すように、モータ配線部５０の内側の領域を、モータ駆動制御部５２を配設する領域として有効利用することができ、また、モータ駆動制御部５２をモータ配線部５０の内側に配置することによって、モータ駆動制御部５２をモータ配線部５０の外側に配置するよりも、回路基板１６を小型化することができる。
【００３３】
また、図４に示すように、切替手段としてのインバータ装置６０をモータ駆動制御部５２に配設することにより、インバータ装置６０からモータ配線部５０までの電気的経路を短くすることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、インナーロータ型のブラシレスモータである制御モータ１０の例を示したが、回路基板を有するさまざまな制御モータに本発明を適用することができる。例えば、アウターロータ型のブラシレスモータに本発明を適用してもよいし、さまざまな用途のモータに本発明を適用してもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、モータ駆動制御部５２をモータ配線部５２の内側に配置した例を示したが、モータ駆動制御部５２は、回路基板１６においてモータ配線部５０が配置されていない部分に配置されていればよい。例えば、アウターロータ型のブラシレスモータにおいて、モータ配線部を環状や円状に配置した場合には、モータ駆動制御部をモータ配線部の外側に配置してもよい。
【００３６】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３７】
１０・・・制御モータ、１２・・・ステータ（固定子）、１４・・・ロータ（回転子）、１６・・・回路基板、２０・・・コア、２２・・・巻線、２２Ａ・・・巻線の端部、５０・・・モータ配線部（配線部）、５２・・・モータ駆動制御部（駆動制御部）、５６・・・結線部、６０・・・インバータ装置（切替手段）
【図１】
0005839959.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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