(57)【要約】モータ制御ユニットは、２枚の回路基板を基板ケース内に収納し、接続ホルダを基板ケースの外面に配置している。接続ホルダは、外部接続端子とともに、接続ピンを有する。回路基板はそれぞれに、接続ピンを貫通させる複数のスルーホールを有する。接続ピンは、外部接続ピンと内部接続ピンとで構成される。そして、接続ピンが回路基板のスルーホールをそれぞれに貫通するように、接続ホルダと回路基板とが配置される。
2013094086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動制御するための少なくとも２枚の回路基板をケース内に収納するとともに、外部と電気接続するための接続ホルダを前記ケースの外面に配置したモータ制御ユニットであって、
前記接続ホルダは、外部に電気接続するための外部接続端子とともに、それぞれが同方向に延伸する複数の接続ピンを有し、
前記２枚の回路基板はそれぞれに、前記接続ピンを貫通させる複数のスルーホールを有し、
前記複数の接続ピンは、前記外部接続端子に対して電気接続された外部接続ピンと、前記外部接続端子に対して電気絶縁された内部接続ピンとで構成され、
前記複数の接続ピンが、前記２枚の回路基板の前記スルーホールをそれぞれに貫通するように、前記接続ホルダと前記２枚の回路基板とを配置したことを特徴とするモータ制御ユニット。
【請求項２】
前記外部接続ピンを介して、前記２枚の回路基板の少なくとも一方と前記外部接続端子とを電気接続し、
前記内部接続ピンを介して、前記２枚の回路基板どうし間を電気接続したことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
【請求項３】
前記２枚の回路基板のうちの一方の回路基板は、モータの巻線を駆動するインバータ用のパワー素子を少なくとも実装した回路基板であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
【請求項４】
前記接続ホルダ、前記一方の回路基板、前記他方の回路基板をこの順に配置したことを特徴とする請求項３に記載のモータ制御ユニット。
【請求項５】
前記ケースと熱的に結合するように、電気絶縁層を介して、前記一方の回路基板を前記ケースの内面に配置したことを特徴とする請求項４に記載のモータ制御ユニット。
【請求項６】
前記外部接続ピンは、
前記内部接続ピンと同一方向に延伸する接続ピン部と、
前記接続ピン部から略直角となるように折り曲げた折曲部と、
前記折曲部に形成された前記外部接続端子とを一体化して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
【請求項７】
前記外部接続ピンは、
前記内部接続ピンと同一方向に延伸する接続ピン部と、
前記接続ピン部から略直角となるように折り曲げた折曲部と、
前記折曲部に形成された前記外部接続端子とを一体化して形成されていることを特徴とする請求項２に記載のモータ制御ユニット。
【請求項８】
巻線を備えたステータと、
前記ステータに対面して回転自在に配置されたロータと、
請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ制御ユニットとを一体化して形成されていることを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動制御するための回路基板を収納したモータ制御ユニットおよびこのモータ制御ユニットを一体化したブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車に搭載する電装機器用として、このようなモータ制御ユニットやブラシレスモータに関する技術が提案されている。例えば、特許文献１〜３には、電動式パワーステアリング用やバルブタイミング可変装置用のモータを駆動制御するモータ制御ユニットが開示されている。【０００３】
特許文献１では、パワー基板や制御基板というように、回路基板を複数に分類して、ユニット内にこれら回路基板を収納したモータ制御ユニットが記載されている。パワー基板は、大電流半導体素子を実装した金属基板である。一方、制御基板は、マイクロコンピュータを搭載した小信号用の基板である。また、パワー基板には、接続端子を有する接続部材が実装され、制御基板には、パワー基板と接続するためのスルーホールが形成されている。そして、このスルーホールにパワー基板からの接続端子を挿入して、パワー基板と制御基板との信号の電気接続を図っている。特許文献１は、パワー基板と制御基板とを電気接続する内部接続手段として、このような接続端子を設けている。【０００４】
また、特許文献２では、ユニット内に大電流半導体素子や回路基板を収納し、大電流半導体素子の端子に接続した導電板を回路基板との接続に利用したモータ制御ユニットが記載されている。大電流半導体素子は、ケースの一部となるヒートシンクに直接に取り付けられ、大電流半導体素子の必要な端子にそれぞれ導電板を接続している。導電板は、基端部から伸びた端子部を含む。また、回路基板にはそれぞれの端子部に対応したスルーホールが形成されている。そして、この端子部を回路基板のスルーホールに挿入することによって、大電流半導体素子と回路基板との信号の電気接続を図っている。特許文献２は、大電流半導体素子と回路基板とを電気接続する内部接続手段として、このような端子部を含む導電板を設けている。さらに、このような端子部を、電源など外部と接続する外部接続手段としても利用している。【０００５】
また、特許文献３では、ブラシレスモータと一体に設けたユニット内に給電用の給電板や回路基板を収納したブラシレスモータが開示されている。このブラシレスモータのハウジングには複数の接続端子が設けられ、ハウジング内を接続端子からのリード線が延伸し、給電を図っている。特許文献３は、電源など外部と接続する外部接続手段として、このような接続端子を設けている。【０００６】
しかしながら、上述した従来の内部接続手段や外部接続手段は、部品や基板の配置に対応づけた構成であるため、その機種のみの小型化などに対しては有効であるものの、多機種展開などの汎用性には欠けるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３０４２０３号公報
【特許文献２】特開２００８−１６６３８２号公報
【特許文献３】特開２００５−２６９８７５号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明のモータ制御ユニットは、モータを駆動制御するための少なくとも２枚の回路基板をケース内に収納するとともに、外部と電気接続するための接続ホルダをケースの外面に配置している。接続ホルダは、外部に電気接続するための外部接続端子とともに、それぞれが同方向に延伸する複数の接続ピンを有する。２枚の回路基板はそれぞれに、接続ピンを貫通させる複数のスルーホールを有する。また、複数の接続ピンは、外部接続端子に対して電気接続された外部接続ピンと、外部接続端子に対して電気絶縁された内部接続ピンとで構成される。そして、複数の接続ピンが２枚の回路基板のスルーホールをそれぞれに貫通するように、接続ホルダと２枚の回路基板とが配置された構成である。
【０００９】
この構成により、外部と電気接続するための接続ホルダを利用して、基板ケース内部の回路基板どうしの電気接続にも利用できる。
【００１０】
また、本発明のブラシレスモータは、巻線を備えたステータと、ステータに対面して回転自在に配置されたロータと、上記本発明のモータ制御ユニットとを一体化して形成した構成である。
【００１１】
このように、本発明のモータ制御ユニットおよびそれを備えたブラシレスモータは、接続ホルダを利用して、基板ケース内部の回路基板どうしの電気接続にも利用できる。このため、機種ごとに回路基板間の接続部材を作成する必要はなく、モータ制御ユニットにおける回路基板や接続ホルダ間の接続の共通化を図ることができ、汎用性を高めることができる。また、機種間で同じ接続ホルダとする共通化を図ることができるため、新たにコネクタの性能を作りこんだり、信頼性を検証したりする工数と信頼性検証時間を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータの断面構造を示す図である。
【図２】図２は、同ブラシレスモータの要部を示す上面図である。
【図３】図３は、同ブラシレスモータの接続ホルダの断面図である。
【図４】図４は、同ブラシレスモータの接続ホルダの分解構成を示す図である。
【図５】図５は、同ブラシレスモータの接続ホルダと回路基板との配置構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータについて図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータ１０の断面構造を示す図である。また、図２は、本発明の実施の形態におけるブラシレスモータ１０の要部を示す上面図である。本実施の形態では、ロータがステータの内周側に回転自在に配置されたインナロータ型のブラシレスモータの例を挙げて説明する。
【００１５】
まず、図１および図２を参照してブラシレスモータ１０の全体構成について説明する。
【００１６】
図１に示すように、ブラシレスモータ１０は、ケーシング１３内に、固定子としてのステータ１１および回転子としてのロータ１２を備えるとともに、モータを駆動制御するための回路基板１４をも備えた構成である。さらに、ケーシング１３は、モータを構成するステータ１１およびロータ１２を収納する金属製のモータケース３１と、回路基板１４を収納する金属製の基板ケース３２とで構成されている。
【００１７】
モータケース３１に、ステータ１１およびロータ１２とともに必要部材を取り付けてモータユニット１００が構成される。また、基板ケース３２に、回路基板１４およびその他必要な部品を収納し、ケース蓋３５を装着することで、モータを駆動制御する本実施の形態のモータ制御ユニット１１０が構成される。そして、本実施の形態のブラシレスモータ１０は、モータユニット１００とモータ制御ユニット１１０とを一体化した構成である。
【００１８】
モータケース３１は、上部が円筒形状を成して底面側に開口を有した略カップ形状の収納部３１ａと、底面側の開口から外周方向に広がる平板部３１ｂとを含む構造となっている。このようなモータケース３１内に、図１に示すように、ステータ１１およびロータ１２が収納されている。
【００１９】
また、モータケース３１の天面部には、ブラシレスモータ１０を相手部材に取付けるために、モータケース３１と一体的に結合した金属製の取付部１９が形成されている。これによって、ステータ１１などで発生した熱に対しては、取付部１９を介して相手部材へと伝導させて放熱を図るような構成としている。
【００２０】
さらに、モータケース３１の底面側に基板ケース３２が配置されている。
【００２１】
基板ケース３２は、箱形状を成すとともに底面側に開口を有した構造となっており、この内部に回路基板１４を収納している。また、基板ケース３２は、モータケース３１と互いに装着可能なように構成されている。両ケースを互いに装着するため、基板ケース３２の天面部に環状立上部３２ａを設けている。環状立上部３２ａは、基板ケース３２の天面部からモータケース３１側に、図２に示すような概略環状の形状で突出している。モータケース３１の開口に対して、環状立上部３２ａを挿入することで、両ケースが合体する。このようにモータケース３１に基板ケース３２を装着することで、モータケース３１が略密封される。さらに、基板ケース３２の底面側にケース蓋３５を装着することで、基板ケース３２が略密封される。そして、本実施の形態では、ネジ３６によりモータケース３１に基板ケース３２が固定され、これによって、モータと駆動制御回路とを一体化したブラシレスモータ１０が構成される。
【００２２】
モータユニット１００において、ステータ１１は、ステータコア１５に、インシュレータ１７を介して相ごとの巻線１６を巻回して構成される。本実施の形態では、互いに１２０度位相が異なるＵ相、Ｖ相、Ｗ相とする３つの相に区分した巻線１６をステータコア１５に巻回している。ステータコア１５は、複数枚の鋼板を積層して形成されており、内周側に突出した複数の突極を有している。この突極に、ステータコア１５を絶縁するための樹脂製のインシュレータ１７を介して巻線１６を巻回している。また、ステータコア１５の外周側は概略円柱形状であり、その外周がモータケース３１の収納部３１ａ内側に面接触して固定されている。すなわち、ステータコア１５の外周側と収納部３１ａの内周側とを略等しい径としている。このようなステータ１１の内側には、空隙を介してロータ１２が挿入されている。
【００２３】
ロータ１２は、永久磁石２２を保持したロータコア２１と、ロータコア２１の内周側を貫通する回転軸２５と、回転軸２５にロータコア２１を固着するための固着部材２４とで構成される。本実施の形態では、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ：内部磁石埋込型）タイプのロータ１２とした一例を挙げている。すなわち、ロータコア２１には、回転軸２５と並行するように磁石挿入孔２２ｈが複数設けられており、それぞれの磁石挿入孔２２ｈに永久磁石２２を配設している。また、ロータコア２１は、複数枚の鋼板を積層して形成されており、中心に回転軸２５を配置した円柱形状を成している。そして、ロータコア２１の外周面が、空隙を介して、ステータコア１５の各突極の先端面と対面している。
【００２４】
回転軸２５は、ロータコア２１の内周側を貫通して両方向に延伸し、両方向に配置されたそれぞれの軸受２６によって回転自在に支持される。ここで、一方の軸受２６の外周側はモータケース３１の天面部で固定され、他方の軸受２６の外周側は基板ケース３２の天面部で固定されている。基板ケース３２側の軸受２６を保持するため、基板ケース３２には、その天面部からモータケース３１側に円環状に突出した環状立上部３２ｂをさらに設けている。この環状立上部３２ｂの内周側に軸受２６が固定される。
【００２５】
回転軸２５は、一方の軸受２６を固定するモータケース３１の天面部からモータケース３１の外部へとさらに延伸し、回転駆動するための出力軸として利用される。また、他方の軸受２６側へと延伸した回転軸２５は、基板ケース３２の天面部を貫通し、基板ケース３２内まで延伸している。本実施の形態では、この方向に延伸した回転軸２５の先端部に、位置検出用磁石８０を装着している。
【００２６】
次に、モータ制御ユニット１１０において、各種の回路部品４１を実装した回路基板１４が基板ケース３２の内部に内蔵されている。これら回路部品４１によって、電源回路やモータを制御したり駆動したりするための駆動制御回路が構成される。例えば、位置検出用磁石８０を装着した回転軸２５の先端部に対向するように、位置検出素子４１ｓが回路基板１４上に実装されている。これによって、回転動作中の位置検出が行われる。
【００２７】
また、本実施の形態のモータ制御ユニット１１０には、外部と電気接続するための接続ホルダ３７を基板ケース３２の外面に配置している。すなわち、図２に示すように、基板ケース３２の天面部には接続ホルダ３７が配置されており、この接続ホルダ３７の外部接続端子７２ｔに電源線や制御信号線などの外部配線３８が接続される。そして、接続ホルダ３７を介して、例えば電源電力が基板ケース３２内の電源回路に給電される。
【００２８】
特に、本実施の形態では、基板ケース３２に収納する回路基板１４を複数の回路基板で構成するとともに、その中の１つの回路基板にインバータの回路を含めた構成としている。具体的には、回路基板１４を、発熱量の多い回路部品４１を実装した第１の回路基板１４ｔと発熱量の少ない回路部品４１を実装した第２の回路基板１４ｂとの２つの基板に分離した構成としている。そして、接続ホルダ３７の接続ピン７１により外部との電気接続を行うとともに、接続ピン７１を利用して第１の回路基板１４ｔと第２の回路基板１４ｂとの間の信号伝送を行う構成としている。
【００２９】
まず、一方の回路基板１４である第１の回路基板１４ｔには、インバータ用トランジスタなどのパワー素子４１ｐを含む発熱量の多い回路部品４１を実装している。すなわち、第１の回路基板１４ｔでは、巻線１６を通電駆動するためのインバータを含む駆動回路を主に構成している。特に、インバータ用トランジスタは大電流が流れて発熱量が多いとともに、半導体素子なので動作温度が許容限界を超えると破壊に至ることになり、熱に対する保護が重要となる。このため、本実施の形態では、基板ケース３２内において、第１の回路基板１４ｔが基板ケース３２と熱的に結合するように第１の回路基板１４ｔを配置し、放熱を図っている。具体的には、第１の回路基板１４ｔは、熱伝導性の良好な電気絶縁層としての絶縁シート４３を挟んで、基板ケース３２内の天面部に面接触するように装着されている。このような構成により、基板ケース３２と第１の回路基板１４ｔとの間の絶縁を確保しながら、第１の回路基板１４ｔ上で発生した熱を基板ケース３２から効率よく放熱させている。
【００３０】
一方、他方の回路基板１４である第２の回路基板１４ｂには、制御用マイコンなどの電流量が小さく発熱量の少ない回路部品４１を実装している。すなわち、第２の回路基板１４ｂでは、位置検出素子４１ｓの位置検出に基づきモータを回転駆動するためのインバータの制御や速度制御などを行うための制御回路を主に構成している。そして、第２の回路基板１４ｂは、基板ケース３２内において、第１の回路基板１４ｔよりも基板ケース３２の開口側となるように配置している。本実施の形態では、基板ケース３２内の天面部から開口側へと延伸したスペーサ４４を介して、第２の回路基板１４ｂを基板ケース３２内に保持した構成としている。
【００３１】
また、第１の回路基板１４ｔに実装したインバータ用のパワー素子４１ｐによって巻線１６を通電駆動するため、本実施の形態では、次のような構成としている。まず、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの巻線１６の端部が引出線１６ａとして、ステータ１１から基板ケース３２の方向に引き出されている。基板ケース３２の天面部には複数の孔３２ｈを設けており、これらの孔３２ｈを介してそれぞれの引出線１６ａが第１の回路基板１４ｔに接続される。より具体的には、巻線１６と基板ケース３２との間に低熱伝導率の遮熱部材６０を配置している。遮熱部材６０には筒状の案内部６０ｂが形成されており、この案内部６０ｂが基板ケース３２の孔３２ｈに挿入されている。そして、引出線１６ａがこの案内部６０ｂ内を通って第１の回路基板１４ｔへと導かれる。すなわち、遮熱部材６０によって、モータケース３１からの熱の遮断とともに、引出線１６ａと基板ケース３２との間の絶縁を図っている。
【００３２】
以上のように、モータ制御ユニット１１０は、モータを駆動制御するための少なくとも２枚の回路基板１４を基板ケース３２内に収納するとともに、外部と電気接続するための接続ホルダ３７を基板ケース３２の外面に配置している。
【００３３】
次に、本実施の形態における接続ホルダ３７の詳細な構成について説明する。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータの接続ホルダ３７の断面図である。また、図４は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータの接続ホルダ３７の分解構成を示す図である。
【００３５】
図３に示すように、接続ホルダ３７は、樹脂で形成されたホルダハウジング７０を基部として、それぞれが同方向に延伸する複数の接続ピン７１を有している。ホルダハウジング７０には、各接続ピン７１を導出するピン保持部７０ｈを有しており、ピン保持部７０ｈを介してそれぞれの接続ピン７１が針状に突出して延伸している。接続ピン７１は、外部接続端子７２ｔに対して電気接続された複数の外部接続ピン７２と、外部接続端子７２ｔに対して電気絶縁された複数の内部接続ピン７３とで構成されている。すなわち、外部接続ピン７２には、電源線や制御信号線などの外部配線３８が電気的に接続される。図１では、図３のような外部接続端子７２ｔに対して外部配線３８の接続端部３８ｔを配置し、外部接続端子７２ｔの頭部をかしめて、外部配線３８の接続端部３８ｔを外部接続端子７２ｔに接続した例を示している。
【００３６】
接続ホルダ３７のより具体的な一構成例として、本実施の形態では図４に示すように構成された接続ホルダ３７としている。
【００３７】
まず、内部接続ピン７３は、図４に示すように、単に一方向に延伸したピンである。本実施の形態では、細長の円柱棒となる金属の両端に、先細の先端部を形成して内部接続ピン７３としている。
【００３８】
これに対し、外部接続ピン７２は、内部接続ピン７３とは同一方向に延伸する接続ピン部７２ｐと、外部接続端子７２ｔとを一体に形成した構成としている。すなわち、図４に示すように、外部接続ピン７２は、接続ピン部７２ｐのホルダハウジング７０側において、接続ピン部７２ｐから略直角となるように折り曲げた折曲部７２ｂを有している。この折曲部７２ｂ上に、円柱状の外部接続端子７２ｔが形成されている。本実施の形態では、加工し易さの観点より細長の金属平板を用い、図４のようなＬ字状に加工して外部接続ピン７２としている。
【００３９】
このような外部接続ピン７２および内部接続ピン７３を、ホルダハウジング７０にあらかじめ形成した小孔に圧入することで、ホルダハウジング７０に接続ピン７１それぞれが取り付けられる。また、外部接続ピン７２を確実に固定するため、樹脂で形成されたピン固定部材７８により折曲部７２ｂを樹脂封止している。
【００４０】
このように、接続ホルダ３７は単純な構造であるため、安価な金型と部品で、かつ簡易な手順で製作できる。また、ホルダハウジング７０内での接続ピン７１をすべて樹脂封止することにより、防水型の電子制御ユニットに対応させることができる。
【００４１】
特に、本実施の形態では、外部接続ピン７２をＬ字状としているため、折曲部７２ｂを利用することで、容易にホルダハウジング７０に外部接続ピン７２を圧入できる。すなわち、折曲部７２ｂを押圧面として利用して、ホルダハウジング７０の小孔に外部接続ピン７２を押し込めばよい。また、外部接続端子７２ｔにあらかじめ外部配線３８をかしめ接続しておき、外部配線３８を接続した状態の外部接続ピン７２をホルダハウジング７０に圧入するような手順とすることにより、さらに容易に圧入できる。さらに、接続ピン部７２ｐの延伸方向に対して外部配線３８は略直角方向に伸びるため、外部配線３８の引っ張りによる外部接続ピン７２の抜けのような不具合に対して、十分なピン保持の強度を確保できる。
【００４２】
また、このような接続ホルダ３７を基板ケース３２に装着するため、基板ケース３２の天面部には装着用の孔を形成している。すなわち、図１に示すように、接続ホルダ３７を固定するためのホルダ固定孔３２ｆとともに、接続ホルダ３７を固定および接続ピン７１を内部に導くためのホルダ孔３２ｔが、基板ケース３２に形成されている。一方、接続ホルダ３７には、図３に示すように、ホルダ固定孔３２ｆに対応したホルダ固定用突起７０ｆが形成されている。ホルダ固定孔３２ｆとホルダ固定用突起７０ｆとを嵌合させるとともに、ホルダ孔３２ｔにピン保持部７０ｈを挿入することで、接続ホルダ３７が基板ケース３２に装着される。そして、接続ピン７１が基板ケース３２内へと延伸する構造となる。
【００４３】
次に、接続ホルダ３７と回路基板１４との配置構成について説明する。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータの接続ホルダ３７と回路基板１４との配置構成を示す図である。
【００４５】
図５に示すように、第１の回路基板１４ｔには、外部接続ピン７２の接続ピン部７２ｐをそれぞれに貫通させるスルーホール１７２、および内部接続ピン７３をそれぞれに貫通させるスルーホール１７３を形成している。また、第２の回路基板１４ｂには、外部接続ピン７２の接続ピン部７２ｐをそれぞれに貫通させるスルーホール２７２、および内部接続ピン７３をそれぞれに貫通させるスルーホール２７３を形成している。このように、回路基板１４には接続ピン７１を貫通させる孔である複数のスルーホールを有している。
【００４６】
また、第１の回路基板１４ｔのスルーホール１７２の周囲には、外部配線３８と電気接続するための配線パターンのランドを形成している。同様に、第２の回路基板１４ｂのスルーホール２７２の周囲には、外部配線３８と電気接続するための配線パターンのランドを形成している。
【００４７】
また、第１の回路基板１４ｔのスルーホール１７３には、第２の回路基板１４ｂと接続するための配線パターンのランドを形成し、第２の回路基板１４ｂのスルーホール２７３には、第１の回路基板１４ｔと接続するための配線パターンのランドを形成している。
【００４８】
そして、接続ホルダ３７を装着した基板ケース３２に対して、まず、接続ピン部７２ｐがスルーホール１７２を貫通し、内部接続ピン７３がスルーホール１７３を貫通するように、第１の回路基板１４ｔを基板ケース３２に挿入する。このように、スルーホール１７２に接続ピン部７２ｐを貫通させた状態で、ランドを例えば半田付けすることで、外部配線３８と第１の回路基板１４ｔ上の所望の回路とを電気接続できる。また、内部接続ピン７３もスルーホール１７３に貫通させた状態でランドを例えば半田付けする。次に、接続ピン部７２ｐがスルーホール２７２を貫通し、内部接続ピン７３がスルーホール２７３を貫通するように、第２の回路基板１４ｂを基板ケース３２に挿入する。このように、スルーホール２７２に接続ピン部７２ｐを貫通させた状態で、ランドを例えば半田付けすることで、外部配線３８と第２の回路基板１４ｂ上の所望の回路とを電気接続できる。
【００４９】
また、内部接続ピン７３をスルーホール２７３に貫通させた状態でランドを例えば半田付けする。これによって、内部接続ピン７３を介して、第１の回路基板１４ｔ上の回路と第２の回路基板１４ｂ上の回路との電気接続が行われる。
【００５０】
このように、本実施の形態では、接続ホルダ３７の外部接続ピン７２および内部接続ピン７３がそれぞれの回路基板１４のスルーホールそれぞれを貫通するように、接続ホルダ３７とそれぞれの回路基板１４とを配置している。
【００５１】
本実施の形態では、このような構成とすることにより、小型で単純な形状の接続ホルダ３７によって、回路基板１４間を電気接続することができる。特に、外部と電気接続するための接続ホルダ３７を利用して、基板ケース３２内部の回路基板１４どうしの電気接続にも利用できる。このため、機種ごとに回路基板間の接続部材を作成する必要はなく、モータ制御ユニットにおける回路基板やコネクタ間の接続の共通化を図ることができ、汎用性を高めることができる。すなわち、外部接続ピン７２を介して、２枚の回路基板１４の少なくとも一方と外部接続端子７２ｔとを電気接続し、例えばモータ制御ユニットの機種ごとに回路基板１４間接続を対応させて、内部接続ピン７３を介して、２枚の回路基板１４どうし間を電気接続すればよい。
【００５２】
以上説明したように、本発明のモータ制御ユニットは、モータを駆動制御するための少なくとも２枚の回路基板をケース内に収納するとともに、外部と電気接続するための接続ホルダをケースの外面に配置している。接続ホルダは、外部に電気接続するための外部接続端子とともに、それぞれが同方向に延伸する複数の接続ピンを有する。２枚の回路基板はそれぞれに、接続ピンを貫通させる複数のスルーホールを有する。また、複数の接続ピンは、外部接続端子に対して電気接続された外部接続ピンと、外部接続端子に対して電気絶縁された内部接続ピンとで構成される。そして、複数の接続ピンが２枚の回路基板のスルーホールをそれぞれに貫通するように、接続ホルダと２枚の回路基板とが配置された構成である。また、本発明のブラシレスモータは、巻線を備えたステータと、ステータに対面して回転自在に配置されたロータと、上記本発明のモータ制御ユニットとを一体化して形成した構成である。
【００５３】
このような構成により、回路基板やコネクタ間の接続の共通化が可能となって汎用性を高め、モータ制御ユニットの機種ごとの共用化も可能となる。
【００５４】
なお、以上、ＩＰＭタイプのロータとした一例を挙げて説明したが、磁石をロータコアの表面に配設したＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ：表面磁石貼付型）タイプのロータであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は機種ごとの共用化が可能なモータ制御ユニットの構成を提供できるため、電装機器およびその他の電気機器用のモータ制御ユニットやそれを備えたブラシレスモータとして有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１０    ブラシレスモータ
１１    ステータ
１２    ロータ
１３    ケーシング
１４    回路基板
１４ｔ    第１の回路基板
１４ｂ    第２の回路基板
１５    ステータコア
１６    巻線
１６ａ    引出線
１７    インシュレータ
１９    取付部
２１    ロータコア
２２    永久磁石
２２ｈ    磁石挿入孔
２４    固着部材
２５    回転軸
２６    軸受
３１    モータケース
３１ａ    収納部
３１ｂ    平板部
３２    基板ケース
３２ａ，３２ｂ    環状立上部
３２ｆ    ホルダ固定孔
３２ｔ    ホルダ孔
３５    ケース蓋
３６    ネジ
３７    接続ホルダ
３８    外部配線
３８ｔ    接続端部
４１    回路部品
４１ｐ    パワー素子
４１ｓ    位置検出素子
４３    絶縁シート
４４    スペーサ
６０    遮熱部材
６０ｂ    案内部
７０    ホルダハウジング
７０ｆ    ホルダ固定用突起
７０ｈ    ピン保持部
７１    接続ピン
７２    外部接続ピン
７２ｂ    折曲部
７２ｐ    接続ピン部
７２ｔ    外部接続端子
７３    内部接続ピン
７８    ピン固定部材
８０    位置検出用磁石
１００    モータユニット
１１０    モータ制御ユニット
１７２，１７３，２７２，２７３    スルーホール
【図１】
2013094086.tif 000003
【図２】
2013094086.tif 000004
【図３】
2013094086.tif 000005
【図４】
2013094086.tif 000006
【図５】
2013094086.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月26日(2012.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動制御するための回路基板を収納したモータ制御ユニットおよびこのモータ制御ユニットを一体化したブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車に搭載する電装機器用として、このようなモータ制御ユニットやブラシレスモータに関する技術が提案されている。例えば、特許文献１〜３には、電動式パワーステアリング用やバルブタイミング可変装置用のモータを駆動制御するモータ制御ユニットが開示されている。
【０００３】
特許文献１では、パワー基板や制御基板というように、回路基板を複数に分類して、ユニット内にこれら回路基板を収納したモータ制御ユニットが記載されている。パワー基板は、大電流半導体素子を実装した金属基板である。一方、制御基板は、マイクロコンピュータを搭載した小信号用の基板である。また、パワー基板には、接続端子を有する接続部材が実装され、制御基板には、パワー基板と接続するためのスルーホールが形成されている。そして、このスルーホールにパワー基板からの接続端子を挿入して、パワー基板と制御基板との信号の電気接続を図っている。特許文献１は、パワー基板と制御基板とを電気接続する内部接続手段として、このような接続端子を設けている。
【０００４】
また、特許文献２では、ユニット内に大電流半導体素子や回路基板を収納し、大電流半導体素子の端子に接続した導電板を回路基板との接続に利用したモータ制御ユニットが記載されている。大電流半導体素子は、ケースの一部となるヒートシンクに直接に取り付けられ、大電流半導体素子の必要な端子にそれぞれ導電板を接続している。導電板は、基端部から伸びた端子部を含む。また、回路基板にはそれぞれの端子部に対応したスルーホールが形成されている。そして、この端子部を回路基板のスルーホールに挿入することによって、大電流半導体素子と回路基板との信号の電気接続を図っている。特許文献２は、大電流半導体素子と回路基板とを電気接続する内部接続手段として、このような端子部を含む導電板を設けている。さらに、このような端子部を、電源など外部と接続する外部接続手段としても利用している。
【０００５】
また、特許文献３では、ブラシレスモータと一体に設けたユニット内に給電用の給電板や回路基板を収納したブラシレスモータが開示されている。このブラシレスモータのハウジングには複数の接続端子が設けられ、ハウジング内を接続端子からのリード線が延伸し、給電を図っている。特許文献３は、電源など外部と接続する外部接続手段として、このような接続端子を設けている。
【０００６】
しかしながら、上述した従来の内部接続手段や外部接続手段は、部品や基板の配置に対応づけた構成であるため、その機種のみの小型化などに対しては有効であるものの、多機種展開などの汎用性には欠けるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３０４２０３号公報
【特許文献２】特開２００８−１６６３８２号公報
【特許文献３】特開２００５−２６９８７５号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明のモータ制御ユニットは、モータを駆動制御するための少なくとも２枚の回路基板をケース内に収納するとともに、外部と電気接続するための接続ホルダをケースの外面に配置している。接続ホルダは、外部に電気接続するための外部接続端子とともに、それぞれが同方向に延伸する複数の接続ピンを有する。２枚の回路基板はそれぞれに、接続ピンを貫通させる複数のスルーホールを有する。また、複数の接続ピンは、外部接続端子に対して電気接続された外部接続ピンと、外部接続端子に対して電気絶縁された内部接続ピンとで構成される。そして、複数の接続ピンが２枚の回路基板のスルーホールをそれぞれに貫通するように、接続ホルダと２枚の回路基板とが配置された構成である。
【０００９】
この構成により、外部と電気接続するための接続ホルダを利用して、基板ケース内部の回路基板どうしの電気接続にも利用できる。
【００１０】
また、本発明のブラシレスモータは、巻線を備えたステータと、ステータに対面して回転自在に配置されたロータと、上記本発明のモータ制御ユニットとを一体化して形成した構成である。
【００１１】
このように、本発明のモータ制御ユニットおよびそれを備えたブラシレスモータは、接続ホルダを利用して、基板ケース内部の回路基板どうしの電気接続にも利用できる。このため、機種ごとに回路基板間の接続部材を作成する必要はなく、モータ制御ユニットにおける回路基板や接続ホルダ間の接続の共通化を図ることができ、汎用性を高めることができる。また、機種間で同じ接続ホルダとする共通化を図ることができるため、新たにコネクタの性能を作りこんだり、信頼性を検証したりする工数と信頼性検証時間を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータの断面構造を示す図である。
【図２】図２は、同ブラシレスモータの要部を示す上面図である。
【図３】図３は、同ブラシレスモータの接続ホルダの断面図である。
【図４】図４は、同ブラシレスモータの接続ホルダの分解構成を示す図である。
【図５】図５は、同ブラシレスモータの接続ホルダと回路基板との配置構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータについて図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータ１０の断面構造を示す図である。また、図２は、本発明の実施の形態におけるブラシレスモータ１０の要部を示す上面図である。本実施の形態では、ロータがステータの内周側に回転自在に配置されたインナロータ型のブラシレスモータの例を挙げて説明する。
【００１５】
まず、図１および図２を参照してブラシレスモータ１０の全体構成について説明する。
【００１６】
図１に示すように、ブラシレスモータ１０は、ケーシング１３内に、固定子としてのステータ１１および回転子としてのロータ１２を備えるとともに、モータを駆動制御するための回路基板１４をも備えた構成である。さらに、ケーシング１３は、モータを構成するステータ１１およびロータ１２を収納する金属製のモータケース３１と、回路基板１４を収納する金属製の基板ケース３２とで構成されている。
【００１７】
モータケース３１に、ステータ１１およびロータ１２とともに必要部材を取り付けてモータユニット１００が構成される。また、基板ケース３２に、回路基板１４およびその他必要な部品を収納し、ケース蓋３５を装着することで、モータを駆動制御する本実施の形態のモータ制御ユニット１１０が構成される。そして、本実施の形態のブラシレスモータ１０は、モータユニット１００とモータ制御ユニット１１０とを一体化した構成である。
【００１８】
モータケース３１は、上部が円筒形状を成して底面側に開口を有した略カップ形状の収納部３１ａと、底面側の開口から外周方向に広がる平板部３１ｂとを含む構造となっている。このようなモータケース３１内に、図１に示すように、ステータ１１およびロータ１２が収納されている。
【００１９】
また、モータケース３１の天面部には、ブラシレスモータ１０を相手部材に取付けるために、モータケース３１と一体的に結合した金属製の取付部１９が形成されている。これによって、ステータ１１などで発生した熱に対しては、取付部１９を介して相手部材へと伝導させて放熱を図るような構成としている。
【００２０】
さらに、モータケース３１の底面側に基板ケース３２が配置されている。
【００２１】
基板ケース３２は、箱形状を成すとともに底面側に開口を有した構造となっており、この内部に回路基板１４を収納している。また、基板ケース３２は、モータケース３１と互いに装着可能なように構成されている。両ケースを互いに装着するため、基板ケース３２の天面部に環状立上部３２ａを設けている。環状立上部３２ａは、基板ケース３２の天面部からモータケース３１側に、図２に示すような概略環状の形状で突出している。モータケース３１の開口に対して、環状立上部３２ａを挿入することで、両ケースが合体する。このようにモータケース３１に基板ケース３２を装着することで、モータケース３１が略密封される。さらに、基板ケース３２の底面側にケース蓋３５を装着することで、基板ケース３２が略密封される。そして、本実施の形態では、ネジ３６によりモータケース３１に基板ケース３２が固定され、これによって、モータと駆動制御回路とを一体化したブラシレスモータ１０が構成される。
【００２２】
モータユニット１００において、ステータ１１は、ステータコア１５に、インシュレータ１７を介して相ごとの巻線１６を巻回して構成される。本実施の形態では、互いに１２０度位相が異なるＵ相、Ｖ相、Ｗ相とする３つの相に区分した巻線１６をステータコア１５に巻回している。ステータコア１５は、複数枚の鋼板を積層して形成されており、内周側に突出した複数の突極を有している。この突極に、ステータコア１５を絶縁するための樹脂製のインシュレータ１７を介して巻線１６を巻回している。また、ステータコア１５の外周側は概略円柱形状であり、その外周がモータケース３１の収納部３１ａ内側に面接触して固定されている。すなわち、ステータコア１５の外周側と収納部３１ａの内周側とを略等しい径としている。このようなステータ１１の内側には、空隙を介してロータ１２が挿入されている。
【００２３】
ロータ１２は、永久磁石２２を保持したロータコア２１と、ロータコア２１の内周側を貫通する回転軸２５と、回転軸２５にロータコア２１を固着するための固着部材２４とで構成される。本実施の形態では、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ：内部磁石埋込型）タイプのロータ１２とした一例を挙げている。すなわち、ロータコア２１には、回転軸２５と並行するように磁石挿入孔２２ｈが複数設けられており、それぞれの磁石挿入孔２２ｈに永久磁石２２を配設している。また、ロータコア２１は、複数枚の鋼板を積層して形成されており、中心に回転軸２５を配置した円柱形状を成している。そして、ロータコア２１の外周面が、空隙を介して、ステータコア１５の各突極の先端面と対面している。
【００２４】
回転軸２５は、ロータコア２１の内周側を貫通して両方向に延伸し、両方向に配置されたそれぞれの軸受２６によって回転自在に支持される。ここで、一方の軸受２６の外周側はモータケース３１の天面部で固定され、他方の軸受２６の外周側は基板ケース３２の天面部で固定されている。基板ケース３２側の軸受２６を保持するため、基板ケース３２には、その天面部からモータケース３１側に円環状に突出した環状立上部３２ｂをさらに設けている。この環状立上部３２ｂの内周側に軸受２６が固定される。
【００２５】
回転軸２５は、一方の軸受２６を固定するモータケース３１の天面部からモータケース３１の外部へとさらに延伸し、回転駆動するための出力軸として利用される。また、他方の軸受２６側へと延伸した回転軸２５は、基板ケース３２の天面部を貫通し、基板ケース３２内まで延伸している。本実施の形態では、この方向に延伸した回転軸２５の先端部に、位置検出用磁石８０を装着している。
【００２６】
次に、モータ制御ユニット１１０において、各種の回路部品４１を実装した回路基板１４が基板ケース３２の内部に内蔵されている。これら回路部品４１によって、電源回路やモータを制御したり駆動したりするための駆動制御回路が構成される。例えば、位置検出用磁石８０を装着した回転軸２５の先端部に対向するように、位置検出素子４１ｓが回路基板１４上に実装されている。これによって、回転動作中の位置検出が行われる。
【００２７】
また、本実施の形態のモータ制御ユニット１１０には、外部と電気接続するための接続ホルダ３７を基板ケース３２の外面に配置している。すなわち、図２に示すように、基板ケース３２の天面部には接続ホルダ３７が配置されており、この接続ホルダ３７の外部接続端子７２ｔに電源線や制御信号線などの外部配線３８が接続される。そして、接続ホルダ３７を介して、例えば電源電力が基板ケース３２内の電源回路に給電される。
【００２８】
特に、本実施の形態では、基板ケース３２に収納する回路基板１４を複数の回路基板で構成するとともに、その中の１つの回路基板にインバータの回路を含めた構成としている。具体的には、回路基板１４を、発熱量の多い回路部品４１を実装した第１の回路基板１４ｔと発熱量の少ない回路部品４１を実装した第２の回路基板１４ｂとの２つの基板に分離した構成としている。そして、接続ホルダ３７の接続ピン７１により外部との電気接続を行うとともに、接続ピン７１を利用して第１の回路基板１４ｔと第２の回路基板１４ｂとの間の信号伝送を行う構成としている。
【００２９】
まず、一方の回路基板１４である第１の回路基板１４ｔには、インバータ用トランジスタなどのパワー素子４１ｐを含む発熱量の多い回路部品４１を実装している。すなわち、第１の回路基板１４ｔでは、巻線１６を通電駆動するためのインバータを含む駆動回路を主に構成している。特に、インバータ用トランジスタは大電流が流れて発熱量が多いとともに、半導体素子なので動作温度が許容限界を超えると破壊に至ることになり、熱に対する保護が重要となる。このため、本実施の形態では、基板ケース３２内において、第１の回路基板１４ｔが基板ケース３２と熱的に結合するように第１の回路基板１４ｔを配置し、放熱を図っている。具体的には、第１の回路基板１４ｔは、熱伝導性の良好な電気絶縁層としての絶縁シート４３を挟んで、基板ケース３２内の天面部に面接触するように装着されている。このような構成により、基板ケース３２と第１の回路基板１４ｔとの間の絶縁を確保しながら、第１の回路基板１４ｔ上で発生した熱を基板ケース３２から効率よく放熱させている。
【００３０】
一方、他方の回路基板１４である第２の回路基板１４ｂには、制御用マイコンなどの電流量が小さく発熱量の少ない回路部品４１を実装している。すなわち、第２の回路基板１４ｂでは、位置検出素子４１ｓの位置検出に基づきモータを回転駆動するためのインバータの制御や速度制御などを行うための制御回路を主に構成している。そして、第２の回路基板１４ｂは、基板ケース３２内において、第１の回路基板１４ｔよりも基板ケース３２の開口側となるように配置している。本実施の形態では、基板ケース３２内の天面部から開口側へと延伸したスペーサ４４を介して、第２の回路基板１４ｂを基板ケース３２内に保持した構成としている。
【００３１】
また、第１の回路基板１４ｔに実装したインバータ用のパワー素子４１ｐによって巻線１６を通電駆動するため、本実施の形態では、次のような構成としている。まず、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの巻線１６の端部が引出線１６ａとして、ステータ１１から基板ケース３２の方向に引き出されている。基板ケース３２の天面部には複数の孔３２ｈを設けており、これらの孔３２ｈを介してそれぞれの引出線１６ａが第１の回路基板１４ｔに接続される。より具体的には、巻線１６と基板ケース３２との間に低熱伝導率の遮熱部材６０を配置している。遮熱部材６０には筒状の案内部６０ｂが形成されており、この案内部６０ｂが基板ケース３２の孔３２ｈに挿入されている。そして、引出線１６ａがこの案内部６０ｂ内を通って第１の回路基板１４ｔへと導かれる。すなわち、遮熱部材６０によって、モータケース３１からの熱の遮断とともに、引出線１６ａと基板ケース３２との間の絶縁を図っている。
【００３２】
以上のように、モータ制御ユニット１１０は、モータを駆動制御するための少なくとも２枚の回路基板１４を基板ケース３２内に収納するとともに、外部と電気接続するための接続ホルダ３７を基板ケース３２の外面に配置している。
【００３３】
次に、本実施の形態における接続ホルダ３７の詳細な構成について説明する。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータの接続ホルダ３７の断面図である。また、図４は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータの接続ホルダ３７の分解構成を示す図である。
【００３５】
図３に示すように、接続ホルダ３７は、樹脂で形成されたホルダハウジング７０を基部として、それぞれが同方向に延伸する複数の接続ピン７１を有している。ホルダハウジング７０には、各接続ピン７１を導出するピン保持部７０ｈを有しており、ピン保持部７０ｈを介してそれぞれの接続ピン７１が針状に突出して延伸している。接続ピン７１は、外部接続端子７２ｔに対して電気接続された複数の外部接続ピン７２と、外部接続端子７２ｔに対して電気絶縁された複数の内部接続ピン７３とで構成されている。すなわち、外部接続ピン７２には、電源線や制御信号線などの外部配線３８が電気的に接続される。図１では、図３のような外部接続端子７２ｔに対して外部配線３８の接続端部３８ｔを配置し、外部接続端子７２ｔの頭部をかしめて、外部配線３８の接続端部３８ｔを外部接続端子７２ｔに接続した例を示している。
【００３６】
接続ホルダ３７のより具体的な一構成例として、本実施の形態では図４に示すように構成された接続ホルダ３７としている。
【００３７】
まず、内部接続ピン７３は、図４に示すように、単に一方向に延伸したピンである。本実施の形態では、細長の円柱棒となる金属の両端に、先細の先端部を形成して内部接続ピン７３としている。
【００３８】
これに対し、外部接続ピン７２は、内部接続ピン７３とは同一方向に延伸する接続ピン部７２ｐと、外部接続端子７２ｔとを一体に形成した構成としている。すなわち、図４に示すように、外部接続ピン７２は、接続ピン部７２ｐのホルダハウジング７０側において、接続ピン部７２ｐから略直角となるように折り曲げた折曲部７２ｂを有している。この折曲部７２ｂ上に、円柱状の外部接続端子７２ｔが形成されている。本実施の形態では、加工し易さの観点より細長の金属平板を用い、図４のようなＬ字状に加工して外部接続ピン７２としている。
【００３９】
このような外部接続ピン７２および内部接続ピン７３を、ホルダハウジング７０にあらかじめ形成した小孔に圧入することで、ホルダハウジング７０に接続ピン７１それぞれが取り付けられる。また、外部接続ピン７２を確実に固定するため、樹脂で形成されたピン固定部材７８により折曲部７２ｂを樹脂封止している。
【００４０】
このように、接続ホルダ３７は単純な構造であるため、安価な金型と部品で、かつ簡易な手順で製作できる。また、ホルダハウジング７０内での接続ピン７１をすべて樹脂封止することにより、防水型の電子制御ユニットに対応させることができる。
【００４１】
特に、本実施の形態では、外部接続ピン７２をＬ字状としているため、折曲部７２ｂを利用することで、容易にホルダハウジング７０に外部接続ピン７２を圧入できる。すなわち、折曲部７２ｂを押圧面として利用して、ホルダハウジング７０の小孔に外部接続ピン７２を押し込めばよい。また、外部接続端子７２ｔにあらかじめ外部配線３８をかしめ接続しておき、外部配線３８を接続した状態の外部接続ピン７２をホルダハウジング７０に圧入するような手順とすることにより、さらに容易に圧入できる。さらに、接続ピン部７２ｐの延伸方向に対して外部配線３８は略直角方向に伸びるため、外部配線３８の引っ張りによる外部接続ピン７２の抜けのような不具合に対して、十分なピン保持の強度を確保できる。
【００４２】
また、このような接続ホルダ３７を基板ケース３２に装着するため、基板ケース３２の天面部には装着用の孔を形成している。すなわち、図１に示すように、接続ホルダ３７を固定するためのホルダ固定孔３２ｆとともに、接続ホルダ３７を固定および接続ピン７１を内部に導くためのホルダ孔３２ｔが、基板ケース３２に形成されている。一方、接続ホルダ３７には、図３に示すように、ホルダ固定孔３２ｆに対応したホルダ固定用突起７０ｆが形成されている。ホルダ固定孔３２ｆとホルダ固定用突起７０ｆとを嵌合させるとともに、ホルダ孔３２ｔにピン保持部７０ｈを挿入することで、接続ホルダ３７が基板ケース３２に装着される。そして、接続ピン７１が基板ケース３２内へと延伸する構造となる。
【００４３】
次に、接続ホルダ３７と回路基板１４との配置構成について説明する。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態におけるモータ制御ユニットを備えたブラシレスモータの接続ホルダ３７と回路基板１４との配置構成を示す図である。
【００４５】
図５に示すように、第１の回路基板１４ｔには、外部接続ピン７２の接続ピン部７２ｐをそれぞれに貫通させるスルーホール１７２、および内部接続ピン７３をそれぞれに貫通させるスルーホール１７３を形成している。また、第２の回路基板１４ｂには、外部接続ピン７２の接続ピン部７２ｐをそれぞれに貫通させるスルーホール２７２、および内部接続ピン７３をそれぞれに貫通させるスルーホール２７３を形成している。このように、回路基板１４には接続ピン７１を貫通させる孔である複数のスルーホールを有している。
【００４６】
また、第１の回路基板１４ｔのスルーホール１７２の周囲には、外部配線３８と電気接続するための配線パターンのランドを形成している。同様に、第２の回路基板１４ｂのスルーホール２７２の周囲には、外部配線３８と電気接続するための配線パターンのランドを形成している。
【００４７】
また、第１の回路基板１４ｔのスルーホール１７３には、第２の回路基板１４ｂと接続するための配線パターンのランドを形成し、第２の回路基板１４ｂのスルーホール２７３には、第１の回路基板１４ｔと接続するための配線パターンのランドを形成している。
【００４８】
そして、接続ホルダ３７を装着した基板ケース３２に対して、まず、接続ピン部７２ｐがスルーホール１７２を貫通し、内部接続ピン７３がスルーホール１７３を貫通するように、第１の回路基板１４ｔを基板ケース３２に挿入する。このように、スルーホール１７２に接続ピン部７２ｐを貫通させた状態で、ランドを例えば半田付けすることで、外部配線３８と第１の回路基板１４ｔ上の所望の回路とを電気接続できる。また、内部接続ピン７３もスルーホール１７３に貫通させた状態でランドを例えば半田付けする。次に、接続ピン部７２ｐがスルーホール２７２を貫通し、内部接続ピン７３がスルーホール２７３を貫通するように、第２の回路基板１４ｂを基板ケース３２に挿入する。このように、スルーホール２７２に接続ピン部７２ｐを貫通させた状態で、ランドを例えば半田付けすることで、外部配線３８と第２の回路基板１４ｂ上の所望の回路とを電気接続できる。
【００４９】
また、内部接続ピン７３をスルーホール２７３に貫通させた状態でランドを例えば半田付けする。これによって、内部接続ピン７３を介して、第１の回路基板１４ｔ上の回路と第２の回路基板１４ｂ上の回路との電気接続が行われる。
【００５０】
このように、本実施の形態では、接続ホルダ３７の外部接続ピン７２および内部接続ピン７３がそれぞれの回路基板１４のスルーホールそれぞれを貫通するように、接続ホルダ３７とそれぞれの回路基板１４とを配置している。
【００５１】
本実施の形態では、このような構成とすることにより、小型で単純な形状の接続ホルダ３７によって、回路基板１４間を電気接続することができる。特に、外部と電気接続するための接続ホルダ３７を利用して、基板ケース３２内部の回路基板１４どうしの電気接続にも利用できる。このため、機種ごとに回路基板間の接続部材を作成する必要はなく、モータ制御ユニットにおける回路基板やコネクタ間の接続の共通化を図ることができ、汎用性を高めることができる。すなわち、外部接続ピン７２を介して、２枚の回路基板１４の少なくとも一方と外部接続端子７２ｔとを電気接続し、例えばモータ制御ユニットの機種ごとに回路基板１４間接続を対応させて、内部接続ピン７３を介して、２枚の回路基板１４どうし間を電気接続すればよい。
【００５２】
以上説明したように、本発明のモータ制御ユニットは、モータを駆動制御するための少なくとも２枚の回路基板をケース内に収納するとともに、外部と電気接続するための接続ホルダをケースの外面に配置している。接続ホルダは、外部に電気接続するための外部接続端子とともに、それぞれが同方向に延伸する複数の接続ピンを有する。２枚の回路基板はそれぞれに、接続ピンを貫通させる複数のスルーホールを有する。また、複数の接続ピンは、外部接続端子に対して電気接続された外部接続ピンと、外部接続端子に対して電気絶縁された内部接続ピンとで構成される。そして、複数の接続ピンが２枚の回路基板のスルーホールをそれぞれに貫通するように、接続ホルダと２枚の回路基板とが配置された構成である。また、本発明のブラシレスモータは、巻線を備えたステータと、ステータに対面して回転自在に配置されたロータと、上記本発明のモータ制御ユニットとを一体化して形成した構成である。
【００５３】
このような構成により、回路基板やコネクタ間の接続の共通化が可能となって汎用性を高め、モータ制御ユニットの機種ごとの共用化も可能となる。
【００５４】
なお、以上、ＩＰＭタイプのロータとした一例を挙げて説明したが、磁石をロータコアの表面に配設したＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ：表面磁石貼付型）タイプのロータであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は機種ごとの共用化が可能なモータ制御ユニットの構成を提供できるため、電装機器およびその他の電気機器用のモータ制御ユニットやそれを備えたブラシレスモータとして有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ブラシレスモータ
１１  ステータ
１２  ロータ
１３  ケーシング
１４  回路基板
１４ｔ  第１の回路基板
１４ｂ  第２の回路基板
１５  ステータコア
１６  巻線
１６ａ  引出線
１７  インシュレータ
１９  取付部
２１  ロータコア
２２  永久磁石
２２ｈ  磁石挿入孔
２４  固着部材
２５  回転軸
２６  軸受
３１  モータケース
３１ａ  収納部
３１ｂ  平板部
３２  基板ケース
３２ａ，３２ｂ  環状立上部
３２ｆ  ホルダ固定孔
３２ｔ  ホルダ孔
３５  ケース蓋
３６  ネジ
３７  接続ホルダ
３８  外部配線
３８ｔ  接続端部
４１  回路部品
４１ｐ  パワー素子
４１ｓ  位置検出素子
４３  絶縁シート
４４  スペーサ
６０  遮熱部材
６０ｂ  案内部
７０  ホルダハウジング
７０ｆ  ホルダ固定用突起
７０ｈ  ピン保持部
７１  接続ピン
７２  外部接続ピン
７２ｂ  折曲部
７２ｐ  接続ピン部
７２ｔ  外部接続端子
７３  内部接続ピン
７８  ピン固定部材
８０  位置検出用磁石
１００  モータユニット
１１０  モータ制御ユニット
１７２，１７３，２７２，２７３  スルーホール
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動制御するための少なくとも２枚の回路基板をケース内に収納するとともに、外部と電気接続するための接続ホルダを前記ケースの外面に配置したモータ制御ユニットであって、
前記接続ホルダは、外部に電気接続するための外部接続端子とともに、それぞれが同方向に延伸する複数の接続ピンを有し、
前記２枚の回路基板はそれぞれに、前記接続ピンを貫通させる複数のスルーホールを有し、
前記複数の接続ピンは、前記外部接続端子に対して電気接続された外部接続ピンと、前記外部接続端子に対して電気絶縁された内部接続ピンとで構成され、
前記複数の接続ピンが、前記２枚の回路基板の前記スルーホールをそれぞれに貫通するように、前記接続ホルダと前記２枚の回路基板とを配置したことを特徴とするモータ制御ユニット。
【請求項２】
前記外部接続ピンを介して、前記２枚の回路基板の少なくとも一方と前記外部接続端子とを電気接続し、
前記内部接続ピンを介して、前記２枚の回路基板どうし間を電気接続したことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
【請求項３】
前記２枚の回路基板のうちの一方の回路基板は、モータの巻線を駆動するインバータ用のパワー素子を少なくとも実装した回路基板であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
【請求項４】
前記接続ホルダを基準として前記接続ピンの延伸する方向に、前記接続ホルダ、前記一方の回路基板、前記他方の回路基板をこの順に配置したことを特徴とする請求項３に記載のモータ制御ユニット。
【請求項５】
前記ケースと熱的に結合するように、電気絶縁層を介して、前記一方の回路基板を前記ケースの内面に配置したことを特徴とする請求項４に記載のモータ制御ユニット。
【請求項６】
前記外部接続ピンは、
前記内部接続ピンと同一方向に延伸する接続ピン部と、
前記接続ピン部から略直角となるように折り曲げた折曲部と、
前記折曲部に形成された前記外部接続端子とを一体化して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御ユニット。
【請求項７】
前記外部接続ピンは、
前記内部接続ピンと同一方向に延伸する接続ピン部と、
前記接続ピン部から略直角となるように折り曲げた折曲部と、
前記折曲部に形成された前記外部接続端子とを一体化して形成されていることを特徴とする請求項２に記載のモータ制御ユニット。
【請求項８】
巻線を備えたステータと、
前記ステータに対面して回転自在に配置されたロータと、
請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ制御ユニットとを一体化して形成されていることを特徴とするブラシレスモータ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2013094086.tif 000014
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