(57)【要約】      （修正有）【課題】伝熱性部材が、電子部品から外れた個所に流れることを防止する。【解決手段】モータ１は、静止部２と、静止部に対して、上下に延びる中心軸９の周りに回転可能に支持される回転部３と、を有する。静止部は、ステータ２１と、ステータを保持するホルダ部２２と、ホルダ部の上方に位置するカバー２３と、ホルダ部に保持され、ステータとカバーとの間に位置し、ステータと電気的に接続された回路基板２４と、を有する。回路基板は、モータを駆動させる電子部品を有する。カバーの下面は、電子部品の上面と対向する位置において、上方へ凹む凹部３０を有する。電子部品と、凹部の内側に面する内壁との間に、伝熱性部材４０が位置し、伝熱性部材は電子部品の少なくとも一部および凹部の内壁の少なくとも一部と接触する。【選択図】図１
2018042440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータであって、
静止部と、
前記静止部に対して、上下に延びる中心軸の周りに回転可能に支持される回転部と、
を有し、
前記静止部は、
ステータと、
前記ステータを保持するホルダ部と、
前記ホルダ部の上方に位置するカバーと、
前記ホルダ部に保持され、前記ステータと前記カバーとの間に位置し、前記ステータと電気的に接続された回路基板と、
を有し、
前記回路基板は、
前記モータを駆動させる電子部品
を有し、
前記カバーの下面は、
前記電子部品の上面と対向する位置において、上方へ凹む凹部
を有し、
前記電子部品と、前記凹部の内側に面する内壁との間に、伝熱性部材が位置し、
前記伝熱性部材は前記電子部品の少なくとも一部および前記凹部の内壁の少なくとも一部と接触する、モータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、
軸方向に見たときに、下方へ向かって開口する前記凹部の開口部の面積は、前記電子部品の上面の面積よりも大きい、モータ。
【請求項３】
請求項２に記載のモータであって、
前記電子部品の上面は、前記凹部の開口部よりも上側に位置し、
前記電子部品の少なくとも一部は、前記凹部の内側にある、モータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記凹部は、開口部へ向かうにつれて拡がる方向に傾斜する傾斜面を有する、モータ。
【請求項５】
請求項４に記載のモータであって、
前記傾斜面は、前記凹部の開口部に対して凹状に湾曲している、モータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記カバーは、前記凹部の内側に面する内壁の少なくとも一部から、前記カバーを貫通し、モータの外部に連通する少なくとも１つの第１孔を有する、モータ。
【請求項７】
請求項６に記載のモータであって、
前記第１孔の少なくとも一つは、前記凹部の内壁の中央部に位置する、モータ。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のモータであって、
前記カバーは、前記凹部の内壁における前記第１孔と離間した位置から、前記カバーを貫通し、モータの外部に連通する少なくとも１つの第２孔を有する、モータ。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記凹部は、
前記カバーの下面に平行な平板部と、
前記平板部から下方へ突出する環状の環状凸部と、
から構成されており、
前記伝熱性部材は、前記電子部品と前記環状凸部に囲まれた空間に面する前記環状凸部の内壁との間に位置し、前記電子部品の少なくとも一部および前記環状凸部の内壁の少なくとも一部と接触する、モータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のモータであって、
前記電子部品の側面と前記環状凸部の内壁とは、間隙を介して対向する、モータ。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載のモータであって、
前記電子部品の側面と前記環状凸部の内壁との間の間隙は、前記電子部品の上面と前記平板部との間の間隙よりも小さい、モータ。
【請求項１２】
請求項６に記載のモータであって、
前記凹部は、
前記カバーの下面に平行な平板部と、
前記平板部から下方へ突出する環状の環状凸部と、
から構成されており、
前記第１孔は、前記平板部との少なくとも一部から、前記カバーを貫通し、モータの外部に連通し、
前記伝熱性部材は、前記環状凸部に囲まれた空間の少なくとも一部、前記第１孔の内部の少なくとも一部、および前記カバーの外側の少なくとも一部において、連続して位置する、モータ。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記伝熱性部材は熱硬化性樹脂である、モータ。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記カバーは樹脂製である、モータ。
【請求項１５】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記カバーは、上面の前記凹部と軸方向に重なる位置に、複数のフィンを有する、モータ。
【請求項１６】
請求項９から請求項１２までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記カバーは、上面の前記環状凸部に囲まれた空間と軸方向に重なる位置に、複数のフィンを有する、モータ。
【請求項１７】
静止部と、
前記静止部に対して、上下に延びる中心軸の周りに回転可能に支持される回転部と、
を有し、
前記静止部は、
ステータと、
前記ステータを保持するホルダ部と、
前記ホルダ部の上方に位置するカバーと、
前記ホルダ部に保持され、前記ステータと前記カバーとの間に位置し、前記ステータと電気的に接続された回路基板と、
を有し、
前記回路基板は、
モータを駆動させる電子部品      
を有し、
前記カバーの下面は、
前記電子部品の上面と対向する位置において、上方へ凹む凹部
を有し、
前記電子部品と、前記凹部の内側に面する内壁との間に、伝熱性部材が位置する、
モータの製造方法であって、
ａ）前記電子部品を有する前記回路基板、および前記回路基板と電気的に接続された前記ステータを準備する工程と、
ｂ）前記凹部を有する前記カバーを準備する工程と、
ｃ）前記凹部の開口部を上向きに配置し、前記凹部に前記伝熱性部材を塗布する工程と、
ｄ）前記凹部の内側の前記伝熱性部材と、前記回路基板の前記電子部品とを接触させる工程と、
を含む、モータの製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のモータの製造方法であって、さらに前記工程ｂ）と前記工程ｃ）との間に
ｅ）シリンジを、前記凹部の内側にセットする工程
を有し、
前記工程ｃ）では、
前記凹部の開口部を上向きに配置し、前記シリンジを介して、前記シリンジを引き上げながら、前記凹部に伝熱性部材を塗布する、モータの製造方法。
【請求項１９】
静止部と、
前記静止部に対して、上下に延びる中心軸の周りに回転可能に支持される回転部と、
を有し、
前記静止部は、
ステータと、
前記ステータを保持するホルダ部と、
前記ホルダ部の上方に位置するカバーと、
前記ホルダ部に保持され、前記ステータと前記カバーとの間に位置し、前記ステータと電気的に接続された回路基板と、
を有し、
前記回路基板は、
モータを駆動させる電子部品      
を有し、
前記カバーの下面は、
前記電子部品の上面と対向する位置の周囲において、下方へ突出する環状の環状凸部と、
前記環状凸部に囲まれた空間に面するカバーの下面の少なくとも一部から、前記カバーを貫通し、モータの外部に連通する少なくとも１つの第１孔と、
を有し、
前記電子部品と、前記環状凸部に囲まれた空間に面する前記環状凸部の内壁との間に、伝熱性部材が位置する、
モータの製造方法であって、
ａ）前記電子部品を有する前記回路基板、および前記回路基板と電気的に接続された前記ステータを準備する工程と、
ｂ）前記環状凸部および前記少なくとも１つの第１孔を有する前記カバーを準備する工程と、
ｃ）前記カバーにおける、前記電子部品の上面と対向した位置の周囲に前記環状凸部が配置されるように、前記カバーと前記ステータとを配置する工程と、
ｄ）前記環状凸部に囲まれた空間内に、前記第１孔を介して、前記伝熱性部材を塗布する工程と、
を含む、モータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよびモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モールド樹脂で形成されたステータの径方向内側または外側にロータを配置した、いわゆるインナーロータ型またはアウターロータ型のモールドモータが知られている。モールドモータは、ステータがモールド樹脂で覆われることによって、防水性が高く、モータの駆動時の防振性・防音性に優れている。モールドモータは、例えば、冷蔵庫などの家電製品や、複数の電子機器が配置された通信基地局において、冷却用の空気流を供給するファンモータとして、使用される。
【０００３】
一方、モールドモータは、ステータの回路基板に駆動電流が供給された際、回路基板上の素子の内部抵抗によって発生した熱が放熱されにくいため、温度が上昇しやすい。上昇した温度が許容範囲を超えた場合は、誤動作等の不具合を生じる虞がある。そこで、発生した熱を放熱する手段が、例えば、特開２００２−２２３５５３号公報および特開２００７−３００７４１号公報に記載されている。
【０００４】
特開２００２−２２３５５３号公報に記載のファンモータでは、モータを駆動させる半導体素子の放熱部がステータから露出し、当該放熱部に放熱シリコンが塗布される。そして、当該放熱シリコンに接して放熱板が取り付けられることにより、当該放熱部と放熱板との密着性が良くなり、半導体素子において発生した熱が効率良く放熱される。
【０００５】
特開２００７−３００７４１号公報に記載のファンモータでは、回路部品がベース部に実装され、回路部品とベース部との間に熱伝導性の高い導電部材が介在する。導電部材には、低硬度のシリコンゴムシートが用いられ、回路部品の形状に対応して密着する。回路部品に発生する熱は、導電部材を介してベース部に伝達され、ベース部と一体成形されたハウジングから拡散される。
【特許文献１】特開２００２−２２３５５３号公報
【特許文献２】特開２００７−３００７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開２００２−２２３５５３号公報においては、当該放熱部に放熱シリコンを塗布する際に、半導体素子から外れた箇所に放熱シリコンが流れる可能性がある。また、特開２００７−３００７４１号公報においては、微細な凹凸を有する回路部品とベース部との間に、隙間なく導電部材を介在させることは難しい。
【０００７】
本発明の目的は、回路基板上の発熱素子等の電子部品に接する伝熱性部材が、当該電子部品から外れた箇所に流れることを防止する技術を提供することである。また、本発明の目的は、当該伝熱性部材を、ずれや隙間なく所定の位置に配置し、ステータの回路基板に駆動電流が供給された際、素子の内部抵抗によって発生した熱を効率よくモータの外部に放熱できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の例示的な第１発明は、モータであって、静止部と、前記静止部に対して、上下に延びる中心軸の周りに回転可能に支持される回転部と、を有し、前記静止部は、ステータと、前記ステータを保持するホルダ部と、前記ホルダ部の上方に位置するカバーと、前記ホルダ部に保持され、前記ステータと前記カバーとの間に位置し、前記ステータと電気的に接続された回路基板と、を有し、前記回路基板は、前記モータを駆動させる電子部品を有し、前記カバーの下面は、前記電子部品の上面と対向する位置において、上方へ凹む凹部を有し、前記電子部品と、前記凹部の内側に面する内壁との間に、伝熱性部材が位置し、前記伝熱性部材は前記電子部品の少なくとも一部および前記凹部の内壁の少なくとも一部と接触する。
【０００９】
本願の例示的な第２発明は、静止部と、前記静止部に対して、上下に延びる中心軸の周りに回転可能に支持される回転部と、を有し、前記静止部は、ステータと、前記ステータを保持するホルダ部と、前記ホルダ部の上方に位置するカバーと、前記ホルダ部に保持され、前記ステータと前記カバーとの間に位置し、前記ステータと電気的に接続された回路基板と、を有し、前記回路基板は、モータを駆動させる電子部品を有し、前記カバーの下面は、前記電子部品の上面と対向する位置において、上方へ凹む凹部を有し、前記電子部品と、前記凹部の内側に面する内壁との間に、伝熱性部材が位置する、モータの製造方法であって、ａ）前記電子部品を有する前記回路基板、および前記回路基板と電気的に接続された前記ステータを準備する工程と、ｂ）前記凹部を有する前記カバーを準備する工程と、ｃ）前記凹部の開口部を上向きに配置し、前記凹部に前記伝熱性部材を塗布する工程と、ｄ）前記凹部内の前記伝熱性部材と、前記回路基板の前記電子部品とを接触させる工程と、を含む。
【００１０】
本願の例示的な第３発明は、静止部と、前記静止部に対して、上下に延びる中心軸の周りに回転可能に支持される回転部と、を有し、前記静止部は、ステータと、前記ステータを保持するホルダ部と、前記ホルダ部の上方に位置するカバーと、前記ホルダ部に保持され、前記ステータと前記カバーとの間に位置し、前記ステータと電気的に接続された回路基板と、を有し、前記回路基板は、モータを駆動させる電子部品を有し、前記カバーの下面は、前記電子部品の上面と対向する位置の周囲において、下方へ突出する環状の環状凸部と、前記環状凸部に囲まれた空間に面するカバーの下面の少なくとも一部から、前記カバーを貫通し、モータの外部に連通する少なくとも１つの第１孔と、を有し、前記電子部品と、前記環状凸部に囲まれた空間に面する前記環状凸部の内壁との間に、伝熱性部材が位置する、モータの製造方法であって、ａ）前記電子部品を有する前記回路基板、および前記回路基板と電気的に接続された前記ステータを準備する工程と、ｂ）前記環状凸部および前記少なくとも１つの第１孔を有する前記カバーを準備する工程と、ｃ）前記カバーにおける、前記電子部品の上面と対向した位置の周囲に前記環状凸部が配置されるように、前記カバーと前記ステータとを配置する工程と、ｄ）前記環状凸部に囲まれた空間内に、前記第１孔を介して、前記伝熱性部材を塗布する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本願の例示的な第１発明〜第３発明によれば、回路基板上の発熱素子等の電子部品に接する伝熱性部材が、当該電子部品から外れた箇所に流れることを防止できる。また、ステータの回路基板に駆動電流が供給された際、素子の内部抵抗によって発生した熱を効率よくモータの外部に放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１実施形態に係るモータの縦断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る凹部の下面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【図１０】図１０は、変形例に係るモータの部分縦断面図である。
【図１１】図１１は、変形例に係るモータの部分縦断面図である。
【図１２】図１２は、変形例に係るモータの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ステータに対して回路基板側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。
【００１４】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．モータの構造＞
図１は、モータ１の縦断面図である。このモータ１は、樹脂に覆われたステータ２１の径方向内側にロータ３２が配置された、いわゆるインナーロータ型のモールドモータである。モータ１は、例えば、空調機等の家電製品に使用される。ただし、本発明のモータ１は、家電製品以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータ１は、自動車や鉄道等の輸送機器、ＯＡ機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて、種々の駆動力を発生させるものであってもよい。また、モールドモータではなく、例えば、ステータが鋼板で覆われたモータが用いられてもよい。
【００１５】
図１に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２と回転部３とは、径方向に対向する。静止部２は、駆動対象となる機器の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して、上下に延びる中心軸９の周りに回転可能に支持される。
【００１６】
本実施形態の静止部２は、ステータ２１、ホルダ部２２、カバー２３、端子ピン２７、回路基板２４、下軸受部２５、および上軸受部２６を有する。回転部３は、シャフト３１、およびロータ３２を有する。
【００１７】
ステータ２１は、外部電源（図示省略）から回路基板２４を介して供給される駆動電流に応じて、磁束を発生させる電機子である。ステータ２１は、上下に延びる中心軸９の周りを環状に取り囲む。ステータ２１は、ステータコア２１１、インシュレータ２１２、および複数のコイル２１３を有する。ステータコア２１１は、円環状のコアバック４１と、コアバック４１から径方向内側へ向けて突出する複数のティース４２と、を有する。コアバック４１は、中心軸９と略同軸に配置される。複数のティース４２は、周方向に等間隔に配列される。ステータコア２１１には、例えば、積層鋼板が用いられる。
【００１８】
インシュレータ２１２は、ステータコア２１１に取り付けられる。インシュレータ２１２の材料には、絶縁体である樹脂が用いられる。インシュレータ２１２は、ステータコア２１１の少なくとも一部を覆う。具体的には、インシュレータ２１２は、ティース４２の軸方向の両端面および周方向の両面を覆う。コイル２１３は、ティース４２の周囲にインシュレータ２１２を介して巻かれた導線７０からなる。すなわち、インシュレータ２１２は、ティース４２とコイル２１３との間に介在する。
【００１９】
ホルダ部２２は、ステータ２１および下軸受部２５を保持する樹脂製の部材である。ホルダ部２２は、壁部２２１、底板部２２２、および下軸受保持部２２３を有する。壁部２２１は、軸方向に略円筒状に延びる。ステータ２１およびインシュレータ２１２の側面の少なくとも一部は、壁部２２１を構成する樹脂に覆われる。ただし、ティース４２の径方向内側の端面を含むステータ２１の一部は、壁部２２１から露出している。また、壁部２２１の径方向内側には、後述するロータ３２が配置される。
【００２０】
底板部２２２は、壁部２２１の下端から径方向内側へ向けて、板状に広がる。底板部２２２は、ステータ２１およびロータ３２よりも軸方向下側に位置する。下軸受保持部２２３は、底板部２２２の内端から延びて、下軸受部２５の一部を覆う。下軸受部２５およびシャフト３１の下端部は、下軸受保持部２２３の径方向内側に配置される。
【００２１】
カバー２３は、ホルダ部２２の上方に位置し、ホルダ部２２の上部の開口を覆う。回路基板２４およびロータ３２は、ホルダ部２２およびカバー２３により構成される筐体の内部に収容される。カバー２３は、上板部２３１および上軸受保持部２３２を有する。上板部２３１は、ステータ２１、ホルダ部２２、回路基板２４、およびロータ３２よりも軸方向上側において、中心軸９に対して略垂直に広がる。上軸受保持部２３２は、上板部２３１の内端からから延びて、上軸受部２６の一部を覆う。上軸受部２６およびシャフト３１の一部は、上軸受保持部２３２の径方向内側に配置される。
【００２２】
なお、本実施形態のカバー２３は樹脂製である。樹脂製のカバー２３は、金型を用いて容易に加工することができるため、製造上の効率性が高い。また、カバー２３を金属製にした場合、インバータを用いてモータ１の制御を行うこと等による電圧変化によって、軸受部において発生する電圧により絶縁破壊が生じ、放電が起きることで電食が進行する虞がある。しかし、カバー２３が樹脂製であることによって、カバー２３とステータコア２１１との間に電位差が生じることで、軸受部の電食を防止することができる。
【００２３】
ホルダ部２２とカバー２３との間には、周方向の一部に、リード線２４２が通る接続孔２０１が設けられる。接続孔２０１の内部には、ブッシング２４３が配置される。ブッシング２４３は、ホルダ部２２およびカバー２３の接続孔２０１を構成する端面と接触し、かつ、リード線２４２が配置される配線溝を有する。
【００２４】
端子ピン２７は、軸方向に延びる柱状の導体である。端子ピン２７は、鉄または銅などの導電性を有する材料で形成される。端子ピン２７の下端部は、インシュレータ２１２に設けられた穴に挿入され、固定される。端子ピン２７には、コイル２１３を構成する導線７０の端部が巻きつけられ、半田付けにより固定される。
【００２５】
回路基板２４は、ホルダ部２２に保持され、中心軸９に対して略垂直に配置される。回路基板２４は、ステータ２１およびロータ３２の上方、カバー２３の下方、かつ、ホルダ部２２の壁部２２１の径方向内側に配置される。ステータ２１のコイル２１３と回路基板２４とは、端子ピン２７を介して、電気的に接続される。また、回路基板２４から延びるリード線２４２は、接続孔２０１の内部においてブッシング２４３の配線溝を通って、ホルダ部２２の外部へ引き出される。そして、当該リード線２４２の端部が、外部電源に接続される。外部電源から供給される電流は、リード線２４２、回路基板２４、および端子ピン２７を通って、コイル２１３へ流れる。
【００２６】
下軸受部２５は、ロータ３２よりも下方において、シャフト３１を回転可能に支持する。上軸受部２６は、ロータ３２よりも上方において、シャフト３１を回転可能に支持する。本実施形態の下軸受部２５および上軸受部２６には、球体を介して外輪と内輪とを回転させるボールベアリングが、使用されている。下軸受部２５の外輪は、ホルダ部２２の下軸受保持部２２３に固定される。上軸受部２６の外輪は、カバー２３の上軸受保持部２３２に固定される。また、下軸受部２５および上軸受部２６の各々の内輪は、シャフト３１に固定される。ただし、下軸受部２５および上軸受部２６に、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受が、使用されていてもよい。
【００２７】
シャフト３１は、ロータ３２を貫いて軸方向に延びる、柱状の部材である。シャフト３１は、中心軸９を中心として回転する。シャフト３１の上端部は、ホルダ部２２およびカバー２３よりも上方へ突出している。シャフト３１の上端部には、例えば、空調機用のファンが取り付けられる。ただし、シャフト３１の上端部は、ギア等の動力伝達機構を介して、ファン以外の駆動部に連結されてもよい。
【００２８】
ロータ３２は、シャフト３１に固定されて、シャフト３１とともに回転する環状の部材である。ロータ３２は、ステータ２１の径方向内側に配置される。本実施形態のロータ３２は、マグネット配合のプラスチック樹脂により形成された環状の部材である。図１に示すように、ロータ３２は、内側筒部３２１、外側筒部３２２、および連結部３２３を有する。
【００２９】
内側筒部３２１は、シャフト３１に固定される略円筒状の部位である。シャフト３１の外周面のうち、少なくとも内側筒部３２１との固着面には、螺旋状の溝３１１が設けられている。ロータ３２は、シャフト３１をインサート部品とする射出成型により形成される。射出成型時には、シャフト３１の外周面に設けられた溝３１１内に、流動状態の樹脂が流れ込む。これにより、シャフト３１に対してロータ３２が強固に固着される。また、モータ１の駆動時に、シャフト３１に対してロータ３２が相対回転することが抑制される。
【００３０】
外側筒部３２２は、内側筒部３２１よりも径方向外側に位置する略円筒状の部位である。外側筒部３２２の外周面は、ティース４２の径方向内側の端面と、僅かな隙間を介して径方向に対向する。連結部３２３は、内側筒部３２１と外側筒部３２２とを連結する円板状の部位である。内側筒部３２１および外側筒部３２２の径方向の厚みは、連結部３２３との境界付近において最も大きくなる。また、内側筒部３２１および外側筒部３２２の径方向の厚みは、軸方向の両端へ向かうにつれて、徐々に小さくなる。
【００３１】
モータ１の駆動時には、外部電源から、リード線２４２、回路基板２４、および端子ピン２７を介して、コイル２１３に駆動電流が供給される。これにより、ステータコア２１１の複数のティース４２に、磁束が生じる。そして、ティース４２とロータ３２との間の磁束が及ぼす作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、中心軸９を中心として回転部３が回転する。
【００３２】
なお、モータ１の駆動時に外部電源から駆動電流が供給される際、回路基板２４上の、モータ１を駆動するＩＣ等の発熱素子を含む電子部品３８において、内部抵抗によって熱が発生する。
【００３３】
＜１−２．回路基板上の電子部品および伝熱性部材の配置について＞
次に、回路基板２４上の電子部品３８および伝熱性部材４０の配置について、より詳細に説明する。図２は、モータ１の回路基板２４上の電子部品３８付近の部分縦断面図である。ただし、図２では、伝熱性部材４０の図示が省略されている。
【００３４】
図２に示すとおり、回路基板２４とカバー２３とは、軸方向に対向している。そして、カバー２３の下面２３３は、回路基板２４の上側に実装されたＩＣ等の発熱素子を含む電子部品３８の上面３８１と対向する位置において、上方へ凹む凹部３０を有する。凹部３０の下面図を図３に示す。凹部３０は、軸方向に見たときに、下方へ向かって開口する開口部３０１と、開口部３０１へ向かうにつれて拡がる方向に傾斜する傾斜面を含む内壁３０２とを有している。内壁３０２は、凹部３０の内側に面している。
【００３５】
図１に示すとおり、電子部品３８と凹部３０の内壁３０２との間には、伝熱性部材４０が介在する。伝熱性部材４０は、電子部品３８の少なくとも一部および凹部３０の内壁３０２の少なくとも一部と接触する。以下に、モータ１の製造過程における、電子部品３８と凹部３０の内壁３０２との間に伝熱性部材４０を配置するステップを示す。なお、伝熱性部材４０として、液体シリコン等の熱硬化性樹脂が用いられる。これにより、伝熱性部材４０が硬化した後に、モータ１の位置や向きを変えて使用することができる。
【００３６】
図４および図５は、伝熱性部材４０の配置時におけるモータ１の部分縦断面図である。また、図６は、伝熱性部材４０の配置した後、伝熱性部材４０が硬化するまでの間に、電子部品３８を含む回路基板２４と凹部３０との位置関係を調整する際における、モータ１の部分縦断面図である。
【００３７】
まず、電子部品３８を有する回路基板２４、および回路基板２４と電気的に接続されたステータ２１を準備する。次に、凹部３０を有するカバー２３を準備する。さらに、図４および図５に示すとおり、凹部３０の開口部３０１を上向きに配置する。そして、伝熱性部材４０を含み、伝熱性部材４０を塗布するためのシリンジ４３を凹部３０の内側にセットする。なお、凹部３０の内側にシリンジ４３が既にセットされたカバー２３を準備し、その後に、当該カバー２３の開口部３０１を上向きに配置してもよい。また、シリンジ４３は、凹部３０の内壁３０２の中央部付近にセットすることが望ましい。これにより、凹部３０の内側に伝熱性部材４０を均一に配置することができる。
【００３８】
なお、シリンジ４３は、必ずしも凹部３０の内側にセットされる必要はない。例えば、伝熱性部材４０を含むシリンジ４３を用いて、開口部３０１が上向きに配置された凹部３０の軸方向の上方の離れた位置から、伝熱性部材４０を凹部３０の内側に落下させて塗布してもよい。また、シリンジ４３を用いることは一例であり、これに限定されない。例えば、シリンジ４３の代わりに、ノズルを有する塗布機を用いて伝熱性部材４０を塗布してもよく、さらに、手作業により伝熱性部材４０を塗布してもよい。
【００３９】
次に、開口部３０１が上向きに配置された凹部３０に、シリンジ４３を介して、伝熱性部材４０を塗布する。この際、シリンジ４３を引き上げながら伝熱性部材４０を塗布することによって、一部が硬化し始めた伝熱性部材４０にシリンジ４３が接触することを防止できる。これにより、伝熱性部材４０が硬化した後にシリンジ４３の跡が残るのを防ぐことができる。なお、伝熱性部材４０は、凹部３０の内側から、凹部３０の開口部３０１の外側まで、開口部３０１の周辺を覆う程度に塗布することが望ましい。
【００４０】
図２に示すとおり、凹部３０は、開口部３０１へ向かうにつれて拡がる錐体形または錐台形の立体形状を有することが望ましい。これにより、半球形状を有する場合に比べて、伝熱性部材４０の使用量を低減することができる。さらに、内壁３０２に含まれる傾斜面は、凹部３０の開口部３０１に対して凹状に湾曲していることが望ましい。これにより、伝熱性部材４０を塗布する際に、凹部３０の内側に空気が溜まるのを抑制することができる。
【００４１】
さらに、伝熱性部材４０を凹部３０の内側に塗布した後、伝熱性部材４０が硬化するまでの間に、図６に示すとおり、電子部品３８を含む回路基板２４と凹部３０を有するカバー２３との位置関係を調整し、電子部品３８と伝熱性部材４０とを接触させる。その際、電子部品３８の上面３８１と凹部３０とを軸方向に対向させる。
【００４２】
なお、電子部品３８と伝熱性部材４０とを接触させる際には、電子部品３８を有するステータ２１を固定した状態で、伝熱性部材４０を有するカバー２３を動かしてもよく、逆に伝熱性部材４０を有するカバー２３を固定した状態で、電子部品３８を有するステータ２１を動かしてもよい。
【００４３】
このように、カバー２３に設けられた凹部３０の内側に伝熱性部材４０を配置することによって、電子部品３８から外れた箇所に伝熱性部材４０が流れるのを防ぐことができる。また、伝熱性部材４０が硬化する前に電子部品３８と接触させ、その後硬化させることによって、電子部品３８と凹部３０の内壁３０２との間において、伝熱性部材４０を隙間なく配置することができる。これにより、ステータ２１の回路基板２４に駆動電流が供給された際、電子部品３８の内部抵抗によって発生した熱を、伝熱性部材４０を介して効率よくカバー２３に伝導し、モータ１の外部に放熱できる。なお、カバー２３は樹脂製であり、金属製の場合よりも熱伝導率が低いが、本実施形態の構造では、伝熱性部材４０を介して、カバー２３に十分に熱を伝導させることができる。
【００４４】
なお、凹部３０の開口部３０１の面積は、電子部品３８の上面３８１の面積より大きく設けられることが望ましい。これにより、凹部３０の内側の伝熱性部材４０と電子部品３８とが接触した状態において、電子部品３８の上面３８１は、凹部３０の開口部３０１よりも上側に位置し、電子部品３８の上面３８１全体を含む少なくとも一部が凹部３０の内側に配置される。そのため、電子部品３８とカバー２３との距離を近づけることができ、電子部品３８の上面３８１全体を伝熱性部材４０で覆うことができる。その結果、さらにカバー２３に熱を伝導させることができる。また、電子部品３８とカバー２３との距離を近づけることにより伝熱性部材４０の使用量を減らすことができ、コストを削減できる。
【００４５】
＜２．第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態に係るモータ１Ｂの電子部品３８Ｂ付近の部分断面図である。図７では、伝熱性部材４０Ｂの図示が省略されている。なお、以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同等の部分については、重複説明を省略する。
【００４６】
図７に示すとおり、モータ１Ｂのカバー２３Ｂの下面２３３Ｂは、回路基板２４Ｂの上側に実装されたＩＣ等の発熱素子を含む電子部品３８Ｂの上面３８１Ｂと軸方向に対向する位置の周囲において、下方へ突出する環状の環状凸部５０Ｂを有する。なお、以下では、カバー２３Ｂの下面２３３Ｂにおける、電子部品３８Ｂの上面３８１Ｂと軸方向に対向する位置の部分を「平板部２３４Ｂ」と呼ぶこととする。すなわち、カバー２３Ｂの下面２３３Ｂに平行で環状凸部５０Ｂに囲まれた空間に面する平板部２３４Ｂと、平板部２３４Ｂから下方へ突出する環状の環状凸部５０Ｂとによって、凹部３０Ｂが形成される。
【００４７】
環状凸部５０Ｂに囲まれた空間に面する環状凸部５０Ｂの内壁５０１Ｂと、電子部品３８Ｂとの間には、後述のとおり伝熱性部材４０Ｂが介在する。伝熱性部材４０Ｂは、環状凸部５０Ｂの内壁５０１Ｂまたは平板部２３４Ｂの少なくとも一部、および電子部品３８Ｂの少なくとも一部と接触する。
【００４８】
なお、カバー２３Ｂは、平板部２３４Ｂの少なくとも一部から、カバー２３Ｂを貫通し、モータ１Ｂの外部に連通する第１孔６０Ｂを有する。これにより、モータ１Ｂにカバー２３Ｂが取り付けられている状態で、後述のとおり、モータ１Ｂの外部から第１孔６０Ｂを介して伝熱性部材４０Ｂを凹部３０Ｂの内側に容易に注入することができる。なお、第１孔６０Ｂは、１つであってもよく、２つ以上設けられてもよい。
【００４９】
なお、第１孔６０Ｂの少なくとも一つは、凹部３０Ｂの内壁の中央、つまり平板部２３４Ｂの中央部に開口することが望ましい。これにより、伝熱性部材４０Ｂを塗布する際に、凹部３０Ｂの内側の隅々に至るまで、伝熱性部材４０Ｂの量に偏りなく、均等な速度で塗布することができる。また、第１孔６０Ｂから電子部品３８Ｂの外周までの距離が均等になるように配置することで、電子部品３８Ｂの上面３８１Ｂに、伝熱性部材４０Ｂを均等に塗布することができる。さらに、電子部品３８Ｂの上面３８１Ｂを凹凸のない平坦な面とすることで、電子部品３８Ｂの上面３８１Ｂの隅々に至るまで、伝熱性部材４０Ｂを空隙なく配置することができる。これにより、電子部品３８Ｂの熱を偏りなくカバー２３Ｂに伝導することができる。
【００５０】
さらに、カバー２３Ｂは、平板部２３４Ｂにおいて、第１孔６０Ｂと離間した位置から、カバー２３Ｂを貫通し、モータ１Ｂの外部に連通する第２孔８０Ｂを有する。これにより、伝熱性部材４０Ｂを第１孔６０Ｂから凹部３０Ｂの内側に塗布する際に、伝熱性部材４０Ｂが第２孔８０Ｂを通ってモータ１Ｂの外部まで迫り上がって来ることで、伝熱性部材４０Ｂが凹部３０Ｂの内側に満たされたかどうかをモータ１Ｂの外部から確認できる。なお、伝熱性部材４０Ｂを塗布する際、第２孔８０Ｂを覗いて伝熱性部材４０Ｂがモータ１Ｂの外部に向かって迫り上がって来ることが確認できればよく、伝熱性部材４０Ｂは必ずしもモータ１Ｂの外部に溢れるまで塗布される必要はない。
【００５１】
さらに、第２孔８０Ｂを設けることで、伝熱性部材４０Ｂを塗布する際に巻き込んだ空気を、第２孔８０Ｂから逃がすことができる。なお、第２孔８０Ｂは、１つであってもよく、２つ以上設けられてもよい。
【００５２】
以下に、モータ１Ｂの製造過程における、環状凸部５０Ｂの内壁５０１Ｂまたは平板部２３４Ｂと電子部品３８Ｂとの間に伝熱性部材４０Ｂを配置するステップを示す。なお、伝熱性部材４０Ｂとして、液体シリコン等の熱硬化性樹脂が用いられる。これにより、伝熱性部材４０Ｂが硬化した後に、モータ１Ｂの位置や向きを変えて使用することができる。
【００５３】
図８は、伝熱性部材４０Ｂの配置時におけるモータ１Ｂの部分縦断面図である。まず、電子部品３８Ｂを有する回路基板２４Ｂ、および回路基板２４Ｂと電気的に接続されたステータ（図示省略）を準備する。次に、環状凸部５０Ｂ、少なくとも１つの第１孔６０Ｂ、および少なくとも１つの第２孔８０Ｂを有するカバー２３Ｂを準備する。さらに、図８に示すとおり、カバー２３Ｂとステータとの位置関係を調整し、カバー２３Ｂの環状凸部５０Ｂを、電子部品３８Ｂの上面３８１Ｂと対向した位置の周囲を取り囲む位置に配置する。そして、伝熱性部材４０Ｂを含み、伝熱性部材４０Ｂを塗布するためのシリンジ４３Ｂを、モータ１Ｂの外部から第１孔６０Ｂにセットする。
【００５４】
なお、第１孔６０Ｂの内径を、シリンジ４３Ｂの先端における伝熱性部材４０Ｂを塗布するためのノズル４３１Ｂの外径よりも大きく設け、シリンジ４３Ｂをセットする際に、ノズル４３１Ｂを第１孔６０Ｂに挿入して固定する構造にしてもよい。また、第１孔６０Ｂの内径を、ノズル４３１Ｂの外径よりも小さく設け、シリンジ４３Ｂをセットする際に、第１孔６０Ｂの上にノズル４３１Ｂを乗せる構造にしてもよい。この場合、第１孔６０Ｂにおけるモータ１Ｂの外部に連通する開口周辺に凹凸部（図示省略）を設け、当該凹凸部にノズル４３１Ｂを被せて固定する構造にしてもよい。これにより、ノズル４３１Ｂの位置ずれを防止することができる。
【００５５】
さらに、第１孔６０Ｂは、内径がモータ１Ｂの外部から内部に向かって小さくなる、先細り形状であってもよい。これにより、第１孔６０Ｂの外部から伝熱性部材４０Ｂを塗布しやすい形状を保ちつつ、同時に、伝熱性部材４０Ｂの使用量を低減することができる。
【００５６】
次に、図８に示すとおり、シリンジ４３Ｂを介して、環状凸部５０Ｂに囲まれた空間内に伝熱性部材４０Ｂを塗布する。なお、伝熱性部材４０Ｂは、当該凹部３０Ｂの内側に満たされ、第１孔６０Ｂおよび第２孔８０Ｂの外側に迫り上がって来るまで、塗布される。つまり、伝熱性部材４０Ｂの塗布が完了した時点において、伝熱性部材４０Ｂは、環状凸部５０Ｂに囲まれた空間の少なくとも一部、第１孔６０Ｂの内側の少なくとも一部、およびカバー２３Ｂの外側の少なくとも一部において、連続して位置する。第１孔６０Ｂの外側まで伝熱性部材４０Ｂが覆うことで、カバー２３Ｂと伝熱性部材４０Ｂとの界面から浸入する水の経路が長くなり、水の浸入を抑制することができる。なお、伝熱性部材４０Ｂが第２孔８０Ｂを介して外側まで迫り上がって来ることで、伝熱性部材４０Ｂが凹部３０Ｂの内側に満たされたかどうかをモータ１Ｂの外部から確認できる。
【００５７】
図９は、モータ１Ｂの部分縦断面図である。図９に示すように、電子部品３８Ｂの側面３８２Ｂと環状凸部５０Ｂの内壁５０１Ｂとは、間隙Ｃ１を介して対向する。間隙Ｃ１を設けることで、カバー２３Ｂとステータとを配置する際に、電子部品３８Ｂと環状凸部５０Ｂとの接触による損傷を防ぐことができる。また、間隙Ｃ１は、電子部品３８Ｂの上面３８１Ｂと平板部２３４Ｂとの間の間隙Ｃ２よりも小さいことが望ましい。これにより、間隙Ｃ１から伝熱性部材４０Ｂが凹部３０Ｂの外部に流れることを抑制することができる。
【００５８】
このように、平板部２３４Ｂと平板部２３４Ｂから下方へ突出する環状の環状凸部５０Ｂとによって形成される凹部３０Ｂの内側に伝熱性部材４０Ｂを配置することで、電子部品３８Ｂから外れた箇所に伝熱性部材４０Ｂが流れるのを防ぐことができる。また、伝熱性部材４０Ｂが硬化する前に凹部３０Ｂの内側を伝熱性部材４０Ｂで満たし、その後硬化させることによって、伝熱性部材４０Ｂを隙間なく配置することができる。これにより、回路基板２４Ｂに駆動電流が供給された際、電子部品３８Ｂの内部抵抗によって発生した熱を、伝熱性部材４０Ｂを介して効率よくカバー２３Ｂに伝導し、モータ１Ｂの外部に放熱できる。
【００５９】
＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。
【００６０】
図１０は、変形例に係るモータ１Ｃの部分縦断面図である。図１０に示すように、カバー２３Ｃの上面において、凹部３０Ｃと軸方向に重なる位置に、複数の放熱用のフィン２３６Ｃが設けられてもよい。このようにすれば、カバー２３Ｃの上面の表面積を増加させることができる。したがって、電子部品３８Ｃから伝熱性部材４０Ｃを介してカバー２３Ｃに伝導された熱を、より効率よくモータ１Ｃの外部へ放出することができる。また、同様に、当該フィンは、第２実施形態のモータ１Ｂのカバー２３Ｂの上面において、環状凸部５０Ｂに囲まれた空間と軸方向に重なる位置に設けられてもよい。
【００６１】
なお、当該フィン２３６Ｃは、カバー２３Ｃと同一の樹脂を用いて形成されてもよく、別の材料を用いて形成されてもよい。同一の樹脂を用いる場合、例えば、フィン２３６Ｃをインサート部品としたカバー２３Ｃの射出樹脂成型品を製造することにより、製造時の工数を低減し、製造効率を向上することができる。また、別の材料を用いる場合、モータ１Ｃを設置する場所の環境等に対応したフィン２３６Ｃの材料を選択することができる。この場合、例えば、別工程にて製造したフィン２３６Ｃを、軽圧入等によりカバー２３Ｃに取り付けることができる。
【００６２】
図１１は、変形例に係るモータ１Ｄの部分縦断面図である。図１１に示すように、環状凸部５０Ｄに囲まれた空間内に伝熱性部材４０Ｄが塗布された後、環状凸部５０Ｄの下方先端に、環状凸部５０Ｄよりも径方向の厚さが大きい別の部材２３７Ｄがさらに固定されてもよい。これにより、環状凸部５０Ｄの内側の伝熱性部材４０Ｄを保持しやすくなる。また、伝熱性部材４０Ｄが凹部３０Ｄの外部に漏れていない状態において、部材２３７Ｄの体積によって、伝熱性部材４０Ｄの使用量を低減することができる。さらに、モータ１Ｄの製造時に生じた環状凸部５０Ｄと電子部品３８Ｄとの間の隙間の誤差を、部材２３７Ｄを用いて調節することができる。なお、環状凸部５０Ｄの下方先端に部材２３７Ｄを取り付けた後に、環状凸部５０Ｄに囲まれた空間内に、伝熱性部材４０Ｄを塗布してもよい。
【００６３】
図１２は、変形例に係るモータ１Ｅの部分縦断面図である。このモータ１Ｅは、ステータ２１Ｅの径方向外側にマグネット３５Ｅが配置される、いわゆるアウターロータ型のモータである。図１２に示すように、電子部品３８Ｅと、カバー２３Ｅの下面に設けられた凹部３０Ｅの内壁との間に伝熱性部材４０Ｅを有する構造が、当該アウターロータ型のモータ１Ｅにおいて適用されてもよい。
【００６４】
また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態のモータ１Ｂのカバー２３Ｂにおいて設けられている、カバー２３Ｂを貫通する第１孔６０Ｂが、第１実施形態のモータ１のカバー２３において設けられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、例えば、モータおよびモータの製造方法に利用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  モータ
２  静止部
３  回転部
９  中心軸
２１，２１Ｅ  ステータ
２２  ホルダ部
２３，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｅ  カバー
２４，２４Ｂ  回路基板
２５  下軸受部
２６  上軸受部
２７  端子ピン
３０，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｅ  凹部
３１  シャフト
３２  ロータ
３５Ｅ  マグネット
３８，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄ，３８Ｅ  電子部品
４０，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ  伝熱性部材
４１  コアバック
４２  ティース
４３，４３Ｂ  シリンジ
５０Ｂ，５０Ｄ  環状凸部
６０Ｂ  第１孔
７０  導線
８０Ｂ  第２孔
２０１  接続孔
２１１  ステータコア
２１２  インシュレータ
２１３  コイル
２２１  壁部
２２２  底板部
２２３  下軸受保持部
２３１  上板部
２３２  上軸受保持部
２３３，２３３Ｂ  下面
２３４，２３４Ｂ  平板部
２３６Ｃ  フィン
２３７Ｄ  部材
２４２  リード線
２４３  ブッシング
３０１  開口部
３０２  内壁
３１１  溝
３２１  内側筒部
３２２  外側筒部
３２３  連結部
３８１，３８１Ｂ  上面
３８２Ｂ  側面
４３１Ｂ  ノズル
５０１Ｂ  内壁
Ｃ１  間隙
Ｃ２  間隙
【図１】
2018042440.tif 000003
【図２】
2018042440.tif 000004
【図３】
2018042440.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2018042440.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018042440.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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