(57)【要約】【課題】本発明の目的は、収容部内部の熱を放熱するにあたり、モータを大型化することなく、コスト的に有利に構成されるモータを提供することにある。【解決手段】シャフト２と、回転駆動するロータ３と、このロータ３を囲うように配設されるステータ１と、このステータ１の少なくとも一部をその内部に固定して収容する収容部４，５，６と、を少なくとも備えたモータＭに関する。収容部４は金属製であるとともに、収容部４，５，６の内壁Ｈの少なくとも一部には、ロータ３及びステータ１から発生した熱の吸収性を増加させる処理が施されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心となるシャフトと、該シャフトに固定されるとともに回転駆動するロータと、該ロータを囲うように配設されるステータと、該ステータの少なくとも一部をその内部に固定して収容する収容部と、を少なくとも備えたモータであって、
前記収容部は金属製であるとともに、前記収容部の内壁の少なくとも一部には、前記ロータ及び前記ステータから発生した熱の吸収性を増加させる処理が施されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記収容部は、前記ステータの少なくとも一部を固定するとともに外側を被覆する筒状のハウジングと、該ハウジングの両開口部を被覆するカバーと、を有して構成されており、前記処理は、前記ハウジング及び前記カバーの少なくとも一方に施されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記処理は、前記内壁の少なくとも一部を、前記収容部の外側面よりも粗面とするものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記処理は、前記内壁の少なくとも一部を、濃色としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載のモータ。
【請求項５】
前記濃色は、黒色であることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転駆動力を付与するモータに係り、特に、駆動時発生熱を簡易かつ効率的に冷却することができる構造を備えたモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータは、コイル等の励磁部材が電機子コアに配設された電機子と、界磁との相互作用により、トルク（回転力）を得る機器である。
コイル等の励磁部材には、外部より電流が供給され、これにより電磁力が発生する。
このようなモータを駆動するにあたっては、磁気回路、ＥＤＵ及びこれに搭載される発熱素子等から熱が発生する。
このような熱は、悪影響を及ぼすおそれがあるため、冷却若しくは放熱する必要があり、このための技術が様々に提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１には、電動パワーステアリング装置の駆動源である電動モータに搭載される冷却装置が開示されている。
この電動モータには、ハウジング内部から外部へと延びるヒートパイプが備えられており、ハウジング内部に発生した熱をヒートパイプに伝導させて外部に放出するよう構成されている。
また、特許文献２には、パワーモジュール一体型アクチュエータが開示されている。
ハウジング内部には、このハウジングに接合固定されるとともに、パワーモジュール（パワースイッチング素子等が内蔵されている）に接触するように取り付けられる放熱ファンが備えられており、ハウジング内部に発生した熱を外部に放散するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９８３９３号公報
【特許文献２】特開２００４−２２２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、確かに収容部（ハウジング）内部の熱を外部へと放出すること可能となる。
しかし、これらの技術によれば、ヒートパイプや放熱ファンを収容部（ハウジング）内部に設置することにより、モータ全体が大型化したり、モータの構成部品が増加することによる製造コスト高騰の慮があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、収容部内部の熱を放熱するにあたり、モータを大型化することなく、コスト的に有利に構成されるモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、本発明に係るモータによれば、回転中心となるシャフトと、該シャフトに固定されるとともに回転駆動するロータと、該ロータを囲うように配設されるステータと、該ステータの少なくとも一部をその内部に固定して収容する収容部と、を少なくとも備えたモータであって、前記収容部は金属製であるとともに、前記収容部の内壁の少なくとも一部には、前記ロータ及び前記ステータから発生した熱の吸収性を増加させる処理が施されていることにより解決される。
また、このとき、具体的には、請求項２に記載されるように、前記収容部は、前記ステータの少なくとも一部を固定するとともに外側を被覆する筒状のハウジングと、該ハウジングの両開口部を被覆するカバーと、を有して構成されており、前記処理は、前記ハウジング及び前記カバーの少なくとも一方に施されていると好適である。
【０００８】
このように構成されていることにより、表面積が広くなるため、電機子及びロータから発生した熱（輻射熱等）を吸熱しやすくなり、この吸熱した熱を発散させるルートを効率良く機能させることができる。このため、冷却性能が向上され、この結果、モータの寿命を向上させることができる。
また、内壁に処理を施す構成であるため、収納部の内部にヒートパイプ等の別部品を配設する必要がなく、モータの小型化を実現することができるとともに、部品分のコストを低減することができる。
なお、例えば、モータのハウジング内部には、駆動回路であるＥＤＵを一体的に組み込むことができるが、この場合には、ＥＤＵの発熱性素子からも熱が放出される。
この場合においても、収容部内壁に熱吸収性を増加させる処理を行うことにより、ＥＤＵの発熱性素子から放出される熱を有効に吸熱することができる。このように、収容部内部にＥＤＵのような部品を配設する場合には特に、ヒートパイプ等の部品の使用を無くすことを可能として、モータの大型化を抑制することが可能となり好適である。
【０００９】
また、このとき、具体的には、請求項３に記載されるように、前記処理は、前記内壁の少なくとも一部を、前記収容部の外側面よりも粗面とするよう構成されていると好適である。
このように構成されていると、内壁の表面積を増加させることができるとともに、当該内壁による熱反射を低減させることができるため、吸熱性が向上する。
【００１０】
若しくは、具体的には、請求項４に記載されるように、前記処理は、前記内壁の少なくとも一部を、濃色としたものであると、熱吸収性を向上させることができるため好適である。
また、この濃色は、黒色であると、熱輻射率がより高いため好適である。
つまり、濃色（特に、黒色）は、熱の輻射率が高いため、電機子及びモータからの発生した熱を吸熱しやすくなるため好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、収容部の内壁に処理を施すことにより、電機子及びロータより発生する熱を効率良く吸熱し、外部へ放出することが可能となる。
具体的には、内壁を粗面化する、若しくは濃色（特に、黒色であれば好適）とすることにより、表面積を増加させたり、熱反射を抑制して、有効に吸熱率を向上させる。
このように構成することにより、収容部内部の熱を放熱するにあたり、ヒートパイプ等の熱部品を必要とせず、モータが大型化することを有効に防止でき、小型化に寄与することができる。
また、ヒートパイプや放熱ファン等の従来の放熱用部材が不要となるため、コスト的にも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータの概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るハウジング内壁の冷却構造を示す図１Ｘ部拡大模式図である。
【図３】従来例に係るモータの概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、ハウジング内部の熱を放熱するにあたり、モータを大型化することなく、コスト的に有利に構成されるモータ内部冷却構造を有したモータに関するものである。
【００１４】
図１及び図２は、本発明の実施形態例を示すものであり、図１はモータの構成部を示す概略構成を示す説明図、図２はハウジング内壁の冷却構造を示す図１Ｘ部拡大模式図であり、図３は従来例に係るモータの概略構成を示す説明図である。
【００１５】
まず、本実施形態に係るモータＭの構成の一例について説明する。
本実施形態に係るモータＭは、ハウジング内壁の冷却構造を除き、公知のブラシレスモータの構成を採用したものである。
本実施形態に係るモータＭは、インナロータタイプであり、ステータとなる電機子１と、この電機子１の駆動制御を行うＥＤＵ７と、出力軸となるシャフト２及び界磁が備えられたロータ３と、電機子１の周囲を囲むように被覆する筒型のハウジング４と、ハウジング４の両開口を各々被覆するカバー５，６と、を有して構成されている。
なお、ハウジング４及びカバー５，６が、「収容部」に相当する。
【００１６】
電機子１は、例えば、絶縁被膜でコーティングされた磁性粉末体をプレス加工することにより形成された円環状板状のコア部品を積層させことにより円筒形状の電機子コアが形成されており、この電機子コアに巻線を巻回して構成される。
ロータ３は、電機子１の内孔に配設されるとともに、その外側面（電機子１の内孔壁面に対向する面）には界磁が配設されている。
そして、ロータ３の中心部には軸方向に貫通するようにシャフト２が配設されており、このシャフト１は、軸受８，９にて回転可能に軸支されている。
【００１７】
このように構成されていることにより、電機子１へ流す電流を、ロータ３の回転に合わせて切り替えることにより、ロータ３に回転トルクを付与する。
また、電機子１、ロータ３は、筒状に形成されたハウジング４に被覆されており、軸方向両端部は、カバー５、６で被覆されている。
出力側に配設されるカバー６の中央部には、貫通孔が形成されており、当該貫通孔よりシャフト２の出力側が突出している。
更に、出力側と反対側に配設されるカバー５は、ハウジング４内部に配設されるＥＤＵ７側を被覆する。
【００１８】
本実施形態に係るＥＤＵ７は、上記のように、ハウジング４内部に実装されている。
つまり、ＥＤＵ７をモータＭ内蔵して一体化することにより、モータＭを小型化している。
ＥＤＵ７は、所謂駆動機構であり、発熱素子であるパワートランジスタや、マイクロコンピュータ等の電子部品が実装された制御基板が格納されている。
ロータ３の回転位置は、例えば、位置検出センサにより検知可能となっており、この位置検出信号は、例えば、マイクロコンピュータ等によって駆動信号に変えられて、例えばインバータ回路等に送信され、このインバータ回路等から、回転位置に合わせた電流を供給できるように構成されている。
【００１９】
なお、本例では、インナロータタイプで電機子がステータとなる形式の例を示したが、これに限られることはなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲であれば、どのようなモータに適用されていてもよい。
【００２０】
次いで、本実施形態に係る冷却機構について説明する。
従来技術においては、例えば、図３に示すように、モータ内部の熱は、例えば、熱伝達部品Ｇを使用してハウジング４及びカバー５，６に吸熱させ、外部放出するように構成されていた。また、ゲル材、ヒートパイプ、ファン等の部品を実装することもあった。
しかし、図２に示すように、本実施形態においては、ヒートパイプ等の部品を使用することなく、モータＭ内部（ハウジング４内部）に発生した熱を冷却するシステムを採用している。
つまり、ハウジング４の内壁、及びカバー５，６の内壁（以下、纏めて「内壁Ｈ」と記す）に加工を施すことにより、発生熱の吸熱及び発散を行う。
具体的には、図２（ａ）では、内壁Ｈを粗面に加工している。
粗面とすることによって、熱反射が小さくなるとともに、表面積が増加する。
このため、発生した熱を吸熱及び発散する効率が向上する。
【００２１】
また、図２（ｂ）では、内壁Ｈの色を黒等の濃色とした。
このように内壁Ｈの色を黒等の濃色とすることによって、熱の反射を抑制するとともに、効率良く吸熱して外部へと放熱するという熱放出ルートを確保することができる。
更に、図２（ｃ）のように、内壁Ｈを粗面とするとともに黒色等の濃色とすることにより、より吸熱及び放熱の高効率を確保することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１・・電機子（ステータ）、２・・シャフト、
３・・ロータ、４・・ハウジング（収容部）、
５，６・・カバー（収容部）、
７・・ＥＤＵ、８，９・・軸受、
Ｇ・・熱伝達部品、Ｈ・・内壁、Ｍ・・モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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