(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ（２）の励磁コイル（７）に駆動電流が供給されることで、前記ステータ（２）に回転可能に支持されたロータ（３）が回転駆動されるブラシレスモータにおいて、
絶縁部材（３３）に配線用金属片（３４）が組み付けられて、供給電力からサージを除去するフィルタ回路が形成された第１の回路部（３１）と、
プリント配線基板（４０）に、前記フィルタ回路を通過した駆動電流の前記励磁コイル（７）に対する供給経路を所定時期に切り換えて前記ステータ（２）からの発生磁界を制御する制御回路が形成された第２の回路部（３２）と、
前記第１の回路部（３１）の配線用金属片（３４）と前記第２の回路部（３２）のプリント配線基板（４０）上の配線パターン（５０）との間に架設されて、前記フィルタ回路と前記制御回路とを電気的に導通させると共に、前記プリント配線基板（４０）上の配線パターン（５０）の温度が所定温度以上となったときに、前記フィルタ回路と前記制御回路との電気的導通状態を遮断するヒューズ部材（６０）とを備えることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記ヒューズ部材（６０）は弾性を有する導電材料よりなり、弾性変形した状態で、その一端側が前記配線用金属片（３４）に固着され、その他端側が所定温度で溶融する温度はんだ（７０）により前記配線パターン（５０）にはんだ付けされていることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記ヒューズ部材（６０）の他端側は、前記プリント配線基板（４０）に設けられた貫通孔（５１）に挿通された状態で、前記プリント配線基板（４０）の前記絶縁部材（３３）と対向する面とは逆側の面上に形成された配線パターン（５０）にはんだ付けされていることを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記ヒューズ部材（６０）は、前記プリント配線基板（４０）のスイッチング素子（４１）が実装される面とは逆側の面上に位置して、前記第１の回路部（３１）の配線用金属片（３４）と前記第２の回路部（３２）のプリント配線基板（４０）上の配線パターン（５０）との間に架設されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記プリント配線基板（４０）には、前記ヒューズ部材（６０）の他端側がはんだ付けされる配線パターン（５０）が形成された位置に、複数のバイアホール（８１）が設けられていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
前記複数のバイアホール（８１）は、前記プリント配線基板（４０）の前記ヒューズ部材（６０）の他端側がはんだ付けされる面とは逆側の面に半田ランド部を有しない構造とされていることを特徴とする請求項５に記載のブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の空気調和装置等に使用されるブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシ等の整流機構が設けられていないブラシレスモータとしては、例えば、特開平１１−２８３４７８号公報にて開示されるようなブラシレスモータが提案されている。このブラシレスモータは、例えば自動車の空気調和装置等に使用されるものであり、ステータの励磁コイルに駆動電流が供給されることで、このステータに回転可能に支持されたロータが回転駆動されるようになっている。
【０００３】
この種のブラシレスモータには、ロータの回転を駆動制御するための駆動制御回路が設けられており、この駆動制御回路によって、供給電力からサージが除去され、また、ステータの励磁コイルに供給する駆動電流の経路が切り換えられてステータからの発生磁界が制御されるようになっている。この駆動制御回路は、ステータが固定されるケース部材の内部に収容されたプリント配線基板に形成されるのが一般的である。
【０００４】
駆動制御回路が形成されたプリント配線基板には、このプリント配線基板上の配線パターンが所定温度以上となったときに電気的な導通状態を遮断するためのヒューズ部材が設けられている。具体的には、例えば特開平１１−２８３４７８号公報にて開示されるブラシレスモータでは、駆動制御回路が形成されたプリント配線基板に、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に模式的に示すようなヒューズ部材１００が設けられている。
【０００５】
このヒューズ部材１００は、例えばリン青銅等の弾性を有する導電材料が折り曲げ加工されてなるものであり、その一端側に設けられたクリップ部１０１にてプリント配線基板１１０の端部を挟み込むことで、プリント配線基板１１０に取り付けられている。そして、このヒューズ部材１００は、図１２（Ａ）に示すように、その中途部を弾性変形させた状態で、その他端部が、所定温度で溶融する温度はんだ１２１によりプリント配線基板１１０上の配線パターンの第１端子１１１にはんだ付けされている。また、このヒューズ部材１００の一端側の一部は、上記温度はんだよりも融点の高いはんだ１２２によりプリント配線基板１１０上の配線パターンの第２端子１１２にはんだ付けされている。
【０００６】
このようなヒューズ部材１００が設けられたプリント配線基板１１０では、配線パターンの温度が所定温度以上になると、この熱によって第１端子１１１上の温度はんだ１２１が溶融することになる。そして、第１端子１１１上の温度はんだ１２１が溶融すると、図１２（Ｂ）に示すように、この温度はんだ１２１により第１端子１１１にはんだ付けされていたヒューズ部材１００の他端部が、当該ヒューズ部材１００の弾性復帰力によって第１端子１１１から離間して、第１端子１１１と第２端子１１２との電気的な導通状態が遮断されることになる。
【０００７】
ブラシレスモータにおいては、駆動制御回路が形成されたプリント配線基板１１０に以上のようなヒューズ部材１００を設けて、配線パターンの温度が所定温度以上となったときに電気的な導通状態を遮断することによって、駆動制御回路を構成する電気部品が過電流等の影響で破損する不都合が未然に回避されるようになされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したヒューズ部材１００は、プリント配線基板１１０上の配線パターンからの熱が伝達されることで熱劣化が生じて、温度はんだ１２１が溶融したときにも良好なバネ特性が得られず、電気的な導通状態を適切に遮断できない場合があることがわかってきた。
【０００９】
また、ヒューズ部材１００は、その一端側の一部が配線パターンの第２端子１１２にはんだ付けされることによって、プリント配線基板１１０に対する位置が固定されるようになっているが、何らかの要因で配線パターンの温度や周囲環境の温度が非常に高くなった場合には、第１端子１１１上の温度はんだ１２１に加えて第２端子１１２上のはんだ１２２も溶融してしまい、ヒューズ部材１００の位置が不安定になる場合があることが分かってきた。
【００１０】
このようにヒューズ部材１００の位置が不安定になると、このヒューズ部材１００が配線パターンの他の位置や駆動制御回路を構成する電気部品等に接触してこれらを電気的に短絡させてしまう場合があり、このことが、ブラシレスモータの信頼性を低下させる要因となる。
【００１１】
更に、ヒューズ部材１００は、その一端側に設けられたクリップ部１０１にてプリント配線基板１１０の端部を挟み込むようになっているので、設置位置が制限されることになり、プリント配線基板１１０のレイアウトによっては最適な位置に設けることができない場合がある。
【００１２】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、ヒューズ部材を適切に機能させて、信頼性の低下等を招くことなく電気部品の破損等を有効に防止することができるブラシレスモータを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ステータの励磁コイルに駆動電流が供給されることで、前記ステータに回転可能に支持されたロータが回転駆動されるブラシレスモータにおいて、絶縁部材に配線用金属片が組み付けられて、供給電力からサージを除去するフィルタ回路が形成された第１の回路部と、プリント配線基板に、前記フィルタ回路を通過した駆動電流の前記励磁コイルに対する供給経路を所定時期に切り換えて前記ステータからの発生磁界を制御する制御回路が形成された第２の回路部と、前記第１の回路部の配線用金属片と前記第２の回路部のプリント配線基板上の配線パターンとの間に架設されて、前記フィルタ回路と前記制御回路とを電気的に導通させると共に、前記プリント配線基板上の配線パターンの温度が所定温度以上となったときに、前記フィルタ回路と前記制御回路との電気的導通状態を遮断するヒューズ部材とを備えることを特徴としている。
【００１４】
この請求項１に記載のブラシレスモータでは、第１の回路部のフィルタ回路によって供給電力からサージが除去され、このフィルタ回路を通過した駆動電流がヒューズ部材を介して、第２の回路部の制御回路に供給される。そして、この制御回路により駆動電流の励磁コイルに対する供給経路が所定時期に切り換えられることによって、ステータからの発生磁界が制御され、このステータに回転可能に支持されたロータの回転が制御されることになる。このとき、プリント配線基板上の配線パターンに過電流が流れたり、基板温度が異常に上昇したりして、配線パターンの温度が所定温度以上となった場合には、ヒューズ部材によってフィルタ回路と制御回路の電気的導通状態が遮断される。これにより、フィルタ回路や制御回路を構成する電気部品の破損が未然に防止されることになる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、前記ヒューズ部材が弾性を有する導電材料よりなり、弾性変形した状態で、その一端側が前記配線用金属片に固着され、その他端側が所定温度で溶融する温度はんだにより前記配線パターンにはんだ付けされていることを特徴としている。
【００１６】
この請求項２に記載のブラシレスモータでは、プリント配線基板上の配線パターンの温度が所定温度以上となった場合には、ヒューズ部材の他端側を配線パターンにはんだ付けしている温度はんだが溶融し、ヒューズ部材の他端側が、当該ヒューズ部材の弾性復帰力によって配線パターンから離間して、フィルタ回路と制御回路の電気的導通状態が遮断されることになる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のブラシレスモータにおいて、前記ヒューズ部材の他端側が、前記プリント配線基板に設けられた貫通孔に挿通された状態で、前記プリント配線基板の前記絶縁部材と対向する面とは逆側の面上に形成された配線パターンにはんだ付けされていることを特徴とするものである。
【００１８】
この請求項３に記載のブラシレスモータでは、プリント配線基板上の配線パターンの温度が所定温度以上となった場合には、ヒューズ部材の他端側をプリント配線基板の絶縁部材と対向する面とは逆側の面上に形成された配線パターンにはんだ付けしている温度はんだが溶融し、ヒューズ部材の他端側が、当該ヒューズ部材の弾性復帰力によって、プリント配線基板に設けられた貫通孔から抜き出されて配線パターンから離間し、フィルタ回路と制御回路の電気的導通状態が遮断されることになる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のブラシレスモータにおいて、前記ヒューズ部材が、前記プリント配線基板のスイッチング素子が実装される面とは逆側の面上に位置して、前記第１の回路部の配線用金属片と前記第２の回路部のプリント配線基板上の配線パターンとの間に架設されていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４の何れかに記載のブラシレスモータにおいて、前記プリント配線基板には、前記ヒューズ部材の他端側がはんだ付けされる配線パターンが形成された位置に、複数のバイアホールが設けられていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のブラシレスモータにおいて、前記複数のバイアホールが、前記プリント配線基板の前記ヒューズ部材の他端側がはんだ付けされる面とは逆側の面に半田ランド部を有しない構造とされていることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１に記載のブラシレスモータでは、プリント配線基板上の配線パターンに過電流が流れたり基板温度が異常に上昇したりして、配線パターンの温度が所定温度以上となった場合に、第１の回路部の配線用金属片と第２の回路部のプリント配線基板上の配線パターンとの間に架設されたヒューズ部材によってフィルタ回路と制御回路との電気的導通状態を遮断するようにしているので、過電流等に起因する電気部品の破損を未然に防止することができる。
【００２３】
また、このブラシレスモータでは、ヒューズ部材が第１の回路部の配線用金属片と第２の回路部のプリント配線基板上の配線パターンとの間に架設されているので、このヒューズ部材に熱が伝達されたときに、このヒューズ部材の熱をプリント配線基板上の配線パターンよりも放熱効果の高い配線用金属片に放熱することができる。したがって、このブラシレスモータによれば、ヒューズ部材の熱による劣化を抑制してその機能を有効に発揮させ、電気部品の破損につながる過電流や温度上昇が生じた場合に、フィルタ回路と制御回路との電気的導通状態を確実に遮断することができる。
【００２４】
また、このブラシレスモータでは、ヒューズ部材を比較的自由な位置に設けることができるので、このヒューズ部材を例えば発熱量が特に大きい電気部品の近傍に配置することが可能であり、ヒューズ部材にその機能を効率的に発揮させることができる。
【００２５】
また、請求項２に記載のブラシレスモータでは、ヒューズ部材の一端側が配線用金属片に固着されているので、配線パターンの温度や周囲環境の温度が非常に高くなった場合であっても、第１の回路部に対するヒューズ部材の位置を安定的に維持することができる。したがって、このブラシレスモータによれば、ヒューズ部材の位置が不安定になって配線パターンや電気部品等に接触し、これらを電気的に短絡させてしまうといった不都合を未然に防止することができる。
【００２６】
また、請求項３に記載のブラシレスモータでは、ヒューズ部材の他端側が、プリント配線基板に設けられた貫通孔に挿通された状態で、プリント配線基板の絶縁部材と対向する面とは逆側の面上に形成された配線パターンにはんだ付けされ、配線パターンの温度が所定温度以上となった場合に、ヒューズ部材の他端側がプリント配線基板に設けられた貫通孔から抜き出されて配線パターンから離間するようになされているので、溶融した温度はんだがその粘性によってヒューズ部材の他端部と配線パターンとの間に残存する、所謂はんだつららを生じさせることなく、フィルタ回路と制御回路との電気的導通状態を確実に遮断することができる。
【００２７】
また、請求項４に記載のブラシレスモータでは、ヒューズ部材が、プリント配線基板のスイッチング素子が実装される面とは逆側の面上に位置するように設けられるようになっているので、発熱量が特に大きいスイッチング素子にヒューズ部材を干渉させることなく、このスイッチング素子の近傍に適切にヒューズ部材を配置することができる。
【００２８】
また、請求項５に記載のブラシレスモータでは、プリント配線基板のヒューズ部材がはんだ付けされる位置に複数のバイアホールが設けられており、温度はんだがこれら複数のバイアホール内に入り込むようになっているので、ヒューズ部材に熱が伝達されたときに、このヒューズ部材の熱を温度はんだが入り込んだ複数のバイアホールにて放熱することができる。したがって、このブラシレスモータによれば、ヒューズ部材の熱による劣化を抑制してその機能を有効に発揮させることができると共に、バイアホールの数に応じて放熱の度合いを調整できるので、ヒューズ部材の動作温度を変更したい場合に、ヒューズ部材や温度はんだの種類等を変更することなく、バイアホールの数を調整することで対応可能となる。更に、温度はんだが複数のバイアホール内に入り込むことで、配線パターンと温度はんだの界面における剥離現象を有効に抑制することができる。
【００２９】
また、請求項６に記載のブラシレスモータでは、複数のバイアホールが、プリント配線基板のヒューズ部材の他端側がはんだ付けされる面とは逆側の面に半田ランド部を有しない構造とされているので、複数のバイアホールに入り込む温度はんだにたれや流れが生じ、いわゆるはんだブリッジが形成されて、制御回路に電気的短絡を生じさせるといった不都合を未然に防止することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
本発明を適用したブラシレスモータの一例を図１に示す。この図１に示すブラシレスモータ１は、例えば、自動車用空気調和装置のブロアユニットに使用されるものであって、回路保護ケース２０にステータ２が固定され、このステータ２にロータ３が回転可能に支持された構造となっている。
【００３２】
ステータ２は、回路保護ケース２０に取り付けられたハウジング４と、このハウジング４の外周側に固定されたコア５と、このコア５に組み付けられた上下一対の電気絶縁体６ａ，６ｂと、これらの電気絶縁体６ａ，６ｂを介してコア５に巻回された複数の励磁コイル７とを備えている。
【００３３】
ハウジング４は、例えばアルミニウム等が略円柱状に成形されてなり、その下端部には、外周側に突出するフランジ部４ａが設けられている。ハウジング４は、この下端部に設けられたフランジ部４ａが、防振ゴム８を介在させて、合成樹脂製の回路保護ケース２０にビス止めされることで、回路保護ケース２０に固定されている。
【００３４】
コア５は、金属薄板が積層されてなるものであり、ハウジング４の外周側に固着されている。そして、このコア５に、上下一対の電気絶縁体６ａ，６ｂを介して、例えば３つの励磁コイル７が巻回されている。これら３つの励磁コイル７は、回路保護ケース２０内に設けられた駆動制御回路３０から駆動電流が供給されることで、ステータ２に磁界を発生させる。
【００３５】
ロータ３は、上下一対の軸受け部９ａ，９ｂを介してハウジング４に回転可能に支持されたモータシャフト１０と、このモータシャフト１０の先端側に固定されたヨーク１１と、ヨーク１１の内周側に貼着された複数の永久磁石１２とを備えている。
【００３６】
モータシャフト１０は、上下一対の軸受け部９ａ，９ｂを介してハウジング４に回転可能に支持され、上方に突出する先端部には、例えば送風用のシロッコファンが取り付けられるようになっている。また、モータシャフト１０の基端側は回路保護ケース３０の内部に挿通されて、その端部に、ロータ３の回転位置を検出するためのセンサマグネット１３が取り付けられている。このセンサマグネット１３は、ヨーク１１の内周側に貼着された複数の永久磁石１２に対応した複数の着磁領域を有しており、各着磁領域が、その領域に対応する永久磁石１２と同極に着磁されている。
【００３７】
ヨーク１１は、金属材料がすり鉢状に成形されてなるものであり、その先端部がモータシャフト１０の先端側に固定されて、コア５の外周側を覆っている。このヨーク１１の内周側に、ステータ２からの磁界との相互作用によりロータ３に回転力を生じさせるための、例えば４つの永久磁石１２が、コア５の外周側と僅かな隙間を存して対向するように、略等間隔に配設されている。
【００３８】
回路保護ケース２０は、上下一対のアッパーケース２１及びロアケース２２が組み合わされてなるものであり、その内部には、ロータ３の回転を駆動制御するための駆動制御回路３０が収納されている。この駆動制御回路３０は、供給電力からサージを除去するフィルタ回路が形成された第１の回路部３１と、この第１の回路部３１のフィルタ回路を通過した駆動電流の励磁コイル７に対する供給経路を所定時期に切り換えてステータ５からの発生磁界を制御する制御回路が形成された第２の回路部３２とからなっている。
【００３９】
第１の回路部３１は、図１乃至図３に示すように、回路保護ケース２０の内部に固定された絶縁部材である合成樹脂製のインナーケース３３を備えている。なお、図２は、駆動制御回路３０の全体を上面側から見た様子を示す平面図であり、図３は、駆動制御回路３０の全体を下面側から見た様子を示す平面図である。
【００４０】
インナーケース３３には、金属板が打ち抜き加工されてなる複数の配線用金属片３４がインサート成形によって組み付けられて配線パターンとされていると共に、所定の箇所に電解コンデンサ３５やコモンモードチョークコイル３６、バリスタ３７等の電気部品が取り付けられ、配線パターンに接続されている。そして、これらインナーケース３３に取り付けられた複数の配線用金属片３４や電気部品によりフィルタ回路が構成されている。
【００４１】
このフィルタ回路が形成されたインナーケース３３は、アッパーケース２１の頂壁に垂設された取付ボス部にビス固定されて、回路保護ケース２０内の所定の位置に配置されている。
【００４２】
一方、第２の回路部３２は、インナーケース３３の上方に位置して回路保護ケース２０の内部に固定されたプリント配線基板４０を備えている。
【００４３】
プリント配線基板４０には、図４に示すように、所定の配線パターン５０がパターニング形成されている。そして、この配線パターン５０がパターニング形成されたプリント配線基板４０の所定の箇所に、第１の回路部３１のフィルタ回路を通過してステータ５の励磁コイル７に供給される駆動電流の方向を切り換えるスイッチング素子４１や、このスイッチング素子４１の切り換えタイミングを制御する制御ＩＣ４２、センサマグネット１３と協働してロータ３の回転位置を検出するホール素子４３、電解コンデンサ４４等の電気部品が実装されて、制御回路が構成されている。
【００４４】
ここで、第２の回路部３２の制御回路を構成する電気部品のうちで特に発熱量の多いスイッチング素子４１は、スプリング部材４５により押圧され、その熱を回路保護ケース２０の外部に放熱するためのヒートシンク４６に圧接された状態で、プリント配線基板４０に実装されている。なお、図４は、電気部品が実装される前の状態のプリント配線基板４０をインナーケース３３と対向する面３３ａ側から見た様子を示す平面図である。
【００４５】
第２の回路部３２の制御回路が形成されたプリント配線基板４０は、第１の回路部３１のインナーケース３３の上方に配設され、このインナーケース３３を介してアッパーケース２１に固定されている。そして、第１の回路部３１のフィルタ回路と第２の回路部３２の制御回路とは、詳細を後述するように、インナーケース３３に組み付けられた配線用金属片３４の所定の位置と、プリント配線基板４０上の配線パターンの所定の位置との間に架設されたヒューズ部材によって、電気的に導通されている。すなわち、駆動制御回路３０を構成する第１の回路部３１と第２の回路部３２とは、ヒューズ部材を介して電気的に導通された状態で、回路保護ケース２０内において空間的に分離され、立体的に配設されている。
【００４６】
また、第２の回路部３２の制御回路は、インナーケース３３に配線用金属片３４と共に組み付けられた接続用バスバー４７及びアッパーケース２１を貫通して立設されたターミナルピン４８を介してステータ２の励磁コイル７に電気的に接続されている。これにより、駆動制御回路３０からの駆動電流に応じた磁界がステータ２から発生し、ロータ３の回転が駆動制御されるようになっている。
【００４７】
本発明を適用したブラシレスモータ１では、以上のように、駆動制御回路３０がフィルタ回路を有する第１の回路部３１と制御回路を有する第２の回路部３２とに分離され、これら第１の回路部３１と第２の回路部３２とが回路保護ケース２０内において立体的に配設されている。したがって、駆動制御回路３０をコンパクトなものとなってブラシレスモータ１全体の小型化が実現されると共に、フィルタ回路と制御回路とが空間的に分離されることで、これらフィルタ回路と制御回路との間における熱や電磁波の相互干渉が有効に抑制されることになる。
【００４８】
ところで、第１の回路部３１の複数の配線用金属片３４は、図５に示すように、単一の金属板材が打ち抜き加工されることで一体に形成されて、インナーケース３３に組み付けられた後に、図５中斜線で示す箇所が分断されることで互いに分離するようになっている。また、これら複数の配線用金属片３４と共にインナーケース３３に組み付けられる接続用バスバー４７も、複数の配線用金属片３４と一体に打ち抜き形成されて、インナーケース３３に組み付けられた後に、図５中斜線で示す箇所が分断されることでこれら配線用金属片３４と分離されるようになっている。なお、図５は、単一の金属板材を打ち抜き加工することで形成され、インナーケース３３に組み付けられる前の状態の配線用金属片３４及び接続用バスバー４７を示す平面図である。
【００４９】
配線用金属片３４には、コネクタによって電気的に接続されるコネクタ端子として、車載電源から電力を受電するプラス端子４９ａと、車体と電気的に接続されるアース端子４９ｂと、外部制御信号を受信する信号端子４９ｃとが接合されている。これらプラス端子４９ａ、アース端子４９ｂ、信号端子４９ｃは、配線用金属片３４がインナーケース３３に組み付けられたときに、その先端側がインナーケース３３の側面から突出するように、配線用金属片３４の端部に溶接等によって固着されている。
【００５０】
また、配線用金属片３４は、図６に示すように、インナーケース３３に組み付けられて回路保護ケース２０の内部に取り付けられたときに、プリント配線基板４０に実装された制御ＩＣ４２の直下に位置する部分が幅広に形成されており、この幅広に形成された部分が、制御ＩＣ４２を覆ってこの制御ＩＣ４２に外乱ノイズが混入することを防止するためのシールド部３４ａとされている。
【００５１】
ブラシレスモータ１では、このように配線用金属片３４の制御ＩＣ４２と重なる部分にシールド部３４ａを設け、外乱ノイズが制御ＩＣ４２に混入することを防止するようにしているので、外乱ノイズに起因する制御ＩＣ４２の誤作動を有効に抑制して、適切に動作することができる。また、このブラシレスモータ１では、配線用金属片３４の一部に制御ＩＣ４２をシールドする機能を持たせるようにしているので、例えば、ロアケース２２の内面側にシールド板を設置するといったように、制御ＩＣ４２をシールドするための別部材を特に設ける必要がないので、部品点数を削減して、コストの低減を図ることができる。
【００５２】
また、配線用金属片３４には、図６に示すように、インナーケース３３に組み付けられて回路保護ケース２０内に取り付けられたときに、プリント配線基板４０に実装されたスイッチング素子４１の一部と近接する位置に、ヒューズ部材の一端部が固着されるヒューズ固着部３４ｂが設けられている。
【００５３】
ヒューズ部材６０は、リン青銅等の弾性を有する導電材料が所定の形状に折り曲げ加工されてなるものであり、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に模式的に示すように、プリント配線基板４０のスイッチング素子４１が実装される面とは逆側の面上に位置して、第１の回路部３１の配線用金属片３４と第２の回路部３２のプリント配線基板４０上の配線パターン５０との間に架設されている。
【００５４】
すなわち、ヒューズ部材６０は、その一端部６０ａが、配線用金属片３４のスイッチング素子４１に近接する位置に設けられたヒューズ固着部３４ｂに、溶接等によって固着されている。また、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂは、図７（Ａ）に示すように、所定温度で溶融する温度はんだ７０によりプリント配線基板４０上の配線パターン５０に設けられた端子部にはんだ付けされている。このとき、ヒューズ部材６０の中途部６０ｃは弾性変形した状態となっており、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂは、このヒューズ部材６０の弾性復帰力に抗して配線パターン５０の端子部にはんだ付けされている。
【００５５】
ブラシレスモータ１では、以上のように、ヒューズ部材６０の一端部６０ａが配線用金属片３４のヒューズ固着部３４ｂに固着され、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂが温度はんだ７０により配線パターン５０の端子部にはんだ付けされることで、第１の回路部３１のフィルタ回路と、第２の回路部３２の制御回路との電気的導通が図られるようになっている。すなわち、このブラシレスモータ１において、ヒューズ部材６０は、回路保護ケース２０内に立体的に配設された第１の回路部３１のフィルタ回路と第２の回路部３２の制御回路とを電気的に接続して、駆動制御回路３０を動作させる機能を有している。
【００５６】
このようなヒューズ部材６０が設けられた駆動制御回路３０では、プリント配線基板４０上の配線パターン５０に過電流が流れたり、ヒューズ部材６０の近傍の周囲温度が異常に高まったりして配線パターン５０の端子部の温度が所定温度以上になると、この熱によって配線パターン５０の端子部上の温度はんだ７０が溶融することになる。特に、ヒューズ部材６０は、発熱量の多いスイッチング素子４１の近傍に設置されており、何らかの要因でスイッチング素子４１が異常に加熱されてプリント配線基板４０の温度が異常に上昇した場合には、その熱を受けて配線パターン５０の端子部上の温度はんだ７０が溶融することになる。
【００５７】
そして、配線パターン５０の端子部上の温度はんだ７０が溶融すると、図７（Ｂ）に示すように、この温度はんだ７０により配線パターン５０の端子部にはんだ付けされていたヒューズ部材６０の他端部６０ｂが、当該ヒューズ部材６０の弾性復帰力によって配線パターン５０の端子部から離間して、配線用金属片３４のヒューズ固着部３４ｂと配線パターン５０の端子部との電気的な導通状態、すなわち、第１の回路部３１のフィルタ回路と第２の回路部３２の制御回路との電気的な導通状態が遮断されることになる。
【００５８】
ブラシレスモータ１においては、以上のように、プリント配線基板４０上の配線パターン５０に過電流が流れたり、配線基板４０の温度が異常に上昇したりして、配線パターン５０の端子部の温度が所定温度以上となった場合に、ヒューズ部材６０の作用によって、第１の回路部３１のフィルタ回路と第２の回路部の制御回路との電気的な導通状態が遮断され、駆動制御回路３０の動作が停止するようになっているので、過電流等に起因して駆動制御回路３０を構成する各電気部品が破損するといった不都合を未然に防止することができる。
【００５９】
特に、このブラシレスモータ１においては、ヒューズ部材６０がプリント配線基板４０のスイッチング素子４１が実装される面とは逆側の面上に設けられるようになっているので、スイッチング素子４１やヒートシンク４６に干渉させることなく、ヒューズ部材６０をスイッチング素子４１の近傍に配置することができ、スイッチング素子４１の異常な発熱を適切に検出して駆動制御回路３０を適切に保護することができる。
【００６０】
また、このブラシレスモータ１においては、ヒューズ部材６０の一端部６０ａが、金属板材が打ち抜き加工されてなる配線用金属片３４に固着されているので、ヒューズ部材６０にプリント配線基板４０からの熱や当該ヒューズ部材６０の周囲環境からの熱が伝達された場合であっても、この熱を配線用金属片３４に効果的に放熱することができる。
【００６１】
すなわち、例えばヒューズ部材をプリント配線基板上に設け、その両端部を配線パターンの異なる端子部にそれぞれ接続させた場合には、銅箔よりなる配線パターンにヒューズ部材の熱を効果的に放熱することは困難である。これに対して、本発明を適用したブラシレスモータ１が備えるヒューズ部材６０は、その一端部６０ａが、配線パターン５０に比べて放熱性が良好な配線用金属片３４に固着されるようになっているので、伝達された熱をこの配線用金属片３４に効果的に放熱して、例えばバネ特性の劣化等の熱に起因する特性劣化を有効に抑制することができる。
【００６２】
したがって、このブラシレスモータ１では、ヒューズ部材６０を適切に機能させて、駆動制御回路３０を構成する電気部品の破損につながる過電流や温度上昇が生じた場合に、駆動制御回路３０の動作を確実に停止させることができる。
【００６３】
また、このブラシレスモータ１においては、ヒューズ部材６０の一端部６０ａが溶接等によって配線用金属片３４に固着されているので、配線パターン５０の温度や周囲環境の温度が非常に高くなってヒューズ部材６０が加熱された場合であっても、ヒューズ部材６０の一端部６０ａが配線用金属片３４から外れることがない。
【００６４】
すなわち、例えばヒューズ部材をプリント配線基板上に設け、その両端部を配線パターンの異なる端子部にそれぞれはんだ付けによって接続させた場合には、ヒューズ部材が加熱された場合にその熱によってヒューズ部材の両端部が端子部から外れ、ヒューズ部材の位置が不安定になって配線パターンの他の部分や電気部品等に接触し、これらを電気的に短絡させてしまう場合がある。これに対して、本発明を適用したブラシレスモータ１が備えるヒューズ部材６０は、その一端部６０ａが溶接等によって配線用金属片３４に固着されているので、当該ヒューズ部材６０が加熱された場合であっても、その位置を安定的に維持することができ、以上のような不都合を未然に防止することができる。
【００６５】
なお、以上は、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂを、プリント配線基板４０のインナーケース３３と対向する面４０ａ上に形成された配線パターン５０の端子部にはんだ付けするようにした例について説明したが、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、プリント配線基板４０に厚み方向に貫通する貫通孔５１を穿設し、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂをこの貫通孔５１に挿通させて、プリント配線基板４０のインナーケース３３と対向する面４０ａとは逆側の面４０ｂ上に形成された配線パターン５０の端子部にはんだ付けするようにしてもよい。
【００６６】
この例では、図８（Ａ）に示すように、配線パターン５０の端子部にヒューズ部材６０の他端部６０ｂがはんだ付けされた状態で、配線パターン５０の端子部の温度が所定温度以上になって配線パターン５０の端子部上の温度はんだ７０が溶融すると、図８（Ｂ）に示すように、プリント配線基板４０のインナーケース３３と対向する面４０ａとは逆側の面４０ｂ上に形成された配線パターン５０の端子部にはんだ付けされていたヒューズ部材６０の他端部６０ｂが、当該ヒューズ部材６０の弾性復帰力によって、プリント配線基板４０に穿設された貫通孔５１から抜き出されて配線パターン５０の端子部から離間することになる。そして、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂがプリント配線基板４０に穿設された貫通孔５１から抜き出される過程で、このヒューズ部材６０の他端部６０ｂに付着した温度はんだ７０が確実に分離されることになる。
【００６７】
したがって、この例では、溶融した温度はんだ７０がその粘性によってヒューズ部材６０の他端部６０ｂと配線パターン５０の端子部との間に残存する、所謂はんだつららを生じさせることなく、第１の回路部３１のフィルタ回路と第２の回路部３２の制御回路との電気的導通状態を確実に遮断することができる。
【００６８】
また、本発明を適用したブラシレスモータ１において、ヒューズ部材６０の形状は上述した例に限定されるものではなく、十分な弾性変形量及び適切な弾性復帰力が得られ、且つ、周辺に配置される電子部品等と干渉することなく適切に作動できる形状であれば、どのような形状であってもよい。具体的には、ヒューズ部材６０は、例えば図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、中途部６０ｃの他端部６０ｂ側に位置する箇所に、プリント配線基板４０側に窪むように治具当接部６０ｄが設けられた形状とされていてもよい。
【００６９】
ヒューズ部材６０を以上のような形状とした場合には、プリント配線基板４０側に窪むように形成されたヒューズ部材６０の治具当接部６０ｄに治具８０の先端部を当接させ、治具８０をプリント配線基板４０側に押し込むことでヒューズ部材６０を弾性変形させてその他端部６０ｂを配線パターン５０の端子部に接触させ、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂを配線パターン５０の端子部にはんだ付けすることができる。したがって、この場合には、治具８０の押しつけ力が過剰となった場合でも、ヒューズ部材６０が潰れて適切な弾性復帰力が得られなくなるといった不都合を生じさせることなく、ヒューズ部材６０にその機能を適切に発揮させることができる。
【００７０】
また、本発明を適用したブラシレスモータ１において、第２の回路部３２のプリント配線基板４０には、図１０及び図１１に示すように、配線パターン５０の端子部が形成される箇所、すなわち、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂがはんだ付けされる箇所４０ｃに、複数のバイアホール８１が設けられていることが望ましい。これら複数のバイアホール８１は、プリント配線基板４０の厚み方向に貫通して設けられ、その内周壁は銅箔にて覆われるようになっている。そして、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂを配線パターン５０の端子部にはんだ付けする際に、温度はんだ７０がこれらバイアホール８１内に入り込むようになっている。
【００７１】
以上のように、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂがはんだ付けされる箇所４０ｃに複数のバイアホール８１を設け、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂを配線パターン５０の端子部にはんだ付けする際に、温度はんだ７０がこれらバイアホール８１内に入り込むようにすれば、プリント配線基板４０からの熱やヒューズ部材６０の周囲環境からの熱がヒューズ部材６０に伝達されたときに、このヒューズ部材６０の熱を温度はんだ７０が入り込んだ複数のバイアホール８１にて放熱することができる。したがって、この場合には、ヒューズ部材６０の熱に起因する特性劣化を更に効果的に抑制することができる。
【００７２】
また、この場合には、バイアホール８１の数に応じて放熱の度合いを調整できるので、ヒューズ部材６０の動作温度を変更したい場合に、ヒューズ部材６０や温度はんだ７０の種類等を変更することなく、バイアホール８１の数を調整することで対応可能となる。すなわち、これまでは、ブラシレスモータのパワーアップなどにより、ヒューズ部材６０が第１の回路部３１のフィルタ回路と第２の回路部３２の制御回路との電気的な導通状態を遮断する際の動作温度を変更する必要がある場合、ヒューズ部材６０の材質や温度はんだ７０の種類を変更することで対応してきたが、量産性や部品管理の効率化を考えると、ブラシレスモータの種類毎にヒューズ部材６０や温度はんだ７０の種類等を変更することは望ましくない。これに対して、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂがはんだ付けされる箇所４０ｃに複数のバイアホール８１を設け、このバイアホール８１の数を調整することでヒューズ部材６０の動作温度を変更するようにすれば、ヒューズ部材６０や温度はんだ７０の種類等を変更することなくヒューズ部材６０の動作温度を変更できるので、量産性の向上や部品管理の効率化を図る上で非常に有利である。
【００７３】
また、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂを配線パターン５０の端子部にはんだ付けする際に、温度はんだ７０が複数のバイアホール８１内に入り込むようにすれば、配線パターン５０の端子部と温度はんだ７０の界面における剥離現象を有効に抑制することもできる。
【００７４】
また、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂがはんだ付けされる箇所４０ｃに複数のバイアホール８１を設ける場合、これらバイアホール８１は、図１１に示すように、プリント配線基板４０のインナーケース３３と対向する面、すなわち、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂがはんだ付けされる面４０ａ側にのみ銅箔が露出して半田ランド部８１ａが形成され、ヒューズ部材６０の他端部６０ｂがはんだ付けされる面４０ａとは逆側の面４０ｂでは、例えば銅箔をソルダーレジスト８２により覆うようにして、半田ランド部を有しない構造とされていることが望ましい。
【００７５】
配線パターン５０の端子部にヒューズ部材６０の他端部６０ｂをはんだ付けする際は、通常、ヒューズ部材６０を弾性変形させてその他端部６０ｂを配線パターン５０の端子部に接触させた状態で、プリント配線基板４０のインナーケース３３と対向する面４０ａ側から、溶融した温度はんだ７０を配線パターン５０の端子部に付着させてこれを冷却固化させるようにしている。このとき、プリント配線基板４０のヒューズ部材６０がはんだ付けされる面４０ａとは逆側の面４０ｂにバイアホール８１の半田ランド部が形成されていると、配線基板４０のヒューズ部材６０がはんだ付けされる面４０ａとは逆側の面４０ｂにて、バイアホール８１の内部に入り込んだ温度はんだ７０にたれや流れを生じ、いわゆるはんだブリッジが形成されて、制御回路に電気的短絡を生じさせるといった不都合が生じる場合も想定される。
【００７６】
しかしながら、複数のバイアホール８１を、プリント配線基板４０のヒューズ部材６０がはんだ付けされる面４０ａとは逆側の面４０ｂに半田ランド部を有しない構造としておけば、以上のような不都合を未然に防止しながら、バイアホール８１に上述した機能を有効に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したブラシレスモータの一例を示す断面図である。
【図２】上記ブラシレスモータが備える駆動制御回路の全体を上面側から見た様子を示す平面図である。
【図３】上記ブラシレスモータが備える駆動制御回路の全体を下面側から見た様子を示す平面図である。
【図４】上記ブラシレスモータのフィルタ回路が形成されるプリント配線基板を示す平面図である。
【図５】インナーケースに組み付けられる前の状態の配線用金属片及び接続用バスバーを示す平面図である。
【図６】上記配線用金属片とプリント配線基板との位置関係を説明するための図である。
【図７】上記ブラシレスモータが備えるヒューズ部材の近傍を拡大して示す断面図であり、（Ａ）はヒューズ部材の他端部が温度はんだによって配線パターンの端子部にはんだ付けされている様子を示し、（Ｂ）は温度はんだが溶解してヒューズ部材の他端部が配線パターンの端子部から離間した様子を示している。
【図８】上記ヒューズ部材の他の例を拡大して示す断面図であり、（Ａ）はヒューズ部材の他端部が温度はんだによって配線パターンの端子部にはんだ付けされている様子を示し、（Ｂ）は温度はんだが溶解してヒューズ部材の他端部が配線パターンの端子部から離間した様子を示している。
【図９】上記ヒューズ部材の更に他の例を拡大して示す断面図であり、（Ａ）はヒューズ部材の他端部が温度はんだによって配線パターンの端子部にはんだ付けされている様子を示し、（Ｂ）は温度はんだが溶解してヒューズ部材の他端部が配線パターンの端子部から離間した様子を示している。
【図１０】プリント配線基板のヒューズ部材がはんだ付けされる箇所に複数のバイアホールが形成された様子を拡大して示す平面図である。
【図１１】上記プリント配線基板のバイアホールが形成された箇所を更に拡大して示す図であり、図１０におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】従来のブラシレスモータが備えるヒューズ部材の近傍を拡大して示す断面図であり、（Ａ）はヒューズ部材の他端部が温度はんだによって配線パターンの第２端子にはんだ付けされている様子を示し、（Ｂ）は温度はんだが溶解してヒューズ部材の他端部が配線パターンの第２端子から離間した様子を示している。
【符号の説明】
１  ブラシレスモータ
２  ステータ
３  ロータ
７  励磁コイル
３０  駆動制御回路
３１  第１の回路部
３２  第２の回路部
３３  インナーケース
３４  配線用金属片
４０  プリント配線基板
５０  配線パターン
６０  ヒューズ部材
７０  温度はんだ
８１  バイアホール
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004018357.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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