JP4077932B2

JP4077932B2 - Brushless motor

Info

Publication number: JP4077932B2
Application number: JP16746698A
Authority: JP
Inventors: 英樹須永; 毅大庭; 滋規大平
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2018-06-15
Also published as: JP2000004566A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来品の一例を示す破断断面図である。このブラシレスモータａは、車両空調装置のブロアファンモータとして使用されるものであって、ベアリング部ｂを介してモータシャフトｃを回転自在に支持するハウジングｄにステータｅが設けられ、このステータｅに近接して配置されたフェライト磁石ｆがヨークｇを介してモータシャフトｃに取り付けられ、モータシャフトｃの先端部に送風ファンｈが取り付けられている。
【０００３】
そして、ステータｅのコイルｅ１を流れる駆動電流の電流方向を切り換える複数のスイッチング素子ｉを備え前記駆動電流が流れる駆動回路と、スイッチング素子ｉを制御することによりモータシャフトｃの回転を制御するモータ制御回路とが、同一の電気回路基板ｊに形成されて、前記コイルｅ１よりモータシャフトｃ後端側に設けられた回路保護ケースｋ内に収納されている。
【０００４】
この回路保護ケースｋは、モータシャフトｃ先端側に位置するアッパーケースｋ１と、モータシャフトｃ後端側に位置するロアケースｋ２とからなり、スイッチング素子ｉは、その発熱を回路保護ケースｋ外へ放熱するヒートシンクｍを備えている。このヒートシンクｍは、放熱フィンｍ１を備えた放熱面を回路保護ケースｋ外に露出させてアッパーケースｋ１に取り付けられている。
【０００５】
ところで、このブラシレスモータａでは、スイッチング素子ｉをヒートシンクｍに固定して電気回路基板ｊに実装した後に、ヒートシンクｍをアッパーケースｋ１に取り付けるため、ヒートシンクｍをアッパーケースｋ１に取り付けるまでヒートシンクｍの重量をスイッチング素子ｉの接続端子ｉ１で支える必要がある。従って、スイッチング素子ｉの接続端子ｉ１には、電気回路基板ｊへの実装時に接続端子ｉ１を折り曲げて接続端子ｉ１の耐屈曲性能を向上させるフォーミング加工が施されている。
【０００６】
また、電気回路基板ｊに実装されている駆動回路用の電解コンデンサｎの接続端子（図示省略）にも、その接続端子を電気回路基板ｊの配線パターンに固着させるため、その接続端子を折り曲げるフォーミング加工が施されている。
【０００７】
そして、図示は省略したが、電気回路基板ｊには、弾性を有する金属片が通電により所定温度以上に発熱した場合に、該金属片の弾撥力によって前記駆動回路の電気的な導通を遮断する温度ヒューズ部が設けられている。
【０００８】
なお、図９において、符号ｐは、一端側がステータｅのコイルｅ１と電気的に導通し他端が電気回路基板ｊを貫通して電気回路基板ｊの下方まで延びる金属製のターミナルピンを示し、符号ｑは、一端が駆動回路に接続され他端が電気回路基板ｊを貫通して電気回路基板ｊの下方まで延びるジョイントターミナルを示している。
【０００９】
そして、符号ｒは、ターミナルピンｐとジョイントターミナルｑとを電気的に結合させる駆動用バスバーを示し、この駆動用バスバーｒは、ターミナルピンｐから第１駆動回路側への振動の伝達を防止する防振構造を備えている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気回路基板ｊは所定の配線パターンを備えており、この配線パターンは、ガラスエポキシ等の電気回路基板本体ｊ１に貼着された所定厚さの銅箔にエッチング処理を施して、その銅箔の不要部分を除去することにより形成されている。
【００１１】
ところが、従来のブラシレスモータａでは、ステータｅのコイルｅ１を流れる駆動電流の電流方向を切り換える複数のスイッチング素子ｉを備え前記駆動電流が流れる駆動回路と、スイッチング素子ｉを制御することによりモータシャフトｃの回転を制御するモータ制御回路とが同一の電気回路基板ｊに形成されているため、前記モータ制御回路を流れる制御電流より大電流の前記駆動電流に合わせて電気回路基板ｊの配線パターンの銅箔厚さを設計せざるを得ず、その結果、モータ制御回路の配線パターンはその銅箔厚さが必要以上に厚くなり、コスト的に不利となっていた。
【００１２】
加えて、従来のブラシレスモータａでは、前記モータ制御回路の配線パターンはその銅箔厚さが必要以上に厚くなり、銅箔エッチング時のアンダーエッチング量が増大する。このため、該アンダーエッチング量を考慮してモータ制御回路用の配線パターンの銅箔幅を広く設計せざるを得ず、その結果、モータ制御回路の小型化の妨げにもなっていた。
【００１３】
また、従来のブラシレスモータａでは、前記駆動回路とモータ制御回路とが同一の電気回路基板ｊに形成されているため、電気回路基板ｊに実装される駆動回路用のコンデンサｎ等の基板実装電気部品を迂回してモータ制御回路用の配線パターンを設計せざるを得ず、その結果、モータ制御回路用の配線パターンが間延びして、モータ制御回路の小型化の妨げになっていた。
【００１４】
更に、従来のブラシレスモータａでは、前記駆動回路とモータ制御回路とが同一の電気回路基板ｊに形成されており、駆動回路の近くをモータ制御回路の配線パターンが走っているため、駆動回路から出る電磁波がモータ制御回路の配線パターンにのってノイズとなり易く、このノイズによるモータ制御回路の誤動作を防止するフィルタ回路がモータ制御回路に必要で、コスト的に不利となると共に、モータ制御回路の小型化の妨げになっていた。
【００１５】
そして、従来のブラシレスモータａでは、前記駆動回路とモータ制御回路とが同一の電気回路基板ｊに形成されており、駆動回路の発熱が電気回路基板ｊを伝わってモータ制御回路の基板実装電気部品を加熱するので、モータ制御回路用の基板実装電気部品として耐熱性能が高く高価なものを使用せざるを得ず、コスト的に不利となっていた。
【００１６】
そこで、本発明では、従来品と比べて、製造コストの削減とモータ制御回路の小型化とを図ることができるブラシレスモータを提供することを課題としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、請求項１の発明では、ステータのコイルを流れる駆動電流の電流方向を切り換える複数のスイッチング素子を備え前記駆動電流が流れる駆動回路と、前記スイッチング素子を制御することによりモータシャフトの回転を制御するモータ制御回路とが、前記コイルよりモータシャフト後端側に設けられた回路保護ケース内に収納され、前記スイッチング素子が、該スイッチング素子の発熱を放熱する放熱面を回路保護ケース外に露出させたヒートシンクを備えているブラシレスモータにおいて、前記駆動回路が、駆動回路用の所定の配線パターンを備えた駆動回路基板に形成され、前記モータ制御回路が、モータ制御回路用の所定の配線パターンを備え前記駆動回路基板とは別体の制御回路基板に形成され、駆動回路とモータ制御回路とが制御用導電部品で電気的に結合された構成とされ、また、前記回路保護ケース内に形成された収容部屋に前記駆動回路及びヒートシンクが収容されて、駆動回路及びヒートシンクから前記モータ制御回路が隔離されており、前記駆動回路基板が、前記スイッチング素子を電気的に結合させる所定の配線パターンを備えた第１基板と、スイッチング素子を除く複数の駆動回路用の基板実装電気部品を電気的に結合させる所定の配線パターンを備え第１基板とは別体の第２基板とからなり、スイッチング素子が第１基板に実装されて第１駆動回路が形成され、前記基板実装電気部品が第２基板に実装されて第２駆動回路が形成され、第１及び第２の両駆動回路が接続用導電部品で電気的に結合されて前記駆動回路が形成され、第１駆動回路と前記モータ制御回路とが前記制御用導電部品によって電気的に結合され、前記スイッチング素子が表面実装用のスイッチング素子であり、前記第１基板は、熱伝導性が良好な第１基板本体を備え、スイッチング素子が実装されている実装面とは反対側の冷却面を、前記回路保護ケースに取り付けられたヒートシンクに当接又は近接させて配置されている、という構成を採用している。
【００１８】
このため、請求項１の発明では、駆動及び制御の両回路基板を互いに離して配設することができると共に、駆動回路基板の駆動回路用の配線パターンと制御回路基板のモータ制御回路用の配線パターンとをそれぞれ個別に設計することができる。
【００２０】
また、本発明では、駆動回路の発熱が回路保護ケース内の空気の対流によってモータ制御回路に伝熱されるのを阻止することができる。
【００２２】
また、本発明では、回路保護ケース内での駆動回路の配置に関する設計の自由度が大きくなり、例えば、第１及び第２の両駆動回路を回路保護ケース内で上下２段に配設したり、回路保護ケース内で高さの制限が最も少ない場所に第２駆動回路を配設したりすることができる。
【００２４】
ところで、図９図示の従来品では、図９に示すように、表面実装用のスイッチング素子ではなく、所定長さの接続端子ｉ１を有するスイッチング素子ｉを使用しており、既に説明したように、ヒートシンクｍを回路保護ケースｊに取り付けるまでスイッチング素子ｉの接続端子ｉ１でヒートシンクｍの重量を支える必要があるため、スイッチング素子ｉの接続端子ｉ１を実装時に折り曲げて該接続端子ｉ１の耐屈曲性能を向上させるフォーミング加工がスイッチング素子ｉに施されている。
【００２５】
これに対し、本発明では、前記フォーミング加工が不要である。
【００２６】
請求項２の発明は、請求項１記載のブラシレスモータであって、前記回路保護ケースが、モータシャフト先端側に位置するアッパーケースと、モータシャフト後端側に位置するロアケースとからなり、アッパーケースにヒートシンクが取り付けられ、前記第１基板の実装面を押圧する押圧部材によって第１基板がヒートシンクに前記冷却面を当接させて固定され、押圧部材に設けられた挟持部がアッパーケースと前記第２基板とで挟持され、少なくとも第２基板，前記挟持部及びアッパーケースが締結部材により共締め固定されて、第２基板及び押圧部材がアッパーケースに取り付けられていることを特徴とするものである。
【００２７】
このため、請求項２の発明では、アッパーケースへの第２基板の取り付けと、アッパーケースに取り付けられたヒートシンクへの第１基板の固定とを、締結部材によって一気に完了させることができる。
【００２８】
請求項３の発明は、請求項２記載のブラシレスモータであって、前記アッパーケースが合成樹脂製であり、該合成樹脂によるアッパーケースのインサート成形によって、アッパーケースにヒートシンクが取り付けられていることを特徴とするものである。
【００２９】
このため、請求項３の発明では、アッパーケースへのヒートシンクの取付作業が不要となる。
【００３０】
請求項４の発明は、請求項２又は３記載のブラシレスモータであって、一端側が前記コイルと電気的に導通し他端が前記アッパーケースを貫通して回路保護ケース内に至る金属製のターミナルピンを備え、該ターミナルピンの他端と前記第１駆動回路とが、ターミナルピンから第１駆動回路側への振動の伝達を防止する防振構造を備えた金属製の駆動用バスバーによって電気的に結合され、前記制御回路基板，第１基板及び第２基板がターミナルピンを避けて配設され、前記駆動用バスバーが、制御回路基板及び第２基板を避けて第１基板の前記実装面側の回路保護ケース内に配設されていることを特徴とするものである。
【００３１】
ところで、図９図示の従来品では、図９に示すように、ターミナルピンｐと駆動回路とを駆動用バスバーｒによって電気的に結合させた後に電気回路基板ｊをアッパーケースｋ１に取り付けることが困難なため、ターミナルピンｐが貫通する貫通孔を電気回路基板ｊに設けてターミナルピンｐを電気回路基板ｊよりモータシャフトｃ後端側に突出させ、電気回路基板ｊを貫通するジョイントターミナルｑを介してターミナルピンｐと駆動回路とを、電気回路基板ｊよりモータシャフトｃ後端側で駆動用バスバーｒによって電気的に結合させている。
【００３２】
これに対し、請求項４の発明では、ターミナルピンと駆動回路とを駆動用バスバーによって電気的に結合させるための貫通孔を、第１基板，第２基板及び制御回路基板の何れにも設ける必要がない。
【００３３】
請求項５の発明は、請求項４記載のブラシレスモータであって、前記駆動用バスバーが、第１駆動回路に接続された第１バスバーと、前記ターミナルピン及び第１バスバーに接続され前記防振構造を備えた第２バスバーとからなり、前記押圧部材が、前記第１基板の外周を囲む電気絶縁物製の押圧枠であり、前記接続用導電部品が金属製の接続用バスバーであり、前記制御用導電部品が金属製の制御用バスバーであり、制御用，接続用及び第１の各バスバーは、前記押圧枠に、該押圧枠を第１基板に取り付けた状態で各バスバーの一端が第１基板の配線パターンとの接続位置に配置されるように固定され、該接続位置に各バスバーの一端が固着されていることを特徴とするものである。
【００３４】
このため、請求項５の発明では、スイッチング素子を実装した第１基板に押圧枠を取り付け、制御用，接続用及び第１の各バスバーの一端を第１基板の配線パターンの接続位置にハンダ付けすることにより、各バスバー，第１駆動回路及び押圧枠の一括取扱いが可能となる。
【００３５】
請求項６の発明は、請求項１〜６の何れかに記載のブラシレスモータであって、前記ヒートシンクは、前記第２駆動回路に対して、第２駆動回路の発熱で上昇する回路保護ケース内の空気の上昇方向上方に配設されていることを特徴とするものである。
【００３６】
このため、請求項６の発明では、ブラシレスモータ駆動時に第２駆動回路の発熱によって暖められた空気は、回路保護ケース内を上昇してヒートシンクに至り、該ヒートシンクによって冷却される。
【００３７】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかに記載のブラシレスモータであって、前記第２駆動回路は、車両からの電力供給用の電源ケーブルが接続される電源コネクタを備え、前記第２基板は、第２駆動回路用の前記基板実装電気部品を所定位置に保持する保持部を備えた合成樹脂製の第２基板本体と、該第２基板本体上の所定位置に配設されて前記基板実装電気部品と電源コネクタの電源端子とを所定の配線パターンで結合させる金属製の回路用バスバーとからなり、第２基板本体に、電源コネクタにおける電源端子を保持する合成樹脂製のコネクタ本体が、第２基板本体との一体成形によって設けられていることを特徴とするものである。
【００３８】
このため、請求項７の発明では、電源ケーブルを電源コネクタに着脱する際に電源コネクタのコネクタ本体に加わるストレスを第２基板本体全体で受けることができ、その結果、電源端子と第２駆動回路の回路用バスバーとの接続箇所にかかる前記ストレスが緩和される。
【００３９】
しかも、請求項７の発明では、第２基板本体への電源コネクタのコネクタ本体の取付作業が不要になる。
【００４０】
請求項８の発明は、請求項７記載のブラシレスモータであって、前記第２駆動回路は、弾性を有する金属片が通電により所定温度以上に発熱した場合には該金属片の弾撥力によって電気的な導通を遮断する温度ヒューズ部を備え、該温度ヒューズ部は、その金属片の一端が前記電源端子に直付けされて、該電源端子と前記回路用バスバーとの接続部分に配設されていることを特徴とするものである。
【００４１】
このため、請求項８の発明では、温度ヒューズ部を第２基板本体上に設ける必要がない。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１の発明では、駆動回路基板の駆動回路用の配線パターンと制御回路基板のモータ制御回路用の配線パターンとをそれぞれ個別に設計することができるので、駆動回路を流れる駆動電流とは無関係にモータ制御回路用の配線パターンを設計することができ、従って、図９図示の従来品と比べ、モータ制御回路用の配線パターンの銅箔厚さを薄くし適正な厚さに是正して、製造コストの削減を図ることができる。
【００４３】
しかも、請求項１の発明では、モータ制御回路用の配線パターンの銅箔厚さを薄くして適正な厚さに是正することができるので、図９図示の従来品と比べ、モータ制御回路用の配線パターンの銅箔エッチング時のアンダーエッチング量を減少させてモータ制御回路用の配線パターンの配線幅を狭くし、制御回路基板の実装密度を高めて、モータ制御回路の小型化を図ることもできる。
【００４４】
また、請求項１の発明では、駆動回路基板の駆動回路用の配線パターンと制御回路基板のモータ制御回路用の配線パターンとをそれぞれ個別に設計することができるので、駆動回路用の電解コンデンサ等の基板実装電気部品を迂回してモータ制御回路用の配線パターンを設計する必要がなく、従って、該配線パターンの間延びを解消してモータ制御回路の小型化を図ることもできる。
【００４５】
また、請求項１の発明では、駆動回路用の所定の配線パターンを備え駆動回路が形成される駆動回路基板を、モータ制御回路用の所定の配線パターンを備えモータ制御回路が形成される制御回路基板とは別体に設けることができるので、図９図示の従来品と比べて、駆動回路から出る電磁波がモータ制御回路の配線パターンにのりにくく、前記電磁波がモータ制御回路用の配線パターンにのって発生するモータ制御回路のノイズの発生を抑制することができる。従って、該ノイズを除去するためのフィルタ回路のモータ制御回路への設置を不要とすることができ、前記フィルタ回路を必要とする前記従来品と比べて、製造コストの削減とモータ制御回路の小型化とを図ることができる。
【００４６】
更に、請求項１の発明では、駆動回路用の所定の配線パターンを備え駆動回路が形成される駆動回路基板を、モータ制御回路用の所定の配線パターンを備えモータ制御回路が形成される制御回路基板とは別体に設けることができるので、駆動回路の発熱が駆動及び制御の両回路基板を介してモータ制御回路へ伝熱されるのを阻止することができ、従って、図９図示の従来品と比べ、モータ制御回路用の基板実装電気部品を耐熱性能が低く安価なものに切り換えて、製造コストの削減を図ることができる。
【００４７】
また、請求項１の発明では、駆動回路の発熱が回路保護ケース内の空気の対流によってモータ制御回路に伝熱されるのを阻止することができるので、モータ制御回路用の基板実装電気部品を耐熱性能が更に低く更に安価なものに切り換えて、モータ制御回路の製造コストの更なる削減を図ることができる。
【００４８】
また、請求項１の発明では、回路保護ケース内での駆動回路の配置に関する設計の自由度が大きくなるので、例えば、第１及び第２の両駆動回路を回路保護ケース内で上下２段に形成した場合には、回路保護ケース内の実装密度を高めることができ、回路保護ケース内で高さの制限が最も少ない場所に第２駆動回路を形成した場合には、第２基板に大型の電解コンデンサ等の基板実装電気部品を実装して駆動回路用の基板実装電気部品の個数を削減し、駆動回路の製造コスト削減を図ることができる。
【００４９】
また、請求項１の発明では、スイッチング素子の実装時にスイッチング素子の接続端子を折り曲げるフォーミング加工が不要となるので、スイッチング素子の実装作業が容易になる。
【００５０】
請求項２の発明では、アッパーケースへの第２基板の取り付けと、アッパーケースに取り付けられたヒートシンクへの第１基板の固定とを、締結部材によって一気に完了させることができるので、ブラシレスモータの組立作業が容易になる。
【００５１】
請求項３の発明では、アッパーケースへのヒートシンクの取付作業が不要となるので、ブラシレスモータの組立作業が更に容易になる。
【００５２】
請求項４の発明では、ターミナルピンと駆動回路とを駆動用バスバーによって電気的に結合させるための貫通孔を、第１基板，第２基板及び制御回路基板の何れにも設ける必要がないので、第１基板，第２基板及び制御回路基板の実装密度を高めて、第１基板，第２基板及び制御回路基板の小型化を図ることができる。
【００５３】
請求項５の発明では、スイッチング素子を実装した第１基板に押圧枠を取り付け、制御用，接続用及び第１の各バスバーの一端を第１基板の配線パターンの接続位置にハンダ付けすることにより、各バスバー，第１駆動回路及び押圧枠の一括取扱いが可能となるので、ブラシレスモータの組立作業が容易になる。
【００５４】
請求項６の発明では、ブラシレスモータ駆動時に第２駆動回路の発熱によって暖められた空気は、回路保護ケース内を上昇してヒートシンクに至り、該ヒートシンクによって冷却されるので、第２駆動回路からの発熱のヒートシンクによる冷却効率を高めて回路保護ケース内の温度上昇を抑制することができ、モータ制御回路用の基板実装電気部品を耐熱性能が低く安価なものに切り換えて、モータ制御回路の製造コスト削減を図ることができる。
【００５５】
請求項７の発明では、電源ケーブルを電源コネクタに着脱する際に電源コネクタのコネクタ本体に加わるストレスを第２基板本体全体で受けることができ、電源端子と第２駆動回路の回路用バスバーとの接続箇所にかかる前記ストレスが緩和されるので、第２駆動回路の信頼性が向上する。
【００５６】
また、請求項７の発明では、第２基板本体への電源コネクタのコネクタ本体の取付作業が不要となるので、ブラシレスモータの組立が容易になる。
【００５７】
請求項８の発明では、温度ヒューズ部を第２基板本体上に設ける必要がないので、第２基板本体を小型化することができると共に、温度ヒューズ部が過電流により高温発熱した場合に第２基板本体が受ける溶融等の影響を低減させることもできる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１〜８記載の各発明を併せて実施した実施の形態の一例を示す破断断面図であり、図２は、図１に示すものを使用している車両空調装置の制御システムを模式的に示す説明図である。
【００５９】
図２に示すように、このブラシレスモータ１は、車両空調装置１００のブロアファンモータとして使用されるものであって、図１に図示されているように、ベアリング部２を介してモータシャフト３を回転自在に支持するハウジング４に、コイル５を備えたステータ６が設けられ、このステータ６に近接して配置されたフェライト磁石７がヨーク８を介してモータシャフト３に固定されている。
【００６０】
モータシャフト３の先端部には送風ファン１０が取り付けられ、モータシャフト３の後端部には、フェライト磁石７の回転位置を示すセンサ磁石１１が取り付けられており、このセンサ磁石１１は、ハウジング４下端のフランジ部４ａに防振ゴム１２を介してビス止め固定された合成樹脂製の回路保護ケース２０内に収納されている。
【００６１】
ステータ６のコイル５は、金属製のターミナルピン１３の一端側と電気的に導通しており、このターミナルピン１３は、モータシャフト３に沿って延び、ハウジング４のフランジ部４ａを貫通して、その他端１３ａがセンサ磁石１１近傍の寄りの回路保護ケース２０内に至っている。
【００６２】
この回路保護ケース２０は、モータシャフト３先端側に位置するアッパーケース２１と、モータシャフト３後端側に位置するロアケース２２とからなり、アッパーケース２１の頂壁には、ステータ６のコイル５を流れる駆動電流の電流方向を切り換えるスイッチング素子２３が発する熱を回路保護ケース２０外に放熱するアルミ製のヒートシンク２４が、放熱フィン２４ａを備えた放熱面２４ｂを回路保護ケース２０外に露出させて組み付けられている。
【００６３】
なお、このブラシレスモータ１では、スイッチング素子２３としてＭＯＳ型電界効果トランジスタを使用しており、ヒートシンク２４は、アッパーケース２１とのインサート成形によってアッパーケース２１に組み付けられている。
【００６４】
回路保護ケース２０内には、センサ磁石１１の他に、図２に示すように、複数のスイッチング素子２３を備え前記駆動電流が流れる駆動回路４０と、スイッチング素子２３を制御することによりモータシャフト３の回転を制御するモータ制御回路３１と、空調制御回路３２とが収納されている。
【００６５】
この空調制御回路３２は、水温センサＳ１，冷媒温度センサＳ２，内気センサＳ３，外気センサＳ４，日射センサＳ５及び吸込温度センサＳ６から検出信号を入力して、モータ制御回路３１を制御すると共に、車両空調装置１００における空調ユニット１０１のエアインテークドア１１１，エアミックスドア１１２，ベントドア１１３，デフロスタドア１１４及びフットドア１１５の各ドア用のアクチュエータ１２１，１２２，１２３を制御する。
【００６６】
また、空調制御回路３２は、車両のインストルメントパネルに組み付けられた車両空調装置１００用の操作盤１０２と信号のやり取りも行っており、この操作盤１０２は、空調ユニット１０１におけるベントモード等の空調モードや送風ファン１０の送風量等の表示及び手動切替えを司っている。
【００６７】
なお、水温センサＳ１は、空調ユニット１０１のヒータコアＨ入口側のエンジン冷却水の温度を検出し、冷媒温度センサＳ２は、空調ユニット１０１のエバポレータＥ入口側の冷媒の温度を検出し、内気センサＳ３は、車室内の空気温度を検出し、外気センサＳ４は、車外の空気温度を検出し、日射センサＳ５は、フロントガラスを透過して車室内に入る日射量を検出し、吸込温度センサＳ６は、エバポレータＥ通過後の空調ユニット１０１内の空気温度を検出する。
【００６８】
空調制御回路３２とモータ制御回路３１とは、図１に図示されているように、所定厚さの銅箔によって形成された空調制御回路３２用及びモータ制御回路３１用の所定の配線パターンを備えた制御回路基板３３に形成されている。
【００６９】
この制御回路基板３３は、アッパーケース２１の頂壁に垂設されたボス部２５と、ロアケース２２の底壁に形成された凹部２６とで挟持され、該凹部２６及び制御回路基板３３を貫通してボス部２５に至るビスにより共締めされて、アッパーケース２１に固定され、ターミナルピン１３及びセンサ磁石１１より下方の回路保護ケース２０内に配設されている。
【００７０】
モータ制御回路３１は、センサ磁石１１との協働でフェライト磁石７の回転位置を検出する複数の磁気センサ（図示省略）を備えており、この磁気センサは、制御回路基板３３の上面に実装されてセンサ磁石１１の下方に配置されている。
【００７１】
前記駆動回路４０は、アルミ製の第１基板本体４１ａに所定の配線パターンが形成されたアルミ基板である第１基板４１に複数の表面実装用のスイッチング素子２３を実装した第１駆動回路と、後述する第２基板４２に、駆動回路４０を構成するスイッチング素子２３以外の基板実装電気部品である電解コンデンサ４３等を実装した第２駆動回路と、第１及び第２の両駆動回路を電気的に結合させる金属製の接続用バスバーである接続用導電部品４４とから形成されている。
【００７２】
第１基板４１は、スイッチング素子２３が実装された実装面４１ｂの外周縁を全周に亘って押圧する押圧枠である合成樹脂製の押圧部材５０により、実装面４１ｂとは反対側の冷却面４１ｃをヒートシンク２４に当接させて、ターミナルピン１３よりモータシャフト３の半径方向外側に位置するヒートシンク２４に固定されている。第２基板４２は、ヒートシンク２４及び第１基板４１の下方に配設されて、ターミナルピン１３よりモータシャフト３の半径方向外側に配置されている。
【００７３】
従って、このブラシレスモータ１では、第１及び第２の両駆動回路が回路保護ケース２０内で上下２段に配設されて、第２駆動回路がヒートシンク２４の下方に配置されていると共に、制御回路基板３３，第１基板４１及び第２基板４２がターミナルピン１３を避けて配設されている。
【００７４】
そして、前記第１駆動回路は、金属製の駆動用バスバー５１を介してターミナルピン１３の他端１３ａと電気的に結合されており、この駆動用バスバー５１は、制御回路基板３３及び第２基板４２を避けて第１基板４１の実装面４１ｂ側の回路保護ケース２０内に配設されている。
【００７５】
なお、図２に示すように、このブラシレスモータ１は、モータシャフト３の軸方向を鉛直方向に一致させて使用されるので、ヒートシンク２４は、第２駆動回路に対して、第２駆動回路の発熱で上昇する回路保護ケース２０内の空気の上昇方向上方に配設されている。
【００７６】
そして、ブラシレスモータ１では、図１に示すように、アッパーケース２１の頂壁に第１隔離壁２７が垂設され、ロアーケース２２の底壁に第２隔離壁２８が立設されて、第１及び第２の両駆動回路を収容する収容部屋２９が第１隔離壁２７と第２隔離壁２８との協働で回路保護ケース２０内に形成されており、ヒートシンク２４，第１駆動回路及び第２駆動回路が収容部屋２９に収容されて、モータ及び空調の両制御回路３１，３２がヒートシンク２４，第１駆動回路及び第２駆動回路から隔離されている。
【００７７】
図３は、アッパーケースに第１駆動回路を取り付けた状態を示す下面図である。図３に示すように、ターミナルピン１３の他端１３ａには、センサ磁石１１の半径方向外方へ突出する接続部分１３ｂが形成されている。
【００７８】
前記駆動用バスバー５１は、押圧部材５０に固定され第１基板４１の実装面４１ｂ側の配線パターンの所定位置に接続された第１バスバー５１ａと、この第１バスバー５１ａ及びターミナルピン１３の接続部分１３ｂに接続された第２バスバー５１ｂとからなり、この第２バスバー５１ｂは、ターミナルピン１３の振動が第１バスバー５１ａと第１基板４１との接続部分に伝達されるのを防止するＵ字状の防振構造を備えている。
【００７９】
押圧部材５０には、第１バスバー５１ａ以外に、第１駆動回路とモータ制御回路３１とを電気的に結合させる金属製の制御用バスバーである制御用導電部品５２と、第１及び第２の両駆動回路を電気的に結合させる金属製の接続用バスバーである接続用導電部品４４とが固定されており、制御用及び接続用の両導電部品５２，４４も、第１バスバー５１ａと同様に、第１基板４１の配線パターンの所定位置に接続されている。
【００８０】
なお、アッパーケース２１の第１隔離壁２７には、第２バスバー５１ｂを貫通させる貫通溝２７ａが凹設されている。
【００８１】
図４は、押圧部材を示す平面図である。図４に示すように、押圧部材５０は、その左右両側に、アッパーケース２１と第２基板４２とで挟持される挟持部５０ａが外方へ向かって突設され、この挟持部５０ａには貫通孔５０ｂが設けられている。
【００８２】
なお、図３，図４に示すように、第１バスバー５１ａ，制御用導電部品５２及び接続用導電部品４４は、押圧部材５０を第１基板４１に取り付けた状態で第１バスバー５１ａ，制御用導電部品５２及び接続用導電部品４４の一端が第１基板４１の配線パターンとの接続位置に配置されるように、押圧部材５０に固定されている。
【００８３】
図５は、図１に示すもののロアケースを取り外した状態を示す下面図である。図５に示すように、制御回路基板３３には、制御用導電部品５２用のスルーホール３４が形成されており、このスルーホール３４に制御用導電部品５２が挿通されハンダ固定されて、第１駆動回路とモータ制御回路３１とが電気的に結合されている。
【００８４】
ところで、ブラシレスモータ１では、第１駆動回路とターミナルピン１３との接続を制御回路基板３３より上方の回路保護ケース２０内で行うため、モータ及び空調の両制御回路３１，３２用の基板実装電気部品の殆どを制御回路基板３３の下面に実装して、制御回路基板３３上面の凹凸をできるだけ少なくしている。
【００８５】
従って、信号コネクタ３５も制御回路基板３３の下面に実装されており、この信号コネクタ３５には、車両のインストルメントパネルに設けられた車両空調装置１００用の操作盤１０２から延びる信号ケーブルと、水温センサＳ１や冷媒温度センサＳ２等の各種センサから延びる信号ケーブルとが接続される。
【００８６】
また、ブラシレスモータ１では、第２駆動回路用の基板実装電気部品である電解コンデンサ４３及びコモンモードチョークコイル４５も第２基板４２の下面側に実装されており、この第２基板４２の後述する金属製の回路用バスバー４６の所定位置に接続用導電部品４４が接続されて、第１及び第２の両駆動回路が電気的に結合されている。
【００８７】
第２駆動回路は、車両からの電力供給用の電源ケーブルが接続される電源コネクタ４７を備え、この電源コネクタ４７のプラス及びマイナスの両電源端子４７ａ，４７ｂが回路用バスバー４６と接続されており、プラスの電源端子４７ａと回路用バスバー４６との接続部分に、弾性を有する金属片４８ａを備えた温度ヒューズ部４８が配設されている。
【００８８】
この金属片４８ａは、半円弧状の弾撥部分と、この弾撥部分の両側に形成された水平な接続部分よりなり、一方の接続部分が、所定温度以上の温度で溶融する溶融金属によって回路用バスバー４６に固着され、他方の接続部分が、スポット溶接によってプラスの電源端子４７ａに直付けされている。
【００８９】
このため、温度ヒューズ部４８は、ブラシレスモータ１の不調により金属片４８ａに規定以上の電流が流れて、金属片４８ａが所定温度以上に発熱した場合には、金属片４８ａと回路用バスバー４６とを接合する前記溶融金属が溶融し、金属片４８ａの弾撥力によって金属片４８ａと回路用バスバー４６との接続が解除され、第２駆動回路の通電を遮断してブラシレスモータ１を保護する。
【００９０】
ところで、ブラシレスモータ１では、プラスの電源端子４７ａと回路用バスバー４６との接続部分に温度ヒューズ部４８が設けられている。しかし、温度ヒューズ部４８は、両電源端子４７ａ，４７ｂの少なくとも一方に設けられていれば良い。
【００９１】
また、ブラシレスモータ１では、温度ヒューズ部４８の金属片４８ａと回路用バスバー４６とを前記溶融金属で接合し、金属片４８ａとプラスの電源端子４７ａとをスポット溶接で接合している。しかし、金属片４８ａと両電源端子４７ａ，４７ｂの少なくとも一方とを前記溶融金属で接合し、金属片４８ａと回路用バスバー４６とをスポット溶接で接合しても良い。
【００９２】
ただし、ブラシレスモータ１では、後述するように、回路用バスバー４６を第２基板４２の第２基板本体６０とは別体に設けている。このため、温度ヒューズ部４８の金属片４８ａと回路用バスバー４６とを前記溶融金属で予め接合しておき、第２駆動回路を組み立てる際に、金属片４８ａと両電源端子４７ａ，４７ｂの少なくとも一方とをスポット溶接で接合した方が、金属片４８ａの前記溶融金属による接合時に溶融金属が垂れ落ちて第２基板本体６０等の合成樹脂部分を破損しないので好ましい。
【００９３】
更に、ブラシレスモータ１では、温度ヒューズ部４８の金属片４８ａを回路用バスバー４６とは別体に設けているが、回路用バスバー４６における両電源端子４７ａ，４７ｂの少なくとも一方に接続される部位全体を、弾性を有する金属で形成し、その金属における両電源端子４７ａ，４７ｂの少なくとも一方に接続される部位に半円弧状等の弾撥部分を設けて、温度ヒューズ部４８の金属片４８ａを回路用バスバー４６と一体的に形成しても良い。
【００９４】
なお、温度ヒューズ部４８の金属片４８ａを回路用バスバー４６と一体的に形成した場合には、この金属片４８ａと、両電源端子４７ａ，４７ｂの少なくとも一方との接合を前記溶融金属によって行うのは勿論のことである。
【００９５】
図６は、第２駆動回路を示す平面図であって、（ａ）は第２駆動回路用の基板実装電気部品及び配線パターンを示し、（ｂ）は第２基板本体を示している。図７は、第２基板本体の右側面図である。
【００９６】
図６，図７に示すように、第２駆動回路用の電気回路基板である第２基板４２は、合成樹脂製の第２基板本体６０と、その第２基板本体６０上の所定位置に配設されて第２駆動回路用の電解コンデンサ４３及びコモンモードチョークコイル４５並びに電源コネクタ４７の両電源端子４７ａ，４７ｂを所定の配線パターンで結合させる回路用バスバー４６とからなり、第２基板本体６０に、電源コネクタ４７における両電源端子４７ａ，４７ｂを保持する合成樹脂製のコネクタ本体４７ｃが、第２基板本体６０との一体成形によって設けられている。
【００９７】
第２基板本体６０には、電解コンデンサ４３を所定位置に保持する電解コンデンサ４３用の保持部６１と、コモンモードチョークコイル４５を所定位置に保持するコモンモードチョークコイル４５用の保持部６２と、材料削減のための複数の穴部６３とが形成されている。
【００９８】
電解コンデンサ４３用の保持部６１は、第２基板本体６０に凹設され電解コンデンサ４３を収容可能な保持用凹部６１ａと、その保持用凹部６１ａの外周縁に立設され保持用凹部６１ａと協働して電解コンデンサ４３を着脱自在に保持する第１爪部６１ｂとからなり、保持用凹部６１ａの深さが、電解コンデンサ４３を保持部６１に保持した状態で電解コンデンサ４３の接続端子４３ａが第２基板４２の回路用バスバー４６に当接する深さに設定されている。
【００９９】
コモンモードチョークコイル４５用の保持部６２は、コモンモードチョークコイル４５を支持する支持部材６２ａと、その支持部材６２ａの左右両側に立設されと協働してコモンモードチョークコイル４５を着脱自在に保持する第２爪部６２ｂとからなっている。
【０１００】
第２基板本体６０の表面には、回路用バスバー４６を挟持して所定位置に案内する複数の案内部６４と、締結部材としてのビス７０（図８参照）を挿通させる挿通孔６５ａを有する第１筒状部６５とが形成されている。第２基板本体６０の裏面には、前記挿通孔６５ａに連通するガイド孔６６ａを有する第２筒状部６６が形成され、電源コネクタ４７のコネクタ本体４７ｃの裏面には、第２基板本体６０のアッパーケース２１への固定時に固定位置を位置決めする位置決めボス部４７ｄが形成されている。
【０１０１】
図８は、図５に示すもののＸ−Ｘ線断面図である。図８に示すように、アッパーケース２１の頂壁下面には、第２基板本体６０の第２筒状部６６と協働して押圧部材５０の挟持部５０ａを挟持する固定部７１が垂設され、その固定部７１の下面には、押圧部材５０の挟持部５０ａの貫通孔５０ｂを貫通して第２基板本体６０の第２筒状部６６のガイド孔６６ａに挿通されるガイド部７２が垂設されており、このガイド部７２には、ビス７０用のネジ孔が形成されている。
【０１０２】
このため、ブラシレスモータ１では、アッパーケース２１のガイド部７２に押圧部材５０の挟持部５０ａの貫通孔５０ｂを挿通させて、アッパーケース２１の固定部７１で押圧部材５０を保持し、前記ガイド部７２に第２基板本体６０の第２筒状部６６のガイド孔６６ａを挿入させて、その第２筒状部６６とアッパーケース２１の固定部７１とで押圧部材５０の挟持部５０ａを挟持し、第１筒状部６５を貫通してガイド部７２のビス孔に至るビス７０によって第２基板本体６０，前記挟持部５０ａ及び固定部７１を共締め固定することにより、第２基板４２及び押圧部材５０をアッパーケース２１に取り付けると共に、押圧部材５０によって第１基板４１をヒートシンク２４に当接固定させている。
【０１０３】
なお、図１に図示したロアケース２２の凹部２６のような、第２基板４２の表面に当接する凹部をロアケース２２に設けることにより、ロアケース２２，第２基板本体６０，前記挟持部５０ａ及び固定部７１を共締め固定して、ロアケース２２，第２基板４２及び押圧部材５０をアッパーケース２１に取り付けると共に、押圧部材５０で第１基板４１をヒートシンク２４に当接固定することも勿論可能である。
【０１０４】
以上説明したブラシレスモータ１では、モータ制御回路３１が形成されている制御回路基板３３を、モータシャフト３を回転させる駆動電流が流れる駆動回路４０用の第１及び第２の両基板４１，４２とは別体に設けたので、制御回路基板３３のモータ制御回路３１用の配線パターンを前記駆動電流とは無関係に設計することができ、その結果、図９図示の従来品と比べ、モータ制御回路３１用の配線パターンの銅箔厚さを薄くし適正な厚さに是正して、製造コストの削減を図ることができる。
【０１０５】
しかも、ブラシレスモータ１では、図９図示の従来品と比べて、モータ制御回路３１用の配線パターンの銅箔厚さを薄くすることができるので、該銅箔エッチング時のアンダーエッチング量を減少させて、モータ制御回路３１用の配線パターンの配線幅を狭くし、その結果、モータ制御回路３１の小型化を図ることもできる。
【０１０６】
また、ブラシレスモータ１では、モータ制御回路３１が形成されている制御回路基板３３を、モータシャフト３を回転させる駆動電流が流れる駆動回路４０用の第１及び第２の両基板４１，４２とは別体に設けたので、図９図示の従来品と比べて、駆動回路４０から出る電磁波がモータ制御回路３１の配線パターンにのりにくく、従って、モータ制御回路３１のノイズの発生を抑制することができる。
【０１０７】
よって、ブラシレスモータ１では、前記ノイズを除去するフィルタ回路をモータ制御回路３１から取り除くことができ、該フィルタ回路を必要とする従来品と比べて、製造コストの削減とモータ制御回路３１の小型化とを図ることができる。
【０１０８】
また、ブラシレスモータ１では、モータ制御回路３１が形成されている制御回路基板３３を駆動回路４０用の第１及び第２の両基板４１，４２とは別体に設けたので、駆動回路４０用の電解コンデンサ４３等を迂回してモータ制御回路３１用の配線パターンを設計する必要がなく、従って、該配線パターンの間延びを解消してモータ制御回路３１の小型化を図ることができる。
【０１０９】
また、ブラシレスモータ１では、モータ制御回路３１が形成されている制御回路基板３３を、モータシャフト３を回転させる駆動電流が流れる駆動回路４０用の第１及び第２の両基板４１，４２とは別体に設けたので、駆動回路４０での発熱が電気回路基板を介してモータ制御回路３１へ伝熱されるのを遮断することができ、従って、図９図示の従来品と比べ、モータ制御回路３１用の基板実装電気部品を耐熱性能が低く安価なものに切り換えて、製造コストの削減を図ることもできる。
【０１１０】
加えて、ブラシレスモータ１では、駆動回路４０及びヒートシンク２４を回路保護ケース２０内の収容部屋２９に収容して、モータ制御回路３１を駆動回路４０及びヒートシンク２４から隔離したので、駆動回路４０での発熱が回路保護ケース２０内の空気の対流によってモータ制御回路３１に伝わるのを防止することもでき、従って、図９図示の従来品と比べ、モータ制御回路３１用の基板実装電気部品を耐熱性能が更に低く更に安価なものに切り換えて、製造コストの更なる削減を図ることもできる。
【０１１１】
また、ブラシレスモータ１では、駆動回路４０を、第１基板４１にスイッチング素子２３を実装した第１駆動回路と、スイッチング素子２３を除く電解コンデンサ４３等の駆動回路４０用の基板実装電気部品を第２基板４２に実装した第２駆動回路と、第１及び第２の両駆動回路を電気的に結合させる接続用導電部品４４とで形成し、第１及び第２の両駆動回路を回路保護ケース２０内で上下２段に形成したので、回路保護ケース２０内の実装密度を高めることができる。
【０１１２】
しかも、ブラシレスモータ１では、ヒートシンク２４を、第２駆動回路に対して、第２駆動回路の発熱で上昇する回路保護ケース２０内の空気の上昇方向上方に配設したので、ブラシレスモータ１駆動時に第２駆動回路の発熱によって暖められた空気は、回路保護ケース２０内を上昇してヒートシンク２４に至り、ヒートシンク２４によって冷却される。従って、ヒートシンク２４による冷却効率を高めて回路保護ケース２０内の温度上昇を抑制することができ、この点でも、モータ制御回路３１用の基板実装電気部品を耐熱性能が低く安価なものに切り換えて、製造コスト削減を図ることができる。
【０１１３】
ところで、図９図示の従来品では、図９に示すように、所定長さの接続端子ｉ１を有するスイッチング素子ｉを使用しており、ヒートシンクｍを回路保護ケースｊに取り付けるまでスイッチング素子ｉの接続端子ｉ１でヒートシンクｍの重量を支えるため、スイッチング素子ｉの接続端子ｉ１を実装時に折り曲げて該接続端子ｉ１の耐屈曲性能を向上させるフォーミング加工がスイッチング素子ｉに施されている。
【０１１４】
これに対し、ブラシレスモータ１では、熱伝導性が良好なアルミ基板である第１基板４１に表面実装用のスイッチング素子２３を実装し、その実装した第１基板４１を、アッパーケース２１に取り付けられたヒートシンク２４に当接させて固定したので、前記フォーミング加工が不要であり、スイッチング素子２４の実装作業が容易になる。
【０１１５】
しかも、ブラシレスモータ１では、インサート成形によってアッパーケース２１にヒートシンク２４を取り付けたので、アッパーケース２１へのヒートシンク２４の取付作業が不要となり、スイッチング素子２４の実装作業が容易になることと相俟って、ブラシレスモータ１の組立作業が容易になる。
【０１１６】
また、ブラシレスモータ１では、第２基板４２の第２基板本体６０に設けた電解コンデンサ４３用の保持部６１の保持用凹部６１ａの深さを、電解コンデンサ４３を保持部６１に保持した状態で電解コンデンサ４３の接続端子４３ａが第２基板４２の回路用バスバー４６に当接する深さに設定しているので、電解コンデンサ４３の接続端子４３ａを実装時に折り曲げる電解コンデンサ４３のフォーミング加工も不要であり、電解コンデンサ４３の実装作業が容易で、この点でもブラシレスモータ１の組立作業が容易になる。
【０１１７】
加えて、ブラシレスモータ１では、第２基板本体６０，押圧部材５０の挟持部５０ａ及びアッパーケース２１の固定部７１をビス７０によって共締め固定することにより、アッパーケース２１への第２基板４２及び押圧部材５０の取り付けと、アッパーケース２１に取り付けられたヒートシンク２４への押圧部材５０による第１基板４１の当接固定とを一気に完了させることができるので、ブラシレスモータ１の組立作業が更に容易になる。
【０１１８】
更に、ブラシレスモータ１では、第１バスバー５１ａ，制御用導電部品５２及び接続用導電部品４４は、押圧部材５０を第１基板４１に取り付けた状態で第１バスバー５１ａ，制御用導電部品５２及び接続用導電部品４４の一端が第１基板４１の配線パターンとの接続位置に配置されるように、押圧部材５０に固定されているので、スイッチング素子２３を実装した第１基板４１に押圧部材５０を取り付け、第１バスバー５１ａ，制御用導電部品５２及び接続用導電部品４４の一端を第１基板４１の配線パターンとの接続位置にハンダ付けすることにより、押圧部材５０，第１駆動回路，第１バスバー５１ａ，制御用導電部品５２及び接続用導電部品４４の一括取扱いが可能となり、この点でもブラシレスモータ１の組立作業が容易になる。
【０１１９】
また、ブラシレスモータ１では、電源コネクタ４７のコネクタ本体４７ｃを第２基板４２の第２基板本体６０に、第２基板本体６０との一体成形によって設けたので、電源ケーブルを電源コネクタ４７に着脱する際に電源コネクタ４７のコネクタ本体４７ｃに加わるストレスが第２基板本体６０全体に分散されて、電源端子４７ａ，４７ｂと第２基板４２の回路用バスバー４６との接合箇所にかかる前記ストレスが緩和され、第２駆動回路の信頼性が向上する。加えて、電源コネクタ４７を第２基板本体６０に取り付ける手間を省くこともでき、ブラシレスモータ１の組立作業が容易になる。
【０１２０】
また、ブラシレスモータ１では、制御回路基板３３，第１基板４１及び第２基板４２がターミナルピン１３を避けて配設され、駆動用バスバー５１が、制御回路基板３３及び第２基板４２を避けて第１基板４１の実装面４１ｂ側の回路保護ケース２０内に配設されているので、ターミナルピン１３と駆動回路４０とを駆動用バスバー５１によって電気的に結合させるための貫通孔を、第１基板４１，第２基板４２及び制御回路基板３３の何れにも設ける必要がなく、従って、第１基板４１，第２基板４２及び制御回路基板３３の実装密度を高めて、第１基板４１，第２基板４２及び制御回路基板３３の小型化を図ることができる。
【０１２１】
また、ブラシレスモータ１では、温度ヒューズ部４８の金属片４８ａを電源コネクタ４７のプラスの電源端子４７ａに直付けしたので、温度ヒューズ部４８を第２基板本体６０上に設ける必要がなく、第２基板本体６０を小型化することができると共に、温度ヒューズ部６０が過電流により高温発熱した場合に第２基板本体６０が受ける溶融等の影響を低減させることもできる。
【０１２２】
更に、ブラシレスモータ１では、モータ制御回路３１と車両空調装置１００用の空調制御回路３２とを制御回路基板３３に一体的に形成したので、モータ制御回路３１と空調制御回路３２とを個別に設ける必要が無く、従って、モータ制御回路３１と空調制御回路３２とに個別に設けていた電源回路及びアースを共用にして空調制御回路３２用の電源回路及びアースを不要とすることができ、空調制御回路３２用の保護ケースも不要にでき、該保護ケースへの空調制御回路３２の組み付けも不要にでき、モータ制御回路３１に設けていた空調制御回路３２からの信号用のバッファも不要にでき、従って、車両空調装置１００の製造コストを削減することができる。
【０１２３】
ところで、ブラシレスモータ１では、制御回路基板３３にモータ制御回路３１と空調制御回路３２とを一体的に形成している。しかし、空調制御回路３２は従来通り、車両のインストラメントパネルに組み付けた車両空調装置１００用のコントローラ内に配設し、制御回路基板３３にはモータ制御回路３１のみを形成して、制御回路基板３３及び回路保護ケース２０を小型化することは勿論可能である。
【０１２４】
そして、制御回路基板３３にモータ制御回路３１のみを形成した場合には、空調制御回路３２とモータ制御回路３１とを電気的に結合させる信号ケーブルのみがブラシレスモータ１外からブラシレスモータ１に接続されることになるので、この信号ケーブル用の信号端子を、電源コネクタ４７のコネクタ本体４７ｃに保持させて、電源コネクタ４７と信号コネクタ３４とを一体化させることも勿論可能である。
【０１２５】
なお、以上説明したブラスレスモータ１は、車両空調装置のブロアファンモータとして使用されるものである。しかし、本発明に係るブラスレスモータが車両空調装置用のブラスレスモータに限定されないのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜１１記載の各発明を併せて実施した実施の形態の一例を示す破断断面図である。
【図２】図１に示すものを使用している車両空調装置の制御システムを模式的に示す説明図である。
【図３】図１に示すもののアッパーケースに第１駆動回路を取り付けた状態を示す下面図である。
【図４】図３中の押圧部材を示す平面図である。
【図５】図１に示すもののロアケースを取り外した状態を示す下面図である。
【図６】図５中の第２駆動回路を示す平面図であって、（ａ）は第２駆動回路用の基板実装電気部品及び配線パターンを示し、（ｂ）は第２基板本体を示している。
【図７】図６（ｂ）に示すものの右側面図である。
【図８】図５に示すもののＸ−Ｘ線断面図である。
【図９】従来品の一例を示す破断断面図である。
【符号の説明】
１ブラシレスモータ
３モータシャフト
５コイル
６ステータ
１３ターミナルピン
１３ａターミナルピンの他端
２０回路保護ケース
２１アッパーケース
２２ロアケース
２３スイッチング素子
２４ヒートシンク
２９収容部屋
３１モータ制御回路
３２空調制御回路
３３制御回路基板
４０駆動回路
４１第１基板
４１ａ第１基板本体
４１ｂ実装面
４１ｃ冷却面
４２第２基板
４３電解コンデンサ（基板実装電気部品）
４４接続用導電部品
４５コモンモードチョークコイル（基板実装電気部品）
４６回路用バスバー
４７電源コネクタ
４７ａ，４７ｂ電源端子
４７ｃコネクタ本体
４８温度ヒューズ部
４８ａ金属片
５０押圧部材
５１駆動用バスバー
５１ａ第１バスバー
５１ｂ第２バスバー
５２制御用導電部品
６０第２基板本体
６１，６２保持部
７０ビス（締結部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brushless motor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 is a cutaway sectional view showing an example of a conventional product. The brushless motor a is used as a blower fan motor for a vehicle air conditioner, and a stator e is provided on a housing d that rotatably supports a motor shaft c via a bearing portion b. A ferrite magnet f arranged close to the motor shaft c is attached to the motor shaft c via a yoke g, and a blower fan h is attached to the tip of the motor shaft c.
[0003]
The driving circuit includes a plurality of switching elements i that switch the current direction of the driving current that flows through the coil e1 of the stator e, and the motor control that controls the rotation of the motor shaft c by controlling the switching elements i. The circuit is formed on the same electric circuit board j and is accommodated in a circuit protection case k provided on the rear end side of the motor shaft c from the coil e1.
[0004]
The circuit protection case k includes an upper case k1 positioned on the front end side of the motor shaft c and a lower case k2 positioned on the rear end side of the motor shaft c, and the switching element i radiates heat generated outside the circuit protection case k. A heat sink m is provided. The heat sink m is attached to the upper case k1 with the heat radiation surface provided with the heat radiation fins m1 exposed outside the circuit protection case k.
[0005]
By the way, in this brushless motor a, since the switching element i is fixed to the heat sink m and mounted on the electric circuit board j, the heat sink m is attached to the upper case k1, so that the weight of the heat sink m until the heat sink m is attached to the upper case k1. Must be supported by the connection terminal i1 of the switching element i. Therefore, the connecting terminal i1 of the switching element i is subjected to forming processing for improving the bending resistance of the connecting terminal i1 by bending the connecting terminal i1 when mounted on the electric circuit board j.
[0006]
In addition, a connection terminal (not shown) of the electrolytic capacitor n for the drive circuit mounted on the electric circuit board j is formed by bending the connection terminal to fix the connection terminal to the wiring pattern of the electric circuit board j. Processing has been applied.
[0007]
Although not shown, when the elastic metal piece generates heat above a predetermined temperature when energized, the electrical continuity of the drive circuit is interrupted by the elastic force of the metal piece. A thermal fuse portion is provided.
[0008]
In FIG. 9, the symbol p indicates a metal terminal pin having one end side electrically connected to the coil e1 of the stator e and the other end penetrating the electric circuit board j and extending below the electric circuit board j. The symbol q indicates a joint terminal having one end connected to the drive circuit and the other end penetrating the electric circuit board j and extending below the electric circuit board j.
[0009]
Reference symbol r denotes a driving bus bar that electrically couples the terminal pin p and the joint terminal q. The driving bus bar r prevents transmission of vibration from the terminal pin p to the first driving circuit side. It has an anti-vibration structure.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the electric circuit board j is provided with a predetermined wiring pattern, and this wiring pattern is obtained by etching a copper foil having a predetermined thickness attached to the electric circuit board body j1 such as glass epoxy. It is formed by removing unnecessary portions of the foil.
[0011]
However, the conventional brushless motor a includes a plurality of switching elements i that switch the current direction of the drive current flowing through the coil e1 of the stator e, and a motor shaft c by controlling the switching element i and a drive circuit through which the drive current flows. Since the motor control circuit for controlling the rotation of the electric circuit board j is formed on the same electric circuit board j, the wiring pattern copper of the electric circuit board j is adjusted in accordance with the drive current larger than the control current flowing through the motor control circuit. The foil thickness had to be designed, and as a result, the wiring pattern of the motor control circuit had a copper foil thickness that was larger than necessary, which was disadvantageous in terms of cost.
[0012]
In addition, in the conventional brushless motor a, the wiring pattern of the motor control circuit has a copper foil thickness that is larger than necessary, and the amount of under-etching during copper foil etching increases. For this reason, the copper foil width of the wiring pattern for the motor control circuit must be designed in consideration of the amount of underetching, and as a result, the motor control circuit is prevented from being downsized.
[0013]
Further, in the conventional brushless motor a, since the drive circuit and the motor control circuit are formed on the same electric circuit board j, the board mounting electricity such as the capacitor n for the driving circuit mounted on the electric circuit board j. The wiring pattern for the motor control circuit must be designed around the parts, and as a result, the wiring pattern for the motor control circuit is extended, which hinders miniaturization of the motor control circuit.
[0014]
Further, in the conventional brushless motor a, the drive circuit and the motor control circuit are formed on the same electric circuit board j, and the wiring pattern of the motor control circuit runs near the drive circuit. The emitted electromagnetic wave tends to be noise on the wiring pattern of the motor control circuit, and a filter circuit for preventing the motor control circuit from malfunctioning due to this noise is necessary for the motor control circuit, which is disadvantageous in terms of cost, and It was an obstacle to miniaturization.
[0015]
In the conventional brushless motor a, the drive circuit and the motor control circuit are formed on the same electric circuit board j, and the heat generated in the drive circuit is transmitted to the electric circuit board j to mount the motor control circuit on the board. Therefore, it is necessary to use an expensive component having high heat resistance as a substrate mounting electric component for a motor control circuit, which is disadvantageous in terms of cost.
[0016]
Therefore, an object of the present invention is to provide a brushless motor capable of reducing the manufacturing cost and downsizing the motor control circuit as compared with the conventional product.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problems, in the invention of claim 1, a drive circuit including a plurality of switching elements for switching a current direction of a drive current flowing through a stator coil, and the switching element is controlled. And a motor control circuit for controlling the rotation of the motor shaft is housed in a circuit protection case provided on the rear end side of the motor shaft from the coil, and the switching element dissipates heat generated by the switching element. In a brushless motor having a heat sink that is exposed outside a circuit protection case, the drive circuit is formed on a drive circuit board having a predetermined wiring pattern for the drive circuit, and the motor control circuit is a motor control circuit. Provided on a control circuit board separate from the drive circuit board. A drive circuit and a motor control circuit is electrically coupled with the control conductive parts The drive circuit and the heat sink are housed in a housing room formed in the circuit protection case, and the motor control circuit is isolated from the drive circuit and the heat sink. , A predetermined wiring for electrically connecting a first substrate having a predetermined wiring pattern for electrically connecting the switching elements to the driving circuit board and a plurality of board mounted electrical components for driving circuits excluding the switching elements. A second substrate separate from the first substrate having a pattern, wherein the switching element is mounted on the first substrate to form a first drive circuit, and the board mounted electrical component is mounted on the second substrate and Two drive circuits are formed, and both the first and second drive circuits are electrically coupled by connecting conductive parts to form the drive circuit, and the first drive circuit and the motor control circuit are connected to the control conductive Electrically coupled by parts , The switching element is a switching element for surface mounting, and the first substrate includes a first substrate body having good thermal conductivity, and a cooling surface opposite to the mounting surface on which the switching element is mounted, Arranged in contact with or in close proximity to the heat sink attached to the circuit protection case Is adopted.
[0018]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, both the drive and control circuit boards can be arranged apart from each other, and the drive circuit wiring pattern of the drive circuit board and the motor control circuit wiring of the control circuit board are provided. Each pattern can be designed individually.
[0020]
Also book In the invention, it is possible to prevent heat generated in the drive circuit from being transferred to the motor control circuit by air convection in the circuit protection case.
[0022]
Also book In the invention, the degree of freedom in designing the arrangement of the drive circuit in the circuit protection case is increased. For example, both the first and second drive circuits are arranged in two stages in the circuit protection case, and circuit protection is provided. The second drive circuit can be disposed in a place where the height restriction is the smallest in the case.
[0024]
By the way, in the conventional product shown in FIG. 9, as shown in FIG. 9, the switching element i having the connection terminal i1 of a predetermined length is used instead of the surface mounting switching element. Since it is necessary to support the weight of the heat sink m with the connection terminal i1 of the switching element i until the heat sink m is attached to the circuit protection case j, the connection terminal i1 of the switching element i is bent at the time of mounting to improve the bending resistance of the connection terminal i1. The forming process for improving is applied to the switching element i.
[0025]
In contrast, Book In the invention, the forming process is unnecessary.
[0026]
Claim 2 The invention of claim 1 The brushless motor according to claim 1, wherein the circuit protection case includes an upper case located on a front end side of the motor shaft and a lower case located on a rear end side of the motor shaft, and a heat sink is attached to the upper case. The first substrate is fixed to the heat sink by contacting the cooling surface with a pressing member that presses the mounting surface, and the clamping portion provided on the pressing member is clamped between the upper case and the second substrate, and at least the second substrate The substrate, the clamping portion, and the upper case are fastened together by a fastening member, and the second substrate and the pressing member are attached to the upper case.
[0027]
For this reason, the claim 2 In this invention, the attachment of the second substrate to the upper case and the fixation of the first substrate to the heat sink attached to the upper case can be completed at once by the fastening member.
[0028]
Claim 3 The invention of claim 2 In the brushless motor described above, the upper case is made of a synthetic resin, and a heat sink is attached to the upper case by insert molding of the upper case with the synthetic resin.
[0029]
For this reason, the claim 3 In this invention, the work of attaching the heat sink to the upper case becomes unnecessary.
[0030]
Claim 4 The invention of claim 2 or 3 The brushless motor according to claim 1, wherein one end side is electrically connected to the coil, and the other end includes a metal terminal pin that penetrates the upper case and reaches the circuit protection case, and the other end of the terminal pin and the The control circuit board and the first board are electrically coupled to the first drive circuit by a metal drive bus bar provided with a vibration-proof structure that prevents transmission of vibration from the terminal pin to the first drive circuit side. And the second board is disposed avoiding the terminal pins, and the driving bus bar is disposed in the circuit protection case on the mounting surface side of the first board, avoiding the control circuit board and the second board. It is characterized by.
[0031]
Incidentally, in the conventional product shown in FIG. 9, as shown in FIG. 9, it is difficult to attach the electric circuit board j to the upper case k1 after the terminal pin p and the driving circuit are electrically coupled by the driving bus bar r. Therefore, a through hole through which the terminal pin p passes is provided in the electric circuit board j so that the terminal pin p protrudes from the electric circuit board j to the rear end side of the motor shaft c, and the joint terminal q passes through the electric circuit board j. The terminal pin p and the drive circuit are electrically coupled to each other by the drive bus bar r on the rear end side of the motor shaft c from the electric circuit board j.
[0032]
In contrast, the claim 4 In this invention, it is not necessary to provide a through hole for electrically connecting the terminal pin and the drive circuit with the drive bus bar in any of the first substrate, the second substrate, and the control circuit substrate.
[0033]
Claim 5 The invention of claim 4 The brushless motor according to claim 1, wherein the driving bus bar includes a first bus bar connected to a first driving circuit, and a second bus bar connected to the terminal pin and the first bus bar and having the vibration isolation structure. The pressing member is a pressing frame made of an electric insulator surrounding the outer periphery of the first substrate, the conductive component for connection is a metal connection bus bar, and the conductive component for control is for metal control. Each of the control, connection, and first bus bars is connected to the pressing frame, and one end of each bus bar is connected to the wiring pattern of the first substrate with the pressing frame attached to the first substrate. It is fixed so that it may be arranged, and one end of each bus bar is fixed to the connection position.
[0034]
For this reason, the claim 5 In this invention, a pressing frame is attached to the first board on which the switching elements are mounted, and one end of each of the control, connection, and first bus bars is soldered to the connection position of the wiring pattern on the first board, whereby each bus bar The first drive circuit and the pressing frame can be handled collectively.
[0035]
Claim 6 The invention of claim 1-6 The brushless motor according to any one of the above, wherein the heat sink is disposed above the second drive circuit in the upward direction of the air in the circuit protection case that rises due to heat generated by the second drive circuit. It is characterized by this.
[0036]
For this reason, the claim 6 In this invention, the air heated by the heat generated by the second drive circuit when the brushless motor is driven rises in the circuit protection case, reaches the heat sink, and is cooled by the heat sink.
[0037]
Claim 7 The invention of claim 1-6 The brushless motor according to any one of the above, wherein the second drive circuit includes a power connector to which a power cable for power supply from a vehicle is connected, and the second substrate is the second drive circuit A second substrate body made of synthetic resin having a holding portion for holding the board-mounted electrical component at a predetermined position, and the board-mounted electrical component and a power supply terminal of the power connector disposed at a predetermined position on the second board body And a metal circuit bus bar that is coupled with a predetermined wiring pattern, and a synthetic resin connector body that holds power terminals of the power connector on the second board body is integrally formed with the second board body. It is characterized by being provided.
[0038]
For this reason, the claim 7 In this invention, the stress applied to the connector main body of the power connector when the power cable is attached to and detached from the power connector can be received by the entire second board main body. As a result, the power supply terminal and the circuit bus bar of the second drive circuit The stress applied to the connection portion is alleviated.
[0039]
And claims 7 In this invention, the work of attaching the connector main body of the power connector to the second board main body is not necessary.
[0040]
Claim 8 The invention of claim 7 The brushless motor according to claim 1, wherein when the elastic metal piece generates heat above a predetermined temperature when energized, the second fuse circuit is a temperature fuse portion that cuts off electrical continuity by the elastic force of the metal piece. The thermal fuse portion is characterized in that one end of the metal piece is directly attached to the power supply terminal and disposed at a connection portion between the power supply terminal and the circuit bus bar. .
[0041]
For this reason, the claim 8 In this invention, it is not necessary to provide the temperature fuse portion on the second substrate body.
[0042]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the wiring pattern for the driving circuit on the driving circuit board and the wiring pattern for the motor control circuit on the control circuit board can be individually designed, so that the driving current flowing through the driving circuit is irrelevant. Therefore, compared to the conventional product shown in FIG. 9, the copper foil thickness of the motor control circuit wiring pattern is reduced and corrected to an appropriate thickness. The manufacturing cost can be reduced.
[0043]
Moreover, in the invention of claim 1, since the copper foil thickness of the wiring pattern for the motor control circuit can be reduced and corrected to an appropriate thickness, compared with the conventional product shown in FIG. It is also possible to reduce the under-etching amount during copper foil etching of the wiring pattern to narrow the wiring width of the wiring pattern for the motor control circuit, increase the mounting density of the control circuit board, and reduce the size of the motor control circuit it can.
[0044]
According to the first aspect of the present invention, since the wiring pattern for the driving circuit of the driving circuit board and the wiring pattern for the motor control circuit of the control circuit board can be individually designed, an electrolytic capacitor for the driving circuit, etc. Therefore, it is not necessary to design a wiring pattern for the motor control circuit by bypassing the board-mounted electrical components. Therefore, the extension of the wiring pattern can be eliminated and the motor control circuit can be reduced in size.
[0045]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a drive circuit board having a predetermined wiring pattern for a drive circuit and a drive circuit formed thereon, and a control circuit having a predetermined wiring pattern for a motor control circuit and having a motor control circuit formed thereon. Since it can be provided separately from the substrate, compared with the conventional product shown in FIG. 9, the electromagnetic wave emitted from the drive circuit is less likely to be applied to the wiring pattern of the motor control circuit, and the electromagnetic wave is applied to the wiring pattern for the motor control circuit. Therefore, it is possible to suppress generation of noise in the motor control circuit. Therefore, it is possible to eliminate the need to install a filter circuit for removing the noise in the motor control circuit, and it is possible to reduce the manufacturing cost and reduce the size of the motor control circuit compared to the conventional product that requires the filter circuit. Can be achieved.
[0046]
Further, according to the first aspect of the present invention, a drive circuit board having a predetermined wiring pattern for a drive circuit and having a drive circuit formed thereon is provided as a control circuit having a predetermined wiring pattern for a motor control circuit and having a motor control circuit formed thereon. Since it can be provided separately from the substrate, it is possible to prevent the heat generated in the drive circuit from being transferred to the motor control circuit via both the drive and control circuit substrates. Compared to the above, it is possible to reduce the manufacturing cost by switching the board-mounted electrical component for the motor control circuit to one having low heat resistance and low cost.
[0047]
Claim 1 In this invention, it is possible to prevent heat generated in the drive circuit from being transferred to the motor control circuit by air convection in the circuit protection case. By switching to an inexpensive one, the manufacturing cost of the motor control circuit can be further reduced.
[0048]
Claim 1 In this invention, the degree of freedom of design regarding the arrangement of the drive circuit in the circuit protection case is increased. For example, when both the first and second drive circuits are formed in two upper and lower stages in the circuit protection case. When the second drive circuit can be formed at a place where the height limit is the smallest in the circuit protection case, the mounting density in the circuit protection case can be increased. By mounting the mounted electrical components, the number of board mounted electrical components for the drive circuit can be reduced, and the manufacturing cost of the drive circuit can be reduced.
[0049]
Claim 1 In this invention, since the forming process for bending the connection terminal of the switching element is not required when the switching element is mounted, the mounting operation of the switching element is facilitated.
[0050]
Claim 2 In this invention, the attachment of the second substrate to the upper case and the fixation of the first substrate to the heat sink attached to the upper case can be completed at once by the fastening member, so that the assembly work of the brushless motor is easy become.
[0051]
Claim 3 In this invention, since the work of attaching the heat sink to the upper case is not required, the assembly work of the brushless motor is further facilitated.
[0052]
Claim 4 In the invention, since it is not necessary to provide a through hole for electrically connecting the terminal pin and the drive circuit with the drive bus bar in any of the first substrate, the second substrate, and the control circuit substrate, The mounting density of the second board and the control circuit board can be increased, and the first board, the second board, and the control circuit board can be downsized.
[0053]
Claim 5 In this invention, a pressing frame is attached to the first board on which the switching elements are mounted, and one end of each of the control, connection, and first bus bars is soldered to the connection position of the wiring pattern on the first board, whereby each bus bar Since the first drive circuit and the pressing frame can be handled collectively, the assembly work of the brushless motor is facilitated.
[0054]
Claim 6 In this invention, the air heated by the heat generated by the second drive circuit during driving of the brushless motor rises in the circuit protection case, reaches the heat sink, and is cooled by the heat sink. Increases the cooling efficiency of the circuit to suppress the temperature rise in the circuit protection case, and reduce the manufacturing cost of the motor control circuit by switching the board-mounted electrical parts for the motor control circuit to those with low heat resistance and low cost be able to.
[0055]
Claim 7 In this invention, the stress applied to the connector body of the power connector when the power cable is attached to or detached from the power connector can be received by the entire second board body, and the connection portion between the power terminal and the circuit bus bar of the second drive circuit can be received. Since the stress is alleviated, the reliability of the second drive circuit is improved.
[0056]
Claims 7 In this invention, it is not necessary to attach the connector main body of the power connector to the second board main body, so that the assembly of the brushless motor is facilitated.
[0057]
In the invention of claim 8, since it is not necessary to provide the temperature fuse portion on the second substrate body, the second substrate body can be reduced in size, and the second case when the temperature fuse portion generates high temperature due to overcurrent. It is also possible to reduce the influence of melting or the like that the substrate body receives.
[0058]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 8 FIG. 2 is a cutaway sectional view showing an example of an embodiment in which the described inventions are combined, and FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a control system for a vehicle air conditioner using the one shown in FIG. is there.
[0059]
As shown in FIG. 2, this brushless motor 1 is used as a blower fan motor of a vehicle air conditioner 100. As shown in FIG. A stator 6 provided with a coil 5 is provided on a housing 4 that is rotatably supported. A ferrite magnet 7 disposed in the vicinity of the stator 6 is fixed to the motor shaft 3 via a yoke 8.
[0060]
A blower fan 10 is attached to the front end of the motor shaft 3, and a sensor magnet 11 indicating the rotational position of the ferrite magnet 7 is attached to the rear end of the motor shaft 3. It is housed in a circuit protection case 20 made of synthetic resin that is fixed to the lower flange portion 4a with a vibration-proof rubber 12 via screws.
[0061]
The coil 5 of the stator 6 is electrically connected to one end side of a metal terminal pin 13, and this terminal pin 13 extends along the motor shaft 3 and penetrates the flange portion 4 a of the housing 4. The other end 13 a reaches the circuit protection case 20 near the sensor magnet 11.
[0062]
The circuit protection case 20 includes an upper case 21 positioned on the front end side of the motor shaft 3 and a lower case 22 positioned on the rear end side of the motor shaft 3. The coil 5 of the stator 6 is attached to the top wall of the upper case 21. An aluminum heat sink 24 that dissipates heat generated by the switching element 23 that switches the direction of the flowing drive current to the outside of the circuit protection case 20 is assembled with the heat radiation surface 24b including the radiation fins 24a exposed to the outside of the circuit protection case 20. It has been.
[0063]
In the brushless motor 1, a MOS field effect transistor is used as the switching element 23, and the heat sink 24 is assembled to the upper case 21 by insert molding with the upper case 21.
[0064]
In the circuit protection case 20, in addition to the sensor magnet 11, as shown in FIG. 2, the motor shaft 3 includes a plurality of switching elements 23 and a driving circuit 40 through which the driving current flows, and the switching elements 23 are controlled. A motor control circuit 31 for controlling the rotation of the motor and an air conditioning control circuit 32 are housed.
[0065]
The air conditioning control circuit 32 inputs detection signals from the water temperature sensor S1, the refrigerant temperature sensor S2, the inside air sensor S3, the outside air sensor S4, the solar radiation sensor S5 and the suction temperature sensor S6 to control the motor control circuit 31, and The air intake door 111, the air mix door 112, the vent door 113, the defroster door 114 and the actuator 121, 122, 123 for each door of the foot door 115 of the air conditioning unit 101 in the air conditioner 100 are controlled.
[0066]
The air conditioning control circuit 32 also exchanges signals with the operation panel 102 for the vehicle air conditioner 100 assembled in the instrument panel of the vehicle. The operation panel 102 performs air conditioning such as vent mode in the air conditioning unit 101. It is responsible for display and manual switching of the mode, the amount of air blown by the blower fan 10, and the like.
[0067]
The water temperature sensor S1 detects the temperature of the engine cooling water on the heater core H inlet side of the air conditioning unit 101, the refrigerant temperature sensor S2 detects the temperature of the refrigerant on the evaporator E inlet side of the air conditioning unit 101, and the inside air sensor S3. Detects the air temperature inside the vehicle interior, the outside air sensor S4 detects the air temperature outside the vehicle, the solar radiation sensor S5 detects the amount of solar radiation that passes through the windshield and enters the vehicle interior, and the suction temperature sensor S6 The air temperature in the air conditioning unit 101 after passing through the evaporator E is detected.
[0068]
As shown in FIG. 1, the air conditioning control circuit 32 and the motor control circuit 31 include predetermined wiring patterns for the air conditioning control circuit 32 and the motor control circuit 31 formed of copper foil having a predetermined thickness. The control circuit board 33 is formed.
[0069]
The control circuit board 33 is sandwiched between a boss portion 25 suspended from the top wall of the upper case 21 and a recess 26 formed in the bottom wall of the lower case 22, and penetrates the recess 26 and the control circuit board 33. Then, they are fastened together with screws reaching the boss portion 25, fixed to the upper case 21, and disposed in the circuit protection case 20 below the terminal pins 13 and the sensor magnet 11.
[0070]
The motor control circuit 31 includes a plurality of magnetic sensors (not shown) that detect the rotational position of the ferrite magnet 7 in cooperation with the sensor magnet 11, and these magnetic sensors are mounted on the upper surface of the control circuit board 33. The sensor magnet 11 is disposed below.
[0071]
The drive circuit 40 includes a first drive circuit in which a plurality of surface mounting switching elements 23 are mounted on a first substrate 41 which is an aluminum substrate in which a predetermined wiring pattern is formed on an aluminum first substrate body 41a; A second drive circuit in which an electrolytic capacitor 43 or the like, which is a board-mounted electrical component other than the switching element 23 constituting the drive circuit 40, is mounted on a second substrate 42 to be described later, and both the first and second drive circuits are electrically connected. And a connecting conductive part 44 which is a metal connecting bus bar to be bonded to the connector.
[0072]
The first substrate 41 is a cooling surface opposite to the mounting surface 41b by a pressing member 50 made of synthetic resin, which is a pressing frame that presses the outer periphery of the mounting surface 41b on which the switching element 23 is mounted over the entire circumference. 41c is brought into contact with the heat sink 24 and fixed to the heat sink 24 located radially outside the motor shaft 3 with respect to the terminal pin 13. The second substrate 42 is disposed below the heat sink 24 and the first substrate 41, and is disposed on the radially outer side of the motor shaft 3 with respect to the terminal pins 13.
[0073]
Therefore, in this brushless motor 1, both the first and second drive circuits are arranged in two upper and lower stages in the circuit protection case 20, and the second drive circuit is arranged below the heat sink 24 and is controlled. The circuit board 33, the first board 41, and the second board 42 are disposed avoiding the terminal pins 13.
[0074]
The first drive circuit is electrically coupled to the other end 13a of the terminal pin 13 via a metal drive bus bar 51. The drive bus bar 51 includes a control circuit board 33 and a second board. 42 is disposed in the circuit protection case 20 on the mounting surface 41 b side of the first substrate 41.
[0075]
As shown in FIG. 2, the brushless motor 1 is used with the axial direction of the motor shaft 3 aligned with the vertical direction. Therefore, the heat sink 24 is connected to the second drive circuit with respect to the second drive circuit. The circuit protection case 20 that rises due to heat generation is disposed above the air rising direction.
[0076]
In the brushless motor 1, as shown in FIG. 1, a first isolation wall 27 is suspended from the top wall of the upper case 21, and a second isolation wall 28 is erected on the bottom wall of the lower case 22. A housing chamber 29 for housing both the first and second drive circuits is formed in the circuit protection case 20 in cooperation with the first isolation wall 27 and the second isolation wall 28, and includes a heat sink 24, a first drive circuit, The second drive circuit is accommodated in the accommodation room 29, and both the motor and air conditioning control circuits 31, 32 are isolated from the heat sink 24, the first drive circuit, and the second drive circuit.
[0077]
FIG. 3 is a bottom view showing a state in which the first drive circuit is attached to the upper case. As shown in FIG. 3, the other end 13 a of the terminal pin 13 is formed with a connecting portion 13 b that protrudes outward in the radial direction of the sensor magnet 11.
[0078]
The driving bus bar 51 is fixed to the pressing member 50 and connected to a predetermined position of the wiring pattern on the mounting surface 41b side of the first substrate 41, and a connecting portion of the first bus bar 51a and the terminal pin 13 The second bus bar 51b is connected to 13b. The second bus bar 51b is U-shaped to prevent the vibration of the terminal pin 13 from being transmitted to the connection portion between the first bus bar 51a and the first substrate 41. The anti-vibration structure is provided.
[0079]
In addition to the first bus bar 51a, the pressing member 50 includes a control conductive component 52 that is a metal control bus bar that electrically couples the first drive circuit and the motor control circuit 31, and the first and second bus bars 51a. The connecting conductive part 44, which is a metal connecting bus bar that electrically couples both drive circuits, is fixed, and both the control and connecting conductive parts 52, 44 are also the same as the first bus bar 51a. The first substrate 41 is connected to a predetermined position of the wiring pattern.
[0080]
The first isolation wall 27 of the upper case 21 is provided with a through groove 27a that allows the second bus bar 51b to pass therethrough.
[0081]
FIG. 4 is a plan view showing the pressing member. As shown in FIG. 4, the pressing member 50 is provided with a holding portion 50 a that is clamped between the upper case 21 and the second substrate 42 on both the left and right sides. A hole 50b is provided.
[0082]
As shown in FIGS. 3 and 4, the first bus bar 51 a, the control conductive component 52, and the connection conductive component 44 are connected to the first bus bar 51 a and the control conductive component 44 with the pressing member 50 attached to the first substrate 41. One end of the conductive component 52 and the conductive component for connection 44 is fixed to the pressing member 50 so as to be disposed at a connection position with the wiring pattern of the first substrate 41.
[0083]
FIG. 5 is a bottom view showing the state shown in FIG. 1 with the lower case removed. As shown in FIG. 5, the control circuit board 33 has a through hole 34 for the control conductive component 52. The control conductive component 52 is inserted into the through hole 34 and fixed by soldering. The drive circuit and the motor control circuit 31 are electrically coupled.
[0084]
By the way, in the brushless motor 1, since the connection between the first drive circuit and the terminal pin 13 is performed in the circuit protection case 20 above the control circuit board 33, the board mounting electrical for both the motor and air conditioning control circuits 31 and 32 is performed. Most of the components are mounted on the lower surface of the control circuit board 33 so that the unevenness on the upper surface of the control circuit board 33 is minimized.
[0085]
Accordingly, the signal connector 35 is also mounted on the lower surface of the control circuit board 33. The signal connector 35 includes a signal cable extending from the operation panel 102 for the vehicle air conditioner 100 provided on the instrument panel of the vehicle, and a water temperature. Signal cables extending from various sensors such as the sensor S1 and the refrigerant temperature sensor S2 are connected.
[0086]
In the brushless motor 1, the electrolytic capacitor 43 and the common mode choke coil 45, which are board-mounted electrical components for the second drive circuit, are also mounted on the lower surface side of the second board 42, which will be described later. The connecting conductive component 44 is connected to a predetermined position of the metal circuit bus bar 46, and the first and second drive circuits are electrically coupled.
[0087]
The second drive circuit includes a power connector 47 to which a power cable for power supply from the vehicle is connected. Both the positive and negative power terminals 47a and 47b of the power connector 47 are connected to the circuit bus bar 46. A thermal fuse portion 48 having an elastic metal piece 48a is disposed at a connecting portion between the positive power supply terminal 47a and the circuit bus bar 46.
[0088]
The metal piece 48a is composed of a semicircular arc-shaped repellent portion and horizontal connecting portions formed on both sides of the elastic repelling portion, and one of the connecting portions is made of a molten metal that melts at a temperature equal to or higher than a predetermined temperature. The other connection portion is directly attached to the positive power supply terminal 47a by spot welding.
[0089]
For this reason, the temperature fuse portion 48 causes the metal piece 48a, the circuit bus bar 46, and the circuit bus bar 46 when the current exceeding the specified value flows through the metal piece 48a due to the malfunction of the brushless motor 1 and the metal piece 48a generates heat above a predetermined temperature. The molten metal that joins is melted, and the connection between the metal piece 48a and the circuit bus bar 46 is released by the elastic force of the metal piece 48a, and the energization of the second drive circuit is cut off to protect the brushless motor 1.
[0090]
By the way, in the brushless motor 1, a thermal fuse portion 48 is provided at a connection portion between the positive power supply terminal 47 a and the circuit bus bar 46. However, the temperature fuse part 48 should just be provided in at least one of both power supply terminals 47a and 47b.
[0091]
In the brushless motor 1, the metal piece 48a of the temperature fuse portion 48 and the circuit bus bar 46 are joined by the molten metal, and the metal piece 48a and the positive power supply terminal 47a are joined by spot welding. However, the metal piece 48a and at least one of the power supply terminals 47a and 47b may be joined by the molten metal, and the metal piece 48a and the circuit bus bar 46 may be joined by spot welding.
[0092]
However, in the brushless motor 1, the circuit bus bar 46 is provided separately from the second substrate body 60 of the second substrate 42, as will be described later. For this reason, when the metal piece 48a of the thermal fuse portion 48 and the circuit bus bar 46 are joined in advance with the molten metal and the second drive circuit is assembled, at least one of the metal piece 48a and the two power supply terminals 47a and 47b. Are preferably joined by spot welding because the molten metal does not sag when the metal piece 48a is joined by the molten metal and the synthetic resin portion such as the second substrate body 60 is not damaged.
[0093]
Further, in the brushless motor 1, the metal piece 48 a of the thermal fuse portion 48 is provided separately from the circuit bus bar 46, but the entire portion connected to at least one of the power supply terminals 47 a and 47 b in the circuit bus bar 46. Is formed of a metal having elasticity, and a resilient portion such as a semicircular arc is provided at a portion connected to at least one of the power supply terminals 47a and 47b of the metal, and the metal piece 48a of the thermal fuse portion 48 is formed into a circuit. Alternatively, the bus bar 46 may be formed integrally.
[0094]
When the metal piece 48a of the thermal fuse portion 48 is formed integrally with the circuit bus bar 46, the metal piece 48a and at least one of the power supply terminals 47a and 47b are joined by the molten metal. Of course.
[0095]
6A and 6B are plan views showing the second drive circuit, where FIG. 6A shows a board-mounted electrical component and a wiring pattern for the second drive circuit, and FIG. 6B shows a second board body. FIG. 7 is a right side view of the second substrate body.
[0096]
As shown in FIGS. 6 and 7, the second substrate which is an electric circuit substrate for the second drive circuit 42 The second power source of the second substrate body 60 made of synthetic resin and the electrolytic capacitor 43 for the second drive circuit, the common mode choke coil 45 and the power connector 47 disposed at a predetermined position on the second substrate body 60 A circuit bus bar 46 for connecting the terminals 47a and 47b with a predetermined wiring pattern, and a synthetic resin connector main body 47c for holding both power terminals 47a and 47b of the power connector 47 on the second substrate main body 60 It is provided by integral molding with the two substrate bodies 60.
[0097]
The second substrate body 60 includes a holding part 61 for the electrolytic capacitor 43 that holds the electrolytic capacitor 43 in a predetermined position, a holding part 62 for the common mode choke coil 45 that holds the common mode choke coil 45 in a predetermined position, A plurality of holes 63 for material reduction are formed.
[0098]
The holding portion 61 for the electrolytic capacitor 43 is recessed in the second substrate body 60 and can accommodate the electrolytic capacitor 43, and is provided on the outer peripheral edge of the holding recess 61a and cooperates with the holding recess 61a. The first claw portion 61b that detachably holds the electrolytic capacitor 43, and the depth of the holding concave portion 61a is such that the connection terminal 43a of the electrolytic capacitor 43 is in a state where the electrolytic capacitor 43 is held by the holding portion 61. The depth is set so as to contact the circuit bus bar 46 of the second substrate 42.
[0099]
The holding part 62 for the common mode choke coil 45 is detachably attached to the common mode choke coil 45 in cooperation with a support member 62a for supporting the common mode choke coil 45 and standing on both left and right sides of the support member 62a. The second claw portion 62b is held.
[0100]
On the surface of the second substrate main body 60, there are provided a plurality of guide portions 64 that sandwich the circuit bus bar 46 and guide it to a predetermined position, and an insertion hole 65a through which a screw 70 (see FIG. 8) as a fastening member is inserted. One cylindrical portion 65 is formed. A second cylindrical portion 66 having a guide hole 66 a communicating with the insertion hole 65 a is formed on the back surface of the second substrate body 60, and the back surface of the connector body 47 c of the power connector 47 is formed on the back surface of the second substrate body 60. A positioning boss portion 47d for positioning the fixing position when fixed to the upper case 21 is formed.
[0101]
FIG. 8 is a sectional view taken along line XX of FIG. As shown in FIG. 8, a fixing portion 71 is provided on the lower surface of the top wall of the upper case 21 so as to cooperate with the second cylindrical portion 66 of the second substrate body 60 to hold the holding portion 50 a of the pressing member 50. On the lower surface of the fixing portion 71, a guide portion 72 that passes through the through hole 50 b of the clamping portion 50 a of the pressing member 50 and is inserted into the guide hole 66 a of the second cylindrical portion 66 of the second substrate body 60. A screw hole for the screw 70 is formed in the guide portion 72.
[0102]
Therefore, in the brushless motor 1, the guide member 72 of the upper case 21 is inserted through the through hole 50 b of the clamping portion 50 a of the pressing member 50, and the pressing member 50 is held by the fixing portion 71 of the upper case 21. 72, the guide hole 66a of the second cylindrical part 66 of the second substrate body 60 is inserted, and the clamping part 50a of the pressing member 50 is clamped by the second cylindrical part 66 and the fixing part 71 of the upper case 21. By fixing the second substrate body 60, the sandwiching portion 50 a and the fixing portion 71 together with screws 70 that penetrate the first cylindrical portion 65 and reach the screw holes of the guide portion 72, the second substrate 42 and the pressing force are fixed. The member 50 is attached to the upper case 21, and the first substrate 41 is abutted and fixed to the heat sink 24 by the pressing member 50.
[0103]
It should be noted that the lower case 22, such as the recess 26 of the lower case 22 shown in FIG. 1, is provided in the lower case 22, so that the lower case 22, the second substrate body 60, the clamping portion 50a and the fixing portion are provided. Of course, the lower case 22, the second substrate 42, and the pressing member 50 are attached to the upper case 21 while the first substrate 41 is abutted and fixed to the heat sink 24 by the pressing member 50.
[0104]
In the brushless motor 1 described above, the control circuit board 33 on which the motor control circuit 31 is formed is connected to both the first and second boards 41 and 42 for the drive circuit 40 through which the drive current for rotating the motor shaft 3 flows. Is provided separately, the wiring pattern for the motor control circuit 31 of the control circuit board 33 can be designed irrespective of the drive current. As a result, the motor control circuit is compared with the conventional product shown in FIG. It is possible to reduce the manufacturing cost by reducing the copper foil thickness of the wiring pattern for 31 to an appropriate thickness.
[0105]
In addition, in the brushless motor 1, the copper foil thickness of the wiring pattern for the motor control circuit 31 can be reduced compared to the conventional product shown in FIG. Thus, the wiring width of the wiring pattern for the motor control circuit 31 can be narrowed, and as a result, the motor control circuit 31 can be downsized.
[0106]
In the brushless motor 1, the control circuit board 33 on which the motor control circuit 31 is formed is referred to as both the first and second boards 41 and 42 for the drive circuit 40 through which the drive current for rotating the motor shaft 3 flows. Since it is provided separately, the electromagnetic wave emitted from the drive circuit 40 is less likely to be applied to the wiring pattern of the motor control circuit 31 compared to the conventional product shown in FIG. it can.
[0107]
Therefore, in the brushless motor 1, the filter circuit for removing the noise can be removed from the motor control circuit 31, and the manufacturing cost can be reduced and the motor control circuit 31 can be downsized as compared with the conventional product that requires the filter circuit. Can be planned.
[0108]
In the brushless motor 1, the control circuit board 33 on which the motor control circuit 31 is formed is provided separately from the first and second boards 41 and 42 for the drive circuit 40. There is no need to design a wiring pattern for the motor control circuit 31 by bypassing the electrolytic capacitor 43 and the like, and therefore, the extension of the wiring pattern can be eliminated and the motor control circuit 31 can be downsized.
[0109]
In the brushless motor 1, the control circuit board 33 on which the motor control circuit 31 is formed is referred to as both the first and second boards 41 and 42 for the drive circuit 40 through which the drive current for rotating the motor shaft 3 flows. Since it is provided separately, the heat generated in the drive circuit 40 can be blocked from being transferred to the motor control circuit 31 via the electric circuit board. Therefore, compared with the conventional product shown in FIG. It is also possible to reduce the manufacturing cost by switching the board-mounted electrical component for 31 to one with low heat resistance and low cost.
[0110]
In addition, in the brushless motor 1, the drive circuit 40 and the heat sink 24 are accommodated in the accommodation room 29 in the circuit protection case 20, and the motor control circuit 31 is isolated from the drive circuit 40 and the heat sink 24. It is also possible to prevent heat generation from being transmitted to the motor control circuit 31 due to air convection in the circuit protection case 20, so that the board-mounted electrical component for the motor control circuit 31 has a heat resistance performance compared to the conventional product shown in FIG. However, the manufacturing cost can be further reduced by switching to a lower and cheaper one.
[0111]
In the brushless motor 1, the drive circuit 40 includes the first drive circuit in which the switching element 23 is mounted on the first substrate 41, and the board-mounted electrical components for the drive circuit 40 such as the electrolytic capacitor 43 excluding the switching element 23. The second drive circuit mounted on the two substrates 42 and the connection conductive component 44 that electrically couples both the first and second drive circuits are formed, and the first and second drive circuits are circuit protective cases. Since it is formed in two upper and lower stages in 20, the mounting density in the circuit protection case 20 can be increased.
[0112]
Moreover, in the brushless motor 1, the heat sink 24 is disposed above the second drive circuit in the upward direction of the air in the circuit protection case 20 that rises due to the heat generated by the second drive circuit. The air heated by the heat generated by the second drive circuit rises in the circuit protection case 20, reaches the heat sink 24, and is cooled by the heat sink 24. Therefore, the cooling efficiency by the heat sink 24 can be increased and the temperature rise in the circuit protection case 20 can be suppressed. In this respect as well, the board-mounted electrical component for the motor control circuit 31 is switched to a low-heat-resistant and inexpensive one. The manufacturing cost can be reduced.
[0113]
By the way, in the conventional product shown in FIG. 9, as shown in FIG. 9, the switching element i having the connection terminal i1 having a predetermined length is used, and the switching element i is connected until the heat sink m is attached to the circuit protection case j. In order to support the weight of the heat sink m by the terminal i1, the switching element i is subjected to a forming process for bending the connection terminal i1 of the switching element i at the time of mounting to improve the bending resistance of the connection terminal i1.
[0114]
On the other hand, in the brushless motor 1, the switching element 23 for surface mounting is mounted on the first substrate 41 which is an aluminum substrate having good thermal conductivity, and the mounted first substrate 41 can be attached to the upper case 21. Since the heat sink 24 is fixed in contact with the heat sink 24, the forming process is unnecessary, and the mounting operation of the switching element 24 is facilitated.
[0115]
Moreover, in the brushless motor 1, since the heat sink 24 is attached to the upper case 21 by insert molding, it is not necessary to attach the heat sink 24 to the upper case 21, and the mounting work of the switching element 24 is facilitated. Thus, the assembly work of the brushless motor 1 is facilitated.
[0116]
In the brushless motor 1, the depth of the holding recess 61 a of the holding portion 61 for the electrolytic capacitor 43 provided in the second substrate body 60 of the second substrate 42 is set in a state where the electrolytic capacitor 43 is held in the holding portion 61. Since the connection terminal 43a of the electrolytic capacitor 43 is set to a depth at which the connection terminal 43a of the second substrate 42 contacts the circuit bus bar 46, there is no need to form the electrolytic capacitor 43 by bending the connection terminal 43a of the electrolytic capacitor 43 during mounting. The mounting operation of the electrolytic capacitor 43 is easy, and the assembly operation of the brushless motor 1 is also facilitated in this respect.
[0117]
In addition, in the brushless motor 1, the second substrate main body 60, the clamping portion 50 a of the pressing member 50, and the fixing portion 71 of the upper case 21 are fastened and fixed together with screws 70, so that the second substrate 42 to the upper case 21 and Since the attachment of the pressing member 50 and the contact and fixing of the first substrate 41 by the pressing member 50 to the heat sink 24 attached to the upper case 21 can be completed at once, the assembly work of the brushless motor 1 is further facilitated. Become.
[0118]
Further, in the brushless motor 1, the first bus bar 51 a, the control conductive component 52, and the connection conductive component 44 are connected to the first bus bar 51 a, the control conductive component 52, and the connection with the pressing member 50 attached to the first substrate 41. The conductive member 44 is fixed to the pressing member 50 so that one end of the conductive component 44 is disposed at the connection position with the wiring pattern of the first substrate 41. Therefore, the pressing member 50 is attached to the first substrate 41 on which the switching element 23 is mounted. By attaching and soldering one end of the first bus bar 51a, the control conductive component 52 and the connection conductive component 44 to the connection position with the wiring pattern of the first substrate 41, the pressing member 50, the first drive circuit, the first The bus bar 51a, the control conductive component 52, and the connection conductive component 44 can be collectively handled. In this respect, the assembly work of the brushless motor 1 is facilitated.
[0119]
In the brushless motor 1, the connector main body 47 c of the power connector 47 is provided on the second substrate main body 60 of the second substrate 42 by integral molding with the second substrate main body 60, so that the power cable is attached to and detached from the power connector 47. At this time, the stress applied to the connector main body 47c of the power connector 47 is dispersed throughout the second substrate main body 60, and the stress applied to the joint portion between the power supply terminals 47a and 47b and the circuit bus bar 46 of the second substrate 42 is alleviated. The reliability of the second drive circuit is improved. In addition, the trouble of attaching the power connector 47 to the second substrate body 60 can be saved, and the assembly work of the brushless motor 1 is facilitated.
[0120]
In the brushless motor 1, the control circuit board 33, the first board 41, and the second board 42 are disposed so as to avoid the terminal pins 13, and the driving bus bar 51 avoids the control circuit board 33 and the second board 42. Since it is disposed in the circuit protection case 20 on the mounting surface 41b side of the first substrate 41, a through hole for electrically connecting the terminal pin 13 and the drive circuit 40 by the drive bus bar 51 is provided in the first hole. There is no need to provide them on any of the board 41, the second board 42, and the control circuit board 33. Therefore, the mounting density of the first board 41, the second board 42, and the control circuit board 33 is increased, so The two substrates 42 and the control circuit substrate 33 can be reduced in size.
[0121]
Further, in the brushless motor 1, since the metal piece 48a of the thermal fuse portion 48 is directly attached to the positive power supply terminal 47a of the power connector 47, there is no need to provide the thermal fuse portion 48 on the second substrate body 60, and the second In addition to reducing the size of the substrate body 60, it is also possible to reduce the influence of melting and the like that the second substrate body 60 receives when the temperature fuse portion 60 generates high temperature due to overcurrent.
[0122]
Furthermore, in the brushless motor 1, since the motor control circuit 31 and the air conditioning control circuit 32 for the vehicle air conditioner 100 are integrally formed on the control circuit board 33, the motor control circuit 31 and the air conditioning control circuit 32 are provided separately. Therefore, the power supply circuit and the ground for the air conditioning control circuit 32 can be made unnecessary by sharing the power supply circuit and the ground separately provided in the motor control circuit 31 and the air conditioning control circuit 32. A protective case for the circuit 32 can also be eliminated, the assembly of the air conditioning control circuit 32 to the protective case can be eliminated, and a buffer for signals from the air conditioning control circuit 32 provided in the motor control circuit 31 can be eliminated. Therefore, the manufacturing cost of the vehicle air conditioner 100 can be reduced.
[0123]
By the way, in the brushless motor 1, the motor control circuit 31 and the air conditioning control circuit 32 are integrally formed on the control circuit board 33. However, the air-conditioning control circuit 32 is provided in a controller for the vehicle air-conditioning apparatus 100 assembled to the instrument panel of the vehicle as usual, and only the motor control circuit 31 is formed on the control circuit board 33. Of course, it is possible to downsize 33 and the circuit protection case 20.
[0124]
When only the motor control circuit 31 is formed on the control circuit board 33, only the signal cable for electrically coupling the air conditioning control circuit 32 and the motor control circuit 31 is connected from the outside of the brushless motor 1 to the brushless motor 1. Therefore, it is of course possible to integrate the power connector 47 and the signal connector 34 by holding the signal terminal for the signal cable in the connector main body 47c of the power connector 47.
[0125]
In addition, the brassless motor 1 demonstrated above is used as a blower fan motor of a vehicle air conditioner. However, it goes without saying that the brassless motor according to the present invention is not limited to a brassless motor for a vehicle air conditioner.
[Brief description of the drawings]
1 is a cutaway sectional view showing an example of an embodiment in which the inventions of claims 1 to 11 are implemented together;
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a control system for a vehicle air conditioner using the one shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a bottom view showing a state in which a first drive circuit is attached to the upper case shown in FIG. 1;
4 is a plan view showing a pressing member in FIG. 3. FIG.
5 is a bottom view showing a state in which the lower case shown in FIG. 1 is removed. FIG.
6 is a plan view showing a second drive circuit in FIG. 5, wherein (a) shows a board-mounted electrical component and a wiring pattern for the second drive circuit, and (b) shows a second board body. FIG. ing.
FIG. 7 is a right side view of what is shown in FIG. 6 (b).
8 is a cross-sectional view taken along line XX of what is shown in FIG.
FIG. 9 is a cutaway sectional view showing an example of a conventional product.
[Explanation of symbols]
1 Brushless motor
3 Motor shaft
5 coils
6 Stator
13 Terminal pin
13a The other end of the terminal pin
20 Circuit protection case
21 Upper case
22 Lower case
23 Switching element
24 heat sink
29 containment rooms
31 Motor control circuit
32 Air conditioning control circuit
33 Control circuit board
40 Drive circuit
41 First substrate
41a First substrate body
41b Mounting surface
41c Cooling surface
42 Second substrate
43 Electrolytic capacitors (Board mounted electrical components)
44 Conductive parts for connection
45 Common mode choke coil (PCB mounted electrical components)
46 Bus bar for circuit
47 Power connector
47a, 47b Power supply terminal
47c Connector body
48 Thermal fuse
48a metal piece
50 Pressing member
51 Bus bar for driving
51a 1st bus bar
51b 2nd bus bar
52 Conductive parts for control
60 Second board body
61, 62 holding part
70 Screw (fastening member)

Claims

By providing a plurality of switching elements (23) for switching the current direction of the drive current flowing through the coil (5) of the stator (6), the drive circuit (40) through which the drive current flows, and controlling the switching element (23) A motor control circuit (31) for controlling the rotation of the motor shaft (3) is housed in a circuit protection case (20) provided on the rear end side of the motor shaft (3) from the coil (5), and the switching In the brushless motor, wherein the element (23) includes a heat sink (24) in which a heat radiating surface (24b) that radiates heat generated by the switching element (23) is exposed outside the circuit protection case (20).
The drive circuit (40) is formed on a drive circuit board having a predetermined wiring pattern for the drive circuit (40), and the motor control circuit (31) is a predetermined wiring pattern for the motor control circuit (31). is formed on the control circuit board separate from said driving circuit board includes a (33), configured to drive circuit (40) and a motor control circuit (31) is electrically coupled with the control conductive parts (52) And
Further, the drive circuit (40) and the heat sink (24) are accommodated in an accommodation room (29) formed in the circuit protection case (20), and the motor control is performed from the drive circuit (40) and the heat sink (24). The circuit (31) is isolated ,
The drive circuit board includes a first board (41) having a predetermined wiring pattern for electrically coupling the switching element (23), and a board for a plurality of drive circuits (40) excluding the switching element (23). It comprises a second substrate (42) separate from the first substrate (41) and having a predetermined wiring pattern for electrically coupling the mounted electrical components (43, 45), and the switching element (23) is the first substrate. (41) is mounted to form a first drive circuit, the board mounted electrical components (43, 45) are mounted to the second substrate (42) to form a second drive circuit, and the first and second drive circuits are formed. Both drive circuits are electrically coupled by a connecting conductive component (44) to form the drive circuit (40), and the first drive circuit and the motor control circuit (31) are connected to the control conductive component (52). Electrically coupled by
The switching element (23) is a surface-mounting switching element (23), and the first substrate (41) includes a first substrate body (41a) having good thermal conductivity, and the switching element (23) The cooling surface (41c) opposite to the mounting surface (41b) that is mounted is disposed in contact with or close to a heat sink (24) attached to the circuit protection case (20). Brushless motor.

2. The brushless motor according to claim 1 , wherein the circuit protection case (20) includes an upper case (21) located on the front end side of the motor shaft (3) and a lower case (1) located on the rear end side of the motor shaft (3). 22), the heat sink (24) is attached to the upper case (21), and the first substrate (41) is heat sinked by the pressing member (50) that presses the mounting surface (41b) of the first substrate (41). The clamping surface (50a) provided on the pressing member (50) is clamped between the upper case (21) and the second substrate (42) by fixing the cooling surface (41c) to (24). At least the second board (42), the clamping part (50a) and the upper case (21) are fastened together by the fastening member (70), and the second board (42) and the pressing member (50) are fixed. Brushless motor, characterized in that but is attached to the upper case (21).

The brushless motor according to claim 2 , wherein the upper case (21) is made of a synthetic resin, and the heat sink (24) is attached to the upper case (21) by insert molding of the upper case (21) with the synthetic resin. A brushless motor characterized by that.

4. The brushless motor according to claim 2, wherein one end side is electrically connected to the coil (5), and the other end passes through the upper case (21) and reaches the circuit protection case (20). Terminal pin (13), and the other end (13a) of the terminal pin (13) and the first drive circuit prevent the transmission of vibration from the terminal pin (13) to the first drive circuit side. The control circuit board (33), the first board (41) and the second board (42) avoid terminal pins (13) by being electrically coupled by a metal driving bus bar (51) having a vibration structure. The drive bus bar (51) avoids the control circuit board (33) and the second board (42), and the circuit protection case (20) on the mounting surface (41b) side of the first board (41). ) Brushless motor according to symptoms.

The brushless motor according to claim 4 , wherein the driving bus bar (51) is connected to the first bus bar (51a) connected to the first driving circuit, the terminal pin (13), and the first bus bar (51a). It is composed of a second bus bar (51b) connected and provided with the vibration isolating structure, and the pressing member (50) is a pressing frame made of an electrical insulator surrounding the outer periphery of the first substrate (41), and the connection The conductive part (44) is a metal connection bus bar, the control conductive part (52) is a metal control bus bar, and each of the control, connection and first bus bars has the pressing frame. In addition, one end of each bus bar is fixed so that the one end of each bus bar is arranged at a connection position with the wiring pattern of the first board (41) with the pressing frame attached to the first board (41). That one end of the Brushless motor according to claim.

The brushless motor according to any one of claims 1 to 5 , wherein the heat sink (24) is in a circuit protection case (20) that rises due to heat generated by the second drive circuit with respect to the second drive circuit. A brushless motor, wherein the brushless motor is arranged above the air rising direction.

The brushless motor according to any one of claims 1 to 6 , wherein the second drive circuit includes a power connector (47) to which a power cable for supplying power from a vehicle is connected, and the second board ( 42) a second substrate body (60) made of synthetic resin provided with a holding portion (61, 62) for holding the board-mounted electrical component (43, 45) for the second drive circuit in a predetermined position; Metal disposed at a predetermined position on the second substrate body (60) to connect the board mounted electrical components (43, 45) and the power terminals (47a, 47b) of the power connector (47) with a predetermined wiring pattern. The connector body (47c) made of synthetic resin that holds the power terminals (47a, 47b) of the power connector (47) is provided on the second board body (60). Integration with substrate body (60) Brushless motor, characterized in that provided by the shape.

8. The brushless motor according to claim 7 , wherein when the elastic metal piece (48 a) generates heat at a predetermined temperature or more by energization, the second drive circuit is electrically driven by the elastic force of the metal piece (48 a). A thermal fuse portion (48) that cuts off electrical continuity, and the thermal fuse portion (48) has one end of a metal piece (48a) directly attached to the power supply terminal (47a), and the power supply terminal (47a). ) And the circuit bus bar (46), the brushless motor is provided.