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JP6852271B2 - motor - Google Patents
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本発明は、モータに関する。 The present invention relates to a motor.

従来、モータは、ロータ、ステータ、および、回路基板等が搭載された制御部を有する。外部電源等から制御部を介してステータに電力が供給されると、ロータはステータに対して相対的に回転可能となる。 Conventionally, a motor has a control unit on which a rotor, a stator, a circuit board, and the like are mounted. When electric power is supplied to the stator from an external power source or the like via the control unit, the rotor can rotate relative to the stator.

回路基板には、各種の素子や配線等が配置される。外部電源等から回路基板に電流が流れると、回路基板上の素子や配線等は発熱する。このような発熱は、素子自身が破壊されるだけでなく、回路基板等を変形させるおそれがある。そのため、素子等から生じる熱をモータの外部等へ放散させるなどの対応が必要になる。 Various elements, wiring, and the like are arranged on the circuit board. When a current flows from an external power source or the like to the circuit board, the elements and wiring on the circuit board generate heat. Such heat generation may not only destroy the element itself but also deform the circuit board and the like. Therefore, it is necessary to take measures such as dissipating the heat generated from the element or the like to the outside of the motor or the like.

上述のような放熱対応の一つとして、たとえば特許文献1では、金属材料等からなるヒートシンクが制御部の周辺に配置される。具体的には、円筒形状のモータケースの上部に該上部を覆う第1フレーム部材が取り付けられ、モータケースの下部に該下部を覆う第2フレーム部材が取り付けられる。ヒートシンクは、第1フレーム部材の上部に配置され、ネジで第1フレームに固定される。ヒートシンクの上面にパワー基板が配置され、下面に制御基板が配置され、側面には半導体モジュールが配置される。これにより、パワー基板及び制御基板の電子部品、半導体モジュールで生じた熱がヒートシンク及び第1フレーム部材に伝導する。従って、これら自身の温度上昇は抑制され、これらの損傷、破壊が抑制又は防止される。 As one of the heat dissipation measures as described above, for example, in Patent Document 1, a heat sink made of a metal material or the like is arranged around the control unit. Specifically, a first frame member covering the upper part is attached to the upper part of the cylindrical motor case, and a second frame member covering the lower part is attached to the lower part of the motor case. The heat sink is arranged on the upper part of the first frame member and is fixed to the first frame with screws. A power substrate is arranged on the upper surface of the heat sink, a control board is arranged on the lower surface, and a semiconductor module is arranged on the side surface. As a result, the heat generated by the electronic components of the power board and the control board and the semiconductor module is conducted to the heat sink and the first frame member. Therefore, their own temperature rise is suppressed, and their damage and destruction are suppressed or prevented.

特開2014−225998号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-225998

しかしながら、特許文献1では、第1フレーム部材及び第2フレーム部材をモータケースの上面及び下面にさらに追加している。そのため、ロータの回転軸線の軸方向における寸法が増加する。また、モータの部品数が増加する。従って、組み立て工程数及び製造コストが増加する。 However, in Patent Document 1, the first frame member and the second frame member are further added to the upper surface and the lower surface of the motor case. Therefore, the axial dimension of the rotation axis of the rotor increases. In addition, the number of motor parts increases. Therefore, the number of assembly steps and the manufacturing cost increase.

本発明は、上記の状況を鑑みて、軸方向における寸法を小さくして、容易に組み立て可能な放熱構造を有するモータを提供することを目的とする。 In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide a motor having a heat dissipation structure that can be easily assembled by reducing the dimensions in the axial direction.

上記目的を達成するために、本発明の例示的なモータは、上下方向に伸びる回転軸を有するロータと、該ロータに対向するステータと、該ステータを保持するハウジングと、該ハウジングに取り付けられるヒートシンクと、電子部品が実装されてヒートシンク上に配される回路基板と、を備える。電子部品は発熱素子を含む。ハウジングは、筒状の筒部と、該筒部の端面を覆う蓋部と、を有する。ヒートシンクは、蓋部の上面に接し、固定部材を用いて蓋部に直接取り付けられる。発熱素子は熱伝導部材を介してヒートシンクに接する。蓋部は、軸方向のうちのヒートシンク側へ突出する突出部と、該突出部の外周端に連続して形成される環状の環状部と、を有する。ヒートシンクは、下面において蓋部に面した凹部で形成された収納部を有する。突出部の少なくとも一部は、収納部内に配される。環状部は、ヒートシンクに接している。収納部の底面には、固定部が固定される孔が形成される。発熱素子を除く少なくとも一部の電子部品は、回路基板上のヒートシンクと反対側の面に実装される。回路基板上のヒートシンクと反対側の面に実装された電子部品の軸方向の寸法は、発熱素子の軸方向の寸法よりも大きい。 In order to achieve the above object, an exemplary motor of the present invention includes a rotor having a rotating shaft extending in the vertical direction, a stator facing the rotor, a housing holding the stator, and a heat sink attached to the housing. And a circuit board on which electronic components are mounted and arranged on a heat sink. Electronic components include heat generating elements. The housing has a tubular tubular portion and a lid portion that covers an end surface of the tubular portion. The heat sink is in contact with the upper surface of the lid and is directly attached to the lid using a fixing member. The heat generating element is in contact with the heat sink via the heat conductive member. The lid portion has a protruding portion that protrudes toward the heat sink in the axial direction, and an annular portion that is continuously formed at the outer peripheral end of the protruding portion. The heat sink has a storage portion formed by a recess facing the lid portion on the lower surface. At least a part of the protrusion is arranged in the storage part. The annular portion is in contact with the heat sink. A hole for fixing the fixing portion is formed on the bottom surface of the storage portion. At least some electronic components except the heat generating element are mounted on the surface of the circuit board opposite to the heat sink. The axial dimension of the electronic component mounted on the surface of the circuit board opposite to the heat sink is larger than the axial dimension of the heat generating element.

本発明の例示的なモータによれば、軸方向における寸法を小さくして、容易に組み立て可能な放熱構造を有するモータを提供することができる。 According to the exemplary motor of the present invention, it is possible to provide a motor having a heat dissipation structure that can be easily assembled by reducing the dimensions in the axial direction.

図1は、本発明の第1実施形態に係るモータの構成例を示す概略縦断面図である。FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing a configuration example of a motor according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1実施形態に係るヒートシンクと回路基板との間の構成例を示す概略縦断面図である。FIG. 2 is a schematic vertical sectional view showing a configuration example between the heat sink and the circuit board according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1実施形態の変形例に係るヒートシンクと回路基板との間の構成例を示す概略縦断面図である。FIG. 3 is a schematic vertical sectional view showing a configuration example between the heat sink and the circuit board according to the modified example of the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第2実施形態に係るヒートシンクと回路基板との間の構成例を示す概略縦断面図である。FIG. 4 is a schematic vertical sectional view showing a configuration example between the heat sink and the circuit board according to the second embodiment of the present invention.

以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。なお、本明細書では、ロータ101の回転軸(後述する図1のシャフト101a参照)が延びる方向を単に「軸方向」と呼ぶ。さらに、該軸方向において、シャフト101aからヒートシンク2に向かう方向を単に軸方向の「上方」と呼び、ヒートシンク2からシャフト101aに向かう方向を単に軸方向の「下方」と呼ぶ。また、シャフト101aを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ。また、各構成要素の表面において、軸方向の上方に向く面を「上面」と呼び、軸方向の下方に向く面を「下面」と呼び、径方向に向く面を「側面」と呼ぶ。 An exemplary embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification, the direction in which the rotation axis of the rotor 101 (see the shaft 101a in FIG. 1 described later) extends is simply referred to as "axial direction". Further, in the axial direction, the direction from the shaft 101a toward the heat sink 2 is simply referred to as "upward" in the axial direction, and the direction from the heat sink 2 toward the shaft 101a is simply referred to as "downward" in the axial direction. Further, the radial direction centered on the shaft 101a is simply referred to as "diameter direction". Further, on the surface of each component, a surface facing upward in the axial direction is referred to as an "upper surface", a surface facing downward in the axial direction is referred to as a "lower surface", and a surface facing downward in the axial direction is referred to as a "side surface".

<1.第1実施形態>
<1−1.モータの概略構成>
まず、本発明の例示的な第1実施形態に係るモータ100について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るモータ100の構成例を示す概略縦断面図である。図1は、ロータ101の回転軸線を含む切断面でモータ100を切断した場合の断面を示す。図1のモータ100は車両などに搭載されるモータである。
<1. First Embodiment>
<1-1. Outline configuration of motor>
First, the motor 100 according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing a configuration example of the motor 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cross section when the motor 100 is cut on a cutting surface including the rotation axis of the rotor 101. The motor 100 in FIG. 1 is a motor mounted on a vehicle or the like.

モータ100は、ロータ101と、環状のステータ102と、ハウジング1と、ヒートシンク2と、回路基板3と、ベアリング5と、カバー104と、コネクタ105と、を備える。 The motor 100 includes a rotor 101, an annular stator 102, a housing 1, a heat sink 2, a circuit board 3, a bearing 5, a cover 104, and a connector 105.

ロータ101はシャフト101aと複数のマグネット101bとを有する。シャフト101aは軸方向の上下方向に伸びる回転軸である。ステータ102は、モータ100の電機子であり、ロータ101と対向して配される。ハウジング1は、ロータ101及びステータ102などを収容する金属製の筐体であり、ステータ102及びベアリング5を保持する。 The rotor 101 has a shaft 101a and a plurality of magnets 101b. The shaft 101a is a rotating shaft extending in the vertical direction in the axial direction. The stator 102 is an armature of the motor 100 and is arranged so as to face the rotor 101. The housing 1 is a metal housing that houses the rotor 101, the stator 102, and the like, and holds the stator 102 and the bearing 5.

ヒートシンク2は、たとえばアルミニウム、銅などの熱伝導性が良好な材料を用いて形成され、ネジ6を用いてハウジング1に取り付けられる。回路基板3は、モータ100の制御回路を搭載し、ヒートシンク2の上に配される。制御回路は、ヒートシンク2とハウジング1(後述する蓋部1b)とに設けられた貫通孔を介してステータ102と電気的に接続される。 The heat sink 2 is formed of a material having good thermal conductivity such as aluminum and copper, and is attached to the housing 1 using screws 6. The circuit board 3 mounts the control circuit of the motor 100 and is arranged on the heat sink 2. The control circuit is electrically connected to the stator 102 via a through hole provided in the heat sink 2 and the housing 1 (the lid portion 1b described later).

また、回路基板3の下面には位置検出センサ103が設けられる。位置検出センサ103は、その中心がシャフト101aの回転軸線上に位置し、ロータ101の回転角度を検出する。 Further, a position detection sensor 103 is provided on the lower surface of the circuit board 3. The position detection sensor 103 has its center located on the rotation axis of the shaft 101a and detects the rotation angle of the rotor 101.

ベアリング5は、シャフト101aを回転可能に支持する軸受である。ベアリング5は、たとえばボールベアリング又はスリーブ軸受などで構成される。カバー104は、回路基板3を保護する部材であり、ヒートシンク2及び回路基板3の上に設けられて、これらの上面を覆う。 The bearing 5 is a bearing that rotatably supports the shaft 101a. The bearing 5 is composed of, for example, a ball bearing or a sleeve bearing. The cover 104 is a member that protects the circuit board 3, is provided on the heat sink 2 and the circuit board 3, and covers the upper surfaces thereof.

コネクタ105は、外部接続端子であり、配線105aを介して回路基板3と外部電源(図示省略)及びその他の外部装置(図示省略)とを電気的に接続する。外部電源からコネクタ105及び回路基板3を介してステータ102に電力が供給されると、ロータ101はステータ102に対して相対的に回転可能となる。 The connector 105 is an external connection terminal, and electrically connects the circuit board 3 with an external power supply (not shown) and other external devices (not shown) via wiring 105a. When power is supplied from an external power source to the stator 102 via the connector 105 and the circuit board 3, the rotor 101 becomes rotatable relative to the stator 102.

<1−2.ハウジングの構成>
ハウジング1は、筒状の筒部1aと、蓋部1bと、下蓋1cと、を有する。蓋部1bは、筒部1aと同一部材により形成され、筒部1aの上方側の端面を覆う。下蓋1cは、筒部1aの下方側の開口した端面を覆い、図示しない固定手段により筒部1aの下方端に取り付けられる。下蓋1cの中央部分には、中央開口10aが形成される。中央開口10aには、ベアリング5が取り付けられ、シャフト101aが挿通される。なお、図1の例示に限定されず、筒部1aと蓋部1bとは別部材であってもよい。
<1-2. Housing configuration>
The housing 1 has a tubular tubular portion 1a, a lid portion 1b, and a lower lid 1c. The lid portion 1b is formed of the same member as the tubular portion 1a and covers the upper end surface of the tubular portion 1a. The lower lid 1c covers the open end surface on the lower side of the tubular portion 1a, and is attached to the lower end of the tubular portion 1a by a fixing means (not shown). A central opening 10a is formed in the central portion of the lower lid 1c. A bearing 5 is attached to the central opening 10a, and a shaft 101a is inserted through the central opening 10a. The cylinder portion 1a and the lid portion 1b may be separate members, not limited to the example of FIG.

蓋部1bは、突出部11と、環状の環状部12と、突壁部13と、挿通孔14と、を有する。突出部11は環状部12の内周端から軸方向に突出する。つまり、環状部12は突出部11の外周端に連続して形成される。突出部11の内側は上方に向けて凹んでおり、その底面の中央部分には、シャフト101aが挿通される中央開口10bが形成される。 The lid portion 1b has a protruding portion 11, an annular portion 12, a protruding wall portion 13, and an insertion hole 14. The protruding portion 11 projects in the axial direction from the inner peripheral end of the annular portion 12. That is, the annular portion 12 is continuously formed at the outer peripheral end of the protruding portion 11. The inside of the protruding portion 11 is recessed upward, and a central opening 10b through which the shaft 101a is inserted is formed in the central portion of the bottom surface thereof.

中央開口10bの周囲には、中央開口10bに沿って突壁部13が形成される。突壁部13は、突出部11の底面から軸方向の下方に延びる。突壁部13の内側にはベアリング5が取り付けられる。すなわち、突壁部13は、突出部11内に配されてベアリング5を保持する保持部である。蓋部1bの中央開口10bに取り付けられたベアリング5は、下蓋1cの中央開口10aに取り付けられたベアリング5と共に、シャフト101aを回転可能に支持する。 A protrusion 13 is formed around the central opening 10b along the central opening 10b. The protruding wall portion 13 extends downward in the axial direction from the bottom surface of the protruding portion 11. A bearing 5 is attached to the inside of the protruding wall portion 13. That is, the protruding wall portion 13 is a holding portion arranged in the protruding portion 11 to hold the bearing 5. The bearing 5 attached to the central opening 10b of the lid 1b rotatably supports the shaft 101a together with the bearing 5 attached to the central opening 10a of the lower lid 1c.

突壁部13の外側には、複数の挿通孔14が形成される。これらの挿通孔14にはネジ6が挿通される。なお、図1では、ヒートシンク2を蓋部1bに取り付けて固定する固定部材としてネジ6を用いているが、この例示に限定されず、固定部材はリベットなどの他の部材であってもよい。 A plurality of insertion holes 14 are formed on the outside of the protruding wall portion 13. A screw 6 is inserted into these insertion holes 14. In FIG. 1, a screw 6 is used as a fixing member for attaching and fixing the heat sink 2 to the lid portion 1b, but the present invention is not limited to this example, and the fixing member may be another member such as a rivet.

また、蓋部1bの上面及び下面(特に突出部11の外面及び内面)において、挿通孔14の周囲には研磨加工などが施され、挿通孔14の周囲の表面粗さはハウジング1の他の部分(たとえば筒部1aの外周面)の表面粗さよりも小さくされる。こうすれば、ネジ6及びヒートシンク2が蓋部1bに密着し易くなる。従って、ネジ6を用いてヒートシンク2を蓋部1bにより強固に取り付けて固定することができる。 Further, on the upper surface and the lower surface of the lid portion 1b (particularly, the outer surface and the inner surface of the protruding portion 11), the periphery of the insertion hole 14 is polished, and the surface roughness around the insertion hole 14 is other than that of the housing 1. It is made smaller than the surface roughness of the portion (for example, the outer peripheral surface of the tubular portion 1a). By doing so, the screw 6 and the heat sink 2 can be easily brought into close contact with the lid portion 1b. Therefore, the heat sink 2 can be firmly attached and fixed by the lid portion 1b using the screws 6.

<1−3.ヒートシンクの構成>
ヒートシンク2は、図1に示すように、蓋部1bの上面に接し、ネジ6を用いて蓋部1bに取り付けられる。モータ100では、ハウジング1とヒートシンク2との間にフレーム等の他の部材が介在しないので、たとえばフレームが介在する従来構造のモータよりも軸方向の寸法を小さくすることができ、容易に組立を行うことができる。さらに、部品数を低減して、モータ100の製造コストも削減することもできる。
<1-3. Heat sink configuration>
As shown in FIG. 1, the heat sink 2 is in contact with the upper surface of the lid portion 1b and is attached to the lid portion 1b using screws 6. In the motor 100, since no other member such as a frame is interposed between the housing 1 and the heat sink 2, the axial dimension can be made smaller than that of a motor having a conventional structure in which a frame is interposed, and assembly can be easily performed. It can be carried out. Further, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost of the motor 100 can also be reduced.

ヒートシンク2は、収納部21と、挿通開口22と、ネジ孔23と、を有する。収納部21は、ヒートシンク2の下面において、図1に示すように蓋部1bに面した凹部である。本実施形態において、ヒートシンク2は単一の部材である。なお、この例示に限定されず、ヒートシンク2は、複数の部材から構成されてもよい。 The heat sink 2 has a storage portion 21, an insertion opening 22, and a screw hole 23. The storage portion 21 is a recess on the lower surface of the heat sink 2 facing the lid portion 1b as shown in FIG. In this embodiment, the heat sink 2 is a single member. Not limited to this example, the heat sink 2 may be composed of a plurality of members.

収納部21の底面には、挿通開口22とネジ孔23とが形成される。挿通開口22は、軸方向にヒートシンク2を貫通し、回路基板3の下面に配された位置検出センサ103に向かって開口している。挿通開口22内では、シャフト101aの上端部が位置検出センサ103に対して軸方向の下方に配される。 An insertion opening 22 and a screw hole 23 are formed on the bottom surface of the storage portion 21. The insertion opening 22 penetrates the heat sink 2 in the axial direction and opens toward the position detection sensor 103 arranged on the lower surface of the circuit board 3. In the insertion opening 22, the upper end portion of the shaft 101a is arranged downward in the axial direction with respect to the position detection sensor 103.

ネジ孔23は挿通開口22の径方向外側に設けられる。ヒートシンク2が蓋部1bに取り付けられる際、ネジ6が挿入孔14を介してネジ孔23に固定される。 The screw hole 23 is provided on the radial outer side of the insertion opening 22. When the heat sink 2 is attached to the lid portion 1b, the screw 6 is fixed to the screw hole 23 via the insertion hole 14.

収納部21内には、蓋部1bの少なくとも一部が配され、特に、突出部11全体が収納部21に嵌まる。なお、図1の例示に限定されず、突出部11の少なくとも一部が収納部21に配されていればよい。こうすれば、軸方向におけるモータ100の寸法をさらに小さくできる。 At least a part of the lid portion 1b is arranged in the storage portion 21, and in particular, the entire protruding portion 11 fits into the storage portion 21. It should be noted that the present invention is not limited to the example of FIG. 1, and at least a part of the protruding portion 11 may be arranged in the storage portion 21. In this way, the size of the motor 100 in the axial direction can be further reduced.

収納部21の底面には蓋部1bの突出部11が接する。従って、ハウジング1の突出部11をヒートシンク2に直接に当てて、軸方向におけるハウジング1に対するヒートシンク2の位置決めを行うことができる。 The protruding portion 11 of the lid portion 1b is in contact with the bottom surface of the storage portion 21. Therefore, the protruding portion 11 of the housing 1 can be directly applied to the heat sink 2 to position the heat sink 2 with respect to the housing 1 in the axial direction.

また、収納部21の周囲では、環状部12がヒートシンク2の下面に接する。従って、ヒートシンク2をハウジング1の環状部12に直接に当てて、軸方向におけるハウジング1に対するヒートシンク2の位置決めをより確実に行うことができる。 Further, around the storage portion 21, the annular portion 12 is in contact with the lower surface of the heat sink 2. Therefore, the heat sink 2 can be directly applied to the annular portion 12 of the housing 1 to more reliably position the heat sink 2 with respect to the housing 1 in the axial direction.

ヒートシンク2の下面(特に収納部21の底面)において、蓋部1bと接する部分の少なくとも一部(特に突出部11と接する領域)には、研磨加工などが施され、その表面粗さはヒートシンク2の下面以外の表面(たとえば側面)の表面粗さよりも小さくされる。こうすれば、ヒートシンク2が蓋部1bにネジ止めされる際、ヒートシンク2と蓋部1bとの間の密着性が高まり、特に突出部11が収納部21の底面に密着し易くなる。従って、ネジ6を用いてフランジ部1dにヒートシンク2をより強固に取り付けることができる。さらに、ヒートシンク2が熱をハウジング1に伝え易くなるので、ヒートシンク2の放熱性を向上させることができる。 On the lower surface of the heat sink 2 (particularly the bottom surface of the storage portion 21), at least a part of the portion in contact with the lid portion 1b (particularly the region in contact with the protruding portion 11) is subjected to polishing or the like, and the surface roughness thereof is the heat sink 2. It is made smaller than the surface roughness of the surface (for example, the side surface) other than the lower surface of the. By doing so, when the heat sink 2 is screwed to the lid portion 1b, the adhesion between the heat sink 2 and the lid portion 1b is enhanced, and in particular, the protruding portion 11 is easily brought into close contact with the bottom surface of the storage portion 21. Therefore, the heat sink 2 can be more firmly attached to the flange portion 1d by using the screw 6. Further, since the heat sink 2 facilitates heat transfer to the housing 1, the heat dissipation of the heat sink 2 can be improved.

なお、収納部21の底面において、図1では挿通開口22が形成されているが、この例示に限定されず、挿通開口22に代えて凹部が形成されてもよい。凹部が形成される場合、該凹部内にシャフト101aの上端部が配され、該凹部の底面に位置検出センサ103が設けられる。なお、位置検出センサ103はたとえばヒートシンク2に設けられた図示しない貫通孔を介して回路基板3に接続される。 Although the insertion opening 22 is formed on the bottom surface of the storage portion 21 in FIG. 1, the present invention is not limited to this example, and a recess may be formed instead of the insertion opening 22. When the recess is formed, the upper end of the shaft 101a is arranged in the recess, and the position detection sensor 103 is provided on the bottom surface of the recess. The position detection sensor 103 is connected to the circuit board 3 through, for example, a through hole (not shown) provided in the heat sink 2.

また、収納部21は、図1では凹部で形成されるが、この例示に限定されず、蓋部1bに向かって開口する貫通孔で形成されてもよい。但し、この場合、ネジ孔23はヒートシンク2の下面において収納部21の径方向外側に設けられ、挿通孔14は蓋部1bの環状部12に設けられる。 Further, although the storage portion 21 is formed as a concave portion in FIG. 1, the storage portion 21 is not limited to this example, and may be formed as a through hole that opens toward the lid portion 1b. However, in this case, the screw hole 23 is provided on the lower surface of the heat sink 2 on the radial outer side of the storage portion 21, and the insertion hole 14 is provided in the annular portion 12 of the lid portion 1b.

<1−4.回路基板の構成>
回路基板3は、エポキシなどの樹脂材料を用いた基板である。回路基板3は、たとえば図示しないネジ又はリベットなどを用いてヒートシンク2の上面に取り付けられる。図2は、本発明の第1実施形態に係るヒートシンク2と回路基板3との間の構成例を示す概略縦断面図である。図2は、軸方向に平行な面でヒートシンク2及び回路基板3を切断した場合の縦断面を示す。
<1-4. Circuit board configuration>
The circuit board 3 is a substrate using a resin material such as epoxy. The circuit board 3 is attached to the upper surface of the heat sink 2 using, for example, screws or rivets (not shown). FIG. 2 is a schematic vertical sectional view showing a configuration example between the heat sink 2 and the circuit board 3 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a vertical cross section when the heat sink 2 and the circuit board 3 are cut on a plane parallel to the axial direction.

回路基板3には、電子部品4が実装される。電子部品4は、発熱量が比較的多い発熱素子4aと、発熱量が比較的少ない低発熱素子4bと、を含む。発熱素子4aは、たとえば、FET(Field Emission Transistor)などのスイッチング素子である。低発熱素子4bは、たとえばコンデンサなどである。 The electronic component 4 is mounted on the circuit board 3. The electronic component 4 includes a heat generating element 4a having a relatively large amount of heat generation and a low heat generating element 4b having a relatively small amount of heat generation. The heat generating element 4a is, for example, a switching element such as a FET (Field Emission Transistor). The low heat generating element 4b is, for example, a capacitor or the like.

発熱素子4aは、図2に示すように、回路基板3上のヒートシンク2に対向する面(すなわち回路基板3の下面)に実装されて、ヒートシンク2と回路基板3との間に配される。発熱素子4aの下面(たとえばヒートシンク2に対向する面)には、放熱グリス7が塗布される。図2において発熱素子4aは、放熱グリス7を介してヒートシンク2に接する。発熱素子4aから放熱グリス7を介してヒートシンク2に熱が伝わることにより、発熱素子4aで発生した熱をヒートシンク2に伝え易くすることができる。 As shown in FIG. 2, the heat generating element 4a is mounted on the surface of the circuit board 3 facing the heat sink 2 (that is, the lower surface of the circuit board 3) and is arranged between the heat sink 2 and the circuit board 3. Thermal paste 7 is applied to the lower surface of the heat generating element 4a (for example, the surface facing the heat sink 2). In FIG. 2, the heat generating element 4a comes into contact with the heat sink 2 via the thermal paste 7. By transferring heat from the heat generating element 4a to the heat sink 2 via the thermal paste 7, the heat generated by the heat generating element 4a can be easily transferred to the heat sink 2.

発熱素子4aを除く少なくとも一部の電子部品4(たとえば低発熱素子4b)は回路基板3上のヒートシンク2と反対側の面(回路基板3の上面)に実装される。こうすれば、軸方向の寸法が発熱素子4aよりも大きい電子部品4がヒートシンク2と回路基板3との間に配されない。そのため、放熱グリス7を介してヒートシンク2と発熱素子4aとを容易に接触させることができる。従って、回路基板3に実装された発熱素子4aで発生する熱をヒートシンク2に伝え易くなり、発熱素子4aの温度上昇を抑制することができる。 At least a part of the electronic components 4 (for example, the low heat generating element 4b) other than the heat generating element 4a are mounted on the surface of the circuit board 3 opposite to the heat sink 2 (the upper surface of the circuit board 3). In this way, the electronic component 4 whose axial dimension is larger than that of the heat generating element 4a is not arranged between the heat sink 2 and the circuit board 3. Therefore, the heat sink 2 and the heat generating element 4a can be easily brought into contact with each other via the thermal paste 7. Therefore, the heat generated by the heat generating element 4a mounted on the circuit board 3 can be easily transferred to the heat sink 2, and the temperature rise of the heat generating element 4a can be suppressed.

なお、図2の例示に限定されず、発熱素子4aの下面とヒートシンク2との間には、放熱グリス7以外の放熱剤、他の熱伝導部材などが設けられていてもよい。放熱剤、熱伝導部材などは、熱伝導性、電気絶縁性、及び低熱膨張性に優れていれば良く、放熱グリス7の代わりに設けられていてもよいし、放熱グリス7と共に設けられてもよい。 Not limited to the example of FIG. 2, a heat radiating agent other than the heat radiating grease 7, another heat conductive member, or the like may be provided between the lower surface of the heat generating element 4a and the heat sink 2. The heat radiating agent, the heat conductive member, etc. may be provided in place of the heat radiating grease 7 or may be provided together with the heat radiating grease 7 as long as they are excellent in heat conductivity, electrical insulation, and low thermal expansion. Good.

<1−5.第1実施形態の変形例>
次に、第1実施形態のモータ100の変形例について説明する。図3は、第1実施形態の変形例に係るヒートシンク2と回路基板3との間の構成例を示す概略縦断面図である。図3は、軸方向に平行な面でヒートシンク2及び回路基板3を切断した場合の縦断面を示す。
<1-5. Modification example of the first embodiment>
Next, a modification of the motor 100 of the first embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic vertical sectional view showing a configuration example between the heat sink 2 and the circuit board 3 according to the modified example of the first embodiment. FIG. 3 shows a vertical cross section when the heat sink 2 and the circuit board 3 are cut on a plane parallel to the axial direction.

図3に示すように、ヒートシンク2の上面には、回路基板3の下面に実装された発熱素子4aに対応する位置に収容凹部2aが形成される。収容凹部2aには、発熱素子4aが収容される。発熱素子4aの下面は収容凹部2aの底面と放熱グリス7を介して接する。なお、発熱素子4a以外の電子部品4(たとえば低発熱素子4b)が回路基板3の下面に実装される場合、同様にして、該電子部品4の少なくとも一部が収容凹部2aに収容されてもよい。さらに、回路基板3の下面に実装された電子部品4の軸方向における寸法が異なる場合、対応する電子部品4の寸法に応じて収容凹部2aの深さが設定されてもよい。こうすれば、回路基板3をヒートシンク2に接近させて配置することができる。従って、モータの軸方向の寸法をより短縮することができる。 As shown in FIG. 3, an accommodating recess 2a is formed on the upper surface of the heat sink 2 at a position corresponding to the heat generating element 4a mounted on the lower surface of the circuit board 3. The heat generating element 4a is housed in the housing recess 2a. The lower surface of the heat generating element 4a is in contact with the bottom surface of the accommodating recess 2a via the thermal paste 7. When an electronic component 4 other than the heat generating element 4a (for example, a low heat generating element 4b) is mounted on the lower surface of the circuit board 3, even if at least a part of the electronic component 4 is accommodated in the accommodating recess 2a in the same manner. Good. Further, when the dimensions of the electronic component 4 mounted on the lower surface of the circuit board 3 in the axial direction are different, the depth of the accommodating recess 2a may be set according to the dimensions of the corresponding electronic component 4. In this way, the circuit board 3 can be arranged close to the heat sink 2. Therefore, the axial dimension of the motor can be further shortened.

<2.第2実施形態>
<2−1.回路基板の構成>
次に、本発明の例示的な第2実施形態に係るモータ100について説明する。図4は、本発明の第2実施形態に係るヒートシンク2と回路基板3との間の構成例を示す概略縦断面図である。図4は、軸方向に平行な面でヒートシンク2及び回路基板3を切断した場合の縦断面を示す。なお、本実施形態の基本的な構成は先に説明した第1実施形態と同じである。そのため、第1実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号又は同じ名称を付してその説明を省略する場合がある。
<2. Second Embodiment>
<2-1. Circuit board configuration>
Next, the motor 100 according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic vertical sectional view showing a configuration example between the heat sink 2 and the circuit board 3 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a vertical cross section when the heat sink 2 and the circuit board 3 are cut on a plane parallel to the axial direction. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described above. Therefore, the components common to the first embodiment may be given the same reference numerals or the same names as before, and the description thereof may be omitted.

回路基板3は、所謂銅インレイ(Cu Inlay)構造を有する基板である。回路基板3を貫通する貫通孔3b内には、金属部材3aが配される。本実施形態では、金属部材3aには、銅が用いられているが、他の金属材料が用いられてもよい。金属部材3aは、図3に示すように回路基板3を貫通する。 The circuit board 3 is a substrate having a so-called copper inlay structure. A metal member 3a is arranged in the through hole 3b penetrating the circuit board 3. In the present embodiment, copper is used for the metal member 3a, but other metal materials may be used. The metal member 3a penetrates the circuit board 3 as shown in FIG.

電子部品4(特に発熱素子4a)は回路基板3上のヒートシンク2と反対側の面(すなわち回路基板3の上面)に実装される。発熱素子4aは金属部材3aの上面に設けられる。放熱グリス7は回路基板3の下面のうちの少なくとも金属部材3aの下面に塗布される。従って、発熱素子4aは、金属部材3a及び放熱グリス7を含む熱伝導部材を介してヒートシンク2に接する。 The electronic component 4 (particularly the heat generating element 4a) is mounted on the surface of the circuit board 3 opposite to the heat sink 2 (that is, the upper surface of the circuit board 3). The heat generating element 4a is provided on the upper surface of the metal member 3a. The thermal paste 7 is applied to at least the lower surface of the metal member 3a of the lower surface of the circuit board 3. Therefore, the heat generating element 4a comes into contact with the heat sink 2 via the heat conductive member including the metal member 3a and the thermal paste 7.

こうすれば、回路基板3のヒートシンク2と反対側の面に実装された発熱素子4aで発生した熱を金属部材3a及び放熱グリス7を含む熱伝導部材を介してヒートシンク2に伝えて放熱することができる。また、たとえば、軸方向の寸法が発熱素子4aよりも大きい電子部品4がヒートシンク2と回路基板3との間に配されない。これにより、金属部材3a及び放熱グリス7を介してヒートシンク2と発熱素子4aとを容易に接触させることができる。従って、回路基板3に実装された発熱素子4aで発生する熱をヒートシンク2に伝え易くなり、発熱素子4aの温度上昇を抑制することができる。 In this way, the heat generated by the heat generating element 4a mounted on the surface of the circuit board 3 opposite to the heat sink 2 is transmitted to the heat sink 2 via the metal member 3a and the heat conductive member including the thermal paste 7 to dissipate heat. Can be done. Further, for example, the electronic component 4 whose axial dimension is larger than that of the heat generating element 4a is not arranged between the heat sink 2 and the circuit board 3. As a result, the heat sink 2 and the heat generating element 4a can be easily brought into contact with each other via the metal member 3a and the thermal paste 7. Therefore, the heat generated by the heat generating element 4a mounted on the circuit board 3 can be easily transferred to the heat sink 2, and the temperature rise of the heat generating element 4a can be suppressed.

<3.その他>
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態は適宜任意に組み合わせることができる。
<3. Others>
The embodiment of the present invention has been described above. The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist of the invention. In addition, the above-described embodiments can be arbitrarily combined as appropriate.

たとえば、上述の第1及び第2実施形態では本発明が車載モータに適用される場合を示したが、本発明は車載モータ以外のモータに適用されてもよい。 For example, although the first and second embodiments described above show the case where the present invention is applied to an in-vehicle motor, the present invention may be applied to a motor other than the in-vehicle motor.

本発明は、たとえば車載モータに利用可能であり、さらに他の用途のモータにも利用可能である。 The present invention can be used, for example, in an in-vehicle motor, and can also be used in a motor for other purposes.

1・・・ハウジング、1a・・・筒部、1b・・・蓋部、1c・・・下蓋、10a,10b・・・中央開口、11・・・突出部、12・・・環状部、13・・・突壁部、14・・・挿通孔、2・・・ヒートシンク、2a・・・収容凹部、21・・・収納部、22・・・挿通開口、23・・・ネジ孔、3・・・回路基板、3a・・・金属部材、3b・・・貫通孔、4・・・電子部品、4a・・・発熱素子、4b・・・低発熱素子、5・・・ベアリング、6・・・ネジ、7・・・放熱グリス、100・・・モータ、101・・・ロータ、101a・・・シャフト、101b・・・マグネット、102・・・ステータ、103・・・位置検出センサ、104・・・カバー、105・・・コネクタ、105a・・・配線 1 ... Housing, 1a ... Cylinder part, 1b ... Lid part, 1c ... Lower lid, 10a, 10b ... Central opening, 11 ... Protruding part, 12 ... Circular part, 13 ... Protruding wall part, 14 ... Insertion hole, 2 ... Heat sink, 2a ... Storage recess, 21 ... Storage part, 22 ... Insertion opening, 23 ... Screw hole, 3 ... Circuit board, 3a ... Metal member, 3b ... Through hole, 4 ... Electronic component, 4a ... Heat generation element, 4b ... Low heat generation element, 5 ... Bearing, 6. ... Screw, 7 ... Thermal paste, 100 ... Motor, 101 ... Rotor, 101a ... Shaft, 101b ... Magnet, 102 ... Stator, 103 ... Position detection sensor, 104 ... cover, 105 ... connector, 105a ... wiring

Claims (8)

上下方向に伸びる回転軸を有するロータと、該ロータに対向するステータと、該ステータを保持するハウジングと、該ハウジングに取り付けられるヒートシンクと、電子部品が実装されて前記ヒートシンク上に配される回路基板と、を備え、
前記電子部品が発熱素子を含み、
前記ハウジングが、筒状の筒部と、該筒部の端面を覆う蓋部と、を有し、
前記ヒートシンクが、前記蓋部の上面に接し、固定部材を用いて前記蓋部に直接取り付けられ、
前記発熱素子が熱伝導部材を介して前記ヒートシンクに接し、
前記蓋部は、軸方向のうちの前記ヒートシンク側へ突出する突出部と、該突出部の外周端に連続して形成される環状の環状部と、を有し、
前記ヒートシンクは、下面において前記蓋部に面した凹部で形成された収納部を有し、
前記突出部の少なくとも一部は、前記収納部内に配され、
前記環状部は、前記ヒートシンクに接しており、
前記収納部の底面には、前記固定部が固定される孔が形成され、
前記発熱素子を除く少なくとも一部の前記電子部品は、前記回路基板上の前記ヒートシンクと反対側の面に実装され、
前記回路基板上の前記ヒートシンクと反対側の面に実装された前記電子部品の軸方向の寸法は、前記発熱素子の軸方向の寸法よりも大きいことを特徴とするモータ。
A rotor having a rotating shaft extending in the vertical direction, a stator facing the rotor, a housing for holding the stator, a heat sink attached to the housing, and a circuit board on which electronic components are mounted and arranged on the heat sink. And with
The electronic component includes a heat generating element, and the electronic component includes a heat generating element.
The housing has a tubular tubular portion and a lid portion that covers an end surface of the tubular portion.
The heat sink is in contact with the upper surface of the lid and is directly attached to the lid using a fixing member.
The heat generating element comes into contact with the heat sink via a heat conductive member, and the heat generating element comes into contact with the heat sink.
The lid portion has a protruding portion that protrudes toward the heat sink in the axial direction, and an annular annular portion that is continuously formed at the outer peripheral end of the protruding portion.
The heat sink has a storage portion formed by a recess facing the lid portion on the lower surface thereof.
At least a part of the protrusion is arranged in the storage portion.
The annular portion is in contact with the heat sink and is in contact with the heat sink.
A hole for fixing the fixing portion is formed on the bottom surface of the storage portion.
At least some of the electronic components except the heat generating element are mounted on the surface of the circuit board opposite to the heat sink.
A motor characterized in that the axial dimension of the electronic component mounted on the surface of the circuit board opposite to the heat sink is larger than the axial dimension of the heat generating element.
前記突出部が前記凹部の底面に接することを特徴とする請求項に記載のモータ。 The motor according to claim 1 , wherein the protruding portion is in contact with the bottom surface of the recess. 前記回転軸を支持する軸受と、該軸受を保持する保持部と、をさらに備え、
前記保持部が前記突出部内に配されることを特徴とする請求項1又は請求項に記載のモータ。
A bearing that supports the rotating shaft and a holding portion that holds the bearing are further provided.
The motor according to claim 1 or 2 , wherein the holding portion is arranged in the protruding portion.
前記固定部材がネジ又はリベットであることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれかに記載のモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the fixing member is a screw or a rivet. 前記蓋部が挿通孔を有し、該挿通孔に前記固定部材が挿通され、
前記蓋部における前記挿通孔の周囲の表面粗さが前記筒部の外周面の表面粗さよりも小さいことを特徴とする請求項に記載のモータ。
The lid portion has an insertion hole, and the fixing member is inserted through the insertion hole.
The motor according to claim 4 , wherein the surface roughness around the insertion hole in the lid portion is smaller than the surface roughness of the outer peripheral surface of the tubular portion.
前記発熱素子が前記ヒートシンクと前記回路基板との間に配されることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれかに記載のモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 5 , wherein the heat generating element is arranged between the heat sink and the circuit board. 前記熱伝導部材が放熱グリスを含むことを特徴とする請求項1〜請求項のいずれかに記載のモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 6 , wherein the heat conductive member contains thermal paste. 前記発熱素子がスイッチング素子であることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれかに記載のモータ。
The motor according to any one of claims 1 to 7 , wherein the heat generating element is a switching element.
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