JP7600488B2 - Motor - Google Patents
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Description
本発明は、モータに関する。 The present invention relates to a motor.
従来、モータのステータを樹脂によりモールド成形することによってケーシングを形成し、この内部において軸受を介して回転子を支持するモールドモータがある。このようなモータは、ステータの防水性や、モータ駆動時のステータの振動に対する防振性・防音性に優れている。従来のモールドモータについては、例えば、特開2007-6603号公報に記載されている。
特開2007-6603号公報のDCブラシレスモータは、ステータが一体となってモールド成形されたステータ完成体(6)と、ロータ完成体とを有する。反出力軸側のベアリング(5)は、ブラケット(10)に支持され、ステータ完成体(6)に固定されている。また、ステータ完成体(6)には、駆動IC(7)を搭載したプリント基板(8)が取り付けられている。ブラケット(10)と駆動IC(7)との間には、放熱シリコン(11)が塗布されている。また、ブラケット(10)には、アルミニュウムで構成された放熱板(12)取り付けられている。これにより、駆動IC(7)において発生した熱を、放熱シリコン(11)を介してブラケット(10)および放熱板(12)にて放熱することができる(段落0016,段落0017,段落0020ほか)。 The DC brushless motor of JP 2007-6603 A has a stator assembly (6) in which the stator is molded as a single unit, and a rotor assembly. The bearing (5) on the non-output shaft side is supported by a bracket (10) and fixed to the stator assembly (6). A printed circuit board (8) carrying a drive IC (7) is attached to the stator assembly (6). Heat dissipation silicon (11) is applied between the bracket (10) and the drive IC (7). A heat sink (12) made of aluminum is attached to the bracket (10). This allows heat generated in the drive IC (7) to be dissipated by the bracket (10) and the heat sink (12) via the heat dissipation silicon (11) (paragraphs 0016, 0017, 0020, etc.).
ベアリング(5)の内輪には、シャフト(3)が固定されている。シャフト(3)は、作業者がメンテナンス等を行う機器の回転部または減速機構等に接続される。しかしながら、上述のとおり、ベアリング(5)はブラケット(10)に支持されているが、ブラケット(10)と駆動IC(7)との間には、放熱シリコン(11)が塗布されるのみである。このため、駆動IC(7)とシャフト(3)との間の絶縁性能は十分に確保されていない。 The shaft (3) is fixed to the inner ring of the bearing (5). The shaft (3) is connected to a rotating part or a reduction mechanism of the equipment on which the worker performs maintenance. However, as described above, although the bearing (5) is supported by the bracket (10), only heat dissipation silicone (11) is applied between the bracket (10) and the driving IC (7). For this reason, the insulation performance between the driving IC (7) and the shaft (3) is not sufficiently ensured.
本発明の目的は、ステータを一体成形したケーシングを有するモールドモータにおいて、内部に収容された電子部品からの放熱を促す放熱部品と、駆動対象となる機器の回転部または減速機構等が接続されるシャフトとの間の絶縁性能を確保できる構造を提供することである。 The object of the present invention is to provide a structure for a molded motor having a casing with an integrally molded stator that can ensure insulation performance between a heat dissipation component that promotes heat dissipation from electronic components housed inside and a shaft to which a rotating part or reduction gear mechanism of the device to be driven is connected.
本願の例示的な第1発明は、モータであって、静止部と、中心軸を中心として軸受部を介して回転する回転部と、を有し、前記静止部は、ステータと、前記ステータの少なくとも一部を収容するケーシングと、前記ケーシングに固定され、前記軸受部を直接的または間接的に保持するカバーと、径方向に拡がり、前記ステータと電気的に接続される回路基板と、を有し、前記回転部は、ロータと、前記ロータに取り付けられ、前記中心軸に沿って延びるシャフトと、を有し、前記回路基板は、前記モータを駆動させるための電子部品を有し、前記ケーシングは、少なくとも軸方向一方側に形成されたケーシング開口部において開口し、前記ケーシング開口部から軸方向他方側へ連続する内部空間を有し、前記電子部品は、前記内部空間に位置し、前記カバーは、前記回路基板よりも軸方向一方側から前記ケーシング開口部を覆い、かつ、樹脂製のカバー本体部と、前記カバー本体部に取り付けられ、前記カバー本体部よりも熱伝導率の高い放熱部品と、を有し、前記放熱部品の軸方向他方側の端部は、直接的または別部材を介して間接的に前記電子部品と接触し、前記軸受部と前記放熱部品との間には、少なくとも径方向において、前記カバー本体部が介在する。 The first exemplary invention of the present application is a motor having a stationary part and a rotating part that rotates around a central axis via a bearing part, the stationary part having a stator, a casing that houses at least a part of the stator, a cover that is fixed to the casing and directly or indirectly holds the bearing part, and a circuit board that extends in a radial direction and is electrically connected to the stator, the rotating part having a rotor and a shaft that is attached to the rotor and extends along the central axis, the circuit board has electronic components for driving the motor, and the casing has a rotor that is rotatable in at least one axial direction. The cover has an internal space that opens at a casing opening formed on the side of the bearing and continues from the casing opening to the other axial side, the electronic component is located in the internal space, the cover covers the casing opening from one axial side of the circuit board, and has a resin cover body and a heat dissipation component attached to the cover body and having a higher thermal conductivity than the cover body, the end of the heat dissipation component on the other axial side contacts the electronic component directly or indirectly via a separate member, and the cover body is interposed at least in the radial direction between the bearing and the heat dissipation component.
本願の例示的な第1発明によれば、電子部品からの放熱を促す放熱部品と、シャフトを回転可能に支持する軸受部との間に、絶縁体である樹脂製のカバー本体部が介在する。これにより、電子部品および放熱部品と、シャフトを支持する軸受部との間の絶縁性能を十分に確保できる。この結果、回路基板を流れる電気が放熱部品および軸受部を介してシャフトへ伝達されることを抑制できる。 According to the first exemplary invention of the present application, a resin cover body, which is an insulator, is interposed between the heat dissipation component that promotes heat dissipation from the electronic components and the bearing that rotatably supports the shaft. This ensures sufficient insulation between the electronic components and heat dissipation component and the bearing that supports the shaft. As a result, it is possible to prevent electricity flowing through the circuit board from being transmitted to the shaft via the heat dissipation component and the bearing.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ステータに対して回路基板側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。すなわち、以下の実施形態または変形例における「上側(上端部)」は「軸方向一方側(軸方向一方側の端部)」と読み替えられるものとし、「下側(下端部)」は「軸方向他方側(軸方向他方側の端部)」と読み替えられるものとする。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。 Below, an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this application, the direction parallel to the central axis of the motor is called the "axial direction", the direction perpendicular to the central axis of the motor is called the "radial direction", and the direction along the arc centered on the central axis of the motor is called the "circumferential direction". In this application, the axial direction is the up-down direction, and the circuit board side with respect to the stator is called the up-down direction, and the shape and positional relationship of each part will be described. However, this definition of the up-down direction is not intended to limit the orientation of the motor according to the present invention during manufacture and use. In other words, in the following embodiments and modifications, the "upper side (upper end)" is to be read as "one axial side (end on one axial side)", and the "lower side (lower end)" is to be read as "the other axial side (end on the other axial side)". In this application, the "parallel direction" also includes a substantially parallel direction. In this application, the "orthogonal direction" also includes a substantially orthogonal direction.
<1.第1実施形態>
<1-1.モータの構成>
図1は、モータ1の縦断面図である。このモータ1は、例えば、空調機の室内機および室外機等の家電製品に使用される。ただし、本発明のモータは、家電製品以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、自動車や鉄道等の輸送機器、OA機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて、種々の駆動力を発生させるものであってもよい。
1. First embodiment
<1-1. Motor configuration>
1 is a vertical cross-sectional view of a
図1に示すように、モータ1は、静止部2と回転部3とを有する。静止部2は、駆動対象となる機器の枠体に固定される。回転部3は、静止部2に対して、後述する軸受部60を介して上下に延びる中心軸9の周りに回転可能に支持される。回転部3の後述するシャフト31には、駆動対象となる機器の回転部または減速機構等が固定される。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の静止部2は、ステータ21、ケーシング22、カバー23、回路基板24、および軸受収納部25を有する。なお、軸受収納部25は、上側軸受収納部251および下側軸受収納部252を含む。上側軸受収納部251は、カバー23の一部を形成する。下側軸受収納部252は、ケーシング22の一部を形成する。ただし、以下では、理解容易のために、カバー23と上側軸受収納部251とを区別し、ケーシング22と下側軸受収納部252とを区別して、説明する。
The
ステータ21は、外部電源から回路基板24を介して供給される駆動電流に応じて、磁束を発生させる電機子である。ステータ21は、後述するロータ32の径方向外側を環状に取り囲む。ステータ21は、ステータコア211、インシュレータ212、および複数のコイル213を有する。ステータコア211は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア211は、ケーシング22に固定されている。また、ステータコア211は、円環状のコアバック41と、コアバック41から径方向内側へ向けて突出する複数のティース42と、を有する。コアバック41は、中心軸9と略同軸に配置される。複数のティース42は、周方向に略等間隔に配列される。
The
インシュレータ212は、絶縁体である樹脂からなる。インシュレータ212は、ステータコア211に取り付けられる。各ティース42の上面、下面、および周方向の両側面は、インシュレータ212により覆われている。コイル213は、ティース42の周囲にインシュレータ212を介して巻かれた導線からなる。インシュレータ212は、ステータコア211とコイル213との間に介在することによって、ステータコア211とコイル213とが電気的に短絡することを防止できる。
The
ケーシング22は、ステータ21および後述する下側軸受部62を保持する樹脂製の部材である。本実施形態のケーシング22は、ステータ21および下側軸受収納部252が保持された金型の内部に、樹脂を流し込むことにより得られたインサート成形品である。ケーシング22は、円筒部221と、底板部222とを有する。
The casing 22 is a resin member that holds the
円筒部221は、軸方向に略円筒状に延びる。また、円筒部221の径方向内側には、ロータ32が配置される。なお、本実施形態では、ステータ21の表面のうち、ティース42の径方向内側の端面以外の面が、ケーシング22を形成している樹脂に覆われている。これにより、ステータ21内部への浸水を抑制できる。また、ステータ21のコイル213およびステータコア211を電気的に絶縁することができる。ただし、ティース42の径方向内側の端面を含むステータ21の全部が、ケーシング22を形成している樹脂に覆われてもよい。すなわち、ケーシング22は、ステータ21の少なくとも一部を収容するものであればよい。
The cylindrical portion 221 extends in an approximately cylindrical shape in the axial direction. The
底板部222は、円筒部221の下端部から径方向内側へ向けて、円環状に拡がる。底板部222は、ステータ21およびロータ32よりも下側に位置する。また、底板部222は、下側軸受収納部252の外周面および下面の一部を覆い、かつ、下側軸受収納部252を保持している。
The bottom plate portion 222 expands in an annular shape from the lower end of the cylindrical portion 221 toward the inside in the radial direction. The bottom plate portion 222 is located below the
また、ケーシング22は、円筒部221の上端部のケーシング開口部223において開口し、ケーシング開口部223から下側へ連続する内部空間220をさらに有する。静止部2の後述する電子部品26を含む回路基板24と、回転部3の後述するシャフト31の一部およびロータ32は、当該内部空間220に位置する。これにより、モータ1全体を軸方向に小型化することができる。ただし、ケーシング開口部223が形成される位置は、これに限定されない。ケーシング開口部223は、ケーシング22の上側および下側の少なくとも一方に形成されればよい。
The casing 22 also has an
カバー23は、ケーシング22の上方に配置され、かつ、上側軸受収納部251の周囲を径方向に円環状に拡がる略板状の部材である。本実施形態のカバー23は、後述する放熱部品232および上側軸受収納部251が保持された金型の内部に、樹脂を流し込むことにより得られたインサート成形品である。当該樹脂が硬化することによって、カバー本体部231が形成される。カバー本体部231は、上側軸受収納部251の外周面および下面の一部を覆い、かつ、上側軸受収納部251を保持している。このように、樹脂製のカバー本体部231を有することによって、モータ1からの振動に伴って生じるカバー本体部231の反響音(騒音)を、金属製のカバーを用いる場合と比べて低く抑えることができる。
The
カバー23の下面には、円環状の凹部230が形成されている。凹部230は、カバー23の周縁部の下面から上側へ凹む。ケーシング22の円筒部221の上端部は、凹部230に嵌まる。これにより、カバー23とケーシング22とが、互いに圧入により固定される。カバー23は、回路基板24よりも上側からケーシング開口部223を覆う。これにより、ケーシング22内部への水や異物の侵入が抑制される。カバー23のより詳細な構造については、後述する。
A
回路基板24は、ステータ21およびロータ32の上側、かつ、カバー23の下側において、径方向に拡がる。回路基板24の表面には、モータ1を駆動させるための電子部品26を含む電子回路が実装されている。コイル213を構成する導線(図示省略)の端部は、上側に引き出され、当該電子回路と電気的に接続される。すなわち、回路基板24は、ステータ21と電気的に接続される。また、外部電源から延びる導線(図示省略)が、回路基板24と電気的に接続される。すなわち、コイル213と外部電源とが、回路基板24を介して電気的に接続される。外部電源から供給される電流は、回路基板24を介して、コイル213へ流れる。なお、回路基板24は、駆動対象となる機器に搭載された制御回路と電気的に接続されてもよく、当該制御回路からの信号線を受信してもよい。
The
なお、電子部品26は、第1電子部品261と第2電子部品262とに分類される。第1電子部品261は、回路基板24に搭載される電子部品のうち、比較的発熱しやすい電子部品である。第1電子部品261には、例えば、FETまたはIGBT等のスイッチング素子が含まれる。また、第1電子部品261には、複数個のスイッチング素子を一つのパッケージに収めたパワー半導体も含まれる。第2電子部品262は、回路基板24に搭載される電子部品のうち、比較的発熱しにくい電子部品である。さらに、本実施形態では、回路基板24の上側に、第1電子部品261に接触する熱伝導シート240(別部材)が配置されている。熱伝導シート240の材料には、例えば、シリコンゴムを含む熱伝導率が高い弾性シートが用いられる。
The
上側軸受収納部251は、上側が閉じた略円筒形状を有する。上述の通り、カバー23は、後述する放熱部品232および上側軸受収納部251が保持された金型の内部に、樹脂を流し込むことにより得られたインサート成形品である。すなわち、上側軸受収納部251は、モールド樹脂の成形により、カバー23のカバー本体部231に固定される。また、上側軸受収納部251の内部には、後述するシャフト31の上端部および上側軸受部61が収容されている。上側軸受収納部251の材料には、鉄やアルミニウム等の導電性を有する金属が用いられる。
The
下側軸受収納部252は、略円環形状を有する。上述の通り、ケーシング22は、ステータ21および下側軸受収納部252が保持された金型の内部に、樹脂を流し込むことにより得られたインサート成形品である。すなわち、下側軸受収納部252は、モールド樹脂の成形により、ケーシング22の底板部222に固定される。また、下側軸受収納部252の内部には、後述するシャフト31を回転可能に支持する下側軸受部62が収容されている。下側軸受収納部252の材料には、鉄やアルミニウム等の導電性を有する金属が用いられる。
The
回転部3は、シャフト31およびロータ32を有する。
The rotating part 3 has a
シャフト31は、中心軸9に沿って上下方向に延びる柱状の部材である。シャフト31は、中心軸9を中心として回転可能に支持される。シャフト31の下端部は、ケーシング22の下端部よりも下方へ突出している。シャフト31の下端部には、例えば、駆動対象となる機器の回転部である空調機用のファンが取り付けられる。また、シャフト31の下端部は、ギア等の動力伝達機構を介して、ファン以外の駆動部に連結されてもよい。
The
なお、本実施形態では、シャフト31が下方へ突出しているが、本発明はこの限りではない。シャフト31は、カバー23よりも上方へ突出して、その上端部が駆動部と連結されていてもよい。また、シャフト31は、ケーシング22の下方およびカバー23の上方の双方へ突出して、その下端部および上端部の両方が、それぞれ駆動部に連結されていてもよい。
In this embodiment, the
ロータ32は、ステータ21の径方向内側、かつ、シャフト31の周囲に配置され、シャフト31とともに回転する環状の部材である。ロータ32は、ロータコア321および複数のマグネット322を有する。
The
ロータコア321は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ロータコア321の径方向内側には、ロータ貫通孔320が設けられている。ロータ貫通孔320は、中心軸9に沿ってロータ32を軸方向に貫通する。シャフト31は、ロータ貫通孔320に挿入され、ロータコア321の内周面に圧入によって取り付けられている。ただし、シャフト31は、ロータコア321に、圧入の代わりに、または圧入に加えて、接着によって取り付けられてもよい。
The
複数のマグネット322は、ロータコア321の周囲に配置される。各マグネット322の径方向外側の面は、ステータ21のティース42の径方向内側の端面に対向する磁極面となっている。複数のマグネット322は、N極の磁極面とS極の磁極面とが交互に並ぶように、周方向に等間隔に配列されている。
The
なお、複数のマグネット322に代えて、円環状のマグネットが使用されていてもよい。円環状のマグネットを使用する場合には、マグネットの外周面に、N極とS極とが、周方向に交互に着磁されていればよい。また、複数のマグネット322は、本実施形態のようにロータコア321の周囲に配置されていてもよく、あるいは、ロータコア321の内部に埋め込まれた状態で配置されていてもよい。
In addition, a ring-shaped magnet may be used instead of the
軸受部60は、上側軸受部61と下側軸受部62とを含む。上側軸受部61は、ロータ32よりも上方において、シャフト31を回転可能に支持している。下側軸受部62は、ロータ32よりも下方において、シャフト31を回転可能に支持している。本実施形態の上側軸受部61および下側軸受部62は、いずれも、球体601、外輪602、および内輪603を有するボールベアリングである。ボールベアリングにおいては、外輪602と内輪603とが、球体601を介して相対回転する。球体601、外輪602、および内輪603の材料には、鉄等の導電性を有する金属が使用される。すなわち、上側軸受部61および下側軸受部62は、いずれも、外周面と内周面との間が導電性を有する部材で繋がっている。
The bearing
なお、本実施形態では、球体601、外輪602、および内輪603の全体が、導電性の材料で形成されているが、本発明はこの限りではない。例えば、上側軸受部61および下側軸受部62の一部に、絶縁材料が使用されていても、上側軸受部61および下側軸受部62の外周面と内周面との間が、導電性の部材で繋がっていればよい。また、本実施形態では、ベアリングとしてボールベアリングを使用しているが、ベアリングの外周面と内周面との間が導電性であれば、スリーブ軸受等の他方式のベアリングを使用してもよい。
In this embodiment, the
上側軸受部61の外輪は、上側軸受収納部251に固定される。これにより、上側軸受部61の外輪は、上側軸受収納部251と、電気的に接続されている。下側軸受部62の外輪は、下側軸受収納部252に固定される。これにより、下側軸受部62の外輪は、下側軸受収納部252と、電気的に接続されている。また、上側軸受部61および下側軸受部62の各々の内輪は、シャフト31に固定される。
The outer ring of the
モータ1の駆動時には、外部電源から、回路基板24上の第1電子部品261および第2電子部品262に通電される。第1電子部品261および第2電子部品262は、コイル213に通電するための駆動電流を生成し、通電を制御する。コイル213に駆動電流が供給されることで、ステータコア211の複数のティース42に、磁束が生じる。そして、ティース42とロータ32に搭載されているマグネット322との間の磁束が及ぼす作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、中心軸9を中心として回転部3が回転する。また、シャフト31に直接的または間接的に取り付けられている機器が、回転部3とともに回転する。
When the
なお、上述のとおり、上側軸受部61は、金属製の上側軸受収納部251に支持されている。また、下側軸受部62は、金属製の下側軸受収納部252に支持されている。これにより、モータ1の駆動時に各部の温度が上昇した場合でも、上側軸受部61と上側軸受収納部251との間、および下側軸受部62および下側軸受収納部252との間の相対的な寸法変化や変形が抑制される。このため、回転部3の空転を防ぎ、高い回転精度が維持される。
As described above, the
<1-2.カバーの詳細な構造>
次に、カバー23のより詳細な構造について、説明する。
<1-2. Detailed structure of the cover>
Next, the structure of the
図2は、カバー23および上側軸受収納部251の斜視図である。図2に示すように、カバー23は、上述のカバー本体部231と、放熱部品232とを有する。カバー本体部231は樹脂製である。一方、放熱部品232の材料には、アルミニウム等の金属が用いられる。このため、放熱部品232は、カバー本体部231よりも熱伝導率が高い。
Figure 2 is a perspective view of the
図3は、カバー本体部231および上側軸受収納部251を上方から見た斜視図である。図4は、放熱部品232の斜視図である。図5は、カバー23および上側軸受収納部251を下方から見た斜視図である。図3に示すように、樹脂の射出成形によって形成されたカバー本体部231は、板状部51と、孔部52とを有する。板状部51は、水平方向に板状に拡がる。孔部52は、樹脂の射出成形の際に放熱部品232が配置された跡であり、板状部51を軸方向に貫通する。すなわち、図2~図4に示すように、樹脂の射出成形によって形成されたカバー23において、放熱部品232は孔部52に配置され、カバー本体部231に取り付けられる。また、図5に示すように、放熱部品232は、カバー23の下方へ露出する。
Figure 3 is a perspective view of the
図1に示すように、放熱部品232の下端部は、熱伝導率が高い熱伝導シート240を介して間接的に第1電子部品261と接触する。また、図2および図4に示すように、放熱部品232の上面には、モータ1の外部へ露出する複数のフィン71が設けられている。各フィン71は、上方へ向けて突出する突起である。これにより、第1電子部品261において発生した熱を、熱伝導シート240を介して放熱部品232からモータ1の外部へ放熱させることができる。特に、本実施形態では、放熱部品232がカバー23の下方へ露出し、空気層を介さず熱伝導シート240と直接的に接触するため、放熱性能がさらに向上する。なお、熱伝導シート240は設けられなくてもよい。すなわち、放熱部品232の下端部は、熱伝導シート240を介さず直接的に第1電子部品261と接触してもよい。
1, the lower end of the
なお、比較的発熱しにくい第2電子部品262は、カバー23の板状部51から軸方向に離間している。第2電子部品262には、例えば、IC部品等が含まれる。また、本実施形態の放熱部品232の下端部は、板状部51よりも下側に位置する。これにより、第2電子部品262とカバー本体部231とを接触させることなく、第1電子部品261と放熱部品232とを接触させることができる。
The second
図4に示すように、放熱部品232において、複数のフィン71の水平方向の外側には、固定部72が設けられている。固定部72は、軸方向に対して略垂直に延びる。ただし、固定部72は、軸方向に対して略垂直な方向から、若干傾斜していてもよい。カバー23を樹脂成形する際、放熱部品232は、固定部72の側面721と、固定部72の下側の端面722とが、カバー本体部231を形成する樹脂に覆われることによって固定される。これにより、放熱部品232の、カバー本体部231からの軸方向への抜けが防止される。また、ネジや接着材等を用いることなく、カバー本体部231に対して放熱部品232を取り付けることができるため、放熱部品232とカバー本体部231との間の隙間がほぼ無くなる。このため、モータ1の外部からカバー23へ水がかかっても、モータ1の内部へ浸入することを抑制できる。ただし、放熱部品232は、固定部72の側面721と、固定部72の上側の端面723とが、カバー本体部231を形成する樹脂に覆われてもよい。すなわち、放熱部品232は、固定部72の側面721と、固定部72の上側の端面723および下側の端面722の少なくとも一部とが、カバー本体部231を形成する樹脂に覆われることによって固定されていればよい。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、放熱部品232は、複数のフィン71の下側において軸方向に延びる軸方向延伸部73をさらに有する。また、図5に示すように、カバー本体部231は、第1突出部53を有する。第1突出部53は、孔部52の周縁部において、板状部51から下側へ突出する。本実施形態では、放熱部品232の軸方向延伸部73の側面の全体が、第1突出部53を形成する樹脂に覆われている。これにより、カバー本体部231を形成する樹脂によって放熱部品232が覆われる面積が増大する。この結果、放熱部品232が外力を受けた場合でも、傾いたり、落下したりすることが抑制される。ただし、放熱部品232の軸方向延伸部73の側面の少なくとも一部が、カバー本体部231を形成する樹脂に覆われていればよい。
As shown in FIG. 4, the
図3に示すように、カバー本体部231の上端部のうち孔部52の周縁部には、段差部521が形成されている。段差部521は、板状部51の上面よりも下方へ凹んでいる。また、段差部521は、孔部52の他の部分よりも、軸方向に対して垂直な方向に広がっている。段差部521には、放熱部品232の複数のフィン71のうち下側の一部の部位と、固定部72とが配置される。すなわち、放熱部品232の複数のフィン71は、下側の一部の部位が孔部52に位置し、カバー本体部231よりも上側へ突出する部位は少なくなっている。これにより、モータ1の軸方向の高さを抑えることができる。ただし、段差部521をより深く設けることによって、放熱部品232の複数のフィン71のうち全部の部位を、孔部52に配置してもよい。
3, a
図6は、モータ1の部分縦断面図である。図6に示すように、上側軸受収納部251は、円筒部91とフランジ部92とを有する。円筒部91は、中心軸9に沿って円筒状に延びる。また、円筒部91の内部には、上側軸受部61が配置される。フランジ部92は、円筒部91の下端部から径方向外側へ拡がる。また、カバー本体部231は、円環状の第2突出部54を有する。第2突出部54は、板状部51の径方向内側の端部から下側へ突出する。当該第2突出部54の周方向の一部分は、上述の第1突出部53の一部を構成する。上側軸受収納部251のフランジ部92は、第2突出部54を形成する樹脂に覆われている。
Figure 6 is a partial vertical cross-sectional view of the
これにより、上側軸受収納部251および上側軸受部61と、放熱部品232および電子部品26との間に、絶縁体である樹脂製のカバー本体部231の一部が介在する構造が形成されている。この結果、上側軸受収納部251および上側軸受部61と、放熱部品232および電子部品26との間の電気的な絶縁性能が十分に確保される。そして、第1電子部品261および第2電子部品262が搭載された回路基板24を流れる電気が、放熱部品232、上側軸受収納部251、および上側軸受部61を介してシャフト31へ伝達されることが抑制される。特に、本実施形態では、上側軸受収納部251および上側軸受部61と、電子部品26との間に、軸方向に延びる第2突出部54が介在することによって、絶縁距離がより長く確保されている。
This forms a structure in which a part of the
また、このような構造を有するカバー23を樹脂成形することにより、放熱部品232および電子部品26と上側軸受部61との間を絶縁可能な構造と、上側軸受部61を保持する上側軸受収納部251とを、同時に形成できる。これにより、製造工程を短縮化できる。また、本実施形態では、上側軸受収納部251の円筒部91は、モータ1の上端部よりも下側に位置する。これにより、カバー本体部231に対する上側軸受収納部251の固定強度を維持しつつ、モータ1の軸方向の高さが抑えられている。
In addition, by resin molding the
図4に示すように、放熱部品232の固定部72は、複数のフィン71から軸方向に対して垂直に延びる台部形状を構成している。また、図2に示すように、当該台部形状の上側の端面は、カバー本体部231からモータ1の外部へ露出する露出面724となっている。カバー23を樹脂成形する際、カバー23にインサートされる放熱部品232の浮き上がりを防止するために、複数のフィン71の周縁部が、上方から金型で押さえつけられる。その結果、樹脂成形後に、複数のフィン71の周縁部が、当該外部へ露出する露出面724となる。モータ1の外部からカバー23へ水がかかった場合、当該露出面724には、水が溜まりやすい。
As shown in FIG. 4, the fixing
そこで、本実施形態のカバー本体部231には、さらに溝部55が形成されている。溝部55は、カバー本体部231の上側の端面の一部から下側へ凹み、カバー本体部231の外周面と孔部52とを繋ぐ。また、溝部55は、露出面724と連続する。これにより、モータ1の外部からカバー23へ水がかかっても、露出面724に溜まることなく溝部55を介して排水できる。
Therefore, in this embodiment, a
<2.変形例>
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態には限定されない。
2. Modifications
Although the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
上側軸受収納部251および下側軸受収納部252は、設けられなくてもよい。例えば、上側軸受部61は、上側軸受収納部251を介さず、カバー23のカバー本体部231に直接的に固定されてもよい。すなわち、カバー23は、上側軸受部61を直接的または間接的に保持する構成であればよい。そして、上側軸受部61と放熱部品232との間に、少なくとも径方向において、絶縁体である樹脂製のカバー本体部231の一部が介在していればよい。これにより、上側軸受部61と、放熱部品232および電子部品26との間の電気的な絶縁性能が十分に確保される。また、下側軸受部62は、下側軸受収納部252を介さず、ケーシング22の底板部222に直接的に固定されてもよい。すなわち、ケーシング22は、下側軸受部62を直接的または間接的に保持する構成であればよい。
The
図7は、一変形例に係るカバー23Bおよび上軸受収納部を上方から見た斜視図である。図7の例では、カバー本体部231Bのうち孔部52Bを構成する面234Bは、上側へ向かうにつれて孔部52Bの径方向の中央部から離れる方向へ傾斜する。すなわち、孔部52Bは、上側へ向かうにつれて径方向の幅が大きくなる。これにより、モータ1の外部から孔部52Bへ流入し、さらに孔部52Bからモータ1の外部へ流出する空気の流れが円滑となる。この結果、放熱部品232Bの放熱性能がさらに向上する。
Figure 7 is an oblique view of
図8は、他の変形例に係るモータ1Cの部分縦断面図である。図8の例に示すように、放熱部品232Cの固定部72Cは、水平方向に対してやや傾斜していてもよい。この場合でも、放熱部品232Cの固定部72Cの側面721Cと、固定部72Cの上側の端面723Cおよび下側の端面722Cの少なくとも一部とが、カバー本体部231Cを形成する樹脂で覆われることによって、強固に固定される。
Figure 8 is a partial vertical cross-sectional view of a
図9は、他の変形例に係るモータ1Dの部分縦断面図である。図9の例では、放熱部品232Dは、複数のフィン71Dと、固定部72Dと、軸方向延伸部73Dとを有する。軸方向延伸部73Dは、複数のフィン71Dの下側において軸方向に延びる。固定部72Dは、軸方向延伸部73Dの下端部の外側において、軸方向に対して略垂直に延びる。放熱部品232Dは、固定部72Dの側面721Dと、固定部72Dの上側の端面723Dとが、カバー本体部231Dを形成する樹脂で覆われることによって、強固に固定される。また、放熱部品232Dがこのような構造を有することによって、カバー23Dからの抜けおよび落下が防止される。
Figure 9 is a partial vertical cross-sectional view of a
また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上述の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。 The detailed shape of each component may differ from the shape shown in each drawing of this application. Furthermore, the elements appearing in the above-mentioned embodiments and variations may be combined as appropriate to the extent that no contradiction occurs.
本発明は、モータに利用できる。 This invention can be used in motors.
1,1C,1D モータ
2 静止部
3 回転部
9 中心軸
21 ステータ
22 ケーシング
23,23B,23D カバー
24 回路基板
25 軸受収納部
26 電子部品
31 シャフト
32 ロータ
41 コアバック
42 ティース
51 板状部
52,52B 孔部
53 第1突出部
54 第2突出部
55 溝部
60 軸受部
61 上側軸受部
62 下側軸受部
71,71D フィン
72,72C,72D 固定部
73,73D 軸方向延伸部
91 円筒部
92 フランジ部
211 ステータコア
212 インシュレータ
213 コイル
220 内部空間
223 ケーシング開口部
231,231B,231C,231D カバー本体部
232,232B,232C,232D 放熱部品
240 熱伝導シート
251 上側軸受収納部
252 下側軸受収納部
261 第1電子部品
262 第2電子部品
724 露出面
1, 1C,
Claims (9)
静止部と、
中心軸を中心として軸受部を介して回転する回転部と、
を有し、
前記静止部は、
ステータと、
前記ステータの少なくとも一部を収容するケーシングと、
前記ケーシングに固定され、前記軸受部を直接的または間接的に保持するカバーと、
径方向に拡がり、前記ステータと電気的に接続される回路基板と、
を有し、
前記回転部は、
ロータと、
前記ロータに取り付けられ、前記中心軸に沿って延びるシャフトと、
を有し、
前記回路基板は、
前記モータを駆動させるための電子部品
を有し、
前記ケーシングは、少なくとも軸方向一方側に形成されたケーシング開口部において開口し、前記ケーシング開口部から軸方向他方側へ連続する内部空間を有し、
前記電子部品は、前記内部空間に位置し、
前記カバーは、前記回路基板よりも軸方向一方側から前記ケーシング開口部を覆い、かつ、
樹脂製のカバー本体部と、
前記カバー本体部に取り付けられ、前記カバー本体部よりも熱伝導率の高い放熱部品と、
を有し、
前記放熱部品の軸方向他方側の端部は、直接的または別部材を介して間接的に前記電子部品と接触し、
前記軸受部と前記放熱部品との間には、少なくとも径方向において、前記カバー本体部が介在し、
前記カバーは、
前記カバー本体部に固定され、内部に前記軸受部が配置される金属製の軸受収納部
をさらに有し、
前記カバー本体部は、
板状に拡がる板状部
を有し、
前記軸受収納部は、
内部に前記軸受部が配置され、前記中心軸に沿って円筒状に延びる円筒部と、
前記円筒部の軸方向他方側の端部から径方向外側へ拡がるフランジ部と、
を有し、
前記カバー本体部は、
前記板状部の径方向内側の端部から軸方向他方側へ突出する第2突出部
をさらに有し、
前記フランジ部は、前記第2突出部を形成する樹脂に覆われる、モータ。 A motor,
A stationary portion;
a rotating part that rotates around a central axis via a bearing part;
having
The stationary portion is
A stator;
a casing that accommodates at least a portion of the stator;
a cover fixed to the casing and directly or indirectly holding the bearing portion;
A circuit board extending in a radial direction and electrically connected to the stator;
having
The rotating part is
A rotor;
a shaft attached to the rotor and extending along the central axis;
having
The circuit board includes:
Electronic components for driving the motor are included,
the casing has an internal space that is open at least at a casing opening formed on one axial side and continues from the casing opening to the other axial side,
the electronic component is located in the internal space,
The cover covers the casing opening from one axial side of the circuit board, and
A resin cover body;
a heat dissipation component attached to the cover body and having a higher thermal conductivity than the cover body;
having
an end portion of the heat dissipation component on the other axial side contacts the electronic component directly or indirectly via a separate member;
the cover body is interposed between the bearing portion and the heat dissipation component at least in a radial direction,
The cover is
a metal bearing housing portion fixed to the cover body portion and having the bearing portion disposed therein;
The cover body portion is
A plate-shaped portion extending in a plate shape is provided.
The bearing housing portion is
a cylindrical portion in which the bearing portion is disposed and which extends cylindrically along the central axis;
a flange portion extending radially outward from the other axial end of the cylindrical portion;
having
The cover body portion is
The plate-shaped portion further includes a second protruding portion protruding from a radially inner end portion of the plate-shaped portion toward the other axial side,
The flange portion is covered with a resin that forms the second protrusion portion.
前記軸受収納部と前記放熱部品との間に前記カバー本体部が介在する、モータ。 2. The motor according to claim 1,
The cover body is interposed between the bearing housing portion and the heat dissipation component.
前記カバー本体部は、
前記板状部を軸方向に貫通する孔部
をさらに有し、
前記放熱部品は前記孔部に配置され、かつ、前記放熱部品の軸方向他方側の端部は、前記板状部よりも軸方向他方側に位置し、
前記電子部品は、第1電子部品と、第2電子部品と、を有し、
前記第1電子部品は、直接的または別部材を介して間接的に前記放熱部品と接触し、
前記第2電子部品は、前記板状部から離間している、モータ。 3. The motor according to claim 2,
The cover body portion is
The plate-shaped portion further has a hole passing through the plate-shaped portion in the axial direction,
the heat dissipation component is disposed in the hole, and an end portion on the other axial direction side of the heat dissipation component is located on the other axial direction side of the plate-shaped portion,
The electronic component includes a first electronic component and a second electronic component,
the first electronic component is in contact with the heat dissipation component directly or indirectly via another member;
The second electronic component is spaced apart from the plate-shaped portion.
前記放熱部品は、
軸方向に対して垂直に延びる固定部
を有し、
前記放熱部品は、前記固定部の側面と、前記固定部の軸方向一方側および軸方向他方側の端面の少なくとも一部とが、前記カバー本体部を形成する樹脂に覆われることによって固定される、モータ。 4. The motor according to claim 3,
The heat dissipation component is
A fixing portion extending perpendicular to the axial direction,
The heat dissipation component is fixed to the motor by covering the side surfaces of the fixed portion and at least a portion of the end faces on one axial side and the other axial side of the fixed portion with resin that forms the cover main body portion.
前記放熱部品は、
前記モータの外部へ露出する複数のフィン
をさらに有し、
前記複数のフィンのうち軸方向他方側の一部の部位または全部の部位が前記孔部に位置する、モータ。 The motor according to claim 3 or claim 4,
The heat dissipation component is
The motor further includes a plurality of fins exposed to an outside thereof,
a motor in which some or all of the plurality of fins on the other axial side are positioned in the hole portion.
前記カバー本体部は、
前記孔部の周縁部において、前記板状部から軸方向他方側へ突出する第1突出部
をさらに有し、
前記放熱部品の側面の少なくとも一部は、前記第1突出部を形成する樹脂に覆われる、モータ。 A motor according to any one of claims 3 to 5,
The cover body portion is
a first protruding portion protruding from the plate-like portion toward the other axial side at a peripheral edge of the hole,
At least a portion of a side surface of the heat dissipation component is covered with the resin that forms the first protrusion.
前記円筒部は前記モータの軸方向一方側の端部よりも軸方向他方側に位置する、モータ。 4. The motor according to claim 3,
The cylindrical portion is located on the other axial side of the one axial end of the motor.
前記放熱部品は金属製である、モータ。The heat dissipation component of the motor is made of metal.
静止部と、A stationary portion;
中心軸を中心として軸受部を介して回転する回転部と、a rotating part that rotates around a central axis via a bearing part;
を有し、having
前記静止部は、The stationary portion is
ステータと、A stator;
前記ステータの少なくとも一部を収容するケーシングと、a casing that accommodates at least a portion of the stator;
前記ケーシングに固定され、前記軸受部を直接的または間接的に保持するカバーと、a cover fixed to the casing and directly or indirectly holding the bearing portion;
径方向に拡がり、前記ステータと電気的に接続される回路基板と、A circuit board extending in a radial direction and electrically connected to the stator;
を有し、having
前記回転部は、The rotating part is
ロータと、A rotor;
前記ロータに取り付けられ、前記中心軸に沿って延びるシャフトと、a shaft attached to the rotor and extending along the central axis;
を有し、having
前記回路基板は、The circuit board includes:
前記モータを駆動させるための電子部品Electronic components for driving the motor
を有し、having
前記ケーシングは、少なくとも軸方向一方側に形成されたケーシング開口部において開口し、前記ケーシング開口部から軸方向他方側へ連続する内部空間を有し、the casing has an internal space that is open at least at a casing opening formed on one axial side and continues from the casing opening to the other axial side,
前記電子部品は、前記内部空間に位置し、the electronic component is located in the internal space,
前記カバーは、前記回路基板よりも軸方向一方側から前記ケーシング開口部を覆い、かつ、The cover covers the casing opening from one axial side of the circuit board, and
樹脂製のカバー本体部と、A resin cover body;
前記カバー本体部に取り付けられ、前記カバー本体部よりも熱伝導率の高い放熱部品と、a heat dissipation component attached to the cover body and having a higher thermal conductivity than the cover body;
を有し、having
前記放熱部品の軸方向他方側の端部は、別部材を介して間接的に前記電子部品と接触し、the other axial end of the heat dissipation component indirectly contacts the electronic component via a separate member;
前記軸受部と前記放熱部品との間には、少なくとも径方向において、前記カバー本体部が介在し、the cover body is interposed between the bearing portion and the heat dissipation component at least in a radial direction,
前記カバー本体部は、The cover body portion is
板状に拡がる板状部と、A plate-like portion that expands like a plate;
前記板状部を軸方向に貫通する孔部と、a hole portion passing through the plate-shaped portion in an axial direction;
を有し、having
前記カバー本体部は、The cover body portion is
前記孔部の周縁部において、前記板状部から軸方向他方側へ突出する第1突出部a first protruding portion protruding from the plate-shaped portion toward the other axial side at a peripheral edge of the hole;
をさらに有し、and
前記放熱部品の側面の少なくとも一部は、前記第1突出部を形成する樹脂に覆われ、At least a portion of a side surface of the heat dissipation component is covered with a resin that forms the first protrusion,
前記第1突出部の軸方向他方側の端部の少なくとも一部は、前記別部材に接触する、モータ。At least a portion of the end portion on the other axial side of the first protrusion contacts the separate member.
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