CN101594016B - 电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机。在绕轴线大致圆环状地配置多个相的绕组而成的定子的轴线方向外部，以在与该轴线交叉的方向上延伸的形式，配置了安装有具有开关元件的半导体芯片的基板的电动机中，开关元件的开关动作不会由于定子的绕组中发生的热而被限制。将具有开关元件(32)的半导体芯片(u、v、w)配置在上述基板(4)上，使得从定子(2)的轴线方向看，至少一部分与在该开关元件(32)的开关动作时不通电的相的绕组(13)以及该绕组(13)和相邻的绕组(13)之间形成的间隙中的至少一个重叠。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及利用开关元件对向多个相的绕组的通电进行控制的电动机，特别涉及该开关元件的温度对策的技术领域。

背景技术

以往以来，将电动机用作各种装置的驱动源。一般结构的电动机具备：具有多个相的绕组的大致圆筒状的定子；以及在被可旋转地轴支撑的轴部以位于定子的内部的形式设置有磁铁，并相对该定子可旋转地构成的转子。在这样的电动机中，通过开关元件的开关动作，依次对上述定子的多个相的绕组进行通电，而在上述定子内形成旋转磁场，从而对具备上述磁铁的转子进行旋转驱动。

另外，在具有上述结构的电动机中，例如如专利文献1所述，在大致圆筒状的定子的轴线方向外部以在与该轴线交叉的方向上延伸的形式，配置了安装有具有上述开关元件的半导体芯片的基板。由此，可以相对定子紧凑地配置上述基板，可以使电动机整体成为紧凑的结构。

专利文献1：日本特开2007-295733号公报

但是，如上所述，在定子的轴线方向外部以在与该轴线交叉的方向上延伸的形式配置基板的情况下，虽然实现了电动机的紧凑化，但安装在该基板上的半导体芯片与定子的绕组的距离变短，导致在向该绕组进行通电时发生的热传导至上述半导体芯片。

由此，在上述半导体芯片中，不仅由于开关元件的开关动作而使温度上升，而且还由于上述定子的绕组中发生的热而使温度进一步上升。因此，为了将上述开关元件保持为适当的动作温度，需要限制该开关元件的开关动作，但在该情况下，电动机的输出也被限制。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，得到如下结构：在绕轴线大致圆环状地配置多个相的绕组而成的定子的轴线方向外部，以在与该轴线交叉的方向上延伸的形式，配置了安装有具有开关元件的半导体芯片的基板的电动机中，开关元件的开关动作不会由于定子的绕组中发生的热而被限制。

为了达成上述目的，在本发明的电动机中，通过将具有开关元件的半导体芯片配置于在该开关元件的开关动作时温度不会由于绕组的发热而变高多少的位置，而使该开关元件不怎么受到绕组的发热的影响。

具体而言，第一发明提供一种电动机，具备：绕轴线大致圆环状地配置多个相的绕组而成的定子；以及在该定子的轴线方向外部以在与该轴线交叉的方向上延伸的形式配置，且安装有具有用于对针对上述绕组的通电进行控制的开关元件的多个半导体芯片的基板。

而且，将上述半导体芯片配置于上述基板上，使得从上述定子的轴线方向看，至少一部分与在该半导体芯片内的开关元件的开关动作时不通电的相的绕组以及该绕组和相邻的绕组之间形成的间隙中的至少一方重叠。

通过上述结构，半导体芯片内的开关元件被配置于在该元件的开关动作时不通电的相的绕组、该绕组和相邻的绕组之间形成的间隙的附近，所以可以使进行开关动作的开关元件尽可能远离在开关动作时发热的绕组。由此，可以尽可能防止在上述开关元件自身进行开关动作时，绕组的热传导至该开关元件的现象。因此，可以防止由于向绕组通电时发生的热而使上述开关元件成为高温的现象，可以防止该开关元件的开关动作由于上述绕组中发生的热而被限制的现象。

在上述结构中，将上述半导体芯片配置在上述基板上，使得从上述定子的轴线向方向看与上述间隙重叠(第二发明)。此处，定子的绕组是将线圈卷绕在铁心而成的，所以在该定子的轴线方向端部，在相邻的绕组间形成间隙。因此，通过以从上述定子的轴线方向看与上述相邻的绕组彼此的间隙重叠的方式通过确定半导体芯片的位置，可以更接近定子地配置安装有半导体芯片的基板，而实现电动机的小型化。另外，即使这样相对定子接近地配置了基板，也如上所述，该基板上的半导体芯片的位置被确定成使得从该定子的轴线方向观察时，与在开关元件的开关动作时不通电的相的绕组和相邻的绕组之间形成的间隙重叠，所以也可以尽可能防止该开关元件受到绕组的热的影响的现象。

另外，优选为在上述基板的上述定子侧的面上，设置有用于对相对该定子旋转的转子的旋转位置进行检测的旋转位置检测单元，上述半导体芯片也安装在上述基板的定子侧的面上(第三发明)。

这样，通过在基板的一个面上设置转子的旋转位置检测单元，并且还安装上述半导体芯片，而可以使用单面安装的基板，所以与使用两面安装的基板的情况相比可以谋求降低成本。而且，通过在上述基板的定子侧的面上设置上述旋转位置检测单元、半导体芯片，可以在上述定子的绕组彼此的间隙内定位该旋转位置检测单元、半导体芯片等基板上的突出部分，还可以谋求电动机的紧凑化。另外，在如上所述进行单面安装的情况下，基板上的半导体芯片与定子的绕组的间隔变近，而绕组中发生的热易于传导至该半导体芯片，但通过应用上述第一、第二的各发明的结构，可以尽可能抑制从绕组向半导体芯片的传热，可以防止开关元件的开关动作由于绕组的热的影响而被限制的现象。

另外，优选为上述半导体芯片具备：相对上述定子的绕组位于电流上游侧的上游侧开关元件；以及相对该绕组位于电流下游侧的下游侧开关元件(第四发明)。

这样，即使在一个半导体芯片中包括两个开关元件的情况下，也可以通过如上述第一发明那样配置半导体芯片，而尽可能防止开关元件受到绕组中发生的热的影响的现象。

另外，优选为利用树脂密封上述半导体芯片与上述定子的轴线方向的一个端部之间形成的间隙(第五发明)。这样，在利用树脂密封了半导体芯片与定子的轴线方向的一个端部之间形成的间隙的结构中，定子的绕组中发生的热易于通过热传导率比空气高的树脂而传导至开关元件。因此，在上述结构中，通过应用上述各发明的结构，可以防止开关元件由于绕组中发生的热而成为高温的现象，可以防止该开关元件的开关动作被限制的现象。

而且，优选为上述定子具备三相的绕组，上述开关元件构成为通过开关动作向上述各相的绕组进行通电(第六发明)。这样在具备三相的绕组的定子中，仅向该三相的绕组中的两相的绕组流过电流，存在一相不通电的绕组，所以通过在该一相的绕组周边配置在向其他两相的绕组通电时进行开关动作的开关元件的半导体芯片，即使在具有三相的绕组的一般的结构的电动机中，也可以尽可能防止绕组中发生的热传导至开关元件的现象。

由此，根据本发明的电动机，将具有开关元件的半导体芯片配置于基板上，使得从定子的轴线方向看，至少其一部分与在该开关元件的开关动作时不通电的相的绕组以及该绕组和相邻的绕组的间隙中的至少一方重叠，所以可以尽可能防止上述半导体芯片受到在上述开关动作时通电的绕组中发生的热的影响的现象，由此，可以防止开关元件的开关动作被限制而使电动机输出被抑制的现象。

另外，根据第二发明，将上述半导体芯片配置在基板上，使得从上述定子的轴线方向看与上述间隙重叠，所以可以相对该定子更接近地配置安装有半导体芯片的基板，而实现电动机的紧凑化。

另外，根据第三发明，在基板的定子侧的面设置有对上述半导体芯片以及转子的旋转位置进行检测的旋转位置检测单元的结构中，通过应用上述各发明的结构，即使在单面安装的低成本的结构中，也可以防止由于绕组的发热而使开关元件的开关动作被限制的现象。另外，即使如第四发明那样，上述半导体芯片具备上游侧开关元件与下游侧开关元件的结构中，通过应用上述各发明的结构，也可以防止由于绕组的发热而开关元件的开关动作被限制的现象。

另外，根据第五发明，即使在上述半导体芯片与上述定子的轴线方向的一个端部之间形成的间隙中填充了树脂的易于传导热的结构中，通过应用上述各发明的结构，也可以防止上述半导体芯片的温度上升。因此，在上述结构中，也可以防止由于上述定子的绕组中发生的热而开关元件的开关动作被限制的现象。

而且，根据第六发明，在具有三相的绕组的电动机的情况下，由于存在不通电的一相绕组，所以通过在该一相绕组的周边配置用于向其他两相的绕组进行通电的开关元件，可以防止由于该绕组的热而开关元件的开关动作被限制的现象。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的电动机的概略结构的纵剖面图。

图2是示出控制电路的概略结构的图。

图3是示出各开关元件的开关模式的时序图。

图4是示出各开关元件的开关模式与通电相以及非通电相的关系的图。

图5是在(A)U-V相通电时、(B)V-W相通电时、(C)W-U相通电时示意地示出从定子的轴线方向看时的定子的绕组与半导体芯片的位置关系的图。

图6是示意地示出从定子的侧方看时的定子的绕组与半导体芯片的位置关系的图。

图7是示出实施方式2的电动机的开关电路的电路图。

图8是示出实施方式2中的半导体芯片的配置的相当于图5的图。

标号说明

1电动机

2定子

3转子

4基板

5机壳

8树脂

11定子铁心

12线圈

13绕组

21轴部

22磁铁部

25旋转位置检测电路(旋转位置检测单元)

30、50控制电路

31开关电路

32开关元件

33开关调节器

35控制部

36PWM控制部

37定时控制部

38上臂驱动电路

39下臂驱动电路

u、v、w、uH、uL、vH、vL、wH、wL半导体芯片

P轴线

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，以下的实施方式本质上为优选的例示，而并不限定本发明、其应用物、或其用途的范围。

(实施方式1)

-整体结构-

以下对本发明的实施方式1进行说明。如图1以及图2所示，本实施方式的电动机1是通过利用控制电路30在规定的定时对定子2的绕组13供给电力，而使转子3相对该定子2旋转驱动的所谓的无刷DC电动机。具体而言，上述电动机1具备：绕轴线P大致圆环状地配置多个绕组13、13、...而成的大致圆筒状的定子2；在该定子2的内部可旋转地配置的转子3；具有用于对向上述定子2的多个绕组13、13、...的通电进行控制的控制电路30的基板4；以及覆盖这些定子2、转子3以及基板4等结构部件的机壳5。即，上述电动机1构成为通过利用上述控制电路30对向上述定子2的多个绕组13、13、...的通电进行控制，而在该定子2内形成旋转磁场，由此对上述转子3进行旋转驱动。

上述定子2具备：层叠多个钢板而成的定子铁心11；以及卷绕在该定子铁心11上的多个线圈12、12、...。构成上述定子铁心11的各钢板具有环状的铁心背(core back)部、与从该铁芯背部向内部突出的多个齿条部，通过将它们层叠，而构成定子铁心11的铁芯背部11a以及齿条部11b。即，上述齿条部11b从上述铁芯背部11a朝向定子2内部突出，以在上述定子铁心11的内部形成可以收容上述转子3的空间。上述线圈12分别卷绕在上述多个齿条部11b、11b、...上，而构成各绕组13。即，通过绕轴线P大致环状地配置多个绕组13、13、...，而构成上述定子2。另外，上述各绕组13相互连接，以构成U相、V相以及W相这三相的绕组。

另外，如上述图1所示，在上述齿条部11b上的卷绕有线圈12的部分，形成有用于电气地绝缘定子2与线圈12之间的绝缘部14。该绝缘部14由绝缘性的树脂构成，并具备：覆盖上述齿条部11b的表面的绝缘层14a；在该齿条部11b的前端部以及基端部的位置处分别竖立设置的侧壁14b、14b；以及用于支撑上述基板4的支撑部14c。通过设置该侧壁14b、14b，可以防止卷绕在上述齿条部11b上的线圈12的垂线向该齿条部11b外露出。

上述转子3具备：形成为棒状的轴部21；以及在该轴部21上可一体旋转地设置的磁铁部22。上述轴部21在其两端部通过轴承6、7被可旋转地支撑，并且一个端部向机壳5外突出，而构成为可以向外部输出转子3的旋转。上述磁铁部22以在向上述定子2内插通了转子3的状态下位于该定子2的内部的形式，设置于上述轴部21上。另外，上述磁铁部22是配置多个磁铁而成的，以通过在上述定子2内发生的旋转磁场使转子3旋转。此处，上述轴承6、7如后所述，分别被在上述机壳5上固定的支架41、42保持，所以当通过上述定子2的旋转磁场而在上述磁铁部22中发生了旋转驱动力的情况下，可以使转子3相对机壳5旋转。

上述基板4如图5的虚线所示，在大致圆盘状的树脂部件的中央部分设置有用于插通转子3的插通孔，并形成为大致环形状。另外，上述基板4如上述图1所示，被在上述定子2的定子铁心11上形成的支撑部14c支撑，并被设置成覆盖上述定子2的轴线方向的一个端部。在上述基板4中，设置有向定子2的各绕组13以规定的定时通电的控制电路30，以使上述转子3在该定子2内旋转；以及用于对上述转子3的旋转位置进行检测的旋转位置检测电路25。对于上述基板4的结构，将在后面详述。

在上述机壳5内，利用树脂8密封了上述定子2以及基板4。该树脂8例如由热硬化性树脂构成，不仅是上述定子2以及基板4，而且还包括上述支架41、42，使电动机1内的结构部件一体化。即，本实施方式的电动机1是定子2的表面以及附近的间隙的整体大致被树脂8覆盖的所谓塑模(mold)电动机。另外，在用上述树脂8密封各结构部件的情况下，在模具内收容了结构部件的状态下，向该模具内注入所熔融的树脂8而固化即可。

上述机壳5是大致有底圆筒状的树脂部件，被设置成覆盖上述定子2等结构部件。在利用上述树脂8密封了定子2、基板4等之后，在其外侧形成该机壳5。

在上述机壳5的底部(在图1中为上面)的中央附近，以向机壳5的外方膨胀的形式形成有膨胀部5b，并且在该膨胀部5b的中央部分形成有可以插通上述转子3的轴部21的孔部5a。在上述膨胀部5b的机壳内部，配置有金属制的支架41，在该支架41的机壳内部，设置有用于可旋转地支撑上述轴部21的一端侧的上述轴承6。

上述大致有底圆筒状的机壳5的开口侧被金属制的支架42覆盖。该支架42是在俯视时为大致圆形形状的部件，在其外周端部被固定于上述机壳5的开口部分的周缘部。另外，在上述支架42中，形成有其中央部分朝向机壳外部膨胀的膨胀部42a，在该膨胀部42a的机壳内部，设置有用于可旋转地支撑上述转子3的轴部21的另一端侧的轴承7。

另外，在上述机壳5的侧面，以一端侧与上述基板4连接的、作为连接端子的套管(bushing)43向机壳外部突出的形式，形成有侧面孔部5c。

-基板-

如上所述，在上述基板4上，设置有控制电路30以及旋转位置检测电路25(旋转位置检测单元)。这些控制电路30以及旋转位置检测电路25由半导体元件等各种元件构成，且这些元件被安装在上述基板4的表面(定子2侧的面)。以下，对上述控制电路30以及旋转位置检测电路25的结构进行说明。

上述控制电路30如图2所示，具备：用于进行针对上述定子2(图中的M)的三相(U相、V相、W相)的绕组的通电的导通(ON)/断开(OFF)的多个开关元件32、32、...(在图的例子中为六个开关元件)被三相桥接的开关电路31；以及用于对该各开关元件32的驱动进行控制的控制部35。

在上述开关电路31中，相互并联连接了将两个开关元件32、32串联连接而成的三个开关调节器33a、33b、33c，在各开关调节器33a、33b、33c中，开关元件32、32间的中点与上述定子2的各相的绕组连接。另外，在本实施方式中，针对每个上述开关调节器构成了半导体芯片u、v、w(图中的虚线)。另外，在以下的说明中，在上述各开关调节器33a、33b、33c中，将位于上述定子2的上游侧的开关元件称为上游侧开关元件，将位于该定子2的下游侧的开关元件称为下游侧开关元件。

图3示出上述开关电路31中的各开关元件32的开关动作的时序图。如该图3所示，对向U相、V相、W相的绕组13通电的上游侧开关元件(在图中为UH、VH、WH)进行开关控制，以按照每120度的电气角，使所通电的相变化。另外，对下游侧开关元件(图中的UL、VL、WL)也进行开关控制，以按照每120度的电气角，通过上述上游侧开关元件的开关动作而向未通电的相中的一个进行通电。另外，在本实施方式中，在上述下游侧开关元件中，进行以比上述电气角120度更小的周期反复通电的ON-OFF的斩波控制。

图4一览地示出通过上述开关元件32的开关动作而得到的通电模式。如该图4所示，在上述上游侧开关元件以及下游侧开关元件中，仅在与成为接通状态的开关元件32对应的相的绕组13中流过电流，而在与断开状态的开关元件32对应的相的绕组13中不流过电流。即，在如本实施方式那样的具有三相的绕组13、且六个开关元件32被三相桥接的电动机1的情况下，一定成为在一个相的绕组13中不流过电流的状态。

上述控制部35构成为根据所输入的速度指令电压Vsp对上述开关电路31内的各开关元件32进行驱动控制。具体而言，上述控制部35如图2所示具备：根据上述速度指令电压Vsp生成PWM信号的PWM控制部36；根据该PWM信号与由后述的旋转位置检测电路25检测的上述转子3的旋转位置信号以规定的定时生成通电信号的定时控制部37；在上述开关电路31中对多个开关元件32、32、...中的位于上述定子2的上游侧的上游侧开关元件进行驱动控制的上臂驱动电路38；以及对位于上述定子2的下游侧的下游侧开关元件进行驱动控制的下臂驱动电路39。

上述PWM控制部36构成为将上述速度指令电压Vsp与三角波进行比较，而生成与电动机的要求转速对应的PWM信号。详细而言，上述PWM控制部36利用比较器对上述速度指令电压Vsp与从三角波振荡电路中输出的三角波进行比较，并根据该比较结果输出用于PWM控制的PWM信号。

上述定时控制部37构成为根据从上述PWM控制部36输出的PWM信号与从对上述转子3的旋转位置进行检测的旋转位置检测电路25中输出的旋转位置信号，决定向上述定子2的各绕组13进行通电的规定的定时。另外，在上述定时控制部37中，生成通电信号，以在上述规定的定时向上述各绕组13进行通电。

上述上臂驱动电路38以及下臂驱动电路39分别构成为根据从上述定时控制部37输出的通电信号，驱动开关元件32。

虽然未特别示出，但上述旋转位置检测电路25构成为具有以120度的电气角的间隔配置的三个传感器(例如由霍尔元件等构成的磁传感器)，合成根据上述转子3的旋转位置而从该传感器输出的信号，对该转子3的位置进行检测。由上述旋转位置检测电路25检测的转子3的位置作为旋转位置信号被发送给上述控制部35。

构成上述控制电路30以及旋转位置检测电路25的半导体元件等各种元件如图6所示被安装在上述基板4的定子2侧的面。通过这样在该基板4的单面安装各种元件，可以使用单面安装的基板，与使用两面安装的基板的情况相比，制造成本降低。

但是，当如上所述在上述基板4的定子2侧的面上安装半导体元件等时，由于该半导体元件与定子2的绕组13的距离变短，所以该绕组13中发生的热易于传导至半导体元件。由此，在上述半导体元件中，除了由于自身的动作使温度上升以外，还由于上述定子2的绕组13中发生的热而使温度进一步上升。

特别，本实施方式的电动机1由于是利用树脂8密封了定子2的塑模电动机，所以绕组13中发生的热通过热传导率比空气高的树脂8易于传导至半导体元件。

即使在上述半导体元件中，在上述控制电路30的开关元件32中，当除了由于自身的开关动作而产生的发热以外还加上上述绕组13中发生的热时，为了抑制开关元件32的发热需要相应地限制开关动作，从而电动机1的输出被限制。

与其相对，在本发明中，通过将上述开关元件32配置在不易受到定子2的绕组13中发生的热的影响的基板4上的位置，而尽可能抑制开关元件32的温度上升。具体而言，将具备串联连接的两个开关元件32、32的与上述绕组13的各相对应的半导体芯片u、v、w，定位于如下位置：如图5以及图6所示从定子2的轴线方向看，在该开关元件32的开关动作时不通电的相的绕组13和其相邻的绕组13之间形成的间隙中。

例如，如上述图5所示，从上述定子2的轴线方向看，包括向U相的绕组13通电的开关元件32的半导体芯片u被配置于V相的绕组13与W相的绕组13之间形成的间隙中，包括向V相的绕组13通电的开关元件32的半导体芯片v被配置于W相的绕组13与U相的绕组13之间形成的间隙中。而且，从上述定子2的轴线方向看，包括向W相的绕组13通电的开关元件32的芯片w被配置于U相的绕组13与V相的绕组13之间形成的间隙中。此处，在上述图5中，标号15是用于连接各绕组与上述开关电路31的输出侧的端子部。

这样，通过从定子2的轴线方向看，将半导体芯片u、v、w配置于在开关元件32的开关动作时不通电的相的绕组13和其相邻的绕组13之间形成的间隙中，可以尽可能防止在该开关元件32的开关动作时通电的相的绕组13中发生的热传导至该开关元件32的现象。

即，如图5(A)所示，在向U相以及V相的绕组13通电时，上述半导体芯片u、v位于不通电的W相的绕组13和其相邻的绕组13的间隙中，所以可以尽可能防止热从上述U相以及V相的绕组13传导至半导体芯片u、v的现象。另外，在向V相以及W相的绕组13通电的情况、向W相以及U相的绕组13通电的情况下，分别如图5(B)、(C)所示，绕组13的热也难以传导至具有进行开关动作的开关元件32的半导体芯片。

由此，可以防止上述开关元件32的开关动作由于上述绕组13中发生的热的影响而受到制约的现象，可以实现电动机1的高效的运转。

特别，上述电动机1由于是利用树脂8密封了定子2的塑模电动机，所以该定子2的绕组13中发生的热易于积蓄，而易于传导至上述基板4上的半导体芯片u、v、w。因此，在这样的结构中，通过将上述半导体芯片u、v、w的配置成为上述配置，可以可靠地抑制向该半导体芯片u、v、w的传热，可以实现电动机1的高效的运转。

另外，虽然在上述图6中未图示出，但各绕组13由于卷绕在定子2的齿条部11b上，所以在定子2的轴线方向端部，绕组13与定子铁心11的端面相比凸形状地突出，在绕组13彼此之间形成间隙。因此，通过如本实施方式那样地，以覆盖定子2的轴线方向端部的形式配置基板4，并在该基板4的定子侧的面上，以位于绕组13彼此的间隙中的形式配置各半导体元件，可以相对定子2更接近地配置安装有半导体元件的基板4，而实现电动机的紧凑化。另外，即使在该情况下，通过如上所述将具有开关元件32的半导体芯片u、v、w配置于在该开关元件32的开关动作时不通电的相的绕组13和其相邻的绕组13的间隙中，也可以防止该开关元件32受到绕组13的发热的影响而使开关动作被限制的现象。

(实施方式2)

以下，根据图7以及图8对实施方式2的电动机进行说明。在本实施方式2的电动机中，与上述实施方式1不同点仅在于半导体芯片的结构，所以对同一结构附加同一标号，而以下仅对不同的部分进行说明。

具体而言，如图7所示，构成控制电路的开关电路51的六个开关元件32分别由半导体芯片uH、uL、vH、vL、wH、wL构成。即，相对上述实施方式1中半导体芯片的个数为三个，本实施方式不同的点在于中，上述半导体芯片的个数为六个。

图8示出六个半导体芯片uH、uL、vH、vL、wH、wL在基板4(在图8中用虚线表示)上的配置。如该图8所示，即使在与各开关元件32对应地分别构成了半导体芯片的情况下，从定子2的轴线方向看，各半导体芯片uH、uL、vH、vL、wH、wL也被配置为位于在开关元件32的开关动作时不通电的绕组13和其相邻的绕组13之间形成的间隙内。

具体而言，如上述图8所示，从定子2的轴线方向看，在U相的绕组13与V相的绕组13的间隙中，配置有构成用于使电流向W相的绕组13流过的开关元件32、32的半导体芯片wH、wL。另外，从定子2的轴线方向看，在U相的绕组13与W相的绕组13的间隙中，配置有构成用于使电流向V相的绕组13流过的开关元件32、32的半导体芯片vH、vL。而且，从定子2的轴线方向看，在V相的绕组13与W相的绕组13的间隙中，配置有构成用于使电流向U相的绕组13流过的开关元件32、32的半导体芯片uH、uL。

由此，使各半导体芯片uH、uL、vH、vL、wH、wL尽可能远离在开关元件32的开关动作时通电的绕组13，而可以尽可能防止该绕组13中发生的热传导至上述半导体芯片uH、uL、vH、vL、wH、wL的现象。

即，在如图8(A)所示，向U相以及V相的绕组13通电时，由于上述半导体芯片uH、uL、vH、vL位于不通电的W相的绕组13与其相邻的绕组13之间的间隙中，所以可以尽可能防止热从上述U相以及V相的绕组13传导至半导体芯片uH、uL、vH、vL的现象。另外，在向V相以及W相的绕组13通电的情况、向W相以及U相的绕组13通电的情况下，分别如图8(B)、(C)所示，绕组13的热也难以传导至具有进行开关动作的开关元件32的半导体芯片中。

因此，可以防止各开关元件32受到绕组13中发生的热的影响而开关动作被限制的现象，可以使电动机高效地运转。

另外，如上述实施方式1所述，在多个开关元件32、32、...中的下游侧开关元件中，在进行以短的周期反复通电的ON-OFF的斩波控制的情况等，考虑通过分别不同的控制使多个开关元件32、32、...进行开关动作，但在各开关元件32的发热量由于该控制的差异而不同的情况下，优选尽可能使具有发热量大的开关元件32的半导体芯片远离在该开关元件32的开关动作时通电的绕组13。由此，即使在每个半导体芯片的发热量都不同的情况下，也可以可靠地抑制该半导体芯片的温度上升，可以可靠地防止由于绕组13的温度上升而电动机的输出被限制的现象。

(其他实施方式)

在上述各实施方式中，也可以设为以下结构。

在上述各实施方式中，从定子2的轴线方向看，将基板4上的半导体芯片u、v、w、uH、uL、vH、vL、wH、wL配置于在该半导体芯片u、v、w、uH、uL、vH、vL、wH、wL的开关元件32的开关动作时不通电的绕组13和其相邻的绕组13之间形成的间隙中，但不限于此，也可以配置成使其重叠于上述不通电的绕组13。另外，上述半导体芯片u、v、w、uH、uL、vH、vL、wH、wL不限于图5以及图8所示的配置，只要是从定子2的轴线方向看，该半导体芯片u、v、w、uH、uL、vH、vL、wH、wL的至少一部分与在开关元件32的开关动作时不通电的绕组13以及该绕组13和其相邻的绕组13的间隙中的至少一方重叠的位置，则可以任意配置。

另外，在上述各实施方式中，由三相的绕组13构成了电动机，但不限于此，也可以由两相、四相等其他相数的绕组构成电动机。

另外，在上述各实施方式中，将基板4设为在定子2侧的面形成有控制电路30、旋转位置检测电路25的单面安装基板，但不限于此，也可以是两面安装基板。而且，在上述各实施方式中，在单面安装基板的定子2侧的面形成了控制电路30、旋转位置检测电路25，但不限于此，也可以设置在与基板4的定子2侧相反的一侧的面中。

另外，在上述各实施方式中，将电动机1设为利用树脂8密封了定子2以及基板4整体的塑模电动机，但不限于此，也可以是仅在形成于该定子2的绕组13与基板4之间的间隙中填充树脂的电动机。另外，通过这样在绕组13与基板4的间隙中填充树脂，可以防止该绕组13以及基板4发生振动。

另外，在上述各实施方式中，以覆盖定子2的轴线方向的一个端部的形式设置了基板4，但不限于此，也可以以仅覆盖定子2的端部的一部分的形式设置该基板4。即，上述基板只要被配置成在定子2的轴线方向外部在与该轴线交叉的方向上延伸，则也可以是任意的大小、配置。

而且，在上述各实施方式中，电动机1是在大致圆筒状的定子2的内部配置有圆柱状的转子3的所谓内转子型的电动机，但不限于此，也可以是以转子覆盖定子的外部的形式圆筒状地形成的所谓外转子型的电动机。

产业上的可利用性

如上所述，本发明在绕轴线大致圆环状地配置多个相的绕组而成的定子的轴线方向外部，以在与该轴线交叉的方向上延伸的形式，配置形成有包括开关元件的控制电路的基板的电动机中是特别有用的。

Claims (6)

1.一种电动机，其特征在于，具备定子和安装有多个半导体芯片的基板，

上述定子绕轴线大致圆环状地配置多个相的绕组而成，

上述基板在上述定子的轴线方向外部以在与上述轴线交叉的方向上延伸的形式配置，

多个上述半导体芯片具有用于对针对上述绕组的通电进行控制的开关元件，

在上述半导体芯片内的开关元件的开关动作时不通电的相的绕组以及与上述绕组相邻的绕组之间形成间隙，

将上述半导体芯片配置于上述基板上，使得从上述定子的轴线方向看，每个上述半导体芯片的至少一部分与上述间隙中的至少一个重叠。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，在上述基板的上述定子侧的面上，设置有用于对相对上述定子旋转的转子的旋转位置进行检测的旋转位置检测单元，

上述半导体芯片也安装在上述基板的定子侧的面上。

3.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，上述半导体芯片具备：相对上述定子的绕组位于电流上游侧的上游侧开关元件；以及相对上述绕组位于电流下游侧的下游侧开关元件。

4.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，上述半导体芯片具备：相对上述定子的绕组位于电流上游侧的上游侧开关元件；以及相对上述绕组位于电流下游侧的下游侧开关元件。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的电动机，其特征在于，利用树脂密封了上述半导体芯片与上述定子的轴线方向的一个端部之间形成的间隙。

6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的电动机，其特征在于，上述定子具备三相的绕组，

上述开关元件构成为通过开关动作向上述三相绕组中的各相绕组进行通电。

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