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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Motor.
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Stand der Technik
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Heutzutage weist ein Motor einen Rotor, einen Stator und eine Steuereinheit auf, auf der eine Schaltungsplatine und dergleichen befestigt sind. Wenn elektrische Leistung von einer externen Leistungsquelle oder dergleichen dem Stator über die Steuereinheit zugeführt wird, kann der Rotor sich relativ zu dem Stator drehen.
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Verschiedene Elemente, eine Leitungsführung und dergleichen sind auf der Schaltungsplatine angeordnet. Wenn elektrischer Strom von einer externen Leistungsquelle oder dergleichen zu der Schaltungsplatine fließt, erzeugen die Elemente, die Leitungsführung und dergleichen auf der Schaltungsplatine Wärme. Eine derartige Wärmeerzeugung kann nicht nur die Elemente zerstören, sondern auch die Schaltungsplatine und dergleichen verformen. Deshalb ist es erforderlich, Maßnahmen zu ergreifen, beispielsweise um Wärme, die von den Elementen und dergleichen erzeugt wird, an das Äußere des Motors abzuleiten.
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Als eine der Maßnahmen für eine Wärmeabstrahlung wie oben beschrieben ist beispielsweise in PTL 1 ein Wärmeableiter, der aus einem Metallmaterial oder dergleichen gebildet ist, um die Steuereinheit angeordnet. Insbesondere sind ein erstes Rahmenbauglied, das einen oberen Abschnitt eines zylindrischen Motorgehäuses bedeckt, und ein zweites Rahmenbauglied, das einen unteren Abschnitt des Motorgehäuses bedeckt, an dem unteren Abschnitt des Motorgehäuses angebracht. Ein Wärmeableiter ist auf dem oberen Abschnitt des ersten Rahmenbauglieds angeordnet und mit Schrauben an dem ersten Rahmen befestigt. Eine Netzplatine ist auf einer oberen Oberfläche des Wärmeableiters angeordnet, eine Steuerplatine ist auf einer unteren Oberfläche des Wärmeableiters angeordnet, und ein Halbleitermodul ist auf einer Seitenoberfläche des Wärmeableiters angeordnet. Infolgedessen wird Wärme, die in den elektronischen Komponenten der Netzplatine und der Steuerplatine und des Halbleitermoduls erzeugt wird, an den Wärmeableiter und das erste Rahmenbauglied geleitet. Deshalb werden die Temperaturanstiege derselben unterdrückt, und eine Beschädigung oder ein Bruch wird reduziert oder verhindert.
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Referenzliste
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Patentliteratur
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PTL 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2014-225998
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Allerdings sind in PTL 1 ferner das erste Rahmenbauglied und das zweite Rahmenbauglied zu der oberen und unteren Oberfläche des Motorgehäuses hinzugefügt. Deshalb nimmt die Abmessung in der Achsenrichtung der Drehachse des Rotors zu. Außerdem nimmt die Anzahl von Abschnitten des Motors zu. Aus diesem Grund steigen die Anzahl von Zusammenbauschritten und die Herstellungskosten.
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Angesichts der obigen Umstände zielt die vorliegende Offenbarung darauf ab, einen Motor zu schaffen, der in der Achsenrichtung eine reduzierte Abmessung aufweist und der eine Wärmeabfuhrstruktur aufweist, die sich problemlos zusammenbauen lässt.
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Lösung für das Problem
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Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst ein beispielhafter Motor der vorliegenden Offenbarung einen Rotor mit einer drehenden Welle, die sich in einer Oben-Unten-Richtung erstreckt, einen Stator, der dem Rotor gegenüberliegt, ein Gehäuse, das den Stator hält, einen Wärmeableiter, der an dem Gehäuse angebracht ist, und eine Schaltungsplatine, auf der elektronische Komponenten befestigt sind und die auf einer unteren Oberfläche des Wärmeableiters angeordnet ist. Die elektronischen Komponenten umfassen ein wärmeerzeugendes Element. Das Gehäuse umfasst einen zylindrischen Abschnitt und einen Flanschabschnitt, der sich in einer Radialrichtung von einem oberen Ende des zylindrischen Abschnitts nach außen erstreckt. Der Wärmeableiter weist einen Vorsprungsabschnitt auf, der in einer Achsenrichtung nach unten vorsteht, und ist in der Achsenrichtung an einer oberen Oberfläche des Flanschabschnitts unter Verwendung eines Fixierbauglieds angebracht. Das wärmeerzeugende Element steht mit dem Wärmeableiter über ein Wärmeleitungselement in Kontakt.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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Gemäß dem beispielhaften Motor der vorliegenden Offenbarung kann ein Motor geschaffen werden, der in der Achsenrichtung eine reduzierte Abmessung aufweist und der eine Wärmeabfuhrstruktur aufweist, die sich problemlos zusammenbauen lässt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Längsschnittansicht, die ein Beispiel einer Struktur eines Motors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
- 2 ist eine Unteransicht eines Wärmeableiters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
- 3 ist eine schematische Längsschnittansicht, die ein Beispiel einer Struktur zwischen einem Wärmeableiter und einer Schaltungsplatine gemäß einem Modifikationsbeispiel des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
- 4 ist eine schematische Längsschnittansicht, die ein Beispiel einer Struktur des Motors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
- 5 ist eine Draufsicht eines Gehäuses gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
- 6 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel einer Struktur zum Fixieren eines oberen Deckelabschnitts an einem zylindrischen Abschnitt bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
- 7 ist eine Querschnittansicht, die ein anderes Beispiel einer Struktur zum Fixieren des oberen Deckelabschnitts an dem zylindrischen Abschnitt bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung werden weiter unten mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Des Weiteren wird in der vorliegenden Anmeldung die Richtung, in der eine drehende Welle eines Rotors 101 (Bezug zu einer Welle 101a in 1, die später beschrieben werden soll) sich erstreckt, einfach als die „Achsenrichtung“ bezeichnet. Des Weiteren wird, auf die Achsenrichtung bezogen, die Richtung von der Welle 101a zu einem Wärmeableiter 2 in der Achsenrichtung einfach als „nach oben“ bezeichnet, und die Richtung von dem Wärmeableiter 2 zu der Welle 101a in der Achsenrichtung wird einfach als „nach unten“ bezeichnet. Die Radialrichtung von der Welle 101a und die Umfangsrichtung um dieselbe herum werden einfach als „Radialrichtung“ bzw. als „Umfangsrichtung“ bezeichnet. Auf der Oberfläche jedes Bestandteils wird eine Oberfläche, die in der Achsenrichtung nach oben gewandt ist, als „obere Oberfläche“ bezeichnet, eine Oberfläche, die in der Achsenrichtung nach unten gewandt ist, wird als „untere Oberfläche“ bezeichnet, und eine Oberfläche, die in die Radialrichtung gewandt ist, wird als „Seitenoberfläche“ bezeichnet.
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<Erstes Ausführungsbeispiel>
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<Schematische Struktur des Motors>
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Zuerst wird ein Motor 100 gemäß einem beispielhaften ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben. 1 ist eine schematische Längsschnittansicht, die ein Beispiel einer Struktur des Motors 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 1 veranschaulicht einen Querschnitt in dem Fall, dass der Schnitt durch den Motor 100 entlang einer Schnittebene einschließlich der Drehachse des Rotors 101 erfolgt. Der Motor 100 in 1 ist ein Motor, der auf einem Fahrzeug oder dergleichen befestigt ist.
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Der Motor 100 umfasst den Rotor 101, einen Stator 102, der eine ringförmige Form aufweist, ein Gehäuse 1, den Wärmeableiter 2, eine Schaltungsplatine 3, auf der elektronische Komponenten 4 befestigt sind, Lager 5, eine Abdeckung 104 und einen Verbinder 105.
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Der Rotor 101 weist die Welle 101a und eine Mehrzahl von Magneten 101b auf. Die Welle 101a ist eine drehende Welle, die sich in der Achsenrichtung in der Oben-Unten-Richtung erstreckt. Der Stator 102 ist ein Anker des Motors 100. Der Stator 102 ist so angeordnet, dass er dem Rotor 101 gegenüberliegt. Das Gehäuse 1 ist ein Metallgehäuse, das den Rotor 101, den Stator 102 und dergleichen unterbringt. Das Gehäuse 1 hält den Stator 102 und die Lager 5.
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Der Wärmeableiter 2 ist unter Verwendung eines Materials gebildet, das eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer oder dergleichen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wärmeableiter 2 unter Verwendung von Schrauben 6 an dem Gehäuse 1 angebracht. Die Schaltungsplatine 3 umfasst eine Steuerschaltung des Motors 100. Die Schaltungsplatine 3 ist auf einer unteren Oberfläche des Wärmeableiters 2 angeordnet. Die Steuerschaltung des Motors 100 ist mit dem Stator 102 über ein Durchgangsloch elektrisch verbunden, das in dem Gehäuse 1 bereitgestellt ist (ein oberer Deckelabschnitt 1c, der später beschrieben werden soll).
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Auf der unteren Oberfläche der Schaltungsplatine 3 ist ein Positionserfassungssensor 103 bereitgestellt. Die Mitte des Positionserfassungssensors 103 befindet sich auf der Drehachse der Welle 101a. Der Positionserfassungssensor 103 erfasst den Drehwinkel des Rotors 101.
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Die Lager 5 sind Lager, die die Welle 101a tragen, damit dieselbe drehbar ist. Die Lager 5 sind zum Beispiel durch Kugellager oder Hülsenlager gebildet. Die Abdeckung 104 ist ein Bauglied zum Schützen der Schaltungsplatine 3.
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Der Verbinder 105 ist ein externer Verbindungsanschluss. Dier Verbinder 105 verbindet die Schaltungsplatine 3 elektrisch mit einer externen Leistungsversorgung (nicht veranschaulicht) und anderen externen Vorrichtungen (nicht veranschaulicht) über eine Leitungsführung 105a. Wenn Leistung von der externen Leistungsquelle zu dem Stator 102 über den Verbinder 105 und die Schaltungsplatine 3 zugeführt wird, kann der Rotor 101 sich relativ zu dem Stator 102 drehen.
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<Konfiguration des Gehäuses>
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Das Gehäuse 1 weist einen zylindrischen Abschnitt 1a, einen unteren Deckelabschnitt 1b, den oberen Deckelabschnitt 1c und einen Flanschabschnitt 1d auf. Der untere Deckelabschnitt 1b ist aus demselben Bauglied wie der zylindrische Abschnitt 1a und der Flanschabschnitt 1d gebildet. Der untere Deckelabschnitt 1b bedeckt die untere Endoberfläche des zylindrischen Abschnitts 1a. Eine Mittelöffnung 10a ist in einem Mittelabschnitt des unteren Deckelabschnitts 1b gebildet. Eines der Lager 5 ist an der Mittelöffnung 10a angebracht, und die Welle 101a ist darin eingesetzt. Des Weiteren ist die vorliegende Offenbarung nicht auf das in 1 veranschaulichte Beispiel beschränkt, und der zylindrische Abschnitt 1a, der untere Deckelabschnitt 1b und der Flanschabschnitt 1d können separate Bauglieder sein.
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Der obere Deckelabschnitt 1c ist ein Halteabschnitt, der eines der Lager 5 hält. Der obere Deckelabschnitt 1c bedeckt die Offenes-Ende-Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 1a auf der oberen Seite. Der obere Deckelabschnitt 1c ist per Presspassung in die Innenwand des zylindrischen Abschnitts 1a eingepasst. Das heißt, der obere Deckelabschnitt 1c ist in der Achsenrichtung von der Offenes-Ende-Oberfläche der oberen Seite des zylindrischen Abschnitts 1a per Presspassung nach unten eingepasst und ist an dem zylindrischen Abschnitt 1a fixiert. Folglich kann der obere Deckelabschnitt 1c fest an dem zylindrischen Abschnitt 1a des Gehäuses 1 fixiert sein. Daher kann der obere Deckelabschnitt 1c das Lager 5 stabil halten, und das Lager 5 kann die Welle 101a stabil tragen, damit dieselbe drehbar ist.
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Der obere Deckelabschnitt 1c weist einen ringförmigen Abschnitt 12, einen vorstehenden Wandabschnitt 13 und Einsetzlöcher 14a auf. Eine Mittelöffnung 10b, durch die die Welle 101a eingesetzt ist, ist in dem Mittelabschnitt des ringförmigen Abschnitts 12 gebildet. Der vorstehende Wandabschnitt 13 ist um die Mittelöffnung 10b entlang der Mittelöffnung 10b gebildet. Der vorstehende Wandabschnitt 13 erstreckt sich in der Achsenrichtung von der Bodenoberfläche des ringförmigen Abschnitts 12 nach unten. Eines der Lager 5 ist innerhalb des vorstehenden Wandabschnitts 13 befestigt. Das Lager 5 ist an der Mittelöffnung 10b des oberen Deckelabschnitts 1c angebracht. Außerdem ist das andere der Lager 5 an der Mittelöffnung 10a des unteren Deckelabschnitts 1b angebracht. Das Lager 5, das an der Mittelöffnung 10b des oberen Deckelabschnitts 1c angebracht ist, zusammen mit dem Lager 5, das an der Mittelöffnung 10a des unteren Deckelabschnitts 1b angebracht ist, trägt die Welle 101a, damit dieselbe drehbar ist.
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Der Flanschabschnitt 1d weist eine ringförmige Form aus. Der Flanschabschnitt 1d erstreckt sich in der Radialrichtung von dem oberen Ende des zylindrischen Abschnitts 1a nach außen. Die Mehrzahl von Einsetzlöchern 14a ist in dem Flanschabschnitt 1d entlang des Außenumfangs des zylindrischen Abschnitts 1a gebildet. Die Schrauben 6 sind jeweils durch die Einsetzlöcher 14a hindurch eingesetzt. Ferner ist in 1 die Schraube 6 als Fixierbauglied zum Fixieren des Wärmeableiters 2 an dem Flanschabschnitt 1d verwendet. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und das Fixierbauglied kann ein anderes Bauglied wie beispielsweise ein Niet sein. Außerdem kann der Flanschabschnitt eine Mehrzahl von Abschnitten aufweisen, die sich in der Radialrichtung von dem oberen Ende des zylindrischen Abschnitts 1a nach außen erstrecken, und diese Abschnitte können so angeordnet sein, dass sie in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
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Außerdem ist es auf der oberen und der unteren Oberfläche des Flanschabschnitts 1d vorzuziehen, dass eine Polierbearbeitung oder dergleichen um die Einsetzlöcher 14a herum durchgeführt wird. Wenn eine derartige Bearbeitung durchgeführt wird, wird die Oberflächenrauheit um die Einsetzlöcher 14a gegenüber der Oberflächenrauheit anderer Abschnitte des Gehäuses 1 (zum Beispiel der Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts 1a) verringert. In diesen Fall neigen die Schrauben 6 und der Wärmeableiter 2 dazu, mit dem Flanschabschnitt 1d in engen Kontakt zu gelangen. Deshalb kann der Wärmeableiter 2 unter Verwendung der Schrauben 6 an dem Flanschabschnitt 1d fester angebracht und fixiert sein.
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<Konfiguration des Wärmeableiters>
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Wie in 1 veranschaulicht ist, steht der Wärmeableiter 2 mit der oberen Oberfläche des Flanschabschnitts 1d in Kontakt. Der Wärmeableiter 2 ist unter Verwendung der Schrauben 6 an dem Flanschabschnitt 1d angebracht. Bei dem Motor des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist kein weiteres Bauglied, wie beispielsweise ein Rahmen, zwischen dem Gehäuse 1 und dem Wärmeableiter 2 angeordnet. Deshalb kann bei dem Motor des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Achsenabmessung kleiner gestaltet werden als beispielsweise bei einem Motor mit einer bestehenden Struktur, bei dem ein Rahmen zwischen denselben angeordnet ist, und das Zusammenbauen kann problemlos durchgeführt werden. Darüber hinaus kann bei dem Motor des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Anzahl von Komponenten reduziert sein, und die Herstellungskosten des Motors 100 können im Vergleich zu dem Motor mit einer bestehenden Struktur, wie oben beschrieben ist, reduziert sein. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wärmeableiter 2 ein einzelnes Bauglied. Ferner ist festzustellen, dass der Wärmeableiter 2 nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist und der Wärmeableiter 2 aus einer Mehrzahl von Baugliedern bestehen kann.
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Der Wärmeableiter 2 weist Schraubenlöcher 23, einen Vorsprungsabschnitt 25, einen Leitungsweg 26 und Gehäuseausnehmungen 2a auf. Der Vorsprungsabschnitt 25 steht in der Achsenrichtung von der unteren Oberfläche des Wärmeableiters 2 nach unten vor. Der Vorsprungsabschnitt 25 ist in der Achsenrichtung an der oberen Oberfläche des Flanschabschnitts 1d unter Verwendung der Schrauben 6 angebracht. 2 ist eine Unteransicht des Wärmeableiters 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. 2 veranschaulicht die untere Oberfläche des Wärmeableiters 2, wie von unten in der Achsenrichtung betrachtet. In 2 geben gestrichelte Linien eine Innenumfangskante und eine Außenumfangskante der oberen Oberfläche des Flanschabschnitts 1d an.
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Der Vorsprungsabschnitt 25 ist entlang des Umfangs der unteren Oberfläche des Wärmeableiters 2 gebildet (Bezug auf die linke Seite von 2). Allerdings ist der Vorsprungsabschnitt 25 nicht auf einem Abschnitt der Umfangskante (Bezug auf die rechte Seite von 2) auf der unteren Oberfläche des Wärmeableiters 2 gebildet. In diesem Abschnitt (d. h., dem Abschnitt, in dem der Vorsprungsabschnitt 25 nicht gebildet ist) steht der Wärmeableiter 2 nicht mit der oberen Oberfläche des Flanschabschnitts 1d in Kontakt (Bezug auf die rechte Seite von 1 und 2), und ein Abschnitt der Schaltungsplatine 3 steht zwischen dem Wärmeableiter 2 und dem Flanschabschnitt 1d heraus. Außerdem ist an diesem Abschnitt (d. h., dem Abschnitt, in dem der Vorsprungsabschnitt 25 nicht gebildet ist) der Verbinder 105 mit der Schaltungsplatine 3 verbunden.
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Die untere Oberfläche des Vorsprungsabschnitts 25 steht mit der oberen Oberfläche des Flanschabschnitts 1d in Kontakt. Deshalb kann der Wärmeableiter 2 in der Achsenrichtung bezüglich des Gehäuses 1 positioniert werden, indem der Vorsprungsabschnitt 25 des Wärmeableiters 2 mit dem Flanschabschnitt 1d des Gehäuses 1 in direkten Kontakt gebracht wird. Ferner steht ein Abschnitt der unteren Oberfläche des Vorsprungsabschnitts 25 mit der oberen Oberfläche des ringförmigen Abschnitts 12 in 1 in Kontakt. Allerdings ist die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und ein Abschnitt der unteren Oberfläche des Vorsprungsabschnitts 25 muss nicht mit der oberen Oberfläche des ringförmigen Abschnitts 12 in Kontakt stehen.
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Die Schraubenlöcher 23 sind auf der unteren Oberfläche des Vorsprungsabschnitts 25 bereitgestellt. Wenn der Wärmeableiter 2 an dem Flanschabschnitt 1d angebracht ist, sind die Schrauben 6 in den Schraubenlöchern 23 über die Einsetzlöcher 14a fixiert.
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Auf der unteren Oberfläche des Vorsprungsabschnitts 25 wird ein Abschnitt, der mit dem Flanschabschnitt 1d in Kontakt steht, einer Polierbearbeitung oder dergleichen unterzogen. Die Oberflächenrauheit der unteren Oberfläche des Vorsprungsabschnitts 25, die der Bearbeitung unterzogen wird, ist kleiner als die Oberflächenrauheit von anderen Oberflächen (zum Beispiel der Seitenoberfläche) des Wärmeableiters 2. Infolgedessen ist, wenn der Flanschabschnitt 1d an den Vorsprungsabschnitt 25 des Wärmeableiters 2 geschraubt und fixiert ist, die Haftung zwischen dem Vorsprungsabschnitt 25 und dem Flanschabschnitt 1d verstärkt. Deshalb kann der Wärmeableiter 2 unter Verwendung der Schrauben 6 fester an dem Flanschabschnitt 1d angebracht sein. Des Weiteren wird, da die Haftung zwischen dem Vorsprungsabschnitt 25 und dem Flanschabschnitt 1d erhöht ist, Wärme leichter von dem Wärmeableiter 2 an das Gehäuse 1 übertragen, und die Wärmeabstrahlungsleistung des Wärmeableiters 2 kann verbessert werden.
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Auf der unteren Oberfläche des Wärmeableiters 2 und auf der Innenseite des Vorsprungsabschnitts 25 sind der Leitungsweg 26 und die Gehäuseausnehmungen 2a gebildet. Der Leitungsweg 26 ist eine Durchgangsöffnung, die den Wärmeableiter 2 durchdringt. Der Leitungsweg 26 befindet sich auf einem Anschlussabschnitt 3c (später beschrieben), der auf der oberen Oberfläche der Schaltungsplatine 3 bereitgestellt ist. Der Leitungsweg 26 öffnet sich zu dem Anschlussabschnitt 3c. Eine Leitungsführung, die mit dem Anschlussabschnitt 3c verbunden ist, ist durch den Leitungsweg 26 zu der Außenseite gezogen. Dementsprechend ist der Anschlussabschnitt 3c über den Leitungsweg 26 mit einer externen Leistungsquelle elektrisch verbunden (nicht veranschaulicht). Das obere Ende des Leitungswegs 26 ist mit der Abdeckung 104 bedeckt. Infolgedessen kann verhindert werden, dass Staub und dergleichen durch den Leitungsweg 26 in das Innere des Motors 100 eindringen. Ferner ist zu beachten, dass der Anschlussabschnitt 3c nicht unbedingt auf der oberen Oberfläche der Schaltungsplatine 3 bereitgestellt ist. Der Anschlussabschnitt 3c kann auf der Seitenoberfläche der Schaltungsplatine 3 bereitgestellt sein. Außerdem kann der Anschlussabschnitt 3c sowohl auf der oberen Oberfläche als auch der Seitenoberfläche der Schaltungsplatine 3 bereitgestellt sein.
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Die Gehäuseausnehmungen 2a bringen zumindest einige der elektronischen Komponenten 4 unter, die auf der Schaltungsplatine 3 befestigt sind. Die Gehäuseausnehmungen 2a liegen den elektronischen Komponenten 4 gegenüber, die auf der oberen Oberfläche der Schaltungsplatine 3 befestigt sind, und sind an Positionen gebildet, die denselben entsprechen. Die Tiefe der Gehäuseausnehmungen 2a ist gemäß der Abmessung in der Achsenrichtung der elektronischen Komponenten 4 festgelegt, die darin untergebracht werden sollen.
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<Konfiguration der Schaltungsplatine>
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Die Schaltungsplatine 3 ist ein Substrat, das aus einem Harzmaterial wie beispielsweise Epoxid gebildet ist. Die Schaltungsplatine 3 ist an der unteren Oberfläche des Wärmeableiters 2 unter Verwendung von beispielsweise Schrauben oder Nieten angebracht (nicht veranschaulicht).
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Die elektronischen Komponenten 4, die auf der Schaltungsplatine 3 befestigt sind, umfassen ein wärmeerzeugendes Element 4a, das einen relativ großen Wärmeerzeugungsbetrag aufweist, und Elemente mit geringer Wärmeerzeugung 4b, die einen relativ kleinen Wärmeerzeugungsbetrag aufweisen. Das wärmeerzeugende Element 4a ist ein Schaltelement wie beispielsweise ein Feldemissionstransistor (FET). Die Elemente mit geringer Wärmeerzeugung 4b sind beispielsweise Kondensatoren oder dergleichen. Das heißt, der kalorische Wert des wärmeerzeugenden Elements 4a ist größer als der kalorische Wert der Elemente mit geringer Wärmeerzeugung 4b.
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Wie in 1 veranschaulicht ist, ist das wärmeerzeugende Element 4a auf einer Oberfläche der Schaltungsplatine 3 befestigt, die dem Wärmeableiter 2 gegenüberliegt (das heißt, der oberen Oberfläche der Schaltungsplatine 3). Das wärmeerzeugende Element 4a ist in einer der Gehäuseausnehmungen 2a zwischen dem Wärmeableiter 2 und der Schaltungsplatine 3 untergebracht. Wärmeabführendes Schmiermittel 7 ist auf der oberen Oberfläche des wärmeerzeugenden Elements 4a (zum Beispiel der Oberfläche, die dem Wärmeableiter 2 gegenüberliegt) aufgebracht. In 1 steht das wärmeerzeugende Element 4a über das wärmeabführende Schmiermittel 7 mit der Bodenoberfläche der Ausnehmung 2a in Kontakt. Durch Übermitteln von Wärme von dem wärmeerzeugenden Element 4a an den Wärmeableiter 2 über das wärmeabführende Schmiermittel 7 kann die Wärme, die durch das wärmeerzeugende Element 4a erzeugt wird, problemlos an den Wärmeableiter 2 übertragen werden.
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Einige der Elemente mit geringer Wärmeerzeugung 4b sind auf der oberen Oberfläche der Schaltungsplatine 3 befestigt. Die übrigen der Elemente mit geringer Wärmeerzeugung 4b sind auf einer Oberfläche der Schaltungsplatine 3 auf der Seite befestigt, die dem Wärmeableiter 2 gegenüberliegt (untere Oberfläche der Schaltungsplatine 3). Darüber hinaus sind die Elemente mit geringer Wärmeerzeugung 4b, die auf der oberen Oberfläche der Schaltungsplatine 3 befestigt sind, in den Gehäuseausnehmungen 2a zwischen dem Wärmeableiter 2 und der Schaltungsplatine 3 untergebracht. Die Tiefe der Gehäuseausnehmungen 2a ist eine Tiefe, die der Achsenabmessung der Elemente mit geringer Wärmeerzeugung 4b entspricht. Deshalb können, selbst wenn die Achsenabmessung der Elemente mit geringer Wärmeerzeugung 4b größer als die Achsenabmessung des wärmeerzeugenden Elements 4a ist, der Wärmeableiter 2 und das wärmeerzeugende Element 4a nahe zueinander gebracht werden. Deshalb können der Wärmeableiter 2 und das wärmeerzeugende Element 4a durch das wärmeabführende Schmiermittel 7 problemlos miteinander in Kontakt gebracht werden, Wärme, die durch das auf der Schaltungsplatine 3 befestigte wärmeerzeugende Element 4a erzeugt wird, wird problemlos an den Wärmeableiter 2 übertragen, und ein Temperaturanstieg des wärmeerzeugenden Elements 4a kann unterdrückt werden.
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Ferner ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Veranschaulichung in 1 beschränkt, ein anderes Wärmeabfuhrmittel als das wärmeabführende Schmiermittel 7, ein anderes Wärmeleitungselement oder dergleichen kann zwischen der oberen Oberfläche des wärmeerzeugenden Elements 4a und der Bodenoberfläche der Gehäuseausnehmung 2a bereitgestellt sein. Das Wärmeabfuhrmittel und das Wärmeleitungsbauglied können anstelle des wärmeabführenden Schmiermittels 7 bereitgestellt sein, solange sie hinsichtlich Wärmeleitfähigkeit, elektrischer Isoliereigenschaft und geringer Wärmeausdehnung herausragend sind, oder können zusammen mit dem wärmeabführenden Schmiermittel 7 bereitgestellt sein.
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<Modifikationsbeispiel des ersten Ausführungsbeispiels >
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Als Nächstes wird ein Modifikationsbeispiel des Motors 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. 3 ist eine schematische Längsschnittansicht, die ein Beispiel einer Struktur zwischen dem Wärmeableiter 2 und der Schaltungsplatine 3 gemäß einem Modifikationsbeispiel des ersten Ausführungsbeispiels veranschaulicht. 3 veranschaulicht einen vertikalen Querschnitt in dem Fall, dass der Schnitt durch den Wärmeableiter 2 und die Schaltungsplatine 3 entlang einer Ebene erfolgt, die parallel zu der Achsenrichtung ist.
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Abweichend von der oben beschriebenen Struktur, die in 1 veranschaulicht ist, sind in 3 die Gehäuseausnehmungen 2a nicht auf der unteren Oberfläche des Wärmeableiters 2 bereitgestellt. Wie in 3 veranschaulicht ist, ist das wärmeerzeugende Element 4a zwischen dem Wärmeableiter 2 und der Schaltungsplatine 3 angeordnet. Das wärmeerzeugende Element 4a steht mit der unteren Oberfläche des Wärmeableiters 2 über das wärmeabführende Schmiermittel 7 in Kontakt.
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Zumindest einige der elektronischen Komponenten 4 (zum Beispiel die Elemente mit geringer Wärmeerzeugung 4b), ausschließlich des wärmeerzeugenden Elements 4a, sind auf einer Oberfläche der Schaltungsplatine 3 auf der Seite befestigt, die dem Wärmeableiter 2 gegenüberliegt (einer unteren Oberfläche der Schaltungsplatine 3). Auf diese Weise sind die elektronischen Komponenten 4, deren Achsenabmessung größer als die des wärmeerzeugenden Elements 4a ist, nicht zwischen dem Wärmeableiter 2 und der Schaltungsplatine 3 angeordnet. Deshalb können der Wärmeableiter 2 und das wärmeerzeugende Element 4a durch das wärmeabführende Schmiermittel 7 problemlos miteinander in Kontakt gebracht werden. Deshalb ist es wahrscheinlicher, dass die Wärme, die durch das auf der Schaltungsplatine 3 befestigte wärmeerzeugende Element 4a erzeugt wird, an den Wärmeableiter 2 übertragen wird, und der Temperaturanstieg des wärmeerzeugenden Elements 4a kann unterdrückt werden.
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<Zweites Ausführungsbeispiel >
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<Befestigungsstruktur des oberen Deckelabschnitts>
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Als Nächstes wird der Motor 100 gemäß einem zweiten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben. 4 ist eine schematische Längsschnittansicht, die ein Beispiel einer Struktur des Motors 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 4 veranschaulicht einen Querschnitt in dem Fall, dass der Schnitt durch den Motor 100 entlang einer Schnittebene einschließlich der Drehachse des Rotors 101 erfolgt. Ferner ist die Basiskonfiguration des vorliegenden Ausführungsbeispiels dieselbe wie die des ersten Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben ist. Deshalb werden den Bestandteilen, die mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemeinsam sind, dieselben Bezugszeichen und dieselben Namen gegeben, und eine Erklärung derselben kann in einigen Fällen weggelassen werden.
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Der obere Deckelabschnitt 1c umfasst den ringförmigen Abschnitt 12, den vorstehenden Wandabschnitt 13, die Einsetzlöcher 14a und einen Erstreckungsabschnitt 15. Der Erweiterungsabschnitt 15 erstreckt sich in der Radialrichtung von dem oberen Ende des ringförmigen Abschnitts 12 nach außen und ist zwischen dem Flanschabschnitt 1d und dem Vorsprungsabschnitt 25 des Wärmeableiters 2 angeordnet.
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Entlang des Außenumfangs des zylindrischen Abschnitts 1a ist eine Mehrzahl von Einsetzlöchern 14b in dem Erstreckungsabschnitt 15 gebildet. Wenn der Vorsprungsabschnitt 25 des Wärmeableiters 2 unter Verwendung der Schrauben 6 an dem Flanschabschnitt 1d angebracht ist, sind die Schrauben 6 durch die Einsetzlöcher 14a des Flanschabschnitts 1d und die Einsetzlöcher 14b des Erstreckungsabschnitts 15 hindurch eingesetzt und in den Schraubenlöchern 23 fixiert. Deshalb ist der Vorsprungsabschnitt 25 des Wärmeableiters 2 durch die Schrauben 6 an dem Flanschabschnitt 1d fixiert, wobei der Erstreckungsabschnitt 15 zwischen denselben angeordnet ist.
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Auf diese Weise ist der Erstreckungsabschnitt 15 unter Verwendung der Schrauben 6 zwischen dem Vorsprungsabschnitt 25 des Wärmeableiters 2 und dem Flanschabschnitt 1d fixiert, und der obere Deckelabschnitt 1c kann an dem Gehäuse 1 und dem Wärmeableiter 2 fest fixiert sein. Daher kann der obere Deckelabschnitt 1c das Lager 5 stabil halten, und das Lager 5 kann die Welle 101a stabil tragen, damit dieselbe drehbar ist.
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<Drittes Ausführungsbeispiel >
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<Befestigungsstruktur des oberen Deckelabschnitts>
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Als Nächstes wird der Motor 100 gemäß einem dritten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben. 5 ist eine Draufsicht des Gehäuses 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. 6 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel einer Struktur zum Fixieren des oberen Deckelabschnitts 1c an dem zylindrischen Abschnitt 1a bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 7 ist eine Querschnittansicht, die ein anderes Beispiel einer Struktur zum Fixieren des oberen Deckelabschnitts 1c an dem zylindrischen Abschnitt 1a bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 5 veranschaulicht die obere Oberfläche des Gehäuses 1, wie von oben in der Achsenrichtung betrachtet. 6 veranschaulicht einen Teillängsschnitt des Gehäuses 1, der entlang einer Strichlinie A-A in 5 erfolgt. 7 veranschaulicht einen Teillängsschnitt des Gehäuses 1, der entlang einer Punkt-Strich-Linie B-B in 5 erfolgt. Ferner ist die Basiskonfiguration des vorliegenden Ausführungsbeispiels dieselbe wie die des ersten Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben ist. Deshalb werden den Bestandteilen, die mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemeinsam sind, dieselben Bezugszeichen und dieselben Namen gegeben, und eine Erklärung derselben kann in einigen Fällen weggelassen werden.
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Der zylindrische Abschnitt 1a weist Überstandsabschnitte 16b und Passabschnitte 17a auf. Die Überstandsabschnitte 16b stehen in der Radialrichtung von der Innenoberfläche des zylindrischen Abschnitts 1a vor. Die Passabschnitte 17a sind ausgenommene Abschnitte. Die Überstandsabschnitte 16b und die Passabschnitte 17a sind in dem zylindrischen Abschnitt 1a entlang der Umfangsrichtung gebildet. Ferner sind die Passabschnitte 17a nicht auf das in 5 und 6 veranschaulichte Beispiel beschränkt und können Durchgangslöcher sein. Außerdem können die Anzahl der Überstandsabschnitte 16b und die Anzahl der Passabschnitte 17a, die in dem zylindrischen Abschnitt 1a bereitgestellt sind, jeweils eine beliebige natürliche Zahl 1 oder höher sein.
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Der obere Deckelabschnitt 1c weist Überstandsabschnitte 16a und Passabschnitte 17b auf. Die Überstandsabschnitte 16b stehen in der Radialrichtung von der äußeren Oberfläche des oberen Deckelabschnitts 1c vor. Die Passabschnitte 17b sind ausgenommene Abschnitte. Die Überstandsabschnitte 16a und die Passabschnitte 17b sind entlang der Umfangsrichtung an der Außenumfangskante des oberen Deckelabschnitts 1c gebildet. Ferner ist festzustellen, dass die Passabschnitte 17b nicht auf das in 5 und 7 veranschaulichte Beispiel beschränkt sind und Durchgangslöcher sein können. Außerdem können die Anzahl der Überstandsabschnitte 16a und die Anzahl der Passabschnitte 17b, die in dem oberen Deckelabschnitt 1c bereitgestellt sind, jeweils eine natürliche Zahl 1 oder höher sein.
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Wenn der obere Deckelabschnitt 1c an dem zylindrischen Abschnitt 1a angebracht ist, wie in 6 veranschaulicht ist, sind die Überstandsabschnitte 16a des oberen Deckelabschnitts 1c in die Passabschnitte 17a des zylindrischen Abschnitts 1a eingepasst, und die Überstandsabschnitte 16a und die Passabschnitte 17a sind verstemmt und fixiert. Darüber hinaus sind, wie in 7 veranschaulicht ist, die Überstandsabschnitte 16b des zylindrischen Abschnitts 1a in die Passabschnitte 17b des oberen Deckelabschnitts 1c eingepasst, und die Überstandsabschnitte 16b und die Passabschnitte 17b sind verstemmt und fixiert.
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Auf diese Weise ist, unter Verwendung der Verstemm-Fixier-Struktur der Überstandsabschnitte 16a und Passabschnitte 17a und der Verstemm-Fixier-Struktur der Überstandsabschnitte 16b und Passabschnitte 17b, der obere Deckelabschnitt 1c, der das Lager 5 hält, an dem zylindrischen Abschnitt 1a fest fixiert. Deshalb kann der obere Deckelabschnitt 1c das Lager 5 stabil halten, und das Lager 5 kann die Welle 101a stabil tragen, damit dieselbe drehbar ist.
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Ferner ist festzustellen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Beispiele in 5 bis 7 beschränkt ist, und die Überstandsabschnitte 16a und 16b können in der Achsenrichtung vorstehen. Außerdem kann der zylindrische Abschnitt 1a einen von Überstandsabschnitten und Passabschnitten aufweisen, und der obere Deckelabschnitt 1c kann den anderen der Überstandsabschnitte und der eingepassten Abschnitte aufweisen. Das heißt, der zylindrische Abschnitt 1a kann die Passabschnitte 17a aufweisen, und der obere Deckelabschnitt 1c kann die Überstandsabschnitte 16a aufweisen. Alternativ kann der zylindrische Abschnitt 1a die Überstandsabschnitte 16b aufweisen, und der obere Deckelabschnitt 1c kann die Passabschnitte 17b aufweisen. Selbst bei diesen Konfigurationen können die Überstandsabschnitte 16a und die Passabschnitte 17a verstemmt und fixiert sein, und die Überstandsabschnitte 16b und die Passabschnitte 17b können verstemmt und fixiert sein. Infolgedessen kann der obere Deckelabschnitt 1c das Lager 5 stabil halten, und das Lager 5 kann die Welle 101a stabil tragen, damit dieselbe drehbar ist.
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<Sonstiges>
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Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung wurden oben beschrieben. Ferner ist festzustellen, dass der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung kann mit verschiedenen Modifikationen implementiert werden, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele in angemessener Weise beliebig kombiniert werden.
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Beispielsweise wurde bei den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen der Fall veranschaulicht, dass der Motor der vorliegenden Offenbarung auf einen fahrzeuginternen Motor angewendet wird; allerdings kann der Motor der vorliegenden Offenbarung auf einen anderen Motor als einen fahrzeuginternen Motor angewendet werden.
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Der Motor der vorliegenden Offenbarung kann zum Beispiel für einen fahrzeuginternen Motor verwendet werden und kann auch für einen Motor für andere Zwecke verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Gehäuse
- 1a:
- zylindrischer Abschnitt
- 1b:
- unterer Deckelabschnitt
- 1c:
- oberer Deckelabschnitt
- 1d:
- Flanschabschnitt
- 10a, 10b:
- Mittelöffnungen
- 12:
- ringförmiger Abschnitt
- 13:
- vorstehender Wandabschnitt
- 14a, 14b
- Einsetzlöcher
- 15:
- Erstreckungsabschnitt
- 16a, 16b:
- Überstandsabschnitte
- 17a, 17b:
- Passabschnitte
- 2:
- Wärmeableiter
- 2a:
- Ausnehmungen
- 23:
- Schraubenlöcher
- 25:
- Vorsprungsabschnitt
- 26:
- Leitungsweg
- 3:
- Schaltungsplatine
- 3a:
- Metallbauglied
- 3b:
- Durchgangsloch
- 3c:
- Anschlussabschnitt
- 4:
- elektronische Komponenten
- 4a:
- wärmeerzeugendes Element
- 4b:
- Elemente mit geringer Wärmeerzeugung
- 5:
- Lager
- 6:
- Schrauben
- 7:
- wärmeabführendes Schmiermittel
- 100:
- Motor
- 101:
- Rotor
- 101a:
- Welle
- 101b:
- Magnet
- 102:
- Stator
- 103:
- Positionserfassungssensor
- 104:
- Abdeckung
- 105:
- Verbinder
- 105a:
- Leitungsführung
