DE112017006647T5

DE112017006647T5 - Motor und elektrische servolenkvorrichtung

Info

Publication number: DE112017006647T5
Application number: DE112017006647.6T
Authority: DE
Inventors: Kohei Fujita; Tomoyuki Takada
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-09-26
Also published as: US20190313549A1; JPWO2018123880A1; WO2018123880A1; CN110114963A

Abstract

Ein Motor ist versehen mit: einer Welle, die sich um eine Mittelachse dreht, die sich in einer Auf-Ab-Richtung erstreckt; einer metallischen Wärmesenke, die mit einem Durchgangsloch versehen ist, durch das die Welle eingeführt ist; einem Substrat, das über einen Zwischenraum hinweg oberhalb der Wärmesenke angeordnet ist; einem Sensormagneten, der an dem oberen Ende der Welle fixiert ist; einem Rotationssensor, der oberhalb des Sensormagneten positioniert ist; und einem Wärmeableitmaterial, das in dem Zwischenraum zwischen dem Substrat und der Wärmesenke positioniert ist, wobei das Substrat und/oder die Wärmesenke mit einem Entlastungsabschnitt versehen ist, der bei Betrachtung in der Auf-Ab-Richtung zwischen dem Wärmeableitmaterial und dem Durchgangsloch positioniert ist und der in Richtung des Zwischenraums zwischen dem Substrat und der Wärmesenke offen ist, um das Wärmeableitmaterial zu halten.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Motor und auf eine elektrische Servolenkvorrichtung.
[Hintergrundtechnik]
Es ist eine Kühlungsstruktur bekannt, bei der, um Wärme, die von einer elektronischen Komponente erzeugt wird, abzuleiten, ein Substrat, an dem die elektronische Komponente befestigt ist, und eine Wärmesenke zusammengesetzt sind und ein Wärmeableitungsmaterial zwischen der elektronischen Komponente und der Wärmesenke verwendet wird (beispielsweise Patentliteratur 1). In der verwandten Technik wird das Wärmeableitungsmaterial auf das Substrat oder die Wärmesenke aufgebracht und dann werden das Substrat und die Wärmesenke zusammengesetzt, um das Wärmeableitungsmaterial zwischen den beiden Bauteilen zu verteilen.
[Literatur der verwandten Technik]
[Patentliteratur]
Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2013-232654
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
In einem Fall, in dem die oben beschriebene Kühlungsstruktur in einem Motor mit einem Substrat eingesetzt wird, kann eine Lagerhalterung als Wärmesenke verwendet werden. Ein Durchgangsloch, durch das eine Rotationswelle verläuft, ist in einigen Fällen in der Lagerhalterung gebildet. In diesem Fall besteht ein mögliches Problem darin, dass ein Wärmeableitungsmaterial durch das Durchgangsloch an einem Rotationsabschnitt anhaften und die Drehung behindern könnte.
Angesichts der obigen Probleme stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Motor, der eine Ausbildung einsetzt, bei der Wärme von einem Substrat durch ein Wärmeableitungsmaterial an eine Wärmesenke abgegeben wird, und der in der Lage ist, eine Streuung des Wärmeableitungsmaterials zu unterdrücken, sowie eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem derartigen Motor bereit.
[Lösung des Problems]
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Motor eine Welle, die ausgebildet ist, um sich um eine Mittelachse zu drehen, die sich in einer Vertikalrichtung erstreckt, eine Wärmesenke, die aus Metall hergestellt ist, in der ein Durchgangsloch, durch das die Welle verläuft, gebildet ist, ein Substrat, das über einen Spalt hinweg an einer oberen Seite der Wärmesenke angeordnet ist, einen Sensormagneten, der an einem oberen Ende der Welle fixiert ist, einen Rotationssensor, der an einer oberen Seite des Sensormagneten angeordnet ist, und ein Wärmeableitmaterial, das in einem Spalt zwischen dem Substrat und der Wärmesenke angeordnet ist, wobei auf dem Substrat und/oder der Wärmesenke ein Entlastungsabschnitt, der ausgebildet ist, um das Wärmeableitmaterial zu halten, bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung zwischen dem Wärmeableitmaterial und dem Durchgangsloch angeordnet ist und in Richtung eines Spalts zwischen dem Substrat und der Wärmesenke offen ist.
[Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung]
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Motor, der in der Lage ist, effizient erzeugte Wärme von einem Substrat abzuleiten, und eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem derartigen Motor bereitgestellt.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt.
2 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht von 1.
3 ist eine Draufsicht eines ersten Substrats in dem Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel.
4 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Motors gemäß einem ersten modifizierten Beispiel.
5 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Motors gemäß einem zweiten modifizierten Beispiel.
6 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Motors gemäß einem dritten modifizierten Beispiel.
7 ist eine Draufsicht eines ersten Substrats in dem Motor gemäß dem dritten modifizierten Beispiel.
8 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Kupfereinlegesubstrats, das in dem Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel eingesetzt werden kann.
9 ist ein schematisches Diagramm, das eine elektrische Servolenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt.

[Beschreibung der Ausführungsbeispiele]
Im Folgenden wird ein Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Außerdem ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsbeispiele eingeschränkt und könnte willkürlich innerhalb des Schutzbereichs des technischen Grundgedankens der vorliegenden Erfindung verändert werden. Außerdem können in den folgenden Zeichnungen in einigen Fällen der Maßstab, die Anzahl oder dergleichen jeder Struktur von der tatsächlichen Struktur verschieden sein, um ein Verständnis jeder Ausbildung zu erleichtern.
Außerdem ist in den Zeichnungen ein XYZ-Koordinatensystem geeigneterweise als ein dreidimensionales orthogonales Koordinatensystem gezeigt. Bei dem XYZ-Koordinatensystem ist die Z-Achsenrichtung eine Richtung parallel zu einer Axialrichtung einer Mittelachse J, die in 1 gezeigt ist. Die X-Achsenrichtung ist eine Richtung orthogonal zu der Z-Achsenrichtung und ist in 1 die Links-Rechts-Richtung. Die Y-Achsenrichtung ist eine Richtung orthogonal zu sowohl der X-Achsenrichtung als auch der Z-Achsenrichtung.
Außerdem wird in der folgenden Beschreibung eine positive Seite in der Z-Achsenrichtung (+Z-Seite, eine Seite) als „obere Seite“ bezeichnet und eine negative Seite in der Z-Achsenrichtung (-Z-Seite, die andere Seite) wird als „untere Seite“ bezeichnet. Außerdem sind „obere Seite“ und „untere Seite“ lediglich Namen, die zu Beschreibungszwecken verwendet werden, und schränken die tatsächliche Positionsbeziehung und -richtung nicht ein. Außerdem wird, außer dies ist anderweitig angemerkt, die Richtung parallel zu der Mittelachse J (Z-Achsenrichtung) einfach als „Axialrichtung“ bezeichnet, eine Radialrichtung um die Mittelachse J wird einfach als „Radialrichtung“ bezeichnet und eine Umfangsrichtung um die Mittelachse J, das heißt eine Richtung um die Achse der Mittelachse J, wird einfach als „Umfangsrichtung“ bezeichnet.
<Motor>
1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Motor 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt. 2 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht von 1.
Der Motor 1 beinhaltet ein Motorgehäuse 11, ein Substratgehäuse 12, einen Rotor 20 mit einer Welle 21, einen Stator 30, ein oberes Lager (Lager) 24, ein unteres Lager 25, einen Sensormagneten 63, eine Lagerhalterung (Wärmesenke) 40, ein erstes Substrat 66, ein zweites Substrat 67, einen Rotationssensor 61 und ein Wärmeableitmaterial G.
[Gehäuse]
Das Motorgehäuse 11 und das Substratgehäuse 12 bringen jeweils einen Teil des Motors 1 in sich unter. Das Motorgehäuse 11 liegt in der Form einer Röhre vor, die zu der oberen Seite (+Z-Seite) hin offen ist. Außerdem liegt das Substratgehäuse 12 in der Form einer Röhre vor, die zu der unteren Seite (-Z-Seite) hin offen ist. Das Motorgehäuse 11 und das Substratgehäuse 12 sind derart angeordnet, dass die Öffnungen derselben einander zugewandt sind. Ein Umfangsabschnitt der Lagerhalterung 40, die unten beschrieben wird, ist sandwichartig zwischen dem Motorgehäuse 11 und dem Substratgehäuse 12 angeordnet.
Das Motorgehäuse 11 weist einen ersten Röhrenabschnitt 14, einen ersten Bodenabschnitt 13 und einen Unteres-Lager-Halteabschnitt 18 auf. Der erste Röhrenabschnitt 14 liegt in der Form einer Röhre vor, die eine radial äußere Seite des Stators 30 umgibt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der erste Röhrenabschnitt 14 beispielsweise eine zylindrische Form auf. Ein oberes Ende des ersten Röhrenabschnitts 14 ist in einen abgestuften Abschnitt 40b gepasst, der an einem Umfangsrand der Lagerhalterung 40 gebildet ist. Der Stator 30 ist an einer Innenoberfläche des ersten Röhrenabschnitts 14 fixiert.
Der erste Bodenabschnitt 13 ist an einem Ende an der unteren Seite (-Z-Seite) des ersten Röhrenabschnitts 14 vorgesehen. Ein Ausgangswellenlochabschnitt 13a, der in der Axialrichtung (Z-Achsenrichtung) durch den ersten Bodenabschnitt 13 verläuft, ist in dem ersten Bodenabschnitt 13 gebildet. Der Unteres-Lager-Halteabschnitt 18 ist an einer Oberfläche an der oberen Seite (+Z-Seite) des ersten Bodenabschnitts 13 vorgesehen. Der Unteres-Lager-Halteabschnitt 18 hält das untere Lager 25.
Das Substratgehäuse 12 ist an der oberen Seite (+Z-Seite) des Motorgehäuses 11 angeordnet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bringt das Substratgehäuse 12 das erste Substrat 66 und das zweite Substrat 67 unter. Eine elektronische Komponente oder dergleichen ist an zumindest einer oberer Oberflächen und unterer Oberflächen des ersten Substrats 66 und des zweiten Substrats 67 befestigt. Das Substratgehäuse 12 weist einen zweiten Röhrenabschnitt 15 und einen zweiten Bodenabschnitt 16 auf. Ferner ist die Anzahl von Substraten, die in dem Motor 1 verwendet werden, nicht auf zwei eingeschränkt und könnte auch eins oder drei oder mehr betragen.
Der zweite Röhrenabschnitt 15 liegt in der Form einer Röhre vor, die Außenseiten des ersten Substrats 66 und des zweiten Substrats 67 radial umgibt. Der zweite Röhrenabschnitt 15 besitzt beispielsweise eine zylindrische Form. Ein Flanschabschnitt 15a ist an einem unteren Ende des zweiten Röhrenabschnitts 15 gebildet. Der zweite Röhrenabschnitt 15 ist an dem Flanschabschnitt 15a mit einer oberen Oberfläche 40a der Lagerhalterung 40 verbunden.
[Rotor]
Der Rotor 20 weist die Welle 21, einen Rotorkern 22, einen Rotormagneten 23 und den Sensormagneten 63 auf. Die Welle 21 liegt um die Mittelachse J herum vor, die sich in der Vertikalrichtung (Z-Achsenrichtung) erstreckt. Die Welle 21 wird durch das untere Lager 25 und das obere Lager 24 drehbar um eine Achse der Mittelachse J getragen. Ein Ende an der unteren Seite (-Z-Seite) der Welle 21 steht durch den Ausgangswellenlochabschnitt 13a nach außerhalb eines Gehäuses 10 vor. Beispielsweise ist ein Koppler (nicht dargestellt) zur Verbindung mit einem Ausgangsziel an der unteren Seite der Welle 21 in das Ende pressgepasst. Ein Ende an der oberen Seite (+Z-Seite) der Welle 21 steht durch ein Durchgangsloch 45 in der Lagerhalterung 40 und ein Substratdurchgangsloch 66h in dem ersten Substrat 66 zu der oberen Seite des ersten Substrats 66 vor. Ein Lochabschnitt ist in einer oberen Endoberfläche 21a der Welle 21 gebildet. Ein Anbringungsbauteil 62 ist in den Lochabschnitt der Welle 21 eingepasst. Das Anbringungsbauteil 62 ist ein stabförmiges Bauteil, das sich in der Axialrichtung erstreckt. Der Sensormagnet 63 ist an einem distalen Ende des Anbringungsbauteils 62 fixiert.
Der Rotorkern 22 ist an der Welle 21 fixiert. Der Rotorkern 22 umgibt die Welle 21 in der Umfangsrichtung. Der Rotormagnet 23 ist an dem Rotorkern 22 fixiert. Insbesondere ist der Rotormagnet 23 an einer Außenseitenoberfläche des Rotorkerns 22 in der Umfangsrichtung fixiert. Der Rotorkern 22 und der Rotormagnet 23 drehen sich zusammen mit der Welle 21. Außerdem kann der Rotorkern 22 ein Durchgangsloch oder einen konkaven Abschnitt aufweisen und der Rotormagnet 23 kann in dem Durchgangsloch oder dem konkaven Abschnitt untergebracht sein.
Der Sensormagnet 63 ist an einem oberen Ende der Welle 21 fixiert. Der Sensormagnet 63 weist eine Kreisringform auf. Der Sensormagnet 63 ist an eine Außenoberfläche des Anbringungsbauteils 62, das an der Welle 21 fixiert ist, gepasst. Ferner ist die Form des Sensormagneten 63 nicht auf die Kreisringform eingeschränkt und könnte eine andere Form aufweisen, wie beispielsweise eine Ringform oder eine Scheibenform. In diesem Fall kann ein konkaver Abschnitt in dem Sensormagneten 63 gebildet sein und das distale Ende des Anbringungsbauteils 62 kann durch Presspassen, Haftung oder dergleichen an dem konkaven Abschnitt fixiert sein. Außerdem kann der Sensormagnet 63 direkt an einem distalen Ende der Welle 21 angebracht sein.
[Stator]
Der Stator 30 umgibt eine radial äußere Seite des Rotors 20. Der Stator 30 weist einen Statorkern 31, einen Spulenkörper 32 und eine Spule 33 auf. Der Spulenkörper 32 ist mit einem Material mit einer Isoliereigenschaft ausgebildet. Der Spulenkörper 32 bedeckt zumindest einen Abschnitt des Statorkerns 31. Auf ein Antreiben des Motors 1 hin magnetisiert die Spule 33 den Statorkern 31. Die Spule 33 ist ausgebildet durch Wickeln eines leitfähigen Drahts. Die Spule 33 ist um den Spulenkörper 32 herum vorgesehen. Ein Verbindungsanschluss (nicht dargestellt) ist an einem Ende des leitfähigen Drahts, der die Spule 33 ausbildet, vorgesehen. Der Verbindungsanschluss erstreckt sich von der Spule 33 nach oben. Der Verbindungsanschluss ist durch Führen durch die Lagerhalterung 40 mit dem ersten Substrat 66 verbunden. Ferner kann das Ende des leitfähigen Drahts, der die Spule 33 ausbildet, direkt mit dem ersten Substrat 66 verbunden sein.
[Oberes Lager und unteres Lager]
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das obere Lager 24 und das untere Lager 25 Kugellager. Das obere Lager 24 trägt das obere Ende der Welle 21 drehbar. Das obere Lager 24 ist an der oberen Seite (+Z-Seite) des Stators 30 angeordnet. Das obere Lager 24 wird durch die Lagerhalterung 40 gehalten. Das untere Lager 25 trägt das untere Ende der Welle 21 drehbar. Das untere Lager 25 ist an der unteren Seite (-Z-Seite) des Stators 30 angeordnet. Das untere Lager 25 wird durch den Unteres-Lager-Halteabschnitt 18 des Motorgehäuses 11 gehalten.
Das obere Lager 24 und das untere Lager 25 tragen die Welle 21. Der Typ des oberen Lagers 24 und des unteren Lagers 25 ist nicht besonders eingeschränkt und andere Typen von Lagern können ebenso verwendet werden.
[Erstes Substrat, zweites Substrat]
Das erste Substrat 66 und das zweite Substrat 67 steuern den Motor 1. Dies bedeutet, dass der Motor 1 aus dem ersten Substrat 66 und dem zweiten Substrat 67 ausgebildet ist und eine Steuervorrichtung 60 aufweist, die ausgebildet ist, um eine Drehung der Welle 21 zu steuern. Elektronische Komponenten sind an dem ersten Substrat 66 und dem zweiten Substrat 67 befestigt. Die elektronischen Komponenten, die an dem ersten Substrat 66 und dem zweiten Substrat 67 befestigt sind, beinhalten den Rotationssensor 61, einen Elektrolytkondensator, eine Drosselspule und dergleichen.
Das erste Substrat 66 ist an der oberen Seite (+Z-Seite) der Lagerhalterung 40 angeordnet. Das zweite Substrat 67 ist an der oberen Seite des ersten Substrats 66 angeordnet. Eine Plattenoberflächenrichtung sowohl des ersten Substrats 66 als auch des zweiten Substrats 67 ist senkrecht zu der Axialrichtung. Das erste Substrat 66 und das zweite Substrat 67 sind so angeordnet, dass sie einander bei Betrachtung aus der Axialrichtung überlappen. Dies bedeutet, dass das erste Substrat 66 und das zweite Substrat 67 in der Axialrichtung gestapelt sind, wobei sich zwischen denselben ein vorbestimmter Spalt befindet.
Das erste Substrat 66 weist eine untere Oberfläche 66a und eine obere Oberfläche 66b auf. Ähnlich weist die zweite Oberfläche 67 eine untere Oberfläche 67a und eine obere Oberfläche 67b auf. Die obere Oberfläche 66b des ersten Substrats 66 und die untere Oberfläche 67a des zweiten Substrats 67 sind einander in der Vertikalrichtung über einen Spalt hinweg zugewandt. Außerdem sind die untere Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 und die obere Oberfläche 40a der Lagerhalterung 40 einander in der Vertikalrichtung über einen Spalt hinweg zugewandt. Dies bedeutet, dass das erste Substrat 66 über einen Spalt hinweg an der oberen Seite der Lagerhalterung 40 angeordnet ist. Der Spalt zwischen dem ersten Substrat 66 und der Lagerhalterung 40 ist mit dem Wärmeableitmaterial G gefüllt.
Eine Mehrzahl von Löchern 66c und 67c, die in der Vertikalrichtung durch das erste Substrat 66 bzw. das zweite Substrat 67 verlaufen, sind in dem ersten Substrat 66 und dem zweiten Substrat 67 gebildet. Das Loch 66c des ersten Substrats 66 und das Loch 67c des zweiten Substrats 67 sind so angeordnet, dass sie einander bei Betrachtung aus der Axialrichtung überlappen. Ein Verbindungsstift 51 erstreckt sich in der Axialrichtung (Vertikalrichtung) zwischen den Löchern 66c und 67c. Der Verbindungsstift 51 weist ein erstes distales Ende 51a, das an der unteren Seite angeordnet ist, und ein zweites distales Ende 51b auf, das an der oberen Seite angeordnet ist. Das erste distale Ende 51a ist von der oberen Oberfläche 66b in das Loch 66c des ersten Substrats 66 pressgepasst. Außerdem ist das zweite distale Ende 51b von der unteren Oberfläche 67a in das Loch 67c des zweiten Substrats 67 pressgepasst. Folglich sind das erste Substrat 66 und das zweite Substrat 67 elektrisch durch eine Mehrzahl von Verbindungsstiften (Verdrahtung) verbunden.
Das Substratdurchgangsloch 66h ist in dem ersten Substrat 66 gebildet. Die Welle 21 verläuft durch das Substratdurchgangsloch 66h. Entsprechend ist die obere Endoberfläche 21a der Welle 21 oberhalb der oberen Oberfläche 66b des ersten Substrats 66 angeordnet. Außerdem ist der Sensormagnet 63, der an dem oberen Ende der Welle 21 fixiert ist, oberhalb des ersten Substrats 66 angeordnet.
Heizelemente 69 sind an der unteren Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 befestigt. 3 ist eine Draufsicht des ersten Substrats 66. Als Heizelemente 69 sind ein Feldeffekttransistor 69a, eine integrierte Feldeffekttransistor-Treiber-Schaltung 69c und eine integrierte Leistungsversorgungsschaltung 69d an der unteren Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 befestigt und als Heizelement 69 ist ein Kondensator 69b an der oberen Oberfläche 66b befestigt. Dies bedeutet, dass einige der Mehrzahl von Heizelementen 69 auf der unteren Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 angeordnet sind. Außerdem befinden sich die Heizelemente 69 bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung radial außerhalb von einer konkaven Rille 47 der Lagerhalterung 40. Da sich die Heizelemente 69 zwischen der unteren Oberfläche 66a und der oberen Oberfläche 40a der Lagerhalterung 40 befinden und eine radial äußere Seite der konkaven Rille 47 mit dem Wärmeableitmaterial G gefüllt ist, sind die Heizelemente 69 durch das Wärmeableitmaterial G bedeckt. Deshalb kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Wärme effizient von den Heizelementen 69 an das Wärmeableitmaterial G übertragen werden.
Ferner können, obwohl unter der Mehrzahl von Heizelementen 69 alle Heizelemente 69 mit Ausnahme des Kondensators 69b auf der oberen Oberfläche 66b des ersten Substrats 66 angeordnet sind, alle Heizelemente 69 auch auf der unteren Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 angeordnet sein. Dies bedeutet, dass der oben beschriebene Effekt erzielt werden kann, solange ein Element oder zwei oder mehr unter dem Feldeffekttransistor 69a, dem Kondensator 69b, der integrierten Feldeffekttransistor-Treiber-Schaltung 69c und der integrierten Leistungsversorgungsschaltung 69d unter der Mehrzahl von Heizelementen 69 auf der unteren Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 befestigt sind.
Bei der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Heizelemente 69 auf Elemente unter den befestigten Komponenten, die Wärme erzeugen und während des Betriebs eine hohe Temperatur erreichen. Obwohl ein Feldeffekttransistor, ein Kondensator, eine integrierte Feldeffekttransistor-Treiber-Schaltung und eine integrierte Leistungsversorgungsschaltung als Beispiele der Heizelemente 69 angegeben sind, die oben beschrieben wurden, ist der Typ der Heizelemente 69 nicht eingeschränkt und jedes beliebige Element, das eine hohe Temperatur erreichen kann, könnte eingesetzt werden.
Wie in 3 dargestellt ist, ist die untere Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 in drei Bereiche (einen ersten Bereich A69a, einen zweiten Bereich A69b und einen dritten Bereich A69c) unterteilt. Der erste Bereich A69a, der dritte Bereich A69c, der zweite Bereich A69b sind in dieser Reihenfolge in einer Richtung (bei diesem Ausführungsbeispiel der Y-Achsenrichtung) innerhalb der Oberfläche angeordnet. Dies bedeutet, dass in der Y-Achsenrichtung der dritte Bereich A69c zwischen dem ersten Bereich A69a und dem zweiten Bereich A69b angeordnet ist. Grenzlinien des ersten bis dritten Bereichs A69a, A69b und A69c erstrecken sich nahezu parallel zueinander. Der erste Bereich A69a nimmt eine Hälfte oder mehr der gesamten unteren Oberfläche 66a ein. Es ist wünschenswert, dass sich der Feldeffekttransistor 69a in dem ersten Bereich A69a befindet. Es ist wünschenswert, dass sich der Kondensator 69b in dem zweiten Bereich A69b befindet. Es ist wünschenswert, dass sich die integrierte Feldeffekttransistor-Treiber-Schaltung 69c und die integrierte Leistungsversorgungsschaltung 69d in dem dritten Bereich A69c befinden.
[Rotationssensor]
Der Rotationssensor 61 ist an der unteren Oberfläche 67a des zweiten Substrats 67 befestigt. Der Rotationssensor 61 ist an einer oberen Seite des Sensormagneten 63 angeordnet. Der Rotationssensor 61 ist so angeordnet, dass er den Sensormagneten 63 bei Betrachtung aus der Axialrichtung überlappt. Der Rotationssensor 61 erfasst eine Rotation des Sensormagneten 63. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Rotationssensor 61 ein Magnetwiderstandselement. Der Rotationssensor 61 könnte beispielsweise ein Hall-Element sein.
[Wärmeableitmaterial]
Das Wärmeableitmaterial G ist zwischen der oberen Oberfläche 40a der Lagerhalterung 40 und der unteren Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 angeordnet. Das Wärmeableitmaterial G überträgt erzeugt Wärme von dem ersten Substrat 66 und den Komponenten, die an dem ersten Substrat 66 befestigt sind, an die Lagerhalterung 40. Die Lagerhalterung 40 leitet die übertragene Wärme von dem Wärmeableitmaterial G nach außen ab. Das Wärmeableitmaterial G kann in einer halbfesten Phase (oder Gelphase) mit Flexibilität vorliegen, die es ermöglicht, dass die Form des Wärmeableitmaterials G aufgrund eines ausgeübten Drucks in einer Richtung ohne Weiteres verändert werden kann. Das Wärmeableitmaterial G könnte Fett mit Fluidität sein. Außerdem kann das Wärmeableitmaterial G ein aushärtbares Material sein, das in einem nicht ausgehärteten Zustand über eine Fluidität verfügt und nach der Auftragung aushärtet.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Wärmeableitmaterial G eine Isoliereigenschaft auf. Folglich kann das Wärmeableitmaterial eine Entladung zwischen dem ersten Substrat 66 und der Lagerhalterung 40 unterdrücken. Ferner können in einem Fall, in dem das Wärmeableitmaterial G keine Isoliereigenschaft besitzt, Isoliermaßnahmen, wie zum Beispiel Anbringen einer Isolierschicht auf der oberen Oberfläche 40a der Lagerhalterung 40, unternommen werden.
[Lagerhalterung (Wärmesenke)]
Die Lagerhalterung 40 ist an der oberen Seite (+Z-Seite) des Stators 30 angeordnet. Die Lagerhalterung 40 beinhaltet einen Lagerungshauptkörperabschnitt (Wärmesenkenhauptkörperabschnitt) 49 und einen Oberes-Lager-Halteabschnitt 48. Außerdem ist ein Durchgangsloch 45, durch das die Welle 21 verläuft, in der Lagerhalterung 40 gebildet. Die Lagerhalterung 40 hält das obere Lager 24 direkt in dem Oberes-Lager-Halteabschnitt 48. Die Form der Lagerhalterung 40 bei Draufsicht (XY-Ansicht) könnte beispielsweise eine Kreisform sein, die konzentrisch mit der Mittelachse J ist. Die Lagerhalterung 40 ist aus Metall hergestellt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Lagerhalterung 40 sandwichartig zwischen dem Motorgehäuse 11 und dem Substratgehäuse 12 angeordnet. Ferner ist die Form der Lagerhalterung 40 bei Draufsicht (XY-Ansicht) nicht auf die Kreisform eingeschränkt und könnte eine andere Form sein, wie beispielsweise eine Vieleckform.
Die Lagerhalterung 40 nimmt erzeugte Wärme von dem ersten Substrat 66 und den Komponenten, die an dem ersten Substrat 66 befestigt sind, über das Wärmeableitmaterial G auf und leitet die aufgenommene Wärme nach außen ab. Dies bedeutet, dass die Lagerhalterung 40 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Wärmesenke dienen kann. Es ist wünschenswert, dass die Lagerhalterung 40 aus einem Material mit hoher Wärmeleiteffizienz hergestellt ist, beispielsweise Aluminiumlegierungen. Außerdem könnte die Lagerhalterung 40 aus einem Material hergestellt sein, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Kupferlegierungen oder einem Metall auf Eisenbasis, wie beispielsweise nicht rostendem Stahl (SUS).
Der Oberes-Lager-Halteabschnitt 48 ist an einer Oberfläche an der unteren Seite (-Z-Seite) der Lagerhalterung 40 vorgesehen. Der Oberes-Lager-Halteabschnitt 48 hält das obere Lager 24. Der Oberes-Lager-Halteabschnitt 48 weist eine Abwärtsoberfläche 48a, die abwärts zeigt, und eine Halteabschnitt-Innenumfangsoberfläche 48b auf, die einer radial inneren Seite zugewandt ist. Das Durchgangsloch 45 ist in der Abwärtsoberfläche 48a offen. Die Abwärtsoberfläche 48a kommt mit einer oberen Oberfläche eines äußeren Rings des oberen Lagers 24 über eine Wellenscheibe 46 in Kontakt. Außerdem ist die Halteabschnitt-Innenumfangsoberfläche 48b an den äußeren Ring des oberen Lagers 24 gepasst. Die Abwärtsoberfläche 48a ordnet das obere Lager 24 in Bezug auf die Lagerhalterung 40 an. Durch Einfügen der Wellenscheibe 46 zwischen der Abwärtsoberfläche 48a und dem äußeren Ring des oberen Lagers 24 kann eine Vorspannung auf das obere Lager 24 ausgeübt werden.
Das Durchgangsloch 45, das in der Vertikalrichtung durch den Halterungshauptkörperabschnitt 49 verläuft, ist in dem Halterungshauptkörperabschnitt 49 gebildet. Das Durchgangsloch 45 befindet sich im Wesentlichen in der Mitte des Halterungshauptkörperabschnitts 49. Die Welle 21 verläuft durch das Durchgangsloch 45. Dadurch, dass das Durchgangsloch 45 in der Lagerhalterung 40 gebildet ist, ist es möglich, einen Freiheitsgrad bei einem Vorgang des Zusammensetzens der Welle 21 mit der Lagerhalterung 40 zu verbessern. Beispielsweise kann nach dem Zusammensetzen, da eine Spannvorrichtung (Jig) zum Aufnehmen einer Kraft auf ein Presspassen in die obere Endoberfläche 21a der Welle 21 hin in dem Durchgangsloch 45 angeordnet werden kann, eine Zusammensetzreihenfolge, in der ein weiteres Bauteil in die Welle 21 eingepasst wird, und zwar in einem Zustand, in dem die Welle 21 mit der Lagerhalterung 40 zusammengesetzt ist, eingesetzt werden.
Bei dem Halterungshauptkörperabschnitt 49 zeigt die obere Oberfläche 40a nach oben. Die obere Oberfläche 40a ist der unteren Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 zugewandt. Ein konkaver Unterbringungsabschnitt 41, der nach unten konkav ist, ist in der oberen Oberfläche 40a gebildet. Außerdem ist die konkave Rille (Entlastungsabschnitt) 47, die nach unten konkav ist, in der oberen Oberfläche 40a gebildet. Der konkave Unterbringungsabschnitt 41 und die konkave Rille 47 sind nach oben hin offen. Ein Abstandshalter 80 ist in den konkaven Unterbringungsabschnitt 41 eingeführt.
Der Abstandshalter 80 weist einen Seitenwandabschnitt 81, der entlang einer Innenoberfläche des konkaven Unterbringungsabschnitts 41 angeordnet ist, einen Bodenwandabschnitt 82, der entlang einer Bodenoberfläche des konkaven Unterbringungsabschnitts 41 angeordnet ist, und einen Flanschabschnitt 83 auf, der sich an einem oberen Ende des Seitenwandabschnitts 81 befindet. Der Abstandshalter 80 ist aus einem Isoliermaterial hergestellt. Der Flanschabschnitt 83 ist zusammen mit dem ersten Substrat 66 in einem Zustand, in dem derselbe sandwichartig zwischen der Lagerhalterung 40 und dem ersten Substrat 66 angeordnet ist, an den Flanschabschnitt 83 geschraubt. Der Flanschabschnitt 83 bestimmt eine vertikale Stellung des ersten Substrats 66 in Bezug auf die Lagerhalterung 40.
Die konkave Rille 47 ist in der oberen Oberfläche 40a des Halterungshauptkörperabschnitts 49 gebildet. Die konkave Rille 47 erstreckt sich bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung in einer Kreisform mit der Mittelachse J als Mitte. Die konkave Rille 47 befindet sich an einer radial äußeren Seite des Substratdurchgangslochs 66h des ersten Substrats 66 und überlappt das erste Substrat 66 bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung., Außerdem ist eine Öffnung an der oberen Seite der konkaven Rille 47 der unteren Oberfläche 66a des ersten Substrats 66 zugewandt. Dies bedeutet, dass die konkave Rille 47 in Richtung eines Spalts zwischen der Lagerhalterung 40 und dem ersten Substrat 66 offen ist.
Die konkave Rille 47 umgibt die Welle 21 von der radial äußeren Seite derselben. Die konkave Rille 47 ist in der Umfangsrichtung der Welle 21 durchgehend. Die konkave Rille 47 befindet sich bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung zwischen einem Raum, der mit dem Wärmeableitmaterial G gefüllt ist, und dem Durchgangsloch 45. Wenn das Wärmeableitmaterial G feucht wird und sich von der radial äußeren Seite radial nach innen verteilt, dringt das Wärmeableitmaterial G in einem Bewegungsweg in die konkave Rille 47 ein. Dies bedeutet, dass die konkave Rille 47 als ein Entlastungsabschnitt dient, der das Wärmeableitmaterial G in einer Tiefenrichtung der konkaven Rille 47 freigibt und das Wärmeableitmaterial G hält. Folglich kann verhindert werden, dass sich das Wärmeableitmaterial G radial von der konkaven Rille 47 nach innen bewegt, und kann verhindert werden, dass es in das Durchgangsloch 45 eindringt.
Ferner ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Abschnitt zwischen dem ersten Substrat 66 und der Lagerhalterung 40 in der Umfangsrichtung der Welle 21 mit dem Wärmeableitmaterial G gefüllt. Deshalb umgibt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die konkave Rille 47 die Welle 21 von der radial äußeren Seite derselben, so dass eine radial nach innen gerichtete Bewegung des Wärmeableitmaterials G unterdrückt werden kann. In einem Fall jedoch, in dem sich das Wärmeableitmaterial G nur in einem Teilbereich der Welle 21 in der Umfangsrichtung befindet, kann der oben beschriebene Effekt erzielt werden, solange sich die konkave Rille 47 bei Betrachtung in der Vertikalrichtung zwischen dem Wärmeableitmaterial G und dem Durchgangsloch 45 befindet.
Wie in 2 dargestellt ist, besitzt ein Bodenabschnitt 47b der konkaven Rille 47 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kreisbogenform. Die Form des Bodenabschnitts 47b der konkaven Rille 47 ist jedoch nicht darauf eingeschränkt. Beispielsweise könnte der Bodenabschnitt 47b eine geneigte Oberfläche sein, die von der radial inneren Seite nach außen hin eine flache oder eine große Tiefe besitzt.
<Erstes modifiziertes Ausführungsbeispiel>
4 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Motors 101 gemäß einem ersten modifizierten Beispiel. Der Motor 101 gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Motor 1 dadurch, dass eine Mehrzahl konkaver Rillen 147A und 147B in einer oberen Oberfläche 140a einer Lagerhalterung 140 gebildet ist. Ferner sind Elementen mit den gleichen Aspekten wie denjenigen des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels auch die gleichen Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung derselben wird weggelassen.
Der Motor 101 gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel beinhaltet eine Welle 21, den Sensormagneten 63, die Lagerhalterung (Wärmesenke) 140, das erste Substrat 66, den Rotationssensor 61 und ein Wärmeableitmaterial G.
Die Lagerhalterung 140 beinhaltet einen Halterungshauptkörperabschnitt (Wärmesenkenhauptkörperabschnitt) 149 und einen Oberes-Lager-Halteabschnitt 148. Ein Durchgangsloch 145, das in der Vertikalrichtung durch den Halterungshauptkörperabschnitt 149 verläuft, ist in dem Halterungshauptkörperabschnitt 149 gebildet. Ein oberes Ende der Welle 21 und der Sensormagnet 63 sind in dem Durchgangsloch 145 angeordnet. Der Oberes-Lager-Halteabschnitt 148 hält ein oberes Lager 24.
Eine erste konkave Rille 147A und eine zweite konkave Rille 147B sind in der oberen Oberfläche 140a des Halterungshauptkörperabschnitts 149 gebildet. Die erste konkave Rille 147A und die zweite konkave Rille 147B sind in Richtung des Spalts zwischen der Lagerhalterung 140 und dem ersten Substrat 66 offen. Die erste konkave Rille 147A und die zweite konkave Rille 147B erstrecken sich bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung in einer Kreisform mit der Mittelachse J als Mitte. Dies bedeutet, dass die erste konkave Rille 147A und die zweite konkave Rille 147B in einer konzentrischen Form angeordnet sind. Bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung befindet sich die erste konkave Rille 147A an einer radial äußeren Seite der zweiten konkaven Rille 147B und die zweite konkave Rille 147B befindet sich an einer radial äußeren Seite des Substratdurchgangslochs 66h des ersten Substrats 66. Die erste konkave Rille 147A und die zweite konkave Rille 147B umgeben die Welle 21 von der radial äußeren Seite derselben. Die erste konkave Rille 147A und die zweite konkave Rille 147B sind in der Umfangsrichtung der Welle 21 durchgehend.
Gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel befinden sich die erste und die zweite konkave Rille 147A und 147B zwischen dem Wärmeableitmaterial G und dem Durchgangsloch 145. Die erste und die zweite konkave Rille 147A und 147B unterdrücken, dass sich das Wärmeableitmaterial G dadurch radial nach innen bewegt, dass das Wärmeableitmaterial G in die erste und die zweite konkave Rille 147A und 147B eindringt. Die Mehrzahl konkaver Rillen (die erste und die zweite konkave Rille 147A und 147B) unterdrücken in zwei Schritten, dass das Wärmeableitmaterial G feucht wird und sich von der radial äußeren Seite radial nach innen verteilt. Entsprechend kann gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel effektiver unterdrückt werden, dass das Wärmeableitmaterial G das Innere des Durchgangslochs 145 erreicht. Ferner ist, obwohl bei dem vorliegenden modifizierten Beispiel zwei konkave Rillen parallel zueinander in einer Radialrichtung als die Mehrzahl konkaver Rillen beschrieben wurden, die Anzahl konkaver Rillen nicht eingeschränkt.
<Zweites modifiziertes Beispiel>
5 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Motors 201 gemäß einem zweiten modifizierten Beispiel. Bei dem Motor 201 gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel unterscheiden sich Orte eines Sensormagneten 63, der an einem oberen Ende einer Welle 221 fixiert ist, und eines Rotationssensors 161 verglichen mit dem oben beschriebenen Motor 1. Außerdem sind Elementen mit den gleichen Aspekten wie denjenigen des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels die gleichen Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung derselben wird weggelassen.
Der Motor 201 gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel beinhaltet die Welle 221, den Sensormagneten 63, die Lagerhalterung 40, ein erstes Substrat 266, den Rotationssensor 161 und ein Wärmeableitmaterial G.
Das erste Substrat 266 ist derart angeordnet, dass eine untere Oberfläche 266a einer oberen Seite der Lagerhalterung 40 zugewandt ist. Ein Substratdurchgangsloch ist gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel in dem ersten Substrat 266 nicht gebildet. Entsprechend bedeckt das erste Substrat 266 eine Öffnung an der oberen Seite des Durchgangslochs 45 der Lagerhalterung 40.
Der Rotationssensor 161 ist an der unteren Oberfläche 266a des ersten Substrats 266 befestigt. Der Rotationssensor 161 befindet sich an der oberen Seite des Sensormagneten 63. Der Rotationssensor 161 befindet sich an der Mittelachse J. Bei dem vorliegenden modifizierten Beispiel ist der Rotationssensor 161 an dem ersten Substrat 266 befestigt und alle Schaltungskonfigurationen, die zum Motorantreiben nötig sind, können auf dem ersten Substrat 266 angeordnet sein. Dies bedeutet, dass bei dem vorliegenden modifizierten Beispiel der angetriebene Motor 201 durch ein einzelnes Substrat ausgebildet sein kann.
<Drittes modifiziertes Beispiel>
6 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Motors 301 gemäß einem dritten modifizierten Beispiel und 7 ist eine Draufsicht eines ersten Substrats 366 in dem Motor 301 gemäß dem dritten modifizierten Beispiel. Der Motor 301 gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Motor 1 dadurch, dass ein Schlitz (Entlastungsabschnitt) 368 als ein Entlastungsabschnitt in dem ersten Substrat 366 gebildet ist. Ferner sind Elementen mit den gleichen Aspekten wie denjenigen des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels die gleichen Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung derselben wird weggelassen.
Der Motor 301 gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel beinhaltet eine Welle 21, einen Sensormagneten 63, eine Lagerhalterung (Wärmesenke) 340, das erste Substrat 366, ein zweites Substrat 67, einen Rotationssensor 61, an dem das zweite Substrat 67 befestigt ist, und ein Wärmeableitmaterial G.
Die Lagerhalterung 340 beinhaltet einen Halterungshauptkörperabschnitt (Wärmesenkenhauptkörperabschnitt) 349 und einen Oberes-Lager-Halteabschnitt 348. Ein Durchgangsloch 345, das in der Vertikalrichtung durch den Halterungshauptkörperabschnitt 349 verläuft, ist in dem Halterungshauptkörperabschnitt 349 gebildet. Ferner überlappt in 7 ein Randabschnitt des Durchgangslochs 345 eine Linie, die einen Randabschnitt eines Substratdurchgangsloch 366h des ersten Substrats 366 anzeigt. In einer oberen Oberfläche des Halterungshauptkörperabschnitts 349 ist gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel keine konkave Rille gebildet. Der Oberes-Lager-Halteabschnitt 348 hält ein oberes Lager 24.
Das erste Substrat 366 ist derart angeordnet, dass eine untere Oberfläche 366a einer oberen Seite der Lagerhalterung 340 zugewandt ist. Das Substratdurchgangsloch 366h ist in dem ersten Substrat 366 gebildet. Die Welle 21 verläuft durch das Substratdurchgangsloch 366h. Außerdem befindet sich der Sensormagnet 63, der an dem oberen Ende der Welle 21 fixiert ist, oberhalb des ersten Substrats 366 und ist dem Rotationssensor 61 in der Vertikalrichtung zugewandt.
Der Schlitz 368 ist in dem ersten Substrat 366 gebildet. Der Schlitz 368 verläuft durch das erste Substrat 366. Entsprechend ist der Schlitz 368 in Richtung eines Spalts zwischen der Lagerhalterung 340 und dem ersten Substrat 366 offen.
Der Schlitz 368 umgibt die Welle 21 von der radial äußeren Seite derselben. Der Schlitz 368 befindet sich bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung zwischen einem Raum, der mit dem Wärmeableitmaterial G gefüllt ist, und dem Durchgangsloch 345. Wenn das Wärmeableitmaterial G feucht wird und sich von der radial äußeren Seite radial nach innen verteilt, dringt das Wärmeableitmaterial G in einem Bewegungsweg in den Schlitz 368 ein. Dies bedeutet, dass der Schlitz 368 als ein Entlastungsabschnitt dient, der das Wärmeableitmaterial G hält. Folglich kann unterdrückt werden, dass sich das Wärmeableitmaterial G von dem Schlitz 368 radial nach innen bewegt, und es kann unterdrückt werden, dass dasselbe in das Durchgangsloch 345 eindringt.
Wie in 7 dargestellt ist, beinhaltet der Schlitz 368 vier erste Schlitze 368A und vier zweite Schlitze 368B. Dies bedeutet, dass eine Mehrzahl von Schlitzen 368 in dem ersten Substrat 366 gebildet ist. Die ersten Schlitze 368A und die zweiten Schlitze 368B erstrecken sich bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung in einer Kreisbogenform mit der Mittelachse J als Mitte. Dies bedeutet, dass die ersten und die zweiten Schlitze 368A und 368B in einer konzentrischen Form angeordnet sind. Die vier ersten Schlitze 368A befinden sich an dem Umfang des gleichen Durchmessers und sind in Rotationssymmetrie alle 90° angeordnet. Ähnlich befinden sich die vier zweiten Schlitze 368B an dem Umfang des gleichen Durchmessers und sind in Rotationssymmetrie alle 90° angeordnet. Außerdem befinden sich bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung die zweiten Schlitze 368B an radial äußeren Seiten der ersten Schlitze 368A und die ersten Schlitze 368A befinden sich an radial äußeren Seiten des Durchgangslochs 345 und des Substratdurchgangslochs 366h des ersten Substrats 366.
Die ersten und die zweiten Schlitze 368A und 368B erstrecken sich in der Umfangsrichtung. Umfangsenden der ersten Schlitze 368A überlappen Umfangsenden der zweiten Schlitze 368B in der Radialrichtung. Entsprechend ist entlang des gesamten Umfangs zumindest ein Schlitz 368 radial außerhalb der Mittelachse J angeordnet. Entsprechend können die Schlitze 368 das Wärmeableitmaterial G in einer Plattendickenrichtung des ersten Substrats 366 in jeder beliebigen Richtung entlang der Umfangsrichtung freigeben und halten. Dies bedeutet, dass es gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel möglich ist, ein Eindringen des Wärmeableitmaterials G in das Durchgangsloch 345 wirksamer zu unterdrücken.
Die ersten Schlitze 368A weisen erste Reservoirabschnitte 368Aa an beiden Seitenenden in der Umfangsrichtung auf. Ähnlich weisen die zweiten Schlitze 368B zweite Reservoirabschnitte 368Ba an beiden Seitenenden in der Umfangsrichtung auf. Die Breiten der ersten und zweiten Schlitze 368A und 368B sind in den ersten und zweiten Reservoirabschnitten 368Aa und 368Ba breiter als in den anderen Abschnitten. Die Schlitzbreite ist radial nach außen hin in den ersten Reservoirabschnitten 368Aa breiter. Unterdessen ist die Schlitzbreite in den zweiten Reservoirabschnitten 368Ba radial nach innen hin breiter.
Da die ersten und die zweiten Reservoirabschnitte 368Aa und 368Ba in großen Breiten gebildet sind, können die ersten und die zweiten Reservoirabschnitte 368Aa und 368Ba eine größere Menge des Wärmeableitmaterials G halten als die anderen Abschnitte. Gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel sind die ersten und die zweiten Reservoirabschnitte 368Aa und 368Ba an den Enden der ersten bzw. zweiten Schlitze 368A und 368B so gebildet, dass unterdrückt wird, dass das Wärmeableitmaterial G, das in der Umfangsrichtung von innerhalb der ersten und der zweiten Schlitze 368A und 368B geflossen ist und die Enden erreicht hat, aus den Enden überläuft. Folglich kann der Effekt des Haltens des Wärmeableitmaterials G durch die ersten und die zweiten Schlitze 368A und 368B verbessert werden.
Gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel sind die Enden (die ersten Reservoirabschnitte 368Aa) der ersten Schlitze 368A, die sich an den radial inneren Seiten befinden, radial nach außen hin breiter und die Enden (die zweiten Reservoirabschnitte 368Ba) der zweiten Schlitze 368B, die sich an den radial äußeren Seiten befinden, sind radial nach innen hin breiter. Dies bedeutet, dass die Enden der Schlitze 368 in der Umfangsrichtung in einer Labyrinthform gebildet sind. Folglich ist es möglich zu bewirken, dass das Wärmeableitmaterial G, das sich in der Umfangsrichtung bewegt, in die ersten Reservoirabschnitte 368Aa oder die zweiten Reservoirabschnitte 368Ba eindringt. Dies bedeutet, dass es gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel möglich ist, das Eindringen des Wärmeableitmaterials G in das Durchgangsloch 345 effektiver zu unterdrücken.
Wie in 7 dargestellt ist, könnten zusätzlich zu den Schlitzen 368 vier konkave Rillen 347 als Entlastungsabschnitte in einer oberen Oberfläche 340a der Lagerhalterung 340 gebildet sein. Die konkaven Rillen 347 erstrecken sich bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung in einer Kreisbogenform mit der Mittelachse J als Mitte. Dies bedeutet, dass die konkaven Rillen 347 konzentrisch mit den ersten und den zweiten Schlitzen 368A und 368B gebildet sind. Die vier konkaven Rillen 347 sind an dem Umfang des gleichen Durchmessers angeordnet und sind in Rotationssymmetrie alle 90° angeordnet. Bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung befinden sich die konkaven Rillen 347 an radial äußeren Seiten der ersten Schlitze 368A und befinden sich an radial inneren Seiten der zweiten Schlitze 368B. Die konkaven Rillen 347 erstrecken sich entlang radialer Spalte zwischen den ersten und den zweiten Schlitzen 368A und 368B. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann, da sich die konkaven Rillen 347 bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung zwischen den ersten und den zweiten Schlitzen 368A und 368B befinden, das Wärmeableitmaterial G, das zwischen den ersten und den zweiten Schlitzen 368A und 368B in dem Spalt zwischen der Lagerhalterung 340 und dem ersten Substrat 366 fließt, durch die konkaven Rillen 347 gehalten werden.
<Weitere modifizierte Beispiele>
Die folgenden Ausbildungen können bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden.
Der Fall, bei dem die Wärmesenke die Lagerhalterung 40 ist, die ausgebildet ist, um das obere Lager 24 direkt zu halten, wurde bei dem obigen Ausführungsbeispiel und modifizierten Beispielen desselben als ein Beispiel beschrieben. Die Wärmesenke (entsprechend der Lagerhalterung 40 gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel) jedoch könnte das obere Lager 24 indirekt über eine separat vorgesehene Lagerhalterung halten. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die Wärmesenke an der Lagerhalterung fixiert ist.
Außerdem könnte bei dem obigen Ausführungsbeispiel ein Kupfereinlegesubstrat 466 anstelle des ersten Substrats 66 eingesetzt werden. 8 stellt das Kupfereinlegesubstrat 466 dar, das bei dem obigen Ausführungsbeispiel eingesetzt werden könnte. Ein Durchgangsloch 466i, das sich in einer Dickenrichtung des Kupfereinlegesubstrats 466 erstreckt, ist in dem Kupfereinlegesubstrat 466 gebildet. Ein Wärmeübertragungsbauteil 466m ist in das Durchgangsloch 466i eingeführt. Das Wärmeübertragungsbauteil 466m ist aus Kupferlegierungen hergestellt. Dies bedeutet, dass das Kupfereinlegesubstrat 466 das Wärmeübertragungsbauteil 466m aufweist, das aus Kupfer hergestellt ist, das in der Dickenrichtung desselben durch das Kupfereinlegesubstrat 466 verläuft. Die Heizelemente 69 sind an dem Kupfereinlegesubstrat 466 befestigt. Die Heizelemente 69 kommen in Kontakt mit dem Wärmeübertragungsbauteil auf einer oberen Oberfläche 466b des Kupfereinlegesubstrats 466. Die Lagerhalterung 40 ist durch das Wärmeableitmaterial G an einer unteren Seite einer ersten Schaltungsplatine angeordnet. Die erzeugte Wärme von den Heizelementen 69 wird durch das Wärmeübertragungsbauteil 466m in Richtung einer unteren Oberfläche 466a des Kupfereinlegesubstrats 466 übertragen. Ferner wird die Wärme durch das Wärmeableitmaterial G an die Lagerhalterung 40 abgeleitet. Durch Verwenden des Kupfereinlegesubstrats 466 als erste Schaltungsplatine kann selbst in einem Fall, in dem die Heizelemente 69 auf einer Oberfläche (der oberen Oberfläche 466b) befestigt sind, die dem Wärmeableitmaterial G gegenüberliegt, die Wärme von den Heizelementen 69 wirksam an das Wärmeableitmaterial G übertragen werden.
<Elektrische Servolenkvorrichtung>
Als nächstes wird ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, an der der Motor 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befestigt ist, beschrieben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel, bei dem der Motor 1 an einer elektrischen Servolenkvorrichtung befestigt ist, beschrieben. 9 ist ein schematisches Diagramm, das eine elektrische Servolenkvorrichtung 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt.
Die elektrische Servolenkvorrichtung 2 ist an einem Fahrzeuglenkradmechanismus eines Automobils befestigt. Die elektrische Servolenkvorrichtung 2 ist eine Vorrichtung, die eine Lenkkraft unter Verwendung eines Öldrucks reduziert. Wie in 9 dargestellt ist, beinhaltet die elektrische Servolenkvorrichtung 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Motor 1, eine Lenkwelle 914, eine Ölpumpe 916 und ein Steuerventil 917.
Die Lenkwelle 914 überträgt eine Eingabe von einem Lenkrad 911 an eine Achse 913 mit einem Fahrzeugrad 912. Die Ölpumpe 916 erzeugt einen Öldruck in einem Leistungszylinder 915, der ausgebildet ist, um eine Antriebskraft aufgrund des Öldrucks an die Achse 913 zu übertragen. Das Steuerventil 917 steuert Öl der Ölpumpe 916. Bei der elektrischen Servolenkvorrichtung 2 ist der Motor 1 als eine Antriebsquelle der Ölpumpe 916 angebracht.
Da die elektrische Servolenkvorrichtung 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Motor 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aufweist, kann erzeugte Wärme von dem ersten Substrat 66 wirksam abgeleitet werden. Folglich wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die elektrische Servolenkvorrichtung 2 mit hoher Zuverlässigkeit erhalten.
Obwohl oben das Ausführungsbeispiel und modifizierte Beispiele desselben der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, sind alle Ausbildungen, Kombinationen derselben und dergleichen in dem Ausführungsbeispiel lediglich Beispiele und Elemente könnten in anderen Weisen innerhalb des Schutzbereichs hinzugefügt, weggelassen, ersetzt oder verändert werden, ohne von dem Kerngedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem gibt es keinen Fall, in dem die vorliegende Erfindung durch das Ausführungsbeispiel eingeschränkt ist.
Ferner wurde der Fall, in dem Schlitze oder Durchgangslöcher als Entlastungsabschnitte gebildet sind, als ein Beispiel bei dem obigen Ausführungsbeispiel und modifizierten Beispielen desselben beschrieben. Auf diese Weise könnten die Entlastungsabschnitte in dem ersten Substrat und/oder der Lagerhalterung (Wärmesenke) gebildet sein, in Richtung des Spalts zwischen dem ersten Substrat und der Lagerhalterung offen sein und bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung zwischen dem Wärmeableitmaterial und den Durchgangslöchern angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

1, 101, 201, 301: Motor
2: elektrische Servolenkvorrichtung
21,221: Welle
40, 140, 340: Lagerhalterung (Wärmesenke)
45, 145, 345: Durchgangsloch
47, 147A, 147B, 347: konkave Rille (Entlastungsabschnitt)
61: Rotationssensor
63: Sensormagnet
66h, 366h: Substratdurchgangsloch
69: Heizelement
69a: Feldeffekttransistor
69b: Kondensator
69c: integrierte Feldeffekttransistor-Treiber-Schaltung
69d: integrierte Leistungsversorgungsschaltung
368: Schlitz (Entlastungsabschnitt)
368A: erster Schlitz
368B: zweiter Schlitz
466m: Wärmeübertragungsbauteil
911: Lenkrad
G: Wärmeableitmaterial
J: Mittelachse

Claims

Ein Motor, der folgende Merkmale aufweist: eine Welle, die ausgebildet ist, um sich um eine Mittelachse zu drehen, die sich in einer Vertikalrichtung erstreckt; eine Wärmesenke, die aus Metall hergestellt ist, in der ein Durchgangsloch, durch das die Welle verläuft, gebildet ist; ein Substrat, das über einen Spalt hinweg an einer oberen Seite der Wärmesenke angeordnet ist; einen Sensormagneten, der an einem oberen Ende der Welle fixiert ist; einen Rotationssensor, der sich an einer oberen Seite des Sensormagneten befindet; und ein Wärmeableitmaterial, das in einem Spalt zwischen dem Substrat und der Wärmesenke angeordnet ist, wobei auf dem Substrat und/oder der Wärmesenke ein Entlastungsabschnitt, der ausgebildet ist, um das Wärmeableitmaterial zu halten, bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung zwischen dem Wärmeableitmaterial und dem Durchgangsloch angeordnet ist und in Richtung eines Spalts zwischen dem Substrat und der Wärmesenke offen ist.
Der Motor gemäß Anspruch 1, bei dem der Entlastungsabschnitt die Welle von einer radial äußeren Seite derselben umgibt.
Der Motor gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Entlastungsabschnitt eine konkave Rille aufweist, die in der Wärmesenke gebildet ist.
Der Motor gemäß Anspruch 3, bei dem die konkave Rille zu mehreren in der Wärmesenke vorgesehen ist.
Der Motor gemäß Anspruch 3 oder 4, bei dem die konkave Rille in einer Umfangsrichtung der Welle durchgehend ist.
Der Motor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Entlastungsabschnitt einen Schlitz aufweist, der in dem Substrat gebildet ist.
Der Motor gemäß Anspruch 6, bei dem sich der Schlitz bei Betrachtung aus einer Vertikalrichtung an einer radial äußeren Seite des Durchgangslochs befindet.
Der Motor gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem: eine Mehrzahl von Schlitzen, die erste Schlitze und zweite Schlitze aufweisen, in dem Substrat gebildet ist; bei Betrachtung in der Vertikalrichtung die zweiten Schlitze in Bezug auf die ersten Schlitze an einer radial äußeren Seite der Welle angeordnet sind; und Enden der ersten Schlitze und Enden der zweiten Schlitze sich in einer Radialrichtung überlappen.
Der Motor gemäß Anspruch 8, bei dem ein Reservoirabschnitt, bei dem eine Schlitzbreite groß ist, in den Enden der ersten Schlitze und der zweiten Schlitze gebildet ist.
Der Motor gemäß Anspruch 9, bei dem der Reservoirabschnitt gebildet ist, bei dem die Schlitzbreite zumindest radial nach außen hin an den Enden der ersten Schlitze verbreitert ist.
Der Motor gemäß Anspruch 9 oder 10, bei dem der Reservoirabschnitt gebildet ist, bei dem die Schlitzbreite zumindest radial nach innen hin an den Enden der zweiten Schlitze verbreitert ist.
Der Motor gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem: der Entlastungsabschnitt einen Schlitz, der in dem Substrat gebildet ist, und eine konkave Rille aufweist, die in der Wärmesenke gebildet ist; der Schlitz zu mehreren parallel zueinander in einer Umfangsrichtung vorgesehen ist; und die konkave Rille sich bei Betrachtung aus der Vertikalrichtung zwischen den Schlitzen befindet.
Der Motor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem: ein Heizelement an dem Substrat befestigt ist; und das Heizelement von dem Entlastungsabschnitt radial nach außen hin angeordnet ist.
Der Motor gemäß Anspruch 13, bei dem sich das Heizelement auf einer unteren Oberfläche des Substrats befindet.
Der Motor gemäß Anspruch 13, bei dem: das Substrat ein Wärmeübertragungsbauteil aufweist, das aus Metall hergestellt ist, das in einer Dickenrichtung desselben durch das Substrat verläuft; und das Heizelement an einer oberen Oberfläche des Substrats in Kontakt mit dem Wärmeübertragungsbauteil kommt.
Der Motor gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem das Heizelement ein beliebiges Element eines Feldeffekttransistors, eines Kondensators, einer integrierten Feldeffekttransistor-Treiber-Schaltung und einer integrierten Leistungsversorgungsschaltung ist.
Eine elektrische Servolenkvorrichtung mit dem Motor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16.