JP2008253049A - Electric motor - Google Patents

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Toshiyuki Amagasa
俊之 天笠
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric motor with a heat dissipating structure capable of preventing short circuit of a control board, without impairing the heat dissipation of electronic components. <P>SOLUTION: An aluminum heat sink 37 is mounted within a synthetic resin case cover 27 so as to face the control board 33. Minute protrusions 41, which are brought into contact with the facing control board 33, to form a space 42 between the heat sink 37 and the control board 33, are formed on the lower surface 37a of the heat sink 37. The minute protrusions 41 are so arranged as to abut against portions other than the conductive parts on the control board 33. The minute protrusions 41 have a clearance secured in between the heat sink 37 and the control board 33, that enables avoiding contact between the heat sink 37 and the conductive parts of the control board, and can prevent short circuiting of the control board. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、制御基板上の電子部品を冷却する放熱部を備えた電動モータに関し、特に、制御基板と放熱部との間の絶縁性向上に関する。   The present invention relates to an electric motor including a heat radiating unit that cools electronic components on a control board, and more particularly, to an improvement in insulation between the control board and the heat radiating part.

従来より、自動車に搭載されるワイパ装置等の駆動源として、モータ本体と減速機構とを組み合わせて1つのユニットとした電動モータが使用されている。このような電動モータには、減速機構を収容するギヤケースと、ギヤケースを閉塞するケースカバーが設けられており、これらのケースやカバーは、重量やコスト等の面から合成樹脂材料によって形成されることが多い。また、ユニット化された電動モータには、減速機構に加えて、モータ制御用の電子部品を搭載した制御基板が設けられており、この制御基板は、減速機構と共にギヤケース内に収容されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a drive source for a wiper device or the like mounted on an automobile, an electric motor that combines a motor body and a speed reduction mechanism into a single unit has been used. Such an electric motor is provided with a gear case that houses the speed reduction mechanism and a case cover that closes the gear case, and these cases and covers are formed of a synthetic resin material in terms of weight, cost, and the like. There are many. In addition to the speed reduction mechanism, the unitized electric motor is provided with a control board on which electronic components for motor control are mounted, and this control board is housed in the gear case together with the speed reduction mechanism.

一方、制御基板上の電子部品は、通電作動により発熱を伴うため、それらを適宜冷却する必要が生じる。このため、従来の電動モータでは、ケースカバーの制御基板に対面する部位にアルミニウム製のヒートシンクを配置し、このヒートシンクにより、電子部品の放熱を行っている。図8は、このような従来の電子部品の放熱構造を示す説明図である。図8に示すように、ケースカバー51の上面には、アルミニウム製のヒートシンク52が取り付けられている。ヒートシンク52は、制御基板53の上方に、制御基板53と対向する形で配置されている。制御基板53の図中下面側には、FET等の電子部品54が実装され、制御基板53の図中上面側には、銅箔による導電パターンが配されている。   On the other hand, since the electronic components on the control board generate heat due to the energization operation, it is necessary to cool them appropriately. For this reason, in the conventional electric motor, a heat sink made of aluminum is arranged at a portion facing the control board of the case cover, and the heat dissipation of the electronic components is performed by this heat sink. FIG. 8 is an explanatory view showing the heat dissipation structure of such a conventional electronic component. As shown in FIG. 8, an aluminum heat sink 52 is attached to the upper surface of the case cover 51. The heat sink 52 is disposed above the control board 53 so as to face the control board 53. An electronic component 54 such as an FET is mounted on the lower surface side of the control board 53 in the drawing, and a conductive pattern made of copper foil is disposed on the upper surface side of the control board 53 in the drawing.

図8の放熱構造では、制御基板53とヒートシンク52との間には、熱導電性シート55が介設されている。熱導電性シート55には、PPS樹脂(polyphenylene sulfide)にセラミックス(ceramics)を充填したものや、PPS樹脂に炭素繊維を充填したものなど、熱導電性の良い合成樹脂が使用される。このように、制御基板53とヒートシンク52との間に熱導電性シート55を挟み込むことにより、電子部品54にて発生した熱は、熱導電性シート55を介してヒートシンク52に伝わる。そして、ヒートシンク52内を伝わり、その上面からケースカバー51外へと放散される。
特開2005-168133号公報
In the heat dissipation structure of FIG. 8, a thermal conductive sheet 55 is interposed between the control board 53 and the heat sink 52. The thermal conductive sheet 55 is made of a synthetic resin having good thermal conductivity, such as a PPS resin (polyphenylene sulfide) filled with ceramics or a PPS resin filled with carbon fibers. As described above, by sandwiching the heat conductive sheet 55 between the control board 53 and the heat sink 52, the heat generated in the electronic component 54 is transmitted to the heat sink 52 via the heat conductive sheet 55. Then, it travels through the heat sink 52 and is dissipated from the upper surface to the outside of the case cover 51.
JP 2005-168133 A

ところが、図8のような放熱構造の場合、制御基板53やヒートシンク52との密着性を良好に維持しつつ、制御基板53に生じる応力を抑えるためには、熱導電性シート55として、厚いタイプのものを使用する必要がある。このため、図8の放熱構造では、ヒートシンク52と制御基板53との間の距離が大きくなり、熱導電性シート55が挟み込まれてはいるものの、熱伝導性が低下し、冷却効率が良くないという問題があった。このため、冷却効率を向上させるべく、ヒートシンク52と制御基板53をより接近させ、両者間に熱伝導性の接着剤やシリコングリス等を塗布して熱伝導を図る方式が検討され、この方式も多くのモータにて採用されている。   However, in the case of the heat dissipation structure as shown in FIG. 8, in order to suppress the stress generated in the control board 53 while maintaining good adhesion to the control board 53 and the heat sink 52, the heat conductive sheet 55 is a thick type. Need to use one. For this reason, in the heat dissipation structure of FIG. 8, although the distance between the heat sink 52 and the control board 53 becomes large and the thermal conductive sheet 55 is sandwiched, the thermal conductivity is lowered and the cooling efficiency is not good. There was a problem. For this reason, in order to improve the cooling efficiency, a method of conducting heat conduction by bringing the heat sink 52 and the control board 53 closer to each other and applying a heat conductive adhesive or silicon grease between them is studied. Used in many motors.

図9は、このような近接配置方式による放熱構造を示す説明図である。図9に示すように、ここでは、ヒートシンク52と制御基板53との間に熱導電性シート55が介設されておらず、ヒートシンク52と制御基板53は、密着しない程度に近接配置されている。一方、ヒートシンク52と制御基板53との間には、熱導電性接着剤56が塗布されており、この熱導電性接着剤56によって、電子部品54の熱がヒートシンク52に伝えられる。   FIG. 9 is an explanatory view showing a heat dissipation structure by such a proximity arrangement method. As shown in FIG. 9, here, the heat conductive sheet 55 is not interposed between the heat sink 52 and the control board 53, and the heat sink 52 and the control board 53 are arranged close to each other so as not to adhere to each other. . On the other hand, a heat conductive adhesive 56 is applied between the heat sink 52 and the control board 53, and the heat of the electronic component 54 is transmitted to the heat sink 52 by the heat conductive adhesive 56.

しかしながら、図9の放熱構造のように、ヒートシンク52と制御基板53を接近させると、ヒートシンク52の下面が制御基板53の銅箔部分に接触するおそれがあるという問題があった。前述のように、ヒートシンク52はアルミニウムにて形成されているため、ヒートシンク52が銅箔部分に接触すると、制御基板53がショートする可能性があり、製品信頼性の観点からもその対策が求められていた。   However, when the heat sink 52 and the control board 53 are brought close to each other as in the heat dissipation structure of FIG. 9, there is a problem that the lower surface of the heat sink 52 may come into contact with the copper foil portion of the control board 53. As described above, since the heat sink 52 is formed of aluminum, if the heat sink 52 comes into contact with the copper foil portion, the control board 53 may be short-circuited, and countermeasures are required from the viewpoint of product reliability. It was.

本発明の目的は、電子部品の放熱性を損なうことなく、制御基板のショートを防止可能な放熱構造を備えた電動モータを提供することにある。   The objective of this invention is providing the electric motor provided with the heat dissipation structure which can prevent the short circuit of a control board, without impairing the heat dissipation of an electronic component.

本発明の電動モータは、回転軸を駆動するモータ本体と、前記回転軸の回転を減速して出力する減速機構とを有する電動モータであって、前記モータ本体に組み付けられ、前記減速機構を収容するギヤケースと、前記ギヤケースに収容され、前記モータ本体に駆動信号を出力する制御基板と、前記ギヤケースの開口部に組み付けられ、前記制御基板の熱を放出する放熱部材を備えるケースカバーとを有し、前記放熱部材は、前記制御基板に対面する形で前記ケースカバー内に取り付けられ、前記放熱部材又は前記制御基板の少なくとも何れか一方側に、対向する前記放熱部材又は前記制御基板と当接し、前記放熱部材と前記制御基板との間に間隙を形成する突起を設けたことを特徴とする。   The electric motor of the present invention is an electric motor having a motor body that drives a rotating shaft and a speed reducing mechanism that decelerates and outputs the rotation of the rotating shaft, and is assembled to the motor body and houses the speed reducing mechanism. A gear case, a control board that is housed in the gear case and that outputs a drive signal to the motor body, and a case cover that is assembled to the opening of the gear case and includes a heat dissipation member that releases heat of the control board. The heat radiating member is attached to the case cover so as to face the control board, and contacts at least one of the heat radiating member and the control board with the facing heat radiating member or the control board, A protrusion for forming a gap is provided between the heat dissipation member and the control board.

本発明にあっては、放熱部材又は前記制御基板の少なくとも何れか一方側に突起を設け、放熱部材と制御基板との間に間隙を形成し、両者間にクリアランスを確保する。これにより、制御基板の放熱性を損なうことなく、制御基板のショートを防止できる。また、間隙確保に際し、制御基板に生じる応力も抑えられる。   In the present invention, a protrusion is provided on at least one side of the heat radiating member or the control board, a gap is formed between the heat radiating member and the control board, and a clearance is secured between them. Thereby, it is possible to prevent a short circuit of the control board without impairing the heat dissipation of the control board. Further, the stress generated in the control board when the gap is secured can be suppressed.

前記電動モータにおいて、前記制御基板の前記放熱部材に対向する面に回路形成用の導電部を設け、前記放熱部材に形成された突起を、前記制御基板上における前記導電部以外の部位に当接するように配置しても良い。これにより、放熱部材に形成された突起が導電部に当接せず、突起自体による導電部のショートを避けることができる。   In the electric motor, a conductive part for forming a circuit is provided on a surface of the control board facing the heat radiating member, and a protrusion formed on the heat radiating member is brought into contact with a part other than the conductive part on the control board. You may arrange as follows. Thereby, the protrusion formed in the heat radiating member does not contact the conductive portion, and the short-circuit of the conductive portion due to the protrusion itself can be avoided.

また、前記制御基板の前記放熱部材に対向する面と反対側の面にトランジスタ等のパワー系電子部品を配置すると共に、前記制御基板の前記放熱部材に対向する面の前記パワー系電子部品裏面側部位には、前記放熱部材との間に熱伝導性の接着剤が塗布するようにしても良い。これにより、トランジスタにて発生した熱を熱伝導性接着剤を介して効率良く放熱部材に伝えることができる。   Further, a power system electronic component such as a transistor is disposed on a surface opposite to the surface facing the heat dissipation member of the control board, and the power system electronic component back side of the surface facing the heat dissipation member of the control board A heat conductive adhesive may be applied to the portion between the heat radiating member. Thereby, the heat generated in the transistor can be efficiently transmitted to the heat dissipation member via the heat conductive adhesive.

本発明の電動モータによれば、放熱部材又は制御基板の少なくとも何れか一方側に、対向する放熱部材又は制御基板と当接し、放熱部材と制御基板との間に間隙を形成する突起を設けるようにしたので、放熱部材と制御基板を近接配置する構成でありながら、放熱部材と制御基板との間に所定のクリアランスを確保することができる。従って、放熱部材と制御基板との接触によるショートを防止することができ、製品信頼性の向上を図ることが可能となる。   According to the electric motor of the present invention, at least one of the heat radiating member and the control board is provided with a protrusion that abuts the opposing heat radiating member or control board and forms a gap between the heat radiating member and the control board. Therefore, a predetermined clearance can be ensured between the heat dissipation member and the control board while the heat dissipation member and the control board are arranged close to each other. Therefore, it is possible to prevent a short circuit due to contact between the heat dissipation member and the control board, and to improve product reliability.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態である電動モータ10(以下、モータ10と略記する)を駆動源として使用したワイパ装置11の構成を示す概略図である。図1に示すように、車両12のフロントガラス13の下方には、ワイパ装置11が設けられている。ワイパ装置11には、ワイパブレード16a,16bが装着されており、フロントガラス13に付着した雨水等を拭き取り、運転者等の視界を確保している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a wiper apparatus 11 that uses an electric motor 10 (hereinafter abbreviated as “motor 10”) according to an embodiment of the present invention as a drive source. As shown in FIG. 1, a wiper device 11 is provided below the windshield 13 of the vehicle 12. Wiper blades 16a and 16b are mounted on the wiper device 11, and wipe off rainwater and the like adhering to the windshield 13 to ensure visibility of the driver and the like.

ワイパ装置11は、車両12に回転自在に支持された2つのワイパ軸14a,14bを備えている。ワイパ軸14aには、運転席側のワイパアーム15aが固定され、ワイパ軸14bには、助手席側のワイパアーム15bが固定されている。各ワイパアーム15a,15bの先端部には、ワイパブレード16a,16bが装着されている。ワイパアーム15a,15bの基端部には、図示しないスプリングが装着されている。このスプリングのばね力により、ワイパブレード16a,16bはフロントガラス13に弾圧的に接触する。   The wiper device 11 includes two wiper shafts 14 a and 14 b that are rotatably supported by the vehicle 12. The wiper shaft 14a is fixed with a wiper arm 15a on the driver's seat side, and the wiper shaft 14b is fixed with a wiper arm 15b on the passenger seat side. Wiper blades 16a and 16b are attached to the distal ends of the wiper arms 15a and 15b. A spring (not shown) is attached to the base ends of the wiper arms 15a and 15b. The wiper blades 16a and 16b are brought into elastic contact with the windshield 13 by the spring force of the springs.

ワイパ装置11には、駆動源として、モータ10が設けられている。モータ10の出力軸17には、クランクアーム18が連結されている。クランクアーム18は、ワイパ軸14a,14bを支点とするリンク機構19に連結されている。クランクアーム18を回転させると、ワイパアーム15a,15bは所定の角度範囲で揺動する。ワイパアーム15a,15bの揺動運動により、ワイパブレード16a,16bは、上反転位置と下反転位置との間の払拭範囲20a,20bにて作動し、フロントガラス13に付着した雨水等が払拭される。   The wiper device 11 is provided with a motor 10 as a drive source. A crank arm 18 is connected to the output shaft 17 of the motor 10. The crank arm 18 is connected to a link mechanism 19 having the wiper shafts 14a and 14b as fulcrums. When the crank arm 18 is rotated, the wiper arms 15a and 15b swing within a predetermined angle range. As the wiper arms 15a and 15b swing, the wiper blades 16a and 16b operate in the wiping ranges 20a and 20b between the upper reversal position and the lower reversal position, and rainwater and the like adhering to the windshield 13 is wiped off. .

図2はモータ10の外観を示す斜視図、図3はモータ10の断面構成を示す説明図である。図2に示すように、モータ10は、モータ本体21と減速機22とを備えている。モータ本体21は、いわゆるブラシ付きの直流モータとなっており、モータケース23の内部には、図示しない界磁マグネット、アマチュアコイル、コンミテータ、ブラシ等が収容されている。なお、ここではモータ本体21としてブラシ付き直流モータを用いているが、モータ本体の形式はこれには限られず、ブラシレス直流モータなど他の形式の電動モータを用いても良い。   FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the motor 10, and FIG. 3 is an explanatory view showing a cross-sectional configuration of the motor 10. As shown in FIG. 2, the motor 10 includes a motor main body 21 and a speed reducer 22. The motor body 21 is a so-called brushed DC motor, and a motor case 23 accommodates a field magnet, an armature coil, a commutator, a brush, and the like (not shown). Here, a DC motor with a brush is used as the motor body 21, but the type of the motor body is not limited to this, and other types of electric motors such as a brushless DC motor may be used.

一方、減速機22は、モータケース23に組み付けられるギヤケース24と、ギヤケース24の開口部に組み付けられるケースカバー25とを備えている。ギヤケース24とケースカバー25は共に、合成樹脂にて形成されている。図3に示すように、ギヤケース24内には、ウォームギヤ機構32や制御基板33が収容されている。ギヤケース24は、複数のクリップ26を介してケースカバー25に組み付けられ、これにより、ギヤケース24内が密閉される。ギヤケース24とケースカバー25との合わせ面には、密閉状態を保持するため、液状パッキンやゴムパッキンが塗布あるいは装着されている。   On the other hand, the speed reducer 22 includes a gear case 24 assembled to the motor case 23 and a case cover 25 assembled to the opening of the gear case 24. Both the gear case 24 and the case cover 25 are made of synthetic resin. As shown in FIG. 3, a worm gear mechanism 32 and a control board 33 are accommodated in the gear case 24. The gear case 24 is assembled to the case cover 25 via a plurality of clips 26, whereby the inside of the gear case 24 is sealed. A liquid packing or a rubber packing is applied or attached to the mating surface of the gear case 24 and the case cover 25 in order to maintain a sealed state.

図3に示すように、ギヤケース24内には、モータ本体21の回転軸27が延びている。回転軸27は、軸受28,29を介して回転自在に支持されている。また、ギヤケース24の図中下部には、出力軸17が突出している。出力軸17の先端部には、前述のクランクアーム18が固定される。出力軸17は、ギヤケース24のボス部24aに回転自在に支持されている。回転軸27にはウォーム30が固定される一方、出力軸17には、ウォーム30に噛み合うウォームホイール31が固定されている。これらのウォーム30とウォームホイール31とにより、減速機構であるウォームギヤ機構32が形成される。モータ本体21の駆動に伴う回転軸27の回転は、ウォームギヤ機構32を介して減速される。その後、この回転は出力軸17からクランクアーム18に伝達され、ワイパ装置11が所定の作動速度にて動作する。   As shown in FIG. 3, a rotation shaft 27 of the motor body 21 extends in the gear case 24. The rotary shaft 27 is rotatably supported via bearings 28 and 29. An output shaft 17 projects from the lower portion of the gear case 24 in the figure. The aforementioned crank arm 18 is fixed to the distal end portion of the output shaft 17. The output shaft 17 is rotatably supported by the boss portion 24a of the gear case 24. A worm 30 is fixed to the rotating shaft 27, and a worm wheel 31 that meshes with the worm 30 is fixed to the output shaft 17. The worm 30 and the worm wheel 31 form a worm gear mechanism 32 that is a reduction mechanism. The rotation of the rotating shaft 27 accompanying the driving of the motor body 21 is decelerated via the worm gear mechanism 32. Thereafter, this rotation is transmitted from the output shaft 17 to the crank arm 18, and the wiper device 11 operates at a predetermined operating speed.

ギヤケース24の内部には、ウォームギヤ機構32の上方を覆うように、制御回路を搭載した制御基板33が収容されている。この制御基板33は、プリント基板34や、これに搭載される電子部品によって構成されている。電子部品には、CPUや、メモリ、パワー系電子部品である電界効果トランジスタ(FET)35等が含まれる。モータ本体21の駆動制御は、この制御基板33から出力される駆動信号つまり電流信号によって行われる。制御基板33はさらに、電源やワイパスイッチに接続される入力端子や、モータ本体21に接続される出力端子が設けられている。これらの端子は、ケースカバー25に設けられたコネクタ部25aと電気的に接続されている。制御基板33は、コネクタ部25aを介してワイパスイッチから入力される指令信号に基づいて、モータ本体21に直流電流を供給し、モータ本体21の駆動制御を実行する。   A control board 33 on which a control circuit is mounted is accommodated inside the gear case 24 so as to cover the worm gear mechanism 32. The control board 33 is composed of a printed board 34 and electronic components mounted thereon. The electronic components include a CPU, a memory, a field effect transistor (FET) 35 that is a power electronic component, and the like. The drive control of the motor body 21 is performed by a drive signal output from the control board 33, that is, a current signal. The control board 33 is further provided with an input terminal connected to the power source and the wiper switch, and an output terminal connected to the motor main body 21. These terminals are electrically connected to a connector portion 25 a provided on the case cover 25. The control board 33 supplies a direct current to the motor main body 21 based on a command signal input from the wiper switch via the connector portion 25a, and executes drive control of the motor main body 21.

また、制御基板33には、図示しない回転センサや位置センサが接続されている。制御基板33は、回転センサから検出される回転軸27の回転数や、位置センサから検出される出力軸17の回転位置に基づいて、モータ本体21の駆動制御を行う。回転センサや位置センサは磁気センサであり、回転軸27やウォームホイール31に磁石36を固定することにより、その回転数や回転位置が検出される。   The control board 33 is connected to a rotation sensor and a position sensor (not shown). The control board 33 performs drive control of the motor main body 21 based on the rotation speed of the rotation shaft 27 detected from the rotation sensor and the rotation position of the output shaft 17 detected from the position sensor. The rotation sensor and the position sensor are magnetic sensors, and the rotation speed and rotation position thereof are detected by fixing the magnet 36 to the rotation shaft 27 and the worm wheel 31.

このように、モータ本体21の駆動制御は、ギヤケース24内に収容された制御基板33を介して実行されるが、制御基板33に搭載された例えばFETのようなFET35は通電によって発熱する。このため、ケースカバー25には、制御基板33に対面するようにアルミニウム製のヒートシンク(放熱部材)37が設けられており、FET35の熱はヒートシンク37を経てモータ外部に放出される。図4は、当該モータ10における電子部品放熱構造を示す説明図、図5は、ヒートシンク37の下面図である。   As described above, the drive control of the motor main body 21 is executed via the control board 33 accommodated in the gear case 24. The FET 35 mounted on the control board 33 generates heat when energized. Therefore, the case cover 25 is provided with an aluminum heat sink (heat radiating member) 37 so as to face the control board 33, and the heat of the FET 35 is released to the outside of the motor through the heat sink 37. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an electronic component heat dissipation structure in the motor 10, and FIG. 5 is a bottom view of the heat sink 37.

図4,5に示すように、ヒートシンク37の下面37aには、制御基板33側(図4下方)に向かって微小突起41が突設されている。微小突起41は、0.1〜0.5mm程度の高さに形成されており、図5に示すように、ヒートシンク下面37aに複数個設けられている。各微小突起41は、制御基板33の銅箔パターン(導電部)の存在しない位置に配置されており、微小突起41自体は、銅箔パターンには接触しないようになっている。また、ヒートシンク37の表面(図4上面)には、放熱性を高めるため複数の放熱フィン37bが形成さている。ヒートシンク37は、ケースカバー25にインサート成形され、ヒートシンク37の両側面に形成された抜け止め部37cによって、ケースカバー25内に固定される。   As shown in FIGS. 4 and 5, a minute projection 41 protrudes from the lower surface 37 a of the heat sink 37 toward the control board 33 (downward in FIG. 4). The minute protrusions 41 are formed to a height of about 0.1 to 0.5 mm, and a plurality of the minute protrusions 41 are provided on the heat sink lower surface 37a as shown in FIG. Each microprotrusion 41 is arranged at a position where the copper foil pattern (conductive portion) of the control substrate 33 does not exist, and the microprotrusion 41 itself is not in contact with the copper foil pattern. Further, a plurality of heat radiation fins 37b are formed on the surface of the heat sink 37 (upper surface in FIG. 4) in order to improve heat dissipation. The heat sink 37 is insert-molded in the case cover 25 and is fixed in the case cover 25 by retaining portions 37 c formed on both side surfaces of the heat sink 37.

このようなヒートシンク37を備えたケースカバー25に、制御基板33を取り付けると、制御基板33の上面33aに微小突起41が当接し、ヒートシンク下面37aと制御基板上面33aとの間に間隙42が形成される。この際、微小突起41は、制御基板33の銅箔パターンが存在しない位置に形成されているため、制御基板33の絶縁基板部分に微小突起41が当接する。このため、ヒートシンク37同様アルミニウムにて形成された微小突起41が銅箔パターンに接触することがなく、微小突起41自体によるショートは発生しない。   When the control board 33 is attached to the case cover 25 having such a heat sink 37, the minute projections 41 abut on the upper surface 33a of the control board 33, and a gap 42 is formed between the heat sink lower surface 37a and the control board upper surface 33a. Is done. At this time, since the minute protrusion 41 is formed at a position where the copper foil pattern of the control board 33 does not exist, the minute protrusion 41 comes into contact with the insulating substrate portion of the control board 33. For this reason, the microprotrusions 41 made of aluminum as in the heat sink 37 do not come into contact with the copper foil pattern, and a short circuit due to the microprotrusions 41 themselves does not occur.

また、制御基板33には、図9の場合と同様に、FET35の搭載部位に熱伝導性接着剤43が塗布されている。すなわち、制御基板33のヒートシンク37と対向しない面にはFET35が搭載されており、FET35の裏面側(ヒートシンク37と対向する面)部位には、熱伝導性接着剤43が塗布されており、この接着剤43も間隙42内に収容される。従って、FET35の熱は、接着剤43を介してヒートシンク37に伝わり、放熱フィン37bからモータ外部へと放熱される。その際、モータ10では、ヒートシンク下面37aと制御基板上面33aとの間が近接しているため、制御基板33側からヒートシンク37側への熱伝導性が高く、図8のような放熱構造に比して冷却効率が向上する。   In addition, as in the case of FIG. 9, a heat conductive adhesive 43 is applied to the control substrate 33 on the mounting portion of the FET 35. That is, the FET 35 is mounted on the surface of the control board 33 that does not face the heat sink 37, and the thermally conductive adhesive 43 is applied to the back side (the surface that faces the heat sink 37) of the FET 35. The adhesive 43 is also accommodated in the gap 42. Accordingly, the heat of the FET 35 is transmitted to the heat sink 37 through the adhesive 43 and is radiated from the heat radiation fins 37b to the outside of the motor. At that time, in the motor 10, since the heat sink lower surface 37a and the control board upper surface 33a are close to each other, the thermal conductivity from the control board 33 side to the heat sink 37 side is high. Cooling efficiency is improved.

また、モータ10の放熱構造の場合、ヒートシンク37と制御基板33との間の距離は小さいものの、両者間には、微小突起41による間隙42が形成されている。すなわち、ヒートシンク37と制御基板33との間には、わずかなクリアランスが確保されている。しかも、ヒートシンク下面37aの中央部にも微小突起41が配置されているため、制御基板33の撓みも抑えられ、ヒートシンク37と制御基板33との間のクリアランスが確実に保持される。このため、ヒートシンク37と制御基板導電部との接触を回避することが可能となり、両者の接触によるショートを防止できる。さらに、当該構造では、基板の取付や間隙の形成に際し、制御基板33には特に大きな外力は加わらないため、制御基板33に生じる応力も抑えられる。   In the case of the heat dissipation structure of the motor 10, although the distance between the heat sink 37 and the control board 33 is small, a gap 42 is formed between the two by the fine protrusion 41. That is, a slight clearance is secured between the heat sink 37 and the control board 33. In addition, since the minute protrusion 41 is also arranged at the central portion of the heat sink lower surface 37a, the deflection of the control board 33 is suppressed, and the clearance between the heat sink 37 and the control board 33 is securely held. For this reason, it is possible to avoid contact between the heat sink 37 and the control board conductive portion, and it is possible to prevent a short circuit due to contact between the two. Further, in this structure, when the board is attached or the gap is formed, a large external force is not applied to the control board 33, so that the stress generated in the control board 33 can be suppressed.

このように、本実施例のモータ10では、ヒートシンク下面37aに微小突起41を設け、ヒートシンク37と制御基板33との間に間隙42を確保したので、ヒートシンク37と制御基板33を近接配置する構成でありながら、ヒートシンク37と制御基板33との間に所定のクリアランスが確保される。このため、車両の振動や衝撃等によって、ヒートシンク下面37aが制御基板導電部に接触してしまうのを避けることができ、制御基板33のショートを防止することができる。従って、制御基板の放熱性を損なうことなく、ショートを防止し、製品信頼性の向上を図ることが可能となる。また、間隙42の確保に際し、制御基板33に生じる応力も抑えられるので、基板自体に無理が掛からず、この点においても製品信頼性の向上を図ることが可能となる。   Thus, in the motor 10 of the present embodiment, the minute protrusion 41 is provided on the heat sink lower surface 37a, and the gap 42 is secured between the heat sink 37 and the control board 33. Therefore, the heat sink 37 and the control board 33 are arranged close to each other. However, a predetermined clearance is ensured between the heat sink 37 and the control board 33. For this reason, it is possible to prevent the heat sink lower surface 37a from coming into contact with the control board conductive portion due to the vibration or impact of the vehicle, and the control board 33 can be prevented from being short-circuited. Therefore, it is possible to prevent a short circuit and improve product reliability without impairing the heat dissipation of the control board. Further, since the stress generated in the control board 33 can be suppressed when the gap 42 is secured, the board itself is not forced, and the product reliability can be improved also in this respect.

なお、本実施例では、ヒートシンク37に制御基板33を固定するネジ44の固定孔45にも、微小突起41と同じ高さの台座46が設けられており、この台座46も微小突起41と同様の機能を果たしている。   In this embodiment, the fixing hole 45 of the screw 44 that fixes the control board 33 to the heat sink 37 is also provided with a pedestal 46 having the same height as the minute protrusion 41, and this pedestal 46 is also the same as the minute protrusion 41. Plays the function.

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、ヒートシンク下面37aに微小突起41を設けて間隙42を形成しているが、図6に示すように、制御基板33側に微小突起41を設けて間隙42を形成しても良い。勿論、ヒートシンク37と制御基板33の両方に微小突起41を設けることも可能である。なお、図6では、ヒートシンク37をケースカバー25にインサート成形する際に、ヒートシンク37の外周から下面37aの外縁近傍に合成樹脂を回し、外縁部47を形成し、間隙形成の一助としている。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the minute protrusion 41 is provided on the heat sink lower surface 37a to form the gap 42. However, as shown in FIG. 6, the minute protrusion 41 is provided on the control board 33 side to form the gap 42. May be. Of course, it is also possible to provide the minute projections 41 on both the heat sink 37 and the control board 33. In FIG. 6, when the heat sink 37 is insert-molded into the case cover 25, synthetic resin is turned from the outer periphery of the heat sink 37 to the vicinity of the outer edge of the lower surface 37a to form the outer edge portion 47, which helps to form the gap.

さらに、図7に示すように、ギヤケース24をアルミニウム等の熱伝導性材料にて形成し、その外壁面上に放熱フィン48を形成すると共に、ギヤケース24の内壁面上に微少突起41を形成し、そこに制御基板33を配置するような構造としても良い。この場合、微少突起41によって、ギヤケース24とプリント基板34との間に間隙49が形成され、両者間のクリアランスが確保される。また、FET35から発生した熱は、放熱フィン48から放熱される。従って、図7の構成においても、制御基板の放熱性を損なうことなく、制御基板33のショートを防止することができる。なお、ケースカバー25に、熱伝導性材料にて形成した放熱部材をさらに設けても良く、これにより、放熱性の向上が図られる。   Further, as shown in FIG. 7, the gear case 24 is formed of a heat conductive material such as aluminum, the heat dissipating fins 48 are formed on the outer wall surface thereof, and the minute protrusions 41 are formed on the inner wall surface of the gear case 24. The control board 33 may be disposed there. In this case, the minute protrusion 41 forms a gap 49 between the gear case 24 and the printed board 34, and a clearance between the two is ensured. Further, the heat generated from the FET 35 is radiated from the radiation fin 48. Therefore, even in the configuration of FIG. 7, short-circuiting of the control board 33 can be prevented without impairing the heat dissipation of the control board. The case cover 25 may further be provided with a heat radiating member formed of a heat conductive material, thereby improving the heat radiating property.

一方、前述の実施例では、モータ10をワイパ装置11の駆動源として用いたが、本発明による電動モータの用途はワイパ装置には限定されず、パワーウィンド装置やドアの開閉装置などに本発明の電動モータを適用しても良い。また、ヒートシンク37を熱伝導性の良い材料のひとつであるアルミニウムにて形成しているが、その材料はアルミニウムには限定されず、伝熱性を備える他の金属材料や樹脂材料などの熱伝導性材料を用いても良い。さらに、ヒートシンク37には放熱フィン37bが形成されているが、制御基板33の発熱量が少ない場合には、これを削減しても良い。加えて、モータ10では、減速機構としてウォームギヤ機構32を用いているが、減速機構はこれには限定されず、複数の平歯車からなる減速歯車列など他の形式の減速機構を用いても良い。   On the other hand, in the above-described embodiment, the motor 10 is used as the drive source of the wiper device 11. However, the use of the electric motor according to the present invention is not limited to the wiper device, and the present invention is applied to a power window device, a door opening / closing device, and the like. The electric motor may be applied. Moreover, although the heat sink 37 is formed of aluminum which is one of materials having good thermal conductivity, the material is not limited to aluminum, and the thermal conductivity of other metal materials or resin materials having heat conductivity. A material may be used. Furthermore, although the heat sink 37b is formed on the heat sink 37, it may be reduced when the heat generation amount of the control board 33 is small. In addition, although the worm gear mechanism 32 is used as the speed reduction mechanism in the motor 10, the speed reduction mechanism is not limited to this, and other types of speed reduction mechanisms such as a speed reduction gear train composed of a plurality of spur gears may be used. .

本発明の一実施の形態である電動モータを駆動源として使用したワイパ装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the wiper apparatus which uses the electric motor which is one embodiment of this invention as a drive source. 図1の電動モータの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the electric motor of FIG. 図1の電動モータの断面構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-sectional structure of the electric motor of FIG. 図1の電動モータにおける電子部品放熱構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electronic component thermal radiation structure in the electric motor of FIG. ヒートシンクの下面図である。It is a bottom view of a heat sink. 電子部品放熱構造の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of an electronic component thermal radiation structure. 電子部品放熱構造の他の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other modification of an electronic component thermal radiation structure. 従来の電動モータにおける電子部品の放熱構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the thermal radiation structure of the electronic component in the conventional electric motor. 従来の電動モータにおける他の電子部品放熱構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other electronic component thermal radiation structure in the conventional electric motor.

符号の説明Explanation of symbols

10 電動モータ
11 ワイパ装置
12 車両
13 フロントガラス
14a,14b ワイパ軸
15a,15b ワイパアーム
16a,16b ワイパブレード
17 出力軸
18 クランクアーム
19 リンク機構
20a,20b 払拭範囲
21 モータ本体
22 減速機
23 モータケース
24 ギヤケース
24a ボス部
25 ケースカバー
25a コネクタ部
26 クリップ
27 回転軸
28 軸受
29 軸受
30 ウォーム
31 ウォームホイール
32 ウォームギヤ機構
33 制御基板
33a 上面
34 プリント基板
35 電界効果トランジスタ(FET)
36 磁石
37 ヒートシンク
37a 下面
37b 放熱フィン
37c 抜け止め部
41 微小突起
42 間隙
43 熱伝導性接着剤
44 ネジ
45 固定孔
46 台座
47 外縁部
48 放熱フィン
51 ケースカバー
52 ヒートシンク
53 制御基板
54 電子部品
55 熱導電性シート
56 熱導電性接着剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric motor 11 Wiper apparatus 12 Vehicle 13 Front glass 14a, 14b Wiper shaft 15a, 15b Wiper arm 16a, 16b Wiper blade 17 Output shaft 18 Crank arm 19 Link mechanism 20a, 20b Wiping range 21 Motor main body 22 Reduction gear 23 Motor case 24 Gear case 24a Boss portion 25 Case cover 25a Connector portion 26 Clip 27 Rotating shaft 28 Bearing 29 Bearing 30 Worm 31 Worm wheel 32 Worm gear mechanism 33 Control board 33a Top face 34 Printed board 35 Field effect transistor (FET)
36 Magnet 37 Heat sink 37a Lower surface 37b Radiation fin 37c Retaining prevention part 41 Small protrusion 42 Gap 43 Thermal conductive adhesive 44 Screw 45 Fixing hole 46 Base 47 Outer edge 48 Radiation fin 51 Case cover 52 Heat sink 53 Control board 54 Electronic component 55 Heat Conductive sheet 56 Thermally conductive adhesive

Claims (3)

回転軸を駆動するモータ本体と、前記回転軸の回転を減速して出力する減速機構とを有する電動モータであって、
前記モータ本体に組み付けられ、前記減速機構を収容するギヤケースと、
前記ギヤケースに収容され、前記モータ本体に駆動信号を出力する制御基板と、
前記ギヤケースの開口部に組み付けられ、前記制御基板の熱を放出する放熱部材を備えるケースカバーとを有し、
前記放熱部材は、前記制御基板に対面する形で前記ケースカバー内に取り付けられ、
前記放熱部材又は前記制御基板の少なくとも何れか一方側に、対向する前記放熱部材又は前記制御基板と当接し、前記放熱部材と前記制御基板との間に間隙を形成する突起を設けたことを特徴とする電動モータ。
An electric motor having a motor body that drives a rotating shaft, and a speed reducing mechanism that decelerates and outputs the rotation of the rotating shaft,
A gear case that is assembled to the motor body and houses the speed reduction mechanism;
A control board housed in the gear case and outputting a drive signal to the motor body;
A case cover that is assembled to the opening of the gear case and includes a heat dissipation member that releases heat of the control board;
The heat dissipating member is attached to the case cover so as to face the control board,
Protruding that forms a gap between the heat dissipation member and the control board is provided on at least one side of the heat dissipation member or the control board, which is in contact with the opposing heat dissipation member or the control board. Electric motor.
請求項1記載の電動モータにおいて、前記制御基板は、前記放熱部材に対向する面に回路形成用の導電部を有し、前記放熱部材に形成された突起は、前記制御基板上における前記導電部以外の部位に当接するように配置されてなることを特徴とする電動モータ。   2. The electric motor according to claim 1, wherein the control board has a conductive part for forming a circuit on a surface facing the heat radiating member, and a protrusion formed on the heat radiating member is formed on the control board. An electric motor characterized by being arranged so as to abut against other parts. 請求項1又は2記載の電動モータにおいて、前記制御基板には、前記放熱部材に対向する面と反対側の面にパワー系電子部品が配置され、前記制御基板の前記放熱部材に対向する面における前記パワー系電子部品の裏面側の部位には、前記放熱部材との間に熱伝導性の接着剤が塗布されてなることを特徴とする電動モータ。   3. The electric motor according to claim 1, wherein a power electronic component is disposed on a surface opposite to the surface facing the heat radiating member on the control board, and on the surface facing the heat radiating member of the control board. An electric motor, wherein a heat conductive adhesive is applied to a portion on the back side of the power electronic component between the heat dissipation member.
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