JP2011041359A - 駆動回路内蔵型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】稼動部への異物の侵入を抑制可能な駆動回路内蔵型モータを提供する。
【解決手段】駆動回路内蔵型モータ１は、筒状のモータケース１０の軸方向の一方に稼動部を配置し、他方に回路部を配置している。稼動部に設けられたステータ２０の巻線２３の端部から延びる給電線２４は、稼動部と回路部との間の隔壁１２に設けられた配線孔１７を通り、回路部内の半導体モジュール４０と電気的に接続する。給電線２４を保持する通路５３を有するホルダ５０は、隔壁１２の配線孔１７の内壁と給電線２４との隙間を塞ぎ、回路部から稼動部への異物の侵入を抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動回路を内蔵した駆動回路内蔵型モータに関する。

従来より、車両の操舵をアシストする電動式パワーステアリング（以下、「ＥＰＳ」という）が公知である。ＥＰＳに用いられるモータは、安全性を確保するため、駆動性能の信頼性が求められる。
特許文献１には、ＥＰＳに用いられるモータとして、ステータの軸方向に設けられたバスバーユニット内のバスバーによってステータの各相の巻線を一箇所に取り纏め、ステータ、ロータ及びバスバーユニットを有する稼動部の外側で外部電力の供給される接続端子とバスバーの端部とを溶接固定したブラシレスモータが記載されている。このブラシレスモータは、接続端子を保持するブラケットホルダユニットの外壁及びバスバーユニットの外壁に凹凸を設けることで、前記溶接固定箇所と稼動部との間を連通する経路を迷路状にしたラビンス部を形成し、溶接固定によって生じるスパッタが稼動部内に侵入することを防いでいる。

特開２００８−７９４６６号公報

しかしながら、車両の振動等によって、スパッタ等の異物がラビンス部を通り、稼動部内に侵入すると、ステータとロータとのクリアランスに異物が入り込んだ場合に異物との摩擦でステータとロータとの回転が制動され、モータの負荷が大きくなる作動不良等の問題が生じることが懸念される。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、稼動部内への異物の侵入を抑制可能な駆動回路内蔵型モータを提供することにある。

請求項１に係る発明によると、駆動回路内蔵型モータは、筒状のモータケースの軸方向の一方に稼動部を配置し、他方に回路部を配置している。稼動部に設けられたステータ又はロータの巻線の端部から延びる給電線は、稼動部と回路部との間の隔壁に設けられた配線孔を通り、回路部内の駆動素子と電気的に接続する。給電線を保持する通路を有するホルダは、隔壁の配線孔の内壁と給電線との隙間を塞ぎ、回路部側から稼動部内への異物の侵入を抑制する。このため、ステータとロータとのクリアランスに異物が侵入することを抑制することができる。したがって、駆動回路内蔵型モータは、ステータとロータとの回転が保障され、駆動性能の信頼性を高めることができる。なお、「隙間を塞ぐ」とは、隙間の全部を塞ぐことのみならず、隙間の一部を塞ぐことも含むものとする。

請求項２に係る発明によると、ホルダは、通路が径方向の外壁に開口しており、給電線が通路から抜け出ることを防ぐかえしを通路の内壁に有する。このため、給電線を開口から通路へ容易に入れることができる。また、かえしにより、給電線が通路から抜け出ることを抑制することができる。したがって、例えばホルダに複数の通路を設けた場合、それぞれの通路に給電線を容易に挿入及び保持することで、組付けを容易に行うことができる。

ところで、ブラシ及び整流子を備えた直流モータは、例えば車両等に設置する場合、天地方向を考慮した取付けをすることで、ブラシの摩耗によって生じるブラシ粉がロータの回転に影響を与えることを抑制している。
これに対し、請求項３に記載の駆動回路内蔵型モータはブラシレスモータであり、モータケース、隔壁、軸受及びホルダによって稼動部が外部から隔離されている。したがって、稼動部内で異物が生成されることなく、さらに、外部の異物が稼動部へ侵入することが抑制されている。このため、駆動回路内蔵型モータを例えば車両のＥＰＳ等に適用する場合、天地方向を考慮することなく取り付けることが可能となる。

請求項４に係る発明によると、ホルダは、インシュレータに嵌合する爪部を有し稼動部側から配線孔へ挿入される。爪部をインシュレータに嵌合し、給電線をホルダの通路に保持した後、ステータをモータケース内に挿入することで、ホルダを配線孔へ容易に挿入することができ、さらに、給電線を隔壁の配線孔に容易に通すことができる。

請求項５に係る発明によると、ホルダの前記通路を形成する柱状体は外径が隔壁の配線孔の内径よりも大きく形成され、柱状体が隔壁の配線孔に挿入されると隔壁の配線孔の内壁に柱状体の外壁が押圧され、柱状体の通路の内壁と給電線との距離が近くなる。これにより、稼動部内へ細かい異物の侵入を抑制することができる。このため、ロータの回転の作動不良を確実に防止し、駆動性能の信頼性を高めることができる。
また、柱状体を隔壁の配線孔に挿入する前の状態において、通路の内径を給電線の外径に対し余裕を持たせて形成することが可能となり、給電線を通路に容易に通すことができる。
なお、柱状体を隔壁の配線孔に容易に挿入し、かつ、隔壁の配線孔の内壁に柱状体の外壁が確実に押圧されるよう、柱状体を回路部側に向かって外径を小さくしたテーパ状にしてもよい。また、隔壁の配線孔を稼動部側に向かって内径を大きくしたテーパ状にしてもよい。

請求項６に係る発明によると、ホルダの有する複数の柱状体を接続する板状体は、隔壁とステータとの間に介在し、ステータの発する熱が回路部へ伝導することを抑制する。このため、駆動素子の放熱性を高め、駆動性能の信頼性を高めることができる。

請求項７に係る発明によると、柱状体は弾性体から形成され、この柱状体が隔壁の配線孔に挿入されると隔壁の配線孔の内壁に柱状体の外壁が押圧され、通路の開口が閉じる。これにより、配線孔の内壁と給電線との隙間を確実に塞ぐことで、回路部側から稼動部内への細かい異物の侵入を抑制することができる。
また、柱状体を弾性体から形成することで、駆動回路内蔵型モータを例えば車両等に設置する場合、振動により給電線に加わる応力を柱状体が吸収するので、給電線の断線を抑制することができる。

請求項８に係る発明によると、インシュレータは、モータケースの軸方向の端部に設けられるフレームエンド側又は隔壁側へ延び、ステータの巻線側からロータ側に異物が侵入することを抑制する遮蔽板を有する。このため、ホルダと隔壁の配線孔の内壁又は給電線との微小な隙間から、異物が稼動部内へ侵入した場合、遮蔽板によってステータとロータとのクリアランスに異物が侵入することを抑制することができる。

請求項９に係る発明によると、遮蔽板と対応するフレームエンド又は隔壁の場所に、凹部及び凸部のいずれか一方が設けられ、凹部又は凸部と遮蔽板とによって迷路構造が形成される。これにより、ステータとロータとのクリアランスに異物が侵入することを確実に抑制することができる。

請求項１０に係る発明によると、ホルダは、モータケースの径方向の外壁に嵌合する筒状部と、この筒状部の軸方向端部から径方向内側へ延びる底部を有し、この底部に給電線を通す通路を設けている。通路の内径を隔壁の配線孔の内径よりも小さく形成することで、回路部側から稼動部内への異物の侵入を抑制することができる。
また、筒状部を周方向に回転させることで、底部の通路を通る給電線の位置を駆動素子の端子の接合部に合わせることができる。例えばホルダに複数の通路を設け、それぞれの通路に給電線を保持する場合、複数の給電線の位置を複数の駆動素子の端子の接合部に同時に合わせることが可能となり、組付工数を低減することができる。

請求項１１に係る発明によると、ホルダは、ヒートシンクの径方向の外壁に嵌合する筒状の管部と、この管部の軸方向端部から径方向外側に延びるつば部を有し、このつば部に給電線を通す通路を設けている。通路の内径を隔壁の配線孔の内径より小さく形成することで、回路部側から稼動部内への異物の侵入を抑制することができる。
また、管部を周方向に回転させることで、つば部の通路を通る給電線の位置を駆動素子の端子の接合部に合わせることが可能となる。

請求項１２に係る発明によると、管部は、放熱絶縁シートから形成され、ヒートシンクと駆動素子との間に設けられる。これにより、ヒートシンクと駆動素子とを密着させ、放熱性を高めることができる。また、稼動部内への異物の侵入を抑制するホルダと、駆動素子の放熱性を高める放熱絶縁シートとの組付けを同時に行うことで、組付工数を低減することができる。

請求項１３に係る発明によると、前記ホルダの前記通路を形成する柱状体は、略筒状に形成され、給電線を通す通路が径方向の外壁に開口しており、柱状体が隔壁の配線孔に挿入されると隔壁の配線孔の内壁に柱状体の外壁が押圧され、柱状体の通路の内壁と給電線との距離が近くなる。したがって、稼動部内への細かい異物の侵入を抑制することができる。

請求項１４に係る発明によると、柱状体は、軸方向の端部から径方向外側に延び、隔壁の配線孔から抜けること抑制する傘部を有する。これにより、駆動回路内蔵型モータを例えば車両等に設置する場合、傘部は、隔壁の配線孔から振動によって柱状体が抜けること抑制することができる。

請求項１５に係る発明によると、隔壁は、傘部に対応する座繰りを配線孔の周囲に設ける。これにより、柱状体が隔壁から突出しない、又は柱状体の突出量を小さくすることで、駆動回路内蔵型モータの軸方向の体格を小さくすることができる。

請求項１６に係る発明によると、ホルダは、隔壁に複数個設けられた配線孔と同数個の柱状体を有し、複数個の配線孔の位置に対応するように各柱状体を接続する接続部材をさらに備える。このため、複数個の柱状体を配線孔に容易に取り付けることができる。

請求項１７に係る発明によると、ホルダの通路は、駆動素子の端子の接合部の軸方向に設けられ、給電線を接合部の場所に保持する。これにより、ホルダの通路に給電線を通すことで、駆動素子の端子の接合部と給電線との接続を容易にすることができる。

請求項１８に係る発明によると、ホルダは、弾性体から形成される。このため、駆動回路内蔵型モータを例えば車両等に設置する場合、振動により給電線に加わる応力をホルダが吸収し、給電線の断線を抑制することができる。

請求項１９に係る発明によると、ホルダは、絶縁体から形成される。このため、給電線の被膜が破れた場合、隔壁と給電線との短絡を抑制することができる。

請求項２０に係る発明によると、モータケースは、周部を内壁としてステータを固定する筒部、この筒部の軸方向の端部から径方向に延出する隔壁、及び、この隔壁から軸方向に突出し、駆動素子が貼付けられるヒートシンクを備え、ヒートシンクに貼付けられた複数個の駆動素子は、ステータの突極と同軸上であって周方向に並び配置されており、ステータの各相の巻線から隔壁を跨ぎ引出された複数の給電線と複数の駆動素子とがそれぞれ直接接続される。駆動素子をステータの突極と同軸上及び周方向とすることで、給電線を軸方向に最短とし、給電線の抵抗損を低減することができる。また、ステータの各相の巻線を周方向に取り回して一箇所に纏めるためのバスバーを廃止し、駆動回路内蔵型モータの短軸化ができる。さらに、ステータの複数の突極に巻回される各相の巻線間を接続する渡り線の軸方向における重なりを避けることができる。

請求項２１に係る発明によると、ステータの突極はモータケースの筒部の内壁に固定され径方向に突出するものであるとともに、ヒートシンクは筒部よりも内径側に形成されるものであり、駆動素子はヒートシンクの外周面に貼付けされている。このため、突極にインシュレータを介在して巻回される巻線は、駆動素子の軸方向に位置する。駆動素子と給電線との接続がヒートシンクの外側でされるので、接続が容易になる。また、ヒートシンクが筒部と同軸上に無いので、駆動素子は、ステータの発する熱の影響を受けずに放熱可能となる。

本発明の第１実施形態としての駆動回路内蔵型モータの断面図である。 本発明の第１実施形態としての駆動回路内蔵型モータのホルダを回路部側から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態としての駆動回路内蔵型モータのホルダを稼動部側から見た斜視図である。 図２のＩＶ部分の拡大図である。 本発明の第１実施形態の変形例としてのホルダの要部拡大図である。 本発明の第２実施形態としての駆動回路内蔵型モータの断面図である。 本発明の第３実施形態としての駆動回路内蔵型モータの断面図である。 本発明の第３実施形態としての駆動回路内蔵型モータのホルダを回路部側から見た斜視図である。 本発明の第４実施形態としての駆動回路内蔵型モータの断面図である。 本発明の第４実施形態としての駆動回路内蔵型モータのホルダを回路部側から見た斜視図である。 本発明の第５実施形態としての駆動回路内蔵型モータの断面図である。 本発明の第５実施形態としての駆動回路内蔵型モータのホルダを回路部側から見た斜視図である。 本発明の第６実施形態としての駆動回路内蔵型モータのホルダを回路部側から見た斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の駆動回路内蔵型モータは、車両のＥＰＳに用いられ、ステアリングのコラム軸に設けられたギヤと噛合い、車速信号及び操舵トルク信号に基づいて正逆回転することで、操舵をアシストする。
図１に示すように、駆動回路内蔵型モータ１は、モータケース１０、ステータ２０、ロータ３０、駆動素子としての半導体モジュール４０、及びホルダ５０等を備えている。

モータケース１０は、例えばアルミからなり、筒状の筒部１１、筒部の軸方向の端部から径方向内側に延びる隔壁１２、及び隔壁１２から軸方向に突出するヒートシンク１３を一体に有している。モータケース１０の軸方向のヒートシンク１３側には、有底筒状のカバー１６がモータケース１０と略同軸に設けられ、半導体モジュール４０等を有する回路部を保護している。一方、モータケース１０のヒートシンク１３とは反対側の端部には、板状のフレームエンド１４がボルト１５によって固定されている。
本実施形態の駆動回路内蔵型モータ１は、隔壁１２を挟み軸方向の一方に稼動部を配置し、他方に回路部を配置している。モータケース１０の内側の領域が稼動部であり、カバー１６の内側の領域が回路部である。

稼動部には、ステータ２０及びロータ３０等が設けられている。
ステータ２０は、筒部１１の内壁としての周部１１１に固定され、径方向に突出する突極２１、及びこの突極２１にインシュレータ２２を介在して巻回される巻線２３を有している。突極２１は、磁性材料の薄板を積層した積層鉄心から形成され、周部１１１の周方向に例えば１２個配置されている。それぞれの突極２１の外側に嵌合するインシュレータ２２の外側に巻線２３が巻回され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相を２組構成している。この巻線２３の各相からそれぞれ引き出された給電線２４は、隔壁１２の周方向に６ヶ所設けられた配線孔１７を通り、後述する６個の半導体モジュール４０と電気的に接続される。半導体モジュール４０から給電線２４を経由して三相巻線２３に供給される電流が順次切り替えられることで、ステータ２０は回転磁界を発生する。

ロータ３０は、ステータ２０の径方向内側に所定のクリアランスを有し、回転可能に設けられている。ロータ３０は、磁性材料から筒状に形成されたロータコア３１、このロータコアの径方向外側に設けられた永久磁石３２、及びロータコア３１と永久磁石３２を覆うロータカバー３３を有している。永久磁石は３２、Ｎ極とＳ極とが回転方向に交互に例えば１０極設けられている。
ロータコア３１の軸中心に設けられた軸孔３４にシャフト３５が固定されている。シャフト３５の軸方向の回路部側に第１軸受３６が嵌合し、回路部と反対側に第２軸受３７が嵌合している。第１軸受３６は隔壁１２に設けられた凹部１２１に隙間嵌めされ、第２軸受３７はフレームエンド１４に設けられた凹部１４１に隙間嵌めされている。これにより、ロータ３０は、モータケース１０及びステータ２０に対し回転可能となる。また、シャフト３５のフレームエンド１４の外側には、車両のコラム軸のギヤに噛合う出力ギヤが設けられ、ロータ３０の回転をコラム軸に伝達可能としている。

回路部には、半導体モジュール４０を有する駆動回路が設けられている。
半導体モジュール４０は、モータケース１０の周部１１１よりも径内側に位置するヒートシンク１３の外壁に、ロータ３０の回転方向に略均等間隔で６個貼付けられている。半導体モジュール４０は、ステータ２０の突極２１と略同軸上に設けられている。この半導体モジュール４０は、２個のパワーＭＯＳＦＥＴとこれらを接続するバスバー及び端子等が樹脂によりモールドされたものであり、６個の半導体モジュール４０が三相交流電源を作り出す２組のインバータ回路を構成している。半導体モジュール４０のモールド樹脂の外側に突出する端子４１は、後述する給電線２４を接続可能なように、先端が折り返されている。この折り返された箇所が端子４１の接合部４１１となる。隔壁１２は、接合部４１１の軸方向稼動部側に配線孔１７を設けている。このため、給電線２４は、配線孔１７を通り、接合部４１１と直接接続している。

ヒートシンク１３の径内側には、アルミ電界コンデンサ４２及びチョークコイル４３が設けられている。アルミ電界コンデンサ４２は、半導体モジュール４０の有するパワーＭＯＳＦＥＴのスイッチングにより生じるサージ電圧を吸収する。チョークコイル４３は、電源ノイズを低減する。
半導体モジュール４０及びアルミ電界コンデンサ４２の軸方向の稼動部と反対側には、隔壁１２から軸方向に延びる支柱１８に回路基板４４がビス４５によって固定されている。回路基板４４の稼動部側に位置センサ４６が実装され、シャフト３５の軸方向端部に取り付けられた永久磁石４７の磁界の向きを検出している。位置センサ４６の検出するロータ３０の磁極位置に合わせ、半導体モジュール４０は、給電線２４を経由し三相巻線２３に供給する電流を切り替える。

ホルダ５０は、例えば樹脂から形成され、隔壁１２の稼動部側に設けられている。ホルダ５０は、図１〜図４に示すように、円盤状の板状体５１、この板状体５１から軸方向の回路部側に突出する６本の柱状体５２、並びに板状体５１の径方向外側の端部から回路部とは反対側に突出する３本の案内体５４及び３本の支持体５７を有している。

板状体５１は、隔壁１２の稼動部側の外壁に当接している。板状体５１には、径方向内側の端部から軸方向に延びる環状の内側フランジ５８と、径方向外側の端部から軸方向に延びる外側フランジ５９とが設けられている。内側フランジ５８は、隔壁１２の段差部１２２に沿うように形成されている。外側フランジ５９は、外周の仮想円５９１が各柱状体５２の中心付近を通るように形成されている。

柱状体５２は、給電線２４を軸方向に挿通する通路５３を有している。この通路５３は、柱状体５２の径方向の外壁に開口している。柱状体５２の通路５３の内壁には、通路５３の内側に突出するかえし５３１が設けられ、通路５３を挿通する給電線２４が抜け出ることを防いでいる。

案内体５４は、軸方向の端部から径方向内側に突出する爪部５５と、軸方向の端部から径方向外側に突出する凸部とを有している。爪部５５は、ステータ２０のインシュレータ２２の径方向外側の外壁に設けられた凹溝２２１に嵌合している。凸部５６は、モータケース１０の周部１１１と当接し、爪部５５がインシュレータ２２の凹溝２２１から外れることを防いでいる。また、案内体５４の軸方向の端部は、突極２１の軸方向の回路部側の外壁に当接し、柱状体５２が配線孔１７からステータ２０側へ抜け出ることを防いでいる。
支持体５７は、突極２１の径方向の外壁に当接し、ステータ２０とホルダ５０とを同軸に案内している。

次に、ホルダ５０の組み付け手順を説明する。
先ず、ステータ２０をモータケース１０に挿入する前に、ホルダ５０の爪部５５をインシュレータ２２の凹溝２２１に嵌合する。これと共に、柱状体５２の通路５３の径外側の開口から、通路５３のかえし５３１よりも径内側へ給電線２４を挿入する。
このようにして、ホルダ５０と一体になったステータ２０をモータケース１０に挿入し、ステータ２０を周部１１１に固定する。このとき、内側フランジ５８は、隔壁１２の段差部に沿うことで、ホルダ５０とモータケース１０とが同軸になるように案内する。また、外側フランジ５９が板状体５１及び柱状体５２の剛性を高めているので、柱状体５２は隔壁１２の配線孔１７に確実に挿入される。

柱状体５２が隔壁１２の配線孔１７に挿入されると、隔壁１２の配線孔１７の内壁に柱状体５２の外壁が押圧され、柱状体５２の通路５３の内壁が給電線２４を包むように変形する。また、柱状体５２が隔壁１２の配線孔１７に挿入されると、給電線２４の端部は、半導体モジュール４０の端子４１の接合部４１１が設けられる位置に保持される。
続いて、シャフト３５、第１、第２軸受３６、３７の固定されたロータ３０がステータ２０の径内側に挿入され、フレームエンド１４が取り付けられる。
その後、給電線２４の端部と半導体モジュール４０の端子４１の接合部４１１とがはんだ付け等され、給電線２４と半導体モジュール４０とが電気的に接続される。また、回路基板４４がビス４５により支柱に固定される。

（第１実施形態の効果）
本実施形態の駆動回路内蔵型モータ１は、稼動部と回路部とを軸方向に配置している。ステータ２０の巻線２３から軸方向に延びる６本の給電線２４は、ヒートシンク１３の外壁に貼り付けられた６個の半導体モジュール４０の端子４１の接合部４１１にそれぞれ直接接続する。このため、稼動部と回路部との間で巻線を周方向に取り回し、巻線を一箇所に取り纏めるためのバスバーを設けることなく、駆動回路内蔵型モータ１は、軸方向の体格を小さくすることができる。

ところで、モータケース１０にステータ２０を組み付けるとき、６本の給電線２４をそれぞれ隔壁１２の６個の配線孔１７に通すことになるので、配線孔１７の内径は給電線２４の外径よりも大きく形成することになる。しかしながら、配線孔１７の内壁と給電線２４との間の隙間が大きいと、給電線２４と半導体モジュール４０の端子４１の接合部４１１とのはんだ付け等、又は回路基板４４の組付けによって生じる異物が稼動部内に侵入する虞がある。
そこで、本実施形態では、ホルダ５０の爪部５５をインシュレータ２２の凹溝２２１に嵌合し、ホルダ５０と一体になったステータ２０をモータケース１０に挿入すると共に、ホルダ５０の柱状体５２を隔壁１２の配線孔１７に挿入することで、柱状体５２により配線孔１７の内壁と給電線２４との間の隙間を塞ぐ構成としている。これにより、回路部側から稼動部内に異物が侵入し、ステータ２０とロータ３０とのクリアランスに異物が侵入することが抑制される。したがって、駆動回路内蔵型モータ１は、駆動性能の信頼性を高めることができる。

ホルダ５０は、通路５３が径方向の外壁に開口しており、給電線２４が通路５３から抜け出ることを防ぐかえし５３１を通路の内壁に有している。これにより、開口から通路５３へ給電線２４を容易に入れることができると共に、かえし５３１により通路５３に給電線２４を保持することができる。

ホルダ５０の通路５３に給電線２４を保持した後、ステータ２０をモータケース１０内に挿入することで、給電線２４を隔壁１２の配線孔１７に容易に通すことができる。
ホルダ５０は、柱状体５２が隔壁１２の配線孔１７に挿入されると、配線孔１７の内壁に柱状体５２の外壁が押圧され、柱状体５２の通路５３の内壁と給電線２４との距離が近くなる。このため、回路部側から稼動部内への細かい異物の侵入を抑制することができる。
さらに、柱状体５２が隔壁１２の配線孔１７に挿入されると、給電線２４の端部は、半導体モジュール４０の端子４１の接合部４１１が設けられる位置に保持されるので、給電線２４の端部と接合部４１１とのはんだ付けを容易に行うことができる。

ホルダ５０の板状体５１は隔壁１２とステータの巻線２３との間に介在し、内側フランジ５８は隔壁１２の段差部１２２と巻線２３との間に介在している。詳細には、板状体５１と内側フランジ５８は、ヒートシンク１３の軸方向の稼動部側に設けられている。このため、板状体５１と内側フランジ５８は、巻線２３の放射熱が隔壁１２を経由しヒートシンク１３に伝導することを抑制する。柱状体５２は、巻線２３の放射熱が隔壁１２の配線孔１７を通り回路部に伝導することを抑制する。したがって、駆動回路内蔵型モータ１は、半導体モジュール４０の放熱性を向上し、駆動性能の信頼性を高めることができる。

また、第１実施形態の変形例として、ホルダの柱状体５２１を例えば樹脂又はゴム等の弾性体から形成してもよい。柱状体５２１の外径は隔壁の配線孔１７の内壁より大きく形成する。また、柱状体５２１は、板状体５１側から回路部側に向かい外径を小さくしたテーパ状とする。なお、隔壁１２の配線孔１７を回路部側から稼動部側に向かい内径を大きくしたテーパ状にしてもよい。このように構成することで、柱状体５２１が隔壁１２の配線孔１７に挿入されると、隔壁１２の配線孔１７の内壁に柱状体５２１の外壁が押圧され、図５に示すように、通路５３の開口が閉じられる。したがって、配線孔１７の内壁と給電線２４との隙間が確実に塞がれることで、回路部側から稼動部内への細かい異物の侵入が抑制される。さらに、柱状体５２１を弾性体から形成することで、振動により給電線２４に加わる応力を柱状体５２が吸収し、給電線２４の断線を抑制することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の駆動回路内蔵型モータを図６に示す。本実施形態の駆動回路内蔵型モータ２では、ステータ２０のインシュレータ２２が、隔壁１２側及びフレームエンド１４側へ延びる遮蔽板２２１を有している。遮蔽板２２１は、１２個の突極２１に嵌合する１２個のインシュレータ２２の内壁に設けられ、ロータ３０の外壁を所定のクリアランスを有して取り巻いている。
フレームエンド１４の遮蔽板２２１に対応する場所に、ステータ２０の反対側に凹む凹部１４２が設けられている。また、隔壁１２の遮蔽板２２１に対応する場所に、ステータ２０の反対側に凹む凹部１２２が設けられている。フレームエンド１４の凹部１４２と遮蔽板２２１によって迷路構造が形成され、隔壁１２の凹部１２２と遮蔽板２２１によって迷路構造が形成されている。遮蔽板２２１、フレームエンド１４及び隔壁１２は相対回転しないので、迷路構造の隙間は小さくてよい。

本実施形態では、フレームエンド１４の凹部１４２及び隔壁１２の凹部１２２と遮蔽板２２１とによって迷路構造が形成されているので、隔壁１２の配線孔１７から稼動部へ異物が侵入した場合、この異物がステータ２０とロータ３０との間のクリアランスに侵入することを確実に抑制することができる。
また、フレームエンド１４及び隔壁１２に凹部１４２、１２２が設けられているので、製造上の公差によってステータ２０の取り付け位置が軸方向にずれた場合、遮蔽板２２１はステータ２０とロータ３０との間のクリアランスに異物が侵入することを抑制することができる。

なお、フレームエンド１４の遮蔽板２２１に対応する場所に、軸方向のステータ２０側に突出する凸部を設け、隔壁１２の遮蔽板２２１に対応する場所に、軸方向のステータ２０側に突出する凸部を設けてもよい。このように構成することで、フレームエンド１４の凸部及び隔壁１２の凸部と遮蔽板２２１とによって迷路構造を形成することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の駆動回路内蔵型モータ及びこれに用いられるホルダを図７及び図８に示す。本実施形態の駆動回路内蔵型モータ３では、ホルダ６０が隔壁１２の回路部側に設けられている。ホルダ６０は、有底筒状に形成され、モータケース１０の径方向の外壁に嵌合する筒状部６２と、この筒状部６２の軸方向端部から径方向内側へ円板状に延びる底部６１を有している。底部６１は中央にヒートシンク１３を通す孔６３を設け、この孔６３の周りに給電線２４を通す通路６４を設けている。通路６４は、回路部側から稼動部側に向かって内径を拡げたテーパ状に形成されている。このため、ホルダ６０の筒状部６２をモータケース１０の径方向の外壁に嵌合するとき、隔壁１２の配線孔１７から回路部へ突出する給電線２４がホルダ６０の通路６４に容易に挿入される。

本実施形態では、通路６４の半導体モジュール４０側の内径を配線孔１７の内径よりも小さく形成することで、配線孔１７の内壁と給電線２４との隙間を塞ぎ、回路部側から稼動部内への異物の侵入を抑制することができる。
また、ホルダ６０の６個の通路６４に給電線２４を挿入した後、筒状部６２を周方向に回転させることで、６個所の給電線２４の端部を半導体モジュール４０の端子４１の接合部４１１に同時に合わせることが可能となり、組付工数を低減することができる。また、給電線２４の端部が半導体モジュール４０の端子４１の接合部４１１の設けられる位置に保持されるので、給電線２４の端部と接合部４１１との接続を容易に行うことができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態の駆動回路内蔵型モータ及びこれに用いられるホルダを図９及び図１０に示す。本実施形態では、ホルダ７０は、ヒートシンク１３の径方向の外壁に嵌合する六角筒状の管部７２と、この管部７２の軸方向端部から径方向外側に円板状に延びるつば部７１を有している。
管部７２は、放熱絶縁シートから形成され、ヒートシンク１３と半導体モジュールとを密着させている。
つば部７１は、管部７２の周りに給電線２４を通す通路７３を設けている。通路７３は、回路部側から稼動部側に向かって内径を拡げたテーパ状に形成されている。このため、ホルダ６０の管部７２をヒートシンク１３に挿入するとき、隔壁１２の配線孔１７から回路部へ突出する給電線２４がホルダ７０の通路７３に容易に挿入される。

本実施形態では、ホルダ７０の通路７３の半導体モジュール４０側の内径を配線孔１７の内径よりも小さく形成することで、配線孔１７の内壁と給電線２４との隙間を塞ぎ、回路部側から稼動部内への異物の侵入を抑制することができる。
また、ホルダ７０の管部７２を放熱絶縁シートで形成することで、半導体モジュール４０の放熱性を高めることができる。また、複数の半導体モジュール４０に対する放熱絶縁シートの取付けを同時に行うことができるので、組付工数を低減することができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態の駆動回路内蔵型モータ及びこれに用いられるホルダを図１１及び図１２に示す。本実施形態では、ホルダは、個々の柱状体８０が独立したものとなっている。柱状体８０の外径は、隔壁１２の配線孔１７の内径よりも大きく形成されている。柱状体８０の軸方向に設けられた通路８３は、径方向の外壁に開口している。
柱状体８０は、軸方向の端部から径方向外側に円板状に延びる傘部８１、８２を有している。回路部側の傘部８１は柱状体８０が配線孔１７から稼動部側に抜けることを抑制し、稼動部側の傘部８２は柱状体８０が配線孔１７から回路部側に抜けること抑制している。
隔壁１２は、傘部８１、８２に対応する座繰り１７１、１７２を配線孔１７の周囲に設けている。このため、柱状体８０は、隔壁１２の外壁から突出することなく、配線孔１７内に収容される。このため、駆動回路内蔵型モータ５の軸方向の体格を小さくすることができる。
本実施形態では、柱状体８０が隔壁１２の配線孔１７に挿入されると、配線孔１７の内壁に柱状体８０の外壁が押圧され、柱状体８０の通路８３の内壁と給電線２４との距離が近くなる。このため、回路部側から稼動部内への細かい異物の侵入を抑制することができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態のホルダを図１３に示す。本実施形態のホルダ９０は、第５実施形態の柱状体８０を接続部材９１によって複数個接続したものである。接続部材９１は、各柱状体８０を隔壁１２の配線孔１７の設けられた場所に設置可能としている。このため、本実施形態では、ホルダ９０を隔壁１２の配線孔１７に設置する組付工数を低減することができる。
また、柱状体８０が隔壁１２の配線孔１７に挿入されると、柱状体８０の通路８３が半導体モジュール４０の端子４１の接合部４１１が設けられる位置に給電線２４を保持するので、給電線２４の端部と接合部４１１との接続を容易に行うことができる。
また、柱状体８０を弾性体から形成することで、振動により給電線２４に加わる応力を柱状体８０が吸収し、給電線２４の断線を抑制することができる。これにより、駆動回路内蔵型モータは、駆動性能の信頼性を高めることができる。

（他の実施形態）
（イ）上述した第１〜第６実施形態では、車両のＥＰＳに用いられる電子回路内蔵型モータについて説明した。これに対し、本発明の電子回路内蔵型モータは、ワイパー、バルブタイミング調整装置等、他のシステムに用いることが可能である。
（ロ）上述した第１〜第６実施形態では、ブラシレスモータを採用した電子回路内蔵型モータについて説明した。これに対し、本発明の電子回路内蔵型モータは、ブラシ及び整流子を備えた直流モータに適用してもよい。
（ハ）上述した第１〜第６実施形態では、内転型モータについて説明したが、もちろん、外転型モータにも適用できる。
（ニ）上述した第１実施形態では、ホルダの通路を柱状体の径方向に開口するように形成した。これに対し、柱状体の軸方向のみに通路を開口するように形成してもよい。
また、ホルダの通路の内壁にかえしを設けた。これに対し、ホルダの通路の内壁にかえしを設けない構成としてもよい。
（ホ）上述した第１実施形態では、ホルダに爪部を設けた。これに対し、爪部を設けない構成としてもよい。
（ヘ）上述した第１、第５及び第６実施形態では、ホルダの柱状体の外径を隔壁の配線孔の内径よりも大きく形成した。これに対し、柱状体の外径を配線孔の内径よりも小さく形成してもよい。
（ト）上述した第１実施形態では、ホルダの板状体を、ステータの発する熱が回路部へ伝達することを抑制するように構成した。これに対し、板状体の板厚を薄くする等、熱遮断効果を小さくして構成することも可能である。
（チ）上述した第２実施形態では、ステータのインシュレータに遮蔽板が設けられ、フレームエンド及び隔壁の遮蔽板と対応する場所に凹部が設けられている。これに対し、フレームエンド及び隔壁に凹部を設けない構成にしてもよい。
（リ）上述した第３実施形態では、ホルダに筒状部を設けた。これに対し、ホルダは、筒状部を設けず、底部によって構成してもよい。
（ヌ）上述した第４実施形態では、ホルダに管部を設けた。これに対し、ホルダは、管部を設けず、つば部によって構成してもよい。
（ル）上述した第５実施形態では、ホルダに傘部を設けた。これに対し、ホルダは傘部を設けず、円筒状に構成してもよい。
（オ）上述した第５実施形態では、隔壁に座繰りを設けた。これに対し、隔壁の配線孔に座繰りを設けず、ホルダの傘部が隔壁から突出する構成にしてもよい。
（ワ）上述した第１〜第６実施形態では、モータケースの筒部の径方向内側にヒートシンクを形成し、このヒートシンクの径方向の外壁に半導体モジュールを取付けた。これに対し、モータケースの筒部と軸方向に連続してヒートシンクを形成し、このヒートシンクの径方向の内壁に半導体モジュールを取付けてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、これ等の実施形態を組み合わすことに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施することができる。

１：駆動回路内蔵型モータ、１０：モータケース、１２：隔壁、１７：配線孔、２０：ステータ、２３：巻線、２４：給電線、４０：半導体モジュール、５０：ホルダ、５３：通路

Claims (21)

1. 筒状のモータケースの軸方向の一方に配置され、ステータ及びこのステータと相対回転するロータを有する稼動部と、
   前記モータケースの軸方向の他方に配置され、前記ステータ及び前記ロータの少なくとも一方に通電する駆動素子を有する回路部と、
   前記稼動部と前記回路部との間で、前記モータケースの内壁から径方向内側に延びる隔壁と、
   前記ステータ又は前記ロータの巻線から延びて前記隔壁の板厚方向に設けられた配線孔を通り、前記駆動素子と電気的に接続する給電線と、
   前記駆動素子の端子の接合部に前記給電線を保持する通路を有し、前記隔壁の前記配線孔の内壁と前記給電線との隙間を塞ぐホルダと、を備えることを特徴とする駆動回路内蔵型モータ。
2. 前記ホルダは、前記通路が径方向の外壁に開口しており、前記給電線が通路から抜け出ることを防ぐかえしを前記通路の内壁に有することを特徴とする請求項１に記載の駆動回路内蔵型モータ。
3. 前記ステータは、前記モータケースの径方向の内壁に固定される突極と、この突極にインシュレータを介在して巻回される複数相の前記巻線とを有し、前記駆動素子から前記給電線を経由して前記巻線に通電されることで回転磁界を発生し、
   前記ロータは、前記モータケース及び前記隔壁にそれぞれ設けられる軸受により回転可能に設けられるシャフトを有し、前記ステータの径方向内側でＮ極およびＳ極を交互に着磁されることで前記ステータの発生する回転磁界により回転し、
   前記ステータ及び前記ロータは、前記モータケース、前記隔壁、前記軸受及び前記ホルダによって外部から隔離されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動回路内蔵型モータ。
4. 前記ホルダは、前記インシュレータに嵌合する爪部を有し、前記稼動部側から前記隔壁の前記配線孔へ挿入されることを特徴とする請求項３に記載の駆動回路内蔵型モータ。
5. 前記ホルダの前記通路を形成する柱状体は外径が前記隔壁の前記配線孔の内径よりも大きく形成され、前記柱状体が前記隔壁の前記配線孔に挿入されると、前記柱状体の外壁が前記隔壁の前記配線孔の内壁に押圧され、前記柱状体の通路の内壁と前記給電線との距離が近くなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動回路内蔵型モータ。
6. 前記ホルダの有する複数の前記柱状体を接続する板状体は、前記隔壁と前記ステータとの間に介在し、前記ステータの発する熱が前記回路部へ伝導することを抑制することを特徴とする請求項５に記載の駆動回路内蔵型モータ。
7. 前記柱状体は弾性体から形成され、この柱状体が前記隔壁の前記配線孔に挿入されると、前記柱状体の外壁が前記隔壁の前記配線孔の内壁に押圧され、前記柱状体の通路の開口が閉じることを特徴とする請求項５または６に記載の駆動回路内蔵型モータ。
8. 前記インシュレータは、前記モータケースの軸方向の端部に設けられる前記フレームエンド側又は前記隔壁側へ延び、前記ステータの前記巻線側から前記ロータ側に異物が侵入することを抑制する遮蔽板を有することを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の駆動回路内蔵型モータ。
9. 前記遮蔽板と対応する前記フレームエンド又は前記隔壁の場所に、凹部及び凸部のいずれか一方が設けられ、前記凹部又は前記凸部と前記遮蔽板とによって迷路構造が形成されることを特徴とする請求項８に記載の駆動回路内蔵型モータ。
10. 前記ホルダは、前記モータケースの径方向の外壁に嵌合する筒状部と、この筒状部の軸方向端部から径方向内側へ延びる底部を有し、この底部に前記給電線を通す前記通路を設けていることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動回路内蔵型モータ。
11. 前記ホルダは、前記隔壁から軸方向に延びるヒートシンクの径方向の外壁に嵌合する筒状の管部と、この管部の軸方向端部から径方向外側に延びるつば部を有し、このつば部に前記給電線を通す前記通路を設けていることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動回路内蔵型モータ。
12. 前記管部は、放熱絶縁シートから形成され、前記ヒートシンクと前記駆動素子との間に設けられることを特徴とする請求項１１に記載の駆動回路内蔵型モータ。
13. 前記ホルダの前記通路を形成する柱状体は、略筒状に形成され、前記給電線を通す通路が径方向の外壁に開口しており、
    前記柱状体が前記隔壁の前記配線孔に挿入されると前記隔壁の前記配線孔の内壁に前記柱状体の外壁が押圧され、前記ホルダの通路の内壁と前記給電線との距離が近くなることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動回路内蔵型モータ。
14. 前記柱状体は、軸方向の端部から径方向外側に延び、前記隔壁の配線孔から抜けること抑制する傘部を有することを特徴とする請求項１３に記載の駆動回路内蔵型モータ。
15. 前記隔壁は、前記傘部に対応する座繰りを前記配線孔の周囲に設けることを特徴とする請求項１４に記載の駆動回路内蔵型モータ。
16. 前記ホルダは、前記隔壁に複数個設けられた前記配線孔と同数個の前記柱状体を有し、複数個の前記配線孔の位置に対応するように各柱状体を接続する接続部材をさらに備えることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の駆動回路内蔵型モータ。
17. 前記ホルダの前記通路は、前記駆動素子の前記端子の前記接合部の軸方向に設けられ、前記給電線を前記接合部の場所に保持することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の駆動回路内蔵型モータ。
18. 前記ホルダは、弾性体から形成されることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の駆動回路内蔵型モータ。
19. 前記ホルダは、絶縁体から形成されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の駆動回路内蔵型モータ。
20. 前記モータケースは、周部を内壁として前記ステータを固定する筒部、この筒部の軸方向の端部から径方向に延出する隔壁、及び、この隔壁から軸方向に突出し、前記駆動素子が貼付けられるヒートシンクを備え、
    このヒートシンクに貼付けられた複数個の前記駆動素子は、前記ステータの突極と同軸上であって周方向に並び配置されており、
    前記ステータの各相の巻線から前記隔壁を跨ぎ引出された複数の前記給電線と複数の前記駆動素子とがそれぞれ直接接続されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の駆動回路内蔵型モータ。
21. 前記ステータの突極は前記モータケースの筒部の内壁に固定され径方向に突出するものであるとともに、
    前記隔壁から軸方向に突出するヒートシンクは前記筒部よりも内径側に形成されるものであり、前記駆動素子は前記ヒートシンクの外周面に貼付けされていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の駆動回路内蔵型モータ。

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