JP2017169348A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品との干渉が起き難く、加工の行い易い構造で弾性を付与した巻線端子を有するモータを提供すること。【解決手段】本発明のモータ１は、ロータ１１と、コイル１２３が巻回されたステータ１２と、を有するモータ本体部１０と、主として一方の面２２ａにパワー素子２２１を含む駆動回路が実装される回路基板２２及び回路基板２２を収容する樹脂製のケース２１を有する駆動回路部２０と、回路基板２２の他方の面２２ｂ側に配置され、駆動回路部２０の熱を放熱するヒートシンク３０と、モータ本体部１０のコイル１２３の端部が一方側に電気接続され、他方側の一部が回路基板２２に実装されたパワー素子２２１に電気接続される巻線端子４０と、を備え、巻線端子４０には、巻線端子４０に弾性機能を付与する所定のカット部４２が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明はモータに関する。

従来、モータのコイルの熱変形による力を端子接続金具側で吸収することができず、端子接続金具側の剛性の強さが、反力としてコイルの変形を拘束し、大きな熱応力を生じさせていたことに鑑み、端子接続金具に湾曲部や屈曲部を設けたり、端子接続金具をらせん状の構造としたりすることで端子接続金具に弾性機能を持たせるようにしたモータが開示されている（特許文献１参照）。

特開２００４―４８８６４号公報

ところで、モータ部とケース内にそのモータ部の駆動を制御する回路基板を収容した駆動回路部を一体に設けるようにしたモータ（駆動回路部一体型モータ）では、例えば、一方側がモータ部のステータに固定されるとともにモータ部のコイルに電気的に接続された巻線端子が駆動回路部内に導出され、その巻線端子の他方側が回路基板に半田等の導電材料で電気接続されるように固定される。

そして、駆動回路部一体型モータのコスト低減のために、駆動回路部のケースに生産性の高い樹脂製のケースを用いようとすると、駆動回路部にはモータ部への電力の供給を行うパワー素子が配置されるため、駆動回路部の温度が上昇し、駆動回路部のケースと巻線端子の熱膨張係数の差で巻線端子を回路基板に接合している半田等の導電材料にストレスが生じることになる。
また、モータを駆動しない場合でも、雰囲気温度が大きく変化する環境（例えば、車のエンジンルームなど）に設置される場合には、巻線端子と駆動回路部のケースの熱膨張率の差により、上記と同様に、巻線端子と回路基板に接合している半田等の導電材料にストレスが生ずることになる。

そこで、そのストレスを緩和するために、特許文献１に開示されるように、湾曲部、屈曲部又はらせん状の構造を巻線端子に設けるようにすることも考えられるが、巻線端子に湾曲部や屈曲部を設けたり、らせん状の構造を設けるようにすると、その設けた湾曲部、屈曲部又はらせん状の構造との干渉を回避するために、巻線端子の回りに部品等を配置することができなくなるという問題がある。
また、そのような構造を設けるためには、巻線端子に対して立体的な曲げ加工を行う必要があり、巻線端子の加工が行い難いという問題もある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部品との干渉が起き難く、加工の行い易い構造で弾性を付与した巻線端子を有するモータを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のモータは、ロータと、コイルが巻回されたステータと、を有するモータ本体部と、主として一方の面にパワー素子を含む駆動回路が実装される回路基板及び前記回路基板を収容する樹脂製のケースを有する駆動回路部と、前記回路基板の他方の面側に配置され、前記駆動回路部の熱を放熱するヒートシンクと、前記モータ本体部のコイルの端部が一方側に電気接続され、他方側の一部が前記回路基板に実装された前記パワー素子に電気接続される巻線端子と、を備え、前記巻線端子には、前記巻線端子に弾性機能を付与する所定のカット部が設けられている。

（２）上記（１）の構成において、前記カット部は、前記巻線端子の前記回路基板と前記モータ本体部との間の位置に設けられている。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記巻線端子は、他方側の一部が前記パワー素子に電気接続された前記回路基板のランドに導電材料で接合されている。

（４）上記（３）の構成において、前記ランドは、前記回路基板の他方の面に設けられ、前記ランドは、前記ランドから前記回路基板の一方の面に繋がる導電パターンで前記パワー素子に電気接続されている。

（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記回路基板が、前記ケースに固定されている。

（６）上記（１）から（５）のいずれか１つの構成において、前記巻線端子は薄板形状であり、前記カット部は、前記巻線端子の幅方向の一方の側面側に形成された第１スリットと、前記巻線端子の幅方向の他方の側面側に形成された第２スリットを有し、前記第１スリットと前記第２スリットが、前記巻線端子の長手方向で見て交互に位置している。

（７）上記（６）の構成において、前記第１スリット及び前記第２スリットは、前記巻線端子の前記側面側に位置する基端部から先端部までの幅がほぼ等しく、前記巻線端子の長手方向に対してほぼ直交するように形成されている。

（８）上記（６）の構成において、前記第１スリット及び前記第２スリットは、前記巻線端子の前記側面側に位置する基端部から先端部までの幅がほぼ等しく、前記巻線端子の長手方向に対して斜めに形成されている。

（９）上記（６）の構成において、前記第１スリット及び前記第２スリットは、前記巻線端子の前記側面側に位置する基端部から先端部に向かって幅が狭くなる略Ｕ字形状で、前記巻線端子の長手方向に対してほぼ直交するように形成されている。

（１０）上記（６）の構成において、前記第１スリット及び前記第２スリットは、前記巻線端子の前記側面側に位置する基端部の開口辺と、前記開口辺の一端から前記巻線端子の長手方向に対してほぼ直交する方向に延びる直交辺と、を有する直角三角形状であり、前記第１スリットと前記第２スリットは、前記直角三角形状における斜辺の向きが、前記巻線端子の長手方向に対して反対側を向くように形成されている。

（１１）上記（１）から（１０）のいずれか１つの構成において、前記巻線端子の他方側の端部は、前記回路基板の他方の面より突出して配置されるとともに、前記ヒートシンクに直接接触しないように前記ヒートシンクに形成された溝部内に配置されている。

（１２）上記（１１）の構成において、前記ヒートシンクの前記溝部には、前記巻線端子の他方側の前記端部から前記ヒートシンクに熱を伝達する電気絶縁性でかつ熱伝導性の材料が設けられている。

（１３）上記（１）から（１２）のいずれか１つの構成において、前記巻線端子は、前記回路基板の一方の面側から他方の面側に熱を伝達する熱伝達部を有し、前記巻線端子には熱抵抗の低い材料が用いられ、かつ、前記熱伝達部が電流を流すのに必要な断面積より十分に大きい断面積とされている。

本発明によれば、部品との干渉が起き難く、加工の行い易い構造で弾性を付与した巻線端子を有するモータを提供することができる。

本発明に係る実施形態のモータの斜視図である。 本発明に係る実施形態のモータのシャフトの導出側を正面に見た平面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る実施形態のモータの分解斜視図である。 本発明に係る実施形態の回路基板の一方の面を正面に見た平面図である。 本発明に係る実施形態の回路基板の他方の面を正面に見た平面図である。 本発明に係る実施形態のモータの駆動回路図である。 本発明に係る実施形態のヒートシンクの斜視図である。 図３の点線丸囲み部Ｂの拡大図である。 本発明に係る実施形態の巻線端子のカット部周辺の拡大図である。 本発明に係る実施形態の巻線端子のカット部の変形例を示す図であり、（ａ）は第１変形例を示す図であり、（ｂ）は第２変形例を示す図であり、（ｃ）は第３変形例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

図１は本発明に係る実施形態のモータ１の斜視図であり、図２はモータ１のシャフト１１３の導出側を正面に見た平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図４はモータ１の分解斜視図である。
図１に示すように、モータ１は、モータ本体部１０と、駆動回路部２０、とヒートシンク３０と、を備えている。
なお、本実施形態では、ブラシレスモータを示しているが、モータの種類はブラシレスモータに限定されるものではない。

（モータ本体部）

図３に示すように、モータ本体部１０は、中央に配置されるロータ１１と、ロータ１１の外周に配置されるステータ１２と、ステータ１２の外周を覆うように配置されるフレーム１３と、を備えている。

ロータ１１は、ロータヨーク１１１と、ロータヨーク１１１の外周に設けられるロータマグネット１１２と、ロータヨーク１１１と一体に設けられ、ロータヨーク１１１の中心を貫通するシャフト１１３と、を備えている。

ステータ１２は、ステータコア１２１と、ステータコア１２１を覆うインシュレータ１２２と、インシュレータ１２２上に巻回されるコイル１２３と、を備えている。

フレーム１３は、ステータ１２の外周を覆う円筒状の側壁部１３１と、側壁部１３１の上側（一方側）の端部に一体に形成された底部１３２と、側壁部１３１の下側（他方側）の端部に形成されるフランジ１３３と、を備えている。

底部１３２の中央側には、上側（一方側）に出っ張るシャフト１１３を回転自在に軸支する軸受部１４を収納する凹部１３２ａが形成されており、その凹部１３２ａの中央には、シャフト１１３の一端側を外部に出すための貫通孔が設けられている。

本実施形態では、軸受部１４として転がり軸受を用いており、軸受部１４は、凹部１３２ａに嵌め込まれる外輪１４ａと、シャフト１１３の外周面に固定される内輪１４ｃと、外輪１４ａと内輪１４ｃの間に設けられ、外輪１４ａと内輪１４ｃを相互に回転可能に架橋するボール１４ｂと、を備えている。
なお、ステータ１２（ステータコア１２１）が、フレーム１３の側壁部１３１に対して圧入固定や接着固定されることで、フレーム１３とステータ１２とは一体化されている。

また、フレーム１３の側壁部１３１の下側（他方側）の端部には、蓋部１３４が設けられている。
蓋部１３４の中央側には、下側（他方側）に出っ張るシャフト１１３を回転自在に軸支する軸受部１５を収納する凹部１３４ａが形成されており、その凹部１３４ａの中央には、シャフト１１３の他端側を通す貫通孔が設けられている。

なお、本実施形態では、軸受部１５にも軸受部１４と同様に転がり軸受を用いており、軸受部１５は、凹部１３４ａに嵌め込まれる外輪１５ａと、シャフト１１３の外周面に隙間嵌めされる内輪１５ｃと、外輪１５ａと内輪１５ｃの間に設けられ、外輪１５ａと内輪１５ｃを相互に回転可能に架橋するボール１５ｂと、を備えている。

さらに、モータ本体部１０は、一方端（上側の端部）がロータヨーク１１１の他端（下側の端部）に当接し、他方端（下側の他端）が軸受部１５の内輪１５ｃの一端（上側の端部）に当接するように設けられた圧縮コイルばね１６を備えている。

この圧縮コイルばね１６は、軸受部１４と軸受部１５との間に予圧を付与するものであり、具体的には、圧縮コイルばね１６によって、軸受部１５の内輪１５ｃが下側（他方側）に付勢されるとともに、ロータヨーク１１１およびスペーサ１１４を介して軸受部１４の内輪１４ｃが上側（一方側）に付勢されることで軸受部１４及び軸受部１５に予圧が付与されるようになっている。

そして、ロータ１１は、上述のように、シャフト１１３の上側（一方側）と下側（他方側）が、軸受部１４と軸受部１５とによって回転自在に軸支されることでステータ１２に対して回転可能に設けられている。

また、モータ１は、ステータ１２に取付けられた巻線端子４０を備えている。
詳細に関しては、後述するが、図３に示すように、巻線端子４０は、上側（一方側）にモータ本体部１０のコイル１２３（インシュレータ１２２上に巻回されたコイル１２３）の端部が電気接続されるコイル接続部４５を有しており、一方、巻線端子４０の下側（他方側）の一部が後ほど説明する回路基板２２上の導電パターンを介してパワー素子２２１に電気接続される。
したがって、パワー素子２２１で制御された電流が巻線端子４０を介してコイル１２３に供給され、モータ１が駆動するようになっている。

そして、この巻線端子４０を駆動回路部２０側に出すために、蓋部１３４には、図３及び図４に示すように、巻線端子４０を通すための開口１３４ｂが設けられている。
なお、本実施形態のモータ１は、相数が３相型のブラシレスモータであるため、図３に示すように、３本の巻線端子４０を備えているが、相数自体は限定されるものではなく、したがって、巻線端子４０の数は、その求められる相数に合わせて、増やしてもよく、減らしてもよい。

また、本実施形態では、ロータ１１が中央に位置するインナーロータ型の場合を示しているが、ステータが中央に位置し、ロータがステータの外側に配置されるアウターロータ型のモータでもよい。

（駆動回路部）
駆動回路部２０は、図３に示すように、フレーム１３の下側（他方側）の端部に形成されるフランジ１３３にネジ固定（図４参照）される樹脂製のケース２１と、そのケース２１内に配置される回路基板２２と、を備えている。
図４に示すように、回路基板２２には、ネジを通す４つのネジ孔２６が設けられており、ケース２１には、その４つのネジ孔２６に対応したネジ固定孔を有するネジ固定部２７が設けられており、図示しないネジによって回路基板２２がケース２１に固定されるようになっている。

したがって、回路基板２２はケース２１に固定されているので、モータ１の振動等によって回路基板２２が振動することが抑制される。
このため、回路基板２２上に配置されている電子部品や後ほど説明する巻線端子４０の半田等の導電材料による固定箇所が回路基板２２の振動によって破損することを回避することができる。

また、本実施形態では、ケース２１を樹脂製にすることで金属のケースの場合に比べ部品コストを大幅に低減している。
しかしながら、ケース２１を樹脂製にすることで大幅に部品コストを低減できるものの、金属のケースに比べると放熱性の点で劣ることになる。
このため、駆動回路部２０の温度が上昇すると、ケース２１と巻線端子４０の熱膨張係数の差に起因して、巻線端子４０を回路基板２２に電気接続するように固定している半田等の導電材料の箇所にストレスがかかることになるので、そのストレスを緩和するために、本実施形態では、後述するような巻線端子４０を用いるようにしている。

回路基板２２は、安価に製造できる一般的な構成のものでよく、例えば、エポキシやガラスエポキシ等の樹脂製のベース基材の表面及び裏面に電気配線となる導電パターンを形成し、表面及び裏面の導電パターンの必要な個所をスルーホールで接続するようにしたようなものでよい。
このように、回路基板２２にエポキシやガラスエポキシ等の樹脂製のベース基材を用いたものとすることで回路基板２２の部品コストを低減することができる。

なお、このような一般的な回路基板は、ベース基材の表裏の全面にベタパターンとして導電膜（例えば、銅等の膜）を形成し、導電パターンを描くように導電膜をエッチングして形成される。

このエッチングは、導電パターンを形成するためにエッチングすることが必要な部分だけに行われ、導電パターンに使用しない導電膜の部分であっても、エッチングの必要がない部分については、そのままベタパターンのまま残されている。
そして、導電膜を形成する材料（例えば、銅等）は一般的に熱伝導率が大きいため、回路基板の表裏の面は横方向への熱の伝達は悪くない。

一方で、一般的なベース基材にはフェノールやガラスエポキシ等のように熱伝導率が小さく、熱抵抗が大きい材料が使用されるため、回路基板の表面側から裏面側への熱伝導はよくない。
したがって、このような一般的な回路基板の構成とすることで部品コストを安く抑えることができる反面、放熱性の観点からすると回路基板の厚さ方向への放熱性が低いという問題がある。

そして、図３に示すように、回路基板２２の上側の面（一方の面２２ａ）には、パワー素子２２１が実装されており、このパワー素子２２１の発生する熱を回路基板２２の下側（他方側）に配置されるヒートシンク３０に効率よく伝達し、放熱効率を高めることが、上述した巻線端子４０の半田等の導電材料による固定箇所に対するストレスの発生を抑制することになる。

そこで、以下では、このパワー素子２２１の構成等に関する説明を行いながら、併せてパワー素子２２１の発生する熱を効率よくヒートシンク３０に伝達する方法についての説明を行う。
図５は、回路基板２２の一方の面２２ａ（図３で上側となっている面）を正面に見た平面図（正面図）である。
なお、図５では、回路基板２２の一方の面２２ａに形成されている電気配線となる導電パターンやパワー素子２２１以外の素子についての図示を省略している。

図５に示すように、回路基板２２には、上述した３つの巻線端子４０のそれぞれに対応した位置に、一方の面２２ａ側から反対側に位置する他方の面２２ｂ側（図３参照）まで貫通する貫通孔２２２が形成されている。

そして、回路基板２２の一方の面２２ａには、２個で１セットのパワー素子２２１が、図示しない所定の導電パターンに電気接続されるように、それぞれの貫通孔２２２の近傍に取り付けられている。
導電パターンは、貫通孔２２２の壁面にもほどこされており、貫通孔２２２は大径のスルーホールとして形成されている。
なお、回路基板２２に横並びに４つ設けられている貫通孔２２３は、図１に示すコネクタ５０の導出されるコネクタ端子５１（図４参照）の端部が挿入される貫通孔である。

図６は、回路基板２２の他方の面２２ｂ（図３で下側となっている面）を正面に見た平面図（裏面図）である。
なお、図６でも、回路基板２２の他方の面２２ｂに形成されているランド２３以外の電気配線となる導電パターン等の図示を省略している。

図６に示すように、巻線端子４０を通す貫通孔２２２の周囲には、巻線端子４０と電気接続されるランド２３が形成されており、このランド２３には、貫通孔２２２を通して回路基板２２の他方の面２２ｂに突出して配置される巻線端子４０の他方側が半田で接合される。
なお、本実施形態では、ランド２３と巻線端子４０を半田接合しているが、半田による接合に限らず、導電性接着剤等による接合であってもよく、導電材料で接合されていればよい。

そして、図示を省略しているが、大径のスルーホールとして形成された貫通孔２２２の壁面には導電パターンが形成されており、ランド２３は、ランド２３から回路基板２２の一方の面２２ａに繋がるその導電パターンでパワー素子２２１に電気接続されており、ランド２３と巻線端子４０の他方側が半田接合される。
この半田接合のときに、図３に示すように、貫通孔２２２と巻線端子４０のすきまが半田で満たされるため、巻線端子４０の他方側の一部がパワー素子２２１に低い電気抵抗で電気接続されることになる。

このように、回路基板２２の他方の面２２ｂに巻線端子４０の他方側が半田接合されるランド２３を設ける構成にしておくと、図３に示すような組付状態とするために、モータ本体部１０のフレーム１３のフランジ１３３に、駆動回路部２０のケース２１をネジ固定した後に、回路基板２２の貫通孔２２２に巻線端子４０の他方側を通すようにして回路基板２２をセットして、回路基板２２の他方の面２２ｂに突出した巻線端子４０の根本部分をランド２３に半田接合すればよいため、半田作業等が行い易い。

ここで、上述のように、１つの巻線端子４０に対して２つのパワー素子２２１を設けることの理由について、図７の駆動回路図を参照しながら、以下簡単に説明する。
上述の２つのパワー素子２２１とは、より具体的には、１つがハイサイド側パワー素子２２１Ｈであり、もう１つがローサイド側パワー素子２２１Ｌである。

つまり、上述の２つのパワー素子２２１を設ける構成は、ハイサイド側パワー素子２２１Ｈとローサイド側パワー素子２２１Ｌとを対で設ける構成を示したものであり、このハイサイド側パワー素子２２１Ｈ及びローサイド側パワー素子２２１Ｌを図示しない制御回路部が制御することでモータ本体部１０に供給する電流の制御が行われる。

ハイサイド側パワー素子２２１Ｈとローサイド側パワー素子２２１Ｌとを用いるようにすると正負の電流制御ができるため、電力の利用効率を高めることができるので好適である。

ただし、電力の利用効率は低下するが、ハイサイド側パワー素子２２１Ｈだけとして、モータ１を駆動させるような駆動回路を構成することが可能であるので、必ずしも１つの巻線端子４０に対して２個のパワー素子２２１（ハイサイド側パワー素子２２１Ｈ及びローサイド側パワー素子２２１Ｌ）をセットとして設けることに限定される必要はない。

図９は、図３の点線の丸囲み部分Ｂの拡大図である。
巻線端子４０の他方側は、パワー素子２２１に電気接続されていればよいので、図９を見ればわかるとおり、本来であれば、回路基板２２の一方の面２２ａ側で、パワー素子２２１に電気接続されるように半田や導電性接着剤等で接合する態様も可能である。

しかしながら、本実施形態では、上述したように、回路基板２２に貫通孔２２２を設け、図９に示すように、その貫通孔２２２を通じて巻線端子４０の他方側は回路基板２２の一方の面２２ａから他方の面２２ｂに貫通するように配置され、巻線端子４０の突出した根本部分が他方の面２２ｂのランド２３（図示省略）に半田付けされている。

そして、巻線端子４０のような電流を流すことを目的とする部材には、銅等の導電材料が用いられるが、そのような材料は熱伝導率が比較的大きく、熱抵抗で見れば小さいので、効率よく熱を伝達することが可能である。

したがって、パワー素子２２１が発生する熱は、巻線端子４０を通じて回路基板２２の一方の面２２ａから他方の面２２ｂに効率よく伝達され、他方の面２２ｂを介してヒートシンク３０に伝わり、効率よく放熱することができる。

このように、本実施形態では、巻線端子４０が、貫通孔２２２内に配置され、回路基板２２の一方の面２２ａ側から他方の面２２ｂ側に熱を伝達する熱伝達部４１を有するようにすることで、パワー素子２２１の発生する熱を効率よく、ヒートシンク３０に伝達できるようにしている。

しかも、この構成は、回路基板２２の巻線端子４０に対応する位置に貫通孔２２２を設けるだけという極めてシンプルな構成のため、回路基板２２の製造コストをほとんど上昇させることがない。

ところで、熱抵抗は断面積が大きいほど低くできるため、この熱伝達部４１は巻線端子４０として電流を流すのに必要な断面積よりも十分に大きい断面積とすることが好ましい。
また、熱伝導率が大きく、熱抵抗が低い材料であるほど効率よく熱を伝達することができるため、巻線端子４０には、熱伝導率が大きく、熱抵抗が低い材料を用いることが好ましく、本実施形態では、その一例として銅を用いているが、その他の材料であっても、導電性で熱伝導率が大きく、熱抵抗を小さくできる材料を好適に用いることができる。

（ヒートシンク）
図３に示すように、ヒートシンク３０は、回路基板２２側に向く、一方の面３０ａがほぼ平面状であり、一方の面３０ａの反対側に位置する他方の面３０ｂには、複数の突起３１が形成されており、放熱面積を増やして放熱効率を高めるようにされている。

そして、ヒートシンク３０は、駆動回路部２０のケース２１のモータ本体部１０と反対側に位置する４隅に設けられたネジ止め部にネジ止めされる（図１及び図４参照）。
なお、ヒートシンク３０をネジ止めするのに先立って、図３に示すように、ヒートシンク３０の回路基板２２側となる一方の面３０ａに電気絶縁性の熱伝導性シート２４（電気絶縁性かつ熱伝導性の材料の一例）を設けておく。
このようにすることで、ヒートシンク３０と回路基板２２との間に熱伝導が低くなる空気が存在するような隙間ができ難くなり、回路基板２２からヒートシンク３０への熱伝導を高めることができる。

ただし、熱伝導性シート２４に限定される必要はなく、電気絶縁性の熱伝導性接着剤等を回路基板２２とヒートシンク３０との間に設けるようにしてもよく、このようにしてもヒートシンク３０と回路基板２２との間に空気が存在するような隙間ができ難くなり、回路基板２２からヒートシンク３０への熱伝導を高めることができる。

図８は、ヒートシンク３０の回路基板２２側に向く、一方の面３０ａを主に見るようにした斜視図である。
図８に示すように、一方の面３０ａには、回路基板２２の他方の面２２ｂから突出する巻線端子４０の他方側の端部を収容する溝部３２が形成されている。
なお、一方の面３０ａには、コネクタ端子５１の端部を配置するコネクタ端子５１用の端子溝３３も形成されている。

この溝部３２は、巻線端子４０がヒートシンク３０に直接接触しない大きさに形成されている。
このため、図９に示すように、巻線端子４０の他方側の端部は、図３のモータ１の状態のときに、ヒートシンク３０に直接接触しないようにヒートシンク３０に形成された溝部３２内に配置されるので、巻線端子４０とヒートシンク３０との間が空間的に離間して電気的に絶縁された状態となっている。

ところで、上述したように、ヒートシンク３０には溝部３２が設けられ、絶縁のために、巻線端子４０の他方側の端部は、この溝部３２内に配置されているが、ヒートシンク３０への熱伝導の観点からすれば、巻線端子４０の他方側の端部とヒートシンク３０との間に熱伝導が悪い空気が介在することは好ましくない。
そこで、この溝部３２には、ヒートシンク３０に熱を伝達する電気絶縁性でかつ熱伝導性の材料が設けられていることが好ましい。

（巻線端子）
巻線端子４０は、パワー素子２２１とモータ本体部１０のコイル１２３とを電気的に接続するための端子であり、図３に示すように、巻線端子４０の上側（一方側）には、コイル接続部４５が設けられており、この部分にコイル１２３の端部が接合される。

また、本実施形態では、図３に示すように、巻線端子４０の上側（一方側）がステータ１２のインシュレータ１２２に設けられた固定凹部１２２ａに圧入固定されており、一方、巻線端子４０の下側（他方側）の一部がパワー素子２２１に電気接続されるように回路基板２２に半田等の導電材料で接合されている。

そして、回路基板２２は、駆動回路部２０の下側（他方側）に固定されていることから、例えば、駆動回路部２０の温度が上昇してケース２１が伸びると、巻線端子４０も回路基板２２を介してケース２１の伸びる方向に引っ張られることになる。

ここで、巻線端子４０も駆動回路部２０の温度上昇に応じてケース２１と同じだけ伸びれば、半田等の導電材料で接合されている箇所にストレスがかかることを回避することができるものの、ケース２１の部品コストを下げるためには樹脂製のケース２１を用いることになり、ケース２１と巻線端子４０の熱膨張係数に大きな差ができるため、半田等の導電材料で接合されている箇所に強いストレスがかかることになる。

そこで、本実施形態では、巻線端子４０の回路基板２２とモータ本体部１０との間の位置に、図４に示すように、弾性機能を付与する所定のカット部４２を設けるようにしている。

図１０は、巻線端子４０だけを示した平面図であり、巻線端子４０のカット部４２の周辺を拡大した図になっている。
図１０において、下側（他方側）は回路基板２２側となる部分であり、巻線端子４０のカット部４２より下側（他方側）となる部分が上述した熱伝達部４１である。

また、図１０において、上側（一方側）がモータ本体部１０側であり、図１０では、巻線端子４０の長手方向をＺ軸で表している。
本実施形態では、巻線端子４０として薄板形状の端子を用いており、そして、図１０に示すように、カット部４２は、巻線端子４０の幅方向（図左右方向）の一方の側面側に形成された第１スリット４２ａと、巻線端子４０の幅方向の他方の側面側に形成された第２スリット４２ｂを有している。

また、引っ張り方向及び縮み方向の応力を受けたときに弾性変形しやすいように、第１スリット４２ａと第２スリット４２ｂが、巻線端子４０の長手方向（Ｚ軸方向）で見て交互に位置しているようになっている。

このようなカット部４２は、巻線端子４０の薄板形状の部分にサイドからカットを施すだけであるため、折り曲げを伴うような加工に比べ極めて簡単な加工で済むとともに、立体的に出っ張ることもないため周辺の部品等との干渉を起こすおそれもない。

しかも、第１スリット４２ａ及び第２スリット４２ｂの切り込み深さを変えたり、第１スリット４２ａ及び第２スリット４２ｂのスリット幅を変えたり、第１スリット４２ａ及び第２スリット４２ｂの数を変えることで、簡単に巻線端子４０の伸縮量を調整することができる。

したがって、ケース２１で予想される伸び縮みに合わせた伸縮性を容易に設定することができ、半田等の導電材料で接合されている箇所に発生するストレスを適切に低減することができる。
このため、半田等の導電材料で接合されている箇所がストレスよって破損することが防止され、モータの信頼性を向上させることが可能である。

ところで、弾性変形しやすくするためには、このカット部４２の幅の小さくなる部分は小さければ小さいほど好ましいといえるが、巻線端子４０がコイル１２３に供給できる電力は、巻線端子４０の断面積に比例し、最も断面積が小さくなる部分で制限されることになるため、カット部４２の幅が小さくなる部分でも、断面積が０．３ｍｍ^２以上であるのが好適であり、断面積が０．６ｍｍ^２以上であることがより好適であり、断面積が１．０ｍｍ^２であることが更に好適である。

一方で、断面積が増加することは弾性変形が起こりにくくなることを意味するので、カット部４２の幅が小さくなる部分の断面積は、４ｍｍ^２以下であるのが好適であり、断面積が２ｍｍ^２以下であるのがより好適である。

以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、図１０に示すように、カット部４２の第１スリット４２ａ及び第２スリット４２ｂは、巻線端子４０の側面側に位置する基端部から先端部までの幅がほぼ等しく、巻線端子４０の長手方向（Ｚ軸方向）に対してほぼ直交するように形成されている場合を示しているが、カット部４２を形成するためのスリットは、このようなスリットに限定される必要はなく、図１１に示す変形例のようなものであってもよい。

図１１は、巻線端子４０のカット部４２の変形例を示す図であり、図１１（ａ）は第１変形例であり、図１１（ｂ）は第２変形例であり、図１１（ｃ）は第３変形例である。
具体的に、各図のカット部４２について説明していくと、図１１（ａ）に示す第１変形例では、第１スリット４２ａ及び第２スリット４２ｂが、巻線端子４０の側面側に位置する基端部から先端部までの幅がほぼ等しく、巻線端子４０の長手方向（Ｚ軸方向）に対して斜めに形成されるようにしたものである。

また、図１１（ｂ）に示す第２変形例では、第１スリット４２ａ及び第２スリット４２ｂは、巻線端子４０の側面側に位置する基端部から先端部に向かって幅が狭くなる略Ｕ字形状で、巻線端子４０の長手方向に対してほぼ直交するように形成されるようにしたものである。

さらに、図１１（ｃ）に示す第３変形例では、第１スリット４２ａ及び第２スリット４２ｂが、巻線端子４０の側面側に位置する基端部の開口辺と、開口辺の一端から巻線端子４０の長手方向（Ｚ軸方向）に対してほぼ直交する方向に延びる直交辺４３ａ，４３ｂと、を有する直角三角形状であり、第１スリット４２ａと第２スリット４２ｂは、直角三角形状における斜辺４４ａ，４４ｂの向きが、巻線端子４０の長手方向（Ｚ軸方向）に対して反対側を向くように形成されるようにしたものである。

このような図１１に示す第１変形例から第３変形例のスリットで構成されるカット部４２であっても、図１０で示したカット部４２と同様の効果を奏することができる。

また、上記でも、少し触れたが、第１スリット４２ａ及び第２スリット４２ｂの幅、深さ及び数は、カット部４２が適切な伸縮性能を発揮するように適宜設定されるものであり、上記具体的な形態に限定されるものではなく、また、第１スリット４２ａ及び第２スリット４２ｂの形状も上記具体的な形態に限定されるものではなく、さらに、カット部４２を設ける位置も巻線端子４０の一方側と他方側の固定が行われている部分の間に位置してさえいればよい。

このように、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能であり、そのような種々の変更を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれることは、当業者にとって、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１…モータ、１０…モータ本体部、１１…ロータ、１１１…ロータヨーク、１１２…ロータマグネット、１１３…シャフト、１１４…スペーサ、１２…ステータ、１２１…ステータコア、１２２…インシュレータ、１２２ａ…固定凹部、１２３…コイル、１３…フレーム、１３１…側壁部、１３２…底部、１３２ａ…凹部、１３３…フランジ、１３４…蓋部、１３４ａ…凹部、１３４ｂ…開口、１４…軸受部、１４ａ…外輪、１４ｂ…ボール、１４ｃ…内輪、１５…軸受部、１５ａ…外輪、１５ｂ…ボール、１５ｃ…内輪、１６…圧縮コイルばね、２０…駆動回路部、２１…ケース、２２…回路基板、２２ａ…一方の面、２２ｂ…他方の面、２２１…パワー素子、２２１Ｈ…ハイサイド側パワー素子、２２１Ｌ…ローサイド側パワー素子、２２２…貫通孔、２２３…貫通孔、２３…ランド、２４…熱伝導性シート、２６…ネジ孔、２７…ネジ固定部、３０…ヒートシンク、３０ａ…一方の面、３０ｂ…他方の面、３１…突起、３２…溝部、３３…端子溝、４０…巻線端子、４１…熱伝達部、４２…カット部、４２ａ…第１スリット、４２ｂ…第２スリット、４３ａ，４３ｂ…直交辺、４４ａ，４４ｂ…斜辺、４５…コイル接続部、５０…コネクタ、５１…コネクタ端子

Claims (13)

1. ロータと、コイルが巻回されたステータと、を有するモータ本体部と、
   主として一方の面にパワー素子を含む駆動回路が実装される回路基板及び前記回路基板を収容する樹脂製のケースを有する駆動回路部と、
   前記回路基板の他方の面側に配置され、前記駆動回路部の熱を放熱するヒートシンクと、
   前記モータ本体部のコイルの端部が一方側に電気接続され、他方側の一部が前記回路基板に実装された前記パワー素子に電気接続される巻線端子と、を備え、
   前記巻線端子には、前記巻線端子に弾性機能を付与する所定のカット部が設けられているモータ。
2. 前記カット部は、前記巻線端子の前記回路基板と前記モータ本体部との間の位置に設けられている請求項１に記載のモータ。
3. 前記巻線端子は、他方側の一部が前記パワー素子に電気接続された前記回路基板のランドに導電材料で接合されている請求項１又は請求項２に記載のモータ。
4. 前記ランドは、前記回路基板の他方の面に設けられ、
   前記ランドは、前記ランドから前記回路基板の一方の面に繋がる導電パターンで前記パワー素子に電気接続されている請求項３に記載のモータ。
5. 前記回路基板が、前記ケースに固定されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモータ。
6. 前記巻線端子は薄板形状であり、
   前記カット部は、
   前記巻線端子の幅方向の一方の側面側に形成された第１スリットと、
   前記巻線端子の幅方向の他方の側面側に形成された第２スリットを有し、
   前記第１スリットと前記第２スリットが、前記巻線端子の長手方向で見て交互に位置している請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ。
7. 前記第１スリット及び前記第２スリットは、前記巻線端子の前記側面側に位置する基端部から先端部までの幅がほぼ等しく、前記巻線端子の長手方向に対してほぼ直交するように形成されている請求項６に記載のモータ。
8. 前記第１スリット及び前記第２スリットは、前記巻線端子の前記側面側に位置する基端部から先端部までの幅がほぼ等しく、前記巻線端子の長手方向に対して斜めに形成されている請求項６に記載のモータ。
9. 前記第１スリット及び前記第２スリットは、前記巻線端子の前記側面側に位置する基端部から先端部に向かって幅が狭くなる略Ｕ字形状で、前記巻線端子の長手方向に対してほぼ直交するように形成されている請求項６に記載のモータ。
10. 前記第１スリット及び前記第２スリットは、前記巻線端子の前記側面側に位置する基端部の開口辺と、前記開口辺の一端から前記巻線端子の長手方向に対してほぼ直交する方向に延びる直交辺と、を有する直角三角形状であり、
    前記第１スリットと前記第２スリットは、前記直角三角形状における斜辺の向きが、前記巻線端子の長手方向に対して反対側を向くように形成されている請求項６に記載のモータ。
11. 前記巻線端子の他方側の端部は、前記回路基板の他方の面より突出して配置されるとともに、前記ヒートシンクに直接接触しないように前記ヒートシンクに形成された溝部内に配置されている請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のモータ。
12. 前記ヒートシンクの前記溝部には、前記巻線端子の他方側の前記端部から前記ヒートシンクに熱を伝達する電気絶縁性でかつ熱伝導性の材料が設けられている請求項１１に記載のモータ。
13. 前記巻線端子は、前記回路基板の一方の面側から他方の面側に熱を伝達する熱伝達部を有し、
    前記巻線端子には熱抵抗の低い材料が用いられ、かつ、前記熱伝達部が電流を流すのに必要な断面積より十分に大きい断面積とされている請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のモータ。

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