JP2018007418A - モータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体に対してコネクタを精度良く位置決めでき、且つ、モータの回転角度を精度良く検出できるモータ装置を提供すること。【解決手段】モータ装置は、ベース２４の一面側に配置されたモータ、裏面２４０５側に配置された回路基板７４、回路基板７４に実装された外部コネクタ８４及び内部コネクタ８６を備える。外部コネクタ８４は、ハウジング８４１の本体部からベース２４に向けて突出する第１突起部を有する。第１突起部は、プリント基板の貫通孔を通じて、ベース２４の孔部に挿入されている。また、ベース２４は、プリント基板に向けて突出する突起部２４２２を有する。当該突起部は、プリント基板の貫通孔７８９に挿入されている。【選択図】図５

Description

この明細書における開示は、モータ装置に関する。

特許文献１に開示された電子装置では、コネクタに設けられた位置決め用突起部が、回路基板を構成するプリント基板の貫通孔を挿通し、筐体を構成するケースの孔部に挿入される。これにより、コネクタ及び回路基板が、筐体に対してともに位置決めされる。

特許第５６６８６７４号公報

モータと、モータの駆動回路が形成された回路基板とが一体化されてなるモータ装置として、筐体がベースを有し、ベースの一面側に回路基板が配置され、一面と反対の面側にモータが配置された構成が知られている。モータは、ステータ及びロータに加えて、ロータにおけるベース側の面に取り付けられたセンサマグネットを有する。電子部品は、ベースとの対向面に実装された磁電変換素子を含む。磁電変換素子が、ベースに形成された貫通孔を通じて、センサマグネットと対向するように配置されることで、磁電変換素子によりモータの回転が検出される。

このように、モータ装置では、プリント基板に実装された磁電変換素子を、ベースに形成された貫通孔を通じて、センサマグネットと対向するように配置させなければならない。したがって、筐体に対する回路基板の位置決め精度として、ＥＣＵなどよりも高い精度が要求される。

特許文献１の位置決め構造の場合、筐体に対する回路基板の位置が、コネクタの位置決め用突起部を介して決定される。筐体と回路基板との間の位置ばらつきの公差は、筐体とコネクタとの間の位置ばらつきの公差に、コネクタと回路基板との間の位置ばらつきの公差を足し合わせたものとなる。したがって、モータの回転角度の検出精度を向上することが困難である。

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、筐体に対してコネクタを精度良く位置決めでき、且つ、モータの回転角度を精度良く検出できるモータ装置を提供することを目的とする。

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。

本開示のひとつであるモータ装置は、第１貫通孔（２４１４）が形成されたベース（２４）と、ベースとともに収容空間を形成するカバー（７２）と、を有する筐体（７６）と、
ステータ（３２）と、ステータの内側に回転可能に収納されたロータ（３４）と、ロータの回転位置を検出するために、ロータにおけるベース側の面に取り付けられたセンサマグネット（３６）と、を有し、ベースにおいてカバーが配置されるカバー配置面（２４０５）と反対の面（２４００）側に配置されたモータ（２０）と、
ベースに対向する一面（７８０）及び一面と板厚方向において反対の面である裏面（７８１）を備え、収容空間に配置されてカバー配置面に固定されたプリント基板（７８）と、第１貫通孔を通じてセンサマグネットと対向するように、一面に実装された磁電変換素子（８０５）を含み、プリント基板の一面及び裏面のそれぞれに実装された複数の電子部品（８０）と、を有し、プリント基板と電子部品とによりモータを駆動するための回路が形成された回路基板（７４）と、
プリント基板に実装された端子（８４０，８６０）と、主としてプリント基板の裏面側に配置されて端子を保持する本体部（８４２，８６２）を含むハウジング（８４１，８６１）と、を有するコネクタ（８４，８６）と、
を備え、
ハウジングは、位置決めのために、本体部からベースに向けて突出する第１突起部（８４５）を有し、
プリント基板は、第１突起部が挿通された第２貫通孔（７８４）と、第３貫通孔（７８９）と、を有し、
ベースは、第２貫通孔を介して突起部の先端が挿入された孔部（２４２１）と、位置決めのためにプリント基板に向けて突出し、第３貫通孔に挿入された第２突起部（２４２２）と、を有する。

これによれば、コネクタの第１突起部が、ベースの孔部に挿入されるため、ベース（筐体）に対してコネクタを精度良く位置決めすることができる。

コネクタの第１突起部は、プリント基板の第２貫通孔を挿通し、ベースの孔部に挿入される。この位置決め箇所では、ベースに対する回路基板の位置が、第１突起部を介して決定される。しかしながら、ベースに設けられた第２突起部が、プリント基板の第３貫通孔に挿入される。この位置決め箇所では、コネクタを介することなく、ベースに対して回路基板の位置が決定される。このように２カ所で位置決めされるため、回路基板の回転方向の位置ずれも抑制することができる。したがって、プリント基板に実装された磁電変換素子を、ベースに形成された貫通孔を通じて、センサマグネットに位置精度良く対向させることができる。すなわち、モータの回転角度を精度良く検出することができる。

第１実施形態に係るモータ装置が適用されたバルブタイミング調整装置の概略構成を示す断面図である。 モータ装置の概略構成を示す分解斜視図である。 ベースをモータ側から見た斜視図である。 ベースを回路基板側から見た平面図である。 ベースに回路基板を固定した状態を示す平面図である。 回路基板を示す平面図である。 図４に二点鎖線で示す領域VIIにおいて、ベースと電子部品との位置関係を示す図である。 外部コネクタを示す平面図である。 図５のIX-IX線に対応する駆動装置の断面図である。 内部コネクタを示す平面図である。 図５のXI-XI線に対応する断面図である。 図５のXII-XII線に対応する断面図である。 第２実施形態に係るモータ装置において、位置決め構造を示す図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。

（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、本実施形態に係るモータ装置が適用されたバルブタイミング調整装置の概略構成について説明する。

図１に示すバルブタイミング調整装置１０は、車両において内燃機関の図示しないクランク軸からカム軸１２へクランクトルクを伝達する伝達系に設けられる。カム軸１２は、内燃機関の動弁のうち、図示しない吸気弁をクランクトルクの伝達により開閉する。バルブタイミング調整装置１０は、後述するモータ２０により、吸気弁のバルブタイミングを制御する。

バルブタイミング調整装置１０は、位相調整機構１４及びモータ装置１６を備えている。位相調整機構１４については、本出願人による特開２０１５-２０３３９２号公報に開示された構成と基本的に同じであるから、特開２０１５-２０３３９２号公報の説明を参照することができる。よって、図１では位相調整機構１４を簡略化して図示している。また、ここでの位相調整機構１４の詳細な説明は省略する。

次に、図１〜図１０に基づき、モータ装置１６の概略構成について説明する。図６では、回路基板７４に対する放熱ゲル９０の位置を示すため、放熱ゲル９０を破線で示している。図９は、図５のIX-IX線に対応する駆動装置７０の断面図である。図９は、カバー７２も含めた断面図となっている。図９では、外部コネクタ８４の端子８４０を省略して図示している。

図１に示すように、モータ装置１６は、モータ２０及び駆動装置７０を備えている。モータ装置１６は、駆動装置７０（ＥＤＵ：Electronic Driver Unit）が内蔵された回転電機と称することもできる。

モータ２０は、ブラシレスの永久磁石型同期モータである。モータ２０は、図１及び図２に示すように、ハウジング２２、ベース２４、軸受２６，２８、モータ軸３０、ステータ３２、ロータ３４、及びセンサマグネット３６を有している。

ハウジング２２は、鉄系などの金属材料を用いて、略有底円筒状に設けられている。ベース２４は、アルミニウム系材料を用いて、略円板状に設けられている。ベース２４は、ハウジング２２を塞ぐように設けられている。ハウジング２２及びベース２４を組み付けてなる収容空間には、モータ２０を構成する他の要素２６，２８，３０，３２，３４，３６が配置されている。このように、ハウジング２２及びベース２４は、モータ２０の筐体をなしている。ハウジング２２及びベース２４は、内燃機関においてチェーンケースなどの固定節に取り付けられる。

ハウジング２２は、図１に示すように、小径部２２０、大径部２２１、及びフランジ部２２２を有している。小径部２２０は、モータ軸３０の軸方向（以下、単に軸方向と示す）において、位相調整機構１４側に設けられている。大径部２２１は、駆動装置７０側に設けられ、小径部２２０よりも大きい径を有している。フランジ部２２２は、大径部２２１における駆動装置７０側の端部に連なり、径方向外側に延設されている。フランジ部２２２は、ベース２４における位相調整機構１４側の一面２４００において、外周縁部２４０１に載置されている。外周縁部２４０１とフランジ部２２２との間には、ハウジング２２とベース２４とによる収容空間を水密に封止するために、図示しないシール材が配置されている。

軸受２６，２８は、それぞれモータ軸３０を正逆回転回能に支持している。軸方向において、位相調整機構１４側の軸受２６の外輪は、ハウジング２２の小径部２２０の内面に固定され、内輪はモータ軸３０に固定されている。軸受２６は、ほぼ全体が軸方向において小径部２２０内に配置されている。

ベース２４は、図１及び図３に示すように、一面２４００において外周縁部２４０１に対して凹んで設けられた第１凹部２４０２を有している。第１凹部２４０２は、軸受２８及びモータ軸３０に対応して設けられている。第１凹部２４０２は、略円板状をなすベース２４の中心付近に設けられている。第１凹部２４０２は、ベース２４の厚みの１／２以上の深さを有している。軸受２８及びモータ軸３０の一端は、第１凹部２４０２に収容されている。詳しくは、第１凹部２４０２の内周面に軸受２８の外輪が固定され、軸受２８の内輪はモータ軸３０に固定されている。軸受２８により、モータ軸３０の一端がベース２４に接触しないように保持されている。

ハウジング２２における底部の中心付近には、開口部２２３が形成されている。モータ軸３０は、開口部２２３を介してハウジング２２の外部に突出し、位相調整機構１４に連結されている。なお、モータ軸３０の位相調整機構１４側の端部には、貫通孔が形成されている。図１及び図２に示すように、この貫通孔にピン３８を挿通させることで、位相調整機構１４に連結するためのジョイント４０が、モータ軸３０に固定されている。また、ハウジング２２における開口部２２３の周縁内面とモータ軸３０との間には、環状のシール材４２が介在している。シール材４２としては、たとえばオイルシールが用いられる。シール材４２は、軸受２６よりも位相調整機構１４側に設けられている。

ステータ３２は、ベース２４の一面２４００側に配置されている。ステータ３２は、円筒状に形成され、複数のティース部を有するステータコア４４、及び、各ティース部に樹脂ボビン４６を介して巻回された巻線４８を、それぞれ複数ずつ有している。各ステータコア４４は、金属片を積層して形成され、モータ軸３０の回転方向である周方向に沿って等間隔に配置されている。各巻線４８は、それぞれ対応するステータコア４４に個別に巻回されている。すなわち、各巻線４８も、周方向に沿って等間隔に配置されている。モータ２０のＵ，Ｖ，Ｗの各相に対応する巻線４８は、中性点を形成するためのターミナル５０を介して互いに接続されている。ステータ３２は、後述する内部コネクタ８６を介して巻線４８に駆動電流が供給されることで、ロータ３４の後述する永久磁石５４に作用する回転磁界を発生する。ステータ３２は、ハウジング２２に保持されている。

ベース２４は、図３に示すように、複数の第２凹部２４０３及び複数の補強部２４０４を有している。第２凹部２４０３は、一面２４００において外周縁部２４０１に対して凹んで設けられている。第２凹部２４０３は、ステータ３２の各巻線４８に対応して設けられている。すなわち、各第２凹部２４０３も、周方向に沿って等間隔に設けられている。第２凹部２４０３には、対応する巻線４８が収容されている。軸方向において、第２凹部２４０３は、第１凹部２４０２よりも浅く設けられている。

補強部２４０４は、周方向において隣り合う第２凹部２４０３の間に設けられている。すなわち、周方向において、第２凹部２４０３と補強部２４０４が交互に設けられている。補強部２４０４は、第２凹部２４０３を複数の領域に区画する部分である。一面２４００において、補強部２４０４は、第２凹部２４０３の底面よりも浅い位置であって、外周縁部２４０１に対して若干凹んだ位置とされている。このように補強部２４０４を有することで、環状の第２凹部２４０３を設ける場合に較べて、ベース２４の剛性を高めることができる。

また、ベース２４は、図１，図３，及び図４に示すように、一面２４００から一面２４００と反対の裏面２４０５にわたって貫通する貫通孔２４０６，２４０７を有している。貫通孔２４０６は、モータ２０の中性点、すなわちターミナル５０と各相の巻線４８との接続部が、一面２４００側から裏面２４０５側に突出するように設けられている。貫通孔２４０７は、内部コネクタ８６の端子８６０が、各相の巻線４８の接続部４８０と溶接などによって電気的に接続されるように設けられている。

ロータ３４は、円筒状をなすステータ３２の内側に、回転可能に収容されている。ロータ３４は、モータ軸３０から径方向外側に突出する円環板状に形成され、周方向に正逆回転可能となっている。ロータ３４は、円板状のコアシートを複数枚積層してなるロータコア５２、ロータコア５２に対して一体的に回転可能に設けられた複数の永久磁石５４、及びロータコア５２の軸方向両端部に設けられた固定板５６を有している。ロータコア５２は、モータ軸３０に直接固定されてもよいし、係合部材を介して固定されてもよい。複数の永久磁石５４は、周方向で磁極が交互に入れ替わっている。

センサマグネット３６は、環状をなしており、ロータ３４のベース２４側の面における外周端部に、ロータ３４と一体的に回転可能に固定されている。センサマグネット３６は、ロータ３４の回転位置、すなわちモータ２０の回転角度を検出するために設けられるものである。センサマグネット３６には、Ｎ極とＳ極が所定角度毎に交互に設けられている。

ベース２４は、図１及び図３に示すように、一面２４００において外周縁部２４０１に対して凹んで設けられた第３凹部２４０８を有している。第３凹部２４０８は、センサマグネット３６に対応して略円環状に設けられている。第３凹部２４０８は、センサマグネット３６を収容している。軸方向において第３凹部２４０８は、第１凹部２４０２よりも浅く、第２凹部２４０３よりも深く設けられている。モータ軸３０の軸心から径方向外側に向けて、第１凹部２４０２、第３凹部２４０８、第２凹部２４０３、外周縁部２４０１の順に設けられている。

駆動装置７０は、カバー７２、回路基板７４、外部コネクタ８４、及び内部コネクタ８６を有している。上記したベース２４も、駆動装置７０の構成要素である。ベース２４は、モータ２０と駆動装置７０とで兼用されている。

カバー７２は、鉄系などの金属材料を用いて、略円板状に設けられている。カバー７２は、ベース２４の裏面２４０５側に配置されている。このため、ベース２４の裏面２４０５がカバー配置面に相当する。ベース２４及びカバー７２を組み付けてなる収容空間には回路基板７４が配置されており、ベース２４及びカバー７２は、回路基板７４の筐体７６をなしている。ベース２４及びカバー７２を有する筐体７６が、筐体に相当する。

回路基板７４は、プリント基板７８、及び、プリント基板７８に実装された複数の電子部品８０を有している。プリント基板７８は、樹脂を材料として含む基材、及び、基材に配置された配線を有している。プリント基板７８は、軸方向においてベース２４との対向面である一面７８０、及び、自身の板厚方向において一面７８０と反対の面である裏面７８１を有している。なお、プリント基板７８の板厚方向は、モータ軸３０の軸方向と略一致している。

プリント基板７８は、図１及び図５に示すように、ベース２４の裏面２４０５上に配置されている。プリント基板７８は、図５及び図６に示すように、略クランク形状をなしている。プリント基板７８は、軸方向からの投影視において、第１凹部２４０２と重ならないように、すなわち軸受２８及びモータ軸３０を避けるように、裏面２４０５に配置されている。プリント基板７８は、図５に示すように、２つの螺子８２により、ベース２４に固定されている。プリント基板７８は、図６に示すように、螺子８２に対応して、対角位置に形成された貫通孔７８２を有している。図４に示すように、ベース２４には、螺子８２に対応して形成されたねじ孔２４０９が形成されている。

ベース２４は、図１及び図４に示すように、裏面２４０５において、カバー７２が載置される外周縁部２４１０、及び、外周縁部２４１０に対して軸方向に凹んで設けられた第４凹部２４１１を有している。第４凹部２４１１は、回路基板７４に対応して設けられている。回路基板７４の大部分が、第４凹部２４１１に収容されている。外周縁部２４１０におけるカバー７２との対向部分には、後述するシール材８８が配置されるシール溝２４１２が形成されている。

複数の電子部品８０は、プリント基板７８の一面７８０及び裏面７８１に実装されている。電子部品８０は、プリント基板７８の配線とともに、モータ２０を駆動するための回路を形成する要素として、ＭＯＳＦＥＴ８００、駆動ＩＣ８０１、コイル８０２、コンデンサ８０３，８０４などを含んでいる。ＭＯＳＦＥＴ８００により、モータ２０を駆動するための三相インバータが構成されている。このため、６つのＭＯＳＦＥＴ８００が、プリント基板７８の一面７８０に実装されている。三相インバータを構成する各相の上アームは高電位電源ラインに接続され、各相の下アームは低電位電源ラインに接続されている。

駆動ＩＣ８０１は、後述するホール素子８０５の検出信号に基づき、ロータ３４の回転位置を検出する。また、駆動ＩＣ８０１は、図示しないＥＣＵのマイコンから、モータ２０の回転方向及び回転数を指示する信号を取得し、この指示信号と上記回転位置とに基づいて、各ＭＯＳＦＥＴ８００のゲート駆動信号を生成し、各ＭＯＳＦＥＴ８００に出力する。

ベース２４は、図１，図４，及び図７に示すように、裏面２４０５において、第４凹部２４１１の底面からさらに凹んで設けられた第５凹部２４１３を有している。第５凹部２４１３は、プリント基板７８の一面７８０に配置された電子部品８０のうち、ホール素子８０５を除く少なくとも一部に対応して設けられている。図７では、ベース２４と電子部品８０との位置関係を示すために、電子部品８０を破線で図示している。

第５凹部２４１３は、ＭＯＳＦＥＴ８００及び駆動ＩＣ８０１のそれぞれに対応して設けられている。軸方向からの投影視において、第５凹部２４１３は、図４に示すように第３凹部２４０８と重ならない位置、すなわちセンサマグネット３６と重ならない位置に設けられている。図４では、参考線として、一面２４００側に設けられた第３凹部２４０８の外周を破線で示している。本実施形態では、軸方向において、ＭＯＳＦＥＴ８００の一部分が第５凹部２４１３に収容されている。

コイル８０２及びコンデンサ８０３，８０４は、裏面７８１において、プリント基板７８に実装されている。コイル８０２及びコンデンサ８０３，８０４は、他の電子部品８０よりも軸方向に背が高い高背部品である。コイル８０２及びコンデンサ８０３により、ノイズフィルタが構成されている。コンデンサ８０４は、平滑用のコンデンサである。本実施形態では、プリント基板７８に、安定化のために３つのコンデンサ８０４が実装されている。コンデンサ８０４は、プリント基板７８において、複数のＭＯＳＦＥＴ８００が実装されている実装領域の裏面部分に実装されている。

プリント基板７８には、電子部品８０としてホール素子８０５も実装されている。ホール素子８０５は、ロータ３４の回転位置を検出し、検出信号を駆動ＩＣ８０１に出力する。ホール素子８０５は、一面７８０において、プリント基板７８に実装されている。ホール素子８０５は、センサマグネット３６に対応して設けられている。本実施形態では、３つのホール素子８０５が、周方向に沿って所定の回転角度間隔で設けられている。ホール素子８０５が磁電変換素子に相当する。

ベース２４は、一面２４００から裏面２４０５にわたって貫通する貫通孔２４１４を有している。貫通孔２４１４は、ホール素子８０５に対応して設けられている。各ホール素子８０５は、対応する貫通孔２４１４に個別に収容されている。このように、貫通孔２４１４にホール素子８０５を配置することで、軸方向においてモータ装置１６の体格を小型化することができる。また、金属製のベース２４内で生じる渦電流によるセンサ感度の低下を抑制することもできる。貫通孔２４１４は、第３凹部２４０８の底面に設けられている。貫通孔２４１４は、第１貫通孔に相当する。

外部コネクタ８４は、図５、図６、及び図８に示すように、リン青銅などの導電性材料を用いて形成された複数の端子８４０と、構成材料として樹脂を含み、端子８４０を保持するハウジング８４１と、を有している。ハウジング８４１は、主としてプリント基板７８の裏面７８１側に配置されている。端子８４０の一端側は、プリント基板７８の貫通孔７８３に挿入された状態ではんだ付けされており、他端側は、外部機器との接続が可能となっている。端子８４０は、上記したＥＣＵと駆動ＩＣ８０１とを電気的に中継する。詳しくは、図示しないＥＣＵのマイコンから出力されたモータ２０の指示信号が、外部コネクタ８４を介して回路基板７４に入力される。また、回路基板７４から出力されたダイアグ信号、モータ２０の実回転数及び実回転方向を示す信号が、外部コネクタ８４を介して上記ＥＣＵに入力される。また、回路基板７４には、外部コネクタ８４を介して電源が供給される。外部コネクタ８４の一部は、ベース２４とカバー７２により形成される筐体７６の開口部７６０を介して、外部に突出している。図４及び図５では、開口部７６０のうち、ベース２４側の部分のみを図示している。

ハウジング８４１は、図８に示すように、端子８４０を保持する本体部８４２、シールのために、本体部８４２からベース２４側に突出する第１突条部８４３及び第２突条部８４４、位置決めのために、本体部８４２からベース２４側に突出する第１突起部８４５及び第２突起部８４６を有している。本体部８４２は、平面略Ｖ字状に成形されている。第２突条部８４４は、Ｖ字の頂点付近において、複数の端子８４０を跨ぐように、本体部８４２の一端から他端にわたって設けられている。第１突条部８４３は、第２突条部８４４よりも、端子８４０における回路基板７４との接続部分に近い位置において、複数の端子８４０を跨ぐように、複数の端子８４０の配列方向に沿って延設されている。

第１突起部８４５及び第２突起部８５５は、本体部８４２における一端付近、具体的には、端子８４０における回路基板７４との接続部分に近い側の一端付近において、端子８４０における回路基板７４との接続部分の両側に設けられている。第１突起部８４５の突出長さが、第２突起部８４６の突出長さよりも長くされている。

図４に示すように、ベース２４の裏面２４０５において、外周縁部２４１０には、第１突条部８４３に対応してシール溝２４１５が形成されている。図９に示すように、シール溝２４１５は、底面２４１６及び側面２４１７，２４１８を有している。側面２４１７，２４１８は、ともに傾斜面となっている。側面２４１７は底面２４１６の一端側に連なり、側面２４１８は底面２４１６の他端側に連なっている。底面２４１６及び側面２４１７，２４１８により規定される空間は、略台形状となっている。シール溝２４１５にはシール材８８が配置され、シール溝２４１５に挿入された第１突条部８４３がシール材８８に密着している。シール材８８としては、たとえばシリコーンを主成分とする熱硬化型の接着材を採用することができる。なお、シール溝２４１５が、シール材が配置される溝部に相当する。また、側面２４１７が第１傾斜面に相当し、側面２４１８が第２傾斜面に相当する。

シール溝２４１５に配置されたシール材８８は、シール溝２４１２に配置されたシール材８８、すなわちベース２４とカバー７２の間に介在するシール材８８と一体的に連なっている。また、ハウジング８４１の本体部８４２とカバー７２の間に介在するシール材８８は、シール溝２４１５に配置されたシール材８８とベース２４とカバー７２の間に介在するシール材８８との連結部分に連なっている。このように、シール溝２４１２，２４１５に配置されたシール材８８と、ハウジング８４１の本体部８４２とカバー７２の間に介在するシール材８８により、筐体７６の収容空間が気密に封止されている。

また、ベース２４の裏面２４０５における外周縁部２４１０には、第２突条部８４４に対応して第６凹部２４１９が形成されている。第６凹部２４１９は、ベース２４において開口部７６０の縁部に形成されている。第６凹部２４１９にもシール材８８が配置され、第６凹部２４１９に挿入された第２突条部８４４がシール材８８に密着している。これにより、第２突条部８４４及び第６凹部２４１９を有さない構成に較べて、シール材８８を介した外部コネクタ８４とベース２４の接着面積を増加させることができる。したがって、モータ２０と一体化された駆動装置７０にモータ２０の振動が伝達されても、外部コネクタ８４及び当該外部コネクタ８４が実装された回路基板７４が振動するのを抑制することができる。すなわち、耐振性を向上することができる。また、シール材８８は、熱硬化の際に軟化する。第６凹部２４１９は、軟化したシール材８８がシール溝２４１５側から溢れた場合に貯留するダム機能も果たす。

図６に示すように、プリント基板７８には、第１突起部８４５及び第２突起部８４６に対応して、位置決めのための貫通孔７８４，７８５が形成されている。第１突起部８４５が貫通孔７８４に挿入され、第２突起部８５６が貫通孔７８５に挿入されることで、外部コネクタ８４が回路基板７４（プリント基板７８）に対して位置決めされている。

内部コネクタ８６は、図５、図６、及び図１０に示すように、リン青銅などの導電性材料を用いて形成された複数の端子８６０と、構成材料として樹脂を含み、端子８６０を保持するハウジング８６１と、を有している。ハウジング８６１は、主としてプリント基板７８の裏面７８１側に配置されている。端子８６０の一端側は、プリント基板７８の貫通孔７８６に挿入された状態ではんだ付けされており、他端側は、モータ２０の巻線４８の接続部４８０に溶接されている。端子８６０は、回路基板７４に形成されたインバータの三相出力線と、モータ２０の巻線４８とを電気的に中継している。

ハウジング８６１は、図１０に示すように、端子８６０を保持する本体部８６２、及び、位置決めのために、本体部８６２からベース２４側に突出する突起部８６３，８６４を有している。

第１突起部８６３，８６４は、端子８６０のうち、プリント基板７８に接続される側の端部を間に挟むように設けられている。プリント基板７８には、図６に示すように、突起部８６３，８６４に対応して貫通孔７８７，７８８が形成されている。突起部８６３が貫通孔７８７に挿入され、突起部８６４が貫通孔７８７に挿入されることで、内部コネクタ８６が回路基板７４（プリント基板７８）に対して位置決めされている。

図４に示すように、ベース２４の裏面２４０５には、内部コネクタ８６の本体部８６２の一部に対応して第７凹部２４２０が形成されている。図示を省略するが、第７凹部２４２０にもシール材８８が配置され、シール材８８を介して内部コネクタ８６がベース２４に接着固定されている。これにより、モータ２０と一体化された駆動装置７０にモータ２０の振動が伝達されても、内部コネクタ８６及び当該内部コネクタ８６が実装された回路基板７４が振動するのを抑制することができる。すなわち、耐振性を向上することができる。

駆動装置７０は、さらに放熱ゲル９０を有している。放熱ゲル９０は、柔軟性を有する熱伝導部材である。放熱ゲル９０としては、たとえばシリコーンをベースとし、酸化亜鉛などの金属酸化物を添加して熱伝導性を向上したものを用いることができる。放熱ゲル９０以外にも、熱伝導部材として、たとえば放熱グリスを用いることができる。放熱ゲル９０は、プリント基板７８の板厚方向において、回路基板７４と筐体７６との間に介在し、回路基板７４及び筐体７６の両方に接触している。放熱ゲル９０は、回路基板７４と筐体７６との間において複数箇所に介在している。図６では、回路基板７４に塗布される放熱ゲル９０の輪郭を破線で示している。

本実施形態では、放熱ゲル９０が、プリント基板７８の一面７８０とベース２４との間に介在している。放熱ゲル９０は、第１熱伝導部９００，９０１，９０２及び第２熱伝導部９０３を有している。第１熱伝導部９００は、ＭＯＳＦＥＴ８００及び一面７８０におけるＭＯＳＦＥＴ８００の周囲部分と、ＭＯＳＦＥＴ８００に対応してベース２４に設けられた第５凹部２４１３の底面との間に介在している。第１熱伝導部９０１は、駆動ＩＣ８０１及び一面７８０における駆動ＩＣ８０１の周囲部分と、駆動ＩＣ８０１に対応してベース２４に設けられた第５凹部２４１３との間に介在している。第１熱伝導部９０２は、プリント基板７８における端子８４０，８６０の実装部分及びその周囲部分、すなわち貫通孔７８３，７８４の周囲部分と、ベース２４との間にそれぞれ介在している。第１熱伝導部９００，９０１，９０２は、主として、回路基板７４の熱をベース２４に伝達する。

第２熱伝導部９０３は、第１熱伝導部９００，９０１，９０２と同じ材料を用いて構成されている。第２熱伝導部９０３は、第１熱伝導部９００，９０１，９０２とは異なる位置で筐体７６との間に介在している。第２熱伝導部９０３は、主として、ダンパ効果により、回路基板７４の振動を抑制する。本実施形態では、第２熱伝導部９０４が、ベース２４と、プリント基板７８の一面７８０のうち、高背部品としてのコイル８０２及びコンデンサ８０３の実装領域の裏面部分との間に、それぞれ介在している。

次に、図４、図５、図６、図１１、及び図１２に基づき、ベース２４に対する回路基板７４及び外部コネクタ８４の位置決め構造について説明する。図１１は、図５のXI-XI線に沿う断面図であり、図１２は、図５のXII-XII線に沿う断面図である。

上記したように、外部コネクタ８４は、位置決めのために第１突起部８４５を有している。また、プリント基板７８は、第１突起部８４５に対応して形成された貫通孔７８４を有している。さらにベース２４は、図４及び図１１に示すように、第１突起部８４５に対応して形成された孔部２４２１を有している。孔部２４２１は、裏面２４０５に開口している。

第１突起部８４５は、貫通孔７８４を挿通している。そして、第１突起部８４５のうち、貫通孔７８４を挿通した先端部分が孔部２４２１に挿入されている。第１突起部８４５は、孔部２４２１の側壁に接触配置されている。貫通孔７８４が、第２貫通孔に相当する。

一方、第２突起部８４６は、図６に示すように、プリント基板７８の貫通孔７８５に挿入されている。しかしながら、第２突起部８４６は、上記したように第１突起部８４５よりも短くされており、これによりベース２４に干渉しないようになっている。すなわち、ベース２４には、第２突起部８４６に対応する孔部が形成されていない。

プリント基板７８は、図５、図６、及び図１２に示すように、貫通孔７８９を有している。貫通孔７８９は、長穴形状をなしている。本実施形態では、貫通孔７８９が、図５及び図６に示すように、貫通孔７８４を中心とする周方向の長さよりも、径方向に長い長穴形状をなしている。また、貫通孔７８４が、プリント基板７８の長手方向の一端側に形成され、貫通孔７８９が他端側に形成されている。これにより、貫通孔７８４，７８９間の距離を長くとるようにしている。貫通孔７８９が、第３貫通孔に相当する。

ベース２４は、貫通孔７８９に対応して形成された突起部２４２２を有している。突起部２４２２は、裏面２４０５から回路基板７４側に突出している。突起部２４２２は、貫通孔７８９に挿入されている。突起部２４２２と貫通孔７８９の壁面との間には、周方向において僅かな隙間がある。本実施形態では、突起部２４２２が円錐台形状をなしている。また、突起部２４２２が貫通孔７８９を挿通している。

次に、本実施形態に係るモータ装置１６の効果について説明する。

本実施形態では、外部コネクタ８４の第１突起部８４５が、ベース２４の孔部２４２１に挿入される。したがって、ベース２４（筐体７６）に対して外部コネクタ８４を精度良く位置決めすることができる。これにより、シール溝２４１５に対する外部コネクタ８４（ハウジング８４１）の位置ずれが抑制され、図９に矢印で示すように、ハウジング８４１と側面２４１７との対向距離と、ハウジング８４１と側面２４１８との対向距離とがほぼ等しくなる。これにより、シール材８８が偏り、シール材８８の不足による気密不良や、シール材８８の過多による溢れが生じるのを、抑制することができる。

また、外部コネクタ８４の第１突起部８４５は、プリント基板７８の貫通孔７８４を挿通し、ベース２４の孔部２４２１に挿入される。この位置決め箇所では、ベース２４に対する回路基板７４の位置が、第１突起部８４５を介して決定される。しかしながら、ベース２４に設けられた突起部２４２２が、プリント基板７８の貫通孔７８９に挿入される。この位置決め箇所では、外部コネクタ８４を介することなく、ベース２４に対して回路基板７４の位置が決定される。このように２カ所で位置決めされるため、回路基板７４の回転方向の位置ずれも抑制することができる。したがって、プリント基板７８に実装されたホール素子８０５を、ベース２４に形成された貫通孔２４１４を通じて、センサマグネット３６に位置精度良く対向させることができる。すなわち、モータ２０の回転角度を精度良く検出することができる。

以上のように、本実施形態のモータ装置１６によれば、筐体７６に対して外部コネクタ８４を精度良く位置決めでき、且つ、モータ２０の回転角度を精度良く検出することができる。

さらに本実施形態では、ベース２４の突起部２４２２が挿入される貫通孔７８９が、長穴形状をなしている。貫通孔７８９は、貫通孔７８４を中心とする周方向（回転方向）の長さよりも径方向に長い長穴形状をなしている。これにより、径方向において、ベース２４とプリント基板７８との組み付け誤差、製品寸法公差、α差を許容しつつ、周方向の位置ずれを抑制することができる。

また、本実施形態では、プリント基板７８の長手方向において、貫通孔７８４がプリント基板７８の一端側に形成され、貫通孔７８９が他端側に形成されている。これによれば、ベース２４に対して回路基板７４を位置決めするための貫通孔７８４，７８９間の距離を長くとることができる。したがって、ベース２４に対して回路基板７４をより精度良く位置決めすることができる。

また、本実施形態では、ベース２４の裏面２４０５に、ＭＯＳＦＥＴ８００に対応して第５凹部２４１３が設けられている。そして、第１熱伝導部９００がＭＯＳＦＥＴ８００に接触しつつ、第５凹部２４１３に配置されている。第５凹部２４１３により、第１熱伝導部９００（放熱ゲル９０）の移動を規制し、ＭＯＳＦＥＴ８００に対応する所定位置に保持することができる。したがって、ＭＯＳＦＥＴ８００の熱を、第１熱伝導部９００を介してベース２４に効率よく放熱させることができる。また、軸方向において、モータ装置１６の体格を小型化することができる。特に本実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ８００の一部が、軸方向において第５凹部２４１３内に配置されているため、モータ装置１６の体格をより小型化することができる。

また、本実施形態では、ベース２４の一面２４００側に第３凹部２４０８が設けられ、この第３凹部２４０８にセンサマグネット３６が収容されている。したがって、軸方向において、モータ装置１６の体格を小型化することができる。

また、本実施形態では、ベース２４の一面２４００側に第１凹部２４０２が設けられ、この第１凹部２４０２にモータ軸３０の一端と軸受２８が収容されている。プリント基板７８は、軸受２８及びモータ軸３０を避けるように、略クランク形状をなしている。そして、プリント基板７８は、軸方向からの投影視において、第１凹部２４０２と重ならないように裏面２４０５側に配置されている。このように、軸方向からの投影視において、軸受２８及びモータ軸３０とプリント基板７８が重ならないため、モータ装置１６の体格を小型化することができる。

また、本実施形態では、ベース２４の一面２４００側に、複数の第２凹部２４０３及び複数の補強部２４０４が設けられている。各第２凹部２４０３には、対応する巻線４８が収容されている。これにより、軸方向において、モータ装置１６の体格を小型化することができる。また、周方向において、第２凹部２４０３と補強部２４０４が交互に設けられている。したがって、モータ装置１６を小型化しつつ、環状の第２凹部２４０３を設ける場合に較べて、ベース２４の剛性を高めることができる。

また、本実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ８００及び駆動ＩＣ８０１が、軸方向からの投影視において、センサマグネット３６を避けて配置されている。そして、第５凹部２４１３が、ＭＯＳＦＥＴ８００及び駆動ＩＣ８０１のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、センサマグネット３６を収容する第３凹部２４０８と、ＭＯＳＦＥＴ８００及び駆動ＩＣ８０１に対応する第５凹部２４１３とが、軸方向からの投影視において、互いに重ならないようにベース２４に設けられている。したがって、軸方向において、モータ装置１６の体格をさらに小型化することができる。

なお、本実施形態では、外部コネクタ８４の第１突起部８４５をベース２４の孔部２４２１に挿入する例を示した。しかしながら、第２突起部８４６の長さを第１突起部８４５よりも長くし、第２突起部８４６をベース２４の孔部２４２１に挿入する構成を採用することもできる。

（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示したモータ装置１６と共通する部分についての説明は省略する。

第１実施形態では、外部コネクタ８４をベース２４（筐体７６）に対して精度良く位置決めする例を示した。これに対し、本実施形態では、内部コネクタ８６をベース２４（筐体７６）に対して精度良く位置決めする例を示す。図１３は、ベース２４、回路基板７４、外部コネクタ８４及び内部コネクタ８６の位置関係を示しており、図５を簡略化したものである。

図１３に示す例では、内部コネクタ８６の突起部８６３に対して、図１１に示した第１突起部８４５、貫通孔７８４、及び孔部２４２１の位置決め構造が適用されている。また、プリント基板７８において、内部コネクタ８６が実装された端部とは反対側の端部に、貫通孔７８９が形成されている。貫通孔７８９は、突起部８６３に対応する貫通孔（図示略）を中心とする周方向の長さよりも径方向に長い長穴形状をなしている。換言すれば、貫通孔７８９の長手方向の延長上に、突起部８６３が位置している。それ以外については、第１実施形態と同じである。

これによれば、ベース２４（筐体７６）に対して内部コネクタ８６を精度良く位置決めでき、且つ、モータ２０の回転角度を精度良く検出することができる。ベース２４に対して内部コネクタ８６を精度良く位置決めできる。詳しくは、巻線４８の接続部４８０に対して、端子８６０を精度良く位置決めすることができる。したがって、溶接がしやすい。このため、巻線４８と端子８６０の接続不良を抑制することができる。

なお、突起部８６３に対して上記位置決め構造が適用される例を示した。しかしながら、突起部８６３，８６４のうち、突起部８６４に位置決め構造を適用することもできる。

この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

バルブタイミング調整装置１０が、吸気弁のバルブタイミングを制御する例を示した。しかしながら、動弁として、排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、吸気弁及び排気弁の両方のバルブタイミングを調整する装置に適用することもできる。

モータ２０の回転角度を検出する磁電変換素子として、ホール素子８０５の例を示した。しかしながら、磁電変換素子としては、それ以外にもたとえば磁気抵抗効果素子を採用することができる。

回路基板７４におけるインバータの三相出力線と巻線４８との接続は、内部コネクタ８６に限定されない。その他の電気的な接続構造を採用することもできる。

バルブタイミング調整装置１０に適用されるモータ装置１６の例を示したが、それ以外のモータ装置にも適用できる。

１０…バルブタイミング調整装置、１２…カム軸、１４…位相調整機構、１６…モータ装置、２０…モータ、２２…ハウジング、２２０…小径部、２２１…大径部、２２２…フランジ部、２２３…開口部、２４…ベース、２４００…一面、２４０１…外周縁部、２４０２…第１凹部、２４０３…第２凹部、２４０４…補強部、２４０５…裏面、２４０６，２４０７…貫通孔、２４０８…第３凹部、２４０９…ねじ孔、２４１０…外周縁部、２４１１…第４凹部、２４１２…シール溝、２４１３…第５凹部、２４１４…貫通孔、２４１５…シール溝、２４１６…底面、２４１７，２４１８…側面、２４１９…第６凹部、２４２０…第７凹部、２４２１…孔部、２４２２…突起部、２６，２８…軸受、３０…モータ軸、３２…ステータ、３４…ロータ、３６…センサマグネット、３８…ピン、４０…ジョイント、４２…シール部材、４４…ステータコア、４６…樹脂ボビン、４８…巻線、４８０…接続部、５０…ターミナル、５２…ロータコア、５４…永久磁石、５６…固定板、７０…駆動装置、７２…カバー、７４…回路基板、７６…筐体、７６０…開口部、７８…プリント基板、７８０…一面、７８１…裏面、７８２，７８３，７８４，７８５，７８６，７８７，７８８…貫通孔、８０…電子部品、８００…ＭＯＳＦＥＴ、８０１…駆動ＩＣ、８０２…コイル、８０３，８０４…コンデンサ、８０５…ホール素子、８２…螺子、８４…外部コネクタ、８４０…端子、８４１…ハウジング、８４２…本体部、８４３…第１突条部、８４４…第２突条部、８４５…第１突起部，８４６…第２突起部、８６…内部コネクタ、８６０…端子、８６１…ハウジング、８６２…本体部、８６３，８６４…突起部、８８…シール材、９０…放熱ゲル、９００，９０１，９０２…第１熱伝導部、９０３…第２熱伝導部

Claims (7)

1. 第１貫通孔（２４１４）が形成されたベース（２４）と、前記ベースとともに収容空間を形成するカバー（７２）と、を有する筐体（７６）と、
   ステータ（３２）と、前記ステータの内側に回転可能に収納されたロータ（３４）と、前記ロータの回転位置を検出するために、前記ロータにおける前記ベース側の面に取り付けられたセンサマグネット（３６）と、を有し、前記ベースにおいて前記カバーが配置されるカバー配置面（２４０５）と反対の面（２４００）側に配置されたモータ（２０）と、
   前記ベースに対向する一面（７８０）及び前記一面と板厚方向において反対の面である裏面（７８１）を備え、前記収容空間に配置されて前記カバー配置面に固定されたプリント基板（７８）と、前記第１貫通孔を通じて前記センサマグネットと対向するように、前記一面に実装された磁電変換素子（８０５）を含み、前記プリント基板の前記一面及び前記裏面のそれぞれに実装された複数の電子部品（８０）と、を有し、前記プリント基板と前記電子部品とにより前記モータを駆動するための回路が形成された回路基板（７４）と、
   前記プリント基板に実装された端子（８４０，８６０）と、主として前記プリント基板の前記裏面側に配置されて前記端子を保持する本体部（８４２，８６２）を含むハウジング（８４１，８６１）と、を有するコネクタ（８４，８６）と、
   を備え、
   前記ハウジングは、位置決めのために、前記本体部から前記ベースに向けて突出する第１突起部（８４５）を有し、
   前記プリント基板は、前記第１突起部が挿通された第２貫通孔（７８４）と、第３貫通孔（７８９）と、を有し、
   前記ベースは、前記第２貫通孔を介して前記第１突起部の先端が挿入された孔部（２４２１）と、位置決めのために前記プリント基板に向けて突出し、前記第３貫通孔に挿入された第２突起部（２４２２）と、を有するモータ装置。
2. 前記第３貫通孔は、前記第２貫通孔を中心とする周方向の長さよりも径方向に長い長穴形状をなしている請求項１に記載のモータ装置。
3. 前記板厚方向に直交する前記プリント基板の長手方向において、前記第２貫通孔は前記プリント基板の一端側に形成され、前記第３貫通孔は他端側に形成されている請求項１又は請求項２に記載のモータ装置。
4. 前記筐体は、前記ベース及び前記カバーにより形成される開口部（７６０）を有し、
   前記コネクタ（８４）は、前記プリント基板と外部機器とを電気的に中継するものであって、当該コネクタの一部が前記開口部を介して前記筐体の外部に突出しており、
   前記筐体の内面における前記開口部の周縁と、前記コネクタの前記本体部における前記開口部の周縁との対向部分との間に介在し、前記収容空間を気密に封止するシール材（８８）を備える請求項１〜３いずれか１項に記載のモータ装置。
5. 前記ベースは、前記開口部の周縁に、前記シール材が配置される溝部（２４１５）を有し、
   前記溝部は、底面（２４１６）と、前記底面の一端に連なる第１傾斜面（２４１７）と、前記一端とは反対の他端に連なる第２傾斜面（２４１８）と、を有する請求項４に記載のモータ装置。
6. 前記ステータは、ステータコア（４４）と、前記ステータコアに巻回された巻線（４８）と、を有し、
   前記コネクタ（８６）は、当該コネクタの全体が前記収容空間に配置されており、前記端子（８６０）は、前記巻線と電気的に接続されている請求項１〜３いずれか１項に記載のモータ装置。
7. 前記モータの回転により、内燃機関のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置（１０）に設けられる請求項１〜５いずれか１項に記載のモータ装置。

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