JP2021061653A

JP2021061653A - Motor device

Info

Publication number: JP2021061653A
Application number: JP2019183029A
Authority: JP
Inventors: 裕人佐藤; Hiroto Sato; 佑樹林; Yuki Hayashi
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2019-10-03
Filing date: 2019-10-03
Publication date: 2021-04-15
Anticipated expiration: 2039-10-03
Also published as: JP7395924B2

Abstract

To provide a motor device capable of further improving radiation performance from a switching element.SOLUTION: A motor device comprises: a motor; a substrate part 3 on which an electronic component 6 is mounted; a motor housing; a metallic heat sink 5; and a radiation material 7 which is interposed between a heater element 6 and the heat sink 5. The electronic component 6 includes a switching element 61 which is mounted on a surface of a substrate 3a closer to the heat sink 5. The switching element 61 includes: an element main body part 62; a metallic first radiation part 63 which is formed on one surface of the element main body part 62; and a metallic second radiation part 64 which is formed on a surface of the element main body part 62 at an opposite side of the first radiation part 63. A heat generation amount from the side of the first radiation part 63 in the substrate part 3 is greater than a radiation amount from the opposite side of the first radiation part 63 in the substrate part 3. The heat sink 5 is disposed oppositely at the side of the first radiation part 63 in the substrate part 3.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、モータ装置に関する。 The present invention relates to a motor device.

特許文献１には、モータと、モータの駆動を制御するための電子部品が実装された基板とが一体化されたモータ装置が開示されている。モータを収容するモータケースには、ヒートシンクが取り付けられている。ヒートシンクには、基板が取り付けられている。基板には、インバータのスイッチング素子が実装されている。スイッチング素子は、基板におけるヒートシンク側の面にリード部を半田付けすることによって、基板に実装されている。スイッチング素子は、通電されることによって発熱する。スイッチング素子の基板と反対側の面である背面には、スイッチング素子からの熱をヒートシンクへ伝える背面放熱部が設けられている。スイッチング素子の背面放熱部とヒートシンクとの間には熱伝導性フィラーが設けられている。 Patent Document 1 discloses a motor device in which a motor and a substrate on which electronic components for controlling the drive of the motor are mounted are integrated. A heat sink is attached to the motor case that houses the motor. A substrate is attached to the heat sink. The switching element of the inverter is mounted on the board. The switching element is mounted on the substrate by soldering a lead portion to the surface of the substrate on the heat sink side. The switching element generates heat when it is energized. On the back surface, which is the surface of the switching element opposite to the substrate, a back heat dissipation portion that transfers heat from the switching element to the heat sink is provided. A heat conductive filler is provided between the heat dissipation portion on the back surface of the switching element and the heat sink.

特開２０１６−７３０９８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-73098

スイッチング素子からの発熱は、スイッチング素子の背面に設けられた背面放熱部から熱伝導性フィラーを介してヒートシンクへと放熱される。一方、スイッチング素子と基板とはリード部によって接続されているだけであるため、スイッチング素子の基板側の面からは、ほとんど放熱することができない。このため、スイッチング素子の放熱性能を十分に確保できないおそれがあった。特に、近年は、モータの高出力化が求められることから、スイッチング素子からの発熱は大きくなりがちである。このため、モータ装置においては、スイッチング素子からの放熱性能を、より一層向上することが求められている。 The heat generated from the switching element is dissipated from the back heat radiating portion provided on the back surface of the switching element to the heat sink via the heat conductive filler. On the other hand, since the switching element and the substrate are only connected by the lead portion, almost no heat can be dissipated from the surface of the switching element on the substrate side. Therefore, there is a risk that the heat dissipation performance of the switching element cannot be sufficiently ensured. In particular, in recent years, since high output of the motor is required, heat generation from the switching element tends to be large. Therefore, in the motor device, it is required to further improve the heat dissipation performance from the switching element.

上記課題を解決するモータ装置は、モータと、基板と、前記基板に実装されているとともに前記モータの駆動を制御するためのスイッチング素子を含む電子部品とを有する基板部と、前記モータを収容するモータハウジングと、前記モータハウジングに固定された金属製のヒートシンクと、前記スイッチング素子と前記ヒートシンクとの間に介在される放熱材とを備え、前記スイッチング素子は、前記基板における前記ヒートシンク側の面に実装されており、前記スイッチング素子は、素子本体部と、前記素子本体部の前記基板と対向する面に形成されている金属製の第２放熱部と、前記素子本体部の前記第２放熱部と反対側の面に形成されている金属製の第１放熱部とを有し、前記基板部における前記第１放熱部側からの放熱量は、前記基板部における前記第１放熱部と反対側からの放熱量よりも大きく、前記基板部における前記第１放熱部側には、前記ヒートシンクが対向するように配置されている。 A motor device that solves the above problems includes a motor, a substrate, a substrate portion mounted on the substrate and having an electronic component including a switching element for controlling the drive of the motor, and the motor. A motor housing, a metal heat sink fixed to the motor housing, and a heat radiating material interposed between the switching element and the heat sink are provided, and the switching element is mounted on a surface of the substrate on the heat sink side. The switching element is mounted, and the switching element includes an element main body portion, a metal second heat radiating portion formed on a surface of the element main body portion facing the substrate, and the second heat radiating portion of the element main body portion. It has a first metal heat-dissipating portion formed on a surface opposite to the first heat-dissipating portion, and the amount of heat dissipated from the first heat-dissipating portion side of the substrate portion is opposite to that of the first heat-dissipating portion of the substrate portion. The heat sink is arranged so as to face the first heat radiating portion side of the substrate portion, which is larger than the amount of heat radiated from the heat sink.

上記構成では、基板部における第１放熱部と反対側からの放熱量よりも放熱量の大きい基板部における第１放熱部側には、ヒートシンクが対向するように配置されていることから、スイッチング素子からヒートシンクへと効率的に放熱することができる。これにより、スイッチング素子の放熱性能を向上できる。 In the above configuration, since the heat sink is arranged so as to face the first heat radiating portion side of the substrate portion where the heat radiating amount is larger than the heat radiating amount from the side opposite to the first heat radiating portion of the substrate portion, the switching element. Can efficiently dissipate heat from the heat sink to the heat sink. As a result, the heat dissipation performance of the switching element can be improved.

上記のモータ装置は、前記基板部における前記第１放熱部と反対側に対向するように配置されている金属製のサブヒートシンクと、前記基板における前記スイッチング素子と反対側の部分と前記サブヒートシンクとの間に介在されるサブ放熱材とを備えていることが好ましい。 The motor device includes a metal sub-heat sink arranged so as to face the first heat-dissipating portion of the substrate portion opposite to the first heat-dissipating portion, a portion of the substrate opposite to the switching element, and the sub-heat sink. It is preferable to provide a sub heat radiating material interposed between the two.

上記構成では、基板部における第１放熱部と反対側からサブ放熱材を介してサブヒートシンクへと放熱される。サブヒートシンクへと放熱される分、サブヒートシンクへと放熱されない場合と比べて、スイッチング素子の放熱性能をより向上できる。 In the above configuration, heat is radiated from the side of the substrate opposite to the first heat radiating portion to the sub heat sink via the sub heat radiating material. Since the heat is dissipated to the sub heat sink, the heat dissipation performance of the switching element can be further improved as compared with the case where the heat is not dissipated to the sub heat sink.

上記のモータ装置は、前記ヒートシンクは、前記モータの回転軸の軸方向から見たとき円形状に形成される凹部を有し、前記凹部の内周面と前記モータの回転軸の外周面との間には、前記凹部に対して前記回転軸を回転可能に支持する軸受が設けられ、前記スイッチング素子は、前記回転軸の軸方向において、前記回転軸及び前記軸受と重ならないように前記基板に実装されていることが好ましい。 In the above motor device, the heat sink has a recess formed in a circular shape when viewed from the axial direction of the rotation shaft of the motor, and the inner peripheral surface of the recess and the outer peripheral surface of the rotation shaft of the motor. A bearing that rotatably supports the rotating shaft is provided between the recesses, and the switching element is placed on the substrate so as not to overlap the rotating shaft and the bearing in the axial direction of the rotating shaft. It is preferable that it is implemented.

回転軸の軸方向において、ヒートシンクにおける軸受を支持するための凹部が形成されている領域では、ヒートシンクの肉厚が薄くなる。ヒートシンクにおける肉厚が薄い部分は肉厚が薄くない部分よりも熱容量が小さい。上記構成では、回転軸の軸方向において、スイッチング素子が回転軸及び軸受と重ならないように基板に実装していることから、スイッチング素子の第１放熱部から放熱材を介してヒートシンクへ放熱する際、ヒートシンクにおける熱容量のより大きい部分に放熱される。このため、スイッチング素子からヒートシンクへと効率的に放熱することができる。 In the axial direction of the rotating shaft, the wall thickness of the heat sink becomes thin in the region where the recess for supporting the bearing in the heat sink is formed. The thin part of the heat sink has a smaller heat capacity than the non-thin part. In the above configuration, since the switching element is mounted on the substrate so as not to overlap the rotating shaft and the bearing in the axial direction of the rotating shaft, when heat is radiated from the first heat radiating portion of the switching element to the heat sink via the heat radiating material. , The heat is dissipated to the larger part of the heat sink. Therefore, heat can be efficiently dissipated from the switching element to the heat sink.

上記のモータ装置は、前記基板における前記スイッチング素子と反対側に設けられるとともに外部機器との間で情報を授受するコネクタを備えており、前記スイッチング素子は、前記モータの回転軸の軸方向において、前記コネクタと重ならないように前記基板に実装されていることが好ましい。 The motor device includes a connector provided on the opposite side of the substrate to the switching element and exchanges information with an external device, and the switching element is provided in the axial direction of the rotation axis of the motor. It is preferable that the board is mounted so as not to overlap with the connector.

上記構成では、モータの回転軸の軸方向において、スイッチング素子がコネクタと重ならないように基板に実装されていることから、基板におけるスイッチング素子と反対側の領域は、コネクタによって占有されることはない。したがって、例えばコネクタ及び基板をまとめて制御装置アッシーとした後であっても、基板へのコネクタ側からの放熱材の塗布やサブヒートシンクの組み付け等の作業が容易になる。 In the above configuration, since the switching element is mounted on the board so as not to overlap the connector in the axial direction of the rotation axis of the motor, the area of the board opposite to the switching element is not occupied by the connector. .. Therefore, for example, even after the connector and the substrate are combined into a control device assembly, operations such as applying a heat radiating material to the substrate from the connector side and assembling the sub heat sink become easy.

上記のモータ装置は、前記モータの駆動を制御する制御素子を備えており、前記制御素子は、前記モータの回転軸の軸方向において、前記コネクタと重なるように前記基板に実装されていることが好ましい。 The motor device includes a control element that controls the drive of the motor, and the control element is mounted on the substrate so as to overlap the connector in the axial direction of the rotation axis of the motor. preferable.

上記構成では、モータの回転軸の軸方向において、制御素子がコネクタと重なるように基板に実装されていることから、スイッチング素子及び制御素子をコネクタと重ならないように基板に実装する場合と比べて、回転軸の軸方向と直交する方向における基板の大型化を抑制することができる。 In the above configuration, since the control element is mounted on the board so as to overlap the connector in the axial direction of the rotation axis of the motor, the switching element and the control element are mounted on the board so as not to overlap the connector. , It is possible to suppress the increase in size of the substrate in the direction orthogonal to the axial direction of the rotation axis.

本発明のモータ装置によれば、スイッチング素子からの放熱性能をより向上できる。 According to the motor device of the present invention, the heat dissipation performance from the switching element can be further improved.

モータ装置の斜視図。Perspective view of the motor device. モータ装置の分解斜視図。An exploded perspective view of the motor device. 図１のＬ−Ｌ線に沿って切断したモータ装置の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a motor device cut along the LL line of FIG. カバーを取り外した状態のモータ装置の上面図。Top view of the motor device with the cover removed. カバー及びモータハウジングが取り外された状態のモータ装置であって、図４のＡ−Ａ線に沿って切断したモータ装置の概略構造を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a motor device in which a cover and a motor housing are removed and which is cut along the line AA of FIG. 他の実施形態において、カバー及びモータハウジングが取り外された状態のモータ装置であって、図４のＡ−Ａ線に沿って切断したモータ装置の概略構造を示す断面図。In another embodiment, a cross-sectional view showing a schematic structure of a motor device in which a cover and a motor housing are removed and cut along the line AA of FIG.

モータ装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、モータ装置１は、モータ２と、基板部３と、モータハウジング４と、ヒートシンク５と、放熱材７と、サブヒートシンク８と、サブ放熱材９と、コネクタ１０と、カバー１１とを備えている。基板部３には、モータ２の駆動を制御するための電子部品６が実装されている。電子部品６には、モータ２に駆動電流を供給するための素子であるスイッチング素子６１が複数含まれている。モータハウジング４は、モータ２を収容している。ヒートシンク５は、モータハウジング４に固定されるとともに電子部品６からの放熱性能を高めるために設けられている。放熱材７は、スイッチング素子６１からヒートシンク５への熱伝導性を高めるために設けられている。サブヒートシンク８は、電子部品６からの放熱性能をさらに高めるために設けられている。サブヒートシンク８は、ヒートシンク５に固定されている。サブ放熱材９は、スイッチング素子６１からサブヒートシンク８への熱伝導性を高めるために設けられている。コネクタ１０は、基板部３に固定されるとともに外部機器との間で情報を授受するために設けられている。カバー１１は、基板部３及びコネクタ１０を覆っている。なお、以下では、説明の便宜上、モータ２の軸方向Ｘを基準として、カバー１１側を第１軸方向、モータ２側を第２軸方向という。軸方向Ｘは、モータ２の回転軸２ａの延びる方向である。モータ装置１は、例えば車両の電動パワーステアリング装置に搭載されるステアリングモータである。 An embodiment of the motor device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor device 1 includes a motor 2, a substrate portion 3, a motor housing 4, a heat sink 5, a heat sink 7, a sub heat sink 8, a sub heat sink 9, and a connector. A cover 11 and a cover 11 are provided. An electronic component 6 for controlling the drive of the motor 2 is mounted on the substrate portion 3. The electronic component 6 includes a plurality of switching elements 61, which are elements for supplying a drive current to the motor 2. The motor housing 4 houses the motor 2. The heat sink 5 is fixed to the motor housing 4 and is provided to improve heat dissipation performance from the electronic component 6. The heat radiating material 7 is provided to increase the thermal conductivity from the switching element 61 to the heat sink 5. The sub heat sink 8 is provided to further enhance the heat dissipation performance from the electronic component 6. The sub heat sink 8 is fixed to the heat sink 5. The sub heat radiating material 9 is provided to increase the thermal conductivity from the switching element 61 to the sub heat sink 8. The connector 10 is fixed to the board portion 3 and is provided for exchanging information with an external device. The cover 11 covers the substrate portion 3 and the connector 10. In the following, for convenience of explanation, the cover 11 side is referred to as the first axial direction and the motor 2 side is referred to as the second axial direction with reference to the axial direction X of the motor 2. The axial direction X is the direction in which the rotation shaft 2a of the motor 2 extends. The motor device 1 is, for example, a steering motor mounted on an electric power steering device of a vehicle.

モータ２及びモータハウジング４の構成について説明する。
図３に示すように、モータ２は、モータハウジング４内に固定されたステータ２１と、ステータ２１の内周に回転可能に配置されたロータ２２とを有している。 The configuration of the motor 2 and the motor housing 4 will be described.
As shown in FIG. 3, the motor 2 has a stator 21 fixed in the motor housing 4 and a rotor 22 rotatably arranged on the inner circumference of the stator 21.

図２及び図３に示すように、モータハウジング４は、有底筒状体をなしている。モータハウジング４は、第１軸方向側に開口している。ヒートシンク５は、略平板状をなしており、モータハウジング４の開口を閉塞している。ヒートシンク５は、モータハウジング４に固定されている。モータハウジング４及びヒートシンク５は、金属製である。モータハウジング４の底部の中央には、軸方向Ｘに貫通した第１凹部４１が形成されている。ヒートシンク５の中央には、軸方向Ｘに貫通した第２凹部５１が形成されている。第１凹部４１及び第２凹部５１は、軸方向Ｘから見たとき円形状に形成されている。モータハウジング４の開口端部４３は、略長方形と略長方形の一方の長辺を底辺とした略台形とが一体となっている略六角形状をなしている。略長方形の２つの長辺は、略台形の２つの底辺と略平行である。開口端部４３の外周面には、複数の係合突部４４が形成されている。また、ヒートシンク５も、軸方向Ｘから見たとき、略長方形と略長方形の一方の長辺を底辺とした略台形とが一体となっている略六角形状をなしている。略長方形の２つの長辺は、略台形の２つの底辺と略平行である。ヒートシンク５には、第１軸方向に突出した複数の支持部４５が形成されている。また、ヒートシンク５には、第１軸方向に突出したヒートマス４６が形成されている。ヒートマス４６は、軸方向Ｘから見たとき、Ｌ字状をなしている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the motor housing 4 has a bottomed tubular body. The motor housing 4 is open on the side in the first axial direction. The heat sink 5 has a substantially flat plate shape and closes the opening of the motor housing 4. The heat sink 5 is fixed to the motor housing 4. The motor housing 4 and the heat sink 5 are made of metal. A first recess 41 penetrating in the axial direction X is formed in the center of the bottom of the motor housing 4. A second recess 51 penetrating in the axial direction X is formed in the center of the heat sink 5. The first recess 41 and the second recess 51 are formed in a circular shape when viewed from the axial direction X. The open end 43 of the motor housing 4 has a substantially hexagonal shape in which a substantially rectangular shape and a substantially trapezoidal shape having one long side of the substantially rectangular shape as the base are integrated. The two long sides of the substantially rectangular shape are substantially parallel to the two bases of the substantially trapezoidal shape. A plurality of engaging protrusions 44 are formed on the outer peripheral surface of the opening end portion 43. Further, the heat sink 5 also has a substantially hexagonal shape in which a substantially rectangular shape and a substantially trapezoidal shape having one long side of the substantially rectangular shape as the base are integrated when viewed from the axial direction X. The two long sides of the substantially rectangular shape are substantially parallel to the two bases of the substantially trapezoidal shape. The heat sink 5 is formed with a plurality of support portions 45 projecting in the first axial direction. Further, the heat sink 5 is formed with a heat mass 46 projecting in the first axial direction. The heat mass 46 has an L shape when viewed from the axial direction X.

ステータ２１は、モータハウジング４の筒状部の内壁面に固定された円筒状のステータコア２３、及びステータコア２３に巻回されたモータコイル２４を有している。モータコイル２４の接続端子２４ａは、バスバー２５を介して基板部３に接続されている。 The stator 21 has a cylindrical stator core 23 fixed to the inner wall surface of the tubular portion of the motor housing 4, and a motor coil 24 wound around the stator core 23. The connection terminal 24a of the motor coil 24 is connected to the substrate portion 3 via the bus bar 25.

ロータ２２は、回転軸２ａと一体回転可能に固定された円筒状のロータコア２６、及びロータコア２６の外周に固定された複数の永久磁石２７を備えている。永久磁石２７は、その磁極がロータコア２６の周方向において、Ｎ極及びＳ極が交互に入れ替わるように配置されている。モータハウジング４に形成された第１凹部４１には、第１軸受２８が設けられている。第１軸受２８は、第１凹部４１の内周面と回転軸２ａの外周面との間に設けられている。第１軸受２８は、モータハウジング４の第１凹部４１に対して回転軸２ａの第２軸方向側の端部を回転可能に支持する。ヒートシンク５に形成された第２凹部５１には、第２軸受２９が設けられている。第２軸受２９は、第２凹部５１の内周面と回転軸２ａの外周面との間に設けられている。第２軸受２９は、ヒートシンク５の第２凹部５１に対して回転軸２ａの第１軸方向側の端部を回転可能に支持する。これにより、回転軸２ａは、第１軸受２８及び第２軸受２９を介してモータハウジング４の内壁面に対して回転可能に支持されている。 The rotor 22 includes a cylindrical rotor core 26 that is rotatably fixed to the rotating shaft 2a, and a plurality of permanent magnets 27 that are fixed to the outer periphery of the rotor core 26. The permanent magnets 27 are arranged so that their magnetic poles alternate between the north and south poles in the circumferential direction of the rotor core 26. A first bearing 28 is provided in the first recess 41 formed in the motor housing 4. The first bearing 28 is provided between the inner peripheral surface of the first recess 41 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 2a. The first bearing 28 rotatably supports the end portion of the rotating shaft 2a on the second axial direction side with respect to the first concave portion 41 of the motor housing 4. A second bearing 29 is provided in the second recess 51 formed in the heat sink 5. The second bearing 29 is provided between the inner peripheral surface of the second recess 51 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 2a. The second bearing 29 rotatably supports the end of the rotating shaft 2a on the first axial direction with respect to the second recess 51 of the heat sink 5. As a result, the rotating shaft 2a is rotatably supported with respect to the inner wall surface of the motor housing 4 via the first bearing 28 and the second bearing 29.

基板部３及びコネクタ１０の構成について説明する。
図２〜図４に示すように、基板部３は、プリント基板である基板３ａと、基板３ａに実装されている複数の電子部品６とを有している。基板３ａは、モータハウジング４の開口端部４３に対応した略六角形の平板状に形成されている。複数のスイッチング素子６１は、基板３ａにおけるコネクタ１０と反対側の面、すなわち基板３ａにおけるヒートシンク５側の面に実装されている。電子部品６は、スイッチング素子６１の他に、例えばモータ２に供給する駆動電力の目標値等の演算を行うための制御回路を構成する制御素子７０、磁気センサ７１、コイル７２、及びシャント抵抗７４等を含んでいる。制御素子７０は、基板３ａにおけるコネクタ１０側の面に実装されている。磁気センサ７１は、基板３ａにおけるヒートシンク５側の面に実装されている。回転軸２ａにおける基板部３と対向している端部、すなわち回転軸２ａにおける第１軸方向側の端部には、磁石７３が取り付けられている。磁気センサ７１は、回転軸２ａの軸方向Ｘにおいて、磁石７３と隙間を介して対向している。磁気センサ７１は、磁石７３の回転に伴い変化する磁界に応じた電気信号を生成する。この電気信号は、モータ２の回転軸２ａの回転角度の演算に用いられる。また、コイル７２は、基板３ａにおけるコネクタ１０側の面に実装されている。コイル７２は、電磁ノイズを低減するための電子部品である。コイル７２は、楕円柱状をなしている。シャント抵抗７４は、モータ２に供給される駆動電流を検出する素子である。 The configuration of the board portion 3 and the connector 10 will be described.
As shown in FIGS. 2 to 4, the substrate portion 3 includes a substrate 3a which is a printed circuit board and a plurality of electronic components 6 mounted on the substrate 3a. The substrate 3a is formed in a substantially hexagonal flat plate shape corresponding to the open end 43 of the motor housing 4. The plurality of switching elements 61 are mounted on the surface of the substrate 3a opposite to the connector 10, that is, the surface of the substrate 3a on the heat sink 5 side. In addition to the switching element 61, the electronic component 6 includes a control element 70, a magnetic sensor 71, a coil 72, and a shunt resistor 74 that form a control circuit for calculating, for example, a target value of drive power supplied to the motor 2. Etc. are included. The control element 70 is mounted on the surface of the substrate 3a on the connector 10 side. The magnetic sensor 71 is mounted on the surface of the substrate 3a on the heat sink 5 side. A magnet 73 is attached to an end portion of the rotating shaft 2a facing the substrate portion 3, that is, an end portion of the rotating shaft 2a on the first axial direction side. The magnetic sensor 71 faces the magnet 73 via a gap in the axial direction X of the rotating shaft 2a. The magnetic sensor 71 generates an electric signal according to a magnetic field that changes with the rotation of the magnet 73. This electric signal is used to calculate the rotation angle of the rotation shaft 2a of the motor 2. Further, the coil 72 is mounted on the surface of the substrate 3a on the connector 10 side. The coil 72 is an electronic component for reducing electromagnetic noise. The coil 72 has an elliptical columnar shape. The shunt resistor 74 is an element that detects the drive current supplied to the motor 2.

基板３ａは、複数のねじ９０が挿通されていることにより、ヒートシンク５に対して固定されている。ねじ９０は、軸部及び頭部を有している。軸部の外周面には、ねじ溝が形成されている。頭部は、半球状をなしている。頭部の外周面は、軸部よりも拡径している。基板３ａを挿通しているねじ９０の軸部がヒートシンク５の支持部４５に螺着することにより、基板３ａはヒートシンク５に固定されている。 The substrate 3a is fixed to the heat sink 5 by inserting a plurality of screws 90. The screw 90 has a shaft portion and a head portion. A thread groove is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion. The head is hemispherical. The outer peripheral surface of the head has a larger diameter than the shaft portion. The substrate 3a is fixed to the heat sink 5 by screwing the shaft portion of the screw 90 through which the substrate 3a is inserted to the support portion 45 of the heat sink 5.

コネクタ１０は、基板３ａの板厚方向に延びているベース部１０１と、ベース部１０１から基板３ａの延びる方向に延びている延出部１０２と、ベース部１０１及び延出部１０２から第２軸方向に延びている足部１０３とを有している。ベース部１０１は、延出部１０２よりも第１軸方向に延びている。軸方向Ｘから見たとき、延出部１０２は、モータ２の回転軸２ａを中心として、基板３ａにおける略台形の部分に偏って配置された状態で基板３ａに固定されている。各ベース部１０１は、筒状に形成されているとともに、軸方向Ｘから見たとき、楕円形状をなしている。各ベース部１０１は、外部機器から延びる配線が接続可能に形成されている。 The connector 10 includes a base portion 101 extending in the plate thickness direction of the substrate 3a, an extension portion 102 extending from the base portion 101 in the extension direction of the substrate 3a, and a second axis from the base portion 101 and the extension portion 102. It has a foot portion 103 extending in a direction. The base portion 101 extends in the first axial direction from the extending portion 102. When viewed from the axial direction X, the extending portion 102 is fixed to the substrate 3a in a state of being biased toward a substantially trapezoidal portion of the substrate 3a with the rotation shaft 2a of the motor 2 as the center. Each base portion 101 is formed in a tubular shape and has an elliptical shape when viewed from the axial direction X. Each base portion 101 is formed so that wiring extending from an external device can be connected.

図２及び図３に示すように、コネクタ１０は、複数の足部１０３を有している。各足部１０３は、略円柱状に形成されている。コネクタ１０の各足部１０３の先端は、基板３ａに接触している。ねじ９１が基板３ａを貫通して各足部１０３に螺着していることにより、コネクタ１０は基板３ａに固定されている。ねじ９１は、基板３ａにおけるコネクタ１０と反対側の面から基板３ａに挿通されている。コネクタ１０が基板３ａに固定された状態で、ベース部１０１内のターミナルから延びる接続端子は、基板３ａにおける予め設定された位置に接続されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the connector 10 has a plurality of foot portions 103. Each foot 103 is formed in a substantially columnar shape. The tip of each foot 103 of the connector 10 is in contact with the substrate 3a. The connector 10 is fixed to the substrate 3a because the screw 91 penetrates the substrate 3a and is screwed to each foot portion 103. The screw 91 is inserted into the substrate 3a from the surface of the substrate 3a opposite to the connector 10. With the connector 10 fixed to the substrate 3a, the connection terminal extending from the terminal in the base portion 101 is connected to a preset position on the substrate 3a.

図２〜４に示すように、延出部１０２の基板３ａと反対側の面には、カバー１１の底壁部１１２に当接している当接部１０４が設けられている。軸方向Ｘから見たとき、環状に形成されている当接部１０４は、ベース部１０１を取り囲んでいる。当接部１０４は、延出部１０２の周縁部分に設けられている。 As shown in FIGS. 2 to 4, a contact portion 104 that is in contact with the bottom wall portion 112 of the cover 11 is provided on the surface of the extension portion 102 opposite to the substrate 3a. When viewed from the axial direction X, the abutting portion 104 formed in an annular shape surrounds the base portion 101. The contact portion 104 is provided on the peripheral edge portion of the extension portion 102.

カバー１１の構成について説明する。
図２及び図３に示すように、カバー１１は、モータハウジング４の開口端部４３の形状に対応した有底角筒状に形成されている。カバー１１は、金属材料から構成されている。カバー１１は、筒状の側壁部１１１及び底壁部１１２を有している。側壁部１１１には、第２軸方向に突出した板状の取付部１１３が複数箇所に形成されている。各取付部１１３には、その板厚方向に貫通した係合孔１１４が形成されている。 The configuration of the cover 11 will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the cover 11 is formed in a bottomed square tube shape corresponding to the shape of the open end 43 of the motor housing 4. The cover 11 is made of a metal material. The cover 11 has a tubular side wall portion 111 and a bottom wall portion 112. Plate-shaped mounting portions 113 protruding in the second axial direction are formed at a plurality of locations on the side wall portion 111. Each mounting portion 113 is formed with an engaging hole 114 penetrating in the plate thickness direction thereof.

カバー１１の底壁部１１２には、底壁部１１２を軸方向Ｘに貫通する貫通孔１１５が形成されている。貫通孔１１５は、コネクタ１０の延出部１０２よりも一回り小さな略Ｌ字状に形成されている。貫通孔１１５の内周縁部１１５ａは、延出部１０２の当接部１０４と軸方向Ｘにおいて当接する。カバー１１は、貫通孔１１５を介してベース部１０１がカバー１１から突出するようにモータハウジング４に装着され、取付部１１３の係合孔１１４に係合突部４４が係合していることにより固定されている。カバー１１の底壁部１１２には、軸方向Ｘから見たとき、略六角形状をなすカバー１１の底壁部１１２における略長方形状の部分において、基板３ａに近付くように段差形状をなす段差部１１６が形成されている。 The bottom wall portion 112 of the cover 11 is formed with a through hole 115 that penetrates the bottom wall portion 112 in the axial direction X. The through hole 115 is formed in a substantially L shape, which is one size smaller than the extending portion 102 of the connector 10. The inner peripheral edge portion 115a of the through hole 115 comes into contact with the abutting portion 104 of the extending portion 102 in the axial direction X. The cover 11 is mounted on the motor housing 4 so that the base portion 101 projects from the cover 11 through the through hole 115, and the engaging protrusion 44 is engaged with the engaging hole 114 of the mounting portion 113. It is fixed. The bottom wall portion 112 of the cover 11 has a substantially hexagonal shape when viewed from the axial direction X. A step portion having a step shape so as to approach the substrate 3a at a substantially rectangular portion of the bottom wall portion 112 of the cover 11. 116 is formed.

このように構成されたモータ装置１は、基板部３を介して駆動電流がモータコイル２４に対して供給されると、ステータ２１に回転磁界が発生し、その回転磁界に基づいてロータ２２が回転する。 In the motor device 1 configured in this way, when a drive current is supplied to the motor coil 24 via the substrate portion 3, a rotating magnetic field is generated in the stator 21, and the rotor 22 rotates based on the rotating magnetic field. To do.

本実施形態では、スイッチング素子６１は、制御素子７０の演算した目標値に従ってモータ２に駆動電流を供給するための駆動回路を構成する素子である。スイッチング素子６１としては、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）が採用されている。スイッチング素子６１は、略直方体状の素子本体部６２と、素子本体部６２の一面に形成されている金属製の第１放熱部６３と、素子本体部６２の第１放熱部６３と反対側の面に形成されている金属製の第２放熱部６４とを有している。素子本体部６２は、通電部分と通電部分の周囲を覆う樹脂部分とを有している。素子本体部６２は、例えばスイッチング素子６１がＭＯＳＦＥＴである場合、通電部分としてゲート端子、ソース端子、及びドレイン端子等の端子を有している。この場合、素子本体部６２では、ゲート端子、ソース端子、及びドレイン端子の一部が樹脂部分から外面に露出している。第１放熱部６３及び第２放熱部６４は、素子本体部６２の樹脂部分に埋め込み形成されている。第２放熱部６４は、素子本体部６２における基板３ａ側の面に配置されている。第１放熱部６３は、素子本体部６２におけるヒートシンク５側の面に配置されている。すなわち、基板部３における第１放熱部６３側には、ヒートシンク５が対向するように配置されている。第１放熱部６３及び第２放熱部６４は、素子本体部６２からの放熱性能を上げるために設けられている。基板部３における第１放熱部６３側からの放熱量は、基板部３における第２放熱部６４側からの放熱量よりも大きい。第１放熱部６３が設けられることにより素子本体部６２からヒートシンク５への熱抵抗を小さくし、第２放熱部６４が設けられることにより素子本体部６２からサブヒートシンク８への熱抵抗を小さくしている。 In the present embodiment, the switching element 61 is an element constituting a drive circuit for supplying a drive current to the motor 2 according to a target value calculated by the control element 70. As the switching element 61, a MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor) is adopted. The switching element 61 is formed on a substantially rectangular parallelepiped element main body 62, a metal first heat radiating portion 63 formed on one surface of the element main body 62, and a side opposite to the first heat radiating portion 63 of the element main body 62. It has a metal second heat radiating portion 64 formed on the surface. The element main body portion 62 has a current-carrying portion and a resin portion that covers the periphery of the current-carrying portion. When the switching element 61 is a MOSFET, for example, the element main body 62 has terminals such as a gate terminal, a source terminal, and a drain terminal as energizing portions. In this case, in the element main body 62, a part of the gate terminal, the source terminal, and the drain terminal is exposed from the resin portion to the outer surface. The first heat radiating portion 63 and the second heat radiating portion 64 are formed by being embedded in the resin portion of the element body portion 62. The second heat radiating portion 64 is arranged on the surface of the element main body portion 62 on the substrate 3a side. The first heat radiating portion 63 is arranged on the surface of the element main body portion 62 on the heat sink 5 side. That is, the heat sink 5 is arranged so as to face the first heat radiating portion 63 side of the substrate portion 3. The first heat radiating unit 63 and the second heat radiating unit 64 are provided to improve the heat radiating performance from the element main body 62. The amount of heat radiated from the first heat radiating portion 63 side of the substrate portion 3 is larger than the amount of heat radiated from the second heat radiating portion 64 side of the substrate portion 3. The thermal resistance from the element main body 62 to the heat sink 5 is reduced by providing the first heat radiating portion 63, and the thermal resistance from the element main body 62 to the sub heat sink 8 is reduced by providing the second heat radiating portion 64. ing.

スイッチング素子６１は、軸方向Ｘにおいて、回転軸２ａ及び第２軸受２９と重ならないように基板３ａに実装されている。すなわち、スイッチング素子６１は、軸方向Ｘにおいて、ヒートシンク５における第２凹部５１と重ならないように基板３ａに実装されている。また、スイッチング素子６１は、軸方向Ｘにおいて、コネクタ１０と重ならないように基板３ａに実装されている。つまり、スイッチング素子６１は、軸方向Ｘにおいて、基板３ａに回転軸２ａ及び第２軸受２９を投影した領域及び基板３ａにコネクタ１０を投影した領域と重ならないようにされている。 The switching element 61 is mounted on the substrate 3a so as not to overlap the rotating shaft 2a and the second bearing 29 in the axial direction X. That is, the switching element 61 is mounted on the substrate 3a so as not to overlap the second recess 51 in the heat sink 5 in the axial direction X. Further, the switching element 61 is mounted on the substrate 3a so as not to overlap with the connector 10 in the axial direction X. That is, the switching element 61 is set so as not to overlap with the region where the rotating shaft 2a and the second bearing 29 are projected on the substrate 3a and the region where the connector 10 is projected on the substrate 3a in the axial direction X.

図５に示すように、スイッチング素子６１の第１放熱部６３とヒートシンク５との間には、放熱材７が介在されている。放熱材７としては、熱伝導性を高める放熱グリス等が採用されている。放熱材７は、第１放熱部６３とヒートシンク５との間の隙間を埋めることにより、スイッチング素子６１からヒートシンク５への熱抵抗を小さくしている。図４及び図５に示すように、放熱材７は、基板３ａにおけるヒートシンク５側の面において、スイッチング素子６１が実装されている部分を含んだ領域に塗布されている。 As shown in FIG. 5, a heat radiating material 7 is interposed between the first heat radiating portion 63 of the switching element 61 and the heat sink 5. As the heat radiating material 7, heat radiating grease or the like that enhances thermal conductivity is adopted. The heat radiating material 7 reduces the thermal resistance from the switching element 61 to the heat sink 5 by filling the gap between the first heat radiating portion 63 and the heat sink 5. As shown in FIGS. 4 and 5, the heat radiating material 7 is applied to a region of the substrate 3a on the heat sink 5 side that includes a portion on which the switching element 61 is mounted.

図２〜図５に示すように、基板３ａにおけるヒートシンク５と反対側には、金属製のサブヒートシンク８が配置されている。すなわち、サブヒートシンク８は、基板部３における第１放熱部６３と反対側に対向するように配置されている。サブヒートシンク８は、板状をなしている。サブヒートシンク８は、ヒートシンク５よりも体格が小さいことから、ヒートシンク５よりも熱容量が小さい。サブヒートシンク８は、ヒートシンク５に固定されている。サブヒートシンク８は、基板３ａにおけるスイッチング素子６１が実装されている領域を覆うように配置されている。サブヒートシンク８は、コネクタ１０と軸方向Ｘにおいて重ならないように配置されている。図５に示すように、サブヒートシンク８の軸方向Ｘにおける厚みは、基板３ａの軸方向Ｘにおける厚みよりも厚く設定されている。サブヒートシンク８は、略台形の第１部分８１と、略台形の長辺と長辺が同じ長さの略長方形の第２部分８２と、略台形との長辺と長辺が同じ長さの略長方形の第４部分８４と、第２部分８２と第４部分８４との間を繋ぐ略四角形の第３部分８３とを有している。サブヒートシンク８において、第１部分８１、第２部分８２、第３部分８３、及び第４部分８４の順に並んで配置されている。第１部分８１は、長辺と短辺とを繋ぐ一方の辺が、長辺及び短辺に対して直角をなす略台形をなしている。第３部分８３は、第２部分８２及び第４部分８４の長辺よりも短い辺からなる四角形状をなしている。第１部分８１の長辺と短辺とを繋ぐ一方の辺が、長辺及び短辺に対して直角をなす側において、第１部分８１、第２部分８２、第３部分８３、及び第４部分８４は接続されている。また、第１部分８１には、略台形における短辺側において板厚方向を貫通する貫通孔が形成されている。また、第４部分８４には、その先端部分において板厚方向を貫通する貫通孔が形成されている。サブヒートシンク８は、各貫通孔にねじ９２が挿通されていることにより、ヒートシンク５に対して固定されている。サブヒートシンク８を貫通しているねじ９２の軸部がヒートシンク５に螺着することにより、サブヒートシンク８はヒートシンク５に固定されている。サブヒートシンク８がヒートシンク５に固定された状態において、第２部分８２、第３部分８３、及び第４部分８４により囲まれる空間には、バスバー２５が延出している。 As shown in FIGS. 2 to 5, a metal sub-heat sink 8 is arranged on the side of the substrate 3a opposite to the heat sink 5. That is, the sub heat sink 8 is arranged so as to face the side of the substrate portion 3 opposite to the first heat radiating portion 63. The sub heat sink 8 has a plate shape. Since the sub heat sink 8 has a smaller physique than the heat sink 5, it has a smaller heat capacity than the heat sink 5. The sub heat sink 8 is fixed to the heat sink 5. The sub heat sink 8 is arranged so as to cover a region on the substrate 3a on which the switching element 61 is mounted. The sub heat sink 8 is arranged so as not to overlap the connector 10 in the axial direction X. As shown in FIG. 5, the thickness of the sub heat sink 8 in the axial direction X is set to be thicker than the thickness of the substrate 3a in the axial direction X. The sub heat sink 8 has a substantially trapezoidal first portion 81, a substantially rectangular second portion 82 having the same length as the long side and the long side of the substantially trapezoid, and the substantially trapezoidal long side and the long side having the same length. It has a fourth portion 84 of a substantially rectangular shape and a third portion 83 of a substantially quadrangle connecting the second portion 82 and the fourth portion 84. In the sub heat sink 8, the first portion 81, the second portion 82, the third portion 83, and the fourth portion 84 are arranged side by side in this order. The first portion 81 has a substantially trapezoidal shape in which one side connecting the long side and the short side forms a right angle with respect to the long side and the short side. The third portion 83 has a quadrangular shape including sides shorter than the long sides of the second portion 82 and the fourth portion 84. The first part 81, the second part 82, the third part 83, and the fourth part are on the side where one side connecting the long side and the short side of the first part 81 is perpendicular to the long side and the short side. Part 84 is connected. Further, the first portion 81 is formed with a through hole penetrating in the plate thickness direction on the short side side of the substantially trapezoidal shape. Further, the fourth portion 84 is formed with a through hole penetrating in the plate thickness direction at the tip portion thereof. The sub heat sink 8 is fixed to the heat sink 5 by inserting a screw 92 into each through hole. The sub heat sink 8 is fixed to the heat sink 5 by screwing the shaft portion of the screw 92 penetrating the sub heat sink 8 to the heat sink 5. In a state where the sub heat sink 8 is fixed to the heat sink 5, the bus bar 25 extends into the space surrounded by the second portion 82, the third portion 83, and the fourth portion 84.

図５に示すように、基板３ａにおけるスイッチング素子６１の第２放熱部６４と反対側の部分とサブヒートシンク８との間には、サブ放熱材９が介在されている。サブ放熱材９としては、熱伝導性を高める放熱グリス等が採用されている。サブ放熱材９は、基板３ａにおける第２放熱部６４と反対側の部分とサブヒートシンク８との間の隙間を埋めることにより、スイッチング素子６１からサブヒートシンク８への熱抵抗を小さくしている。図４及び図５に示すように、サブ放熱材９は、基板３ａにおけるサブヒートシンク８側の面において、スイッチング素子６１が実装されている部分を含んだ領域に塗布されている。 As shown in FIG. 5, a sub heat radiating material 9 is interposed between a portion of the substrate 3a opposite to the second heat radiating portion 64 of the switching element 61 and the sub heat sink 8. As the sub heat radiating material 9, heat radiating grease or the like that enhances thermal conductivity is adopted. The sub heat radiating material 9 reduces the thermal resistance from the switching element 61 to the sub heat sink 8 by filling the gap between the portion of the substrate 3a opposite to the second heat radiating portion 64 and the sub heat sink 8. As shown in FIGS. 4 and 5, the sub heat radiating material 9 is applied to a region of the substrate 3a on the side of the sub heat sink 8 that includes a portion on which the switching element 61 is mounted.

図２及び図４に示すように、制御素子７０は、基板３ａにおけるコネクタ１０側の面に実装されている。また、制御素子７０は、軸方向Ｘにおいて、コネクタ１０と重なるように基板３ａに実装されている。つまり、制御素子７０は、軸方向Ｘにおいて、コネクタ１０を投影した領域と重なるように基板３ａに実装されている。したがって、制御素子７０とスイッチング素子６１とは、軸方向Ｘにおいて、互いに重ならないように実装されている。また、磁気センサ７１、コイル７２等の他の電子部品についても、軸方向Ｘにおいて、基板３ａにおけるスイッチング素子６１が実装されている領域と重ならないようにされている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the control element 70 is mounted on the surface of the substrate 3a on the connector 10 side. Further, the control element 70 is mounted on the substrate 3a so as to overlap the connector 10 in the axial direction X. That is, the control element 70 is mounted on the substrate 3a so as to overlap the projected region of the connector 10 in the axial direction X. Therefore, the control element 70 and the switching element 61 are mounted so as not to overlap each other in the axial direction X. Further, other electronic components such as the magnetic sensor 71 and the coil 72 are also set so as not to overlap with the region on which the switching element 61 is mounted on the substrate 3a in the axial direction X.

モータ装置１の組み立て工程について説明する。
モータ装置１を組み立てるための作業台であるパレットに、モータアッシー、制御装置アッシー、サブヒートシンク８、及びカバー１１を載置する。モータアッシーは、モータ２を収容したモータハウジング４の開口をヒートシンク５によって覆うことで、モータ２、モータハウジング４、及びヒートシンク５を一つにまとめたものである。また、制御装置アッシーは、基板３ａにコネクタ１０を固定することによって、基板部３及びコネクタ１０を一つにまとめたものである。 The assembly process of the motor device 1 will be described.
The motor assembly, the control device assembly, the sub heat sink 8, and the cover 11 are placed on a pallet that is a work table for assembling the motor device 1. The motor assembly is a combination of the motor 2, the motor housing 4, and the heat sink 5 by covering the opening of the motor housing 4 accommodating the motor 2 with the heat sink 5. Further, the control device assembly is a combination of the substrate portion 3 and the connector 10 by fixing the connector 10 to the substrate 3a.

ヒートシンク５における所定箇所に放熱材７を塗布する。所定箇所とは、基板部３がヒートシンク５に対して固定されたときに、基板３ａにおけるスイッチング素子６１が実装されている領域と軸方向Ｘにおいて重なる領域のことである。 The heat radiating material 7 is applied to a predetermined portion of the heat sink 5. The predetermined location is a region where the switching element 61 is mounted on the substrate 3a and a region overlapping in the axial direction X when the substrate portion 3 is fixed to the heat sink 5.

基板３ａにおける所定箇所にサブ放熱材９を塗布する。所定箇所とは、サブヒートシンク８及び基板３ａがヒートシンク５に対して固定されたときに、軸方向Ｘにおいて、基板３ａにおけるサブヒートシンク８側の面において、スイッチング素子６１が実装されている領域と重なる領域のことである。 The sub heat radiating material 9 is applied to a predetermined portion on the substrate 3a. When the sub heat sink 8 and the substrate 3a are fixed to the heat sink 5, the predetermined location overlaps with the region on which the switching element 61 is mounted on the surface of the substrate 3a on the sub heat sink 8 side in the axial direction X. It is an area.

モータアッシーに制御装置アッシーを組み付ける。すなわち、基板３ａにねじ９０を挿通させるとともに、基板３ａに挿通しているねじ９０の軸部をヒートシンク５の支持部４５に螺着させることにより、基板部３をヒートシンク５に対して組み付ける。これにより、基板３ａに実装されているスイッチング素子６１の第１放熱部６３とヒートシンク５との間に放熱材７を介在させる。 Assemble the control device assembly to the motor assembly. That is, the substrate portion 3 is assembled to the heat sink 5 by inserting the screw 90 into the substrate 3a and screwing the shaft portion of the screw 90 inserted through the substrate 3a into the support portion 45 of the heat sink 5. As a result, the heat radiating material 7 is interposed between the first heat radiating portion 63 of the switching element 61 mounted on the substrate 3a and the heat sink 5.

モータアッシーに組み付けられた制御装置アッシーにサブヒートシンク８を組み付ける。すなわち、サブヒートシンク８にねじ９２を挿通させるとともに、サブヒートシンク８に挿通しているねじ９２の軸部をヒートシンク５に螺着させることにより、サブヒートシンク８をヒートシンク５に対して組み付ける。これにより、基板３ａにおけるスイッチング素子６１の第２放熱部６４と反対側の部分とサブヒートシンク８との間にサブ放熱材９を介在させる。 The sub heat sink 8 is assembled to the control device assembly assembled to the motor assembly. That is, the sub heat sink 8 is assembled to the heat sink 5 by inserting the screw 92 through the sub heat sink 8 and screwing the shaft portion of the screw 92 inserted through the sub heat sink 8 into the heat sink 5. As a result, the sub heat radiating material 9 is interposed between the portion of the substrate 3a opposite to the second heat radiating portion 64 of the switching element 61 and the sub heat sink 8.

サブヒートシンク８の第２部分８２、第３部分８３、及び第４部分８４により囲まれる空間に延出しているバスバー２５を基板３ａに対して半田付けする。これにより、モータコイル２４の接続端子２４ａがバスバー２５を介して基板部３に接続される。 The bus bar 25 extending into the space surrounded by the second portion 82, the third portion 83, and the fourth portion 84 of the sub heat sink 8 is soldered to the substrate 3a. As a result, the connection terminal 24a of the motor coil 24 is connected to the substrate portion 3 via the bus bar 25.

制御装置アッシー及びサブヒートシンク８が組み付けられたモータアッシーに対してカバー１１を取り付ける。すなわち、基板部３及びコネクタ１０を覆うようにカバー１１をモータハウジング４の開口端部４３の外面に圧入する。これにより、カバー１１は、貫通孔１１５を介してベース部１０１がカバー１１から突出するようにモータハウジング４に装着され、取付部１１３の係合孔１１４に係合突部４４が係合することにより固定される。 The cover 11 is attached to the motor assembly to which the control device assembly and the sub heat sink 8 are assembled. That is, the cover 11 is press-fitted into the outer surface of the open end 43 of the motor housing 4 so as to cover the substrate 3 and the connector 10. As a result, the cover 11 is mounted on the motor housing 4 so that the base portion 101 projects from the cover 11 through the through hole 115, and the engaging protrusion 44 engages with the engaging hole 114 of the mounting portion 113. Is fixed by.

以上でモータ装置１の組み立てを終了する。
本実施形態の作用を説明する。
スイッチング素子６１の第１放熱部６３から放熱材７を介してヒートシンク５へ放熱されるとともに、スイッチング素子６１の第２放熱部６４から基板３ａへ放熱される。第１放熱部６３から放熱材７を介してヒートシンク５へ放熱された熱は、ヒートシンク５からモータハウジング４へと放熱される。また、第２放熱部６４から基板３ａ及びサブ放熱材９を介してサブヒートシンク８へ放熱された熱は、サブヒートシンク８からヒートシンク５へと放熱され、ヒートシンク５からモータハウジング４へと放熱される。このように、スイッチング素子６１は、ヒートシンク５側及び基板３ａ側の両方から効率よく放熱することができる。さらに、スイッチング素子６１における素子本体部６２からの放熱量の大きい第１放熱部６３を基板３ａよりも放熱性能の高いヒートシンク５側に配置していることから、スイッチング素子６１からヒートシンク５へと効率的に放熱することができる。 This completes the assembly of the motor device 1.
The operation of this embodiment will be described.
The heat is radiated from the first heat radiating portion 63 of the switching element 61 to the heat sink 5 via the heat radiating material 7, and is radiated from the second heat radiating portion 64 of the switching element 61 to the substrate 3a. The heat radiated from the first heat radiating unit 63 to the heat sink 5 via the heat radiating material 7 is radiated from the heat sink 5 to the motor housing 4. Further, the heat radiated from the second heat radiating unit 64 to the sub heat sink 8 via the substrate 3a and the sub heat radiating material 9 is radiated from the sub heat sink 8 to the heat sink 5, and radiated from the heat sink 5 to the motor housing 4. .. In this way, the switching element 61 can efficiently dissipate heat from both the heat sink 5 side and the substrate 3a side. Further, since the first heat radiating portion 63 having a large amount of heat radiated from the element main body 62 in the switching element 61 is arranged on the heat sink 5 side having higher heat radiating performance than the substrate 3a, the efficiency from the switching element 61 to the heat sink 5 is increased. It is possible to dissipate heat.

本実施形態の効果を説明する。
（１）基板部３における第１放熱部６３と反対側からの放熱量よりも放熱量の大きい基板部における第１放熱部６３側には、ヒートシンク５が対向するように配置されていることから、スイッチング素子６１からヒートシンク５へと効率的に放熱することができる。これにより、スイッチング素子６１からの放熱性能を向上できる。 The effect of this embodiment will be described.
(1) Since the heat sink 5 is arranged so as to face the first heat radiating portion 63 side of the substrate portion having a larger heat radiating amount than the heat radiating amount from the side opposite to the first heat radiating portion 63 of the substrate portion 3. , The heat can be efficiently dissipated from the switching element 61 to the heat sink 5. Thereby, the heat dissipation performance from the switching element 61 can be improved.

（２）基板部３における第１放熱部６３と反対側からサブ放熱材９を介してサブヒートシンク８へと放熱される。サブヒートシンク８へと放熱される分、サブヒートシンク８へと放熱されない場合と比べて、スイッチング素子６１の放熱性能をより向上できる。 (2) Heat is radiated from the side of the substrate 3 opposite to the first heat radiating unit 63 to the sub heat sink 8 via the sub heat radiating material 9. Since the heat is radiated to the sub heat sink 8, the heat radiating performance of the switching element 61 can be further improved as compared with the case where the heat is not radiated to the sub heat sink 8.

（３）ヒートシンク５のみでスイッチング素子６１が必要とする放熱性能に達している場合にはサブヒートシンク８を設けず、ヒートシンク５のみでスイッチング素子６１が必要とする放熱性能に達していない場合にはサブヒートシンク８を設けてスイッチング素子６１の放熱性能をより向上させることができる。このように、スイッチング素子６１が必要とする放熱性能に合わせて選択的にサブヒートシンク８を設けることができる。 (3) If the heat sink 5 alone does not reach the heat dissipation performance required by the switching element 61, the sub heat sink 8 is not provided, and if the heat sink 5 alone does not reach the heat dissipation performance required by the switching element 61. The sub heat sink 8 can be provided to further improve the heat dissipation performance of the switching element 61. In this way, the sub heat sink 8 can be selectively provided according to the heat dissipation performance required by the switching element 61.

（４）モータ２の回転軸２ａの軸方向Ｘにおいて、ヒートシンク５における第２軸受２９を支持するための第２凹部５１が形成されている領域では、ヒートシンク５の肉厚が薄くなる。ヒートシンク５における肉厚が薄い部分は肉厚が薄くない部分よりも熱容量が小さい。本実施形態では、軸方向Ｘにおいて、回転軸２ａ及び第２軸受２９と重ならないようにスイッチング素子６１を基板３ａに実装していることから、スイッチング素子６１の第１放熱部６３から放熱材７を介してヒートシンク５へ放熱する際、ヒートシンク５における熱容量のより大きい部分に放熱される。このため、スイッチング素子６１からヒートシンク５へと効率的に放熱することができる。 (4) In the axial direction X of the rotating shaft 2a of the motor 2, the wall thickness of the heat sink 5 becomes thin in the region where the second recess 51 for supporting the second bearing 29 in the heat sink 5 is formed. The thin portion of the heat sink 5 has a smaller heat capacity than the non-thin portion. In the present embodiment, since the switching element 61 is mounted on the substrate 3a so as not to overlap the rotating shaft 2a and the second bearing 29 in the axial direction X, the heat radiating material 7 from the first heat radiating portion 63 of the switching element 61. When heat is dissipated to the heat sink 5 via the heat sink 5, heat is dissipated to a portion of the heat sink 5 having a larger heat capacity. Therefore, heat can be efficiently dissipated from the switching element 61 to the heat sink 5.

（５）軸方向Ｘにおいて、スイッチング素子６１がコネクタ１０と重ならないように基板３ａに実装されていることから、基板３ａにおけるスイッチング素子６１と反対側の領域は、コネクタ１０によって占有されることはない。したがって、例えば、コネクタ１０及び基板部３をまとめて制御装置アッシーとした後であっても、基板部３へのコネクタ１０側からの放熱材７の塗布やサブヒートシンク８の組み付け等の作業が容易になる。具体的には、スイッチング素子６１の第２放熱部６４側の放熱性能を高めるために、基板３ａにおけるスイッチング素子６１と反対側にサブヒートシンク８を設けることがある。この場合、基板３ａにおけるスイッチング素子６１と反対側の部分とサブヒートシンク８との間にサブ放熱材９を介在させるために、基板３ａにおけるスイッチング素子６１と反対側の領域にサブ放熱材９を塗布することになる。この領域には、軸方向Ｘにおいてコネクタ１０が重ならないことから、コネクタ１０が重なる場合と比べて、サブ放熱材９を塗布してサブヒートシンク８を設けるのが容易になる。 (5) Since the switching element 61 is mounted on the substrate 3a so as not to overlap the connector 10 in the axial direction X, the region of the substrate 3a opposite to the switching element 61 may be occupied by the connector 10. Absent. Therefore, for example, even after the connector 10 and the substrate portion 3 are collectively used as a control device assembly, it is easy to apply the heat radiating material 7 from the connector 10 side to the substrate portion 3 and assemble the sub heat sink 8. become. Specifically, in order to improve the heat dissipation performance on the second heat dissipation portion 64 side of the switching element 61, the sub heat sink 8 may be provided on the side of the substrate 3a opposite to the switching element 61. In this case, in order to interpose the sub heat radiating material 9 between the portion of the substrate 3a opposite to the switching element 61 and the sub heat sink 8, the sub heat radiating material 9 is applied to the region of the substrate 3a opposite to the switching element 61. Will be done. Since the connectors 10 do not overlap in this region in the axial direction X, it becomes easier to apply the sub heat radiating material 9 and provide the sub heat sink 8 as compared with the case where the connectors 10 overlap.

（６）軸方向Ｘにおいて、制御素子７０がコネクタ１０と重なるように基板３ａに実装されていることから、スイッチング素子６１及び制御素子７０をコネクタ１０と重ならないように基板３ａに実装する場合と比べて、軸方向Ｘと直交する方向における基板３ａの大型化を抑制することができる。 (6) Since the control element 70 is mounted on the substrate 3a so as to overlap the connector 10 in the axial direction X, the switching element 61 and the control element 70 are mounted on the substrate 3a so as not to overlap the connector 10. In comparison, it is possible to suppress an increase in the size of the substrate 3a in a direction orthogonal to the axial direction X.

上記実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・制御素子７０は、軸方向Ｘにおいて、コネクタ１０と重なるように基板３ａに実装されていたが、コネクタ１０と重ならないように基板３ａに実装されてもよい。また、制御素子７０は、基板３ａにおけるヒートシンク５側の面に実装されてもよい。 The above embodiment may be modified as follows. In addition, the following other embodiments can be combined with each other to the extent that they are technically consistent.
The control element 70 is mounted on the substrate 3a so as to overlap the connector 10 in the axial direction X, but may be mounted on the substrate 3a so as not to overlap the connector 10. Further, the control element 70 may be mounted on the surface of the substrate 3a on the heat sink 5 side.

・スイッチング素子６１は、軸方向Ｘにおいて、コネクタ１０と重ならないように基板３ａに実装されていたが、コネクタ１０と重なるように基板３ａに実装されてもよい。
・スイッチング素子６１は、軸方向Ｘにおいて、回転軸２ａ及び第２軸受２９と重ならないように基板３ａに実装されていたが、回転軸２ａ及び第２軸受２９と重なるように基板３ａに実装されてもよい。 The switching element 61 is mounted on the substrate 3a so as not to overlap the connector 10 in the axial direction X, but may be mounted on the substrate 3a so as to overlap the connector 10.
The switching element 61 was mounted on the substrate 3a so as not to overlap the rotating shaft 2a and the second bearing 29 in the axial direction X, but was mounted on the substrate 3a so as to overlap the rotating shaft 2a and the second bearing 29. You may.

・ヒートシンク５には、第２軸受２９を保持するための第２凹部５１が形成されたが、ヒートシンク５に第２凹部５１が形成されなくてもよい。この場合、別の構成に第２軸受２９を保持するための部位を形成すればよい。 A second recess 51 for holding the second bearing 29 is formed in the heat sink 5, but the second recess 51 may not be formed in the heat sink 5. In this case, a portion for holding the second bearing 29 may be formed in another configuration.

・サブヒートシンク８の体格はヒートシンク５と同程度であってもよく、サブヒートシンク８の熱容量はヒートシンク５の熱容量と同程度であってもよい。
・図６に示すように、基板３ａにおけるヒートシンク５と反対側の面にサブヒートシンク８を配置しなくてもよい。この場合、サブ放熱材９についても、基板３ａとサブヒートシンク８との間に介在させなくてよい。 The physique of the sub heat sink 8 may be about the same as that of the heat sink 5, and the heat capacity of the sub heat sink 8 may be about the same as the heat capacity of the heat sink 5.
As shown in FIG. 6, the sub heat sink 8 does not have to be arranged on the surface of the substrate 3a opposite to the heat sink 5. In this case, the sub heat radiating material 9 does not have to be interposed between the substrate 3a and the sub heat sink 8.

・第１放熱部６３及び第２放熱部６４は、素子本体部６２の樹脂部分に埋め込み形成されていたが、これに限らない。例えば、第１放熱部６３及び第２放熱部６４は、素子本体部６２の通電部分と共通化していてもよい。この場合、第２放熱部６４は、ソース端子やドレイン端子と共通化していてもよい。 The first heat radiating portion 63 and the second heat radiating portion 64 are formed by being embedded in the resin portion of the element main body portion 62, but the present invention is not limited to this. For example, the first heat radiating unit 63 and the second heat radiating unit 64 may be shared with the energized portion of the element main body 62. In this case, the second heat radiating unit 64 may be shared with the source terminal and the drain terminal.

・ヒートシンク５における所定箇所に放熱材７を塗布してから基板３ａをヒートシンク５に対して組み付けたが、基板３ａにおける所定箇所に放熱材７を塗布してから基板３ａをヒートシンク５に対して組み付けてもよい。 The substrate 3a was assembled to the heat sink 5 after the heat radiating material 7 was applied to a predetermined portion of the heat sink 5, but the substrate 3a was assembled to the heat sink 5 after the heat radiating material 7 was applied to a predetermined portion of the substrate 3a. You may.

・基板３ａにおける所定箇所にサブ放熱材９を塗布してからサブヒートシンク８をヒートシンク５に対して組み付けたが、サブヒートシンク８における所定箇所にサブ放熱材９を塗布してからサブヒートシンク８をヒートシンク５に対して組み付けてもよい。 The sub heat sink 8 was assembled to the heat sink 5 after the sub heat sink 9 was applied to a predetermined portion on the substrate 3a. However, after the sub heat sink 9 was applied to the predetermined portion on the sub heat sink 8, the sub heat sink 8 was used as a heat sink. It may be assembled with respect to 5.

・基板３ａをヒートシンク５に対してねじ９０によって組み付けたが、組付態様はねじ９０に限らず、適宜変更可能である。例えば、基板３ａをヒートシンク５に対してスナップフィットによって組み付けてもよい。 -Although the substrate 3a is attached to the heat sink 5 with screws 90, the assembling mode is not limited to the screws 90 and can be changed as appropriate. For example, the substrate 3a may be attached to the heat sink 5 by snap-fitting.

・コネクタ１０を基板３ａに対してねじ９１によって組み付けたが、組付態様はねじ９１に限らず、適宜変更可能である。例えば、コネクタ１０を基板３ａに対してスナップフィットによって組み付けてもよい。 -Although the connector 10 is attached to the substrate 3a with screws 91, the assembling mode is not limited to the screws 91 and can be changed as appropriate. For example, the connector 10 may be assembled to the substrate 3a by snap-fitting.

・サブヒートシンク８をヒートシンク５に対してねじ９２によって組み付けたが、組付態様はねじ９２に限らず、適宜変更可能である。例えば、サブヒートシンク８をヒートシンク５に対してスナップフィットによって組み付けてもよい。 The sub heat sink 8 is attached to the heat sink 5 with screws 92, but the assembly mode is not limited to the screws 92 and can be changed as appropriate. For example, the sub heat sink 8 may be attached to the heat sink 5 by snap fit.

・基板３ａ、モータハウジング４の開口端部４３、ヒートシンク５、及びカバー１１は、略六角形状をなしていたが、例えば略四角形状をなしていてもよい。すなわち、基板３ａ、モータハウジング４の開口端部４３、ヒートシンク５、及びカバー１１の形状は、適宜変更可能である。また、コネクタ１０の形状についても、適宜変更可能である。 The substrate 3a, the open end 43 of the motor housing 4, the heat sink 5, and the cover 11 have a substantially hexagonal shape, but may have a substantially square shape, for example. That is, the shapes of the substrate 3a, the open end 43 of the motor housing 4, the heat sink 5, and the cover 11 can be changed as appropriate. Further, the shape of the connector 10 can be changed as appropriate.

・基板３ａに制御素子７０が実装されていたが、言い換えるとモータ装置１の内部に制御素子７０が配置されていたが、これに限らない。すなわち、モータ装置１の外部に制御素子７０を設けるようにしてもよい。このようなモータ装置１においても、スイッチング素子６１の放熱性能をより一層向上させるという課題が生じる。 -The control element 70 was mounted on the substrate 3a. In other words, the control element 70 was arranged inside the motor device 1, but the present invention is not limited to this. That is, the control element 70 may be provided outside the motor device 1. Even in such a motor device 1, there arises a problem of further improving the heat dissipation performance of the switching element 61.

・モータコイル２４等の機械的構成を２系統設けてもよい。また、機械的構成を２系統設けることに対応して、電子部品６も２系統設けるようにしてもよい。例えば、スイッチング素子６１、制御素子７０、及び磁気センサ７１等を２系統設けるようにしてもよい。 -Two systems of mechanical configurations such as the motor coil 24 may be provided. Further, two electronic components 6 may be provided corresponding to the provision of two mechanical configurations. For example, two systems such as a switching element 61, a control element 70, and a magnetic sensor 71 may be provided.

・モータ装置１は、車両の電動パワーステアリング装置に搭載されるものに限らず、例えば車両の車輪を駆動させる駆動装置に搭載されるものであってもよい。すなわち、モータ装置１は、ステアリングモータに限らない。 -The motor device 1 is not limited to the one mounted on the electric power steering device of the vehicle, and may be mounted on, for example, a drive device for driving the wheels of the vehicle. That is, the motor device 1 is not limited to the steering motor.

１…モータ装置、２…モータ、２ａ…回転軸、３…基板部、３ａ…基板、４…モータハウジング、５…ヒートシンク、６…電子部品、７…放熱材、８…サブヒートシンク、９…サブ放熱材、１０…コネクタ、１１…カバー、２１…ステータ、２２…ロータ、２３…ステータコア、２４…モータコイル、２４ａ…接続端子、２５…バスバー、２６…ロータコア、２７…永久磁石、２８…第１軸受、２９…第２軸受、４１…第１凹部、４３…開口端部、４４…係合突部、４５…支持部、５１…第２凹部、６１…スイッチング素子、６２…素子本体部、６３…第１放熱部、６４…第２放熱部、７０…制御素子、７１…磁気センサ、７２…コイル、７３…磁石、８１…第１部分、８２…第２部分、８３…第３部分、８４…第４部分、９０，９１，９２…ねじ、１０１…ベース部、１０２…延出部、１０３…足部、１０４…当接部、１１１…側壁部、１１２…底壁部、１１３…取付部、１１４…係合孔、１１５…貫通孔、１１５ａ…内周縁部、１１６…段差部、Ｘ…軸方向。 1 ... Motor device, 2 ... Motor, 2a ... Rotating shaft, 3 ... Board part, 3a ... Board, 4 ... Motor housing, 5 ... Heat sink, 6 ... Electronic components, 7 ... Heat sink, 8 ... Sub heat sink, 9 ... Sub Heat sink, 10 ... connector, 11 ... cover, 21 ... stator, 22 ... rotor, 23 ... stator core, 24 ... motor coil, 24a ... connection terminal, 25 ... bus bar, 26 ... rotor core, 27 ... permanent magnet, 28 ... first Bearing, 29 ... 2nd bearing, 41 ... 1st recess, 43 ... Open end, 44 ... Engagement protrusion, 45 ... Support, 51 ... 2nd recess, 61 ... Switching element, 62 ... Element body, 63 ... 1st heat sink, 64 ... 2nd heat sink, 70 ... control element, 71 ... magnetic sensor, 72 ... coil, 73 ... magnet, 81 ... 1st part, 82 ... 2nd part, 83 ... 3rd part, 84 ... Fourth part, 90, 91, 92 ... Screw, 101 ... Base part, 102 ... Extension part, 103 ... Foot part, 104 ... Contact part, 111 ... Side wall part, 112 ... Bottom wall part, 113 ... Mounting part , 114 ... Engagement hole, 115 ... Through hole, 115a ... Inner peripheral edge portion, 116 ... Step portion, X ... Axial direction.

Claims

With the motor
A substrate portion having a substrate, an electronic component mounted on the substrate and including an electronic component for controlling the drive of the motor, and a substrate portion.
A motor housing that houses the motor and
A metal heat sink fixed to the motor housing,
A heat radiating material interposed between the switching element and the heat sink is provided.
The switching element is mounted on the surface of the substrate on the heat sink side.
The switching element includes an element main body, a metal second heat radiating portion formed on a surface of the element main body facing the substrate, and a surface of the element main body opposite to the second heat radiating portion. It has a first heat dissipation part made of metal formed in
The amount of heat radiated from the first heat radiating portion side of the substrate portion is larger than the amount of heat radiated from the side opposite to the first heat radiating portion of the substrate portion.
A motor device in which the heat sink is arranged so as to face the first heat radiating portion side of the substrate portion.

A metal sub-heat sink arranged so as to face the first heat radiating portion on the substrate portion and facing the first heat radiating portion.
The motor device according to claim 1, further comprising a sub heat radiating material interposed between a portion of the substrate opposite to the switching element and the sub heat sink.

The heat sink has a recess formed in a circular shape when viewed from the axial direction of the rotation shaft of the motor.
A bearing that rotatably supports the rotating shaft is provided between the inner peripheral surface of the recess and the outer peripheral surface of the rotating shaft of the motor.
The motor device according to claim 1 or 2, wherein the switching element is mounted on the substrate so as not to overlap the rotating shaft and the bearing in the axial direction of the rotating shaft.

It is provided on the opposite side of the switching element on the substrate and has a connector for exchanging information with an external device.
The motor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching element is mounted on the substrate so as not to overlap the connector in the axial direction of the rotation axis of the motor.

It is equipped with a control element that controls the drive of the motor.
The motor device according to claim 4, wherein the control element is mounted on the substrate so as to overlap the connector in the axial direction of the rotation axis of the motor.