JP2023019431A - 電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機内部で伝熱部材が電子部品に対して傾いた状態で固定されることを防ぎつつ、組み立て工程の複雑化を抑制することができる電動機を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係る電動機は、回転シャフトを有する回転子と、上記回転子の外径側に配置された固定子と、上記固定子を収容する収容ケースと、上記収容ケースで覆われた内部空間に配置された回路基板と、上記回路基板と上記収容ケースとの伝熱経路を形成する伝熱部材と、を備えた電動機であって、上記回路基板には、電子部品と支持部材とが配置され、上記伝熱部材は、上記電子部品と上記支持部材とで支持される。【選択図】図４

Description

本発明は、電動機に関し、さらに詳しくは電動機に内蔵された回路基板の放熱構造に関する。

従来から、電動機の内部に電動機の回転駆動を制御する回路基板を備えた電動機が知られている。そしてこの回路基板は、通電により発熱する電子部品を含み、その電子部品で発生した熱を電動機の外部へ放熱する、ヒートシンクを有する電動機もまた知られている。

例えば特許文献１には、制御基板と、インバータであるＩＰＭ（電子部品）と、伝熱部材とを備えたブラシレスモータであって、上記伝熱部材は、上記制御基板上に搭載された上記ＩＰＭが通電により発生した熱をブラシレスモータのケース外へ逃がす経路を形成する構造が記載されている。

また、特許文献２には、ベアリングを保持するとともにステータを収容して固定する鋼板ブラケットと、上記鋼板ブラケット内に配置され発熱部品（電子部品）を搭載した回路基板と、上記鋼板ブラケットと上記発熱部品との間に配置され上記発熱部品が発生する熱を上記鋼板ブラケットに伝熱する伝熱部品と、上記発熱部品上に上記伝熱部品を固定するための固定部材とを備えたブラシレスモータが記載されている。

特開２０１２－８０６５３号公報 特開２０１５－１９２５４４号公報

特許文献１において、伝熱部材は、通電により発熱する電子部品としてのＩＰＭ上に配置されている。しかしながら、伝熱部材の下面の一部が電子部品で支持されない領域を有しており、これによって、モータの組み立て時に電子部品に対して伝熱部材が傾いた状態で固定されてしまうおそれが生じる。その結果、電子部品と伝熱部材との間の伝熱性や絶縁性が低下してしまう問題がある。

一方、特許文献２において、固定部材は、電子部品を固定する係合部と、伝熱部品に嵌合された伝熱部品保持部との結合体で構成されているため、伝熱部品保持部を係合部に結合させる際の組み立て工程が複雑になる問題がある。また、固定部材は、伝熱部品のサイズに合わせて形成されているため、伝熱部品のサイズを変更した場合、固定部材も伝熱部品のサイズに合わせて成形しなおす必要があった。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、電動機内部で伝熱部材が電子部品に対して傾いた状態で固定されることを防ぎつつ、組み立て工程の複雑化を抑制することができる電動機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電動機は、回転シャフトを有する回転子と、上記回転子の外径側に配置された固定子と、上記固定子を収容する収容ケースと、上記収容ケースで覆われた内部空間に配置された回路基板と、上記回路基板と上記収容ケースとの伝熱経路を形成する伝熱部材と、を備えた電動機であって、上記回路基板には、電子部品と支持部材とが配置され、上記伝熱部材は、上記電子部品と上記支持部材とで支持される。

上記電動機によれば、上記伝熱部材は、上記回路基板に配置された上記電子部品と上記支持部材とで支持されている。これにより、上記電子部品のみで上記伝熱部材を支持する場合よりも安定して伝熱部材を支持することができ、組み立て時に上記伝熱部材が上記電子部品に対して傾いた状態で固定されることを防ぐことができる。

上記電子部品は、上記伝熱部材を支持する第１の支持面を備え、上記支持部材は、上記第１の支持面とともに上記伝熱部材を支持する第２の支持面を備えていてもよい。

上記第２の支持面は、回路基板に対して垂直な方向から見て上記第１の支持面と重ならない位置に形成されてもよい。

上記第２の支持面は、上記第１の支持面より上記外径側に配置されてもよい。

上記電子部品は、本体部と、上記本体部から延びるリード部とを有し、上記支持部材は、上記電子部品の外周縁を囲う外枠部を有していてもよい。

上記外枠部は、上記リード部に塗布される樹脂の塗布範囲を規制する規制部を有し、上記規制部は、上記回路基板に対して垂直な方向から見て、上記第２の支持面とは重ならない位置に形成されてもよい。

上記第２の支持面の上記回路基板からの高さは、上記規制部の高さより高くてもよい。

上記外枠部は、上記本体部における上記リード部が形成された面に当接する係止部を有してもよい。

本発明によれば、電動機内部で伝熱部材が電子部品に対して傾いた状態で固定されることを防ぎつつ、組み立て工程の複雑化を抑制することができる電動機を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電動機の部分断面図である。 本発明の実施形態に係る電動機の要部の断面図である。 本発明の実施形態に係る電動機の支持部材を示す図であって、（Ａ）は、支持部材の上面図、（Ｂ）は、支持部材の側断面図である。 本発明の実施形態に係る電動機の支持部材を示す図であって、（Ａ）は、支持部材の上面斜視図、（Ｂ）は、支持部材の下面斜視図である。 支持部材を有していない比較例の電動機の要部の断面図である。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なり得ることに留意すべきである。したがって、具体的な構成部品については以下の説明を参酌して判断すべきものである。

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

図１は、実施形態に係る電動機１の部分断面図である。本実施形態の電動機１は、例えば、空気調和機の室内機に搭載される送風ファンの駆動源に用いられる。

［電動機の全体構成］
電動機１は、固定子２（固定子鉄心２１）と、回転子３と、収容ケース１０と、支持部材４と、基板部５とを備えている。

以下では、例として、回転磁界を発生する円筒状の固定子２の径方向の内側に、永久磁石部３２を有する円柱状の回転子３を回転可能に配置したインナーロータ型のブラシレスＤＣモータを電動機１として説明する。なお、電動機は、もちろんこれに限られず、例えばアウターロータ型のブラシレスＤＣモータや、ＡＣモータ等の他の電動機であってもよい。

また以下の説明において、回転シャフト６の軸心Ｃは、電動機１の中心軸、つまり回転子３の回転軸でもある。径方向とは、軸心Ｃを通り、軸方向とは直交する方向である。また内径側とは、径方向の内側であり、外径側とは、径方向の外側である。さらに、周方向とは、軸心Ｃを中心とする回転方向である。

（回転子）
回転子３は、回転子本体３１と、永久磁石部３２と、回転シャフト６とを有する。回転子本体３１は、例えば複数枚の電磁鋼板等の軟磁性材料からなる板の積層体である。回転子本体３１の外周面には、永久磁石部３２が環状に固定され、回転子本体３１の内周面には、回転シャフト６が圧入やカシメなどによって固定される。これにより、回転子本体３１と一体となって回転シャフト６が回転する。

回転子３は、上記外周面に環状に永久磁石部３２が固定された表面磁石型である。永久磁石部３２は、Ｎ極とＳ極が周方向に交互に現れるように、複数（例えば８または１０個）の永久磁石で環状に形成されている。なお、永久磁石部３２は、典型的には、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系合金等の金属焼結体で形成されるが、これ以外にも、磁石粉末を樹脂で固めることで環状に形成されたプラスチックマグネットを用いてもよい。なお、永久磁石部３２は、回転子本体３１の外周面に永久磁石が固定された表面磁石型に限定されず、例えば回転子本体３１に複数の板状の永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型であってもよい。

（固定子）
固定子２は、固定子鉄心２１と、コイル２２と、インシュレータ２３とを有する。固定子鉄心２１は、例えば複数枚の電磁鋼板等の軟磁性材料からなる板の積層体である。固定子鉄心２１は、環状のヨーク部と、ヨーク部から内周側へ突出する複数のティース部とを有する。固定子鉄心２１の各ティース部には、インシュレータ２３を介してコイル２２が巻回されている。複数のコイル２２は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相のそれぞれに対応するコイルを含む。これらのコイルは、例えば、電気中性点（Ｎ点）で相互に接続される。この固定子２（固定子鉄心２１）の外周面は、収容ケース１０で覆われている（図１参照）。固定子２の固定子鉄心２１は、回転子３の永久磁石部３２と径方向に空隙（磁気ギャップ）を介して対向するように配置されている。

（収容ケース）
収容ケース１０は、回転シャフト６を支持する第１の軸受７１及び第２の軸受８１（後述）を保持し、固定子２を収容し固定する。収容ケース１０は、回転シャフト６の軸方向に分割された第１の収容ケース１１と、第２の収容ケース１２とを有する。回転シャフト６の出力端部６１側に第１の収容ケース１１が設けられるとともに、回転シャフト６の反出力端部６２側に第２の収容ケース１２が設けられている。出力端部６１側である第１の収容ケース１１は有底円筒形状に形成され、第１の収容ケース１１の開口側の端部にフランジ１１１を有している。この第１の収容ケース１１に対し、固定子２の一部分が回転シャフト６の軸方向に沿って挿入されている。第１の収容ケース１１の底面１１２の中央には、底面１１２より小径で軸方向の出力端部６１側に突出した有底円筒形状の第１の軸受収容部１１３（後述）が形成され、第１の軸受収容部１１３に第１の軸受７１が保持されている。

反出力端部６２側の第２の収容ケース１２は、第１の収容ケース１１と同様に有底円筒形状に形成され、第２の収容ケース１２の開口側の端部にフランジ１２１を有する。この第２の収容ケース１２は、固定子２の残り部分と固定子２の回転シャフト６の軸方向の反出力端部６２側に配置される回路基板５１を覆うように配置され、第２の収容ケース１２のフランジ１２１が第１の収容ケース１１のフランジ１１１に締結部材１４で締結されている。第２の収容ケース１２の底面１２２の中央には、底面１２２より小径で軸方向の反出力端部６２側に突出した有底円筒形状の第２の軸受収容部１２３（図２参照）が形成され、第２の軸受収容部１２３に第２の軸受８１が保持されている。

第１の収容ケース１１及び第２の収容ケース１２は、例えば、金属板をプレス加工することで形成される。

（軸受）
図１に示すように、第１の軸受７１は、外輪７１１、内輪７１２、複数のボール７１３等を有するボールベアリングである。第２の軸受８１は、外輪８１１、内輪８１２、ボール８１３等を有するボールベアリングである。

第１の軸受７１の外輪７１１は、第１の収容ケース１１（第１の軸受収容部１１３）に固定され、第１の軸受７１の内輪７１２は、回転シャフト６の出力端部６１側に固定される。第２の軸受８１の外輪８１３は、第２の収容ケース１２（第２の軸受収容部１２３）に固定され、第２の軸受８１の内輪８１２は、回転シャフト６の反出力端部６２側に固定される。これにより、回転シャフト６は、第１の軸受７１および第２の軸受８１により、収容ケース１０に対して軸心Ｃのまわりに回転可能に支持される。

図２は、本発明の実施形態に係る電動機１の要部の断面図である。

（軸受収容部）
図１に示すように第１の軸受収容部１１３は、第１の軸受７１を収容する。第１の軸受収容部１１３は、軸心Ｃを中心とする概ね円筒形状を有し、第１の軸受７１を収容する。
第２の軸受収容部１２３は、第２の軸受８１を収容する。第２の軸受収容部１２３は、軸心Ｃを中心とする概ね円筒形状を有し、第２の軸受８１を収容する。
また図２に示されるように、第２の軸受収容部１２３は、収容ケース１０のプレス加工によって形成される。プレス加工による第２の軸受収容部１２３の形成に伴い、第２の収容ケース１２には、第２の軸受収容部１２３の外周を囲むように設けられた凹部１２４を有する。凹部１２４は、第２の収容ケース１２の底面１２２が出力端部６１側に向かって円環状に窪むようにして形成されている。

また図３は、本発明の実施形態に係る電動機１の支持部材４を示す図であって、（Ａ）は、支持部材４の上面図、（Ｂ）は、支持部材４の側断面図である。

（基板部）
図２に示されるように、基板部５は、回路基板５１と、回路基板５１の表面（回転シャフト６の反出力端部６２側の面）に搭載された通電により発熱する電子部品５２と、回路基板５１の表面に搭載されたリード部５２２とを有する。回路基板５１は、回転シャフト６が貫通する中心孔５０を有しており、概ね円板形状に形成される。回路基板５１は、収容ケース１０内に設けられた基板支持台（図示省略）に支持される。そして、回路基板５１は、各コイル２２の端部２４と電気的に接続される。回路基板５１はコイル２２の端部２２１と電気的に接続されることで、電子部品５２と各コイル２２が電気的に接続され、電子部品５２から出力される駆動信号を各コイル２２へ供給することが可能となる。

電子部品５２は、回路基板５１上に配置され、後述する伝熱部材９１を支持する第１の支持面としての上面部５２３を有する（図３参照）。また電子部品５２は、上面部５２３を有する本体部５２１と、本体部５２１の外周縁に形成されるリード部５２２とを有する。

図３に示されるように、本体部５２１は、半導体素子を内蔵する合成樹脂製のパッケージ部であり、リード部５２２は、上記半導体素子と回路基板５１とを電気的に接続する複数の金属製の外部端子である。
上面部５２３は、本体部５２１の上面側（反出力端部６２側の面）である。回路基板５１上に電子部品５２が実装された状態において、上面部５２３は、回路基板５１とおおよそ平行であるとともに、伝熱部材９１を支持している。
リード部５２２は、本体部５２１の外周縁を形成する一つの側面５２４に設けられている。

通電により発熱する電子部品５２は、主として、電源パワーＩＣ、モータ駆動電流の制御用ＩＣ等の半導体部品であるが、コンデンサ等の受動部品が含まれてもよい。なお、回路基板５１には、電子部品５２のほか、図示しない電源ケーブルと接続されるコネクタ部品５３等の他の部品が搭載される。上記電源ケーブルは、収容ケース１０の一部に形成されたケーブル挿通部１３（図１参照）を通して図示しない電源に接続される。

（伝熱部材）
図３（Ａ）、（Ｂ）に示される伝熱部材９１は、電子部品５２が配置された回路基板５１と、収容ケース１０との間の伝熱経路を形成する。伝熱部材９１は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属材料により形成されたブロック状の部品である。伝熱部材９１は、放熱シート９２から伝わる電子部品５２の熱を接着部材９３に伝熱し、第２の収容ケース１２から外部（電動機１の外部）へ放熱する。図３（Ｂ）に示されるように、接着部材９３は、伝熱部材９１の上面９１１と第２の収容ケース１２の底面１２２との間を接合する伝熱性を有する接着剤であり、伝熱部材９１から伝わる熱を収容ケース１０に伝熱する。
図３（Ａ）に示されるように、回路基板５１に対して垂直な方向から見た伝熱部材９１の面積は、電子部品５２の上面部５２３の面積よりも大きいことが好ましい。

また図３（Ｂ）に示されるように、放熱シート９２は電子部品５２が発生する熱を伝熱部材９１の下面９１２に伝熱する。放熱シート９２は、例えば、シリコンなどの材料により形成された柔軟性および粘着性を有する矩形状の伝熱部材である。

放熱シート９２は、回路基板５１に対して垂直な方向（電動機１の回転軸方向）から見て伝熱部材９１より広い面積を有する。これにより、互いに対向する電子部品５２と伝熱部材９１の対向面全体に絶縁性の放熱シート９２を介在させることができるので、電子部品５２と伝熱部材９１との間で電気的な絶縁を確保することができる。

また、放熱シート９２が回路基板５１に対して垂直な方向（電動機１の回転軸方向）から見て伝熱部材９１以上の広い面積を有することで、放熱シート９２が伝熱部材９１より狭い面積を有する場合と比較して、電子部品５２が発した熱を効率よく伝熱部材９１に伝えることができる。

さらに、放熱シート９２は、第１の収容ケース１１と第２の収容ケース１２が嵌合される際に、放熱シート９２が伝熱部材９１と電子部品５２のそれぞれと密着すると同時に、伝熱部材９１が電子部品５２に押し付けられる力を、放熱シート９２の変形により逃がす。これにより、伝熱部材９１と電子部品５２との安定した熱的接続を確保し伝熱性を高めることができるとともに、伝熱部材９１から軸方向へ加わる力で電子部品５２や回路基板５１が破損するのを防止することができる。

接着部材９３は、収容ケース１０と伝熱部材９１とを接着するだけでなく、固化する前の接着部材９３の変形により、収容ケース１０と伝熱部材９１との軸方向の位置のばらつきを吸収する。
さらに、接着部材９３は、第１の収容ケース１１と第２の収容ケース１２が嵌合される際に、収容ケース１０と伝熱部材９１とが接着部材９３により接着されると同時に、収容ケース１０から伝熱部材９１への押し付ける力を、接着部材９３の変形により逃がす。これにより、収容ケース１０と伝熱部材９１との安定した熱的接続を確保し伝熱性を高めることができるとともに、収容ケース１０から軸方向へ加わる力で電子部品５２や回路基板５１が破損するのを防止することができる。

図４は、本発明の実施形態に係る電動機１の支持部材４を示す図であって、（Ａ）は、支持部材４の上面斜視図、（Ｂ）は、支持部材４の下面斜視図である。

（支持部材）
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、支持部材４は、回路基板５１上に配置されている。支持部材４は、伝熱部材９１を支持する支持面部４１（第２の支持面）を有する。支持部材４の支持面部４１（第２の支持面）は、電子部品５２の上面部５２３（第１の支持面）とともに、伝熱部材９１を支持する。言い換えれば、伝熱部材９１は、電子部品の上面部５２３（第１の支持面）と支持部材４の支持面部４１（第２の支持面）とで支持されている。本実施形態の支持部材４は、おおよそ矩形状である。

支持部材４は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の合成樹脂の射出成形体である。また支持部材４は、合成樹脂にガラスフィラーを混ぜることで物理的強度や耐熱性を確保することができる。

支持部材４は、電子部品５２の外周縁を囲う外枠部４０を有する（図３（Ａ）参照）。さらに外枠部４０は第１枠部４０１と第２枠部４０２と第３枠部４０３と第４枠部４０４とを有し、外枠部４０の内側には上記４つの枠部によって電子部品５２を囲う空間を有する空間部４００が形成される（図４参照）。

図４に示されるように、外枠部４０は、矩形状であり、第１枠部４０１及び第３枠部４０３が長辺、第２枠部４０２及び第４枠部４０４が短辺に対応する。また図３に示されるように、電子部品５２の外周縁の２つの長辺側に第１枠部４０１と第３枠部４０３とが対向し、残りの２つの短辺側に第３枠部４０３と第４枠部４０４とが対向する。

支持部材４は、外枠部４０の第１枠部４０１から外枠部４０の外側に突出するように形成される複数の支持台部４１０を有する（図４参照）。各支持台部４１０はおおよそ直方体形状であり、伝熱部材９１側には伝熱部材９１を支持する支持面部４１を有する。支持面部４１の回路基板５１の上面からの高さ（第２の高さＨ２）は、電子部品５２の上面部５２３の回路基板５１の上面からの高さ（すなわち、電子部品５２の厚み）とおおよそ等しい。本実施形態では、支持面部４１の回路基板５１の上面からの高さが、電子部品５２の上面部の回路基板５１の上面からの高さよりも、僅かに低くなっている。また、上面部５２３及び支持面部４１によって支持される伝熱部材９１の下面９１２は、回路基板５１と平行である。

また図３（Ａ）に示されるように、支持部材４の支持面部４１（第２の支持面）は、回路基板５１に対して垂直な方向（電動機１の回転軸方向）から見て、電子部品５２の上面部５２３（第１の支持面）と重ならない位置に設けられている。また支持面部４１を有する支持台部４１０は、第１枠部４０１の長さ方向の中心に対して対称に設けられることが好ましい。これによって、伝熱部材９１を安定して支持することができる。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、支持面部４１を有する支持台部４１０は、第１枠部４０１の長さ方向に亘って４か所に分割して設けられている。これにより、第１枠部４０１に沿って複数個分の長さの支持台部を一体的に設ける場合と比較して、支持面部４１におけるヒケ（成型後の体積収縮により生じる凹み）の発生を抑えることができるので、支持面部４１の高さ方向の寸法精度の低下を抑えることができる。
また各支持台部４１０の中心部には、ヒケによる支持面部４１の高さ方向の寸法精度の低下をさらに抑えるための肉盗み部として、各支持台部４１０の高さ方向に貫通する穴４１１が形成される。

支持部材４は、回路基板５１における電子部品５２の実装位置に対応して配置され、電子部品５２の外周縁を外枠部４０が取り囲むように配置されている。本実施形態では、支持部材４の支持面部４１（第２の支持面）は、電子部品５２の上面部５２３（第１の支持面）よりも外径側に配置される。また、図２に示されるように、支持部材４の支持面部４１は、第２の収容ケース１２に形成された凹部１２４より外径側に配置される。

図３（Ｂ）に示されるように外枠部４０は、電子部品５２のリード部５２２に対向する規制部４２を有する。規制部４２は、リード部５２２に塗布される樹脂Ｗの塗布範囲を規制する。本実施形態では、第３枠部４０３と、第２枠部４０２の後述する非当接面形成部４６３と、第４枠部４０４の後述する非当接面形成部４６４とが、規制部４２として機能する。規制部４２は、支持部材４を回路基板５１上に配置したときに、規制部４２とリード部５２２との間に僅かな隙間ができるように形成されている。また、規制部４２は、支持面部４１を有する支持台部４１０とは隣接しない位置に形成されている。

また図３、４に示されるように、支持面部４１の回路基板５１からの高さである第２の高さＨ２は、規制部４２の回路基板５１からの高さである第１の高さＨ１よりも高く形成されている。

第２枠部４０２は、電子部品５２と対向する側の面に、電子部品５２の本体部５２１における短辺側の一方の側面に当接する当接面４５１と、その一方の側面に当接しない非当接面４６１とを有する。第２枠部４０２は、当接面４５１が形成された当接面形成部４５３と、非当接面４６１が形成された非当接面形成部４６３とを備える。また第４枠部４０４は、電子部品５２と対向する側の面に、電子部品５２の本体部５２１における短辺側の他方の側面に当接する当接面４５２と、その他方の面に当接しない非当接面４６２とを有する。第４枠部４０４は、当接面４５２が形成された当接面形成部４５４と、非当接面４６２が形成された非当接面形成部４６４とを備える。

上記当接面形成部４５４は、支持面部４１と同一平面上に形成された当接上面部４７１と、回路基板５１からの異なる高さを有する当接上面部４７１と非当接面形成部４６４との間に形成された傾斜部４７２と、を有する。当接上面部４７１は、図４（Ａ）に示されるように、支持面部４１と一体に成形されてもよい。当接傾斜部４７２の形状は非当接面形成部４６４から当接上面部４７１に向かって鋭角に形成されるが、これに限らず、直角に形成されてもよい。また図示しないが、上記当接面形成部４５３は、当接面形成部４５４と同様に、当接上面部４７１と、当接上面部４７１と非当接面形成部４６３とを繋ぐ傾斜部４７２と、を有する。

本実施形態では、支持部材４を回路基板５１上に配置したときに、第２枠部４０２の当接面形成部４５３（当接上面部４７１）の回路基板５１からの高さと、第４枠部４０４の当接面形成部４５４（当接上面部４７１）の回路基板５１からの高さとは、いずれも支持面部４１の高さである第２の高さＨ２と同一の高さとしている。すなわち、第２枠部４０２の当接面形成部４５３と、第４枠部４０４の当接面形成部４５４とが、第１枠部４０１に形成された支持面部４１とともに、伝熱部材９１を支持する。

また、規制部４２は、支持部材４を回路基板５１上に配置したときに、回路基板５１からの高さが第１の高さＨ１となるように形成されている。具体的には、第３枠部４０３の回路基板５１からの高さと、第２枠部４０２の非当接面形成部４６３の回路基板５１からの高さと、第４枠部４０４の非当接面形成部４６４の回路基板５１からの高さは、いずれも第１の高さＨ１とされている。そして、第２枠部４０２の非当接面形成部４６３と第４枠部４０４の非当接面形成部４６４と第３枠部４０３とは、ともにリード部５２２に塗布される樹脂Ｗの塗布範囲を規制する規制部４２としての機能を有する。

ここで、規制部４２の第１の高さＨ１は、リード部５２２の高さより大きいことが好ましい。規制部４２の第１の高さＨ１がリード部５２２の高さより大きいことにより、規制部４２の第１の高さＨ１を超えない高さの樹脂Ｗであっても、リード部５２２を樹脂Ｗで十分に被覆することができ、絶縁性を確保することができる。樹脂Ｗの塗布高さは、リード部５２２を被覆することができる高さ以上であり、ここでは第１の高さＨ１以下としている。

外枠部４０は、リード部５２２が形成された本体部５２１の側面５２４に当接する係止部４３を有する。本実施形態では、図３（Ｂ）と図４（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、係止部４３は外枠部４０の内側に設けられ、その内側に向かって突出した突起状に形成されている。係止部４３は、第２枠部４０２と第４枠部４０４とに設けられている。リード部５２２が形成された本体部５２１の側面５２４に係止部４３が当接することで、外枠部４０の第３枠部４０３と電子部品５２のリード部５２２との距離が保たれ、樹脂Ｗの塗布される領域を適切に確保することができる。

係止部４３が本体部５２１の側面５２４に当接する位置に関して、より詳しく説明する。図３（Ｂ）に示すように、係止部４３は、本体部５２１の側面５２４から延びるリード部５２２の下に位置する。係止部４３は、回路基板５１から伝熱部材９１に向かうにつれて突出高さが徐々に大きくなるテーパー状に形成されている。このため、電子部品５２を回路基板５１上に配置した後に上から支持部材４を取り付ける際に、リード部５２２に対して負荷を軽減しつつ、リード部５２２の下に係止部４３を潜り込ませるように配置させて、本体部５２１の側面５２４に係止部４３を当接させることができる。

図４（Ａ）に示すように、支持部材４は第４枠部４０４に突起部４４を有する。突起部４４は、第４枠部４０４から外枠部４０の外側に向かって突出して設けられている。突起部４４は、支持部材４を電子部品５２へ誤った向きで取り付けてしまうことを防止する、誤取付防止部として機能する。突起部４４は、例えば、支持部材４をはめ込もうとする向きが実際の想定と異なる向き（例えば、支持部材４が上下反転した状態）である場合に、突起部４４が回路基板５１上の他の電子部品（例えばコンデンサ）と接触することで、支持部材４を誤った向きのままはめ込めなくする。

［電動機の作用］
電動機１によれば、回路基板５１には、電子部品５２と支持部材４とが配置され、伝熱部材９１は、電子部品５２の上面部５２３（第１の支持面）と支持部材４の支持面部４１（第２の支持面）とで支持される。これにより、伝熱部材９１を安定して支持することができ、組み立て時に伝熱部材９１が電子部品５２に対して傾いた状態で固定されることを防ぐことができる。

例えば図５に示す支持部材４を有していない比較例の電動機１Ａでは、伝熱部材９１Ａが電子部品５２Ａに対して偏った位置に配置されることで伝熱部材９１Ａの下面の一端側に電子部品５２Ａに支持されない領域が生じている。そのため比較例の電動機１Ａでは、円Ａで囲む領域に示すように、伝熱部材９１Ａと放熱シート９２Ａの支持が不安定となり、伝熱部材９１Ａや放熱シート９２Ａが回路基板５１Ａに対して傾いてしまって、回路基板５１Ａに接触してしまう場合がある（二点鎖線は伝熱部材９１Ａ及び放熱シート９２Ａが傾いた状態を示す）。この場合、伝熱部材９１Ａが傾いた状態のままでは伝熱部材９１を覆う収容ケース１０を取り付けにくくなり、電動機１Ａの組み立てが困難になるという問題がある。また、仮に収容ケース１０の内部で伝熱部材９１Ａが傾いた状態のまま固定されてしまうと、回路基板５１Ａと伝熱部材９１Ａとの間の絶縁距離を確保できず所望とする電気的な絶縁特性が得られないおそれがあるという問題がある。さらに、伝熱部材９１Ａが傾くことで、放熱シート９２Ａを挟んで対向する電子部品５２Ａと伝熱部材９１Ａの接触面積が小さくなり、電子部品５２Ａと伝熱部材９１Ａの間の熱抵抗が大きくなるため、電子部品５２Ａが発する熱を電動機１Ａ外へうまく逃がすことができないといった問題がある。

これに対して本実施形態によれば、支持部材４は、伝熱部材９１の下面９１２において電子部品５２の上面部５２３では支持されない領域の少なくとも一部を、支持面部４１によって支持している。これにより、伝熱部材９１が電子部品５２に対して偏った位置に配置されている場合であっても、伝熱部材９１や放熱シート９２が回路基板５１に対して傾いた状態となることを防ぐことができる。また、伝熱部材９１Ａが傾くことを防ぐことで、上述したように、所望とする電気的な絶縁特性を得ることや、電子部品５２の放熱特性を得る（言い換えれば、電子部品５２から収容ケース１０へ伝熱しやすい）こと、および組立性を向上することができる。

また、本実施形態によれば、組み立て時や組み立て後に伝熱部材９１を電子部品５２と支持部材４とによって安定して支持することができるため、伝熱部材９１を大型化して放熱性を向上することが容易となり、電動機１を高出力化しても十分な放熱が可能となる。

さらに本実施形態によれば、伝熱部材９１の形状や大きさを変更したとしても、支持部材４を変更せずとも伝熱部材９１の下面９１２を支持することができる。そのため、伝熱部材９１の大きさに合わせて支持部材４の形状を変更する必要がない。（また、伝熱部材９１を支持部材４に対して連結する工程が不要なため、支持部材４による電動機１の組み立て工程の複雑化を抑制することができる。

電子部品５２の上面部５２３が伝熱部材９１を支持する第１の支持面として機能し、支持部材４の支持面部４１が伝熱部材９１を支持する第２の支持面として機能することで、伝熱部材９１が傾いた状態で固定されることを防ぐことができる。

支持部材４の支持面部４１（第２の支持面）は、回路基板５１に対して垂直な方向から見て上面部５２３（第１の支持面）と重ならない位置に形成されることにより、伝熱部材９１を支持する面積が増えるため、伝熱部材９１を安定して支持することができる。また、電子部品５２の上面部５２３を伝熱部材９１の支持面として利用することで、電子部品５２と伝熱部材９１との伝熱経路を確実に確保して電子部品５２からの放熱性を高めることができる。

支持面部４１は、上面部５２３より外径側に配置されることにより、伝熱部材９１が電子部品５２に対して外径側にずれて配置される場合であっても、支持部材４によって伝熱部材９１が傾いて固定されることを防ぐことができる。

ここで、第２の収容ケース１２に形成された第２の軸受収容部１２３は、上述のように典型的にはプレス加工によって形成される。また第２の軸受収容部１２３の周囲には上記プレス加工によって設けられた環状の凹部１２４が形成される（図２参照）。電動機１の組立時に、電子部品５２上に伝熱部材９１が載置された状態で第２の収容ケース１２を軸方向から被せることにより、回路基板５１と第２の収容ケース１２とで伝熱部材９１を挟み込む。これにより、伝熱部材９１は、回路基板５１と第２の収容ケース１２とで挟持された状態で、収容ケース１０の内部に固定される。このとき、伝熱部材９１は、第２の収容ケース１２に形成された凹部１２４に押し出されるようにして、電子部品５２に対して電動機１の外径側（電子部品５２に支持されていない領域側）にずれて（図２に示されるように、凹部１２４を避けるように）配置されやすい。その結果、伝熱部材９１は、図５に示すように電動機１の外径側に倒れるように傾きやすくなる。

しかしながら、本実施形態では、図２に示すように、支持面部４１は、第１枠部４０１（凹部１２４から外径側に最も離れた位置にある枠部）に形成されているので、凹部１２４によって電子部品５２に支持されていない領域側である外径側に偏って伝熱部材９１が配置されたとしても、支持面部４１が伝熱部材９１を倒れないように支持することができる。

規制部４２は、外枠部４０において支持面部４１とは離れた位置に形成され、リード部５２２に塗布される樹脂Ｗの塗布範囲を規制することで、リード部５２２間を電気的に絶縁する際の塗布範囲を規制することができ、樹脂Ｗが回路基板５１上に広がることを防ぐことができる。

また、規制部４２は、回路基板５１に対して垂直な方向（電動機１の回転軸方向）から見て支持面部４１とは重ならない位置に形成されている。これにより、樹脂Ｗの塗布範囲を規制する規制部４２の上面に誤って樹脂Ｗが塗布されてしまった場合であっても、規制部４２から離れた位置に支持面部４１が配置されているので、伝熱部材９１を支持する支持面部４１の平面度を保つことができ、伝熱部材９１を安定して支持することができる。

さらに、支持面部４１の第２の高さＨ２は、規制部４２の第１の高さＨ１より高いため、樹脂Ｗが第２の高さＨ２より高くなることを防ぐことができる。これにより、樹脂Ｗの塗布量が必要以上に多くなってしまった場合や、規制部４２の上面にも樹脂Ｗが塗布されてしまった場合であっても、樹脂Ｗが電子部品５２の上面部５２３よりも高くなることがない。ここで仮に、規制部４２の高さや樹脂Ｗの高さ（第１の高さＨ１）が支持面部４１の第２の高さＨ２よりも高くなると、電子部品５２の上面部５２３と伝熱部材９１の下面９１２との間に伝熱を阻害する空隙が生じることにより、電子部品５２で生じた熱を伝熱部材９１へと十分に伝熱させることが出来なくなる恐れがある。つまり、支持面部４１の第２の高さＨ２が、規制部４２の第１の高さＨ１より高いことで、電子部品５２から伝熱部材９１への伝熱経路を確実に確保して、電子部品５２からの放熱性を高めることができる。

外枠部４０は、リード部５２２が形成された本体部５２１の側面５２４に当接する係止部４３を有することで、支持部材４の電子部品５２への位置決めが容易になるだけでなく、電子部品５２と支持部材４の間に隙間が生じることを防ぐことができる。これにより、樹脂Ｗの塗布範囲を確保することができるため、樹脂Ｗの塗布を安定的に行うことができ電気的な絶縁性を確保しやすくなる。

また、係止部４３によって、電子部品５２と支持部材４との間に隙間が生じることを防ぐことができるため、伝熱部材９１がその隙間によって傾くことなく安定して支持される。

以上、本実施形態では支持面部４１を有する支持台部４１０は、第１枠部４０１に４箇所設けられているがこれに限られず、２箇所に設けられるようにしてもよい。上述した２箇所に第１の支持台部４１０を設ける場合でも、第１枠部４０１の長さの中心から対称に1つずつ設けられることが好ましい。

また、支持面部４１が矩形状に形成されている場合を例示したが、これに限られず、支持面部４１は円形状、楕円形状であってもよい。

また、外枠部４０は、本実施形態では電子部品５２の外周縁を途切れずに取り囲んでいるが、外枠部４０の一部が途切れていてもよい。例えば、外枠部４０は第３枠部４０３の長手方向の中央で途切れて（切り欠かれて）いてもよく、この場合、外枠部４０の第３枠部４０３側を拡げることで、支持部材４を容易に取り付けることができる。

また、本実施形態では、電子部品５２と支持部材４との間に放熱シート９２が配置された場合を例示したが、これに限られない。例えば、伝熱部材９１の下面９１２と支持部材４の支持面部４１との間に、図示しない接着部材が介在していてもよい。また、伝熱部材９１の下面９１２が支持部材４の支持面部４１と直接接触するようにしてもよい。

また、本実施形態では、電動機１の収容ケース１０が、金属板をプレス加工した部材で構成された場合を例示したが、これに限られない。例えば、収容ケース１０は、アルミニウム等の金属をダイカスト成型した部材で構成されていてもよい。また、例えば、収容ケース１０は、固定子鉄心に一体成型されている有底円筒状の開口部が形成された樹脂外郭と、樹脂外郭の開口部を閉塞する金属ブラケットとで構成されていてもよい。

１、１Ａ…電動機
２…固定子
２１…固定子鉄心
３…回転子
３２…永久磁石部
４…支持部材
４０…外枠部
４１…支持面部（第２の支持面）
４２…規制部
４３…係止部
４４…突起部
４５１、４５２…当接面
４５３、４５４…当接面形成部
４６１、４６２…非当接面
４６３、４６４…非当接面形成部
４００…空間部
５…基板部
５１…回路基板
５２…電子部品
５２１…本体部
５２２…リード部
５２３…上面部（第１の支持面）
６…回転シャフト
９１、９１Ａ、９１Ｂ…伝熱部材
９１２…下面
９２、９２Ａ、９２Ｂ…放熱シート
９３…接着部材
１０…収容ケース
１１…第１の収容ケース
１２…第２の収容ケース
Ｃ…軸心
Ｈ１…第１の高さ
Ｈ２…第２の高さ

Claims (8)

1. 回転シャフトを有する回転子と、
   前記回転子の外径側に配置された固定子と、
   前記固定子を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースで覆われた内部空間に配置された回路基板と、
   前記回路基板と前記収容ケースとの伝熱経路を形成する伝熱部材と、を備えた電動機であって、
   前記回路基板には、電子部品と支持部材とが配置され、
   前記伝熱部材は、前記電子部品と前記支持部材とで支持される
   電動機。
2. 請求項１に記載の電動機であって、
   前記電子部品は、前記伝熱部材を支持する第１の支持面を備え、
   前記支持部材は、前記第１の支持面とともに前記伝熱部材を支持する第２の支持面を備える
   電動機。
3. 請求項２に記載の電動機であって、
   前記第２の支持面は、前記回路基板に対して垂直な方向から見て前記第１の支持面と重ならない位置に形成される
   電動機。
4. 請求項２又は３に記載の電動機であって、
   前記第２の支持面は、前記第１の支持面より前記外径側に配置される
   電動機。
5. 請求項1～４のいずれか１つに記載の電動機であって、
   前記電子部品は、本体部と、前記本体部から延びるリード部とを有し、
   前記支持部材は、前記電子部品の外周縁を囲う外枠部をさらに有する
   電動機。
6. 請求項５に記載の電動機であって、
   前記外枠部は、前記リード部に塗布される樹脂の塗布範囲を規制する規制部を有し、
   前記規制部は、前記回路基板に対して垂直な方向から見て前記第２の支持面とは重ならない位置に形成される
   電動機。
7. 請求項６に記載の電動機であって、
   前記第２の支持面の前記回路基板からの高さは、前記規制部の高さより高い
   電動機。
8. 請求項５～７のいずれか１つに記載の電動機であって、
   前記外枠部は、前記本体部における前記リード部が形成された面に当接する係止部を有する
   電動機。

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