JP2023055076A - モータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化されたモータ装置を提供すること。【解決手段】モータ装置は、モータと、ベース２４と、モータを駆動する回路基板８４とが積層され、モータと回路基板との間にベースが設けられている。ベースは、積層方向に周辺よりも突出した少なくとも一つの固定用突起１１２が一体的に設けられている。回路基板は、固定用突起が挿入される少なくとも一つの固定用穴１１４が設けられている。モータ装置は、固定用穴に固定用突起が挿入された状態で、固定用突起と回路基板とを接合し、回路基板とベースとを固定するはんだ９４ａを備えている。【選択図】図６

Description

本開示は、モータ装置に関する。

特許文献１には、二つのねじによって、プリント基板がベースに固定されたモータ装置が開示されている。

特開２０１８－７４１７号公報

先行技術文献のモータ装置は、ねじによって、プリント基板をベースに固定している。このため、モータ装置は、ベースにねじ穴を設けるぶん、ベースの厚みが厚くなる。したがって、モータ装置は、ベースの厚み方向における体格が大型化するという問題がある。

開示される一つの目的は、薄型化されたモータ装置を提供することである。

ここに開示されたモータ装置は、
モータ（２０）と、金属筐体（２４）と、モータを駆動する回路基板（８４）とが積層され、モータと回路基板との間に金属筐体が設けられたモータ装置であって、
金属筐体に一体的に設けられ、モータと金属筐体と回路基板とが積層された方向である積層方向に、周辺よりも突出した少なくとも一つの固定用突起（１１２，１１２ａ）と、
回路基板に設けられた、固定用突起が挿入される少なくとも一つの固定用穴（１１４，１１４ａ）と、
固定用穴に固定用突起が挿入された状態で、固定用突起と回路基板とを接合し、回路基板と金属筐体とを固定する接合部材（９４ａ，９４ａ１、９４ｃ）と、を備えていることを特徴とする。

このように、モータ装置は、回路基板と金属筐体とを接合部材によって固定する。このため、モータ装置は、回路基板と金属筐体とをねじ止めする構成と異なり、金属筐体にねじ穴を設ける必要がない。よって、モータ装置は、金属筐体にねじ穴を設ける構成よりも、金属筐体の積層方向における厚みを薄くできる。したがって、モータ装置は、積層方向における厚みを薄くできる。

この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、及び効果は、後続の詳細な説明、及び添付の図面を参照することによってより明確になる。

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図である。 図５のVI-VI線に沿う断面図である。 図６のVII部の拡大断面図である。 第２実施形態に係る回路基板の固定構造を示す断面図である。 第３実施形態に係る回路基板の平面図である。 図９のX-X線に沿う断面図である。 第４実施形態に係る回路基板の概略構成を示すイメージ図である。 図１１のXII-XII線に沿う断面図である。 正常時における回路図である。 兆候検出時における回路図である。 正常時と兆候検出時の検出電圧を示す図である。

以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

（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５に基づき、モータ装置１６について説明する。

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８０を備えている。モータ装置１６は、駆動装置８０（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の開口部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。ベース２４は、金属筐体に相当する。

ハウジング２２は、図１に示すように、小径部３８、大径部４０、及びフランジ部４２を有している。小径部３８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４０は、駆動装置８０側に設けられ、小径部３８よりも大きい径を有している。フランジ部４２は、大径部４０における駆動装置８０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４２は、ベース２４における位相調整機構１４側の一面４４において、外周縁部４４ａに載置されている。

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３８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３８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４４において外周縁部４４ａに対して凹んで設けられた第１凹部４４ｂを有している。第１凹部４４ｂ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４４ｂ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４４ｂ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４４ｂに収容されている。詳しくは、第１凹部４４ｂ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４６が形成されている。モータ軸３０は、開口部４６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４８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５０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４６の周縁内面とモータ軸３０との間には、環状のシール部材５２が介在している。シール部材５２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４４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５４、及び、各ティース部に樹脂ボビン５６を介して巻回された巻線５８を、それぞれ複数ずつ有している。各ステータコア５４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５８は、それぞれ対応するステータコア５４に個別に巻回されている。すなわち、各巻線５８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５８は、中性点を形成するためのターミナル６０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１０６を介して巻線５８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６８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４４ｃ及び複数の補強部４４ｄを有している。第２凹部４４ｃは、一面４４において外周縁部４４ａに対して凹んで設けられている。第２凹部４４ｃは、ステータ３２の各巻線５８に対応して設けられている。すなわち、各第２凹部４４ｃも、周方向に沿って等間隔に設けられている。第２凹部４４ｃには、対応する巻線５８が収容されている。軸方向において、第２凹部４４ｃは、第１凹部４４ｂよりも浅く設けられている。第２凹部４４ｃが、凹部に相当する。

補強部４４ｄは、周方向において隣り合う第２凹部４４ｃ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４４ｃと補強部４４ｄが交互に設けられている。補強部４４ｄは、第２凹部４４ｃを複数の領域に区画する部分である。一面４４において、補強部４４ｄは、第２凹部４４ｃの底面よりも浅い位置であって、外周縁部４４ａ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４４ｄを有することで、環状の第２凹部４４ｃ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４４から一面４４と反対の裏面６２にわたって貫通する貫通孔６４を有している。貫通孔６４は、モータ２０の中性点、すなわちターミナル６０と各相の巻線５８との接続部が、一面４４側から裏面６２側に突出す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６６、ロータコア６６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６８、及びロータコア６６の軸方向両端部に設けられた固定板７０を有している。ロータコア６６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６８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４４において外周縁部４４ａに対して凹んで設けられた第３凹部４４ｅを有している。第３凹部４４ｅ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４４ｅ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４４ｅは、第１凹部４４ｂよりも浅く、第２凹部４４ｃ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４４ｂ、第３凹部４４ｅ、第２凹部４４ｃ、外周縁部４４ａの順に設けられている。第３凹部４４ｅが、マグネット収容部に相当する。

駆動装置８０は、カバー８２及び回路基板８４を有している。上記したベース２４も、駆動装置８０の構成要素とみなせる。モータ装置１６は、モータ２０と、ベース２４と、回路基板８４とが積層配置されている。モータ装置１６は、モータ２０と回路基板８４との間にベース２４が設けられている。また、モータ２０と、ベース２４と、回路基板８４は、軸方向に積層されているといえる。よって、モータ２０と、ベース２４と、回路基板８４の積層方向は、軸方向と一致している。

カバー８２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８２は、ベース２４の裏面６２側に配置されている。このため、ベース２４の裏面６２がカバー配置面に相当する。ベース２４及びカバー８２を組み付けてなる収容空間には回路基板８４が配置されており、ベース２４及びカバー８２は、回路基板８４の筐体８６をなしている。

回路基板８４は、プリント基板８８、及び、プリント基板８８に実装された複数の部品９０を有している。プリント基板８８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８８は、軸方向においてベース２４との対向面である一面８８ａ、及び、自身の板厚方向において一面８８ａと反対の面である裏面８８ｂを有している。なお、プリント基板８８の板厚方向は、モータ軸３０の軸方向と略一致している。

ベース２４は、図１及び図４に示すように、裏面６２において、カバー８２が載置される外周縁部６２ａ、及び、外周縁部６２ａに対して軸方向に凹んで設けられた第４凹部６２ｂを有している。第４凹部６２ｂは、回路基板８４に対応して設けられている。回路基板８４の大部分、詳しくは、後述する外部コネクタ１０４の一部分を除く部分が、第４凹部６２ｂに収容されている。

複数の部品９０は、プリント基板８８の一面８８ａ及び裏面８８ｂに実装されている。部品９０は、プリント基板８８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、ＭＯＳＦＥＴ９２、コイル９６、コンデンサ９８，１００などを含んでいる。さらに、複数の部品９０は、モータ２０を駆動するための回路を形成する要素として、駆動ＩＣを含んでいる。また、回路基板８４は、プリント基板８８と部品９０とを電気的に接続するためのはんだ９４ａを含んでいる。はんだ９４ａは、接合部材に相当する。

ＭＯＳＦＥＴ９２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ＭＯＳＦＥＴ９２が、プリント基板８８の一面８８ａ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ＩＣは、後述するホール素子１０２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ＩＣ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ＭＯＳＦＥＴ９２のゲート駆動信号を生成し、各ＭＯＳＦＥＴ９２に出力する。

ベース２４は、図１，図４に示すように、裏面６２において、第４凹部６２ｂの底面からさらに凹んで設けられた第５凹部６２ｃを有している。第５凹部６２ｃは、プリント基板８８の一面８８ａに配置された部品９０のうち、後述するホール素子１０２を除く部品の少なくとも一部に対応して設けられている。

第５凹部６２ｃは、ＭＯＳＦＥＴ９２及び駆動ＩＣ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６２ｃは、図４に示すように第３凹部４４ｅ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４４側に設けられた第３凹部４４ｅ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、ＭＯＳＦＥＴ９２の一部分が第５凹部６２ｃに収容されている。

コイル９６及びコンデンサ９８，１００は、裏面８８ｂにおいて、プリント基板８８に実装されている。コイル９６及びコンデンサ９８，１００は、他の部品９０よりも軸方向に背が高い高背部品である。コイル９６及びコンデンサ９８により、ノイズフィルタが構成されている。コンデンサ１００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８８に、安定化のために３つのコンデンサ１００が実装されている。コンデンサ１００は、プリント基板８８において、複数のＭＯＳＦＥＴ９２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。

部品９０は、上記以外にも、ホール素子１０２、外部コネクタ１０４、及び内部コネクタ１０６を有している。ホール素子１０２は、ロータ３４の回転位置を検出し、検出信号を駆動ＩＣに出力する。ホール素子１０２は、一面８８ａにおいて、プリント基板８８に実装されている。ホール素子１０２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１０２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。

外部コネクタ１０４の一部は、ベース２４とカバー８２により形成される図示しない開口部を介して、外部に突出している。外部コネクタ１０４は、上記したＥＣＵと駆動ＩＣ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１０４を介して回路基板８４に入力される。また、回路基板８４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１０４を介して上記ＥＣＵに入力される。また、回路基板８４には、外部コネクタ１０４を介して電源が供給される。

内部コネクタ１０６は、インバータの三相出力線とモータ２０の巻線５８とを電気的に中継している。外部コネクタ１０４及び内部コネクタ１０６は、プリント基板８８の裏面８８ｂ側に配置され、プリント基板８８に挿入実装されている。ＭＯＳＦＥＴ９２、駆動ＩＣ、外部コネクタ１０４、及び内部コネクタ１０６が、発熱部品に相当する。

ベース２４は、一面４４から裏面６２にわたって貫通する貫通孔１０８，１１０を有している。貫通孔１０８は、ホール素子１０２に対応して設けられている。各ホール素子１０２は、対応する貫通孔１０８に個別に収容されている。このように、貫通孔１０８にホール素子１０２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１０８は、第３凹部４４ｅの底面に設けられている。貫通孔１１０は、内部コネクタ１０６と巻線５８とを電気的に接続するために設けられている。

図５、図６に示すように、駆動装置８０は、放熱ゲル１２２を備えている。また、放熱ゲル１２２は、第１熱伝導部１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ及び第２熱伝導部１２２ｄを有している。放熱ゲル１２２は、駆動装置８０の放熱性及び制振性を確保するために設けられている。つまり、モータ装置１６は、放熱ゲル１２２によって、駆動装置８０の放熱構造及び制振構造をなしている。駆動装置８０の放熱構造及び制振構造に関しては、本出願人による特開２０１８－７４１７号公報に開示された構成と基本的に同じである。よって、駆動装置８０の放熱構造及び制振構造に関しては、特開２０１８－７４１７号公報の説明を参照することができる。なお、図５、図６では、便宜上、カバー８２を省略している。また、放熱ゲル１２２の配置を示すため、外部コネクタ１０４及び内部コネクタ１０６を省略している。さらに、一面８８ａ側に位置する放熱ゲル１２２を破線で示している。

図１、図４、図５、図６、図７を用いて、ベース２４と回路基板８４の固定構造に関して説明する。図７などに示すように、ベース２４は、積層方向に突出した二つの固定用突起１１２を備えている。固定用突起１１２は、ベース２４における固定用突起１１２の周辺よりも突出した部位である。固定用突起１１２は、ベース２４の一部であり、ベース２４と一体物として設けられている。また、固定用突起１１２は、ベース２４の裏面６２に設けられている。本実施形態では、一例として、溝部１１６や基板支持部１２４よりも突出した固定用突起１１２を採用している。溝部１１６及び基板支持部１２４に関しては、後ほど説明する。

本実施形態では、一例として、ベース２４に配置された回路基板８４の対角位置に、固定用突起１１２が設けられたベース２４を採用している。つまり、ベース２４は、回路基板８４の対向領域における対角線上に、二つの固定用突起１１２が設けられている。また、ベース２４は、対向領域の対角線上における両端部のそれぞれに固定用突起１１２が設けられている。

ベース２４は、二箇所以上に固定用突起１１２を備えることで、回路基板８４を安定して固定することができる。例えば、ベース２４は、対向領域の三つ、もしくは四つの角部のそれぞれに、固定用突起１１２を備えていることで、回路基板８４を安定して固定することができる。しかしながら、本開示は、少なくとも一つの固定用突起１１２が設けられたベース２４であれば採用できる。

本実施形態では、固定用突起１１２と回路基板８４とを接合する接合部材として、はんだ９４ａを採用している。このため、図７に示すように、固定用突起１１２の表面には、めっき９４ｂが設けられている。めっき９４ｂは、固定用突起１１２の表面全域に設けられている。なお、図７以外の図面では、図面が煩雑になるのを抑えるために、めっき９４ｂを省略することもある。

また、図４、図７に示すように、溝部１１６は、固定用突起１１２に対応してベース２４に設けられている。溝部１１６は、ベース２４の裏面６２に設けられている。溝部１１６は、周辺よりも窪んだ部位である。溝部１１６は、固定用突起１１２の周囲に設けられている。つまり、溝部１１６は、環状に設けられている。本実施形態では、一例として、基板支持部１２４よりも窪んだ溝部１１６を採用している。このように、ベース２４は、固定用突起１１２と基板支持部１２４との間に溝部１１６が形成されている。溝部１１６の外周の開口面積は、固定用穴１１４の開口面積よりも狭い。図４の固定用突起１１２を囲う円は、溝部１１６の外周を示している。

本実施形態では、固定用突起１１２の表面に加えて溝部１１６の表面にも、めっき９４ｂが設けられた構成を採用している。しかしながら、めっき９４ｂは、少なくとも固定用突起１１２の表面に設けられていればよい。

基板支持部１２４は、例えば、ベース２４の一部であり、ベース２４と一体物として設けられている。基板支持部１２４は、ベース２４の裏面６２に設けられている。基板支持部１２４は、回路基板８４が配置される部位である。基板支持部１２４は、ベース２４における基板支持部１２４の周辺よりも突出した部位である。

ベース２４は、例えばダイカストなどの金型鋳造法によって形成されている。このため、ベース２４は、固定用突起１１２、溝部１１６、基板支持部１２４などが一体物として設けられている。

図１に示すように、回路基板８４は、ベース２４の裏面６２上に配置されている。回路基板８４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、図５に示すように、プリント基板８８は、軸方向からの投影視において、第１凹部４４ｂ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６２に配置されている。

回路基板８４は、固定用突起１１２が挿入される固定用穴１１４が設けられている。詳述すると、固定用穴１１４は、プリント基板８８に設けられている。固定用穴１１４は、プリント基板８８を貫通する貫通穴である。

固定用穴１１４は、固定用突起１１２に対応して設けられている。よって、回路基板８４は、二つの固定用穴１１４が設けられている。固定用穴１１４は、固定用突起１１２に対応して、プリント基板８８の対角位置に設けられている。

図５、図６、図７に示すように、回路基板８４は、基板支持部１２４に接した状態でベース２４に配置される。この状態で、回路基板８４は、固定用穴１１４に固定用突起１１２が挿入される。このとき、回路基板８４は、固定用穴１１４が溝部１１６の対向領域の一部に配置される。よって、回路基板８４は、固定用穴１１４の周囲における、固定用穴１１４から所定範囲の部分が、溝部１１６の対向領域の一部に配置される。

さらに、回路基板８４は、固定用穴１１４に固定用突起１１２が挿入された状態で、はんだ９４ａによって固定用突起１１２と接合されている。詳述すると、はんだ９４ａは、めっき９４ｂと、回路基板８４における固定用穴１１４の周辺に接した状態で、回路基板８４と固定用突起１１２とを接合している。はんだ９４ａと、固定用突起１１２と、回路基板８４における固定用穴１１４を含みはんだ９４ａが接合された箇所は、基板固定部ともいえる。

このように、回路基板８４は、はんだ９４ａによってベース２４に固定されている。よって、モータ装置１６は、回路基板８４とベース２４とが、はんだ９４ａで固定されているといえる。また、回路基板８４とベース２４とは、はんだ付けによって固定されているといえる。

なお、回路基板８４は、はんだ９４ａで固定される固定領域１３０を二箇所に有しているともいえる。固定領域１３０は、基板固定部が形成される領域でもある。各固定領域１３０は、基板固定部が一つのみ形成されている。例えば、部品９０が実装されない領域を固定領域１３０とすることができる。

図５、図６に示すように、プリント基板８８は、延設方向における一端側に形成された貫通孔１１８、及び、他端側に形成された貫通孔１２０を有している。貫通孔１１８には、外部コネクタ１０４の端子が挿入され、はんだ付けされている。一方、貫通孔１２０には、内部コネクタ１０６の端子が挿入され、はんだ付けされている。

＜効果＞
このように、モータ装置１６は、回路基板８４とベース２４とをはんだ９４ａによって固定する。このため、モータ装置１６は、回路基板８４とベース２４とをねじ止めする構成と異なり、ベース２４にねじ穴を設ける必要がない。よって、モータ装置１６は、ベース２４にねじ穴を設ける構成よりも、ベース２４の積層方向における厚みを薄くできる。したがって、モータ装置１６は、積層方向における厚みを薄くできる。言い換えると、モータ装置１６は、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。なお、モータ装置１６は、基板固定部を増やすことで、回路基板８４とベース２４との固定力を向上できる。

モータ装置１６は、はんだ９４ａによって、回路基板８４とベース２４とが固定されている。はんだ９４ａは、プリント基板８８と部品９０、外部コネクタ１０４、内部コネクタ１０６などとの接続にも用いられている。よって、モータ装置１６は、部品点数を増やすことなく、回路基板８４とベース２４とを固定できる。

モータ装置１６は、ベース２４にねじ穴を設ける必要がない。よって、モータ装置１６は、ベース２４の構成材料であるの金属のねじくずを配慮する必要がない。

ところで、モータの軸方向に駆動装置が配置されたモータ装置は、回路基板とベースをねじ止め固定する構成が考えられる（比較例１）。また、比較例１のモータ装置は、軸方向における厚みの薄型化が望まれている。このため、比較例１のモータ装置は、ベースを貫通してねじ止め用のねじ穴を設ける場合、巻線間の対向領域にねじ穴を設けることが好ましい。もしくは、モータ装置は、モータハウジングにおける縁部の対向領域にねじ穴を設けることが好ましい。このため、比較例１のモータ装置は、回路基板とベースとを固定する位置の自由度は低い。

これに対して、モータ装置１６は、回路基板８４とベース２４とを固定するために、ねじ穴を設ける必要がない。よって、モータ装置１６は、比較例１のモータ装置よりも回路基板８４とベース２４とを固定する位置の自由度を向上できる。これに伴って、モータ装置１６は、比較例１よりも、基板固定部を設ける箇所を増やすことができる。よって、モータ装置１６は、比較例１よりも回路基板８４に対する耐振性を向上できる。言い換えると、モータ装置１６は、回路基板８４に対する耐振設計の制約を小さくすることができる。なお、固定する位置は、基板固定部の位置と同意である。

さらに、モータ装置は、固定用突起１１２のかわりであるピンがインサートされたベースを採用することも考えられる（比較例２）。また、比較例２のモータ装置は、基板支持部にピンが挿入された構成となる。よって、比較例２のモータ装置は、基板支持部にピンが挿入されることで、基板支持部における回路基板が配置される部位の平面度を確保し難い。これに対して、モータ装置１６は、固定用突起１１２を備えたベース２４を一体物として構成している。よって、モータ装置１６は、比較例２よりも基板支持部１２４の平坦度を確保しやすい。

また、モータ装置１６は、基板支持部１２４の平坦度を確保することで、ベース２４と回路基板８４との間隔を設計値どおりにすることができる。よって、モータ装置１６は、放熱ゲル１２２の厚みを必要以上に厚くする必要がない。また、モータ装置１６は、ベース２４と回路基板８４の配線などがショートすることを抑制できる。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、第２～第４実施形態に関して説明する。上記実施形態及び第２～第４実施形態は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

（第２実施形態）
図８を用いて、第２実施形態のモータ装置１６に関して説明する。本実施形態は、主に、回路基板８４とベース２４とを固定する接合部材が第１実施形態と異なる。図８は、図７に相当する断面図である。

モータ装置１６は、接合部材として導電性接着剤９４ｃを用いている。つまり、モータ装置１６は、はんだ９４ａのかわりに、導電性接着剤９４ｃによって、回路基板８４とベース２４とが固定されている。本実施形態では、導電性接着剤９４ｃを用いているため、めっき９４ｂが不要になる。第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、その他の実施形態においても、はんだ９４ａのかわりに、導電性接着剤９４ｃを用いることができる。

（第３実施形態）
図９、図１０を用いて、第３実施形態のモータ装置１６に関して説明する。本実施形態は、主に、基板固定部の数が第１実施形態と異なる。

図９、図１０に示すように、回路基板８４は、固定領域１３０を有している。固定領域１３０には、複数の固定用穴１１４が設けられている。一方、ベース２４は、各固定用穴１１４に挿入される複数の固定用突起１１２が設けられている。つまり、回路基板８４は、複数の固定用穴１１４のそれぞれに、一つの固定用突起１１２が挿入される。モータ装置１６は、各固定用突起１１２と回路基板８４とが、はんだ９４ａで接合されている。よって、固定領域１３０には、複数の基板固定部が含まれているともいえる。

また、各固定領域１３０内では、各基板固定部の間に部品９０が配置されていない。各基板固定部は、互いの間に部品９０が配置されることなく隣り合って設けられている。よって、一つの固定領域１３０内における基板固定部の間隔は、異なる固定領域１３０間における基板固定部の間隔よりも狭い。

ここでは、一つの固定領域１３０に、三つの固定用穴１１４が設けられている例を採用している。しかしながら、本開示は、一つの固定領域１３０に複数の固定用穴１１４が設けられていればよい。また、ベース２４は、固定用穴１１４と同数の固定用突起１１２が設けられていればよい。

なお、固定領域１３０は、第１実施形態と同様、二箇所に設けられている。しかしながら、固定領域１３０は、少なくとも一箇所に設けられていればよい。よって、固定領域１３０は、一箇所のみに設けられていてもよいし、三箇所以上に設けられていてもよい。

第３実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、モータ装置１６は、固定領域１３０に複数の基板固定部が設けられている。このため、モータ装置１６は、各基板固定部のはんだ９４ａにかかる応力を分散させることができる。よって、モータ装置１６は、固定領域１３０に基板固定部が一つのみ設けられた構成よりも、はんだ９４ａの寿命を向上できる。

（第４実施形態）
図１１～図１５を用いて、第４実施形態のモータ装置１６に関して説明する。本実施形態は、主に、はんだ９４ａにクラックが発生する兆候を検出する点が第１実施形態と異なる。本実施形態では、上記実施形態のＥＣＵとしてエンジンＥＣＵ２００を採用する。なお、図１１は、検出回路１４０などの回路構成を回路基板８４に簡略化して図示している。図１２は、図１０に相当する断面図である。

モータ装置１６は、回路基板８４とベース２４との線膨張係数差によって、はんだ９４ａに応力が印加される。はんだ９４ａは、この応力によってクラックが発生することがある。モータ装置１６は、はんだ９４ａにクラックが発生すると、回路基板８４とベース２４との固定力が低下する。

そこで、モータ装置１６は、図１１などに示すように、はんだ９４ａにおけるクラック発生の兆候の有無を検出する検出回路１４０を備えている。なお、モータ装置１６は、外部コネクタ１０４を介してエンジンＥＣＵ２００と電気的に接続されている。エンジンＥＣＵ２００は、外部制御装置に相当する。

回路基板８４は、検出回路１４０及び抵抗１５１～１５３が設けられている。また、回路基板８４は、複数の基板固定部を備えている。回路基板８４は、兆候の有無を検出するためには、少なくとも二つの基板固定部を備えていればよい。また、モータ装置１６は、三つ以上の基板固定部を備えていると好ましい。そして、モータ装置１６は、三つ以上の基板固定部のうちの、二つの基板固定部を用いることで兆候の有無を検出することができる。

ここでは、図１１、図１２に示すように、一例として、兆候の有無を検出するために、二つの基板固定部を採用している。一方の基板固定部は、はんだ９４ａと、固定用突起１１２と、固定用穴１１４とを含んでいる。他方の基板固定部は、検出用はんだ９４ａ１と、検出用突起１１２ａと、検出用穴１１４ａとを含んでいる。つまり、他方の基板固定部では、固定用突起１１２を検出用突起１１２ａと称し、固定用穴１１４を検出用穴１１４ａと称している。このため、検出用突起１１２ａは、検出用突起に相当する。検出用穴１１４ａは、固定用穴に相当する。

検出用穴１１４ａと固定用穴１１４は、例えば円柱状の穴である。検出用穴１１４ａは、クラックの兆候の有無を検出するために、固定用穴１１４よりも開口面積が広く構成されている。また、検出用穴１１４ａの直径ｘ２は、固定用穴１１４の直径ｘ１よりも長い。固定用突起１１２と検出用突起１１２ａは、同様に構成されている。

よって、検出用はんだ９４ａ１は、はんだ９４ａよりもクラックの進展が早い。つまり、二つの基板固定部は、検出用はんだ９４ａ１にクラックが発生して、検出用はんだ９４ａ１がオープンな状態になったとしても、はんだ９４ａにはクラックが発生しにくいように構成されている。よって、検出用はんだ９４ａ１にクラックが進展してオープンな状態になった場合、はんだ９４ａにクラックが発生する兆候があるとみなすことができる。オープンな状態とは、検出用はんだ９４ａ１の一部が分断された状態である。また、オープンな状態とは、検出用はんだ９４ａ１を含む直列回路において、検出用はんだ９４ａ１の箇所で電気的に切断された状態である。

なお、二つの基板固定部は、ベース２４と回路基板８４との固定機能を有している。しかしながら、モータ装置１６は、検出用はんだ９４ａ１のみがオープンな状態になったとしても、他のはんだ９４ａによってベース２４と回路基板８４との固定力を維持できるように構成されている。このため、他方の基板固定部は、兆候の有無を検出するための検出用基板固定部ともいえる。

図１３に示すように、回路基板８４は、はんだ９４ａと抵抗１５１の直列回路と、検出用はんだ９４ａ１と抵抗１５２の直列回路が並列に接続されている。この並列回路は、抵抗１５３を介して電源と接続され、かつ、グランドと接続されている。よって、二つの基板固定部は、所定電圧が印加される。

図１３、図１４に示すように、検出回路１４０は、抵抗１４１，１４２とコンパレータ１４３を備えている。検出回路１４０は、電源とグランドとの間で、二つの抵抗１４１，１４２が直列に接続されている。コンパレータ１４３は、一方の入力端子に抵抗１５３と並列回路の中点が接続され、複数の基板固定部に印加される検出電圧が入力される。また、コンパレータ１４３は、他方の入力端子に抵抗１４１，１４２の中点が接続され、閾値電圧Ｖｔｈが入力される。

検出電圧は、二つの基板固定部に印加される電圧である。図１５に示すように、検出電圧は、はんだ９４ａのクラック兆候検出時の方が正常時よりも高くなる。正常時とは、検出用はんだ９４ａ１がオープンになっていない状態である。つまり、正常時は、はんだ９４ａにクラック発生の兆候がみられない状態といえる。図１３では、正常時における回路図を示している。一方、クラック兆候検出時は、検出用はんだ９４ａ１がオープンになっている状態である。つまり、クラック兆候検出時は、はんだ９４ａにクラック発生の兆候がみられる状態といえる。図１４では、クラック兆候検出時における回路図を示している。

検出回路１４０のコンパレータ１４３は、検出電圧と閾値電圧Ｖｔｈとを比較する。そして、コンパレータ１４３は、検出電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも低い場合に、クラックの兆候がないことを示す検出結果（検出信号）を出力する。一方、コンパレータ１４３は、検出電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも高い場合に、クラックの兆候があることを示す検出結果（検出信号）を出力する。なお、兆候がないことを示す検出結果は、正常であることを示す検出結果ともいえる。

コンパレータ１４３の出力端子は、外部コネクタ１０４に接続されている。コンパレータ１４３は、検出電圧と閾値電圧の比較結果である検出信号を外部コネクタ１０４に出力する。なお、出力端子は、駆動ＩＣと接続されていてもよい。この場合、比較結果は、駆動ＩＣを介して外部コネクタ１０４に出力される。

外部コネクタ１０４は、エンジンＥＣＵ２００と電気的に接続されている。このため、検出回路１４０は、クラックの兆候の有無を検出した検出結果をエンジンＥＣＵ２００に出力する。

第４実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。モータ装置１６は、検出回路１４０を備えているため、はんだ９４ａにクラックが発生する前に、はんだ９４ａにクラックが発生する兆候を検出できる。また、モータ装置１６は、クラックが発生する兆候をエンジンＥＣＵ２００に知らせることができる。

さらに、モータ装置１６は、検出用穴１１４ａの開口面積を固定用穴１１４よりも広くするだけで、同一工程のはんだ付け処理で検出用基板固定部を設けることができる。よって、モータ装置１６は、製造工程を増やすことなく、検出用基板固定部を設けることができる。なお、同一工程のはんだ付け処理とは、はんだ９４ａと検出用はんだ９４ａ１を同一の工程ではんだ付けすることである。

本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

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、２４…ベース、８４…回路基板、８６…筐体、８８…プリント基板、８８ａ…一面、８８ｂ…裏面、９０…部品、９２…ＭＯＳＦＥＴ、９４…はんだ、９４ａ１…検出用はんだ、９４ｂ…めっき、９４ｃ…導電性接着剤、９６…コイル、９８，１００…コンデンサ、１０２…ホール素子、１０４…外部コネクタ、１０６…内部コネクタ、１０８，１１０…貫通孔、１１２…固定用突起、１１２ａ…検出用突起、１１４…固定用穴、１１４ａ…検出用穴、１１６…溝部、１１８，１２０…貫通孔、１２２…放熱ゲル、１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ…第１熱伝導部、１２２ｄ…第２熱伝導部、１２４…基板支持部、１３０…固定領域、１４０…検出回路、１４１～１４３，１５１～１５３…抵抗、２００…エンジンＥＣＵ

Claims (5)

1. モータ（２０）と、金属筐体（２４）と、前記モータを駆動する回路基板（８４）とが積層され、前記モータと前記回路基板との間に前記金属筐体が設けられたモータ装置であって、
   前記金属筐体に一体的に設けられ、前記モータと前記金属筐体と前記回路基板とが積層された方向である積層方向に、周辺よりも突出した少なくとも一つの固定用突起（１１２，１１２ａ）と、
   前記回路基板に設けられた、前記固定用突起が挿入される少なくとも一つの固定用穴（１１４，１１４ａ）と、
   前記固定用穴に前記固定用突起が挿入された状態で、前記固定用突起と前記回路基板とを接合し、前記回路基板と前記金属筐体とを固定する接合部材（９４ａ，９４ａ１、９４ｃ）と、を備えているモータ装置。
2. 前記接合部材は、はんだである請求項１に記載のモータ装置。
3. 前記回路基板は、前記接合部材で固定される固定領域を有しており、
   前記固定領域には、複数の前記固定用穴が設けられており、
   前記金属筐体は、各固定用穴に挿入される複数の前記固定用突起が設けられている請求項１または２に記載のモータ装置。
4. 前記接合部材におけるクラックの兆候の有無を検出する検出回路（１４０）をさらに備えており、
   前記接合部材と、前記固定用突起と、前記回路基板における前記固定用穴を含み前記接合部材が接合された箇所とを含み、前記検出回路と電気的に接続されるとともに所定電圧が印加される基板固定部を複数備えており、
   複数の前記基板固定部の一つは、前記固定用穴が他の前記基板固定部の前記固定用穴よりも広く設けられており、
   前記検出回路は、複数の前記基板固定部に印加される検出電圧と閾値電圧とを比較し、前記検出電圧が前記閾値電圧よりも低い場合に前記兆候がないことを示す検出結果を出力し、前記検出電圧が前記閾値電圧よりも高い場合に前記兆候があることを示す検出結果を出力する請求項１～３のいずれか１項に記載のモータ装置。
5. 外部制御装置（２００）と電気的に接続されており、
   前記検出回路は、検出結果を前記外部制御装置に出力する請求項４に記載のモータ装置。

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