JP3612715B2 - モータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気スクータ、電気自動車等の電動機を備える装置の駆動源として用いられるモータとその製造方法に関する。
【従来の技術】
近年、電気スクータ、電気自動車等の内燃機関を用いない車両の開発が進んでいる。このような車両の駆動源としてのモータは、その内部を保護するために、金属製のケース内に収納されて使用されている。
このケースは、アルミニウム等の金属製のケース及びカバーで構成され、モータの構成部品をケース内に収納した後、カバーを被せ、ケースとカバーとをボルト止めして組み立てている。この場合、モータの駆動を制御する制御系は、ケースの外部に設けられていた。
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成のモータは、一般的に制御系がケースの外部に設けられているため、次のような問題が生じていた。
モータを例えばスクータ本体に取り付ける際、モータの取り付けと、制御系の取り付けとを、それぞれ、別個に行わなければならない。しかも、それらの間をケーブルで正確に配線しなければならないため、その作業に手間がかかるという問題があった。
また、モータと、制御系とを別個に設置しなければならないので、モータを設置するスペース、制御系を設置するスペース、並びにそれらを接続するケーブルを設置するスペースを必要とする問題があった。
特に、制御系にも発熱体があるので、モータ用の放熱部（ヒートシンク）の他、制御系用の放熱部を設ける必要があり、このための広大なスペースを必要とする問題があった。
また、前記スクータ本体への取り付けの際や、スクータの走行中等に、モータと制御系とを接続しているケーブルが損傷し易いという問題があった。
一方、金属製の組み立てケースに代わって、モータ全体を樹脂によりモールドし、このモールド樹脂をケースとすることが考えられる。ところが、この場合は、樹脂のため放熱性が劣るとともに、機械的強度が低下する不都合を生じる。
そこで、本発明は、組み立てや取り付けが容易であり、小型で、且つ信頼性の高いモータを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
本発明は、ステータとロータを備えた駆動系と、この駆動系を制御し回路基板を有する制御系とをケース内に収納して構成されるモータにおいて、前記制御系への入力電源電流を流す第１の導電ピンと、前記制御系からコイルの各相へ出力する電流を流す第２の導電ピンとを前記ケース内に設け、前記第１及び第２の導電ピンに前記回路基板をネジ止め固定する構成のモータである。
従って、本発明は、回路基板を固定する部材と、電源と制御系とを電気的に接続するケーブルを、それぞれ用いる場合に比べ、部品点数が少なくなり、また、設置スペースが少なくてよい。これにより、モータを小型化することができ、更に、一方向から部品を積み上げて固定すればよいので、組み立ての自動化にも優れ、組み立ても容易となる。
また、本発明は、ステータとロータを備えた駆動系と、この駆動系を制御し回路基板を有する制御系とをケース内に収納して構成され、前記回路基板には複数のスイッチング素子が環状に配置されたモータにおいて、前記スイッチング素子は、一端側に突出する端子群を備え、該端子群が前記基板の内周側と外周側を交互に向くように配置されている構成のするモータである。
従って、複数のスイッチング素子を狭いスペースに設置することができ、これにより、回路基板を小さくでき、サージ電圧を増加させることなく、制御系を小型化することができ、延いてはモータを小型化することができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るモータ及びその製造方法を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。尚、説明の都合上、図１、図18、図20、図24中の下側を「基端」、上側を「先端」と言い、上下方向を「軸方向」と言う。
図１ないし図６に示すように、本実施例のモータ１は、ブラシレスDCモータであって、ステータ10とロータ14とで構成されるモータと、このモータの駆動を制御する制御系20とをケース２に収納して構成される。
尚、本実施例では、前記ステータ10のコイル（励磁コイル）12は、後述するように、Ｕ相（第１の相）、Ｖ相（第２の相）及びＷ相（第３の相）からなる３相のコイルで構成されている。
ケース２は、主に、後述するステータ10の外周に装着された金属製の筒体３と、樹脂成形部４と、筒体３の先端側に連結された金属製のカバー５と、樹脂成形部４の基端部に取り付けられた蓋部材６とから構成されている。これらのうち、筒体３とステータ10とを樹脂でモールドすることにより樹脂成形部４が形成されている。この場合、ステータ10は、その大部分が樹脂成形部４内に埋設され、筒体３は、その先端及び基端が樹脂成形部４と係合して、当該樹脂成形部４に固着されている。
樹脂成形部４を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ユリア樹脂等の硬質樹脂が挙げられる。これらのうちでも、線膨張係数が筒体３の構成金属よりも小さいものや、コア11の構成金属にできるだけ近いもの、振動、騒音の吸収作用に優れるもの、成形性に優れるもの、十分な強度と耐久性を有するものが好ましく、これらの点で、ポリエステル系樹脂が特に好ましい。
筒体３の外周には、複数（図示の例では６本）の軸方向に延在するリブ31が形成されており、図４ないし図６に示すように、各リブ31の基端部は、ブラシレスDCモータ１をスクータ本体に取り付けるための取付部を構成している。すなわち、各リブ31の基端部には、ブラシレスDCモータ１をスクータ本体（図示を省略）に取り付けるための図示しないボルト（ネジ部材）が螺入されるネジ孔32が形成されている。このように、スクータ本体へのブラシレスDCモータ１の取り付けは、機械的強度が高い金属製の筒体３に形成された取付部を介してなされるため、取付強度が高く、また、ケース２側の破損も生じない。
更に、図３に示すように、各リブ31の先端部には、ネジ孔33が形成されている。このネジ孔33は、筒体３にカバー５を連結・固定するためのボルト（ネジ部材）52が螺着される。そして、図２に示すように、カバー５の外周部に形成されたフランジ53にボルト52を挿通し、各ボルト52を対応するネジ孔33に螺入することにより、筒体３とカバー５とが連結・固定される。
また、筒体３の内側には、軸方向に延在する一対の溝34が形成されている。この溝34には、筒体３をその基端から先端まで貫通する導電棒（一次端子）35が挿通され、樹脂でモールドされている。
この一対の導電棒35は、後述するステータ10のコイル12へ通電するための一次端子、すなわち、電源（図示せず）からの電力を後述する制御系20に供給するための経路として機能するものであり、筒体３の基端より更に基端側へ突出して配置され、更に、導電棒35の基端は、樹脂成形部４の表面に露出している。この場合、導電棒35の基端部、すなわち、導電棒35の後述する回転軸15の突出端と同じ側の端部には、電源と接続される端子（接続端子）351が形成されている。
このように、本実施例のブラシレスDCモータ１は、電源からの電力を導電棒35を介して制御系20に供給するように設けられているので、電源から制御系20までの電力供給路をケーブルで構成する場合に比べ、組み立てが容易であり、また、振動等による電力供給路の損傷や断線を防止することができる。更に、ケーブルで電力供給路を形成する場合に比べて、電力損失が少ない。
また、導電棒35の端子351が回転軸15の突出端と同じ側に配置されているので、電源から端子351までの配線を、スクータ本体内（CVTケース内）で行うことができる。このため、配線が外部に露出することがなく、配線の損傷に対する信頼性が高くなる。
そして、ブラシレスDCモータ１は、電源の出力側と制御系20の入力側との間に、別途、電源と制御系20とを電気的に接続するための端子台を設ける必要がない。従って、ブラシレスDCモータ１を小型化することができる。
尚、筒体３と、導電棒35との間には、筒体３と導電棒35とを絶縁するための絶縁層36が設けられている。この絶縁層36は、樹脂モールドによって形成してもよい。
前記筒体３は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金、銅又は銅合金、ステンレス鋼等の金属材料で構成されている。この点、筒体３をアルミニウム又はアルミニウム合金で構成した場合は、筒体３の線膨張係数は樹脂やコア11よりも大きい。従って、樹脂モールド時に、後述するように金型温度を上げると、筒体３とコア11の間に隙間が設けられて、その隙間に溶融した樹脂が入り込む。でき上がったケース22を冷却すると、筒体３は縮まろうとするが、既に樹脂が入り込んでいるので、縮まりきれずに、筒体３と樹脂成形部４との接触圧力が増加する。その結果、筒体３は確実に樹脂成形部４に固着される点で、前述した筒体３をアルミニウム又はアルミニウム合金で構成することが望ましい。
また、導電棒35及び後述するピン25,26は、銅又は銅合金で構成されており、モータ効率を向上させる点からは特に無酸素銅で構成されているのが好ましい。
このように筒体３が金属材料で構成されているため、樹脂成形部４を補強し、ケース２全体として十分な強度を確保することができるとともに、伝熱性、放熱性にも優れる。放熱性が優れるということは、モータの温度上昇による磁石の減磁を抑制するので、モータの性能を高く維持することができる。
モータの駆動により生じた熱は、ステータ10より筒体３に伝達された一部が大気中に放散され、残りはカバー５に伝達される。カバー５は、ケース２の後述する制御系20を覆う部分に位置している。そして、このカバー５は、その先端部に複数の放熱フィン51を備えており、カバー５に伝達された熱は、各放熱フィン51を介して大気中に放散される。
このような放熱フィン51を設けることにより、ケース２の表面積が増大し、放熱性が更に向上して、モータ及びケース２を効率良く冷却することができる。特に、スクータの走行に際しては、放熱フィン51の表面に空気流が当たって空冷される。
本実施例においては、カバー５に放熱フィン51を設けるだけで十分なモータ冷却効果を得ることができるが、万一、冷却効果が足りない場合には、筒体３にも同様の放熱フィンを設けることができる。
このブラシレスDCモータ１では、前述したように、カバー５が放熱部（ヒートシンク）を兼ねるので、カバーと放熱部とを別部材で構成する場合に比べ、部品点数を減少させることができ、これにより、製造が容易になる。
そして、この放熱部は、後述するように、制御系20の放熱部としての機能も兼ね備える。すなわち、本実施例では、モータの放熱部と、制御系20の放熱部とが共用であるので、ブラシレスDCモータ１を小型化することができる。
また、樹脂成形部４が表面に露出している場合、その樹脂の耐水性、耐油性、耐紫外線性等の耐環境性が問題になる。しかし、本実施例のブラシレスDCモータ１は、筒体３とカバー５が金属材料で構成されているため、筒体３のリブ31基端部でスクータ本体に取り付けると、外周が全て金属材料で覆われる。外周を覆う金属材料として、例えば、アルミダイカストのADC12等の、従来から移動体の材料として実績のあるものを使用することにより、耐環境性の問題を解決することができる。
カバー５で囲まれる空間には、モータの駆動を制御する制御系20が収納されている。まず、制御系20の第１の構成例を説明する。
制御系20は、主に、対向配置された円盤状の回路基板（第１の回路基板）21及び回路基板（第２の回路基板）22と、回路基板21の基端側に設置された２つの電解コンデンサー23と、回路基板21の先端側に設置されたインバータ回路を構成する６個のスイッチング素子（パワー素子）24と、前記インバータ回路の駆動を制御する図示しないインバータ制御回路（回路基板21又は回路基板22に設置）と、図示しない電源回路（回路基板21又は回路基板22に設置）とで構成されている。
尚、本実施例では、３個のMOSFETにより、前記スイッチング素子24の１単位が構成されており、インバータ制御回路は、所定の通電パターンに従って、６個のスイッチング素子24のうち、プラス側のスイッチング素子24及びマイナス側のスイッチング素子24をそれぞれ１つずつオンさせ（PWM制御を含む）、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のうちの２つの相に順次通電する（３相のバイポーラ駆動を行う）。これにより、ステータ10に回転磁界が形成され、ロータ14が回転する。
図７において、各スイッチング素子24は、それぞれ、回路基板21の先端側の外周部に設置されている。この場合、スイッチング素子24は、六角形の環状（ほぼ円周状）に配置されている。
各スイッチング素子24は、それぞれ、一端側に突出する端子群（アーム部）241を有するものであり、端子群241が内周側と外周側を交互に向くように配置されている。すなわち、端子群241が内周側を向くように設置されたスイッチング素子24と、端子群241が外周側を向くように設置されたスイッチング素子24とが、交互に位置している。
また、６個のスイッチング素子24のうちの１つと、回路基板21との間には、スイッチング素子24の温度を検出し得る温度センサー（サーミスタ）80が設置されている。
このように、ブラシレスDCモータ１では、スイッチング素子24が、六角形の環状に配置されるので、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相に関する回路基板21上の各導線の長さをすべてほぼ等しくすることができ、これによりサージ電圧を低減することができる。
そして、各スイッチング素子24は、その端子群241が内周側と外周側を交互に向くように配置されるので、それぞれ、隣りのスイッチング素子24と放熱板が接触することなく絶縁を保った状態で、内周側に寄せることができる。すなわち、スイッチング素子24を狭いスペースに設置することができ、これにより、回路基板21を小さくすることができる。従って、サージ電圧を増加させることなく、制御系20を小型化することができ、延いては、ブラシレスDCモータ１を小型化することができる。
また、温度センサー80が設けられているので、発熱体、すなわちスイッチング素子24の温度を検出することができる。この場合、スイッチング素子24の温度を直接検出するので、温度検出の精度が向上する。
そして、この温度センサー80からの検出値に基づいて、モータの駆動を制御することにより、スイッチング素子24の温度上昇が抑制される。この制御によりブラシレスDCモータ１の信頼性が向上する。
更に、図１に示すように、各スイッチング素子24の上面（先端面）、すなわち、各スイッチング素子24の上面と、カバー５の先端部内面との間には、それぞれ、その上面の全部又は一部を覆う放熱シート29が設けられている。
この放熱シート29は、熱伝導率が高く、絶縁性及び弾性を有するもので構成されている。従って、この放熱シート29を設けることにより、スイッチング素子24より生じた熱が確実にカバー５に伝達され、これによって冷却効率が向上し、また、スイッチング素子24とカバー５との絶縁がなされるとともに、振動等によるスイッチング素子24の損傷を防止することができる。
放熱シート29の構成材料としては、例えば、シリコーン、マイカ、クレー、タルクのような珪酸塩、ポリエチレンテレフタレート（例えば、商品名：マイラ）、その他各種ポリエステル等が挙げられる。
放熱シート29の厚さは、0.2〜1.0mm程度、特に、0.4〜0.8mm程度が好ましい。放熱シート29の厚さが前記の範囲内であると、放熱シート29の弾性が、後述するピン25,26に回路基板21を組み付ける際に生じる軸方向の組み立て公差を吸収して、スイッチング素子24を確実にカバー５へ圧接することができる。従って、スイッチング素子24より生じた熱のカバー５への伝達や、スイッチング素子24とカバー５との絶縁がより確実になされるとともに、振動等によるスイッチング素子24の損傷をより確実に防止することができる。
次に、制御系20の第２の構成例を説明する。この場合、前述した制御系20の第１の構成例との共通点については説明を省略し、主として相違点を説明する。
制御系20は、再び図１に示すように、主に、対向配置された円盤状の回路基板（第１の回路基板）21及び円盤状の回路基板（第２の回路基板）22と、回路基板21の基端側に設置された２つの電解コンデンサー23と、固定部材30（図13参照）と、この固定部材30を介して回路基板１の先端側に設置されたインバータ回路を構成する６個のスイッチング素子（パワー素子）24と、前記インバータ回路の駆動を制御する図示しないインバータ制御回路（回路基板21又は22に設置）と、図示しない電源回路（回路基板21又は22に設置）とから構成されている。
更に、図９ないし図14に示すように、固定部材30は、全体がほぼ正六角形の環状を呈している。
固定部材30の６つの各辺部301には、それぞれ、スイッチング素子24の位置決め用の段差部302が設けられており、６つの各角部303には、それぞれ、固定部材30の固定用のネジ部材311が挿入される貫通孔304が設けられている。
また、これら辺部301のうちの１つは、その内周側に、スイッチング素子24の温度を検出し得る温度センサー（サーミスタ）80が設置される載置部305を有している。
図10、図11及び図12に示すように、固定部材30の載置部305には、温度センサー80が設置され、各辺部301には、それぞれ、スイッチング素子24が設置され、これにより、スイッチング素子24は、六角形の環状（ほぼ円周状）に配置される。
この場合、スイッチング素子24は、端子群241が内周側と外周側を交互に向くように配置される。すなわち、端子群241が内周側を向くように設置されたスイッチング素子24と、端子群241が外周側を向くように設置されたスイッチング素子24とが、交互に位置する。
図13及び図14に示すように、この固定部材30は、回路基板21の先端側の外周部に、ネジ部材311で固定され、これにより、各スイッチング素子24は、固定部材30を介して、回路基板21の外周部に設置される。
このように、制御系20の第２の構成例においては、前述した制御系20の第１の構成例と同様に、サージ電圧の低減、ブラシレスDCモータ１の小型化、ブラシレスDCモータ１の信頼性の向上等を図ることができる。
そして、この第２の構成例では、固定部材30により、各スイッチング素子24が、一括して且つそれぞれが位置決めされた状態で回路基板21に設置されるので、組み立て時の作業性が向上する。また、各スイッチング素子を個別にヒートシンクにネジ止めして、各スイッチング素子の端子群をリード線で回路基板上の回路に接続する場合に比べ、配線が簡素化し、配線コストを低減することができるとともに、カバー５にネジ孔等を設ける必要がないので、冷却効率（放熱効果）を高くすることができる。
尚、前述した制御系20の第１の構成例のように、各スイッチング素子24の先端面（各スイッチング素子24の先端面と、カバー５の先端部内面との間）には、それぞれ、その先端面の全部又は一部を覆う放熱シート29を設ける。
この放熱シート29を設けることにより、前述した第１の構成例と同様に、冷却効率が向上し、また、スイッチング素子24とカバー５との絶縁がなされるとともに、振動等によるスイッチング素子24の損傷を防止することができる。
放熱シート29の詳細は、前述した第１の構成例と同様であるので説明を省略する。
尚、本発明では、回路基板21と、固定部材30とが一体的に形成されていてもよい。
また、図８に示すように、固定部材30が、各スイッチング素子24と、温度センサー80とを樹脂でモールドしてなる樹脂成形体で構成されていてもよい。これにより、ブラシレスDCモータ１の組み立て時の作業性がより向上する。
次に、コネクタについて説明する。
図１及び図３に示すように、樹脂成形部４の後述する軸受支持部41付近には、コネクタ（埋設部材）９、すなわち、Ｕ相に接続されたコネクタ（第１のコネクタ）9Uと、Ｖ相に接続されたコネクタ（第２のコネクタ）9Vと、Ｗ相に接続されたコネクタ（第３のコネクタ）9Wとが埋設されている。
これらのコネクタ9U,9V及び9Wは、後述するロータ14の回転中心Ｏを中心とする同一の円のほぼ円周上に配置されている。また、後述する貫通孔42も前記円のほぼ円周上に配置されている。
この場合、コネクタ9U,9V及び9Wは、コネクタ9Uとコネクタ9Vとの、回転中心Ｏに対する中心角θ１が、150゜、コネクタ9Uとコネクタ9Wとの、回転中心Ｏに対する中心角θ２が、150゜となるような位置に配置されているのが好ましい。
尚、製造上のバラツキ等を考慮し、前記中心角θ１、θ２はそれぞれ±10゜の範囲内で誤差を有していてもよい。
図15は、回路基板21を示す底面図で、同図に示すように、２つの電解コンデンサー23は、それぞれ円柱状の比較的大型の部品である。
ここで、電源（図示せず）からの電力は、一旦、電解コンデンサー23に供給されて蓄積され、この電解コンデンサー23から各スイッチング素子24に供給されるように設けられている。従って、コネクタ9U,9V及び9Wを前記のように配置して、電解コンデンサー23をその各端子が回路基板21のほぼ中央部に集中するように配置し、更に各スイッチング素子24を回路基板21の外周部に配置することにより、電解コンデンサー23と各スイッチング素子24との配線長さをできるだけ等しく、且つ短くすることができ、これにより、各スイッチング素子24についての各配線インダクタンス（ラインインダクタンス）を均等にしつつ、前記各配線インダクタンスをそれぞれ低減することができる。このような構成にすることにより、各スイッチング素子24のサージ電圧を低減することができる。
コンデンサーの大容量化のため、図示のように２つの電解コンデンサー23を一列に配置することがあるが、コネクタ9U,9V及び9Wは、電解コンデンサー23と重ならない位置に配置されていなければならない。このような場合、本実施例では前述したように、中心角θ1,θ２が、それぞれ、150゜となるように、コネクタ9U,9V及び9Wを配置することにより、コネクタ9U,9V及び9Wを、電解コンデンサー23と重ならずに、且つ、前述した各配線にインダクタンスをなるべく均等にしつつ配置することができる。これにより制御系20の小型化、すなわち、ブラシレスDCモータ１の小型化を図ることができる。
尚、前述したコネクタ9U,9V及び9Wの配置は、本実施例における好適な配置であるが、本発明におけるコネクタ9U,9V及び9Wの配置は、これに限定されない。
この場合、本発明では、回路基板21に設置される電解コンデンサー23の数や寸法等の諸条件に応じて、電解コンデンサー23をその端子が回路基板21のほぼ中央に位置して設置できるように、更に、各スイッチング素子24を回路基板21の外周部に設置し得るように、コネクタ9U,9V及び9Wを配置するのが好ましい。
例えば、電解コンデンサー23に関する条件に何ら制約がないときは、前記中心角θ１、θ２は、それぞれ、120゜に設定するのが好ましい。
また、このブラシレスDCモータ１では、コネクタ9U,9V及び9Wに固定された後述する導電性のピン26により、各スイッチング素子24とコネクタ9U,9V及び9Wとの電気的な接続と、回路基板21の固定とを行う。
尚、これらコネクタ9U,9V及び9Wの構造等は、代表的に１相について、後に詳述する。
本実施例においては、図１及び図３に示すように、樹脂成形部４の先端面には、押圧手段である６本の軸方向に延在する支柱43が立設（一体成形）されている。
各支柱43は、前述した各スイッチング素子24にそれぞれ対応するように配置されている。すなわち、各支柱43は、前記コネクタ9U,9V及び9Wの外周側であって、回転中心Ｏを中心とする同一の円のほぼ円周上に、等角度間隔で配置されている。
また、６本の支柱43のうちの３本は、それぞれ、その途中に、回路基板21と係合する段差（係合部）44が形成されている。この場合、段差44を有する支柱43と、段差44のない支柱43は、交互に配置されている。この段差44を備えた支柱43が、本発明における、第２の回路基板22と係合する係合部を有する凸部に該当する。
尚、前述した導電棒35は、これら支柱43の外周側であって、回転中心Ｏを中心とする同一の円のほぼ円周上に配置されている。
図１に示すように、導電棒35及びコネクタ９の先端には、それぞれ、導電性のピン（導電性の第１のピン）25及び導電性のピン（導電性の第２のピン）26がネジ部材251,261の螺入により連結、固定されており、回路基板21は、ピン25,26の先端にそれぞれネジ部材27,27の螺入により固定されている。
この場合、後述するように、回路基板21の固定に用いられている前記導電棒35、ピン25,26及びコネクタ９等は、電源からの電力を制御系20に供給し、更に、モータへ供給するための経路としても機能する。このため、回路基板21を固定する部材と、電源と制御系20とを電気的に接続するケーブルや、制御系20とモータとを電気的に接続するケーブルとを、それぞれ用いる場合に比べ、部品点数が少なく、また、設置スペースが少なくてよい。従って、ブラシレスDCモータ１を小型化することができる。そして、組み立ても容易となる。
また、回路基板22には、前述した支柱43が貫通している。この回路基板22は、付勢手段であるバネ（コイルバネ）28により基端側へ付勢され、支柱43に形成された段差44に係合することによって回路基板21と一定の距離を隔てて支持されている。この場合、各バネ28は、それぞれ、段差44が形成された各支柱43に挿入され、且つ、回路基板21と回路基板22の間に圧縮した状態で設けられており、これによって、回路基板22が支柱43の段差44と係合した状態が保持される。
このように、本実施例のブラシレスDCモータ１は、バネ28を用いて回路基板22を固定しているので、回路基板公差に影響されることなく、回路基板22を確実に固定することができ、しかも、先端から基端に向けた一方向から組み立てができるので、組み立ても容易である。そして、回路基板をスペーサやネジで固定する場合に比べ、スペースが少なくてよいので、ブラシレスDCモータ１を小型化することができる。
また、図15に示すように、回路基板21の基端側であって、段差44が形成された各支柱43に対応する位置には、それぞれ、バネ28の端部を位置決めする位置決め手段である突起45が設けられている。各突起45は、それぞれ、半田のようなろう材で構成されている。尚、突起45は、回路基板21に設け、回路基板22には設けなくてもよい。
このように突起45を設けることにより、振動等によるバネ28のずれ（横ずれ）が防止され、回路基板22を安定させることができる。
また、ろう材で突起45を形成するので、比較的簡単に、回路基板21に突起45を設けることができる。
各スイッチング素子24は、それぞれ、対応する各支柱43により、回路基板21を介して、基端側から先端側、すなわちカバー５の内面側に均等に押圧されて、前述した放熱シート29を介してカバー５の先端部内面に接触（圧接）している。これにより、スイッチング素子24より生じた熱が放熱シート29を介してカバー５の先端部に伝達され、放熱フィン51を介して大気中に放散される。
この場合、各スイッチング素子24は、支柱43によってカバー５の内面側に均等に押圧されているので、放熱性に偏りが生じるのを抑制することができるとともに、確実に放熱することができる。
尚、回路基板や各スイッチング素子をヒートシンクにネジ止めし、モータと回路基板（スイッチング素子）とをケーブルで電気的に接続する場合に比べ、このブラシレスDCモータ１では、カバー５に回路基板取り付け用のネジ孔を設ける必要がないので、防水性が高い。
また、カバー５に、回路基板取り付け用のネジ孔を設ける必要がなく、しかもモータと、回路基板21,22とを電気的に接続するケーブルがないので、組み立てが容易である。例えば、ネジ孔を形成するための工程が不要になり、組み立ての際、配線の噛み込み、端子の接触等のおそれがなく、太くて硬いケーブル（電力線）を他の部材（部品）と干渉しないように納める作業も不要になる。
蓋部材６は、筒状の部材であり、モータ内への水分や塵の侵入を防止するとともに、ロータ14の基端側を回転可能に支持する支持部材として機能する。すなわち、蓋部材６の先端部には、軸受け18を支持するための軸受支持部（ベアリングハウス）61が形成され、この軸受支持部61には、軸受け18が嵌入され、固定されている。
樹脂成形部４の基端部には、インサートナット（埋設部材）63が埋設されており、蓋部材６は、ネジ部材62をインサートナット63に螺入することにより樹脂成形部４に対し固定されている。
このようなケース２に収納されるモータは、ステータ（電機子）10と、該ステータ10の内側に設置されたロータ14とを有している。
ステータ10は、ケース２に対し固定的に設置されており、所望の形状に打ち抜かれた珪素鋼板の積層体よりなるコア11と、該コア11に巻線13を施してなるコイル12とで構成されている。尚、コイル12内には、モータの温度を検出し得る温度センサー（サーミスタ）８が埋め込まれている。
コア11の外径は、筒体３の内径とほぼ等しい。この場合、コア11の外周面が筒体３の内周面に接触した状態で挿入されているのが、放熱性を向上させる点で、好ましい。
コイル12は、Ｕ相（第１の相）、Ｖ相（第２の相）及びＷ相（第３の相）からなる３相のコイルで構成されている。尚、本明細書では、各相のうち、代表的に１つの相について説明する。
このようなステータ10は、筒体３とともに樹脂成形部４を構成する樹脂によりモールドされている。従来のように、アルミニウム等の金属製のケース内部にステータを挿入して組み立てた場合には、ケース内径とステータ外径のはめあい公差が小さすぎると組立性が悪くなり、また、大きすぎるとケースとステータの間に空気相ができてしまうため放熱性が悪くなるという問題が生じていた。しかし、この問題は、本発明の樹脂モールドにより解決する。つまり、組立性を優先してケースとステータの公差を大きくしながら、間にできた隙間は、熱伝導率の高い樹脂で埋めるため、放熱性も向上している。
一方、ロータ14は、所望の形状に打ち抜かれた珪素鋼板の積層体よりなり、複数の磁極を有するヨーク16と、ヨーク16の各磁極に対応する位置に設置された（好ましくは埋め込まれた）永久磁石17と、ヨーク16の中心部に嵌入された回転軸15とで構成されている。
回転軸15は、前記軸受支持部61に嵌入された軸受け18と、樹脂成形部４の先端側に形成された軸受支持部（ベアリングハウス）41に嵌入された軸受け19とにより、それぞれ、回転可能に支持されている。この場合、回転軸15は、ケース２の基端、すなわち蓋部材６の基端より更に基端側へ突出している。ロータ14の外周面（磁極の円筒面）は、所定の間隙（ギャップ）を介して、ステータ10の内周面に対面している。
ケース２をスクータ本体に取り付けた状態で、回転軸15の基端は、例えば、無段変速機を備えた動力伝達機構（図示せず）の入力軸に接続される。これにより、モータの回転力は、動力伝達機構を介して電気スクータの駆動輪に伝達され、走行が可能となる。
永久磁石17としては、磁気特性に優れたものを用いると、ブラシレスDCモータ１を小型化にすることができる。例えば、希土類元素と遷移金属とボロンとを基本成分とする希土類磁石がある。
図１、図５及び図16に示すように、樹脂成形部４の軸受支持部41の基端面には、ロータ14の位置を検出するためのロータ位置センサー（例えばホール素子）71が搭載されたリング状の回路基板７が設置されている。この回路基板７には、ビス76を挿通する２つのビス孔72と、回路基板７の位置決め用の切欠き73とが形成されている。ビス孔72の基端面側の周囲には、導電性材料よりなるランド（端子）721が形成されている。
回路基板７は、ビス76とインサートナット（埋設部材）77とで構成される固定手段（２箇所）により、樹脂成形部４に対し固定されている。すなわち、回路基板７は、各ビス孔72に挿通されたビス76を樹脂成形部４の軸受支持部41近傍に埋設されたインサートナット77に螺入することにより、樹脂成形部４に対し固定されている。
また、回路基板７上には、各ロータ位置センサー71及び各ランド721にそれぞれ結線された端子を有する端子部74が設けられ、端子部74の各端子は、図17に示すように、回路基板の裏面側（先端側）へ延長された導線75に接続されている。この導線75は、軸受け19の周囲、すなわち樹脂成形部４の軸受支持部41付近に形成された軸方向に貫通する貫通孔42内に挿入され、樹脂成形部４の先端面に露出している。
図18に示すように、インサートナット77は、内部に雌ネジ771が形成されており、その先端部（雌ネジ771のネジ孔の開口772とは反対側の端部）には、細径部773が形成されている。この細径部773には、図19に示すように、温度センサー８の信号出力線81の端部が、半田のようなろう材82によりろう接（半田付け）されている。
細径部773は、縮径した縮径部を有し、ろう材82を保持し易い形状に設けられており、また、細径であるため、熱容量が小さく、ろう材82の融点に容易に到達する。そのため、このようなろう接を容易に且つ高い接合強度で歩留りよく行うことができる。従って、後述する製造工程［６］における樹脂注入の際に、樹脂の圧力により信号出力線81の端部が細径部773から離脱して断線することが防止される。
また、インサートナット77の基端外周部には、段差部（はめ合い面）774が形成されている。この段差部774は、樹脂モールド時にインサートナット77を後述するモールド金型100に確実に固定する（特に、樹脂成形時の浮き上りを防止する）ために中型103と嵌合する嵌合部の役割を果たす。尚、前述した導電棒35やインサートナット63等の他の埋設部材に対しても、同様の理由で、段差部774と同様の段差部又はその他の嵌合部が形成されていることが好ましい。
また、インサートナット77の外周面には、インサートナット77が樹脂成形部４内に埋設された状態で、抜けや回転を防止するためのローレット（凹凸）775が形成されている。
温度センサー８により検出されたモータ温度に対応する信号は、信号出力線81、インサートナット77、ビス76、ランド721、回路基板７上の所定の配線、端子部74の所定の端子及び導線75を介して樹脂成形部４の先端部より外へ取り出される。
また、各ロータ位置センサ71は、ロータ14の永久磁石17の通過に同期して、検出信号を出力し、この信号は、回路基板７上の所定の配線、端子部74の所定の端子及び導線75を介して、樹脂成形部４の先端部より外へ取り出される。
このように、温度センサー８での検出信号を、回路基板固定用のインサートナット77及びビス76を利用して取り出すので、部品の共用による構成の簡素化が図れるとともに、後述する型分割面104の位置等に影響されることなく、配線を樹脂成形部４の外部へ引き出すことができる。
ステータ10のコイル12への通電は、樹脂成形部４の軸受支持部41付近に埋設されたコネクタ（埋設部材）９を介してなされる。以下、このコネクタ９の構造について説明する。
図20及び図21に示すように、コネクタ（口出し線コネクタ）９は、第１の挟持部材91と、第２の挟持部材92とで構成されている。第１の挟持部材91には、雌ネジ911が形成されている。第２の挟持部材92には、その基端部に前記雌ネジ911に螺合する雄ネジ921が形成され、その先端部に雌ネジ922が形成されている。雌ネジ922には、前記ネジ部材261が螺入され、ピン26が連結される。
第１の挟持部材91の雌ネジ911と反対側の端部には、溝912が形成されている。この溝912は、樹脂モールド時に樹脂圧力によってコネクタ９が移動、回転するのを阻止するために、後述するピン112先端の突出部114と嵌合する嵌合部の役割を果たす。
第２の挟持部材92の先端外周部には、段差部（はめ合い面）93が形成されている。この段差部93は、樹脂モールド時にコネクタ９を後述するモールド金型100に確実に固定する（特に、樹脂成形時の浮き上りを防止する）ために、可動ピン108の基端と嵌合する嵌合部の役割を果たす。
また、第１の挟持部材91及び第２の挟持部材92の外周部には、コネクタ９が樹脂成形部４内に埋設された状態で、抜けや回転を防止するためのローレット（凹凸）94が形成されている。
一方、巻線13の端部には、端子部材（圧着端子）95が装着されている。端子部材95は、筒状の圧着部96と、該圧着部96と一体的に形成されたリング状の平板部97とで構成されている。巻線13の端部は、圧着部96により挟持され、圧着固定されている。また、平板部97は、圧着部96の軸に対しほぼ90゜に折り曲げられている。平板部97の中央部には、第２の挟持部材92の雄ネジ921の部分が挿通される円形の開口98が形成されている。
第２の挟持部材92の雄ネジ921の部分を平板部97の開口98に挿通し、第２の挟持部材92を第１の挟持部材91に対し所定方向に相対的に回転して、雄ネジ921を第１の挟持部材91の雌ネジ911に螺入する。これにより、第１の挟持部材91と第２の挟持部材92とが接近し、それらの挟持面913,923間に端子部材95の平板部97が挟持され、固定される。
平板部97が圧着部96の軸に対しほぼ90゜に折り曲げられていることにより、圧着部96が軸方向に延在しているので、後述する製造工程［７］における樹脂注入の際に、樹脂の圧力により端子部材95が変形、破損すること、更には巻線13の端部が圧着部96から離脱して断線することが防止される。
尚、本実施例では、第１の挟持部材91と第２の挟持部材92とは、それぞれ、導電性が異なる材料で構成されている。すなわち、第１の挟持部材91は、安価な黄銅で構成され、第２の挟持部材92は、黄銅より導電性が高い無酸素銅（OFC）で構成されている。コイル12への通電は、第２の挟持部材92及び端子部材95を経由してなされるので、第１の挟持部材91には安価な材料を用い、第２の挟持部材92の材料には導電性の高い材料を用いることで、部品コストの上昇を抑えつつ、導電性の良好なコネクタ９が得られる。
尚、端子部材95についても、例えば無酸素銅のような導電性が高い材料を用いるのが好ましい。
以上のようなコネクタ９を用いることにより、後述する型分割面104の位置等に影響されることなく、樹脂成形部４の先端部にコイル12への電力供給路を確保することができる。また、コネクタ９は、軸受支持部41付近に配置され、その先端部高さがコイル12先端部高さとほぼ等しくなるので、半径方向や軸方向に突出部を設けることなく、小さなスペースで樹脂成形部４に埋設することができる。その結果、DCブラシレスモータ１を小型化することができる。
前述したように、樹脂成形部４の軸受支持部41付近には、３つのコネクタ９が埋設され、また、１つの貫通孔42が形成されているが、各コネクタ９及び貫通孔42は、それぞれ、ロータ14の回転中心Ｏからほぼ等距離の位置に設置されている（図６参照）。また、コネクタ９の外径と、貫通孔42の内径とは、ほぼ同一とされるのが好ましい。これにより、樹脂の収縮による軸受支持部41の軸受嵌入孔の歪みが均一化されて、寸法精度が向上する。
図22に示すものは、端子部材95の平板部97を、ピン112と可動ピン108で挟んでモールドしてしまうものである。すなわち、ピン112の端面112aに形成した突起部112bを、端子部材95の開口98に挿通させて、可動ピン108の嵌合部（図示を省略）に嵌合させ、ピン112の端面112aと可動ピン108の端面108a間に端子部材95の平板部97を挟持するものである。この例の場合は、ピン112と可動ピン108とが圧着するので、前例のような雄ネジ921及び雌ネジ911を形成しなくてよい。
図23は、コネクタ９の他の態様のものを示すもので、このコネクタ９は、端子部材95の平板部97を第１の挟持部材91の下端に溶接等により一体に固定するものである。この例の場合は、端子部材95の平板部97を挟持しなくてよいので、作業性が向上する。
尚、電源（図示せず）からの電力は、導電棒35、ピン25及びネジ部材27を介して回路基板21上の制御回路（インバータ回路を含む）へ供給され、更に、ネジ部材27、ピン26、コネクタ９及び端子部材95を介してコイル12の各相へ供給される。これにより、コア11が励磁され、ロータ14にトルクが発生する。この場合、コイル12への通電は、ロータ位置センサー71による検出信号に基づいて、制御系20により制御される。
以上のようなブラシレスDCモータ１は、スクータ本体に対し、リブ31の基端部において、例えばボルト止めにより取り付けられる。この場合、スクータ本体と筒体３の基端面との間には、必要に応じ、防水・防塵処理が施される。この防水・防塵処理としては、例えば液密性を有するシール部材の介在が挙げられる。このシール部材としては、ゴムのような弾性材料よりなるリング状の部材、前記液状ガスケット、その他接着剤等を固化したものが挙げられる。
次に、ブラシレスDCモータ１の製造方法について、図24を参照して説明する。
まず、モールド金型100を用いてケーシング２の主要部を製造する。モールド金型100は、主に、下型（第１の金型）101と、該下型101と型分割面104を介して接合される上型（第２の金型）102と、下型101及び上型102の内部であって、それらのほぼ中心部に挿入される中型（第３の金型）103とで構成されている。中型103は、その基端部が下型101に嵌合されて固定されている。
下型101には、インサートナット63のネジ孔に挿入されるインサートナット固定用の突起105と、導電棒35の基端が嵌合する導電棒固定用の嵌合凹部106とが形成されている。
上型102には、樹脂を注入する注入路（ゲート）107と、導電棒35及びコネクタ９をそれぞれ固定する可動ピン（固定部材）108が挿通される挿通孔109と、筒体３を下型101との間で押圧支持する支持部110とが形成されている。尚、注入路107に充填された樹脂により、前記支柱43が形成される。
中型（センター軸）103には、ピン（固定部材）111,112がそれぞれ挿通される挿通孔115,116が形成されている。ピン111,112の先端は、中型103より突出し、この突出部113,114は、それぞれ、インサートナット77の雌ネジ771のネジ孔及びコネクタ９の溝912に嵌合し、これらを固定する。
ピン111は、インサートナット77の位置決めを行うとともに、基端部から樹脂が入り込むのを防止している。ピン112は、コネクタ９の位置決めを行っている。可動ピン108は、コネクタ９が上方に浮き上がるのを防止し、軸方向の位置決めを行うとともに、先端部から樹脂が入り込むのを防止している。
また、ピン111,112は、中型103で軸受支持部41を樹脂成形する部分の周囲に配置されている。
従来は、巻線13の端部や温度センサー８の信号出力線81等の、樹脂成形部４内に埋設される部品の入出力線は、線の状態で樹脂成形部４の外部に引き出していた。そして、この線は、型分割面を横断して外部に引き出していた。すなわち、型分割面の一部に、モールド時に樹脂が外部に流出しないようにした溝を作り、その溝にそれら入出力線を配置し、樹脂モールドしていた。その結果、入出力線を引き出したい位置に型分割面が一致するように、金型の分割形状を複雑にする必要があり、金型の加工を難しくしたり、入出力線、特に信号出力線81のように線径の細いものは、金型を分離する際に断線するおそれがあった。
これに対し、本発明のように、ピン111,112及び可動ピン108を用いてコネクタ９やインサートナット77を固定する場合は、金型に触れる部分が剛性の高い金属となるため、金型分割の際に断線するおそれがなくなる。また、型分割面104を入出力線が横断しないので、型分割面104の位置に影響されることなく、入出力線を引き出すこと、すなわち、埋設部材を介して電気信号の入出力を行うことができ、従って、前述したような理由で型分割形状を複雑にする必要がなくなる。
本実施例のブラシレスDCモータ１の場合、特に、樹脂成形部４の先端部にあるモータを制御する制御系20とコネクタ９とを、ピン２により最短距離で接続することができ、モータ効率を向上させることができる。更に、コネクタ９やインサートナット77を、金型で決めた位置で確実に埋設することができるため、これらの埋設部分にピン26や回路基板７等、他の部分を組み付ける際の精度が向上する。
また、中型103の外周面には、コア11の軸方向の位置決めをするための段差状の係止部117が形成されている。
以下、ブラシレスDCモータ１の製造工程について説明する。
［１］ 信号出力線81にインサートナット77をろう付けした温度センサー８をコイル12の内部に挿入する。また、コイル12の各相の端子部材95をコネクタ９により挟持し、電気的に接続しておく。
［２］ 下型101の突起105に、インサートナット63を嵌合、配置する。
［３］ ステータ10を、コア11の基端内周部が、中型103の係止部117に係止するまで嵌入する。コイル12各相のコネクタ９を、金型の対応する突出部114に嵌合して固定するとともに、各インサートナット77も対応する突出部113に嵌合して配置する。
［４］ 筒体３を、その基端が下型101の型分割面104に係合するまで、ステータ10の外側に嵌入する。また、このとき、筒体３に導電棒35を挿通し、その基端を下型101の嵌合凹部106に嵌合、配置する。
［５］ 上型102を下型101に対し、それらの型分割面104同士が密着するように装着する。これにより、筒体３は、支持部110と下型101の型分割面104とで押圧固定され、下型101と、筒体３と、上型102と、中型103とでキャビティー118が構成される。また、この際、上型102に装着されている各可動ピン108の基端が、コネクタ９の先端（段差部93）及び導電棒35の先端に嵌合する。これにより、コネクタ９は、突出部114と可動ピン108の基端とで押圧固定され、導電棒35は、嵌合凹部106と可動ピン108の基端とで押圧固定される。
［６］ 上型102の注入路107から、溶融状態の樹脂をキャビティー118内に注入する。例えば、ポリエステル系樹脂の場合、金型温度は130℃〜140℃程度、樹脂温度も同様で、注入圧力は80〜120kg/cm²程度が望ましい。所定時間経過後、注入した樹脂が固化すると、前述した樹脂成形体４が形成される。
［７］ 下型101と上型102とを分離し、筒体３、ステータ10及び樹脂形成体４の一体物を、中型103から取り出す。
［８］ ロータ14の回転軸15の基端部に軸受け18の内輪を、回転軸15の先端部に軸受け19の内輪に嵌入しておく。
［９］ 樹脂成形部４の軸受支持部41付近に、回路基板７を、開口772が露出している各インサートナット77の各ビス孔72にビス76を螺入することにより固定する。
［10］ 樹脂成形部４の軸受支持部41に、軸受けを予圧するための波ワッシャーを入れ、更に、ロータ14に嵌入した軸受け19の外輪を挿入する。次いで、蓋部材６の軸受支持部61に軸受け18を挿入するようにして、蓋部材６を樹脂成形部４の基端に装着し、ネジ部材62のインサートナット63への螺入により固定する。
［11］ 樹脂成形部４の先端面に露出している導電棒35及びコネクタ９の先端に、それぞれ、ピン25、26を連結する。
［12］ 予め、前述したような配置で、先端側に各スイッチング素子24が、基端側に各電解コンデンサー23が、それぞれ設置された回路基板21と、制御系20の他の構成部品が実装された回路基板22とを用意する。また、回路基板21と回路基板22との間で所定の配線を行う。また、各スイッチング素子24の上面に、それぞれ放熱シート29を設ける。
［13］ 支柱43に、前記回路基板22を挿入し、更に、バネ28を挿入し、この後、ピン25,26の先端にネジ部材27により回路基板21を固定する。
［14］ 制御系20を覆うようにカバー５を装着し、ボルト52の締め付けによりカバー５を筒体３に連結、固定する。筒体３とカバー５との境界部には、必要に応じ、前述したような防水・防塵処理が施される。
以上のようにして、ブラシレスDCモータ１が完成する。このようにブラシレスDCモータ１は、先端から基端へ向けた一方向に部品を積み上げていけば組み立てられるように構成されている。
以上、本実施例のブラシレスDCモータを図示の実施例に基づいて説明したが、本発明は、ブラシレスDCモータに限定されるものではない。
また、本発明のモータは、上述した電気スクータや電気自動車に用いられるものに限定されず、その用途は、いかなるものでもよい。
以上述べた実施例のブラシレスDCモータは、ケーシングに、モータと、このモータの駆動を制御する制御系とが収納されているので、組み立てや取り付けが容易であるとともに、信頼性が高い。
また、部品の共用によって、構成を簡素化することができ、ブラシレスDCモータを小型化することができるとともに、コストを低減することができる。
特に、ケーシングの制御系を覆う部分に放熱フィンを有する場合には、モータで発生した熱の放熱経路と、制御系で発生した熱の放熱経路とが、共用の部材で構成されているので、省スペース化に有利である。
また、電源からの電力を導電棒を介して制御系に供給し、制御系からの出力をコネクタを介してコイルに通電するように構成した場合には、この導電棒やコネクタに対し、導電性のピンを介して、回路基板に通電するとともに固定することができるので、部品点数の削減により、ブラシレスDCモータを小型化することができる。
また、第１のコネクタと第２のコネクタとの、円の中心に対する中心角θ１が、150±10゜、第１のコネクタと前記第３のコネクタとの、円の中心に対する中心角θ２が、150±10゜に設定されている場合や、制御系のスイッチング素子が回路基板上に環状に配置されている場合には、回路基板上の部品配置を、制御系の小型化、集約化にとって有利な配置とすることができ、ブラシレスDCモータをより小型化することができる。
また、固定部材を有する場合には、各スイッチング素子を一括して回路基板に設置することができ、導電棒を有する場合には、ケーブルを省略することができるので、組み立てや取り付けが、より簡単になる。
そして、導電棒を有する場合には、ケーシング内外での導線等の露出が最小限に抑えられ、これにより、断線が防止され、信頼性が向上する。
更に、ブラシレスDCモータの組み立てを先端から基端へ向けた一方向で行うことができるので、組み立ての自動化を実施することができる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ステータとロータを備えた駆動系と、この駆動系を制御し回路基板を有する制御系とをケース内に収納して構成されるモータにおいて、前記制御系への入力電源電流を流す第１の導電ピンと、前記制御系からコイルの各相へ出力する電流を流す第２の導電ピンとを前記ケース内に設け、前記第１及び第２の導電ピンに前記回路基板をネジ止め固定する構成のモータである。
従って、本発明は、回路基板を固定する部材と、電源と制御系とを電気的に接続するケーブルを、それぞれ用いる場合に比べ、部品点数が少なくなり、また、設置スペースが少なくてよい。これにより、モータを小型化することができ、更に、一方向から部品を積み上げて固定すればよいので、組み立ての自動化にも優れ、組み立ても容易となる。
また、本発明は、ステータとロータを備えた駆動系と、この駆動系を制御し回路基板を有する制御系とをケース内に収納して構成され、前記回路基板には複数のスイッチング素子が環状に配置されたモータにおいて、前記スイッチング素子は、一端側に突出する端子群を備え、該端子群が前記基板の内周側と外周側を交互に向くように配置されている構成のするモータである。
従って、複数のスイッチング素子を狭いスペースに設置することができ、これにより、回路基板を小さくでき、サージ電圧を増加させることなく、制御系を小型化することができ、延いてはモータを小型化することができる。
このように、本発明によれば、組み立てや取り付けが容易であって、小型で、且つ信頼性の高いモータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るモータを電気スクータ用モータに適用した場合の実施例を示す断面側面図である。
【図２】図１に示すモータの平面図である。
【図３】カバー及び制御系を取り外した状態のモータの平面図である。
【図４】図１に示すモータの底面図である。
【図５】蓋部材及びロータを取り外した状態のモータの底面図である。
【図６】蓋部材、ロータ及び回路基板を取り外した状態のモータの底面図である。
【図７】回路基板（第１の回路基板）及びこの回路基板に設置されたスイッチング素子を示す平面図である。
【図８】固定部材を樹脂成形体としたものを回路基板に設置した状態を示す図である。
【図９】固定部材の構成例を示す平面図である。
【図１０】図９に示す固定部材に各スイッチング素子を設置した状態を示す平面図である。
【図１１】図10中のＡ−Ａ線での断面図である。
【図１２】図10中のＢ−Ｂ線での断面図である。
【図１３】図10に示す固定部材を回路基板（第１の回路基板）に設置した状態を示す平面図である。
【図１４】図13中のＣ−Ｃ線での断面図である。
【図１５】回路基板（第２の回路基板）を示す底面図である。
【図１６】回路基板の平面図である。
【図１７】回路基板の側面図である。
【図１８】インサートナットの構成例を示す側面図である。
【図１９】インサートナットに配線を施した状態の側面図である。
【図２０】端子部材及びコネクタの構成例を示す分解斜視図である。
【図２１】コネクタに配線を施した状態のステータを示す図である。
【図２２】端子部材の平板部をピン及び可動ピンで挟持する構成例を示す分解斜視図である。
【図２３】端子部材及びコネクタの他の構成例を示す分解斜視図である。
【図２４】本発明に係るモータの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１ モータ
２ ケース
10 ステータ
14 ロータ
21 回路基板
22 回路基板
25 導電ピン
26 導電ピン

Claims (21)

1. ステータとロータを備えた駆動系と、この駆動系を制御し回路基板を有する制御系とをケース内に収納して構成されるモータにおいて、
   前記制御系への入力電源電流を流す第１の導電ピンと、前記制御系からコイルの各相へ出力する電流を流す第２の導電ピンとを前記ケース内に設け、前記第１及び第２の導電ピンに前記回路基板をネジ止め固定し、
   前記ケースは、当該ケースとは電気的に絶縁された固定 手段で固定された一対の導電棒を備え、前記ロータは前 記ケースの一端側に突出した回転軸を備え、前記各導電 棒の、前記回転軸の突出端と同じ側の端部には、電源と 接続するための端子が形成されているとともに、前記回 転軸の突出端と反対側の端部には、前記第１の導電ピン と接続するための端子が形成されていることを特徴とするモータ。
2. 前記制御系は、対向配置された第１の回路基板及び第２の回路基板を備え、前記第１の回路基板は、前記第１及び第２の導電ピンによって前記ケースに支持されており、更に、前記第２の回路基板を、前記第１の回路基板に対して離れる方向に付勢する付勢手段を設置したことを特徴とする請求項１記載のモータ。
3. 前記付勢手段は、バネであり、該バネの端部を位置決めする位置決め部材を備えていることを特徴とする請求項２記載のモータ。
4. 前記位置決め部材は、前記第１の回路基板及び（又は）第２の回路基板上にろう材で形成された突起であることを特徴とする前記請求項３記載のモータ。
5. 前記ケースには、前記第２の回路基板と係合する係合部を有する凸部を備え、前記バネは、前記凸部に挿入され且つ前記第１の回路基板と前記第２の回路基板との間に圧縮した状態で設けられたコイルバネであり、前記第２の回路基板は、前記コイルバネにより付勢され、これにより前記第２の回路基板が前記係合部と係合した状態が保持されるように構成されていることを特徴とする請求項３又は４記載のモータ。
6. 前記制御系は、複数のスイッチング素子を備え、これらの各スイッチング素子は、前記モータの回転軸方向に延在し且つ前記各スイッチング素子にそれぞれ対応して立設された複数の支柱からなる押圧手段によって、金属製のヒートシンクの内面に、放熱シートを介して、接触していることを特徴とする請求項１記載のモータ。
7. 前記複数の支柱は、樹脂モールドで一体成形されたものであることを特徴とする請求項６記載のモータ。
8. 前記ケースは、前記ステータと、該ステータを内包する金属製の筒体とを、前記筒体の材質よりも熱膨脹係数が小さい樹脂でモールドしてなることを特徴とする請求項１記載のモータ。
9. 前記筒体には、前記ケースを他所へ取り付けるための取り付け部と、前記金属製のヒートシンクを前記ケースへ取り付けるための取付部とが形成され、前記筒体に前記ヒートシンクを接触させて固定することを特徴とする請求項１記載のモータ。
10. 前記電気的に絶縁された固定手段を、樹 脂モールドで形成することを特徴とする請求項１記載のモータ。
11. 前記ステータは、コアと、当該コアに巻 線を施してなるコイルとを備え、前記巻線の端部にはコ ネクタを接続し、当該コネクタはケースに電気的に絶縁 された固定手段で固定され、前記コネクタの、前記回転 軸の突出端と反対側の端部に、前記第２の導電ピンと接 続するための端子が形成されていることを特徴とする請 求項１記載のモータ。
12. 前記コイルは、第１の相、第２の相及び 第３の相からなり、前記コネクタは、前記第１の相に接 続された第１のコネクタと、前記第２の相に接続された 第２のコネクタと、前記第３の相に接続された第３のコ ネクタとで構成されるとともに、同一の円のほぼ円周上 に配置され、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタ との、前記円の中心に対する中心角θ１が150±10゜、 前記第１のコネクタと前記第３のコネクタとの、前記円 の中心に対する中心角θ２が150±10゜であることを特 徴とする請求項11記載のモータ。
13. 前記コネクタは、前記電気的に絶縁され た固定手段によって、ケースのロータ用軸受の支持部付 近に固定されていることを特徴とする請求項11記載のモータ。
14. 前記電気的に絶縁された固定手段、及び 前記軸受支持部を、樹脂モールドで形成することを特徴 とする請求項13記載のモータ。
15. 前記軸受支持部付近に、前記ロータの位 置を検出する信号の信号出力線を挿通する貫通穴を設 け、前記貫通穴は、樹脂モールドする際に型によって成 形されるものであって、前記貫通穴の内径と前記コネク タの外径とがほぼ同一であることを特徴とする請求項１４記載のモータ。
16. 前記コネクタは、前記コイルに接続され た端子部材と、雌ねじが形成された第１の挟持部材と、 前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成された第２の挟持部 材とで構成され、前記端子部材は平板部を備え、更に、 前記雌ねじに前記雄ねじを螺入することにより前記第１ の挟持部材と前記第２の挟持部材とで前記平板部を挟持 したことを特徴とする請求項11記載のモータ。
17. 前記第１の挾持部材と前記第２の挾持部 材とは、導電性が異なる材料で構成されていることを特 徴とする請求項16記載のモータ。
18. 前記ケースは、樹脂でモールドされたス テータと、前記ロータの位置を検知するセンサを搭載し たセンサ基板と、前記樹脂内に埋設された温度センサ と、前記センサ基板を前記ケースに固定する固定手段と を有し、前記固定手段は、前記樹脂内に埋設されたイン サートナットと、該インサートナットに螺合するビスと で構成され、前記温度センサの信号出力線が前記インサ ートナットに接続され、前記インサートナット及び前記 ビスを介して前記センサ基板上の端子と通電するように 構成したことを特徴とする請求項１記載のモータ。
19. 前記インサートナットは、前記ロータを 回転可能に支持する軸受の軸受支持部付近に埋設されて いることを特徴とする請求項18記載のモータ。
20. 前記インサートナットは、そのネジ孔の 開口と反対側の端部に細径部を有し、この細径部に前記 信号出力線がろう付けされていることを特徴とする請求 項19記載のモータ。
21. ステータとロータを備えた駆動系と、こ の駆動系を制御し回路基板を有する制御系とをケース内 に収納して構成されるモータにおいて、
    前記制御系への入力電源電流を流す第１の導電ピンと、 前記制御系からコイルの各相へ出力する電流を流す第２ の導電ピンとを前記ケース内に設け、前記第１及び第２ の導電ピンに前記回路基板をネジ止め固定し、
    前記回路基板には複数のスイッチング素子が環状に配置 され、前記スイッチング素子は、一端側に突出する端子 群を備え、該端子群が前記基板の内周側と外周側を交互 に向くように配置され、
    更に、前記各スイッチング素子は、全体がほぼ正六角形 の環状で六角形の各辺に前記各スイッチング素子の固定 位置を決めるための段差部が設けられた固定部材を介し て前記基板に設置されていることを特徴とするモータ。

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