JP4754961B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、制御ＩＣが樹脂モールドされて構成される制御装置を搭載するモータに関するものである。

回転駆動する駆動源としてのモータ部と、該モータ部で生じた回転を減速出力する減速機構を備えた減速部とが一体に組み付けられて構成される減速機構付きモータ（ギヤードモータ）において、更に減速部のギヤハウジング内にモータ部の制御のための制御装置を備えたものが従来より種々提案されている（例えば特許文献１参照）。

近年、このような制御装置において、チップ化した制御ＩＣを樹脂モールドして構成したものが用いられ、小型で高度なモータ制御が行えるようになってきている。
特開２００４−１５３９９２号公報

ところで、上記した制御装置の制御ＩＣは動作時に発熱が生じ、その発熱による制御ＩＣの誤動作等を防止するために、外部に効率良く放熱する必要があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、制御ＩＣを樹脂モールドしてなる制御装置を備えるモータであって、放熱効果の高い構造とすることにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転駆動するモータ部と、前記モータ部に一体に組み付けられるギヤハウジングに、前記モータ部で生じた回転を減速する減速機構を収容するとともに、該減速機構を構成するギヤを収容するための開口をカバー部材にて閉塞されてなる減速部と、前記モータ部を制御する制御ＩＣが樹脂モールドされて構成される制御装置とを備えたモータであって、前記ギヤハウジング及び前記カバー部材の少なくとも一方は金属製よりなり、金属製の前記ギヤハウジング又は前記カバー部材のいずれかの外側面に面接触させた状態で前記制御装置が取り付けられ、前記制御装置は、内部に前記制御ＩＣを搭載する金属板部材を有し、該金属板部材から延出され外部に露出された接触片を前記ギヤハウジング又は前記カバー部材に接触させたことをその要旨とする。

同発明によれば、モータ部（モータ）を制御する制御装置は、金属製よりなるギヤハウジング又はカバー部材のいずれかの外側面に面接触するように取り付けられる。これにより、制御装置（制御ＩＣ）にて発生した熱が面接触される金属製のギヤハウジング又はカバー部材に効率良く伝導し、放熱効果が高くなる。

同発明によれば、制御装置は、内部に制御ＩＣを搭載する金属板部材を有しており、該金属板部材から延出され外部に露出された接触片が金属製のギヤハウジング又はカバー部材のいずれかに接触される。これにより、制御ＩＣで発生した熱が金属板部材における接触片を通じても金属製のギヤハウジング又はカバー部材側に伝導することとなり、放熱効果がより高くなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記制御装置は、前記金属板部材から延出され外部に露出された接触片を前記モータ部を構成する金属製のヨークハウジングに接触させたことをその要旨とする。

同発明によれば、制御装置は、金属板部材から延出され外部に露出された接触片がモータ部を構成する金属製のヨークハウジングに接触される。これにより、制御ＩＣで発生した熱が金属板部材における接触片を通じて金属製のヨークハウジング側にも伝導することとなり、放熱効果がより一層高くなる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のモータにおいて、前記接触片は、前記制御装置自身を取り付けるための取付片として用いられていることをその要旨とする。
同発明によれば、制御装置は、金属板部材から延出された接触片を取付片として用い、該取付片にて取り付けられる。これにより、制御装置の放熱用の接触片と制御装置の取付用の取付片とが共用できるため、構成を簡素化できる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のモータにおいて、前記取付片には、バネ状部が設けられていることをその要旨とする。
同発明によれば、制御装置を取り付けるための取付片にはバネ状部が設けられ、該バネ状部にて制御ＩＣにて生じた熱による熱応力が吸収される。これにより、熱応力による制御装置内部への影響や取付片における他部材との固定部分への影響を軽減できる等の効果を奏する。

従って、上記記載の発明によれば、制御ＩＣを樹脂モールドしてなる制御装置を備えるモータであって、放熱効果の高い構造とすることができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施の形態のギヤードモータ１を示す。本実施の形態のギヤードモータ１は、車両用パワーウインド装置に用いられるものである。このギヤードモータ１は、回転駆動するモータ部２と、該モータ部２にて生じる回転を減速出力する減速部３とが一体に組み付けられて構成されている。

モータ部２は、磁性金属材料よりなる有底筒状のヨークハウジング４を有し、該ヨークハウジング４内には電機子５が回転可能に収容されている。電機子５を構成する回転軸６には整流子７が固着されるとともに、該回転軸６の整流子７から突出する部分が減速部３内に挿入されている。回転軸６の減速部３内に挿入される部分にはウォーム６ａが形成されている。また、モータ部２には、整流子７に摺接する給電用ブラシを保持するためのブラシホルダ（ともに図示略）が備えられ、該ブラシホルダには給電用ブラシと電気的に接続されたブラシ給電用端子８が備えられている。

減速部３は、樹脂製のギヤハウジング１０を有しており、該ギヤハウジング１０は前記モータ部２（ヨークハウジング４）と一体に組み付けられている。ギヤハウジング１０には、モータ部２の回転軸６が挿入されるとともに、該回転軸６に設けられるウォーム６ａと噛合するウォームホイール１１が回転可能に収容される。即ち、ギヤハウジング１０には、ウォーム６ａを有する回転軸６を収容すべく略円筒状をなす軸収容部１０ａと、該軸収容部１０ａの一側に略円盤状に延出されウォームホイール１１を収容するホイール収容部１０ｂとが形成されている。ホイール収容部１０ｂには、ウォームホイール１１を収容するための円形状の開口を閉塞する金属製のカバー部材１２が装着されている。

ウォームホイール１１には一体回転するように出力軸１３が連結されており、該出力軸１３はカバー部材１２とは反対側に突出している。外部に突出した出力軸１３は、ウインドガラスを開閉するためのウインドレギュレータ（図示略）に駆動連結される。つまり、モータ部２の駆動により回転軸６が回転すると、ウォーム６ａ及びウォームホイール１１を介して出力軸１３に駆動力が伝達されて該出力軸１３が回転し、ウインドレギュレータが作動してウインドガラスが開閉するようになっている。

また、前記カバー部材１２の外側面には、モータ１（モータ部２）の回転を制御する図２に示すような制御装置１５が固定されている。制御装置１５は、前記モータ部２への駆動電源の供給・遮断を行うパワーＩＣやそのパワーＩＣをオンオフ動作させるドライバＩＣ等の制御ＩＣ１６を搭載（図１及び図２ではその内１つのみを図示）した略四角板状の金属板部材である金属ベース基板１７が樹脂モールドされそのモールド樹脂１８に覆われてなる。因みに、この金属板部材にはリードフレームも含まれる。

制御装置１５は、薄型の直方体状をなしておりその長手方向が回転軸６の軸方向に向くようにして、カバー部材１２の軸収容部１０ａ寄りの外側面に面同士で密着するように配置されている。そして、制御装置１５におけるモータ部２側を除いた３つの側面には、内部の金属ベース基板１７からそれぞれ外部に露出される取付片１７ａが延出され、各取付片１７ａは金属製であるカバー部材１２に接合されて固定される。各取付片１７ａには、その途中をクランク状に屈曲してバネ性を持たせたバネ状部１７ｂが設けられている。

制御装置１５のモータ部２側の側面からは、内部から延び制御ＩＣ１６に電気的に接続される複数本の接続端子１９ａ〜１９ｅが並んで露出されている。接続端子１９ａ〜１９ｅは、ギヤハウジング１０の外側面に設けられる挿入孔１０ｃから内部に挿入され、モータ内部端子である前記ブラシ給電用端子８や他の電気部品に接続されたモータ内部端子（図示略）等に接続される。尚、挿入孔１０ｃには、該孔１０ｃから内部への水や塵埃の侵入を防止すべくシール部材（図示略）が設けられ、接続端子１９ａ〜１９ｅの露出部分にもシール部材が設けられている。制御装置１５は、車載バッテリ（図示略）から電源供給を受け、接続端子１９ａ〜１９ｅからブラシ給電用端子８を介して各種制御に基づく駆動電源を給電用ブラシに供給し、モータ部２の回転駆動を制御する。

このような制御装置１５においては、動作時に内部の制御ＩＣ１６が発熱する。この場合、制御装置１５は、その底面（モールド樹脂１８）が金属製のカバー部材１２に面接触されているため、内部の制御ＩＣ１６からの熱が効率良くカバー部材１２に伝導し、外部に放出される。しかも、制御装置１５内の金属ベース基板１７が取付片１７ａにてカバー部材１２に接触していることから、該金属ベース基板１７及びその取付片１７ａからも内部の制御ＩＣ１６からの熱が効果的にカバー部材１２に伝導し、外部に放出される。

また、カバー部材１２を接地することで、制御装置１５内の金属ベース基板１７が取付片１７ａを通じて接地される。これにより、制御装置１５内の金属ベース基板１７はシールド部材として機能し、内部の制御ＩＣ１６の動作時に放射される電磁ノイズ（ラジオノイズ）を遮蔽して外部への電磁ノイズの漏れを低減するとともに、外部からの電磁ノイズの侵入をも低減して制御ＩＣ１６の誤動作を抑制している。

次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施の形態の制御装置１５は、金属製よりなるカバー部材１２の外側面に面接触するように取り付けられる。これにより、制御装置１５（制御ＩＣ１６）にて発生した熱が面接触される金属製のカバー部材１２に効率良く伝導されるようになるため、放熱効果を高くすることができる。

（２）本実施の形態の制御装置１５は、内部に制御ＩＣ１６を搭載する金属ベース基板１７を有しており、該金属ベース基板１７から延出され外部に露出された取付片１７ａが接触片として金属製のカバー部材１２に接合されている。これにより、制御ＩＣ１６で発生した熱が金属ベース基板１７における取付片１７ａを通じても金属製のカバー部材１２側に伝導することとなり、放熱効果がより高くなる。

（３）本実施の形態の制御装置１５は、金属ベース基板１７から延出され放熱用の接触片としても用いている取付片１７ａにてカバー部材１２に取り付けられる。これにより、制御装置１５の構成を簡素化することができる。

（４）本実施の形態では、制御装置１５を取り付けるための取付片１７ａにバネ状部１７ｂが設けられ、該バネ状部１７ｂにて制御ＩＣ１６にて生じた熱による熱応力（熱変形）が吸収される。これにより、熱応力による制御装置１５内部への影響や取付片１７ａにおけるカバー部材１２との固定部分（接合部分）への影響を軽減できる等の効果を奏する。

尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、制御装置１５をカバー部材１２の外側面に固定したが、例えば例えば金属製のギヤハウジングを用いる場合、該ギヤハウジングの外側面に制御装置１５を面接触させて取り付けてもよい。

・上記実施の形態では、制御装置１５内部の金属ベース基板１７の一部を延出させた取付片１７ａにて該制御装置１５を取り付けるようにしたが、これに限らず、例えば制御装置１５にモールド樹脂１８に取付片を設け、該取付片にて取り付けてもよい。この場合、取付片１７ａを放熱用の接触片としてカバー部材１２に接触させてもよい。また、金属ベース基板１７を使用しない制御装置を用いることもできる。

・上記実施の形態では、制御装置１５内部の金属ベース基板１７の一部を延出させた取付片１７ａをカバー部材１２のみに接触させたが、これに限らず、例えば図３に示すように、金属ベース基板１７にヨークハウジング４まで延びる接触片１７ｃを設け、該接触片１７ｃにてヨークハウジング４に接触させてもよい。このようにすれば、制御ＩＣ１６で発生した熱がその接触片１７ｃを通じて金属製のヨークハウジング４側にも伝導することとなり、放熱効果をより一層高くすることができる。

・上記実施の形態では、取付片１７ａのカバー部材１２への接合により制御装置１５を固定したが、制御装置１５の固定構造はこれに限定されるものではない。例えば、取付片１７ａをカバー部材１２にネジ止めしてもよい。また、カバー部材１２に取付片１７ａを挟持固定する一対の突起を設け、該突起間で取付片１７ａを挟持して制御装置１５を固定してもよい。

・上記実施の形態では、車両用パワーウインド装置に用いられるモータ１に実施したが、パワーウインド装置以外の車載装置のモータに実施してもよく、また車載以外のモータに実施してもよい。

（ａ）は、本実施の形態におけるモータの平面図であり、（ｂ）はモータの側面図である。 制御装置を示す斜視図である。 別例における制御装置を示す斜視図である。

符号の説明

２…モータ部、３…減速部、４…ヨークハウジング、１０…ギヤハウジング、１１…減速機構を構成するウォームホイール、１２…カバー部材、１５…制御装置、１６…制御ＩＣ、１７…金属板部材としての金属ベース基板、１７ａ…接触片としての取付片、１７ｂ…バネ状部、１７ｃ…接触片。

Claims (4)

1. 回転駆動するモータ部と、
   前記モータ部に一体に組み付けられるギヤハウジングに、前記モータ部で生じた回転を減速する減速機構を収容するとともに、該減速機構を構成するギヤを収容するための開口をカバー部材にて閉塞されてなる減速部と、
   前記モータ部を制御する制御ＩＣが樹脂モールドされて構成される制御装置と
   を備えたモータであって、
   前記ギヤハウジング及び前記カバー部材の少なくとも一方は金属製よりなり、金属製の前記ギヤハウジング又は前記カバー部材のいずれかの外側面に面接触させた状態で前記制御装置が取り付けられ、
   前記制御装置は、内部に前記制御ＩＣを搭載する金属板部材を有し、該金属板部材から延出され外部に露出された接触片を前記ギヤハウジング又は前記カバー部材に接触させたことを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記制御装置は、前記金属板部材から延出され外部に露出された接触片を前記モータ部を構成する金属製のヨークハウジングに接触させたことを特徴とするモータ。
3. 請求項１又は２に記載のモータにおいて、
   前記接触片は、前記制御装置自身を取り付けるための取付片として用いられていることを特徴とするモータ。
4. 請求項３に記載のモータにおいて、
   前記取付片には、バネ状部が設けられていることを特徴とするモータ。

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