JP5108467B2

JP5108467B2 - 駆動回路装置、及びモータ装置

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Publication number: JP5108467B2
Application number: JP2007292975A
Authority: JP
Inventors: 俊典中島
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2007-11-12
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-11-12
Also published as: JP2009123359A

Description

本発明は、駆動部を制御する駆動回路装置、及びこれを備えたモータ装置に関する。

特許文献１には、回路装置から延出された板状のリード部材を他の板状の端子へプロジェクション溶接によって電気的に接続する技術が開示されている。

詳細には、リード部材及び端子の導電率を近似させることで、リード部材及び端子の接続部（溶接部）での発熱温度のばらつきを抑え、溶接強度のばらつきを抑制するようになっている。
特開平３−５７１７９号公報

しかしながら、仮に、リード部材及び端子の接続部近傍で、意図しないリード部材と端子の接触が生じると、電流が分流して発熱温度が下がり、溶接強度がばらつくことが考えられる。

本発明は、上記事実を考慮し、溶接強度のばらつきを抑制することが課題である。

本発明の請求項１に係る駆動回路装置は、駆動部に電流を供給可能とする回路部材と、前記回路部材から延出される板状の連結端子と、前記回路部材に搭載される素子と、側面視で前記連結端子が前記回路部材から延出される側に前記素子から延出され、端部が前記連結端子の端部と電気溶接によって溶接点で接続される板状のリード端子と、を備え、前記溶接点より前記素子側で、前記連結端子及び前記リード端子の少なくとも一方が曲げられ、前記連結端子と前記リード端子が離間することを特徴とする。

上記構成によれば、駆動部に電流を供給可能とする回路部材から延出される板状の連結端子と、回路部材に搭載される素子から延出される板状のリード端子が、電気溶接によって溶接点で接続されている。

ここで、溶接点より素子側で、連結端子及びリード端子の少なくとも一方が曲げられて連結端子と前記リード端子が離間している。これにより、電気溶接時に、溶接点以外に電流が流れて分流するのを抑えることができ、溶接強度のばらつきを抑制することができる。

本発明の請求項２に係る駆動回路装置は、請求項１に記載において、前記素子は平らな扁平面を有し、前記回路部材は平坦面を有し、前記扁平面と前記平坦面が重なるように前記素子を前記回路部材に搭載することを特徴とする。

上記構成によれば、素子の扁平面と回路部材の平坦面が重なるように素子が回路部材に搭載されているため、駆動回路装置をコンパクトにすることができる。

本発明の請求項３に係る駆動回路装置は、請求項１又は２に記載において、前記連結端子及び前記リード端子は、前記回路部材及び前記素子から延出され折り曲げられて連結端子折曲部及びリード端子折曲部を形成し、前記回路部材に搭載される電子部品に沿って延びることを特徴とする。

上記構成によれば、連結端子及びリード端子は、回路部材及び素子から延出され折り曲げられて連結端子折曲部及びリード端子折曲部を形成し、回路部材に搭載される電子部品に沿って延びるように設けられている。このため、連結端子及びリード端子が、回路部材及び素子から突出するのが抑制され、駆動回路装置をコンパクトにすることができる

本発明の請求項４に係る駆動回路装置は、請求項３に記載において、前記溶接点と前記連結端子折曲部の間及び前記溶接点とリード端子折曲部の間の少なくとも一方で、前記連結端子及び前記リード端子の少なくとも一方が曲げられ、前記連結端子と前記リード端子が離間することを特徴とする。

上記構成によれば、溶接点と連結端子折曲部の間及び溶接点とリード端子折曲部の間の少なくとも一方で、連結端子及びリード端子の少なくとも一方を曲げて、連結端子とリード端子を離間させることで、回路部材及び素子に対して連結端子折曲部及びリード端子折曲部より離れた位置に溶接点を設けることができる。このため、溶接時に発生する熱などから回路部材及び素子を保護することができる。

本発明の請求項５に係る駆動回路装置は、請求項１〜４何れか１項に記載において、前記連結端子と前記リード端子を溶接する溶接方向から見たときに、前記連結端子と前記リード端子の前記溶接点周りの外周形状が重なっていることを特徴とする。

上記構成によれば、連結端子及びリード端子を溶接方向から見たときに、連結端子とリード端子の溶接点周りの外周形状が重なっているため、連結端子及びリード端子の板幅を溶接面として有効に使用することができ、さらに、駆動回路装置をコンパクトにすることができる。

本発明の請求項６に係るモータ装置は、請求項１〜５何れか１項に記載の駆動回路装置と、駆動部としてのモータ本体と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、駆動部としてのモータ本体が、請求項１〜５何れか１項に記載の駆動回路装置によって制御されて回転駆動している。請求項１〜５何れか１項に記載の駆動回路装置を使用しており、溶接強度のばらつきによる導通不良が抑制されているため、安定した状態でモータ本体を回転駆動させることができる。

本発明の第１実施形態に係る１例としての駆動回路装置１０が採用されたモータ装置１２について図１〜図８に従って説明する。

（全体構成）
先ず、モータ装置１２の構成について説明する。

図８に示されるように、車両空調用のブロアーモータに用いられるモータ装置１２のモータホルダ７０は、上部（図８上側）が閉じられた略円筒状の収容部７０Ａと、この収容部７０Ａの外周に形成される円盤状のフランジ部７０Ｂとを備えている。そして、収容部７０Ａにはモータ本体７２が収容されている。

モータ本体７２は直流モータであり、上部が閉じられた円筒状のヨークケース７４と、このヨークケース７４の内周面に固着されるマグネット７６と、このマグネット７６の内側に回転可能に収容される電機子７８とを備えている。このようなモータ本体７２は、ヨークケース７４の天井を構成する蓋部と収容部７０Ａの蓋部とが固定部材（図示省略）により締め付けられることによってモータホルダ７０に固定されるようになっている。

さらに、ヨークケース７４の下部開口部には、前述した電機子７８の下部を覆うカバー８０が装着されている。ヨークケース７４の下部開口部と、カバー８０との間にはモータ本体７２の内部と外部とを連通可能な開口８２が設けられている。

また、電機子７８は、回転軸８４と、この回転軸８４に固定されるコア８６と、コア８６に巻回される巻線８８と、コア８６の下部側で回転軸８４に固定される整流子９０とを含めて構成される。

さらに、回転軸８４の上端部は、ヨークケース７４の蓋部中央に設けられた軸受９２によって回転可能に支持されている。また、回転軸８４の下端部側は、カバー８０に設けられた軸受９４によって回転可能に支持され、更にその下端部は、カバー８０から外部下方へ突出している。そして、回転軸８４のカバー８０から突出した下端部分には、ファン等（図示省略）が一体回転可能に固定されている。さらに、カバー８０の内側には図示しないブラシホルダが設けられ、このブラシホルダに収容されるブラシが整流子９０に摺接している。

また、ヨークケース７４の蓋部には、モータ本体７２の内部と外部とを連通する連通孔９５が形成されている。この連通孔９５は、モータホルダ７０の収容部７０Ａの蓋部に形成された連通通路９７と連通している。

一方、モータホルダ７０のフランジ部７０Ｂの上面７０Ｃには、モータ本体７２の駆動を制御する駆動回路装置１０を収容するケース部９６が形成されている。

図４、図５に示されるように、駆動回路装置１０には、車載のバッテリから駆動電流が後述するコネクタ部４２の金属端子４２Ａを介して供給されるようになっている。

さらに、駆動回路装置１０は、電源のノイズを現象させるコンデンサ３０、３２及びチョークコイル３４等が搭載されると共に、平らな平坦面３６Ａ（図３参照）で下面が形成される回路基板３６を備えている。

この回路基板３６は、モールド樹脂１４によってモールドされることで、絶縁状態が確保されている。また、このモールド樹脂１４によって、回路基板３６をネジ等の固定部材でケース部９６（図６、図７参照）に取り付ける取付孔４０Ａ及び取付座面４０や、駆動電源と電気的に接続されるコネクタ部４２が形成されている。

なお、コネクタ部４２には、回路基板３６と電気的に接続される金属端子４２Ａが複数個（本実施形態では３個）設けられており、この金属端子４２Ａが、駆動電源から延設される供給電線の先端部に設けられたコネクタの端子と当接して電流を駆動回路装置１０に供給するようになっている。

また、回路基板３６には、板状の導電性金属（例えば、,銅,リン青銅等の金属板）から形成され、所定の位置へ電流を流すバスバー２４が設けられており、バスバー２４の一部は、連結端子２２としてモールド樹脂１４から突出して延出されている。なお、この連結端子２２については、詳細を後述する。

さらに、図５に示されるように、回路基板３６の下方（図５に示す下方）には、外部の操作信号を受信して、モータ本体７２（図８参照）に供給する駆動電源を調整し、モータ本体７２の回転速度を操作信号に応じた速度に調整する制御ＩＣ４４が設けられている。この制御ＩＣ４４は、上側に平らな扁平面４４Ａを備える平板状とされており、制御ＩＣ４４が、回路基板３６に搭載されると、扁平面４４Ａと回路基板３６の平坦面３６Ａが重なるようになっている。

さらに、制御ＩＣ４４と前述した連結端子２２を電気的に接続する板状のリード端子１８が、制御ＩＣ４４の側面から延出している。なお、このリード端子１８については詳細を後述する。

また、制御ＩＣ４４の下方には、シート状の放熱シート４６と、回路基板３６及び制御ＩＣ４４で発生した熱を大気中に放熱するヒートシンク４８が設けられている。このヒートシンク４８は、アルミ等の放熱性の高い金属材料より成形されており、板状の放熱板４８Ｂ及び放熱板４８Ｂの上面に立設される円筒状の接続円筒部４８Ａ（本実施形態では２個）を備えている。この接続円筒部４８Ａが接続円筒部４８Ａと対応する位置に設けられた回路基板３６の貫通孔２６に嵌められ、ヒートシンク４８は回路基板３６に固定されるようになっている。

さらに、放熱板４８Ｂの下面（回路基板３６に対して反対の面）には、円柱状の複数の放熱フィン４８Ｃが設けられており、この放熱フィン４８Ｃによって表面積を大きくして大気中に熱を放出し易いようになっている。

また、ヒートシンク４８と制御ＩＣ４４に挟まれる放熱シート４６は、制御ＩＣ４４とヒートシンク４８とを絶縁するために絶縁性を有するとともに、制御ＩＣ４４から発生する熱を効果的にヒートシンク４８に伝えて放熱効果を高めるために熱伝導性が良い合成樹脂材料にて矩形状に形成されている。

（要部構成）
次に、回路基板３６から延出される連結端子２２と、制御ＩＣ４４から延出されるリード端子１８について説明する。

図１、図２、図５に示されるように、複数個（本実施形態では５個）のリード端子１８は、制御ＩＣ４４の側面から延出し、リード端子折曲部１８Ａで上方へ折り曲げられ、回路基板３６に搭載されるコンデンサ３０、３２等に沿って延びるように設けられている。

さらに、リード端子１８の先端部近傍には、回路基板３６側に凸となる球状の凸部１８Ｂ（図２（Ａ）参照）が形成されている。

一方、複数個（本実施形態では５個）の連結端子２２は、回路基板３６をモールドするモールド樹脂１４の側方から延出し、連結端子折曲部２２Ａで上方へ折り曲げられ、回路基板３６に搭載されたコンデンサ３０やチョークコイル３４に沿ってリード端子１８と向かい合うように延びている。

また、図２（Ａ）に示されるように、リード端子１８とプロジェクション溶接（電気溶接）にて溶接点１６（図２（Ｂ）参照）で接続される前の連結端子２２の先端部近傍は、連結端子２２の板面とリード端子１８の板面とが平行に配置され、連結端子２２のリード端子１８と向かい合う板面に前述したリード端子１８の凸部１８Ｂが当接するようになっている。

さらに、図２（Ｃ）に示されるように、リード端子１８の板面に対して直交する方向（溶接方向）から見たときに、連結端子２２とリード端子１８の溶接点１６周りの外周形状が重るように連結端子２２及びリード端子１８の外周形状が決められている。

ここで、連結端子２２における溶接点１６より制御ＩＣ４４側には、リード端子１８から離れるように連結端子２２が曲げられる曲点２２Ｂが設けられている。これにより、溶接点１６近傍のみで、連結端子２２とリード端子１８が近接する構成となっている。

（作用・効果）
次に、連結端子２２とリード端子１８を溶接点１６でプロジェクション溶接をする溶接手順等について説明する。

図２（Ａ）に示されるように、溶接前の連結端子２２とリード端子１８の先端部近傍は、リード端子１８に形成された凸部１８Ｂで当っている。この状態で、連結端子２２の裏面（リード端子１８に対向しない面）に当接するように溶接電極５２を配置し、さらに、リード端子１８の裏面（連結端子２２に対向しない面）に当接するように溶接電極５４を配置する。

図２（Ｃ）に示されるように、溶接電極５４の下端部には、リード端子１８の板幅より細くなる細部５４Ａが設けられており、この細部５４Ａと溶接電極５２の間に凸部１８Ｂが配置されるようになっている。

次に、図２（Ｂ）で示されるように、溶接電極５４からリード端子１８の凸部１８Ｂ及び連結端子２２を通して溶接電極５２に電流を流す。このように、凸部１８Ｂに電流を集中させることで凸部１８Ｂ近傍を発熱（抵抗熱）させ、凸部１８Ｂを軟化させる。

さらに、溶接電極５４を溶接電極５２側（矢印Ａ側）に移動させ、軟化した凸部１８Ｂを連結端子２２に圧接し、溶接点１６で連結端子２２とリード端子１８を接続させる。

ここで、前述したように、連結端子２２は、曲点２２Ｂでリード端子１８から離れるように曲げられているため、プロジェクション溶接時に、溶接点１６以外に電流が流れて分流するのを抑えることができ、溶接強度のばらつきを抑制することができる。

また、溶接強度のばらつきを抑制することで、安定した状態で、連結端子２２とリード端子１８を溶接することができるため、連結端子２２とリード端子１８間の導通不良を抑制することができる。

また、連結端子２２は、曲点２２Ｂでリード端子１８から離れるように曲げられているため、連結端子２２又はリード端子１８の位置精度が低い場合でも、分流を抑制することができる。

また、連結端子２２及びリード端子１８は、回路基板３６及び制御ＩＣ４４から延出されて連結端子折曲部２２Ａ及びリード端子折曲部１８Ａで折り曲げられ、回路基板３６に搭載されたコンデンサ３０やチョークコイル３４に沿って延びるように設けられている。このため、連結端子２２及びリード端子１８が、回路基板３６及び制御ＩＣ４４から突出するのが抑制され、駆動回路装置１０をコンパクトにすることができる。

また、溶接点１６と連結端子折曲部２２Ａの間で、連結端子２２を曲げて、連結端子２２とリード端子１８を離間させることで、回路基板３６及び制御ＩＣ４４に対して連結端子折曲部２２Ａ及びリード端子折曲部１８Ａより離れた位置に溶接点１６を設けることができる。このため、溶接時に発生する熱などから回路基板３６及び制御ＩＣ４４を保護することができる。

また、制御ＩＣ４４は、制御ＩＣ４４の扁平面４４Ａが回路基板３６の平坦面３６Ａと重なるように回路基板３６に搭載されているため、駆動回路装置１０をコンパクトにすることができる。

また、連結端子２２及びリード端子１８を溶接方向から見たときに、連結端子２２とリード端子１８の外周形状が重なるように連結端子２２及びリード端子１８の外周形状が決められているため、連結端子２２及びリード端子１８の板幅を溶接面として有効に使用することができ、さらに、駆動回路装置１０をコンパクトにすることができる。

また、モータ装置１２の回転軸８４が、導通不良が抑制された駆動回路装置１０によって制御され回転駆動しているため、安定した状態で回転軸８４を回転させることができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、連結端子２２を曲げてリード端子１８から離間させたが、リード端子を曲げて又は連結端子及びリード端子を曲げて連結端子とリード端子を離間させてもよい。

また、上記実施形態では、電気溶接としてのプロジェクション溶接を例にとって説明したが、スポット溶接等であってもよい。

次ぎに、本実施の第２実施形態に係る駆動回路装置１００が採用されたモータ装置１０２について図９に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。図９に示されるように、本第２実施形態では、第１実施形態と違い、連結端子１０４が、曲点１０４Ａで、リード端子１８から離れるように直角に折り曲げられ、さらに、曲点１０４Ｂで下方に向けて直角に折り曲がられる構成となっている。

このように、２段間で連結端子１０４を折り曲げることで、リード端子１８から容易に連結端子１０４を離間させることができるようになっている。

本発明の第１実施形態に係るモータ装置を示し、駆動回路装置の連結端子近傍を示した拡大断面図である。（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の第１実施形態に係るモータ装置に採用された駆動回路装置の連結端子近傍を示した側面図及び正面図である。本発明の第１実施形態に係るモータ装置に採用された駆動回路装置の全体を示した側面図である。本発明の第１実施形態に係るモータ装置に採用された駆動回路装置の全体を上から見た平面図である。本発明の第１実施形態に係るモータ装置に採用された駆動回路装置を示した分解斜視図である。本発明の第１実施形態に係るモータ装置を上から見た平面図である。本発明の第１実施形態に係るモータ装置の上部を示した断面図である。本発明の第１実施形態に係るモータ装置の全体を示した断面図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係るモータ装置に採用された駆動回路装置の連結端子近傍を示した側面図及び正面図である。

符号の説明

１０・・・駆動回路装置、１２・・・モータ装置、１６・・・溶接点、１８・・・リード端子、１８Ａ・・・リード端子折曲部、２２・・・連結端子、２２Ａ・・・連結端子折曲部、３０・・・コンデンサ（電子部品）、３２・・・コンデンサ（電子部品）、３４・・・チョークコイル（電子部品）、３６・・・回路基板（回路部材）、３６Ａ・・・平坦面、４４・・・制御ＩＣ（素子）、４４Ａ・・・扁平面、７２・・・モータ本体（駆動部）、８４・・・回転軸（モータ回転軸）、１００・・・駆動回路装置、１０２・・・モータ装置、１０４・・・連結端子

Claims

駆動部に電流を供給可能とする回路部材と、
前記回路部材から延出される板状の連結端子と、
前記回路部材に搭載される素子と、
側面視で前記連結端子が前記回路部材から延出される側に前記素子から延出され、端部が前記連結端子の端部と電気溶接によって溶接点で接続される板状のリード端子と、
を備え、
前記溶接点より前記素子側で、前記連結端子及び前記リード端子の少なくとも一方が曲げられ、前記連結端子と前記リード端子が離間することを特徴とする駆動回路装置。
前記素子は平らな扁平面を有し、前記回路部材は平坦面を有し、前記扁平面と前記平坦面が重なるように前記素子を前記回路部材に搭載することを特徴とする請求項１に記載の駆動回路装置。
前記連結端子及び前記リード端子は、前記回路部材及び前記素子から延出され折り曲げられて連結端子折曲部及びリード端子折曲部を形成し、前記回路部材に搭載される電子部品に沿って延びることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動回路装置。
前記溶接点と前記連結端子折曲部の間及び前記溶接点とリード端子折曲部の間の少なくとも一方で、前記連結端子及び前記リード端子の少なくとも一方が曲げられ、前記連結端子と前記リード端子が離間することを特徴とする請求項３に記載の駆動回路装置。
前記連結端子と前記リード端子を溶接する溶接方向から見たときに、前記連結端子と前記リード端子の前記溶接点周りの外周形状が重なっていることを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載の駆動回路装置。
請求項１〜５何れか１項に記載の駆動回路装置と、
駆動部としてのモータ本体と、
を備えることを特徴とするモータ装置。