JP6040602B2 - モータユニット - Google Patents

Description

本発明は、電動モータおよび電動モータの駆動を制御する回路基板を有するモータユニットに関する。

特許文献１のモータユニットは、モータハウジング、モータブラケット、および平板状の１枚の回路基板を有する。モータハウジングは、ロータおよびステータを収容する。モータブラケットは、モータハウジングに固定される。回路基板は、モータブラケットの底壁に取り付けられる。回路基板は、その主面に複数の回路素子が取り付けられる。

特開２００７−２８８９２９号公報

上記モータユニットにおいては、回路基板の主面上に全ての回路素子が取り付けられている。このため、回路基板を平面方向に小さくすることが難しい。
本発明は、上記課題を解決するため、回路基板の径方向の寸法を小さくすることが可能なモータユニットを提供することを目的とする。

（１）第１の手段は、請求項１に記載の発明すなわち、ロータおよびステータを収容するモータハウジング、および前記ロータの軸方向において前記モータハウジングの端部に固定されるモータブラケットを有する電動モータと、前記軸方向において前記モータブラケットに対して前記モータハウジングとは反対側に位置する基板支持部材と、前記電動モータの駆動を制御し、インバータ回路および制御回路を有し、屈曲されて前記基板支持部材の側面上に直接巻き付けられる１枚の回路基板とを有するモータユニットであることを要旨とする。

上記モータユニットにおいては、基板支持部材の側面に回路基板が巻き付けられるため、回路基板がモータブラケットの底面に固定される構成と比較して、回路基板の径方向の寸法を小さくすることができる。このため、モータユニットの径方向の小型化を図ることができる。

（２）第２の手段は、請求項２に記載の発明すなわち、前記基板支持部材は、前記モータハウジングの外周面および前記モータブラケットの外周面の少なくとも一方よりも内方向に位置する側壁を有し、前記回路基板は、前記基板支持部材の前記側壁に巻き付けられる請求項１に記載のモータユニットであることを要旨とする。

（３）第３の手段は、請求項３に記載の発明すなわち、前記モータブラケットは、第１嵌合部分を有し、前記基板支持部材は、第２嵌合部分を有し、前記第１嵌合部分および前記第２嵌合部分は互いに嵌め合わせられる請求項１または２に記載のモータユニットであることを要旨とする。

上記モータユニットにおいては、第１嵌合部分および第２嵌合部分が互いに嵌め合わせられることにより、基板支持部材およびモータブラケットの相対的な位置関係が決められる。

（４）第４の手段は、請求項４に記載の発明すなわち、前記電動モータは、前記ステータと前記回路基板とを電気的に接続するバスバーを有し、前記回路基板は、前記バスバーの端部と接続する接続端子を有し、前記接続端子および前記バスバーの端部はボルトにより固定される請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータユニットであることを要旨とする。

上記モータユニットにおいては、ボルトにより接続端子およびバスバーの端部が固定されるため、接続端子およびバスバーの端部の接触のみにより接続端子およびバスバーの端部の電気的な接続が維持されると仮定した構成と比較して、接続端子およびバスバーの端部の電気的な接続の信頼性を向上させることができる。

（５）第５の手段は、請求項５に記載の発明すなわち、前記回路基板は、前記接続端子が取り付けられた回路基板本体、および電気的に絶縁する樹脂材料により前記回路基板本体において前記接続端子以外の部分を覆う樹脂カバー部分を有する請求項４に記載のモータユニットであることを要旨とする。

上記モータユニットにおいては、回路基板本体が樹脂カバー部分により覆われるため、回路基板の外部からの塵埃および水滴が回路基板本体に付着することが抑制される。このため、回路基板の信頼性が高まる。

（６）第６の手段は、請求項６に記載の発明すなわち、前記モータユニットは、熱可塑性樹脂フィルムの多層プリント基板として前記回路基板を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータユニットであることを要旨とする。
（７）第７の手段は、請求項７に記載の発明すなわち、前記軸方向と直交する方向に沿う平面において、前記基板支持部材における前記回路基板が巻き付けられる部分の断面形状は、前記ロータの軸周りにおいて少なくとも４つの平面が連続した部分を含む請求項１〜６のいずれか一項に記載のモータユニットであることを要旨とする。

本発明は、回路基板の径方向の寸法を小さくすることが可能なモータユニットを提供する。

本発明の実施形態のモータユニットに関する断面図であり、軸方向の平面の断面構造を示す断面図。 実施形態のモータユニットに関する断面図であり、（ａ）は図１のＺ１Ａ−Ｚ１Ａ平面の断面構造を示す断面図、（ｂ）は図１のＺ１Ｂ−Ｚ１Ｂ平面の断面構造を示す断面図。 実施形態の回路基板に関する展開図であり、樹脂カバー部分を省略した回路基板の展開構造を示す展開図。 実施形態の制御装置に関する断面図であり、図３のＺ３−Ｚ３平面の断面構造を示す断面図。 本発明のその他の実施形態のモータユニットに関する断面図であり、軸方向の平面の断面構造の一部分を示す断面図。

図１を参照して、本実施形態のモータユニット１の構成について説明する。
モータユニット１は、電動モータ１Ａ、制御装置１Ｂ、および減速機１Ｃを有する。制御装置１Ｂは、電動モータ１Ａおよび減速機１Ｃの間に位置する。制御装置１Ｂは、電動モータ１Ａの動作を制御する。減速機１Ｃは、電動モータ１Ａの出力軸１１の回転速度を減速させた状態でステアリングシャフト２に出力軸１１の回転トルクを伝達する。

電動モータ１Ａは、ロータ１０、ステータ２０、バスバー３０、モータハウジング４０、玉軸受４１，４２、レゾルバ５０、およびモータブラケット６０を有する。制御装置１Ｂは、回路基板７０およびギヤハウジング１１０を有する。減速機１Ｃは、ウォームシャフト９０、ウォームホイール１００、ギヤハウジング１１０、カバー部材１３０、ロックナット１３１、および玉軸受１３２，１３３を有する。ギヤハウジング１１０は、制御装置１Ｂの構成要素と減速機１Ｃの構成要素とを兼ねる。なお、ギヤハウジング１１０は「基板支持部材」に相当する。

モータユニット１の方向を次のように定義する。
（Ａ）ロータ１０の中心軸（以下、「中心軸Ｊ」）に沿う方向を「軸方向ＺＡ」とする。また、軸方向ＺＡに直交する方向を「径方向ＺＢ」とする。また、ロータ１０が回転する方向を「周方向ＺＣ」とする。
（Ｂ）軸方向ＺＡにおいて、電動モータ１Ａ、制御装置１Ｂおよび減速機１Ｃの順に通過する方向を「上方向ＺＡ１」とする。また、軸方向ＺＡにおいて、減速機１Ｃ、制御装置１Ｂ、および電動モータ１Ａの順に通過する方向を「下方向ＺＡ２」とする。
（Ｃ）径方向ＺＢにおいて、中心軸Ｊに接近する方向を「内方向ＺＢ１」とする。また、径方向ＺＢにおいて、中心軸Ｊから離間する方向を「外方向ＺＢ２」とする。

ロータ１０は、出力軸１１、ロータコア１２、および永久磁石１３を有する。ロータコア１２は、出力軸１１に圧入される。永久磁石１３は、ロータコア１２の外周面に固定される。永久磁石１３は、周方向ＺＣに１０極の磁極を有する。

ステータ２０は、ステータコア２１および界磁部２２を有する。ステータ２０は、電源（図示略）から電流が供給されることによりロータ１０の回転力を発生させる磁界を形成する。ステータコア２１は、モータハウジング４０の内周面に圧入される。界磁部２２は、ステータコア２１に導電線が巻きつけられることにより集中巻きを形成する。界磁部２２は、４個のＵ相コイル、４個のＶ相コイルおよび４個のＷ相コイルを有する。

バスバー３０は、銅板３１および支持部材３２を有する。バスバー３０は、ステータコア２１よりも上方向ＺＡ１に位置する。バスバー３０は、ステータ２０および回路基板７０を電気的に接続する。

銅板３１は、Ｕ相銅板３１Ｕ、Ｖ相銅板３１Ｖ、およびＷ相銅板３１Ｗを有する。Ｕ相銅板３１Ｕは、各Ｕ相コイルのコイル端部が接続される。Ｖ相銅板３１Ｖは、各Ｖ相コイルのコイル端部が接続される。Ｗ相銅板３１Ｗは、各Ｗ相コイルのコイル端部が接続される。各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの端部は、上方向ＺＡ１に延び、回路基板７０に接続される。

支持部材３２は、銅板３１を支持する。支持部材３２は、下端部においてステータコア２１の外周部分に取り付けられる。支持部材３２は、各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの端部を支持する銅板支持部分３２Ａを有する。銅板支持部分３２Ａは、各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの端部に接触するとともに上方向ＺＡ１に延びる。銅板支持部分３２Ａは、各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗの端部とともにモータブラケット６０のバスバー貫通孔６２Ａに挿入される。

モータハウジング４０は、下方向ＺＡ２を閉塞し、上方向ＺＡ１を開口する円筒形状を有する。モータハウジング４０は、ロータ１０の一部分、ステータ２０、バスバー３０、および玉軸受４２を収容する。モータハウジング４０は、下端部において玉軸受４２を支持する。

レゾルバ５０は、バスバー３０よりも上方向ＺＡ１、かつバスバー３０よりも内方向ＺＢ１に位置する。レゾルバ５０は、ロータ１０の回転位置に応じた電圧信号を回路基板７０に出力する。レゾルバ５０は、レゾルバロータ５１、レゾルバステータ５２、および回路接続部材５３（図２（ａ）参照）を有する。レゾルバ５０は、可変リラクタンス型レゾルバの構成を有する。

レゾルバロータ５１は、出力軸１１に圧入される。レゾルバステータ５２は、レゾルバ支持部分６３に圧入される。回路接続部材５３は、端子台（図示略）および複数の接続端子５３Ａ（図２（ａ）参照）を有する。回路接続部材５３は、レゾルバステータ５２および回路基板７０を電気的に接続する。端子台は、レゾルバステータ５２から径方向ＺＢに突出する。接続端子５３Ａは、端子台から上方向ＺＡ１に延びる。

モータブラケット６０は、側壁６１、底壁６２、レゾルバ支持部分６３、軸受支持部分６４、および取付部分６５（図２（ａ）参照）を有する。モータブラケット６０は、軸受支持部分６４において玉軸受４１を支持する。

側壁６１は、モータハウジング４０の上端部に固定される。側壁６１は、略円筒形状の外周面６１Ｂおよび平面視において六角形状の内周面を有する。側壁６１は、外周面６１Ｂの一部分に平面部分６１Ａを有する（図２（ａ）参照）。平面部分６１Ａは、側壁６１の内周面において平面部分６１Ａと対向する部分と平行する（図２（ａ）参照）。

底壁６２は、モータハウジング４０を上方向ＺＡ１側から閉塞する。底壁６２は、バスバー貫通孔６２Ａ、レゾルバ貫通孔６２Ｂ（図２（ａ）参照）、および第１嵌合部分６２Ｃを有する。第１嵌合部分６２Ｃは、バスバー貫通孔６２Ａおよびレゾルバ貫通孔６２Ｂよりも内方向ＺＢ１に位置する。第１嵌合部分６２Ｃの内側面は、平面視において六角形状を有する。レゾルバ支持部分６３は、底壁６２から下方向ＺＡ２に延びる。軸受支持部分６４は、底壁６２から上方向ＺＡ１に延びる。

ウォームシャフト９０は、出力軸１１と一体的に回転する。ウォームシャフト９０は、ウォームホイール１００に噛み合う。ウォームシャフト９０は、下端部において接続部材１２０に固定される。ウォームシャフト９０は、接続部材１２０により出力軸１１に連結される。

ウォームホイール１００は、ステアリングシャフト２に固定される。ウォームホイール１００は、ウォームシャフト９０の回転をステアリングシャフト２に伝達する。
ギヤハウジング１１０は、金属材料により形成される。ギヤハウジング１１０は、シャフト収容部分１１１、ホイール収容部分１１２、および側壁１１３を有する。ギヤハウジング１１０は、カバー部材１３０、ロックナット１３１、および玉軸受１３２，１３３がシャフト収容部分１１１に取り付けられた構成を有する。

シャフト収容部分１１１は、ウォームシャフト９０を収容する。シャフト収容部分１１１は、下方向ＺＡ２の部分において玉軸受１３２を支持し、上端部において玉軸受１３３を支持する。ホイール収容部分１１２は、ウォームホイール１００およびステアリングシャフト２の一部分を収容する。側壁１１３は、ギヤハウジング１１０の下端部に位置する。側壁１１３は、底面視において六角形状の外側面１１３Ｂを有する。側壁１１３は、下端部において第２嵌合部分１１３Ａを有する。第２嵌合部分１１３Ａの外側面は、底面視において六角形状を有する。

回路基板７０は、側壁１１３の外側面１１３Ｂに巻き付けられる。回路基板７０は、平面視において六角形状を有する（図２（ｂ）参照）。回路基板７０は、回路基板本体７１、３個のバスバー接続端子７５、および樹脂カバー部分７８を有する。バスバー接続端子７５は、回路基板本体７１に取り付けられている。樹脂カバー部分７８は、回路基板本体７１の主面７１Ａ側から回路基板本体７１を覆う。

カバー部材１３０は、シャフト収容部分１１１の上端部に固定される。ロックナット１３１は、カバー部材１３０に取り付けられる。ロックナット１３１は、ギヤハウジング１１０に対するカバー部材１３０の緩みが生じることを抑制する。

図１および図２を参照して、回路基板７０およびその周辺の詳細な構造について説明する。
図１に示されるように、ギヤハウジング１１０の側壁１１３は、モータブラケット６０の側壁６１に挿入される。すなわち、側壁１１３は、径方向ＺＢにおいて側壁６１と重なる。このとき、側壁１１３は、モータハウジング４０の外周面４０Ａおよびモータブラケット６０の側壁６１の外周面６１Ｂよりも内方向ＺＢ１に位置する。また、回路基板７０は、径方向ＺＢにおいて側壁６１と重なるとともに側壁６１の内側面と対向する。また、図２（ａ）に示されるように、ギヤハウジング１１０の第２嵌合部分１１３Ａは、モータブラケット６０の第１嵌合部分６２Ｃに嵌め合わせられる。側壁１１３は、２本のボルト６６により側壁６１に固定される（図２（ｂ）参照）。

図２（ｂ）に示されるように、回路基板７０は、径方向ＺＢにおいて、側壁１１３および側壁６１の間に位置する。樹脂カバー部分７８の外側面は、側壁６１の内側面に接触する。回路基板７０は、バスバー接続端子７５に対応する部分が樹脂カバー部分７８により覆われていない構成を有する。すなわち、回路基板７０は、バスバー接続端子７５が回路基板７０の外部に露出する構成を有する。

バスバー３０の各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗおよび銅板支持部分３２Ａは、バスバー貫通孔６２Ａ（図２（ａ）参照）を介して、側壁６１とバスバー接続端子７５との径方向ＺＢの間に位置する。各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗは、径方向ＺＢにおいて各バスバー接続端子７５と対向する。各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗおよび各バスバー接続端子７５は、３本のボルト７９により互いに固定される。ギヤハウジング１１０およびモータブラケット６０は、周方向ＺＣの２箇所においてボルト６６により互いに固定される。なお、ボルト７９の表面は、電気的な絶縁を図るためのコーティングが施されている。

図３および図４を参照して、回路基板７０の詳細な構成について説明する。図３の矢印ＺＤ１により示される回路基板７０の長手方向を「横方向ＺＤ１」とする。また、図３の矢印ＺＤ２により示される回路基板７０の短手方向を「縦方向ＺＤ２」とする。

図３に示されるように、回路基板７０は、回路基板本体７１、３個のバスバー接続端子７５、および樹脂カバー部分７８（図１参照）の他に、６個のパワー素子７２としての電界効果型トランジスタ、９個の荷重受部材７３、３個の制御素子７４、１個のレゾルバコネクター７６、１個の外部コネクター７７、およびセラミック部分８０（図４参照）を有する。回路基板７０は、６個のパワー素子７２によりインバーター回路７０Ａを構成し、制御素子７４等の回路素子によりパワー素子７２の動作を制御する制御回路７０Ｂを構成する。なお、バスバー接続端子７５は「接続端子」に相当する。

回路基板本体７１は、展開された状態において平板状に形成される。図４に示されるように、回路基板本体７１は、主面７１Ａ、背面７１Ｂ、導体パターン７１Ｃ、導電部分７１Ｄ、層間接続部分７１Ｅ、主面金属接合部分７１Ｆ、および背面金属接合部分７１Ｇを有する。回路基板本体７１は、導体パターン７１Ｃが形成された熱可塑性樹脂フィルムが積層された状態で熱圧着されることにより構成された多層プリント基板として形成される。回路基板本体７１は、主面７１Ａにおいてバスバー接続端子７５、レゾルバコネクター７６（図３参照）、および外部コネクター７７（図３参照）が取り付けられる構造を有する。回路基板本体７１は、主面７１Ａとは反対側に形成された背面７１Ｂにおいてセラミック部分８０に固定される。

導体パターン７１Ｃは、回路基板本体７１に取り付けられたパワー素子７２等の回路素子を電気的に接続する。導体パターン７１Ｃは、回路基板本体７１の各層に形成される。
導電部分７１Ｄは、回路基板本体７１の内部においてパワー素子７２に対応する部分に位置する。導電部分７１Ｄは、パワー素子７２および背面７１Ｂの間に位置する。

層間接続部分７１Ｅは、ビアホール、およびビアホール内に充填された導電ペーストにより形成される。層間接続部分７１Ｅは、回路基板本体７１の各層の導体パターン７１Ｃを互いに電気的に接続する。

主面金属接合部分７１Ｆは、回路基板本体７１の主面７１Ａ上に形成される。主面金属接合部分７１Ｆは、バスバー接続端子７５、レゾルバコネクター７６の接続端子７６Ａ（図２（ａ）参照）、および各制御素子７４と電気的に接続される。

背面金属接合部分７１Ｇは、回路基板本体７１の背面７１Ｂ上に形成される。背面金属接合部分７１Ｇは、回路基板本体７１において導電部分７１Ｄおよび荷重受部材７３に対応する部分に位置する。背面金属接合部分７１Ｇは、導電部分７１Ｄおよび荷重受部材７３に接触する。

パワー素子７２は、回路基板本体７１の内部において背面７１Ｂ側に位置する。パワー素子７２は、導電部分７１Ｄと電気的に接続される。
荷重受部材７３は、金属材料からなる。荷重受部材７３は、円柱形状を有する。荷重受部材７３は、回路基板本体７１の内部において各パワー素子７２の周囲に位置する。荷重受部材７３は、一端が回路基板本体７１の内部において背面７１Ｂ側の端部に位置し、他端が回路基板本体７１の内部においてパワー素子７２よりも主面７１Ａ側に位置する。

制御素子７４は、回路基板本体７１の主面７１Ａおよび背面７１Ｂに直交する側面に隣り合う。制御素子７４は、縦方向ＺＤ２に配列される（図３参照）。制御素子７４は、フィルムコンデンサー７４Ａ、トロイダルコイル７４Ｂ、およびリレー７４Ｃ（ともに図３参照）を有する。フィルムコンデンサー７４Ａ、トロイダルコイル７４Ｂ、およびリレー７４Ｃは、回路基板本体７１の主面金属接合部分７１Ｆにワイヤーボンディングにより電気的に接続される。

バスバー接続端子７５は、横方向ＺＤ１に一定の距離をおいて配列される。バスバー接続端子７５は、回路基板本体７１の主面７１Ａ側に位置する。バスバー接続端子７５は、縦方向ＺＤ２に延びる（図３参照）。

レゾルバコネクター７６は、接続端子７６Ａおよびコネクターケース７６Ｂを有する（ともに図２（ａ）参照）。接続端子７６Ａは、レゾルバ５０の回路接続部材５３の接続端子５３Ａが嵌め合わせられる円筒形状を有する（図２（ａ）参照）。コネクターケース７６Ｂは、平面視において横方向ＺＤ１が長手となる長方形状、かつ接続端子７６Ａを収容する箱形状を有する（図２（ａ）参照）。

外部コネクター７７は、外部電源（図示略）と回路基板本体７１とを互いに接続する。外部コネクター７７は、モータブラケット６０の側壁６１から外方向ＺＢ２に突出する（図２（ｂ）参照）。

樹脂カバー部分７８は、電気的に絶縁された樹脂材料により成形される。樹脂カバー部分７８は、回路基板本体７１の主面７１Ａにおいてバスバー接続端子７５以外の部分および制御素子７４を覆う。樹脂カバー部分７８は、回路基板本体７１の主面７１Ａに取り付けられた回路素子（図示略）を覆う。樹脂カバー部分７８は、主面金属接合部分７１Ｆとワイヤーボンディングにより接合された回路素子（図示略）が回路基板７０の周囲の温度の変化により主面金属接合部分７１Ｆおよび回路素子との導通が不安定になることを抑制する。樹脂カバー部分７８は、回路基板本体７１を覆うことにより回路基板本体７１に塵埃および水滴が付着することを抑制する。

セラミック部分８０は、アルミナからなる。セラミック部分８０は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３の外側面１１３Ｂにおいて形成された薄膜を構成する。セラミック部分８０は、背面金属接合部分７１Ｇに対応する位置に導電部分８１を有する。導電部分８１は、背面金属接合部分７１Ｇおよび側壁１１３に接触する。

図１および図４を参照して、モータユニット１の製造方法について説明する。
モータユニット１の製造方法は、回路基板屈曲工程、樹脂モールド工程、セラミック形成工程、基板接合工程、およびハウジング固定工程を有する。

回路基板屈曲工程において、作業者は、樹脂カバー部分７８が省略された回路基板（以下、「モールド前基板」）をギヤハウジング１１０の側壁１１３の外側面１１３Ｂに沿った形状に屈曲する。

樹脂モールド工程において、作業者は、回路基板屈曲工程において屈曲された状態のモールド前基板の主面７１Ａ側を樹脂モールドすることにより樹脂カバー部分７８を成形する。

セラミック形成工程において、作業者は、側壁１１３の外側面１１３Ｂにエアロゾルデポジションによりセラミック部分８０を形成する。
基板接合工程において、作業者は、真空加熱プレス機により回路基板７０およびギヤハウジング１１０の側壁１１３を加熱しながら加圧する。これにより、背面金属接合部分７１Ｇとセラミック部分８０の導電部分８１とが互いに接合される。すなわち、回路基板７０がセラミック部分８０に接合される。

ハウジング固定工程において、作業者は、接続部材１２０が固定された出力軸１１にウォームシャフト９０を圧入するとともに、ギヤハウジング１１０の側壁１１３をモータブラケット６０の側壁６１に挿入する。このとき、作業者は、レゾルバ５０の回路接続部材５３をレゾルバコネクター７６に嵌め合わせる。そして、作業者は、ボルト７９により各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗと各バスバー接続端子７５とを固定し、ボルト６６によりギヤハウジング１１０をモータブラケット６０に固定する。作業者は、ボルト７９の締め付けトルクが予め設定した範囲内となるように管理することにより、各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗと各バスバー接続端子７５との接合状態が管理される。

図２（ｂ）を参照して、モータユニット１の作用について説明する。
ギヤハウジング１１０の側壁１１３の外側面１１３Ｂは、モータハウジング４０の内周面よりも内方向ＺＢ１に位置する。回路基板７０は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３の外側面１１３Ｂに巻き付けられる。このとき、回路基板７０は、軸方向ＺＡに沿って配置される、すなわち回路基板本体７１の厚さ方向が径方向ＺＢと平行する。そして、回路基板７０は、回路基板本体７１が屈曲されることにより回路基板本体７１が径方向ＺＢに小型化される。このため、回路基板７０は、モータブラケット６０の側壁６１よりも内方向ＺＢ１に位置し、モータハウジング４０の外周面４０Ａよりも内方向ＺＢ１に位置する。これにより、回路基板本体７１が図３に示される展開された状態において、回路基板本体７１の主面７１Ａおよび背面７１Ｂが径方向ＺＢに平行するように配置されたと仮定した構成と比較して、回路基板７０の径方向ＺＢの寸法が小さくなる。したがって、モータブラケット６０が径方向ＺＢに小型化される。

また、制御装置１Ｂは、第１の機能および第２の機能を有する。第１の機能は、パワー素子７２の温度上昇を抑制する機能を示す。第２の機能は、パワー素子７２に過度の荷重が加えられることを抑制する機能を示す。

図４を参照して、制御装置１Ｂの第１の機能について説明する。
モータユニット１が駆動するとき、パワー素子７２が発熱する。パワー素子７２の熱は、導電部分７１Ｄおよび背面金属接合部分７１Ｇを介してセラミック部分８０の導電部分８１に移動する。導電部分８１に移動した熱は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３に移動する。このため、パワー素子７２の熱がギヤハウジング１１０に移動する。したがって、パワー素子７２の温度上昇が抑制される。

図４を参照して、制御装置１Ｂの第２の機能について説明する。
荷重受部材７３は、回路基板本体７１の内部においてパワー素子７２の周囲の部分に位置する。このため、基板接合工程において、真空加熱プレス機により回路基板７０をセラミック部分８０に向けて加圧するとき、回路基板本体７１に加えられた荷重は、パワー素子７２の周囲の部分において荷重受部材７３により受けられる。したがって、回路基板本体７１に加えられた荷重がパワー素子７２に作用することが抑制される。

本実施形態のモータユニット１は、以下の効果を奏する。
（１）モータユニット１は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３に回路基板７０が巻き付けられる構成を有する。この構成によれば、回路基板７０がモータブラケット６０の底壁６２に固定されると仮定した構成と比較して、回路基板７０の径方向ＺＢの小型化を図ることができる。

（２）モータユニット１は、モータブラケット６０の第１嵌合部分６２Ｃおよびギヤハウジング１１０の第２嵌合部分１１３Ａが互いに嵌め合わせられる構成を有する。この構成によれば、モータブラケット６０およびギヤハウジング１１０の相対的な位置関係が決められる。また、第１嵌合部分６２Ｃの内側面が平面視において六角形状を有し、第２嵌合部分１１３Ａの外側面が底面視において六角形状を有するため、ギヤハウジング１１０およびモータブラケット６０の相対的な回転が規制される。

（３）モータユニット１は、ボルト７９によりバスバー３０の各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗと各バスバー接続端子７５とが互いに固定される。この構成によれば、各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗと各バスバー接続端子７５とが互いに接触するのみと仮定した構成と比較して、各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗと各バスバー接続端子７５との電気的な接続の信頼性が高くなる。また、ボルト７９の締め付けトルクを管理することにより、各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗと各バスバー接続端子７５との接合状態を管理することができる。

（４）回路基板７０は、回路基板本体７１の主面７１Ａにおいてバスバー接続端子７５以外の部分を覆う樹脂カバー部分７８を有する。この構成によれば、回路基板７０の外部からの塵埃および水滴が回路基板本体７１に付着することが抑制される。このため、回路基板７０の信頼性が高まる。

（５）回路基板７０は、荷重受部材７３が各パワー素子７２の周囲に位置する構成を有する。この構成によれば、基板接合工程において回路基板本体７１に加えられる荷重がパワー素子７２に加えられることが抑制される。

（６）回路基板７０は、セラミック部分８０の導電部分８１が回路基板本体７１の背面金属接合部分７１Ｇに接触する構成を有する。この構成によれば、パワー素子７２の熱が背面金属接合部分７１Ｇを介して導電部分８１に移動する。このため、パワー素子７２の温度上昇が抑制される。

（７）モータユニットの回路基板の構成としては、次の構成（以下、「比較回路構成」）が従来から知られている。すなわち、比較回路構成は、モータブラケットに固定され、パワー素子７２を有する平板形状の第１回路基板と、制御素子７４および外部コネクター７７をモジュール化した電源モジュールと、パワー素子７２の動作を制御する回路素子を有する平板形状の第２回路基板とを有する。電源モジュールは、第１回路基板よりも上方向ＺＡ１に位置する。第２回路基板は、電源モジュールよりも上方向ＺＡ１に位置する。このため、比較回路構成は、軸方向ＺＡに大型化されている。

これに対して、回路基板７０は、回路基板本体７１にパワー素子７２、制御素子７４、および外部コネクター７７が取り付けられる構成を有する。すなわち、回路基板７０は、比較回路構成における第１回路基板、電源モジュール、および第２回路基板を一体化した構成に相当する。このため、回路基板７０は、比較回路構成よりも小型化することができる。

（８）回路基板７０は、制御素子７４が回路基板本体７１の周縁に隣り合う構成を有する。この構成によれば、回路基板本体７１の主面７１Ａ上に制御素子７４が取り付けられると仮定した構成と比較して、回路基板７０の厚さ方向の寸法が小さくなる。

（９）モータユニット１は、制御素子７４がギヤハウジング１１０の側壁１１３に接触する構成を有する。この構成によれば、制御素子７４の熱が側壁１１３に移動する。したがって、制御素子７４の温度上昇が抑制される。

（１０）モータユニット１は、ギヤハウジング１１０に回路基板７０が固定される構成を有する。この構成によれば、ギヤハウジング１１０は、モータブラケット６０よりもステータ２０に対して離間するため、ステータ２０の熱の影響を受けにくい。加えて、ギヤハウジング１１０の容積がモータブラケット６０の容積よりも大きい。このため、パワー素子７２の熱がギヤハウジング１１０に移動しやすい。したがって、パワー素子７２の温度上昇が抑制される。

本発明は、上記実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。

・実施形態のギヤハウジング１１０は、底面視において六角形をなす側壁１１３の外側面１１３Ｂを有する。一方、変形例のギヤハウジング１１０は、底面視において六角形以外の多角形または円形の側壁１１３の外側面１１３Ｂを有する。変形例の回路基板７０は、側壁１１３の外側面１１３Ｂの形状に沿って側壁１１３に巻き付けられる。

・実施形態の回路基板７０は、樹脂カバー部分７８を有する。一方、変形例の回路基板７０は、樹脂カバー部分７８を有していない。
・上記実施形態の回路基板７０は、円柱形状の荷重受部材７３を有する。一方、変形例の回路基板７０は、四角柱形状等の多角柱形状の荷重受部材７３を有する。

・実施形態の回路基板７０は、金属製の荷重受部材７３を有する。一方、変形例の回路基板７０は、樹脂製の荷重受部材７３を有する。
・実施形態の回路基板７０は、パワー素子７２の周囲に荷重受部材７３が配置される構成を有する。一方、変形例の回路基板７０は、回路基板本体７１の内部においてパワー素子７２以外の回路素子の周囲に荷重受部材７３が配置される構成を有する。

・実施形態の回路基板７０は、セラミック部分８０に導電部分８１が形成された構成を有する。一方、変形例の回路基板７０は、セラミック部分８０から導電部分８１が省略された構成を有する。

・実施形態の回路基板７０は、パワー素子７２によるインバーター回路と、パワー素子７２の動作を制御する制御回路とを有する。一方、変形例の回路基板７０は、パワー素子７２によるインバーター回路を有する第１回路基板と、パワー素子７２の動作を制御する制御回路を有する第２回路基板とを有する。第１回路基板および第２回路基板は個別に形成される。第１回路基板は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３の外側面１１３Ｂに固定される。第２回路基板は、側壁１１３の外側面１１３Ｂのうち第１回路基板が取り付けられた部分とは異なる部分に固定される。

・実施形態の回路基板７０は、回路基板本体７１の全体にわたりセラミック部分８０と接合する。一方、変形例の回路基板７０は、回路基板本体７１のパワー素子７２が位置する部分においてセラミック部分８０と接合する。回路基板本体７１のパワー素子７２が位置する部分以外の部分は、例えば接着剤によりギヤハウジング１１０の側壁１１３に固定される。

・実施形態の回路基板７０は、アルミナからなるセラミック部分８０を有する。一方、変形例の回路基板７０は、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、またはアルミナ、窒化アルミニウム、および窒化ケイ素の少なくとも２つの複合物からなるセラミック部分８０を有する。

・実施形態の回路基板７０は、エアロゾルデポジションにより形成されたセラミック部分８０を有する。一方、変形例の回路基板７０は、溶射、化学蒸着（ＣＶＤ）、およびスパッタのいずれかにより形成されたセラミック部分８０を有する。

・実施形態の回路基板７０は、セラミック部分８０を有する。一方、変形例の回路基板７０は、セラミック部分８０を有していない。
・実施形態の回路基板７０は、複数枚の熱可塑性樹脂フィルムが積層された多層プリント基板として形成される回路基板本体７１を有する。一方、変形例の回路基板７０は、熱硬化性樹脂を基材とするプリント基板として形成される回路基板本体７１を有する。変形例の回路基板本体７１は、４個の基板本体部分として構成される。回路基板本体７１は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３の外側面１１３Ｂの各面にそれぞれ固定される。隣り合う基板本体部分は、例えばフレキシブル基板により互いに接続される。

・実施形態のモータユニット１は、モータブラケット６０の第１嵌合部分６２Ｃおよびギヤハウジング１１０の第２嵌合部分１１３Ａを有する。一方、変形例のモータユニット１は、第２嵌合部分１１３Ａおよび第１嵌合部分６２Ｃを有していない。

・実施形態のモータユニット１は、ボルト７９によりバスバー３０の各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗおよびバスバー接続端子７５が互いに接合される構成を有する。一方、変形例のモータユニット１は、溶接により各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗおよびバスバー接続端子７５が互いに接合される。

・実施形態のモータユニット１は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３の底面視において、六角形状の外側面１１３Ｂの一辺に各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗおよびバスバー接続端子７５が位置する構成を有する。一方、変形例のモータユニット１は、六角形状の外側面１１３Ｂの複数の辺にわたり各相銅板３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗおよびバスバー接続端子７５が位置する構成を有する。

・実施形態のモータユニット１は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３に回路基板７０が巻き付けられる構成を有する。一方、変形例のモータユニット１は、図５に示されるように、ギヤハウジング１１０とは個別に形成された基板支持部材１４０の外側面１４１に回路基板７０が巻き付けられる構成を有する。変形例のモータユニット１は、減速機１Ｃに代えて、基板支持部材１４０をモータブラケット６０に固定した構成を有する。基板支持部材１４０の外側面１４１は、平面視において六角形状を有する。

・実施形態のモータユニット１は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３がモータハウジング４０の外周面４０Ａおよびモータブラケット６０の側壁６１の外周面６１Ｂよりも内方向ＺＢ１に位置する。一方、変形例のモータユニット１は、ギヤハウジング１１０の側壁１１３がモータブラケット６０の側壁６１の外周面６１Ｂよりも内方向ＺＢ１に位置し、モータハウジング４０の外周面４０Ａよりも外方向ＺＢ２に位置する。変形例のモータユニット１は、モータブラケット６０の側壁６１の内側面がモータハウジング４０の外周面４０Ａよりも外方向ＺＢ２に位置する。

・実施形態のモータユニット１は、ギヤハウジング１１０がモータブラケット６０に固定される構成を有する。一方、変形例のモータユニット１は、ギヤハウジング１１０がモータハウジング４０に固定される構成を有する。具体的には、モータハウジング４０は、モータブラケット６０よりも上方向ＺＡ１に延びる。ギヤハウジング１１０の外側面は、モータハウジング４０の内側面に嵌め合わせられる。ギヤハウジング１１０は、２本のボルト６６によりモータハウジング４０に固定される。

・上記変形例のモータユニット１において、ギヤハウジング１１０の側壁１１３がモータブラケット６０の側壁６１の外周面６１Ｂよりも外方向ＺＢ２に位置し、モータハウジング４０の外周面４０Ａよりも内方向ＺＢ１に位置することもできる。

１…モータユニット、１Ａ…電動モータ、１０…ロータ、２０…ステータ、３０…バスバー、４０…モータハウジング、４０Ａ…外周面、６０…モータブラケット、６１…側壁、６１Ｂ…外周面、６２Ｃ…第１嵌合部分、７０…回路基板、７１…回路基板本体、７５…バスバー接続端子（接続端子）、７８…樹脂カバー部分、７９…ボルト、１１０…ギヤハウジング（基板支持部材）、１１３Ａ…第２嵌合部分、１１３…側壁、１１３Ｂ…外側面（側面）、１４０…基板支持部材、１４１…外側面（側面）、ＺＡ…軸方向、ＺＢ１…内方向。

Claims (7)

1. ロータおよびステータを収容するモータハウジング、および前記ロータの軸方向において前記モータハウジングの端部に固定されるモータブラケットを有する電動モータと、
   前記軸方向において前記モータブラケットに対して前記モータハウジングとは反対側に位置する基板支持部材と、
   前記電動モータの駆動を制御し、インバータ回路および制御回路を有し、屈曲されて前記基板支持部材の側面上に直接巻き付けられる１枚の回路基板とを有するモータユニット。
2. 前記基板支持部材は、前記モータハウジングの外周面および前記モータブラケットの外周面の少なくとも一方よりも内方向に位置する側壁を有し、
   前記回路基板は、前記基板支持部材の前記側壁に巻き付けられる
   請求項１に記載のモータユニット。
3. 前記モータブラケットは、第１嵌合部分を有し、
   前記基板支持部材は、第２嵌合部分を有し、
   前記第１嵌合部分および前記第２嵌合部分は互いに嵌め合わせられる
   請求項１または２に記載のモータユニット。
4. 前記電動モータは、前記ステータと前記回路基板とを電気的に接続するバスバーを有し、
   前記回路基板は、前記バスバーの端部と接続する接続端子を有し、
   前記接続端子および前記バスバーの端部はボルトにより固定される
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータユニット。
5. 前記回路基板は、前記接続端子が取り付けられた回路基板本体、および電気的に絶縁する樹脂材料により前記回路基板本体において前記接続端子以外の部分を覆う樹脂カバー部分を有する
   請求項４に記載のモータユニット。
6. 前記モータユニットは、熱可塑性樹脂フィルムの多層プリント基板として前記回路基板を有する
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータユニット。
7. 前記軸方向と直交する方向に沿う平面において、前記基板支持部材における前記回路基板が巻き付けられる部分の断面形状は、前記ロータの軸周りにおいて少なくとも４つの平面が連続した部分を含む
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のモータユニット。