JP6087123B2 - Brushless motor - Google Patents

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本発明は、径方向の小型化を図ったブラシレスモータに関する。   The present invention relates to a brushless motor that is reduced in size in the radial direction.

例えば、車両の各種装置(例えば、ブレーキ装置の負圧ポンプ)の駆動にブラシレスモータが用いられている。近年、車両のレイアウト制限により装置の小型化と共に、耐熱性の向上や製造コストの低減が強く要望されている。このため、使用されるブラシレスモータも小型化と共に製造コストの低減を図る必要がある。例えば、特許文献1には、車両に搭載されるブラシレスモータにおいて、小型軽量化を図るとともに、製造コストを低減することができる構造が記載されている。   For example, a brushless motor is used to drive various devices of a vehicle (for example, a negative pressure pump of a brake device). In recent years, there is a strong demand for improvement in heat resistance and reduction in manufacturing cost as well as downsizing of the apparatus due to vehicle layout restrictions. For this reason, it is necessary to reduce the manufacturing cost as well as the brushless motor used. For example, Patent Document 1 describes a structure that can reduce the manufacturing cost while reducing the size and weight of a brushless motor mounted on a vehicle.

特許文献1に記載されたブラシレスモータは、自動車の電動ブレーキ用として用いられるブラシレスモータで、筒状のモータハウジングと、ハウジングの内側に固定されたステータと、回転自在に保持されたロータと、モータハウジングの開口部に取り付けられたブラケットとを備えている。ブラケットの開口部にはカバープレートが取り付けられている。そして、ブラシレスモータの駆動を制御するコントローラユニットとセンサユニットなどが実装された制御基板がカバープレートの内面側に組み付けられ、カバープレートの外面側にはヒートシンクが一体形成されている。また、ブラケットの周壁にはブラシレスモータと外部機器とを接続するためのコネクタが形成されている。このコネクタには複数の端子が設けられており、制御基板から引き出されたターミナルに接続されている。そして、コネクタには外部機器のカプラが接続されている。   The brushless motor described in Patent Document 1 is a brushless motor used for an electric brake of an automobile, and includes a cylindrical motor housing, a stator fixed inside the housing, a rotor held rotatably, and a motor. And a bracket attached to the opening of the housing. A cover plate is attached to the opening of the bracket. A control board on which a controller unit for controlling driving of the brushless motor and a sensor unit are mounted is assembled on the inner surface side of the cover plate, and a heat sink is integrally formed on the outer surface side of the cover plate. A connector for connecting the brushless motor and the external device is formed on the peripheral wall of the bracket. The connector is provided with a plurality of terminals and is connected to a terminal drawn from the control board. A coupler of an external device is connected to the connector.

また、特許文献2に記載のブラシレスモータは、電動機本体と制御ユニットの間に空隙を設けたことにより、耐熱性を向上させた構造となっている。この空隙による空気層を設けることにより、電動機本体と制御ユニットの相互に熱的影響がないようにしている。   Further, the brushless motor described in Patent Document 2 has a structure in which heat resistance is improved by providing a gap between the motor body and the control unit. By providing an air layer by this gap, there is no mutual thermal influence between the motor body and the control unit.

特開2010−104212号公報JP 2010-104212 A 特開平10−117464号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-117464

しかしながら、特許文献1に記載のブラシレスモータはブラケットの周壁にコネクタが形成されているため、コネクタがブラケットの外周面から径方向外方に突出した構成となっている。このため、このコネクタによってブラシレスモータの径方向での小型化が阻害されている。また、軸方向の端部(底部)に配置されたヒートシンクの内側にFET等のスイッチング素子を接触させ、放熱を行う構造としている。しかしながら、ブラシレスモータを駆動するスイッチグ素子は複数必要であり、また、ある程度の大きさを有しているので、この構造でスイッチング素子をヒートシンクに直付けすることは、限られたスペースを有効利用する上でマイナス要因となる。この点でも特許文献1に記載のブラシレスモータは、径方向での小型化が阻害されている。また、特許文献2のように空気層を設けたとしても、熱的には改善されても、スイッチグ素子が複数必要であることに変わりはなく、ヒートシンクが大型化してしまい、径方向での小型化が阻害されている。   However, since the brushless motor described in Patent Document 1 has a connector formed on the peripheral wall of the bracket, the connector protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the bracket. For this reason, this connector prevents the brushless motor from being downsized in the radial direction. In addition, a switching element such as an FET is brought into contact with the inside of a heat sink disposed at an end portion (bottom portion) in the axial direction to perform heat dissipation. However, since a plurality of switching elements for driving the brushless motor are necessary and have a certain size, directly attaching the switching elements to the heat sink with this structure effectively uses a limited space. This is a negative factor. In this respect as well, the brushless motor described in Patent Document 1 is hindered from being reduced in size in the radial direction. In addition, even if an air layer is provided as in Patent Document 2, even if it is thermally improved, there is no change in the necessity of a plurality of switching elements, and the heat sink is increased in size and reduced in the radial direction. Is inhibited.

このような背景において、本発明は、スイッチング素子を内蔵したブラシレスモータの径方向の小型化を図ることができるとともに、耐熱性に優れたブラシレスモータを提供することを目的とする。   In such a background, an object of the present invention is to provide a brushless motor that can reduce the radial size of a brushless motor including a switching element and has excellent heat resistance.

請求項1に記載の発明は、一方側に底部を備え、他方側に開口部を備えた有底筒状のモータハウジングと、前記モータハウジングの内側に配置されたステータと、前記ステータの内側に回転可能に配置されたロータと、前記モータハウジングの前記開口部に配置されたエンドキャップと、前記エンドキャップの前記ロータとは反対の側に配置された分離壁と、前記分離壁の前記エンドキャップとは反対の側に配置されたヒートシンクと、前記分離壁と前記ヒートシンクの間に配置された制御回路基板と、前記制御回路基板に搭載されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子が取り付けられると共に前記ヒートシンクに熱的に結合し、前記制御回路基板と前記ヒートシンクの間の空間に配置された取付けプレートとを備え、前記エンドキャップと前記分離壁は距離を置いて配置され、前記ヒートシンクは、一方側に複数の放熱フィンが一体に形成され、他方側は前記分離壁から延在する部材に取り付けられており、前記一方側の前記放熱フィンが形成されていない箇所に、前記制御回路基板に接続されたリード線を外部に引き出す引出し部を備えていることを特徴とするブラシレスモータである。 The invention described in claim 1 includes a bottomed cylindrical motor housing having a bottom portion on one side and an opening on the other side, a stator disposed inside the motor housing, and an inner side of the stator. A rotor disposed rotatably; an end cap disposed in the opening of the motor housing; a separation wall disposed on a side of the end cap opposite to the rotor; and the end cap of the separation wall A heat sink disposed on the opposite side of the heat sink, a control circuit board disposed between the separation wall and the heat sink, a switching element mounted on the control circuit board, and the heat sink to which the switching element is attached and the heat sink And a mounting plate disposed in a space between the control circuit board and the heat sink. -Up and the separation wall is disposed at a distance, the heat sink, whereas a plurality of heat radiation fins on the side is integrally formed, the other side is attached to a member extending from the separation wall, the one The brushless motor is characterized in that a lead-out portion for drawing out a lead wire connected to the control circuit board is provided at a location where the heat radiating fin on the side is not formed .

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記スイッチング素子は、軸方向に立てた状態で前記取付けプレートに取付けられていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the switching element is attached to the attachment plate in an axially standing state.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記取付けプレートは、前記スイッチング素子が軸方向で立てられた状態で取り付けられる側面部および前記ヒートシンクに熱的に結合する底面部を備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the mounting plate includes a side surface portion to which the switching element is mounted in an axial direction and a bottom surface portion that is thermally coupled to the heat sink. It is characterized by providing.

請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載の発明において、前記制御回路基板は前記分離壁に隙間を有した状態で取り付けられていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3 , wherein the control circuit board is attached to the separation wall with a gap.

請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載の発明において、前記ヒートシンクと前記取付けプレートとが熱伝導シートを介して接触していることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4 , wherein the heat sink and the mounting plate are in contact with each other through a heat conductive sheet.

請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載の発明において、前記エンドキャップと前記モータハウジング、および前記分離壁から延在する部材と前記ヒートシンクは、Oリングを介して結合していることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5 , wherein the end cap, the motor housing, the member extending from the separation wall, and the heat sink include an O-ring. It is characterized by being connected via.

請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれか一項に記載の発明において、前記分離壁の中央には回転軸を臨む開口を有し、前記回転軸の後端面には、マグネットが配置され、前記制御回路基板の前記回転軸に面する側には回転検出用のホール素子が併設されていることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6 , wherein the center of the separation wall has an opening facing the rotating shaft, and the rear end surface of the rotating shaft is A magnet is disposed, and a rotation detecting Hall element is provided on the side of the control circuit board facing the rotation axis.

本発明によれば、スイッチング素子を内蔵したブラシレスモータの径方向の小型化を図ることができるとともに、耐熱性に優れたブラシレスモータが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to achieve size reduction of the radial direction of the brushless motor which incorporated the switching element, the brushless motor excellent in heat resistance is provided.

実施形態の断面図である。It is sectional drawing of embodiment. 実施形態の斜視図である。It is a perspective view of an embodiment.

(構成)
図1および2には、ブラシレスモータ100が示されている。ブラシレスモータ100は、車両に搭載される負圧ポンプを駆動するために用いられるブラシレスモータであり、8極9スロット構造を有している。ブラシレスモータ100は、有底筒状のモータハウジング101と、このモータハウジング101の内側に嵌合固定されたステータ102と、ステータ102の内側において、ステータ102に対して回転可能な状態で支持されたロータ106とを備えている。
(Constitution)
A brushless motor 100 is shown in FIGS. The brushless motor 100 is a brushless motor used for driving a negative pressure pump mounted on a vehicle, and has an 8-pole 9-slot structure. The brushless motor 100 is supported by a bottomed cylindrical motor housing 101, a stator 102 fitted and fixed inside the motor housing 101, and a rotatable state with respect to the stator 102 inside the stator 102. And a rotor 106.

有底筒状のモータハウジング101は、一方の側(図1の上側)に底部101aを有し、他方の側(図1の下側)に開口部を備えている。底部101aの中央には、軸方向に突出したボス部101bが形成されている。ボス部101bは、長さの短い円筒形状の部分が軸方向に突出した構造を有している。ボス部101bの中央には、回転軸109を挿通するための孔が形成され、ボス部101bの内側には、回転軸109(ロータ106)を回転可能に支持するための軸受108が圧入固着されている。   The bottomed cylindrical motor housing 101 has a bottom 101a on one side (upper side in FIG. 1) and an opening on the other side (lower side in FIG. 1). A boss 101b protruding in the axial direction is formed at the center of the bottom 101a. The boss portion 101b has a structure in which a short cylindrical portion protrudes in the axial direction. A hole for inserting the rotary shaft 109 is formed in the center of the boss portion 101b, and a bearing 108 for rotatably supporting the rotary shaft 109 (rotor 106) is press-fitted and fixed inside the boss portion 101b. ing.

モータハウジング101の内側には、ステータ102が嵌合固着されている。ステータ102は、ステータコア103と、ステータコア103に装着するインシュレータ104と、ステータコア103に巻回するコイル105とから構成されている。ステータコア103は、軟磁性鋼板(例えば、ケイ素鋼板、電磁鋼板など)を複数枚積層したもので、円環状のヨーク部から軸中心の方向に複数が突出する極歯部が形成されている。そして、ステータコア103には、インシュレータ104が装着され、インシュレータ104を介してステータコア103の極歯部に界磁コイルを構成するコイル105が巻回されている。そして、コイル105のコイル端末(図示省略)は、インシュレータ104に配設された端子ピン(図示省略)に接続されている。   A stator 102 is fitted and fixed inside the motor housing 101. The stator 102 includes a stator core 103, an insulator 104 attached to the stator core 103, and a coil 105 wound around the stator core 103. The stator core 103 is formed by laminating a plurality of soft magnetic steel plates (for example, silicon steel plates, electromagnetic steel plates, etc.), and is formed with pole teeth portions that project from an annular yoke portion in the axial center direction. An insulator 104 is attached to the stator core 103, and a coil 105 constituting a field coil is wound around the pole tooth portion of the stator core 103 via the insulator 104. A coil terminal (not shown) of the coil 105 is connected to a terminal pin (not shown) disposed on the insulator 104.

ロータ106は、ステータ102の内側に配置され、一対の軸受108,114によってステータ102に対して回転が可能な状態で支持されている。ロータ106は、中空筒状を有するスリーブ110、軟磁性材から形成された中空筒状のロータコア111、ロータコア111の外周面に固着された中空筒状のロータマグネット112を備えている。ロータマグネット112は、周方向に沿ってSNSN・・と交互に極性が反転する磁極の構造に着磁されている。スリーブ110の中央には回転軸109が圧入固着されている。回転軸109の一方の先端には、負圧ポンプ(図示省略)を構成するベーンポンプのロータ(図示省略)と結合するためのインボリュートスプライン加工109aが施されている。なお、回転軸109と図示しないベーンポンプのロータとを結合する構造は、回転軸109の回転をベーンポンプのロータに伝えることができるものであれば、例示する構造に限定されない。   The rotor 106 is disposed inside the stator 102 and is supported by a pair of bearings 108 and 114 so as to be rotatable with respect to the stator 102. The rotor 106 includes a sleeve 110 having a hollow cylindrical shape, a hollow cylindrical rotor core 111 formed of a soft magnetic material, and a hollow cylindrical rotor magnet 112 fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 111. The rotor magnet 112 is magnetized in a magnetic pole structure whose polarity is alternately reversed with SNSN... Along the circumferential direction. A rotation shaft 109 is press-fitted and fixed to the center of the sleeve 110. One end of the rotary shaft 109 is provided with an involute spline process 109a for coupling with a rotor (not shown) of a vane pump constituting a negative pressure pump (not shown). In addition, the structure which couple | bonds the rotating shaft 109 and the rotor of the vane pump which is not shown in figure is not limited to the structure illustrated if it can transmit rotation of the rotating shaft 109 to the rotor of a vane pump.

モータハウジング101の開口部の内側には、エンドキャップ113が取り付けられている。エンドキャップ113は、円盤部113aと、その外縁から軸方向に延在する円筒部113bを有している。エンドキャップ113の円盤部113aの中央には、軸方向に突出したボス部113cが形成されている。ボス部113cの中央には、回転軸109を挿通するための孔が形成され、ボス部113cの内側には、ロータ106を回転可能に支持するための軸受114が圧入固着されている。エンドキャップ113は、モータハウジング101端部のカシメ構造101cによりモータハウジング101に固定されている。また、モータハウジング101とエンドキャップ113の間には、Оリング131が入れられている。   An end cap 113 is attached inside the opening of the motor housing 101. The end cap 113 has a disk portion 113a and a cylindrical portion 113b extending in the axial direction from the outer edge thereof. At the center of the disk portion 113a of the end cap 113, a boss portion 113c protruding in the axial direction is formed. A hole for inserting the rotating shaft 109 is formed in the center of the boss portion 113c, and a bearing 114 for rotatably supporting the rotor 106 is press-fitted and fixed inside the boss portion 113c. The end cap 113 is fixed to the motor housing 101 by a caulking structure 101 c at the end of the motor housing 101. An O-ring 131 is inserted between the motor housing 101 and the end cap 113.

スリーブ110と軸受108との間には、予圧付与のためのコイルばね132が装着され、スリーブ110と軸受114との間には円筒状のカラー133が配設されている。この構造により、コイルばね132によって軸受108に予圧が付勢されるとともに、カラー133によって軸受114にも予圧が付勢される。   A coil spring 132 for applying a preload is mounted between the sleeve 110 and the bearing 108, and a cylindrical collar 133 is disposed between the sleeve 110 and the bearing 114. With this structure, a preload is urged to the bearing 108 by the coil spring 132 and a preload is also urged to the bearing 114 by the collar 133.

エンドキャップ113の円筒部113bの内側には、有底筒状の構造を有する分離部材116がねじ等により取り付けられている。分離部材116は、中心に開口を有する円盤形状の分離壁116a、分離壁116aの外縁から軸方向に延在する円筒部116bを有している。分離壁116aは、エンドキャップ113の円盤部113aから軸方向から離れた位置にあり、分離壁116aと円盤部113aとの間に空気層117が形成されている。分離部材116(分離壁116a)の外径は、ブラシレスモータ100の外径と同一か小径となっている。分離部材116の円筒部116bの内側には、制御回路基板118が取り付けられている。   A separation member 116 having a bottomed cylindrical structure is attached to the inside of the cylindrical portion 113b of the end cap 113 with a screw or the like. The separation member 116 has a disk-shaped separation wall 116a having an opening at the center, and a cylindrical portion 116b extending in the axial direction from the outer edge of the separation wall 116a. The separation wall 116a is located away from the disk portion 113a of the end cap 113 in the axial direction, and an air layer 117 is formed between the separation wall 116a and the disk portion 113a. The outer diameter of the separating member 116 (the separating wall 116a) is the same as or smaller than the outer diameter of the brushless motor 100. A control circuit board 118 is attached to the inside of the cylindrical portion 116 b of the separating member 116.

制御回路基板118は、ブラシレスモータ100の駆動を行うための回路を搭載した電子基板である。制御回路基板118の両面には配線パターンが形成されるとともに、制御回路基板118の両面に電子部品が実装され、電子部品の実装密度を上げている。制御回路基板118は、分離壁116aから軸方向に離れた位置に配置されるように、分離壁116aにねじ止めにより固定されている。なお、制御回路基板118を、分離壁116aをまたいで、エンドキャップ113の円盤部113aにねじ止めにより固定する構造も可能である。   The control circuit board 118 is an electronic board on which a circuit for driving the brushless motor 100 is mounted. A wiring pattern is formed on both surfaces of the control circuit board 118, and electronic components are mounted on both surfaces of the control circuit board 118, increasing the mounting density of the electronic components. The control circuit board 118 is fixed to the separation wall 116a by screws so as to be disposed at a position away from the separation wall 116a in the axial direction. A structure in which the control circuit board 118 is fixed to the disk portion 113a of the end cap 113 by screwing across the separation wall 116a is also possible.

制御回路基板118の軸中心には、ホール素子119が配置され、ホール素子119と隙間を隔てて対向する位置に、分離壁116a中央の開口を貫通した回転軸109の端部が位置している。この回転軸109のホール素子119に対向する端部には、マグネット120が取り付けられている。回転軸109が回転すると、マグネット120が回転し、その回転がホール素子119によって検出される。   A hall element 119 is disposed at the axial center of the control circuit board 118, and the end of the rotary shaft 109 penetrating the opening in the center of the separation wall 116a is located at a position facing the hall element 119 with a gap. . A magnet 120 is attached to the end of the rotating shaft 109 facing the Hall element 119. When the rotating shaft 109 rotates, the magnet 120 rotates, and the rotation is detected by the Hall element 119.

制御回路基板118の回転軸109と反対側(図2の下側)には、FET等のスイッチング素子121が軸方向に立てた状態で取付けられている。また、制御回路基板118のスッチング素子121が取付けられた側には、放熱器として機能する金属製の取り付けプレート122が取り付けられている。取り付けプレート122は、スイッチング素子121が軸方向で立てられた状態で取り付けられる軸方向に延在した側面部122a、およびヒートシンク124に熱的に結合する底面部122bを備えている。取り付けプレート122は、制御回路基板118とヒートシンク124の間の空間129に配置されている。   A switching element 121 such as an FET is attached to the control circuit board 118 opposite to the rotation shaft 109 (lower side in FIG. 2) in an axial direction. Further, a metal attachment plate 122 that functions as a radiator is attached to the side of the control circuit board 118 where the switching element 121 is attached. The mounting plate 122 includes a side surface portion 122 a extending in the axial direction to which the switching element 121 is mounted in an axial state, and a bottom surface portion 122 b that is thermally coupled to the heat sink 124. The mounting plate 122 is disposed in a space 129 between the control circuit board 118 and the heat sink 124.

この例において、取り付けプレート122は、軸に垂直な方向から見て略コの字形状を有し、その底面が熱導電シート123を介してヒートシンク124に熱結合している。軸方向から見たヒートシンク124の外径は、ブラシレスモータ100の外径と同一か、または小径となっている。この構造では、スイッチング素子121で生じる熱は、取り付けプレート122を介してヒートシンク124に伝わり、ヒートシンク124から外部に放熱される。   In this example, the mounting plate 122 has a substantially U-shape when viewed from the direction perpendicular to the axis, and the bottom surface of the mounting plate 122 is thermally coupled to the heat sink 124 via the thermal conductive sheet 123. The outer diameter of the heat sink 124 viewed from the axial direction is the same as or smaller than the outer diameter of the brushless motor 100. In this structure, heat generated in the switching element 121 is transmitted to the heat sink 124 via the mounting plate 122 and is radiated to the outside from the heat sink 124.

取付けプレート122は、スイッチング素子121の放熱器として機能する部材であり、銅やアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料により構成されている。スイッチング素子121は、放熱面を有し、この放熱面が取付けプレート122に熱的に結合する状態で、取付けプレート122に取り付けられている。また、スイッチング素子121の端子(リード線)は、制御回路基板118の配線パターンに電気的に接続されている。なお、図2には、スイッチング素子121が一つ示されているが、通常その数は複数ある。また、取付けプレート122は、スペーサ134を介して、制御回路基板118にねじ135により取り付けられている。   The mounting plate 122 is a member that functions as a radiator of the switching element 121 and is made of a metal material having excellent thermal conductivity such as copper or aluminum. The switching element 121 has a heat radiating surface, and is attached to the mounting plate 122 in a state where the heat radiating surface is thermally coupled to the mounting plate 122. In addition, the terminal (lead wire) of the switching element 121 is electrically connected to the wiring pattern of the control circuit board 118. In FIG. 2, one switching element 121 is shown, but there are usually a plurality of switching elements 121. The attachment plate 122 is attached to the control circuit board 118 with screws 135 via spacers 134.

軸方向から見た取付けプレート122の形状は、スイッチング素子121を取り付ける平坦面(この例では、122a)がある構造であればよい。軸方向から見た取り付けプレート122の形状としては、四角形等の多角形状を挙げることができる。この例において、取付けプレート122は、側面部122aと底面部122bとを有している。側面部122aは、スイッチング素子121を取り付ける平坦な側面であり、底面部122bは、後述するヒートシンク124に接触する。この側面部122aと底面部122bに対応する部分があるのであれば、取付けプレート122の形状は、例示する形状のものに限定されない。側面部122aにスイッチング素子121を取り付けた取付けプレート122は回転軸109の周囲に立設し配置した構成であってもよい。   The shape of the mounting plate 122 viewed from the axial direction may be a structure having a flat surface (122a in this example) to which the switching element 121 is mounted. The shape of the mounting plate 122 viewed from the axial direction can be a polygonal shape such as a quadrangle. In this example, the mounting plate 122 has a side surface portion 122a and a bottom surface portion 122b. The side surface portion 122a is a flat side surface to which the switching element 121 is attached, and the bottom surface portion 122b is in contact with a heat sink 124 described later. As long as there are portions corresponding to the side surface portion 122a and the bottom surface portion 122b, the shape of the mounting plate 122 is not limited to the shape illustrated. The mounting plate 122 in which the switching element 121 is attached to the side surface portion 122 a may be configured so as to stand and be arranged around the rotating shaft 109.

図示されるように、取付けプレート122の側面部122aは複数(この場合は、2箇所)あり、図示省略されている符号121以外のスイッチング素子をスイッチング素子121と同様な状態で取り付けることができる。側面部122aに複数のスイッチング素子を取り付けても、各スイッチング素子を図示するように軸方向に立てた状態で配置できるので、各スイッチング素子の径方向における占有面積が抑えられる。   As shown in the drawing, there are a plurality of side portions 122a (two in this case) of the mounting plate 122, and switching elements other than the reference numeral 121 not shown can be mounted in the same state as the switching element 121. Even if a plurality of switching elements are attached to the side surface portion 122a, each switching element can be arranged in the axial direction as shown in the figure, so that the area occupied in the radial direction of each switching element can be suppressed.

分離部材116の円筒部116bの開口部(図1の下端部)には、Оリング125を介して、ヒートシンク124が取り付けられ、閉塞されている。ヒートシンク124は、略円板状を有し、一方側(外側となる側)に複数の放熱フィン124aが一体に形成され、他方側(内側となる側)に凹部が形成されている。ヒートシンク124と制御回路基板118との間には取り付けプレート122および取り付けプレート122に取り付けられたスイッチング素子121が位置している。   A heat sink 124 is attached to the opening (lower end in FIG. 1) of the cylindrical portion 116 b of the separating member 116 via an O-ring 125 and is closed. The heat sink 124 has a substantially disk shape, and a plurality of heat radiation fins 124a are integrally formed on one side (outer side) and a recess is formed on the other side (inner side). Between the heat sink 124 and the control circuit board 118, the attachment plate 122 and the switching element 121 attached to the attachment plate 122 are located.

取り付けプレート122の底面部122bは、熱伝導シート123を介してヒートシンク124と接触し、ヒートシンク124と熱的に結合している。この熱伝導シート123をヒートシンク124と取付けプレート122との間に介装することによって両者の熱的な結合状態を向上させている。また、熱伝導シート123は、ヒートシンク124と取付けプレート122との間で緩衝材としても機能している。   The bottom surface portion 122 b of the mounting plate 122 is in contact with the heat sink 124 via the heat conductive sheet 123 and is thermally coupled to the heat sink 124. By interposing the heat conductive sheet 123 between the heat sink 124 and the mounting plate 122, the thermal coupling state between the two is improved. The heat conductive sheet 123 also functions as a cushioning material between the heat sink 124 and the mounting plate 122.

ヒートシンク124の放熱フィン124aが形成されていない箇所には、リード線126を外部に引き出すための引き出し部を構成する軸方向に貫通した複数の貫通孔130が形成されている。この複数の貫通孔130は、制御回路基板118に接続されたリード線126を外部に引き出すための孔であり、貫通孔130にはそれぞれワイヤーシール127が装着されている。なお、貫通孔130が設けられた部分に、制御回路基板からの配線が接続された接続コネクタを配置し、この接続コネクタに、外部からの配線を接続する形態とすることも可能である。   A plurality of through-holes 130 penetrating in the axial direction constituting a lead-out portion for pulling out the lead wire 126 to the outside are formed at a portion of the heat sink 124 where the radiation fins 124a are not formed. The plurality of through holes 130 are holes for drawing the lead wires 126 connected to the control circuit board 118 to the outside, and wire seals 127 are respectively attached to the through holes 130. It is also possible to arrange a connection connector to which wiring from the control circuit board is connected in a portion where the through hole 130 is provided, and connect the wiring from the outside to this connection connector.

ヒートシンク124の外周面には、環状溝が形成され、この環状溝には、Oリング125が装着されている。ヒートシンク124は、分離部材116の円筒部116bの内側に嵌合されており、Оリング125によって円筒部116bの開口部が封止されている。
そして、分離部材116の円筒部116bの開口部の周縁部分の複数個所は、カシメ構造128とされ、それによりヒートシンク124が分離部材116の開口部に固定されている。このカシメ構造の位置や数は適宜決めることができる。ヒートシンク124をモータ本体側に装着する手段は、カシメに限定されず、溶接、接着、ねじ止め、嵌め込み構造等であってもよい。
An annular groove is formed on the outer peripheral surface of the heat sink 124, and an O-ring 125 is attached to the annular groove. The heat sink 124 is fitted inside the cylindrical portion 116 b of the separating member 116, and the opening of the cylindrical portion 116 b is sealed by the O-ring 125.
A plurality of peripheral portions of the opening portion of the cylindrical portion 116 b of the separating member 116 have a caulking structure 128, whereby the heat sink 124 is fixed to the opening portion of the separating member 116. The position and number of the caulking structure can be determined as appropriate. The means for mounting the heat sink 124 on the motor body side is not limited to caulking, and may be welding, adhesion, screwing, a fitting structure, or the like.

モータハウジング101の他端側(図の上方の底部101aの側)には、ブラシレスモータ100を負圧ポンプ(図示省略)に装着するためのフランジ107が固定されている。フランジ107には、ボス部101bが挿通する開口が形成されるとともに、この開口の周縁には環状溝が形成され、この環状溝にはOリング136が装着されている。この開口をボス部101bに挿通させ、溶接にて取付けフランジ107がモータハウジング101の底部101aに固着されている。そして、図示しないねじによってブラシレスモータ100が図示省略した負圧ポンプに締結される。   A flange 107 for mounting the brushless motor 100 to a negative pressure pump (not shown) is fixed to the other end side of the motor housing 101 (on the bottom 101a side in the drawing). An opening through which the boss 101b is inserted is formed in the flange 107, and an annular groove is formed at the periphery of the opening, and an O-ring 136 is attached to the annular groove. The opening is inserted into the boss 101b, and the mounting flange 107 is fixed to the bottom 101a of the motor housing 101 by welding. The brushless motor 100 is fastened to a negative pressure pump (not shown) with a screw (not shown).

(優位性)
以上の構造によれば、スイッチング素子121を内蔵したブラシレスモータ100の径方向の小型化を図ることができるとともに、耐熱性に優れたブラシレスモータ100が得られる。特にリード線126を引き出す引き出し部をヒートシンク124の後方(軸方向の端面側)に設けることで、径方向の小型化が可能となる。また、取り付けプレート122にスイッチング素子121を立てた状態で取り付けることで、ヒートシンク124の径方向における形状を小型化できる。また、分離壁116aを設け、更に空気層117を確保することで、ステータ102やロータ106といったモータ本体部分と、制御回路基板118側とが熱的に相互に影響し合う問題が生じ難い構造が得られる。
(Superiority)
According to the above structure, the brushless motor 100 incorporating the switching element 121 can be reduced in the radial direction, and the brushless motor 100 having excellent heat resistance can be obtained. In particular, by providing a lead-out portion for drawing out the lead wire 126 behind the heat sink 124 (on the end face side in the axial direction), the size in the radial direction can be reduced. Further, by attaching the switching element 121 to the attachment plate 122 in a standing state, the shape of the heat sink 124 in the radial direction can be reduced in size. In addition, by providing the separation wall 116a and further securing the air layer 117, a structure in which the motor main body portion such as the stator 102 and the rotor 106 and the control circuit board 118 side hardly affect each other with heat is unlikely to occur. can get.

また、取り付けプレート122の底面部122bをヒートシンク124に熱伝導シート123を介して面接触させることで、取り付けプレート122からヒートシンク124への熱の伝導を良好に行うことができ、スイッチング素子121の放熱を効果的に行える。更に、ヒートシンク124端面の放熱フィン124aが形成されていない部分にリード線126の引き出し部を設けることで、径方向へのリード線126の引き出しを行わない構造でありながら、放熱効果を維持することができる。   Further, the bottom surface portion 122b of the mounting plate 122 is brought into surface contact with the heat sink 124 via the heat conductive sheet 123, whereby heat conduction from the mounting plate 122 to the heat sink 124 can be favorably performed, and heat dissipation of the switching element 121 is achieved. Can be done effectively. Further, by providing a lead wire 126 lead-out portion at a portion of the end surface of the heat sink 124 where the heat dissipating fins 124a are not formed, the heat dissipation effect can be maintained while the lead wire 126 is not drawn out in the radial direction. Can do.

制御回路基板118を分離壁116aから離した状態で取り付けることで、簡素な構造でありながら、電動機本体と制御ユニット相互間の熱的影響を抑えた構造が得られる。分離壁116aの中央に開口を設け、そこから回転軸109を制御回路基板118の側に突出させ、回転軸109の端部に取り付けたマグネット120の磁気を制御回路基板118側のホール素子119で検出することで、分離壁116aによる熱的な遮断構造を確保しながら、ロータ106の回転を検出できる構造が得られる。   By attaching the control circuit board 118 in a state of being separated from the separation wall 116a, it is possible to obtain a structure that suppresses the thermal influence between the motor body and the control unit while having a simple structure. An opening is provided in the center of the separation wall 116a, and the rotating shaft 109 projects from the opening to the control circuit board 118 side. By detecting, a structure capable of detecting the rotation of the rotor 106 is obtained while ensuring the thermal blocking structure by the separation wall 116a.

(その他)
上述の実施形態では負圧ポンプを駆動するためのブラシレスモータについて説明したが、本発明を利用したブラシレスモータの適用範囲は、負圧ポンプに限定されない。
(Other)
Although the brushless motor for driving the negative pressure pump has been described in the above-described embodiment, the application range of the brushless motor using the present invention is not limited to the negative pressure pump.

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。   The aspect of the present invention is not limited to the individual embodiments described above, and includes various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present invention are not limited to the contents described above. That is, various additions, modifications, and partial deletions can be made without departing from the concept and spirit of the present invention derived from the contents defined in the claims and equivalents thereof.

本発明は、ブラシレスモータに利用することができる。   The present invention can be used for a brushless motor.

100…ブラシレスモータ、101…モータハウジング、101a…底部、101b…ボス部、101c…カシメ構造、102…ステータ、103…ステータコア、104…インシュレータ、105…コイル、106…ロータ、107…フランジ、108…軸受、109…回転軸(シャフト)、109a…インボリュートスプライン加工、110…スリーブ、111…ロータコア、112…ロータマグネット、113…エンドキャップ、113a…円盤部、113b…円筒部、113c…ボス部、114…軸受、116…分離部、116a…分離壁、116b…円筒部、117…空気層、118…制御回路基板、119…ホール素子、120…マグネット、121…スイッチング素子、122…取り付けプレート、122a…側面部、122b…底面部、123…熱伝導シート、124…ヒートシンク、124a…放熱フィン、125…Оリング、126…リード線、127…ワイヤーシール、128…カシメ構造、129…制御回路基板118とヒートシンク124の間の空間、130…貫通孔、131…Оリング、132…コイルばね、133…カラー、134…スペーサ、135…ねじ、136…Оリング。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Brushless motor, 101 ... Motor housing, 101a ... Bottom part, 101b ... Boss part, 101c ... Caulking structure, 102 ... Stator, 103 ... Stator core, 104 ... Insulator, 105 ... Coil, 106 ... Rotor, 107 ... Flange, 108 ... Bearing 109, rotating shaft (shaft) 109a, involute spline processing, 110, sleeve, 111, rotor core, 112, rotor magnet, 113, end cap, 113a, disk portion, 113b, cylindrical portion, 113c, boss portion, 114 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Bearing, 116 ... Separation part, 116a ... Separation wall, 116b ... Cylindrical part, 117 ... Air layer, 118 ... Control circuit board, 119 ... Hall element, 120 ... Magnet, 121 ... Switching element, 122 ... Mounting plate, 122a ... Side part, 122 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Bottom part, 123 ... Thermal conductive sheet, 124 ... Heat sink, 124a ... Radiation fin, 125 ... O-ring, 126 ... Lead wire, 127 ... Wire seal, 128 ... Caulking structure, 129 ... Between control circuit board 118 and heat sink 124 130 ... through hole, 131 ... O ring, 132 ... coil spring, 133 ... collar, 134 ... spacer, 135 ... screw, 136 ... O ring.

Claims (7)

一方側に底部を備え、他方側に開口部を備えた有底筒状のモータハウジングと、
前記モータハウジングの内側に配置されたステータと、
前記ステータの内側に回転可能に配置されたロータと、
前記モータハウジングの前記開口部に配置されたエンドキャップと、
前記エンドキャップの前記ロータとは反対の側に配置された分離壁と、
前記分離壁の前記エンドキャップとは反対の側に配置されたヒートシンクと、
前記分離壁と前記ヒートシンクの間に配置された制御回路基板と、
前記制御回路基板に搭載されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子が取り付けられると共に前記ヒートシンクに熱的に結合し、前記制御回路基板と前記ヒートシンクの間の空間に配置された取付けプレートと
を備え、
前記エンドキャップと前記分離壁は距離を置いて配置され、
前記ヒートシンクは、一方側に複数の放熱フィンが一体に形成され、他方側は前記分離壁から延在する部材に取り付けられており、前記一方側の前記放熱フィンが形成されていない箇所に、前記制御回路基板に接続されたリード線を外部に引き出す引出し部を備えていることを特徴とするブラシレスモータ。
A bottomed cylindrical motor housing with a bottom on one side and an opening on the other;
A stator disposed inside the motor housing;
A rotor rotatably disposed inside the stator;
An end cap disposed in the opening of the motor housing;
A separation wall disposed on the opposite side of the end cap from the rotor;
A heat sink disposed on the opposite side of the separation wall from the end cap;
A control circuit board disposed between the separation wall and the heat sink;
A switching element mounted on the control circuit board;
The switching element is mounted and thermally coupled to the heat sink, and includes a mounting plate disposed in a space between the control circuit board and the heat sink;
The end cap and the separation wall are spaced apart;
In the heat sink , a plurality of heat radiation fins are integrally formed on one side, the other side is attached to a member extending from the separation wall, and the heat radiation fins on the one side are not formed at the locations. A brushless motor comprising a lead-out portion for pulling out a lead wire connected to a control circuit board.
前記スイッチング素子は、軸方向に立てた状態で前記取付けプレートに取付けられていることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ。   The brushless motor according to claim 1, wherein the switching element is attached to the attachment plate in an axially standing state. 前記取付けプレートは、前記スイッチング素子が軸方向で立てられた状態で取り付けられる側面部および前記ヒートシンクに熱的に結合する底面部を備えることを特徴とする請求項2に記載のブラシレスモータ。   The brushless motor according to claim 2, wherein the mounting plate includes a side surface portion to which the switching element is mounted in an axial direction and a bottom surface portion that is thermally coupled to the heat sink. 前記制御回路基板は前記分離壁に隙間を有した状態で取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。 The brushless motor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the control circuit board is attached with a gap in the separation wall. 前記ヒートシンクと前記取付けプレートとが熱伝導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乃至のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。 The brushless motor according to any one of claims 1 to 4 , wherein the heat sink and the mounting plate are in contact with each other via a heat conductive sheet. 前記エンドキャップと前記モータハウジング、および前記分離壁から延在する部材と前記ヒートシンクは、Oリングを介して結合していることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。 The brushless according to any one of claims 1 to 5 , wherein the end cap, the motor housing, the member extending from the separation wall, and the heat sink are coupled to each other through an O-ring. motor. 前記分離壁の中央には回転軸を臨む開口を有し、前記回転軸の後端面には、マグネットが配置され、前記制御回路基板の前記回転軸に面する側には回転検出用のホール素子が併設されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。 There is an opening facing the rotation axis in the center of the separation wall, a magnet is disposed on the rear end surface of the rotation shaft, and a rotation detecting Hall element is provided on the side of the control circuit board facing the rotation axis. brushless motor according to any one of claims 1 to 6, characterized in that There are features.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6552166B2 (en) * 2014-07-15 2019-07-31 日本電産トーソク株式会社 Motor for electric oil pump
JP6179476B2 (en) * 2014-07-31 2017-08-16 株式会社デンソー DRIVE DEVICE AND ELECTRIC POWER STEERING DEVICE USING THE SAME
JP2016061713A (en) * 2014-09-19 2016-04-25 日本精工株式会社 Rotation angle sensor, brushless motor including the same, and electric power steering device and vehicle mounting rotation angle sensor thereon
FR3029033B1 (en) * 2014-11-20 2016-12-02 Valeo Equip Electr Moteur ALTERNATIVE-CONTINUOUS CONVERTER
JP6327646B2 (en) * 2015-10-26 2018-05-23 ミネベアミツミ株式会社 motor
DE102016212862A1 (en) * 2016-07-14 2018-01-18 Robert Bosch Gmbh Power unit for an electric steering system
JP2018027719A (en) * 2016-08-15 2018-02-22 株式会社菊池製作所 Rotary vane type unmanned aircraft and radiation dose measurement system
WO2018193616A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 三菱電機株式会社 Dc motor, egr valve, vg actuator, and wastegate actuator
CN110535294A (en) * 2019-09-23 2019-12-03 义乌市驭马机电设备有限公司 A kind of integrated motor
JP7348033B2 (en) 2019-11-06 2023-09-20 ファナック株式会社 Electric motor equipped with a connector into which a power signal is input, and method for manufacturing the electric motor
CN112688495B (en) * 2020-12-17 2023-12-22 常州瑞斯塔电机有限公司 Permanent magnet synchronous motor and controller integrated assembly for negative pressure fan
CN114614611B (en) * 2021-12-14 2023-09-08 苏州长风航空电子有限公司 Angular displacement sensor sensitive assembly

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58121178U (en) * 1982-02-10 1983-08-18 松下電器産業株式会社 Submersible commutatorless motor
JPS60152247A (en) * 1984-01-20 1985-08-10 Toshiba Corp Variable speed motor with inverter
JPH10234158A (en) * 1997-02-19 1998-09-02 Tokyo R & D:Kk Motor
JP2010104212A (en) * 2008-10-27 2010-05-06 Mitsuba Corp Brushless motor
JP2010161089A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Calsonic Kansei Corp Structure for mounting power element and heat sink

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