JP6855973B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、モータに関する。

特許文献１には、ステータと、ロータと、モータホルダと、センターピースと、ヒートシンクとを備えたモータが開示されている。このモータにおいて、ロータは、環状のステータを収容する有天円筒状のロータハウジングを有しており、モータホルダは、ロータハウジングの軸方向を板厚方向とする円環板状に形成されたフランジ部（円盤部）を有している。フランジ部の内側には、ロータハウジングが回転可能に配置されている。

センターピースは、フランジ部と対向する板状部（本体部）を有しており、フランジ部と板状部との間には、フランジ部の径方向に延びる冷却風流路（冷却風導入路）が形成されている。この冷却風流路は、フランジ部の外周側に冷却風導入口を有しており、フランジ部の内周側に冷却風排出口を有している。ヒートシンクは、板状部からフランジ部に向けて突出する放熱部を有しており、この放熱部は、冷却風流路に配置されている。

特開２０１５−５７０１４号公報

上記モータにおいて、放熱部の頂部とフランジ部との間の隙間が大きい場合、冷却風流路を流れる冷却風は、放熱部における頂部側の一部にしか当たらないため、ヒートシンクの放熱効率が低下する虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ヒートシンクの放熱効率を向上させることができるモータを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のモータは、環状のステータと、前記ステータを収容する有天円筒状のロータハウジングを有するロータと、前記ロータハウジングの軸方向を板厚方向とする円環板状に形成されて内側に前記ロータハウジングが回転可能に配置されたフランジ部を有するモータホルダと、前記フランジ部と対向する板状部を有し、前記モータホルダ及び前記ステータを支持するセンターピースと、前記フランジ部と前記板状部との間に形成されて前記フランジ部の径方向に延びると共に、前記フランジ部の外周側に冷却風導入口を有し、前記フランジ部の内周側に冷却風排出口を有する冷却風流路と、前記板状部から前記フランジ部に向けて突出して前記冷却風流路に配置された放熱部を有するヒートシンクと、前記放熱部の頂部と近接して対向し前記冷却風流路に沿って延びる冷却風整流面を有し、前記フランジ部に一体に形成された整流部と、前記フランジ部における前記板状部と反対側の面と前記冷却風整流面との間に形成された肉抜き部と、を備える。

このモータによれば、フランジ部には、冷却風流路に沿って延びる冷却風整流面を有する整流部が一体に形成されており、この整流部の冷却風整流面は、放熱部の頂部と近接して対向している。したがって、この冷却風整流面によって、冷却風の流れの位置を放熱部側に変えて、放熱部に対する冷却風の接触率を向上させることができる。

しかも、フランジ部における板状部と反対側の面と冷却風整流面との間には、肉抜き部が形成されている。したがって、肉抜き部が形成された分、整流部の体積が減少するので、整流部を含むモータホルダを成形する際に、整流部にヒケ（収縮変形）が生じることを抑制することができる。これにより、整流部を所望の形状に仕上げることができる。

以上より、冷却風を放熱部に的確に当てることができるので、冷却風と放熱部との間で効率良く熱交換することができる。これにより、ヒートシンクの放熱効率を向上させることができる。

請求項２に記載のモータは、請求項１に記載のモータにおいて、前記フランジ部から前記板状部に向けて立設されて前記板状部との間に前記冷却風排出口を形成する立壁部をさらに備えるものである。

このモータによれば、フランジ部から板状部に向けて立壁部が立設されており、この立壁部と板状部との間には、冷却風排出口が形成されている。したがって、冷却風排出口が板状部側に位置すると共に、立壁部が形成されたことにより、整流部によって整流されながら冷却風排出口に向かう冷却風の流れの位置を板状部側に維持することができる。これにより、冷却風の流れの位置が放熱部から離れることを抑制して、冷却風をより一層的確に放熱部に当てることができる。

請求項３に記載のモータは、請求項１又は請求項２に記載のモータにおいて、前記整流部が、前記フランジ部から前記放熱部に向けて膨出し、前記肉抜き部が、前記冷却風整流面に開口し前記冷却風流路に沿って延びる溝を含むものである。

このモータによれば、整流部は、フランジ部から板状部に向けて膨出する構成であるので、整流部を成形によって容易に形成することができる。

また、肉抜き部は、冷却風整流面に開口する溝を含んでおり、この溝は、冷却風流路に沿って延びている。したがって、この溝によって整流部のヒケを抑制しつつ冷却風を冷却風流路の長さ方向に案内することができる。これにより、冷却風流路における冷却風の流れを円滑にすることができるので、冷却風と放熱部との間の熱交換を促進して、ヒートシンクの放熱効率をより一層向上させることができる。

請求項４に記載のモータは、請求項１又は請求項２に記載のモータにおいて、前記整流部が、前記フランジ部から前記放熱部に向けて膨出し、前記肉抜き部が、前記整流部の内部に形成された空洞を含むものである。

このモータによれば、肉抜き部は、整流部の内部に形成された空洞を含んでいる。したがって、この空洞によって整流部の肉抜き量を確保して整流部の体積をより効果的に減少させることができるので、整流部のヒケをより一層効果的に抑制することができる。

また、内部に空洞が形成された整流部は、冷却風整流面を有する天壁部の両側に一対の側壁部を有するので、冷却風整流面を有する天壁部の支持剛性を高めることができる。

請求項５に記載のモータは、請求項１又は請求項２に記載のモータにおいて、前記肉抜き部が、前記フランジ部と前記冷却風整流面との間に形成され、前記整流部を前記冷却風流路に沿って延びる板状に形成する空間を含むものである。

このモータによれば、肉抜き部は、フランジ部と冷却風整流面との間に形成された空間を含んでいる。したがって、この空間によって整流部の肉抜き量を確保して整流部の体積をより効果的に減少させることができるので、整流部のヒケをより一層効果的に抑制することができる。

さらに、この空間により、整流部が冷却風流路に沿って延びる板状に形成されるので、整流部の構造を簡素化することができる。

請求項６に記載のモータは、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のモータにおいて、前記整流部が、前記フランジ部から前記放熱部に向けて膨出し、前記フランジ部に、前記フランジ部の周方向及び径方向に配列され、それぞれ前記フランジ部における前記板状部と反対側の面に開口する複数のディンプルが形成され、前記肉抜き部が、前記複数のディンプルのうち前記フランジ部の板厚方向視で前記整流部と重なる位置に形成されたディンプルを含むものである。

このモータによれば、フランジ部には、フランジ部の周方向及び径方向に配列され、それぞれフランジ部における前記板状部と反対側の面に開口する複数のディンプルが形成されている。したがって、例えば、ロータにファンが固定され、このファンが、板状部と反対側からフランジ部と対向する場合には、ファンの回転時に複数のディンプルで乱流を生じさせることにより、ファンとフランジ部との間に生じる低周波音を抑制することができる。

しかも、肉抜き部は、複数のディンプルのうちフランジ部の板厚方向視で整流部と重なる位置に形成されたディンプルを含んでいる。したがって、低周波音を抑制するための複数のディンプルの一部を、整流部のヒケを抑制するための肉抜き部として利用しているので、専用の肉抜き部を用いる場合に比して、整流部の構造を簡素化することができる。

本発明の第一実施形態に係るモータの縦断面図である。 図１に示されるモータを軸方向一方側から見た斜視図である。 図１に示されるモータの要部拡大縦断面図である。 図１に示されるモータホルダを軸方向一方側から見た斜視図である。 図１に示されるモータホルダを軸方向他方側から見た斜視図である。 図１に示されるモータホルダを金型で成形する様子を示す縦断面図である。 図１に示されるモータホルダに形成された整流部の変形例を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るモータの要部拡大縦断面図である。 図８に示されるモータホルダを軸方向他方側から見た斜視図である。 図９のＦ１０−Ｆ１０線断面図である。 図８に示されるモータホルダを金型で成形する様子を示す縦断面図である。 本発明の第三実施形態に係るモータの要部拡大縦断面図である。 図１２に示されるモータホルダを軸方向他方側から見た斜視図である。 図１２に示されるモータホルダを金型で成形する様子を示す縦断面図である。 第一比較例に係るモータの要部拡大縦断面図である。 第二比較例に係るモータの要部拡大縦断面図である。

［第一実施形態］
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。

図１に示される本発明の第一実施形態に係るモータ１０は、例えば乗用自動車等の車両に搭載される送風装置として好適に用いられるものである。このモータ１０は、ステータ１２と、ロータ１４と、モータホルダ１６と、センターピース１８と、制御回路２０と、回路ケース２２とを備えている。なお、各図において、矢印Ａ１は、モータ１０の軸方向一方側を示しており、矢印Ａ２は、モータ１０の軸方向他方側を示している。

ステータ１２は、ステータコア２４と、複数の巻線２６を有している。複数の巻線２６は、ステータコア２４に放射状に形成された複数のティース２８に樹脂製のインシュレータを介して巻回されている。ステータコア２４の中央部には、ステータコア２４の軸方向に貫通する孔が形成されており、このステータコア２４及び複数の巻線２６を含むステータ１２の全体は、環状を成している。

ロータ１４は、ステータ１２とでモータ本体３０を構成している。このロータ１４は、有天円筒状のロータハウジング３２と、ロータハウジング３２の周壁部の内側に固着されたロータマグネット３４を有している。ロータハウジング３２は、ステータ１２を収容しており、ロータマグネット３４は、ステータ１２の径方向外側にステータ１２と対向して配置されている。

ロータハウジング３２の天井部の中央部には、円筒状の固定部３６が形成されており、この固定部３６の内側には、モータシャフト３８が圧入されている。このモータシャフト３８の先端部は、ロータハウジング３２の軸方向一方側に突出している。

モータホルダ１６は、例えば、樹脂製であり、ロータハウジング３２の周囲に設けられている。このモータホルダ１６は、ロータハウジング３２の周囲を囲う円筒部４０と、この円筒部４０から円筒部４０の径方向外側に拡がるフランジ部４２とを有している。このフランジ部４２は、ロータハウジング３２の軸方向を板厚方向とする円環板状に形成されており、このフランジ部４２及び円筒部４０の内側には、ロータハウジング３２が回転可能に配置されている。また、このモータホルダ１６には、車体等の取付対象物に固定される複数の取付部４３が形成されている。

センターピース１８は、モータ１０の軸方向にフランジ部４２と対向する板状部４４と、この板状部４４の中央部からステータ１２側に突出する支持部４６と、この支持部４６に組み付けられた支持部材４８とを有している。フランジ部４２の周方向の複数箇所には、板状部４４側に突出するボス部５０が形成されており、板状部４４には、ボス部５０と対応する位置に結合部５２が形成されている。このボス部５０及び結合部５２がボルト５４で結合されることにより、モータホルダ１６は、センターピース１８に組み付けられて支持されている。

また、板状部４４の中央部に形成された支持部４６の先端部は、環状に形成されたステータコア２４の内側に圧入されており、これにより、ステータ１２は、センターピース１８に支持されている。さらに、センターピース１８に設けられた支持部４６及び支持部材４８には、軸受５６がそれぞれ設けられており、この軸受５６の内側には、モータシャフト３８が圧入されている。このようにしてモータシャフト３８が軸受５６を介して支持部４６及び支持部材４８に支持されることにより、モータシャフト３８を含むロータ１４の全体は、センターピース１８及びステータ１２に対して回転可能とされている。

制御回路２０は、センターピース１８の板状部４４に対するステータ１２と反対側に配置されている。この制御回路２０は、板状部４４に沿って配置された基板５８と、この基板５８上に実装された複数の実装部品６０等を有している。制御回路２０は、巻線２６の励磁を切替制御する機能を有する。制御回路２０によって巻線２６の励磁が切替制御されると、ステータ１２に回転磁界が形成される。また、ステータ１２に回転磁界が形成されると、ステータ１２とロータ１４との間に吸引及び反発力が作用し、ロータ１４が回転する。

基板５８における板状部４４側の面には、ヒートシンク６２が実装されている。このヒートシンク６２は、実装部品６０のうち例えば半導体素子などの発熱する実装部品６０と熱的に接続されている。

回路ケース２２は、扁平容器状に形成されており、開口を板状部４４側に向けた状態で板状部４４に組み付けられている。回路ケース２２と板状部４４とによって形成された空間には、上述の制御回路２０が収容されている。

このモータ１０は、上述の通り、例えば乗用自動車等の車両に搭載される送風装置として好適に用いられるものである。モータ１０が車両に搭載される送風装置として使用される場合、モータシャフト３８の先端部には、ファン７０（例えばシロッコファン）が取り付けられ、モータホルダ１６は、ファン７０を収容するダクト７２に組み付けられる。

ファン７０は、モータシャフト３８の先端部に取り付けられた状態では、フランジ部４２と軸方向に対向して配置される。フランジ部４２には、ファン７０の回転時における騒音低減用の複数のディンプル７４が形成されている（図２も参照）。この複数のディンプル７４は、フランジ部４２における板状部４４と反対側の面４２Ａ、すなわち、ファン７０と対向する面に開口している。この複数のディンプル７４は、フランジ部４２の全周に亘って形成されており、フランジ部４２の周方向及び径方向に配列されている。複数のディンプル７４は、それぞれファン７０側、すなわち、板状部４４と反対側に開口する。

ファン７０は、回転に伴いファン７０の軸方向一方側に向けて送風するように構成されている。ダクト７２におけるファン７０と対向する位置には、送風口７６が形成されており、さらに、ダクト７２の側部には、ダクト７２の軸方向に延びる中空状の冷却風取込部７８が設けられている。冷却風取込部７８の一端部には、冷却風取込口８０が形成されており、冷却風取込部７８の内側とダクト７２の内側とは、冷却風取込口８０を介して連通されている。

モータホルダ１６には、上述の冷却風をモータ１０の内側に導入するための冷却風導入部８２が形成されている。この冷却風導入部８２は、フランジ部４２の周方向の一部からフランジ部４２の径方向外側に向けて突出しており、冷却風取込部７８の他端部と接続されている。この冷却風導入部８２は、モータホルダ１６の軸方向一方側に開口する凹状に形成されており、冷却風導入部８２の内側は、冷却風取込部７８の内側と連通されている。

モータホルダ１６のフランジ部４２とセンターピース１８の板状部４４とは、離間して対向しており、このフランジ部４２と板状部４４との間には、フランジ部４２の径方向に延びる冷却風流路８４が形成されている。この冷却風流路８４は、フランジ部４２の外周側に冷却風導入口８６を有し、フランジ部４２の内周側に冷却風排出口８８を有する。

冷却風導入口８６は、冷却風導入部８２の内側と連通されており、冷却風排出口８８は、モータホルダ１６の円筒部４０とロータハウジング３２との間の隙間、及び、ロータハウジング３２の内側とそれぞれ連通されている。

ヒートシンク６２は、例えば、複数のフィンや複数のピンなどによって構成される放熱部９０を有する。この放熱部９０は、板状部４４を貫通して板状部４４からフランジ部４２に向けて突出しており、冷却風流路８４に配置されている。

ロータハウジング３２の天井部には、ロータハウジング３２の軸方向に貫通する複数の通気孔９２が形成されている。複数の通気孔９２は、ロータハウジング３２の軸方向視で、放射状に延びる複数のティース２８間のスロットと重なる位置に形成されている。図２に示されるように、この複数の通気孔９２は、ロータハウジング３２の周方向に延びる円弧状に形成されている。

そして、図１に示されるように、このモータ１０では、ファン７０が回転すると、ファン７０の軸方向一方側が正圧になり、ファン７０の軸方向他方側が負圧になる。また、冷却風取込口８０から取り込まれた冷却風Ｗが冷却風取込部７８の内側をダクト７２の軸方向一方側から他方側に向けて流れる。

図３にて拡大して示されるように、冷却風導入部８２の内側に導入された冷却風Ｗは、冷却風導入口８６を通じて冷却風流路８４に流入する。冷却風流路８４に流入した冷却風Ｗは、ヒートシンク６２の放熱部９０と熱交換し、放熱部９０を冷却する。放熱部９０が冷却されることにより、ヒートシンク６２と熱的に接続された実装部品６０が冷却される。このようにして冷却風流路８４を流れ放熱部９０と熱交換した冷却風Ｗは、冷却風排出口８８を通じて冷却風流路８４から排出される。

冷却風流路８４から排出された冷却風Ｗのうち一部の冷却風Ｗ１は、モータホルダ１６の円筒部４０とロータハウジング３２との間の隙間を通じてファン７０側に排出される。一方、冷却風流路８４から排出された冷却風Ｗのうち他の冷却風Ｗ２は、ロータハウジング３２の内側に流入する。このロータハウジング３２の内側に流入した冷却風Ｗ２は、ティース２８間のスロットを通過しながらステータコア２４及び巻線２６と熱交換し、ステータコア２４及び巻線２６を冷却する。ステータコア２４及び巻線２６を冷却した冷却風Ｗ２は、通気孔９２を通じてファン７０側に排出される。

ところで、上記モータ１０において、仮に、放熱部９０の頂部とフランジ部４２との間の隙間が大きい場合、冷却風流路８４を流れる冷却風Ｗは、放熱部９０における頂部側の一部にしか当たらないため、ヒートシンク６２の放熱効率が低下する虞がある。

そこで、第一実施形態では、ヒートシンク６２の放熱効率を向上させるために、以下の構造が適用されている。

すなわち、図３〜図５に示されるように、フランジ部４２における放熱部９０と対向する部位には、整流部９４が形成されている。整流部９４は、フランジ部４２に一体に形成されており、フランジ部４２から放熱部９０に向けて膨出する概略偏平直方体に形成されている。

整流部９４における放熱部９０側の面は、冷却風流路８４に沿って延びる冷却風整流面９４Ａとして形成されている。この冷却風整流面９４Ａは、放熱部９０の頂部と近接して対向している。この場合の近接とは、冷却風整流面９４Ａによって冷却風の流れの位置を放熱部９０側に変えて放熱部９０に対する冷却風の接触率を向上させることができる程度のことである。

冷却風整流面９４Ａを含む整流部９４の全体は、放熱部９０よりも冷却風流路８４の長さ方向に沿った長さが長く形成されており、冷却風流路８４の長さ方向に放熱部９０とオーバーラップしている。これにより、整流部９４の冷却風導入口８６側の端部は、放熱部９０よりも冷却風導入口８６側に位置し、整流部９４の冷却風排出口８８側の端部は、放熱部９０よりも冷却風排出口８８側に位置している。

概略偏平直方体の整流部９４をフランジ部４２に一体に形成する場合、モータホルダ１６の樹脂成形時に整流部９４にヒケ（収縮変形）が生じ、整流部９４を所望の形状に仕上げることができない虞がある。このため、フランジ部４２における板状部４４と反対側の面４２Ａと冷却風整流面９４Ａとの間には、肉抜き部９６が形成されている。この肉抜き部９６は、具体的には、整流部９４の放熱部９０側に形成された複数の溝９８と、整流部９４のファン７０側に形成された複数のディンプル７４Ａを含んでいる。

図３、図５に示されるように、複数の溝９８は、それぞれ冷却風整流面９４Ａに開口し、冷却風流路８４に沿って延びている。この複数の溝９８は、整流部９４の横幅方向に並んで形成されている。整流部９４の横幅方向は、フランジ部４２の板厚方向視で冷却風流路８４の長さ方向（フランジ部４２の径方向）と直交する方向に相当する。

複数の溝９８は、同一の幅に形成されている。図５に示されるように、各溝９８の幅ｗ１は、隣り合う溝９８の間に形成された凸部の幅ｗ２よりも大きい寸法に設定されている。この複数の溝９８における冷却風導入口８６と反対側の端部（図３に示される冷却風排出口８８側の端部）は、開放されている。

図４に示されるように、複数のディンプル７４Ａは、フランジ部４２の全周に亘って形成された複数のディンプル７４のうちフランジ部４２の板厚方向視で整流部９４と重なる位置に形成されたものである。複数のディンプル７４には、開口面積が異なる大中小の複数種類のディンプル７４が含まれるが、複数のディンプル７４Ａは、大中小の複数種類のディンプル７４のうち開口面積が最も大きいものである。

図５に示されるように、モータホルダ１６のフランジ部４２には、円筒部４０に加えて、外周壁１００及び立壁部１０２が形成されている。外周壁１００及び立壁部１０２は、フランジ部４２における整流部９４が形成された面と同じ面、すなわち、フランジ部４２における軸方向他方側の面に立設されている。

外周壁１００は、円筒部４０の周囲を囲う概略矩形状を成している。外周壁１００における冷却風導入部８２と対応する部位には、上述の冷却風導入口８６が貫通形成されている。整流部９４の横幅は、冷却風導入口８６の横幅と略同一となっている。

立壁部１０２は、整流部９４と円筒部４０との間に形成されている。立壁部１０２は、フランジ部４２の板厚方向視でフランジ部４２の径方向（図３に示される冷却風流路８４の長さ方向）と直交する方向に延びている。立壁部１０２の両端部は、外周壁１００と接続されており、立壁部１０２の中央部は、円筒部４０と一体化されている。図３に示されるように、立壁部１０２は、フランジ部４２から板状部４４に向けて立設されている。立壁部１０２と板状部４４との間には、上述の冷却風排出口８８が形成されている。

立壁部１０２の高さ方向の端部（板状部４４側の端部）は、ロータ１４ハウンジングの開口端部と同じ位置か、又は、ロータ１４ハウンジングの開口端部よりも板状部４４側に位置する。また、立壁部１０２の高さ方向の端部は、放熱部９０の頂部よりも板状部４４側に位置しており、立壁部１０２の高さ方向の端部側の部位は、放熱部９０の頂部側の部位とモータ１０の軸方向にオーバーラップしている。

なお、上述の整流部９４及び立壁部１０２を含むモータホルダ１６は、例えば、図６に示される金型１１０を用いて樹脂成形により形成される。金型１１０は、モータホルダ１６の軸方向に分割された固定型１１２及び可動型１１４と、スライド型１１６とを備える。スライド型１１６には、冷却風流路８４を形成する型部１１８と、溝９８を形成する型部１２０とが形成されている。

この金型１１０を用いてモータホルダ１６が樹脂成形により形成された後、モータホルダ１６を金型１１０から取り出すには、先ず、可動型１１４、スライド型１１６、及び、モータホルダ１６が固定型１１２に対して矢印Ａ２側に移動される。続いて、モータホルダ１６及びスライド型１１６が可動型１１４に対して矢印Ａ１側に移動されると共に、型部１１８の先端部が冷却風導入口８６から抜けるまでスライド型１１６がモータホルダ１６の径方向内側（矢印Ｒ１側）に移動される。そして、これにより、モータホルダ１６が金型１１０から取り出される。

ここで、整流部９４を肉抜きするために形成された複数の溝９８は、冷却風整流面９４Ａに開口して形成されることにより、モータホルダ１６の軸方向に開口している。このため、複数の溝９８の長さは、モータホルダ１６の径方向にスライドするスライド型１１６のスライド量に影響を与えない。

つまり、モータホルダ１６の径方向にスライドするスライド型１１６のスライド量は、溝９８の長さに関係なく、型部１１８の先端部が冷却風導入口８６から抜けるまでの長さに設定されている。そして、これにより、第一実施形態では、上述のように、冷却風整流面９４Ａを含む整流部９４の全体を、放熱部９０よりも冷却風流路８４の長さ方向に沿った長さが長くなるように形成することが可能となっている。

次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。

先ず、本発明の第一実施形態の作用及び効果を明確にするために、第一比較例及び第二比較例について説明する。

図１５に示される第一比較例に係るモータ２１０は、上述の第一実施形態に対し、整流部９４及び立壁部１０２（図３参照）が省かれたものである。この第一比較例に係るモータ２１０では、放熱部９０の頂部とフランジ部４２との間の隙間が大きいので、冷却風流路８４を流れる冷却風は、放熱部９０における頂部側の一部にしか当たらない。したがって、ヒートシンク６２の放熱効率が低下する虞がある。

また、この第一比較例に係るモータ２１０では、冷却風流路８４を流れた冷却風が円筒部４０とロータハウジング３２との間の隙間から流出してしまうため、ステータコア２４及び巻線２６を効率的に冷却することができない。

図１６に示される第二比較例に係るモータ２２０は、上述の第一比較例に対し、立壁部１０２を追加したものである。この第二比較例に係るモータ２２０によれば、冷却風導入口８６から流入した冷却風がフランジ部４２側に一旦上昇するが、立壁部１０２により冷却風を板状部４４側に再び誘導できる。これにより、放熱部９０に対する冷却風の接触率を向上させることができる。

しかしながら、この第二比較例に係るモータ２２０では、立壁部１０２と板状部４４との間に形成された冷却風排出口８８側において、冷却風の流れの位置が板状部４４側に変わるが、依然として、放熱部９０の頂部とフランジ部４２との間の隙間が大きいので、冷却風流路８４を流れる冷却風は、放熱部９０における頂部側の一部にしか当たらない。したがって、第二比較例に係るモータ２２０においても、ヒートシンク６２の放熱効率を向上させるには改善の余地がある。

これに対し、図３に示される第一実施形態に係るモータ１０によれば、フランジ部４２には、冷却風流路８４に沿って延びる冷却風整流面９４Ａを有する整流部９４が一体に形成されており、この整流部９４の冷却風整流面９４Ａは、放熱部９０の頂部と近接して対向している。したがって、この冷却風整流面９４Ａによって、冷却風の流れの位置を放熱部９０側に変えて、放熱部９０に対する冷却風の接触率を向上させることができる。

しかも、フランジ部４２における板状部４４と反対側の面４４Ａと冷却風整流面９４Ａとの間には、肉抜き部９６が形成されている。したがって、肉抜き部９６が形成された分、整流部９４の体積が減少するので、整流部９４を含むモータホルダ１６を成形する際に、整流部９４にヒケ（収縮変形）が生じることを抑制することができる。これにより、整流部９４を所望の形状に仕上げることができる。

以上より、冷却風を放熱部９０に的確に当てることができるので、冷却風と放熱部９０との間で効率良く熱交換することができる。これにより、ヒートシンク６２の放熱効率を向上させることができる。

また、第一実施形態に係るモータ１０によれば、フランジ部４２から板状部４４に向けて立壁部１０２が立設されており、この立壁部１０２と板状部４４との間には、冷却風排出口８８が形成されている。したがって、冷却風排出口８８が板状部４４側に位置すると共に、立壁部１０２が形成されたことにより、整流部９４によって整流されながら冷却風排出口８８に向かう冷却風の流れの位置を板状部４４側に維持することができる。これにより、冷却風の流れの位置が放熱部９０から離れることを抑制して、冷却風をより一層的確に放熱部９０に当てることができる。

また、整流部９４の冷却風整流面９４Ａは、放熱部９０の頂部と近接して対向している。したがって、整流部９４の冷却風整流面９４Ａと放熱部９０の頂部との間が狭まることにより、整流部９４の冷却風整流面９４Ａと放熱部９０の頂部と間を流れる冷却風の流速を高めることができる。これにより、冷却風と放熱部９０との間でより一層効率良く熱交換することができる。

さらに、第一実施形態に係るモータ１０によれば、整流部９４は、フランジ部４２から板状部４４に向けて膨出する構成であるので、整流部９４を成形によって容易に形成することができる。

また、肉抜き部９６は、冷却風整流面９４Ａに開口する溝９８を含んでおり、この溝９８は、冷却風流路８４に沿って延びている。したがって、この溝９８によって整流部９４のヒケを抑制しつつ冷却風を冷却風流路８４の長さ方向に案内することができる。これにより、冷却風流路８４における冷却風の流れを円滑にすることができるので、冷却風と放熱部９０との間の熱交換を促進して、ヒートシンク６２の放熱効率をより一層向上させることができる。

また、整流部９４に肉抜き部９６が形成されることにより、整流部９４の体積を減少させることができるので、整流部９４を含むモータホルダ１６の樹脂成形に要する時間（サイクルタイム）を短縮することができる。

また、整流部９４を肉抜きするために形成された複数の溝９８が、冷却風整流面９４Ａに開口して形成されることにより、複数の溝９８の長さは、モータホルダ１６の径方向にスライドするスライド型１１６（図６参照）のスライド量に影響を与えない。このため、冷却風整流面９４Ａを含む整流部９４の全体は、放熱部９０よりも冷却風流路８４の長さ方向に沿った長さが長くなるように形成されている。これにより、放熱部９０の全長に亘って冷却風が当たるように冷却風の流れの位置を規定することができるので、冷却風と放熱部９０との間でより一層効率良く熱交換することができる。

また、図５示されるように、各溝９８の幅ｗ１は、隣り合う溝９８の間に形成された凸部の幅ｗ２よりも大きい寸法に設定されている。したがって、この複数の溝９８によって、冷却風を冷却風流路８４の長さ方向に案内しつつ整流部９４の体積をより効果的に減少させることができる。

また、図４に示されるように、フランジ部４２には、フランジ部４２の周方向及び径方向に配列され、それぞれフランジ部４２における板状部４４と反対側の面４２Ａに開口する複数のディンプル７４が形成されている。したがって、本実施形態のように、ロータ１４にファン７０が固定され、このファン７０が、板状部４４と反対側からフランジ部４２と対向する場合には、ファン７０の回転時に複数のディンプル７４で乱流を生じさせることにより、ファン７０とフランジ部４２との間に生じる低周波音を抑制することができる。

しかも、肉抜き部９６は、複数のディンプル７４のうちフランジ部４２の板厚方向視で整流部９４と重なる位置に形成されたディンプル７４Ａを含んでいる。したがって、低周波音を抑制するための複数のディンプル７４の一部を、整流部９４のヒケを抑制するための肉抜き部９６として利用しているので、専用の肉抜き部９６を用いる場合に比して、整流部９４の構造を簡素化することができる。なお、開口面積の大きいディンプル７４Ａは、必須の構成ではなく、肉抜きする溝９８の大きさなどによっては、他のディンプルと同程度の大きさでもあっても良い。

次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。

上記第一実施形態において、各溝９８の幅ｗ１は、隣り合う溝９８の間に形成された凸部の幅ｗ２よりも大きい寸法に設定されている。しかしながら、図７に示されるように、各溝９８の幅ｗ１は、隣り合う溝９８の間に形成された凸部の幅ｗ２よりも小さい寸法に設定されていても良い。

このように構成されていると、整流部９４の体積を減少させつつ整流部９４と放熱部９０との間の流路の断面積を狭めることができる。これにより、冷却風の流れの位置を放熱部９０側に変えつつ整流部９４の冷却風整流面９４Ａと放熱部９０の頂部と間を流れる冷却風の流速を高めることができるので、冷却風と放熱部９０との間でより一層効率良く熱交換することができる。

また、上記第一実施形態において、整流部９４には、複数の溝９８が形成されているが、溝９８の数は、一つでも良い。

また、複数の溝９８における冷却風排出口８８側の端部は、冷却風排出口８８側に向けて開放されているが、冷却風排出口８８側に対して閉止されていても良い。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。

図８に示される本発明の第二実施形態に係るモータ１３０は、上述の第一実施形態に係るモータ１０（図３参照）に対し、整流部９４に形成される肉抜き部９６の構成が次のように変更されている。

すなわち、第二実施形態に係るモータ１３０において、肉抜き部９６は、複数のディンプル７４Ａに加えて、整流部９４の内部に形成された空洞１３２を含んでいる。図８、図９に示されるように、空洞１３２は、フランジ部４２の径方向内側に向けて開口している。整流部９４は、第一実施形態と同様に、フランジ部４２から放熱部９０に向けて膨出している。図９、図１０に示されるように、内部に空洞１３２が形成された整流部９４は、一対の側壁部１３４と、天壁部１３６とを有しており、天壁部１３６における放熱部９０側の面は、上述の冷却風整流面９４Ａとして形成されている。

図８に示されるように、この冷却風整流面９４Ａを含む整流部９４の全体は、第一実施形態よりも冷却風流路８４の長さ方向に沿った長さが短く形成されている。これにより、整流部９４の冷却風導入口８６側の端部は、放熱部９０よりも冷却風導入口８６側に位置しているが、整流部９４の冷却風排出口８８側の端部は、放熱部９０の冷却風排出口８８側の端部よりも手前側（冷却風導入口８６側）に位置している。

なお、上述の整流部９４及び立壁部１０２を含むモータホルダ１６は、例えば、図１１に示される金型１４０を用いて樹脂成形により形成される。金型１４０は、上述の第一実施形態に対し、スライド型１１６の構成が変更されており、スライド型１１６には、冷却風流路８４を形成する型部１１８に加えて、空洞１３２を形成する型部１５０が形成されている。

この金型１４０を用いてモータホルダ１６が樹脂成形により形成された後、モータホルダ１６を金型１４０から取り出すには、先ず、可動型１１４、スライド型１１６、及び、モータホルダ１６が固定型１１２に対して矢印Ａ２側に移動される。続いて、モータホルダ１６及びスライド型１１６が可動型１１４に対して矢印Ａ１側に移動されると共に、型部１５０が空洞１３２から抜けるまでスライド型１１６がモータホルダ１６の径方向内側（矢印Ｒ１側）に移動される。また、型部１５０が空洞１３２から抜けた後、図示しないイジェクトピンによりモータホルダ１６がさらに押し上げられることで、モータホルダ１６がスライド型１１６から完全に排出される。そして、これにより、モータホルダ１６が金型１４０から取り出される。

ここで、整流部９４を肉抜きするために形成された空洞１３２は、整流部９４の内部に形成されることにより、モータホルダ１６の径方向内側に向けて開口している。この空洞１３２の開口は、立壁部１０２と対向している。このため、空洞１３２の長さは、モータホルダ１６の径方向にスライドするスライド型１１６のスライド量に影響する。

つまり、モータホルダ１６の径方向にスライドするスライド型１１６のスライド量は、型部１５０が空洞１３２から抜けるまでの長さに設定される。このため、冷却風整流面９４Ａを含む整流部９４の全体は、第一実施形態よりも冷却風流路８４の長さ方向に沿った長さが短く形成されている。

次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について、上述の第一実施形態と異なる点を説明する。

図８に示されるように、第二実施形態に係るモータ１３０によれば、肉抜き部９６は、整流部９４の内部に形成された空洞１３２を含んでいる。したがって、この空洞１３２によって整流部９４の肉抜き量を確保して整流部９４の体積をより効果的に減少させることができるので、整流部９４のヒケをより一層効果的に抑制することができる。

また、図９に示されるように、内部に空洞１３２が形成された整流部９４は、冷却風整流面９４Ａを有する天壁部１３６の両側に一対の側壁部１３４を有するので、冷却風整流面９４Ａを有する天壁部１３６の支持剛性を高めることができる。

次に、本発明の第二実施形態の変形例について説明する。

上記第二実施形態において、空洞１３２は、モータホルダ１６の径方向内側に開口するが、モータホルダ１６の径方向外側に開口していても良い。また、この場合に、冷却風整流面９４Ａを含む整流部９４の全体は、放熱部９０よりも冷却風流路８４の長さ方向に沿った長さが長く形成されても良い。

また、上記第二実施形態において、肉抜き部９６は、空洞１３２と、複数のディンプル７４Ａとを含むが、空洞１３２及び複数のディンプル７４Ａに加えて、上述の第一実施形態における溝９８（図３参照）を含んでいても良い。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について説明する。

図１２に示される本発明の第三実施形態に係るモータ１６０は、上述の第一実施形態に係るモータ１０（図３参照）に対し、次のように構成が変更されている。すなわち、冷却風導入部８２には、円筒状のインレット１６２が形成されている。インレット１６２の内側を通じて冷却風導入部８２の内側に導入された冷却風は、冷却風導入口８６を通じて冷却風流路８４に流入する。

また、第三実施形態に係るモータ１６０は、上述の第一実施形態に係るモータ１０（図３参照）に対し、整流部９４に形成される肉抜き部９６の構成が次のように変更されている。すなわち、肉抜き部９６は、フランジ部４２と冷却風整流面９４Ａとの間に形成された空間１６４を含んでいる。

そして、この肉抜き部９６により、整流部９４は、冷却風流路８４に沿って延びる板状に形成されている。つまり、この整流部９４は、フランジ部４２と冷却風整流面９４Ａとの間に空間１６４を形成して肉抜きすることにより板状に形成されたものである（図１３も参照）。

この整流部９４は、フランジ部４２の外周側に基端部を有し、フランジ部４２の内周側に先端部を有している。この板状に形成された整流部９４における放熱部９０側の面は、上述の冷却風整流面９４Ａとして形成されている。

この冷却風整流面９４Ａを含む整流部９４の全体は、第一実施形態よりも冷却風流路８４の長さ方向に沿った長さが短く形成されており、上述の第二実施形態と同様の長さで形成されている。これにより、整流部９４の冷却風導入口８６側の端部は、放熱部９０よりも冷却風導入口８６側に位置しているが、整流部９４の冷却風排出口８８側の端部は、放熱部９０の冷却風排出口８８側の端部よりも手前側（冷却風導入口８６側）に位置している。

なお、上述の整流部９４及び立壁部１０２を含むモータホルダ１６は、例えば、図１４に示される金型１７０を用いて樹脂成形により形成される。金型１７０は、上述の第一実施形態に対し、スライド型１１６の構成が変更されており、スライド型１１６には、冷却風流路８４を形成する型部１１８に加えて、空間１６４を形成する型部１８０が形成されている。

この金型１７０を用いてモータホルダ１６が樹脂成形により形成された後、モータホルダ１６を金型１７０から取り出すには、先ず、可動型１１４、スライド型１１６、及び、モータホルダ１６が固定型１１２に対して矢印Ａ２側に移動される。続いて、モータホルダ１６及びスライド型１１６が可動型１１４に対して矢印Ａ１側に移動されると共に、型部１８０が空間１６４から抜けるまでスライド型１１６がモータホルダ１６の径方向内側（矢印Ｒ１側）に移動される。また、型部１８０が空間１６４から抜けた後、図示しないイジェクトピンによりモータホルダ１６がさらに押し上げられることで、モータホルダ１６がスライド型１１６から完全に排出される。そして、これにより、モータホルダ１６が金型１７０から取り出される。

ここで、整流部９４を肉抜きするために形成された空間１６４は、フランジ部４２と冷却風整流面９４Ａとの間に形成されることにより、モータホルダ１６の径方向内側に向けて開放されている。この空間１６４の開放口は、立壁部１０２と対向している。このため、空間１６４の長さは、モータホルダ１６の径方向にスライドするスライド型１１６のスライド量に影響する。

つまり、モータホルダ１６の径方向にスライドするスライド型１１６のスライド量は、型部１７０が空間１６４から抜けるまでの長さに設定される。このため、冷却風整流面９４Ａを含む整流部９４の全体は、第一実施形態よりも冷却風流路８４の長さ方向に沿った長さが短く形成されている。

次に、本発明の第三実施形態の作用及び効果について、上述の第一実施形態と異なる点を説明する。

図１２に示されるように、第三実施形態に係るモータ１０によれば、肉抜き部９６は、フランジ部４２と冷却風整流面９４Ａとの間に形成された空間１６４を含んでいる。したがって、この空間１６４によって整流部９４の肉抜き量を確保して整流部９４の体積をより効果的に減少させることができるので、整流部９４のヒケをより一層効果的に抑制することができる。

さらに、この空間１６４により、整流部９４が冷却風流路８４に沿って延びる板状に形成されるので、整流部９４の構造を簡素化することができる。

次に、本発明の第三実施形態の変形例について説明する。

上記第三実施形態において、空間１６４は、モータホルダ１６の径方向内側に開放されているが、モータホルダ１６の径方向外側に開放されていても良い。また、この場合に、冷却風整流面９４Ａを含む整流部９４の全体は、放熱部９０よりも冷却風流路８４の長さ方向に沿った長さが長く形成されても良い。

また、上記第三実施形態において、肉抜き部９６は、空間１６４を含むが、空間１６４及び複数のディンプル７４に加えて、上述の第一実施形態における複数のディンプル７４Ａ及び溝９８（図３参照）の少なくとも一方を含んでいても良い。

なお、肉抜き部９６は、上記第一乃至第三実施形態に示される構成以外にも、フランジ部４２における板状部４４と反対側の面４４Ａと冷却風整流面９４との間に形成されると共に、フランジ部４２の板厚方向を高さ方向とする空間状で、かつ、フランジ部４２の板厚方向視で整流部９４と重なる位置に形成されているものであれば、どのような構成でも良い。この肉抜き部９６は、モータホルダ１６の成形後に除去加工により形成されるものではなく、モータホルダ１６の成形時に形成されるものである。

以上、本発明の第一乃至第三実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０…モータ、１２…ステータ、１４…ロータ、１６…モータホルダ、１８…センターピース、２０…制御回路、２２…回路ケース、３２…ロータハウジング、４０…円筒部、４２…フランジ部、４２Ａ…フランジ部における板状部と反対側の面、４４…板状部、４６…支持部、４８…支持部材、５８…基板、６０…実装部品、６２…ヒートシンク、７０…ファン、７２…ダクト、７４…ディンプル、７４Ａ…ディンプル、７８…冷却風取込部、８０…冷却風取込口、８２…冷却風導入部、８４…冷却風流路、８６…冷却風導入口、８８…冷却風排出口、９０…放熱部、９２…通気孔、９４…整流部、９４Ａ…冷却風整流面、９６…肉抜き部、９８…溝、１０２…立壁部、１３２…空洞、１６４…空間

Claims (6)

1. 環状のステータと、
   前記ステータを収容する有天円筒状のロータハウジングを有するロータと、
   前記ロータハウジングの軸方向を板厚方向とする円環板状に形成されて内側に前記ロータハウジングが回転可能に配置されたフランジ部を有するモータホルダと、
   前記フランジ部と対向する板状部を有し、前記モータホルダ及び前記ステータを支持するセンターピースと、
   前記フランジ部と前記板状部との間に形成されて前記フランジ部の径方向に延びると共に、前記フランジ部の外周側に冷却風導入口を有し、前記フランジ部の内周側に冷却風排出口を有する冷却風流路と、
   前記板状部から前記フランジ部に向けて突出して前記冷却風流路に配置された放熱部を有するヒートシンクと、
   前記放熱部の頂部と近接して対向し前記冷却風流路に沿って延びる冷却風整流面を有し、前記フランジ部に一体に形成された整流部と、
   前記フランジ部における前記板状部と反対側の面と前記冷却風整流面との間に形成された肉抜き部と、
   を備えるモータ。
2. 前記フランジ部から前記板状部に向けて立設されて前記板状部との間に前記冷却風排出口を形成する立壁部をさらに備える、
   請求項１に記載のモータ。
3. 前記整流部は、前記フランジ部から前記放熱部に向けて膨出し、
   前記肉抜き部は、前記冷却風整流面に開口し前記冷却風流路に沿って延びる溝を含む、
   請求項１又は請求項２に記載のモータ。
4. 前記整流部は、前記フランジ部から前記放熱部に向けて膨出し、
   前記肉抜き部は、前記整流部の内部に形成された空洞を含む、
   請求項１又は請求項２に記載のモータ。
5. 前記肉抜き部は、前記フランジ部と前記冷却風整流面との間に形成され、前記整流部を前記冷却風流路に沿って延びる板状に形成する空間を含む、
   請求項１又は請求項２に記載のモータ。
6. 前記フランジ部には、前記フランジ部の周方向及び径方向に配列され、それぞれ前記フランジ部における前記板状部と反対側の面に開口する複数のディンプルが形成され、
   前記肉抜き部は、前記複数のディンプルのうち前記フランジ部の板厚方向視で前記整流部と重なる位置に形成されたディンプルを含む、
   請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のモータ。

Images