JP7299775B2 - 車載用ブラシレスモータ装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、車載用ブラシレスモータ装置およびその製造方法に関する。

近年、ブラシやコミュテータのような機械的な接点を用いないブラシレスモータが種々開発されている。例えば特許文献１には、ブラシレスモータを備えたポンプ装置に関する構成が開示されている。

特開２０１７－１５００２号公報

ところで、車両に搭載される車載用の電動アクチュエータにおいては、電動アクチュエータの搭載場所のスペースの制限により、装置の小型化が望まれている。しかし、特許文献１に記載されたポンプ装置では、一端が駆動用コイルと電気的に接続された端子ピンの他端を回路基板に半田付けすることにより、ロータの軸方向に沿って配置される端子ピンを介して駆動用コイルと回路基板とが接続される。このため、ロータの軸方向においては、端子ピンを配置するためのスペースのほか、端子ピンを回路基板に半田付けするためのスペースを確保する必要があり、ロータの軸方向においてポンプ装置全体を小型化することが困難であった。特許文献１には、このような問題を解決するための解決策が何ら開示されていない。

上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、ロータの軸方向において小型化できる車載用ブラシレスモータ装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも１つの実施形態に係る車載用ブラシレスモータ装置は、
ブラシレスモータ及び電子基板を備える車載用ブラシレスモータ装置であって、
ブラシレスモータは、ロータと、ロータの周りに配置された複数のコイルを含むステータと、を含み、
電子基板は、
ロータの軸方向に貫通する貫通孔が形成されると共に、ブラシレスモータの出力側と反対側に軸方向と交差する平面に沿って配置された基板本体と、
基板本体におけるロータと反対側の面上に固定されたターミナルと、を含み、
コイルのコイル線は、貫通孔に挿通されており、前記基板本体を挟んでロータと反対側でターミナルに溶接されている。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
ターミナルには、平面に含まれる第１方向に沿って延在する第１スリットが形成されており、
ターミナルは、
第１スリットを挟んで一方側に設けられた第１ターミナル部と、
第１スリットを挟んで他方側に設けられた第２ターミナル部と、
第１ターミナル部と第２ターミナル部とを接続する第３ターミナル部と、
第２ターミナル部から軸方向におけるロータと反対側に突出して設けられた突出部と、
を含み、
突出部は、コイル線に溶接されており、
第１ターミナル部は、基板本体に第１半田付け部を介して接続されてもよい。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
第２ターミナル部は、基板本体に第２半田付け部を介して接続され、
第１半田付け部と第２半田付け部とは分離していてもよい。

（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
第３ターミナル部は、第１方向における前記第２ターミナル部の一端部に接続し、
突出部は、第１方向における前記第２ターミナル部の他端部に接続してもよい。

（５）幾つかの実施形態では、上記（２）～（４）の何れか一つの構成において、
突出部は、鉤状に形成されるとともにヒュージングによりコイル線に溶接されたフック部を含んでいてもよい。

（６）幾つかの実施形態では、上記（２）～（５）の何れか一つの構成において、
第１方向における第２ターミナル部の長さは、第１方向における第１ターミナル部の長さよりも長くてもよい。

（７）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
電子基板は、
貫通孔に隣接し、基板本体におけるロータと反対側の面に沿って配置された金属箔端子部と、
金属箔端子部上に配置されるとともに第１半田付け部に対応する第１開口部及び第２半田付け部に対応する第２開口部を有するレジストと、を含み、
金属箔端子部には、１方向に延在する第２スリットが形成されており、
金属箔端子部は、
第２スリットを挟んで一方側に設けられ、第１開口部において第１半田付け部と接続された第１部分と、
第２スリットを挟んで他方側に設けられ、第２開口部において第２半田付け部と接続された第２部分と、
第１部分と第２部分とを接続する第３部分と、
を含んでいてもよい。

（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
第２部分の面積が第１部分の面積より大きくてもよい。

（９）幾つかの実施形態では、上記（８）の構成において、
第２部分の面積が第１部分の面積の１．２倍以上であってもよい。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）～（９）の何れか一つの構成において、
電子基板は、複数のターミナルを含み、
複数のターミナルの各々が基板本体に対して同じ向きに配向されていてもよい。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）～（１０）の何れか一つの構成において、
電子基板と外部機器とを接続するためのコネクタターミナルと、
基板本体とブラシレスモータとの間に配置されて電子基板を支持するホルダと、を含むホルダユニットをさらに備え、
電子基板は、コネクタターミナルと接続するための第３半田付け部を含んでいてもよい。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）の構成において、
ホルダは、ホルダを軸方向に貫通してブラシレスモータ側から基板本体の貫通孔にコイル線を案内するガイド穴を含んでいてもよい。

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１２）の構成において、
前記ガイド穴は、前記ロータから前記軸方向に離れるにつれて穴径が小さくなるように形成されたテーパ通路部を含んでいてもよい。

（１４）幾つかの実施形態では、上記（１２）又は（１３）の構成において、
前記ガイド穴における前記電子基板側の開口端の直径は、前記貫通孔の直径よりも小さくてもよい。

（１５）本発明の少なくとも一実施形態に係る車載用ブラシレスモータ装置の製造方法は、
ブラシレスモータの出力側と反対側にブラシレスモータのロータの軸方向と交差する平面に沿って電子基板の基板本体を配置するステップと、
電子基板の貫通孔にブラシレスモータのステータを構成するコイルのコイル線を通すステップと、
電子基板を挟んでロータと反対側で、基板本体におけるロータと反対側の面上に固定されたターミナルにコイル線を溶接するステップと、
を含む。

本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、ロータの軸方向に対して小型化できる車載用ブラシレスモータ装置およびその製造方法を提供することができる。

本開示の一実施形態に係る車載用ブラシレスモータ装置の構成例を概略的に示す図である。 図１に破線で示す領域ＩＩを示す部分拡大図である。 マグネットの配置の一例を示す図である。 一実施形態におけるターミナルの構成例を示す上面図である。 一実施形態におけるターミナルの構成例を示す側面図である。 一実施形態におけるターミナルの構成例を示す下面図である。 一実施形態におけるターミナルの構成例を概略的に示す平面図である。 一実施形態における金属箔端子部を概略的に示す斜視図である。 一実施形態におけるレジストの第１開口部及び第２開口部を概略的に示す斜視図である。 一実施形態におけるターミナルを基板本体に搭載した状態を概略的に示す斜視図である。 一実施形態における金属箔端子部の構成例を概略的に示す平面図である。 一実施形態における電子基板の上方の領域を概略的に示す平面図である。 一実施形態における電子基板の上方の領域を概略的に示す側面図である。 一実施形態におけるガイド穴を概略的に示す模式図である。 一実施形態におけるガイド穴の変形例を示す図である。 一実施形態に係る車載用ブラシレスモータ装置の製造方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

先ず、本開示の一実施形態に係る車載用ブラシレスモータ装置１の概略構成について説明する。図１は本開示の一実施形態に係る車載用ブラシレスモータ装置１の構成例を概略的に示す図である。図２Ａは図１に破線で示す領域ＩＩを示す部分拡大図である。
図１及び図２Ａに示すように、車載用ブラシレスモータ装置１は、例えば車両に搭載され、エンジン又はクラッチ等に潤滑用、冷却用又は作動流体としてのオイルを供給する電動のオイル供給装置である電動オイルポンプ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｏｉｌ Ｐｕｍｐ：ＥＯＰ）として適用され得る。車載用ブラシレスモータ装置１は、ブラシやコミュテータのような機械的な接点を用いないブラシレスモータ１０と、ブラシレスモータ１０の駆動を制御するための電子基板３０とを備えている。

ブラシレスモータ１０は、例えばロータ１２と、ロータ１２の周りに配置された複数のコイル１８を含むステータ１６と、を含むインナーロータ型のブラシレスモータである。

ロータ１２は、ステータ１６の内側に配置されており、出力軸１４（回転軸）と、出力軸１４の外周に取り付けられた円筒形状のロータコア（不図示）と、ロータコアの外周に沿ってロータコアに固定されるとともに複数極（例えば６極）に着磁されたリング状のマグネット１５（図２Ｂ参照）とを同軸状に配して構成されている。図２Ｂに示す例示的形態では、板状のＳ極のマグネット部１５ａと板状のＮ極のマグネット部１５ｂとが周方向に交互に配置されており、６つのマグネット部１５ａ，１５ｂ（３つのマグネット部１５ａ及び３つのマグネット部１５ｂ）がロータ１２の軸方向視において略六角形を形成するように配置されている。出力軸１４には、オイルを輸送するための歯車（不図示）等の図示しないポンプロータが出力軸１４とともに回転可能に接続されている。

以下、ロータ１２の軸方向を「軸方向Ｘ」と記載する。また、軸方向Ｘのうち電子基板３０からブラシレスモータ１０に向かう方向（ブラシレスモータ１０の出力側と反対側からブラシレスモータ１０の出力側に向かう方向）を「下方向」又は単に「下」と記載し、軸方向Ｘのうちブラシレスモータ１０から電子基板３０に向かう方向（ブラシレスモータ１０の出力側からブラシレスモータ１０の出力側と反対側に向かう方向）を「上方向」又は単に「上」と記載する。

ステータ１６は、ヨークを兼ねたハウジング（モータケース）４と、ハウジング４の内周側に固定された複数のステータコア（コア部材）５と、複数のステータコア５の各々に巻装された複数のコイル１８とを含む。ハウジング４は、例えば鉄等の金属にて有底筒状に形成されている。ハウジング４の開口部には、例えば合成樹脂製のホルダユニット５０（後述）が取り付けられている。ホルダユニット５０の上部には電子基板３０が取り付けられており、電子基板３０の上部がトップカバー２で覆われている。ハウジング４、ホルダユニット５０及びトップカバー２は、ネジ６によって固定される。各々のコイル１８は、例えば銅等の導電性金属線をステータコア５に複数回巻き付けて構成される。

電子基板３０は、ブラシレスモータ１０の出力側と反対側に軸方向Ｘと交差する平面Ｐに沿って配置された基板本体３２と、基板本体３２におけるロータ１２と反対側の面３２Ａ上に固定されたターミナル４０と、を含む。図示する例示的形態では、平面Ｐは軸方向Ｘと直交している。基板本体３２には、軸方向Ｘに貫通する貫通孔３４が形成されている。以下、基板本体３２におけるロータ１２と反対側の面３２Ａを基板本体３２の「上面３２Ａ」と記載し、基板本体３２におけるロータ１２側の面を基板本体３２の「下面３２Ｂ」と記載する。

基板本体３２は、所謂プリント基板であって、例えばグラスファイバ等で織った布をエポキシ樹脂で固めた繊維強化樹脂で形成されたガラスエポキシ基板等のプリント配線板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｗｉｒｉｎｇ ｂｏａｒｄ：ＰＷＢ）上に、各種の電子部品を搭載して構成されたプリント回路板（ｐｒｉｎｔｅｄ－ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）である。なお、プリント配線板は、例えば紙とガラス基材を混合したコンポジット基板や、フレキシブル基板、又はセラミック基板であってもよい。

貫通孔３４は、基板本体３２の下面３２Ｂから上面３２Ａに亘って形成されており、貫通孔３４における軸方向Ｘに直交する断面形状は例えば円形に形成されている。

ターミナル４０は、例えば銅等の金属で形成された導電性の部材であり、コイル線２０と接続されることで電子基板３０とコイル１８とが電気的に接続される。そして、上記コイル１８のコイル線２０は貫通孔３４に挿通されており、基板本体３２を挟んでロータ１２と反対側でターミナル４０にヒュージングにより溶接されている。

ここで、車載用ブラシレスモータ装置１が適用される車載用の電動オイルポンプは、軸方向Ｘにおいてドライブシャフト等の隣に配置されることがある。このため、車載用ブラシレスモータ装置１を軸方向Ｘに小型化することができれば、ドライブシャフト等の可動部との干渉を回避することができるから、設計の自由度が向上する。

この点、上述した本開示の構成によれば、コイル１８のコイル線２０が基板本体３２を挟んでロータ１２と反対側でターミナル４０に直接的に溶接されるから、例えば電子基板とコイルとの間に配置されたリジッドな端子ピン等の部品を介してコイルと電子基板とを接続する場合に比べて、電子基板３０とコイル１８の巻き線部との距離を小さくすることが可能となり、軸方向Ｘにおいて小型化可能な車載用ブラシレスモータ装置１を提供することができる。また、端子ピンを介してコイルと電子基板とを接続する場合に比べて溶接箇所の数を低減することができるから、組み立て性が向上した車載用ブラシレスモータ装置１を提供できる。

幾つかの実施形態では、例えば図１及び図２Ａに示すように、上述した車載用ブラシレスモータ装置１は、電子基板３０と不図示の外部機器とを接続するためのコネクタターミナル５８と、基板本体３２とブラシレスモータ１０との間に配置されて電子基板３０を支持するホルダ５２と、を含むホルダユニット５０をさらに備えていてもよい。

ホルダ５２は、ブラシレスモータ１０が配置される空間と電子基板３０が配置される空間とを仕切る仕切り部材として機能するとともに、不図示の軸受を介してブラシレスモータ１０の出力軸１４を回転可能に支持する支持部として機能する。ホルダ５２は、樹脂で構成されており、例えばインサート成型によって形成されてもよい。なお、ホルダ５２は、例えば図１に示すように、その上面側の周縁部に、ホルダ５２の外周に沿って形成された溝部５１を含み、溝部５１内に接着剤を充填することで、電子基板３０が配置される空間と車載用ブラシレスモータ装置１の外部との気密性を確保できるようになっている。

コネクタターミナル５８は、コネクタターミナル５８の一部がホルダ５２内に埋設されることにより、ホルダ５２と一体的に構成されている。例えばホルダユニット５０は、コネクタターミナル５８の一部を内部に埋設した状態でホルダ５２をインサート成形することにより形成される。コネクタターミナル５８の一端５８Ａは、ホルダ５２の上面よりも上方に向けて突出するように設けられ、上方に配置される電子基板３０に例えば半田付けにより接続される。コネクタターミナル５８の他端５８Ｂは、ホルダ５２の周縁部から例えば水平方向に向けて突出した状態で設けられている。コネクタターミナル５８は、例えば銅等の金属で形成された導電性の部材であり、その他端５８Ｂが不図示の外部機器に接続されることで電子基板３０と外部機器とが電気的に接続される。なお、コネクタターミナル５８の他端５８Ｂは、接続されるべき外部機器との相対的な配置に応じて、例えばホルダ５２の周縁部から上方又は下方に向けて突出するように設けられていてもよい。

第３半田付け部６３は、例えば基板本体３２を軸方向Ｘに貫通する貫通孔３５を通って基板本体３２の上面３２Ａから上方に突出するように設けられたコネクタターミナル５８の一端５８Ａと基板本体３２の上面３２Ａに設けられた金属箔端子部８５とを接続するように設けられてもよい。

かかる車載用ブラシレスモータ装置１によれば、電子基板３０とブラシレスモータ１０との間に、ホルダ５２とコネクタターミナル５８とが一体的に形成されたホルダユニット５０を備えたことにより、ホルダユニット５０を挟んでロータ１２と反対側に配置された電子基板３０をホルダ５２により支持しつつ、電子基板３０と外部機器とを容易に接続可能であり、且つ組み立てが容易な車載用ブラシレスモータ装置１を提供することができる。また、第３半田付け部６３を介してコネクタターミナル５８と金属箔端子部７０とを接続する構成により、基板本体３２の上方から半田付けを行うことができるから、組み立て性が向上した車載用ブラシレスモータ装置１を提供することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１及び図２Ａに示すように、上述したホルダユニット５０を備えた構成において、ホルダ５２は、ホルダ５２を軸方向Ｘに貫通してブラシレスモータ１０側から基板本体３２の貫通孔３４にコイル線２０を案内するためのガイド穴５４を含んでいてもよい。

ガイド穴５４は、ホルダ５２の下面側から上面側に亘って、ホルダ５２を軸方向Ｘに貫通するように形成されており、ガイド穴５４における軸方向Ｘに直交する断面形状は例えば円形に形成されている。また、ガイド穴５４は、ガイド穴５４における電子基板３０側（上側）の開口端である基板側開口端５６が、軸方向Ｘ視にて貫通孔３４と重なるように（より詳細には軸方向Ｘ視にて基板側開口端５６が貫通孔３４の内側に収まるように）形成されている。

かかる車載用ブラシレスモータ装置１によれば、ホルダ５２がガイド穴５４を含むことにより、ホルダ５２のブラシレスモータ１０側（下側）から上側に向けてコイル線２０を案内することができ、さらに電子基板３０の貫通孔３４にコイル線２０を案内することができる。よって、例えば端子ピン等のリジッドな部材に比べて比較的柔軟で形が定まらないコイル線２０の一端を電子基板３０の貫通孔３４に円滑に案内することができるから、組み立て性が向上した車載用ブラシレスモータ装置１を提供することができる。なお、コイル１８のコイル線２０の絶縁被膜を予め除去することで半田付けが容易になる。

図３～図５は一実施形態におけるターミナル４０の構成例を示す図であり、図３はターミナル４０の上面図（軸方向Ｘ視図）、図４はターミナル４０の側面図、図５はターミナル４０の下面図（軸方向Ｘ視図）である。なお、図３～図５は、ターミナル４０とコイル線２０とのヒュージング溶接を行う前の状態のターミナル４０を示している。

幾つかの実施形態では、例えば図３～図５に示すように、上述した構成において、ターミナル４０には、平面Ｐが含む第１方向ａ１に沿って延在する第１スリット４１が形成されていてもよい。ターミナル４０は、第１スリット４１を挟んで一方側に設けられた第１ターミナル部４３と、第１スリット４１を挟んで他方側に設けられた第２ターミナル部４４と、第１ターミナル部４３と第２ターミナル部４４とを接続する第３ターミナル部４５と、第２ターミナル部４４から軸方向におけるロータ１２と反対側に突出して設けられた突出部８０と、を含む。

第１ターミナル部４３、第２ターミナル部４４及び第３ターミナル部４５は、全体で平板上に形成されてターミナル４０の基底部４２を構成する。基底部４２は、軸方向Ｘ視にて例えばＪ字状、Ｕ字状又はＶ字状をなす平板状の部材であってもよく、基板本体３２の上面３２Ａに対向して平面Ｐと平行に配置される。

突出部８０は、コイル線２０にヒュージング溶接されており、第１ターミナル部４３は、基板本体３２に第１半田付け部９０を介して接続されている。なお、本明細書において「半田付け部」とは、複数（例えば２つ）の部材を半田付けにより接続した場合における、当該複数の部材の間に位置する半田を意味する。

典型的な鉛フリー半田の融点温度は、例えば摂氏約２１８度であることが知られている。一方、例えば銅を溶融するヒュージング溶接では、銅の融点である摂氏約１０００度以上の温度が生じ、その熱によって半田付け部が再溶融し、電子基板からターミナルが脱落することが懸念される。

これに対し、上記ブラシレスモータ装置１によれば、ターミナル４０の形状が大型化することを抑制しつつ、突出部８０から第１半田付け部９０までのターミナル４０の表面に沿った距離（図３の矢印Ｋに沿った長さ）を長くすることができる。したがって、突出部８０とコイル線２０とのヒュージング溶接の際に溶接の熱が突出部８０から第１半田付け部９０に伝わることを抑制して、第１半田付け部９０が再溶融することを抑制することができる。よって、ブラシレスモータ装置１の大型化を抑制しつつ、電子基板３０とコイル１８との良好な電気接続状態を実現することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図５に示すように、第２ターミナル部４４は、基板本体３２に半田付けされた第２半田付け部９２を含み、第１半田付け部９０と第２半田付け部９２とは分離している。第１半田付け部９０と第２半田付け部９２とは、第１スリット４１を挟んで互いが平行に延在するように配置されている。

かかる構成によれば、第１半田付け部９０及び第２半田付け部９２を介してコイル１８と電子基板３０とを電気的に接続することができる。そして、第１半田付け部９０と第２半田付け部９２とが分離しているため、突出部８０とコイル線２０との溶接の熱によって第２半田付け部９２が再溶融しても、第１半田付け部９０の再溶融を抑制することができる。これにより、電子基板３０とコイル１８との良好な電気接続状態を実現することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図３～図５に示すように、第３ターミナル部４５は、第１方向ａ１における第２ターミナル部４４の一端部４４ａに接続し、突出部８０は、第１方向ａ１における第２ターミナル部４４の他端部４４ｂに接続する。

かかる構成によれば、突出部８０から第３ターミナル部４５までのターミナル４０の表面に沿った距離を長くすることができる。このため、ターミナル４０の形状が大型化することを抑制しつつターミナル４０の表面に沿った突出部８０から第１半田付け部９０までの距離を長くすることができる。したがって、突出部８０とコイル線２０とのヒュージング溶接の際に溶接の熱が突出部８０から第１半田付け部９０に伝わることを効果的に抑制して、第１半田付け部９０が再溶融することを抑制することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図３及び図４に示すように、突出部８０は、第２ターミナル部４４の他端部４４ｂに接続する基端部８０ａと、鉤状に形成されるとともにコイル線２０と係合するフック部８０ｂを含む。図示する例示的形態では、基端部８０ａは、矢印ａ１と交差する平面（図示する形態では矢印ａ１と直交する平面）に沿って平板状に形成されており、フック部８０ｂは、基端部８０ａから延在するとともに湾曲又は屈曲した板状に形成されている。フック部８０ｂは、基板本体３２の上面３２Ａから突出したコイル線２０の周りを囲むようにして先端が第２ターミナル部４４側に折り返されるように曲成されていてもよい。なお、上述のように構成されたターミナル４０は、基底部４２と突出部８０とが同一部材により一体に形成されていてもよい。

かかる構成を有する車載用ブラシレスモータ装置１によれば、突出部８０の先端に配置されてコイル線２０とヒュージング溶接されるフック部８０ｂから、突出部８０の基端部８０ａ、第２ターミナル部４４及び第３ターミナル部４５を介して第１ターミナル部４３までの距離を長く確保することができるから、フック部８０ｂとコイル線２０との溶接の際に生じる熱が第１半田付け部９０に伝達されることを抑制することができる。

図６は図３に示したターミナル４０の構成例を概略的に示す平面図である。
幾つかの実施形態では、例えば図６に示すように、上述したターミナル４０が第１ターミナル部４３と第２ターミナル部４４を含む構成において、第１方向ａ１における第２ターミナル部４４の長さＬ２は、第１方向ａ１における第１ターミナル部４３の長さＬ１よりも長くてもよい。

かかる構成の車載用ブラシレスモータ装置１によれば、突出部８０から第１半田付け部９０までのターミナル４０の表面に沿った距離を長くすることができるため、突出部８０とコイル線２０との溶接の熱によって第１半田付け部９０が再溶融することを抑制することができる。

図７は一実施形態における金属箔端子部７０を概略的に示す斜視図である。図８は一実施形態におけるレジスト７５の第１開口部７６及び第２開口部７８を概略的に示す斜視図である。図９は一実施形態におけるターミナル４０を基板本体３２に搭載した状態を概略的に示す斜視図である。図１０は一実施形態における金属箔端子部７０の構成例を概略的に示す平面図である。

幾つかの実施形態では、上記第１半田付け部９０及び第２半田付け部９２を含む構成において、例えば図７～図１０に示すように、電子基板３０は、貫通孔３４に隣接し、基板本体３２におけるロータ１２と反対側の面３２Ａに沿って配置された金属箔端子部７０と、金属箔端子部７０上に配置されるとともに第１半田付け部９０に対応する第１開口部７６及び第２半田付け部９２に対応する第２開口部７８を有するレジスト７５と、を含んでいてもよい。

例えば図７に示すように、金属箔端子部７０には、第１方向ａ１に沿って延在する第２スリット７３が形成されている。すなわち、スリット４１とスリット７３とは同一方向に沿って延在している。金属箔端子部７０は、第１部分７１、第２部分７２及び第３部分７４を含む。図７及び図８に示すように、第１部分７１は、一端が開放された第２スリット７３を挟んで一方側に設けられ、第１開口部７６において第１半田付け部９０（図５参照）と接続される。これにより、第１部分７１は、第１開口部７６内に位置する第１半田付け部９０を介して第１ターミナル部４３に接続される。第２部分７２は、第２スリット７３を挟んで他方側に設けられ、第２開口部７８において第２半田付け部９２（図５参照）と接続される。これにより、第２部分７２は、第２開口部７８内に位置する第２半田付け部９２を介して第２ターミナル部４４に接続される。

金属箔端子部７０は、軸方向Ｘ視にて例えばＪ字状、Ｕ字状又はＶ字状をなす平板状の部材であってもよく、基板本体３２の上面３２Ａに対向して平面Ｐと平行に配置される。

第２部分７２は、フック部８０ｂとコイル線２０との溶接の際に生じる熱を放出するヒートシンクとして機能する。第１部分７１と第２部分７２とは、第２スリット７３を挟んで互いが平行に延在するように配置されていてもよい。

かかる構成を有する車載用ブラシレスモータ装置１によれば、フック部８０ｂとコイル線２０との溶接で生じる熱の伝達経路において、第１半田付け部９０よりも手前で、第２部分７２において大部分の熱を放熱することができる。よって、フック部８０ｂとコイル線２０との溶接で生じる熱によって第２半田付け部９２が再溶融したとしても、少なくとも第１半田付け部９０を介して電子基板３０（より詳細には金属箔端子部７０）とコイル１８との電気的な接続を確保することができるから、電子基板３０とコイル１８との良好な電気接続状態を実現することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１０に示すように、第２部分７２の面積Ａ２は第１部分７１の面積Ａ１より大きくてもよい。この場合、第２部分７２の面積Ａ２が第１部分７１の面積Ａ１の１．２倍以上であってもよい。また、より好ましくは、第２部分７２の面積Ａ２が第１部分７１の面積Ａ１の１．４倍以上であってもよい。

かかる構成の車載用ブラシレスモータ装置１によれば、フック部８０ｂとコイル線２０との溶接で生じる熱の伝達経路において、第１ターミナル部４３乃至第１半田付け部９０よりも手前で、第１部分７１よりも大きな面積Ｌ２を有する、或いは第１部分７１の１．２倍以上の面積Ｌ２を有する第２部分７２において大部分の熱を放熱することができる。よって、突出部８０とコイル線２０との溶接の熱によって第２半田付け部９２が再溶融しても、第１半田付け部９０の再溶融を抑制することができる。したがって少なくとも第１半田付け部９０を介して電子基板３０（より詳細には金属箔端子部７０）とコイル１８との電気的な接続をより確実に確保することができるから、車載用ブラシレスモータ装置１の歩留まりの低下を効率的に抑制することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図９に示すように、上述した何れか一つの構成において、電子基板３０は、複数のターミナル４０を含み、複数のターミナル４０の各々は、基板本体３２に対して同じ向きに配向されるように構成されていてもよい。

具体的には、例えば基板本体３２に対する第１ターミナル部４３、第２ターミナル部４４、突出部８０又はフック部８０ｂの向きが各々のターミナル４０において統一されるように電子基板３０を構成してもよい。

かかる構成の車載用ブラシレスモータ装置１によれば、例えば図示しないマウンタ装置（自動組立装置）などを用いて、各ターミナル４０を基板本体３２上に自動で搭載することができるとともに、各々のターミナル４０を搭載する際にマウンタ装置又は基板本体３２の向きを変える必要がないため、組み立てに要する時間を短縮することができ、組み立て性が向上した車載用ブラシレスモータを提供することができる。また、車載用ブラシレスモータ装置１を安価に組立することができる。

図１１は一実施形態における電子基板３０の上方の領域を概略的に示す平面図である。図１２は一実施形態における電子基板３０の上方の領域を概略的に示す側面図である。
本開示の上述した車載用ブラシレスモータ装置１によれば、例えば図１１及び図１２に示すように、電子基板３０の上方に、ヒュージング溶接を行うためヒュージング装置の電極用のツールエリア８４が確保される。よって、ターミナル４０の周辺に配置された部品とヒュージング装置の電極との干渉を抑制し、車載用ブラシレスモータ装置１の組み立て性を向上することができる。

図１３は一実施形態におけるガイド穴５４の構成例を示す側断面図である。図１４は一実施形態におけるガイド穴５４の変形例を示す側断面図である。
幾つかの実施形態では、例えば図２Ａ、図１３及び図１４に示すように、上述したホルダ５２がガイド穴５４を含む車載用ブラシレスモータ装置１において、ガイド穴５４は、ロータ１２から軸方向Ｘに離れるにつれて穴径（通路径）が小さくなるように先細りに形成されたテーパ通路部５７を含んでいてもよい。

これにより、コイル線２０の一端を電子基板３０のテーパ通路部５７を介して貫通孔３４に円滑に案内することができるから、組み立て性が向上した車載用ブラシレスモータ装置１を提供することができる。例えば予め電子基板３０を搭載したホルダユニット５０とコイル１８とを自動組立装置によって組立することが可能となる。その後、フック部８０ｂとコイル線２０とのヒュージング溶接を行うことで電子基板３０とコイル１８の電気接続が可能となる。

なお、ガイド穴５４におけるブラシレスモータ１０側の開口端であるモータ側開口端５５は、コイル線２０の直径に比べて十分に大きな直径を有している。具体的に、モータ側開口端５５は、例えば図１３及び図１４に示すように、コイル線２０の直径をｄ１、モータ側開口端５５の直径（モータ側開口端５５の内径）をｄ２とすると、例えば３≦ｄ２／ｄ１を満たすように構成されていてもよい。なお、「モータ側開口端５５の直径」とは、モータ側開口端５５の位置でのガイド穴５４の穴径（通路径）を意味する。

幾つかの実施形態において、例えば図１３及び図１４に示すように、ガイド穴５４は、通路径が軸方向に一定である基板側通路部６０を含んでもよい。図示する形態では、基板側通路部６０は、基板側開口端５６とテーパ通路部５７の上端とを接続するように構成されている。

これにより、ガイド穴５４に案内されたコイル線２０が基板側通路部６０を通過する際に、コイル線２０に対して上方に向かう指向性を与えることができるから、コイル線２０を電子基板３０の貫通孔３４に向けてより一層容易且つ円滑に案内することができる。なお、他の実施形態では、ガイド穴５４は、例えばモータ側開口端５５から基板側開口端５６に亘ってテーパ通路部５７が形成されていてもよい。つまり、テーパ通路部５７の下端がモータ側開口端５５であるとともにテーパ通路部５７の上端が基板側開口端５６であってもよい。

幾つかの実施形態では、例えば図１３及び図１４に示すように、ホルダ５２は、ロータ１２と反対側に向けて突出する筒状部８２を含んでもよい。

この場合、ガイド穴５４の少なくとも一部は筒状部８２の内周面８２Ａによって形成される。また、この場合、筒状部８２の内周面８２Ａの上端である基板側開口端５６は、図１３に示すように貫通孔３４の下方に配置されてもよいし、貫通孔３４の内部に配置されていてもよいし、図１４に示すように電子基板３０の上面３２Ａと面一に配置されてもよいし、電子基板３０の上面３２Ａより上方に配置されていてもよい。また、図１４に示すように、筒状部８２において基板側通路部６０を内周面に形成する円筒状の基板側部分８２Ｂの少なくとも一部は、貫通孔３４の内部に配置されてもよい。

図１４に示すように筒状部８２の基板側部分８２Ｂを貫通孔３４の内部に配置することにより、コイル線２０の一端を電子基板３０の貫通孔３４により円滑に案内することができるから、組み立て性が向上した車載用ブラシレスモータ装置１を提供することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１３及び図１４に示すように、上記ガイド穴５４がテーパ通路部５７を含む車載用ブラシレスモータ装置１において、基板側開口端５６の直径Ｄ２（基板側開口端５６の内径）は、貫通孔３４の直径Ｄ１より小さくてもよい。かかる構成の車載用ブラシレスモータ装置１によれば、基板側開口端５６を通過したコイル線２０を電子基板３０の貫通孔３４に対してより一層容易且つ円滑に案内することができる。なお、「基板側開口端５６の直径」とは、基板側開口端５６の位置でのガイド穴５４の穴径（通路径）を意味する。

続いて、本開示の一実施形態に係る車載用ブラシレスモータ装置の製造方法について説明する。図１５は一実施形態に係る車載用ブラシレスモータ装置の製造方法を示すフローチャートである。図１５に示すように、車載用ブラシレスモータ装置１の製造方法は、ブラシレスモータ１０の出力側と反対側に軸方向Ｘと交差する平面Ｐに沿って電子基板３０の基板本体３２を配置するステップＳ１と、電子基板３０の貫通孔３４にブラシレスモータ１０のステータ１６を構成するコイル１８のコイル線２０を通すステップＳ２と、電子基板３０を挟んでロータ１２と反対側で、基板本体３２におけるロータ１２と反対側の面３２Ａ上に固定されたターミナル４０のフック部８０ｂにコイル線２０を溶接するステップＳ３と、を含む。

ステップＳ１では、例えばブラシレスモータ１０が配置される空間と電子基板３０が配置される空間とを仕切るホルダユニット５０の上面に、ブラシレスモータ１０の駆動を制御するための各種電子部品が搭載された電子基板３０を配置する。その際、例えばコイル線２０を挿通させるために電子基板３０に予め形成された貫通孔３４と、貫通孔３４にコイル線２０を案内するためにホルダユニット５０に予め形成されたガイド穴５４と、が軸方向Ｘ視にて重なるようにして電子基板３０を配置してもよい。さらに、コネクタターミナル５８の一端５８Ａと金属箔端子部８５とを接続する第３半田付け部６３を形成する。

なお、ステップＳ１の前工程として、基板本体３２上に金属箔端子部７０を設けるとともに、金属箔端子部７０上にレジスト７５を配置し、第１開口部７６の内側に露出した第１部分７１と第１ターミナル部４３とを半田付けにより接続して第１半田付け部９０を形成する。また第２開口部７８の内側に露出した第２部分７２と第２ターミナル部４４とを半田付けにより接続して第２半田付け部９２を形成する。

ステップＳ２では、例えばガイド穴５４としてホルダ５２の下面側から上面側に向かうにつれて縮径するようにホルダユニット５０のホルダ５２に予め形成されたテーパ通路部５７に沿ってコイル線２０を案内して貫通孔３４にコイル線２０の一端を通す。

ステップＳ３では、例えば貫通孔３４を通って電子基板３０の上側に突出したコイル線２０の一端を、当該一端が上方を向くように配置し、コイル線２０がフック部８０ｂの内側に配置されるようにしてコイル線２０とターミナル４０とをヒュージング溶接する。また、基板本体３２上に金属箔端子部７０を設けるとともに、金属箔端子部７０上にレジスト７５を配置し、第１開口部７６の内側に露出した第１部分７１に第１半田付け部９０を半田付けし、第２開口部７８の内側に露出した第２部分７２に第２半田付け部９２を半田付けする。

かかる車載用ブラシレスモータ装置１の製造方法によれば、上述したように、コイル１８のコイル線２０が基板本体３２の貫通孔３４を通ってロータ１２と反対側でターミナル４０に直接的にヒュージング溶接されるから、例えば端子ピン等のリジッドな部品を介してコイル１８と電子基板３０とを接続する場合に比べて、軸方向Ｘにおいて小型化可能な車載用ブラシレスモータ装置１を提供することができる。また、端子ピンを介してコイル１８と電子基板３０とを接続する場合に比べて溶接箇所の数を低減することができるから、車載用ブラシレスモータ装置１を容易に製造することができる。

本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、ロータの軸方向において小型化できる車載用ブラシレスモータ装置及びその製造方法を提供することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変更を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した幾つかの実施形態では、車載用ブラシレスモータ装置１として、ブラシレスモータ１０が搭載された電動オイルポンプ１Ａ（オイル供給装置）を例に説明したが、本開示の車載用ブラシレスモータ装置１はこれに限定されず、例えばブラシレスモータ１０を搭載した電子制御式の可変バルブタイミングシステム（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ：ＶＶＴ）、電動ウォーターポンプ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗａｔｅｒ Ｐｕｍｐ：ＥＷＰ）、パーキングロックアクチュエータ（Ｐａｒｋｉｎｇ Ｌｏｃｋ Ａｃｔｕａｔｏｒ：ＰＬＡ）等にも適用可能である。

１ 車載用ブラシレスモータ装置
１０ ブラシレスモータ
１２ ロータ
１６ ステータ
１８ コイル
２０ コイル線
３０ 電子基板
３２ 基板本体
３２Ａ 上面
３４ 貫通孔
４０ ターミナル
４１ 第１スリット
４２ 基底部
４３ 第１ターミナル部
４４ 第２ターミナル部
４４Ｂ 一端部
４４Ｃ 他端部
４５ 第３ターミナル部
４７ フック部
５０ ホルダユニット
５２ ホルダ
５４ ガイド穴
５５ モータ側開口端
５６ 基板側開口端
５７ テーパ面
５８ コネクタターミナル
５８Ａ 一端
５８Ｂ 他端
６３ 第３半田付け部
７０ 金属箔端子部
７１ 第１部分
７２ 第２部分
７３ 第２スリット
７４ 第３部分
７５ レジスト
７６ 第１開口部
７８ 第２開口部
８０ 突出部
９０ 第１半田付け部
９２ 第２半田付け部
Ｌ１ 第１方向ａ１における第１ターミナル部の長さ
Ｌ２ 第１方向ａ１における第２ターミナル部の長さ
Ｐ 平面
Ｘ 軸方向

Claims (14)

1. ブラシレスモータ及び電子基板を備える車載用ブラシレスモータ装置であって、
   前記ブラシレスモータは、ロータと、前記ロータの周りに配置された複数のコイルを含むステータと、を含み、
   前記電子基板は、
   前記ロータの軸方向に貫通する貫通孔が形成されると共に、前記ブラシレスモータの出力側と反対側に前記軸方向と交差する平面に沿って配置された基板本体と、
   前記基板本体における前記ロータと反対側の面上に固定されたターミナルと、を含み、
   前記コイルのコイル線は、前記貫通孔に挿通されており、前記基板本体を挟んで前記ロータと反対側で前記ターミナルに溶接され、
   前記ターミナルには、前記平面に含まれる第１方向に沿って延在する第１スリットが形成されており、
   前記ターミナルは、
   前記第１スリットを挟んで一方側に設けられた第１ターミナル部と、
   前記第１スリットを挟んで他方側に設けられた第２ターミナル部と、
   前記第１ターミナル部と前記第２ターミナル部とを接続する第３ターミナル部と、
   前記第２ターミナル部から前記軸方向における前記ロータと反対側に突出して設けられた突出部と、
   を含み、
   前記突出部は、前記コイル線に溶接されており、
   前記第１ターミナル部は、前記基板本体に第１半田付け部を介して接続された
   車載用ブラシレスモータ装置。
2. 前記第２ターミナル部は、前記基板本体に第２半田付け部を介して接続され、
   前記第１半田付け部と前記第２半田付け部とは分離している
   請求項１に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
3. 前記第３ターミナル部は、前記第１方向における前記第２ターミナル部の一端部に接続し、
   前記突出部は、前記第１方向における前記第２ターミナル部の他端部に接続する
   請求項１又は２に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
4. 前記突出部は、鉤状に形成されるとともにヒュージングにより前記コイル線に溶接されたフック部を含む
   請求項１～３の何れか一項に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
5. 前記第１方向における前記第２ターミナル部の長さは、前記第１方向における前記第１ターミナル部の長さよりも長い、
   請求項１～４の何れか一項に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
6. 前記電子基板は、
   前記貫通孔に隣接し、前記基板本体における前記ロータと反対側の面に沿って配置された金属箔端子部と、
   前記金属箔端子部上に配置されるとともに前記第１半田付け部に対応する第１開口部及び前記第２半田付け部に対応する第２開口部を有するレジストと、を含み、
   前記金属箔端子部には、前記第１方向に延在する第２スリットが形成されており、
   前記金属箔端子部は、
   前記第２スリットを挟んで一方側に設けられ、前記第１開口部において前記第１半田付け部と接続された第１部分と、
   前記第２スリットを挟んで他方側に設けられ、前記第２開口部において前記第２半田付け部と接続された第２部分と、
   前記第１部分と前記第２部分とを接続する第３部分と、
   を含む、請求項２に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
7. 前記第２部分の面積が前記第１部分の面積より大きい
   請求項６に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
8. 前記第２部分の面積が前記第１部分の面積の１．２倍以上である
   請求項７に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
9. 前記電子基板は、複数の前記ターミナルを含み、
   前記複数のターミナルの各々が前記基板本体に対して同じ向きに配向されている
   請求項１～８の何れか一項に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
10. 前記電子基板と外部機器とを接続するためのコネクタターミナルと、
    前記基板本体と前記ブラシレスモータとの間に配置されて前記電子基板を支持するホルダと、を含むホルダユニットをさらに備え、
    前記電子基板は、前記コネクタターミナルと接続するための第３半田付け部を含む
    請求項１～９の何れか一項に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
11. 前記ホルダは、当該ホルダを前記軸方向に貫通して前記ブラシレスモータ側から前記基板本体の前記貫通孔に前記コイル線を案内するガイド穴を含む
    請求項１０に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
12. 前記ガイド穴は、前記ロータから前記軸方向に離れるにつれて穴径が小さくなるように形成されたテーパ通路部を含む
    請求項１１に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
13. 前記ガイド穴における前記電子基板側の開口端の直径は、前記貫通孔の直径よりも小さい、請求項１１又は１２に記載の車載用ブラシレスモータ装置。
14. ブラシレスモータの出力側と反対側に前記ブラシレスモータのロータの軸方向と交差する平面に沿って電子基板の基板本体を配置するステップと、
    前記電子基板の貫通孔に前記ブラシレスモータのステータを構成するコイルのコイル線を通すステップと、
    前記電子基板を挟んで前記ロータと反対側で、前記基板本体における前記ロータと反対側の面上に固定されたターミナルに前記コイル線を溶接するステップと、
    を備え、
    前記ターミナルには、前記平面に含まれる第１方向に沿って延在する第１スリットが形成されており、
    前記ターミナルは、
    前記第１スリットを挟んで一方側に設けられた第１ターミナル部と、
    前記第１スリットを挟んで他方側に設けられた第２ターミナル部と、
    前記第１ターミナル部と前記第２ターミナル部とを接続する第３ターミナル部と、
    前記第２ターミナル部から前記軸方向における前記ロータと反対側に突出して設けられた突出部と、
    を含み、
    前記突出部は、前記コイル線に溶接され、
    前記第１ターミナル部は、前記基板本体に第１半田付け部を介して接続された
    車載用ブラシレスモータ装置の製造方法。
    

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