JPWO2019065337A1 - モータ - Google Patents

Abstract

本発明のモータの一つの態様は、カバーが、いずれも有底筒状の第１カップ体および第２カップ体を有する。第１カップ体および第２カップ体のうち、少なくとも第２カップ体は板金製である。第２カップ体の底壁部の軸方向他方側を向く面は、ベアリング保持部の径方向位置よりも外側の径方向位置に配置され、中心軸に垂直な環状の平坦面と、ベアリング保持部と平坦面との間に配置されて、ベアリング保持部と平坦面とを接続する接続面と、を有する。ヒートシンクは、集積回路と熱的に接触する軸方向他方側の第１端部と、第１端部の径方向位置よりも外側の径方向位置に配置され、平坦面と接触する軸方向一方側の第２端部と、を有する。

Description

本発明は、モータに関する。

特許文献１のインバータ一体型電動圧縮機は、圧縮機および電動機が内蔵されるハウジングと、熱伝導貫通部材を有する制御回路基板と、制御回路基板に搭載される電気部品と、を備える。熱伝導貫通部材の一方の端面は、ハウジングの外壁を構成する放熱用平面部に対して、熱伝達可能に配置される。熱伝導貫通部材の他方の端面には、電気部品が熱伝達可能に配置される。

特開２０１２−９２７４７号公報

モータのカバーの内部に基板が収容される場合、基板に実装される集積回路とカバーとを、ヒートシンクを介して熱的に接続する。つまり、ヒートシンクを介して、集積回路の熱をカバーへ伝える。しかしながら、カバーが板金製である場合には、ヒートシンクからカバーへの熱伝導効率を確保することが難しかった。

本発明は、上述の事情に鑑み、基板の集積回路を効率よく冷却できるモータを提供することを目的の一つとする。

本発明のモータの一つの態様は、中心軸に沿って延びるモータシャフトを有するロータと、前記ロータと径方向に隙間をあけて対向するステータと、前記モータシャフトを回転自在に支持する一対のベアリングと、前記ステータの軸方向一方側に位置し、集積回路が実装された板面を軸方向一方側に向けて配置された基板と、前記基板の軸方向一方側に配置され、前記集積回路と熱的に接触するヒートシンクと、前記ロータ、前記ステータ、前記ベアリング、前記基板および前記ヒートシンクを収容するカバーと、を備え、前記カバーは、いずれも有底筒状の第１カップ体および第２カップ体を有し、前記第１カップ体および前記第２カップ体は、それぞれ、前記ベアリングを保持するベアリング保持部を有する底壁部と、前記底壁部の外周縁から軸方向に延びる筒状の周壁部と、を有し、前記第１カップ体と前記第２カップ体とは、互いに前記周壁部の開口部同士を対向させて配置され、前記第１カップ体および前記第２カップ体のうち、少なくとも前記第２カップ体は板金製であり、前記第１カップ体の前記底壁部には、前記底壁部を軸方向に貫通するシャフト挿入孔が設けられ、前記第２カップ体の前記底壁部の軸方向他方側を向く面は、前記ベアリング保持部の径方向位置よりも外側の径方向位置に配置され、中心軸に垂直な環状の平坦面と、前記ベアリング保持部と前記平坦面との間に配置されて、前記ベアリング保持部と前記平坦面とを接続する接続面と、を有し、前記ヒートシンクは、前記集積回路と熱的に接触する軸方向他方側の第１端部と、前記第１端部の径方向位置よりも外側の径方向位置に配置され、前記平坦面と接触する軸方向一方側の第２端部と、を有する。

本発明の一つの態様によれば、基板の集積回路を効率よく冷却できるモータが提供される。

図１は、本実施形態のモータを示す斜視図である。 図２は、本実施形態のモータを示す斜視図である。 図３は、本実施形態のモータを軸方向他方側へ向けて見た平面図である。 図４は、図３のIV-IV断面を示す断面図である。 図５は、図３のV-V断面を示す断面図である。 図６は、ヒートシンクを径方向内側から見た正面図である。 図７は、ヒートシンクの変形例を示す正面図である。 図８は、ヒートシンクの変形例を示す平面図である。 図９は、ヒートシンクの変形例を示す平面図である。

図１〜図５に示すように、本実施形態のモータ１は、カバー５と、スタッドボルト２２と、配線部材５０と、中心軸Ｊに沿って延びるモータシャフト３を有するロータ２と、ステータ４と、一対のベアリング７と、基板２０と、放熱部材２４と、ヒートシンク２１と、ネジ部材２５と、を備える。モータシャフト３の両端部のうち、出力端３ａが位置する第１端部は、カバー５の外部に配置される。出力端３ａには、モータ１によって回転させられる図示しないファン等が接続される。

本実施形態では、中心軸Ｊに平行な方向を単に「軸方向」と呼ぶ。モータシャフト３の両端部のうち、出力端３ａが位置する第１端部から、第１端部と異なる第２端部へ向かう方向を、軸方向一方側と呼ぶ。軸方向一方側は、図４および図５の左側である。モータシャフト３の第２端部から第１端部へ向かう方向を、軸方向他方側と呼ぶ。軸方向他方側は、図４および図５の右側である。中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Ｊに接近する方向を径方向内側と呼び、中心軸Ｊから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

図４および図５に示すように、カバー５は、ロータ２、ステータ４、ベアリング７、基板２０およびヒートシンク２１を収容する。カバー５は、第１カップ体６Ａと、第２カップ体６Ｂと、を有する。カバー５は、いずれも有底筒状の第１カップ体６Ａおよび第２カップ体６Ｂを有する。第１カップ体６Ａおよび第２カップ体６Ｂは、それぞれ、中心軸Ｊを中心とする有底の円筒状である。本実施形態の例では、第１カップ体６Ａに、ロータ２の後述するロータマグネット２ａ、ステータ４、および、一対のベアリング７のうち軸方向他方側に位置する１つのベアリングが収容される。第２カップ体６Ｂに、一対のベアリング７のうち軸方向一方側に位置する１つのベアリング７、基板２０、ヒートシンク２１および放熱部材２４が収容される。

図４に示すように、カバー５は、板金製である。第１カップ体６Ａおよび第２カップ体６Ｂのうち、少なくとも第２カップ体６Ｂは、板金製である。本実施形態の例では、第１カップ体６Ａおよび第２カップ体６Ｂが、板金製である。第１カップ体６Ａおよび第２カップ体６Ｂは、例えば鋼板製である。第１カップ体６Ａと第２カップ体６Ｂとは、軸方向の寸法および径方向の寸法が互いに同等である。第１カップ体６Ａと第２カップ体６Ｂとは、同一金型によりカップ形状にプレス成型される。つまり、第１カップ体６Ａおよび第２カップ体６Ｂは、プレス成型品である。カバー５は、プレスカバーである。

第１カップ体６Ａは、第２カップ体６Ｂよりも軸方向他方側に位置する。第２カップ体６Ｂは、第１カップ体６Ａよりも軸方向一方側に位置する。第１カップ体６Ａは、軸方向一方側に開口する。第２カップ体６Ｂは、軸方向他方側に開口する。第１カップ体６Ａおよび第２カップ体６Ｂは、それぞれ、底壁部８と、周壁部９と、フランジ部１０と、を有する。第１カップ体６Ａと第２カップ体６Ｂとは、互いに周壁部９の開口部同士を対向させて配置される。第１カップ体６Ａと第２カップ体６Ｂとは、それぞれの開口部が軸方向に対向した状態で互いに固定される。第１カップ体６Ａのフランジ部１０と、第２カップ体６Ｂのフランジ部１０とは、軸方向に対向し、互いに接触する。第１カップ体６Ａと第２カップ体６Ｂとは、互いのフランジ部１０同士が固定される。第１カップ体６Ａと第２カップ体６Ｂとが互いに固定された状態において、第１カップ体６Ａの内部と、第２カップ体６Ｂの内部とは、互いに通じる。

底壁部８は、ベアリング保持部１８と、平坦部８ｃと、接続部８ｄと、を有する。ベアリング保持部１８は、有底の筒状である。ベアリング保持部１８は、中心軸Ｊを中心とする有底の円筒状である。ベアリング保持部１８は、カバー５の内部に向けて開口する。ベアリング保持部１８は、ベアリング７を保持する。ベアリング７は、例えばボール軸受等である。ベアリング７は、ベアリング保持部１８内に嵌め合わされ、固定される。カバー５内には、一対のベアリング７が軸方向に互いに離れて配置される。一対のベアリング７は、カバー５の軸方向の両端部に配置される。一対のベアリング７は、モータシャフト３を回転自在に支持する。ベアリング７は、モータシャフト３を中心軸Ｊ回りに回転自在に支持する。

第１カップ体６Ａの底壁部８には、底壁部８を軸方向に貫通するシャフト挿入孔１９が設けられる。シャフト挿入孔１９は、第１カップ体６Ａのベアリング保持部１８に設けられる。シャフト挿入孔１９は、ベアリング保持部１８の底部を貫通する貫通孔である。シャフト挿入孔１９内には、モータシャフト３が挿入される。モータシャフト３は、シャフト挿入孔１９内を通って、カバー５の内部から外部へ突出する。

平坦部８ｃは、周方向に延びる環状である。平坦部８ｃは、中心軸Ｊを中心とする円環板状である。平坦部８ｃの板面は、軸方向を向き、中心軸Ｊに直交する方向に広がる。平坦部８ｃの径方向の位置は、ベアリング保持部１８の径方向の位置よりも外側に配置される。平坦部８ｃは、ベアリング保持部１８を径方向外側から囲う。平坦部８ｃは、径方向から見て、ベアリング保持部１８と重なる位置に配置される。平坦部８ｃは、周壁部９に接続する。平坦部８ｃの外縁部は、周壁部９の軸方向に沿う開口部と反対側の端部に接続する。

第２カップ体６Ｂの底壁部８には、貫通孔２３が設けられる。第２カップ体６Ｂは、底壁部８を軸方向に貫通する複数の貫通孔２３を有する。貫通孔２３は、例えば円孔である。貫通孔２３は、第２カップ体６Ｂの平坦部８ｃに設けられる。貫通孔２３は、第２カップ体６Ｂの平坦部８ｃを軸方向に貫通する。複数の貫通孔２３は、底壁部８に周方向に互いに間隔をあけて配置される。複数の貫通孔２３は、平坦部８ｃに周方向に等間隔をあけて配置される。

第２カップ体６Ｂの底壁部８には、複数のスタッドボルト２２が設けられる。スタッドボルト２２は、第２カップ体６Ｂの底壁部８から軸方向一方側へ突出する。複数のスタッドボルト２２は、底壁部８に周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態においては、第２カップ体６Ｂの底壁部８に、周方向に互いに間隔をあけて３つ以上のスタッドボルト２２が設けられる。図示の例では、スタッドボルト２２が、底壁部８に周方向に等間隔をあけて４つ設けられる。複数のスタッドボルト２２は、平坦部８ｃにおいて周方向に間隔をあけて配置される。スタッドボルト２２は、貫通孔２３内に挿入されて、底壁部８に取り付けられる。スタッドボルト２２は、貫通孔２３に圧入されて、平坦部８ｃに固定される。モータ１は、モータ１を取り付ける対象物である図示しない装置フレーム等に対して、スタッドボルト２２を利用して取り付けられ、固定される。

スタッドボルト２２は、ボルト部２２ａと、頭部２２ｂと、を有する。ボルト部２２ａは、軸方向に延びる柱状である。ボルト部２２ａは、円柱状である。ボルト部２２ａは、貫通孔２３内に挿入される。ボルト部２２ａは、貫通孔２３を通って軸方向一方側へ突出する。ボルト部２２ａは、底壁部８から軸方向一方側へ突出する。ボルト部２２ａのうち、軸方向他方側の端部は、貫通孔２３内に嵌め合わされる。ボルト部２２ａのうち、少なくとも軸方向他方側の端部以外の部分には、ネジ部が設けられる。図４に示す例では、ネジ部が、ボルト部２２ａの軸方向の全長にわたって設けられる。ネジ部は、外周に雄ネジを有する。ネジ部は、カバー５の外部に露出する。

頭部２２ｂは、板状である。頭部２２ｂは、ボルト部２２ａと同軸の円板状である。頭部２２ｂは、ボルト部２２ａよりも外径が大きい。頭部２２ｂは、ボルト部２２ａの軸方向他方側の端部に接続する。頭部２２ｂは、底壁部８に軸方向他方側から接触する。頭部２２ｂは、底壁部８にモータ内部から接触する。頭部２２ｂは、平坦部８ｃの後述する平坦面８ａに対して、軸方向他方側から接触する。頭部２２ｂが平坦部８ｃから軸方向他方側に出っ張る寸法は、例えば１ｍｍ以下である。本実施形態の例では、頭部２２ｂが平坦部８ｃから軸方向他方側に出っ張る寸法が、０．３〜０．４ｍｍである。

第２カップ体６Ｂの底壁部８には、図示しないネジ取付孔が設けられる。第２カップ体６Ｂは、底壁部８を軸方向に貫通するネジ取付孔を有する。ネジ取付孔は、例えば円孔である。ネジ取付孔は、第２カップ体６Ｂの平坦部８ｃに複数設けられる。ネジ取付孔は、第２カップ体６Ｂの平坦部８ｃを軸方向に貫通する。複数のネジ取付孔は、底壁部８に周方向に互いに間隔をあけて配置される。ネジ取付孔の数は、２つである。ネジ取付孔には、後述するネジ部材２５が挿入される。

接続部８ｄは、ベアリング保持部１８と平坦部８ｃとを接続する。接続部８ｄは、ベアリング保持部１８の筒部の開口部と、平坦部８ｃの内周縁と、を接続する。接続部８ｄは、ベアリング保持部１８と平坦部８ｃとの間に配置される。接続部８ｄは、径方向に沿うベアリング保持部１８と平坦部８ｃとの間に位置する。本実施形態の例では、接続部８ｄが、中心軸Ｊを中心とするテーパ筒状である。接続部８ｄは、平坦部８ｃから径方向内側へ向かうにしたがい軸方向に沿って周壁部９の開口部側へ向けて延びる。すなわち、第１カップ体６Ａの接続部８ｄは、平坦部８ｃから径方向内側へ向かうにしたがい軸方向一方側へ向けて延びる。第２カップ体６Ｂの接続部８ｄは、平坦部８ｃから径方向内側へ向かうにしたがい軸方向他方側へ向けて延びる。

第２カップ体６Ｂの底壁部８の軸方向他方側を向く面は、平坦面８ａと、接続面８ｂと、を有する。平坦面８ａは、第２カップ体６Ｂの平坦部８ｃに配置される。平坦面８ａは、第２カップ体６Ｂの平坦部８ｃにおいて軸方向他方側を向く面である。平坦面８ａは、中心軸Ｊに垂直な環状である。平坦面８ａは、中心軸Ｊに直交する方向に広がる円環面状である。平坦面８ａは、ベアリング保持部１８の径方向位置よりも外側の径方向位置に配置される。平坦面８ａは、ベアリング保持部１８を径方向外側から囲う。

接続面８ｂは、第２カップ体６Ｂの接続部８ｄに配置される。接続面８ｂは、第２カップ体６Ｂの接続部８ｄにおいて軸方向他方側を向く面である。接続面８ｂは、ベアリング保持部１８と平坦面８ａとを接続する。接続面８ｂは、ベアリング保持部１８の筒部の開口部と、平坦面８ａの内周縁と、を接続する。接続面８ｂは、ベアリング保持部１８と平坦面８ａとの間に配置される。接続面８ｂは、径方向に沿うベアリング保持部１８と平坦面８ａとの間に位置する。本実施形態の例では、接続面８ｂが、中心軸Ｊを中心とするテーパ面状である。接続面８ｂは、ベアリング保持部１８から径方向外側へ向かうにしたがい軸方向一方側へ向けて延びる。

周壁部９は、中心軸Ｊを中心とする筒状である。周壁部９は、円筒状である。周壁部９は、底壁部８の外周縁から軸方向に延びる。周壁部９は、軸方向に沿う底壁部８と反対側に開口する。周壁部９の軸方向に沿う底壁部８と反対側の端部には、開口部が位置する。周壁部９の軸方向に沿う開口部と反対側の端部は、底壁部８に塞がれる。

第１カップ体６Ａの周壁部９には、ステータ支持爪９ａが複数設けられる。ステータ支持爪９ａは、周壁部９から第１カップ体６Ａの内部に突出する。複数のステータ支持爪９ａは、周壁部９において周方向に互いに等間隔をあけて配置される。ステータ支持爪９ａは、第１カップ体６Ａ内に配置されるステータ４に、軸方向他方側から接触する。ステータ支持爪９ａは、ステータ４を軸方向一方側へ向けて支持する。

第２カップ体６Ｂの周壁部９は、ブッシュ９ｂを有する。ブッシュ９ｂは、筒状である。ブッシュ９ｂは、弾性変形可能である。第２カップ体６Ｂの周壁部９には、周壁部９を径方向に貫通する図示しない配線通し孔が設けられる。ブッシュ９ｂは、配線通し孔内に挿入されて、周壁部９に固定される。ブッシュ９ｂの内部を通して、カバー５の外部と内部とが通じる。ブッシュ９ｂ内には、配線部材５０が通される。配線部材５０は、ブッシュ９ｂ内を通り、カバー５の外部と内部とにわたって延びる。ブッシュ９ｂにおける径方向内側の端部には、配線引出し口（図示省略）が設けられる。つまり、第２カップ体６Ｂの周壁部９は、配線引出し口を有する。配線引出し口は、カバー５内に開口する穴である。配線部材５０は、ブッシュ９ｂ内を通り、配線引出し口からカバー５内に突出する。配線部材５０は、基板２０と電気的に接続される。

フランジ部１０は、周壁部９の底壁部８と反対側の端縁から径方向外側に広がる環状である。フランジ部１０は、軸方向に沿う周壁部９の底壁部８と反対側の端部から径方向外側に広がる円環板状である。フランジ部１０の板面は、軸方向を向き、中心軸Ｊに直交する方向に広がる。第１カップ体６Ａのフランジ部１０の軸方向一方側を向く板面と、第２カップ体６Ｂのフランジ部１０の軸方向他方側を向く板面とは、互いに接触する。第１カップ体６Ａと第２カップ体６Ｂとは、互いのフランジ部１０を軸方向に接触させて配置される。

ロータ２は、モータシャフト３と、ロータマグネット２ａと、を有する。モータシャフト３のうち、一対のベアリング７に支持される部分および一対のベアリング７間に位置する部分は、カバー５の内部に配置される。モータシャフト３のうち、第１カップ体６Ａに収容されるベアリング７よりも軸方向他方側に位置する部分は、カバー５の外部に配置される。モータシャフト３と一対のベアリング７とは、止め輪等により、互いに軸方向に移動することが抑制される。ロータマグネット２ａは、中心軸Ｊを中心とする筒状である。ロータマグネット２ａは、円筒状である。ロータマグネット２ａは、モータシャフト３の外周面に固定される。

ステータ４は、カバー５内に嵌め合わされる。ステータ４は、第１カップ体６Ａの周壁部９の内周面に嵌め合わされ、固定される。ステータ４は、ロータ２と径方向に隙間をあけて対向する。ステータ４は、ロータ２に径方向外側から対向する。ステータ４は、ステータコア２６と、コイル２７と、絶縁部２８と、絡げピン（図示省略）と、を有する。ステータコア２６は、ロータ２の径方向外側を囲う環状である。ステータコア２６は、ロータマグネット２ａと径方向に隙間をあけて対向する。ステータコア２６は、ロータマグネット２ａに径方向外側から対向する。

コイル２７は、ステータコア２６に装着される。コイル２７は、絶縁部２８を介して間接的に、ステータコア２６に装着される。絶縁部２８は、ステータコア２６とコイル２７との間に配置される部分を有する。絶縁部２８は、コイル２７に径方向から対向する部分を有する。つまり絶縁部２８は、コイル２７に径方向から対向する。絶縁部２８は、コイル２７の径方向外側に位置する外周側絶縁部２８ａと、コイル２７の径方向内側に位置する内周側絶縁部２８ｂと、を有する。外周側絶縁部２８ａは、コイル２７に径方向外側から対向する。内周側絶縁部２８ｂは、コイル２７に径方向内側から対向する。外周側絶縁部２８ａには、基板２０が取り付けられ、固定される。

図５に示すように、絶縁部２８は、基板２０に軸方向他方側から接触する基板受け部３１を有する。基板受け部３１は、外周側基板受け部３１ａと、内周側基板受け部３１ｂと、を有する。外周側基板受け部３１ａは、基板２０の軸方向他方側の面における外周部に接触する。外周側基板受け部３１ａは、コイル２７よりも径方向外側において、軸方向他方側から基板２０に接触する。外周側基板受け部３１ａは、外周側絶縁部２８ａに設けられる。外周側基板受け部３１ａは、外周側絶縁部２８ａに周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。つまり絶縁部２８は、複数の外周側基板受け部３１ａを有する。

内周側基板受け部３１ｂは、コイル２７よりも内周側において基板２０の軸方向他方側の面に接触する。内周側基板受け部３１ｂは、コイル２７よりも径方向内側において、軸方向他方側から基板２０に接触する。内周側基板受け部３１ｂは、内周側絶縁部２８ｂに設けられる。内周側基板受け部３１ｂは、内周側絶縁部２８ｂに周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。つまり絶縁部２８は、複数の内周側基板受け部３１ｂを有する。

図示しないが、絡げピンは、絶縁部２８から軸方向一方側へ延びて、基板２０を軸方向に貫通する。絡げピンは、外周側絶縁部２８ａに設けられる。絡げピンは、外周側絶縁部２８ａに周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。絡げピンは、周方向に隣り合う外周側基板受け部３１ａ同士の間に配置される。絡げピンには、コイル２７から延びるコイル引出線（図示省略）が巻かれる。コイル引出線の数は、４つである。４つのコイル引出線は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相および中性点に用いられる。絡げピンの数は、４つである。絡げピンの数は、コイル引出線の数と同じである。つまりコイル引出線および絡げピンの組が、４組設けられる。絡げピンの軸方向一方側の端部およびコイル引出線は、基板２０の軸方向一方側を向く面にハンダ（図示省略）により固定される。

図４および図５に示すように、基板２０は、ステータ４の軸方向一方側に位置する。基板２０は、ステータ４と電気的に接続される。基板２０は、コイル２７のコイル引出線と電気的に接続される。基板２０は、基板２０の軸方向一方側を向く板面の外周縁付近において、コイル引出線と接続される。つまり、基板２０とコイル引出線との接続部分は、基板２０の外周縁付近に位置する。基板２０は、ロータマグネット２ａの軸方向一方側に位置する。基板２０は、軸方向から見て、ステータ４およびロータマグネット２ａと重なる位置に配置される。基板２０は、外周側絶縁部２８ａにより、径方向外側から囲われる。基板２０は、径方向から見て、外周側絶縁部２８ａと重なる位置に配置される。本実施形態の例では、基板２０が、径方向から見て、第２カップ体６Ｂのフランジ部１０と重なる位置に配置される。基板２０は、円板状である。基板２０は、中心軸Ｊを中心とする円環板状である。基板２０の板面は、軸方向を向き、中心軸Ｊに直交する方向に広がる。基板２０の径方向内側を、モータシャフト３が軸方向に延びる。

図５に示すように、基板２０の板面には、集積回路２０ａと、コンデンサ（図示省略）と、が実装される。基板２０は、集積回路２０ａが実装された板面を軸方向一方側に向けて配置される。集積回路２０ａは、四角形板状である。集積回路２０ａは、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい長方形板状である。集積回路２０ａの板面は、軸方向を向く。集積回路２０ａの板面は、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい長方形状である。集積回路２０ａは、基板２０の外周縁から径方向内側に離れて配置される。径方向に沿う基板２０の外周縁と、集積回路２０ａとの間には、絡げピンが配置される。集積回路２０ａは、基板２０とコイル引出線との接続部分よりも、径方向内側に離れて配置される。

コンデンサは、基板２０の軸方向一方側を向く板面に実装される。コンデンサは、円柱状である。コンデンサは、軸方向に延びる。コンデンサの軸方向一方側を向く面は、第２カップ体６Ｂの底壁部８に軸方向から対向する。コンデンサの軸方向一方側を向く面は、底壁部８の軸方向他方側を向く面との間に隙間をあけて配置される。

放熱部材２４は、後述するヒートシンク２１と、集積回路２０ａとの間に挟まれる。放熱部材２４は、弾性変形可能である。放熱部材２４は、板状である。放熱部材２４は、四角形板状である。放熱部材２４は、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい長方形板状である。放熱部材２４の板面は、軸方向を向き、中心軸Ｊに直交する方向に広がる。放熱部材２４の板面は、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい長方形状である。

放熱部材２４の軸方向他方側を向く板面は、集積回路２０ａに接触する。放熱部材２４の軸方向他方側を向く板面は、集積回路２０ａの軸方向一方側を向く板面に接触する。放熱部材２４の軸方向他方側を向く板面の表面積は、集積回路２０ａの軸方向一方側を向く板面の表面積よりも大きい。放熱部材２４の軸方向他方側を向く板面は、集積回路２０ａの軸方向一方側を向く板面を覆う。放熱部材２４の軸方向一方側を向く板面は、ヒートシンク２１に接触する。放熱部材２４の軸方向一方側を向く板面は、ヒートシンク２１の軸方向他方側を向く端面２１ａに接触する。放熱部材２４の軸方向一方側を向く板面の表面積は、端面２１ａの表面積よりも大きい。放熱部材２４の軸方向一方側を向く板面は、端面２１ａを覆う。

ヒートシンク２１は、基板２０の軸方向一方側に配置される。ヒートシンク２１は、集積回路２０ａと熱的に接触する。ヒートシンク２１は、放熱部材２４を介して、集積回路２０ａと熱的に接触する。ヒートシンク２１は、カバー５に固定される。ヒートシンク２１は、第２カップ体６Ｂに取り付けられ、固定される。ヒートシンク２１は、第２カップ体６Ｂの底壁部８に固定される。

図５および図６に示すように、ヒートシンク２１は、第１端部２１ｃと、第２端部２１ｄと、屈曲部２１ｅと、を有する。第１端部２１ｃは、ヒートシンク２１の軸方向他方側の端部である。第１端部２１ｃは、集積回路２０ａと熱的に接触する。第１端部２１ｃは、集積回路２０ａを軸方向他方側へ向けて押さえる。第１端部２１ｃは、直方体状である。第１端部２１ｃは、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい。

第１端部２１ｃは、軸方向他方側を向く端面２１ａと、径方向内側を向く面２１ｈと、径方向外側を向く面２１ｊと、を有する。つまりヒートシンク２１は、軸方向他方側を向く端面２１ａを有する。端面２１ａは、四角形状である。端面２１ａは、長方形状である。端面２１ａは、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい。端面２１ａは、放熱部材２４に軸方向一方側から接触する。端面２１ａの表面積は、集積回路２０ａの軸方向一方側を向く板面の表面積とほぼ同じである。端面２１ａは、軸方向から見て、放熱部材２４および集積回路２０ａと重なる位置に配置される。端面２１ａの周縁部は、軸方向から見て、集積回路２０ａの周縁部とほぼ重なる位置に配置される。

面２１ｈは、四角形状である。面２１ｈは、長方形状である。面２１ｈは、軸方向の長さよりも周方向の長さが大きい。面２１ｊは、四角形状である。面２１ｊは、長方形状である。面２１ｊは、軸方向の長さよりも周方向の長さが大きい。

第２端部２１ｄは、ヒートシンク２１の軸方向一方側の端部である。第２端部２１ｄは、直方体状である。第２端部２１ｄは、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい。第２端部２１ｄは、第２カップ体６Ｂの底壁部８に接触する。第２端部２１ｄは、底壁部８の平坦部８ｃに軸方向他方側から接触する。第２端部２１ｄは、平坦面８ａと接触する。

第２端部２１ｄは、第１端部２１ｃの径方向位置よりも外側の径方向位置に配置される。つまり、第２端部２１ｄの径方向の中心位置は、第１端部２１ｃの径方向の中心位置よりも、径方向外側に配置される。第２端部２１ｄの径方向内端は、第１端部２１ｃの径方向内端よりも、径方向外側に位置する。第２端部２１ｄの径方向外端は、第１端部２１ｃの径方向外端よりも、径方向外側に位置する。

第２端部２１ｄは、軸方向一方側を向く端面２１ｂと、径方向内側を向く面２１ｉと、径方向外側を向く面２１ｋと、を有する。つまりヒートシンク２１は、軸方向一方側を向く端面２１ｂを有する。端面２１ｂは、四角形状である。端面２１ｂは、長方形状である。端面２１ｂは、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい。端面２１ｂの表面積の大きさは、端面２１ａの表面積の大きさに対して同一であり、または大きい。つまり、端面２１ａの表面積に比べて、端面２１ｂの表面積が、同等以上の大きさである。

端面２１ｂは、第２カップ体６Ｂの底壁部８に軸方向他方側から接触する。図３に示すように、端面２１ｂは、第２カップ体６Ｂの底壁部８の軸方向他方側の面のうち、周方向に隣り合うスタッドボルト２２同士の間に位置する部分に接触する。端面２１ｂは、第２カップ体６Ｂの底壁部８の軸方向他方側の面のうち、周方向に隣り合う頭部２２ｂ同士の間に位置する部分に接触する（図４および図５を参照）。図５に示すように、端面２１ｂは、平坦部８ｃの平坦面８ａに接触する。つまり第２端部２１ｄは、平坦面８ａに接触する。第２端部２１ｄは、軸方向から見て、平坦面８ａに重なる位置に配置される。

図示しないが、端面２１ｂには、ネジ穴部が設けられる。つまり、第２端部２１ｄは、ネジ穴部を有する。ネジ穴部は、端面２１ｂに開口し、軸方向に延びる。ネジ穴部は、内周に雌ネジを有する。ネジ穴部は、第２端部２１ｄに複数設けられる。複数のネジ穴部は、第２端部２１ｄに周方向に互いに間隔をあけて配置される。ネジ穴部の数は、２つである。ネジ穴部には、後述するネジ部材２５が挿入されて、固定される。

図５および図６に示すように、面２１ｉは、四角形状である。面２１ｉは、長方形状である。面２１ｉは、軸方向の長さよりも周方向の長さが大きい。面２１ｉの径方向位置は、面２１ｈの径方向位置よりも、外側に配置される。面２１ｋは、四角形状である。面２１ｋは、長方形状である。面２１ｋは、軸方向の長さよりも周方向の長さが大きい。面２１ｋの径方向位置は、面２１ｊの径方向位置よりも、外側に配置される。

屈曲部２１ｅは、ヒートシンク２１の軸方向の両端部２１ｃ、２１ｄ同士の間に位置する部分である。屈曲部２１ｅは、ヒートシンク２１の軸方向の両端部２１ｃ、２１ｄ間に位置する中間部分である。つまり屈曲部２１ｅは、軸方向における第１端部２１ｃと第２端部２１ｄとの中間位置に配置される。屈曲部２１ｅは、第１端部２１ｃと第２端部２１ｄとを繋ぐ。

屈曲部２１ｅは、第１段差面２１ｆと、第２段差面２１ｇと、を有する。つまり、ヒートシンク２１は、第１段差面２１ｆと、第２段差面２１ｇと、を有する。第１段差面２１ｆは、面２１ｈと面２１ｉとを接続する。第１段差面２１ｆは、軸方向一方側を向く。第１段差面２１ｆは、四角形状である。第１段差面２１ｆは、長方形状である。第１段差面２１ｆは、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい。第２段差面２１ｇは、面２１ｊと面２１ｋとを接続する。第２段差面２１ｇは、軸方向他方側を向く。第２段差面２１ｇは、四角形状である。第２段差面２１ｇは、長方形状である。第２段差面２１ｇは、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい。第２段差面２１ｇの軸方向位置は、第１段差面２１ｆの軸方向位置よりも、軸方向他方側に配置される。

本実施形態の例では、ヒートシンク２１の周方向の長さが、軸方向の全長にわたってほぼ一定である。ヒートシンク２１の周方向を向く一対の側面は、それぞれ、中心軸Ｊに平行な平面状である。一対の側面同士は、互いに平行である。側面は、第１端部２１ｃ、屈曲部２１ｅおよび第２端部２１ｄにわたって面一である。

ヒートシンク２１の径方向の長さは、第１端部２１ｃおよび第２端部２１ｄよりも、屈曲部２１ｅにおいて大きくなる。ヒートシンク２１の径方向の長さは、屈曲部２１ｅにおいて最大となる。第２端部２１ｄの径方向の長さは、第１端部２１ｃの径方向の長さに対して同一であり、または大きい。つまり、第１端部２１ｃの径方向の長さに比べて、第２端部２１ｄの径方向の長さが、同等以上の大きさである。

図２、図３および図５に示すように、ネジ部材２５は、第２カップ体６Ｂの底壁部８とヒートシンク２１とを締結する。ネジ部材２５は、第２カップ体６Ｂの平坦部８ｃとヒートシンク２１の第２端部２１ｄとを締結し、固定する。ネジ部材２５は、複数設けられる。複数のネジ部材２５は、底壁部８に周方向に互いに間隔をあけて配置される。ネジ部材２５の数は、２つである。

図３に示すように、ネジ部材２５は、底壁部８のうち、スタッドボルト２２の径方向位置よりも外側の径方向位置に配置される。ネジ部材２５は、底壁部８のうち、それぞれのスタッドボルト２２を頂点とする多角形よりも外側の径方向位置に配置される。本実施形態の例では、ネジ部材２５が、４つのスタッドボルト２２を頂点とする四角形よりも径方向外側に配置される。

ネジ部材２５は、ネジ部（図示省略）と、頭部と、を有する。ネジ部は、軸方向に延びる円柱状である。ネジ部は、外周に雄ネジを有する。ネジ部は、底壁部８のネジ取付孔に挿入され、第２端部２１ｄのネジ穴部に取り付けられる。つまり、ネジ部材２５は、第２端部２１ｄに固定される。頭部は、ネジ部よりも外径が大きい。頭部は、ネジ部の軸方向一方側の端部に接続する。頭部は、底壁部８に軸方向一方側から接触する。頭部は、底壁部８にモータ外部から接触する。頭部は、平坦部８ｃに対して、軸方向一方側から接触する。頭部は、底壁部８から軸方向一方側に出っ張る。

以上説明した本実施形態のモータ１では、図５に示すように、集積回路２０ａが、基板２０の外周縁付近から径方向内側に離れて配置される。すなわち、基板２０の外周縁には、コイル２７のコイル引出線と基板２０とを電気的に接続する接続部分が配置されるため、集積回路２０ａは、接続部分よりも径方向内側に配置される。また、第２カップ体６Ｂは板金製であるため、第２カップ体６Ｂの底壁部８には、ベアリング保持部１８およびテーパ面状の接続面８ｂが設けられる。このため、底壁部８の平坦面８ａは、ベアリング保持部１８および接続面８ｂよりも径方向外側に配置される。

本実施形態によれば、ヒートシンク２１の第２端部２１ｄが、第１端部２１ｃの径方向位置よりも外側の径方向位置に配置される。したがって、第１端部２１ｃを集積回路２０ａと熱的に接触させ、かつ、第２端部２１ｄを底壁部８の平坦面８ａと接触させて、第２端部２１ｄと平坦面８ａとの接触面積を確保できる。これにより、集積回路２０ａの熱がヒートシンク２１から第２カップ体６Ｂへと伝わりやすくされて、放熱効率が高められる。よって基板２０の集積回路２０ａを効率よく冷却できる。

本実施形態では、ヒートシンク２１が、第１端部２１ｃと第２端部２１ｄとの中間位置に屈曲部２１ｅを有する。屈曲部２１ｅが設けられることで、ヒートシンク２１の表面積が増え、放熱効率が向上する。ヒートシンク２１が、第１段差面２１ｆと第２段差面２１ｇとを有するので、放熱効率が高められる。

本実施形態では、第２端部２１ｄの軸方向一方側を向く端面２１ｂが、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい。第２カップ体６Ｂの底壁部８の平坦面８ａは周方向に長いため、平坦面８ａに対して、端面２１ｂの接触面積を確保しやすい。

本実施形態では、第１端部２１ｃにおいて軸方向他方側を向く端面２１ａの表面積に比べて、第２端部２１ｄにおいて軸方向一方側を向く端面２１ｂの表面積が、同等以上の大きさである。第１端部２１ｃの軸方向他方側を向く端面２１ａは、基板２０の集積回路２０ａと熱的に接触する。本実施形態によれば、ヒートシンク２１を通して、集積回路２０ａの熱を第２カップ体６Ｂの底壁部８に効率よく放熱できる。

本実施形態では、ヒートシンク２１と集積回路２０ａとの間に放熱部材２４が挟まれるので、集積回路２０ａの冷却効率が安定して高められる。放熱部材２４が集積回路２０ａおよびヒートシンク２１に密着して、集積回路２０ａからヒートシンク２１への熱伝導性が高められる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

前述の実施形態では、第１カップ体６Ａおよび第２カップ体６Ｂが板金製であるとしたが、この構成に限定されない。第１カップ体６Ａは、板金製以外の例えばアルミダイカスト製等であってもよい。

図４において、ロータマグネット２ａおよびステータ４が、第１カップ体６Ａに収容される代わりに、第１カップ体６Ａおよび第２カップ体６Ｂに収容されてもよい。ただし、前述の実施形態のように、ロータマグネット２ａおよびステータ４が第１カップ体６Ａ内に収容される場合には、基板２０の軸方向一方側を向く板面に実装されるコンデンサの配置スペースを確保しつつ、モータ１を軸方向に小型化できるため、より好ましい。また、基板２０、放熱部材２４およびヒートシンク２１の一部が、第１カップ体６Ａ内に位置してもよい。

図５において、ヒートシンク２１の第２端部２１ｄが、第２カップ体６Ｂの底壁部８の平坦面８ａに接触するとしたが、平坦面８ａと接続面８ｂとに接触してもよい。この場合、放熱効率をより高められる。

第２カップ体６Ｂの接続部８ｄがテーパ筒状であり、接続面８ｂがテーパ面状であるとしたが、この構成に限定されない。接続部８ｄは、ベアリング保持部１８と平坦部８ｃとを接続すればよく、例えば、平坦部８ｃから径方向内側へ向かうにしたがい軸方向他方側に向けて段階的に縮径する階段型の筒状でもよい。この場合、接続面８ｂは、径方向外側を向く外周面と、軸方向他方側を向く円環面と、を有する。

ヒートシンク２１が、第２カップ体６Ｂの底壁部８にネジ部材２５を用いて固定される代わりに、接着剤等を用いて固定されてもよい。ただし、ネジ部材２５が用いられることにより、接着剤等を用いる場合に比べて製造時間が短縮され、生産性が向上する。放熱部材２４は設けられなくてもよい。放熱部材２４の代わりに、例えば放熱グリス等が設けられてもよい。

ヒートシンク２１の形状は、前述の実施形態で説明した構成に限定されない。図７〜図９に示す変形例のように、ヒートシンク２１の第２端部２１ｄに、鍔部２１ｌが設けられてもよい。図７および図８に示す変形例においては、鍔部２１ｌが、第２端部２１ｄの周方向を向く両側面から、それぞれ周方向に突出する。鍔部２１ｌは、四角形板状である。鍔部２１ｌの板面は、軸方向を向き、中心軸Ｊに直交する方向に広がる。鍔部２１ｌの軸方向一方側を向く板面は、端面２１ｂの部分を構成する。また、端面２１ｂにネジ穴部が設けられる代わりに、鍔部２１ｌにネジ孔部２１ｍが設けられる。ネジ孔部２１ｍは、鍔部２１ｌを軸方向に貫通する。ネジ孔部２１ｍは、内周に雌ネジを有する。ネジ孔部２１ｍには、ネジ部材２５のネジ部が挿入されて、固定される。

図９に示す変形例においては、鍔部２１ｌが、第２端部２１ｄの周方向を向く両側面、径方向内側を向く面２１ｉおよび径方向外側を向く面２１ｋからそれぞれ突出して、中心軸Ｊに直交する方向に広がる。また鍔部２１ｌが、軸方向から見て、周方向に沿って円弧状に延びる。図７〜図９に示す変形例によれば、端面２１ｂを、底壁部８の平坦面８ａに沿って広範囲に配置できる。端面２１ｂと底壁部８との接触面積を増やすことができ、端面２１ｂから底壁部８への熱伝導効率を高めることができる。また、ヒートシンク２１全体としての表面積が増えて、ヒートシンク２１の放熱効率が向上する。

図示しないが、ヒートシンク２１は、軸方向と直交する方向を向く外周面に、複数のフィンを有してもよい。つまりヒートシンク２１は、外周面に複数のフィンを有する構成でもよい。この場合、ヒートシンク２１の表面積が増えて、ヒートシンク２１の放熱効率が向上する。したがって、集積回路２０ａの放熱効率を高められる。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

１…モータ、２…ロータ、３…モータシャフト、４…ステータ、５…カバー、６Ａ…第１カップ体、６Ｂ…第２カップ体、７…ベアリング、８…底壁部、８ａ…平坦面、８ｂ…接続面、９…周壁部、１８…ベアリング保持部、１９…シャフト挿入孔、２０…基板、２０ａ…集積回路、２１…ヒートシンク、２１ａ，２１ｂ…端面、２１ｃ…第１端部、２１ｄ…第２端部、２１ｅ…屈曲部、２１ｆ…第１段差面、２１ｇ…第２段差面、２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｋ…面、２４…放熱部材、Ｊ…中心軸

Claims (9)

1. 中心軸に沿って延びるモータシャフトを有するロータと、
   前記ロータと径方向に隙間をあけて対向するステータと、
   前記モータシャフトを回転自在に支持する一対のベアリングと、
   前記ステータの軸方向一方側に位置し、集積回路が実装された板面を軸方向一方側に向けて配置された基板と、
   前記基板の軸方向一方側に配置され、前記集積回路と熱的に接触するヒートシンクと、
   前記ロータ、前記ステータ、前記ベアリング、前記基板および前記ヒートシンクを収容するカバーと、を備え、
   前記カバーは、いずれも有底筒状の第１カップ体および第２カップ体を有し、
   前記第１カップ体および前記第２カップ体は、それぞれ、
   前記ベアリングを保持するベアリング保持部を有する底壁部と、
   前記底壁部の外周縁から軸方向に延びる筒状の周壁部と、を有し、
   前記第１カップ体と前記第２カップ体とは、互いに前記周壁部の開口部同士を対向させて配置され、
   前記第１カップ体および前記第２カップ体のうち、少なくとも前記第２カップ体は板金製であり、 前記第１カップ体の前記底壁部には、前記底壁部を軸方向に貫通するシャフト挿入孔が設けられ、
   前記第２カップ体の前記底壁部の軸方向他方側を向く面は、
   前記ベアリング保持部の径方向位置よりも外側の径方向位置に配置され、中心軸に垂直な環状の平坦面と、
   前記ベアリング保持部と前記平坦面との間に配置されて、前記ベアリング保持部と前記平坦面とを接続する接続面と、を有し、
   前記ヒートシンクは、
   前記集積回路と熱的に接触する軸方向他方側の第１端部と、
   前記第１端部の径方向位置よりも外側の径方向位置に配置され、前記平坦面と接触する軸方向一方側の第２端部と、を有する、モータ。
2. 請求項１に記載のモータであって、
   前記接続面は、前記ベアリング保持部から径方向外側へ向かうにしたがい軸方向一方側へ向けて延びる、モータ。
3. 請求項１または２に記載のモータであって、
   前記ヒートシンクは、軸方向における前記第１端部と前記第２端部との中間位置に屈曲部を有する、モータ。
4. 請求項３に記載のモータであって、
   前記ヒートシンクは、
   前記第１端部の径方向内側を向く面と前記第２端部の径方向内側を向く面とを接続し、軸方向一方側を向く第１段差面と、
   前記第１端部の径方向外側を向く面と前記第２端部の径方向外側を向く面とを接続し、軸方向他方側を向く第２段差面と、を有する、モータ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータであって、
   前記第２端部が、前記平坦面と前記接続面とに接触する、モータ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータであって、
   前記第１端部において軸方向他方側を向く端面の表面積に比べて、前記第２端部において軸方向一方側を向く端面の表面積が、同等以上の大きさである、モータ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のモータであって、
   前記ヒートシンクと前記集積回路との間に挟まれる弾性変形可能な放熱部材を有する、モータ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のモータであって、
   前記第２端部の軸方向一方側を向く端面は、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい、モータ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のモータであって、
   前記ヒートシンクは外周面に複数のフィンを有する、モータ。

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