WO2023079670A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2023079670A1
WO2023079670A1 PCT/JP2021/040696 JP2021040696W WO2023079670A1 WO 2023079670 A1 WO2023079670 A1 WO 2023079670A1 JP 2021040696 W JP2021040696 W JP 2021040696W WO 2023079670 A1 WO2023079670 A1 WO 2023079670A1
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cover
motor frame
press
motor
heat sink
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PCT/JP2021/040696
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English (en)
French (fr)
Inventor
善彦 大西
功 園田
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports

Definitions

  • the present disclosure relates to rotating electric machines.
  • a control board mounted with a cover, a connector, and a control circuit part and a power circuit part is arranged on the opposite side of the motor output shaft
  • the control board In order to prevent external emission of electromagnetic noise generated from electronic components mounted on the product or internal electromagnetic noise, shielding must be provided. Specifically, it is necessary to install a metal cover so as to cover the control board, and to electrically contact the cover and the motor frame.
  • the rotary electric machine described in the conventional device is a control device that is placed on the opposite side of the output shaft for a substantially cylindrical motor.
  • a polygon with The connector is arranged at the end of the control board, giving priority to the degree of freedom in the extraction direction.
  • An L-shaped motor frame is adopted because the power supply line can be routed smoothly by arranging the power circuit components behind the output shaft of the motor.
  • a motor is assembled with reference to the output shaft of the motor frame.
  • the assembly reference of the control device is different from that of the motor. There is a problem in that the electrical contact between them tends to become unstable and the EMC performance becomes unstable.
  • a mounting portion having an engaging hole is provided on the side surface of a metal cover, and is fixed by engaging with the engaging protrusion on the motor frame side.
  • the cover side is deformed using a jig from the side surface to engage with the engaging protrusion of the motor frame in a state where the engaging hole of the cover and the engaging protrusion of the motor frame are aligned.
  • the same process needs to be performed in the engaging portion, and the number of assembling man-hours increases.
  • the surface treatment of the cover surface may be peeled off.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and provides a rotating electrical machine capable of stabilizing electrical contact between a cover and a motor frame or a heat sink and improving EMC performance. With the goal.
  • a rotating electrical machine includes a control board on which a power circuit having switching elements is mounted, a motor driven by the control board, a motor frame that houses the motor, and the control board together with the motor frame.
  • a covering cover and a heat sink fixed to the motor frame are provided.
  • the motor frame, the cover and the heat sink are made of metal.
  • At least three claws are provided on the motor frame or the heat sink.
  • the inner surface of the cover is provided with at least three press-fitting surfaces with which the three claws are press-fitted and come into contact with each other.
  • the three claws are arranged on the same radius around the output shaft of the motor, and the angle formed by two claws adjacent in the circumferential direction is less than 180 degrees.
  • the metal claws of the motor frame or heat sink are in contact with the press-fitting surfaces of the metal cover, and the angle formed by two adjacent claws in the circumferential direction is less than 180 degrees.
  • the cover holds the motor frame or the heat sink in a balanced manner, so that the contact pressure between the cover and the motor frame is stable. Therefore, the motor frame or heat sink and the cover have an electrical contact, and the EMC performance can be improved and the EMC performance can be stabilized.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an electric motor according to Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view showing a claw portion of a motor frame of the electric motor of FIG. 1; 2 shows a connection structure between the cover and the motor frame in FIG. 1;
  • 3B is a plan view showing the shape of the cover of FIG. 3A;
  • FIG. FIG. 2 is a side view showing a claw portion and a substrate contact plane of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a modification of the electric motor according to Embodiment 1; 4 shows a connection structure between a cover and a motor frame of an electric motor according to Embodiment 2.
  • FIG. 6B is a plan view showing the shape of the cover of FIG. 6A;
  • FIG. 6B is a plan view showing the shape of the cover of FIG. 6A;
  • FIG. 6B is a plan view showing the shape of the cover of FIG. 6A
  • Embodiment 1 of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. 1 the same reference numerals are assigned to the same or similar components.
  • FIG. 1 shows a rotating electric machine according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the electric motor 100.
  • the electric motor 100 includes a control unit 1 having a control board 4 and a motor 2 driven by the control board 4 .
  • the motor 2 has multi-phase windings.
  • the motor 2 includes a rotating shaft (output shaft) 21 , a rotor 22 and a stator 23 inside. A plurality of pairs of permanent magnets are arranged around the rotor 22 .
  • Multiphase windings 24 are arranged on the stator 23 .
  • a polyphase winding 24 is wound on bobbins 24a and 24b.
  • an annular terminal portion 28 is arranged near the top of the end of the winding 24 .
  • a terminal portion 28 is connected to an end portion of the winding 24 and extends toward the control unit 1 .
  • a bearing 26a for rotating the rotating shaft 21 is arranged on the upper end side of the rotating shaft 21 (on the side of the control unit 1).
  • a bearing 26 b for rotating the rotating shaft 21 is arranged on the lower end side of the rotating shaft 21 .
  • the bearing 26 a in FIG. 1 is arranged in the center of the heat sink 27 .
  • the heat sink 27 is press-fitted and fixed to the motor frame 25 .
  • a heat sink 27 is arranged between the motor 2 and the control unit 1 and also serves as a lid for the contents of the motor 2 .
  • a motor frame 25 that accommodates the motor 2 has a structure that incorporates these parts.
  • the heat sink 27 is press-fitted and fixed to the motor frame 25, it does not necessarily have to be press-fitted and fixed. Since the heat sink 27 is press-fitted and fixed to the motor frame 25, the heat of the heat sink 27 is easily conducted to the motor frame 25, so that the heat dissipation is further improved.
  • the control unit 1 is arranged on the opposite side of the rotating shaft 21 of the motor 2 .
  • the control unit 1 has a control circuit board 4 mounted with a control circuit and a power circuit built in a cover 6 , and connectors 5 a and 5 b arranged at an end portion 4 a of the control board 4 .
  • a large number of electronic components are mounted on the control board 4, particularly a CPU 30 and a driver IC 34 in the control circuit, a switching element 31, a shunt resistor 32, a capacitor 33, a choke coil (not shown) and the like in the power circuit.
  • the control board 4 is fixed to the board contact planes 25d1 to 25d6 of the motor frame 25 with screws 55, as shown in FIG.
  • the connectors 5a and 5b are connected above a control board 4 on which a control circuit and a power circuit are mounted.
  • a motor terminal 28 a extending from the end of the winding 24 of the motor 2 extends toward the control board 4 and is connected to the power circuit on the side of the control board 4 .
  • a current is supplied to the windings 24 of the motor 2 and the rotating shaft 21 rotates.
  • the cover 6 covers the control board 4 together with the motor frame 25 .
  • the cover 6 and the motor frame 25 are made of metal, and the material of the cover 6 and the motor frame 25 is, for example, an aluminum material such as ADC (aluminum die-cast).
  • the power circuit of the control board 4 is mounted with, for example, a switching element 31, a heating element such as a shunt resistor 32, a capacitor 33, a choke coil (not shown), and other electronic components.
  • a heat sink 27 is arranged below the power circuit for heat dissipation.
  • the heat sink 27 is made of metal and uses a material with high thermal conductivity, such as an aluminum material such as ADC. In order to ensure insulation between the heat generating element and the heat sink 27, it is necessary to provide a predetermined gap between the heat generating element and the heat sink 27.
  • FIG. A heat radiating material 35 is provided in this gap, and the heat generated by the heat generating element is radiated to the heat sink 27 via the heat radiating material 35 .
  • a large number of electronic components are mounted on the control board 4, in particular, a CPU 30 and a driver IC 34 are mounted on the control circuit, and a switching element 31 is mounted on the power circuit. Electromagnetic noise is generated from these mounted electronic components.
  • the GND in the control circuit and the motor frame 25 are connected via a screw 55 for fixing the control board 4, and the cover 6 and the motor frame 25 have an electrical contact. is fixed to a connection target member (not shown) to make the connection target member and GND the same potential. This suppresses the generation of electromagnetic noise and satisfies the requirements for EMC performance.
  • FIG. 2 shows the shape of the claw portion of the first embodiment.
  • FIG. 3A shows the connection structure between the cover 6 and the motor frame 25 of Embodiment 1
  • FIG. 3B shows the shape of the cover 6.
  • the motor frame 25 is provided with three claw portions 25a, 25b, and 25c.
  • the three claws 25a to 25c are arranged on the same radius around the rotating shaft 21 of the motor 2, and the angle formed by two claws adjacent in the circumferential direction is less than 180 degrees.
  • the three claws 25a to 25c are provided at positions separated from the center O of the rotating shaft 21 by the same distance.
  • board contact planes 25d1 to 25d6 are provided on the inner periphery of the motor frame 25 to fix the control board 4 to the motor frame 25. As shown in FIG.
  • the inner surface of the cover 6 is provided with press-fitting surfaces 6a to 6c with which the claw portions 25a to 25c are press-fitted and come into contact with each other.
  • the press-fitting surface 6a is provided on the inner surface of the cover 6 corresponding to the claw portion 25a
  • the press-fitting surface 6b is provided on the inner surface of the cover 6 corresponding to the claw portion 25b
  • the press-fitting surface 6c is provided on the cover corresponding to the claw portion 25c. 6 on the inner surface.
  • the inner surface of the cover 6 including the press-fit surfaces 6a to 6c is subjected to a conductive surface treatment.
  • the surface of the cover 6, including the outer surface outside the inner surface is subjected to resin electrodeposition coating.
  • the control board 4 In order to shorten the connection distance between the connector 5 and the motor terminal 28a, the control board 4 has an end portion 4a connected to the connector 5 and a side portion 4b connected to the motor terminal 28a. , the power circuit must be mounted on the back of the motor 2 and the control circuit must be mounted between the power circuit and the connector 5 .
  • the shape of the control board 4 is polygonal including the circle of the motor 2 in order to improve the yield for the purpose of cost reduction. Therefore, it is preferable to arrange the control board 4 at a location that is close to the control board 4 .
  • the claw portion is arranged below the motor 2, the height of the motor 2 in the direction along the rotating shaft 21 increases, which may deteriorate the mountability. Therefore, it is preferable to arrange the claw portion at a position that does not affect the height of the motor 2 .
  • the seal surface 29 is provided on the outer edge of the motor frame 25 , and the claw portions 25 a to 25 c are provided on the motor frame 25 and arranged inside the seal surface 29 .
  • a silicone-based adhesive is applied to the sealing surface 29 in the gap between the cover 6 and the motor frame 25 to prevent water from entering between the cover 6 and the motor frame 25 .
  • the three press-fit surfaces 6a to 6c are curved surfaces that are recessed toward the outside of the cover 6. As shown in FIG. Also, the three claw portions 25a to 25c have a curved surface shape that is recessed toward the outside of the motor frame 25. As shown in FIG. The contact surface between the press-fitting surface 6a and the claw portion 25a, the contact surface between the press-fitting surface 6b and the claw portion 25b, and the contact surface between the press-fitting surface 6c and the claw portion 25c are rotated by their respective normal lines (one-dot chain lines in FIG. 3A). It is formed so as to pass through the center O of the shaft 21 . Also, the radius of curvature of each of the press-fitting surfaces 6a-6c is larger than the radius of curvature of each of the claws 25a-25c.
  • the press-fit surfaces of the claw portions 25a to 25c of the motor frame 25 are set higher than the substrate contact planes 25d1 to 25d6. Specifically, as shown in FIG. 4, the height of the press-fit surface 25c1 of the claw portion 25c of the motor frame 25 is set higher than the height of the substrate contact plane 25d5.
  • the control board 4 on which the power circuit having the switching element 31 is mounted, the motor 2 driven by the control board 4, the motor frame 25 that houses the motor 2, and the motor frame 25 together with the control A cover 6 covering the substrate 4 and a heat sink 27 fixed to the motor frame 25 are provided.
  • the motor frame 25, the cover 6, and the heat sink 27 are made of metal, the motor frame 25 is provided with at least three claw portions 25a to 25c, and the three claw portions 25a to 25c are press-fitted into the inner surface of the cover 6, respectively.
  • At least three press-fitting surfaces 6a to 6c are provided to contact, and the three claws 25a to 25c are arranged on the same radius around the rotating shaft 21 of the motor 2, and two claws adjacent in the circumferential direction. is less than 180 degrees.
  • the claw portions 25a to 25c of the metal motor frame 25 are in contact with the press-fitting surfaces 6a to 6c of the metal cover 6, respectively, and the angles ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3 are all less than 180 degrees.
  • the cover 6 holds the motor frame 25 in good balance, so that the contact pressure between the cover 6 and the motor frame 25 is stabilized. Therefore, since the motor frame 25 and the cover 6 have a stable electrical contact, it is possible to improve the EMC performance and stabilize the EMC performance.
  • a seal surface 29 for sealing between the cover 6 and the motor frame 25 is provided on the outer edge of the motor frame 25, and the claw portions 25a to 25c are provided on the motor frame 25 and arranged inside the seal surface 29. ing.
  • the cover 6 is usually subjected to an insulating surface treatment. At this time, since the press-fitting surfaces 6a to 6d of the cover 6 are provided inside the sealing surface 29 of the motor frame 25, the claws 25a to 25c and the press-fitting surfaces 6a to 6c of the inner surface of the cover 6 contact each other. Since only the surfaces need not be subjected to surface treatment, the electrical contact between the motor frame 25 and the cover 6 can be ensured while ensuring the corrosion resistance of the cover.
  • the number is not limited to this, and the number may be four or more.
  • the angle ⁇ 2, the angle ⁇ 1, and the angle ⁇ 3 are described to be larger in order, the angle ⁇ 1, the angle ⁇ 2, and the angle ⁇ 3 may be the same angle. That is, the angle ⁇ 1, the angle ⁇ 2, and the angle ⁇ 3 may be 120 degrees.
  • the claw portions 25a to 25c are arranged inside the sealing surface 29, but the positions of the claw portions 25a to 25c are not limited to this.
  • the three press-fitting surfaces 6a to 6c the three contact surfaces that contact the claws 25a to 25c, respectively, are formed so that their normal lines (one-dot chain lines in FIG. 3A) pass through the center O of the rotation shaft 21. Therefore, the contact pressure between the cover 6 and the motor frame 25 is more stable.
  • the press-fit surfaces 6a to 6c may face the direction in which the rotating shaft 21 extends.
  • the outer sides of the claws 25a-25c may be , the claw portions 25a to 25c may come into contact with the press-fitting surfaces 6a to 6c at, for example, two locations.
  • the radius of curvature of each of the press-fitting surfaces 6a to 6c is larger than that of each of the claws 25a to 25c. ). Thereby, the contact pressure between the cover 6 and the motor frame 25 can be stabilized.
  • the press-fitting surfaces 6a to 6c of the cover 6 are curved, they may be flat. In this case, the press-fit surfaces 6a to 6c are oriented in the direction in which the rotating shaft 21 extends.
  • the cover 6 must be formed by press working, and if the press-fitting surfaces 6a to 6c are curved surfaces, it is difficult to control the radius of curvature, and manufacturing errors are likely to occur. Therefore, by forming the press-fitting surfaces 6a to 6c of the cover 6 into a planar shape, only the distances between the press-fitting surfaces 6a to 6c and the rotating shaft 21 need to be managed, so that the processing can be performed relatively easily.
  • the board contact planes 25d1 to 25d6 may be machined to the same height after casting. If the dimensional accuracy of the claw portions 25a to 25c of the motor frame 25 cannot be ensured by setting the press-fitting surfaces of the claw portions 25a to 25c of the motor frame 25 higher than the substrate contact planes 25d1 to 25d6, It is possible to perform processing in the same step as cutting the substrate contact planes 25d1 to 25d6. This makes it possible to ensure stable electrical contact between the cover 6 and the motor frame 25 without the need for adding processing equipment.
  • Modified Example of Embodiment 1 As shown in FIG. 5 , in modified example 1, the cover 6 and the motor frame 25 are engaged by a snap fit (fitting portion) 60 .
  • an outer claw portion 25e that protrudes outward is formed on the outer circumference of the motor frame 25.
  • a hole 6g is provided on the outer circumference of the cover 6.
  • the hole 6g When viewed from the direction of the center O of the rotating shaft 21, the hole 6g is provided on the outer peripheral surface at a position different from the press-fitting surfaces 6a to 6c.
  • An outer claw portion 25e is engaged with the hole portion 6g, and the outer circumference of the cover 6 and the outer circumference of the motor frame 25 are connected by snap-fitting.
  • the cover 6 When an external force is applied from the side surface of the cover 6, the cover 6 may rotate around the rotating shaft 21. - ⁇
  • the aluminum material of the motor frame 25 and the coefficient of linear expansion iron material: 1.1 ⁇ 10 ⁇ 5 /T, aluminum material: 2.1 ⁇ 10 ⁇ 5 /T )
  • the holding force of the cover 6 decreases at low temperatures.
  • a snap fit 60 is added to the outer peripheral surface of the cover 6 so that the cover 6 is held by the motor frame 25 without coming off from the motor frame 25 even when an external force is applied from the side of the cover 6. be.
  • the dimension of the gap between the outer claw portions 25e of the snap fit 60 in the direction of the center O of the rotating shaft 21 is L2.
  • this dimension L2 is set to be equal to or less than the length dimension L1 where the press-fitting surfaces 6a to 6c of the cover 6 and the claw portions 25a to 25c are in contact with each other.
  • Embodiment 2 a second embodiment according to the present disclosure will be described, which has the same basic configuration as the first embodiment. For this reason, the same reference numerals are assigned to the same configurations, the description thereof is omitted, and only the points of difference will be described.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that claw portions 27a to 27c are formed on a heat sink 27 instead of the claw portions 25a to 25c of the motor frame 25.
  • the motor frame 25 and the heat sink 27 are made of metal, and aluminum such as ADC is used as the material of the motor frame 25 and the heat sink 27 .
  • the heat sink 27 is provided with three claw portions 27a, 27b, and 27c.
  • the three claws 27a to 27c are arranged on the same radius around the rotating shaft 21 of the motor 2, and the angle formed by two claws adjacent in the circumferential direction is less than 180 degrees.
  • the three claws 27a to 27c are provided at positions separated from the center O of the rotating shaft 21 by the same distance.
  • the heat sink 27 is press-fitted and fixed inside the motor frame 25 . This configuration ensures electrical contact between the heat sink 27 and the motor frame 25 .
  • An angle ⁇ 5 formed with the portion 27c and an angle ⁇ 6 formed between the adjacent claw portion 27c and the claw portion 27a are both less than 180 degrees.
  • the angles ⁇ 4, ⁇ 5, and ⁇ 6 have the same magnitude of 120 degrees.
  • the inner surface of the cover 6A is provided with press-fitting surfaces 6d, 6e, and 6f with which the claw portions 27a to 27c are press-fitted and come into contact with each other.
  • the press-fitting surface 6d is provided on the inner surface of the cover 6A corresponding to the claw portion 27a
  • the press-fitting surface 6e is provided on the inner surface of the cover 6A corresponding to the claw portion 27b
  • the press-fitting surface 6f is provided on the cover corresponding to the claw portion 27c. It is provided on the inner surface of 6A.
  • the three press-fitting surfaces 6d to 6f are curved surfaces recessed toward the outside of the cover 6A, as in the first embodiment.
  • the three claw portions 27a to 27c have a curved surface shape that is recessed toward the outside of the heat sink 27.
  • the contact surface between the press-fitting surface 6d and the claw portion 27a, the contact surface between the press-fitting surface 6e and the claw portion 27b, and the contact surface between the press-fitting surface 6f and the claw portion 27c are rotated by their respective normal lines (one-dot chain lines in FIG. 6A). It is formed so as to pass through the center O of the shaft 21 .
  • the radius of curvature of each of the press-fitting surfaces 6d to 6f is larger than the radius of curvature of each of the claws 27a to 27c.
  • the heat sink 27 is press-fitted and fixed inside the motor frame 25, the claw portions 27a to 27c are provided on the heat sink 27, and the claw portions 27a to 27c of the metal heat sink 27 are made of metal. They are in contact with the press-fitting surfaces 6d to 6f of the cover 6A.
  • the cover 6A and the motor are not connected through the heat sink 27.
  • a stable electrical contact with the frame 25 can be secured.
  • the EMC performance can be improved and the EMC performance can be stabilized.
  • the angles ⁇ 4, ⁇ 5, and ⁇ 6 are all equal and 120 degrees. As a result, the cover 6A holds the heat sink 27 in good balance, so that the contact pressure between the cover 6A and the heat sink 27 is more stable.
  • the heat sink 27 since the heat sink 27 is provided with the claw portions 27a to 27c, the heat sink can be placed below the motor 2 without changing the height of the motor 2 in the direction along the rotating shaft 21 of the motor 2. 27 can be arranged. As a result, it is possible to stabilize the holding force of the cover 6A without deteriorating mountability.
  • the angles ⁇ 4, ⁇ 5, and ⁇ 6 are equal in magnitude to 120 degrees, but the magnitude of the angles is not limited to this. Anything less than Also, the lower limit values of the angles ⁇ 4 to ⁇ 6 are preferably 90 degrees or more, although it depends on the shape of the cover 6A. Further, although the claw portions 27a to 27c are curved, they may be flat.
  • conductive surface treatment is applied to the inner surfaces including the press-fit surfaces 6a to 6c of the cover 6 and the press-fit surfaces 6d to 6f of the cover 6A.
  • a surface treatment of resin electrodeposition coating may be applied to the surface including the outer surface on the outer side.
  • a silicone adhesive is applied to the gap between the covers 6, 6A and the motor frame 25. , 6A, it is necessary to apply a conductive surface treatment. When water enters through the gaps between the covers 6 and 6A and the motor frame 25, electrolytic corrosion occurs due to the potential difference between different materials, and the corrosion resistance is lowered.
  • the contact surfaces between the covers 6 and 6A and the motor frame 25 are set inside the silicone-based adhesive coating surface. Electrodeposition coating of a highly corrosion-resistant resin is applied to the press-fit surfaces 6a to 6c of the cover 6 or the press-fit surfaces 6d to 6f of the cover 6A, thereby increasing the electrical connection between the covers 6 and 6A and the motor frame 25. It is possible to improve the corrosion resistance of the covers 6 and 6A while ensuring proper contact.

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Abstract

回転電機は、スイッチング素子を有するパワー回路が実装された制御基板と、前記制御基板により駆動されるモータと、前記モータを収容するモータフレームと、前記モータフレームとともに、前記制御基板を覆うカバーと、前記モータフレームに固定されたヒートシンクと、を備える。前記モータフレーム、前記カバー、および前記ヒートシンクは金属製であり、前記モータフレーム、または、前記ヒートシンクに、少なくとも3つの爪部が設けられ、前記カバーの内面に、3つの前記爪部がそれぞれ圧入され接触する、少なくとも3つの圧入面が設けられ、3つの前記爪部は、前記モータの出力軸を中心とし、同一半径上に配置され、周方向において隣接する2つの前記爪部のなす角度が180度未満である。

Description

回転電機
 本開示は、回転電機に関する。
 従来の発動機に代表される回転電機、特にカバー、コネクタ及び、制御回路部品とパワー回路部品を実装した制御基板を含む制御装置をモータの出力軸と反対面に配置した回転電機において、制御基板に実装された電子部品から生じる電磁ノイズの外部放出、又は内部侵入の電磁ノイズを防止するため、シールドを設定する必要がある。具体的には制御基板を覆う様に金属製のカバーを設置し、カバーとモータフレームを電気的に接触させる必要がある。(例えば、特許文献1,2参照)
 なお、本件に記載する電磁ノイズの影響として、外部放出は、回転電機の周辺の機器(例えば、ラジオ等)に影響を与え、性能を低下させるノイズとして放出量が規定されており、電磁障害(EMI:Electromagnetic Interference)として評価される。内部侵入は、規定量の電磁ノイズを与え、製品の性能が低下せずに動作する能力を確認し、電磁感受性(EMS:Electromagnetic Susceptibility)として評価される。ここで電磁障害(EMI)と電磁感受性(EMS)を合せ、電磁両立性(EMC:Electromagnetic Compatibility)と定義される。以下、EMC性能と記載する。
日本国特開2020-167761号公報 日本国特開2020-78125号公報
 近年、カバーと、コネクタとを有し、制御回路部品とパワー回路部品を実装した制御基板を含む制御装置をモータの出力軸と反対面に配置した回転電機において、制御基板に実装した電子部品、例えばCPU、ドライバIC、スイッチング素子等から発生する電磁ノイズについて、EMC性能に対する要求が厳しくなっている。この要求を対応するため、制御基板を覆うように金属製のカバーを設置する構造が記載されている(例えば、特許文献1、2参照)。EMC性能の向上と制御基板の安定化を図るには、制御基板をカバーとモータフレームとで覆い、カバーとモータフレームとの間の電気的な接触を強化させる必要がある。
 従来装置に記載された回転電機は、略円筒形状のモータに対して、出力軸と反対面に配置する制御装置について、制御基板は材料歩留り、電子部品の実装率を向上させる目的から四角形を基本とする多角形を採用するケースが多い。コネクタは取出し方向の自由度を優先し、制御基板の端部に配置される。モータの出力軸の背面にパワー回路部品を配置することで電源ラインの取り回しがスムーズになることから、L型のモータフレームが採用される。
 通常、モータはモータフレームの出力軸を基準に組立行うが、L型のモータフレームの場合、制御装置の組立基準がモータと異なるため、カバー組立時の位置ずれが生じ易く、カバーとモータフレームとの電気的な接触が不安定になり易く、EMC性能が不安定になる問題がある。
 特許文献1に開示された従来構造では、金属製のカバーの側面に係合孔を有する取付部を設け、モータフレーム側の係合突部に係合して固定している。特許文献1の場合、カバーの係合孔とモータフレームの係合突部とを位置合せした状態で側面から治具を使ってカバー側を変形させ係合しているが、方向の異なる側面の係合部で同様の工程を実施する必要があり、組立工数が多くなる課題がある。また、カバーを変形させて係合するため、カバー表面の表面処理が剥がれる可能性がある。この場合、耐食性を要求される使用環境では、カバー表面の表面処理が剥がれた箇所からカバーの腐食が進行し、耐食性能が低下する可能性があり、カバーの保持力が低下する。これを防ぐために、必要に応じて係合部をシール剤でポッティングする必要がある。
 特許文献2に開示された従来構造では、モータフレーム側に複数の壁部を設けてカバーの位置決めをすることが記載されている。カバーとモータフレームとの圧入固定は、対称配置した1方向(X方向)の壁部のため、他方向(Y方向)は隙間が生じる。この場合、カバーとモータフレームとの組立時に位置ずれに対して1方向(X方向)は位置決めされるが、1方向(X方向)以外の外力に対しカバーの位置ずれが生じ、壁部の接触面積も減少する可能性がある。仮に、他方向(Y方向)に同様の対称の壁部を追加した場合、X,Y方向で締め代にバラツキが生じた場合、カバーの位置ずれが生じる可能性がある。
 本開示は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、カバーと、モータフレーム、あるいは、ヒートシンクとの電気的な接触を安定させ、EMC性能を向上させることが可能な回転電機の提供を目的とする。
 本開示に係る回転電機は、スイッチング素子を有するパワー回路が実装された制御基板と、前記制御基板により駆動されるモータと、前記モータを収容するモータフレームと、前記モータフレームとともに、前記制御基板を覆うカバーと、前記モータフレームに固定されたヒートシンクと、を備える。前記モータフレーム、前記カバー、および前記ヒートシンクは金属製である。前記モータフレーム、または、前記ヒートシンクに、少なくとも3つの爪部が設けられる。前記カバーの内面に、3つの前記爪部がそれぞれ圧入され接触する、少なくとも3つの圧入面が設けられる。3つの前記爪部は、前記モータの出力軸を中心とし、同一半径上に配置され、周方向において隣接する2つの前記爪部のなす角度が180度未満である。
 本開示では、モータフレーム、または、ヒートシンクの金属製の爪部が、金属製のカバーの圧入面それぞれと接触し、周方向において隣接する2つの爪部のなす角度が180度未満である。これにより、カバーがモータフレームまたはヒートシンクをバランス良く保持するため、カバーとモータフレームとの接触圧が安定する。したがって、モータフレームまたはヒートシンクとカバーとが電気的な接点を有するとともに、EMC性能の向上及びEMC性能の安定化を図ることが可能となる。
実施の形態1に係る電動モータを示す要部断面図である。 図1の電動モータのモータフレームの爪部を示す斜視図である。 図1のカバーとモータフレームとの接続構造を示す。 図3Aのカバーの形状を示す平面図である。 図1の爪部と基板接触平面とを示す側面図である。 実施の形態1に係る電動モータの変形例を示す要部断面図である。 実施の形態2に係る電動モータのカバーとモータフレームとの接続構造を示す。 図6Aのカバーの形状を示す平面図である。
 実施の形態1.
 以下、本開示の実施の形態1について図1~図5を用いて説明する。尚、各図において同一または同様の構成部分については同じ符号を付与している。
 図1は、実施の形態1における回転電機を示す。回転電機としては、インナーロータ型の発電電機、電動モータ等が考えられるが、実施の形態1では、電動モータを例に挙げて説明を行う。
 以下、実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は、電動モータ100の断面図である。電動モータ100は、制御基板4を有する制御ユニット1と、制御基板4により駆動されるモータ2とを備えている。モータ2は、多相巻線である。モータ2は、内部に回転軸(出力軸)21と、ロータ22と、ステータ23とにより構成されている。ロータ22は、その周囲に永久磁石を複数対配置されている。ステータ23には、多相の巻線24が配置されている。多相の巻線24は、ボビン24a、24bに巻装されている。
 図1では、巻線24の端部の上部近傍に、環状のターミナル部28が配置されている。ターミナル部28は、巻線24の端部に接続され、制御ユニット1に向かって延出されている。また、回転軸21の上端側(制御ユニット1側)に、回転軸21を回転させるための軸受26aが配置されている。回転軸21の下端側に、回転軸21を回転させるための軸受26bが配置されている。
 また、図1の軸受26aは、ヒートシンク27の中央に配置されている。ヒートシンク27は、モータフレーム25に圧入固定されている。ヒートシンク27は、モータ2と制御ユニット1との間に配置されており、モータ2の内容物のための蓋の役目も有している。モータ2を収容するモータフレーム25が、これらの部位を内蔵した構造である。なお、ヒートシンク27は、モータフレーム25に圧入固定されているとしたが、必ずしも圧入固定されていなくてもよい。ヒートシンク27が、モータフレーム25に圧入固定されていることにより、ヒートシンク27の熱が、モータフレーム25に伝わりやすくなるため、より放熱性が高くなる。
 制御ユニット1は、モータ2の回転軸21と反対面に配置されている。制御ユニット1は、カバー6に内蔵された制御回路とパワー回路を実装する制御基板4と、制御基板4の端部4aに配置されたコネクタ5a,5bとを有している。制御基板4には、多数の電子部品、特に制御回路にはCPU30、ドライバIC34、パワー回路にはスイッチング素子31、シャント抵抗32、コンデンサ33、チョークコイル(図示しない)等が実装されている。制御基板4は、図2に示すように、モータフレーム25の基板接触平面25d1~25d6にねじ55で固定されている。コネクタ5a,5bから入力された電源、情報は端子を通り、コネクタ5a,5bは、制御回路とパワー回路とが実装された制御基板4の上方に接続されている。モータ2の巻線24の端部から延出したモータターミナル28aが制御基板4に向かって延びて、制御基板4の側方でパワー回路と接続されている。これにより、モータ2の巻線24へ電流が供給されて、回転軸21が回転する。本実施の形態1では、カバー6が、モータフレーム25とともに制御基板4を覆っている。カバー6及びモータフレーム25は、金属製であり、カバー6及びモータフレーム25の材料としては、例えば、ADC(アルミダイカスト)等のアルミニウム材が使用される。
 制御基板4のパワー回路には、例えばスイッチング素子31、シャント抵抗32等の発熱素子、コンデンサ33、チョークコイル(図示しない)、その他の電子部品が実装されている。パワー回路の下方には、放熱用にヒートシンク27が配置されている。なお、ヒートシンク27は、金属製であり、高熱伝導率の材料、例えばADC等のアルミニウム材を使用する。発熱素子とヒートシンク27との絶縁性を確保するため、発熱素子とヒートシンク27との間に所定の隙間を設ける必要がある。この隙間に放熱材35を設け、放熱材35を介して発熱素子で発生した熱をヒートシンク27に放熱する。
 制御基板4には多数の電子部品が実装され、特に制御回路にはCPU30と、ドライバIC34とが実装され、パワー回路にはスイッチング素子31が実装されている。これら実装される電子部品からは、電磁ノイズが発生する。ここで、制御基板4を固定するねじ55を介して、制御回路内のGNDとモータフレーム25とを接続すると共に、カバー6とモータフレーム25とが電気的な接点を有し、更にモータフレーム25を接続対象部材(図示しない)に固定することにより、接続対象部材とGNDとを同電位にする。これにより、電磁ノイズの発生を抑え、EMC性能に対する要求を満足している。
 ここで、カバー6とモータフレーム25とが電気的な接点を有する構成について説明する。
 図2に、実施の形態1の爪部の形状を示す。図3Aに、実施の形態1のカバー6とモータフレーム25との接続構造を示し、図3Bにカバー6の形状を示す。
 図2に示すように、モータフレーム25には、3つの爪部25a,25b,25cが設けられている。3つの爪部25a~25cは、モータ2の回転軸21を中心とし、同一半径上に配置され、周方向において隣接する2つの爪部のなす角度が180度未満である。具体的には、3つの爪部25a~25cは、回転軸21の中心Oから同一の距離だけ離れた位置に設けられている。
 また、モータフレーム25の内側の周縁には、制御基板4をモータフレーム25に固定するために、基板接触平面25d1~25d6が設けられている。
 回転軸21の中心Oから各爪部25a~25cまで仮想線(図3Aの一点鎖線)を引いたとき、隣接する爪部25aと爪部25bとのなす角度θ1、隣接する爪部25bと爪部25cとのなす角度θ2、隣接する爪部25cと爪部25aとのなす角度θ3は、いずれも180度未満である。本実施の形態1では、角度の大きさは、角度θ2、角度θ1、角度θ3の順に大きい(角度θ2>角度θ1>角度θ3)。また、角度θ1~θ3の下限値は、カバー6の形状にもよるが、90度以上であることが好ましい。
 図3Bに示すように、カバー6の内面には、爪部25a~25cがそれぞれ圧入され接触する圧入面6a~6cが設けられている。圧入面6aは、爪部25aに対応するカバー6の内面に設けられ、圧入面6bは、爪部25bに対応するカバー6の内面に設けられ、圧入面6cは、爪部25cに対応するカバー6の内面に設けられている。
 また、カバー6の圧入面6a~6cを含む内面に導電性の表面処理が施されている。カバー6の内面よりも外側の外面を含む表面に樹脂の電着塗装の表面処理が施されている。
 なお、制御基板4は、コネクタ5とモータターミナル28aとの接続距離を短くするため、制御基板4の端部4aがコネクタ5と接続され、制御基板4の側部4bがモータターミナル28aと接続され、モータ2の背面にパワー回路を実装し、パワー回路とコネクタ5との間に制御回路を実装する必要がある。
 また、制御基板4の形状は、コスト低減の目的から歩留りを向上させるため、モータ2の円形を含んだ多角形になるため、モータフレーム25の爪部25a~25cは、モータ2の円周上で、制御基板4と距離が近くなる箇所に配置することが好ましい。しかしながら、モータ2の下方に爪部を配置した場合、モータ2の回転軸21に沿った方向の高さが大きくなることで搭載性を悪化させる可能性がある。このため、モータ2の高さに影響しない位置に爪部を配置することが好ましい。具体的には、カバー6とモータフレーム25とをシールするシール面29近傍に爪部25a~25cを形成することが好ましい。本実施の形態1では、シール面29は、モータフレーム25の外縁に設けられ、爪部25a~25cは、モータフレーム25に設けられ、シール面29よりも内側に配置されている。シール面29には、カバー6とモータフレーム25との間の浸水を防止するため、カバー6とモータフレーム25の隙間にシリコーン系接着剤が塗布されている。
 3つの圧入面6a~6cは、カバー6の外側に向かって窪んだ曲面形状である。また、3つの爪部25a~25cは、モータフレーム25の外側に向かって窪んだ曲面形状である。圧入面6aと爪部25aとの接触面、圧入面6bと爪部25bとの接触面、圧入面6cと爪部25cとの接触面は、それぞれの法線(図3Aの一点鎖線)が回転軸21の中心Oを通るように形成されている。
 また、各圧入面6a~6cの曲率半径が、各爪部25a~25cの曲率半径より大きい。
 モータフレーム25の爪部25a~25cの圧入面が、基板接触平面25d1~25d6より高く設定されている。具体的には、図4に示すように、モータフレーム25の爪部25cの圧入面25c1の高さが、基板接触平面25d5の高さよりも高く設定されている。
 本実施の形態1では、スイッチング素子31を有するパワー回路が実装された制御基板4と、制御基板4により駆動されるモータ2と、モータ2を収容するモータフレーム25と、モータフレーム25とともに、制御基板4を覆うカバー6と、モータフレーム25に固定されたヒートシンク27と、を備える。モータフレーム25、カバー6、およびヒートシンク27は金属製であり、モータフレーム25に、少なくとも3つの爪部25a~25cが設けられ、カバー6の内面に、3つの爪部25a~25cがそれぞれ圧入され接触する、少なくとも3つの圧入面6a~6cが設けられ、3つの爪部25a~25cは、モータ2の回転軸21を中心とし、同一半径上に配置され、周方向において隣接する2つの爪部のなす角度が180度未満である。
 この構成により、金属製のモータフレーム25の爪部25a~25cが、金属製のカバー6の圧入面6a~6cそれぞれと接触し、角度θ1、θ2、θ3がいずれも180度未満である。これにより、カバー6がモータフレーム25をバランス良く保持するため、カバー6とモータフレーム25との接触圧が安定する。したがって、モータフレーム25とカバー6とが電気的な接点を安定して有するため、EMC性能の向上及びEMC性能の安定化を図ることが可能となる。
 モータフレーム25の外縁には、カバー6とモータフレーム25との間をシールするシール面29が設けられ、爪部25a~25cは、モータフレーム25に設けられ、シール面29よりも内側に配置されている。
 カバー6には、通常、絶縁性を有する表面処理を行う。このとき、モータフレーム25のシール面29より内側に、カバー6の圧入面6a~6dが設けられているため、カバー6の内面のうち、爪部25a~25cと圧入面6a~6cとの接触面にのみ表面処理を付けないようにすればよいため、カバーの耐食性を確保しつつ、モータフレーム25とカバー6との電気的な接触も確保することができる。
 なお、実施の形態1では、爪部を3つ、圧入面を3つとしたが、これに限らず、4つ以上であってもよい。
 角度の大きさは、角度θ2、角度θ1、角度θ3の順に大きいとしたが、角度θ1、角度θ2、角度θ3が同じ角度であってもよい。すなわち、角度θ1、角度θ2、角度θ3が、120度であってもよい。
 また、本実施の形態1では、爪部25a~25cは、シール面29よりも内側に配置されているとしたが、爪部25a~25cの位置はこれに限らない。
 3つの圧入面6a~6cのうち爪部25a~25cとそれぞれと接触する3つの接触面は、それぞれの法線(図3Aの一点鎖線)が回転軸21の中心Oを通るように形成されているため、カバー6とモータフレーム25との接触圧がより安定するが、接触面の法線は、必ずしも回転軸21の中心Oを通らなくてもよい。例えば、圧入面6a~6cが、回転軸21の延在方向を向いていてもよい。
 また、各圧入面6a~6cの曲率半径が、各爪部25a~25cの曲率半径と同じ場合、圧入面6a~6c及び爪部25a~25cの加工のバラツキにより、爪部25a~25cの外側の面において、例えば2箇所で、爪部25a~25cが圧入面6a~6cと接触する可能性がある。一方、本実施の形態1では、各圧入面6a~6cの曲率半径が、各爪部25a~25cの曲率半径より大きいので、圧入面6a~6cが爪部25a~25cの中央付近(1箇所)で接触することになる。これにより、カバー6とモータフレーム25との接触圧を安定化させることが可能となる。
 カバー6の圧入面6a~6cは、曲面形状としたが、平面形状であってもよい。この場合、圧入面6a~6cが、回転軸21の延在方向を向いている。カバー6はプレスで加工により成形する必要があり、圧入面6a~6cが曲面である場合、曲率半径は形状管理が難しく、また、製造誤差が発生しやすい。したがって、カバー6の圧入面6a~6cを平面形状とすることにより、圧入面6a~6cと回転軸21との距離だけを管理すれば良いので比較的簡単に加工することができる。
 また、基板接触平面25d1~25d6は制御基板4をねじ55で固定した際の歪を抑えるため、鋳造後に同一高さに25d1~25d6を切削加工する場合がある。モータフレーム25の爪部25a~25cの圧入面を基板接触平面25d1~25d6より高く設定することにより、モータフレーム25の爪部25a~25cの寸法精度が、モータフレーム25の形状により確保できない場合、基板接触平面25d1~25d6を切削する同一工程で加工することが可能となる。これにより、加工設備を追加する必要なく、カバー6とモータフレーム25との間で安定した電気的な接点を確保することが可能となる。
実施の形態1の変形例
 図5に示すように、変形例1では、カバー6とモータフレーム25とがスナップフィット(嵌合部)60により係合している。
 本開示の構造では、モータフレーム25の外周に、外側に向かって突出した外側爪部25eが形成されている。また、カバー6の外周には孔部6gが設けられている。回転軸21の中心O方向から見て、孔部6gは、圧入面6a~6cと異なる位置の外周面に設けられている。孔部6gに、外側爪部25eが係合し、カバー6の外周とモータフレーム25との外周がスナップフィット接続されている。
 カバー6の側面から外力が掛かった場合、回転軸21を中心にカバー6が回転する可能性がある。特にカバー6にプレス加工性の良い鉄材を使用した場合、モータフレーム25のアルミニウム材と線膨張係数(鉄材:1.1×10-5/T、アルミニウム材:2.1×10-5/T)の差から、低温時にカバー6の保持力が低下する問題がある。これらの対策として、カバー6の外周面にスナップフィット60を追加することで、カバー6の側面から外力が掛かった場合でも、カバー6がモータフレーム25から外れることがなく、モータフレーム25に保持される。
 また、図5に示すように、回転軸21の中心O方向における、スナップフィット60の外側爪部25eの隙間の寸法をL2とする。この寸法L2は、図4に示すように、カバー6の圧入面6a~6cと爪部25a~25cとが接触する長さ寸法L1以下に設定されている。これにより、カバー6に外力が掛かったとしてもカバー6とモータフレーム25との電気的な接点を確保することが可能となる。
 以上より、本開示の構造では、カバー6とモータフレーム25との間で安定した電気的な接点を確保することができるとともに、EMC性能の向上とEMC性能の安定化が可能となる。
実施の形態2.
 次に、本開示に係る実施の形態2について説明するが、実施の形態1と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
 本実施の形態2では、モータフレーム25の爪部25a~25cに代えて、ヒートシンク27に爪部27a~27cが形成されている構成において実施の形態1と異なる。
 本実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、モータフレーム25とヒートシンク27は、金属製であり、モータフレーム25とヒートシンク27の材料として、ADC等のアルミニウム材が使用される。
 図6Aに示すように、ヒートシンク27には、3つの爪部27a,27b,27cが設けられている。3つの爪部27a~27cは、モータ2の回転軸21を中心とし、同一半径上に配置され、周方向において隣接する2つの爪部のなす角度が180度未満である。具体的には、3つの爪部27a~27cは、回転軸21の中心Oから同一の距離だけ離れた位置に設けられている。
 ヒートシンク27は、モータフレーム25の内側に圧入固定されている。この構成により、ヒートシンク27とモータフレーム25とは電気的な接点が確保されている。
 回転軸21の中心Oから各爪部27a~27cまで仮想線(図6Aの一点鎖線)を引いたとき、隣接する爪部27aと爪部27bとのなす角度θ4、隣接する爪部27bと爪部27cとのなす角度θ5、隣接する爪部27cと爪部27aとのなす角度θ6は、いずれも180度未満である。実施の形態2では、角度θ4、角度θ5、角度θ6の大きさは、等しく、120度である。
 図6Bに示すように、カバー6Aの内面には、爪部27a~27cがそれぞれ圧入され接触する圧入面6d,6e,6fが設けられている。圧入面6dは、爪部27aに対応するカバー6Aの内面に設けられ、圧入面6eは、爪部27bに対応するカバー6Aの内面に設けられ、圧入面6fは、爪部27cに対応するカバー6Aの内面に設けられている。
 3つの圧入面6d~6fは、実施の形態1と同様に、カバー6Aの外側に向かって窪んだ曲面形状である。また、3つの爪部27a~27cは、ヒートシンク27の外側に向かって窪んだ曲面形状である。圧入面6dと爪部27aとの接触面、圧入面6eと爪部27bとの接触面、圧入面6fと爪部27cとの接触面は、それぞれの法線(図6Aの一点鎖線)が回転軸21の中心Oを通るように形成されている。
 また、各圧入面6d~6fの曲率半径が、各爪部27a~27cの曲率半径より大きい。
 本実施の形態2では、ヒートシンク27は、モータフレーム25の内側に圧入固定され、爪部27a~27cは、ヒートシンク27に設けられ、金属製のヒートシンク27の爪部27a~27cが、金属製のカバー6Aの圧入面6d~6fそれぞれと接触している。
 この構成により、ヒートシンク27に爪部27a~27cを設けることにより、ヒートシンク27の爪部27a~27cとカバー6Aの圧入面6d~6fとを圧入固定してもヒートシンク27を介してカバー6Aとモータフレーム25との間で安定した電気的な接点を確保することができる。その結果、EMC性能の向上とEMC性能の安定化が可能となる。
 さらに、角度θ4、θ5、θ6がいずれも等しく、120度である。これにより、カバー6Aがヒートシンク27をバランス良く保持するため、カバー6Aとヒートシンク27との接触圧がより安定する。
 さらに、本実施の形態2では、ヒートシンク27に爪部27a~27cを設けているため、モータ2の回転軸21に沿った方向のモータ2の高さを変えることなく、モータ2の下方にヒートシンク27の爪部27cを配置することが可能となる。この結果、搭載性を悪化することなく、カバー6Aの保持力の安定化を図ることが可能となる。
 なお、実施の形態2では、角度θ4、角度θ5、角度θ6の大きさは、等しく、120度であるとしたが、角度の大きさはこれに限らず、隣接する爪部の角度が180度未満であればよい。また、角度θ4~θ6の下限値は、カバー6Aの形状にもよるが、90度以上であることが好ましい。
 また、爪部27a~27cを曲面形状としたが、平面であってもよい。
 さらに、本実施の形態1及び実施の形態2において、カバー6の圧入面6a~6c、カバー6Aの圧入面6d~fを含む内面に導電性の表面処理が施され、カバー6、6Aの内面よりも外側の外面を含む表面に樹脂の電着塗装の表面処理が施されていてもよい。耐食性を要求される使用環境において、カバー6、6Aとモータフレーム25との間の浸水を防止するため、カバー6、6Aとモータフレーム25との隙間にシリコーン系接着剤を塗布するが、カバー6、6Aの鉄材に表面処理をする場合、導通性のある表面処理を施す必要がある。カバー6、6Aとモータフレーム25との隙間から浸水した場合、異種材料間の電位差から電解腐食が生じ、耐食性が低下する問題がある。本開示の構造では、カバー6、6Aとモータフレーム25との接触面をシリコーン系接着剤の塗布面より内側に設置される。これにより、カバー6の圧入面6a~6c、または、カバー6Aの圧入面6d~6fより外側に耐食性の高い樹脂の電着塗装を実施することにより、カバー6、6Aとモータフレーム25との電気的な接触を確保しつつ、カバー6、6Aの耐食性を向上させることが可能となる。
 以上、好ましい実施の形態を参照して本開示の内容を具体的に説明したが、本開示の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
 なお、各実施の形態、変形例を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
 2…モータ 4…制御基板 6、6A…カバー 6a、6b、6c、6d、6e、6f…圧入面 21…回転軸(出力軸) 25…モータフレーム 25a、25b、25c…モータフレームの爪部 27…ヒートシンク 27a、27b、27c…ヒートシンクの爪部 31…スイッチング素子 60… スナップフィット(嵌合部)

Claims (7)

  1.  スイッチング素子を有するパワー回路が実装された制御基板と、
     前記制御基板により駆動されるモータと、
     前記モータを収容するモータフレームと、
     前記モータフレームとともに、前記制御基板を覆うカバーと、
     前記モータフレームに固定されたヒートシンクと、を備え、
     前記モータフレーム、前記カバー、および前記ヒートシンクは金属製であり、
     前記モータフレーム、または、前記ヒートシンクに、少なくとも3つの爪部が設けられ、
     前記カバーの内面に、3つの前記爪部がそれぞれ圧入され接触する、少なくとも3つの圧入面が設けられ、
     3つの前記爪部は、前記モータの出力軸を中心とし、同一半径上に配置され、周方向において隣接する2つの前記爪部のなす角度が180度未満である
    回転電機。
  2.  前記モータフレームの外縁には、前記カバーと前記モータフレームとの間をシールするシール面が設けられ、
     前記爪部は、前記モータフレームに設けられ、前記シール面よりも内側に配置されている
    請求項1記載の回転電機。
  3.  前記ヒートシンクは、前記モータフレームの内側に圧入固定され、
     前記爪部は、前記ヒートシンクに設けられている
    請求項1記載の回転電機。
  4.  前記カバーは、前記圧入面が設けられた位置と異なる位置の外周面に、孔部を有し、
     前記モータフレームは、外周に前記孔部と嵌合する外側爪部を有し、
     前記モータの回転軸方向において前記孔部と前記外側爪部との隙間が前記爪部と前記圧入面とが接触する長さより短い
    請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の回転電機。
  5.  前記カバーの前記圧入面を含む内面に導電性の表面処理が施され、
     前記内面よりも外側の外面を含む表面に樹脂の電着塗装の表面処理が施されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の回転電機。
  6.  3つの前記圧入面及び3つの前記爪部は曲面形状であり、
     3つの前記圧入面と3つの前記爪部とのそれぞれの接触面は、それぞれの法線が前記出力軸の中心を通るように形成され、
     各前記圧入面の曲率半径が、各前記爪部の曲率半径より大きい請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の回転電機。
  7.  3つの前記圧入面が、平面であり、前記出力軸を向いている
    請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の回転電機。
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