JP2001501079A - 改良されたヒートシンクを備えた電動モータ、特に自動車用電動モータ - Google Patents
改良されたヒートシンクを備えた電動モータ、特に自動車用電動モータInfo
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Abstract
(57)【要約】
電動モータ、特に自動車用電動モータが電子部品を備える制御回路基板(7)を支持しており、基板(7)は、電子部品の一部が放射した熱を除去するためのヒートシンク(12)を含む。モータ(2)に対して固定され、基板(7)を囲むカラー(11)にヒートシンク(12)が取り付けられており、このヒートシンクは、電子部品を制御回路に接続するよう、熱を放射する前記電子部品の少なくとも一部が収容されるハウジング(13)を有する。
Description
【発明の詳細な説明】
改良されたヒートシンクを備えた電動モータ、
特に自動車用電動モータ
本発明は、電動モータ、特に自動車用電動モータの分野に関し、より詳細には
、それらの制御回路の分野に関する。
かかる一部のモータでは、回路基板に設けられ制御回路は、モータの作動条件
を制御しており、電子部品、特に作動時にかなりの熱を放射する電力電子部品を
含んでいる。かかる部品、例えばパワートランジスタは、一般にヒートシンクに
よって冷却されている。
放射される熱は、制御回路を支持する基板を介し、熱伝達により、主にヒート
シンクへ排出される。これにより、制御回路、特に銅トラックの他の部品が加熱
され、この加熱によって、ある場合には、電子部品およびこれら部品が相互に接
続されているハンダ付けされたジョイント部が、破壊されることがある。
当然ながら、高温に耐えることのできる集積回路を使用することもでるが、こ
の回路は、コストが極めて高い。
従って、これまで知られている解決案は、完全に満足できるものとは言えない
。
従って、本発明の目的は、従来技術のモータの欠点を有しない電動モータを提
案することにある。
この目的のために、本発明は、基板と囲む位置において、前記モータに対して
固定され、モータの本体の周辺において、前記ヒートシンクを保持するようにな
っているカラーを含み、ヒートシンクが、電子部品を制御回路に接続するのに適
当な位置にて、熱を放射する前記電子部品の少なくとも一部を収容するようにな
っているハウジングを有する、本明細書の導入部に記載のタイプのモータを提案
するものである。
このように、多量の熱を放射する電子部品は、モータの全体の寸法を大きくす
ることなく、他の部品から分離されている。
カラーおよびモータは、前記モータに対し、前記カラーを少なくとも部分的に
固定できる同様の形状のそれぞれの協働する手段を含むことが好ましい。
第1の実施例では、制御回路基板、およびこれを支持するモータ部分を保護す
るようになっているカバーを形成するフランジに、カラーを取り付け、このカラ
ーを、全体モータによって支持されるクリンピングラグにより、モータに対して
固定することが好ましい。
モータを支持体、例えばハウジングに対して固定できるように、カラーの上に
、ラジアルラグを同じように設けることができる。
第2実施例では、モータは、カバーを形成するフランジを含み、更にカバーお
よび基板をモータに対して固定できるようにするクリンピングラグを含んでいる
。
カラーとヒートシンクとを別個に製造し、例えば、ヒートシンクの同じ部分を
受けるような形状とした開口部をカラーに設けることによって、共に締結できる
。しかし、ヒートシンクとカラーとを、同じように一体にすることも可能である
。
本発明のある応用例では、電動モータは、ファンを可変速度で駆動する。この
場合、ヒートシンクが、ファンによって生じる空気流に合致したそれぞれの形状
および構造を有する冷却フィンを含むことが特に好ましい。このようにすること
により、ヒートシンクの効率は改善される。
上記タイプのモータは、特に自動車の暖房、換気、および/または空調装置に
おけるモータファンユニットの一部とすることができる。
次に、添付図面を参照しながら、例をあげて説明する。
図1は、本発明に係わる電動モータの第1実施例の縦断面図である。
図2は、図1におけるII−II線に沿う断面図である。
図3は、図1におけるIII−III線に沿う断面図である。
図4および図5は、2つの異なる方向に見た、図1〜図3のカラーおよびヒー
トシンクを示す。
図6は、本発明に係わる電動モータの一部の第2実施例の斜視図である。
図7は、図6に示された部品の平面図である。
図8は、図7におけるVIII−VIII線に沿う断面図である。
まず図1〜図5を参照し、本発明の電動モータの第1実施例について説明する
。
次に説明する例では、電動モータは、可変速度でファン1を回転するようにな
っており、ファン1は、例えば自動車におけるラジエータへ送るべき空気の動き
を与えるようになっている。当然ながら本発明は、ファンを駆動する電動モータ
のみに限定されるものでなく、特に自動車の加熱、および換気装置のモータファ
ンユニットのタービンを駆動する電動モータにも、同じように使用できる。
図面に示す電動モータは、ファン1に取り付けられたシャフト3を軸線XXの
周りに回転するようになっている本体2を有し、ファン1は、空気流を発生する
ようになっている複数のブレード22を含んでいる。
上記タイプの電動モータは、ブラシを備えるDCタイプまたは誘導タイプのい
ずれもよい。図示した実施例(特に図3参照)では、電動モータは、ブラシ付き
のDCタイプのものである。ブラシ4は、銅製トラック5に接触し、このトラッ
クのうちで電源に接続されているトラックもあれば、パワートランジスタに接続
されているトラックもある。
以下の説明では、「電子部品」なる用語は、電動モータに給電し、作動状態を
制御する部品を意味する。制御回路基板7には、モータの作動状態を制御する電
子部品が実装されている。これらの部品としては、銅製トラック5と、コネクタ
9と、インダクタ8と、コンデンサと、ヒューズ(図示せず)とがある。特に電
動モータに給電するようになっているパワー電子部品は、一般にスイッチングモ
ードの半導体部品である。かかる部品は、250W〜600Wのレンジ内の電力
定格を備えた電力増幅器で使用できる。
本発明によれば、かなりの量の熱を放射する電力部品が、制御および電源回路
の他の電子部品を悪影響を与えること(またはこれを破壊すること)を防止する
ために、これら制御および電源回路は、基板7には実装されず、次に説明する取
り付けユニット10に設けられている。
図1〜図5に示す例では、取り付けユニット10は、基板7を囲むようになっ
ている円形カラー11を含んでいる。カラー11の形状は、基板7の形状によっ
て決まることが明らかである。従って、カラー11は他の形状でもよい。
図4および図5により明瞭に示されているように、電子モータ制御および電源
回路の一部のパワー部品によって放射される熱を除去するようになっているヒー
トシンク12には、カラー11が締結されている。
かかる熱の除去を可能にするために、ヒートシンク12は、かなりの熱を放射
するパワー電子部品、例えばパワートランジスタ、パワーダイオード、平滑イン
ダクタ、フィルタコンデンサ等を支持するようになっているハウジング13を有
する。
これらパワー電子部品の少なくとも一部を、ハウジング13内に固定できるよ
うに、固定手段、例えばねじ切りされた孔14が設けられている。図2に示すよ
うに、かなりの熱を放射する部品47が取り付けられたボード48を固定するの
に、ねじ切りされた孔14を使用できる。このように、ハウジング13内に収容
されたパワー電子部品によって放射された熱は、熱伝達により、ヒートシンク1
2に効率的に伝達できる。
ヒートシンク12は多数の冷却フィン15を有し、これらのフィンは、空気と
の熱交換を行う表面積を広くし、パワー電子部品によって放射される熱の除去効
率を改善している。
図示の実施例では、フィン1が設置されている底部部分17と反対の、電動モ
ータの本体2の頂部部分16に、制御回路基板7が設置されている。
取り付けユニット10のカラー11は、この頂部部分16において、基板7と
同じ高さにあるので、前記カラーが取り付けられているヒートシンクは、電動モ
ータの本体2の周辺に位置する。カラー11およびモータの本体には、カラーを
周方向に移動しないようにするための協働する形状の固定手段が設けられている
。
ここで、カラー11上の固定手段は、電動モータの本体2内の同様のハウジン
グ19に係合するようになっている突起18となっている。より詳細には、本体
7およびカラー11の(回転軸線XXに沿った)軸方向の固定を可能にするため
に、頂部フランジ20が設けられており、このフランジは、カバーを形成し、電
動モータの本体2のエッジ上に折り曲げられるようになっているクリンピングラ
グ21を有する。従って、これらクリンピングラグ21を曲げた後に、ボード7
およびカラー11は、電動モータの本体に対して完全に固定され、保護されるよ
うにもなっている。
ヒートシンク12の周方向の位置により、ファン1のブレード22によって回
転運動が与えられる空気を利用することにより、ヒートシンクの効率を改善でき
る。従って、冷却フィン15は、このように回転運動が与えられる空気流に適す
るようになっている。図4および図5の例では、フィンは、軸方向XXに対して
斜めになっているので、ファン1のブレード22によって運動が与えられる空気
は、ブレードの面を清掃する。当然ながら、ヒートシンク12のフィンの形状お
よび大きさは、電動モータの構造、特にフィン1のブレード22の形状に従って
変えることができる。
補助基板48に設けられる可能性のある、ハウジングが収容する部品を、容易
に基板7上の銅製トラック5の端部23に接続できるよう(図3参照)、選択さ
れたヒートシンク12内の位置に、ハウジング13が形成されている。かかる接
続は、例えば電動モータを組み立てる際に、基板7と取り付けユニット10とを
密に接触させることにより、行うことができる。
この第1実施例では、取り付けユニット10は、カラー10、11およびヒー
トシンク12は、例えばアルミニウムをベースとする材料から鋳造した一体部品
であることが好ましい。
次に図6〜図8を参照し、本発明の第2実施例について説明する。
図1〜図5に示された第1実施例と第2実施例との基本的な差異は、カラー3
1とカバー40を形成するフランジしか一体部品でなく、この一体部品に対し、
この目的に適したカラー31の円周方向の開口部45内に、ヒートシンク32が
取り付けられている点にある。
当然ながら、この別の例として、ヒートシンク32とカラー31とカバー40
を形成するフランジとを、例えばアルミニウムをベースとする材料から鋳造した
一体部品とすることができる。
図6〜図8に示す例では、ヒートシンク32は、かなりの量の熱を放射するパ
ワー電子部品を収容するようになっているハウジング33(図8参照)を有する
。第1実施例と同じように、このハウジング内には、電子部品を固定するための
固定手段34が設けられている。
この実施例のヒートシンク32の構造は、第1実施例に示された構造とかなり
異なっている。2つのシリーズのフィン、すなわち、電動モータの回転軸線XX
と実質的に平行に配置された軸方向スタッド36から成る第1シリーズのフィン
と、この第1フィン36に斜めになっている第2シリーズのフィン37が設けら
れていることが好ましい。
カラー31は、その形状により、電動モータの本体2に対して固定されている
。ここでは、カラー31上の手段は、電動モータ(図には示されていない)の本
体2の頂部部分16に形成された突起が嵌合されるようになっている開口部41
である。
カラー31は、電動モータの本体2の頂部部分16上に設けられたクリンピン
グラグ42により、電動モータの本体に対し、(軸線XXの方向に)軸方向に固
定することが好ましく、これらクリンピングラグは、カラー31の外周部に設け
た領域上に折り曲げられるようになっている。カバー40は、前記基板27に軸
方向の圧力を加える支持表面43を有するので、このような軸方向の固定も、電
動モータの本体2の頂部部分16に対して制御回路基板27を固定する。
図6〜図8に示すように、ハウジングまたは支持体上にモータを設置するため
に、カラー31の周辺に、同じように固定ラグ46を設けることができる。
本発明は、上記実施例のみに限定されるものでなく、次の請求の範囲内におい
て、当業者が考え付くことができる変形例を含むものである。
カラーおよびヒートシンクの形状は、添付図面に示された形状のみに限定され
るものではない。
以上、ブラシ付きDCモータについて説明したが、本発明は、他のタイプの電
動モータ、特に誘導モータにも適用できることは明らかである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 シャンフロー,マチュー
フランス国 エフ―92170 ヴァンヴ ブ
ールヴァール デュ リセー 45
(72)発明者 ロシュール,ローラン
フランス国 エフ―78320 モールパス
アレ ドゥ ルオワ 2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.電子部品により制御回路を形成する基板(7;27)を支持する本体(2 )を含み、前記電子部品の一部によって、先に放射された熱を伝達により除去す るようになっているヒートシンク(12;32)を含むタイプの、特に自動車用 電動モータであって、 前記モータ(2)に対して固定され、前記プレート(7;27)を囲み、本体 (2)の周辺にて前記ヒートシンク(12;32)を保持するようになっている カラー(11;31)を含み、前記ヒートシンク(12;32)が、電子部品を 制御回路に接続するのに適当な位置にて、熱を放射する前記電子部品の少なくと も一部を収容するようになっているハウジング(13;33)を有することを特 徴とする電動モータ。 2.前記カラー(11;31)および前記モータ(2)が、前記モータに対し 前記カラーを固定するための協働する形状を有する手段(18、19;41)を 含むことを特徴とする、請求項1記載のモータ。 3.前記基板(27)、およびこれを支持する前記モータ部分を保護するよう になっているカバーを形成するフランジ(40)に、前記カラー(31)が取り 付けられていることを特徴とする、請求項1または2記載のモータ。 4.前記カラー(31)が、前記モータを支持体に固定するためのラジアルラ グ(46)を支持していることを特徴とする、請求項3記載のモータ。 5.前記モータ(2)に対して、前記カラー(31)を固定するためのクリン ピングラグ(42)を含むことを特徴とする、請求項3または4記載のモータ。 6.前記プレート(7)、およびこのプレートを支持する前記モータ部分を保 護するようになっているカバーを形成し、前記ブレートおよび前記基板を、前記 モータに対して固定するようになっているクリンピングラグ(21)を有するフ ランジ(20)を有することを特徴とする、請求項1または2記載のモータ。 7.カラー(31)が有形開口部(45)を有し、該開口部が、ヒートシンク (32)の同様の部品(47)を共に締結するようになっていることを特徴とす る、請求項3〜6のいずれかに記載のモータ。 8.ヒートシンク(12)およびカラー(11)が一体的であることを特徴と する、請求項3〜6のいずれかに記載のモータ。 9.前記カラー(11;31)および前記基板(7;27)の全体の形状が、 実質的に円形であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のモータ 。 10.前記電動モータ(2)が、可変速度でファン(1)を回転するようにな っていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載のモータ。 11.前記ヒートシンク(12;32)が、前記ファン(1)により運動が与 えられる空気流に合致するような形状および配置を備えるフィン(15;36、 37)を有することを特徴とする、請求項10記載のモータ。 12.電動ファンユニット、特に暖房、換気、および/または空調装置の一部 となっていることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載のモータ。
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