JP2013233036A - Circuit board for motor control, motor control device, and motor unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のリジッド部とフレキシブル部と固定用貫通孔とを有するモーター制御用回路基板、これを備えるモーター制御装置、およびモーターユニットに関する。 The present invention relates to a motor control circuit board having a plurality of rigid parts, a flexible part, and a fixing through hole, a motor control device including the same, and a motor unit.
特許文献１に記載のモーターユニットは、ブラシレスモーターおよび制御ユニットを有する。制御ユニットは、ブラシレスモーターの駆動制御を行う。制御ユニットは、ステータハウジングの周囲を取り囲むように形成されたベース部を有する。ベース部の平坦面には、駆動回路部が載置される。駆動回路部は、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）多層基板を有する。ＬＴＣＣ多層基板は、ブラシレスモーターの軸方向において、ブラシレスモーターと重ならない位置に配置される。 The motor unit described in Patent Document 1 includes a brushless motor and a control unit. The control unit performs drive control of the brushless motor. The control unit has a base portion formed so as to surround the periphery of the stator housing. The drive circuit unit is placed on the flat surface of the base unit. The drive circuit unit includes an LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) multilayer substrate. The LTCC multilayer substrate is disposed at a position that does not overlap the brushless motor in the axial direction of the brushless motor.
限られたスペースに配置されるモーターユニットは、小型化が求められている。モーターの軸方向におけるモーターユニットの寸法を短くするためには、モーター制御用回路基板がモーターの軸方向においてモーターと重ならない位置に配置されることが好ましい。しかし、特許文献１においては、モーターの軸方向に垂直な方向である径方向において、ステータハウジングの周囲にＬＴＣＣ多層基板の寸法が大きく、また、ＬＴＣＣ多層基板を有する制御ユニットの寸法が大きい。上記ＬＴＣＣ多層基板の寸法を小さくことを目的にＬＴＣＣ多層基板の面積を小さくしたときは、電子部品を搭載することのできる面積が小さくなる。 The motor unit disposed in a limited space is required to be downsized. In order to shorten the dimension of the motor unit in the motor axial direction, it is preferable that the motor control circuit board is disposed at a position that does not overlap the motor in the motor axial direction. However, in Patent Document 1, the dimension of the LTCC multilayer board is large around the stator housing and the dimension of the control unit having the LTCC multilayer board is large in the radial direction that is perpendicular to the axial direction of the motor. When the area of the LTCC multilayer substrate is reduced for the purpose of reducing the size of the LTCC multilayer substrate, the area where electronic components can be mounted is reduced.
本発明は、上記課題を解決するため、支持部材の周囲にモーター制御用回路基板を配置した状態において、モーター制御用回路基板の寸法を小さくすることができ、また、電子部品を搭載することのできる面積を大きくすることができるモーター制御用回路基板、これを備えるモーター制御装置、およびモーターユニットを提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention can reduce the size of the motor control circuit board in a state where the motor control circuit board is disposed around the support member, and can mount an electronic component. An object of the present invention is to provide a motor control circuit board capable of increasing the possible area, a motor control device including the circuit board, and a motor unit.
（１）第１の手段は、請求項１に記載の発明すなわち、支持部材の周囲に配置されるモーター制御用回路基板において、複数の回路基板が積層されたものであり、モーターを制御するための電子部品が搭載される複数のリジッド部と、前記複数のリジッド部のうち隣り合う２つのリジッド部を接続するものであり、前記リジッド部の厚みよりも薄く形成されることにより同リジッド部よりも柔軟性の高いフレキシブル部と、前記フレキシブル部を貫通するものであり、固定用ピンが差し込まれる固定用貫通孔とを有することを要旨とする。 (1) The first means is the invention according to claim 1, that is, the circuit board for motor control arranged around the support member, in which a plurality of circuit boards are laminated, and for controlling the motor. A plurality of rigid parts on which the electronic component is mounted and two adjacent rigid parts among the plurality of rigid parts are connected, and are formed thinner than the thickness of the rigid part. The gist of the present invention is to have a flexible part having high flexibility and a fixing through-hole through which the fixing pin is inserted.
上記モーター制御用回路基板は、フレキシブル部を撓ませることが容易となる。したがって、フレキシブル部を撓ませることにより、モーター制御用回路基板を、支持部材の周囲に沿って設けることが容易となる。このため、支持部材にモーター制御用回路基板を配置した状態において、モーター制御用回路基板の寸法を小さくすることができる。また、フレキシブル部の固定用貫通孔に固定用ピンを差し込むことにより、モーター制御用回路基板を支持部材に対して位置決めすることができる。このとき、モーター制御用回路基板の固定に使用される固定用貫通孔が、リジッド部ではなくフレキシブル部に配置されるため、リジッド部に固定用貫通孔が配置される構成に比べて、リジッド部において電子部品を搭載することのできる面積を大きくすることができる。 The motor control circuit board can easily bend the flexible portion. Therefore, it becomes easy to provide the circuit board for motor control along the periphery of the support member by bending the flexible portion. For this reason, in the state which has arrange | positioned the motor control circuit board in the supporting member, the dimension of the motor control circuit board can be made small. Further, the motor control circuit board can be positioned with respect to the support member by inserting a fixing pin into the fixing through hole of the flexible portion. At this time, since the fixing through hole used for fixing the circuit board for motor control is arranged not in the rigid part but in the flexible part, the rigid part is compared with the configuration in which the fixing through hole is arranged in the rigid part. The area where electronic components can be mounted can be increased.
（２）第２の手段は、請求項２に記載の発明すなわち、請求項１に記載のモーター制御用回路基板と、前記モーター制御用回路基板が外周に巻かれるものであり、前記外周に前記固定用ピンを有する支持部材とを有することを要旨とする。 (2) The second means is the invention according to claim 2, that is, the motor control circuit board according to claim 1 and the motor control circuit board wound around an outer periphery, It has a gist of having a support member having a fixing pin.
上記モーター制御装置においては、支持部材の外周にモーター制御用回路基板を巻いて、フレキシブル部の固定用貫通孔に、固定用ピンを差し込むことにより、支持部材に対するモーター制御装置の位置決めを行うことができる。 In the motor control device, the motor control device can be positioned with respect to the support member by winding a motor control circuit board around the outer periphery of the support member and inserting a fixing pin into the fixing through hole of the flexible part. it can.
（３）第３の手段は、請求項３に記載の発明すなわち、請求項２に記載のモーター制御装置において、前記固定用ピンは熱可塑性樹脂材料により形成されることを要旨とする。
上記モーター制御装置においては、フレキシブル部の固定用貫通孔に差し込まれる固定用ピンが、熱可塑性樹脂材料により形成されるため、固定用貫通孔に固定用ピンを差し込んだ後に、固定用ピンの形状を、固定用ピンが固定用貫通孔から容易に抜けない形状に塑性変形させることができる。
(3) The third means is the invention according to claim 3, that is, the motor control device according to claim 2, wherein the fixing pin is formed of a thermoplastic resin material.
In the motor control device, since the fixing pin inserted into the fixing through hole of the flexible part is formed of a thermoplastic resin material, the shape of the fixing pin is inserted after the fixing pin is inserted into the fixing through hole. Can be plastically deformed into a shape in which the fixing pin cannot be easily removed from the fixing through hole.
（４）第４の手段は、請求項４に記載の発明すなわち、請求項２または３に記載のモーター制御装置において、前記モーター制御用回路基板は、帯形状を有するものであって、かつ、前記モーター制御用回路基板の一方の端部と他方の端部とが接合されることにより、前記支持部材の外周の全周を覆うことを要旨とする。 (4) The fourth means is the motor control device according to the invention described in claim 4, ie, the motor control device according to claim 2 or 3, wherein the motor control circuit board has a belt shape, and The gist is to cover the entire outer periphery of the support member by joining one end and the other end of the circuit board for motor control.
上記モーター制御装置においては、モーター制御用回路基板により支持部材の外周の全周が覆われるため、支持部材の外周の周方向の一部にモーター制御用回路基板が配置される構成に比べて、電子部品が搭載されるリジッド部の面積を大きくすることができる。 In the motor control device, since the entire circumference of the outer periphery of the support member is covered by the motor control circuit board, compared to a configuration in which the motor control circuit board is arranged in a part of the circumferential direction of the outer circumference of the support member, The area of the rigid part on which the electronic component is mounted can be increased.
（５）第５の手段は、請求項５に記載の発明すなわち、請求項４に記載のモーター制御装置において、前記モーター制御用回路基板の一方の端部は、前記リジッド部である一端側リジッド部により構成され、前記モーター制御用回路基板の他方の端部は、前記一端側リジッド部と異なるリジッド部である他端側リジッド部により構成されることを要旨とする。 (5) The fifth means is that the invention according to claim 5, that is, the motor control device according to claim 4, wherein one end of the circuit board for motor control is one end side rigid which is the rigid part. The other end of the circuit board for motor control is constituted by a rigid part of the other end which is a rigid part different from the rigid part of the one end side.
上記モーター制御装置においては、モーター制御用回路基板の両端部がフレキシブル部により構成される場合に比べて、モーター制御用回路基板の両端部の端面を互いに対向させ易くなる。 In the motor control device, the end surfaces of the both end portions of the motor control circuit board can be easily opposed to each other as compared with the case where both end portions of the motor control circuit board are configured by flexible portions.
（６）第６の手段は、請求項６に記載の発明すなわち、請求項５に記載のモーター制御装置において、前記一端側リジッド部の端面と前記他端側リジッド部の端面とが、熱可塑性樹脂材料により形成される接合部を介して接合されることを要旨とする。 (6) The sixth means is the invention according to claim 6, ie, the motor control device according to claim 5, wherein the end surface of the one end side rigid portion and the end surface of the other end side rigid portion are thermoplastic. The gist is to be joined through a joint formed of a resin material.
上記モーター制御装置においては、一端側リジッド部の端面と他端側リジッド部の端面とが、熱可塑性樹脂材料により形成される接合部を介して接合されることにより、モーター制御用回路基板の両端部を互いに強固に接合することができる。 In the motor control device, the end face of the one end side rigid part and the end face of the other end side rigid part are joined via joint parts formed of a thermoplastic resin material, so that both ends of the motor control circuit board are The parts can be firmly joined to each other.
（７）第７の手段は、請求項７に記載の発明すなわち、請求項４に記載のモーター制御装置において、前記モーター制御用回路基板の一方の端部は、前記フレキシブル部である一端側フレキシブル部により構成され、前記モーター制御用回路基板の他方の端部は、前記一端側フレキシブル部と異なるフレキシブル部である他端側フレキシブル部により構成されることを要旨とする。 (7) The seventh means is the invention according to claim 7, that is, the motor control device according to claim 4, wherein one end of the circuit board for motor control is the flexible part. The other end part of the circuit board for motor control is constituted by the other end side flexible part which is a flexible part different from the one end side flexible part.
上記モーター制御装置においては、モーター制御用回路基板の両端部がリジッド部により構成される場合に比べて、モーター制御用回路基板の両端部を重ねて接合するときに、モーター制御用回路基板の厚みが大きくなることを抑制できる。 In the motor control device described above, the thickness of the motor control circuit board is larger when both ends of the motor control circuit board are joined together than in the case where both ends of the motor control circuit board are constituted by rigid portions. Can be suppressed.
（８）第８の手段は、請求項８に記載の発明すなわち、モーターと、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のモーター制御装置とを有することを要旨とする。
（９）第９の手段は、請求項９に記載の発明すなわち、請求項８に記載のモーターユニットにおいて、前記モーターを収納するものであり、前記支持部材として機能するモーターケースをさらに有することを要旨とする。
(8) The eighth means is characterized by having the invention according to claim 8, that is, the motor, and the motor control device according to any one of claims 1 to 7.
(9) A ninth means is the motor unit according to the ninth aspect, that is, the motor unit according to the eighth aspect, further comprising a motor case that houses the motor and functions as the support member. The gist.
上記モーターユニットにおいては、モーター制御用回路基板が、モーターケースの外周に巻かれるため、モーターの軸方向におけるモーターケースの寸法を短くすることができる。 In the motor unit, since the motor control circuit board is wound around the outer periphery of the motor case, the dimension of the motor case in the axial direction of the motor can be shortened.
（１０）第１０の手段は、請求項１０に記載の発明すなわち、請求項８に記載のモーターユニットにおいて、前記モーターに接続されるギアユニットと、前記ギアユニットを収納するものであり、前記支持部材として機能するギアケースとを有することを要旨とする。 (10) The tenth means is the motor unit according to the tenth aspect, that is, the motor unit according to the eighth aspect, wherein the gear unit connected to the motor and the gear unit are accommodated, and the support The gist is to have a gear case that functions as a member.
上記モーターユニットにおいては、モーター制御用回路基板が、ギアケースの外周に巻かれるため、モーターケース以外の部材であるギアケースに、モーター制御用回路基板を固定することができる。 In the motor unit, since the motor control circuit board is wound around the outer periphery of the gear case, the motor control circuit board can be fixed to a gear case which is a member other than the motor case.
（１１）第１１の手段は、請求項１１に記載の発明すなわち、請求項９〜１０のいずれか一項に記載のモーターユニットにおいて、前記支持部材の外周に絶縁体が配置され、前記固定用ピンは、前記絶縁体により形成されていることを要旨とする。 (11) The eleventh means is the motor unit according to any one of the ninth to tenth aspects, that is, the motor unit according to any one of the ninth to tenth aspects, wherein an insulator is disposed on an outer periphery of the support member. The gist is that the pin is formed of the insulator.
上記モーターユニットにおいては、支持部材とモーター制御用回路基板との間に絶縁体を配置することができ、支持部材とモーター制御用回路基板との間を絶縁することができる。 In the motor unit, an insulator can be disposed between the support member and the motor control circuit board, and the support member and the motor control circuit board can be insulated.
本発明は、支持部材の周囲にモーター制御用回路基板を配置した状態において、モーター制御用回路基板の寸法を小さくすることができ、また、電子部品を搭載することのできる面積を大きくすることができるモーター制御用回路基板、これを備えるモーター制御装置、およびモーターユニットを提供する。 The present invention can reduce the size of the motor control circuit board in a state where the motor control circuit board is disposed around the support member, and can increase the area on which the electronic component can be mounted. Provided are a motor control circuit board, a motor control device including the motor control circuit board, and a motor unit.
図１を参照して、モーターユニット１について説明する。
モーターユニット１は、モーターケース１０、ケースカバー２０、モーター３０、回転角センサー４０、軸受５１，５２、およびモーター制御装置２を有する。
The motor unit 1 will be described with reference to FIG.
The motor unit 1 includes a motor case 10, a case cover 20, a motor 30, a rotation angle sensor 40, bearings 51 and 52, and a motor control device 2.
モーターケース１０は、モーター３０のステーター３１およびローター３２を収納する。モーターケース１０は、円筒形状の外周１１、円筒形状の開口部１２、および軸受配置部１３を有する。外周１１は、モーターケース１０の外周面を構成する。開口部１２は、モーターケース１０の内周面を構成する。開口部１２は、モーターケース１０の内部を開放する。 The motor case 10 houses the stator 31 and the rotor 32 of the motor 30. The motor case 10 has a cylindrical outer periphery 11, a cylindrical opening 12, and a bearing arrangement portion 13. The outer periphery 11 constitutes the outer peripheral surface of the motor case 10. The opening 12 constitutes the inner peripheral surface of the motor case 10. The opening 12 opens the inside of the motor case 10.
ケースカバー２０は、モーターケース１０の開口部１２を覆う。ケースカバー２０は、モーターケース１０に対して固定される。ケースカバー２０は、円筒形状の外周２１、センサー配置部２２、および軸受配置部２３を有する。外周２１は、ケースカバー２０の外周面を構成する。 The case cover 20 covers the opening 12 of the motor case 10. The case cover 20 is fixed to the motor case 10. The case cover 20 has a cylindrical outer periphery 21, a sensor arrangement portion 22, and a bearing arrangement portion 23. The outer periphery 21 constitutes the outer peripheral surface of the case cover 20.
モーター３０は、例えば、電動パワーステアリング装置のアシスト用モーター、または、電動油圧パワーステアリング装置のオイルポンプ用モーターとして使用される。モーター３０は、ステーター３１、ローター３２、および出力軸３３を有する。 The motor 30 is used as an assist motor for an electric power steering device or an oil pump motor for an electric hydraulic power steering device, for example. The motor 30 has a stator 31, a rotor 32, and an output shaft 33.
ステーター３１は、ステーターコア３１Ａおよび複数のコイル３１Ｂを有する。ステーターコア３１Ａは、モーターケース１０に対して固定される。コイル３１Ｂは、ステーターコア３１Ａに巻かれている。外部からの電流がコイル３１Ｂに流れることによって、ステーター３１は回転磁界を発生させる。 The stator 31 has a stator core 31A and a plurality of coils 31B. Stator core 31 </ b> A is fixed to motor case 10. The coil 31B is wound around the stator core 31A. The stator 31 generates a rotating magnetic field when an external current flows through the coil 31B.
ローター３２は、ローターコア３２Ａおよび永久磁石３２Ｂを有する。ローターコア３２Ａは、円筒状の永久磁石３２Ｂの内周に固定される。永久磁石３２ＢのＮ極およびＳ極は、ローター３２の回転方向に沿って交互に配置される。ローター３２は、ステーター３１が発生させる回転磁界により、ステーター３１に対して回転する。 The rotor 32 has a rotor core 32A and a permanent magnet 32B. The rotor core 32A is fixed to the inner periphery of the cylindrical permanent magnet 32B. The north pole and south pole of the permanent magnet 32B are alternately arranged along the rotation direction of the rotor 32. The rotor 32 rotates relative to the stator 31 by a rotating magnetic field generated by the stator 31.
出力軸３３は、円筒形状のローターコア３２Ａの内周に固定され、ローター３２と一体的に回転する。出力軸３３の一端部は、軸受５１により支持され、他端部は、軸受５２により支持される。 The output shaft 33 is fixed to the inner periphery of the cylindrical rotor core 32 </ b> A and rotates integrally with the rotor 32. One end of the output shaft 33 is supported by the bearing 51, and the other end is supported by the bearing 52.
回転角センサー４０は、ケースカバー２０のセンサー配置部２２に配置される。回転角センサー４０は、レゾルバにより構成される。回転角センサー４０は、レゾルバローター４１およびレゾルバステーター４２を有する。レゾルバローター４１は、出力軸３３に対して固定される。レゾルバステーター４２は、ケースカバー２０に対して固定される。 The rotation angle sensor 40 is arranged in the sensor arrangement part 22 of the case cover 20. The rotation angle sensor 40 is configured by a resolver. The rotation angle sensor 40 includes a resolver rotor 41 and a resolver stator 42. The resolver rotor 41 is fixed with respect to the output shaft 33. The resolver stator 42 is fixed to the case cover 20.
回転角センサー４０は、出力軸３３の回転に伴う磁界の変化を、レゾルバローター４１に対向するレゾルバステーター４２で検出することにより、モーター３０の回転角を検出する。回転角センサー４０は、モーター３０の回転角の検出結果をモーター制御装置２に出力する。 The rotation angle sensor 40 detects the rotation angle of the motor 30 by detecting the change in the magnetic field accompanying the rotation of the output shaft 33 with the resolver stator 42 facing the resolver rotor 41. The rotation angle sensor 40 outputs the detection result of the rotation angle of the motor 30 to the motor control device 2.
軸受５１および軸受５２は、ローター３２を挟む位置に配置される。軸受５１は、モーターケース１０の軸受配置部１３に配置される。軸受５２は、ケースカバー２０の軸受配置部２３に配置される。 The bearing 51 and the bearing 52 are disposed at a position sandwiching the rotor 32. The bearing 51 is arranged in the bearing arrangement part 13 of the motor case 10. The bearing 52 is arranged in the bearing arrangement portion 23 of the case cover 20.
モーター制御装置２は、モーター３０の軸方向、すなわちモーター３０の回転軸Ｘに平行な方向において、モーター３０と重ならない位置に配置される。
図２に示されるように、モーター制御装置２は、支持部材としてのモーターケース１０、絶縁体６０、モーター制御用回路基板３（以下、「回路基板３」）、電子部品８０を有する。絶縁体６０およびモーター制御用回路基板３は、モーター３０の軸方向、すなわちモーター３０の回転軸Ｘに平行な方向においてモーターケース１０の一部に配置される。
The motor control device 2 is disposed at a position that does not overlap the motor 30 in the axial direction of the motor 30, that is, in a direction parallel to the rotation axis X of the motor 30.
As shown in FIG. 2, the motor control device 2 includes a motor case 10 as a support member, an insulator 60, a motor control circuit board 3 (hereinafter “circuit board 3”), and an electronic component 80. The insulator 60 and the motor control circuit board 3 are arranged in a part of the motor case 10 in the axial direction of the motor 30, that is, in a direction parallel to the rotation axis X of the motor 30.
図３に示されるように、絶縁体６０は、モーターケース１０の外周１１の全周を覆う。絶縁体６０は、絶縁性を有する熱可塑性樹脂材料により形成される。絶縁体６０は、回路基板３上における回路（図示略）の短絡を防止する。絶縁体６０は、固定用ピン６１および接合部６２を有する。絶縁体６０、固定用ピン６１、および接合部６２は、同じ樹脂材料により一体的に形成される。 As shown in FIG. 3, the insulator 60 covers the entire circumference of the outer periphery 11 of the motor case 10. The insulator 60 is formed of an insulating thermoplastic resin material. The insulator 60 prevents a short circuit of a circuit (not shown) on the circuit board 3. The insulator 60 has a fixing pin 61 and a joint portion 62. The insulator 60, the fixing pin 61, and the joint portion 62 are integrally formed of the same resin material.
複数の固定用ピン６１は、モーターケース１０の周方向、すなわち絶縁体６０の周方向に沿って、所定の間隔を空けて複数配置される。固定用ピン６１は、筒状の絶縁体６０から外方に突出する。また、固定用ピン６１（図１参照）は、モーター３０の軸方向において、複数並べて配置される。固定用ピン６１の先端部６１Ａは、回路基板３上に位置する。先端部６１Ａは、固定用ピン６１から回路基板３が抜けることを抑制する抜け止め部として機能する。 A plurality of fixing pins 61 are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction of the motor case 10, that is, the circumferential direction of the insulator 60. The fixing pin 61 protrudes outward from the cylindrical insulator 60. A plurality of fixing pins 61 (see FIG. 1) are arranged side by side in the axial direction of the motor 30. The front end portion 61 </ b> A of the fixing pin 61 is located on the circuit board 3. The distal end portion 61A functions as a retaining portion that prevents the circuit board 3 from coming off from the fixing pin 61.
接合部６２は、モーターケース１０の周方向、すなわち絶縁体６０の周方向において一箇所に配置される。接合部６２は、筒状の絶縁体６０から外方に突出する突起により構成される。接合部６２（図２参照）は、モーター３０の軸方向に延びる。接合部６２の先端部６２Ａは、回路基板３上に位置する。先端部６２Ａと絶縁体６０とは、回路基板３の一部を挟む。したがって、先端部６２Ａは、絶縁体６０に対する回路基板３の一部を固定する固定部として機能する。 The joint portion 62 is disposed at one place in the circumferential direction of the motor case 10, that is, in the circumferential direction of the insulator 60. The joint portion 62 is configured by a protrusion that protrudes outward from the cylindrical insulator 60. The joint portion 62 (see FIG. 2) extends in the axial direction of the motor 30. A front end portion 62 </ b> A of the joint portion 62 is located on the circuit board 3. The tip 62A and the insulator 60 sandwich a part of the circuit board 3. Therefore, the distal end portion 62A functions as a fixing portion that fixes a part of the circuit board 3 to the insulator 60.
回路基板３は、絶縁体６０を介して、モーターケース１０の外周１１に配置される。回路基板３は、モーターケース１０の外周１１の全周を覆う。回路基板３は、リジッド部７１、フレキシブル部７２、および固定用貫通孔７３を有する。 The circuit board 3 is disposed on the outer periphery 11 of the motor case 10 via the insulator 60. The circuit board 3 covers the entire circumference of the outer periphery 11 of the motor case 10. The circuit board 3 includes a rigid portion 71, a flexible portion 72, and a fixing through hole 73.
リジッド部７１は、複数の回路基板７（図３参照）が積層された積層体である。リジッド部７１は、モーターケース１０の周方向に沿って、間隔を空けて複数配置される。リジッド部７１は、フレキシブル部７２に比べて硬い。複数のリジッド部７１のうち一端側リジッド部７１Ａおよび他端側リジッド部７１Ｂは、互いに接合される。一端側リジッド部７１Ａは、回路基板３の一方の端部を構成し、他端側リジッド部７１Ｂは、回路基板３の他方の端部を構成する。一端側リジッド部７１Ａの端面と他端側リジッド部７１Ｂの端面とは、接合部６２を介して接合される。 The rigid portion 71 is a stacked body in which a plurality of circuit boards 7 (see FIG. 3) are stacked. A plurality of rigid portions 71 are arranged at intervals along the circumferential direction of the motor case 10. The rigid part 71 is harder than the flexible part 72. Of the plurality of rigid portions 71, the one end side rigid portion 71A and the other end side rigid portion 71B are joined to each other. The one end side rigid portion 71 </ b> A constitutes one end portion of the circuit board 3, and the other end side rigid portion 71 </ b> B constitutes the other end portion of the circuit board 3. The end face of the one end side rigid part 71A and the end face of the other end side rigid part 71B are joined via the joining part 62.
フレキシブル部７２は、複数のリジッド部７１のうち隣り合う２つのリジッド部７１を接合する。３つ以上のリジッド部７１を有する回路基板３において、フレキシブル部７２は、モーターケース１０の周方向に沿って、間隔を空けて複数配置される。フレキシブル部７２は、リジッド部７１の厚みよりも薄く形成されることにより、フレキシブル部７２はリジッド部７１よりも柔軟性が高い。 The flexible part 72 joins two adjacent rigid parts 71 out of the plurality of rigid parts 71. In the circuit board 3 having three or more rigid portions 71, a plurality of flexible portions 72 are arranged at intervals along the circumferential direction of the motor case 10. Since the flexible portion 72 is formed thinner than the rigid portion 71, the flexible portion 72 is more flexible than the rigid portion 71.
固定用貫通孔７３は、フレキシブル部７２に形成される。固定用貫通孔７３は、回路基板３のフレキシブル部７２を貫通する。フレキシブル部７２において固定用貫通孔７３が形成される位置には配線が形成されない。固定用貫通孔７３は、固定用ピン６１が差し込み可能に形成される。 The fixing through hole 73 is formed in the flexible portion 72. The fixing through hole 73 penetrates the flexible portion 72 of the circuit board 3. No wiring is formed at the position where the fixing through-hole 73 is formed in the flexible portion 72. The fixing through hole 73 is formed so that the fixing pin 61 can be inserted.
電子部品８０は、モーター３０を制御するための部品である。電子部品８０は、例えば、インバーター回路を構成するトランジスタ、コンデンサ、または集積回路等である。電子部品８０は、回路基板３のリジッド部７１に搭載される。 The electronic component 80 is a component for controlling the motor 30. The electronic component 80 is, for example, a transistor, a capacitor, or an integrated circuit that constitutes an inverter circuit. The electronic component 80 is mounted on the rigid portion 71 of the circuit board 3.
回路基板３の製造方法の一例について説明する。
図４に示されるように、回路基板７を用意する。各回路基板７は、絶縁性の熱可塑性樹脂材料により形成された基材と、この基材上に形成された配線とを有する。用意する回路基板７には、リジッド部用回路基板７Ａおよびフレキシブル部用回路基板７Ｂが含まれる。リジッド部用回路基板７Ａは、リジッド部７１およびフレキシブル部７２のうちリジッド部７１のみを構成する。フレキシブル部用回路基板７Ｂは、リジッド部７１およびフレキシブル部７２の双方を構成する。
An example of a method for manufacturing the circuit board 3 will be described.
As shown in FIG. 4, a circuit board 7 is prepared. Each circuit board 7 has a base material formed of an insulating thermoplastic resin material and wiring formed on the base material. The prepared circuit board 7 includes a rigid part circuit board 7A and a flexible part circuit board 7B. The rigid portion circuit board 7 </ b> A constitutes only the rigid portion 71 of the rigid portion 71 and the flexible portion 72. The flexible part circuit board 7 </ b> B constitutes both the rigid part 71 and the flexible part 72.
図５に示されるように、図４のリジッド部用回路基板７Ａおよびフレキシブル部用回路基板７Ｂを加熱しながらプレスすることにより、複数のリジッド部７１およびフレキシブル部７２が形成される。すなわち、一括積層工法により回路基板３が製造される。 As shown in FIG. 5, a plurality of rigid parts 71 and flexible parts 72 are formed by pressing the rigid part circuit board 7A and the flexible part circuit board 7B in FIG. 4 while heating. That is, the circuit board 3 is manufactured by the batch lamination method.
そして、図６に示されるように、フレキシブル部７２に対して刃型（不図示）によるパンチングを行うことにより、固定用貫通孔７３を形成する。こうして、固定用貫通孔７３を有する回路基板３が製造される。 Then, as shown in FIG. 6, the fixing through hole 73 is formed by punching the flexible portion 72 with a blade mold (not shown). Thus, the circuit board 3 having the fixing through hole 73 is manufactured.
モーターケース１０への回路基板３の固定方法を含むモーターユニット１の製造方法の一例について説明する。
図７に示されるように、モーターケース１０の外周１１に、絶縁体６０を配置することにより、モーターケース１０の外周１１に固定用ピン６１および接合部６２を配置する。固定用ピン６１および接合部６２は、絶縁体６０から外方に突出する真っ直ぐな突起により構成される。次いで、回路基板３の固定用貫通孔７３に固定用ピン６１が差し込まれるように、絶縁体６０を介してモーターケース１０の外周１１に回路基板３を巻き、接合部６２に対して一端側リジッド部７１Ａの端面と他端側リジッド部７１Ｂの端面とを当接させる。
An example of a method for manufacturing the motor unit 1 including a method for fixing the circuit board 3 to the motor case 10 will be described.
As shown in FIG. 7, by disposing the insulator 60 on the outer periphery 11 of the motor case 10, the fixing pin 61 and the joint portion 62 are disposed on the outer periphery 11 of the motor case 10. The fixing pin 61 and the joint portion 62 are configured by straight protrusions protruding outward from the insulator 60. Next, the circuit board 3 is wound around the outer periphery 11 of the motor case 10 via the insulator 60 so that the fixing pin 61 is inserted into the fixing through hole 73 of the circuit board 3, and one end side rigid is formed with respect to the joint 62 The end surface of the portion 71A is brought into contact with the end surface of the other end side rigid portion 71B.
次いで、図８に示されるように、複数の熱プレス用成形型９１，９２，９３により、固定用ピン６１および接合部６２を加熱しながらプレスする。こうして、固定用貫通孔７３の径よりも大きい固定用ピン６１の先端部６１Ａを形成する。また、回路基板３の端部を係止する接合部６２の先端部６２Ａを形成するとともに、接合部６２を、回路基板３の一端側リジッド部７１Ａおよび他端側リジッド部７１Ｂに溶着させる。そして、電子部品８０（図１参照）を回路基板３に実装することにより、モーターユニット１が製造される。 Next, as shown in FIG. 8, the fixing pins 61 and the joining portions 62 are pressed by a plurality of hot press molds 91, 92, 93 while being heated. In this way, the distal end portion 61A of the fixing pin 61 larger than the diameter of the fixing through hole 73 is formed. In addition, the tip 62A of the joint 62 that locks the end of the circuit board 3 is formed, and the joint 62 is welded to the one end rigid part 71A and the other end rigid part 71B of the circuit board 3. The motor unit 1 is manufactured by mounting the electronic component 80 (see FIG. 1) on the circuit board 3.
実施形態の作用について説明する。
モーターケース１０の外周１１に回路基板３が配置される、すなわち、回路基板３がモーター３０の軸方向においてモーター３０と重ならない位置に配置されることにより、モーター３０の軸方向におけるモーターユニット１の寸法が短くなる。
The operation of the embodiment will be described.
The circuit board 3 is arranged on the outer periphery 11 of the motor case 10, that is, the circuit board 3 is arranged at a position where it does not overlap the motor 30 in the axial direction of the motor 30, thereby the motor unit 1 in the axial direction of the motor 30. Dimensions are shortened.
本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）回路基板３は、電子部品８０が搭載される複数のリジッド部７１と、リジッド部７１よりも柔軟性の高いフレキシブル部７２と、固定用ピン６１が差し込まれる固定用貫通孔７３とを有する。この回路基板３は、フレキシブル部７２を撓ませることが容易となる。したがって、フレキシブル部７２を撓ませることにより、回路基板３を、モーターケース１０の周囲に沿って設けることが容易となる。このため、モーターケース１０に回路基板３を配置した状態において、回路基板３の寸法を小さくすることができる。また、フレキシブル部７２の固定用貫通孔７３に固定用ピン６１を差し込むことにより、回路基板３をモーターケース１０に対して位置決めすることができる。このとき、回路基板３の固定に使用される固定用貫通孔７３が、リジッド部７１ではなくフレキシブル部７２に配置されるため、リジッド部７１に固定用貫通孔７３が配置される構成に比べて、リジッド部７１において電子部品８０を搭載することのできる面積を大きくすることができる。
According to this embodiment, the following effects are produced.
(1) The circuit board 3 includes a plurality of rigid portions 71 on which the electronic component 80 is mounted, a flexible portion 72 having higher flexibility than the rigid portion 71, and a fixing through hole 73 into which the fixing pin 61 is inserted. Have. The circuit board 3 can easily bend the flexible portion 72. Therefore, by bending the flexible portion 72, the circuit board 3 can be easily provided along the periphery of the motor case 10. For this reason, in the state which has arrange | positioned the circuit board 3 in the motor case 10, the dimension of the circuit board 3 can be made small. Further, the circuit board 3 can be positioned with respect to the motor case 10 by inserting the fixing pins 61 into the fixing through holes 73 of the flexible portion 72. At this time, since the fixing through-hole 73 used for fixing the circuit board 3 is arranged not in the rigid portion 71 but in the flexible portion 72, compared to the configuration in which the fixing through-hole 73 is arranged in the rigid portion 71. The area in which the electronic component 80 can be mounted in the rigid portion 71 can be increased.
（２）モーター制御装置２は、回路基板３と、外周１１に固定用ピン６１を有するモーターケース１０とを有する。このモーター制御装置２においては、モーターケース１０の外周１１に回路基板３を巻いて、フレキシブル部７２の固定用貫通孔７３に、固定用ピン６１を差し込むことにより、モーターケース１０に対するモーター制御装置２の位置決めを行うことができる。 (2) The motor control device 2 includes the circuit board 3 and the motor case 10 having the fixing pins 61 on the outer periphery 11. In this motor control device 2, the circuit board 3 is wound around the outer periphery 11 of the motor case 10, and the fixing pin 61 is inserted into the fixing through-hole 73 of the flexible portion 72, whereby the motor control device 2 for the motor case 10. Can be positioned.
（３）フレキシブル部７２の固定用貫通孔７３に差し込まれる固定用ピン６１が、熱可塑性樹脂材料により形成される。このため、固定用貫通孔７３に固定用ピン６１を差し込んだ後に、固定用ピン６１の形状を、固定用ピン６１が固定用貫通孔７３から容易に抜けない形状に塑性変形させることができる。 (3) The fixing pin 61 inserted into the fixing through hole 73 of the flexible portion 72 is formed of a thermoplastic resin material. For this reason, after the fixing pin 61 is inserted into the fixing through hole 73, the shape of the fixing pin 61 can be plastically deformed into a shape in which the fixing pin 61 does not easily come out of the fixing through hole 73.
（４）回路基板３は、帯形状を有するものであって、かつ、回路基板３の一方の端部と他方の端部とが接合されることにより、モーターケース１０の外周１１の全周を覆う。このため、モーターケース１０の外周１１の周方向の一部に回路基板３が配置される構成に比べて、電子部品８０が搭載されるリジッド部７１の面積を大きくすることができる。 (4) The circuit board 3 has a belt shape, and the entire circumference of the outer periphery 11 of the motor case 10 is obtained by joining one end of the circuit board 3 and the other end. cover. For this reason, compared with the structure where the circuit board 3 is arrange | positioned in a part of the circumferential direction of the outer periphery 11 of the motor case 10, the area of the rigid part 71 in which the electronic component 80 is mounted can be enlarged.
（５）回路基板３の一方の端部は、リジッド部７１である一端側リジッド部７１Ａにより構成され、回路基板３の他方の端部は、リジッド部７１である他端側リジッド部７１Ｂにより構成される。したがって、回路基板３の両端部がフレキシブル部７２により構成される場合に比べて、回路基板３の両端部の端面を互いに対向させ易くなる。 (5) One end portion of the circuit board 3 is constituted by one end side rigid portion 71A which is a rigid portion 71, and the other end portion of the circuit board 3 is constituted by other end side rigid portion 71B which is a rigid portion 71. Is done. Therefore, compared to the case where both end portions of the circuit board 3 are configured by the flexible portion 72, the end surfaces of both end portions of the circuit board 3 are easily opposed to each other.
（６）一端側リジッド部７１Ａの端面と他端側リジッド部７１Ｂの端面とが、熱可塑性樹脂材料により形成される接合部６２を介して接合される。このため、回路基板３の両端部を互いに強固に接合することができる。 (6) The end face of the one end side rigid part 71A and the end face of the other end side rigid part 71B are joined via a joining part 62 formed of a thermoplastic resin material. For this reason, the both ends of the circuit board 3 can be firmly joined to each other.
（７）モーターユニット１は、モーターケース１０と、モーター３０と、モーター制御装置２とを有する。このモーターユニット１においては、回路基板３が、モーターケース１０の外周１１に巻かれるため、モーター３０の軸方向におけるモーターケース１０の寸法を短くすることができる。 (7) The motor unit 1 includes a motor case 10, a motor 30, and a motor control device 2. In the motor unit 1, since the circuit board 3 is wound around the outer periphery 11 of the motor case 10, the dimension of the motor case 10 in the axial direction of the motor 30 can be shortened.
（８）モーターケース１０の外周１１に絶縁体６０が配置され、固定用ピン６１は、絶縁体６０により形成されている。このため、モーターケース１０と回路基板３との間に絶縁体６０を配置することができ、モーターケース１０と回路基板３との間を絶縁することができる。 (8) The insulator 60 is disposed on the outer periphery 11 of the motor case 10, and the fixing pin 61 is formed by the insulator 60. For this reason, the insulator 60 can be arrange | positioned between the motor case 10 and the circuit board 3, and between the motor case 10 and the circuit board 3 can be insulated.
本発明は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。 The present invention includes embodiments other than the above-described embodiment. Hereinafter, the modification of the said embodiment as other embodiment of this invention is shown. The following modifications can be combined with each other.
・実施形態の固定用ピン６１は、モーターケース１０の外周１１に配置される絶縁体６０が有する。一方、変形例の固定用ピンは、モーターケース１０の外周１１の表面に配置される。このように、モーターケース１０の外周１１に配置されるのであれば、固定用ピンの構成を適宜変更することができる。 The fixing pin 61 of the embodiment has the insulator 60 disposed on the outer periphery 11 of the motor case 10. On the other hand, the fixing pin of the modified example is disposed on the surface of the outer periphery 11 of the motor case 10. Thus, if it arrange | positions at the outer periphery 11 of the motor case 10, the structure of the pin for fixing can be changed suitably.
・実施形態のモーターユニット１においては、モーターケース１０の外周１１に絶縁体６０が配置される。一方、変形例のモーターユニットにおいては、絶縁体を省略した構成を有する。すなわち、例えばモーターケース１０が絶縁性の樹脂材料で形成されることにより、絶縁体６０をモーターケース１０に配置しない構成を採用することができる。 In the motor unit 1 of the embodiment, the insulator 60 is disposed on the outer periphery 11 of the motor case 10. On the other hand, the modified motor unit has a configuration in which the insulator is omitted. That is, for example, a configuration in which the insulator 60 is not disposed on the motor case 10 can be employed by forming the motor case 10 with an insulating resin material.
・実施形態の回路基板３においては、一端側リジッド部７１Ａが回路基板３の一方の端部を構成し、他端側リジッド部７１Ｂが回路基板３の他方の端部を構成する。一方、図９に示されるように、変形例の回路基板３においては、回路基板３の一方の端部は、フレキシブル部７２である一端側フレキシブル部７２Ａにより構成され、回路基板３の他方の端部は、一端側フレキシブル部７２Ａと異なるフレキシブル部７２である他端側フレキシブル部７２Ｂにより構成される。このような構成においては、回路基板３の両端部がリジッド部７１により構成される場合に比べて、回路基板３の両端部を重ねて接合するときに、回路基板３の厚みが大きくなることを抑制できる。図９の絶縁体６０は、接合部６３を有する。一端側フレキシブル部７２Ａおよび他端側フレキシブル部７２Ｂは、接合部６３に載置され、複数の熱プレス用成形型（図示略）を用いて一端側フレキシブル部７２Ａ、他端側フレキシブル部７２Ｂ、および接合部６３を加熱しながらプレスすることにより、これらが溶着される。 In the circuit board 3 of the embodiment, the one end side rigid portion 71A constitutes one end portion of the circuit board 3, and the other end side rigid portion 71B constitutes the other end portion of the circuit board 3. On the other hand, as shown in FIG. 9, in the circuit board 3 of the modified example, one end of the circuit board 3 is configured by one end side flexible part 72 </ b> A that is the flexible part 72. The part is configured by the other end side flexible part 72B which is a flexible part 72 different from the one end side flexible part 72A. In such a configuration, the thickness of the circuit board 3 is increased when the both ends of the circuit board 3 are overlapped and joined as compared with the case where the both ends of the circuit board 3 are configured by the rigid portions 71. Can be suppressed. The insulator 60 in FIG. 9 has a joint portion 63. The one end-side flexible portion 72A and the other end-side flexible portion 72B are placed on the joining portion 63, and using a plurality of hot press molds (not shown), the one-end-side flexible portion 72A, the other-end-side flexible portion 72B, and These are welded by pressing the joining part 63 while heating.
・実施形態のモーターユニット１においては、モーターケース１０が回路基板３の支持部材として機能する。一方、図１０に示されるように、変形例のモーターユニット１は、モーター３０に接続されるギアユニット１１０と、ギアユニット１１０を収納するギアケース１２０とをさらに有し、ギアケース１２０が回路基板３の支持部材として機能する。このような構成においては、回路基板３が、ギアケース１２０の外周１２１に巻かれるため、モーターケース１０以外の部材に、回路基板３を固定することができる。図１０において、ウォーム減速機により構成されるギアユニット１１０は、ウォームシャフト１１１およびウォームホイール１１２を有する。ウォームシャフト１１１とウォームホイール１１２は互いに噛み合う。ウォームシャフト１１１は、軸継手１３０を介して、モーター３０の出力軸３３に接続される。図１０の回路基板３は、モーター３０の回転軸Ｘに平行な方向において、軸継手１３０と重なる位置に配置されている。 In the motor unit 1 of the embodiment, the motor case 10 functions as a support member for the circuit board 3. On the other hand, as shown in FIG. 10, the modified motor unit 1 further includes a gear unit 110 connected to the motor 30 and a gear case 120 that houses the gear unit 110, and the gear case 120 is a circuit board. 3 functions as a support member. In such a configuration, since the circuit board 3 is wound around the outer periphery 121 of the gear case 120, the circuit board 3 can be fixed to a member other than the motor case 10. In FIG. 10, a gear unit 110 constituted by a worm reduction gear has a worm shaft 111 and a worm wheel 112. The worm shaft 111 and the worm wheel 112 mesh with each other. The worm shaft 111 is connected to the output shaft 33 of the motor 30 via the shaft coupling 130. The circuit board 3 in FIG. 10 is disposed at a position overlapping the shaft coupling 130 in the direction parallel to the rotation axis X of the motor 30.
１…モーターユニット、２…モーター制御装置、３…モーター制御用回路基板、７…回路基板、７Ａ…リジッド部用回路基板、７Ｂ…フレキシブル部用回路基板、１０…モーターケース（支持部材）、１１…外周、１２…開口部、２０…ケースカバー、２１…外周、３０…モーター、３１…ステーター、３２…ローター、３３…出力軸、４０…回転角センサー、６０…絶縁体、６１…固定用ピン、６１Ａ…先端部、６２…接合部、６２Ａ…先端部、７１…リジッド部、７１Ａ…一端側リジッド部、７１Ｂ…他端側リジッド部、７２…フレキシブル部、７２Ａ…一端側フレキシブル部、７２Ｂ…他端側フレキシブル部、７３…固定用貫通孔、８０…電子部品、９１，９２，９３…熱プレス用成形型。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor unit, 2 ... Motor control apparatus, 3 ... Motor control circuit board, 7 ... Circuit board, 7A ... Rigid part circuit board, 7B ... Flexible part circuit board, 10 ... Motor case (support member), 11 ... outer periphery, 12 ... opening, 20 ... case cover, 21 ... outer periphery, 30 ... motor, 31 ... stator, 32 ... rotor, 33 ... output shaft, 40 ... rotation angle sensor, 60 ... insulator, 61 ... fixing pin , 61A ... tip part, 62 ... joint part, 62A ... tip part, 71 ... rigid part, 71A ... one end side rigid part, 71B ... other end side rigid part, 72 ... flexible part, 72A ... one end side flexible part, 72B ... The other end side flexible portion, 73... Fixing through hole, 80... Electronic component, 91, 92, 93.
Claims (11)
複数の回路基板が積層されたものであり、モーターを制御するための電子部品が搭載される複数のリジッド部と、
前記複数のリジッド部のうち隣り合う２つのリジッド部を接続するものであり、前記リジッド部の厚みよりも薄く形成されることにより同リジッド部よりも柔軟性の高いフレキシブル部と、
前記フレキシブル部を貫通するものであり、固定用ピンが差し込まれる固定用貫通孔と
を有するモーター制御用回路基板。 In the circuit board for motor control arranged around the support member,
A plurality of circuit boards are stacked, a plurality of rigid parts on which electronic components for controlling the motor are mounted, and
A flexible portion that connects two adjacent rigid portions among the plurality of rigid portions, and has a higher flexibility than the rigid portion by being formed thinner than the thickness of the rigid portion,
A motor control circuit board having a fixing through-hole through which the flexible pin is inserted and into which the fixing pin is inserted.
前記モーター制御用回路基板が外周に巻かれるものであり、前記外周に前記固定用ピンを有する支持部材と
を有するモーター制御装置。 A circuit board for motor control according to claim 1;
A motor control device comprising: the motor control circuit board wound around an outer periphery; and a support member having the fixing pin on the outer periphery.
請求項２に記載のモーター制御装置。 The motor control device according to claim 2, wherein the fixing pin is formed of a thermoplastic resin material.
請求項２または３に記載のモーター制御装置。 The motor control circuit board has a band shape, and one end and the other end of the motor control circuit board are joined together, so that the entire outer periphery of the support member is formed. The motor control device according to claim 2 or 3, wherein the motor control device covers a circumference.
前記モーター制御用回路基板の他方の端部は、前記一端側リジッド部と異なるリジッド部である他端側リジッド部により構成される
請求項４に記載のモーター制御装置。 One end of the circuit board for motor control is constituted by one end side rigid portion which is the rigid portion,
5. The motor control device according to claim 4, wherein the other end portion of the motor control circuit board is configured by a rigid portion on the other end which is a rigid portion different from the rigid portion on the one end side.
請求項５に記載のモーター制御装置。 The motor control device according to claim 5, wherein an end surface of the one end side rigid portion and an end surface of the other end side rigid portion are joined through a joining portion formed of a thermoplastic resin material.
前記モーター制御用回路基板の他方の端部は、前記一端側フレキシブル部と異なるフレキシブル部である他端側フレキシブル部により構成される
請求項４に記載のモーター制御装置。 One end of the circuit board for motor control is constituted by one end side flexible part which is the flexible part,
The motor control device according to claim 4, wherein the other end portion of the motor control circuit board is configured by a second end side flexible portion that is a flexible portion different from the first end side flexible portion.
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のモーター制御装置と、
を有するモーターユニット。 A motor,
The motor control device according to any one of claims 1 to 7,
Motor unit with
請求項８に記載のモーターユニット。 The motor unit according to claim 8, further comprising a motor case that houses the motor and functions as the support member.
前記ギアユニットを収納するものであり、前記支持部材として機能するギアケースとをさらに有する
請求項８に記載のモーターユニット。 A gear unit connected to the motor;
The motor unit according to claim 8, further comprising a gear case that houses the gear unit and functions as the support member.
請求項９〜１０のいずれか一項に記載のモーターユニット。 The motor unit according to any one of claims 9 to 10, wherein an insulator is disposed on an outer periphery of the support member, and the fixing pin is formed of the insulator.
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