JP2023080237A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性を向上する。【解決手段】回転電機10では、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部に、複数(2箇所)の屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)が形成されている。このため、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部の長手方向の長さを比較的長くすることができる。これにより、回転電機10の環境温度変化によって、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部が、屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)の曲げ部を起点に曲げ変形するときに、当該曲げ部に生じる応力を分散できる。したがって、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け部にクラック等が発生することを効果的に防止又は抑制できると共に、第1~第3ターミナル96,97,98の破損を効果的に防止又は抑制できる。【選択図】図13
Description
本発明は、回転電機に関する。
下記特許文献1に記載の駆動装置(回転電機)では、モータのモータケースの開口部に、フレーム部材(ヒートシンク)が組付けられている。また、フレーム部材のモータとは反対側には、回路基板が配置されており、回路基板がフレーム部材に固定されている。さらに、回路基板のフレーム部材とは反対側には、カバー部材が設けられており、回路基板がカバー部材によって覆われている。このカバー部材には、コネクタ端子(ターミナル)が一体に形成されており、コネクタ端子は、回路基板に半田付けされている。
しかしながら、上記駆動装置では、以下に示す点において改善の余地がある。すなわち、上記駆動装置では、上述のように、回路基板がフレーム部材に固定され、回路基板には、回路基板に半田付けされたコネクタ端子が一体に形成されている。このため、例えば、駆動装置の環境温度が変化すると、カバー部材や回路基板等の熱変形によって、コネクタ端子が回路基板に対して回路基板の板厚方向に相対変位するように作用する場合がある。この場合には、例えば、コネクタ端子の回路基板への半田付け部に、応力が発生する可能性がある。このとき、仮に半田付け部にクラック等が生じると、コネクタ端子と回路基板との間に接続不良が発生して、駆動装置の信頼性が低下する虞がある。
本発明は、上記事実を考慮して、信頼性を向上することができる回転電機を提供することを目的とする。
本発明の1またはそれ以上の実施形態は、軸方向一方側端部が閉塞された有底筒状のハウジングを有するモータ部と、前記ハウジングの開口部を閉塞するヒートシンクと、前記ヒートシンクに固定されたモールド部と、前記モールド部と一体に形成され且つ一端部が前記モールド部から延出されたターミナルと、を含んで構成されたコネクタアッシーと、前記ヒートシンクに固定され、前記一端部の先端部が半田付けされた基板と、を備え、前記一端部には、前記一端部の延在方向に対して交差する方向に屈曲された一対の屈曲部が形成されている回転電機である。
本発明の1またはそれ以上の実施形態によれば、信頼性を向上することができる。
以下、図面を用いて本実施の形態に係る回転電機10について説明する。この回転電機10は、車両(自動車)のステアリング装置に適用される回転電機として構成されている。図1及び図2に示されるように、回転電機10は、全体として略円柱状に形成されている。また、回転電機10は、モータ部12と、モータ部12の回転を制御するためのECUユニット14と、を含んで構成されている。以下、回転電機10の各構成について説明する。
なお、以下の説明では、回転電機10の軸方向一方側(図1及び図2の矢印A方向側)を回転電機10の下側とし、回転電機10の軸方向他方側(図1及び図2の矢印B方向側)を回転電機10の上側としている。そして、以下の説明において、上下の方向を用いて説明するときには、特に断りのない限り、回転電機10の上下方向を示すものとする。
また、以下の説明では、上側から見た平面視で、上下方向に対して直交する方向を第1方向(図1及び図2の矢印C及び矢印Dを参照)とし、第1方向に対して直交する方向を第2方向(図1の矢印E及び矢印Fを参照)としている。そして、第1方向が本発明の「直交方向」に対応している。
さらに、平面視で、回転電機10の軸線ALを通過し且つ第1方向に延在する架空線を第1基準線L1(図4及び図7参照)とし、回転電機10の軸線ALを通過し且つ第2方向に延在する架空線を第2基準線L2(図4及び図7参照)としている。
また、以下の説明では、上側から見た平面視で、上下方向に対して直交する方向を第1方向(図1及び図2の矢印C及び矢印Dを参照)とし、第1方向に対して直交する方向を第2方向(図1の矢印E及び矢印Fを参照)としている。そして、第1方向が本発明の「直交方向」に対応している。
さらに、平面視で、回転電機10の軸線ALを通過し且つ第1方向に延在する架空線を第1基準線L1(図4及び図7参照)とし、回転電機10の軸線ALを通過し且つ第2方向に延在する架空線を第2基準線L2(図4及び図7参照)としている。
(モータ部12について)
図1及び図2に示されるように、モータ部12は、3相交流のブラシレスモータとして構成されている。このモータ部12は、ハウジング20と、ハウジング20内に収容されたプレートホルダ24、回転軸28、ステータ34、ロータ40、及びバスバーユニット46と、を含んで構成されている。
図1及び図2に示されるように、モータ部12は、3相交流のブラシレスモータとして構成されている。このモータ部12は、ハウジング20と、ハウジング20内に収容されたプレートホルダ24、回転軸28、ステータ34、ロータ40、及びバスバーユニット46と、を含んで構成されている。
<ハウジング20について>
ハウジング20は、上側へ開放された略有底円筒状に形成されて、回転電機10の外郭を構成している。ハウジング20の下端部における外周部には、一対の取付片20Aが一体に形成されている。一対の取付片20Aは、ハウジング20の軸方向を板厚方向として配置されると共に、ハウジング20から第1方向一方側(図1及び図2の矢印C方向側)及び第1方向他方側(図1及び図2の矢印D方向側)へ突出されている。この取付片20Aには、取付孔20A1が貫通形成されている。そして、図示しないボルト等の締結部材が取付孔20A1内に挿入されて、当該締結部材によってハウジング20(すなわち、回転電機10)がステアリング装置に固定されている。
ハウジング20は、上側へ開放された略有底円筒状に形成されて、回転電機10の外郭を構成している。ハウジング20の下端部における外周部には、一対の取付片20Aが一体に形成されている。一対の取付片20Aは、ハウジング20の軸方向を板厚方向として配置されると共に、ハウジング20から第1方向一方側(図1及び図2の矢印C方向側)及び第1方向他方側(図1及び図2の矢印D方向側)へ突出されている。この取付片20Aには、取付孔20A1が貫通形成されている。そして、図示しないボルト等の締結部材が取付孔20A1内に挿入されて、当該締結部材によってハウジング20(すなわち、回転電機10)がステアリング装置に固定されている。
ハウジング20の開口端部における外周部には、径方向外側へ張出された複数の(本実施の形態では、3箇所)の固定部20Bが形成されている。そして、1箇所の固定部20Bが、ハウジング20から第1方向一方側へ突出されており、3箇所の固定部20Bが、ハウジング20の周方向に等間隔毎に配置されている。固定部20Bには、後述するヒートシンク60を固定するためのネジ部20B1が貫通形成されており、ネジ部20B1の内周面には、雌ネジが形成されている。
また、ハウジング20の底壁の中央部には、下側へ***された有底円筒状の固定筒部20Cが一体に形成されており、固定筒部20C内には、後述する回転軸28を支持するための第1ベアリング22が嵌入されている。固定筒部20Cの底壁には、後述する回転軸28を挿通させるための挿通孔20C1が貫通形成されており、第1ベアリング22の内部とハウジング20の外部とが挿通孔20C1によって連通されている。
<プレートホルダ24について>
プレートホルダ24は、上下方向を板厚方向とした略円形プレート状に形成されて、ハウジング20の上下方向中間部内に嵌入されている。プレートホルダ24の中央部には、後述する回転軸28を挿通させるための挿通孔24Aが貫通形成されている。さらに、プレートホルダ24の中央部には、後述する回転軸28を支持するための第2ベアリング26が固定されており、第2ベアリング26と第1ベアリング22とが同軸上に配置されている。
プレートホルダ24は、上下方向を板厚方向とした略円形プレート状に形成されて、ハウジング20の上下方向中間部内に嵌入されている。プレートホルダ24の中央部には、後述する回転軸28を挿通させるための挿通孔24Aが貫通形成されている。さらに、プレートホルダ24の中央部には、後述する回転軸28を支持するための第2ベアリング26が固定されており、第2ベアリング26と第1ベアリング22とが同軸上に配置されている。
<回転軸28について>
回転軸28は、上下方向に延在された丸棒状に形成されて、ハウジング20の内部において、ハウジング20と同軸上に配置されている。そして、回転軸28の下端側の部分が、第1ベアリング22によって回転可能に支持されており、回転軸28の上端側の部分が、第2ベアリング26によって回転可能に支持されている。回転軸28の上端部は、プレートホルダ24に対して上側へ突出しており、当該上端部には、マグネット30が固定されている。一方、回転軸28の下端部は、ハウジング20の底壁に対して下側へ突出しており、当該下端部には、ステアリング装置に連結されるギヤ32が固定されている。
回転軸28は、上下方向に延在された丸棒状に形成されて、ハウジング20の内部において、ハウジング20と同軸上に配置されている。そして、回転軸28の下端側の部分が、第1ベアリング22によって回転可能に支持されており、回転軸28の上端側の部分が、第2ベアリング26によって回転可能に支持されている。回転軸28の上端部は、プレートホルダ24に対して上側へ突出しており、当該上端部には、マグネット30が固定されている。一方、回転軸28の下端部は、ハウジング20の底壁に対して下側へ突出しており、当該下端部には、ステアリング装置に連結されるギヤ32が固定されている。
<ステータ34について>
ステータ34は、ハウジング20の内部において、プレートホルダ24の下側に配置されると共に、回転軸28の径方向外側に配置されている。ステータ34は、磁性体によって構成されたステータコア36を有しており、ステータコア36は、円筒状に形成されて、ハウジング20の内部に嵌入されている。また、ステータコア36には、U相、V相、W相に対応する巻線38が巻き回されている。
ステータ34は、ハウジング20の内部において、プレートホルダ24の下側に配置されると共に、回転軸28の径方向外側に配置されている。ステータ34は、磁性体によって構成されたステータコア36を有しており、ステータコア36は、円筒状に形成されて、ハウジング20の内部に嵌入されている。また、ステータコア36には、U相、V相、W相に対応する巻線38が巻き回されている。
<ロータ40について>
ロータ40は、ロータコア42を有しており、ロータコア42は、上下方向を軸方向とした円筒状に形成されて、ステータ34の径方向内側に配置されている。そして、回転軸28がロータコア42の軸芯部に嵌入されて、ロータコア42(ロータ40)と回転軸28とが一体回転可能に構成されている。また、ロータコア42内には、複数のマグネット44(永久磁石)が固定されている。これにより、ステータ34のU相、V相、W相の巻線38に電流を流すことで、ロータ40及び回転軸28が軸線AL回りに一体回転するようになっている。
ロータ40は、ロータコア42を有しており、ロータコア42は、上下方向を軸方向とした円筒状に形成されて、ステータ34の径方向内側に配置されている。そして、回転軸28がロータコア42の軸芯部に嵌入されて、ロータコア42(ロータ40)と回転軸28とが一体回転可能に構成されている。また、ロータコア42内には、複数のマグネット44(永久磁石)が固定されている。これにより、ステータ34のU相、V相、W相の巻線38に電流を流すことで、ロータ40及び回転軸28が軸線AL回りに一体回転するようになっている。
<バスバーユニット46について>
バスバーユニット46は、ステータ34の上側に配置されて、プレートホルダ24によって保持されている。バスバーユニット46は、ステータ34のU相、V相、W相の巻線38に対応する3本のバスバー48と、バスバー48を保持するためのバスバーホルダ50と、を含んで構成されている。そして、バスバー48の一端部が、ステータ34のU相、V相、W相の各巻線38に接続されている。図3にも示されるように、バスバー48の他端部は、バスバー端子部48Aとして構成されており、バスバー端子部48Aは、プレートホルダ24から上側へ突出されて、第2方向に並んで配置されている。また、バスバー端子部48Aは、第1方向を板厚方向とし且つ上下方向に延在された略長尺板状に形成されている。そして、バスバー端子部48Aが、後述するコネクタ80の接続端子86に接続されている。
バスバーユニット46は、ステータ34の上側に配置されて、プレートホルダ24によって保持されている。バスバーユニット46は、ステータ34のU相、V相、W相の巻線38に対応する3本のバスバー48と、バスバー48を保持するためのバスバーホルダ50と、を含んで構成されている。そして、バスバー48の一端部が、ステータ34のU相、V相、W相の各巻線38に接続されている。図3にも示されるように、バスバー48の他端部は、バスバー端子部48Aとして構成されており、バスバー端子部48Aは、プレートホルダ24から上側へ突出されて、第2方向に並んで配置されている。また、バスバー端子部48Aは、第1方向を板厚方向とし且つ上下方向に延在された略長尺板状に形成されている。そして、バスバー端子部48Aが、後述するコネクタ80の接続端子86に接続されている。
(ECUユニット14について)
図1~図3に示されるように、ECUユニット14は、ハウジング20の開口端部に組付けられて、回転電機10の上端部を構成している。このECUユニット14は、ヒートシンク60と、モータ部12を制御するための「基板」としての回路基板70と、回路基板70に接続されたコネクタアッシー90と、を含んで構成されている。
図1~図3に示されるように、ECUユニット14は、ハウジング20の開口端部に組付けられて、回転電機10の上端部を構成している。このECUユニット14は、ヒートシンク60と、モータ部12を制御するための「基板」としての回路基板70と、回路基板70に接続されたコネクタアッシー90と、を含んで構成されている。
<ヒートシンク60について>
図1~図7に示されるように、ヒートシンク60は、熱伝導性の高いアルミニウム合金等によって構成されている。ヒートシンク60は、上下方向を板厚方向とする略円盤状に形成されている。ヒートシンク60の上端部の外周部には、径方向外側へ張出されたフランジ部60Aが一体に形成されており、フランジ部60Aは、ヒートシンク60の周方向全周に亘って形成されている。そして、ヒートシンク60が、ハウジング20の開口部内に上側から嵌入され、フランジ部60Aが、ハウジング20の開口端面の上側に隣接して配置されている。これにより、ハウジング20の開口部がヒートシンク60によって閉塞されている。すなわち、ヒートシンク60が、ハウジング20の蓋部として構成されると共に、回転電機10の外郭の一部を構成している。
図1~図7に示されるように、ヒートシンク60は、熱伝導性の高いアルミニウム合金等によって構成されている。ヒートシンク60は、上下方向を板厚方向とする略円盤状に形成されている。ヒートシンク60の上端部の外周部には、径方向外側へ張出されたフランジ部60Aが一体に形成されており、フランジ部60Aは、ヒートシンク60の周方向全周に亘って形成されている。そして、ヒートシンク60が、ハウジング20の開口部内に上側から嵌入され、フランジ部60Aが、ハウジング20の開口端面の上側に隣接して配置されている。これにより、ハウジング20の開口部がヒートシンク60によって閉塞されている。すなわち、ヒートシンク60が、ハウジング20の蓋部として構成されると共に、回転電機10の外郭の一部を構成している。
また、フランジ部60Aには、ハウジング20のネジ部20B1に対応する位置において、径方向外側へ張出された3箇所の第1固定部60Bが一体に形成されている。この第1固定部60Bには、固定孔60B1が貫通形成されている。そして、固定ネジSC1が、固定孔60B1内に上側から挿入されて、ハウジング20のネジ部20B1に螺合されることで、ヒートシンク60がハウジング20に固定されている。
また、フランジ部60Aの第1方向他方側の部分には、径方向外側へ張出された一対の第2固定部60Cが一体に形成されており、第2固定部60Cは、ヒートシンク60の周方向に並んで配置されている。この第2固定部60Cには、後述するコネクタアッシー90を固定するための第1固定ネジ部60C1が貫通形成されており、第1固定ネジ部60C1の内周面には、雌ネジが形成されている。
ヒートシンク60の外周部における上下方向中間部には、シール溝60Dが形成されている。シール溝60Dは、ヒートシンク60の径方向外側へ開放されると共に、ヒートシンク60の周方向全周に亘って延在されている。このシール溝60D内には、リング状のOリングOLが収容されており、OリングOLは、ゴム等の弾性部材によって構成されている。そして、ヒートシンク60のハウジング20への固定状態では、OリングOLが、弾性変形して、シール溝60Dの内周面及びハウジング20の内周面に密着している。これにより、ヒートシンク60とハウジング20の開口端部との間が、OリングOLによってシールされて、ハウジング20内の気密性を確保するようになっている。
図5及び図7に示されるように、ヒートシンク60の下面60Eの外周部には、後述する回路基板70を接地するための接地部61が形成されている。接地部61は、ヒートシンク60の下面60Eから下側へ突出されると共に、ヒートシンク60の周方向に沿って延在されたリブ状に形成されている。また、接地部61の大半が、ヒートシンク60の第1方向一方側の外周部に形成されており、下側から見た下面視で、接地部61が、第1方向他方側へ開放された略C字形状に形成されている。すなわち、ヒートシンク60の下面60Eにおける外周部には、第1方向他方側の部分において、接地部61よりも上側へ一段下がった段差部62が形成されている。そして、段差部62が、ヒートシンク60の下面60Eと略面一となるように、段差部62の上下位置が設定されている。また、接地部61の長手方向両端部は、下面視で、第2基準線L2に対して第1方向他方側に配置されている(図7参照)。つまり、接地部61の長手方向の長さが、ヒートシンク60の周方向の全長の1/2以上に設定されている。
また、接地部61は、ヒートシンク60の径方向内側へ張り出された3箇所の第1基板固定部63A、第2基板固定部63B、及び第3基板固定部63Cを有しており、第1基板固定部63A~第3基板固定部63Cの先端面(下面)が、接地部61の先端面(下面)と面一に配置されている。第1基板固定部63A、第2基板固定部63B、及び第3基板固定部63Cには、下側へ開放された凹状の第1基板固定ネジ部63A1、第2基板固定ネジ部63B1、及び第3基板固定ネジ部63C1が、それぞれ形成されている。そして、第1基板固定ネジ部63A1、第2基板固定ネジ部63B1、及び第3基板固定ネジ部63C1の内周面には、雌ネジが形成されている。
また、第1基板固定部63Aは、接地部61の長手方向一方側の端部に形成されて、第1基準線L1に対して第2方向一方側(図7の矢印E方向側)で且つ第2基準線L2に対して第1方向他方側に配置されている。第2基板固定部63Bは、接地部61の長手方向一方側の部分に形成されている。詳しくは、第2基板固定部63Bは、下面視で、第1基準線L1に対して第2方向一方側で且つ第2基準線L2に対して第1方向一方側に配置されている。第3基板固定部63Cは、接地部61の長手方向他方側の部分に形成されている。詳しくは、第3基板固定部63Cは、下面視で、第1基準線L1に対して第2方向他方側(図7の矢印F方向側)で且つ第2基準線L2に対して第1方向一方側に若干ずれて配置されている。
また、第1基板固定部63Aは、接地部61の長手方向一方側の端部に形成されて、第1基準線L1に対して第2方向一方側(図7の矢印E方向側)で且つ第2基準線L2に対して第1方向他方側に配置されている。第2基板固定部63Bは、接地部61の長手方向一方側の部分に形成されている。詳しくは、第2基板固定部63Bは、下面視で、第1基準線L1に対して第2方向一方側で且つ第2基準線L2に対して第1方向一方側に配置されている。第3基板固定部63Cは、接地部61の長手方向他方側の部分に形成されている。詳しくは、第3基板固定部63Cは、下面視で、第1基準線L1に対して第2方向他方側(図7の矢印F方向側)で且つ第2基準線L2に対して第1方向一方側に若干ずれて配置されている。
さらに、ヒートシンク60の下面60Eには、後述する回路基板70を固定するための第4基板固定部63Dが形成されている。第4基板固定部63Dは、下側へ突出された比較的高さの低い略円筒状に形成されており、第4基板固定部63Dの先端面(下面)が、接地部61の先端面(下面)と面一に配置されている。また、第4基板固定部63Dの内部には、第4基板固定ネジ部63D1が形成されており、第4基板固定ネジ部63D1の内側面には、雌ネジが形成されている。さらに、第4基板固定部63Dは、下面視で、第1基準線L1に対して第2方向他方側で且つ第2基準線L2に対して第1方向一方側の位置に配置されている。
また、ヒートシンク60の第1方向一方側の部分(詳しくは、第2基準線L2に対して第1方向他方側に若干ずれた位置から第1方向一方側の部分)は、後述する回路基板70のFET74によって発生した熱を放熱するための放熱部65として構成されている。この放熱部65には、ヒートシンク60の下面60Eから下側へ突出された第1放熱部65A、第2放熱部65B、及び第3放熱部65Cが形成されている。第1放熱部65A~第3放熱部65Cは、下面視で、それぞれ第1方向を長手方向とする略矩形状に形成されている。そして、第1放熱部65A~第3放熱部65Cにおける下面60Eからの突出量が、接地部61における下面60Eからの突出量と比べて小さく設定されている。すなわち、第1放熱部65A~第3放熱部65Cの下面が、接地部61の下面よりも上側に配置されている。
また、第1放熱部65A~第3放熱部65Cは、第2方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。具体的には、第1放熱部65Aは、下面視で、第3基板固定部63Cと第4基板固定部63Dとの間に配置されている。換言すると、第3基板固定部63C、第1放熱部65A、及び第4基板固定部63Dが、第2方向一方側へこの順に並んで配置されている。
第2放熱部65B及び第3放熱部65Cは、下面視で、第2基板固定部63Bと第4基板固定部63Dとの間の位置において、第2方向に並んで配置されている。換言すると、第4基板固定部63D、第2放熱部65B、第3放熱部65C、及び第2基板固定部63Bが、第2方向一方側へこの順に並んで配置されている。
第2放熱部65B及び第3放熱部65Cは、下面視で、第2基板固定部63Bと第4基板固定部63Dとの間の位置において、第2方向に並んで配置されている。換言すると、第4基板固定部63D、第2放熱部65B、第3放熱部65C、及び第2基板固定部63Bが、第2方向一方側へこの順に並んで配置されている。
また、ヒートシンク60の下面60Eには、後述する回路基板70のコネクタ80の位置を決めるための一対の位置決め部66,67が形成されている。位置決め部66,67は、ヒートシンク60の下面60Eから下側へ突出されており、位置決め部66,67における下面60Eからの突出量が、接地部61における下面60Eからの突出量と比べて小さく設定されている。また、位置決め部66,67は、ヒートシンク60の下面60Eにおける第1方向一方側の外周側に配置されると共に、接地部61の径方向内側に隣接して配置されている。具体的には、一対の位置決め部66,67が、下面視で第1基準線L1に対して第2方向に対称となる位置に配置されている。
第2方向一方側の位置決め部66の下面には、下側へ開放された凹状の第1ヒートシンク側位置決め孔66Aが形成されており、第1ヒートシンク側位置決め孔66Aは、下面視で円形状に形成されている。一方、第2方向他方側の位置決め部67の下面には、下側へ開放された凹状の第2ヒートシンク側位置決め孔67Aが形成されており、第2ヒートシンク側位置決め孔67Aは、下面視で第2方向を長手方向とする略トラック形状に形成されている。すなわち、ヒートシンク60には、一対の第1ヒートシンク側位置決め孔66A及び第2ヒートシンク側位置決め孔67Aが形成されており、第1ヒートシンク側位置決め孔66A及び第2ヒートシンク側位置決め孔67Aが第2方向に並んで配置されている。そして、第2ヒートシンク側位置決め孔67Aの幅方向(第1方向)の寸法が、第1ヒートシンク側位置決め孔66Aの直径と一致する寸法に設定されている。
ヒートシンク60の下面60Eにおける第1方向他方側の部分には、段差部62の径方向内側において、下側へ開放された第1凹部60F1が形成されている。第1凹部60F1は、下面視で略半円状に形成されており、第1凹部60F1の底面(下面)が、段差部62よりも上側に配置されている。さらに、第1凹部60F1には、下側へ開放された第2凹部60F2が形成されており、第2凹部60F2は、下面視で、略6角形状に形成されている。そして、第1凹部60F1、第2凹部60F2、及び段差部62が、本発明の「変位許容部」に対応している。また、第2凹部60F2の第1方向他方側の部分には、後述するコネクタアッシー90の第1ターミナル96、第2ターミナル97、及び第3ターミナル98を挿通させるための「挿通部」としてのターミナル挿通部60Gが貫通形成されている。ターミナル挿通部60Gは、下面視で、第1方向一方側へ開放された略V字形状に形成されている。
図6に示されるように、ヒートシンク60の上面には、第1方向一方側部分において、上側へ開放された肉逃げ60Hが形成されており、肉逃げ60Hは、平面視で略扇形状に形成されている。
さらに、ヒートシンク60の上面には、肉逃げ60Hとターミナル挿通部60Gとの間の位置において、後述するコネクタアッシー90を固定するための複数(本実施の形態では、3箇所)の第2固定ネジ部60Jが形成されている。第2固定ネジ部60Jは、ヒートシンク60の上側へ開放された凹状に形成されており、第2固定ネジ部60Jの内周面には、雌ネジが形成されている。そして、3箇所の第2固定ネジ部60Jが、平面視で、第2方向に所定の間隔を空けて配置されている。
また、ヒートシンク60の上面には、ターミナル挿通部60Gの周縁部において、嵌合溝60Kが形成されている。嵌合溝60Kは、上側へ開放されると共に、ターミナル挿通部60Gの周方向に沿って延在された枠状に形成されている。すなわち、嵌合溝60Kが、下面視で、第1方向一方側へ開放された略V字形状枠状に形成されている。これにより、嵌合溝60Kによってターミナル挿通部60Gが囲繞されている。
<回路基板70について>
図1~図8に示されるように、回路基板70は、上下方向を板厚方向とした円板状に形成されており、回路基板70の直径が、ヒートシンク60の直径よりも僅かに小さく設定されている。そして、回路基板70が、ヒートシンク60と同軸上に配置され、回路基板70の上面における外周部の一部が、ヒートシンク60の接地部61の下面に接地されている。これにより、回路基板70が、ヒートシンク60の下側(すなわち、モータ部12側)に隣接して配置されている。また、回路基板70の第1方向他方側の外周部とヒートシンク60の段差部62との間には、上下方向に隙間G(図4(B)参照)が形成される構成になっている。すなわち、前述したヒートシンク60の下側(モータ部12側)の外周部が、回路基板70を接地する接地部61と、接地部61の先端面(下端面)に対してモータ部12とは反対側に一段下がり且つ回路基板70に対して上側へ離間した段差部62と、によって構成されている。さらに、平面視で、回路基板70の全体がヒートシンク60にラップして(重なって)配置されており、回路基板70の外周面が、ハウジング20の内部において、ハウジング20の内周面に沿って配置されている。
図1~図8に示されるように、回路基板70は、上下方向を板厚方向とした円板状に形成されており、回路基板70の直径が、ヒートシンク60の直径よりも僅かに小さく設定されている。そして、回路基板70が、ヒートシンク60と同軸上に配置され、回路基板70の上面における外周部の一部が、ヒートシンク60の接地部61の下面に接地されている。これにより、回路基板70が、ヒートシンク60の下側(すなわち、モータ部12側)に隣接して配置されている。また、回路基板70の第1方向他方側の外周部とヒートシンク60の段差部62との間には、上下方向に隙間G(図4(B)参照)が形成される構成になっている。すなわち、前述したヒートシンク60の下側(モータ部12側)の外周部が、回路基板70を接地する接地部61と、接地部61の先端面(下端面)に対してモータ部12とは反対側に一段下がり且つ回路基板70に対して上側へ離間した段差部62と、によって構成されている。さらに、平面視で、回路基板70の全体がヒートシンク60にラップして(重なって)配置されており、回路基板70の外周面が、ハウジング20の内部において、ハウジング20の内周面に沿って配置されている。
また、回路基板70には、ヒートシンク60の第1基板固定ネジ部63A1~第4基板固定ネジ部63D1に対応する位置において、4箇所の基板固定孔70A(図6参照)が貫通形成されている。そして、固定ネジSC2が基板固定孔70A内に下側から挿入されて第1基板固定ネジ部63A1~第4基板固定ネジ部63D1に螺合されることで、回路基板70が、ヒートシンク60に固定されている。
これにより、回路基板70が、第1方向において、ヒートシンク60に固定された第1基板部71A(図8におけるハッチングが施された部分)と、ヒートシンク60に固定されていない第2基板部71B(図8におけるハッチングが施されていない部分)と、に区分けされている。具体的には、第1基板部71Aにおける外周部が、ヒートシンク60の接地部61(第1基板固定部63A、第2基板固定部63B、及び第3基板固定部63Cを含む)に接地されており、第1基板部71Aにおける第1方向一方側の部分が、第4基板固定部63Dに接地されている。このため、第1基板部71Aと第2基板部71Bとの境界部が、第2基準線L2に対して第1方向他方側にずれている。そして、第2基板部71Bの全体が、ヒートシンク60の第1凹部60F1,第2凹部60F2、及び段差部62と上下方向に対向配置されており、ヒートシンク60に対して下側に離間して配置されている。これにより、回路基板70では、第2基板部71Bにおける板厚方向(上下方向)の変位が、ヒートシンク60の第1凹部60F1、第2凹部60F2、及び段差部62によって許容される構成になっている。
回路基板70の下面(一側面)の中央部には、磁気センサ72が設けられている(実装されている)。この磁気センサ72は、モータ部12の回転軸28におけるマグネット30の上側に近接して配置されており、磁気センサ72とマグネット30とが上下方向に対向配置されている(図2参照)。これにより、回転軸28の回転量(回転角度)を磁気センサ72によって検出する構成になっている。
一方、図6及び図7に示されるように、回路基板70における第1基板部71Aの上面(ヒートシンク60と対向する面)には、ヒートシンク60の放熱部65と上下に対向する領域において、複数のFET74(発熱素子)が設けられている(実装されている)。複数のFET74は、ヒートシンク60の第1放熱部65A、第2放熱部65B、及び第3放熱部65Cに対応する位置に配置されている。詳しくは、回路基板70には、ヒートシンク60の第1放熱部65A、第2放熱部65B、及び第3放熱部65Cに対応する位置において、一対のFET74がそれぞれ配置されており、対を成すFET74が第1方向に並んで配置されている(図7参照)。これにより、複数のFET74が、下面視で、接地部61の径方向内側に配置されている。また、回路基板70のヒートシンク60への固定状態では、FET74と、第1放熱部65A、第2放熱部65B、及び第3放熱部65Cと、の間に、上下方向において僅かな隙間が形成されるように、第1放熱部65A、第2放熱部65B、及び第3放熱部65Cのヒートシンク60の下面60Eから突出量が設定されている(図12参照)。そして、当該隙間に、放熱用のグリスが介在されている。
また、回路基板70における第1基板部71Aには、ヒートシンク60の第1ヒートシンク側位置決め孔66A及び第2ヒートシンク側位置決め孔67Aに対応する位置において、一対の円形の基板側位置決め孔70B(図6参照)が貫通形成されている。この基板側位置決め孔70Bの直径寸法は、第1ヒートシンク側位置決め孔66Aの直径寸法と略同じに設定されている。
また、図3、図4及び図5に示されるように、回路基板70における第1基板部71Aの下面には、第1方向一方側の部分(具体的には、前述したバスバー端子部48Aに対応する位置)において、回路基板70及びモータ部12(3本のバスバー48)を接続するためのコネクタ80が設けられている。以下、コネクタ80について説明する。
図3、図4、図5、及び図9~図12に示されるように、コネクタ80は、3個の接続端子86と、3個の接続端子86を保持するための端子ホルダ81と、を含んで構成されている。そして、バスバー48のバスバー端子部48Aを接続端子86に圧入して、モータ部12と接続端子86とが接続されている。つまり、コネクタ80が、所謂プレスフィットコネクタとして構成されている。
[端子ホルダ81について]
端子ホルダ81は、樹脂材(絶縁材)によって構成されている。端子ホルダ81は、第1方向から見て、下側へ開放された略E字形ブロック状に形成されている。具体的には、端子ホルダ81は、端子ホルダ81の基端部(上端部)を構成するベース部82と、ベース部82から下側(モータ部12側)へ突出された3箇所の保持本体部83と、を含んで構成されている。
端子ホルダ81は、樹脂材(絶縁材)によって構成されている。端子ホルダ81は、第1方向から見て、下側へ開放された略E字形ブロック状に形成されている。具体的には、端子ホルダ81は、端子ホルダ81の基端部(上端部)を構成するベース部82と、ベース部82から下側(モータ部12側)へ突出された3箇所の保持本体部83と、を含んで構成されている。
ベース部82は、上下方向を板厚方向とし且つ第2方向を長手方向とする略矩形板状に形成されて、回路基板70の下面に接地されている。そして、下面視で、ベース部82の長手方向中央部が第1基準線L1と一致するように、ベース部82が回路基板70に対して配置されている(図4参照)。ベース部82には、一対の孔部82Aが貫通形成されており、孔部82Aは、下面視で第1基準線L1に対して第2方向に対称を成す位置に配置されている。この孔部82Aは、第1方向を長手方向とする略トラック状に形成されている。そして、第2方向他方側の孔部82A内に、固定ネジSC2の頭部が配置されている。
また、ベース部82には、一対の孔部82Aに対応する位置において、第1方向一方側へ延出された一対の位置決め片82Bが一体に形成されている。この位置決め片82Bの先端部には、位置決めピン82Cがそれぞれ形成されており、位置決めピン82Cは、位置決め片82Bから上側(回路基板70側)へ突出されると共に、下側へ開放された有底円筒状に形成されている。また、位置決めピン82Cの直径が、回路基板70の基板側位置決め孔70B及びヒートシンク60の第1ヒートシンク側位置決め孔66Aの直径と略同じに設定されている。
そして、第2方向一方側の位置決めピン82Cが、回路基板70の基板側位置決め孔70B内及びヒートシンク60の第1ヒートシンク側位置決め孔66A内に嵌入されている(図12参照)。また、第2方向他方側の位置決めピン82Cが、回路基板70の基板側位置決め孔70B内及びヒートシンク60の第2ヒートシンク側位置決め孔67A内に嵌入されている。これにより、ヒートシンク60に対する端子ホルダ81(すなわち、コネクタ80)の位置が、位置決めピン82Cによって決まるように構成されている。
3箇所の保持本体部83は、ベース部82の長手方向両端部及び長手方向中央部から下側へそれぞれ突出されている。この保持本体部83は、下面視で、ベース部82の幅方向(第1方向)に沿って延在されている。また、保持本体部83は、保持本体部83の第1方向一方側端部を構成するホルダ部84と、保持本体部83の第1方向他方側部分を構成するカバー部85と、を含んで構成されている。
ホルダ部84は、ベース部82から下側へ突出された略直方体ブロック状に形成されている。ホルダ部84には、保持本体部83の幅方向(第2方向)中央部において、一対の保持孔84A1,84A2が形成されており、保持孔84A1,84A2は、上下方向に貫通されている。すなわち、保持孔84A1,84A2は、ベース部82も貫通している。保持孔84A1,84A2は、下面視で、略矩形状に形成されると共に、第1方向に沿って並んで配置されている。また、第1方向他方側に配置された保持孔84A2は、ホルダ部84の第1方向他方側の端部に配置されており、ホルダ部84の第1方向他方側の端部では、保持孔84A2が、下面視で、第1方向他方側へ開放されている。さらに、保持孔84A1,84A2の第2方向の寸法が、後述する接続端子86の板厚よりも僅かに大きく設定されている。
カバー部85は、下面視で第1方向一方側へ開放された略U字形柱状に形成されると共に、第2方向を厚み方向とする略偏平状に形成されている。具体的には、カバー部85は、第2方向を板厚方向とする一対の第1側壁85Aと、一対の第1側壁85Aの第1方向他方側の端部を連結する第2側壁85Bと、を含んで構成されている。そして、カバー部85のベース部82からの突出量が、ホルダ部84のベース部82からの突出量と比べて大幅に大きくなっている。また、一対の第1側壁85Aの基端部における第1方向一方側端部が、ホルダ部84に接続されている。そして、カバー部85の内部が、後述する接続端子86を収容するための収容部85Cとして構成されている。
一対の第1側壁85Aの先端部(下端部)には、第1方向中間部において、ガイド溝85Dがそれぞれ形成されている。ガイド溝85Dは、上下方向に延在されたスリット状に形成されると共に、第2方向に貫通されている。ガイド溝85Dの開口端部には、一対の傾斜部85Eが形成されており、傾斜部85Eは、下側(ガイド溝85Dの開口側)へ向かうに従い互いに離間する方向(ガイド溝85Dの幅方向外側)へ傾斜されている。また、ガイド溝85Dの溝幅は、バスバー端子部48Aの板厚よりも僅かに大きく設定されており、後述する接続端子86とバスバー端子部48Aとの接続状態では、バスバー端子部48Aがガイド溝85D内に挿入されるようになっている。
一対の第1側壁85Aの内周面には、一対のガイドリブ85Fがそれぞれ形成されている。ガイドリブ85Fは、ガイド溝85Dに対して第1方向一方側及び他方側にそれぞれ配置されると共に、ベース部82から下側へ延出されている。そして、第2方向において対向して配置されたガイドリブ85Fが組を成しており、組を成すガイドリブ85Fの第2方向の離間距離が、後述する接続端子86の板厚と略一致するように設定されている。また、ガイドリブ85Fの先端部には、傾斜面85Gが形成されており、傾斜面85Gは、下側へ向かうに従い第1側壁85A側へ傾斜している。
さらに、カバー部85の収容部85C内には、ホルダ部84における第1方向他方側に配置された保持孔84A2との境界部分において、支持突起部85H(図11参照)が設けられている。支持突起部85Hは、ベース部82から下側へ突出されており、支持突起部85Hのベース部82からの突出量が、ホルダ部84のベース部82からの突出量と比べて小さくなっている。また、支持突起部85Hは、第2方向から見た断面視で、略台形状に形成されている。
[接続端子86について]
図10及び図11に示されるように、接続端子86は、金属の板材によって構成されている。また、接続端子86は、第2方向を板厚方向として配置されて、端子ホルダ81における3箇所の保持本体部83にそれぞれ保持されている。すなわち、3箇所の接続端子86が第2方向に並んで配置されている。また、前述したように、端子ホルダ81における第2方向他方側の孔部82A内に、固定ネジSC2の頭部が配置されている。このため、回路基板70が、第2方向中央の接続端子86と第2方向他方側の接続端子86との間の位置において、ヒートシンク60に固定されている。
図10及び図11に示されるように、接続端子86は、金属の板材によって構成されている。また、接続端子86は、第2方向を板厚方向として配置されて、端子ホルダ81における3箇所の保持本体部83にそれぞれ保持されている。すなわち、3箇所の接続端子86が第2方向に並んで配置されている。また、前述したように、端子ホルダ81における第2方向他方側の孔部82A内に、固定ネジSC2の頭部が配置されている。このため、回路基板70が、第2方向中央の接続端子86と第2方向他方側の接続端子86との間の位置において、ヒートシンク60に固定されている。
接続端子86は、第2方向から見て、略クランク形板状に形成されている。具体的には、接続端子86は、接続端子86の一端部(第1方向一方側の端部)を構成する端子固定部87と、接続端子86の他端部(第1方向他方側の端部)を構成する端子接続部88と、端子固定部87及び端子接続部88を連結する連結部89と、を含んで構成されている。
端子固定部87は、第2方向から見て、上側(回路基板70側)へ開放された略逆U字形板状に形成されている。具体的には、端子固定部87は、端子固定部87の下端部を構成する基部87Aと、基部87Aから上側へ延出された一対のターミナル部87B1,87B2と、を含んで構成されている。基部87Aは、略矩形板状に形成されて、端子ホルダ81のホルダ部84の下側に隣接して配置されている。一対のターミナル部87B1,87B2は、端子ホルダ81のホルダ部84における一対の保持孔84A1,84A2に対応して、第1方向に並んで配置されている。
また、第1方向一方側に配置されたターミナル部87B1の基端部(下端部)には、複数(本実施の形態では、4箇所)の突起部87Cが一体に形成されている。具体的には、2箇所の突起部87Cが、ターミナル部87B1の基端部から第1方向一方側へ突出されると共に、上下方向に並んで配置されている。また、他の2箇所の突起部87Cが、ターミナル部87B1の基端部から第1方向他方側へ突出されると共に、上下方向に並んで配置されている。この突起部87Cは、第2方向から見て、略楔形状に形成されている。そして、突起部87Cが端子ホルダ81の保持孔84A1の内周面に食い込むように、ターミナル部87B1が、保持孔84A1内に下側から嵌入されている。これにより、ターミナル部87B1(すなわち、接続端子86)が端子ホルダ81に保持されている。
また、第1方向他方側に配置されたターミナル部87B2の基端側の部分にも、複数(本実施の形態では、2箇所)の突起部87Cが一体に形成されており、突起部87Cは、ターミナル部87B2から第1方向一方側及び第2方向他方側へ突出されている。そして、突起部87Cが端子ホルダ81の保持孔84A2の内周面に食い込むように、ターミナル部87B2が、保持孔84A2内に下側から嵌入されている。これにより、ターミナル部87B2(すなわち、接続端子86)が端子ホルダ81に保持されている。
さらに、ターミナル部87B1,87B2の基端側の部分には、第2方向一方側へ突出された突出部87D(図10参照)がそれぞれ形成されており、突出部87Dは、半抜き加工等によって成形されている。そして、突出部87Dが、端子ホルダ81の保持孔84A1,84A2の内周面を圧接した状態で、ターミナル部87B1,87B2が、保持孔84A1,84A2内に嵌入されている。
また、一対のターミナル部87B1,87B2の先端部(上端部)は、端子ホルダ81よりも上側(回路基板70側)へ突出し、回路基板70の端子孔70C内に挿入されて、回路基板70に半田付けによって固定されている(図11参照)。なお、図11では、便宜上、一対のターミナル部87B1,87B2と回路基板70とを固定する、半田を図示省略している。
端子接続部88は、第2方向から見て、下側(モータ部12側)へ開放された略U字形板状に形成されている。すなわち、端子接続部88には、下側へ開放された圧入溝88Aが形成されている。そして、圧入溝88Aの開口側の溝幅が、端子ホルダ81のガイド溝85Dの溝幅よりも大きく設定されている。一方、圧入溝88Aの底部側の溝幅は、圧入溝88Aの底部へ向かうに従い小さくなるように設定されている。
圧入溝88Aの開口端部には、端子圧入部88Bが、それぞれ形成されている。端子圧入部88Bは、第2方向一方側へ屈曲されると共に、第2方向から見て、圧入溝88Aの溝幅方向内側へ凸となる略半円状に形成されている。そして、第1方向における一対の端子圧入部88Bの間の距離が、バスバー端子部48Aの板厚よりも若干短く設定されている。
また、端子接続部88は、端子ホルダ81の収容部85C内に収容されて、端子接続部88の全体が、端子ホルダ81のカバー部85によって覆われている。端子接続部88の収容部85C内への収容状態では、端子接続部88の下端が、端子ホルダ81の傾斜部85Eよりも上側に配置されると共に、第1方向において、端子ホルダ81のガイド溝85Dと端子接続部88の圧入溝88Aとが一致する位置に配置されている。具体的には、第2方向から見て、一対の端子圧入部88Bの一部(円弧状の頂部)が、端子ホルダ81の傾斜部85Eよりも上側の位置に配置されると共に、ガイド溝85Dの溝幅方向内側に突出するように配置されている。これにより、バスバー48のバスバー端子部48Aが一対の端子圧入部88Bの間に圧入されて、端子圧入部88Bがバスバー端子部48Aに圧接されるようになっている。換言すると、バスバー端子部48Aが端子圧入部88Bに圧入固定される構成になっている。
また、この収容状態では、端子接続部88が、端子ホルダ81のガイドリブ85Fによって第2方向に挟持されると共に、端子ホルダ81のベース部82(つまり、回路基板70)に対して下側に離間して配置されている。すなわち、端子接続部88とベース部82との間には、隙間が形成されており、端子接続部88が、上下方向に相対変位可能に端子ホルダ81に保持されている。
連結部89は、第2方向を板厚方向とした略矩形板状に形成されて、端子固定部87における他方のターミナル部87B2の基端部と端子接続部88の上端部とを連結している。すなわち、接続端子86は、端子接続部88における端子圧入部88Bを除いて、屈曲部を有しない平板状に形成されている。また、連結部89は、圧入溝88Aよりも上側(回路基板70側)に配置されると共に、端子ホルダ81の収容部85C内に収容されている。すなわち、連結部89と圧入溝88Aとが上下方向にずれて配置されている。
さらに、連結部89の端子固定部87側の部分が、端子ホルダ81の支持突起部85Hに対して下側に隣接して配置されて、支持突起部85Hに当接している。換言すると、支持突起部85Hが、連結部89の端子固定部87側の部分を回路基板70側から支持している。これにより、バスバー48の端子接続部88への圧入時に、上向きの圧入荷重が端子接続部88に作用したときには、支持突起部85Hによって当該圧入荷重を受けるように構成されている。また、所定値以上の圧入荷重が連結部89に入力されたときには、連結部89が、支持突起部85Hとの当接部位を起点に撓み変形して、端子接続部88が回路基板70側へ変位するように構成されている。
<コネクタアッシー90について>
図1~図6、及び図13に示されるように、コネクタアッシー90は、モールド部91と、モールド部91に一体に形成された「ターミナル」としての第1ターミナル96、第2ターミナル97、及び第3ターミナル98と、を含んで構成されている。
図1~図6、及び図13に示されるように、コネクタアッシー90は、モールド部91と、モールド部91に一体に形成された「ターミナル」としての第1ターミナル96、第2ターミナル97、及び第3ターミナル98と、を含んで構成されている。
モールド部91は、樹脂材(絶縁材)によって構成され、モールドベース92と、3箇所の第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93C(広義には、「コネクタ部」として把握される要素である)と、を含んで構成されている。モールドベース92は、上下方向を板厚方向としたプレート状に形成されている。そして、モールドベース92が、ヒートシンク60における第1方向他方側の部分の上側に隣接して配置されて、ヒートシンク60のターミナル挿通部60Gを閉塞している。
モールドベース92には、ヒートシンク60の第1固定ネジ部60C1及び第2固定ネジ部60Jに対応する位置において、5箇所の金属製のカラー95(広義には、「固定部材」として把握される要素である)が設けられている。カラー95は、上下方向を軸方向とした円筒状に形成されており、モールドベース92に一体に形成されている。具体的には、カラー95の軸方向両端面が露出した状態で、カラー95がモールドベース92に埋設されている。また、ヒートシンク60の第1固定ネジ部60C1に対応する2箇所のカラー95は、平面視で、後述する第1コネクタ部93Aと第2コネクタ部93Bとの間、及び第2コネクタ部93Bと第3コネクタ部93Cとの間に、それぞれ配置されている。そして、固定ネジSC3が、カラー95内に挿入され、第1固定ネジ部60C1及び第2固定ネジ部60Jに螺合されることで、モールドベース92(すなわち、コネクタアッシー90)がヒートシンク60に固定されている。
第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cは、それぞれ筒状に形成されて、モールドベース92の第1方向他方側の端部から下側へ延出されている。また、第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cは、ハウジング20の上端部の径方向外側に配置されると共に、ハウジング20の周方向に並んで配置されている。すなわち、第1コネクタ部93A~第3コネクタ部93Cは、下側へ開放された筒状に形成されている。
また、平面視で、モールドベース92(コネクタアッシー90)と回路基板70のFET74とがラップしないように、モールドベース92が回路基板70に対して配置されている(図8参照)。換言すると、ヒートシンク60における放熱部65が、モールドベース92(モールド部91)によって覆われておらず、回転電機10の外部に露出されている(図1参照)。
また、モールドベース92の下面には、ヒートシンク60の嵌合溝60Kに対応する位置において、嵌合リブ92Aが形成されている。嵌合リブ92Aは、モールドベース92から下側へ突出される共に、ヒートシンク60の嵌合溝60Kの周方向に沿って延在された枠状に形成されている。そして、嵌合リブ92Aが、ヒートシンク60の嵌合溝60K内に嵌入されている。
また、前述した、モールドベース92におけるヒートシンク60の第1固定ネジ部60C1に対応する2箇所のカラー95が、嵌合リブ92Aと第1コネクタ部93A~第3コネクタ部93Cとの間に配置されている。
第1ターミナル96、第2ターミナル97、及び第3ターミナル98は、それぞれ、モールド部91に複数設けられている。具体的には、コネクタアッシー90では、5本の第1ターミナル96、8本の第2ターミナル97、及び2本の第3ターミナル98が、モールド部91に設けられている。
第1ターミナル96は、金属の棒材によって構成されて、下側へ開放された略U字形状に屈曲されている。そして、第1ターミナル96の長手方向中間部が、モールドベース92に一体に形成され、第1ターミナル96の一端部がモールドベース92における嵌合リブ92Aの内側部分から下側へ延出されてヒートシンク60のターミナル挿通部60Gを挿通し、第1ターミナル96の他端部が、第1コネクタ部93Aの頂壁から下側へ延出されている。そして、第1ターミナル96の一端部における先端部が、回路基板70の第2基板部71Bに半田付けされて回路基板70から下側へ突出しており、第1ターミナル96の他端部が、第1コネクタ部93Aの内部に配置されている。
また、第1ターミナル96の一端部には、第2基板部71Bとモールドベース92との間において、上下一対の屈曲部96Aが形成されている(図13の矢視c参照)。上下一対の屈曲部96Aは、クランク状に屈曲されており、第1ターミナル96の一端部が、その延在方向に対して直交する方向に開放された略U字形状に形成されている。そして、第1ターミナル96の一端部に、所定値以上の上下方向の引張荷重又は圧縮荷重が作用したときには、第1ターミナル96の一端部が、屈曲部96Aの曲げ部を起点に曲げ変形(弾性変形)する構成になっている。
第2ターミナル97は、第1ターミナル96と同様に、金属の棒材によって構成されて、下側へ開放された略U字形状に屈曲されている。そして、第2ターミナル97の長手方向中間部が、モールドベース92に一体に形成され、第2ターミナル97の一端部がモールドベース92における嵌合リブ92Aの内側部分から下側へ延出されてヒートシンク60のターミナル挿通部60Gを挿通し、第2ターミナル97の他端部が、第2コネクタ部93Bの頂壁から下側へ延出されている。そして、第2ターミナル97の一端部における先端部が、回路基板70の第2基板部71Bに半田付けされて回路基板70から下側へ突出しており、第2ターミナル97の他端部が、第2コネクタ部93Bの内部に配置されている。
また、第2ターミナル97の一端部には、第2基板部71Bとモールドベース92との間において、上下一対の屈曲部97Aが形成されている(図13の矢視b参照)。上下一対の屈曲部97Aは、クランク状に屈曲されており、第2ターミナル97の一端部が、その延在方向に対して直交する方向に開放された略U字形状に形成されている。そして、第2ターミナル97の一端部に、所定値以上の上下方向の引張荷重又は圧縮荷重が作用したときには、第2ターミナル97の一端部が、屈曲部96Aの曲げ部を起点に曲げ変形(弾性変形)する構成になっている。
第3ターミナル98は、金属の板材によって構成されている。また、第3ターミナル98は、略長尺板状に形成されて、下側へ開放された略U字形状に屈曲されている。そして、第3ターミナル98の長手方向中間部が、モールドベース92に一体に形成され、第3ターミナル98の一端部がモールドベース92における嵌合リブ92Aの内側部分から下側へ延出されてヒートシンク60のターミナル挿通部60Gを挿通し、第3ターミナル98の他端部が、第3コネクタ部93Cの頂壁から下側へ延出されている。そして、第3ターミナル98の一端部における先端部が、回路基板70の第2基板部71Bに半田付けされて回路基板70から下側へ突出しており、第3ターミナル98の他端部が、第3コネクタ部93Cの内部に配置されている。
また、第3ターミナル98の一端部には、第2基板部71Bとモールドベース92との間において、上下一対の屈曲部98Aが形成されている(図13の矢視a参照)。上下一対の屈曲部98Aは、クランク状に屈曲されており、第3ターミナル98の一端部が、その延在方向に対して直交する方向に開放された略U字形状に形成されている。そして、第3ターミナル98の一端部に、所定値以上の上下方向の引張荷重又は圧縮荷重が作用したときには、第3ターミナル98の一端部が、屈曲部98Aの曲げ部を起点に曲げ変形(弾性変形)する構成になっている。
さらに、コネクタアッシー90では、第1ターミナル96、第2ターミナル97、及び第3ターミナル98と回路基板70(第2基板部71B)との半田付け状態(半田接続部)を、ヒートシンク60の段差部62と回路基板70との間の隙間Gから、視認できるように構成されている(図4(B)参照)。さらに、第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cには、図示しない車両側の外部コネクタが接続されている。これにより、車両側から回路基板70に電流が供給されると共に、制御信号が出力されて、モータ部12が、回路基板70の制御によって駆動する構成になっている。
(作用効果)
次に、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
次に、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
上記のように構成された回転電機10では、ヒートシンク60が、モータ部12のハウジング20の開口部に組付けられて、ハウジング20の開口部を閉塞している。ヒートシンク60の上側には、コネクタアッシー90のモールド部91が固定されており、モールド部91には、第1~第3ターミナル96,97,98が一体に形成されている。そして、第1~第3ターミナル96,97,98の一端部が、モールド部91から下側へ延出されている。また、ヒートシンク60の下側には、回路基板70が配置されている。そして、回路基板70が、第1方向において、ヒートシンク60に固定された第1基板部71Aと、第1~第3ターミナル96,97,98の一端部が半田付けされた第2基板部71Bと、に区分けされている。
ところで、回転電機10の環境温度が変化したときには、回路基板70、第1~第3ターミナル96,97,98、及びコネクタアッシー90のモールド部91が、熱変形(熱膨張又は熱収縮)する。このとき、回路基板70、第1~第3ターミナル96,97,98、及びモールド部91の各々の線膨張係数の差によって、第1~第3ターミナル96,97,98が回路基板70(第2基板部71B)に対して上下方向に相対変位しようとする。すなわち、第1~第3ターミナル96,97,98が、第2基板部71Bを下側へ押付けたり、上側へ引っ張るように作用する。このため、第1~第3ターミナル96,97,98によって第1~第3ターミナル96,97,98と回路基板70との半田付け部に上下方向の荷重が作用すると共に、第1~第3ターミナル96,97,98の一端部に、上下方向の引張荷重又は圧縮荷重が作用する。よって、第1~第3ターミナル96,97,98及び第2基板部71Bの半田付け部に応力が発生する。
ここで、ヒートシンク60には、第2基板部71Bと上下方向に対向する部分において、第1凹部60F1、第2凹部60F2、及び段差部62が形成されており、第1凹部60F1、第2凹部60F2、及び段差部62は、第2基板部71Bに対して上側に離間して配置されている。このため、第2基板部71Bの板厚方向の変位が第1凹部60F1、第2凹部60F2、及び段差部62によって許容された状態で、回路基板70がヒートシンク60に固定されている。これにより、回転電機10の環境温度が変化したときに第1~第3ターミナル96,97,98が回路基板70に対して上下方向に相対変位しようとすると、第2基板部71Bが第1~第3ターミナル96,97,98に追従して上下方向に変位する。このため、仮に第2基板部71Bをヒートシンク60に固定した構成と比べて、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け部に作用する荷重を低減することができると共に、ひいては当該半田付け部に発生する応力を緩和することができる。その結果、環境温度の変化時における、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け部にクラック等が発生することを防止又は抑制できる。したがって、回転電機10の信頼性を向上することができる。
また、回路基板70は、モータ部12のハウジング20の内部に配置されており、平面視で、回路基板70の全体がヒートシンク60にラップしている。このため、回路基板70の第2基板部71Bをハウジング20の径方向外側へ突出させることなく、第1~第3ターミナル96,97,98の一端部を第2基板部71Bに半田付けすることができる。これにより、回路基板70の小型化に寄与することができると共に、ひいては回転電機10の小型化に寄与することができる。
また、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部には、クランク状に屈曲された屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)が形成されている。このため、回転電機10の環境温度変化によって、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部に、所定値以上の上下方向の引張荷重又は圧縮荷重が作用したときには、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部が、屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)の曲げ部を起点に曲げ変形(弾性変形)する。このため、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け部に作用する応力を一層低減することができると共に、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部に作用する応力も緩和することができる。したがって、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け部にクラック等が発生することを効果的に防止又は抑制できると共に、第1~第3ターミナル96,97,98の破損を防止又は抑制することができる。
また、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部には、複数(2箇所)の屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)が形成されている。このため、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部における長手方向の長さを比較的長くすることができる。これにより、回転電機10の環境温度変化によって、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部が、屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)の曲げ部を起点に曲げ変形するときに、当該曲げ部に生じる応力を分散させることができる。したがって、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け部にクラック等が発生することを一層効果的に防止又は抑制できると共に、第1~第3ターミナル96,97,98の破損を効果的に防止又は抑制することができる。
また、ヒートシンク60の下面60Eの外周部には、接地部61が形成されており、接地部61は、ヒートシンク60から下側へ突出されると共に、ヒートシンク60の周方向に延在されている。そして、回路基板70の第1基板部71Aの外周部が、接地部61に接地されている。さらに、第1基板部71Aの上面には、複数のFET74が実装されており、FET74は、下面視で、接地部61の径方向内側に配置されている。このため、接地部61によってFET74を囲む配置構造にすることができる。これにより、FET74とヒートシンク60との間に介在される放熱用のグリスが、ヒートシンク60と回路基板70との間からモータ部12側へ飛散することを接地部61によって抑制することができる。また、上述のように、接地部61がFET74を囲むように配置されているため、接地部61が、FET74に対する電気的ノイズを遮蔽するシールド部として機能する。これにより、例えば、FET74からの輻射ノイズ等を低減することができる。
また、ヒートシンク60の上面には、ターミナル挿通部60Gの周縁部において嵌合溝60Kが形成されており、コネクタアッシー90のモールドベース92の下面には、嵌合溝60K内に嵌入される嵌合リブ92Aが形成されている。これにより、回転電機10の環境温度が変化したときに、モールドベース92における嵌合リブ92Aの内側部分が第1方向及び第2方向に熱変形(熱膨張又は熱収縮)することを、嵌合リブ92A及び嵌合溝60Kによって抑制できる。したがって、モールドベース92における嵌合リブ92Aの内側に埋設された、第1~第3ターミナル96,97,98の一端部の基端部が、第1方向及び第2方向に変位することを抑制できる。したがって、回転電機10の環境温度が変化したときの、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け部に応力が作用することを抑制することができる。
また、コネクタアッシー90では、ヒートシンク60の第1固定ネジ部60C1に対応する2箇所のカラー95が、嵌合リブ92Aと、第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cとの間に配置されている。これにより、外部コネクタを第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cへ挿入したときに、第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cが上側へ変位することを抑制できると共に、モールド部91と一体に形成された第1~第3ターミナル96,97,98における一端部の上側への変位も抑制することができる。したがって、外部コネクタを第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cへ挿入したときに、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け部に、過度の応力が発生することを低減することができる。
また、モータ部12のバスバー48と圧入固定された3箇所の接続端子86が、ヒートシンク60に固定された第1基板部71Aに設けられている。このため、バスバー48を接続端子86の端子接続部88に圧入するときに、第1基板部71Aが上側へ撓む(変位する)ことを抑制することができる。これにより、バスバー48を接続端子86に良好に圧入させることができる。したがって、バスバー48を接続端子86に圧入するときの作業性を向上することができる。
また、回路基板70(第1基板部71A)が、第2方向中央の接続端子86と第2方向他方側の接続端子86との間の位置において、ヒートシンク60に固定されている。換言すると、第1基板部71Aを固定するヒートシンク60の第4基板固定部63Dが、接続端子86に近接して配置さている。このため、バスバー48を接続端子86の端子接続部88に圧入するときに第1基板部71Aに作用する上側への圧入荷重を、接続端子86に近接配置された第4基板固定部63Dによって受けることができる。これにより、バスバー48を接続端子86に一層良好に圧入させることができると共に、圧入荷重をヒートシンク60に効果的に分散させることができる。
また、上述のように、ヒートシンク60の段差部62が、回路基板70の第2基板部71Bに対して上側に離間して配置されており、段差部62と第2基板部71Bとの間には、隙間Gが形成されている。また、第1~第3ターミナル96,97,98の一端部における先端部が、回路基板70の第2基板部71Bに半田付けされて回路基板70から下側へ突出している。そして、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け状態を、隙間Gから視認できるように構成されている。このため、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け状態を、第1~第3ターミナル96,97,98の一端(先端)側である、回路基板70の段差部62とは逆側(すなわち、下側)からだけでなく、回路基板70の段差部62側(すなわち、上側)から確認することができる。換言すると、第1~第3ターミナル96,97,98と第2基板部71Bとの半田付け状態を、回路基板70の板厚方向両側から確認することができる。これにより、第1~第3ターミナル96,97,98を半田付けする半田の吸いあがり状態も確認することができる。したがって、コネクタアッシー90をヒートシンク60に組付けるときの作業性を向上することができる。
また、回転電機10では、回路基板70のFET74とコネクタアッシー90とが、平面視で、ラップしない位置に配置されている。このため、発熱部材であるFET74によって発生した熱をヒートシンク60に伝達して、伝達された熱をヒートシンク60によって回転電機10の外部へ効率よく放熱することができる。
また、コネクタアッシー90では、ヒートシンク60への固定部が金属製のカラー95によって構成されており、カラー95に挿入された固定ネジSC3によって、コネクタアッシー90がヒートシンク60に締結固定されている。これにより、固定ネジSC3とカラー95とをメタルタッチさせた状態で、コネクタアッシー90をヒートシンク60に締結固定することができる。これにより、回転電機10の環境温度が変化しても、コネクタアッシー90とヒートシンク60との固定状態を良好に維持することができる。
なお、本実施の形態では、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)に、2箇所の屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)が形成されているが、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)に、3箇所以上の屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)を形成してもよい。
また、本実施の形態では、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)に形成された、2箇所の屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)がクランク状に形成されて、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部が、延在方向に対して直交する方向に開放された略U字形状に形成されているが、屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)の形状は、これに限らない。例えば、第1ターミナル96(第2ターミナル97、第3ターミナル98)の一端部が、ジグザク状になるように、屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)を形成してもよい。また、屈曲部96A(屈曲部97A、屈曲部98A)の曲げ部が円弧状に屈曲するように形成してもよい。
また、本実施の形態では、コネクタアッシー90の第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cが、ハウジング20の径方向外側に配置されると共に、下側へ開放された筒状に形成されているが、第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cの位置は、各種ステアリング装置に対応して、適宜変更可能である。例えば、第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cを、モールドベース92から上側へ突出させ、上側へ開放された筒状に形成すると共に、平面視で、ハウジング20とラップする位置に配置させてもよい。この場合には、第1コネクタ部93A、第2コネクタ部93B、及び第3コネクタ部93Cが、ハウジング20の径方向外側に配置されないため、回転電機10の径方向における小型化に寄与することができる。
10 回転電機
12 モータ部
20 ハウジング
60 ヒートシンク
60G ターミナル挿通部(挿通部)
62 段差部(変位許容部)
70 回路基板(基板)
90 コネクタアッシー
91 モールド部
96 第1ターミナル(ターミナル)
96A 屈曲部
97 第2ターミナル(ターミナル)
97A 屈曲部
98 第3ターミナル(ターミナル)
98A 屈曲部
12 モータ部
20 ハウジング
60 ヒートシンク
60G ターミナル挿通部(挿通部)
62 段差部(変位許容部)
70 回路基板(基板)
90 コネクタアッシー
91 モールド部
96 第1ターミナル(ターミナル)
96A 屈曲部
97 第2ターミナル(ターミナル)
97A 屈曲部
98 第3ターミナル(ターミナル)
98A 屈曲部
Claims (1)
- 軸方向一方側端部が閉塞された有底筒状のハウジングを有するモータ部と、
前記ハウジングの開口部を閉塞するヒートシンクと、
前記ヒートシンクに固定されたモールド部と、前記モールド部と一体に形成され且つ一端部が前記モールド部から延出されたターミナルと、を含んで構成されたコネクタアッシーと、
前記ヒートシンクに固定され、前記一端部の先端部が半田付けされた基板と、
を備え、
前記一端部には、前記一端部の延在方向に対して交差する方向に屈曲された一対の屈曲部が形成されている回転電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023065161A JP2023080237A (ja) | 2019-08-05 | 2023-04-12 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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