JP4083294B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレスモータには、モータシャフトの回転を制御する制御回路にマイクロコンピュータ等の集積回路を使用し、この集積回路が、制御回路を保護する回路保護ケース内に収納されているものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、車両空調装置のブロアファンモータとしてブラシレスモータを使用している場合には、炎天下に車両を駐車すると、車室内が高温となって、車室内に配設されている車両空調装置のブロアユニットにおけるブラシレスモータの回路保護ケース内も高温となり、ブラシレスモータ駆動時に、前記集積回路等の発熱が加わって回路保護ケース内の集積回路周辺の雰囲気温度が更に高温となり、前記集積回路が誤作動する恐れがある。
【０００４】
この恐れを解消するため、従来のブラシレスモータでは、仕様温度が高くて高価な集積回路を前記制御回路に使用しており、コスト的に不利となっていた。
【０００５】
そこで、本発明では、従来品と比べて、制御回路のコストを削減することができるブラシレスモータを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、請求項１の発明では、集積回路を使用してモータシャフトの回転を制御する制御回路が回路保護ケース内に収納されているブラシレスモータにおいて、前記回路保護ケースに、回路保護ケースの内外を連通させる第１通気口及び第２通気口を設け、第１通気口は、前記集積回路に対して、集積回路の作動時の発熱で上昇する回路保護ケース内の空気の上昇方向上方に配置し、第２通気口は、集積回路より前記上昇方向下方で集積回路を臨む位置に配置し、前記回路保護ケース内に、前記第２通気口から流入する回路保護ケース外の空気を前記集積回路まで導く通気ダクトを設け、集積回路の発熱を利用して、第２通気口から回路保護ケース内へ流入した空気を第１通気口から回路保護ケース外へ流出させる自然対流を発生させることを特徴としている。
【０００７】
このため、請求項１の発明では、集積回路が作動すると、集積回路の発熱によって上昇した回路保護ケース内の空気が、その上昇方向における集積回路より上方に配設された第１通気口から回路保護ケース外へ流出し、回路保護ケース外の空気が、集積回路より前記上昇方向下方で集積回路を臨む第２通気口から回路保護ケース内へ流入して、回路保護ケース内の集積回路周辺に自然対流が発生し、この自然対流によって集積回路周辺の雰囲気温度が低下する。
【０００９】
また、第２通気口から回路保護ケース内へ流入する回路保護ケース外の空気は、通気ダクトによって集積回路まで導かれ、集積回路周辺の雰囲気温度を確実に低下させる。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１の発明では、集積回路の作動時に集積回路の発熱によって上昇した回路保護ケース内の空気が第１通気口から回路保護ケース外へ流出し、回路保護ケース外の空気が第２通気口から回路保護ケース内へ流入して、回路保護ケース内の集積回路周辺に自然対流が発生し、この自然対流によって集積回路周辺の雰囲気温度が低下するので、従来品と比べて、仕様温度が低く安価な集積回路を制御回路に使用することができ、制御回路のコストを削減することができる。
【００１１】
また、第２通気口から回路保護ケース内へ流入する回路保護ケース外の空気が通気ダクトにより集積回路まで導かれて、集積回路周辺の雰囲気温度を確実に低下させるので、制御回路のコストをより確実に削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１及び２記載の両発明を併せて実施した実施の形態の一例を示す破断断面図である。このブラスレスモータ１は、車両空調装置のブロアファンモータとして使用されるものであって、図１に図示されているように、ベアリング部２を介してモータシャフト３を回転自在に支持するハウジング４に、コイル５を備えたステータ６が設けられ、このステータ６に近接して配置されたフェライト磁石７がヨーク８を介してモータシャフト３に固定されている。
【００１３】
モータシャフト３の先端部には、送風用のシロッコファン１０が取り付けられ、モータシャフト３の後端部には、フェライト磁石７の回転位置を示すセンサ磁石１１が取り付けられている。ハウジング４のモータシャフト３後端側の端部に設けられたフランジ部４ａには、リング状の取付金具１２により圧縮されたリング状の防振ゴム１３を介在させて合成樹脂製の回路保護ケース２０が取り付けられている。
【００１４】
この回路保護ケース２０は、モータシャフト３先端側に位置するアッパーケース２１と、モータシャフト３後端側に位置するロアケース２２とからなり、回路保護ケース２０内には、前記センサ磁石１１と共に、ステータ６のコイル５を流れる駆動電流の電流方向を切り換えてモータシャフト３を回転させる駆動回路と、該駆動回路を制御することによってモータシャフト３の回転を制御する制御回路とが収納されている。
【００１５】
この駆動回路と制御回路とは、所定の配線パターンを備えた電気回路基板３０に電気回路部品が実装されて形成されており、駆動回路は、ステータ６のコイル５を流れる駆動電流の電流方向を切り換えるスイッチング素子３１や、電解コンデンサ３２等の電気回路部品を備え、制御回路は、センサ磁石１１と協働してフェライト磁石７の回転位置を検出する複数の磁気センサ（図示省略）や、マイクロコンピュータである集積回路３３等の電気回路部品を備えている。なお、このブラシレスモータ１では、スイッチング素子３１としてＭＯＳ型電界効果トランジスタを使用している。
【００１６】
ところで、このブラシレスモータ１は、車両の上下方向とモータシャフト３の軸方向とを一致させて車室内に配設されるため、ブラシレスモータ１の駆動時に駆動回路のスイッチング素子３１及び電解コンデンサ３２や制御回路の集積回路３３等の発熱で上昇する回路保護ケース２０内の空気の上昇方向Ｙは、モータシャフト３の軸方向と一致している。
【００１７】
電気回路基板３０は、アッパーケース２１の頂壁２１ａに垂設されたボス部２３にビス止め固定されて、回路保護ケース２０内で前記上昇方向Ｙに対し直交配置されている。
【００１８】
スイッチング素子３１は、アルミ製のヒートシンク３４にビス止め固定されて、電気回路基板３０の上昇方向Ｙ上方側の上面３０ａにおける一方の端部に実装されており、ヒートシンク３４は、その放熱フィン３４ａを回路保護ケース２０外に露出させて、アッパーケース２１の頂壁２１ａに取り付けられている。
【００１９】
電解コンデンサ３２は、電気回路基板３０の上面３０ａのスイッチング素子３１寄り位置に実装されており、従って、スイッチング素子３１や電解コンデンサ３２等の電気回路部品を備えた前記駆動回路は、電気回路基板３０の上面３０ａの一方の端部側に形成されている。
【００２０】
集積回路３３は、電気回路基板３０の上昇方向Ｙ下方側の下面３０ｂにおける他方の端部に実装されており、回路保護ケース２０内において、前記駆動回路より上昇方向Ｙ下方、かつ、前記駆動回路から離れた位置に配設されている。
【００２１】
ロアケース２２における集積回路３３寄りの側壁２２ａには、集積回路３３より上昇方向Ｙ上方に位置する部位に、回路保護ケース２０の内外を連通させる第１通気口２４が設けられ、ロアケース２２における集積回路３３より上昇方向Ｙ下方に位置する底壁２２ｂには、集積回路３３の上昇方向Ｙ真下で集積回路３３を臨む部位に、回路保護ケース２０の内外を連通させる第２通気口２５が設けられている。
【００２２】
ロアケース２２の底壁２２ｂの内壁面には、第２通気口２５を全周に亘って囲み第２通気口２５から集積回路３３の近傍まで延びる通気ダクト２６が立設されている。
【００２３】
なお、図１において、符号３５は、一端側がステータ６のコイル５と電気的に導通し他端が電気回路基板３０を貫通する金属製のターミナルピンを示し、符号３６は、一端が駆動回路に接続され他端が電気回路基板３０を貫通する金属製のジョイントターミナルを示し、符号３７は、ターミナルピン３５とジョイントターミナル３６とを電気的に結合させる金属バスバーを示している。
【００２４】
以上説明したブラスレスモータ１では、車両空調装置のブロアユニットを車室内に組み付けた状態でブラスレスモータ１を駆動すると、集積回路３３の作動による集積回路３３の発熱で上昇した回路保護ケース２０内の空気が、その上昇方向Ｙにおける集積回路３３より上方に配設されたロアケース２２の第１通気口２４から回路保護ケース２０外へ流出し、回路保護ケース２０外の空気が、ロアケース２２における集積回路３３の上昇方向Ｙ真下で集積回路３３を臨む部位に設けた第２通気口２５から回路保護ケース２０内へ流入して、回路保護ケース２０内の集積回路３３周辺に自然対流が発生する。
【００２５】
しかも、ブラスレスモータ１では、第２通気口２５から集積回路３３の近傍まで延びる通気ダクト２６を回路保護ケース２０内に設けたので、第２通気口２５から回路保護ケース２０内へ流入する回路保護ケース２０外の空気は、通気ダクト２６により集積回路３３の近傍まで導かれて、集積回路３３周辺に確実に自然対流を発生させる。
【００２６】
このため、ブラスレスモータ１では、この自然対流によって回路保護ケース２０内の集積回路３３周辺の雰囲気温度を確実に低下させることができ、従って、仕様温度が低く安価な集積回路３３を制御回路に使用することができ、制御回路のコストを削減することができる。
【００２７】
また、ブラスレスモータ１では、集積回路３３は、回路保護ケース２０内において、スイッチング素子３１や電解コンデンサ３２等を備えた駆動回路より上昇方向Ｙ下方、かつ、駆動回路から離れた位置に配設されているので、ブラスレスモータ１駆動時に駆動回路のスイッチング素子３１や電解コンデンサ３２等の発熱によって暖められた回路保護ケース２０内の空気は、上昇方向Ｙ上方へ上昇して集積回路３３より上昇方向Ｙ上方の回路保護ケース２０内に滞留し、ヒートシンク３４やハウジング４等によって冷却される。
【００２８】
このため、ブラスレスモータ１では、集積回路３３はブラスレスモータ１駆動時の駆動回路の発熱の影響を受けにくく、この点でも、仕様温度が低く安価な集積回路３３を制御回路に使用することができ、制御回路のコストを削減することができる。
【００２９】
ところで、以上説明したブラスレスモータ１は、車両空調装置のブロアユニットのブロアファンモータとして使用されるものである。しかし、本発明に係るブラスレスモータが車両空調装置用のブラスレスモータに限定されないのは勿論のことである。
【００３０】
また、ブラスレスモータ１では、集積回路３３としてマイクロコンピュータを使用している。しかし、集積回路３３はマイクロコンピュータに限定されず、例えば、論理回路用の汎用ＩＣ，カスタムＩＣあるいはハイブリッドＩＣ等であっても良いのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１及び２記載の両発明を併せて実施した実施の形態の一例を示す破断断面図である。
【符号の説明】
１ ブラシレスモータ
３ モータシャフト
２０ 回路保護ケース
２４ 第１通気口
２５ 第２通気口
２６ 通気ダクト
３３ 集積回路
Ｙ 上昇方向

Claims (1)

1. 集積回路（３３）を使用してモータシャフト（３）の回転を制御する制御回路が回路保護ケース（２０）内に収納されているブラシレスモータにおいて、
   前記回路保護ケース（２０）に、回路保護ケース（２０）の内外を連通させる第１通気口（２４）及び第２通気口（２５）を設け、第１通気口（２４）は、前記集積回路（３３）に対して、集積回路（３３）の作動時の発熱で上昇する回路保護ケース（２０）内の空気の上昇方向（Ｙ）上方に配置し、第２通気口（２５）は、集積回路（３３）より前記上昇方向（Ｙ）下方で集積回路（３３）を臨む位置に配置し、
   前記回路保護ケース（２０）内に、前記第２通気口（２５）から流入する回路保護ケース（２０）外の空気を前記集積回路（３３）まで導く通気ダクト（２６）を設け、
   集積回路（３３）の発熱を利用して、第２通気口（２５）から回路保護ケース（２０）内へ流入した空気を第１通気口（２４）から回路保護ケース（２０）外へ流出させる自然対流を発生させることを特徴とするブラシレスモータ。

Images