JP4083294B2 - ブラシレスモータ - Google Patents
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Description
【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)
- 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。
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