JP7156292B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、モータに関する。

モータ本体を制御する回路基板を備えた機電一体型のモータには、外部機器に接続され回路基板に電力を供給する給電コネクタ端子が設けられる（特許文献１）。

特開２０１６－３４２０５号公報

従来の給電コネクタ端子は、回路基板に直接的に接続されているため、給電コネクタ端子を外部機器に接続させる際の応力が回路基板に直接的に付与され回路基板に損傷を与える虞があった。

本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて、外部機器への接続時に回路基板に負荷が加わることを抑制できるモータの提供を目的の一つとする。

本発明のモータの一つの態様は、ロータおよびステータを有するモータ本体と、前記モータ本体を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、上下方向に直交する方向に延びる回路基板と、前記回路基板を収容する筐体部と、前記回路基板を外部機器に接続するコネクタと、を有し、前記コネクタは、前記回路基板の下側に位置し前記筐体部に固定される絶縁性の支持部と、前記回路基板に接続される基板接続端子と、前記基板接続端子と導通し前記筐体部の外側に露出し前記外部機器に接続される外部接続端子と、を有し、前記外部接続端子は、前記回路基板を貫通し、前記外部接続端子および前記基板接続端子は、前記支持部に対して、上側に延び、前記外部接続端子は、前記回路基板を貫通する。

本発明の一つの態様によれば、外部機器への接続時に回路基板に負荷が加わることを抑制できるモータが提供される。

図１は、実施形態のモータの平面図である。 図２は、図１のII－II線に沿うモータの断面図である。 図３は、図１のIII－III線に沿うモータの部分断面図である。 図４は、蓋部および回路基板の図示を省略したモータの斜視図である。 図５は、図１のV－V線に沿うモータの部分断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータ１について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、後段に説明する中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。

また、以下の説明においては、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「上側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（－Ｚ側）を「下側」と呼ぶ。なお、上側および下側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。さらに、以下の説明において、「平面視」とは、軸方向から見た状態を意味する。

［モータ］

図１は、本実施形態のモータ１の平面図である。図２は、図１のII－II線に沿うモータ１の断面図である。図３は、図１のIII－III線に沿うモータ１の部分断面図である。

図２に示す様に、モータ１は、モータ本体２と、ハウジング５０と、制御部３と、上側ベアリング（ベアリング）７Ａと、下側ベアリング７Ｂと、を備える。

［モータ本体］

モータ本体２は、ロータ２０と、ステータ２５と、を有する。 ロータ２０は、上下方向（軸方向）に沿って延びる中心軸Ｊを中心として回転する。ロータ２０は、シャフト２１と、ロータコア２２と、ロータマグネット２３と、を有する。 シャフト２１は、中心軸Ｊに沿って延びる。シャフト２１は、上側ベアリング７Ａと下側ベアリング７Ｂとによって、中心軸Ｊの軸周りに回転可能に支持される。ロータコア２２は、シャフト２１に固定される。ロータコア２２は、シャフト２１を周方向に囲んでいる。ロータマグネット２３は、ロータコア２２に固定される。より詳細には、ロータマグネット２３は、ロータコア２２の周方向に沿った外側面に固定される。ロータコア２２およびロータマグネット２３は、シャフト２１とともに回転する。

ステータ２５は、ロータ２０の径方向外側に位置する。ステータ２５は、ロータ２０と径方向に隙間を介して対向してロータ２０の径方向外側を囲む。ステータ２５は、ステータコア２７と、インシュレータ２８と、コイル２９と、を有する。 インシュレータ２８は、絶縁性を有する材料から構成される。インシュレータ２８は、ステータコア２７の少なくとも一部を覆う。モータ１の駆動時において、コイル２９は、ステータコア２７を励磁する。コイル２９は、コイル線（図示略）が巻き回されて構成される。コイル線は、インシュレータ２８を介してステータコア２７のティース部に巻き回される。コイル線の端部は、上側に引き出され、ベアリングホルダ３０に設けられた貫通孔を通過して回路基板６０に接続される。また、モータ本体２とベアリングホルダ３０との間にバスバーが設けられる場合には、コイル線の端部がバスバーに接続され、バスバーが回路基板６０に接続される。

上側ベアリング７Ａは、シャフト２１の上端部を回転可能に支持する。上側ベアリング７Ａは、ステータ２５の上側に位置する。上側ベアリング７Ａは、ベアリングホルダ３０に支持される。 下側ベアリング７Ｂは、シャフト２１の下端部を回転可能に支持する。下側ベアリング７Ｂは、ステータ２５の下側に位置する。下側ベアリング７Ｂは、ハウジング５０の下側ベアリング保持部５３に支持される。

本実施形態において、上側ベアリング７Ａおよび下側ベアリング７Ｂは、ボールベアリングである。しかしながら、上側ベアリング７Ａおよび下側ベアリング７Ｂの種類は、特に限定されず、他の種類のベアリングであってもよい。

［ハウジング］

ハウジング５０は、モータ本体２を収容する。すなわち、ハウジング５０は、ロータ２０およびステータ２５を収容する。ハウジング５０は、上側（＋Ｚ側）に開口する筒状である。ハウジング５０は、筒状部５１と、底部５２と、下側ベアリング保持部５３と、を有する。なお、ハウジング５０は底部５２を有していない筒状部材であってもよい。この場合、ハウジング５０の下側の開口には、ベアリングを保持するベアリングホルダ３０が別途取り付けられる。

筒状部５１は、ステータ２５を径方向外側から囲む。本実施形態において筒状部５１は、円筒状である。筒状部５１の内周面には、ステータコア２７およびベアリングホルダ３０が固定される。

底部５２は、筒状部５１の下端に位置する。底部５２は、ステータ２５の下側に位置する。下側ベアリング保持部５３は、底部５２の平面視中央に位置する。下側ベアリング保持部５３は、下側ベアリング７Ｂを保持する。下側ベアリング保持部５３の平面視中央には、軸方向に貫通する孔部５３ａが設けられる。孔部５３ａには、シャフト２１の下端部が挿通される。

［制御部］

図２に示す様に、制御部３は、回路基板６０と、筐体部４と、ヒートシンク８０と、を有する。また、図３に示す様に、制御部３は、コネクタ７０と、を有する。

［筐体部］

図２に示す様に、筐体部４は、回路基板６０およびヒートシンク８０を収容する。筐体部４は、ベアリングホルダ（基底部）３０と、蓋部４０と、を有する。ベアリングホルダ３０は、回路基板６０およびヒートシンク８０の下側に位置し、回路基板６０およびヒートシンク８０を下側から覆う。蓋部４０は、回路基板６０およびヒートシンク８０を上側から覆う。

［ベアリングホルダ（基底部）］

ベアリングホルダ３０は、ステータ２５の上側（＋Ｚ側）に位置する。ベアリングホルダ３０は、上側ベアリング７Ａを支持する。ベアリングホルダ３０は、ハウジング５０の筒状部５１の上側の開口５１ａに位置し、筒状部５１の内周面に固定される。

ベアリングホルダ３０は、放熱特性が高く十分な剛性を有する金属材料から構成される。例えば、ベアリングホルダ３０は、アルミニウム合金から構成される。この場合、ベアリングホルダ３０は、ダイカスト等によって概略形状を成形した後に、精度が必要な面を切削加工することで製造される。

ベアリングホルダ３０は、円板状のホルダ本体部３１と、ホルダ本体部３１の径方向内側に位置する上側ベアリング保持部３２と、ホルダ本体部３１の径方向外側に位置するホルダ固定部３３と、ヒートシンク部３４と、を有する。

上側ベアリング保持部３２は、上側ベアリング７Ａを保持する。上側ベアリング保持部３２は、ベアリングホルダ３０の平面視中央に位置する。 ホルダ固定部３３は、ホルダ本体部３１の径方向外縁から下側に突出する筒形状である。ホルダ固定部３３の外周面は、ハウジング５０の筒状部５１の内周面と径方向に対向する。ホルダ固定部３３は、筒状部５１の内周面に嵌合され固定される。

ヒートシンク部３４は、上側ベアリング保持部３２の周方向の一部の領域から水平方向（中心軸Ｊと直交する方向）に沿って延びる。ヒートシンク部３４は、回路基板６０の下側において、回路基板６０に沿って延びる。

ヒートシンク部３４は、上側を向く放熱面３９を有する。すなわち、ベアリングホルダ３０は、放熱面３９を有する。放熱面３９は、回路基板６０に沿って延びる。放熱面３９は、回路基板６０の基板本体６１の下面６１ｃに直接的、又は放熱材などの介在する部材を介して間接的に接触する。ヒートシンク部３４は、放熱面３９において、回路基板６０から熱を吸収して、回路基板６０を冷却する。

後述するように回路基板６０は、基板本体６１の上面６１ｄに実装される複数の電界効果トランジスタ（発熱素子）６６および複数のコンデンサ（発熱素子）６５を有する。電界効果トランジスタ６６は、回路基板６０において、熱を生じやすい発熱素子である。軸方向から見て、電界効果トランジスタ６６およびコンデンサ６５の少なくとも一部は、放熱面３９と重なる。これにより、電界効果トランジスタ６６およびコンデンサ６５で生じた熱を、放熱面３９において効果的にヒートシンク部３４に移動させることができる。結果として、電界効果トランジスタ６６の温度が高まりすぎることを抑制し、電界効果トランジスタ６６の動作の信頼性を高めることができる。

なお、本実施形態においては、放熱面３９と軸方向に重なる発熱素子が電界効果トランジスタ６６である場合を例示した。しかしながら、放熱面３９と重なる発熱素子は、他の実装部品（素子）であってもよい。本明細書において発熱素子とは、実装部品のうち、動作時に熱を発し高温となる素子を意味する。発熱素子としては、電界効果トランジスタ、コンデンサの他に、電界効果トランジスタ駆動用ドライバ集積回路、電源用集積回路が例示されるが、高温となる素子であればその種類は限定されない。

ベアリングホルダ３０は、上側を向く上面３０ａを有する。上面３０ａは、蓋部４０と上下方向に対向する。上面３０ａには、上面３０ａの外縁に沿って延びる凹溝部３５が設けられる。凹溝部３５は、上面３０ａに対して下側に凹む。凹溝部３５は、一様な幅および一様な深さで中心軸Ｊと直交する平面内を延びて中心軸Ｊを囲む。凹溝部３５は、後段において説明する蓋部４０の凸部４２が収容される。

［回路基板］

回路基板６０は、ベアリングホルダ３０の上側に位置する。回路基板６０は、中心軸Ｊに直交する方向（すなわち、上下方向に直交する方向）に延びる。回路基板６０には、ステータ２５のコイル２９から延びるコイル線が接続される。回路基板６０は、コイル２９に電流を流してロータ２０の回転を制御する。

回路基板６０は、基板本体６１と、複数のコンデンサ６５と、複数の電界効果トランジスタ（第２の発熱素子）６６と、を有する。なお、基板本体６１は、その他に、ロータ２０の回転を制御するための電子部品（図示略）を有する。

基板本体６１は、軸方向（すなわち上下方向）に直交して配置される。本実施形態において、基板本体６１は、固定ネジによってベアリングホルダ３０に固定される。基板本体６１は、上側を向く上面６１ｄと、下側を向く下面６１ｃと、を有する。コンデンサ６５および電界効果トランジスタ６６は、基板本体６１の上面６１ｄに実装される。コンデンサ６５は、回路基板６０の実装部品のうち、最も軸方向（上下方向）の寸法が大きい。電界効果トランジスタ６６は、平面視矩形状である。電界効果トランジスタ６６は、ＦＥＴ（Field effect transistor）とも呼ばれる。なお、基板本体６１の上面６１ｄおよび下面６１ｃの何れか一方又は両方には、コンデンサ６５および電界効果トランジスタ６６の他に回転センサ、チョークコイル等の電子部品が実装される。 なお、本実施形態において、制御部３が１つの回路基板６０を有する場合を例示した。しかしながら、制御部３は、回路基板の上側に位置する他の回路基板を有していてもよい。この場合、他の回路基板に、電子部品の一部が実装されていてもよい。

［ヒートシンク］

ヒートシンク８０は、回路基板６０の上側に位置する。ヒートシンク８０は、回路基板６０の一部を上側から覆う。本実施形態のヒートシンク８０は、回路基板６０に接触して、回路基板６０を冷却するヒートシンクとして機能する。ヒートシンク８０は、回路基板６０と熱的に接触し回路基板６０を冷却するものであれば、回路基板６０と直接的に接触していても間接的に接触していてもよい。より具体的には、ヒートシンク８０は、回路基板６０に放熱グリスなどの放熱材を介して接触していてもよい。ヒートシンク８０は、放熱特性が高い金属材料（例えば、アルミニウム合金又は銅合金）から構成される。

ヒートシンク８０は、図示略の固定ネジによりベアリングホルダ３０のヒートシンク部３４に固定されている。ヒートシンク８０とベアリングホルダ３０とは、固定部分において、直接的に接触する。ヒートシンク８０とベアリングホルダ３０とが互いに接触して固定されることで、ヒートシンク８０とベアリングホルダ３０との間で熱の移動が起こる。このため、ヒートシンク８０およびベアリングホルダ３０のうち何れか一方が高温となった場合、他方側に熱を移動させて、他方側からも放熱することができる。これにより、放熱効率が高まり結果として回路基板６０の冷却効果を高めることができる。

ヒートシンク８０は、発熱素子である電界効果トランジスタ６６の直上に位置する。すなわち、ヒートシンク８０は、軸方向から見て電界効果トランジスタ６６の少なくとも一部と重なる。ヒートシンク８０と電界効果トランジスタ６６とは、隙間を介して上下方向に対向する。ヒートシンク８０と電界効果トランジスタ６６との間の隙間には、例えば放熱グリス等の放熱材が充填される。これにより、電界効果トランジスタ６６で生じた熱をヒートシンク８０に効率的に移動させる。 なお、ヒートシンク８０とヒートシンク部３４とが単一の部材から構成されていてもよい。この場合は、ヒートシンク８０とヒートシンク部３４との間での熱の移動効率が高まり、回路基板６０の冷却効果がさらに高まる。

ヒートシンク８０には、上下方向に貫通するコンデンサ収容孔８１が設けられている。コンデンサ収容孔８１の内側には、発熱素子であるコンデンサ６５が収容される。コンデンサ収容孔８１の内周面は、コンデンサ６５の側面と対向する。すなわち、コンデンサ収容孔８１の内周面は、コンデンサ６５の側面を囲む。これにより、コンデンサ６５において発生する熱をヒートシンク８０に移動させて、コンデンサ６５を冷却できる。なお、コンデンサ収容孔８１の内周面とコンデンサ６５の側面との間には、放熱グリスなどの放熱材が収容されることが好ましい。これにより、コンデンサ６５の側面からヒートシンク８０に向けて効率的に熱を移動させることができる。

［蓋部］

図２に示す様に、蓋部４０は、ベアリングホルダ３０、回路基板６０およびヒートシンク８０の上側に位置する。蓋部４０は、回路基板６０の上側を覆い回路基板６０を保護する。

図１に示す様に、蓋部４０は、軸方向と直交する方向に沿って延びる平板部４５と、平板部４５の外縁に位置し平板部４５に対して下側に突出する外縁部４６と、平板部４５から上側に延びるコネクタホルダ部４７と、を有する。

コネクタホルダ部４７は、平板部４５から上側に延びる筒状である。図１に示す様に、コネクタホルダ部４７の内部には、コネクタ７０の外部接続端子７３が配置される。外部接続端子７３は、回路基板６０に電力を供給する外部機器８（図３参照）に接続される。

図２に示す様に、平板部４５は、軸方向（上下方向）と直交する方向に延びる。すなわち、平板部４５は、回路基板６０に沿って延びる。

外縁部４６は、平板部４５の外縁から下側に突出する。外縁部４６は、軸方向から見て平板部４５を一周に亘って囲む。外縁部４６の下端部には、凸部４２と内側下端面４６ａと外側下端面４６ｂとが設けられる。

凸部４２は、下側に突出する。凸部４２は、一様な幅および一様な高さで中心軸Ｊと直交する平面内を延びる。凸部４２は、外縁部４６の全体に亘って延びる。したがって、凸部４２は、軸方向から見て、平板部４５を一周に亘って囲む。

図３に示す様に、凸部４２は、ベアリングホルダ３０に設けられた凹溝部３５に収容される。凹溝部３５の内壁面と、凸部４２との間には、隙間が設けられる。凹溝部３５には、接着剤Ｂが充填される。

本実施形態によれば、接着剤Ｂが充填された凹溝部３５に凸部４２が収容されている。このため、蓋部４０とベアリングホルダ３０との間からモータ１の内部に水およびコンタミが侵入することを抑制できる。これにより、モータ１の防塵性および防水性を高めることができる。

本実施形態において、凹溝部３５に充填される接着剤Ｂとして湿気硬化型の接着剤を用いることが好ましい。湿気硬化型の接着剤は、空気中の水分により硬化する。接着剤Ｂとして湿気硬化型の接着剤を用いることで、水分による接着剤の劣化を抑制することができ、モータ１の防水の信頼性を高めることができる。

外側下端面４６ｂは、下側を向く面である。外側下端面４６ｂは、平面視において凸部４２で囲まれた領域の内側に位置する。外側下端面４６ｂは、ベアリングホルダ３０の上面３０ａに接触する。外側下端面４６ｂがベアリングホルダ３０の上面３０ａに接触することで、ベアリングホルダ３０に対し蓋部４０を軸方向（上下方向）に位置決めできる。

内側下端面４６ａは、下側を向く面である。内側下端面４６ａは、平面視において凸部４２で囲まれた領域の内側に位置する。内側下端面４６ａは、ベアリングホルダ３０の上面３０ａと軸方向に離間している。これにより、凹溝部３５に充填された接着剤Ｂを空気に触れさせて接着剤Ｂの硬化を促進できる。また、凹溝部３５に凸部４２を収容させる工程において、凹溝部３５から溢れ出た接着剤Ｂを、内側下端面４６ａとベアリングホルダ３０の上面３０ａとの間の隙間に溜めることができる。したがって、接着剤Ｂの充填量がばらついた場合に、過剰な接着剤Ｂを内側下端面４６ａとベアリングホルダ３０の上面３０ａとの間の隙間に逃がすことができる。

［コネクタ］

図４は、モータ１の斜視図である。図４において、蓋部４０、回路基板６０およびヒートシンク８０の図示を省略する。

コネクタ７０は、回路基板６０を外部機器８に接続するために設けられる。コネクタ７０は、一対の導電性のコネクタ本体７０Ａと、絶縁性の支持部７１と、を有する。一対のコネクタ本体７０Ａは、軸方向と直交する一方向（水平面内の一方向、本実施形態ではＸ軸方向）に沿って並ぶ。

支持部７１は、回路基板６０の下側に位置する。支持部７１は、コネクタ本体７０Ａを支持する。また、支持部７１は、筐体部４の一部であるベアリングホルダ３０に固定される。すなわち、支持部７１は、筐体部４に固定される。

支持部７１は、絶縁性である。なお、支持部７１が絶縁性であるとは、支持部７１が、コネクタ本体７０Ａとベアリングホルダ３０とを絶縁していることを意味する。したがって、支持部７１は、コネクタ本体７０Ａとベアリングホルダ３０との間に介在する絶縁性の部材を有していればよい。本実施形態では、絶縁性の部材として樹脂材料が用いられる。

支持部７１は、支持部本体７１ａと、一対の固定部７１ｂと、を有する。 支持部本体７１ａには、コネクタ本体７０Ａの一部がインサート成型によって埋め込まれている。したがって、支持部７１は、支持部本体７１ａにおいてコネクタ本体７０Ａを支持する。支持部本体７１ａは、一対のコネクタ本体７０Ａが並ぶ方向（Ｘ軸方向）を長手方向とする矩形状である。

一対の固定部７１ｂは、支持部本体７１ａの長手方向の両端に位置する。一対の固定部７１ｂは、それぞれ、支持部本体７１ａの長手方向両側に張り出す。

図５は、図１のV－V線に沿うモータ１の部分断面図であり、支持部７１を示す図である。 固定部７１ｂは、張出部７１ｆと、ワッシャ部７１ｄと、を有する。張出部７１ｆは、支持部本体７１ａと一体的に設けられる。張出部７１ｆは、支持部本体７１ａとともに成形された樹脂材料から構成される。張出部７１ｆには、軸方向（上下方向）に貫通する貫通孔７１ｃが設けられる。ワッシャ部７１ｄは、貫通孔７１ｃの内周面に固定される。ワッシャ部７１ｄは、金属材料から構成される。ワッシャ部７１ｄは、支持部本体７１ａおよび張出部７１ｆを構成する樹脂材料にインサート成型される。ワッシャ部７１ｄには、軸方向に貫通する挿通孔７１ｅが設けられている。挿通孔７１ｅには、ベアリングホルダ３０にネジ止めされる固定ネジ５が挿入される。ワッシャ部７１ｄは、固定ネジ５の頭部と、ベアリングホルダ３０との間に挟み込まれて固定される。支持部７１は、一対の固定部７１ｂを有するため、支持部７１は、一対の固定ネジ５によってベアリングホルダ３０に固定される。

コネクタ本体７０Ａは、銅合金などの導電特性に優れた金属材料から構成される。コネクタ本体７０Ａは、回路基板６０に接続される。また、コネクタ本体７０Ａの一部は、外部機器８に接続する為に、モータ１の外側まで延びる。

図３に示す様に、コネクタ本体７０Ａは、支持部７１に支持される。コネクタ本体７０Ａは、回路基板６０に接続される基板接続端子７２と、外部機器８に接続するための端子である外部接続端子７３と、連結部７４と、を有する。すなわち、コネクタ７０は、基板接続端子７２と、外部接続端子７３と、連結部７４と、を有する。基板接続端子７２および外部接続端子７３は、軸方向（上下方向）に沿って延びる。連結部７４は、軸方向と直交する方向（水平方向）に沿って延び、基板接続端子７２の下端と外部接続端子７３の下端とを繋ぐ。外部接続端子７３および基板接続端子７２は、支持部７１に対し上側に延びる。支持部７１は、外部接続端子７３の一部および連結部７４の一部においてコネクタ本体７０Ａを支持する。

本実施形態によれば、コネクタ本体７０Ａが支持部７１を介して筐体部４に固定される。これにより、コネクタ本体７０Ａの外部接続端子７３を外部機器８のソケット８ａに接続する際の応力を、支持部７１を介して筐体部４で受けることができる。このため、回路基板６０に負荷が加わることを抑制することができる。なお、本実施形態では、コネクタ本体７０Ａは、筐体部４のベアリングホルダ３０に固定される。

本実施形態によれば、コネクタ７０は、支持部７１において筐体部４に固定されている。このため、コネクタ７０の筐体部４に対する位置精度を高めることができる。なお、本実施形態では、コネクタ７０は、筐体部４のベアリングホルダ３０に固定される。

連結部７４、外部接続端子７３および基板接続端子７２は、単一の部材（コネクタ本体７０Ａ）である。コネクタ本体７０Ａは、例えば、プレス加工による折り曲げ加工によって成形される。

基板接続端子７２は、支持部７１に対し上側に延びる。基板接続端子７２は、連結部７４の一端から上側に延びる。基板接続端子７２は、軸方向（上下方向）に沿って延びる。基板接続端子７２は、連結部７４を介して外部接続端子７３と導通する。

基板接続端子７２の上端部７２ｂは、回路基板６０の基板本体６１に設けられたスルーホール６２を通過する。基板接続端子７２の上端部７２ｂは、基板本体６１の上面６１ｄより上側まで延びる。スルーホール６２の内周面には、図示略の導体層が設けられる。基板接続端子７２の上端部７２ｂとスルーホール６２の内周面との間には、半田６３が設けられている。これにより、基板接続端子７２の上端部７２ｂは、スルーホール６２の内周面と電気的に接続される。すなわち、基板接続端子７２は、回路基板６０に接続される。

本実施形態によれば、基板接続端子７２は、支持部７１に対して上側に延びる。このため、基板接続端子７２に対し回路基板６０を軸方向に沿って移動させることで、回路基板６０の組み付けることができ、結果的に組み立て工程を簡素化できる。

本実施形態によれば、基板接続端子７２が、軸方向（上下方向）に沿って延び回路基板６０を貫通する。したがって、本実施形態に示す様に、回路基板６０と基板接続端子７２との接続に半田接合を採用する場合には、回路基板６０の上面６１ｄ側に突出した基板接続端子７２に、半田付けをすることができる。このため、組み立て工程を簡素化できる。

また、基板接続端子７２が、軸方向（上下方向）に沿って延び回路基板６０を貫通する構成を採用することで、他の構成を採用できる。すなわち、基板接続端子７２の上端部７２ｂをプレスフィットピンとし、当該プレスフィットピンをスルーホール６２に挿入して、コネクタ７０と回路基板６０とを接続する構造を採用できる。この場合には、半田付けの工程が不要であるため、さらに組み立て工程を簡素化できる。 なお、本実施形態では、基板接続端子７２がスルーホール６２に挿入される場合を例示した。しかしながら、基板接続端子が、回路基板の下面に接続された構成を採用してもよい。

連結部７４は、軸方向と直交する方向（水平面内の一方向、本実施形態においてＸ軸方向）に沿って延びる。連結部７４は、第１端部７４ｃと第２端部７４ｄとを有する。連結部７４は、第１端部７４ｃにおいて外部接続端子７３の下端部７３ａに接続される。また、連結部７４は、第２端部７４ｄにおいて基板接続端子７２の下端部７２ａに接続される。連結部７４は、外部接続端子７３と基板接続端子７２とを電気的に繋ぐ。

連結部７４は、支持部７１に支持される被支持部７４ａと、支持部７１から露出する露出部７４ｂと、を有する。連結部７４は、被支持部７４ａにおいて、支持部７１の支持部本体７１ａの内部に埋め込まれる。一方で、連結部７４は、露出部７４ｂにおいて、支持部７１から延び出る。被支持部７４ａと露出部７４ｂとは、連結部７４の延びる方向（Ｘ軸方向）に沿って並ぶ。被支持部７４ａは、外部接続端子７３に接続される第１端部７４ｃ側に位置する。すなわち、連結部７４の被支持部７４ａは、外部接続端子７３の下端部７３ａに接続される。露出部７４ｂは、基板接続端子７２に接続される第２端部７４ｄ側に位置する。

本実施形態によれば、連結部７４の被支持部７４ａが外部接続端子７３の下端部７３ａに位置する。すなわち、外部接続端子７３の下端部７３ａが、支持部７１によって支持される。このため、外部接続端子７３を外部機器８に接続する際に外部接続端子７３に加わる下方向の応力を支持部７１によって支持することができる。

また、本実施形態によれば、連結部７４の一部が、絶縁性の支持部７１に支持される。このため、コネクタ７０の導電部分であるコネクタ本体７０Ａ（外部接続端子７３、基板接続端子７２および連結部７４）は、支持部７１を介して筐体部４に固定される。結果として、コネクタ本体７０Ａは、直接的に筐体部４に接触することがなく、コネクタ本体７０Ａと筐体部４との絶縁を確保できる。

本実施形態によれば、連結部７４の露出部７４ｂは、被支持部７４ａと基板接続端子７２との間に位置し、回路基板６０に沿って水平方向（上下方向と直交する方向）に延びる。露出部７４ｂは、支持部７１に支持されていないため、上下方向に沿って変形が容易である。露出部７４ｂは、回路基板６０と支持部７１との線膨張係数の差に起因する応力を吸収して変形できる。連結部７４に露出部７４ｂが設けられることで、基板接続端子７２と回路基板６０との接続部に負荷が加わることを抑制でき、結果的にコネクタ７０と回路基板６０との接続の信頼性を高めることができる。

外部接続端子７３は、支持部７１に対し上側に延びる。また、外部接続端子７３は、連結部７４の一端から上側に延びる。外部接続端子７３は、軸方向（上下方向）に沿って延びる。外部接続端子７３は、連結部７４を介して基板接続端子７２と導通する。

外部接続端子７３の上端部７３ｂは、蓋部４０の平板部４５に設けられた貫通孔４５ｈを通過する。外部接続端子７３は、蓋部４０を貫通して筐体部４の外側まで延びる。外部接続端子７３の上端部７３ｂは、貫通孔４５ｈの内周面と接触する。これにより、外部接続端子７３は、蓋部４０に支持される。外部接続端子７３の上端部７３ｂは、貫通孔４５ｈの上側において、筒状のコネクタホルダ部４７に囲まれて保護されている。外部接続端子７３は、コネクタホルダ部４７の上側の開口から外部機器８のソケット８ａを挿入することで、ソケット８ａに電気的に接続される。

本実施形態によれば、外部接続端子７３は、下端部７３ａにおいて支持部７１に支持されるとともに上端部７３ｂにおいて蓋部４０に支持される。すなわち、外部接続端子７３が上端部７３ｂおよび下端部７３ａにおいて支持されている。これにより、外部接続端子７３を安定して支持できる。

本実施形態によれば、外部接続端子７３の下側には、支持部７１の一部が設けられる。外部接続端子７３が支持部７１により下側から支持されることで、外部接続端子７３を外部機器８のソケット８ａに接続する際の下向きの応力を支持部７１により効率的に受けることができる。これにより、支持部７１によるコネクタ本体７０Ａの支持の確実性を高めることができる。

本実施形態によれば、基板接続端子７２および外部接続端子７３は、軸方向（上下方向）に沿って互いに平行に延びる。したがって、組み立て工程において、回路基板６０および蓋部４０を軸方向に沿って下側に移動させることで、回路基板６０および蓋部４０をコネクタ７０に組み付けることができる。すなわち、一方向の組み立てが可能となり、製造工程を簡素化できる。

本実施形態において、コネクタ７０は、外部機器８から回路基板６０に電源電流を供給するパワー端子として使用される。一般的にパワー端子は、信号端子と比較して大きな電流を流す必要があるため、信号端子より断面積を大きくする必要がある。このため、コネクタ７０が電源電流を供給するパワー端子である場合、コネクタ本体７０
Ａは断面積の増加に伴い剛性が高まり、外部機器８への接続の際に外部接続端子７３に加わる上下方向の応力が大きくなりやすい。本実施形態によれば、コネクタ７０をパワー端子として使用するため、上述の構成を採用して回路基板６０の負荷を小さくすることによる効果が大きい。

上述したように、本実施形態のコネクタ７０は、パワー端子として使用される。しかしながら、コネクタ７０は、モータ１と外部機器８とを繋ぎ信号を伝送する信号端子として使用されていてもよい。

図４には、基板本体６１を二点鎖線によって図示する。図４に示す様に、基板本体６１には、平面視において外縁から内側に切り欠かれた切欠部６９が設けられる。切欠部６９の内側には、一対のコネクタ本体７０Ａの外部接続端子７３が配置される。

外部接続端子７３は、切欠部６９の内部を通過することで、回路基板６０を貫通する。これにより、平面視において回路基板６０に対する外部接続端子７３の配置の自由度を高めることができる。なお、本実施形態によれば、外部接続端子７３が、切欠部６９の内部を通過する場合を例示した。しかしながら、外部接続端子７３が、回路基板６０に設けられた貫通孔を通過していてもよい。

本実施形態によれば、外部接続端子７３は、基板接続端子７２に対して径方向外側に位置する。また、外部接続端子７３は、回路基板６０の最外周の近傍に配置されている。これにより、外部接続端子７３を基板本体６１に設けた切欠部６９の内部を通過させることができる。さらに、切欠部６９の切欠長さを短くして、基板本体６１の実装領域を広く活用することができる。

なお、本明細書において、「外部接続端子７３が回路基板６０を貫通する」とは、外部接続端子７３が水平面内の３方以上の周囲から回路基板６０に囲まれていればよい。すなわち、「外部接続端子７３が回路基板６０を貫通する」とは、外部接続端子７３に貫通孔に挿入させる場合のみならず、切欠部６９を通過する場合も含む。

図４に示す様に、ベアリングホルダ３０の上面には、コネクタ７０の一部を収容する収容凹部３８が設けられている。収容凹部３８は、ベアリングホルダ３０の放熱面３９より下側に凹む。

図３に示す様に、収容凹部３８の内側には、支持部７１の支持部本体７１ａ、基板接続端子７２の下端部、外部接続端子７３の下端部および連結部７４が位置する。

本実施形態によれば、ベアリングホルダ３０が、コネクタ７０の支持部７１を収容し放熱面３９より下側に凹む収容凹部３８を有するため、回路基板６０の下側に支持部７１を介在させる十分な隙間（収容凹部）を確保するとともに、放熱面３９と回路基板６０を近接して配置させることができる。これにより、放熱面３９において回路基板６０からベアリングホルダ３０に効率的に熱を移動させることができる。 収容凹部３８の内壁面および底面は、支持部７１と接触していてもよい。この場合、収容凹部３８の内壁面および底面は、支持部７１を位置決めする基準面として機能する。

図３に仮想線（二点鎖線）で図示するように、コネクタ７０は、シールド部９を有していてもよい。すなわち、モータ１は、シールド部９を備えていてもよい。シールド部９は、導電性部材から構成される。シールド部９を構成する材料としては、鋼や鉄などの磁性材料などが例示される。シールド部９は、上下方向から見て外部接続端子７３を囲むように配置される。シールド部９は、上下方向において、少なくとも回路基板６０と重なる。シールド部９が設けられることで、外部接続端子７３に流れる電流に起因して発生する磁場が、回路基板６０の実装素子に影響を与えることを抑制できる。なお、シールド部９は、回路基板６０のグランドに接続される。また、シールド部９は、支持部７１の樹脂材料にインサート成型されていることが好ましい。また、シールド部は、回路基板６０の基板本体６１に構成される配線パターンとして成形されていても一定の効果を奏することができる。

本実施形態において、筐体部４は、回路基板６０の上側を覆う蓋部４０と、回路基板６０の下側に位置する基底部としてのベアリングホルダ３０と、を有する。しかしながら、回路基板６０の下側に位置する基底部は、ハウジング５０の一部であってもよい。すなわち、基底部は、ハウジング５０およびベアリングホルダ３０の少なくとも一方であってもよい。

本実施形態において、コネクタ７０の支持部７１は、ベアリングホルダ３０のホルダ本体部３１に取り付けられる。つまり、支持部７１は、モータ本体２と軸方向において重なる。ベアリングホルダ３０において、ホルダ本体部３１は、ヒートシンク部３４と比較して剛性が高い。支持部７１をホルダ本体部３１に支持させることで、外部接続端子７３を外部機器８のソケット８ａに接続する際の応力を、剛性の高いホルダ本体部３１で受けることができる。このため、ベアリングホルダ３０の変形を抑制できる。また、コネクタ７０と回路基板６０との接続位置を、コイル線と回路基板６０との接続位置に近づけて配置できるため、半田接続の工程を効率化させることができる。

以上に、本発明の実施形態および変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

例えば、上述の実施形態において、回路基板６０は、モータ本体２に対して軸方向一方側に位置する。また、回路基板６０は、中心軸Ｊに対して直交する方向に沿って延びる。しかしながら、モータ本体２に対する回路基板６０の位置は、これに限定されない。一例として、回路基板が、モータ本体の側面において中心軸Ｊに沿って配置されていてもよい。

１…モータ、２…モータ本体、３…制御部、４…筐体部、７Ａ…上側ベアリング（ベアリング）、８…外部機器、９…シールド部、２０…ロータ、２５…ステータ、３０…ベアリングホルダ（基底部）、３８…収容凹部、３９…放熱面、４０…蓋部、５０…ハウジング、５２…底部、６０…回路基板、７０…コネクタ、７１…支持部、７２…基板接続端子、７３…外部接続端子、７４…連結部、７４ａ…被支持部、７４ｂ…露出部

Claims (9)

1. ロータおよびステータを有するモータ本体と、前記モータ本体を制御する制御部と、を備えたモータであって、
   前記制御部は、
   上下方向に直交する方向に延びる回路基板と、
   前記回路基板を収容する筐体部と、
   前記回路基板を外部機器に接続するコネクタと、を有し、
   前記コネクタは、
   前記回路基板の下側に位置し前記筐体部に固定される絶縁性の支持部と、
   前記回路基板に接続される基板接続端子と、
   前記基板接続端子と導通し前記筐体部の外側に露出し前記外部機器に接続される外部接続端子と、を有し、
   前記外部接続端子は、前記回路基板を貫通し、
   前記外部接続端子および前記基板接続端子は、前記支持部に対して、上側に延び、
   前記外部接続端子は、前記回路基板を貫通する、
   モータ。
2. 前記コネクタは、前記外部接続端子と前記基板接続端子とを電気的に繋ぐ連結部を有し、
   前記連結部は、前記支持部に支持される被支持部を有し、
   前記被支持部は、前記外部接続端子の下端に接続される、
   請求項１に記載のモータ。
3. 前記連結部は、前記支持部から露出する露出部を有し、
   前記露出部は、前記被支持部と前記基板接続端子との間に位置し上下方向と直交する方向に沿って延びる、
   請求項２に記載のモータ。
4. 前記外部接続端子および前記基板接続端子は、上下方向に沿って互いに平行に延び、
   前記基板接続端子が、前記回路基板を貫通する、
   請求項１～３の何れか一項に記載のモータ。
5. 前記筐体部は、前記回路基板の下側に位置する基底部と、前記回路基板の上側を覆う蓋部と、を有し、
   前記支持部は、前記基底部に固定され、
   前記外部接続端子は、前記蓋部に支持されるとともに前記蓋部を貫通して前記筐体部の外側まで延びる、
   請求項１～４の何れか一項に記載のモータ。
6. 前記基底部は、前記モータ本体を収容するハウジング、および、前記モータのロータを回転可能に支持するベアリングを保持するベアリングホルダの少なくとも一方である、
   請求項５に記載のモータ。
7. 前記基底部は、前記回路基板に沿って延びる放熱面と、前記放熱面より下側に凹み前記支持部を収容する収容凹部と、を有する、
   前記放熱面は前記回路基板と直接的又は間接的に接触する、
   請求項５又は６に記載のモータ。
8. 上下方向から見て前記外部接続端子を囲む磁性材料から構成されたシールド部を備え、
   前記シールド部は、上下方向において、少なくとも前記回路基板と重なる、
   請求項１～７の何れか一項に記載のモータ。
9. 前記コネクタは、前記外部機器から前記回路基板に電源電流を供給する、
   請求項１～８の何れか一項に記載のモータ。

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