JP7231398B2

JP7231398B2 - 回転電機

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Publication number: JP7231398B2
Application number: JP2018235953A
Authority: JP
Inventors: 悠江口; 陽紀富田
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2023-03-01
Anticipated expiration: 2038-12-18
Also published as: JP2020099123A

Description

本発明は、回転電機に関する。

下記特許文献１に記載されたモータ（回転電機）では、モータのハウジングの開口部にヒートシンクが設けられており、ヒートシンクに対してモータ部とは反対側に回路基板が設けられている。そして、モータ部のモータ線が回路基板に接続されて、モータ部が回路基板の制御によって駆動するように構成されている。

ところで、回路基板に搭載される回路を２系統にすることで、フォールトトレラント対応のモータにすることができると共に、モータの信頼性を向上することができる。

特開２０１７－１８４５４２号公報

しかしながら、回路基板に搭載される回路を２系統にするときには、回路基板に実装される電子部品の数が増加するため、回路基板を複数の基板によって構成する必要がある。また、回路基板を複数の基板によって構成するときには、各基板同士を接続するためのコネクタ部材を、各基板に設ける必要がある。これにより、各基板において、コネクタ部材を搭載するスペースが必要になり、基板の大型化、ひいてはモータの大型化を招く可能性がある。

本発明は、上記事実を考慮して、大型化を抑制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、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対して前記モータ部の軸方向一方側において前記ヒートシンクに固定され、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の一部において前記フレキシブル基板の厚み方向両側に積層されたリジッド基板と、によって構成されると共に、前記モータ部に接続されたフレックスリジッド基板と、を備え、前記フレックスリジッド基板は、前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板によって構成された第１基板部及び第２基板部と、前記フレキシブル基板によって構成され、前記第１基板部と前記第２基板部との間に配置され、屈曲可能に構成されたフレキシブル部と、を含んで構成され、前記第１基板部は、前記モータ部の軸方向を板厚方向として配置されると共に、前記ヒートシンクに固定され、前記第２基板部は、前記第１基板部に対して前記モータ部の軸方向一方側に配置されると共に、前記モータ部に接続され、前記第１基板部と前記第２基板部との間には、前記第１基板部及び前記第２基板部を保持するホルダが設けられており、前記第１基板部には、前記ヒートシンクのターミナル挿通部に前記モータ部の軸方向他方側から挿入される前記コネクタアッシーのターミナルを半田付けする接続エリアが設定されており、前記第１基板部及び前記第２基板部の板厚方向において、前記第２基板部と前記接続エリアとが重なっていないことを特徴とする回転電機である。

本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記第１基板部は、前記第１基板部、前記ホルダ、前記第２基板部が、締結部材によって前記ヒートシンクに共締めされていることを特徴とする回転電機である。

本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記ホルダは、前記第１基板部及び前記第２基板部の板厚方向を軸方向とし且つ一部開放された筒状に形成されており、前記第１基板部の外周部及び前記第２基板部の外周部が、前記ホルダの軸方向両端面に接地されていることを特徴とする回転電機である。

本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記第１基板部の外周部が前記ハウジングに沿うように、前記第１基板部が形成されると共に、前記第１基板部の外周部には、前記第１基板部の径方向外側へ開放された切欠き部が形成されており、前記切欠き部に前記フレキシブル部が配置されていることを特徴とする回転電機である。

上記構成の回転電機によれば、大型化を抑制することができる。

本実施の形態に係る回転電機を示す斜視図である。図１に示される回転電機を第２方向一方側から見た縦断面図である。図２に示される基板ユニットとモータ部との接続状態を示す第１方向一方側から見た側面図である。図２に示されるＥＣＵユニットを下側から見た下面図である。図４に示されるＥＣＵユニットを分解した、下側から見た分解斜視図である。（Ａ）は、図５に示されるヒートシンクを下側から見た下面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のヒートシンクを上側から見た斜視図である。図５に示される基板ユニットのフレックスリジッド基板をホルダから分解した状態を示す分解斜視図である。（Ａ）は、図７に示されるフレックスリジッド基板を展開した状態を示す斜視図であり。（Ｂ）は、（Ａ）のフレックスリジッド基板の断面図（図８の８Ｂ－８Ｂ線断面図）である。

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。
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。

＜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（図１では、２箇所の固定部２０Ｂのみが図示されている）。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＞
図２に示されるように、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。

＜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、第１巻線３７及び第２巻線３８が巻き回されており、第１巻線３７及び第２巻線３８は、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する巻線を有している。

＜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の第１巻線３７又は第２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。図３にも示されるように、バスバーユニット４６は、ステータ３４の第１巻線３７のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線に対応する３本の第１バスバー４７と、ステータ３４の第２巻線３８のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線に対応する３本の第２バスバー４８と、第１バスバー４７及び第２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（図３では、１本の第１バスバー４７及び１本の第２バスバー４８のみが図示されている）。そして、第１バスバー４７の一端部が、第１巻線３７のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線に接続され、第２バスバー４８の一端部が、第２巻線３８のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線に接続されている。第１バスバー４７の他端部は、プレートホルダ２４から上側へ突出されて、第２方向一方側（図３の矢印Ｅ方向側）の位置において、第１方向に並んで配置されており、後述する第２基板部８２に接続されている。一方、第２バスバー４８の他端部は、プレートホルダ２４から上側へ突出されて、第２方向他方側（図３の矢印Ｆ方向側）の位置において、第１方向に並んで配置されており、後述する第２基板部８２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ユニット７０と、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６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６（Ａ）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、後述する基板ユニット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の周方向の全周に亘って延在されたリブ状に形成されている。

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一対の基板固定部６１Ａを有しており、基板固定部６１Ａ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、一対の基板固定部６１Ａは、軸線ＡＬに対して第２方向に対称を成す位置に配置されている。

一対の基板固定部６１Ａには、下側へ開放された凹状の基板固定ネジ部６１Ｂが、それぞれ形成されている。そして、基板固定ネジ部６１Ｂの内周面には、雌ネジが形成されている。また、第２方向一方側（図５及び図６（Ａ）の矢印Ｅ方向側）の基板固定部６１Ａの下面には、基板固定ネジ部６１Ｂに対して第１方向他方側において、下側へ開放された凹状の第１位置決め孔６１Ｃが形成されており、第１位置決め孔６１Ｃは、下面視で円形状に形成されている。第２方向他方側（図５及び図６（Ａ）の矢印Ｆ方向側）の基板固定部６１Ａの下面には、基板固定ネジ部６１Ｂに対して第１方向他方側において、下側へ開放された凹状の第２位置決め孔６１Ｄが形成されており、第２位置決め孔６１Ｄ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。そして、第２位置決め孔６１Ｄの幅方向（第１方向）の寸法が、第１位置決め孔６１Ｃの直径と一致する寸法に設定されている。

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方向一方側の部分）は、後述する第１基板部８０のＦＥＴ８１によって発生した熱を放熱するための放熱部６２として構成されている。これにより、後述する第１基板部８０のＦＥＴ８１によって発生した熱をヒートシンク６０（放熱部６２）によって、回転電機１０の外部へ放熱するように構成されている。

ヒートシンク６０の下面６０Ｅには、放熱部６２を除く部分（第１方向他方側部分）において、下側へ開放された凹部６０Ｆが形成されており、凹部６０Ｆは、下面視で、略６角形状に形成されている。この凹部６０Ｆ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のターミナル９４を挿通させるため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（Ｂ）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。

＜基板ユニット７０について＞
図２～図５に示されるように、基板ユニット７０は、全体として、上下方向を厚み方向とした略円盤状に形成されて、ヒートシンク６０の下側に隣接して配置されている。この基板ユニット７０は、フレックスリジッド基板７４と、フレックスリジッド基板７４を保持するためのホルダ７２と、を含んで構成されている。

［ホルダ７２について］
図５及び図７に示されるように、ホルダ７２は、樹脂材（絶縁材）によって構成されている。ホルダ７２は、上下方向を軸方向とし、且つ第１方向他方側へ一部開放された比較的高さの低い略円筒状に形成されている。つまり、ホルダ７２が、平面視で、第１方向他方側へ開放された略Ｃ字形柱状に形成されている。そして、ホルダ７２の直径が、ヒートシンク６０（図７では、不図示）の直径よりも僅かに小さく設定されている。

ホルダ７２の長手方向両端側の部分には、ヒートシンク６０の基板固定部６１Ａに対応する位置において、一対のホルダ側固定部７２Ａが形成されている。一対のホルダ側固定部７２Ａは、略矩形ブロック状に形成されて、ホルダ７２に対して径方向内側（第２方向一方側及び第２方向他方側）へ突出されている。また、ホルダ側固定部７２Ａの上面及び下面は、ホルダ７２の上面及び下面とそれぞれ面一に配置されている。

ホルダ側固定部７２Ａには、円形状のホルダ固定孔７２Ｂが貫通形成されており、ホルダ固定孔７２Ｂは、ヒートシンク６０の基板固定ネジ部６１Ｂと同軸上に配置されている。

ホルダ側固定部７２Ａの上面（ヒートシンク６０側の面）には、ホルダ固定孔７２Ｂよりも第１方向他方側の位置において、第１保持ピン７２Ｃ（広義には、「保持部」として把握される要素である）が一体に形成されている。この第１保持ピン７２Ｃは、上下方向を軸方向とする略円柱状に形成されて、ホルダ側固定部７２Ａから上側へ突出されている。そして、第２方向一方側の第１保持ピン７２Ｃが、後述する第１基板部８０の第１基板側保持孔８０Ａ内に嵌入されると共に、第１保持ピン７２Ｃの先端部が、ヒートシンク６０の第１位置決め孔６１Ｃ内に嵌入されている。また、第２方向他方側の第１保持ピン７２Ｃが、後述する第１基板部８０の第１基板側保持長孔８０Ｂ内に嵌入されると共に、第１保持ピン７２Ｃの先端部が、ヒートシンク６０の第２位置決め孔６１Ｄ内に嵌入されている。これにより、ホルダ７２（すなわち、基板ユニット７０）のヒートシンク６０に対する位置が決まるように構成されている。

一方、ホルダ側固定部７２Ａの下面には、第２保持ピン７２Ｄ（広義には、「保持部」として把握される要素である）が一体に形成されている。第２保持ピン７２Ｄは、上下方向を軸方向とする略円柱状に形成されて、ホルダ側固定部７２Ａから下側へ突出されている。また、第２保持ピン７２Ｄは、第１保持ピン７２Ｃと同軸上に配置されており、第２保持ピン７２Ｄの軸長が、第１保持ピン７２Ｃの軸長よりも短く設定されている。

また、ホルダ７２の第１方向一方側の部分には、ホルダ側凹部７２Ｅが形成されている。ホルダ側凹部７２Ｅは、平面視で、第１方向一方側へ開放され且つホルダ７２の径方向内側へ突出された略Ｕ字形状に形成されており、ホルダ側凹部７２Ｅの長手方向両端部が、ホルダ７２に連結されている。

［フレックスリジッド基板７４について］
図８（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、フレックスリジッド基板７４は、ポリイミドフィルムなどによって構成されたフレキシブル基板７６と、ガラスエポキシなどによって構成されたリジッド基板７８と、を含んで構成されており、フレキシブル基板７６及びリジッド基板７８を厚み方向に積層した積層構造をなしている。詳しくは、フレックスリジッド基板７４の両端側の部分では、リジッド基板７８がフレキシブル基板７６の厚み方向両側に積層されており、フレックスリジッド基板７４の中間部は、フレキシブル基板７６のみによって構成されている。また、フレキシブル基板７６及びリジッド基板７８が積層された部分では、リジッド基板７８及びフレキシブル基板７６が、スルーホールによって接続されている。

そして、フレックスリジッド基板７４では、フレキシブル基板７６及びリジッド基板７８によって構成された一端側の部分を第１基板部８０とし、フレキシブル基板７６及びリジッド基板７８によって構成された他端側の部分を第２基板部８２としている。そして、第１基板部８０及び第２基板部８２に、電子部品が実装されるようになっている。さらに、フレックスリジッド基板７４では、第１基板部８０と第２基板部８２との間に配置されたフレキシブル基板７６のみで構成された部分を、フレキシブル部８４としており、フレキシブル部８４が、屈曲可能に構成されている。これにより、第１基板部８０及び第２基板部８２が、フレキシブル部８４によって接続されている。

また、図２～図５、及び図７に示されるように、基板ユニット７０のユニット状態では、フレキシブル部８４が屈曲されて、第１基板部８０が上下方向を板厚方向としてホルダ７２の上側に隣接して配置されており、第２基板部８２が上下方向を板厚方向としてホルダ７２の下側に隣接して配置されている。これにより、第１基板部８０と第２基板部８２とが平行に配置されている。そして、基板ユニット７０が、ヒートシンク６０の下側に隣接して配置されて、ヒートシンク６０に固定されている。以下、フレックスリジッド基板７４の構成を、基板ユニット７０のユニット状態として説明する。

第１基板部８０は、略円板状に形成されている。第１基板部８０の直径は、ヒートシンク６０の直径よりも僅かに小さく設定されており、第１基板部８０の外周部が、ホルダ７２の上面に接地されている。第１基板部８０には、ホルダ７２における第２方向一方側の第１保持ピン７２Ｃに対応する位置において、円形状の第１基板側保持孔８０Ａが貫通形成されている。また、第１基板部８０には、ホルダ７２における第２方向他方側の第１保持ピン７２Ｃに対応する位置において、第１基板側保持長孔８０Ｂ（図８参照）が貫通形成されており、第１基板側保持長孔８０Ｂは、平面視で第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。

そして、ホルダ７２の第１保持ピン７２Ｃが、第１基板部８０の第１基板側保持孔８０Ａ及び第１基板側保持長孔８０Ｂにそれぞれ嵌入されて、第１基板部８０が、ホルダ７２によって保持されている。なお、第１基板部８０のホルダ７２への保持状態では、第１保持ピン７２Ｃの先端部が第１基板部８０よりも上側へ突出している。

また、第１基板部８０には、ホルダ７２のホルダ固定孔７２Ｂに対応する位置において、一対の円形状の第１基板側固定孔８０Ｃが貫通形成されている。そして、基板ユニット７０のヒートシンク６０への固定状態では、第１基板部８０の上面の外周部が、ヒートシンク６０の接地部６１の下面に接地されて、第１基板部８０とヒートシンク６０とが上下方向に対向して配置されている（図２参照）。さらに、基板ユニット７０のヒートシンク６０への固定状態では、第１基板部８０の外周部が、モータ部１２のハウジング２０の周方向に沿って配置されている。

また、第１基板部８０の上面には、第１方向一方側の領域（ヒートシンク６０の放熱部６２と上下方向に対向する領域）において、複数のＦＥＴ８１（発熱素子であり、図２参照）が設けられている（実装されている）。また、基板ユニット７０のヒートシンク６０への固定状態では、ＦＥＴ８１と、ヒートシンク６０の下面６０Ｅ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なっている。そして、当該隙間に、放熱用のグリス等が介在されている。

さらに、第１基板部８０の第１方向一方側の外周部には、「切欠部」としての第１切欠部８０Ｄが形成されている。第１切欠部８０Ｄは、第１方向一方側へ開放された凹状に形成されており、平面視で第１切欠部８０Ｄが、ホルダ７２のホルダ側凹部７２Ｅ内に配置されるようになっている。

また、第１基板部８０におけるヒートシンク６０のターミナル挿通部６０Ｇと対向配置される部分は、接続エリア８０Ｅ（図４のハッチングが施された部分を参照）として構成されている。そして、接続エリア８０Ｅには、後述するコネクタアッシー９０のターミナル９４が接続される複数の端子孔８０Ｆが形成されている。

第２基板部８２は、第１方向他方側へ切り欠かれた略半円板状に形成されている。第２基板部８２の直径は、第１基板部８０の直径と同じに設定されており、第２基板部８２の外周部が、ホルダ７２の下面に接地されている。

第２基板部８２には、ホルダ７２における第２方向一方側の第２保持ピン７２Ｄに対応する位置において、円形状の第２基板側保持孔８２Ａが貫通形成されている。また、第２基板部８２には、ホルダ７２における第２方向他方側の第２保持ピン７２Ｄに対応する位置において、第２基板側保持長孔８２Ｂが貫通形成されており、第２基板側保持長孔８２Ｂは、平面視で第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。そして、ホルダ７２の第２保持ピン７２Ｄが、第２基板部８２の第２基板側保持孔８２Ａ及び第２基板側保持長孔８２Ｂに嵌入されて、第２基板部８２が、ホルダ７２によって保持されている。

また、第２基板部８２には、ホルダ７２のホルダ固定孔７２Ｂに対応する位置において、一対の円形状の第２基板側固定孔８２Ｃが貫通形成されている。そして、「締結部材」としての固定ネジＳＣ２が、第２基板部８２の第２基板側固定孔８２Ｃ、ホルダ７２のホルダ固定孔７２Ｂ、及び第１基板部８０の第１基板側固定孔８０Ｃに下側から挿入され、ヒートシンク６０の基板固定ネジ部６１Ｂに螺合されることで、基板ユニット７０が、ヒートシンク６０に固定さている。

また、第２基板部８２の第１方向一方側の部分には、第２切欠部８２Ｄが形成されている。第２切欠部８２Ｄは、第１基板部８０の第１切欠部８０Ｄと同様に、第１方向一方側へ開放された凹状に形成されており、平面視で、ホルダ７２のホルダ側凹部７２Ｅ内に配置されるようになっている。また、第２基板部８２の第２切欠部８２Ｄ及び第１基板部８０の第１切欠部８０Ｄの幅寸法（第２方向の寸法）は同じに設定されている。

さらに、第２基板部８２の第１方向他方側の部分には、コネクタ用切欠部８２Ｅが形成されている。このコネクタ用切欠部８２Ｅは、第１基板部８０の接続エリア８０Ｅに対応して、下面視で略Ｗ字形状に形成されている。詳しくは、コネクタ用切欠部８２Ｅは、下面視で、第１基板部８０の接続エリア８０Ｅに対して第１方向一方側に若干ずれて配置されている。これにより、第１基板部８０の接続エリア８０Ｅ（すなわち、端子孔８０Ｆ）と第２基板部８２とが、下面視で重ならないように構成されている。また、前述したように、ホルダ７２は、第１方向他方側へ一部開放されており、接続エリア８０Ｅには、ホルダ７２が設けられていない構成になっている。すなわち、第１基板部８０の接続エリア８０Ｅが、下側及び第１方向他方側へ開放されている。

第２基板部８２の下面の中央部には、磁気センサ８３（図２参照）が設けられている（実装されている）。この磁気センサ８３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８３とマグネット３０とが上下方向に対向配置されている。これにより、回転軸２８の回転量（回転角度）を磁気センサ８３によって検出する構成になっている。

また、図示は省略するが、第２基板部８２の下面には、モータ部１２の第１バスバー４７及び第２バスバー４８に対応する位置において、接続端子が設けられており、第１バスバー４７及び第２バスバー４８が接続端子に圧入されている。これにより、モータ部１２と基板ユニット７０とが電気的に接続されている。

フレキシブル部８４は、第１基板部８０の第１切欠部８０Ｄから第２基板部８２の第２切欠部８２Ｄへ延出されて、第１基板部８０及び第２基板部８２を接続している。すなわち、フレキシブル部８４が第１基板部８０の第１切欠部８０Ｄ内に配置されている。また、フレキシブル部８４の幅寸法は、第１切欠部８０Ｄ及び第２切欠部８２Ｄの幅寸法よりも小さく設定されている。そして、第１基板部８０の第１切欠部８０Ｄから第１方向一方側へ延出されたフレキシブル部８４が、第１方向他方側へ折り返されて、第２基板部８２の第２切欠部８２Ｄ側へ延出されている。詳しくは、フレキシブル部８４は、第２方向から見て、第１方向他方側へ開放された略Ｕ字形状に屈曲されて、ホルダ７２のホルダ側凹部７２Ｅ内に配置されている。また、基板ユニット７０のヒートシンク６０への固定状態では、フレキシブル部８４の屈曲部が、ヒートシンク６０の径方向外側へ突出しないように配置されている。

＜コネクタアッシー９０について＞
図１～図５に示されるように、コネクタアッシー９０は、モールド部９１を有しており、モールド部９１は、樹脂材（絶縁材）によって構成されている。モールド部９１は、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。換言すると、ヒートシンク６０における放熱部６２（第１方向一方側の部分）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。

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箇所の固定孔９２Ａが貫通形成されている。そして、固定ネジＳＣ３が、固定孔９２Ａ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、コネクタアッシー９０は、フレックスリジッド基板７４と車両の制御部とを接続するための複数のターミナル９４を有しており、ターミナル９４は、モールド部９１に一体に形成されている。具体的には、ターミナル９４の長手方向中間部が、ヒートシンク６０のターミナル挿通部６０Ｇ内を挿通している。そして、ターミナル９４の一端部が、第１基板部８０の端子孔８０Ｆに挿入され、第１基板部８０に半田付けされている。また、ターミナル９４の他端部が、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の内部にそれぞれ配置されている。そして、車両側の外部コネクタが、第１コネクタ部９３Ａ～第３コネクタ部９３Ｃに接続されている。これにより、車両側からフレックスリジッド基板７４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、フレックスリジッド基板７４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、回転電機１０の組立手順を説明しつつ、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の組立では、先にモータ部１２及びＥＣＵユニット１４を、それぞれユニット状態に組付ける。すなわち、モータ部１２のユニット状態では、３本の第１バスバー４７の他端部及び３本の第２バスバー４８の他端部が、プレートホルダ２４から上側へ延出されている。

一方、ＥＣＵユニット１４の組立では、先に基板ユニット７０をユニット状態に組立てる。具体的には、フレックスリジッド基板７４の第１基板部８０を、ホルダ７２の上側に配置して、ホルダ７２の第１保持ピン７２Ｃを第１基板部８０の第１基板側保持孔８０Ａ及び第１基板側保持長孔８０Ｂに嵌入させる。これにより、第１基板部８０がホルダ７２に保持される。

次に、フレックスリジッド基板７４のフレキシブル部８４を屈曲させながら、フレックスリジッド基板７４の第２基板部８２を、ホルダ７２の下側に配置する。そして、ホルダ７２の第２保持ピン７２Ｄを第２基板部８２の第２基板側保持孔８２Ａ及び第２基板側保持長孔８２Ｂに嵌入させる。これにより、第２基板部８２がホルダ７２に保持される。以上により、基板ユニット７０がユニット状態に組立てられる。

そして、基板ユニット７０をヒートシンク６０の下側に隣接配置して、基板ユニット７０をヒートシンク６０に固定する。具体的には、ホルダ７２における一方の第１保持ピン７２Ｃを、ヒートシンク６０の第１位置決め孔６１Ｃ内に嵌入させると共に、ホルダ７２における他方の第１保持ピン７２Ｃを、ヒートシンク６０の第２位置決め孔６１Ｄ内に嵌入させる。これにより、ヒートシンク６０に対する基板ユニット７０の位置が決定されると共に、第１基板部８０の外周部が、ヒートシンク６０の接地部６１に接地される。この状態で、固定ネジＳＣ２を、第２基板部８２の第２基板側固定孔８２Ｃ、ホルダ７２のホルダ固定孔７２Ｂ、及び第１基板部８０の第１基板側固定孔８０Ｃに下側から挿入させ、ヒートシンク６０の基板固定ネジ部６１Ｂに螺合させる。これにより、基板ユニット７０が、ヒートシンク６０に固定される。

次に、コネクタアッシー９０をヒートシンク６０の上側に配置して、コネクタアッシー９０のターミナル９４を、ヒートシンク６０のターミナル挿通部６０Ｇ内に挿入させる。そして、ターミナル９４の一端部を第１基板部８０の端子孔８０Ｆ内に挿入させると共に、モールドベース９２をヒートシンク６０の第１方向他方側の上側に隣接配置する。そして、固定ネジＳＣ３をヒートシンク６０の第１固定ネジ部６０Ｃ１及び第２固定ネジ部６０Ｊに螺合させて、固定ネジＳＣ３によってコネクタアッシー９０をヒートシンク６０に固定する。また、コネクタアッシー９０のターミナル９４の一端部を第１基板部８０に半田付けして固定する。これにより、ＥＣＵユニット１４がユニット化される。

そして、ＥＣＵユニット１４をモータ部１２へ組付ける。この組付では、ＥＣＵユニット１４をモータ部１２の上側に配置し、その後、ヒートシンク６０をハウジング２０の開口端部内に嵌入させる。そして、固定ネジＳＣ１を、ハウジング２０のネジ部２０Ｂ１に螺合させて、固定ネジＳＣ１によって、ヒートシンク６０（ＥＣＵユニット１４）をハウジング２０に固定する。これにより、ＥＣＵユニット１４がハウジング２０に固定される。

また、ヒートシンク６０をハウジング２０の開口端部内に嵌入させるときには、モータ部１２における第１バスバー４７及び第２バスバー４８を、第１基板部８０の接続端子に圧入する。これにより、ＥＣＵユニット１４とモータ部１２とが、電気的に接続される。以上により、回転電機１０の組立が完了する。

ここで、回転電機１０は、第１基板部８０及び第２基板部８２を有している。すなわち、回転電機１０は、２枚の基板部を有している。このため、仮に、回転電機１０を１枚の基板部で構成する場合と比べて、基板部に実装する電子部品の数を増加させることができる。したがって、回転電機１０をフォールトトレラント対応の構造にすることができる。

しかも、第１基板部８０及び第２基板部８２が、フレックスリジッド基板７４の一部を構成している。詳しくは、フレックスリジッド基板７４が、フレキシブル基板７６及びリジッド基板７８によって構成された第１基板部８０及び第２基板部８２と、フレキシブル基板７６によって構成されたフレキシブル部８４と、を含んで構成されており、フレキシブル部８４が第１基板部８０と第２基板部８２との間に配置されている。これにより、第１基板部８０及び第２基板部８２を接続するためのコネクタ部材を第１基板部８０及び第２基板部８２に設けることなく、第１基板部８０及び第２基板部８２を接続することができる。このため、仮に、第１基板部８０と第２基板部８２とを別体の基板として構成し且つ第１基板部８０と第２基板部８２とをコネクタ部材によって接続する比較例の基板ユニットと比べて、第１基板部８０及び第２基板部８２における電子部品の実装スペースを大きくすることができる。すなわち、上記比較例と比べて、第１基板部８０及び第２基板部８２を小型化することができる。
以上により、回転電機１０の大型化を抑制しつつ、回転電機１０をフォールトトレラント対応の構造にすることができる。

また、第１基板部８０は、上下方向を板厚方向として、ヒートシンク６０の下側に配置されており、第２基板部８２は、第１基板部８０の下側において、第１基板部８０と平行に配置されている。さらに、ホルダ７２が、フレックスリジッド基板７４の第１基板部８０と第２基板部８２との間に配置されており、ホルダ７２、第１基板部８０、及び第２基板部８２が、固定ネジＳＣ２によってヒートシンク６０に共締めされている。このため、第１基板部８０及び第２基板部８２を、上下方向（すなわち、回転電機１０の軸方向）に離間させた状態に並べて、ヒートシンク６０に固定することができる。これにより、上下方向における、第１基板部８０の下面及び第２基板部８２の上面に実装される電子部品の実装スペースを確保しつつ、第１基板部８０及び第２基板部８２を回転電機１０の軸方向に離間して配置することができる。したがって、回転電機１０の径方向の大型化を抑制することができる。
また、ホルダ７２とヒートシンク６０とは、別体に構成されているため、ホルダ７２の上下方向の高さを適宜変更することで、第１基板部８０の下面及び第２基板部８２の上面に実装される電子部品の高さ寸法に容易に対応することができる。
さらに、基板ユニット７０をヒートシンク６０に固定することで、ユニット化した基板ユニット７０及びヒートシンク６０をモータ部１２に組付けることができる。これにより、回転電機１０の作業性の効率化を図ることができる。

また、ホルダ７２は、上側へ突出された第１保持ピン７２Ｃを有している。そして、第１保持ピン７２Ｃを第１基板部８０の第１基板側保持孔８０Ａ及び第１基板側保持長孔８０Ｂに嵌入させることで、第１基板部８０がホルダ７２に保持される。また、ホルダ７２は、下側へ突出された第２保持ピン７２Ｄを有している。そして、第２保持ピン７２Ｄを、第２基板部８２の第２基板側保持孔８２Ａ及び第２基板側保持長孔８２Ｂに嵌入させることで、第２基板部８２がホルダ７２に保持される。これにより、第１基板部８０と第２基板部８２とを平行に保持した状態で、基板ユニット７０をヒートシンク６０に組付けることができる。したがって、基板ユニット７０をヒートシンク６０に組付けるときの組付性を向上することができる。

また、ホルダ７２は、上下方向を軸方向とし且つ第１方向他方側へ一部開放された円筒状に形成されている。そして、基板ユニット７０では、第１基板部８０の外周部がホルダ７２の上面に接地され、第２基板部８２の外周部がホルダ７２の下面に接地されている。すなわち、ホルダ７２を、第１基板部８０及び第２基板部８２の内周側の部分に配置しない構成になっている。このため、第１基板部８０の下面及び第２基板部８２の上面に実装される電子部品の実装スペースを効果的に確保することができる。

また、第２基板部８２の第１方向他方側の部分には、コネクタ用切欠部８２Ｅが形成されている。さらに、第１基板部８０の接続エリア８０Ｅは、コネクタアッシー９０のターミナル９４と接続されるエリアとして構成されている。そして、コネクタ用切欠部８２Ｅによって、第２基板部８２が、下面視で、第１基板部８０の接続エリア８０Ｅと重ならないように構成されている。このため、基板ユニット７０をヒートシンク６０に固定した状態において、接続エリア８０Ｅ（端子孔８０Ｆ）を下側から視認することができる。これにより、第１基板部８０と第２基板部８２とを平行に配置した構造にしても、コネクタアッシー９０のターミナル９４を第１基板部８０の接続エリア８０Ｅに容易に半田付けすることができる。したがって、ターミナル９４を第１基板部８０に半田付けするときの作業性を向上することができる。

また、第１基板部８０では、その外周部がハウジング２０に沿うように形成されており、第１基板部８０の外周部には、径方向外側へ開放された第１切欠部８０Ｄが形成されている。そして、フレックスリジッド基板７４のフレキシブル部８４が、第１基板部８０から延出されて、第１切欠部８０Ｄ内に配置されている。このため、フレキシブル部８４のハウジング２０への干渉を抑制しつつ、フレキシブル部８４によって第１基板部８０及び第２基板部８２を接続することができる。換言すると、第１基板部８０と第２基板部８２との間のスペースを有効に活用してフレキシブル部８４を配置することができると共に、回転電機１０の小型化に寄与することができる。

なお、本実施の形態の回転電機１０では、第１基板部８０、ホルダ７２、第２基板部８２を、ヒートシンク６０に共締めして、第１基板部８０及び第２基板部８２をヒートシンク６０に固定しているが、第１基板部８０及び第２基板部８２の固定方法はこれに限らない。例えば、ホルダ７２を省略して、第１基板部８０及び第２基板部８２をヒートシンク６０に直接固定するように構成してもよい。この場合には、例えば、ヒートシンク６０の下側の外周部に、下側へ突出したボスを設けて、第２基板部８２を当該ボスに固定すると共に、当該ボスが挿通される切欠きを第１基板部８０に形成してもよい。

また、本実施の形態では、ホルダ７２が樹脂製とされているが、ホルダ７２を金属製としてもよい。この場合には、第１基板部８０の外周部の一部を切り欠いて、ホルダ７２の一部を、当該切欠部内に突出させると共に、ヒートシンク６０に接触させる構成にしてもよい。これにより、ホルダ７２が、第１基板部８０の下面、第２基板部８２の上面に実装される電子部品に対するシールド部材として機能する。したがって、電子部品の輻射ノイズ等を低減することができる。さらに、この場合には、第１基板部８０及び第２基板部８２をホルダ７２にグランド接地させるように構成してもよい。また、この場合には、ホルダ７２を、第１基板部８０の外周部の全体を接地するような円筒状に形成してもよい。

また、本実施の形態では、ホルダ７２の第１保持ピン７２Ｃ（第２保持ピン７２Ｄ）によって第１基板部８０（第２基板部８２）を保持する構成になっているが、ホルダ７２における第１基板部８０（第２基板部８２）を保持する構成はこれに限らない。例えば、ホルダ７２に保持爪を設けて、当該保持爪を第１基板部８０（第２基板部８２）に係合させることで、ホルダ７２が第１基板部８０（第２基板部８２）を保持する構成にしてもよい。

１０回転電機
１２モータ部
６０ヒートシンク
７２ホルダ
７４フレックスリジッド基板
７６フレキシブル基板
７８リジッド基板
８０第１基板部
８０Ｄ第１切欠部（切欠部）
８０Ｅ接続エリア
８２第２基板部
８４フレキシブル部
９０コネクタアッシー
９４ターミナル
ＳＣ２固定ネジ（締結部材）

Claims

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対して前記モータ部の軸方向一方側において前記ヒートシンクに固定され、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の一部において前記フレキシブル基板の厚み方向両側に積層されたリジッド基板と、によって構成されると共に、前記モータ部に接続されたフレックスリジッド基板と、
を備え、
前記フレックスリジッド基板は、
前記フレキシブル基板及び前記リジッド基板によって構成された第１基板部及び第２基板部と、
前記フレキシブル基板によって構成され、前記第１基板部と前記第２基板部との間に配置され、屈曲可能に構成されたフレキシブル部と、
を含んで構成され、
前記第１基板部は、前記モータ部の軸方向を板厚方向として配置されると共に、前記ヒートシンクに固定され、
前記第２基板部は、前記第１基板部に対して前記モータ部の軸方向一方側に配置されると共に、前記モータ部に接続され、
前記第１基板部と前記第２基板部との間には、前記第１基板部及び前記第２基板部を保持するホルダが設けられており、
前記第１基板部には、前記ヒートシンクのターミナル挿通部に前記モータ部の軸方向他方側から挿入されるコネクタアッシーのターミナルを半田付けする接続エリアが設定されており、
前記第１基板部及び前記第２基板部の板厚方向において、前記第２基板部と前記接続エリアとが重なっていないことを特徴とする回転電機。
前記第１基板部、前記ホルダ、前記第２基板部が、締結部材によって前記ヒートシンクに共締めされていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記ホルダは、前記第１基板部及び前記第２基板部の板厚方向を軸方向とし且つ一部開放された筒状に形成されており、
前記第１基板部の外周部及び前記第２基板部の外周部が、前記ホルダの軸方向両端面に接地されていることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
前記第１基板部の外周部が前記ハウジングに沿うように、前記第１基板部が形成されると共に、前記第１基板部の外周部には、前記第１基板部の径方向外側へ開放された切欠き部が形成されており、前記切欠き部に前記フレキシブル部が配置されていることを特徴とする請求項１～請求項３の何れか１項に記載の回転電機。