JP7413710B2 - モータ装置 - Google Patents
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Description
上記のモータ装置は、前記第2基板に実装されている前記素子群は、前記モータに電流を供給する機能を有するスイッチング素子を含むパワー素子群であり、前記第1基板に実装されている前記素子群は、前記スイッチング素子の動作を制御するマイコンを含む制御素子群であることが好ましい。
図1及び図2に示すように、モータ装置1は、モータ2と、第1基板としての制御基板3と、第2基板としてのパワー基板4と、モータハウジング5と、第1ヒートシンク6と、第2ヒートシンク7と、情報授受部8とを備えている。モータ装置1は、例えば車両の電動パワーステアリング装置に搭載されるものである。パワー基板4には、素子群として、モータ2へ供給する電流を制御するパワー素子群4bが実装されている。制御基板3には、素子群として、モータ2の駆動を制御する制御素子群3bが実装されている。パワー基板4は、板厚方向において制御基板3と対向して配置されているとともに、制御基板3よりもモータ2に近い側に配置されている。モータハウジング5は、モータ2を収容している。第1ヒートシンク6は、制御基板3とパワー基板4との間に配置されている。第2ヒートシンク7は、パワー基板4とモータ2との間に配置されている。第2ヒートシンク7は、モータハウジング5に固定されている。第1ヒートシンク6は、モータハウジング5に固定されている。情報授受部8は、外部機器との間で情報を授受するために設けられている。なお、以下では、説明の便宜上、モータ2の回転軸2aの軸方向Xを基準として、情報授受部8側を第1軸方向、モータ2側を第2軸方向という。軸方向Xは、モータ2の回転軸2aの延びる方向である。
図3に示すように、モータ2は、モータハウジング5内に固定されたステータ21と、ステータ21の内周に回転可能に配置されたロータ22とを有している。
制御基板3と第1ヒートシンク6との軸方向Xにおける間には、制御基板3から第1ヒートシンク6への熱伝導性を高めるために、制御基板3と第1ヒートシンク6とを熱接触させる第1放熱材101が介在されている。第1放熱材101は、例えばシリコン等の熱伝導率が高い材料によって構成される流動性の放熱グリスである。第1放熱材101は、制御素子群3bのうち少なくともマイコン31が基板部3aに実装されている部分と軸方向Xにおいて重なる領域に介在されている。制御基板3は、第1放熱経路によって放熱される。第1放熱経路は、マイコン31から生じた熱が、制御基板3から第1放熱材101を介して第1ヒートシンク6へ伝達され、第1ヒートシンク6からモータハウジング5へ伝達される放熱経路である。
制御基板3は、板厚方向における第2軸方向側の面が第1ヒートシンク6と対向する。制御基板3に実装されている制御素子群3bは、板厚方向における第2軸方向側の面から第1ヒートシンク6へ放熱が促される。また、パワー基板4は、板厚方向における第1軸方向側の面が第1ヒートシンク6と対向するとともに、板厚方向における第2軸方向側の面が第2ヒートシンク7と対向する。制御基板3に実装されている制御素子群3bよりも実装されている発熱量が大きいパワー基板4に実装されているパワー素子群4bは、板厚方向における第1軸方向側の面から第1ヒートシンク6へ放熱が促されるとともに、板厚方における第2軸方向側の面から第2ヒートシンク7へ放熱が促される。これにより、パワー基板4については、板厚方向における両側から放熱できる分、パワー基板4からの放熱を制御基板3からの放熱よりも積極的に促すことができる。
(1)パワー基板4からの放熱を制御基板3からの放熱よりも積極的に促すことができることから、モータ装置1の放熱性能を高めることができる。
(3)スイッチング素子41の発熱量とマイコン31の発熱量とを比較すると、スイッチング素子41の発熱量の方が大きいことは一般的に知られている。つまり、パワー素子群4bの発熱量は、制御素子群3bの発熱量よりも大きくなる。この場合、モータ装置1について上記各構成を採用したものとすることは好適である。
(7)制御基板3はパワー基板4よりも発熱量が小さいことから、制御基板3から第1ヒートシンク6へ伝達される熱量は相対的に小さい。このため、第1ヒートシンク6は、放熱性能に余裕ができやすい。このような第1ヒートシンク6に対してパワー基板4からも放熱できるように第2放熱経路を作ることで、パワー基板4からの放熱をさらに促すことができる。
・第1放熱材101、第2放熱材102、及び第3放熱材103は、例えばシリコン等の熱伝導率が高い材料によって構成される流動性の放熱グリスに限らず、固体性の放熱グリスであってもよいし、熱伝導性を高める放熱シートであってもよい。
・第2ヒートシンク7と第1ヒートシンク6とを別種類の材料によって構成してもよい。また、第2ヒートシンク7の総質量は第1ヒートシンク6の総質量よりも小さくてもよいし、同じであってもよい。
・モータ装置1は、車両の電動パワーステアリング装置に搭載されるものに限らず、例えば車両の車輪を転舵させる転舵ユニットに搭載されるものであってもよい。
Claims (5)
- モータと、
素子群が実装されている第1基板と、
前記第1基板と互いに板厚方向において対向して配置されているとともに、前記第1基板に実装されている素子群よりも発熱量が大きい素子群が実装されている第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置されているとともに、前記第1基板に実装されている素子群及び前記第2基板に実装されている素子群からの放熱を促すための第1ヒートシンクと、
前記第2基板における前記第1ヒートシンクと反対側に配置されているとともに、前記第2基板に実装されている素子群からの放熱を促すための第2ヒートシンクとを備え、
前記第2基板に実装されている前記素子群は、前記モータに電流を供給する機能を有するスイッチング素子を含むパワー素子群であり、
前記スイッチング素子は、前記第2基板における前記第2ヒートシンク側の面に実装されており、
前記第1基板に実装されている前記素子群は、前記スイッチング素子の動作を制御するマイコンを含む制御素子群であり、
前記マイコンは、前記第1基板における前記第1ヒートシンク側の面に実装されているモータ装置。 - 前記第1基板及び前記第1ヒートシンクは、放熱材を介在して熱接触するように構成され、
前記第1ヒートシンク及び前記第2基板は、放熱材を介在して熱接触するように構成され、
前記第2基板及び前記第2ヒートシンクは、放熱材を介在して熱接触するように構成されている請求項1に記載のモータ装置。 - 前記モータを収容する有底筒状のモータハウジングを備え、
前記第2ヒートシンクは、前記モータハウジングの開口を閉塞するとともに前記モータハウジングの内壁面に固定されていて、
前記第2ヒートシンクは、前記モータハウジングとの固定部位を介して前記モータハウジングと熱接触するように構成されている請求項1または2に記載のモータ装置。 - 前記モータを収容するモータハウジングを備え、
前記第1ヒートシンクは、前記モータハウジングに固定されていて、
前記第1ヒートシンクは、前記モータハウジングとの固定部位を介して前記モータハウジングと熱接触するように構成されている請求項1~3のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記第1ヒートシンクは、前記第1基板及び前記第2基板に対向する本体部と、前記本体部と接続されるとともに前記本体部の周囲を取り囲みつつ当該モータ装置の外部に露出しているハウジング部とを有している請求項3または4に記載のモータ装置。
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