JP2017085718A - モータ - Google Patents
モータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017085718A JP2017085718A JP2015209584A JP2015209584A JP2017085718A JP 2017085718 A JP2017085718 A JP 2017085718A JP 2015209584 A JP2015209584 A JP 2015209584A JP 2015209584 A JP2015209584 A JP 2015209584A JP 2017085718 A JP2017085718 A JP 2017085718A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
- winding terminal
- heat
- heat sink
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
- H02K9/227—Heat sinks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
- H02K9/223—Heat bridges
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
Description
しかしながら、特許文献1では、これらの方法では、放熱効率を高めるために、その貫通孔を大径化したり、さらにスルーホールの数を増やしたりする必要があるため、基板面積の拡大を招き、製品価値を下げることになるとされている。
しかしながら、特許文献1では、セラミックやアルミニウムからなる基板に代えると、基板コストの増加(同体積比で約5倍程度)を招くことになるとされている。
(1)本発明のモータは、ロータとコイルが巻回されたステータとを有するモータ本体部と、主として一方の面にパワー素子を含む駆動回路が実装される回路基板を有する駆動回路部と、前記回路基板の他方の面側に配置され、前記駆動回路部の熱を放熱するヒートシンクと、モータ本体部のコイルの端部が一方側に電気接続され、他方側の一部が前記回路基板に実装された前記パワー素子に電気接続されるとともに前記パワー素子からの熱を前記回路基板の一方の面側から他方の面側に伝達する巻線端子と、を備える。
(2)上記(1)の構成において、前記ヒートシンクの前記回路基板側となる一方の面に電気絶縁性でかつ熱伝導性の材料が設けられている。
(3)上記(1)又は(2)の構成において、前記巻線端子の他方側は、前記パワー素子に電気接続された前記回路基板のランドに半田で接合されている。
(4)上記(3)の構成において、前記ランドは、前記回路基板の他方の面に設けられ、前記ランドは、前記ランドから前記回路基板の一方の面に繋がる導電パターンで前記パワー素子に電気接続されている。
(5)上記(1)から(4)のいずれか1つの構成において、前記巻線端子の他方側の端部は、前記回路基板の他方の面より突出して配置されるとともに、前記ヒートシンクに直接接触しないように前記ヒートシンクに形成された溝部内に配置されている。
(6)上記(5)の構成において、前記ヒートシンクの前記溝部には、前記巻線端子の他方側の前記端部から前記ヒートシンクに熱を伝達する電気絶縁性でかつ熱伝導性の材料が設けられている。
(7)上記(1)から(6)のいずれか1つの構成において、前記巻線端子には熱抵抗の低い材料が用いられ、かつ、前記巻線端子は、前記回路基板の一方の面側から他方の面側に熱を伝達する部分が電流を流すのに必要な断面積より十分に大きい断面積とされている。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
図1に示すように、モータ1は、モータ本体部10と、駆動回路部20、とヒートシンク30と、を備えている。
図2に示すように、モータ本体部10は、中央に配置されるロータ11と、ロータ11の外周に配置されるステータ12と、ステータ12の外周を覆うように配置されるフレーム13と、を備えている。
なお、ステータ12が、フレーム13の側壁部131に対して圧入固定や接着固定されることで、フレーム13とステータ12とは一体化される。
蓋部133の中央側には、下側(他方側)に出っ張るシャフト113を回転自在に軸受けする軸受部14bを収納する凹部133bが形成されており、その凹部133bの中央には、シャフト113の他端側を通す貫通孔が設けられている。
詳細に関しては、後述するが、図2に示すように、巻線端子40は、上側(一方側)にモータ本体部10のコイル123(インシュレータ122上に巻回されたコイル123)の端部が電気接続されるコイル接続部41を有しており、一方、巻線端子40の下側(他方側)の一部が後ほど説明する回路基板22上の導電パターンを介してパワー素子221に電気接続される。
したがって、パワー素子221で制御された電流が巻線端子40を介してコイル123に供給され、モータ1が駆動するようになっている。
そして、この巻線端子40を駆動回路部20側に出すために、蓋部133には、巻線端子40を通すための貫通孔が設けられている。
また、モータの種類もブラシレスモータに限定されるものではなく、本実施形態では、ロータ11が中央に位置するインナーロータ型の場合を示しているが、ステータが中央に位置し、ロータがステータの外側に配置されるアウターロータ型のモータでもよい。
駆動回路部20は、フレーム13の下側(他方側)の端部に形成されるフランジ134にネジ固定される外壁部21と、その外壁部21内に配置される回路基板22と、を備えている。
このエッチングは、導電パターンを形成するためにエッチングすることが必要な部分だけに行われ、導電パターンに使用しない導電膜の部分であっても、エッチングの必要がない部分については、そのままベタパターンのまま残されている。
そして、導電膜を形成する材料(例えば、銅など)は一般的に熱伝導率が大きいため、回路基板の表裏の面は横方向への熱の伝達は悪くない。
したがって、このような一般的な回路基板の構成とすることで部品コストを安く抑えることができる反面、放熱性の観点からすると回路基板の厚さ方向への放熱性が低いという問題がある。
図3は、回路基板22の一方の面22a(図2で上側となっている面)を正面に見た正面図である。
なお、図3では、回路基板22の一方の面22aに形成されている電気配線となる導電パターンやパワー素子221以外の素子についての図示を省略している。
導電パターンは、貫通孔222の壁面にもほどこされており、貫通孔222は大径のスルーホールとして形成されている。
なお、図4でも、回路基板22の他方の面22bに形成されているランド23以外の電気配線となる導電パターンなどの図示を省略している。
なお、本実施形態では、ランド23と巻線端子40を半田接合しているが、半田による接合に限らず、導電性接着剤などによる接合であってもよい。
この半田接合のときに、貫通孔222と巻線端子40のすきまが半田で満たされるため、巻線端子40の他方側の一部がパワー素子221に低い電気抵抗で電気接続されることになる。
つまり、上述の2つのパワー素子221を設ける構成は、ハイサイド側パワー素子221Hとローサイド側パワー素子221Lとを対で設ける構成を示したものであり、このハイサイド側パワー素子221H及びローサイド側パワー素子221Lを図示しない制御回路部が制御することでモータ本体部10に供給する電流の制御が行われる。
図2に示すように、ヒートシンク30は、回路基板22側に向く、一方の面30aがほぼ平面状であり、一方の面30aの反対側に位置する他方の面30bには、複数の突起31が形成されており、放熱面積を増やして放熱効率を高めるようにされている。
このようにすることで、ヒートシンク30と回路基板22との間に熱伝導が低くなる空気が存在するような隙間ができ難くなり、回路基板22からヒートシンク30への熱伝導を高めることができる。
図6に示すように、一方の面30aには、回路基板22の他方の面22bから突出する巻線端子40の他方側の端部を収容する溝部32が形成されている。
このため、図2の点線の丸囲み部分Bの拡大図である図7に示すように、巻線端子40の他方側の端部は、図2のモータ1の状態のときに、ヒートシンク30に直接接触しないようにヒートシンク30に形成された溝部32内に配置されるので、巻線端子40とヒートシンク30との間が空間的に離間して電気的に絶縁された状態となっている。
巻線端子40の他方側は、パワー素子221に電気接続されていればよいので、図7を参照して説明すれば、本来であれば、回路基板22の一方の面22a側で、パワー素子221に電気接続されるように半田や導電性接着剤などで接合する態様であってもよい。
したがって、本実施形態は、単に電流を流すことを目的とする巻線端子と比較するとより効率的に熱を伝えることが可能になっている。
たとえば、縦2mm×横8mmの矩形状の断面積の巻線端子40では熱抵抗を0.248[℃/W]まで小さくできるが、そうすると、回路基板22も大きくなることになるので小型化するという視点では好ましくない。
この程度の熱抵抗(0.300[℃/W]以上)であれば、巻線端子40の断面積を回路基板22の大型化につながるほどに大きくしなくても実現が可能である。
しかしながら、必ずしも、突出させる必要はなく、巻線端子40の他方側の端部が、回路基板22の他方の面22bとほぼ面一になる程度に配置されていてもよい。
Claims (7)
- ロータとコイルが巻回されたステータとを有するモータ本体部と、
主として一方の面にパワー素子を含む駆動回路が実装される回路基板を有する駆動回路部と、
前記回路基板の他方の面側に配置され、前記駆動回路部の熱を放熱するヒートシンクと、
モータ本体部のコイルの端部が一方側に電気接続され、他方側の一部が前記回路基板に実装された前記パワー素子に電気接続されるとともに前記パワー素子からの熱を前記回路基板の一方の面側から他方の面側に伝達する巻線端子と、を備えるモータ。 - 前記ヒートシンクの前記回路基板側となる一方の面に電気絶縁性でかつ熱伝導性の材料が設けられている請求項1に記載のモータ。
- 前記巻線端子の他方側は、前記パワー素子に電気接続された前記回路基板のランドに半田で接合されている請求項1又は請求項2に記載のモータ。
- 前記ランドは、前記回路基板の他方の面に設けられ、
前記ランドは、前記ランドから前記回路基板の一方の面に繋がる導電パターンで前記パワー素子に電気接続されている請求項3に記載のモータ。 - 前記巻線端子の他方側の端部は、前記回路基板の他方の面より突出して配置されるとともに、前記ヒートシンクに直接接触しないように前記ヒートシンクに形成された溝部内に配置されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のモータ。
- 前記ヒートシンクの前記溝部には、前記巻線端子の他方側の前記端部から前記ヒートシンクに熱を伝達する電気絶縁性でかつ熱伝導性の材料が設けられている請求項5に記載のモータ。
- 前記巻線端子には熱抵抗の低い材料が用いられ、かつ、前記巻線端子は、前記回路基板の一方の面側から他方の面側に熱を伝達する部分が電流を流すのに必要な断面積より十分に大きい断面積とされている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のモータ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015209584A JP6327646B2 (ja) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | モータ |
US15/331,202 US10236749B2 (en) | 2015-10-26 | 2016-10-21 | Motor |
DE102016120314.9A DE102016120314A1 (de) | 2015-10-26 | 2016-10-25 | Elektromotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015209584A JP6327646B2 (ja) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | モータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017085718A true JP2017085718A (ja) | 2017-05-18 |
JP6327646B2 JP6327646B2 (ja) | 2018-05-23 |
Family
ID=58490396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015209584A Active JP6327646B2 (ja) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | モータ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10236749B2 (ja) |
JP (1) | JP6327646B2 (ja) |
DE (1) | DE102016120314A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017223619B3 (de) | 2017-12-21 | 2019-05-09 | Robert Bosch Gmbh | Steuergerät für eine elektrische Maschine |
US11015564B2 (en) * | 2018-04-24 | 2021-05-25 | GM Global Technology Operations LLC | Starter for an internal combustion engine |
DE102018004358A1 (de) * | 2018-06-02 | 2019-12-05 | Franka Emika Gmbh | Antriebsvorrichtung für einen Manipulator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010028925A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Asmo Co Ltd | モータ及び電動パワーステアリング装置用モータ |
JP2013115923A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Minebea Co Ltd | ブラシレスモータ |
JP2014117005A (ja) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Minebea Co Ltd | ブラシレスモータ |
JP2015146710A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 日産自動車株式会社 | 機電一体駆動ユニットの冷却装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070145836A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Emerson Electric Co. | Winding lead cooling for motor with heat-sensitive electronic components |
US9729028B2 (en) * | 2012-10-04 | 2017-08-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotary electric machine having integrated drive control device |
JP6049584B2 (ja) | 2013-10-28 | 2016-12-21 | 三菱電機株式会社 | 電動機 |
-
2015
- 2015-10-26 JP JP2015209584A patent/JP6327646B2/ja active Active
-
2016
- 2016-10-21 US US15/331,202 patent/US10236749B2/en active Active
- 2016-10-25 DE DE102016120314.9A patent/DE102016120314A1/de active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010028925A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Asmo Co Ltd | モータ及び電動パワーステアリング装置用モータ |
JP2013115923A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Minebea Co Ltd | ブラシレスモータ |
JP2014117005A (ja) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Minebea Co Ltd | ブラシレスモータ |
JP2015146710A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 日産自動車株式会社 | 機電一体駆動ユニットの冷却装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6327646B2 (ja) | 2018-05-23 |
US10236749B2 (en) | 2019-03-19 |
US20170117777A1 (en) | 2017-04-27 |
DE102016120314A1 (de) | 2017-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4361486B2 (ja) | 電気モータの電力用電子部品及び制御用電子部品を搭載する装置構造 | |
US11129271B2 (en) | Motor, circuit board, and engine cooling module including the motor | |
CN110352634B (zh) | 集成有逆变器的bldc电机 | |
US20080048535A1 (en) | Controller for a direct current brushless motor | |
JP6183314B2 (ja) | 電子装置及びそれを備えた駆動装置 | |
US20140028161A1 (en) | Motor control unit and brushless motor | |
JP2008174097A (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
JP5893099B1 (ja) | 電力供給ユニット一体型回転電機 | |
JP2012200055A (ja) | 電動機 | |
JP6505311B2 (ja) | 電動機および換気扇 | |
CN108633216B (zh) | 马达组件及其马达电气盒 | |
JP6327646B2 (ja) | モータ | |
JP3224219U (ja) | モータ、プリント回路基板、及びモータを含むエンジン冷却ファンモジュール | |
JP2016523073A (ja) | 電気機械 | |
US11121606B2 (en) | Motor, circuit board, and engine cooling module including the motor | |
WO2003049518A1 (fr) | Alimentation de courant | |
JP2015144532A (ja) | 電動機 | |
JP7395924B2 (ja) | モータ装置 | |
US8081475B1 (en) | Heat sinking assembly and method for power electronics in a trolling motor controller head | |
US11349375B2 (en) | Electric machine with a heat transfer device for transferring heat from an electronic component to a heat sink | |
JP2017208436A (ja) | 半導体装置及びモータ装置 | |
JP2017184541A (ja) | モータ | |
JP2017169348A (ja) | モータ | |
JP2017184294A (ja) | モータの制御装置 | |
JP2020064941A (ja) | 回路構造体及び電気接続箱 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180320 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180411 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6327646 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |