JP6413512B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置に関するものである。

モータ等の駆動装置は、ハウジングに電機子と該電機子に給電するための給電用部材（給電用回路部材や給電用ブラシ）とが収容されたものがある。そして、このような駆動装置としては、ハウジングにおける樹脂部に放射ノイズ防止用の被覆層（電磁シールド層）を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。又、特許文献２では、ハウジングの一部を導電性樹脂製とした駆動装置が開示されている。これらの駆動装置では、電磁ノイズの外部への放射を抑えることができる。

特開２００１−３５２７０６号公報 実開昭６１−５２４５８号公報

しかしながら、上記のような駆動装置であっても、一部（特に高周波）の電磁ノイズは外部に放射されてしまうため、電磁ノイズの外部への放射が更に良好に抑制される駆動装置が求められている。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電磁ノイズの外部への放射を良好に抑制することができる駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決する駆動装置は、電機子と該電機子に給電するための給電用回路部材とがハウジングに収容された駆動装置であって、前記ハウジングは、ステータが収容された金属製のハウジング本体と、前記ハウジング本体の開口部を閉塞するように該開口部に固定された樹脂製のハウジングカバーとを有し、前記ハウジングカバーの内面及び外面の少なくとも一方には、凸状部及び凹状部の少なくとも一方を多数有する電磁シールド層が設けられており、前記給電用回路部材は、前記ハウジングカバーに収容されている。

同構成によれば、ハウジングカバーの内面及び外面の少なくとも一方には、凸状部及び凹状部の少なくとも一方を多数有する電磁シールド層が設けられるため、電磁ノイズの外部への放射を良好に抑制することができる。

上記駆動装置において、前記電磁シールド層が有する前記凸状部及び凹状部の少なくとも一方は等間隔で並設されることが好ましい。
同構成によれば、電磁シールド層が有する凸状部及び凹状部の少なくとも一方は等間隔で並設されるため、その設計が容易となるとともに、各部で効果がほぼ一定となる。

上記駆動装置において、前記電磁シールド層は、前記ハウジングカバーに形成された凸部又は凹部に沿って設けられることで前記凸状部又は前記凹状部を有することが好ましい。
同構成によれば、電磁シールド層は、ハウジングカバーに形成された凸部又は凹部に沿って設けられることで前記凸状部又は前記凹状部を有するため、その製造が容易となる。例えば、ハウジングカバーに凸部又は凹部を形成しておき、該ハウジングカバーをメッキ用の槽に漬けたり、該ハウジングカバーに電磁シールド層の素材を蒸着することで、凸状部又は凹状部を有する電磁シールド層を容易に得ることができる。

上記駆動装置において、前記凸状部又は前記凹状部は、先細り形状とされることが好ましい。
同構成によれば、凸状部又は前記凹状部は、先細り形状とされるため、電磁ノイズの外部への放射をより良好に抑制することができる。

上記駆動装置において、前記電磁シールド層は、素材の異なる複数の層からなることが好ましい。
同構成によれば、電磁シールド層は、素材の異なる複数の層からなるため、それぞれの素材の特徴によって電磁ノイズの外部への放射をより良好に抑制することができる。

本発明の駆動装置では、電磁ノイズの外部への放射を良好に抑制することができる。

一実施形態におけるブラシレスモータの一部断面図。 一実施形態におけるハウジングカバーの一部斜視図。 一実施形態におけるハウジングカバーの一部断面図。 周波数−シールド効果特性図。

以下、モータの一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、駆動装置としてのブラシレスモータ１１は、略有底筒状の金属製のハウジング本体１２と該ハウジング本体１２の開口部を閉塞するように該開口部に自身の開口部が固定される略有底筒状の樹脂製のハウジングカバー１３とからなるハウジング１４を有している。

ハウジング本体１２の内側にはステータ１５が固定されている。ステータ１５は、径方向内側に延びる複数のティース１６ａを有するステータコア１６と、ステータコア１６のティース１６ａに図示しないインシュレータを介して巻回される巻線１７とを備えた電機子である。

又、ブラシレスモータ１１のハウジング１４内において、ハウジング本体１２の開口部には樹脂製の支持部材１８が保持され、該支持部材１８の中央とハウジング本体１２の底部中央にそれぞれ支持された軸受１９，２０によって、ロータ２１の回転軸２２が回転可能に支持されている。尚、回転軸２２の先端部は、ハウジング本体１２の底部中央（軸中心）に形成された貫通孔を貫通して外部に露出し、図示しない被駆動部材に駆動連結されることになる。

ロータ２１は、回転軸２２に外嵌されたロータコア２３と該ロータコア２３に保持された永久磁石（図示略）とを有し、前記ステータコア１６の内側に配置されている。
又、ブラシレスモータ１１のハウジング１４内において、ハウジングカバー１３の開口部側には回路基板２４が保持され、該回路基板２４には前記巻線１７の端部が電気的に接続されている。回路基板２４には、前記ステータ１５に回転磁界を発生させるべく前記巻線１７に駆動電流を供給するための給電用部材としての給電用回路部材２５が実装されている。尚、給電用回路部材２５は、具体的にはパワートランジスタ等の素子である。

ここで、本実施形態のハウジングカバー１３の内面及び外面には、電磁シールド層３１，３２が設けられている。
そして、図２に示すように、ハウジングカバー１３の内面に設けられた電磁シールド層３１は、多数の凸状部３３を有し、該凸状部３３は等間隔で並設されている。詳しくは、本実施形態の凸状部３３は、先細り形状であって、具体的には四角錐形状とされ、基端部の辺に、隣り合う凸状部３３の基端部の辺が平行に配置される一定のパターンで等間隔に並設されている。

又、図３に示すように、ハウジングカバー１３の内面に設けられた電磁シールド層３１は、ハウジングカバー１３に予め形成された凸部１３ａに沿って（略均一の厚さで）設けられることで前記凸状部３３を有している。

又、図３に示すように、電磁シールド層３１は、素材の異なる複数の層からなり、本実施形態では、素材が銅のＣｕ層３４と素材がニッケルのＮｉ層３５とからなる。
又、ハウジングカバー１３の外面に設けられた電磁シールド層３２は、上記凸状部３３を有さずに、平面的に設けられたＣｕ層３６とＮｉ層３７とからなる。

次に、上記のように構成されたブラシレスモータ１１の作用について説明する。
給電用回路部材２５によって巻線１７に３相の駆動電流が供給されると、ステータ１５にて回転磁界が発生され、ロータ２１が回転駆動される。この際、特に給電用回路部材２５から電磁ノイズが放射されるが、電磁シールド層３１，３２によって電磁ノイズの外部への放射が抑えられる。更に、ハウジングカバー１３の内面に設けられた電磁シールド層３１は、多数の凸状部３３を有するため、電磁ノイズの外部への放射を良好に抑制することができる。詳しくは、図４の実験結果に示すように、多数の凸状部３３を有する電磁シールド層３１のシールド効果特性Ｘ１は、凸状部３３を有さない（平面状の）電磁シールド層３２のシールド効果特性Ｘ２に比べて、高い周波数でも大きなシールド効果を有するため、（特に高周波の）電磁ノイズの外部への放射を良好に抑制することができる。

次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）ハウジングカバー１３の内面には、凸状部３３を多数有する電磁シールド層３１が設けられるため、（特に高周波の）電磁ノイズの外部への放射を良好に抑制することができる。

（２）電磁シールド層３１が有する凸状部３３は等間隔で並設されるため、その設計が容易となるとともに、各部で効果がほぼ一定となる。
（３）電磁シールド層３１は、ハウジングカバー１３に形成された凸部１３ａに沿って（略均一の厚さで）設けられることで凸状部３３を有するため、その製造が容易となる。例えば、ハウジングカバー１３に凸部１３ａを形成しておき、該ハウジングカバー１３をメッキ用の槽に漬けたり、該ハウジングカバー１３に電磁シールド層３１の素材を蒸着することで、凸状部３３を有する電磁シールド層３１を容易に得ることができる。

（４）凸状部３３は、先細り形状（本実施形態では四角錐形状）とされるため、電磁ノイズの外部への放射をより良好に抑制することができる。
（５）電磁シールド層３１は、素材の異なる複数の層（本実施形態ではＣｕ層３４とＮｉ層３５）からなるため、それぞれの素材の特徴によって電磁ノイズの外部への放射をより良好に抑制することができる。具体的には、本実施形態の電磁シールド層３１は、電界を吸収し磁界を反射する性質を有するＣｕ層３４と、磁界を吸収する性質を有するＮｉ層３５とからなるため、それらの特徴によって電磁ノイズの外部への放射をより良好に抑制することができる。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、電磁シールド層３１は、凸状部３３を有するとしたが、多数の凹状部を有する電磁シールド層としてもよいし、凸状部と凹状部を共に有する電磁シールド層としてもよい。

・上記実施形態では、ハウジングカバー１３の外面に設けられた電磁シールド層３２は、凸状部３３を有さずに平面的に設けられるとしたが、これに限定されず、外面に設けられた電磁シールド層も凸状部や凹状部を有していてもよいし、外面に設けられた電磁シールド層のみが凸状部や凹状部を有していてもよい。

・上記実施形態では、電磁シールド層３１が有する凸状部３３は等間隔で並設されるとしたが、これに限定されず、凸状部や凹状部は不等間隔に並設されてもよい。
・上記実施形態では、電磁シールド層３１は、ハウジングカバー１３に形成された凸部１３ａに沿って（略均一の厚さで）設けられることで凸状部３３を有するとしたが、これに限定されず、ハウジングカバー１３に凸部１３ａを形成せずに、部分的に厚さの異なる電磁シールド層を設けて凸状部を有するようにしてもよい。尚、ハウジングカバー（ハウジング）に凹状部を多数有する電磁シールド層を設ける場合も、予めハウジングカバーに凹部を形成しておき、該凹部に沿って電磁シールド層を設けることで凹状部を形成してもよいし、部分的に厚さの異なる電磁シールド層を設けて凹状部を有するようにしてもよい。

・上記実施形態では、凸状部３３は、先細り形状であって四角錐形状とされるとしたが、これに限定されず、例えば、三角錐形状や円錐形状等としてもよい、四角柱形状や円柱形状等に変更してもよい。

・上記実施形態では、電磁シールド層３１は、素材の異なる複数の層であってＣｕ層３４とＮｉ層３５からなるとしたが、これに限定されず、Ｃｕ層３４やＮｉ層３５は他の異なる素材からなる層に変更してもよいし、単一の層からなる電磁シールド層としてもよい。

・上記実施形態では、ブラシレスモータ１１として具体化したが、これに限定されず、例えば、ブラシ付き直流モータのハウジングの少なくとも一部に凸状部及び凹状部の少なくとも一方を多数有する電磁シールド層を設けて具体化してもよい。尚、ブラシ付き直流モータでは、電機子であるロータに給電するための給電用部材としての給電用ブラシから電磁ノイズが放射されるが、その電磁ノイズの外部への放射を良好に抑制することができる。

・上記実施形態では、ハウジング１４の一部を構成する樹脂製のハウジングカバー１３に電磁シールド層３１，３２が設けられた構成としたが、（金属等の）電磁シールド材料よりなり、その内面及び外面の少なくとも一方に、凸状部及び凹状部の少なくとも一方が多数形成されたハウジングとしてもよい。このようにしても、電磁ノイズの外部への放射を良好に抑制することができる。

１３…ハウジングの一部を構成するハウジングカバー、１３ａ…凸部、１４…ハウジング、１５…ステータ（電機子）、２５…給電用回路部材（給電用部材）、３１…電磁シールド層、３３…凸状部。

Claims (5)

1. 電機子と該電機子に給電するための給電用回路部材とがハウジングに収容された駆動装置であって、
   前記ハウジングは、ステータが収容された金属製のハウジング本体と、前記ハウジング本体の開口部を閉塞するように該開口部に固定された樹脂製のハウジングカバーとを有し、
   前記ハウジングカバーの内面及び外面の少なくとも一方には、凸状部及び凹状部の少なくとも一方を多数有する電磁シールド層が設けられており、
   前記給電用回路部材は、前記ハウジングカバーに収容されていることを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記電磁シールド層が有する前記凸状部及び凹状部の少なくとも一方は等間隔で並設されることを特徴とする駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載の駆動装置において、
   前記電磁シールド層は、前記ハウジングカバーに形成された凸部又は凹部に沿って設けられることで前記凸状部又は前記凹状部を有することを特徴とする駆動装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置において、
   前記凸状部又は前記凹状部は、先細り形状とされたことを特徴とする駆動装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動装置において、
   前記電磁シールド層は、素材の異なる複数の層からなることを特徴とする駆動装置。