专利名称：电机单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及使电机和减速机构或控制电路一体化的电机单元，特别涉及被用作刮水器或滑动门等的驱动源的汽车用的电机单元。
背景技术：
历来，在汽车的挡风玻璃擦拭用的刮水器装置中，广泛使用着将电机作为驱动源，并借助于联杆使刮水器臂动作的方式。另一方面，在近些年，伴随刮水器系统的高功能化，也可看到许多取代这种联杆驱动方式，而电气控制电机以控制刮水器动作的方式。在此电机控制驱动方式中，从产品模块化等观点出发采用使控制电路与电机一体化的构成。例如，如特表2002-511038号公报那样，电机作为还包含减速机构的一个单元而搭载于实车中。
可是，在这样的电机单元中，由于将控制电路部在罩壳内平面地进行配置，并在此控制电路部上平面地载置电路部件，所以就有电路部件的安装面积变宽之类的问题。另外，在控制电路部中功率MOSFET或继电器等动力系统元件也全部被配置在印制线路板上。因此，在基板上结合电流量就必需将铜箔图案幅度取得较宽，相应地基板面积将扩大。动力系统元件，若考虑其散热性则希望基板面积宽广一些，从这一点出发基板面积就有扩大倾向。从而，因这些主要原因控制电路部就容易变大，而存在单元大型化之类的问题。若单元大型化则在车体侧就必须确保与其相符合的安装空间，而要求其进行改善。
本发明的目的就在于，缩小电机单元中控制电路部所占的空间，以谋求单元的小型化。
发明内容
本发明的电机单元是一体地设置有电机和具备用于驱动上述电机的控制电路的驱动控制部的电机单元，其特征在于上述驱动控制部具有第1电路部件收容部、相对于上述第1电路部件收容部立体地配置的第2电路部件收容部、以及在上述第1电路部件收容部与上述第2电路部件收容部之间所配设的联络线。
在本发明中，通过采用将驱动控制部设为具备第1及第2电路部件收容部的立体构造，就能够立体地配置电路部件，并可抑制平面的扩展以在小的空间内收容电机驱动控制用的电路部件。为此，与以往的电机单元相比就能够使单元小型化，还能够削减车体侧的安装空间。另外，由于联络线吸收从两收容部的电路部件发生的噪声，所以就能够得到应答性等的精度良好的电机。
在上述电机单元中，还可以在上述第1电路部件收容部中配置印制线路板，在上述第2电路部件收容部中配置经由上述联络线与上述印制线路板电连接的电路部件。另外，在上述电机单元中，还可以将上述印制线路板和上述第2电路部件收容部中所配置的电路部件隔着上述联络线相互大致平行地进行配置，由此，就能够空间效率良好地配置电路部件。
进而，在上述电机单元中，还可以在上述第1电路部件收容部中配置信号系统的电路部件，在上述第2电路部件收容部中配置动力系统的电路部件。据此，配置于第1电路部件收容部的印制线路板上流过的电流量就变小，能够减小铜箔图案面积，可使基板小型化。在此情况下，还可以将上述动力系统电路部件直接到安装上述联络线。
再者，在上述电机单元中，还可以将上述第2电路部件收容部相对于上述第1电路部件收容部配置于单元外面侧，据此，就能够将动力系统电路部件配置于外部空气侧，就可使由此处发生的热效率良好地放散到外部空气。在此情况下，还可以在上述第2电路部件收容部的外侧设置降温装置，进一步使散热性提高。
另一方面，在上述电机单元中，还可以将上述电机单元设为具有上述电机、收容着上述电机的减速机构的箱体框架以及收容着被安装于上述箱体框架的上述驱动控制部的盖壳组件的构成。
在此情况下，还可以将上述盖壳组件设为在上下立体地配置上述笫1及第2电路部件收容部的两室构造，或者在上述盖壳组件上设置对上述第1电路部件收容部和第2电路部件收容部进行间隔的隔壁。另外，还可以在上述隔壁上设置连通于上述第1电路部件收容部和第2电路部件收容部之间的联络孔。
进而，还可以将上述盖壳组件设为具有具备上述隔壁并在该隔壁与上述箱体框架之间形成上述第1电路部件收容部的底箱、和被安装于上述底箱并在与上述隔壁之间形成上述第2电路部件收容部的箱盖的构成。
再者，还可以在上述箱盖的内面固定动力系统电路部件，或者在箱盖的外面侧设置多个散热片。另外，还可以用铝来形成上述箱盖，对其外面侧实施黑氧化铝膜处理。
图1是表示作为本发明一实施方式的电机单元的构成的说明图。
图2是表示盖壳组件的内部构成的说明图。
图3是底箱的平面图，表示在图2中从上方观看卸下降温装置的状态的底箱的情形。
图4是底箱的底面图，表示在图2中从下方观看底箱的情形。
图5是底箱的斜视图，表示底箱在图2中上面侧的情形。
图6是底箱的斜视图，表示底箱在图2中下面侧的情形。
具体实施例方式
以下，基于附图来详细地说明本发明的实施方式。图1是表示作为本发明一实施方式的电机单元的构成的说明图。图1的电机单元1被用作汽车用刮水器装置的驱动源，为使电动电机2和减速机构部3以及驱动控制部4一体化的构成。电动电机2的旋转输出用减速机构部3进行减速后对未图示的刮水器机构进行驱动。
电动电机2由定子10和转子11组成。在定子10上设置着有底筒状的磁轭12、固定于磁轭12的内周面的永久磁铁13、电刷14以及保持电刷14的刷握15。在转子11侧设置着在定子10内自由旋转地得以支持的电机轴16、固定于电机轴16的电枢铁心17、缠绕于电枢铁心17的线圈18以及在电枢铁心17的侧方固定于电机轴16的换向器19。
在磁轭12的开口侧端缘部一体地组装着箱体框架21。在箱体框架21的侧端部用螺钉22固定着刷握15。在刷握15上电刷14沿内外径方向自由移动地得以支持。电刷14借助于弹簧23一边朝换向器19侧靠上一边滑动接触换向器19的外周面，这些基本构成与现有的一般电机相同。
在箱体框架21内配设有用于使电机轴16的选择减速后进行输出的减速机构部3。减速机构部3由齿轮减速机构组成，通过蜗杆24、蜗轮25、第1齿轮26、第2齿轮27将电机轴16的旋转减速后使其从驱动轴28输出。电机轴16的前端部从磁轭12突出到箱体框架21内，在此形成有滚刻了彼此相反螺旋的螺纹槽的一对蜗杆24a、24b。蜗杆24a与在箱体框架21的底面部自由旋转地得以支持的蜗轮25相啮合。蜗杆24b还与蜗轮25成对设置的未图示的另一个蜗轮相啮合。
在蜗轮25在同一轴上一体地设置着小径的第1齿轮26。第1齿轮26与大径的第2齿轮27相啮合。第2齿轮27固定于在箱体框架21的底面部自由旋转地得以支持的驱动轴28。在未图示的另一个蜗轮上还一体地设置着小径的第1齿轮，与第2齿轮27相啮合。驱动轴28从箱体框架21的底部突出，与未图示的刮水器机构相连结。此外，在箱体框架21的底部安装有密封橡胶29以覆盖驱动轴28。电机轴16的旋转一边经由蜗杆24a、24b、蜗轮25及未图示的蜗轮、第1齿轮26及未图示的第1齿轮、第2齿轮27进行减速直到驱动轴28一边使刮水器装置进行动作。
箱体框架21在图1中在上侧配设有收容驱动控制部4的盖壳组件30。图2是表示盖壳组件30的内部构成的说明图。盖壳组件30由合成树脂制的底箱31、压铸铝合金制的降温装置(箱盖)32构成。图3是底箱31的平面图，表示在图2中从上方观看卸下降温装置32的状态的底箱31的情形。另外，图4是底箱31的底面图，表示在图2中从下方观看底箱31的情形。图5、6是底箱31的斜视图，图5表示底箱31在图2中上面侧的情形。图6表示下面侧的情形。
底箱31的内部为在上下立体地配置电路部件收容部33、34的两室构造。在上下的电路部件收容部33、34之间，用形成于底箱31内的隔壁35进行间隔。在隔壁35上适宜形成有连通于两收容部33、34内的联络孔36。在联络孔36中配线有金属制的汇流线(联络线)37，电连接于两收容部33、34间。
在下侧的电路部件收容部33(第1电路部件收容部)中存放有安装着信号系统的芯片部件的印制线路板38或电容器39等。在印制线路板38上安装有进行电机轴16的旋转检测的旋转传感器40、对驱动轴28的旋转角度进行检测以检测刮水器刀片的位置的位置传感器41等。对应于旋转传感器40在电机轴16上安装着旋转检测用传感器磁体42，伴随电机轴16的旋转脉冲信号从旋转传感器40输出。另外，对应于位置传感器41在第2齿轮27上安装着位置检测用传感器磁体43，通过位置传感器41来检测出刮水器刀片的绝对位置(例如、下反转位置)。通过用位置传感器41对刮水器刀片的绝对位置进行检测，同时对来自旋转传感器40的脉冲信号进行计数，就可把握源于刮水器刀片的绝对位置的移动量。据此，刮水器刀片的当前位置就被准确地检测出。
在上侧的电路部件收容部34(第2电路部件收容部)中存放着作为动力系统的电路部件的FET44或继电器45、二极管46、电容器47等。在电路部件收容部34内配线着与印制线路板38电连接的汇流线37，FET44等分立元件被直接安装于汇流线37上。在汇流线37上结合动力系统电路部件所流过的电流量使用宽幅的金属板。汇流线37用环氧系树脂进行固定彼此绝缘。
在底箱31的上面安装有兼作盖壳的降温装置32。在降温装置32的内面侧用螺钉固定着FET44。FET44在其上面44a直接接触降温装置32的内面32a的状态下进行安装。在降温装置32的外面侧形成有多个散热片49。由FET44所发生的热直接传导给降温装置32，经由散热片49等从降温装置32的外面迅速地进行放热。此外，在降温装置32上还实施用于提高散热性的黑氧化铝膜(alumite)处理。
这样在驱动控制部4中，通过将底箱31的内部设为立体的两室构造对电路部件进行积层配置，就能够抑制平面的扩展以在小的空间内收容电机驱动控制用的电路部件。为此，与以往的电机单元相比就能够使单元小型化，还能够削减车体侧的安装空间。另外，底箱31内隔着汇流线37大致平行地配置着印制线路板38和FET44等分立元件，在底箱31内空间效率良好地配置着电路部件。
进而，若在两收容部33、34间用汇流线37进行联络，将动力系统的电路部件安装到汇流线37，在印制线路板38上仅安装信号系统的电路部件，就能够将流过基板上的电流量抑制得较小。为此，就能够使基板上的铜箔图案面积减小，相应地就可使基板尺寸小型化。从而，与两室构造相结合，以谋求电机单元的进一步小型化就成为可能。另外，由于汇流线37吸收从两收容部33、34的电路部件发生的噪声，所以还可使应答性等得以改善并谋求电机的控制精度的提高。
另一方面，在驱动控制部4中，在电机轴16侧的电路部件收容部33配置有信号系统的传感器部件，在位于底箱31的外面侧的电路部件收容部34配置有动力系统的电路部件。即，动力系统电路部件被配置于外部空气侧，就能够使由此处发生的热效率良好地放散到外部空气。另外，由于在动力系统电路部件的背面侧兼作底箱31的盖壳而设置降温装置32，所以能够使散热性进一步提高。
这样根据本发明的电机单元，由于在一体地设置电机和驱动控制部的电机单元中，将驱动控制部设为具备第1及第2电路部件收容部的立体构造，并用联络线连接两收容部之间的构成，所以就能够立体地配置电路部件，并可抑制平面的扩展以在小的空间内收容电机驱动控制用的电路部件。为此，与以往的电机单元相比就能够使单元小型化，还能够削减车体侧的安装空间。另外，由于联络线吸收从两收容部的电路部件发生的噪声，所以就可得到应答性等的精度良好的电机。
另外，根据本发明的电机单元，通过将配置于第1电路部件收容部的印制线路板和配置于第2电路部件收容部的电路部件隔着联络线相互大致平行地进行配置，就可谋求能够空间效率良好地配置电路部件的、单元的小型化。
进而，根据本发明的电机单元，通过在第1电路部件收容部中配置信号系统的电路部件，在第2电路部件收容部中配置动力系统的电路部件，就能够将配置于第1电路部件收容部的印制线路板上流过的电流量抑制得较小。为此，就能够结合电流量减小基板上的铜箔图案面积，使基板小型化并可谋求单元的小型化。
再者，根据本发明的电机单元，通过将第2电路部件收容部相对于第1电路部件收容部配置于单元外面侧，就能够将动力系统电路部件配置于外部空气侧，可使由此处发生的热效率良好地放散到外部空气。另外，通过在笫2电路部件收容部的外侧设置降温装置，还可进一步使散热性提高。
不言而喻，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其要点的范围内可进行各种各样的变更。
例如，还可在印制线路板38上不仅可安装信号系统电路部件还可适宜安装动力系统电路部件。另外，虽然在前述的实施方式中设底箱31的内部为立体的两室构造，但也可以设为三室以上的立体多室构造，或者设置诸如中二楼那样的隔室。
进而，虽然在前述的实施方式中，示出了将本发明的电机单元作为刮水器装置的驱动源进行使用的例子，但其用途并不限定于刮水器装置，还可以作为汽车的后车门或滑动门、自动车窗、活动车顶等的驱动源而适用。再者，本发明的电机单元并不仅用于汽车，还可以适用于将电机设为驱动源的各种电动机器。此外，虽然在前述的实施方式中就具备减速机构部3的电机单元进行了叙述，但还可以将本发明适用于不具有减速机构部3的电机单元。
产业上的利用可能性如上面那样，本发明的电机单元作为被用作刮水器或滑动门等的驱动源的汽车用的电机单元，另外，作为各种电动机器的驱动源则较为有用，尤其适合于在要求小型化的部位上所使用的电机单元。
权利要求
1.一种电机单元，该电机单元一体地设置有电机和具备用于驱动上述电机的控制电路的驱动控制部，其特征在于上述驱动控制部具有第1电路部件收容部、相对于上述第1电路部件收容部立体地配置的第2电路部件收容部、以及配设在上述第1电路部件收容部与上述第2电路部件收容部之间的联络线。
2.按照权利要求1所述的电机单元，其特征在于上述第1电路部件收容部具备印制线路板，上述第2电路部件收容部配置着经由上述联络线与上述印制线路板电连接的电路部件。
3.按照权利要求2所述的电机单元，其特征在于上述印制线路板和上述第2电路部件收容部中所配置的电路部件，隔着上述联络线相互大致平行地进行配置。
4.按照权利要求1～3中任意一项所述的电机单元，其特征在于上述第1电路部件收容部中配置着信号系统的电路部件，上述第2电路部件收容部中配置着动力系统的电路部件。
5.按照权利要求4所述的电机单元，其特征在于上述动力系统电路部件被直接安装于上述联络线。
6.按照权利要求1～5中任意一项所述的电机单元，其特征在于上述第2电路部件收容部相对于上述第1电路部件收容部被配置在单元外面侧。
7.按照权利要求1～6中任意一项所述的电机单元，其特征在于在上述第2电路部件收容部的外侧设置有降温装置。
8.按照权利要求1～7中任意一项所述的电机单元，其特征在于上述电机单元具有上述电机、收容着上述电机的减速机构的箱体框架、以及收容着被安装在上述箱体框架的上述驱动控制部的盖壳组件。
9.按照权利要求8所述的电机单元，其特征在于上述盖壳组件具有在上下立体地配置着上述第1及第2电路部件收容部的两室构造。
10.按照权利要求8或9所述的电机单元，其特征在于上述盖壳组件具有对上述第1电路部件收容部和第2电路部件收容部进行间隔的隔壁。
11.按照权利要求10所述的电机单元，其特征在于上述隔壁具有连通于上述第1电路部件收容部与第2电路部件收容部之间的联络孔。
12.按照权利要求10或11所述的电机单元，其特征在于上述盖壳组件具有具备上述隔壁并在该隔壁与上述箱体框架之间形成上述第1电路部件收容部的底箱、和被安装于上述底箱并在与上述隔壁之间形成上述第2电路部件收容部的箱盖。
13.按照权利要求12所述的电机单元，其特征在于上述箱盖在其内面固定着动力系统电路部件。
14.按照权利要求12或13所述的电机单元，其特征在于上述箱盖在其外面侧具有多个散热片。
15.按照权利要求12～14中任意一项所述的电机单元，其特征在于上述箱盖用铝来形成，并在其外面侧实施黑氧化铝膜处理而成。
全文摘要
一种缩小控制电路部的空间使其小型化的电机单元。在将电机和驱动控制部(4)一体化的电机单元中，将驱动控制部(4)设为立体地配置了两个电路部件收容部(33、34)的积层构造，并在两收容部(33、34)之间配设汇流线(37)。在电路部件收容部(33)中配置安装了旋转传感器(40)或位置传感器(41)等信号系统电路部件的印制线路板(38)。在电路部件收容部(34)中配置FET(44)或继电器(45)等动力系统电路部件。动力系统电路部件直接安装于汇流线(37)，并隔着汇流线(37)与印制线路板(38)大致平行地进行配置。电路部件收容部(34)相对于电路部件收容部(33)配置于单元外面侧，并在其外侧安装着降温装置(32)。
文档编号B60J5/06GK1695284SQ0382486
公开日2005年11月9日 申请日期2003年9月5日 优先权日2002年11月5日
发明者天笠俊之 申请人:株式会社美姿把