JP2001298903A - ブラシレスｄｃモータ - Google Patents
ブラシレスｄｃモータInfo
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/062—Details, component parts
- B62D5/064—Pump driven independently from vehicle engine, e.g. electric driven pump
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- 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
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石を固定したロータと電機子コイルを
巻き付けたステータとを備え、ステータの一側に油圧ポ
ンプなどの負荷を固定して用いるブラシレスＤＣモータ
において、ロータの軸受数を減らして負荷と組合せた組
立体を小型化することを可能にするブラシレスＤＣモー
タを提供する。 【解決手段】 ステータの他側を塞ぐように固定される
モータキャップにステータの中心軸に沿ってのびるロー
タ支持軸を立設し、ロータをこのロータ支持軸に回転自
在に保持する一方、ロータの回転角を検出するセンサを
配設し、ステータの一側を負荷側のケースで塞ぐことを
特徴とする。ロータは負荷側のケース内に延出させて、
この負荷側のケース内に保持する軸受に軸支することが
できる。またロータは負荷側の回転軸に継手を介して接
続してもよい。
巻き付けたステータとを備え、ステータの一側に油圧ポ
ンプなどの負荷を固定して用いるブラシレスＤＣモータ
において、ロータの軸受数を減らして負荷と組合せた組
立体を小型化することを可能にするブラシレスＤＣモー
タを提供する。 【解決手段】 ステータの他側を塞ぐように固定される
モータキャップにステータの中心軸に沿ってのびるロー
タ支持軸を立設し、ロータをこのロータ支持軸に回転自
在に保持する一方、ロータの回転角を検出するセンサを
配設し、ステータの一側を負荷側のケースで塞ぐことを
特徴とする。ロータは負荷側のケース内に延出させて、
この負荷側のケース内に保持する軸受に軸支することが
できる。またロータは負荷側の回転軸に継手を介して接
続してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ステータの一側
に油圧ポンプなどの負荷側のケースを固定して用いるブ
ラシレスＤＣモータに関するものである。
に油圧ポンプなどの負荷側のケースを固定して用いるブ
ラシレスＤＣモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などで広く用いられるパワーステ
アリング装置では、エンジンにより油圧ポンプを駆動し
て発生させた油圧を用いている。すなわちエンジンの運
転中には油圧ポンプは常時駆動され、油圧が設定圧力を
越えるとリリーフ弁によって油圧を一定に保っている。
アリング装置では、エンジンにより油圧ポンプを駆動し
て発生させた油圧を用いている。すなわちエンジンの運
転中には油圧ポンプは常時駆動され、油圧が設定圧力を
越えるとリリーフ弁によって油圧を一定に保っている。
【０００３】この場合には、例えばアイドリング中など
のエンジンの低速運転中にも設定圧力が得られるように
ポンプ容量やリリーフ弁などを設定しておく必要が生じ
る。このため特に高速運転時においてリリーフ弁で逃が
すオイル量が増加し、効率が低下するという問題が生じ
る。
のエンジンの低速運転中にも設定圧力が得られるように
ポンプ容量やリリーフ弁などを設定しておく必要が生じ
る。このため特に高速運転時においてリリーフ弁で逃が
すオイル量が増加し、効率が低下するという問題が生じ
る。
【０００４】そこで電動モータで油圧ポンプを駆動し、
この油圧ポンプが発生する油圧を用いてステアリングア
シスト力を得るようにした電動油圧パワーステアリング
（Electro-Hydraulic Power Steering）装置が提案さ
れ、すでに用いられている。この装置は車速センサ、舵
角センサなどからの信号をもとにして、油圧ポンプ駆動
モータの回転速度やトルクを電子制御するものである。
この油圧ポンプが発生する油圧を用いてステアリングア
シスト力を得るようにした電動油圧パワーステアリング
（Electro-Hydraulic Power Steering）装置が提案さ
れ、すでに用いられている。この装置は車速センサ、舵
角センサなどからの信号をもとにして、油圧ポンプ駆動
モータの回転速度やトルクを電子制御するものである。
【０００５】従来はこの油圧ポンプを駆動するための電
動モータを油圧ポンプのケースに接続していた。すなわ
ちモータケースの両端を塞ぐ２つのキャップにロータを
軸支した電動モータを油圧ポンプのケースに接続してい
た。
動モータを油圧ポンプのケースに接続していた。すなわ
ちモータケースの両端を塞ぐ２つのキャップにロータを
軸支した電動モータを油圧ポンプのケースに接続してい
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この場合には、ロータ
はモータ内の２つの軸受で軸支されることになる。また
油圧ポンプ自身の中にはポンプの回転軸を支持するため
の軸受がある。このためモータと油圧ポンプを一体とし
て見た場合に、軸受の数が増え軸方向に寸法が大きくな
るという問題があった。
はモータ内の２つの軸受で軸支されることになる。また
油圧ポンプ自身の中にはポンプの回転軸を支持するため
の軸受がある。このためモータと油圧ポンプを一体とし
て見た場合に、軸受の数が増え軸方向に寸法が大きくな
るという問題があった。
【０００７】一方モータを小型化するために、ブラシレ
スＤＣモータを用いることが考えられる。またモータと
油圧ポンプを一体化して軸受数を減らし、寸法を小さく
することも考えられる。しかしモータと油圧ポンプの製
作者は通常異なり、組立工程も異なるため、このように
両者を設計段階から一体化することは通常困難である。
スＤＣモータを用いることが考えられる。またモータと
油圧ポンプを一体化して軸受数を減らし、寸法を小さく
することも考えられる。しかしモータと油圧ポンプの製
作者は通常異なり、組立工程も異なるため、このように
両者を設計段階から一体化することは通常困難である。
【０００８】
【発明の目的】この発明はこのような事情に鑑みなされ
たものであり、油圧ポンプなどの負荷と接続して用いる
場合に、ロータの軸受数を減らして負荷と組合せた組立
体を小型化することを可能にするブラシレスＤＣモータ
を提供することを目的とする。
たものであり、油圧ポンプなどの負荷と接続して用いる
場合に、ロータの軸受数を減らして負荷と組合せた組立
体を小型化することを可能にするブラシレスＤＣモータ
を提供することを目的とする。
【０００９】
【発明の構成】この発明によればこの目的は、永久磁石
を固定したロータと電機子コイルを巻き付けたステータ
とを備え、前記ステータの一側に負荷側のケースを固定
可能にしたブラシレスＤＣモータにおいて、前記ステー
タの他側を塞ぐように固定されるモータキャップに前記
ステータの中心軸に沿ってのびるロータ支持軸を立設
し、前記ロータをこのロータ支持軸に回転自在に保持す
る一方、前記ロータの回転角を検出するセンサを配設
し、前記ステータの一側を前記負荷側のケースで塞ぐこ
とを特徴とするブラシレスＤＣモータ、により達成され
る。
を固定したロータと電機子コイルを巻き付けたステータ
とを備え、前記ステータの一側に負荷側のケースを固定
可能にしたブラシレスＤＣモータにおいて、前記ステー
タの他側を塞ぐように固定されるモータキャップに前記
ステータの中心軸に沿ってのびるロータ支持軸を立設
し、前記ロータをこのロータ支持軸に回転自在に保持す
る一方、前記ロータの回転角を検出するセンサを配設
し、前記ステータの一側を前記負荷側のケースで塞ぐこ
とを特徴とするブラシレスＤＣモータ、により達成され
る。
【００１０】ロータは負荷側のケース内に延出させて、
この負荷側のケース内に保持する軸受に軸支することが
できる。またロータは負荷側の回転軸に継手を介して接
続してもよい。ここに用いる継ぎ手は、負荷側の回転軸
にロータの軸振れを防ぐ調芯機能を有するものが望まし
い。このように負荷側でロータを保持することによりロ
ータは一層安定する。
この負荷側のケース内に保持する軸受に軸支することが
できる。またロータは負荷側の回転軸に継手を介して接
続してもよい。ここに用いる継ぎ手は、負荷側の回転軸
にロータの軸振れを防ぐ調芯機能を有するものが望まし
い。このように負荷側でロータを保持することによりロ
ータは一層安定する。
【００１１】ここにロータが駆動する負荷は、電動油圧
パワーステアリング装置の油圧ポンプとすることができ
る。ロータ支持軸とここに保持されるロータとの摺動部
には、含油メタル軸受を介在させれば、ロータの回転は
一層円滑になり耐久性も向上する。
パワーステアリング装置の油圧ポンプとすることができ
る。ロータ支持軸とここに保持されるロータとの摺動部
には、含油メタル軸受を介在させれば、ロータの回転は
一層円滑になり耐久性も向上する。
【００１２】モータの界磁電流を制御する主スイッチン
グ回路および制御回路からなるモータコントローラは、
負荷側のケースとステータの一側との間に配設してもよ
いし、負荷側のケースの側面に設けた回路ケース内に収
容してもよい。またコントローラはこれらモータや負荷
から分けて別の場所に設けてもよい。
グ回路および制御回路からなるモータコントローラは、
負荷側のケースとステータの一側との間に配設してもよ
いし、負荷側のケースの側面に設けた回路ケース内に収
容してもよい。またコントローラはこれらモータや負荷
から分けて別の場所に設けてもよい。
【００１３】センサはロータの永久磁石の端部に近接し
て対向するホール素子で構成できる。この場合に永久磁
石をステータの端面よりモータキャップ側に突出させ、
この突出部分の内周面または外周面に対向するように複
数のホール素子を設けるのがよい。なおこのように永久
磁石の一端を突出させた場合には、永久磁石の他端もス
テータから同量だけ突出させ、永久磁石の両端に作用す
るスラスト力（軸方向の力）を相殺させるのが望まし
い。
て対向するホール素子で構成できる。この場合に永久磁
石をステータの端面よりモータキャップ側に突出させ、
この突出部分の内周面または外周面に対向するように複
数のホール素子を設けるのがよい。なおこのように永久
磁石の一端を突出させた場合には、永久磁石の他端もス
テータから同量だけ突出させ、永久磁石の両端に作用す
るスラスト力（軸方向の力）を相殺させるのが望まし
い。
【００１４】
【実施態様】図１は本発明の実施態様を用いた電動油圧
パワーステアリング装置の概念図、図２はその主要部の
外観図、図３は同じくその断面図である。
パワーステアリング装置の概念図、図２はその主要部の
外観図、図３は同じくその断面図である。
【００１５】図１において符号１０はステアリングギヤ
ボックスであり、ここにはアシスト力を発生するパワー
シリンダ、コントロールバルブ、ラックアンドピニオン
型のステアリングギヤなどが組込まれている。ステアリ
ングホイール１２の回転は自在継ぎ手を介してこのステ
アリングギヤボックス１０に伝えられ、ステアリングラ
ックの両端に接続されたタイロッド１４，１４を車体幅
方向に移動させる。この時コントロールバルブは操舵角
に応じてパワーシリンダに供給するオイルの流れを制御
する。タイロッド１４，１４は操向前輪のナックルアー
ムに連結され、このタイロッド１４，１４の左右動によ
って前輪が操舵される。
ボックスであり、ここにはアシスト力を発生するパワー
シリンダ、コントロールバルブ、ラックアンドピニオン
型のステアリングギヤなどが組込まれている。ステアリ
ングホイール１２の回転は自在継ぎ手を介してこのステ
アリングギヤボックス１０に伝えられ、ステアリングラ
ックの両端に接続されたタイロッド１４，１４を車体幅
方向に移動させる。この時コントロールバルブは操舵角
に応じてパワーシリンダに供給するオイルの流れを制御
する。タイロッド１４，１４は操向前輪のナックルアー
ムに連結され、このタイロッド１４，１４の左右動によ
って前輪が操舵される。
【００１６】１６は油圧ポンプユニットである。このユ
ニット１６はブラシレスＤＣモータ１８と、負荷として
の油圧ポンプ２０と、リザーバタンク２２とを上下方向
に並べて一体化したものである。すなわちモータ１８は
油圧ポンプ２０のポンプボデー２４（図２、３）の下部
に一体的に組込まれ、このポンプボデー２４の上部には
パワーステアリングオイルを収容するリザーバタンク２
２が接続されている。この実施態様では、ポンプボデー
２４は本発明の負荷側のケースに相当し、アルミ合金製
である。この油圧ポンプユニット１６の構造については
後記する。
ニット１６はブラシレスＤＣモータ１８と、負荷として
の油圧ポンプ２０と、リザーバタンク２２とを上下方向
に並べて一体化したものである。すなわちモータ１８は
油圧ポンプ２０のポンプボデー２４（図２、３）の下部
に一体的に組込まれ、このポンプボデー２４の上部には
パワーステアリングオイルを収容するリザーバタンク２
２が接続されている。この実施態様では、ポンプボデー
２４は本発明の負荷側のケースに相当し、アルミ合金製
である。この油圧ポンプユニット１６の構造については
後記する。
【００１７】このモータ１８のトルクや回転速度は、こ
のユニット１６とは別な車両制御用のコンピュータから
なるコントローラ２６により指令され、モータ１８はこ
の指令信号に基づいてトルクや回転速度が制御される。
すなわちこのコントローラ２６は、操舵角センサ２８、
車速センサ３０、エンジン回転速度センサ３２等の種々
の走行データに基づいて、モータ１８の最適トルクや回
転速度を演算し、これを指令信号としてモータ１８に送
る。
のユニット１６とは別な車両制御用のコンピュータから
なるコントローラ２６により指令され、モータ１８はこ
の指令信号に基づいてトルクや回転速度が制御される。
すなわちこのコントローラ２６は、操舵角センサ２８、
車速センサ３０、エンジン回転速度センサ３２等の種々
の走行データに基づいて、モータ１８の最適トルクや回
転速度を演算し、これを指令信号としてモータ１８に送
る。
【００１８】油圧ポンプユニット１６は略円筒状のポン
プボデー２４を持つ。このポンプボデー２４の内部は仕
切壁３４によって上下に仕切られ、その上部が油圧ポン
プ２０の収容空間となる。なおリザーバタンク２２は下
方が開いた円筒状であり、その下部がポンプボデー２４
の円形の上部開口に嵌合されている。従って油圧ポンプ
２０はリザーバタンク２２の中に収容されている。
プボデー２４を持つ。このポンプボデー２４の内部は仕
切壁３４によって上下に仕切られ、その上部が油圧ポン
プ２０の収容空間となる。なおリザーバタンク２２は下
方が開いた円筒状であり、その下部がポンプボデー２４
の円形の上部開口に嵌合されている。従って油圧ポンプ
２０はリザーバタンク２２の中に収容されている。
【００１９】ポンプボデー２４の下部にはモータケース
３６が接続されている。すなわち仕切壁３４はモータケ
ース３６の上部を塞ぐキャップとなる。モータケース３
６は下方が閉じた略有底円筒状であり、その下部はモー
タ１８の下方を塞ぐモータキャップ３６Ａとなってい
る。このポンプボデー２４は、例えばアルミニウム合金
の鋳造により作られる。
３６が接続されている。すなわち仕切壁３４はモータケ
ース３６の上部を塞ぐキャップとなる。モータケース３
６は下方が閉じた略有底円筒状であり、その下部はモー
タ１８の下方を塞ぐモータキャップ３６Ａとなってい
る。このポンプボデー２４は、例えばアルミニウム合金
の鋳造により作られる。
【００２０】次にブラシレスＤＣモータ１８を説明す
る。このモータ１８は直流を電源とし、永久磁石を取付
けたロータ（回転子）３８を、３相界磁コイル（電機子
コイル、ステータコイル）４０を巻いたステータ（固定
子、界磁）４２の中で回転させるものである。ステータ
４２は鋼板を重ねたコアに絶縁ボビン４４を介して界磁
コイル４０を巻付けることにより多数の磁極を形成した
ものである。
る。このモータ１８は直流を電源とし、永久磁石を取付
けたロータ（回転子）３８を、３相界磁コイル（電機子
コイル、ステータコイル）４０を巻いたステータ（固定
子、界磁）４２の中で回転させるものである。ステータ
４２は鋼板を重ねたコアに絶縁ボビン４４を介して界磁
コイル４０を巻付けることにより多数の磁極を形成した
ものである。
【００２１】モータケース３６の下部に位置するモータ
キャップ３６Ａには、ロータ支持軸４６が立設されてい
る。このロータ支持軸４６はモータ１８の中心軸上にあ
って、ステータ４２の内部へ延出している。ロータ３８
には下方に開く軸受孔４８が形成され、この軸受孔４８
の内面に含油軸受メタル５０が圧入固定されている。こ
の軸受メタル５０の内径はロータ支持軸４６の外径より
僅かに大きく、ここにロータ支持軸４６を挿入した状態
でロータ３８は軸振れすることなく滑らかに回転する。
なおロータ支持軸４６は鉄製である。
キャップ３６Ａには、ロータ支持軸４６が立設されてい
る。このロータ支持軸４６はモータ１８の中心軸上にあ
って、ステータ４２の内部へ延出している。ロータ３８
には下方に開く軸受孔４８が形成され、この軸受孔４８
の内面に含油軸受メタル５０が圧入固定されている。こ
の軸受メタル５０の内径はロータ支持軸４６の外径より
僅かに大きく、ここにロータ支持軸４６を挿入した状態
でロータ３８は軸振れすることなく滑らかに回転する。
なおロータ支持軸４６は鉄製である。
【００２２】ロータ３８は電磁鋼板を積層したものであ
り、この積層した電磁鋼板と一体化したロータ軸５２
と、外周面に固着した永久磁石５４とを有する。永久磁
石５４は、磁石材料（アルニコ磁石、フェライト磁石、
ネオジム・鉄・ホウ素磁石など）を周方向に交互に極性
が変化するように着磁したものである。磁石５４は円筒
形のものを周方向に極性が変化するように着磁してもよ
いし、略長板状の磁石を中心軸方向に平行に並べて固定
したものでもよい。ロータ３８の外周面はＰＰＳ（Ｄｏ
ｗ社のポリフェニレンスルフィド）などの樹脂でモール
ディングし、磁石５２の飛散防止と防錆とするのがよ
い。
り、この積層した電磁鋼板と一体化したロータ軸５２
と、外周面に固着した永久磁石５４とを有する。永久磁
石５４は、磁石材料（アルニコ磁石、フェライト磁石、
ネオジム・鉄・ホウ素磁石など）を周方向に交互に極性
が変化するように着磁したものである。磁石５４は円筒
形のものを周方向に極性が変化するように着磁してもよ
いし、略長板状の磁石を中心軸方向に平行に並べて固定
したものでもよい。ロータ３８の外周面はＰＰＳ（Ｄｏ
ｗ社のポリフェニレンスルフィド）などの樹脂でモール
ディングし、磁石５２の飛散防止と防錆とするのがよ
い。
【００２３】ロータ３８の永久磁石５４は、その上下両
端が後記するステータ４２の上下端面よりも上下に突出
している。前記ボビン４４には、モータケース３６の内
底面側から永久磁石５４の下部の突出部の内径側に延出
するホール素子支持腕５６が固定されている。このホー
ル素子支持腕５６の先端には複数（３個）のホール素子
５８が固定されている。ホール素子５８は永久磁石５４
の下部の突出部の内周面に近接して対向し、ロータ３８
の回転角度を検出する。
端が後記するステータ４２の上下端面よりも上下に突出
している。前記ボビン４４には、モータケース３６の内
底面側から永久磁石５４の下部の突出部の内径側に延出
するホール素子支持腕５６が固定されている。このホー
ル素子支持腕５６の先端には複数（３個）のホール素子
５８が固定されている。ホール素子５８は永久磁石５４
の下部の突出部の内周面に近接して対向し、ロータ３８
の回転角度を検出する。
【００２４】なお永久磁石５４の上端の突出部は下端の
突出部と、それらのステータ４２の端面からの突出量が
ほぼ同一である。このようにすることにより、ステータ
４２によりロータ３８に作用する軸方向のスラスト力が
平衡して打消し合い、ロータ３８が軸方向に移動するの
を防止することができる。
突出部と、それらのステータ４２の端面からの突出量が
ほぼ同一である。このようにすることにより、ステータ
４２によりロータ３８に作用する軸方向のスラスト力が
平衡して打消し合い、ロータ３８が軸方向に移動するの
を防止することができる。
【００２５】ステータ４２は図３に示すように、その外
周をモータケース３６の内周面に圧入または接着により
固定される。ロータ３８はモータケース３６の上部開口
からステータ４２の中心軸に沿って挿入される。この時
ロータ３８の軸受孔４８に圧入したメタル軸受５０がロ
ータ支持軸４６に係合し、ロータ３８は回転自在に保持
される。
周をモータケース３６の内周面に圧入または接着により
固定される。ロータ３８はモータケース３６の上部開口
からステータ４２の中心軸に沿って挿入される。この時
ロータ３８の軸受孔４８に圧入したメタル軸受５０がロ
ータ支持軸４６に係合し、ロータ３８は回転自在に保持
される。
【００２６】なおロータ支持軸４６の上端と軸受孔４８
の端面との間に１個のボールを介在させたりスラスト軸
受を挟んでもよい。このようにすれば、モータ１８を縦
置きに使用した時に、ロータ３８の荷重をこれらボール
やスラスト軸受で支持することができる。ロータ３８を
このロータ支持軸４６に保持した状態で、永久磁石５４
の下端突出部がホール素子５８に対向し、ロータ３８の
回転角を検出するエンコーダが形成されることになる。
の端面との間に１個のボールを介在させたりスラスト軸
受を挟んでもよい。このようにすれば、モータ１８を縦
置きに使用した時に、ロータ３８の荷重をこれらボール
やスラスト軸受で支持することができる。ロータ３８を
このロータ支持軸４６に保持した状態で、永久磁石５４
の下端突出部がホール素子５８に対向し、ロータ３８の
回転角を検出するエンコーダが形成されることになる。
【００２７】このようにロータ３８を組付けた状態でモ
ータ１８は完成し、この状態でステータコイル４０に電
流を流せばロータ３８は回転する。なおこの実施態様で
はステータコイル４０に流す電流（電機子電流）を制御
するモータコントローラは、モータ１８とは別個に設け
られるものとする。
ータ１８は完成し、この状態でステータコイル４０に電
流を流せばロータ３８は回転する。なおこの実施態様で
はステータコイル４０に流す電流（電機子電流）を制御
するモータコントローラは、モータ１８とは別個に設け
られるものとする。
【００２８】この状態に組立てられたモータ１８には、
油圧ポンプ２０が組付けられる。すなわちポンプボデー
２４は、その仕切壁３４にロータ軸５２を貫通させてモ
ータケース３６に上方から重ねられて組付けられる。こ
の時ポンプボデー２４側に保持された軸受６０にロータ
軸５２を支持する。ロータ軸５２の上端は油圧ポンプ２
０内へ進入し、油圧ポンプ２０を駆動する。この油圧ポ
ンプ２０としては、ベーンポンプやギヤポンプなど適宜
の構造のものが使用される。
油圧ポンプ２０が組付けられる。すなわちポンプボデー
２４は、その仕切壁３４にロータ軸５２を貫通させてモ
ータケース３６に上方から重ねられて組付けられる。こ
の時ポンプボデー２４側に保持された軸受６０にロータ
軸５２を支持する。ロータ軸５２の上端は油圧ポンプ２
０内へ進入し、油圧ポンプ２０を駆動する。この油圧ポ
ンプ２０としては、ベーンポンプやギヤポンプなど適宜
の構造のものが使用される。
【００２９】この実施態様によれば、ステータ４２の下
方を塞ぐモータキャップ３６Ａに立設したロータ支持軸
４６にロータ３８を保持するから、負荷側のケースであ
るポンプボデー２４を取付けない状態でモータ１８は回
転し、モータ１８として完成した状態になる。従って油
圧ポンプ２０を組付ることによりポンプユニット１６を
完成させることができる。
方を塞ぐモータキャップ３６Ａに立設したロータ支持軸
４６にロータ３８を保持するから、負荷側のケースであ
るポンプボデー２４を取付けない状態でモータ１８は回
転し、モータ１８として完成した状態になる。従って油
圧ポンプ２０を組付ることによりポンプユニット１６を
完成させることができる。
【００３０】またロータ３８はモータ１８側のロータ支
持軸４６と軸受メタル５０で形成される軸受と、油圧ポ
ンプ２０側の軸受６０とで保持されることになり、モー
タ１８側に２つの軸受を設けることが必要でなくなる。
このためモータ１８と油圧ポンプ２０を組立てた状態の
外形寸法を小さくすることが可能になる。
持軸４６と軸受メタル５０で形成される軸受と、油圧ポ
ンプ２０側の軸受６０とで保持されることになり、モー
タ１８側に２つの軸受を設けることが必要でなくなる。
このためモータ１８と油圧ポンプ２０を組立てた状態の
外形寸法を小さくすることが可能になる。
【００３１】
【他の実施態様】図４は他の実施態様の断面図である。
この実施態様はロータ軸５２Ａを延長して、モータ１８
と油圧ポンプ２０との間にモータコントローラ６２を配
設したものである。
この実施態様はロータ軸５２Ａを延長して、モータ１８
と油圧ポンプ２０との間にモータコントローラ６２を配
設したものである。
【００３２】モータコントローラ６２はモータケース３
６とポンプボデー２４の間に挟持されるコントローラケ
ース６４内に収容される。コントローラケース６４には
配線基板６６が水平（仕切壁３４と平行）に保持され、
この配線基板６６に主スイッチング回路を構成する複数
のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）６８や制御回路を構
成するＩＣ素子７０などが実装されている。
６とポンプボデー２４の間に挟持されるコントローラケ
ース６４内に収容される。コントローラケース６４には
配線基板６６が水平（仕切壁３４と平行）に保持され、
この配線基板６６に主スイッチング回路を構成する複数
のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）６８や制御回路を構
成するＩＣ素子７０などが実装されている。
【００３３】主スイッチング回路はステータコイル４０
の各相の界磁電流を所定位相でオン・オフし位相制御す
るものであり、例えば６個のＦＥＴ６８でブリッジ回路
を形成するように構成する。ＩＣ素子７０などで構成さ
れる制御回路は、前記コントローラ２６（図１）が送る
指令信号に基づいて界磁電流を位相制御するためのゲー
ト信号をＦＥＴ６８に送る。なおＦＥＴ６８はポンプボ
デー２４の仕切壁３４に直接あるいは金属製のキャップ
を挟んで密着させ、放熱性を良くしている。すなわちポ
ンプボデー２４には作動オイルが循環しているから常に
一定温度以下に保たれるからである。
の各相の界磁電流を所定位相でオン・オフし位相制御す
るものであり、例えば６個のＦＥＴ６８でブリッジ回路
を形成するように構成する。ＩＣ素子７０などで構成さ
れる制御回路は、前記コントローラ２６（図１）が送る
指令信号に基づいて界磁電流を位相制御するためのゲー
ト信号をＦＥＴ６８に送る。なおＦＥＴ６８はポンプボ
デー２４の仕切壁３４に直接あるいは金属製のキャップ
を挟んで密着させ、放熱性を良くしている。すなわちポ
ンプボデー２４には作動オイルが循環しているから常に
一定温度以下に保たれるからである。
【００３４】７２はコネクタであり、モータコントロー
ラ６２はこのコネクタ７２を通して前記コントローラ２
６（図１）に接続される。またこの図４では前記図３と
同一部分に同一符号を付したので、その説明は繰り返さ
ない。この実施態様によればモータコントローラ６２を
モータケース３６と一体化できるから、モータ１８の小
型化が図れる。またＦＥＴ６８を冷却するヒートシンク
としてポンプボデー２４を利用できる。
ラ６２はこのコネクタ７２を通して前記コントローラ２
６（図１）に接続される。またこの図４では前記図３と
同一部分に同一符号を付したので、その説明は繰り返さ
ない。この実施態様によればモータコントローラ６２を
モータケース３６と一体化できるから、モータ１８の小
型化が図れる。またＦＥＴ６８を冷却するヒートシンク
としてポンプボデー２４を利用できる。
【００３５】
【他の実施態様】図５は他の実施態様の断面図である。
この実施態様は前記図３の実施態様において、モータコ
ントローラ６２をポンプボデー２４Ａの側面に一体化し
たコントローラケース７４に収容したものである。
この実施態様は前記図３の実施態様において、モータコ
ントローラ６２をポンプボデー２４Ａの側面に一体化し
たコントローラケース７４に収容したものである。
【００３６】すなわちポンプボデー２４Ａにはモータケ
ース３６の側方へ延出する長方形の底板部７６が一体形
成され、この底板部７６に四角形の枠材７８と蓋板８０
とを重ねてボルト止めすることによりコントローラケー
ス７４が形成される。８２はこのコントローラケース７
４内に底板部７６に近接して固定された配線基板であ
り、この配線基板８２に主スイッチング回路を形成する
ＦＥＴ８４や制御回路を構成するＩＣ素子８６などが実
装される。
ース３６の側方へ延出する長方形の底板部７６が一体形
成され、この底板部７６に四角形の枠材７８と蓋板８０
とを重ねてボルト止めすることによりコントローラケー
ス７４が形成される。８２はこのコントローラケース７
４内に底板部７６に近接して固定された配線基板であ
り、この配線基板８２に主スイッチング回路を形成する
ＦＥＴ８４や制御回路を構成するＩＣ素子８６などが実
装される。
【００３７】ここにＦＥＴ８４は配線基板８２のポンプ
ボデー２４側の面に実装され、これらＦＥＴ８４の頂面
が底板部７６に直接あるいは金属製蓋板を挟んで密着し
ている。すなわちポンプボデー２４がＦＥＴ８４のヒー
トシンク（放熱体）として利用される。８８はこのモー
タコントローラ６２を前記コントローラ２６（図１）に
接続するための外部接続用コネクタである。なおこの図
５では前記図３と同一部分に同一符号を付したので、そ
の説明は繰り返さない。
ボデー２４側の面に実装され、これらＦＥＴ８４の頂面
が底板部７６に直接あるいは金属製蓋板を挟んで密着し
ている。すなわちポンプボデー２４がＦＥＴ８４のヒー
トシンク（放熱体）として利用される。８８はこのモー
タコントローラ６２を前記コントローラ２６（図１）に
接続するための外部接続用コネクタである。なおこの図
５では前記図３と同一部分に同一符号を付したので、そ
の説明は繰り返さない。
【００３８】この実施態様によれば、ＦＥＴ８４の放熱
性が良好になると共に、コントローラケース７４の蓋板
８０を開くことによってモータコントローラ６２の点検
・整備を容易に行うことが可能であり、整備性が良い。
性が良好になると共に、コントローラケース７４の蓋板
８０を開くことによってモータコントローラ６２の点検
・整備を容易に行うことが可能であり、整備性が良い。
【００３９】
【他の実施態様】次にこの発明に係るブラシレスＤＣモ
ータの種々の実施態様を図６〜１８に基づいて説明す
る。
ータの種々の実施態様を図６〜１８に基づいて説明す
る。
【００４０】図６は前記図３〜５で用いたモータ１８と
同一であり、ロータ３８は積層した電磁鋼板とロータ軸
５２とを一体化したものであり、外周面に永久磁石５４
を固着し、その外周面をＰＰＳなどの樹脂で保護したも
のである。この図６では前記図３と同一部分に同一符号
を付したからその説明は繰り返さない。以下図７〜１８
においても図３〜６等と同一部分に同一符号を付し、構
成が異なる点のみを説明する。
同一であり、ロータ３８は積層した電磁鋼板とロータ軸
５２とを一体化したものであり、外周面に永久磁石５４
を固着し、その外周面をＰＰＳなどの樹脂で保護したも
のである。この図６では前記図３と同一部分に同一符号
を付したからその説明は繰り返さない。以下図７〜１８
においても図３〜６等と同一部分に同一符号を付し、構
成が異なる点のみを説明する。
【００４１】図７は図６と構成がほぼ同一であるが、図
６におけるモータケース３６に代えてステータ４２の下
端のみを覆うモータキャップ３６Ａを用いたものであ
る。このモータキャップ３６Ａは、ここに下方から長ボ
ルト９０を貫通させ、この長ボルト９０をステータ４２
の外側を通して負荷側のケース（図示せず、例えば図３
に示すポンプボデー２４など）に螺入することにより、
モータ１８を負荷側のケースに結合する。
６におけるモータケース３６に代えてステータ４２の下
端のみを覆うモータキャップ３６Ａを用いたものであ
る。このモータキャップ３６Ａは、ここに下方から長ボ
ルト９０を貫通させ、この長ボルト９０をステータ４２
の外側を通して負荷側のケース（図示せず、例えば図３
に示すポンプボデー２４など）に螺入することにより、
モータ１８を負荷側のケースに結合する。
【００４２】この図７の実施態様によれば、ステータ４
２の外周をモータケースで囲まないでモータキャップ３
６Ａだけで済ませるから、モータ１８の小型化と軽量化
に適する。
２の外周をモータケースで囲まないでモータキャップ３
６Ａだけで済ませるから、モータ１８の小型化と軽量化
に適する。
【００４３】図８は図７のものと構成がほぼ同じである
が、ロータ３８の支持構造が異なる。すなわちロータ３
８は積層した電磁鋼板とロータ軸５２と永久磁石５４と
を一体化し、外周面を樹脂モールディングにより保護し
たもので、前記図７のものと同じであるが、軸受孔４８
の内周面に鉄などの金属製パイプからなるスリーブ９２
を圧入し、このスリーブ９２の内面に含油軸受メタル５
０を圧入したものである。
が、ロータ３８の支持構造が異なる。すなわちロータ３
８は積層した電磁鋼板とロータ軸５２と永久磁石５４と
を一体化し、外周面を樹脂モールディングにより保護し
たもので、前記図７のものと同じであるが、軸受孔４８
の内周面に鉄などの金属製パイプからなるスリーブ９２
を圧入し、このスリーブ９２の内面に含油軸受メタル５
０を圧入したものである。
【００４４】この実施態様によれば、軸受メタル５０の
圧入を円滑に行うことができる。すなわち軸受メタル５
０は一般に多孔質であるため割れ易いが、内面が滑らか
なスリーブ９２を予め軸受孔４８に圧入しておくから、
軸受メタル５０を破損することなく滑らかに圧入でき
る。
圧入を円滑に行うことができる。すなわち軸受メタル５
０は一般に多孔質であるため割れ易いが、内面が滑らか
なスリーブ９２を予め軸受孔４８に圧入しておくから、
軸受メタル５０を破損することなく滑らかに圧入でき
る。
【００４５】図９は図７のものに対してロータ３８の構
成を変えたものである。すなわちロータ３８は、積層電
磁鋼板に代えて継鉄で一体成形し、その外周面に永久磁
石５４を固定して樹脂モールディングしたものである。
なおこの図９の（Ａ）はモータ１８の側断面図、（Ｂ）
はモータ軸５２の上端面の形状を示す平面図である。
成を変えたものである。すなわちロータ３８は、積層電
磁鋼板に代えて継鉄で一体成形し、その外周面に永久磁
石５４を固定して樹脂モールディングしたものである。
なおこの図９の（Ａ）はモータ１８の側断面図、（Ｂ）
はモータ軸５２の上端面の形状を示す平面図である。
【００４６】この実施態様では、ロータ軸５２は継鉄部
分と一体化され、その先端は直線状（長四角状）の係合
孔９４からなる継手となっている。すなわちこの係合孔
９４はロータ軸５２の端面に向かって開き、軸方向に深
い形状である。負荷側の回転軸（図示せず）にはこの係
合孔９４に係入するマイナスドライバー状の係合爪が形
成され、この係合爪をロータ軸５２の係合孔９４に係合
させることによりロータ３８の回転を負荷に伝えるもの
である。この実施態様によれば、ロータ３８の上端は負
荷側の回転軸に支持され、ロータ３８の上端の軸振れが
確実に規制され得る。またロータ３８の構造が簡単にな
り、生産性が向上する。
分と一体化され、その先端は直線状（長四角状）の係合
孔９４からなる継手となっている。すなわちこの係合孔
９４はロータ軸５２の端面に向かって開き、軸方向に深
い形状である。負荷側の回転軸（図示せず）にはこの係
合孔９４に係入するマイナスドライバー状の係合爪が形
成され、この係合爪をロータ軸５２の係合孔９４に係合
させることによりロータ３８の回転を負荷に伝えるもの
である。この実施態様によれば、ロータ３８の上端は負
荷側の回転軸に支持され、ロータ３８の上端の軸振れが
確実に規制され得る。またロータ３８の構造が簡単にな
り、生産性が向上する。
【００４７】図１０は図９のものに対してモータキャッ
プ３６Ａをモータケース３６に変更したものである。す
なわちモータケース３６は図６で示したモータ１８と同
様にステータ４２の外周も覆い、このモータケース３６
の一部をモータキャップ３６Ａとしたものである。この
実施態様によれば、モータ１８をモータケース３６と負
荷側のケースとで液密に形成することが可能になる。こ
のためモータ１８の耐水性が向上し、錆やごみ等による
悪影響を受けにくくなる。
プ３６Ａをモータケース３６に変更したものである。す
なわちモータケース３６は図６で示したモータ１８と同
様にステータ４２の外周も覆い、このモータケース３６
の一部をモータキャップ３６Ａとしたものである。この
実施態様によれば、モータ１８をモータケース３６と負
荷側のケースとで液密に形成することが可能になる。こ
のためモータ１８の耐水性が向上し、錆やごみ等による
悪影響を受けにくくなる。
【００４８】図１１に示したものは、図９のものに対し
てロータ３８の構造を変更したものである。すなわちロ
ータ３８に積層した電磁鋼板を用い、この電磁鋼板にロ
ータ軸５２を一体化したものであり、前記図６〜７のも
のに対してロータ軸５２の構造のみが異なる。
てロータ３８の構造を変更したものである。すなわちロ
ータ３８に積層した電磁鋼板を用い、この電磁鋼板にロ
ータ軸５２を一体化したものであり、前記図６〜７のも
のに対してロータ軸５２の構造のみが異なる。
【００４９】図１２および図１３に示したものは、図
６、７のものに対してロータ支持軸４６の構成を変更し
たものである。すなわちモータキャップ３６Ａに立設す
るロータ支持軸４６とロータ３８との間に玉軸受９６を
介在させたものである。従ってこれら図１２、１３の実
施態様によれば、ロータ３８の回転が一層円滑になり、
耐久性も向上する。
６、７のものに対してロータ支持軸４６の構成を変更し
たものである。すなわちモータキャップ３６Ａに立設す
るロータ支持軸４６とロータ３８との間に玉軸受９６を
介在させたものである。従ってこれら図１２、１３の実
施態様によれば、ロータ３８の回転が一層円滑になり、
耐久性も向上する。
【００５０】図１４および図１５に示したものは、図１
３のものに対してロータ支持軸４６を中空パイプにした
点が異なる。なお図１５に示したものはロータ軸５２の
先端をマイナスドライバー状の係合爪９８にしたもので
ある。この係合爪９８は負荷側の回転軸に形成した係合
孔（図９の係合孔９４と同様なもの）に係合する継手を
構成するものである。
３のものに対してロータ支持軸４６を中空パイプにした
点が異なる。なお図１５に示したものはロータ軸５２の
先端をマイナスドライバー状の係合爪９８にしたもので
ある。この係合爪９８は負荷側の回転軸に形成した係合
孔（図９の係合孔９４と同様なもの）に係合する継手を
構成するものである。
【００５１】図１６に示したものは、図１３に示したも
のに対してモータキャップ３６Ａおよびモータ支持軸４
６が異なる。すなわちこの図１６のものでは、モータキ
ャップ３６Ａとモータ支持軸４６を金属板のプレス成型
により成型し、両者を一体化したものである。このため
部品点数が減り、製造コストを低減できる。
のに対してモータキャップ３６Ａおよびモータ支持軸４
６が異なる。すなわちこの図１６のものでは、モータキ
ャップ３６Ａとモータ支持軸４６を金属板のプレス成型
により成型し、両者を一体化したものである。このため
部品点数が減り、製造コストを低減できる。
【００５２】図１７の（Ａ）および図１８に示したもの
は、図１６のものに対してロータ軸５２の構造を変更し
たものである。すなわち図１７のロータ軸５２には図９
の係合孔９４と同様な係合孔９４を設け、図１８のロー
タ軸５２には図１５の係合爪９８と同様な係合爪９８を
設けたものである。なお図１７の（Ｂ）は同図（Ａ）の
ロータ軸５２の上端の係合爪９８を示す平面図である。
は、図１６のものに対してロータ軸５２の構造を変更し
たものである。すなわち図１７のロータ軸５２には図９
の係合孔９４と同様な係合孔９４を設け、図１８のロー
タ軸５２には図１５の係合爪９８と同様な係合爪９８を
設けたものである。なお図１７の（Ｂ）は同図（Ａ）の
ロータ軸５２の上端の係合爪９８を示す平面図である。
【００５３】
【発明の効果】この発明は以上のように、ステータの一
端に負荷側のケースを固定可能にした場合に、ステータ
の他側を塞ぐモータキャップにロータ支持軸を立設し、
このロータ支持軸にロータを保持したから、ロータを保
持する軸受数を減らすことができる。このためこのモー
タに負荷を組付けて組立性とした時にその全体の小型化
が可能になる。
端に負荷側のケースを固定可能にした場合に、ステータ
の他側を塞ぐモータキャップにロータ支持軸を立設し、
このロータ支持軸にロータを保持したから、ロータを保
持する軸受数を減らすことができる。このためこのモー
タに負荷を組付けて組立性とした時にその全体の小型化
が可能になる。
【図１】本発明の一実施態様を用いた電動油圧パワース
テアリング装置の概念図
テアリング装置の概念図
【図２】その主要部の外観図
【図３】その主要部の断面図
【図４】他の実施態様を示す断面図
【図５】他の実施態様を示す断面図
【図６】モータの他の実施態様を示す断面図
【図７】モータの他の実施態様を示す断面図
【図８】モータの他の実施態様を示す断面図
【図９】モータの他の実施態様を示す断面図
【図１０】モータの他の実施態様を示す断面図
【図１１】モータの他の実施態様を示す断面図
【図１２】モータの他の実施態様を示す断面図
【図１３】モータの他の実施態様を示す断面図
【図１４】モータの他の実施態様を示す断面図
【図１５】モータの他の実施態様を示す断面図
【図１６】モータの他の実施態様を示す断面図
【図１７】モータの他の実施態様を示す断面図
【図１８】モータの他の実施態様を示す断面図
１０ ステアリングギヤボックス １６ 油圧ポンプユニット １８ ブラシレスＤＣモータ ２０ 油圧ポンプ（負荷） ２２ リザーバタンク ２４ ポンプボデー（負荷側のケース） ３６ モータケース ３６Ａ モータキャップ ３８ ロータ ４２ ステータ ４６ ロータ支持軸 ４８ 軸受孔 ５０ 含油軸受メタル ５２、５２Ａ ロータ軸 ５８ ホール素子 ６０ 負荷側の軸受 ６２ モータコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 29/00 Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｘ ５Ｈ６２２ Ｃ Ｆターム(参考） 3D033 EB02 5H019 AA07 BB01 BB05 BB12 BB18 BB21 CC03 DD01 FF01 FF03 5H607 AA12 BB01 BB09 BB14 CC05 CC07 DD16 FF06 HH01 5H611 AA01 BB08 PP05 QQ03 RR02 TT01 UA01 5H621 GA01 GB08 GB14 JK08 JK14 JK15 JK19 5H622 CA01 CA02 CA05 DD01 DD02 DD03
Claims (9)
- 【請求項１】 永久磁石を固定したロータと電機子コイ
ルを巻き付けたステータとを備え、前記ステータの一側
に負荷側のケースを固定可能にしたブラシレスＤＣモー
タにおいて、 前記ステータの他側を塞ぐように固定されるモータキャ
ップに前記ステータの中心軸に沿ってのびるロータ支持
軸を立設し、前記ロータをこのロータ支持軸に回転自在
に保持する一方、前記ロータの回転角を検出するセンサ
を配設し、前記ステータの一側を前記負荷側のケースで
塞ぐことを特徴とするブラシレスＤＣモータ。 - 【請求項２】 ロータは負荷側のケース内に延出して負
荷側のケースに保持された軸受に軸支される請求項１の
ブラシレスＤＣモータ。 - 【請求項３】 ロータは負荷側に保持された回転軸に継
手を介して接続される請求項１のブラシレスＤＣモー
タ。 - 【請求項４】 負荷は、車両の操舵力のアシストを行う
電動油圧パワーステアリング装置の油圧ポンプである請
求項１〜３のいずれかのブラシレスＤＣモータ。 - 【請求項５】 ロータ支持軸とロータとの摺動部には含
油軸受メタルを介在させた請求項１〜４のいずれかのブ
ラシレスＤＣモータ。 - 【請求項６】 ステータの一側と負荷側のケースとの間
にモータコントローラが配設されている請求項１〜５の
いずれかのブラシレスＤＣモータ。 - 【請求項７】 負荷側のケースの側面にモータコントロ
ーラを収容する回路ケースが配設されている請求項１〜
５のいずれかのブラシレスＤＣモータ。 - 【請求項８】 センサは、ロータの永久磁石の端部に近
接して対向する複数のホール素子で形成される請求項１
〜５のいずれかのブラシレスＤＣモータ。 - 【請求項９】 永久磁石の両端をステータより外側へ略
同量突出させ、一方の突出部分に複数のホール素子を近
接して対向させた請求項８のブラシレスＤＣモータ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108258A JP2001298903A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | ブラシレスｄｃモータ |
| US09/681,430 US20010033113A1 (en) | 2000-04-10 | 2001-04-03 | Rotating electrical machine |
| EP01108850A EP1146625A3 (en) | 2000-04-10 | 2001-04-09 | Rotating electrical machine |
| CN01119609A CN1326257A (zh) | 2000-04-10 | 2001-04-10 | 旋转电机 |
| TW090108546A TW525336B (en) | 2000-04-10 | 2001-04-10 | Rotating electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108258A JP2001298903A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | ブラシレスｄｃモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001298903A true JP2001298903A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18621138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000108258A Withdrawn JP2001298903A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | ブラシレスｄｃモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010033113A1 (ja) |
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