JP2008029120A - Brushless motor and driving device therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筒状ケースにステータコイルと、永久磁石を備えた回転子とを設け、該回転子を、制御部品によるステータコイルの駆動制御に基づいて回転せしめるように構成されたブラシレスモータおよびブラシレスモータにおける駆動装置の技術分野に属するものである。 The present invention provides a brushless motor and a brushless which are provided with a stator coil and a rotor provided with a permanent magnet in a cylindrical case and are configured to rotate the rotor based on drive control of the stator coil by a control component. This belongs to the technical field of drive devices in motors.
一般に、この種ブラシレスモータは、ブラシ付きのモータに比較して機械的ノイズ、電気的ノイズが発生することがないうえ、ブラシレスモータを例えば燃料ポンプの駆動源として用いるような場合では、摺動抵抗および流体抵抗を低減できることからポンプ効率が上昇するという優れた性能を有している。しかるに、ブラシレスモータは、ステータコイルの駆動制御をするための駆動装置が必要となるため、該駆動装置の配設スペースを確保しなければならないという問題がある。 In general, this type of brushless motor does not generate mechanical noise and electrical noise as compared with a motor with a brush. In addition, when a brushless motor is used as a drive source of a fuel pump, for example, sliding resistance In addition, since the fluid resistance can be reduced, the pump efficiency is improved. However, since the brushless motor requires a driving device for controlling the driving of the stator coil, there is a problem that a space for arranging the driving device must be secured.
この改善策として、ブラシレスモータを用いた燃料ポンプにおいて、燃料タンク内に配される燃料ポンプに対し、ブラシレスモータの駆動装置を燃料タンクの上面に配するようにしたものが提唱されている。
ところが、前記従来のものは、駆動装置が燃料タンクの蓋部材の上部に配設されており、外部電源と駆動装置とのあいだの配線と、駆動装置と燃料ポンプ(ブラシレスモータ)とのあいだの配線との両者が必要になり、配線作業が面倒、かつ、煩雑になるという問題がある。さらには、駆動装置は、燃料タンクの蓋部材の上部に露出することになるので、特に、従来の自動二輪の燃料タンクのように限られたスペースに配設される場合では、駆動装置の配設スペースを他の部材と干渉しないように確保するのが難しいという問題もあり、これらに本発明の解決すべき課題がある。 However, in the conventional device, the driving device is disposed above the lid member of the fuel tank, and the wiring between the external power source and the driving device, and between the driving device and the fuel pump (brushless motor). There is a problem that both the wiring and the wiring work are necessary, and the wiring work becomes troublesome and complicated. Furthermore, since the drive device is exposed at the upper part of the lid member of the fuel tank, the drive device is arranged particularly in a case where the drive device is disposed in a limited space like a conventional motorcycle fuel tank. There is also a problem that it is difficult to secure the installation space so as not to interfere with other members, and there are problems to be solved by the present invention.
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、ブラシレスモータの駆動装置であって、該駆動装置には、外部電源を入力するための入力部と、ブラシレスモータに形成されるダイレクトカプラに直接接続するための出力部とが設けられているブラシレスモータにおける駆動装置である。
請求項2の発明は、駆動装置は、一端部に入力端子が配された入力部が形され、他端部に出力端子が配された出力部が形成され、これらのあいだにブラシレスモータを駆動制御する制御部品を収容する制御部品収容部が形成されている請求項1に記載のブラシレスモータにおける駆動装置である。
請求項3の発明は、駆動装置の制御部品は、基板に実装されて制御部品収容部に配されるものとし、前記基板には、出力端子と入力端子とがそれぞれ貫通する切り欠き凹部が形成されている請求項2に記載のブラシレスモータにおける駆動装置である。
請求項4の発明は、ブラシレスモータは、ポンプモータを構成している請求項1乃至3の何れか一項に記載のブラシレスモータにおける駆動装置である。
請求項5の発明は、駆動装置は、防水処理が施されている請求項1乃至4の何れか一項に記載のブラシレスモータにおける駆動装置である。
請求項6の発明は、筒状ケース内に、ステータコイルと、永久磁石を備えた回転子とを設けたブラシレスモータにおいて、筒状ケースに、ステータコイルに外部電源を接続するダイレクトカプラを設ける一方、該ダイレクトカプラに、外部電源側の外部コネクタが接続する入力部と、前記ダイレクトカプラに接続する出力部と、これら入力部と出力部とのあいだに接続され、ステータコイルの駆動制御をする制御部品とを備えた駆動装置が直接接続されているブラシレスモータ
である。
The present invention has been created in order to solve these problems in view of the above circumstances, and the invention of
According to the second aspect of the present invention, the drive device has an input portion with an input terminal arranged at one end and an output portion with an output terminal arranged at the other end, and drives the brushless motor between them. The drive device for a brushless motor according to
According to a third aspect of the present invention, the control component of the driving device is mounted on the substrate and arranged in the control component housing portion, and the substrate is formed with a notch recess through which the output terminal and the input terminal pass, respectively. The brushless motor drive apparatus according to
A fourth aspect of the present invention is the brushless motor driving apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the brushless motor constitutes a pump motor.
The invention according to
In a brushless motor in which a stator coil and a rotor having a permanent magnet are provided in a cylindrical case, a direct coupler for connecting an external power source to the stator coil is provided in the cylindrical case. , An input unit connected to an external connector on the external power supply side to the direct coupler, an output unit connected to the direct coupler, and a control for controlling the drive of the stator coil connected between the input unit and the output unit A brushless motor to which a drive device including components is directly connected.
請求項1の発明とすることにより、ブラシレスモータと駆動装置とのあいだの配線をなくすことができる。
請求項2の発明とすることにより、入、出力端子と制御部品との接続構成を容易にできる。
請求項3の発明とすることにより、駆動装置の組み込み作業を作業性よく行える。
請求項4とすることにより、信頼性の高いポンプモータとすることができる。
請求項5とすることにより、駆動装置を防水構造として液体中に配設することが可能となる。
請求項6の発明とすることにより、ブラシレスモータと駆動装置とのあいだの配線をなくすことができる。
By setting it as invention of
According to the invention of
With the invention of
By setting it as
According to the fifth aspect, the drive device can be disposed in the liquid as a waterproof structure.
According to the sixth aspect of the present invention, the wiring between the brushless motor and the drive device can be eliminated.
つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、1は、自動二輪のエンジンタンクに配されるポンプモータであって、該ポンプモータ1は、三相ブラシレスモータを用いて構成されている。そして、ポンプモータ1を構成するケーシング2には、基端側に位置してモータ部Mが配され、先端他側に位置してポンプ部Pが配されている。前記モータ部Mには、複数のステータコイル3と、該ステータコイル3の内周面に近接対向する回転子4とが設けられている。そして、回転子4の外周面には複数対の永久磁石5が配設されているとともに、該回転子4の回転中心となる回転支軸4aは、基端部がケーシング2に回動自在に軸承されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings, 1 is a pump motor disposed in an engine tank of a motorcycle, and the
一方、前記ケーシング2の先端側にはポンプ部Pが形成されるが、該ポンプ部Pは、軸方向一対(基端、先端側に位置する一対)のカバー体6、7によりポンプ室PRを形成し、該ポンプ室PRに、前記回転支軸4aの先端部が回転自在に軸承される状態で突出されている。そして、前記回転支軸4aには、インペラ8が回り止め状に外嵌しており、回転支軸4aと一体回転するように構成されている。
そして、ポンプモータ1は、各ステータコイル3に通電がなされて励磁することにより、回転支軸4aとともにインペラ8が一体回転し、これによって、ケーシング2先端側(ポンプ部P先端側)に位置する先端側ブラケット7に形成された吸入口7aから燃料を吸入し、基端側ブラケット6に形成される排出口6aから燃料を吐出し、該吐出された燃料が、ステータコイル3と回転子4とのあいだを通って、ケーシング2基端部(モータ部M基端部)に形成される吐出口2aから突出するように構成されており、これらの構成は何れも従来通りの構成となっている。
On the other hand, a pump portion P is formed on the distal end side of the
The
前記ケーシング2は、基端側に位置して外径方向に突出する基端側フランジ部2bが一体形成されており、該フランジ部2bにエンドブラケット9が一体的に設けられている。そして、エンドブラケット9の基端側の面である外端面にはダイレクトカプラ10が一体的に突出形成されている。前記ダイレクトカプラ10は、図4に示すように、エンドブラケット9のプレート面に沿う左右方向を向く筒孔を有した角筒状の連結受け部10aを備えて構成されており、該本体部10aには、筒孔方向に延出する複数の端子(図示せず)が、前後方向に並列状、かつ、互いに絶縁される状態で配設支持されている。そして、前記各端子の基端部は、エンドブラケット9を貫通してケーシング2の本体部2a内に延出しており、本体部2a内に収容されている複数のステータコイル3、回転子4の回転状態を検知する位置検知センサ(ホールセンサ)11、その他、ポンプモータ1に配される各種センサ類にそれぞれ電気的に接続される構成となっており、本実施の形態では、六本の端子がダイレクトカプラ10に配設支持されている。ここで、ダイレクトカプラ10に支持される端子の数は、電源用の一対の他に、ステータコイル4aへの電源供給を制御する信号線用のもの、その他センサ類の信号線用のものとして、適宜必要な数を配設することができる。
The
12は、本発明が実施された駆動装置に相当する制御部品付き外部カプラであって、該制御部品付き外部カプラ12は、前記エンドブラケット9に形成されたダイレクトカプラ10に直接連結することで、ダイレクトカプラ10の各端子との電気的な接続をするように構成されている。
前記制御部品付き外部カプラ12は、図4に示すように、樹脂材により一体形成されたケース体13を備えて構成されており、ケース体13の中央部には上方が開口するボックス形状の制御部品収容部13aが形成されている。さらに、ケース体13は、制御部品収容部13aの一方の側縁から一方側に向けて延出し、該一方が開口する角筒状の入力用連結部13bが一体形成されているとともに、制御部品収容部13aの、前記一方の側縁に対向する他方の側縁から他方側に向けて延出し、該他方が開口する角筒状の出力用連結部13cが一体形成されており、入力用連結部13b、制御部品収容部13a、出力用連結部13cとが、それぞれ一方向(左右方向)に並んで配設されている。ここで、入、出力用連結部13b、13cの上半部は、それぞれ制御部品収容部13aの上方に位置して形成されている。
前記入、出力用連結部13b、13cの角筒部内には、ダイレクトカプラ9に配される端子数と同数となる六本の入、出力端子13d、13eの先端部が、それぞれ筒孔方向を向き、前後方向に並列状、かつ、互いに絶縁される状態で、モールド等各種手段により配設支持されている。これら入、出力端子13d、13eの基端部は、制御部品収容部13a側に延出したものが下方に向けてそれぞれ折曲され、折曲先端部が制御部品収容部13aの底片13fに近接対向状態となっている。
As shown in FIG. 4, the
In the square tube portions of the input and
そして、制御部品収容部13aには、開口を塞ぐようにして基板14が配設されるが、前記基板14の左右側縁部には切り欠き凹部14aが形成され、これら切り欠き凹部14aに、入、出力用連結部13b、13cから延出して、底片13fに向けて折曲された入、出力端子13d、13eが貫通状に遊嵌するように設定されている。
一方、前記基板14には、パワー部15、CPU16、制御回路17等、ステータコイル4への電源供給制御(ステータコイル4の駆動制御)をするための各種制御部品が設けられており、これら制御部品15、16、17と、前記入、出力端子13d、13eとは、基板14において適宜必要な電気的な接続がなされるように設定されている。そして、制御部品15、16、17が実装された制御部品収容部13aに樹脂材18が充填されており、該樹脂材18は、入、出力用連結部13b、13cの上片13g、13hより下方であって、出力用連結部13cから制御部品収容部13a側に突出配設された規制片13iに至るまで充填され、これによって、基板14、各種制御部品15、16、17、そして、入、出力端子13d、13eを樹脂材18により覆蓋して、制御部品収容部13aにおける防水が図れるように構成されている。
尚、制御部品付き外部カプラ12は、予め基板14に必要な制御部品15、16、17を実装(接続配設)し、該制御部品15、16、17付きとした基板14を、図5(A)に示すように傾斜状とし、切り欠き凹部14aに入、出力端子13d、13eが遊嵌させる状態で制御部品収容部12aに収容し、入、出力端子13d、13eを基板14に半田付けする等して接続することにより組み込まれるように構成されている。
The control
On the other hand, the
The
19は、入力用連結部13bに接続される外部コネクタであって、該外部コネクタ19は、出力用連結部13cに外嵌可能な角筒形状の連結部19aを備えて構成されており、該連結部19aの筒内には六本の端子19bの先端部が筒孔方向に延出しているが、これら端子19bの基端部には、それぞれ外部に設けられた電源、外部制御部等とのあいだを接続するための配線コード20が接続されている。
そして、ポンプモータ1のエンドブラケット9に形成されたダイレクトカプラ10の連結受け部10aに、制御部品付き外部カプラ12の出力用連結部13cを外嵌(連結)させることにより、ダイレクトカプラ10側の端子と主力端子13eとの接続がなされ、制御部品付き外部カプラ12の入力用連結部13bに外部コネクタ19の連結部19aを外嵌(連結)させることにより、入力端子13dと外部コネクタイ19の端子19bとの接続がなされて、ポンプモータ1のモータ部Mを駆動制御することができるように設定されている。
この接続状態において、ダイレクトカプラ連結受け部10aの上片には、係止部10bが形成されている一方、出力用連結部13cの上片13hには前記係止部10bに抜け止め状に係止する係止受け部13jが形成されていて、制御部品付き外部カプラ12とダイレクトカプラ10との抜け止め状の連結がなされるように設定されている。また、入力用連結部13bの上片13gには係止部13kが形成される一方、外部コネクタ連結部19aには前記係止部13kに抜け止め状に係止する係止受け部19cが形成されていて、制御部品付き外部カプラ12と外部コネクタ19との抜け止め状の連結がなされるように設定されている。
Then, the
In this connected state, an engaging
叙述の如く構成された本形態において、三相ブラシレスモータを用いたポンプモータ1を駆動させる場合、ステータコイル3の駆動制御をするための制御部品15、16、17を備えた駆動装置が必要であるが、この場合に、駆動装置は制御部品付き外部カプラ12として構成され、外部電源を入力するための入力用連結部13bと、ポンプモータ1のエンドブラケット9に配されるダイレクトカプラ10に連結(接続)するための出力用連結部13cとを備えて構成されている。これによって、制御部品付き外部カプラが13が、直接ポンプモータ1に接続されるため、従来、駆動装置とポンプモータとのあいだに配される配線が一切不要となり、接続作業が容易になるとともに、構造の簡略化を図ることができ、持って、コスト低下を果すことができる。さらには、従来のもののように、駆動装置を燃料タンクの外に設ける必要がなく、他部材との干渉を配慮することが不要になって、燃料タンク回りの省スペース化(コンパクト化)を果すことができる。
そのうえ、このものでは、一つの規格のブラシレスモータに対して、制御部品収容部13aに収容される制御部品15、16、17を適宜取り換えて、異なる制御部品を備えた外部カプラとすることにより、ブラシレスモータの構造を何ら変化させることなく、性能の異なるモータとして駆動させることが可能となり、汎用性を向上することができるという利点もある。
In the present embodiment configured as described, when the
In addition, in this case, for one brushless motor of the standard, by appropriately replacing the
さらに、本発明が実施されたものにあっては、制御部品付き外部カプラ12に設けられる制御部品収容部13aは、入、出力用連結部13b、13cのあいだであって、制御部品収容部13aの一端部と他端部とに入、出力用連結部13b、13cが形成されていて、これらが入、出力用連結部13b、13cの連結方向に並んでいるので、入、出力端子13d、13eと制御部品15、16、17との基板14における接続構成が容易になる。
Furthermore, in the embodiment in which the present invention is implemented, the control
また、このものでは、基板14に、入、出力用連結部13b、13cにモールドされた入、出力端子13d、13e貫通用の切り欠き凹部14aを形成し、制御部品15、16、17を基板14に予め実装したうえで、制御部品収容部13aに収容することができるように構成したので、制御部品付き外部カプラ12の組み込み作業を作業性よく行うことができる。
In this case, the
しかも、このものでは、制御部品収容部13aが樹脂材18により防水がなされているので、信頼性の高い防水構造とすることができ、前記ブラシレスモータ内蔵型のポンプモータ1を、液体中に配設することも可能となる。
In addition, in this case, since the control
尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、駆動装置となる制御部品収容部付きの外部カプラの入力端子の数は、センサ信号を外部に引き出す必要がないものでは電源用の一対のものが設けられることになり、この場合では、直流電源用の外部コネクタを接続することが可能となる。このように、入力用連結部に一対の端子が設けられた第二の実施の形態における外部カプラ21を用いて駆動するブラシレスモータBMでは、図6に示すように、ブラシ付きの汎用の直流モータDMに接続される外部コネクタCを直流モータDMから取り外し、前記外部コネクタCに外部カプラ21を接続させ、該外部カプラ21にブラシレスモータBMを接続することにより、直流モータDMに換えてブラシレスモータBMを駆動させることができ、もって、直流モータDMとブラシレスモータBMとの交換を容易に行うことができる。
Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the number of input terminals of the external coupler with the control component accommodating portion serving as the driving device is not limited to the one that does not need to extract the sensor signal to the outside. In this case, an external connector for DC power supply can be connected. Thus, in the brushless motor BM that is driven using the
1 ポンプモータ
2 ケーシング
4 ステータコイル
5 回転子
9 エンドブラケット
10 ダイレクトカプラ
11 位置検知センサ
12 制御部品付き外部カプラ
13 ケース体
13a 制御部品収容部
13b 入力用連結部
13c 出力用連結部
13d 入力端子
13e 出力端子
14 基板
15 パワー部
18 樹脂材
19 外部コネクタ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006199067A JP2008029120A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Brushless motor and driving device therefor |
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ID=39119204
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Country Status (1)
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JP (1) | JP2008029120A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101092195B1 (en) | 2009-12-30 | 2011-12-13 | 계양전기 주식회사 | Housing of Brushless Motor |
CN102457137A (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-16 | 阿斯莫有限公司 | Motor |
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2006
- 2006-07-21 JP JP2006199067A patent/JP2008029120A/en active Pending
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