JP2016217993A - 回転角検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転角検出装置1は、放熱板10を貫通するシャフト18を有するモータ15の回転角を検出する。回転角検出装置1は、シャフト18の基端部18bに取り付けられた永久磁石30と、放熱板10上に配置され、モータ15の駆動回路34および駆動回路34の制御回路39が実装された基板31と、永久磁石30に対向するように基板31に設けられた磁気センサ32と、放熱板10と基板31との間に配置され、平面視で永久磁石30を取り囲む筒状の磁気遮蔽部材42とを含む。
【選択図】図1
Description
特許文献1は、モータケースと、モータケースに収容されるモータと、モータケースを閉塞する第1フレーム(金属板)と、第1フレーム(金属板)から間隔を空けて第1フレーム(金属板)上に配置された制御基板(基板)と、回転角検出装置とを開示している。モータは、第1フレーム(金属板)を貫通し、当該第1フレーム(金属板)の上方に突出した一端部を有するシャフト(回転軸)を含む。
この構成によれば、基板に形成された係合部に、磁気遮蔽部材の基板側端部を係合させることによって、放熱板に対する基板の位置決めを容易に行うことができる。また、放熱板に対する基板の位置決めの精度が向上するから、永久磁石と磁気感応素子との位置決めの精度も向上できる。これにより、磁気感応素子の検出精度を一層向上できる。前記係合部は、請求項3に記載の発明のように、前記磁気遮蔽部材の前記基板側端部に嵌合する凹部(46)であることが好ましい。
請求項5に記載の発明は、前記基板には、グランド配線(47)が形成されており、前記磁気遮蔽部材は、前記グランド配線に電気的に接続されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転角検出装置である。この構成によれば、基板に形成されたグランド配線と金属板とを磁気遮蔽部材を介して電気的に接続できるので、グランド配線の配線面積を増加させることができる。これにより、グランド電位の安定性を向上できるので、駆動回路および/または制御回路で発生するノイズを低減できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る回転角検出装置1が適用された一体型モータ/ECU(Electronic Control Unit)101を示す模式的な断面図である。
本実施形態では、一体型モータ/ECU101は、後述するモータ15と、ECU48とを一体的に含むEPS(Electric Power Steering:電動パワーステアリング)用の一体型モータ/ECUである。以下、一体型モータ/ECU101の構成についてより具体的に説明する。
ステータ16は、モータハウジング2の側壁5の内周面5aから径方向内側に向って延設された複数のステータティース19と、複数のステータティース19に巻回されたステータ巻線20とを有している。ステータ巻線20は、モータ15のU相、V相およびW相に対応するU相巻線、V相巻線およびW相巻線を含む。ステータ巻線20の放熱板10側に位置する一端20aには、円柱状のモータバスバー21が電気的に接続されている。モータバスバー21は、放熱板10に形成されたバスバー挿通孔22を介して放熱板10の第2主面10b側に引き出されている。
図2および図3に示すように、磁気遮蔽部材42は、筒状を成しており、平面視で永久磁石30および磁気センサ32の周囲を取り囲むように配置されている。本実施形態では、磁気遮蔽部材42は、略円筒状に形成された例を示しているが、磁気遮蔽部材42は、略角筒状であってもよい。放熱板10の第2主面10bからの磁気遮蔽部材42の高さTは、たとえば5mm程度である。
以上、本実施形態では、放熱板10と基板31との間において、平面視で永久磁石30および磁気センサ32を取り囲む略円筒状の磁気遮蔽部材42が配置されている。これにより、永久磁石30および基板31で発生する磁気による不都合を低減できるので、信頼性を向上できる。より具体的には、永久磁石30と、基板31に実装された駆動回路34(駆動回路実装領域35)との間を結ぶ磁気経路を磁気遮蔽部材42により遮蔽できるので、永久磁石30の磁気が駆動回路34に及ぶのを抑制できる。これにより、駆動回路34(複数のスイッチング素子36等)が永久磁石30の磁気によって誤作動するのを抑制できる。また、駆動回路34の誤作動を抑制できるから、当該駆動回路34に電気的に接続された制御回路39(マイクロコンピュータ40等)の誤作動も抑制できる。
たとえば、前述の実施形態では、駆動回路34が基板31の対向面31aに実装され、制御回路39が基板31の非対向面31bに実装された例について説明した。しかし、駆動回路34が基板31の非対向面31bに実装され、制御回路39が基板31の対向面31aに実装されていてもよい。この構成によれば、磁気遮蔽部材42により、制御回路39と永久磁石30とを結ぶ磁気経路を遮蔽でき、かつ、制御回路39と磁気センサ32とを結ぶ磁気経路を遮蔽できる。また、駆動回路34および制御回路39が別々の基板に形成されていてもよい。つまり、基板31には、駆動回路34および制御回路39のいずれか一方が実装されていてもよい。
また、前述の実施形態では、磁気遮蔽部材42にのみニッケル等の強磁性材料からなるめっき膜44が形成された例について説明した。このめっき膜44は、放熱板10の第2主面10bの一部の領域または全域を被覆するように形成されていてもよい。この構成によれば、放熱板10の第2主面10bの一部の領域または全域を磁気遮蔽部材として利用できる。
また、前述の実施形態では、基板31の凹部46(係合部45)から露出するようにグランド配線47が形成された例について説明した。しかし、グランド配線47は、基板31の非対向面31b上に形成されていてもよい。この場合、磁気遮蔽部材42の基板側端部42bは、凹部46(係合部45)内において、基板31を貫通して形成されたビアを介して基板31の非対向面31b上のグランド配線47に電気的に接続されていてもよい。この構成によれば、基板31の対向面31aに凹部46(係合部45)を形成した後、当該基板31を貫通するビアを形成し、基板31の非対向面31b上にビアを被覆するグランド配線47を形成すればよいので、製造容易である。
Claims (5)
- 金属板を貫通する回転軸を有するモータの回転角を検出する回転角検出装置であって、
前記回転軸の一端部に取り付けられた永久磁石と、
前記永久磁石に対して前記金属板とは反対側において前記金属板に対向し、前記モータの駆動回路および前記駆動回路の制御回路の少なくとも一方が実装された基板と、
前記永久磁石に対向するように前記基板に設けられた磁気感応素子と、
前記金属板と前記基板との間において、平面視で前記永久磁石を取り囲むように配置された筒状の磁気遮蔽部材とを含む、回転角検出装置。 - 前記基板には、前記磁気遮蔽部材の基板側端部に係合する係合部が形成されている、請求項1に記載の回転角検出装置。
- 前記係合部は、前記磁気遮蔽部材の前記基板側端部に嵌合する凹部である、請求項2に記載の回転角検出装置。
- 前記磁気遮蔽部材は、前記金属板に一体的に設けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
- 前記基板には、グランド配線が形成されており、
前記磁気遮蔽部材は、前記グランド配線に電気的に接続されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
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