JP2019033632A - モータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化できるモータ装置を提供すること。【解決手段】モータカバー１２の内部には、センサマグネット８１、磁気センサ８２、制御基板８３、およびコンデンサ８６が収容されている。モータカバー１２の底部１２ａには、突出部１３が設けられている。突出部１３は、モータ２０と反対側に突出している。突出部１３は、回転軸４３の軸線ｍ上に設けられている。突出部１３は、有底筒状をなしている。突出部１３には、制御基板８３に設けられたコンデンサ８６の一部分が収容されている。尚、制御基板８３には、マイコン８７も実装されているが、突出部１３の内部には収容されていない。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ装置に関するものである。

従来、特許文献１に記載されるモータ装置が知られている。
上記のモータ装置は、モータ、制御基板、センサマグネット、および回転角センサを有している。モータは有底筒状のモータハウジングに収容されている。モータの回転軸はモータハウジングを貫通している。回転軸におけるモータハウジングを貫通した先端部には、センサマグネットが設けられている。制御基板は、モータハウジングに支持されている。制御基板は回転軸の軸方向においてセンサマグネットに対向している。制御基板におけるセンサマグネットと対向する位置には、回転角センサが設けられている。回転角センサは、センサマグネットの回転に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する。回転角センサにより生成される電気信号に基づきモータの回転角度が演算される。モータハウジングには、有底筒状のモータカバーが取り付けられている。モータハウジングとモータカバーとにより囲まれる空間には、制御基板、センサマグネット、および回転角センサが収容されている。

特開２０１４−２２５９９８号公報

近年では、モータ装置の小型化に対する要求がある。例えば、モータ装置の少なくとも軸方向における寸法を短くすることが検討されている。
本発明の目的は、小型化できるモータ装置を提供することである。

上記目的を達成し得るモータ装置は、モータと、モータが収容される有底筒状のモータハウジングと、前記モータへの給電を制御する制御基板と、前記制御基板が収容され、前記モータハウジングの開口部を覆うように設けられる有底筒状のモータカバーと、を備えることを前提としている。前記制御基板の前記モータと反対側の面には、少なくとも第１電子部品および第２電子部品が設けられ、前記第１電子部品の前記制御基板を基準とした寸法は、前記第２電子部品の前記制御基板を基準とした寸法よりも大きく設定され、前記モータカバーの底部には、前記モータと反対側に突出するとともに前記第１電子部品の一部分が収容される有底筒状の突出部が設けられ、前記突出部には、前記第２電子部品は収容されていない。

上記構成によれば、第１電子部品の一部分がモータカバーの突出部に収容され、モータカバーの底部における突出部を除く部分は、制御基板に設けられた第２電子部品の近傍まで近接させることができる。そのため、軸方向においてモータ装置を小型化することができる。また、モータカバーの底部における突出部を除く部分を第２電子部品の近傍にまで近接させることにより、突出部の径方向外側には、空間が形成される。すなわち、径方向においてもモータ装置を小型化できる。そのため、モータ装置を外部ユニットに搭載するとき、外部ユニット内のスペースを突出部の径方向外側における空間分だけ省スペース化することができる。したがって、モータ装置を小型化できる。

本発明のモータ装置によれば、小型化できる。

モータ装置の一実施の形態をその軸方向に沿って切断した断面図。 モータ装置を回転軸の軸方向から見たときの上面図。 変形例におけるモータ装置の突出部を軸方向に沿って切断したときの部分断面図。 変形例におけるモータ装置を回転軸の軸方向に沿って見た上面図。

以下、モータ装置の一実施の形態を説明する。
図１に示すように、モータ装置１は、モータハウジング１０、ヒートシンク１１、モータカバー１２、モータ２０、および制御基板８３を有している。

モータハウジング１０は、有底円筒状をなしている。モータハウジング１０の内部には、モータ２０が収容されている。
モータ２０は、ステータ４０、回転軸４３、およびロータ５０を有している。ステータ４０は、円筒状をなしている。ステータ４０は、モータハウジング１０の内周面に嵌合されている。ステータ４０は、モータコイル４８を有している。ロータ５０は、円筒状をなしている。ロータ５０は、ステータ４０の内周側に隙間を空けて配置されている。ロータ５０の内周には、回転軸４３が一体回転するように嵌合されている。回転軸４３は、ロータ５０を貫通している。回転軸４３の第２の端部（図１中の下端部）は、モータハウジング１０の底部を貫通している。回転軸４３の第１の端部（図１中の上端部）は、モータハウジング１０の開口部側へ向けて延出している。回転軸４３の第１の端部には、センサマグネット８１が設けられている。センサマグネット８１は、例えば、円柱状の２極磁石が採用されている。

ヒートシンク１１は、モータハウジング１０の開口部を塞ぐように設けられている。ヒートシンク１１は、回転軸４３の第１の端部が挿通される挿通孔を有している。ヒートシンク１１は、モータ装置１の熱を外部に放熱する機能を有している。

ヒートシンク１１のモータ２０と反対側の面（図１中の上面）には、スペーサ８５を介して制御基板８３が支持されている。制御基板８３は、ねじ８４によりスペーサ８５とともにヒートシンク１１に対して固定されている。制御基板８３には、各種の電子部品が実装されている。電子部品としては、モータ２０を制御するためのマイコンおよびコンデンサ等が挙げられる。制御基板８３のモータ２０と反対側の面には、第１電子部品としての複数のコンデンサ８６および第２電子部品としてのマイコン８７が設けられている。マイコン８７は、略矩形状の集積回路である。コンデンサ８６の制御基板８３を基準とする寸法Ｈ１は、マイコン８７の制御基板８３を基準とする寸法Ｈ２よりも大きく設定されている。制御基板８３のヒートシンク１１側の面には、磁気センサ８２が設けられている。磁気センサ８２は、センサマグネット８１と対向している。磁気センサ８２は、例えば、異方向性磁気抵抗センサが採用される。磁気センサ８２は、センサマグネット８１から付与される磁界の向きに応じた電気信号を生成する。

モータカバー１２は、有底筒状をなしている。モータカバー１２は、その開口部をヒートシンク１１に突き合わせるかたち（モータハウジング１０の開口部を覆うように）でヒートシンク１１にボルト等で固定されている。モータカバー１２の内部には、センサマグネット８１、磁気センサ８２、制御基板８３、およびコンデンサ８６が収容されている。モータカバー１２の底部１２ａには、突出部１３が設けられている。突出部１３は、モータ２０と反対側に突出している。突出部１３は、回転軸４３の軸線ｍ上に設けられている。突出部１３は、有底筒状をなしている。突出部１３には、制御基板８３に設けられたコンデンサ８６の一部分が収容されている。尚、制御基板８３には、マイコン８７も実装されているが、突出部１３の内部には収容されていない。

図２に示すように、モータカバー１２の突出部１３は、回転軸４３の軸方向から見て、長方形をなしている。制御基板８３に設けられた複数のコンデンサ８６（本実施形態では、３つ）は、突出部１３の長辺方向に沿って並ぶように突出部１３の内部に収容されている。尚、モータカバー１２は、鉄等の磁性体にて構成されており、モータ装置１の外部からの浮遊磁界（ノイズ）を遮断する磁気シールドとして機能する。

図１に示すように構成されたモータ装置１のマイコン８７は、磁気センサ８２により生成される電気信号に基づきモータ２０の回転角度を演算する。マイコン８７は、演算した回転角度を使用してモータコイル４８への給電を制御する。それに伴い、モータ２０の回転軸４３は、センサマグネット８１と一体的に回転する。また、コンデンサ８６の一部分が突出部１３の内部に収容され、モータカバー１２の底部１２ａにおける突出部１３を除く部分は、制御基板８３に設けられたマイコン８７の近傍まで近接させることができる。そのため、軸方向においてモータ装置１を小型化できる。また、モータカバー１２の底部１２ａにおける突出部１３を除く部分をマイコン８７の近傍にまで近接させることにより、突出部１３の径方向外側には、空間Ｓが形成される。すなわち、径方向においてもモータ装置１を小型化できる。そのため、モータ装置１を外部ユニットに搭載するとき、外部ユニット内のスペースを突出部１３の径方向外側における空間Ｓ分だけ省スペース化することができる。したがって、モータ装置１を小型化できる。

尚、本実施の形態は、技術的に矛盾が生じない範囲で以下のように変更してもよい。
・本実施の形態において、回転軸４３の軸方向から見て、突出部１３は、長方形をなしていたが、これに限らない。例えば、円形または正方形であってもよい。

また、突出部１３は、以下に説明する形状を有していてもよい。
図３および図４に示すように、突出部１３は、円筒状の第１突出部１３ｂおよび直方体状の第２突出部１３ｃを有している。第１突出部１３ｂは、モータカバー１２の底部１２ａからモータ２０と反対側に突出している。第２突出部１３ｃは、第１突出部１３ｂの底部からモータ２０と反対側に突出している。このように構成しても、コンデンサ８６を突出部１３の内部に収容しつつ、モータカバー１２の底部１２ａをマイコン８７の近傍まで近接させることができる。したがって、モータ装置１を小型化できる。尚、上記の変形例は一例であり、適宜変更してもよい。

・本実施の形態において、第２電子部品としてマイコン８７の一例を挙げたが、これに限らず、例えば、第２電子部品としてシャント抵抗や、第２電子部品としてインバータ回路等を採用してもよい。また、第１電子部品としてコンデンサ８６を挙げたが、これに限らない。例えば、第２電子部品よりも制御基板８３を基準とした寸法が大きければどのような電子部品であってもよい。

１…モータ装置、１０…モータハウジング、１２…モータカバー、１２ａ…底部、１３…突出部、２０…モータ、４０…ステータ、４３…回転軸、５０…ロータ、８１…センサマグネット、８２…磁気センサ、８３…制御基板、８６…コンデンサ、ｍ…軸線、Ｈ１，Ｈ２…寸法。

Claims (1)

1. モータと、
   モータが収容される有底筒状のモータハウジングと、
   前記モータへの給電を制御する制御基板と、
   前記制御基板が収容され、前記モータハウジングの開口部を覆うように設けられる有底筒状のモータカバーと、を備え、
   前記制御基板の前記モータと反対側の面には、少なくとも第１電子部品および第２電子部品が設けられ、
   前記第１電子部品の前記制御基板を基準とした寸法は、前記第２電子部品の前記制御基板を基準とした寸法よりも大きく設定され、
   前記モータカバーの底部には、前記モータと反対側に突出するとともに前記第１電子部品の一部分が収容される有底筒状の突出部が設けられ、
   前記突出部には、前記第２電子部品は収容されていないモータ装置。