JP2022158985A - モータ及び電気製品 - Google Patents

Abstract

【課題】バスバーがホール素子に対して発生させる電磁障害を低減し、ホール素子の磁気検知精度を高めることができるモータの提供。【解決手段】モータは、ロータ１０と、ロータ１０と径方向に対向して配置されるステータ２０と、ロータ１０の軸方向一方側に位置する軸受ホルダ３０と、軸受ホルダ３０の軸方向一方側に位置するバスバーホルダ４０と、ロータ１０、ステータ２０、軸受ホルダ３０及びバスバーホルダ４０を収容するハウジング５０と、を有し、軸受ホルダ３０の軸方向一方側に誘導磁気ループＭが配置され、バスバーホルダ４０は、内部にバスバー４１を封入し、バスバーホルダ４０の軸方向他方側の面に回路基板４２が配置され、回路基板４２の軸方向他方側の面にホール素子Ｈが配置され、ホール素子Ｈとバスバー４１とは、周方向において異なる位置に配置される。【選択図】図１

Description

本願発明は、モータ及び電気製品に関する。

従来のモータ構造においては、回路基板がバスバーの軸方向下側に位置しており、回路基板のバスバーと反対側の面にホール素子が設けられている。

技術的背景についての上記の説明は、本願の技術的解決策について明確且つ十全に説明するとともに、当業者の理解を容易にするために叙述したものであるに過ぎないことには留意しなければならない。これらの解決策が本願の背景技術部分において叙述を行っていることのみを理由に、上記の技術的解決策が当業者にとって公知であると見なしてはならない。

発明者は、従来の構造において、ホール素子がバスバーの径方向内側に位置し、バスバーと比較的近いため、バスバーに通電する際にバスバーが発生させる電磁障害が、ホール素子の磁気検知精度に影響をもたらし、ホール素子の磁気検知精度を低下させ得ることを見出した。

上記課題を解決するため、本願発明の実施例は、モータ及び電気製品を提供する。

本願発明の実施例の１つのモータによれば、ロータと、前記ロータと径方向に対向して配置されるステータと、前記ロータの軸方向一方側に位置する軸受ホルダと、前記軸受ホルダの軸方向一方側に位置するバスバーホルダと、前記ロータ、前記ステータ、前記軸受ホルダ及び前記バスバーホルダを収容するハウジングと、を有し、前記軸受ホルダの軸方向一方側に誘導磁気ループが配置され、前記バスバーホルダは、内部にバスバーを封入し、前記バスバーホルダの軸方向一方側の面に回路基板が配置され、前記回路基板の軸方向他方側の面にホール素子が配置され、前記ホール素子と前記バスバーとは、周方向において異なる位置に配置される。

いくつかの実施例では、前記回路基板は、軸方向において前記誘導磁気ループと前記バスバーとの間に位置する。

いくつかの実施例では、前記バスバーの数は少なくとも３つであり、各々の前記バスバーは、周方向に並んで配置されるとともに周方向に間隙を有し、前記ホール素子は、前記回路基板の軸方向他方側の面の前記間隙に対応する位置に配置される。

いくつかの実施例では、前記バスバーの数は３つであり、そのうち第１のバスバーと第２のバスバー及び第３のバスバーとは、周方向に並んで配置され、前記第２のバスバーと前記第３のバスバーとは、軸方向において部分的に重なり合い、３つの前記バスバーは、周方向に間隙を介して配置され、前記ホール素子は、前記回路基板の軸方向他方側の面の前記間隙に対応する位置に配置される。

いくつかの実施例では、前記第１のバスバーは、接続端子であるＶ端子及びＷ端子を有し、前記第２のバスバーは、接続端子であるＵ端子及びＶ端子を有し、前記第３のバスバーは、接続端子であるＷ端子及びＵ端子を有し、前記間隙は、前記第１のバスバーのＶ端子と前記第３のバスバーのＵ端子との間に設けられ、前記第１のバスバーのＷ端子と前記第２のバスバーのＵ端子とは、隣接し、前記第２のバスバーのＶ端子と前記第３のバスバーのＷ端子とは、隣接する。

いくつかの実施例では、前記ステータは、コイルを有し、前記ホール素子は３つであり、前記コイルのＷ相、Ｕ相及びＶ相にそれぞれ対応し、前記Ｗ相に対応するホール素子、前記Ｖ相に対応するホール素子、及び前記Ｕ相に対応するホール素子は、前記間隙に対応する位置に、周方向に沿って反時計回りに配置される。

いくつかの実施例では、前記３つのホール素子は、前記回路基板において、前記バスバーより径方向内側に配置される。

本願発明の実施例のもう１つの実施例は、前述のいずれか１つの実施例に記載のモータを有する電気製品を提供する。

本願発明の実施例において、ホール素子をバスバーから可能な限り離して配置することによって、バスバーに通電した際に、バスバーがホール素子に対して発生させる電磁障害を低減し、ホール素子の磁気検知精度を高めることができる。

後述の説明及び図面を参照すると、本願発明の特定の実施形態を詳細に開示しており、本願発明の原理が採用され得る形態を明示している。本願発明の実施形態は、後述の説明及び図面に開示されているものに限定されない。添付された特許請求の範囲内において、本願発明の実施形態は多くの変更、修正及び均等を含む。

図１は、本願発明の第１の実施例のモータの断面図である。 図２は、図１に示すモータの斜視図であって、ハウジング及びバスバーホルダの樹脂部分を取り除いた状態を示す図である。 図３は、図１に示すモータを軸方向一方側から見た図である。 図４は、図１に示すモータを軸方向一方側から見た図であって、バスバーホルダの樹脂部分を取り除いた状態を示す図である。

図面を参照すると、以下の明細書によって、本願発明の前述の特徴及びその他の特徴が明確になる。本願発明を採用可能な一部の実施形態を示している、本願発明の特定の実施形態を、明細書及び図面において具体的に開示している。本願発明は、記述された実施形態に限定されない。本願発明は、添付された特許請求の範囲に該当するすべての修正、変形及び均等物を含む。

本願発明の実施例においては、「及び／又は」という用語は、関連して列挙される用語の１種又は複数のうちのいずれか１つ及びすべての組み合わせを含む。「を含む」、「を備える」、「を有する」等の用語は、申し述べる特徴、要素、部品又はアセンブリの存在を指すが、１つ又は複数の他の特徴、要素、部品又はアセンブリが存在するか又はそれらを付加することを排除しない。

本願発明の実施例においては、「一」、「該」等の単数形は複数形を含んでいてよく、「一種の」又は「一タイプの」であると広義に理解するべきであり、「１つの」という意味合いに限定するものではない。また、「前記」という用語は、前後で別途明示されていない限り、単数形も複数形も含む。また、前後で別途明示されていない限り、「によれば」という用語は「少なくとも部分的に……によれば」と理解するべきであり、「に基づいて」という用語は、「少なくとも部分的に……に基づいて」と理解するべきである。

なお、本願発明の下記説明においては、説明の都合のために、モータの中心軸Ｏに沿って延在する方向又はそれと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。モータハウジングの底部からモータハウジングの開口を指向する方向を「上方」又は「上側」又は「軸方向上側」又は「軸方向一方側」と呼ぶ。モータハウジングの開口からモータハウジングの底部を指向する方向を「下方」又は「下側」又は「軸方向下側」又は「軸方向他方側」と呼ぶ。中心軸Ｏを中心とする半径方向を「径方向」と呼ぶ。中心軸Ｏに近づく方向を「径方向内側」と呼ぶ。中心軸Ｏから離れる方向を「径方向外側」と呼ぶ。中心軸Ｏを取り囲む方向を「周方向」と呼ぶ。ただし、これらは説明の都合のためであるに過ぎず、モータの使用及び製造時の向きを限定しない。

以下、図面を参照し、本願発明の実施例の実施形態について説明する。

第１の実施例

本願発明の第１の実施例は、モータを提供する。

図１は、本願発明の第１の実施例のモータの断面図である。図１は、軸方向に沿って切り開いた状態の該モータを示している。図２は、図１に示すモータの斜視図であって、ハウジング及びバスバーホルダの樹脂部分を取り除いた状態を示す図である。図１及び図２に示すように、本願発明の第１の実施例のモータは、ロータ１０と、ロータ１０と径方向に対向して配置されたステータ２０と、ロータ１０の軸方向一方側に位置する軸受ホルダ３０と、軸受ホルダ３０の軸方向一方側に位置するバスバーホルダ４０と、ロータ１０、ステータ２０、軸受ホルダ３０及びバスバーホルダ４０を収容する略筒状のハウジング５０と、を有する。ステータ２０は、導線等から構成される少なくとも１つのコイルを有する。本実施例において、ステータ２０は、複数のコイルを有する。

本願発明の第１の実施例においては、図１及び図２に示すように、軸受ホルダ３０の、バスバーホルダ４０に面する側（軸方向上側、つまり軸方向一方側）に誘導磁気ループＭが配置されている。誘導磁気ループＭは、バスバーホルダ４０の軸方向一方側において、ロータ１０に取り付けられている。バスバーホルダ４０は、内部にバスバー４１を封入している。バスバーホルダ４０の、軸受ホルダ３０に面する側の表面（軸方向下側表面、つまり軸方向他方側の面）に回路基板４２が配置されている。回路基板４２の、軸受ホルダ３０に面する側の表面（軸方向下側表面、つまり軸方向他方側の面）にホール素子Ｈが配置されている。ホール素子Ｈは、誘導磁気ループＭによって生じ、ロータ１０の回転に応じて変化する磁気を検知する。

本願発明の第１の実施例において、ホール素子Ｈとバスバー４１とは、周方向において異なる位置に配置される。つまり、図２に示すように、ホール素子Ｈは、バスバー４１の径方向内側の位置に配置されていない。ホール素子Ｈは、バスバー４１の径方向内側の位置と、周方向において一定の距離だけずらして配置されている。例えば、ホール素子Ｈの元来の設置位置に対し、該ホール素子Ｈは周方向に一定の距離だけ偏倚しており、ホール素子Ｈがバスバー４１の径方向内側に位置しない。つまり、該ホール素子Ｈは、バスバー４１から可能な限り離れている。これにより、バスバー４１に通電した際に、バスバー４１のホール素子Ｈに対して発生させる電磁障害を低減し、ホール素子Ｈの磁気検知精度を高めている。

以上は、該モータの構造について例を挙げて説明したものに過ぎず、該モータはさらに、例えば軸受６０など、他の通常のアセンブリを備えていてよく、関連技術を具体的に参照してよい。

いくつかの実施例では、図１に示すように、回路基板４２は、軸方向において誘導磁気ループＭとバスバー４１との間に位置する。回路基板４２を誘導磁気ループＭとバスバー４１との間に配置することによって、バスバー４１に通電した際に、バスバー４１が回路基板４２に設けられた他の電子部品に対して発生させる電磁障害を低減し、モータの軸方向寸法を短くすることができる。

図３は、図１に示すモータを軸方向一方側から見た図である。つまり、図３は、軸方向上側から該モータを見た状態を示している。図４は、図１に示すモータを軸方向一方側から見た図であって、バスバーホルダの樹脂部分を取り除いた状態を示す図である。つまり、図４は、軸方向上側から該モータを見た状態を示しており、且つ、バスバー４１とホール素子Ｈの設置位置Ｈ’とを示している。

いくつかの実施例では、図２及び図４に示すように、バスバー４１の数は少なくとも３つである。各々のバスバー４１は、周方向に並んで配置されるとともに、周方向に間隙Ｇを有している。言い換えると、隣り合うバスバー４１同士の間には、間隙Ｇが構成される。ホール素子Ｈは、回路基板４２の軸受ホルダ３０に面する側の表面（軸方向下側表面、つまり軸方向他方側の面）の間隙Ｇに対応する位置に配置される。

図４に示すように、本実施例では、バスバー４１の数は３つであり、そのうち第１のバスバー４１－１と第２のバスバー４１－２及び第３のバスバー４１－３とは、周方向に並んで配置される。第２のバスバー４１－２と第３のバスバー４１－３とは、軸方向において部分的に重なり合う。３つのバスバー４１は、周方向に間隙Ｇを有する。ホール素子Ｈは、回路基板４２の軸受ホルダ３０に面する側の表面（軸方向下側表面、つまり軸方向他方側の面）の、間隙Ｇに対応する位置に配置される。なお、バスバー４１の数は、３つに限られず、４つ以上であってもよい。

これにより、ホール素子Ｈをバスバー４１から可能な限り離して配置し、バスバー４１に通電した際に、バスバー４１がホール素子Ｈに対して発生させる電磁障害をさらに低減し、ホール素子Ｈの磁気検知精度を高めることができる。

本実施例では、図４に示すように、第１のバスバー４１－１は、Ｖ端及びＷ端という２つの接続端子を有する。第１のバスバー４１－１は、Ｖ端子及びＷ端子を有する。第２のバスバー４１－２は、２つの接続端子を有する。第２のバスバー４１－２は、Ｕ端子及びＶ端子を有する。第３のバスバー４１－３は、２つの接続端子を有する。第３のバスバー４１－３は、Ｗ端子及びＵ端子を有する。各バスバーのＷ端子は、Ｗ相を構成するコイルから引き出された導線と電気的に接続される。各バスバーのＶ端子は、Ｖ相を構成するコイルから引き出された導線と電気的に接続される。各バスバーのＵ端子は、Ｕ相を構成するコイルから引き出された導線と電気的に接続される。ここで、第１のバスバー４１－１のＶ端子と第３のバスバー４１－３のＵ端子との間には、間隙Ｇが設けられる。第１のバスバー４１－１のＷ端子と第２のバスバー４１－２のＵ端子とは、隣接する。第２のバスバー４１－２のＶ端子と第３のバスバー４１－３のＷ端子とは、隣接する。

これにより、バスバー４１に通電した際に、バスバー４１がホール素子Ｈに対して発生させる電磁障害をさらに低減することができる。

本実施例では、図４に示すように、ホール素子Ｈは３つ設けられる。コイルのＷ相、Ｕ相及びＶ相にそれぞれ対応するホール素子Ｈを、図４においてＨｗ、Ｈｕ及びＨｖとして示している。ここで、Ｗ相に対応するホール素子Ｈｗ、Ｖ相に対応するホール素子Ｈｖ、及びＵ相に対応するホール素子Ｈｕは、間隙Ｇに対応する位置に、周方向に沿って反時計回りに配置される。

これにより、バスバー４１に通電した際に、バスバー４１がホール素子Ｈに対して発生させる電磁障害をより低減することができる。

本実施例では、図１に示すように、ホール素子Ｈは、回路基板４２の径方向内側の、バスバー４１から離れた位置に配置される。つまり、前記ホール素子Ｈは、回路基板４２において、バスバー４１よりも径方向内側に配置される。例えば、図４に示すように、ホール素子Ｈｗ、Ｈｕ及びＨｖは、同じ径方向位置（つまり、これら３つのホール素子Ｈは、中心軸Ｏからの距離が等しい）にあり、且つ、周方向において異なる位置に配置されており、径方向においてバスバー４１から離れている。

これにより、バスバー４１に通電した際に、バスバー４１がホール素子Ｈに対して発生させる電磁障害をより低減することができる。

上記実施例においては、ホール素子Ｈおよびバスバー４１の径方向位置が、異なる場合を例にしている（つまり、バスバー４１の径方向位置に対し、ホール素子Ｈは径方向内側寄りである）が、本願発明はこれに限定されない。例えば、いくつかの実施例では、ホール素子Ｈおよびバスバー４１の径方向位置が、同じであってもよい。つまり、中心軸Ｏからホール素子Ｈまでの距離が、中心軸Ｏからバスバー４１までの距離と同じである。これにより、バスバー４１が形成する間隙Ｇにホール素子Ｈが配置される。そのため、バスバー４１に通電した際に、バスバー４１がホール素子Ｈに対して発生させる電磁障害を低減することができる。

以上は、本願発明に関連するモータの構成について例示的説明を行ったものに過ぎず、本願発明はこれに限定されない。各実施例をベースに適当な変形を行ってもよい。また、各部材についても例示的説明を行ったものに過ぎず、本願発明はこれに限定されない。各部材の具体的内容については、関連技術を参照してもよい。また、図１～図４に示していない部材を追加するか、或いは、図１～図４中の１つ又は複数の部材を減らしてもよい。モータの他の構成及び構造については、関連技術を参照することができ、ここでは説明を省略する。

本願発明の実施例によれば、ホール素子をバスバーから可能な限り離して配置することによって、バスバーに通電した際に、バスバーがホール素子に対して発生させる電磁障害を低減し、ホール素子の磁気検知精度を高めることができる。

第２の実施例

本願発明の第２の実施例は、第１の実施例に記載のモータを有する電気製品を提供する。第１の実施例において、該モータの構造について詳しく説明しており、その内容がここに取り入れられるので、ここでは説明を省略する。

本願発明の第２の実施例においては、該電気製品は、モータを備える任意の電気機器であってよい。例えば、該電気製品は、空気調和機の室内機、空気調和機の室外機、給水機、洗濯機、掃除機、圧縮機、送風機、ミキサー等の家電機器である。或いは、該電気製品は、ポンプ、コンベア、エレベータ、標準工業用汎用マウンター、風力発電機、磨砕機、トラクションモータ等の工業機器又は各種情報処理機器であってもよい。該電気製品は、自動車の電気式パワーステアリングシステム、自動車のサンルーフ調節部材、シート調節部材、トランスミッション、ブレーキ装置など、自動車の各部材であってもよい。

以上、具体的な実施形態を結び付けて本願発明について記述したが、これらの記述はいずれも例示的なものであり、本願発明の特許請求の範囲に対する限定ではない。当業者は、本願発明の趣旨と原理に基づいて本願発明に対して種々の変形や修正を行うことができ、これらの変形や修正も本願発明の特許請求の範囲内にある。

以上、図面を参照して本願発明の好ましい実施形態について記述した。これらの実施形態の多くの特徴及び利点は、該詳細な明細書によると明白である。従って、添付された特許請求の範囲は、これらの実施形態の、真の趣旨及び範囲に該当するこれらの特徴及び利点をすべてカバーする。なお、当業者は多くの修正及び変更を容易に想到するため、本願発明の実施形態を、例示及び記述された精確な構造及び操作に限定するのではなく、その特許請求の範囲に該当する適当な修正及び均等物をすべて包含することができる。

Claims (8)

1. ロータと、
   前記ロータと径方向に対向して配置されるステータと、
   前記ロータの軸方向一方側に位置する軸受ホルダと、
   前記軸受ホルダの軸方向一方側に位置するバスバーホルダと、
   前記ロータ、前記ステータ、前記軸受ホルダ及び前記バスバーホルダを収容するハウジングと、
   を有し、
   前記軸受ホルダの軸方向一方側に誘導磁気ループが配置され、
   前記バスバーホルダは、内部にバスバーを封入し、
   前記バスバーホルダの軸方向他方側の面に回路基板が配置され、
   前記回路基板の軸方向他方側の面にホール素子が配置され、
   前記ホール素子と前記バスバーとは、周方向において異なる位置に配置される、モータ。
2. 前記回路基板は、軸方向において前記誘導磁気ループと前記バスバーとの間に位置する、請求項１に記載のモータ。
3. 前記バスバーの数は、少なくとも３つであり、
   各々の前記バスバーは、周方向に並んで配置されるとともに周方向に間隙を有し、
   前記ホール素子は、前記回路基板の軸方向他方側の面の前記間隙に対応する位置に配置される、請求項１又は請求項２に記載のモータ。
4. 前記バスバーの数は３つであり、そのうち第１のバスバーと第２のバスバー及び第３のバスバーとは、周方向に並んで配置され、
   前記第２のバスバーと前記第３のバスバーとは、軸方向において部分的に重なり合い、
   ３つの前記バスバーは、周方向に間隙を有し、
   前記ホール素子は、前記回路基板の軸方向他方側の面の前記間隙に対応する位置に配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモータ。
5. 前記第１のバスバーは、接続端子であるＶ端子及びＷ端子を有し、
   前記第２のバスバーは、接続端子であるＵ端子及びＶ端子を有し、
   前記第３のバスバーは、接続端子であるＷ端子及びＵ端子を有し、
   前記間隙は、前記第１のバスバーのＶ端子と前記第３のバスバーのＵ端子との間に設けられ、
   前記第１のバスバーのＷ端子と前記第２のバスバーのＵ端子とは隣接し、
   前記第２のバスバーのＶ端子と前記第３のバスバーのＷ端子とは隣接する、請求項４に記載のモータ。
6. 前記ステータは、コイルを有し、
   前記ホール素子は３つであり、前記コイルのＷ相、Ｕ相及びＶ相にそれぞれ対応し、
   前記Ｗ相に対応する前記ホール素子、前記Ｖ相に対応する前記ホール素子、及び前記Ｕ相に対応する前記ホール素子は、前記間隙に対応する位置に、周方向に沿って反時計回りに配置される、請求項５に記載のモータ。
7. 前記３つのホール素子は、前記回路基板において、前記バスバーより径方向内側に配置される、請求項６に記載のモータ。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載のモータを備える電気製品。

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