JP6578642B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、モータに関する。

近年、モータの応答性を向上させることを目的として、電子部品をモータと一体的に設ける構成が提案されている。このようなモータにおいて、電子部品の数を増加させる場合、例えば、特許文献１及び特許文献２に示すように、電子部品が取り付けられた基板を用いる方法がある。

特許第４６９７５９７号公報 特開２０１３−２４７７６１号公報

ところで、上記のようなモータは、ハウジング内にステータ及びロータ等と共に、電子部品が取り付けられた基板が設置されるため、ハウジング内に設置される各部品間のスペースが小さくなりやすい。また、部品点数が多いため、各部品の配置が複雑になりやすい。したがって、モータを組み立てにくくなり、モータの生産性が低下する虞があった。また一方で、さらなるモータの応答性の向上が望まれていた。

本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて、応答性を向上できるとともに、生産性を向上できる構造を有するモータを提供することを目的の一つとする。

本発明のモータの一つの態様は、ロータマグネットおよび一方向に延びる中心軸を中心とするシャフトを有するロータと、前記ロータを囲み、前記ロータを前記シャフト周りに回転させるステータと、前記ステータの前記一方向の第１の側に配置され前記シャフトを支持する第１の軸受と、前記ステータの前記第１の側と反対の第２の側に配置され前記シャフトを支持する第２の軸受と、前記ステータと前記第１の軸受とを保持する筒状のハウジングと、前記第２の軸受を保持し、前記第１の側の端部が前記ハウジングの内側に位置するバスバーアッシーと、前記ハウジングに固定され、前記バスバーアッシーの前記第２の側の少なくとも一部を覆うカバーと、前記一方向において前記第２の軸受と前記カバーとの間に配置され、前記第２の側の面が前記一方向と交差する回路基板と、前記第２の軸受の前記第２の側において、前記シャフトに直接的または間接的に保持されるセンサマグネットと、前記回路基板に取り付けられ、前記センサマグネットと前記一方向に対向する回転センサと、を備え、前記バスバーアッシーは、前記ステータと電気的に接続されるバスバーと、外部電源と前記回路基板とを電気的に接続する配線部材と、前記バスバー及び前記配線部材を保持するバスバーホルダと、を有し、前記バスバーホルダは、前記第２の側に開口部を有する筒状の本体部と、前記本体部から前記シャフトの径方向外側に突出するコネクタ部と、前記第２の軸受を保持する第２軸受保持部と、前記回路基板を支持する回路基板支持部と、を有し、前記配線部材は、前記コネクタ部に設けられ前記外部電源と電気的に接続される外部電源接続端子と、前記回路基板と電気的に接続される回路基板接続端子と、を有し、前記バスバーは、前記本体部の前記内側面から突出し前記ステータのコイルと電気的に接続されるコイル接続部を有し、前記コイル接続部の前記第２の側の端部は、前記回路基板の前記第１の側の面よりも前記第２の側に位置する。

本発明の一つの態様によれば、応答性を向上できるとともに、生産性を向上できる構造を有するモータが提供される。

図１は、第１実施形態のモータを示す断面図である。 図２は、第１実施形態のモータを示す部分拡大断面図である。 図３は、第１実施形態のバスバーアッシーを示す斜視図である。 図４は、第１実施形態のバスバーアッシーを示す平面図である。 図５は、第２実施形態のモータを示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊの軸方向（一方向）と平行な方向とする。Ｘ軸方向は、図１に示すバスバーアッシー６０の長さ方向と平行な方向、すなわち、図１の左右方向とする。Ｙ軸方向は、バスバーアッシー６０の幅方向と平行な方向、すなわち、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。

また、以下の説明においては、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側，第２の側）を「リア側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（−Ｚ側，第１の側）を「フロント側」と呼ぶ。なお、リア側及びフロント側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周り（θ_Ｚ方向）を単に「周方向」と呼ぶ。

なお、本明細書において、軸方向に延びる、とは、厳密に軸方向（Ｚ軸方向）に延びる場合に加えて、軸方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。
また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態のモータ１０を示す断面図である。図２は、モータ１０の部分を示す断面図であって、図１の部分拡大図である。
本実施形態のモータ１０は、ブラシレスモータである。モータ１０は、図１に示すように、ハウジング２１と、カバー２２と、シャフト３１を有するロータ３０と、ステータ４０と、フロントベアリング（第１の軸受）５１と、リアベアリング（第２の軸受）５２と、制御装置７０と、バスバーアッシー６０と、複数のＯリングと、を備える。複数のＯリングは、フロント側Ｏリング８１と、リア側Ｏリング８２と、を含む。

ロータ３０とステータ４０とフロントベアリング５１とオイルシール８０とはハウジング２１に収容されている。ハウジング２１は、リア側（＋Ｚ側）に開口しており、ハウジング２１の開口部には、バスバーアッシー６０のフロント側（−Ｚ側）の端部が挿入されている。バスバーアッシー６０は、リアベアリング５２を保持する。シャフト３１は、フロントベアリング５１とリアベアリング５２とによって軸方向（Ｚ軸方向）の両側を支持されている。

カバー２２は、バスバーアッシー６０のリア側（＋Ｚ側）の少なくとも一部を覆い、ハウジング２１に固定されている。制御装置７０は、リアベアリング５２とカバー２２との間に配置されている。フロント側Ｏリング８１は、バスバーアッシー６０とハウジング２１との間に設けられている。リア側Ｏリング８２は、バスバーアッシー６０とカバー２２との間に設けられている。以下、各部品について詳細に説明する。

［ハウジング］
ハウジング２１は、ステータ４０とフロントベアリング５１とを保持する筒状の部材である。本実施形態においてハウジング２１は、両端が開口した多段の円筒形状である。ハウジング２１の材質は、例えば、金属である。

ハウジング２１は、フロント側フランジ部２３と、バスバーアッシー挿入部２１ａと、ステータ保持部２１ｂと、フロントベアリング保持部２１ｃと、オイルシール保持部２１ｄと、を軸方向（Ｚ軸方向）に沿って、リア側（＋Ｚ側）からフロント側（−Ｚ側）へと、この順に有する。バスバーアッシー挿入部２１ａと、ステータ保持部２１ｂと、フロントベアリング保持部２１ｃと、オイルシール保持部２１ｄとは、それぞれ同心の円筒形状であり、直径はこの順に小さくなる。

フロント側フランジ部２３は、バスバーアッシー挿入部２１ａのリア側（＋Ｚ側）の端部から径方向外側に拡がる。
バスバーアッシー挿入部２１ａは、バスバーアッシー６０のフロント側（−Ｚ側）の端部を中心軸Ｊの径方向外側から囲む。すなわち、バスバーアッシー６０のフロント側の端部は、ハウジング２１の内側に位置する。

ステータ保持部２１ｂの内側面には、ステータ４０の外側面、すなわち、後述するコアバック部４１の外側面が嵌合されている。これにより、ハウジング２１には、ステータ４０が保持される。
フロントベアリング保持部２１ｃは、フロントベアリング５１を保持する。本実施形態においては、フロントベアリング保持部２１ｃの内側面とフロントベアリング５１の外側面とが嵌合されている。
オイルシール保持部２１ｄの内部には、オイルシール８０が保持されている。

［ロータ］
ロータ３０は、シャフト３１と、ロータコア３２と、ロータマグネット３３と、を有する。
シャフト３１は、一方向（Ｚ軸方向）に延びる中心軸Ｊを中心とする。シャフト３１は、フロントベアリング５１とリアベアリング５２とによって、軸周り（±θ_Ｚ方向）に回転可能に支持されている。シャフト３１のフロント側（−Ｚ側）の端部は、ハウジング２１の外部に突出している。オイルシール保持部２１ｄにおいてシャフト３１の軸周りには、オイルシール８０が設けられている。

ロータコア３２は、シャフト３１を軸周り（θ_Ｚ方向）に囲んで、シャフト３１に固定されている。
ロータマグネット３３は、ロータコア３２の軸周りに沿った外側面に固定されている。
ロータコア３２及びロータマグネット３３は、シャフト３１と一体となって回転する。

［ステータ］
ステータ４０は、ロータ３０を軸周り（θ_Ｚ方向）に囲み、ロータ３０を中心軸Ｊ周りに回転させる。ステータ４０は、コアバック部４１と、ティース部４２と、コイル４３と、ボビン４４と、を有する。

コアバック部４１の形状は、シャフト３１と同心の円筒状である。
ティース部４２は、コアバック部４１の内側面からシャフト３１に向かって延びている。ティース部４２は、複数設けられ、コアバック部４１の内側面の周方向に均等な間隔で配置されている。

コイル４３は、導電線４３ａが巻き回されて構成される。コイル４３は、ボビン４４に設けられている。
ボビン４４は、各ティース部４２に装着されている。

［フロントベアリング及びリアベアリング］
フロントベアリング５１は、ステータ４０のフロント側（−Ｚ側）に配置されている。フロントベアリング５１は、ハウジング２１のフロントベアリング保持部２１ｃに保持されている。

リアベアリング５２は、ステータ４０のフロント側（−Ｚ側）と反対のリア側（＋Ｚ側）に配置されている。リアベアリング５２は、後述するバスバーホルダ６１のリアベアリング保持部６５に保持されている。本実施形態においてリアベアリング５２のフロント側（−Ｚ側）の一部は、径方向において、ステータ４０と重なっている。より詳細には、本実施形態においてリアベアリング５２のフロント側の一部は、径方向において、ステータ４０のボビン４４と重なっている。

フロントベアリング５１とリアベアリング５２とは、ロータ３０のシャフト３１を支持している。
フロントベアリング５１及びリアベアリング５２の構成は、特に限定されず、いかなる公知のベアリングを用いてもよい。

［オイルシール］
オイルシール８０は、オイルシール保持部２１ｄの内部に、シャフト３１の軸周り（θ_Ｚ方向）に装着される。オイルシール８０は、ハウジング２１のオイルシール保持部２１ｄとシャフト３１との間からハウジング部２０内に水や油等が侵入することを抑制する。オイルシール８０の構成は、特に限定されず、いかなる公知のオイルシールを用いてもよい。

［制御装置］
制御装置７０は、モータ１０の駆動を制御する。制御装置７０は、回路基板７１と、回転センサ７２と、センサマグネット保持部材７３ａと、センサマグネット７３ｂと、を備える。すなわち、モータ１０は、回路基板７１と、回転センサ７２と、センサマグネット保持部材７３ａと、センサマグネット７３ｂと、を備える。

回路基板７１は、シャフト３１のリア側（＋Ｚ側）の延長上に配置されている。回路基板７１は、軸方向（Ｚ軸方向）において、リアベアリング５２とカバー２２との間に配置されている。回路基板７１の主面、すなわち、フロント側（−Ｚ側）の回路基板フロント面７１ｂ及びリア側の回路基板リア面７１ａは、軸方向（Ｚ軸方向）と交差する。本実施形態においては、回路基板７１の主面は、軸方向と直交する。回路基板７１の回路基板リア面７１ａは、カバー２２のカバーフロント面２２ｃと対向している。

回路基板７１は、後述するバスバーホルダ６１における複数の回路基板支持部６７のリア側（＋Ｚ側）の端部で支持されている。回路基板７１の主面の少なくとも一方には、図示しないプリント配線が設けられている。回路基板７１は、モータ駆動信号を出力する。

センサマグネット保持部材７３ａは、円環状の部材である。センサマグネット保持部材７３ａは、中央の孔がシャフト３１のリア側（＋Ｚ側）の端部の小径部分に嵌合されることで位置決めされ、シャフト３１に取り付けられている。センサマグネット保持部材７３ａは、シャフト３１とともに回転可能である。

センサマグネット７３ｂは、円環状であり周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されている。センサマグネット７３ｂは、センサマグネット保持部材７３ａの外周面に嵌合されている。これにより、センサマグネット７３ｂは、センサマグネット保持部材７３ａに保持され、リアベアリング５２のリア側（＋Ｚ側）において、シャフト３１の周り（±θ_Ｚ方向）にシャフト３１とともに回転可能に配置される。すなわち、本実施形態においてセンサマグネット７３ｂは、リアベアリング５２のリア側において、シャフト３１に間接的に保持される。図２に示すように、センサマグネット７３ｂのフロント側（−Ｚ側）の一部は、径方向において、後述するバスバーホルダ６１の連結部６６ａ〜６６ｄと重なっている。

回転センサ７２は、回路基板７１のフロント側（−Ｚ側）の回路基板フロント面７１ｂに取り付けられている。すなわち、回転センサ７２は、回路基板７１に取り付けられている。回転センサ７２は、センサマグネット７３ｂと軸方向（Ｚ軸方向）に対向する位置に設けられている。回転センサ７２は、センサマグネット７３ｂの磁束の変化を検出する。回転センサ７２は、図示は省略するが、例えば、３つ設けられている。本実施形態において回転センサ７２は、例えば、ホール素子である。

［バスバーアッシー］
図３及び図４は、バスバーアッシー６０を示す図である。図３は、斜視図である。図４は、平面図である。
バスバーアッシー６０は、ステータ４０に駆動電流を供給するユニットである。バスバーアッシー６０は、図１から図４に示すように、バスバーホルダ６１と、バスバー９１と、配線部材９２と、を有する。

（バスバーホルダ）
バスバーホルダ６１は、バスバー９１及び配線部材９２を保持する樹脂製のホルダである。バスバーホルダ６１のリア側（＋Ｚ側）は、図１に示すように、カバー２２の筒状部２２ａに収容されている。本実施形態においては、バスバーホルダ６１は、カバー２２の筒状部２２ａに圧入されている。バスバーホルダ６１のフロント側（−Ｚ側）は、ハウジング２１のバスバーアッシー挿入部２１ａに収容されている。

バスバーホルダ６１を構成する材料は、絶縁性を有する樹脂である範囲において特に限定されない。バスバーホルダ６１は、例えば、射出成形によって、単一の部材として製造される。バスバーホルダ６１は、図３及び図４に示すように、本体部６２と、コネクタ部６３と、接続端子保持部６４と、リアベアリング保持部（第２軸受保持部）６５と、連結部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄと、複数の回路基板支持部６７と、を有する。

本体部６２は、図１及び図３に示すように、リア側（＋Ｚ側）に開口部６２ａを有し、中心軸Ｊを周方向（θ_Ｚ方向）に囲む筒状である。本体部６２は、ロータ３０のリア側の端部及びステータ４０のリア側の端部を、周方向に囲んでいる。すなわち、本体部６２のフロント側（−Ｚ側）における内側には、ロータ３０及びステータ４０のリア側の一部が位置している。

本体部６２のリア側（＋Ｚ側）の本体部リア面６２ｃには、開口部６２ａを囲む本体部６２の外形に沿って溝部６２ｆがある。溝部６２ｆには、リア側Ｏリング８２が嵌め込まれる。
図３に示すように、本体部６２の本体部外側面６２ｄのフロント側（−Ｚ側）には、Ｏリング保持部６２ｅが設けられている。Ｏリング保持部６２ｅには、図１に示すように、フロント側Ｏリング８１が嵌め込まれている。

本体部６２は、図３及び図４に示すように、円弧部６８ａと、コネクタ連結部６８ｂと、を有する。
円弧部６８ａの中心軸Ｊに垂直な断面（ＸＹ断面）の形状、及び平面視（ＸＹ面視）形状は、図４に示すように、リアベアリング保持部６５と同心で中心角φが２４０°以上の円弧形状である。本実施形態において円弧部６８ａは、図１に示すように、カバー２２の筒状部２２ａに圧入されている。

コネクタ連結部６８ｂは、図３及び図４に示すように、コネクタ部６３と連結される部分である。コネクタ連結部６８ｂは、円弧部６８ａの両端部に接続され、コネクタ部６３側（＋Ｘ側）に凸となる形状である。

リアベアリング保持部６５は、本体部６２の径方向内側に設けられている。図２に示すように、リアベアリング保持部６５は、リアベアリング５２を保持する。本実施形態においてリアベアリング保持部６５のフロント側（−Ｚ側）の一部は、径方向において、ステータ４０、より詳細にはステータ４０のボビン４４と重なっている。これにより、上述したようにリアベアリング５２のフロント側の一部は、径方向において、ステータ４０と重なっている。

連結部６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄは、図４に示すように、本体部６２と、本体部６２の内側に設けられたリアベアリング保持部６５と、を連結する。
連結部６６ａ〜６６ｄは、リアベアリング保持部６５の周りに、周方向に間隔を空けて配置されている。

周方向に隣り合う連結部６６ａ〜６６ｄ同士の間には、間隙６６ｅ，６６ｆ，６６ｇ，６６ｈが設けられている。すなわち、リアベアリング保持部６５と本体部６２との間には、間隙６６ｅ，６６ｆ，６６ｇ，６６ｈが設けられている。間隙６６ｅは、連結部６６ａと、連結部６６ｂと、本体部６２と、リアベアリング保持部６５とによって形成されている。間隙６６ｆは、連結部６６ｂと、連結部６６ｃと、本体部６２と、リアベアリング保持部６５とによって形成されている。間隙６６ｇは、連結部６６ｃと、連結部６６ｄと、本体部６２と、リアベアリング保持部６５とによって形成されている。間隙６６ｈは、連結部６６ｄと、リアベアリング保持部６５と、連結部６６ａと、接続端子保持部６４と、本体部６２とによって形成されている。

間隙６６ｅが設けられる位置は、平面視において後述するコイル接続部９１ａ，９１ｂを含む位置である。間隙６６ｆが設けられる位置は、平面視において後述するコイル接続部９１ｃ，９１ｄを含む位置である。間隙６６ｇが設けられる位置は、平面視において後述するコイル接続部９１ｅ，９１ｆを含む位置である。間隙６６ｈが設けられる位置は、平面視において後述する回路基板接続端子９５を含む位置である。間隙６６ｈは、平面視で略長方形状である。

図２において二点鎖線で示すように、連結部６６ｂは、リアベアリング保持部６５のフロント側（−Ｚ側）の端部よりもリア側（＋Ｚ側）に位置している。連結部６６ｂの径方向内側には、センサマグネット７３ｂが配置されている。本実施形態においては、連結部６６ｂのリア側の一部が、径方向において、センサマグネット７３ｂと重なっている。上記の点において連結部６６ａ，６６ｃ，６６ｄの構成は、連結部６６ｂの構成と同様である。

回路基板支持部６７は、図３及び図４に示すように、リアベアリング保持部６５のリア側（＋Ｚ側）の面からリア側に突出して設けられている。図４の例では、回路基板支持部６７は、リアベアリング保持部６５のリア側の面上に３つ設けられている。回路基板支持部６７は、リア側の端部において回路基板７１を支持する。

コネクタ部６３は、図示しない外部電源と接続される部分である。コネクタ部６３は、コネクタ連結部６８ｂの外側面の一部から、中心軸Ｊの径方向外側（＋Ｘ側）に向かって延びており、径方向外側（＋Ｘ側）に開口した概略直方体の筒状である。すなわち、コネクタ部６３は、本体部６２から中心軸Ｊの径方向外側に突出している。図１に示すように、バスバーホルダ６１のコネクタ部６３の全体は、カバー２２の外部に露出している。

コネクタ部６３には、図１に示すように、バスバーホルダ６１の長さ方向の一方側（＋Ｘ側）に開口する電源用開口部６３ａがある。電源用開口部６３ａの底面には、バスバー９１と、後述する外部電源接続端子９４と、が突出して設けられている。

接続端子保持部６４は、図３及び図４に示すように、本体部６２の本体部内側面６２ｂから径方向内側に突出する略直方体形状の部分である。より詳細には、接続端子保持部６４は、図４に示すように、コネクタ連結部６８ｂの内側面から、コネクタ部６３が延びる向きと逆向き（−Ｘ向き）に延びている。接続端子保持部６４のリア側の保持部リア面６４ｂは、回路基板７１の回路基板リア面７１ａよりもフロント側に位置する。また、接続端子保持部６４の保持部リア面６４ｂは、本体部６２のリア側の本体部リア面６２ｃよりもフロント側に位置する。

（バスバー）
バスバー９１は、ステータ４０に電気的に接続され、ステータ４０に駆動電流を供給する。図示は省略するが、バスバー９１は、複数設けられている。図１に示すように、バスバー９１の一端は、コネクタ部６３の電源用開口部６３ａの底面から突出して設けられ、カバー２２の外部に露出している。この外部に露出したバスバー９１の一端に外部電源が接続される。

複数のバスバー９１は、図４に示すように、コイル接続部９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅ，９１ｆを有する。コイル接続部９１ａ〜９１ｆは、複数のバスバー９１の他端に設けられている。コイル接続部９１ａ〜９１ｆは、バスバーホルダ６１の本体部６２の本体部内側面６２ｂから突出して設けられている。より詳細には、コイル接続部９１ａ〜９１ｆは、本体部内側面６２ｂのうち円弧部６８ａの内側面から径方向内側に突出している。

図１に示すように、コイル接続部９１ｃのリア側（＋Ｚ側）の端部は、回路基板７１のフロント側（−Ｚ側）の回路基板フロント面７１ｂよりもリア側に位置する。コイル接続部９１ｃの少なくとも一部は、径方向において、回路基板７１と重なっている。コイル接続部９１ｃは、図示しない接続部材を介して、ステータ４０のコイル４３と電気的に接続されている。これにより、バスバー９１とステータ４０とが、電気的に接続される。
上記の点においてコイル接続部９１ａ，９１ｂ，９１ｄ〜９１ｆの構成は、コイル接続部９１ｃの構成と同様である。

（配線部材）
配線部材９２は、バスバーホルダ６１に、部分的に埋設されて保持されている。配線部材９２は、図示しない外部電源と回路基板７１とを電気的に接続する。配線部材９２は、外部電源接続端子９４と、回路基板接続端子９５と、を有する。外部電源接続端子９４及び回路基板接続端子９５は、バスバーホルダ６１から露出している。

外部電源接続端子９４は、コネクタ部６３に設けられている。外部電源接続端子９４は、コネクタ部６３の電源用開口部６３ａの底面から突出して設けられている。外部電源接続端子９４は、図示しない外部電源と電気的に接続される。

回路基板接続端子９５は、図２に示すように、接続端子保持部６４の径方向内側の保持部内側面６４ａから突出している。回路基板接続端子９５は、第１端子部９５ａと、第２端子部９５ｂと、第３端子部９５ｃと、第４端子部９５ｄと、板状部９５ｅと、を有する。

第１端子部９５ａは、接続端子保持部６４の保持部内側面６４ａから径方向内側に突出している。第１端子部９５ａは、回路基板７１よりも径方向外側に位置している。
第２端子部９５ｂは、第１端子部９５ａの径方向内側の端部からリア側（＋Ｚ側）に延びている。第２端子部９５ｂは、回路基板７１の回路基板リア面７１ａよりもリア側まで延びている。

第３端子部９５ｃは、第２端子部９５ｂのリア側（＋Ｚ側）の端部から径方向内側に延びている。
第４端子部９５ｄは、第３端子部９５ｃからフロント側（−Ｚ側）に延びている。

板状部９５ｅは、第４端子部９５ｄのフロント側の端部から径方向内側に延びている。板状部９５ｅは、回路基板接続端子９５の径方向内側の端部に設けられている。板状部９５ｅは、フロント側に、回路基板７１のリア側（＋Ｚ側）の回路基板リア面７１ａと平行な接続面９５ｆを有している。接続面９５ｆは、回路基板リア面７１ａと接触している。図示は省略するが、板状部９５ｅは、例えば、半田付けによって回路基板７１と固定されている。これにより、回路基板接続端子９５は、回路基板７１と電気的に接続される。すなわち、配線部材９２は、回路基板７１と電気的に接続される。

本実施形態においては、図４に示すように、回路基板接続端子９５とバスバー９１のコイル接続部９１ａ〜９１ｆとは、中心軸Ｊの周方向（θ_Ｚ方向）において、異なる位置に配置されている。

［フロント側Ｏリング及びリア側Ｏリング］
フロント側Ｏリング８１は、図１に示すように、ハウジング２１の内側に設けられている。フロント側Ｏリング８１は、バスバーホルダ６１のＯリング保持部６２ｅに保持されている。フロント側Ｏリング８１は、ハウジング２１の内側面と、本体部６２の外側面とに一周に亘り接触している。すなわち、フロント側Ｏリング８１は、一周に亘り本体部６２とハウジング２１とに接触する。フロント側Ｏリング８１は、バスバーアッシー挿入部２１ａの内側面から応力を受けている。

リア側Ｏリング８２は、カバー２２の内側に設けられている。リア側Ｏリング８２は、本体部６２の溝部６２ｆに嵌め込まれている。リア側Ｏリング８２の全周は、後述するカバー２２の蓋部２２ｂのフロント側（−Ｚ側）のカバーフロント面２２ｃと接触している。リア側Ｏリング８２は、蓋部２２ｂのフロント側（−Ｚ側）のカバーフロント面２２ｃから応力を受けている。

フロント側Ｏリング８１及びリア側Ｏリング８２の構成は、特に限定されず、いかなる公知のＯリングを用いてもよい。本実施形態においては、フロント側Ｏリング８１及びリア側Ｏリング８２は、例えば、丸断面を有する細長いシリコンゴムをリング状に加工して製造されている。

［カバー］
カバー２２は、ハウジング２１のリア側（＋Ｚ側）に取り付けられている。カバー２２の材質は、例えば、金属である。カバー２２は、筒状部２２ａと、蓋部２２ｂと、リア側フランジ部２４と、を有する。

筒状部２２ａは、フロント側（−Ｚ側）に開口する。筒状部２２ａは、バスバーアッシー６０、より詳細にはバスバーホルダ６１の本体部６２のリア側（＋Ｚ側）の端部を中心軸Ｊの径方向外側から囲む。筒状部２２ａは、フロント側フランジ部２３及びリア側フランジ部２４を介して、ハウジング２１におけるバスバーアッシー挿入部２１ａのリア側（＋Ｚ側）の端部と連結されている。

蓋部２２ｂは、筒状部２２ａのリア側（＋Ｚ側）の端部に接続されている。本実施形態において蓋部２２ｂは、平板状である。蓋部２２ｂは、本体部６２のリア側（＋Ｚ側）の開口部６２ａを閉塞している。蓋部２２ｂのフロント側（−Ｚ側）のカバーフロント面２２ｃは、リア側Ｏリング８２の全周と接触している。これにより、カバー２２は、本体部６２の開口部６２ａの周囲の一周に亘って、本体部６２のリア側の本体部リア面６２ｃと、リア側Ｏリング８２を介して間接的に接触している。

リア側フランジ部２４は、筒状部２２ａのフロント側（−Ｚ側）の端部から径方向外側に拡がる。
ハウジング２１とカバー２２とは、フロント側フランジ部２３とリア側フランジ部２４とが重ね合わされて接合されている。

モータ１０には、コネクタ部６３を介して、外部電源が接続される。接続された外部電源は、コネクタ部６３が有する電源用開口部６３ａの底面から突出するバスバー９１及び配線部材９２と電気的に接続される。これにより、バスバー９１及び配線部材９２を介して、ステータ４０のコイル４３及び回転センサ７２に駆動電流が供給される。コイル４３に供給される駆動電流は、例えば、回転センサ７２によって計測されるロータ３０の回転位置に応じて制御される。コイル４３に駆動電流が供給されると、磁場が発生し、この磁場によってシャフト３１を有するロータ３０が回転する。このようにして、モータ１０は、回転駆動力を得る。

本実施形態によれば、応答性を向上できるとともに、生産性を向上できる構造を有するモータ１０が得られる。以下、詳細に説明する。

回路基板の配置方法として、回路基板の主面が軸方向と平行となるように配置する方法を採用する場合、回路基板によってモータの軸方向の寸法が大きくなる問題がある。
また、このような回路基板の配置方法においては、回路基板の主面に、直接、回転センサを取り付ける場合、複数の回転センサをセンサマグネットに対向して配置させることができない。そのため、回転センサを、端子を介して回路基板と接続し、回路基板から離間した位置に配置する必要がある。しかし、この場合、センサマグネットに対する回転センサの配置精度が低下し、モータの応答性が低下する虞がある。

これに対して、本実施形態によれば、回路基板７１の主面が軸方向と交差して配置され、回路基板７１に取り付けられた回転センサ７２がセンサマグネット７３ｂと軸方向に対向して配置されている。そのため、モータ１０の軸方向の寸法が大きくなることを抑制できる。
また、回路基板７１の回路基板フロント面７１ｂをセンサマグネット７３ｂのリア側の端面に対して平行に設置することで、複数の回転センサ７２をセンサマグネット７３ｂに対して平行に精度よく配置することができる。これにより、モータ１０の応答性を向上できる。

また、回転センサ７２は、センサマグネット７３ｂの磁気の変化を検出するセンサであるため、ロータ３０のロータマグネット３３から離れた位置に配置されることが好ましい。本実施形態によれば、回転センサ７２は、センサマグネット７３ｂのリア側において、軸方向に対向して設けられているため、回転センサ７２がセンサマグネット７３ｂと径方向に対向して設けられる場合に比べて、回転センサ７２とロータマグネット３３との軸方向の距離を大きくできる。これにより、回転センサ７２の検出精度を向上でき、モータ１０の応答性を向上できる。

また、回路基板に取り付けられた回転センサをセンサマグネットと軸方向に対向するように配置した場合、回路基板とステータとの軸方向の距離が大きくなりやすい。その結果、回路基板が、ステータと電気的に接続されるバスバーのコイル接続部よりもリア側に配置されやすい。この場合においては、本体部の開口部を介して、コイル接続部をステータのコイルに接続させる際、回路基板を支持する回路基板支持部等によって、コイル接続部とコイルとを接続しにくい。したがって、モータの組み立てに手間が掛かり、モータの生産性が低下する虞があった。

これに対して、本実施形態によれば、コイル接続部９１ａ〜９１ｆのリア側の端部は、回路基板７１の回路基板フロント面７１ｂよりもリア側に位置している。そのため、コイル接続部９１ａ〜９１ｆとステータ４０のコイル４３とを接続させやすく、結果として、モータ１０の生産性を向上できる。

以上に説明したように、本実施形態によれば、回転センサ７２が取り付けられた回路基板７１と、コイル接続部９１ａ〜９１ｆとの配置を上記のようにすることで、応答性を向上できるとともに、生産性を向上できる構造を有するモータ１０が得られる。

また、本実施形態によれば、コイル接続部９１ａ〜９１ｆの少なくとも一部は、径方向において、回路基板７１と重なっているため、モータ１０の軸方向の寸法を小さくできる。

また、本実施形態のモータ１０の各部品は、軸方向におけるモータの小型化、モータの応答性の向上、及びモータの組み立て易さ、すなわち生産性の向上、という各観点に基づいて、適した位置に配置されている。以下、詳細に説明する。

本実施形態においては、リアベアリング保持部６５と本体部６２とを連結する連結部６６ａ〜６６ｄは、リアベアリング保持部６５のフロント側の端部よりもリア側に位置している。そのため、バスバーホルダ６１の本体部６２がステータ４０のリア側の端部を囲む構成を採用する場合、連結部６６ａ〜６６ｄをステータ４０に近づけつつ、リアベアリング保持部６５の一部を、ステータ４０と径方向に重なる位置に配置できる。本実施形態においては、リアベアリング保持部６５のフロント側の一部は、径方向において、ステータ４０のボビン４４と重なっている。

また、本実施形態においては、センサマグネット７３ｂのフロント側の一部が、径方向において、連結部６６ａ〜６６ｄと重なっている。そのため、センサマグネット７３ｂと軸方向に対向する回転センサ７２、及び回転センサ７２が取り付けられた回路基板７１を、軸方向において連結部６６ａ〜６６ｄに近い位置に配置できる。加えて、上述したように、コイル接続部９１ａ〜９１ｆの少なくとも一部は、径方向において、回路基板７１と重なっている。

このように、連結部６６ａ〜６６ｄ、リアベアリング保持部６５、センサマグネット７３ｂ、回路基板７１、及びコイル接続部９１ａ〜９１ｆを配置することで、上述したように、モータの応答性及び生産性を向上させつつ、モータ１０の軸方向の寸法を小さくできる。

以上に説明したように、本実施形態のモータ１０の各部品は、軸方向におけるモータの小型化、モータの応答性の向上、及びモータの生産性の向上、という各観点に基づいて、適した位置に配置されている。その結果、本実施形態によれば、モータ１０の軸方向の寸法を小型化するとともに、モータ１０の応答性を向上でき、かつ、モータ１０の生産性を向上できる。

また、本実施形態によれば、回路基板７１の回路基板フロント面７１ｂは、軸方向と直交するため、モータ１０の軸方向の寸法をより小さくできる。また、回転センサ７２を、センサマグネット７３ｂに対して、より精度良く配置しやすい。

また、本実施形態によれば、回路基板接続端子９５とコイル接続部９１ａ〜９１ｆとは、中心軸Ｊの周方向において、異なる位置に設けられている。そのため、回路基板接続端子９５と回路基板７１との接続、及びコイル接続部９１ａ〜９１ｆとコイル４３との接続を行う際に、回路基板接続端子９５とコイル接続部９１ａ〜９１ｆとが互いに干渉することが抑制され、各接続を容易に行うことができる。

また、本実施形態によれば、回路基板接続端子９５は、板状部９５ｅを有し、板状部９５ｅの接続面９５ｆが回路基板７１の回路基板リア面７１ａと接触している。そのため、本実施形態によれば、回路基板接続端子９５と回路基板７１との接触面積を大きくでき、回路基板接続端子９５と回路基板７１とを安定して固定することができる。

また、本実施形態によれば、回転センサ７２としてホール素子を用いているため、モータ１０の製造コストを低減できる。

また、本実施形態によれば、バスバーホルダ６１の本体部６２の本体部リア面６２ｃには、リア側Ｏリング８２が配置されている。これにより、バスバーホルダ６１とカバー２２との間の密閉性を向上できる。

なお、本実施形態においては、以下の構成を採用することもできる。

本実施形態においては、リアベアリング保持部６５の全体が、径方向において、ステータ４０と重なる構成であってもよい。すなわち、本実施形態においては、リアベアリング保持部６５の少なくとも一部が、径方向において、ステータ４０と重なる構成を採用できる。

また、本実施形態においては、連結部６６ａ〜６６ｄのフロント側の端部が、リアベアリング保持部６５のフロント側の端部と軸方向において同じ位置に設けられていてもよい。
また、本実施形態においては、リアベアリング保持部６５のフロント側の端部が、連結部６６ａ〜６６ｄよりもリア側に設けられていてもよい。

また、本実施形態においては、回路基板７１の主面、すなわち、回路基板リア面７１ａ及び回路基板フロント面７１ｂは、軸方向に直交していなくてもよい。
また、本実施形態においては、コイル接続部９１ａ〜９１ｆは、径方向において、回路基板７１と重ならなくてもよい。すなわち、コイル接続部９１ａ〜９１ｆの全体が、回路基板７１の回路基板リア面７１ａよりもリア側に位置していてもよい。

また、上記説明においては、センサマグネット７３ｂは、センサマグネット保持部材７３ａを介して、間接的にシャフト３１に保持される構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、センサマグネット保持部材７３ａが設けられず、センサマグネット７３ｂが直接的にシャフト３１に保持される構成としてもよい。すなわち、本実施形態においては、センサマグネット７３ｂは、リアベアリング５２のリア側において、シャフト３１に直接的または間接的に保持される構成を採用できる。

また、本実施形態においては、センサマグネット７３ｂの全体が、径方向において、連結部６６ａ〜６６ｄと重なる構成であってもよい。すなわち、本実施形態においては、センサマグネット７３ｂの少なくとも一部が、径方向において、連結部６６ａ〜６６ｄと重なる構成を採用できる。

また、上記説明においては、回路基板７１はシャフト３１のリア側に設けられる構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、回路基板７１に設けられた貫通孔にシャフト３１が挿入され、シャフト３１のリア側の端部が回路基板７１のリア側に突出する構成であってもよい。

また、上記説明においては、カバー２２とバスバーホルダ６１との間をシールする部材としてリア側Ｏリング８２を用いたが、これに限られない。本実施形態においては、カバー２２とバスバーホルダ６１との間をシールする部材としては、特に限定されず、例えば、液状ガスケット等を用いてもよい。ハウジング２１とバスバーホルダ６１との間をシールする部材についても同様である。

カバー２２とバスバーホルダ６１との間をシールする部材として、液状ガスケットを用いた場合には、カバー２２は、本体部６２の開口部６２ａの周囲の一周に亘って、本体部６２の本体部リア面６２ｃと、直接的に接触する。すなわち、本実施形態においては、カバー２２が、本体部６２の開口部６２ａの周囲の一周に亘って、本体部６２の本体部リア面６２ｃと、直接的または間接的に接触する構成を採用できる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態に対して、回転センサとして磁気抵抗素子を用いている点に異なる。
なお、以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。

図５は、本実施形態のモータ１１０を示す断面図である。
モータ１１０は、図５に示すように、ハウジング２１と、カバー２２と、シャフト１３１を有するロータ１３０と、ステータ４０と、制御装置１７０と、バスバーアッシー６０と、フロント側Ｏリング８１と、リア側Ｏリング８２と、を備える。

シャフト１３１は、第１実施形態のシャフト３１に対して、軸方向（Ｚ軸方向）の寸法が短い点において異なる。シャフト１３１は、リアベアリング５２に嵌合されている部分の軸方向の寸法が、第１実施形態のシャフト３１より短い。ロータ１３０は、シャフト１３１の構成が異なる点を除いて、第１実施形態のロータ３０と同様の構成である。

制御装置１７０は、回路基板７１と、回転センサ１７２と、センサマグネット保持部材１７３ａと、センサマグネット１７３ｂと、を備える。すなわち、モータ１１０は、回路基板７１と、回転センサ１７２と、センサマグネット保持部材１７３ａと、センサマグネット１７３ｂと、を備える。

回転センサ１７２は、例えば、磁気抵抗素子である。回転センサ１７２は、回路基板７１の回路基板フロント面７１ｂに取り付けられている。回転センサ１７２は、センサマグネット１７３ｂと軸方向（Ｚ軸方向）に対向する。

センサマグネット保持部材１７３ａは、リア側（＋Ｚ側）に開口する有底の筒状部材である。センサマグネット保持部材１７３ａの底部には、リア側に凹となる凹部が設けられている。センサマグネット保持部材１７３ａは、底部に設けられた凹部がシャフト１３１のリア側（＋Ｚ側）の端部に設けられた小径部分に嵌合して、シャフト１３１に取り付けられている。センサマグネット保持部材１７３ａは、シャフト１３１に固定されており、シャフト１３１と共に回転する。

センサマグネット保持部材１７３ａの外側面におけるフロント側（−Ｚ側）の部分は、リアベアリング５２と嵌合されている。すなわち、センサマグネット保持部材１７３ａのフロント側の一部は、径方向において、リアベアリング５２と重なっている。

センサマグネット１７３ｂは、円板状であり周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されている。センサマグネット１７３ｂは、センサマグネット保持部材１７３ａのリア側の端部に保持されている。センサマグネット１７３ｂの外周は、センサマグネット保持部材１７３ａの内側に嵌合されている。
モータ１１０の上記以外の構成は、第１実施形態のモータ１０の構成と同様である。

本実施形態によれば、回転センサ１７２が磁気抵抗素子であるため、回転センサ１７２の分解能を向上でき、モータ１１０の応答性を向上できる。

また、本実施形態によれば、センサマグネット保持部材１７３ａのフロント側の一部がリアベアリング５２と径方向で重なるため、センサマグネット保持部材１７３ａのリア側の端部に保持されるセンサマグネット１７３ｂを、リアベアリング５２に近い位置に配置できる。そのため、本実施形態によれば、モータ１１０の軸方向の寸法を小さくできる。図５に示す構成のように回転センサ１７２として磁気抵抗素子を用いる場合、この効果は特に大きい。回転センサ１７２を磁気抵抗素子とする場合には、センサマグネット１７３ｂがシャフト１３１のリア側に配置されるため、モータ１１０全体の寸法が大きくなりやすいためである。

なお、本実施形態においては、センサマグネット保持部材１７３ａの全体が、径方向において、リアベアリング５２と重なってもよい。すなわち、本実施形態においては、センサマグネット保持部材１７３ａの少なくとも一部が、径方向において、リアベアリング５２と重なる構成を採用できる。

なお、上記説明した第１実施形態及び第２実施形態の構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１０，１１０…モータ、２１…ハウジング、２２…カバー、３０，１３０…ロータ、３１，１３１…シャフト、４０…ステータ、４３…コイル、５１…フロントベアリング（第１の軸受）、５２…リアベアリング（第２の軸受）、６０…バスバーアッシー、６１…バスバーホルダ、６２…本体部、６２ａ…開口部、６３…コネクタ部、６５…リアベアリング保持部（第２軸受保持部）、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ…連結部、７１…回路基板、７２，１７２…回転センサ、７３ａ，１７３ａ…センサマグネット保持部材、７３ｂ，１７３ｂ…センサマグネット、９１…バスバー、９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅ，９１ｆ…コイル接続部、９２…配線部材、９４…外部電源接続端子、９５…回路基板接続端子、９５ｅ…板状部、９５ｆ…接続面、Ｊ…中心軸

Claims (8)

1. ロータマグネットおよび一方向に延びる中心軸を中心とするシャフトを有するロータと、
   前記ロータを囲み、前記ロータを前記中心軸周りに回転させるステータと、
   前記ステータの前記一方向の第１の側に配置され前記シャフトを支持する第１の軸受と、
   前記ステータの前記第１の側と反対の第２の側に配置され前記シャフトを支持する第２の軸受と、
   前記ステータと前記第１の軸受とを保持する筒状のハウジングと、
   前記第２の軸受を保持し、前記第１の側の端部が前記ハウジングの内側に位置するバスバーアッシーと、
   前記ハウジングに固定され、前記バスバーアッシーの前記第２の側の少なくとも一部を覆うカバーと、
   前記一方向において前記第２の軸受と前記カバーとの間に配置され、前記第２の側の面が前記一方向と交差する回路基板と、
   前記第２の軸受の前記第２の側において、前記シャフトに直接的または間接的に保持されるセンサマグネットと、
   前記回路基板に取り付けられ、前記センサマグネットと前記一方向に対向する回転センサと、
   を備え、
   前記バスバーアッシーは、
   前記ステータと電気的に接続されるバスバーと、
   外部電源と前記回路基板とを電気的に接続する配線部材と、
   前記バスバー及び前記配線部材を保持するバスバーホルダと、
   を有し、
   前記バスバーホルダは、
   前記第２の側に開口部を有する筒状の本体部と、
   前記本体部から前記中心軸の径方向外側に突出するコネクタ部と、
   前記第２の軸受を保持する第２軸受保持部と、
   前記回路基板を支持する回路基板支持部と、
   を有し、
   前記配線部材は、
   前記コネクタ部に設けられ前記外部電源と電気的に接続される外部電源接続端子と、
   前記回路基板と電気的に接続される回路基板接続端子と、
   を有し、
   前記バスバーは、前記本体部の内側面から突出し前記ステータのコイルと電気的に接続されるコイル接続部を有し、
   前記コイル接続部の前記第２の側の端部は、前記回路基板の前記第１の側の面よりも前記第２の側に位置するモータ。
2. 前記コイル接続部の少なくとも一部は、前記径方向において、前記回路基板と重なる、
   請求項１に記載のモータ。
3. 前記バスバーホルダは、前記本体部と前記第２軸受保持部とを連結する連結部を有し、
   前記連結部は、前記第２軸受保持部の前記第１の側の端部よりも前記第２の側に位置し、
   前記センサマグネットの少なくとも一部は、前記径方向において、前記連結部と重なる、請求項２に記載のモータ。
4. 前記第２軸受保持部の少なくとも一部は、前記径方向において、前記ステータと重なる、請求項３に記載のモータ。
5. 前記回路基板の前記第２の側の面は、前記一方向と直交する、請求項１から４のいずれか一項に記載のモータ。
6. 前記回路基板接続端子と前記コイル接続部とは、前記中心軸の周方向において、異なる位置に配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のモータ。
7. 前記シャフトに取り付けられ、前記センサマグネットを保持するセンサマグネット保持部材をさらに備え、
   前記センサマグネット保持部材の少なくとも一部は、前記径方向において、前記第２の軸受と重なる、請求項１から６のいずれか一項に記載のモータ。
8. 前記回路基板接続端子は、板状部を有し、
   前記板状部は、前記回路基板の前記第２の側の面と平行な接続面を有し、
   前記接続面は、前記回路基板の前記第２の側の面と接触する、請求項１から７のいずれか一項に記載のモータ。

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