JP6878246B2 - モータユニット - Google Patents

Description

本発明は、モータユニットに関するものである。

モータの中には、複数の巻線が巻回されているステータと、このステータに対して回転自在に設けられ、且つステータと径方向で対向する面にマグネットが設けられたロータと、を備えたいわゆるブラシレスモータがある。この種のブラシレスモータは、ステータに巻回されている複数の巻線に、選択的に電流を通電することにより、ステータに所定の磁界が発生する。この磁界とロータに設けられたマグネットとの間で磁気的な吸引力や反発力が生じ、ロータが回転する。

このように、ブラシレスモータは、ロータのマグネットとステータに形成される磁界との磁気的な吸引力や反発力を利用してロータを回転させるので、ロータの回転位置と電流を供給する巻線の位置との位置関係が重要になる。このため、ロータの回転位置をセンサによって検出し、このセンサの検出結果に基づいて、所望の巻線への通電タイミングを制御する必要がある。

センサとしては、例えばレゾルバがある。ここで、レゾルバの検出精度を高めるために、レゾルバの位相合せを行って固定する技術が開示されている。具体的には、有底円筒状のモータケース（モータヨーク）の底面に穴を形成し、この穴にレゾルバステータを嵌め込んでボルトにより締結固定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このように構成することで、レゾルバの位相合せを容易に行うことができる。

ところで、センサとしては、レゾルバの他にもＭＲセンサ（磁気センサ）がある。このＭＲセンサは、例えば、ロータの回転軸に取付けられるセンサマグネットと、このセンサマグネットの磁気変化を検出するセンサ基板と、により構成される。センサ基板は、ブラシレスモータが利用される装置のコントロールユニット（ＥＣＵ）に組み込まれる場合が多い。

特開２０１６−５４１４号公報

ここで、上述の従来技術のように、ＭＲセンサを用いてロータの回転位置を検出する場合もセンサマグネットとセンサ基板との位置精度が重要になる。しかしながら、コントロールユニットにセンサ基板を組み込んでしまうとセンサマグネットとセンサ基板との位置精度を高めにくく、ＭＲセンサの検出精度が低下してしまう可能性があった。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、センサマグネットとこのセンサマグネットの磁気変化を検出するセンサ基板を備えたセンサユニットの検出精度を、容易、且つ確実に高めることができるモータユニットを提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係るモータユニットは、回転軸の一端側を回転自在に支持する端面を有するモータケースと、前記モータケースの前記端面に配置され、前記回転軸の回転位置を検出するセンサユニットと、を備え、前記センサユニットは、前記モータケースの前記端面から突出する前記回転軸の一端に設けられたセンサマグネットと、前記センサマグネットと前記回転軸の軸方向で対向配置され、前記センサマグネットの磁気変化を検出する磁気検出素子が実装されたセンサ基板と、前記センサ基板が収納され、該センサ基板が少なくとも２つのボルトによって締結固定されるセンサケースと、を備え、前記モータケースの前記端面に、前記センサケースを嵌合可能な嵌合凹部を設け、該嵌合凹部に、前記センサマグネットが配置されており、前記センサケースは、前記嵌合凹部に嵌合される第１ケースと、前記センサ基板に接続された配線が引き出される第２ケースと、を有し、前記第１ケース及び前記第２ケースは、前記モータケースの前記端面側が開口された箱状に形成され、天壁と、該天壁の外周部から前記端面側に向かって突出する側壁と、を有しており、少なくとも前記第１ケースに、前記センサ基板の外周部が前記ボルトによって締結固定され、前記第１ケースに、前記側壁から延出形成され前記嵌合凹部に嵌合される嵌合凸部を設けたことを特徴とする。

このように、センサケースにセンサ基板が少なくとも２つのボルトによって締結固定されるので、センサケースに対するセンサ基板の位置精度を容易、且つ確実に高めることができる。また、センサケースを、モータケースに嵌合されこのモータケースとの位置決めの機能を持たす第１ケースと、センサ基板に接続された配線を引き出すための第２ケースとに役割分担させることにより、モータケースに対するセンサケースの位置精度を容易、且つ確実に高めることができる。しかも、モータケースの嵌合凹部にセンサケースの嵌合凸部を嵌合させることにより、モータケースに対するセンサケースの径方向の位置決めを容易、且つ高精度に行うことができる。さらに、モータケースの端面に第２センサケースを当接させることにより、モータケースに対するセンサケースの軸方向の位置決めを容易、且つ高精度に行うことができる。このため、センサユニットの検出精度を、容易、且つ確実に高めることができる。
また、嵌合凹部にセンサマグネットが配置されるので、嵌合凹部を、センサマグネットを収納するためのスペースとして活用することができる。このため、モータケースにセンサユニットを取り付けた場合であってもモータユニットを小型化できる。
また、ボルトによって、第１ケースにセンサ基板の外周部を締結固定することにより、センサ基板の外周部以外の全体を、このセンサ基板に実装される素子の配置スペースとして確保することができる。このため、センサ基板への素子のレイアウト性を高めることができる。

本発明に係るモータユニットは、前記嵌合凸部には、前記ボルトに対応する位置に、該ボルトを締結固定するための工具が挿通可能な切欠き部が形成されていることを特徴とする。

ここで、センサ基板の外周部にボルトを寄らせることにより、このボルトと嵌合凸部とが近接することになる。このため、ボルトを締結固定するための工具と嵌合凸部とが干渉する可能性がある。しかしながら、嵌合凸部のボルトに対応する位置に切欠き部を形成することにより、嵌合凸部に工具が干渉してボルトの締め付け作業性が低下してしまうことを確実に回避できる。

本発明に係るモータユニットは、前記センサケースの前記側壁には、前記切欠き部に対応する位置に、前記軸方向と直交する径方向の外方に向かって突出する切欠き用カバーが設けられていることを特徴とする。

このように構成することで、モータケースに嵌合凹部にセンサケースを嵌合させた際、切欠き部と嵌合凹部との隙間を切欠き用カバーで閉塞する形になる。このため、切欠き部からセンサケース内に塵埃等の異物が侵入してしまうことを防止できる。

本発明に係るモータユニットは、前記第２ケースの前記側壁に、前記配線を外部に引き出すための引出用開口部が設けられており、前記引出用開口部に、該引出用開口部を閉塞するグロメットを設けるとともに、該グロメットを介して前記配線が外部に引き出されており、前記センサ基板には、前記配線を接続するためのコネクタボードが実装されており、前記グロメットには、前記コネクタボードと前記第２ケースの前記天壁との間に介在される絶縁部が設けられ、該絶縁部が前記コネクタボード及び前記天壁に当接されていることを特徴とする。

このように構成することで、グロメットによって、第２ケースに設けられる引出用開口部からセンサケース内に塵埃等の異物が侵入してしまうことを確実に防止できる。

本発明によれば、センサケースにセンサ基板が少なくとも２つのボルトによって締結固定されるので、センサケースに対するセンサ基板の位置精度を容易、且つ確実に高めることができる。また、センサケースを、モータケースに嵌合されこのモータケースとの位置決めの機能を持たす第１ケースと、センサ基板に接続された配線を引き出すための第２ケースとに役割分担させることにより、モータケースに対するセンサケースの位置精度を容易、且つ確実に高めることができる。しかも、モータケースの嵌合凹部にセンサケースの嵌合凸部を嵌合させることにより、モータケースに対するセンサケースの径方向の位置決めを容易、且つ高精度に行うことができる。さらに、モータケースの端面に第２センサケースを当接させることにより、モータケースに対するセンサケースの軸方向の位置決めを容易、且つ高精度に行うことができる。このため、センサユニットの検出精度を、容易、且つ確実に高めることができる。

本発明の実施形態におけるブラシレスモータユニットの斜視図である。 本発明の実施形態におけるセンサユニットを分解したブラシレスモータユニットの斜視図である。 本発明の実施形態におけるモータケースの底部にセンサユニットを取付けた状態を示し、モータケースを縦断面とした斜視図である。 本発明の実施形態におけるセンサケース及びセンサ基板をモータケース側からみた分解斜視図である。 本発明の実施形態におけるセンサケースとセンサ基板とをモータケース２側からみた平面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（ブラシレスモータユニット）
図１は、ブラシレスモータユニット１の斜視図である。図２は、ブラシレスモータユニット１を構成するセンサユニット４を分解したブラシレスモータユニット１の斜視図である。
図１、図２に示すように、ブラシレスモータユニット１は、略有底円筒状に形成されたモータケース２と、モータケース２内に固定されているステータ１４と、モータケース２内に回転自在に設けられているロータ３と、モータケース２の底部２ａに取付けられているセンサユニット４と、モータケース２の開口部２ｂ側に設けられ、この開口部２ｂを閉塞するブラケット５と、を備えている。
なお、以下の説明では、ロータ３の回転軸線Ｃに沿う方向を単に軸方向、ロータ３の回転方向を周方向、軸方向及び周方向に直交するロータ３の径方向を単に径方向と称して説明する。

（ステータ及びロータ）
ステータ１４は、略円筒状に形成されており、周方向に等間隔に突設されているティースにそれぞれ巻線（いずれも不図示）が巻回されている。
また、ステータ１４の径方向中央に、ロータ３が設けられている。ロータ３は、回転軸線Ｃ回りに回転する回転軸４１と、回転軸４１に外嵌固定されているロータコア４２と、を備えている。ロータコア４２は、磁性材により略円柱状に形成されており、外周面に不図示の複数のマグネットが配置されている。

（モータケース）
モータケース２の円筒部６は、底部２ａから開口部２ｂに向かって段差を介して２段拡径するように形成されている。すなわち、円筒部６は、底部２ａ側の第１円筒部６ａと、第１円筒部６ａの開口部２ｂ側に、第１段差部７ａを介して第１円筒部６ａよりも拡径形成された第２円筒部６ｂと、第２円筒部６ｂの開口部２ｂ側に、第２段差部７ｂを介して第２円筒部６ｂよりも拡径形成された第３円筒部６ｃと、が一連に形成されたものである。そして、モータケース２の第２円筒部６ｂに、ステータ１４の外周面が内嵌固定されている。

モータケース２の底部２ａには、径方向中央に、開口部２ｂ側に向かって突出させることによりセンサユニット４側を凹ませた嵌合凹部８が形成されている。嵌合凹部８には、センサユニット４の後述するセンサケース５１が嵌合される。
また、嵌合凹部８の底部８ａには、径方向中央に、センサユニット４側に向かって突出させることにより、開口部２ｂ側を凹ませた軸受ハウジング９が形成されている。軸受ハウジング９には、ロータ３の後述する回転軸４１の一端４１ａを回転自在に支持するための不図示の軸受が設けられている。また、軸受ハウジング９の径方向中央には、回転軸４１の一端４１ａを挿通可能な挿通孔９ａが形成されている。

ここで、軸受ハウジング９の外径は、嵌合凹部８の内径よりも小さく設定されている。このため、嵌合凹部８の内周面と軸受ハウジング９の外周面との間に、センサケース５１を受け入れる受け入れ凹部５０が形成される。

さらに、モータケース２の底部２ａには、嵌合凹部８の周囲に、一対の長孔１０と、一対の端子挿通孔１１が形成されている。一対の長孔１０は、軸方向からみて周方向に沿うように円弧状で、且つ長円形状に形成されたものである。一対の端子挿通孔１１は、周方向に沿って直線状で、且つ長円形状に形成されたものである。一対の端子挿通孔１１には、この端子挿通孔１１を介して電源端子９３がセンサユニット４側に向かって突出される。電源端子９３は、ステータ１４に巻回されている不図示の巻線が電気的に接続されている。また、電源端子９３は、モータケース２の底部２ａに設けられるターミナル９４に、溶接等により接続される。

また、これら一対の長孔１０と一対の端子挿通孔１１は、周方向に互い違いに配置され、且つ周方向に等間隔に配置されている。
また、モータケース２の底部２ａには、長孔１０と端子挿通孔１１との間のうち、回転軸線Ｃを中心にして対向する２箇所に、雌ネジ部１９が刻設されている。この雌ネジ部１９は、センサケース５１を締結固定するために用いられる。

また、第１円筒部６ａには、ブラケットリング１２が外嵌固定されている。ブラケットリング１２は、ブラシレスモータユニット１を不図示の外部機器に固定するためのものである。ブラケットリング１２の軸方向の長さは、第１円筒部６ａの軸方向の長さとほぼ同一に設定されている。ブラケットリング１２は、第２円筒部６ｂ側の一端が円筒部６の第１段差部７ａに当接することにより、軸方向の位置決めが行われる。ブラケットリング１２の他端には、径方向外側に向かって屈曲延出する３つのボルト座１３が形成されている。ボルト座１３には、不図示のボルトを挿通可能な挿通孔１３ａが形成されている。この挿通孔１３ａに不図示のボルトを挿通し、不図示の外部機器にボルトを螺入することにより、不図示の外部機器にモータケース２を締結固定できる。

また、第３円筒部６ｃには、開口部２ｂ側の周縁に、径方向外側に向かって屈曲延出する複数のボルト座３５，３６（ブラケット固定用ボルト座３５、外部機器固定用ボルト座３６）が形成されている。ボルト座３５，３６のうち、ブラケット固定用ボルト座３５は、例えば４個形成されており、周方向にほぼ等間隔に配置される。ブラケット固定用ボルト座３５は、ブラケット５を締結固定するために用いられる。ブラケット固定用ボルト座３５には、ボルト３７を挿通可能な不図示の挿通孔が形成されている。この挿通孔に、ボルト３７が挿通される。また、ボルト座３５，３６のうち、外部機器固定用ボルト座３６は、例えば２個形成されている。外部機器固定用ボルト座３６は、不図示の外部機器にモータケース２を締結固定するために用いられる。外部機器固定用ボルト座３６には、不図示のボルトを挿通可能な挿通孔３６ａが形成されている。

（ブラケット）
モータケース２の開口部２ｂ側に設けられたブラケット５は、開口部２ｂを閉塞するように略円板状に形成されている。ブラケット５の外周部には、モータケース２の各ボルト座３５，３６に対応する位置に、それぞれボルト座３８，３９（ブラケット固定用ボルト座３８、外部機器固定用ボルト座３９）が形成されている。ボルト座３８，３９のうち、ブラケット固定用ボルト座３８には、不図示の雌ネジ部が刻設されている。この雌ネジ部にボルト３７が螺入されることにより、モータケース２にブラケット５が締結固定される。また、ボルト座３８，３９のうち、外部機器固定用ボルト座３９には、不図示の挿通孔が形成されている。この挿通孔は、モータケース２の外部機器固定用ボルト座３６に形成されている挿通孔３６ａに連通されている。これにより、各外部機器固定用ボルト座３６，３９の挿通孔３６ａに不図示のボルトが挿入され、このボルトが不図示の外部機器に螺入されることで不図示の外部機器にモータケース２を締結固定できる。

なお、１個のブラケット固定用ボルト座３８と１個の外部機器固定用ボルト座３９とが一体成形されている。したがって、ブラケット５の外部機器固定用ボルト座３９は、モータケース２の外部機器固定用ボルト座３６が２個であるのに対し、３個設けられている。ブラケット固定用ボルト座３８と一体成形された外部機器固定用ボルト座３９にも、挿通孔３９ａが形成されている。

また、ブラケット５の径方向中央には、ロータ３の回転軸４１の他端４１ｂ（図２における下端）を回転自在に支持するための不図示の軸受が設けられている。回転軸４１の他端４１ｂは、ブラケット５の不図示の軸受を介して軸方向外側に突出されている。この突出した回転軸４１の他端４１ｂが、外部機器に連結される。これにより、ブラシレスモータユニット１の駆動力が外部機器に伝達される。

（センサユニット）
一方、回転軸４１の一端４１ａ（図２における上端）は、モータケース２の底部２ａに設けられた軸受ハウジング９（不図示の軸受）を介し、センサユニット４側に突出されている。そして、回転軸４１の一端４１ａには、センサマグネットユニット４５が設けられている。センサマグネットユニット４５は、センサユニット４の一部を構成するものである。センサユニット４は、回転軸４１の回転位置を検出するためのものである。
センサマグネットユニット４５は、回転軸４１の一端４１ａに固定された有底筒状のマグネットホルダ４６と、マグネットホルダ４６に保持されているセンサマグネット４７と、を有している。

マグネットホルダ４６は、開口部４６ａをセンサユニット４側に向け、底部４６ｂが回転軸４１の一端４１ａに固定されている。このように配置されたマグネットホルダ４６にセンサマグネット４７を収納することにより、このセンサマグネット４７がマグネットホルダ４６に保持される。センサマグネット４７は、センサユニット４側が露出した形になる。センサユニット４は、センサマグネット４７の他に、センサケース５１と、センサケース５１内に収納されているセンサ基板５２と、を有している。

図３は、モータケース２の底部２ａにセンサユニット４を取付けた状態を示し、モータケース２を縦断面とした斜視図である。図４は、センサケース５１及びセンサ基板５２をモータケース２側からみた分解斜視図である。
図１〜図４に示すように、センサケース５１は、直方体部５３と、直方体部５３の一側に一体成形されている半円部５４と、により構成されている。
直方体部５３は、モータケース２側に開口部５３ａを有する直方体の箱状に形成されている。また、直方体部５３は、半円部５４とは反対側の側面に、センサ基板５２に一端が接続されている後述の信号線５９を引き出すための引出用開口部６１が形成されている。すなわち、直方体部５３は、軸方向からみて長方形状の第１天壁６２と、第１天壁６２の側縁のうち、半円部５４が配置されている側縁とは異なる側縁で、且つ対向する２つの側縁からモータケース２側に向かって突出する２つの第１側壁６３ａ，６３ｂと、を有している。

一方、半円部５４は、モータケース２側に開口部５４ａを有する軸方向からみて略半円状の箱状に形成されている。すなわち、半円部５４は、軸方向からみて半円状の第２天壁６４と、第２天壁６４の外周縁からモータケース２側に向かって突出する第２側壁６５と、を有している。そして、直方体部５３の第１側壁６３ａ，６３ｂと、半円部５４の第２側壁６５は、連なるように一体成形されている。つまり、直方体部５３の開口部５３ａと半円部５４の開口部５４ａは、互いに連通されている。

また、半円部５４の第２側壁６５には、モータケース２側端から延出されたインロー部（嵌合凸部）５５が形成されている。インロー部５５は、直方体部５３側の側面が開口されており、この開口が直方体部５３の開口部５３ａに連通されている。すなわち、インロー部５５は、軸方向からみて直方体部５３側が開口された略円弧状に形成されている。そして、このようなインロー部５５の外周面が、モータケース２の嵌合凹部８に内嵌される。これにより、モータケース２に対するセンサケース５１の径方向の位置決めが行われる。
また、モータケース２の嵌合凹部８にセンサケース５１のインロー部５５が嵌合された状態では、モータケース２の底部２ａに、直方体部５３の第１側壁６３ａ，６３ｂの先端が当接される。これにより、モータケース２に対するセンサケース５１の軸方向の位置決めが行われる。

また、インロー部５５には、直方体部５３とは反対側の周方向略中央に、切欠き部６６が形成されている。切欠き部６６は、センサケース５１にセンサ基板５２を締結固定する際に用いられる工具Ｄ（図４の二点鎖線参照）とインロー部５５との干渉を回避するためのものである（詳細は後述する）。したがって、切欠き部６６の周方向の幅Ｗ１は、不図示の工具を挿通可能な幅に設定されている。

さらに、センサケース５１には、モータケース２の底部２ａに刻設された雌ネジ部１９に対応する位置に、それぞれ取付ステー５６，５７が径方向外側に向かって突出形成されている。より具体的には、センサケース５１の直方体部５３の２つの第１側壁６３ａ，６３ｂのうち、一方の第１側壁６３ａに、取付ステー５６が１個一体成形されている。また、センサケース５１の半円部５４の第２側壁６５に、取付ステー５７が１個一体成形されている。この取付ステー５７は、第２側壁６５の切欠き部６６を挟んで一方の第１側壁６３ａとは反対側に配置されている。

各取付ステー５６，５７には、それぞれモータケース２の雌ネジ部１９に連通する挿通孔５６ａ，５７ａが形成されている。これら挿通孔５６ａ，５７ａに、それぞれボルト５８が挿通され、これらボルト５８が雌ネジ部１９に螺入される。これにより、モータケース２の底部２ａに各取付ステー５６，５７が当接した状態で、モータケース２にセンサケース５１が締結固定される。
また、半円部５４の第２側壁６５には、インロー部５５の切欠き部６６に対応する位置に、平板状の切欠き用カバー６７が一体成形されている。

図５は、センサケース５１とセンサ基板５２とをモータケース２側からみた平面図である。
図１、図４、図５に示すように、切欠き用カバー６７は、取付ステー５７の根元から切欠き部６６に対応する位置に延出すように形成されている。また、切欠き用カバー６７の径方向の幅は、モータケース２にセンサケース５１を取り付けた状態で、モータケース２の底部２ａに形成された長孔１０を閉塞しない幅Ｗ２に設定されている。このように構成された切欠き用カバー６７は、図１に詳示するように、モータケース２にセンサケース５１を取り付けた状態で、嵌合凹部８の周縁とセンサケース５１のインロー部５５（切欠き部６６）との間を閉塞した形になる。

また、図４に示すように、直方体部５３の第１天壁６２には、引出用開口部６１に沿うように、且つ２つの第１側壁６３ａ，６３ｂに跨るように、グロメット用凹部６８が形成されている。このグロメット用凹部６８に、後述のグロメット８３が配置される。
さらに、直方体部５３の第１天壁６２には、各第１側壁６３ａ，６３ｂに近接するように、それぞれ雌ネジ部６９ａが刻設されたボルト座６９が突出形成されている。また、半円部５４の第２天壁６４には、第２側壁６５に接するように、且つ切欠き部６６に対応する位置に、雌ネジ部７１ａが刻設されたボルト座７１が突出形成されている。これらボルト座６９，７１は、センサケース５１にセンサ基板５２を締結固定するためのものである。

さらに、半円部５４の第２天壁６４には、第２側壁６５に接するように、且つボルト座７１と一方の第１側壁６３ａ側に形成されたボルト座６９との間に、位置決め凸部７２が一体成形されている。また、半円部５４の第２天壁６４には、他方の第１側壁６３ｂと第２側壁６５との接続部に、この接続部に接するように位置決め凸部７３が一体成形されている。各位置決め凸部７２，７３には、それぞれ丸棒状の位置決め治具Ｇ（図４における２点鎖線参照）を挿入可能な位置決め凹部７２ａ，７３ａが形成されている。これら位置決め凸部７２，７３は、位置決め治具Ｇとともに、センサケース５１に対するセンサ基板５２の位置決めを行うために使用される（詳細は後述する）。

図４、図５に示すように、センサケース５１内に収納されているセンサ基板５２は、例えばエポキシ基板によって構成され、センサケース５１の直方体部５３及び半円部５４に対応するように板状に形成されている。すなわち、センサ基板５２は、センサケース５１の直方体部５３に対応するように軸方向からみて長方形状に形成された長方基板７４と、センサケース５１の半円部５４に対応するように軸方向からみて略半円状の半円基板７５と、を有している。

長方基板７４には、外周側のボルト座６９に対応する位置に、ボルト挿通孔７６が形成されている。また、半円基板７５には、外周側のボルト座７１に対応する位置に、ボルト挿通孔７７が形成されている。これらボルト挿通孔７６，７７に、それぞれボルト７８が挿通され、各ボルト７８が対応するボルト座６９，７１に螺入されることにより、ボルト座６９，７１上にセンサ基板５２が締結固定される。

また、半円基板７５には、外周側の位置決め凸部７２に対応する位置に、位置決め孔７９が形成されている。さらに、長方基板７４と半円基板７５との接続部には、位置決め凸部７３に対応する位置に、位置決め孔８１が形成されている。各位置決め孔７９，８１の孔径は、位置決め治具Ｇを挿入可能な大きさに設定されている。これら位置決め孔７９，８１も、位置決め治具Ｇとともに、センサケース５１に対するセンサ基板５２の位置決めを行うために使用される（詳細は後述する）。

センサケース５１内に締結固定されたセンサ基板５２は、モータケース２の底部２ａにセンサケース５１を取り付けた状態で、回転軸４１の一端４１ａに設けられているセンサマグネットユニット４５のセンサマグネット４７と軸方向で対向する。センサ基板５２のセンサマグネット４７と対向する位置には、このセンサマグネット４７の磁気を検出する磁気検出素子４８が実装されている。磁気検出素子４８としては、例えば、ホールＩＣやＭＲ素子が挙げられる。

また、長方基板７４には、半円基板７５とは反対側の一側縁７４ａ寄りで、且つセンサケース５１の第１天壁６２側の面に、コネクタボード８２が実装されている。コネクタボード８２は、長方基板７４の一側縁７４ａに沿って、且つ側縁全体に渡って設けられている。コネクタボード８２には、信号線５９の一端が接続されている。信号線５９の他端側は、長方基板７４の一側縁７４ａに取付けられているグロメット８３、及びセンサケース５１の引出用開口部６１を介し、センサケース５１の外側に引き出されている。

信号線５９の他端には、不図示の外部制御機器に接続可能なコネクタ９０（図２参照）が設けられている。これにより、磁気検出素子４８により検出された結果が信号として外部制御機器に出力される。外部制御機器は、磁気検出素子４８の検出結果に基づいて、回転軸４１の回転位置を検出する。

グロメット８３は、断面略Ｌ字状に形成されており、センサケース５１の引出用開口部６１を閉塞するグロメット側壁８４と、グロメット側壁８４におけるセンサケース５１のグロメット用凹部６８側端から屈曲延出され、コネクタボード８２を覆うグロメット天壁８５と、を有している。
グロメット側壁８４には、信号線５９が挿通される複数の挿通孔８４ａが形成されている。また、グロメット天壁８５は、グロメット用凹部６８の形状に対応するように形成されており、このグロメット用凹部６８上に配置される。すなわち、グロメット天壁８５は、センサケース５１の第１天壁６２とセンサ基板５２のコネクタボード８２との間に介在された形になる。そして、グロメット天壁８５は、コネクタボード８２とグロメット用凹部６８の両者８２，６８に当接する。

（センサケースへのセンサ基板の組付け方法）
次に、センサケース５１へのセンサ基板５２の組付け方法について説明する。
まず、センサケース５１の位置決め凸部７２，７３に形成されている位置決め凹部７２ａ，７３ａに、それぞれ対応する位置決め孔７９，８１の位置を合わせるように、位置決め凸部７２，７３上にセンサ基板５２を載置する。この後、重ね合わさった位置決め凹部７２ａと位置決め孔７９とに、位置決め治具Ｇ（図４の２点鎖線参照）を挿入する。また、重ね合わさった位置決め凹部７３ａと位置決め孔８１とに、位置決め治具Ｇを挿入する。これにより、センサケース５１に対するセンサ基板５２の仮位置決めが完了する。

この仮位置決めが完了した後、センサ基板５２の各天壁６２，６４とは反対側から、各ボルト孔７６，７７にボルト７８を挿通し、センサケース５１の各雌ネジ部６９ａ，７１ａにボルト７８を螺入する。
ここで、ボルト座６９，７１に各ボルト７８を螺入する際、ドライバー等の工具Ｄ（図４における２点鎖線参照）を用いる。また、ボルト座６９は、センサケース５１の第１側壁６３ａ，６３ｂに近接するように配置され、ボルト座７１は、センサケース５１の第２側壁６５に接するように配置されている。しかも、ボルト座７１が接している第２側壁６５には、インロー部５５が延出形成されているので、このインロー部５５と工具Ｄとが干渉する可能性がある。しかしながら、インロー部５５には、切欠き部６６が形成されている。このため、この切欠き部６６に工具Ｄを挿通させることにより、インロー部５５と工具Ｄとが干渉することなく、この工具Ｄによってボルト座７１にボルト７８を螺入させることができる。

また、ボルト７８を螺入させる際、ボルト７８とセンサ基板５２との間に生じる摩擦抵抗によって、センサ基板５２がボルト７８の締め付け方向にずれようとする。しかしながら、重ね合わさった位置決め凹部７２ａ，７３ａと位置決め孔７９，８１とに、位置決め治具Ｇが挿入されて仮位置決めされているので、センサ基板５２がずれることがない。
そして、センサケース５１の各雌ネジ部６９ａ，７１ａにボルト７８を完全に締め付けることにより、センサケース５１に対してセンサ基板５２の位置決めが行われた状態で、このセンサ基板５２が締結固定される。
この後、位置決め凹部７２ａ，７３ａ、及び位置決め孔７９，８１から位置決め治具Ｇを抜去する。これにより、センサケース５１へのセンサ基板５２の組付けが完了する。

（ブラシレスモータの動作）
次に、ブラシレスモータユニット１の動作について説明する。
ターミナル９４に、外部電源からの電源線（いずれも不図示）を接続し、ターミナル９４、電源端子９３を介してステータ１４の所望の巻線に所定のタイミングで通電を行う。すると、ステータ１４に所望の磁界が発生し、この磁界とロータ３の不図示の複数のマグネットとの間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。この結果、ロータ３が回転する。ロータ３が回転すると、このロータ３の回転軸４１の他端４１ｂに連結されている不図示の外部機器が駆動する。

ここで、ステータ１４の巻線への通電タイミングは、センサユニット４による回転軸４１の回転位置の検出結果に基づいて制御される。すなわち、回転軸４１の一端４１ａに設けられたセンサマグネット４７の磁気変化を、モータケース２の底部２ａに取付けられたセンサ基板５２の磁気検出素子４８によって検出する。この磁気検出素子４８により検出された結果が信号として不図示の外部制御機器に出力される。

外部制御機器は、磁気検出素子の検出結果に基づいて、回転軸４１の回転位置を検出する。また、外部制御機器は、回転軸４１の回転位置に基づいて、ステータ１４の巻線への通電タイミングを制御する。
このように、センサ基板５２の磁気検出素子４８によってセンサマグネット４７の磁気変化を検出するので、センサマグネット４７とセンサ基板５２との位置関係が重要になる。

ここで、センサ基板５２は、モータケース２の底部２ａに取付けられたセンサケース５１に、ボルト７８によって締結固定されている。このため、センサ基板５２が歪んでしまったりすることなく、センサケース５１にセンサ基板５２を高精度に位置決めすることができる。すなわち、例えば、センサケース５１にセンサ基板５２を凹凸嵌合により固定したり、スナップフィット固定したりする場合、センサ基板５２に無理な応力がかかってセンサ基板５２が歪んだり損傷してしまったりする可能性がある。しかしながら、ボルト７８によって、センサケース５１にセンサ基板５２を締結固定することにより、センサ基板５２に無理な応力をかけることがない。

また、モータケース２の底部２ａに嵌合凹部８を形成するとともに、センサケース５１に嵌合凹部８に内嵌されるインロー部５５を形成している。これにより、モータケース２に対するセンサケース５１の径方向の位置決めを行っている。また、モータケース２の嵌合凹部８にセンサケース５１のインロー部５５が嵌合された状態では、モータケース２の底部２ａに、直方体部５３の第１側壁６３ａ，６３ｂの先端が当接される。これにより、モータケース２に対するセンサケース５１の軸方向の位置決めを行っている。すなわち、モータケース２に対するセンサケース５１の位置決めを高精度に行うことができる。
さらに、センサケース５１を、モータケース２に嵌合される半円部５４と、センサ基板５２に接続された信号線５９を引き出すための直方体部５３と、に役割分担させることにより、モータケース２に嵌合されるセンサケース５１が全体的に歪んでしまう等を防止できる。これらの結果から、モータケース２に対するセンサ基板５２の位置決めを高精度に行うことができる。よって、センサマグネット４７とセンサ基板５２との位置精度を向上させることができ、センサユニット４の検出精度を、容易、且つ確実に高めることができる。

また、モータケース２の嵌合凹部８にセンサマグネット４７（センサマグネットユニット４５）が配置されるので、嵌合凹部８を、センサマグネット４７を収納するためのスペースとして活用することができる。このため、モータケース２にセンサユニット４を取付けた場合であってもブラシレスモータユニット１を小型化できる。

また、センサケース５１に位置決め凸部７２，７３を形成するとともに、センサ基板５２に位置決め凸部７２との位置合わせ用の位置決め孔７９，８１を形成している。そして、位置決め凸部７２，７３の位置決め凹部７２ａ，７３ａ、位置決め孔７９，８１、及び位置決め治具Ｇを用いて、センサケース５１に対するセンサ基板５２の仮位置決めを行っている。このため、センサケース５１にセンサ基板５２を締結固定するにあたって、ボルト７８を締め付ける際、センサケース５１に対してセンサ基板５２がずれてしまうことを防止できる。よって、センサケース５１に対し、センサ基板５２を容易、且つ精度よく固定することができる。

また、センサケース５１のインロー部５５には、切欠き部６６が形成されている。このため、ボルト７８を締め付ける際、このボルト７８を締め回すための工具Ｄと、インロー部５５とが干渉してしまうのを防止できる。よって、センサケース５１へのセンサ基板５２の締結固定作業を、容易に行うことができる。
また、センサケース５１の第２側壁６５には、インロー部５５の切欠き部６６に対応する位置に、平板状の切欠き用カバー６７が一体成形されている。このため、モータケース２にセンサケース５１を取り付けた状態で、嵌合凹部８の周縁とセンサケース５１のインロー部５５（切欠き部６６）との間を閉塞した形になる。このため、切欠き部６６からセンサケース５１内に塵埃等の異物が侵入してしまうことを防止できる。

また、センサケース５１の各側壁６３ａ，６３ｂ，６５寄りにボルト座６９，７１を配置することにより、センサ基板５２の外周側にボルト挿通孔７６，７７が形成される。すなわち、ボルト７８によって、センサケース５１に、センサ基板５２の外周部を締結固定することになる。このため、センサ基板５２の外周部以外の全体を、このセンサ基板５２に実装される素子（例えば、磁気検出素子４８）の配置スペースとして確保することができる。このため、センサ基板５２への素子のレイアウト性を高めることができる。

また、センサケース５１に引出用開口部６１を形成し、この引出用開口部６１にグロメット８３を設けている。そして、このグロメット８３を介してセンサ基板５２に接続された信号線５９をセンサケース５１の外側に引き出している。
さらに、グロメット８３を断面略Ｌ字状に形成し、グロメット８３のグロメット天壁８５を、センサケース５１の第１天壁６２とセンサ基板５２のコネクタボード８２との間に介在させている。そして、グロメット天壁８５を、コネクタボード８２とグロメット用凹部６８の両者８２，６８に当接させている。このため、引出用開口部６１からセンサケース５１内に塵埃等の異物が侵入してしまうことを確実に防止できる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、センサケース５１は、直方体部５３と、直方体部５３の一側に一体成形されている半円部５４と、により構成されている場合について説明した。また、半円部５４にモータケース２に嵌合させる役割を持たせ、直方体部５３に信号線５９を引き出す役割を持たせた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、センサケース５１は、モータケース２に嵌合させる役割と、センサ基板５２に接続された信号線５９を引き出す役割と、が分かれた２つの部位（ケース）で構成されていればよい。センサケース５１の形状も、直方体部５３と半円部５４とに限らず、任意の形状を採用することができる。

また、上述の実施形態では、モータケース２は、略有底円筒状に形成されている場合について説明した。そして、モータケース２の底部２ａに、回転軸４１の一端４１ａを回転自在に支持するための軸受ハウジング９が形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、モータケース２の形状は、内部にステータ１４を固定可能で、且つ回転軸４１の一端４１ａを回転自在に支持可能な端面を有する構造であればよい。

また、上述の実施形態では、３個のボルト７８を用い、センサケース５１にセンサ基板５２を締結固定した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、少なくとも２個のボルト７８を用い、センサケース５１にセンサ基板５２を締結固定すればよい。少なくとも２個のボルト７８を用いることにより、センサケース５１にセンサ基板５２を精度よく固定することができる。

また、上述の実施形態では、インロー部５５には、直方体部５３とは反対側の周方向略中央に、切欠き部６６が形成されている場合について説明した。そして、切欠き部６６は、センサケース５１にセンサ基板５２を締結固定する際に用いられる工具Ｄとインロー部５５との干渉を回避するためのものであることにいついて説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、インロー部５５に切欠き部６６を形成しなくてもよい。この場合、センサケース５１（半円部５４）のボルト座７１の位置を変更したり、工具Ｄを変更することで、工具Ｄとインロー部５５との干渉を回避することが可能である。

１…ブラシレスモータユニット（モータユニット）、２…モータケース、２ａ…底部（端面）、４…センサユニット、８…嵌合凹部、４１…回転軸、４１ａ…一端、４５…センサマグネットユニット、４７…センサマグネット、４８…磁気検出素子、５１…センサケース、５２…センサ基板、５３…直方体部（第２ケース）、５４…半円部（第１ケース）、５５…インロー部（嵌合凸部）、５９…信号線（配線）、６１…引出用開口部、６２…第１天壁（天壁）、６３ａ，６３ｂ…第１側壁（側壁）、６４…第２天壁（天壁）、６５…第２側壁（側壁）、６６…切欠き部、６７…切欠き用カバー、８２…コネクタボード、８３…グロメット、８５…グロメット天壁（絶縁部）、Ｃ…回転軸線

Claims (4)

1. 回転軸の一端側を回転自在に支持する端面を有するモータケースと、
   前記モータケースの前記端面に配置され、前記回転軸の回転位置を検出するセンサユニットと、
   を備え、
   前記センサユニットは、
   前記モータケースの前記端面から突出する前記回転軸の一端に設けられたセンサマグネットと、
   前記センサマグネットと前記回転軸の軸方向で対向配置され、前記センサマグネットの磁気変化を検出する磁気検出素子が実装されたセンサ基板と、
   前記センサ基板が収納され、該センサ基板が少なくとも２つのボルトによって締結固定されるセンサケースと、
   を備え、
   前記モータケースの前記端面に、前記センサケースを嵌合可能な嵌合凹部を設け、
   該嵌合凹部に、前記センサマグネットが配置されており、
   前記センサケースは、
   前記嵌合凹部に嵌合される第１ケースと、
   前記センサ基板に接続された配線が引き出される第２ケースと、
   を有し、
   前記第１ケース及び前記第２ケースは、前記モータケースの前記端面側が開口された箱状に形成され、天壁と、該天壁の外周部から前記端面側に向かって突出する側壁と、を有しており、
   少なくとも前記第１ケースに、前記センサ基板の外周部が前記ボルトによって締結固定され、
   前記第１ケースに、前記側壁から延出形成され前記嵌合凹部に嵌合される嵌合凸部を設けたことを特徴とするモータユニット。
2. 前記嵌合凸部には、前記ボルトに対応する位置に、該ボルトを締結固定するための工具が挿通可能な切欠き部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のモータユニット。
3. 前記センサケースの前記側壁には、前記切欠き部に対応する位置に、前記軸方向と直交する径方向の外方に向かって突出する切欠き用カバーが設けられていることを特徴とする請求項２に記載のモータユニット。
4. 前記第２ケースの前記側壁に、前記配線を外部に引き出すための引出用開口部が設けられており、
   前記引出用開口部に、該引出用開口部を閉塞するグロメットを設けるとともに、該グロメットを介して前記配線が外部に引き出されており、
   前記センサ基板には、前記配線を接続するためのコネクタボードが実装されており、
   前記グロメットには、前記コネクタボードと前記第２ケースの前記天壁との間に介在される絶縁部が設けられ、該絶縁部が前記コネクタボード及び前記天壁に当接されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のモータユニット。

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