JP6969566B2 - モータ制御装置、モータ、および電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態のモータ1を示す断面図である。図2は、図1の一部(スペーサ80の近傍)を拡大した拡大断面図である。また、図3は、図2のIII-III線に沿う断面図である。
モータハウジング11および基板ハウジング12は、モータ1の各部(主に本体部3)を内部に収容する。モータハウジング11は、上側(+Z側)に開口する筒状である。また、基板ハウジング12は、下側(−Z側)に開口する筒状である。モータハウジング11と基板ハウジング12とは、互いに開口を対向させて配置されている。モータハウジング11と基板ハウジング12との間には、後述のベアリングホルダ40の周縁部が挟み込まれている。
ロータ20は、シャフト21と、ロータコア22と、ロータマグネット23と、を有する。シャフト21は、上下方向(Z軸方向)に延びる中心軸Jに沿って延びる円柱状である。シャフト21は、下側ベアリング25と上側ベアリング24とによって、中心軸Jの軸周りに回転可能に支持されている。シャフト21の下側(−Z側)の端部は、出力軸孔部13aを介してハウジング10の外部に突出している。シャフト21の下側の端部には、例えば、出力対象に接続するためのカプラー(図示略)が圧入される。シャフト21の上端面21aには穴部が設けられている。シャフト21の穴部には、取付部材62が嵌め合わされている。取付部材62は、軸方向に延びる棒状部材である。
ステータ30は、ロータ20の径方向外側を囲んでいる。ステータ30は、ステータコア31と、ボビン32と、コイル33と、を有する。ボビン32は、絶縁性を有する材料から構成される。ボビン32は、ステータコア31の少なくとも一部を覆う。モータ1の駆動時において、コイル33は、ステータコア31を励磁する。コイル33は、導電線が巻き回されて構成される。コイル33は、ボビン32に設けられている。後段で説明する図4に示すように、コイル33を構成する導電線の端部33aは、コイル33から上側に向かって延び、ベアリングホルダ40を貫通して第1の基板66に接続されている。
本実施形態において、上側ベアリング24は、ボールベアリングである。上側ベアリング24は、シャフト21の上端部を回転可能に支持する。上側ベアリング24は、ステータ30の上側(+Z側)に位置する。上側ベアリング24は、ベアリングホルダ40に保持されている。 本実施形態において、下側ベアリング25は、ボールベアリングである。下側ベアリング25は、シャフト21の下端部を回転可能に支持する。下側ベアリング25は、ステータ30の下側(−Z側)に位置する。下側ベアリング25は、モータハウジング11の下側ベアリング保持部18に保持されている。
センサマグネット63は、上側ベアリング24よりも上側(+Z側)に位置する。センサマグネット63は、円環状である。センサマグネット63は、シャフト21に固定された取付部材62の外側面に嵌め合わされている。これにより、センサマグネット63は、シャフト21に取り付けられている。また、センサマグネット63は、上側ベアリング24より上側に位置する。すなわち、センサマグネット63は、シャフト21の上端部の上側ベアリング24の上側で取付部材62を介してシャフト21に固定されている。なお、センサマグネット63の形状は、円環状に限られず、環状や円盤状など他の形状であってもよい。この場合、センサマグネット63には、凹部が設けられ、当該凹部に取付部材62の先端が圧入や接着等によって固定されてもよい。また、センサマグネット63はシャフト21の先端に直接取り付けられてもよい。
ベアリングホルダ40は、図1に示すように、ステータ30の上側(+Z側)に位置している。本実施形態では、ベアリングホルダ40は、上側ベアリング24を直接的に保持する。ベアリングホルダ40の平面視(XY面視)形状は、例えば、中心軸Jと同心の円形状である。ベアリングホルダ40は、金属材料からなる。本実施形態においてベアリングホルダ40は、モータハウジング11と基板ハウジング12との間に挟み込まれている。なお、ベアリングホルダ40の平面視(XY面視)形状は、円形状に限られず、多角形状などの他の形状であってもよい。
第1の基板66および第2の基板67は、モータ1を制御する。すなわち、モータ1は、第1の基板66および第2の基板67から構成されシャフト21の回転を制御する制御装置4を備える。第1の基板66および第2の基板67には、電子部品が実装されている。第1の基板66および第2の基板67に実装される電子部品は、回転センサ61、電解コンデンサ、チョークコイル等である。
接続ピン51は、図1に示すように、第1の基板66の孔66cと第2の基板67の孔67cとの間で軸方向(上下方向)に沿って延びている。接続ピン51は、下側に位置する第1の先端部51aと、上側に位置する第2の先端部51bと、を有する。第1の先端部51aは、上面66b側から第1の基板66の孔66cに挿入され第1の基板66に接続されている。また、第2の先端部51bは、下面67a側から第2の基板67の孔67cに挿入され第2の基板67に接続されている。
スペーサ80は、絶縁材料からなる。スペーサ80は、ベアリングホルダ40と第1の基板66との間に介在する。スペーサ80は、収容凹部41内に挿入される。スペーサ80は、接着などの手段によりベアリングホルダ40に固定されている。
図5は、上述の実施形態に採用可能な変形例のスペーサ180の断面図である。また、図6は、図5のVI-VI線に沿う断面図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態においては、下記の構成を採用してもよい。 本実施形態では、配線として接続ピン51を用いて第1の先端部51aを第1の基板66に圧入により接続する場合を例示した。しかしながら、配線として、屈曲する導線を採用してもよい。この場合、配線の先端部(第1の先端部51aに相当)を第1の基板66の孔66cに上面66bから挿入するとともに、下面66a側で半田付けして接続することができる。この場合であっても、スペーサ80は、配線の先端部とベアリングホルダ40との絶縁性確保に効果を奏する。
次に、本実施形態のモータ1を搭載する装置の実施形態について説明する。本実施形態においては、モータ1を電動パワーステアリング装置に搭載した例について説明する。図7は、本実施形態の電動パワーステアリング装置2を示す模式図である。
Claims (13)
- 金属材料からなるフレーム部材と、
前記フレーム部材の上側に隙間を介して配置され、上下面を貫通する孔が設けられた基板と、
前記基板の上面側から前記孔に挿入され前記基板に接続された先端部を有する配線と、
前記フレーム部材と前記基板との間に介在する絶縁材料からなるスペーサと、を備え、
前記スペーサは、平面視で前記配線の前記先端部を囲む側壁部を有する、モータ制御装置。 - 前記スペーサは、前記フレーム部材および前記基板の互いに対向する面にそれぞれ接触する、請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記スペーサは、前記配線の先端部と前記フレーム部材との間に位置する底壁部を有する、請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
- 前記基板には、複数の前記配線の先端部が接続され、
前記スペーサは、平面視で前記側壁部の内側を複数の領域に区画する区画壁部を有し、
前記区画壁部で区画された各領域に前記先端部が位置する、請求項1〜3の何れか一項に記載のモータ制御装置。 - 前記区画壁部が、平面視で十字形状を有する、請求項4に記載のモータ制御装置。
- 前記フレーム部材の前記基板と対向する面に凹部が設けられ、
前記スペーサは、前記凹部に挿入されている、請求項1〜5の何れか一項に記載のモータ制御装置。 - 前記配線の先端部は、前記基板の前記孔より幅広であり、機械的な接触荷重により互いに電気的に接続されている、請求項1〜6の何れか一項に記載のモータ制御装置。
- 前記基板は、上側に配置された他の基板と前記配線により電気的に接続されている、請求項1〜7の何れか一項に記載のモータ制御装置。
- 2つの前記基板は、2系統の複数の前記配線により互いに接続されている、
一方の系統を構成する複数の配線の先端部と、他方の系統を構成する複数の配線の先端部は、それぞれ異なるスペーサの側壁部に囲まれている、請求項8に記載のモータ制御装置。 - 請求項1〜9の何れか一項に記載のモータ制御装置を備えた、モータ。
- 回転するシャフトと、
前記シャフトの一端部を支持するベアリングと、を備え、
前記フレーム部材が、前記ベアリングを保持する、請求項10に記
載のモータ。 - 前記フレーム部材が、前記基板で発生した熱を外部に放熱するヒートシンクとして機能する、請求項10又は11に記載のモータ。
- 請求項10〜12の何れか一項に記載のモータを有する電動パワーステアリング装置。
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