JP7036018B2 - 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の一部を拡大した拡大断面図である。 モータ1は、モータハウジング11と、基板ハウジング12と、シャフト21を有するロータ20と、ステータ30と、上側ベアリング(ベアリング)24と、下側ベアリング25と、センサマグネット63と、ベアリングホルダ(ヒートシンク)40と、第1の基板66と、第2の基板67と、回転センサ61と、放熱グリス(放熱材)Gと、を備える。
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、後述するベアリングホルダ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を中心とする。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。コイル33を構成する導電線の端部には、図示略の接続端子が設けられている。接続端子は、コイル33から上側に向かって延びる。接続端子は、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。なお、コイル33を構成する導電線の端部が直接的に第1の基板66に接続されてもよい。
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、図2に示すように、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、本実施形態において、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。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。本実施形態では、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、金属製である。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。
放熱グリスGは、ベアリングホルダ40の上面40aと第1の基板66の下面66aとの間に位置する。放熱グリスGは、第1の基板66および第1の基板66に実装された実装部品において生じた熱を、ベアリングホルダ40に伝える。ベアリングホルダ40は、放熱グリスGから伝わる熱を外部に放熱する。
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60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。
図3に、上述の実施形態に採用可能な変形例のベアリングホルダ(ヒートシンク)140、第1の基板166の断面図を示す。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、ヒートシンクが上側ベアリング24を直接的に保持するベアリングホルダ40である場合を例示した。しかしながら、ヒートシンク(上述の実施形態のベアリングホルダ40に相当)は、別途用意されたベアリングホルダを介して間接的に上側ベアリング24を保持してもよい。この場合ヒートシンクは、ベアリングホルダに固定された構造とすることが好ましい。
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4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 (9)
- 上下方向に延びる中心軸を中心として回転するシャフトと、
前記シャフトの上端部を支持するベアリングと、
前記ベアリングを直接または間接的に保持する金属製のヒートシンクと、
前記ヒートシンクの上側に配置された基板と、
前記シャフトの上端部の前記ベアリングより上側で前記シャフトに固定されたセンサマグネットと、
軸方向から見て前記基板の前記センサマグネットと重なる位置に実装された回転センサと、
前記基板と前記ヒートシンクとの間に位置する放熱材と、を備え、
前記ヒートシンクには、下側に開口し前記センサマグネットが収容される凹部が設けられ、
前記凹部の内周面には、前記凹部の底部分に位置する底面が設けられ、
前記ヒートシンクの上面には、前記上面から下側に窪む上面凹部、または、前記上面から上側に突出する突出部が設けられ、
軸方向から見たときに、前記上面凹部または前記突出部は、前記センサマグネット、前記底面、および前記回転センサに重なる、
モータ。 - 前記ヒートシンクの上面には、前記上面凹部が設けられ、
前記回転センサが、前記基板の下面に実装される、
請求項1に記載のモータ。 - 前記ヒートシンクの上面には、前記突出部が設けられ、
前記回転センサが、前記基板の上面に実装される、
請求項1に記載のモータ。 - 前記凹部には、下側を向く段差面が設けられ、前記段差面に前記ベアリングが接触する、請求項1~3の何れか一項に記載のモータ。
- 前記ベアリングが、前記凹部に収容される、請求項1~3の何れか一項に記載のモータ。
- 前記ヒートシンクが、非磁性材料の金属からなる、請求項1~5の何れか一項に記載のモータ。
- 前記放熱材が、絶縁性を有する、請求項1~6の何れか一項に記載のモータ。
- 前記シャフトの回転を制御する制御装置を備える、請求項1~7の何れか一項に記載のモータ。
- 請求項1~8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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