(57)【要約】【課題】検出部のステータに対する位置精度を確保する。【解決手段】モータ１０は、回転軸１２を備えたロータ１４と、回転軸１２に固定され、ロータ１４と一体に回転するレゾルバロータ１６と、を備えている。また、モータ１０は、ロータ１４の径方向外側に配置され、環状に形成されたステータコア２４と、ステータコア２４に導電性の巻線が巻回されることによって形成されたコイル２６と、を有するステータ１８と、レゾルバロータ１６の径方向外側に配置され、レゾルバロータ１６の回転を検出することで回転軸１２の回転角度が検出されるレゾルバステータ２０と、を備えている。さらに、モータ１０は、レゾルバステータ２０が固定されていると共にステータコア２４に固定されたホルダ２２を備えている。【選択図】図１
2019022392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を備えたロータと、
前記回転軸に固定され、前記ロータと一体に回転する被検出部と、
前記ロータの径方向外側に配置され、環状に形成されたステータコアと、前記ステータコアに導電性の巻線が巻回されることによって形成されたコイルと、を有するステータと、
前記被検出部の径方向外側に配置され、該被検出部の回転を検出することで前記回転軸の回転角度が検出される検出部と、
前記検出部が固定されていると共に前記ステータコアに固定されたホルダと、
を備えたモータ。
【請求項２】
前記ホルダは、磁性材料を含んで構成されていると共に前記コイルと前記検出部との間を隔てる遮蔽壁部を含んで構成されている請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記ステータは、前記巻線が巻回されることでその周りに前記コイルが形成されるティース部と、該ティース部に接続されていると共に前記ロータと対向して配置されるロータ対向部と、を含んで構成されており、
前記ロータ対向部には、前記ロータ側が開放された凹状の溝が軸方向に沿って形成されており、
前記ホルダの一部が、前記溝に係止されている請求項１又は請求項２記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、回転軸の回転角度を検出するためのレゾルバステータ及びレゾルバロータ（レゾルバ用ステータ及びレゾルバ用ロータ）を備えたブラシレスモータが開示されている。この文献に記載されたブラシレスモータでは、有底円筒状に形成されたハウジング本体にステータが固定され、ハウジング本体に取付けられたエンドプレートにレゾルバステータが固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８８９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転軸の回転角度を検出するための検出部を備えたモータでは、検出部のステータに対する位置精度を確保することが重要である。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、検出部のステータに対する位置精度を確保することができるモータを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載のモータは、回転軸を備えたロータと、前記回転軸に固定され、前記ロータと一体に回転する被検出部と、前記ロータの径方向外側に配置され、環状に形成されたステータコアと、前記ステータコアに導電性の巻線が巻回されることによって形成されたコイルと、を有するステータと、前記被検出部の径方向外側に配置され、該被検出部の回転を検出することで前記回転軸の回転角度が検出される検出部と、前記検出部が固定されていると共に前記ステータコアに固定されたホルダと、を備えている。
【０００７】
請求項１記載のモータによれば、ステータコアの回りに形成されたコイルへ通電がなされると、ステータの回りに磁界が発生する。この磁界をロータが受けることで、ロータが回転軸と共に回転する。また、回転軸が回転すると、当該回転軸に固定された被検出部が回転する。この被検出部の回転が検出部によって検出されることで、回転軸の回転角度が検出される。ここで、請求項１記載の発明では、検出部が固定されたホルダがステータコアに固定されている。すなわち、検出部がホルダを介してステータのステータコアに固定されている。これにより、検出部のステータに対する位置精度を確保することができる。
【０００８】
請求項２記載のモータは、請求項１記載のモータにおいて、前記ホルダは、磁性材料を含んで構成されていると共に前記コイルと前記検出部との間を隔てる遮蔽壁部を含んで構成されている。
【０００９】
請求項２記載のモータによれば、ホルダが、磁性材料を含んで構成されていると共にステータのコイルと検出部との間を隔てる遮蔽壁部を含んで構成されている。これにより、ステータのコイルから検出部側へ向かう磁気をホルダの遮蔽壁部によって遮蔽することができる。その結果、検出部とステータとをより近接して配置することが可能となり、モータの体格が大型化することを抑制することができる。
【００１０】
請求項３記載のモータは、請求項１又は請求項２記載のモータにおいて、前記ステータは、前記巻線が巻回されることでその周りに前記コイルが形成されるティース部と、該ティース部に接続されていると共に前記ロータと対向して配置されるロータ対向部と、を含んで構成されており、前記ロータ対向部には、前記ロータ側が開放された凹状の溝が軸方向に沿って形成されており、前記ホルダの一部が、前記溝に係止されている。
【００１１】
請求項３記載のモータによれば、上記溝がステータのロータ対向部に形成されていることにより、モータのコギングトルクを低減することができる。また、ホルダの一部が上記溝に係止されることで、ホルダがステータコアに固定されている。これにより、ホルダの一部が係止されることのみを目的とした被係止部をステータコアに設けた場合と比べて、ステータコアの構造が複雑化することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のモータを模式的に示す断面図である。
【図２】ホルダが固定されたステータコアを示す斜視図である。
【図３】第１変形例のモータを模式的に示す断面図である。
【図４】第２変形例のモータを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１及び図２を用いて、本発明の実施形態に係るモータについて説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、モータの回転軸の回転軸方向、回転径方向及び回転周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、回転軸の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。
【００１４】
図１に示されるように、本実施形態のモータ１０は、インナロータ型のブラシレスモータである。このモータ１０は、回転軸１２を備えたロータ１４と、回転軸１２に固定されることでロータ１４と一体に回転する被検出部としてのレゾルバロータ１６と、を備えている。また、モータ１０は、ロータ１４の径方向外側に配置されたステータ１８と、レゾルバロータ１６の径方向外側に配置された検出部としてのレゾルバステータ２０と、を備えている。さらに、モータ１０は、レゾルバステータ２０が固定されていると共にステータ１８のステータコア２４に固定されるホルダ２２を備えている。
【００１５】
ロータ１４は、軸心部に回転軸１２が圧入等により固定されたロータコアと、ロータコアの外周部に固定されたロータマグネットと、を含んで構成されている。
【００１６】
レゾルバロータ１６は、ロータ１４の軸方向一方側（矢印Ｚ方向側）に配置されていると共に当該ロータ１４と軸方向に隣り合って配置された状態で回転軸１２に固定されている。このレゾルバロータ１６の基本的な構成は前述のロータ１４と同様に構成されている。すなわち、レゾルバロータ１６は、軸心部に回転軸１２が圧入等により固定されたレゾルバロータコアと、レゾルバロータコアの外周部に固定されたレゾルバロータマグネットと、を含んで構成されている。
【００１７】
ステータ１８は、ロータ１４の径方向外側に配置されている。このステータ１８は、環状に形成されたステータコア２４と、ステータコア２４の所定の部位に導電性の巻線が巻回されることによって形成されたコイル２６と、を備えている。
【００１８】
図１及び図２に示されるように、ステータコア２４は、環状に形成された外側環状部２４Ａと、外側環状部２４Ａの径方向内側の面から径方向内側へ向けて突出すると共に周方向に沿って等間隔に配置された複数のティース部２４Ｂと、を備えている。各々のティース部２４Ｂの回りにはコイル２６が形成されている。また、ステータコア２４は、各々のティース部２４Ｂの径方向内側の端部から、周方向一方側及び他方側へ向けて延びると共に径方向内側の面がロータ１４と対向して配置されるロータ対向部２４Ｃを備えている。図２に示されるように、ロータ対向部２４Ｃの径方向内側には、ロータ１４側が開放された凹状の溝２４Ｄが軸方向に沿って形成されている。本実施形態では、１つのロータ対向部２４Ｃには、２つの溝２４Ｄが形成されている。これにより、各々のロータ対向部２４Ｃの径方向内側の面が、溝２４Ｄを挟んで周方向に３分割されている。
【００１９】
以上説明したステータコア２４は、モータ１０の外郭を形成する筒状のケース３２の内周部に圧入されている。
【００２０】
図１に示されるように、レゾルバステータ２０は、レゾルバロータ１６の径方向外側に配置されている。このレゾルバステータ２０の基本的な構成は前述のステータ１８と同様に構成されている。すなわち、レゾルバステータ２０は、レゾルバステータコア２８と、レゾルバステータコア２８の所定の部位に導電性の巻線が巻回されることによって形成されたレゾルバコイル３０と、を含んで構成されている。そして、レゾルバロータ１６が回転すると、レゾルバステータ２０のレゾルバコイル３０に誘導電流が生じる。この誘導電流の電流値の変化から回転軸１２の回転角度が算出される（回転軸１２の回転角度が検出される）ようになっている。
【００２１】
図１及び図２に示されるように、ホルダ２２は、一例として磁性材料である板材（例えば、鉄）にプレス加工等が施されることによって形成されている。このホルダ２２は、径方向内側の面がステータコア２４のロータ対向部２４Ｃの径方向内側の面の内径とほぼ同じ内径の筒状に形成された遮蔽壁部としての第１筒状部２２Ａを備えている。この第１筒状部２２Ａの軸方向他方側の端部からは、舌片状に形成された複数の係止片部２２Ｂが軸方向他方側に向けて延出している。そして、各々の係止片部２２Ｂが、ステータコア２４のロータ対向部２４Ｃに形成された各々の溝２４Ｄへかしめ（例えば割りかしめ）や圧入等で係止されることで、ホルダ２２がステータコア２４に固定されている。
【００２２】
また、ホルダ２２は、第１筒状部２２Ａの軸方向一方側の端部から径方向外側に向けて延びる円板状に形成された遮蔽壁部としての円板部２２Ｃを備えている。この円板部２２Ｃは、ホルダ２２がステータコア２４に取付けられた状態においてステータコア２４及び各々のコイル２６と軸方向に対向している。
【００２３】
さらに、ホルダ２２は、円板部２２Ｃの径方向外側の端部から軸方向一方側へ向けて延びる筒状に形成された第２筒状部２２Ｄを備えている。この第２筒状部２２Ｄの径方向内側の面には、レゾルバステータ２０が圧入や接着剤等を介して固定されている。
【００２４】
以上説明したホルダ２２は、ケース３２の内周部に配置されている。なお、本実施形態では、ホルダ２２とケース３２とが隙間ばめとされている。
【００２５】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２６】
図１及び図２に示されるように、本実施形態のモータ１０では、ステータコア２４の各々のティース部２４Ｂの回りに形成されたコイル２６へ通電がなされると、ステータ１８の回りに磁界が発生する。この磁界をロータ１４が受けることで、ロータ１４が回転軸１２と共に回転する。また、回転軸１２が回転すると、当該回転軸１２に固定されたレゾルバロータ１６が回転する。このレゾルバロータ１６の回転がレゾルバステータ２０によって検出されることで、回転軸１２の回転角度が検出される。
【００２７】
ここで、本実施形態では、レゾルバステータ２０が固定されたホルダ２２がステータコア２４に固定されている。すなわち、レゾルバステータ２０がホルダ２２を介してステータのステータコア２４に固定されている。これにより、レゾルバステータ２０のステータ１８に対する位置精度を確保することができる。
【００２８】
例えば、図１に示されるように、ステータ１８及びレゾルバステータ２０を各々の外周側に配置されたケース３２に圧入により固定した場合と比べて、レゾルバステータ２０のステータ１８に対する周方向への位置精度を確保し易くすることができる。また、本実施形態では、レゾルバステータ２０がホルダ２２を介してステータコア２４に固定されている。そのため、モータ１０の組立工程において、レゾルバステータ２０をケース３２に圧入することなく、ステータ１８のみをケース３２に圧入することで、モータ１０を組み立てることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、ホルダ２２が、磁性材料である鋼板材を用いて形成されていると共に、ステータ１８のコイル２６とレゾルバステータ２０との間を隔てる第１筒状部２２Ａ及び円板部２２Ｃを含んで構成されている。これにより、ステータ１８のコイル２６からレゾルバステータ２０側へ向かう磁気をホルダ２２の第１筒状部２２Ａ及び円板部２２Ｃによって遮蔽することができる。その結果、レゾルバステータ２０とステータ１８とをより近接して配置することが可能となり、モータ１０の体格（特に軸方向への体格）が大型化することを抑制することができる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、ステータコア２４の各々のロータ対向部２４Ｃの径方向内側の面が、溝２４Ｄを挟んで周方向に３分割されている。これにより、モータ１０のコギングトルクを低減することができる。
【００３１】
また、ホルダ２２の係止片部２２Ｂがステータコア２４のロータ対向部２４Ｃに形成された各々の溝２４Ｄへ係止されることで、ホルダ２２がステータコア２４に固定されている。これにより、ホルダ２２の一部が係止されることのみを目的とした被係止部をステータコア２４に設けた場合と比べて、ステータコア２４の構造が複雑化することを抑制することができる。その結果、ステータコア２４の体格の大型化が抑制され、当該ステータコア２４を含んで構成されたモータ１０の体格が大型化することを抑制することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、ホルダ２２の係止片部２２Ｂがステータコア２４のロータ対向部２４Ｃに形成された各々の溝２４Ｄへ係止されることで、ホルダ２２がステータコア２４に固定されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ホルダ２２のステータコア２４への固定方法は、モータ１０の体格（ステータコア２４の体格）やモータ１０に要求される性能等を考慮して適宜設定すればよい。例えば、溶接等によってホルダ２２がステータコア２４に固定されていてもよいし、ホルダ２２が樹脂材料を用いて形成されている場合にあっては、モールドによってホルダ２２がステータコア２４に固定され（ホルダ２２とステータコア２４とが一体化され）ていてもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、ホルダ２２が、磁性材料である鋼板材を用いて形成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、磁性材料である磁性粉末が混練された樹脂材料等を用いてホルダを形成してもよい。このように、ホルダを形成する材料は、モータ１０に要求される質量などを考慮して適宜選択すればよい。
【００３４】
さらに、本実施形態では、ホルダ２２の第２筒状部２２Ｄにレゾルバステータ２０を固定した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図３に示された第１変形例に係るモータ３４のように、ホルダ２２の第１筒状部２２Ａの径方向内側の面にレゾルバステータ２０を固定してもよい。当該構成では、モータ３４の軸短化を図ることができる。また、図４に示された第２変形例に係るモータ３６のように、ケース３２の軸方向一方側の端部に取付けられたエンドプレート３８にホルダ２２の一部を係止させることで、ホルダ２２の支持剛性を向上させてもよい。当該構成では、ホルダ２２の第２筒状部２２Ｄの軸方向一方側の端部が嵌まり込む環状の溝部３８Ａがエンドプレート３８に形成されている。
【００３５】
さらに、本実施形態では、ブラシレスモータに本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されず、ブラシ及び整流子を備えたモータに本発明を適用することもできる。
【００３６】
また、本実施形態では、レゾルバロータ１６及びレゾルバステータ２０を用いて回転軸１２の回転角度を検出した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、被検出部としてのリングマグネット及び検出部としてのホール素子を用いて回転軸１２の回転角度を検出してもよい。
【００３７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３８】
１０   モータ
１２   回転軸
１４   ロータ
１６   レゾルバロータ（被検出部）
１８   ステータ
２０   レゾルバステータ（検出部）
２２   ホルダ
２２Ａ 第１筒状部（遮蔽壁部）
２２Ｃ 円板部（遮蔽壁部）
２４   ステータコア
２４Ｂ ティース部
２４Ｃ ロータ対向部
２４Ｄ 溝
２６   コイル
３４   モータ
３８   モータ
【図１】
2019022392.tif 000003
【図２】
2019022392.tif 000004
【図３】
2019022392.tif 000005
【図４】
2019022392.tif 000006