(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転磁界を発生するステータ（２０）と、
磁極を構成するマグネット（４８）を有し、前記回転磁界に吸引されて回転するロータ（２２）と、
前記ロータの回転位置に応じて変化する、前記マグネットが発する磁気を検知する磁気センサ（８６）と、
前記磁気センサに対して前記マグネットとは反対側に設けられている磁性体（９０）と、
前記磁気センサに対して前記マグネット側に設けられ、前記マグネットが発する磁気を前記磁気センサに誘導する磁気誘導部材（８８）と、
前記磁気センサを搭載する基板（１４）と、
を備え、
前記磁気センサは、前記基板のうち、前記マグネット側を向く一方の面（８４）に搭載され、
前記磁性体は、前記基板のうち、前記マグネットとは反対側を向く他方の面（９２）に固定され、
前記磁気センサは、前記磁気誘導部材と前記磁性体との間に挟まれるように配置され、前記ロータの軸方向において前記磁気誘導部材および前記磁性体と重なっていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記磁性体は、はんだ付けにより前記基板に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記磁性体の表面には、めっきが施されていることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータの回転位置を検出するために、ロータのマグネットが発する磁気を検知する磁気センサを備える回転電機が知られている。例えば、特許文献１に開示されたモータは、ロータのマグネットと磁気センサとの間に磁気誘導部材を設け、マグネットが発する磁気を磁気誘導部材により磁気センサに誘導するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４２４３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、磁気センサとマグネットとの相対位置は、磁気センサが検知する磁気の大きさに大きな影響を与える。つまり、磁気センサとマグネットとの相対位置が適切な位置から外れると、磁気センサに入力される磁束量が少なくなる。そのため、従来では、磁気センサが検知する磁気についての個体差を無くすために、磁気センサとマグネットとの相対位置を決める部品の寸法精度および組み付け精度を厳しく管理する必要があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気センサとマグネットとの相対位置を決める部品の寸法精度および組み付け精度を緩和することが可能な回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による回転電機は、ステータと、ロータと、磁気センサと、磁性体と、磁気誘導部材と、基板とを備える。ステータは回転磁界を発生する。ロータは、磁極を構成するマグネットを有し、回転磁界に吸引されて回転する。磁気センサは、ロータの回転位置に応じて変化する、マグネットが発する磁気を検出する。磁性体は、磁気センサに対してマグネットとは反対側に設けられている。磁気誘導部材は、磁気センサに対してマグネット側に設けられ、マグネットが発する磁気を磁気センサに誘導する。基板は磁気センサを搭載されている。磁気センサは、基板のうち、マグネット側を向く一方の面に搭載されている。磁性体は、基板のうち、マグネットとは反対側を向く他方の面に固定されている。磁気センサは、磁気誘導部材と磁性体との間に挟まれるように配置され、ロータの軸方向において磁気誘導部材および磁性体と重なっている。
【０００６】
このような磁性体が設けられる本発明によれば、この磁性体が設けられない形態と比べて、磁気センサに入力される磁束量が多くなる。そして、磁気センサに入力される磁束量は、磁気センサとマグネットとの相対位置がずれても減少しにくい。したがって、磁気センサとマグネットとの相対位置を決める部品の寸法精度および組み付け精度を緩和することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態によるモータの構成を示す断面図である。
【図２】図１の磁気センサ付近を拡大して示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるモータのうち、磁気センサ付近を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態によるモータのうち、磁気センサ付近を拡大して示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態によるモータのうち、磁気センサ付近を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態によるモータを図１に示す。モータ１０は、例えば乗用自動車等の車両に搭載され、車室内に送風するためのブロワモータ、または、ラジエータを冷却するためのファンモータとして用いられるものである。
【０００９】
モータ１０の全体構成について図１および図２を参照して説明する。図１に示すように、モータ１０は、モータ部１２と、回路基板１４を収容する収容部１６とを備えている。回路基板１４は、モータ部１２と電気的に接続され、モータ部１２の動作を制御するものである。すなわち、モータ１０は、モータ部１２と回路基板１４とが一体化された回路一体型のモータである。
【００１０】
モータ部１２は、ステータ２０およびロータ２２を備えている。
ステータ２０は、モータシャフト２４、ステータハウジング２６、ステータコア２８および巻線３０を有している。モータシャフト２４の一端部にはベアリング３２が設けられている。ステータハウジング２６は、平板状の平板部３４と、平板部３４の中央部において凹状に形成される凹部３６と、凹部３６の中央部において筒状に形成される筒部３８とから構成されている。モータシャフト２４の他端部は、筒部３８の内壁に固定されている。
【００１１】
ステータコア２８は、環状のボス部４０と、ボス部４０の外周側に形成されるティース部４２とから構成されている。ボス部４０は、ステータハウジング２６の凹部３６の外壁に固定されている。巻線３０は、銅線がティース部４２に巻回されることにより形成されている。巻線３０の終端４４は、回路基板１４に向けて導出されている。
【００１２】
ロータ２２は、ロータハウジング４６およびマグネット４８を有している。ロータハウジング４６は、ステータコア２８に対して径方向外側に位置する筒状の大径筒部５０と、大径筒部５０のうち、平板部３４とは反対側の一端部において平板状に形成される底部５２と、底部５２の中央部において凹状に形成される凹部５４とから構成されている。マグネット４８は、大径筒部５０の内壁に固定されており、径方向においてティース部４２に対向するよう配置されている。
【００１３】
ロータハウジング４６の凹部５４の内側には、ベアリング３２が嵌めつけられている。これにより、ロータ２２は、モータシャフト２４を中心としてステータ２０に対して回転可能である。ロータハウジング４６の底部５２には、取付孔５６が形成されている。この取付孔５６には、図示しないファンが取り付けられる。
【００１４】
収容部１６は、モータ部１２に対して軸方向の一方に設けられている。また、収容部１６は、中空円盤状に形成されており、径方向外側へ突出する冷却風取込部６０を有している。収容部１６内の回路基板１４には、モータ部１２の動作を制御するための種々の図示しない電子部品と、この電子部品を冷却するためのヒートシンク６２とが搭載されている。このヒートシンク６２は、回路基板１４の一端側であって、図１中に長鎖線Ｆで示すように冷却風取込部６０の取込口６４から取り込まれた冷却風が通過する通路６６に臨む位置に配置されている。ヒートシンク６２を通過した冷却風は、モータ部１２の方へ流れ、ロータハウジング４６の底部５２に形成された取出口６８から外部へ排出される。
【００１５】
収容部１６は、回路基板１４を載置する載置体７０と、回路基板１４を載置した状態の載置体７０を覆うケース７２と、回路基板１４に対してモータ部１２とは反対側に配置されケース７２を覆うカバー７４とを有している。モータ部１２は、ケース７２の底部に形成される露出孔７６から外部に露出されている。ケース７２とカバー７４とは、固定ねじ７８によって固定されている。
【００１６】
載置体７０は、モータ部１２側に突出する筒部８０を有している。載置体７０とモータ部１２とは、ステータハウジング２６の筒部３８およびモータシャフト２４の他端部が筒部８０の内側に挿入された状態において、固定ねじ８２によって固定されている。筒部８０は、モータ部１２の軸部を位置決めする機能を有している。
回路基板１４は、載置体７０の角部近傍に形成される図示しない位置決めボスによって載置体７０に対して精度良く位置決めされた状態で載置され、図示しない固定ねじにより載置体７０に固定されている。
【００１７】
回路基板１４のうち、モータ部１２側を向く一方の面８４には、例えばホール素子などから構成される磁気センサ８６が搭載されている。磁気センサ８６は、モータ部１２のマグネット４８から発せられる磁気を検知することによって、ロータ２２のステータ２０に対する回転位置を検出するためのものである。本実施形態では、磁気センサ８６は３個搭載されている。
【００１８】
磁気センサ８６は、モータ部１２から離間した位置に配置されている。そのため、モータ部１２と磁気センサ８６との間には、マグネット４８から発せられる磁気を磁気センサ８６へ誘導するための磁気誘導部材８８が配置されている。磁気誘導部材８８は、例えば鉄材などの強磁性体から構成され、棒状であり、長手方向がモータ部１２の軸方向を向くよう設けられている。磁気誘導部材８８は、載置体７０を貫通するよう設けられており、載置体７０によって保持されている。
【００１９】
磁気センサ８６に対してモータ部１２のマグネット４８とは反対側には、磁性体９０が設けられている。磁性体９０は、例えば鉄材などの強磁性体から構成され、チップ状に形成されている。本実施形態では、磁性体９０は、回路基板１４のうち、モータ部１２とは反対側を向く他方の面９２にはんだ付けにより固定されている。つまり、磁性体９０は、回路基板１４に対して磁気センサ８６とは反対側に設けられている。磁気センサ８６は、磁気誘導部材８８と磁性体９０との間に挟まれるように配置されている。磁性体９０の表面には例えばスズめっきが施されており、はんだのぬれ性が向上されている。
【００２０】
（効果）
以上説明したように、第１実施形態によるモータ１０は、ステータ２０と、ロータ２２と、ロータ２２の回転位置に応じて変化する、マグネット４８が発する磁気を検知する磁気センサ８６と、磁気センサ８６に対してマグネット４８とは反対側に設けられている磁性体９０とを備えている。
【００２１】
このような磁性体９０が設けられる第１実施形態によれば、この磁性体９０が設けられない形態と比べて、磁気センサ８６に入力される磁束量が多くなる。そして、磁気センサ８６に入力される磁束量は、磁気センサ８６とマグネット４８との相対位置がずれても減少しにくい。したがって、磁気センサ８６とマグネット４８との相対位置を決める部品の寸法精度および組み付け精度を緩和することが可能である。ここで、本実施形態において、「磁気センサ８６とマグネット４８との相対位置を決める部品」とは、ロータハウジング４６、ベアリング３２、モータシャフト２４、ステータハウジング２６、載置体７０および回路基板１４である。また、磁気センサ８６が検知する磁束量を安定させることができるため、制御面におけるロバスト性が向上する。
【００２２】
また、第１実施形態では、磁気センサ８６に対してマグネット４８側に磁気誘導部材８８が設けられている。磁気誘導部材８８は、マグネット４８が発する磁気を磁気センサ８６に誘導する。
このような磁気誘導部材８８が設けられる場合、磁気センサ８６に入力される磁束量は、磁気誘導部材８８と磁気センサ８６とのクリアランスに大きく影響される傾向にある。そのため、磁性体９０が設けられない従来形態においては、上記クリアランスを厳しく管理する必要があった。これに対して、磁性体９０が設けられる第１実施形態においては、磁気センサ８６に入力される磁束量が増加させられるため、磁気誘導部材８８と磁気センサ８６とのクリアランスを決める部品の寸法精度および組み付け精度を緩和することができる。
【００２３】
また、第１実施形態では、磁性体９０は、磁気センサ８６を搭載する回路基板１４に固定されている。したがって、磁性体９０と磁気センサ８６とが同一部材に固定され、両者の位置精度を高めることができる。
【００２４】
また、第１実施形態では、磁気センサ８６は、回路基板１４のうち、マグネット４８側を向く一方の面８４に搭載され、磁性体９０は、回路基板１４のうち、マグネット４８とは反対側を向く他方の面９２に固定されている。したがって、マグネット４８から磁性体９０に向かう磁束の流れの経路途中に磁気センサ８６を配置することができる。これにより、磁気センサ８６に入力される磁束量が比較的増加し、磁気センサ８６による回転位置検出精度が良くなる。
【００２５】
また、第１実施形態では、磁性体９０は、はんだ付けにより回路基板１４に固定されている。したがって、磁性体９０を容易に回路基板１４に固定することができる。
また、第１実施形態では、磁性体９０の表面には、めっきが施されている。したがって、磁性体９０の濡れ性が向上し、磁性体９０を回路基板１４に確実に固定することができる。
【００２６】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態では、図３に示すように、磁性体９０は接着剤９６により回路基板１４に固定されている。このように磁性体９０を接着剤９６により回路基板１４に固定してもよい。
【００２７】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態では、図４に示すように、磁性体９０は、回路基板１４に固定された保持台９８に固定されている。保持台９８は、例えばスナップフィットにより回路基板１４に固定されている。このように他部材を介して磁性体９０を回路基板１４に固定してもよい。
【００２８】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態では、図５に示すように、磁性体９０は圧入により回路基板１４に固定されている。このように磁性体９０を圧入により回路基板１４に固定してもよい。
【００２９】
［他の実施形態］
本発明の他の実施形態では、磁気誘導部材が設けられなくてもよい。このような形態であっても、磁気センサに対してマグネットとは反対側に磁性体が設けられることによって、磁気センサに入力される磁束量が多くなる。
本発明の他の実施形態では、磁性体は、回路基板以外の部材に固定されてもよい。
本発明の他の実施形態では、モータに限らず、発電機などの他の回転電機に適用されてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・モータ（回転電機）
２０・・・ステータ
２２・・・ロータ
４８・・・マグネット
８６・・・磁気センサ
９０・・・磁性体
【図１】
0006540328.tif 000002
【図２】
0006540328.tif 000003
【図３】
0006540328.tif 000004
【図４】
0006540328.tif 000005
【図５】
0006540328.tif 000006