(57)【要約】【課題】ロータと該ロータの磁極の位置を検出する回転センサと位置関係が簡単且つ正確に適正化され、ロータの検出精度とモータ効率が高く維持されるとともに、小型化と軽量化が実現される電動モータ装置を提供すること。【解決手段】ロータ１２と、該ロータ１２を包囲するステータコア１３と、該ステータコア１３を内面に固定し、且つロータ１２とともに内部に収容する筒状のモータケース１１と、ロータ１２の磁極の位置を検出するホール素子１５とを備え、該ホール素子１５が固定される蓋部材１１ｂをモータケース１１の端部に具備する電動モータ装置１である。モータケース１１と別体化されるとともに蓋部材１１ｂをステータコア１３に対して位置決め固定するリング状部材１７が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、該ロータを包囲するステータコアと、該ステータコアを内面に固定し、且つ前記ロータとともに内部に収容する筒状のモータケースと、前記ロータの磁極の位置を検出する回転センサとを備え、該回転センサが固定されるセンサ固定部材を前記モータケースの端部に具備する電動モータ装置において、
前記モータケースと別体化されるとともに前記センサ固定部材を前記ステータコアに対して位置決め固定する位置決め固定手段が設けられていることを特徴とする電動モータ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動モータ装置において、
前記センサ固定部材が、前記モータケースの端部開口を塞ぐ蓋部材であり、且つ、前記位置決め固定手段が、前記蓋部材の周縁から突出した周縁突出部とステータコアとの間に介在配置されるリング状部材である電動モータ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動モータ装置において、
前記センサ固定部材が、前記モータケースの端部開口を塞ぐ蓋部材であり、且つ、前記位置決め固定手段が、前記蓋部材の周縁から突出して前記ステータコアの端面に当接する周縁突出部である電動モータ装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の電動モータ装置において、
前記ロータの一端部が、前記蓋部材の中央部位に配設された転がり軸受を介して前記モータケースに回転自在に支持されている電動モータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータと、該電動モータのロータの磁極の位置を検出する回転センサとが一体化されてなる電動モータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスモータ（電動モータ）は、ロータの磁極の位置を回転センサで検出し、該検出された位置に基づき、制御機能を有するコントローラ部において、ステータコアのコイルが巻かれた部位（ティース部）が最適なタイミングで励磁されるように制御しながら、当該ロータとステータコアとの間に生じる磁力の吸引・反発力によって、駆動力を発生させている（特許文献１参照）。
【０００３】
こうした電動モータにおいて、図２（ａ）に示すような構造のものが知られている。該電動モータ１１０は、ロータ１２と、該ロータ１２を包囲するステータコア１３と、該ステータコア１３のティース部に巻回されるコイル（図示省略）と、前記ステータコア１３を所定位置に固定し、且つ前記ロータ１２とともに内部に収容する筒状のモータケース１１１とを備えている。さらに、該電動モータ１１０には、ロータ１２の磁極の位置を検出するホール素子１５（回転センサ）が設けられ、全体として電動モータ装置１０１を構成している。尚、図２（ａ）に示す電動モータ装置１０１は、モータケース１１１の端部開口１１１ａを塞ぐとともに前記ホール素子１５が支持部１１ｄに固定される蓋部材１１ｂ（センサ固定部材）を備えている。
【０００４】
前記ホール素子１５は、図２（ｂ）に示すように、蓋部材１１ｂに中心点Ｏを基準として等角度間隔（同図では１２０°）で３個（複数）配置されている。また、前記ロータ１２の端部１２ｃには、前記ホール素子１５，…の直接の検出対象となる円盤状のターゲット部材１６が環装されており、該ターゲット部材１６の周方向には磁極のＮ・Ｓ極が交互に所定の等角度間隔で配置されている。
【０００５】
前記電動モータ装置１０１においては、図２（ｃ）に示すように、ホール素子１５，…が固定されている蓋部材１１ｂの周縁から突出した周縁突出部１１ｃが、モータケース１１１の端部開口１１１ａの内面に設けた円環状の段差部１１１ｂに当接している。これにより、蓋部材１１ｂがステータコア１３に対して位置決め固定されることで、前記ホール素子１５，…と、ロータ１２に固設されたターゲット部材１６との間隔ｄ（０．５ｍｍ程度）が適正とされている。
【特許文献１】特開平０８−０３７７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記モータケース１１１の段差部１１１ｂに蓋部材１１ｂの周縁突出部１１ｃを当接させることでは、当該当接部の面積が小さく、電動モータ装置１０１の組立時において、蓋部材１１ｂとモータケース１１１とが位置ずれを生じる場合がある。ここで、該段差部１１１ｂを大きくして前記当接部の面積を大きくすることが考えられるが、当該モータケース１１１の厚みを増す（肉厚化する）必要が生じ、特に自動車用途で要請の強い電動モータ装置の小型化・軽量化に反する結果となる。
【０００７】
このため、前記ホール素子１５，…とターゲット部材１６との位置関係が適正な状態から外れ、その結果、ロータ１２の検出精度が下がり、電動モータ装置１０１においてモータ効率（入力電力から出力電力への変換効率）が低下する虞があった。
【０００８】
尚、前述の位置決め固定手段として、モータケース１１の一部を内方に向けて大きく膨出させ、当該膨出部に前記蓋部材１１ｂの周縁突出部１１ｃを当接させる手段も考えられるが、この場合は、モータケース１１１の製造工程が複雑化し、歩留まりが低下してしまう。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ロータと該ロータの磁極の位置を検出する回転センサとの位置関係が簡単に適正化され、ロータの検出精度とモータ効率が高く維持されるとともに、小型化と軽量化が実現される電動モータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ロータと、該ロータを包囲するステータコアと、該ステータコアを内面に固定し、且つ前記ロータとともに内部に収容する筒状のモータケースと、前記ロータの磁極の位置を検出する回転センサとを備え、該回転センサが固定されるセンサ固定部材を前記モータケースの端部に具備する電動モータ装置において、前記モータケースと別体化されるとともに前記センサ固定部材を前記ステータコアに対して位置決め固定する位置決め固定手段が設けられていること、を要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、モータケースと別体化された位置決め固定手段によって、センサ固定部材がモータケースに固定されたステータコアに対して簡単且つ確実に位置決め固定されるようになる。これにより、回転センサとロータとの位置関係が適正化され、当該回転センサによるロータの検出精度が高く保たれるようになる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動モータ装置において、前記センサ固定部材が、前記モータケースの端部開口を塞ぐ蓋部材であり、且つ、前記位置決め固定手段が、前記蓋部材の周縁から突出した周縁突出部とステータコアとの間に介在配置されるリング状部材であること、を要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、位置決め固定手段として、回転センサが固定される蓋部材の周縁から突出した周縁突出部とモータケースに固定されたステータコアとの間に介在配置されるリング状部材を用いることによって、前記蓋部材がステータコアに対して簡単且つ確実に位置決め固定されるようになる。また、リング状部材は、モータケースとは別体化され、その高さや厚みを任意に変更できるので、多様な形状の蓋部材を備える既成の電動モータ装置に対して適用可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電動モータ装置において、前記センサ固定部材が、前記モータケースの端部開口を塞ぐ蓋部材であり、且つ、前記位置決め固定手段が、前記蓋部材の周縁から突出して前記ステータコアの端面に当接する周縁突出部であること、を要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、位置決め固定手段として、回転センサが固定される蓋部材の周縁から突出し、モータケースに固定されたステータコアの端面に当接する周縁突出部を用いることによって、前記蓋部材がステータコアに対して簡単且つ確実に位置決め固定されるようになる。また、位置決め固定手段としての周縁突出部が蓋部材に一体化されているので、電動モータ装置の構造が複雑化せず、その部品点数の増加防止に寄与する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の電動モータ装置において、前記ロータの一端部が、前記蓋部材の中央部位に配設された転がり軸受を介して前記モータケースに回転自在に支持されていること、を要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、蓋部材によってロータがモータケースに対して位置決めされるので、ロータとステータコアとの位置関係をも適正な状態とすることができる。この結果、請求項１に係る発明の位置決め固定手段による回転センサ（蓋部材）のステータコアに対する位置決め固定作用と相俟って、回転センサとロータとの位置関係の適正化効果がさらに高められるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電動モータ装置によれば、ロータと該ロータの磁極の位置を検出する回転センサとの位置関係が簡単に適正化され、ロータの検出精度とモータ効率が高く維持されるとともに、小型化と軽量化が実現されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態の電動モータ装置１は、自動車のトランスミッション用油圧ポンプとして用いられる電動ポンプユニット５０に使用されるものである。
【００２０】
該電動モータ装置１は、図１（ａ）を参照して、ロータ１２と、該ロータ１２を包囲するステータコア１３と、該ステータコア１３のティース部に巻回されるコイル（図示省略）と、前記ステータコア１３を所定位置に圧入や接着剤等で固定し、且つ前記ロータ１２とともに内部に収容する円筒状のモータケース１１とを有する電動モータ１０を備えている。尚、該ステータコア１３には、前記コイルと絶縁されるように当該ステータコア１３に固定される樹脂製のインシュレータ（図示省略）が装着されている。
【００２１】
前記電動モータ装置１は、図１（ａ）を参照して、モータケース１１の端部開口１１ａを塞ぐ蓋部材１１ｂをさらに備えている。該蓋部材１１ｂは、その周縁から突出した円筒状（筒状）の周縁突出部１１ｃを備えており、該周縁突出部１１ｃを前記端部開口１１ａの内面に沿わせた状態で（周縁突出部１１ｃが端部開口１１ａに嵌め込まれた状態で）端部開口１１ａを塞いでいる。
【００２２】
前記電動ポンプユニット５０は、図１（ａ）を参照して、流体を吸引・吐出するポンプ部２を備えており、該ポンプ部２と電動モータ１０とはユニット化されている。詳しくは、該ポンプ部２は、所謂トロコイドポンプを構成し、アウターロータ２１と該アウターロータ２１と噛み合わされて回転可能とされたインナーロータ２２とを有している。そして、当該ポンプ部２は、有底四角筒状（筒状）に形成されるとともに前記モータケース１１に連通一体化されたポンプケース２０と該ポンプケース２０の端部に備えられた蓋部２３により構成されるポンプ室２４に収容されている。そして、前記ロータ１２のポンプ部２側の端部１２ａがインナーロータ２２を軸支することでポンプ部２が駆動されて流体を吸引・吐出するようになっている。
【００２３】
前記ロータ１２の外周には、図１（ａ）を参照して、筒状のマグネット１４が固着されている。そして、このマグネット１４は、ロータ１２に形成された大径部１２ｂによって支承されている。また、前記ロータ１２は、それぞれ前記ポンプケース２０の端部中央（底部）に設けられた第１転がり軸受４と、前記蓋部材１１ｂの中央凹部１１ｆ（中央部位）（図２（ｂ）参照）に嵌め込まれた第２転がり軸受５とを介して、ポンプケース２０及びモータケース１１に回転自在に支持されている。尚、図１（ａ）及び図２（ｂ）に示す蓋部材１１ｂの中心には貫通孔１１ｇが形成されている。
【００２４】
本実施形態の電動モータ装置１は、図１（ａ）を参照して、前記ロータ１２の磁極の位置を検出する回転センサとしてのホール素子１５（磁気センサ）をさらに備えている。
詳しくは、該ホール素子１５は、円環状の回路基板１５ａ上に配設され、該回路基板１５ａは、前記した蓋部材１１ｂの一部に突出して形成された円筒状の支持部１１ｄに支持固定されている。また、前記ホール素子１５は、前記蓋部材１１ｂに中心点Ｏを基準として等角度間隔（ここでは１２０°）で３個（複数）配置されている（図２（ｂ）参照）。また、前記ロータ１２の蓋部材１１ｂ側の端部１２ｃには、前記ホール素子１５の直接の検出対象となる円盤状のターゲット部材１６が環装されており、該ターゲット部材１６の周方向には磁極のＮ・Ｓ極が交互に所定の等角度間隔で配置されている。
【００２５】
本実施形態では、ホール素子１５が固定されている蓋部材１１ｂの周縁から突出した周縁突出部１１ｃとステータコア１３との間に、円筒形のリング状部材１７が介在配置されている点に特徴を有する。換言すれば、該リング状部材１７の両端面１７ａ，１７ｂが、それぞれ周縁突出部１１ｃとステータコア１３の各端面１１ｅ，１３ａに当接した状態で周縁突出部１１ｃとステータコア１３に挟み込まれている点に特徴を有する。詳しくは、前記リング状部材１７と蓋部材１１ｂの周縁突出部１１ｃとは、両者１７，１１ｂの端面１７ａ，１１ｅに形成される円輪状の平面部で互いに当接し合っている。そして、このようにしてリング状部材１７によって、蓋部材１１ｂがモータケース１１に固定されたステータコア１３に対して位置決め固定されることで、図１（ａ）に示すように、蓋部材１１ｂに等角度間隔に配置されたホール素子１５，…と、ロータ１２に固定されたターゲット部材１６との間隔ｄ（０．５ｍｍ程度）が適正に保たれるように構成されている。尚、図１（ａ）に示すリング状部材１７は、モータケース１１の内面に緩く嵌め合わされている。
【００２６】
尚、本実施形態の電動モータ装置１には、図示を省略するが、蓋部材１１ｂ側から、前記ホール素子１５，…から送信されるロータ１２の磁極の位置情報に基づき電動モータ１０を制御するコントローラ部が取り付けられている。
【００２７】
本実施形態の電動モータ装置１は、以上のように構成され、次のような作用・効果を奏する。即ち、
（１）モータケース１１と別体化され、蓋部材１１ｂの周縁から突出した周縁突出部１１ｃとステータコア１３との間に介在配置されるリング状部材１７（位置決め固定手段）を用いることによって、ホール素子１５，…（回転センサ）が固定される蓋部材１１ｂ（センサ固定部材）が、モータケース１１に固定されたステータコア１３に対して簡単且つ確実に位置決め固定される。これにより、ホール素子１５，…とロータ１２に固定されたターゲット部材１６との位置関係が適正化されるようになり、ホール素子１５，…によるロータ１２の検出精度が高く保たれるようになる。その結果、電動モータ１０のモータ効率が高く維持され、併せて、モータケース１１を肉厚化することなく、電動モータ装置１の小型化と軽量化が実現されるようになる。
【００２８】
（２）ホール素子１５，…が固定される蓋部材１１ｂの周縁からモータケース１１の内面に沿って突出する周縁突出部１１ｃと、モータケース１１に固定されたステータコア１３との間に介在配置されるリング状部材１７とによって、当該蓋部材１１ｂがステータコア１３に対して簡単且つ確実に位置決め固定される。また、リング状部材１７は、モータケース１１と別体化され、その高さや厚みを任意に変更できるので、多様な形状の蓋部材１１ｂを備える既成の電動モータ装置に対して適用可能となる。さらに、モータケース１１の内面に沿って装着されるリング状部材１７によって、当該モータケース１１の強度が高められるようになる。
【００２９】
（３）蓋部材１１ｂによってロータ１２がモータケース１１に対して位置決めされるので、ロータ１２とステータコア１３との位置関係をも適正な状態とすることができる。この結果、前記リング状部材１７によるホール素子１５，…（蓋部材１１ｂ）のステータコア１３に対する位置決め固定作用と相俟って、ホール素子１５，…とロータ１２との位置関係の適正化効果がさらに高められるようになる。
【００３０】
（４）リング状部材１７と蓋部材１１ｂの周縁突出部１１ｃとは、両者１７，１１ｂの端面１７ａ，１１ｅに形成される円輪状の平面部で互いに当接し合うようにしたので、リング状部材１７と蓋部材１１ｂとが全周方向で互いに面接触するようになり、蓋部材１１ｂのステータコア１３に対する位置決め固定操作が簡単且つ安定して行えるようになる。
【００３１】
尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・上記実施形態では、蓋部材１１ｂをステータコア１３に対して位置決め固定する位置決め固定手段として、蓋部材１１ｂの周縁から突出した周縁突出部１１ｃとステータコア１３との間に介在配置されるリング状部材１７を用いた。しかし、これに限られず、当該位置決め固定手段は、図１（ｂ）に示すように、蓋部材１１ｂの周縁から突出してステータコア１３の端面に当接する周縁突出部１１ｃ´（上記実施形態の周縁突出部１１ｃをさらに延長したもの）であってもよい。この構成によれば、ホール素子１５，…が固定される蓋部材１１ｂの周縁から突出し、モータケース１１に固定されたステータコア１３の端面１３ａに当接する周縁突出部１１ｃによって、蓋部材１１ｂがステータコア１３に対して簡単且つ確実に位置決め固定されるようになる。また、位置決め固定手段としての周縁突出部１１ｃが蓋部材１１ｂに一体化されているので、電動モータ装置１´の構造が複雑化せず、その部品点数の増加防止に寄与する。
・上記実施形態では、ロータ１２の一端部が、蓋部材１１ｂの中央部位に設けた第２転がり軸受５を介してモータケース１１に支持されるようにした。しかし、これに限られず、該ロータ１２の一端部は、当該蓋部材１１ｂとは別の支持部材に設けた転がり軸受によってモータケース１１に支持されるようにしてもよい。
・上記実施形態では、リング状部材１７と蓋部材１１ｂの周縁突出部１１ｃとは、両者１７，１１ｂの端面１７ａ，１１ｅに形成される円輪状の平面部で互いに当接し合うようにしたが、これに限られず、リング状部材１７と蓋部材１１ｂの周縁突出部１１ｃが当該当接部で噛み合うように各端面１７ａ，１１ｅに嵌り合う凹凸構造を形成してもよい。
・上記実施形態では、リング状部材１７と蓋部材１１ｂの周縁突出部１１ｃとが当接し合う構成としたが、これに限られず、該蓋部材１１ｂに周縁突出部１１ｃを設けず、前記リング状部材１７が蓋部材１１ｂの周縁部と直接当接し合う構成とすることも可能である。
・上記実施形態では、リング状部材１７は、モータケース１１の内面に緩く嵌め合わせたが、リング状部材１７は、モータケース１１の内面にステータコア１３の圧入の程度よりは緩くなるように圧入固定してもよい。
【００３２】
さらに、前記した実施形態および変形例より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・アウターロータと該アウターロータと噛み合わされて回転可能とされたインナーロータとを有して流体を吸引・吐出するポンプ部と、前記インナーロータを軸支して前記ポンプ部を駆動するロータの磁極の位置を検出する回転センサを有する電動モータ装置と、を備えた電動ポンプユニットにおいて、前記電動モータ装置として、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電動モータ装置を用いることを特徴とする電動ポンプユニット。
【００３３】
同構成によれば、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電動モータ装置による小型化と軽量化効果によって、該電動モータ装置を備えた電動ポンプユニットが、特に使用部品の小型化と軽量化が強く求められている自動車用途に使用される場合に有益なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る電動ポンプユニット（電動モータ装置）の軸方向の断面図、（ｂ）は、変形例に係る電動モータ装置の軸方向の要部断面図。
【図２】（ａ）は、従来例に係る電動ポンプユニットの軸方向の断面図、（ｂ）は、蓋部材をホール素子取り付け方向（（ａ）におけるＢ方向）から見た平面図、（ｃ）は、（ａ）における破線で囲ったＡ領域の拡大図。
【符号の説明】
【００３５】
１…電動モータ装置、１０…電動モータ、１１…モータケース、１１ａ…端部開口、１１ｂ…蓋部材、１１ｃ…周縁突出部、１２…ロータ、１３…ステータコア、１５…ホール素子、１６…ターゲット部材、１７…リング状部材。
【図１】
2008109757.tif 000003
【図２】
2008109757.tif 000004