(57)【要約】【課題】生産性を向上できる構造を有するモータを提供する。【解決手段】本発明のモータの一つの態様は、ロータと、ステータと、上側ベアリングおよび下側ベアリングと、ハウジングと、制御ユニットと、を備える。上側ベアリングおよび下側ベアリングは、ロータコアの上面よりも軸方向下側に位置する。ステータは、制御ユニットと直接的に対向する。ハウジングは、ステータを周方向に囲む筒状のハウジング筒部と、ステータの軸方向下側に位置するハウジング底部と、を有する。ハウジング底部は、ステータの軸方向下側を覆う底板部と、上側ベアリングを保持する上側ベアリング保持部と、下側ベアリングを保持する下側ベアリング保持部と、を有する。上側ベアリング保持部は、底板部の下面よりも軸方向上側に位置する。下側ベアリング保持部は、底板部の上面よりも軸方向下側に位置する。【選択図】図１
2016192832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延びる中心軸を中心としたシャフトおよび前記シャフトに固定されるロータコアを有するロータと、
前記ロータの径方向外側に位置するステータと、
前記シャフトを回転可能に支持する上側ベアリングおよび下側ベアリングと、
前記ステータを保持するハウジングと、
前記ハウジングの軸方向上側に取り付けられる制御ユニットと、
を備え、
前記上側ベアリングおよび前記下側ベアリングは、前記ロータコアの上面よりも軸方向下側に位置し、
前記ステータは、前記制御ユニットと直接的に対向し、
前記ハウジングは、前記ステータを周方向に囲む筒状のハウジング筒部と、前記ステータの軸方向下側に位置するハウジング底部と、を有し、
前記ハウジング底部は、前記ステータの軸方向下側を覆う底板部と、前記上側ベアリングを保持する上側ベアリング保持部と、前記下側ベアリングを保持する下側ベアリング保持部と、を有し、
前記上側ベアリング保持部は、前記底板部の下面よりも軸方向上側に位置し、
前記下側ベアリング保持部は、前記底板部の上面よりも軸方向下側に位置するモータ。
【請求項２】
前記上側ベアリング保持部は、前記底板部の上面よりも軸方向上側に位置し、
前記下側ベアリング保持部は、前記底板部の下面よりも軸方向下側に位置する、請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ハウジング筒部と前記ハウジング底部とは、別部材である、請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記ハウジング底部は、前記底板部の径方向外側の外縁から軸方向上側に延びる上側壁部を有し、
前記上側壁部と前記ハウジング筒部とは、互いに嵌め合わされる、請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記ハウジング底部は、前記底板部の径方向外側の外縁から軸方向上側に延びる上側壁部を有し、
前記上側ベアリング保持部の軸方向上側の端部は、前記上側壁部よりも軸方向上側に位置する、請求項３または４に記載のモータ。
【請求項６】
前記底板部と前記上側ベアリング保持部と前記下側ベアリング保持部とは、単一の部材である、請求項３から５のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項７】
前記ハウジング筒部と前記ハウジング底部とは、単一の部材である、請求項１または２に記載のモータ。
【請求項８】
前記底板部は、前記シャフトを周方向に囲む円環状であり、
前記ハウジング底部は、前記底板部の内縁から上側および下側に延びる円筒状のシャフト挿入部を有し、
前記シャフト挿入部の軸方向上側の端部には、前記上側ベアリング保持部が設けられ、
前記シャフト挿入部の軸方向下側の端部には、前記下側ベアリング保持部が設けられる、請求項１から７のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項９】
前記上側ベアリングと前記下側ベアリングとの軸方向の距離は、前記ロータコアの軸方向の寸法以上である、請求項１から８のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１０】
前記上側ベアリングの少なくとも一部は、前記ステータと径方向に重なる、請求項１から９のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１１】
前記ステータよりも軸方向上側に位置し前記シャフトに固定されるセンサマグネットを備え、
前記制御ユニットは、前記ロータの回転位置を検出する回転センサを有し、
前記回転センサと前記センサマグネットとは、前記制御ユニットの内部において対向する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１２】
前記上側ベアリングの直径と、前記下側ベアリングの直径とは、同じである、請求項１から１１のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１３】
前記上側ベアリングに軸方向の圧力を加える予圧部材を備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１４】
前記制御ユニットは、前記ステータと電気的に接続されるパワー基板と、前記パワー基板と電気的に接続される制御基板と、を有し、
前記制御基板は、前記ロータコアの軸方向上側に位置し、
前記パワー基板は、前記ハウジングよりも径方向外側に位置し、
前記パワー基板の基板面は、前記制御基板の基板面に対して傾く、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、前記ステータと電気的に接続されるパワー基板と、前記パワー基板と電気的に接続される制御基板と、を有し、
前記制御基板は、前記ロータコアの軸方向上側に位置し、
前記パワー基板は、前記制御基板の軸方向下側に位置する、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモータ。
【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】
例えば、特許文献１には、シャフトが片持ち構造にて支持される電動モータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０９１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような電動モータにおいては、例えば、シャフトを支持する２つの軸受が、底部よりも上側に位置する。そのため、底部の下端から下側の軸受までの距離が大きく、軸受保持部に下側の軸受を保持させにくい。これにより、電動モータを組み立てにくく、電動モータの生産性を十分に向上できない場合があった。
【０００５】
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて、生産性を向上できる構造を有するモータを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のモータの一つの態様は、上下方向に延びる中心軸を中心としたシャフトおよび前記シャフトに固定されるロータコアを有するロータと、前記ロータの径方向外側に位置するステータと、前記シャフトを回転可能に支持する上側ベアリングおよび下側ベアリングと、前記ステータを保持するハウジングと、前記ハウジングの軸方向上側に取り付けられる制御ユニットと、を備え、前記上側ベアリングおよび前記下側ベアリングは、前記ロータコアの上面よりも軸方向下側に位置し、前記ステータは、前記制御ユニットと直接的に対向し、前記ハウジングは、前記ステータを周方向に囲む筒状のハウジング筒部と、前記ステータの軸方向下側に位置するハウジング底部と、を有し、前記ハウジング底部は、前記ステータの軸方向下側を覆う底板部と、前記上側ベアリングを保持する上側ベアリング保持部と、前記下側ベアリングを保持する下側ベアリング保持部と、を有し、前記上側ベアリング保持部は、前記底板部の下面よりも軸方向上側に位置し、前記下側ベアリング保持部は、前記底板部の上面よりも軸方向下側に位置する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様によれば、生産性を向上できる構造を有するモータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態のモータを示す断面図である。
【図２】図２は、本実施形態のモータの他の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等とを異ならせる場合がある。
【００１０】
また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向であって図１の左右方向とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。
【００１１】
また、以下の説明においては、中心軸Ｊの延びる方向（Ｚ軸方向）を上下方向とする。Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「上側（軸方向上側）」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（−Ｚ側）を「下側（軸方向下側）」と呼ぶ。なお、上下方向、上側および下側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
【００１２】
図１は、本実施形態のモータ１０を示す断面図である。図１に示すように、モータ１０は、ハウジング２０と、ロータ３０と、ステータ４０と、制御ユニット６０と、上側ベアリング５１および下側ベアリング５２と、センサマグネット７１と、予圧部材７０と、を備える。モータ１０は、機電一体型のモータである。
【００１３】
［ロータ］
ロータ３０は、シャフト３１と、ロータコア３２と、ロータマグネット３３と、を有する。シャフト３１は、上下方向に延びる中心軸Ｊを中心とする。シャフト３１は、上側ベアリング５１と下側ベアリング５２とによって片持ち支持される。シャフト３１の上端は、制御ユニット６０の内部に位置する。シャフト３１の下端は、後述するシャフト挿入部２６を介してハウジング２０の外部に露出する。
【００１４】
なお、本明細書において、シャフトが片持ち支持される、とは、シャフトがロータコアよりも軸方向一方側に位置する部分のみにおいて支持されることを含む。
【００１５】
なお、本実施形態において制御ユニット６０の内部とは、例えば、後述する基板ケース６１の内側の空間を含む。
【００１６】
ロータコア３２は、シャフト３１に固定される。本実施形態においてロータコア３２は、例えば、シャフト３１を周方向に囲む円筒状である。ロータコア３２は、例えば、シャフト３１の外周面に嵌め合わされて固定される。ロータマグネット３３は、ロータコア３２の外周面に固定される。
【００１７】
［センサマグネット］
センサマグネット７１は、ステータ４０よりも上側に位置する。センサマグネット７１は、シャフト３１に固定される。本実施形態においてセンサマグネット７１は、シャフト３１の上端にマグネット取付部材７１ａを介して固定される。
【００１８】
マグネット取付部材７１ａは、例えば、軸方向に延びる円柱状である。マグネット取付部材７１ａは、シャフト３１の上端面に設けられた下側に窪む穴部に嵌め合わされる。センサマグネット７１は、円環状である。センサマグネット７１は、マグネット取付部材７１ａの外周面に嵌め合わされる。これにより、センサマグネット７１はシャフト３１に固定される。
【００１９】
［ステータ］
ステータ４０は、ロータ３０の径方向外側に位置する。ステータ４０は、ハウジング２０内に保持される。ステータ４０は、制御ユニット６０と直接的に対向する。
【００２０】
なお、本明細書において、ステータ４０が制御ユニット６０と直接的に対向するとは、例えば、ステータ４０と制御ユニット６０との間を仕切る部材が設けられないことを含む。
【００２１】
ステータ４０は、ステータコア４１と、コイル４２と、インシュレータ４３と、を有する。ステータコア４１は、コアバック部４１ａと、ティース部４１ｂと、を有する。コアバック部４１ａは、例えば、シャフト３１を周方向に囲む円筒状である。コアバック部４１ａは、ハウジング２０の後述するハウジング筒部２１の内側面に固定される。ティース部４１ｂは、コアバック部４１ａの内周面から径方向内側に延びる。ティース部４１ｂは、例えば、複数設けられる。複数のティース部４１ｂは、周方向に沿って等間隔に配置される。
【００２２】
コイル４２は、インシュレータ４３を介してティース部４１ｂに巻き回される。インシュレータ４３は、例えば、ボビン状である。インシュレータ４３は、ティース部４１ｂに装着される。
【００２３】
［制御ユニット］
制御ユニット６０は、ハウジング２０の上側に取り付けられる。制御ユニット６０は、基板ケース６１と、コネクタ部６２と、制御基板６３と、回転センサ６４と、パワー基板６５と、基板カバー６６と、コネクタ配線６７と、を有する。
【００２４】
基板ケース６１は、中心軸Ｊを周方向に囲む筒状である。基板ケース６１は、軸方向両側に開口する。基板ケース６１は、ハウジング２０の後述するハウジング筒部２１の上端に固定される。基板ケース６１は、基板ケース６１を径方向に貫通する基板ケース貫通孔６１ａを有する。基板ケース貫通孔６１ａは、例えば、基板ケース６１のパワー基板６５側（−Ｘ側）の端部に位置する。
【００２５】
コネクタ部６２は、基板ケース６１から径方向外側に突出する。コネクタ部６２は、例えば、中心軸Ｊを基準としてパワー基板６５と逆側（＋Ｘ側）に位置する。コネクタ部６２は、下側に開口するコネクタ開口部６２ａを有する。コネクタ部６２には、図示しない外部電源が接続される。
【００２６】
制御基板６３は、基板ケース６１の内側に保持される。制御基板６３は、ロータコア３２の上側に位置する。図示は省略するが、制御基板６３は、パワー基板６５と電気的に接続される。制御基板６３の基板面、すなわち、制御基板６３の上面である制御基板上面６３ａおよび制御基板６３の下面である制御基板下面６３ｂは、例えば、中心軸Ｊと直交する。制御基板上面６３ａと制御基板下面６３ｂとのうちの少なくとも一方には、例えば、図示しないプリント配線が設けられる。
【００２７】
回転センサ６４は、制御基板６３に取り付けられる。より詳細には、回転センサ６４は、制御基板下面６３ｂに取り付けられる。回転センサ６４は、ロータ３０の回転位置を検出する。回転センサ６４は、例えば、磁気抵抗素子である。回転センサ６４は、センサマグネット７１と軸方向に対向する。本実施形態においては、回転センサ６４とセンサマグネット７１とは、制御ユニット６０の内部において対向する。そのため、回転センサ６４とセンサマグネット７１との軸方向の距離を近づけることができる。これにより、回転センサ６４の検出精度を向上できる。
【００２８】
パワー基板６５は、ハウジング２０よりも径方向外側に位置する。より詳細には、パワー基板６５は、例えば、後述するハウジング筒部２１の外側面に固定される。パワー基板６５は、接続配線７２を介して、コイル４２と電気的に接続される。すなわち、パワー基板６５は、ステータ４０と電気的に接続される。接続配線７２は、コイル４２から基板ケース６１の内部および基板ケース貫通孔６１ａを介して、パワー基板６５に接続される。
【００２９】
パワー基板６５の基板面、すなわち、パワー基板６５の径方向外側の面であるパワー基板外側面６５ａおよびパワー基板６５の径方向内側の面であるパワー基板内側面６５ｂは、制御基板上面６３ａおよび制御基板下面６３ｂに対して傾く。そのため、モータ１０が径方向に大型化することを抑制しつつ、モータ１０を軸方向に小型化できる。
【００３０】
本実施形態においてパワー基板外側面６５ａおよびパワー基板内側面６５ｂは、例えば、制御基板上面６３ａおよび制御基板下面６３ｂと直交する。すなわち、パワー基板外側面６５ａおよびパワー基板内側面６５ｂは、中心軸Ｊと平行である。そのため、モータ１０が径方向に大型化することをより抑制できる。
【００３１】
パワー基板６５は、図示しないスイッチング素子を有する。スイッチング素子は、例えば、複数設けられる。複数のスイッチング素子は、インバータ回路を構成する。
【００３２】
基板カバー６６は、制御基板６３の上側およびパワー基板６５の径方向外側を覆う。基板カバー６６は、例えば、基板ケース６１およびハウジング２０に取り付けられる。
【００３３】
コネクタ配線６７は、図示は省略するが、制御基板６３と電気的に接続される。コネクタ配線６７の一端は、コネクタ部６２のコネクタ開口部６２ａ内に露出する。コネクタ配線６７は、コネクタ部６２に接続される外部電源と、制御基板６３とを電気的に接続する。これにより、外部電源から制御基板６３に駆動電流が供給される。駆動電流は、制御基板６３を介して、回転センサ６４およびパワー基板６５に供給される。パワー基板６５に供給された駆動電流は、接続配線７２を介して、コイル４２に供給される。
【００３４】
［ハウジング］
ハウジング２０は、ステータ４０を保持する。ハウジング２０は、ハウジング筒部２１と、ハウジング底部２２と、を有する。本実施形態においてハウジング筒部２１とハウジング底部２２とは、別部材である。ハウジング筒部２１は、ステータ４０を周方向に囲む筒状である。本実施形態においてハウジング筒部２１の内側面は、例えば、シャフト３１と同心の円筒状である。
【００３５】
ハウジング底部２２は、ハウジング筒部２１の下端に取り付けられる。ハウジング底部２２は、ステータ４０の下側に位置する。ハウジング底部２２は、底板部２３と、上側壁部２４と、下側壁部２５と、シャフト挿入部２６と、を有する。
【００３６】
底板部２３は、ステータ４０の下側を覆う。本実施形態において底板部２３は、例えば、シャフト３１を周方向に囲む円環状である。上側壁部２４は、底板部２３の径方向外側の外縁から上側に延びる。下側壁部２５は、底板部２３の径方向外側の外縁から下側に延びる。
【００３７】
上側壁部２４は、ハウジング筒部２１の径方向内側に嵌め合わされる。すなわち、上側壁部２４とハウジング筒部２１とは、互いに嵌め合わされる。そのため、ハウジング筒部２１とハウジング底部２２とを精度よく固定できる。
【００３８】
上側壁部２４の外周面には、段差部２４ａが設けられる。段差部２４ａは、下側から上側に向かって上側壁部２４の直径が小さくなる段差である。段差部２４ａの上側を向く面には、ハウジング筒部２１の下端面が接触する。これにより、ハウジング筒部２１とハウジング底部２２との軸方向の相対位置が決められる。
【００３９】
シャフト挿入部２６は、底板部２３の内縁から上側および下側に延びる円筒状である。シャフト挿入部２６の内側には、シャフト３１の一部が挿入される。シャフト挿入部２６は、上側ベアリング５１を保持する上側ベアリング保持部２７と、下側ベアリング５２を保持する下側ベアリング保持部２８と、を有する。すなわち、ハウジング底部２２は、上側ベアリング保持部２７と、下側ベアリング保持部２８と、を有する。
【００４０】
上側ベアリング保持部２７は、底板部２３の下面である底板部下面２３ｂよりも上側に位置する。下側ベアリング保持部２８は、底板部２３の上面である底板部上面２３ａよりも下側に位置する。
【００４１】
そのため、ハウジング底部２２の下端から下側ベアリング保持部２８までの距離を小さくできる。これにより、下側ベアリング５２をハウジング底部２２の下側から下側ベアリング保持部２８に保持させやすい。また、同様に、ハウジング底部２２の上端から上側ベアリング保持部２７までの距離を小さくできるため、ハウジング底部２２の上側から上側ベアリング５１を上側ベアリング保持部２７に保持させやすい。したがって、モータ１０の組み立て性を向上できる。その結果、本実施形態によれば、生産性を向上できる構造を有するモータ１０が得られる。
【００４２】
また、本実施形態においては、上述したようにハウジング筒部２１とハウジング底部２２とが別部材である。そのため、ハウジング底部２２をハウジング筒部２１に取り付ける前に、上側ベアリング保持部２７および下側ベアリング保持部２８に、上側ベアリング５１および下側ベアリング５２を保持させることができる。これにより、上側ベアリング保持部２７および下側ベアリング保持部２８に、上側ベアリング５１および下側ベアリング５２をより保持させやすい。したがって、本実施形態によれば、モータ１０の生産性をより向上できる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、例えば、ステータ４０の軸方向の寸法が変更された場合、またはステータ４０の軸方向の寸法に誤差が生じた場合に、ハウジング底部２２のみを交換することで、ハウジング２０をステータ４０の軸方向の寸法に合わせることができる。そのため、ステータ４０の軸方向の寸法の変更に対して、ハウジング２０の構成を変更することが簡便である。
【００４４】
本実施形態において上側ベアリング保持部２７は、底板部上面２３ａよりも上側に位置する。本実施形態において下側ベアリング保持部２８は、底板部下面２３ｂよりも下側に位置する。そのため、ハウジング底部２２の上端と上側ベアリング保持部２７との距離、およびハウジング底部２２の下端と下側ベアリング保持部２８との距離をより小さくできる。これにより、上側ベアリング保持部２７および下側ベアリング保持部２８に、上側ベアリング５１および下側ベアリング５２をより保持させやすい。したがって、本実施形態によれば、モータ１０の生産性をより向上できる。
【００４５】
上側ベアリング保持部２７は、シャフト挿入部２６の上面に開口する筒状である。すなわち、本実施形態において上側ベアリング保持部２７は、シャフト挿入部２６の上側の端部に設けられる。下側ベアリング保持部２８は、シャフト挿入部２６の下面に開口する筒状である。すなわち、本実施形態において下側ベアリング保持部２８は、シャフト挿入部２６の下側の端部に設けられる。
【００４６】
そのため、ハウジング底部２２の上端と上側ベアリング保持部２７との距離、およびハウジング底部２２の下端と下側ベアリング保持部２８との距離をより小さくできる。これにより、本実施形態によれば、モータ１０の生産性をより向上できる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、１つのシャフト挿入部２６に、２つのベアリング保持部、すなわち、上側ベアリング保持部２７および下側ベアリング保持部２８が設けられる。そのため、径方向において上側ベアリング保持部２７と下側ベアリング保持部２８との相対的な位置精度を向上させやすい。これにより、上側ベアリング５１と下側ベアリング５２との径方向位置を精度よく揃えやすく、シャフト３１が傾くことを抑制できる。
【００４８】
また、シャフト挿入部２６は底板部２３の内縁から上側および下側に延びるため、シャフト挿入部２６は、軸方向の中央近傍で底板部２３に支持されやすい。これにより、シャフト挿入部２６の剛性を大きくしやすい。その結果、上側ベアリング保持部２７および下側ベアリング保持部２８によって、上側ベアリング５１および下側ベアリング５２を安定して保持できる。
【００４９】
上側ベアリング保持部２７の上側の端部は、上側壁部２４よりも上側に位置する。そのため、上側ベアリング５１を上側ベアリング保持部２７に保持させる際に、上側壁部２４が邪魔となることがない。これにより、上側ベアリング保持部２７に上側ベアリング５１をより保持させやすい。また、上側ベアリング保持部２７をハウジング底部２２の上端に位置させることができるため、上側ベアリング保持部２７に上側ベアリング５１をより保持させやすい。したがって、本実施形態によれば、モータ１０の生産性をより向上できる。
【００５０】
下側ベアリング保持部２８の下側の端部は、下側壁部２５よりも下側に位置する。そのため、下側ベアリング５２を下側ベアリング保持部２８に保持させる際に、下側壁部２５が邪魔となることがない。これにより、下側ベアリング保持部２８に下側ベアリング５２をより保持させやすい。また、下側ベアリング保持部２８をハウジング底部２２の下端に位置させることができるため、下側ベアリング保持部２８に下側ベアリング５２をより保持させやすい。したがって、本実施形態によれば、モータ１０の生産性をより向上できる。
【００５１】
本実施形態において上側ベアリング保持部２７は、ハウジング底部２２の上端に位置する。上側ベアリング保持部２７は、例えば、ロータコア下面３２ｂよりも下側に位置する。上側ベアリング保持部２７の一部は、インシュレータ４３と径方向に重なる。そのため、ハウジング２０内の空間を有効に活用でき、モータ１０の小型化を実現している。本実施形態において下側ベアリング保持部２８は、ハウジング底部２２の下端に位置する。
【００５２】
本実施形態において底板部２３とシャフト挿入部２６とは、単一の部材である。すなわち、底板部２３と上側ベアリング保持部２７と下側ベアリング保持部２８とは、単一の部材である。そのため、モータ１０の部品点数を少なくできる。これにより、モータ１０の組み立て工数を低減でき、モータ１０の生産性を向上できる。また、モータ１０の製造コストを低減できる。また、上側ベアリング保持部２７の剛性および下側ベアリング保持部２８の剛性を大きくしやすい。そのため、ロータ３０の回転によって上側ベアリング保持部２７および下側ベアリング保持部２８が振動することを抑制できる。
【００５３】
［上側ベアリングおよび下側ベアリング］
上側ベアリング５１および下側ベアリング５２は、シャフト３１を中心軸Ｊの軸周りに回転可能に支持する。上側ベアリング５１は、上側ベアリング保持部２７に保持される。下側ベアリング５２は、下側ベアリング保持部２８に保持される。上側ベアリング５１および下側ベアリング５２は、ロータコア３２の上面であるロータコア上面３２ａよりも下側に位置する。
【００５４】
そのため、本実施形態においては、上側ベアリング５１と下側ベアリング５２とによってシャフト３１が片持ち支持され、ステータ４０よりも上側にシャフト３１を支持するベアリングを配置する必要がない。これにより、ステータ４０と制御ユニット６０との間に、ベアリングを保持するベアリングホルダを設ける必要がない。
【００５５】
例えば、ステータ４０と制御ユニット６０との間にベアリングホルダが設けられる場合には、制御ユニット６０とステータ４０との間のスペースが狭くなる。そのため、ステータ４０と制御ユニット６０とを接続する配線を繋ぐ作業の難易度が高い。また、ステータ４０と制御ユニット６０とを接続する配線を、ベアリングホルダを軸方向に貫通して配置する必要がある等、モータの構造が複雑化しやすい。そのため、モータを組み立てにくく、モータの生産性が低下する虞があった。
【００５６】
これに対して、本実施形態によれば、ステータ４０と制御ユニット６０との間にベアリングホルダを設ける必要がないため、ステータ４０と制御ユニット６０とを直接的に対向させることができる。これにより、ステータ４０と制御ユニット６０とを電気的に接続しやすい。具体的には、例えば、ステータ４０と制御ユニット６０とを電気的に接続する接続配線７２を配置しやすい。これにより、モータ１０の生産性を向上できる。
【００５７】
また、ステータ４０と制御ユニット６０との間にベアリングホルダを設ける必要がないため、モータ１０が軸方向に大型化することを抑制できる。また、モータ１０の部品点数を少なくできるため、モータ１０の組み立て工数および製造コストを低減できる。
【００５８】
本実施形態において上側ベアリング５１および下側ベアリング５２は、例えば、ロータコア３２の下面であるロータコア下面３２ｂよりも下側に位置する。上側ベアリング５１と下側ベアリング５２との軸方向の距離Ｌ１は、ロータコア３２の軸方向の寸法Ｌ２以上である。
【００５９】
そのため、本実施形態によれば、距離Ｌ１を大きくしやすい。これにより、上側ベアリング５１と下側ベアリング５２とによってシャフト３１を安定して保持しやすい。その結果、シャフト３１が軸振れすることを抑制できる。特に、本実施形態のようにシャフト３１にセンサマグネット７１が固定される場合、センサマグネット７１が軸振れすることを抑制できる。これにより、回転センサ６４の検出精度が低下することを抑制できる。
【００６０】
なお、本実施形態において上側ベアリング５１と下側ベアリング５２との軸方向の距離Ｌ１とは、上側ベアリング５１の軸方向の中心と下側ベアリング５２の軸方向の中心との間の軸方向の距離である。
【００６１】
本実施形態において上側ベアリング５１の上端は、ステータ４０と径方向に重なる。そのため、上側ベアリング５１の軸方向位置をより上側として距離Ｌ１を大きくしつつ、モータ１０が軸方向に大型化することを抑制できる。本実施形態において上側ベアリング５１の上端は、例えば、インシュレータ４３と径方向に重なる。
【００６２】
本実施形態において、上側ベアリング５１の直径と下側ベアリング５２の直径とは、例えば、同じである。そのため、上側ベアリング５１および下側ベアリング５２として、同一の種類、かつ、各寸法が同一のベアリングを採用できる。これにより、モータ１０を構成する部品の種類数を低減できる。本実施形態においては、上側ベアリング５１の種類と下側ベアリング５２の種類とは、例えば、同じである。また、上側ベアリング５１の各寸法と下側ベアリング５２の各寸法とは、例えば、同じである。
【００６３】
［予圧部材］
予圧部材７０は、上側ベアリング保持部２７の径方向内側に位置する。予圧部材７０は、上側ベアリング５１の下側に位置する。予圧部材７０は、上側ベアリング５１に上側の圧力を加える。すなわち、予圧部材７０は、上側ベアリング５１に軸方向の圧力を加える。そのため、上側ベアリング５１が軸方向に振動することを抑制でき、上側ベアリング５１の振動によって生じる異音を抑制できる。
【００６４】
予圧部材７０の構成は、上側ベアリング５１に軸方向の圧力を加えることができれば、特に限定されない。予圧部材７０は、例えば、ウェーブワッシャーである。
【００６５】
以上に説明した本実施形態のモータ１０のような機電一体型のモータでは、モータの駆動部、例えばロータおよびステータとともに、制御ユニットが搭載される。この場合、モータの組み立て工数が多くなりやすい。具体的には、例えば、制御ユニットを設置する工程、制御ユニットのパワー基板とステータとを接続配線によって繋ぐ工程、およびパワー基板と制御基板とを繋ぐ工程等が必要となる。また、上述したようにベアリングホルダが設けられる場合には、制御ユニットとステータとを接続する作業の難易度が高くなる。これにより、モータの生産性が低下しやすい。したがって、本実施形態におけるモータの生産性を向上できる効果は、機電一体型のモータにおいて特に効果が高い。
【００６６】
また、上述したように、シャフト３１を片持ち支持とすることで制御ユニット６０とステータ４０とを接続しやすくできるため、機電一体型であるモータ１０の生産性を向上でき、かつ、モータ１０の製造コストを低減できる。シャフト３１を片持ち支持する場合には、モータが小型化するほどシャフト３１を安定して支持しやすい。しかし、その一方で、モータが小型化するほど、上側ベアリング保持部２７および下側ベアリング保持部２８に上側ベアリング５１および下側ベアリング５２を保持させることが困難となりやすく、モータの生産性が低下しやすい。
【００６７】
これに対して本実施形態のモータ１０は、上側ベアリング保持部２７および下側ベアリング保持部２８に、シャフト３１を片持ち支持する上側ベアリング５１および下側ベアリング５２を保持させやすい構造を有する。そのため、モータ１０を小型化することでシャフト３１をより安定して支持でき、かつ、モータ１０の生産性が低下することを抑制できる。以上のように、本実施形態のモータ１０の構造は、機電一体型のモータを小型化する上で特に有用な構造である。
【００６８】
なお、本実施形態においては、以下の構成を採用することもできる。
【００６９】
本実施形態において上側ベアリング５１は、ロータコア上面３２ａよりも下側であれば、ロータコア下面３２ｂよりも上側に位置してもよい。この場合、ロータコア下面３２ｂには、例えば、上側に窪む穴部が設けられる。上側ベアリング５１の少なくとも一部は、ロータコア下面３２ｂに設けられた穴部の内側に位置する。
【００７０】
また、本実施形態において上側ベアリング保持部２７の少なくとも一部は、底板部下面２３ｂよりも上側であれば、底板部上面２３ａよりも下側に位置してもよい。また、本実施形態において下側ベアリング保持部２８の少なくとも一部は、底板部上面２３ａよりも下側であれば、底板部下面２３ｂよりも上側であってもよい。
【００７１】
また、本実施形態において底板部２３とシャフト挿入部２６とは、別部材であってもよい。また、本実施形態において上側ベアリング保持部２７と下側ベアリング保持部２８とは、別部材であってもよい。この場合、例えば、シャフト挿入部２６は、それぞれ別部材である上側ベアリング保持部２７、下側ベアリング保持部２８、および上側ベアリング保持部２７と下側ベアリング保持部２８とを繋ぐ部分によって構成されてもよい。
【００７２】
また、本実施形態においては、上側ベアリング５１の少なくとも一部が、ステータ４０と径方向に重なる構成を採用できる。すなわち、本実施形態において上側ベアリング５１の全体が、ステータ４０と径方向に重なってもよい。
【００７３】
また、本実施形態においては、予圧部材７０が上側ベアリング５１の上側に位置してもよい。この場合、予圧部材７０は、上側ベアリング５１に下側の圧力を加える。
【００７４】
また、本実施形態において上側ベアリング５１の直径と下側ベアリング５２の直径とは、異なってもよい。また、本実施形態において上側ベアリング５１の種類と下側ベアリング５２の種類とは異なってもよい。この場合、例えば、下側ベアリング５２を防水性の高いベアリングとしてもよい。また、本実施形態において上側ベアリング５１の各寸法と下側ベアリング５２の各寸法とは、一部が異なってもよいし、すべてが異なってもよい。
【００７５】
また、本実施形態において制御ユニット６０は、基板を１枚のみ有してもよい。この場合には、例えば、１枚の基板が、制御基板６３の機能とパワー基板６５の機能とを有する。
【００７６】
また、本実施形態において回転センサ６４は、例えば、ホール素子であってもよいし、レゾルバであってもよい。また、本実施形態において回転センサ６４は、複数設けられてもよい。
【００７７】
また、本実施形態においては、図２に示す構成を採用してもよい。図２は、本実施形態の他の一例であるモータ１１０を示す断面図である。なお、以下の説明においては、上記説明と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
【００７８】
図２に示すように、モータ１１０は、ハウジング１２０と、ロータ１３０と、ステータ４０と、制御ユニット１６０と、上側ベアリング５１および下側ベアリング５２と、センサマグネット７１と、予圧部材７０と、を備える。
【００７９】
ロータ１３０は、シャフト１３１と、ロータコア３２と、ロータマグネット３３と、を有する。シャフト１３１は、軸方向の寸法が小さい点を除いて、図１に示すシャフト３１と同様である。
【００８０】
制御ユニット１６０は、基板ケース１６１と、コネクタ部６２と、制御基板１６３と、回転センサ１６４と、パワー基板１６５と、コネクタ配線６７と、を有する。基板ケース１６１は、基板ケース筒部１６１ａと、基板ケース天板部１６１ｂと、を有する。
【００８１】
基板ケース筒部１６１ａは、中心軸Ｊを周方向に囲む筒状である。基板ケース筒部１６１ａは、下側に開口する。基板ケース筒部１６１ａは、ハウジング１２０の上端に固定される。基板ケース天板部１６１ｂは、基板ケース筒部１６１ａの上端に接続される。基板ケース天板部１６１ｂは、制御基板１６３の上側を覆う。
【００８２】
制御基板１６３は、回転センサ１６４が取り付けられていない点を除いて、図１に示す制御基板６３と同様である。回転センサ１６４は、パワー基板１６５に取り付けられる。より詳細には、回転センサ１６４は、パワー基板１６５の下面であるパワー基板下面１６５ｂに取り付けられる。回転センサ１６４のその他の構成は、図１に示す回転センサ６４の構成と同様である。
【００８３】
パワー基板１６５は、基板ケース筒部１６１ａの内側に保持される。パワー基板１６５は、制御基板１６３の下側に位置する。そのため、制御基板１６３とパワー基板１６５とを軸方向に重ねて配置できる。これにより、本実施形態によれば、モータ１１０を径方向に小型化できる。
【００８４】
本実施形態においてパワー基板１６５の基板面、すなわち、パワー基板下面１６５ｂとパワー基板１６５の上面であるパワー基板上面１６５ａとは、例えば、中心軸Ｊと直交する。そのため、制御基板１６３とパワー基板１６５とを軸方向に近づけて配置しやすい。これにより、モータ１１０が軸方向に大型化することを抑制できる。
【００８５】
パワー基板１６５は、配線部材１７２によってコイル４２と電気的に接続される。パワー基板１６５のその他の構成は、図１に示すパワー基板６５の構成と同様である。
【００８６】
ハウジング１２０は、ハウジング筒部１２１と、ハウジング底部１２２と、を有する。本実施形態においてハウジング１２０は、単一の部材である。すなわち、本実施形態においてハウジング筒部１２１とハウジング底部１２２とは、単一の部材である。
【００８７】
そのため、モータ１１０の部品点数を少なくできる。また、ハウジング筒部１２１とハウジング底部１２２とが別部材である場合に比べて、ハウジング筒部１２１とハウジング底部１２２とが強固に接続される。そのため、ハウジング底部１２２が、例えば、ロータ３０の回転によって振動することを抑制できる。その結果、上側ベアリング保持部２７および下側ベアリング保持部２８が振動することを抑制できる。
【００８８】
ハウジング筒部１２１のその他の構成は、図１に示すハウジング筒部２１の構成と同様である。ハウジング底部１２２のその他の構成は、図１に示すハウジング底部２２の構成と同様である。モータ１１０のその他の構成は、図１に示すモータ１０の構成と同様である。
【００８９】
なお、上記説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０，１１０…モータ、２０，１２０…ハウジング、２１，１２１…ハウジング筒部、２２，１２２…ハウジング底部、２３…底板部、２４…上側壁部、２６…シャフト挿入部、２７…上側ベアリング保持部、２８…下側ベアリング保持部、３０，１３０…ロータ、３１，１３１…シャフト、３２…ロータコア、４０…ステータ、５１…上側ベアリング、５２…下側ベアリング、６０，１６０…制御ユニット、６３，１６３…制御基板、６４，１６４…回転センサ、６５，１６５…パワー基板、７０…予圧部材、７１…センサマグネット、Ｊ…中心軸
【図１】
2016192832.tif 000003
【図２】
2016192832.tif 000004