(57)【要約】【課題】ステータと基板とに接続されるバスバーの長さが長くなることを抑制することのできるモータ装置を提供する。【解決手段】モータ装置は、回転軸３１と一体に回転するロータ３０と、ロータ３０と同軸上に位置するステータ４０と、回転軸３１に設けられた磁石３５と、磁石３５の形成する磁界を検出するセンサ５１と、回転軸３１の延出方向の一方に開口部１１を有し、ロータ３０とステータ４０とを収容するハウジング１０と、ハウジング１０の外側において開口部１１に対向して設けられ、センサ５１がハウジング１０側の面に設けられた基板５０と、ステータ４０と基板５０とを電気的に接続し、回転軸３１の延出方向に延出するバスバー５２と、ハウジング１０の開口部１１を閉じ、バスバー５２を挿通させる貫通孔２３を有するカバー２０と、カバー２０に設けられ、バスバー５２とセンサ５１との間に配置される遮蔽部２４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と一体に回転するロータと、
前記ロータと同軸上に位置するステータと、
前記回転軸に設けられた磁石と、
前記磁石の形成する磁界を検出するセンサと、
前記回転軸の延出方向の一方に開口部を有し、前記ロータと前記ステータとを収容するハウジングと、
前記ハウジングの外側において前記開口部に対向して設けられ、前記センサが前記ハウジング側の面に設けられた基板と、
前記ステータと前記基板とを電気的に接続し、前記回転軸の延出方向に延出するバスバーと、
前記ハウジングの前記開口部を閉じ、前記バスバーを挿通させる貫通孔を有するカバーと、
前記カバーに設けられ、前記バスバーと前記センサとの間に配置される遮蔽部材と、を備える
モータ装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記カバーから前記回転軸の延出方向において前記基板の近傍まで延出して設けられている
請求項１に記載のモータ装置。
【請求項３】
前記遮蔽部材は、前記カバーと一体に設けられている
請求項１又は２に記載のモータ装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材は、前記カバーに切り込みを設けることで切り出された切り出し部を立設されてなる
請求項３に記載のモータ装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、前記回転軸の周方向に沿って連続的に設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ装置では、ロータのステータに対する回転位置の検出に利用される磁気センサ及び永久磁石がロータの軸方向に配置されている。また、ステータのコイルには、基板と接続するためのバスバーが接続されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記特許文献１に記載のモータ装置では、ロータ及びステータを収容するハウジングを備え、ハウジングの開口部が蓋によって閉じられている。磁気センサを備える基板は、ロータの軸方向において蓋側に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１９９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載のモータ装置のバスバーは、ステータに接続されるとともに、ハウジングの蓋の外縁部まで延出して基板と接続されている。このため、ステータと基板とに接続されるバスバーの長さが長くなることを抑制することが望まれている。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータと基板とに接続されるバスバーの長さが長くなることを抑制することのできる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】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するモータ装置は、回転軸と一体に回転するロータと、前記ロータと同軸上に位置するステータと、前記回転軸に設けられた磁石と、前記磁石の形成する磁界を検出するセンサと、前記回転軸の延出方向の一方に開口部を有し、前記ロータと前記ステータとを収容するハウジングと、前記ハウジングの外側において前記開口部に対向して設けられ、前記センサが前記ハウジング側の面に設けられた基板と、前記ステータと前記基板とを電気的に接続し、前記回転軸の延出方向に延出するバスバーと、前記ハウジングの前記開口部を閉じ、前記バスバーを挿通する貫通孔を有するカバーと、前記カバーに設けられ、前記バスバーと前記センサとの間に配置される遮蔽部材と、を備えることをその要旨としている。
【０００８】
上記構成によれば、バスバーが回転軸の延出方向に延出して、カバーに設けられた貫通孔にバスバーを挿通することで、バスバーの長さが長くなることを抑制することができる。また、バスバーとセンサとの間に遮蔽部材を配置することで、バスバーから発生する磁束がセンサの検出精度に影響を与えることがあっても、遮蔽部材によってバスバーからセンサ側へ通過する磁束を低減することができ、バスバーの磁束がセンサの検出精度に影響を与えることを抑制することができる。よって、バスバーの磁束がセンサの検出精度に影響を与えることを抑制しつつ、バスバーの長さが長くなることを抑制することができる。
【０００９】
上記モータ装置について、前記遮蔽部材は、前記カバーから前記回転軸の延出方向において前記基板の近傍まで延出して設けられていることが好ましい。
上記構成によれば、遮蔽部材がカバーから基板の近傍まで延出すると、カバーと基板との間において遮蔽部材によって遮蔽される領域が増えるので、バスバーからセンサ側へ通過する磁束を更に低減することができ、センサの検出精度に影響を与えることを更に抑制することができる。
【００１０】
上記モータ装置について、前記遮蔽部材は、前記カバーと一体に設けられていることが好ましい。
上記構成によれば、遮蔽部材とカバーとが一体に設けられているので、遮蔽部材をバスバーとセンサとの間に設けるための作業や構成が不要となり、カバーをハウジングの開口部に取り付けることで遮蔽部材を設けることができる。
【００１１】
上記モータ装置について、前記遮蔽部材は、前記カバーに切り込みを設けることで切り出された切り出し部を立設されてなることが好ましい。
上記構成によれば、カバーに切り込みを設けることで切り出された切り出し部を立設することで遮蔽部材とするとともに、切り出し部のあった部分が貫通孔となるので、遮蔽部材を設けるために新たな部材を必要とせず、貫通孔を設ける工程と遮蔽部材を設ける工程とをまとめて行うことができる。
【００１２】
上記モータ装置について、前記遮蔽部材は、前記回転軸の周方向に沿って連続的に設けられていることが好ましい。
上記構成によれば、遮蔽部材は回転軸の周方向に沿って連続的に設けられることで、回転軸の周方向においてバスバーからの磁束を遮蔽することができるので、バスバーからセンサ側へ通過する磁束を更に低減することができ、センサの検出精度に影響を与えることを更に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ステータと基板とに接続されるバスバーの長さが長くなることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】モータ装置の構成を示す斜視断面図。
【図２】モータ装置のカバーとバスバーとの配置を示す拡大斜視図。
【図３】モータ装置のカバーに設けられる遮蔽部の形成の工程を示す拡大斜視図。
【図４】モータ装置のカバーに設けられる遮蔽部の形成の工程を示す拡大斜視図。
【図５】（ａ）（ｂ）はモータ装置のセンサを通過する磁束を示す図。
【図６】モータ装置の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１〜図５を参照して、モータ装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、モータ装置は、３相の交流電流により駆動される３相交流モータである。モータ装置は、インナーロータ型のモータである。
【００１６】
モータ装置は、一方に開口部１１を有する円筒状のハウジング１０と、ハウジング１０の開口部１１を閉じるカバー２０とを備えている。ハウジング１０は、ロータ３０とステータ４０とを収容している。ロータ３０は、界磁用磁石を備え、一体に回転する回転軸３１が固定されている。ステータ４０は、ロータ３０の外側且つハウジング１０の内側に設けられている。ステータ４０は、複数のティース４１を備えている。これら各ティース４１には、コイル４２が巻回されている。
【００１７】
回転軸３１の先端部３２は、ハウジング１０の底部１２から突出している。ハウジング１０の底部１２には、回転軸３１を回転可能に支持する軸受１３が設けられている。回転軸３１の先端部３２には、駆動対象に接続される接続部３３が設けられている。
【００１８】
一方、カバー２０には、回転軸３１を回転可能に支持する軸受２２が設けられている。すなわち、カバー２０の中央部２１は、回転軸３１の延出方向においてハウジング１０の内側へ窪んでいる。また中央部２１の更に中央寄り（回転軸３１寄り）は回転軸３１の延出方向においてハウジング１０の外側へ凸形状となっている。軸受２２は、この中央部２１の凸部分のロータ３０側に設けられている。回転軸３１の先端部３２と反対側の基端部３４は、カバー２０から突出している。回転軸３１の基端部３４には、磁石３５が設けられている。
【００１９】
モータ装置は、図示しない外部装置及び電源と接続するためのコネクタ６０を備えている。ハウジング１０の側部には、コネクタ６０を保持するコネクタ保持部６１が一体に設けられている。コネクタ６０は、回転軸３１の軸方向と平行に延出し、ハウジング１０の底部１２方向へ開口している。
【００２０】
モータ装置は、電子部品が実装された基板５０を備えている。基板５０は、ハウジング１０の外側において開口部１１に対向する位置に設けられるとともに、コネクタ６０にも対向する位置まで延出している。基板５０には、磁石３５の形成する磁界を検出するセンサ５１が設けられている。なお、センサ５１は、磁束の変化を検出することができるＭＲセンサである。回転軸３１の基端部３４に設けられた磁石３５は、基板５０に対向して設置されている。センサ５１は、基板５０のハウジング１０側の面５０ａに設けられている。基板５０には、コネクタ６０の接続端子６２が電気的に接続されている。基板５０には、モータ装置を駆動制御する制御装置（図示略）が設けられている。
【００２１】
図２に併せて示すように、モータ装置は、ステータ４０と基板５０とを電気的に接続し、回転軸３１の延出方向に延出するバスバー５２を備えている。バスバー５２は、三相に対応して３本設けられている。カバー２０には、バスバー５２を挿通する、回転軸３１の延出方向から見て略四角形状の貫通孔２３が設けられている。バスバー５２は、ステータ４０の軸方向端部から回転軸３１の延出方向に延出して、一旦ハウジング１０の径方向に延出して、カバー２０を貫通して基板５０に接続されている。
【００２２】
カバー２０の貫通孔２３の回転軸３１側の縁部には、遮蔽部材としての遮蔽部２４が立設している。遮蔽部２４は、バスバー５２とセンサ５１との間に配置されている。遮蔽部２４は、カバー２０と一体に設けられ、カバー２０から基板５０の近傍まで延出して設けられている。なお、基板５０と遮蔽部２４の先端との隙間Ｗは、加工のばらつきや組み付けのばらつきを踏まえて最小クリアランスに設定されることが望ましい。遮蔽部２４は、回転軸３１の周方向に沿って連続的に設けられている。
【００２３】
ハウジング１０及びコネクタ保持部６１には、基板５０を覆うモータカバー１５が取り付けられている。すなわち、基板５０は、ハウジング１０及びコネクタ保持部６１と、モータカバー１５とによって形成された空間内に収容されている。
【００２４】
次に、図２〜図４を参照して、遮蔽部２４の形成の工程について説明する。
まず、図３に示すように、カバー２０においてバスバー５２が挿通される位置に、回転軸３１の延出方向から見てコ字状の切り込み２６を形成する。バスバー５２が挿通される位置は、ステータ４０と基板５０とを回転軸３１の延出方向において接続し、カバー２０と交差する部位である。このコ字状の切り込み２６の腕２６ａの長さが遮蔽部２４の略高さに相当する。つまり、このコ字状の切り込み２６の腕２６ａの長さを変更することによって遮蔽部２４の高さを変更することができる。コ字状の切り込み２６によって切り出された切り出し部２７を除くと貫通孔２３に相当する。
【００２５】
続いて、図４に示すように、カバー２０のＵ字状の切り込み２６に囲まれる切り出し部２７を基板５０側へ折り曲げて立設させると、貫通孔２３が形成されるとともに、遮蔽部２４が形成される。遮蔽部２４は、貫通孔２３の回転軸３１側の縁部から立設している。よって、貫通孔２３を形成する工程と遮蔽部２４を形成する工程とをまとめて行うことができる。
【００２６】
そして、図２に示すように、遮蔽部２４が形成されたカバー２０をハウジング１０に取り付けるとともに、カバー２０の貫通孔２３にバスバー５２を挿通させることで、遮蔽部２４がセンサ５１とバスバー５２との間に位置させることができる。
【００２７】
次に、図１及び図５を参照して、上記のように構成したモータ装置の作用について説明する。
図１に示すように、モータ装置は、基板５０に設けられる制御装置によって駆動制御される。制御装置は、外部電源からステータ４０に駆動電流を供給することによって駆動制御する。基板５０を介してステータ４０に駆動電流が供給されると、バスバー５２から磁束が発生する。また、ステータ４０によってロータ３０が回転されると、回転軸３１とともに磁石３５が回転する。磁石３５から発生する磁束は回転によって変化するので、センサ５１は磁束の変化を検出する。センサ５１は、基板５０の平面と平行に通過する磁束の変化を検出することができ、基板５０の平面と平行に通過する磁束から影響を受ける可能性がある。
【００２８】
ここで、図５（ａ）に示すように、センサ５１には、磁石３５から発生する磁束が基板５０の平面と平行に通過する。また、回転軸３１の延出方向に沿って延出するバスバー５２から発生する磁束も基板５０の平面と平行に通過する。すなわち、バスバー５２から発生する磁束はセンサ５１の検出に影響を与える可能性がある。そこで、図５（ｂ）に示すように、遮蔽部２４がセンサ５１とバスバー５２との間に位置すると、バスバー５２から発生する磁束は遮蔽部２４に遮られるので、センサ５１を通過する、バスバー５２から発生した磁束を低下させることができる。よって、センサ５１の検出精度を維持しつつ、バスバー５２をできる限り短い距離で基板５０に接続することができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）バスバー５２が回転軸３１の延出方向に延出して、カバー２０に設けられた貫通孔２３にバスバー５２を挿通することで、バスバー５２の長さが長くなることを抑制することができる。また、バスバー５２とセンサ５１との間に遮蔽部２４を配置することで、バスバー５２から発生する磁束がセンサ５１の検出精度に影響を与えることがあっても、遮蔽部２４によってバスバー５２からセンサ５１側へ通過する磁束を低減することができ、バスバー５２の磁束がセンサ５１の検出精度に影響を与えることを抑制することができる。よって、バスバー５２の磁束がセンサ５１の検出精度に影響を与えることを抑制しつつ、バスバー５２の長さが長くなることを抑制することができる。
【００３０】
（２）遮蔽部２４がカバー２０から基板５０の近傍まで延出すると、カバー２０と基板５０との間において遮蔽部２４によって遮蔽される領域が増えるので、バスバー５２からセンサ５１側へ通過する磁束を更に低減することができ、センサ５１の検出精度に影響を与えることを更に抑制することができる。
【００３１】
（３）遮蔽部２４とカバー２０とが一体に設けられているので、遮蔽部２４をバスバー５２とセンサ５１との間に設けるための作業や構成が不要となり、カバー２０をハウジング１０の開口部１１に取り付けることで遮蔽部２４を設けることができる。
【００３２】
（４）カバー２０に切り込みを設けることで切り出された切り出し部２７を立設することで遮蔽部２４とするとともに、切り出し部２７の合った部分が貫通孔２３となるので、遮蔽部２４を設けるために新たな部材を必要とせず、貫通孔２３を設ける工程と遮蔽部２４を設ける工程とをまとめて行うことができる。
【００３３】
（５）遮蔽部２４は回転軸３１の周方向に沿って連続的に設けられることで、回転軸３１の周方向においてバスバー５２からの磁束を遮蔽することができるので、バスバー５２からセンサ５１側への磁束を更に低減することができ、センサ５１の検出精度に影響を与えることを更に抑制することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、遮蔽部２４を貫通孔２３の回転軸３１側の縁部から立設させたが、遮蔽部２４を貫通孔２３のハウジング１０の内壁側の縁部から立設させてもよい。このようにすれば、遮蔽部２４をバスバー５２に近づけることができるので、バスバー５２に近づかせたいときには有効である。
【００３５】
・上記実施形態では、連続的に設けられた遮蔽部２４としたが、バスバー５２からセンサ５１側へ通過する磁束を低減することができれば、隙間が設けられた遮蔽部２４としてもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、カバー２０の一部を切り込みや折り曲げの加工を行うことでカバー２０と一体の遮蔽部２４としたが、切り込みや折り曲げの加工を行わず、遮蔽部２４が立設した形状でカバー２０自体を成形してもよい。
【００３７】
・上記実施形態では、カバー２０と遮蔽部２４とを一体としたが、遮蔽部を別体の遮蔽部材として、カバー２０に取り付けることでセンサ５１とバスバー５２との間に設けてもよい。
【００３８】
・上記実施形態では、遮蔽部２４の先端を基板５０の近傍まで延出したが、センサ５１の検出に影響を与えない範囲に抑制することができれば、遮蔽部２４の先端を基板５０の近傍まで延出しなくてもよい。
【００３９】
・上記実施形態では、センサ５１としてＭＲセンサを用いたが、ホール素子等の他のセンサを用いてもよい。この場合にも、センサとバスバー５２との間に遮蔽部２４を設けることで、センサの検出精度に影響を与えることを抑制することができる。
【００４０】
・上記実施形態では、ハウジング１０の側部にコネクタ６０を設ける構成としたが、回転軸３１の延出方向において基板５０の更に上にコネクタ６０を設ける構成としてもよい。例えば、図６に示すように、カバー２０の上方に設けられる基板５０の更に上方にコネクタ６０用のコネクタ基板５５を設け、このコネクタ基板５５にコネクタ６０の接続端子６２を接続し、これら基板５０，５５を覆うモータカバー１６にコネクタ６０を保持させる。
【００４１】
・上記実施形態では、モータ装置をインナーロータ型のモータとしたが、モータ装置をアウターロータ型のモータとしてもよい。この場合もステータに接続されるバスバーをカバーに設けた貫通孔に挿通させて、基板に接続させることで、できる限り短い距離でステータと基板とを接続させることができる。また、バスバーとセンサとの間に遮蔽部材を設けることで、バスバーによるセンサの検出精度に影響を与えることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ハウジング、１１…開口部、１２…底部、１３…軸受、１５，１６…モータカバー、２０…カバー、２１…中央部、２２…軸受、２３…貫通孔、２４…遮蔽部、２６…切り込み、２６ａ…腕、２７…切り出し部、３０…ロータ、３１…回転軸、３２…先端部、３３…接続部、３４…基端部、３５…磁石、４０…ステータ、４１…ティース、４２…コイル、５０…基板、５０ａ…面、５１…センサ、５２…バスバー、５５…コネクタ基板、６０…コネクタ、６１…コネクタ保持部、６２…接続端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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