






本発明は、モータおよび電動ポンプに関する。 The present invention relates to a motor and an electric pump.
従来、ロータの回転軸の一端側にセンサを配備し、回転軸に取り付けられた磁石の動きを検知することでロータの回転を検知する技術が知られる。 Conventionally, there is known a technique of detecting the rotation of a rotor by deploying a sensor on one end side of the rotating shaft of the rotor and detecting the movement of a magnet attached to the rotating shaft.
例えば特許文献1には、略有底円筒状に形成されたモータケースの嵌合凹部に、センサユニットのセンサケースが嵌合され、モータケースに形成された軸受ハウジングに、ロータの回転軸の一端を回転自在に支持するための軸受が設けられ、センサケースにセンサ基板が締結固定されるモータが提案される。 For example, in
ロータの回転検知では、センサと磁石との位置精度(特に距離精度)に高い精度が求められる。モータケースは鋼板のプレス加工によって形成されるため、板厚や凹凸形状の寸法公差は、切削加工やモールド加工の寸法公差よりも精度が低い。特許文献1の構造では、モータケースにおける精度の低い寸法公差の影響で、センサと磁石との位置精度も低い。
そこで、本発明は、センサと磁石とが高い精度で位置決めされる新たな構造の提案を目的とする。In rotor rotation detection, high accuracy is required for the position accuracy (particularly distance accuracy) between the sensor and the magnet. Since the motor case is formed by pressing a steel plate, the dimensional tolerances of the plate thickness and the uneven shape are lower in accuracy than the dimensional tolerances of cutting and molding. In the structure of
Therefore, an object of the present invention is to propose a new structure in which the sensor and the magnet are positioned with high accuracy.
本発明に係るモータの一態様は、モータケースと、上記モータケース内に納められ、回転軸で回転可能であり、当該回転軸の一端側に磁石を有したロータと、上記磁石に対向した磁気センサを有するセンサ基板と、上記モータケースに対して上記一端側に配置され、上記センサ基板を内部に保持した電気ケースと、上記回転軸を軸受で保持し、上記モータケースとは別体で当該モータケースに対して上記一端側に配置され、上記電気ケースと接触して当該電気ケースを保持した保持部と、を備える。
また、本発明に係る電動ポンプの一態様は、上記モータと、上記モータによって駆動されるポンプ部と、を備える。One aspect of the motor according to the present invention is a motor case, a rotor housed in the motor case, rotatable on a rotating shaft, and having a magnet on one end side of the rotating shaft, and magnetism facing the magnet. A sensor board having a sensor, an electric case arranged on one end side of the motor case and holding the sensor board inside, and a rotating shaft held by bearings, which are separate from the motor case. It is provided with a holding portion which is arranged on one end side of the motor case and holds the electric case in contact with the electric case.
Further, one aspect of the electric pump according to the present invention includes the motor and a pump unit driven by the motor.
本発明のモータおよび電動ポンプによれば、センサと磁石とが高い精度で位置決めされる。 According to the motor and electric pump of the present invention, the sensor and the magnet are positioned with high accuracy.
以下、添付の図面を参照しながら、本開示のモータおよび電動ポンプの実施形態を詳細に説明する。但し、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするため、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、先に説明した図に記載の要素については、後の図の説明において適宜に参照する場合がある。
図1は、オイルポンプの構造を示す模式図である。
オイルポンプ100は、本発明の電動ポンプの一実施形態に相当する。
オイルポンプ100は、モータ部110と、センサ部120と、ポンプ部130とを備える。
モータ部110は、電力の供給を受けて回転駆動力を生む。
センサ部120は、モータ部110の回転を検知する。
ポンプ部130は、モータ部110によって駆動され、オイルの吸入吐出を行う。
モータ部110とセンサ部120とを併せたものは、本発明のモータの一実施形態に相当し、ポンプ部130は、本発明にいうポンプ部の一例に相当する。
モータ部110は、モータケース111と、回転軸112と、ロータ113と、ステータ114と、軸受115と、軸受ホルダ116とを備える。Hereinafter, embodiments of the motor and electric pump of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in order to avoid unnecessarily redundant explanations below and facilitate understanding by those skilled in the art, unnecessarily detailed explanations may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. In addition, the elements described in the figure described above may be appropriately referred to in the description of the later figure.
FIG. 1 is a schematic view showing the structure of an oil pump.
The
The
The
The
The
The combination of the
The
モータケース111は、モータ部110およびオイルポンプ100の全体を支える構造体であり、例えば板金のプレス加工によって形成される。モータケース111は、本発明にいうモータケースの一例に相当する。 The
回転軸112は、モータ部110の回転駆動力を伝達する部材である。以下の説明では、方向の基準として回転軸112を用い、回転軸112に沿う方向を軸方向と称する場合がある。また、以下の説明では、図示の方向に関わらず、図1における上方側を軸方向一方側と称し、図1における下方側を軸方向他方側と称する場合がある。 The rotating
ロータ113は、回転軸112に固定され、例えば永久磁石が組み込まれ、回転磁場の作用によって回転軸112と共に回転する。言い換えると、ロータ113は、モータケース111に収容され、回転軸112と共に回転可能である。 The
ステータ114は、ロータ113に対向して回転磁場を発生する。なお、本実施形態ではインナーロータ型の構造が示されるが、本発明のモータは、アウターロータ型の構造を有してもよい。
軸受115は、例えばボール軸受であり、回転軸112を回転可能に受ける。軸受115はローラ軸受や滑り軸受などであってもよい。The
The
軸受ホルダ116は、ロータ113を挟んで軸方向一方側と軸方向他方側との双方に配置され、各軸受ホルダ116は各軸受115を保持する。具体的には、円柱状の外形を有した軸受115が軸受ホルダ116の有底穴にはめ込まれて保持される。ロータ113に対して軸方向一方側に配置された軸受ホルダ116は本発明にいう軸受保持部の一例に相当し、モータケース111の軸方向一方側に配置される。各軸受ホルダ116は、例えば金属の切削加工や溶融材料の金型への流し込みによって形成される。
センサ部120は、基板ケース121とセンサ基板122を備える。
The
基板ケース121は、本発明にいう基板収容ケースの一例に相当し、例えば樹脂によって形成される。基板ケース121は、内部にセンサ基板122を収容して保持し、軸受ホルダ116に固定される。また、本実施形態では基板ケース121が、モータ部110に対する配線の引き出しスペースとしても用いられる。
センサ基板122は磁気センサを有し、例えば回転軸112の回転位置や回転速度を検出する。
ポンプ部130は、モータケース111の軸方向他方側に配置され、ポンプケース131と作動部132とを有する。
ポンプケース131は作動部132を収容してモータケース111に固定される。
作動部132は、回転軸112の駆動力によりポンプケース131内で回転することでオイルの吸入吐出を行う。The
The
The
The
The
図2は、モータ部110とセンサ部120との結合構造を示す図である。但し、図2では、基板ケース121のカバーが取り除かれ、一部が断面で示されている。 FIG. 2 is a diagram showing a coupling structure of the
上述した様に、センサ部120の基板ケース121内にはセンサ基板122が収容されて固定される。また、回転軸112の回転を検出するためのセンサマグネット119が回転軸112の一端に設けられる。センサマグネット119が、本発明にいうマグネットの一例に相当する。なお、本発明にいうマグネットとしては、ロータ113に組み込まれた駆動用の永久磁石が用いられてもよい。 As described above, the
センサ基板122には、センサマグネット119側に、例えばホールICや磁気抵抗素子などといった磁気センサ123が配置される。センサマグネット119と磁気センサ123との位置精度(特に距離精度)は、十分に高い精度であることが望まれる。 On the
センサ基板122を保持した基板ケース121は取り付けねじ124によって軸受ホルダ116に直接固定され、回転軸112を受けた軸受115は軸受ホルダ116に保持される。この結果、回転軸112とセンサ基板122が、モータケース111を介さずに位置決めされるので、回転軸112に固定されたセンサマグネット119とセンサ基板122に設けられた磁気センサ123は高い精度で相互に位置決めされる。
図3は、取り付けねじ124周辺の拡大図である。The
FIG. 3 is an enlarged view of the periphery of the mounting
基板ケース121は、取り付けねじ124が締め付けられる箇所に金属製のインサートカラー125を有し、取り付けねじ124の締結力によるクリープが防がれている。 The
モータケース111は、軸方向に沿って延びた筒部111aを有するとともに、当該筒部111aの軸方向一方側に底部111bを有する。底部111bを有することでモータケース111は強度が高い。 The
基板ケース121と軸受ホルダ116は、モータケース111の底部111bを相互間に挟んで配置される。言い換えると、基板ケース121は、モータケース111の底部111bの軸方向一方側に配置され、軸受ホルダ116は、底部111bの軸方向他方側に配置される。そして、基板ケース121と軸受ホルダ116は、モータケース111の底部111bに設けられた第1貫通孔111cを介して互いに接触する。軸受ホルダ116は、基板ケース121が固定される固定面116bを有し、基板ケース121は固定面116bに接触して取り付けねじ124で固定される。つまり、基板ケース121は第1貫通孔111c越しに軸受ホルダ116に固定される。第1貫通孔111c越しの固定により、基板ケース121と軸受ホルダ116との間に底部111bを有したモータケース111の寸法精度に影響されずに、基板ケース121と軸受ホルダ116とが互いに位置精度良く固定される。 The
軸受ホルダ116は、軸受115を受ける軸受受け面116aを有し、軸受115は軸受受け面116aに接触して軸受ホルダ11に保持される。軸受ホルダ116の軸受受け面116aおよび固定面116bは、金型または切削加工によって高精度に形成される。この結果、軸受ホルダ116を介した軸受115と基板ケース121との位置決めは位置精度がより向上し、延いては、センサマグネット119と磁気センサ123との位置精度も向上する。
図4は、センサマグネット119周辺の拡大断面図である。The
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view around the
上述したように、軸受ホルダ116は、モータケース111の底部111bの軸方向他方側に固定され、センサマグネット119は、回転軸112の軸方向一方側の端部に設けられる。そして、磁気センサ123は、センサ基板122の表裏面のうち、センサマグネット119に対向した、軸方向他方側を向いた面に搭載される。センサマグネット119が回転軸112の端部に設けられることでセンサマグネット119と磁気センサ123とが近接は位置され、センサの精度が向上する。 As described above, the
モータケース111の底部111bには、回転軸112を中心とした第2貫通孔111dが設けられる。言い換えると、底部111bは、軸方向に見て回転軸112を囲んだ第2貫通孔111dを有する。また、軸受ホルダ116および基板ケース121の一方(ここでは一例として基板ケース121)は嵌合穴121aを有し、当該一方に対する他方(ここでは一例として軸受ホルダ116)は、前記第2貫通孔111dを通って前記嵌合穴121aと嵌合する凸部116cを有する。 The
軸受ホルダ116と基板ケース121が、嵌合穴121aと凸部116cによって互いに嵌合することにより、軸受ホルダ116と基板ケース121は、回転軸112に交わる方向についても相互に位置決めされるので、センサマグネット119と磁気センサ123との位置精度が更に向上する。
図5は、図3に示す状態から基板ケース121が取り除かれた状態を示す図である。Since the
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the
本実施形態では、回転軸112の軸方向一方側の端部が第2貫通孔111dを貫通しているので、センサマグネット119は磁気センサ123に十分近接して配置される。
軸受ホルダ116は、例えば固定ねじ117によってモータケース111に固定される。
図6は、固定ねじ117の箇所での断面を示す断面図である。In the present embodiment, since the end of the
The
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross section at the position of the fixing
固定ねじ117による固定で軸受ホルダ116はモータケース111に直接固定されるので、モータケース111に対して軸受ホルダ116の位置が定まり、センサマグネット119と磁気センサ123との位置精度が更に向上する。
図7は、モータケース111の底部111bの外縁付近を示す拡大断面図である。Since the
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the outer edge of the
モータケース111の底部111bと基板ケース121との隙間はOリング126によってシールされる。基板ケース121には、底部111b側を向いて開口した溝121cが設けられ、溝121cは軸方向に見て円状に延びる。言い換えると、基板ケース121は、モータケース111に向かって開口する環状の溝121cを有し、 溝121cとモータケース111との間でOリング126を保持する。Oリング126は本発明にいうシール部材の一例に相当する。本発明にいうシール部材としては、パッキンや、塗布するシール剤などが用いられてもよい。なお、図7ではOリング126の断面が円形に描かれるが、実際には、Oリング126は周囲の部品との接触により弾性変形し(潰され)、断面は非円形になる。 The gap between the bottom 111b of the
モータケース111と基板ケース121との隙間からの流体や粉塵の侵入がOリング126で防がれるため、基板ケース121およびモータケース111内に水や油やその他の異物が入ることが防がれ、磁気センサ123のセンサ精度やオイルポンプ100の品質が保たれる。 Since the O-
モータケース111の底部111bは外縁で筒部111aと繋がり、筒部111aの軸方向一方側の端部は、基板ケース121の延伸部121bで覆われる。言い換えると、基板ケース121は、モータケース111の筒部111aの少なくとも一部を覆う延伸部121bを有する。延伸部121bが筒部111aの端部を覆う構造により、上記異物がモータケース111と基板ケース121とのシール箇所まで入ることが抑制され、磁気センサ123のセンサ精度やオイルポンプ100の品質が更に保たれる。 The
なお、ここでは、本発明のモータおよび電動ポンプにおける使用方法の一例としてオイルポンプが挙げられるが、本発明のモータおよび電動ポンプの使用方法は上記に限定されない。本発明の電動ポンプは、水や空気などを吸入吐出するポンプに使用可能であり、本発明のモータは、パワーステアリング装置やコンプレッサなど広範囲に使用可能である。 Here, an oil pump is mentioned as an example of the usage method in the motor and the electric pump of the present invention, but the usage method of the motor and the electric pump of the present invention is not limited to the above. The electric pump of the present invention can be used as a pump that sucks and discharges water, air, and the like, and the motor of the present invention can be used in a wide range such as a power steering device and a compressor.
上述した実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments described above should be considered exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims, and it is intended that all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims are included.
100 :オイルポンプ
110 :モータ部
111 :モータケース
111a :筒部
111b :底部
111c :第1貫通孔
111d :第2貫通孔
112 :回転軸
113 :ロータ
114 :ステータ
115 :軸受
116 :軸受ホルダ
116a :軸受受け面
116b :固定面
116c :凸部
117 :固定ねじ
119 :センサマグネット
120 :センサ部
121 :基板ケース
121a :嵌合穴
121b :延伸部
121c :溝
122 :センサ基板
123 :磁気センサ
124 :取り付けねじ
125 :インサートカラー
126 :Oリング
130 :ポンプ部
131 :ポンプケース
132 :作動部100: Oil pump 110: Motor part 111:
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