JP2010104212A - Brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスモータに関するものである。 The present invention relates to a brushless motor.
従来から、自動車等の車両に搭載され、車両の電動ブレーキ用に用いられるサーボモータとして、インナーロータ型のブラシレスモータが知られている。このブラシレスモータは、コイルが巻装されたステータと、開口部を有し、ステータが内嵌固定されたモータハウジングと、回転軸に外嵌固定され、ステータに対して回転自在に支持されたロータとを備えている。
この種のブラシレスモータを駆動するためには、ロータの回転位置に対応した電流を各相のコイルに供給する必要がある。そこで、ロータの回転位置や回転数を検出するために、ブラシレスモータにエンコーダ(磁気検出部)やレゾルバ等の回転位置検出手段を設ける場合がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, an inner rotor type brushless motor is known as a servo motor that is mounted on a vehicle such as an automobile and used for an electric brake of the vehicle. The brushless motor includes a stator around which a coil is wound, a motor housing having an opening, in which the stator is fitted and fixed, and a rotor that is fitted and fixed to a rotating shaft and is rotatably supported with respect to the stator. And.
In order to drive this type of brushless motor, it is necessary to supply a current corresponding to the rotational position of the rotor to the coils of each phase. Therefore, in order to detect the rotational position and the rotational speed of the rotor, the brushless motor may be provided with rotational position detection means such as an encoder (magnetic detection unit) or a resolver.
ところで、車両に搭載されるブラシレスモータに回転位置検出手段を設ける場合には、上述したエンコーダやレゾルバ等のうち、構造が簡単で耐環境性に優れたレゾルバを設けることが主流である。レゾルバは、回転軸に固定されるレゾルバロータと、レゾルバロータの外周を取り囲むように配置されたレゾルバステータとで構成される。レゾルバステータにはレゾルバ巻線が巻装されており、モータと別体で設けられた制御機器にレゾルバ巻線を電気的に接続し、レゾルバロータとレゾルバステータとの間のギャップパーミアンスを測定することでロータの回転位置を検出することができるようになっている。 By the way, when providing a rotational position detection means in a brushless motor mounted on a vehicle, it is a mainstream to provide a resolver with a simple structure and excellent environmental resistance among the encoders and resolvers described above. The resolver includes a resolver rotor that is fixed to a rotating shaft, and a resolver stator that is disposed so as to surround the outer periphery of the resolver rotor. A resolver winding is wound around the resolver stator, and the resolver winding is electrically connected to a control device provided separately from the motor, and the gap permeance between the resolver rotor and the resolver stator is measured. Thus, the rotational position of the rotor can be detected.
しかしながら、回転位置検出手段にレゾルバを用いる場合、レゾルバ巻線を外部の制御機器まで引き回すためのハーネスが必要となり、このハーネスによってブラシレスモータの重量及び製造コストの増加に繋がっていた。 However, when a resolver is used as the rotational position detecting means, a harness for routing the resolver winding to an external control device is required, which leads to an increase in the weight and manufacturing cost of the brushless motor.
このような問題に対処するために、モータハウジングの径方向外側にコントローラが実装された基板からなる制御回路部を組み付け、制御回路部の基板とレゾルバとをセンサターミナルを介して電気的に接続する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述したレゾルバでは、レゾルバロータとレゾルバステータとの間のギャップパーミアンスを電圧波形として検出するが、この場合、検出した電圧波形からロータの回転位置を算出するための信号処理回路が複雑となる。一般的にレゾルバで検出された電圧波形を処理するためには、専用のICを使用するが、この専用のICを使用することによって製造コストの増加に繋がるという問題がある。 However, in the resolver described above, the gap permeance between the resolver rotor and the resolver stator is detected as a voltage waveform, but in this case, a signal processing circuit for calculating the rotational position of the rotor from the detected voltage waveform becomes complicated. . Generally, in order to process a voltage waveform detected by a resolver, a dedicated IC is used. However, there is a problem that the use of this dedicated IC leads to an increase in manufacturing cost.
また、近年では、ブラシレスモータが搭載される機器(例えば、車両)のレイアウトの制限上、ブラシレスモータの径方向への大型化を防ぎたい、というニーズがある。これに対して上述した特許文献1では、モータハウジングの径方向外側に制御回路部が組み付けられているため、ブラシレスモータが径方向に大型化してしまうという問題がある。 In recent years, there is a need to prevent the brushless motor from being enlarged in the radial direction due to restrictions on the layout of a device (for example, a vehicle) on which the brushless motor is mounted. On the other hand, in patent document 1 mentioned above, since the control circuit part is assembled | attached to the radial direction outer side of the motor housing, there exists a problem that a brushless motor will enlarge in radial direction.
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、小型軽量化を図るとともに、製造コストを低減することができるブラシレスモータを提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a brushless motor capable of reducing the manufacturing cost while reducing the size and weight.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、コイルが巻装されたステータと、回転軸に固定され、前記ステータに対して回転自在に支持されたロータと、開口部を有し、前記ステータ及び前記ロータが収容されたモータハウジングと、前記モータハウジングの前記開口部を閉塞するブラケットユニットとを備えたブラシレスモータにおいて、前記ブラケットユニットは、前記モータハウジングに嵌合され、前記回転軸の軸方向一端側が挿通されたブラケット本体と、前記ブラケット本体を軸方向一端側から覆うように組み付けられたカバープレートとで構成され、前記カバープレートには、前記回転軸の軸方向一端との間に所定間隔を空けた状態で対向配置された制御基板が組み付けられ、前記回転軸の軸方向一端には、前記回転軸とともに回転するセンサマグネットが設けられる一方、前記制御基板には、前記センサマグネットとの間に所定距離を空けた状態で対向配置され、前記センサマグネットの磁束を検出する磁気検出部が実装されるとともに、前記磁気検出部による検出結果に基づいて前記回転軸の回転制御を行うコントローラが実装されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an invention described in claim 1 includes a stator around which a coil is wound, a rotor fixed to a rotating shaft and supported rotatably with respect to the stator, and an opening. A brushless motor comprising: a motor housing in which the stator and the rotor are housed; and a bracket unit that closes the opening of the motor housing, wherein the bracket unit is fitted to the motor housing, A bracket body that is inserted at one end in the axial direction of the rotating shaft, and a cover plate that is assembled so as to cover the bracket body from one end in the axial direction. The cover plate includes one end in the axial direction of the rotating shaft. And a control board arranged opposite to each other with a predetermined interval between them, and at one end in the axial direction of the rotating shaft, A sensor magnet that rotates together with the rotating shaft is provided, and a magnetic detection unit that detects a magnetic flux of the sensor magnet is mounted on the control board so as to face the sensor magnet with a predetermined distance. And a controller for controlling the rotation of the rotating shaft based on the detection result of the magnetic detection unit.
請求項2に記載した発明は、前記コントローラは、前記磁気検出部による検出結果に基づいて前記ロータの回転位置を算出するセンサ信号処理機能と、前記センサ信号処理機能による算出結果に基づいて、前記コイルに供給する電流をスイッチング素子を開閉させることによって制御するモータ制御機能とを備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the controller includes a sensor signal processing function that calculates a rotational position of the rotor based on a detection result by the magnetic detection unit, and a calculation result by the sensor signal processing function. And a motor control function for controlling the current supplied to the coil by opening and closing the switching element.
請求項1に記載した発明によれば、ブラケットユニットのカバープレートに制御基板を組み付け、この制御基板上にコントローラ及び磁気検出部を実装することで、コントローラと磁気検出部とを制御基板の配線パターンにより接続することができる。これにより、従来のようにロータの回転位置を算出する制御機器が外部に設けられている場合と異なり、磁気検出部とコントローラとを接続するためにハーネス等を用いることがない。したがって、部品点数の削減及び構造の簡素化が可能になるため、製造コストの低減及び装置の軽量化を図ることができる。また、磁気検出部からの信号は配線パターンを介して直接コントローラに入力されるので、外部ノイズからの影響を受け難くなり、磁気検出部からコントローラ間において低電圧での信号の送受信が可能になる。
しかも、磁気検出部及びコントローラが実装された制御基板がカバープレートに組み付けられているため、カバープレートをブラケット本体に組み付けるのみで、ブラケット本体に対する制御基板の位置決めを行うことができる。すなわち、ブラケットユニットがモータハウジングに組み付けられることで、センサマグネットと磁気検出部との間の相対位置が決定されることになる。そのため、センサマグネットと磁気検出部との軸方向におけるギャップ管理が容易になり、高精度なセンシングを行うことができる。
また、上述した制御基板を回転軸の一端側に配置することで、従来のようにモータの径方向外側に制御回路部が設けられている場合に比べて、モータの径方向への小型化が可能になる。したがって、装置の組み付け性を向上させることができる。
According to the first aspect of the present invention, the control board is assembled to the cover plate of the bracket unit, and the controller and the magnetic detection unit are mounted on the control board, whereby the controller and the magnetic detection unit are connected to the wiring pattern of the control board. Can be connected. Thus, unlike a conventional case where a control device for calculating the rotational position of the rotor is provided outside, a harness or the like is not used to connect the magnetic detection unit and the controller. Therefore, the number of parts can be reduced and the structure can be simplified, so that the manufacturing cost can be reduced and the weight of the apparatus can be reduced. In addition, since the signal from the magnetic detection unit is directly input to the controller via the wiring pattern, it is difficult to be affected by external noise, and signals can be transmitted and received at a low voltage between the magnetic detection unit and the controller. .
Moreover, since the control board on which the magnetic detection unit and the controller are mounted is assembled to the cover plate, the control board can be positioned with respect to the bracket body simply by assembling the cover plate to the bracket body. That is, the relative position between the sensor magnet and the magnetic detection unit is determined by assembling the bracket unit to the motor housing. Therefore, gap management in the axial direction between the sensor magnet and the magnetic detection unit is facilitated, and highly accurate sensing can be performed.
Further, by arranging the control board described above on one end side of the rotating shaft, the motor can be downsized in the radial direction as compared with the conventional case where the control circuit unit is provided outside the motor in the radial direction. It becomes possible. Therefore, the assembly | attachment property of an apparatus can be improved.
請求項2に記載した発明によれば、コントローラをセンサ信号処理機能とモータ制御機能とを備えることで、コントローラにおいてスイッチング素子の開閉を切り替えてコイルへ供給する電流を制御するとともに、ロータの回転位置を算出することもできる。これにより、ロータの回転位置を算出するために専用のICを別体として設ける必要がないため、より製造コストの低減が可能になる。 According to the second aspect of the present invention, the controller is provided with a sensor signal processing function and a motor control function, so that the controller controls the current supplied to the coil by switching the switching element, and the rotational position of the rotor. Can also be calculated. As a result, it is not necessary to provide a dedicated IC as a separate body in order to calculate the rotational position of the rotor, so that the manufacturing cost can be further reduced.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、ブラシレスモータ10は、自動車の電動ブレーキ用モータとして用いられる機電一体型のブラシレスモータ10であって、有底筒状のモータハウジング11に内嵌固定されたステータ12と、ステータ12に対して回転自在に設けられたロータ13とを備え、モータハウジング11の開口部14に、これを閉塞するブラケット(ブラケット本体)15が設けられている。なお、以下の説明では、図1中においてブラシレスモータ10の軸方向を左右方向とし、軸方向に沿う右側を軸方向一端側、軸方向に沿う左側を軸方向他端側として説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
モータハウジング11は、軸方向一端側に向けて開口する開口部14を有するとともに、軸方向他端側にはエンド部(底部)16が形成されている。エンド部16の径方向中央部には、エンド部16の内面から軸方向一端側に向けて突出するボス部17が形成さている。このボス部17の径方向中央部には、ロータ13の回転軸21を挿通するための挿通孔18が形成され、ボス部17の内側は軸受け20aが圧入される軸受けハウジング19を構成している。そして、この軸受け20aに回転軸21が内嵌固定されることで、ロータ13の回転軸21の他端側が回転自在に支持されている。また、エンド部16の外周部面には、Oリング(不図示)を取り付けるためのOリング溝22が形成され、エンド部16に嵌合するように減速機等が取り付けられるようになっている。
The
モータハウジング11の周壁23の内側には、軸方向他端側に形成されたステータ収容部23aと、軸方向一端側に形成されステータ収容部23aより直径が拡大したブラケット収容部23bとで構成されている。
モータハウジング11のステータ収容部23aには、ステータ12が内嵌固定されている。ステータ12は、略円筒状のステータコア30を有している。ステータコア30は、プレス加工によって略環状に打ち抜いた金属板(電磁鋼板)を回転軸21の軸方向に複数枚積層したものであって、コイル31を巻装するためのティース部32が放射状に複数形成されている。各ティース部32には、全周に渡って絶縁材であるインシュレータ33がそれぞれ装着され、このインシュレータ33上にU相、V相、W相の3相に対応したコイル31が巻装されている。
Inside the
The
ステータ12の軸方向一端側には、回転軸21の周囲を囲むように開口部35aを有する環状のバスバーユニット35が配置されている。このバスバーユニット35は、樹脂モールド体36に複数のバスバー37が埋設されたものであり、その軸方向他端側の端面がインシュレータ33の軸方向一端側の端面に当接した状態で配置されている。バスバーユニット35は、ステータ12のコイル31から引き出されたステータ巻線31aと、外部機器(不図示)とを電気的に繋ぐ役割を有するものである。そして、バスバー37の一端には、樹脂モールド体36の外周面から径方向外側に向けて突出する相用端子37aが形成され、これら相用端子37aと各相のコイル31から引き出されたステータ巻線31aとがそれぞれ接続されている。一方、バスバー37の他端には、後述する制御用基板63から引き出されたパワーターミナル61に接続される給電部37bを構成している。
An annular
また、バスバーユニット35の径方向外側には、バスバーユニット35及びステータ12の軸方向一端側を取り囲むようにブラケットインシュレータ40が設けられている。このブラケットインシュレータ40は、ブラケット15とバスバーユニット35との間の絶縁を図るとともに、モータハウジング11内への塵埃の侵入を抑制するためのものであって、ステータ収容部23aの直径よりも大きく形成され、ブラケット15の周壁15aの内周面に沿って配置された筒状部40aを有している。筒状部40aの軸方向他端側は、モータハウジング11のブラケット収容部23bとステータ収容部23aとの間に形成された肩部23cに突き当たる位置まで挿入されている。
Further, a
筒状部40aの軸方向一端側には、径方向内側に向けて張り出す内フランジ部40bが形成されている。この内フランジ部40bは、バスバーユニット35の軸方向一端側を覆うように径方向内側に向けて延出している。
一方、筒状部40aの軸方向他端側には、径方向外側に向けてモータハウジング11のブラケット収容部23bの内周面に張り出す外フランジ部40cが形成されている。これにより、ブラケットインシュレータ40は、その軸方向他端側がモータハウジング11の肩部23cに突き当たった状態で、かつ外フランジ部40cの外周面がブラケット収容部23bの内周面に張り出した状態でモータハウジング11のブラケット収容部23b内に保持されている。これにより、ブラケットインシュレータ40の軸方向の移動を規制することができる。
An
On the other hand, an
ロータ13は、ステータ12の内周面に対向するように回転軸21の他端側に外嵌固定されたロータコア42を有している。ロータコア42は、金属板(電磁鋼板)が軸方向に積層されたものであり、ロータコア42の径方向略中央には、回転軸21を圧入するための圧入孔43がそれぞれ形成されている。ロータコア42の外周側には、複数の永久磁石44が周方向に磁極が順番に変わるように配置されている。
The
ブラケット15は、平面視略円板状に形成されたものであり、その軸方向他端側にはモータハウジング11のブラケット収容部23bに嵌合される筒状のハウジングインロー部50が設けられている。ハウジングインロー部50の外周面には、周方向全周に亘ってOリング溝25が形成され、このOリング溝25内にOリング26を配置した状態でハウジングインロー部50がブラケット収容部23b内に嵌合されている。
The
ブラケット15の底部15bにおける径方向中央部には、軸方向他端側に向けて突出するボス部51が形成され、このボス部51はバスバーユニット35の開口部35a内を臨むように配置されている。このボス部51の径方向中央部には、ロータ13の回転軸21を挿通するための挿通孔52が形成され、ボス部51の内側は軸受け20bが圧入される軸受けハウジング53を構成している。そして、この軸受け20bに回転軸21が内嵌固定されることで、ロータ13の回転軸21の一端側が回転自在に支持されている。
A
一方、ブラケット15の軸方向一端側には周壁15aに囲まれた凹部24が形成され、この凹部24を閉塞するようにカバープレート55が組み付けられている。このカバープレート55は、略円板状に形成されたものであり、ブラケット15の凹部24の開口縁にOリング56を挟んで内嵌固定されている。また、カバープレート55の外面側には、ヒートシンク57が一体形成されている。なお、ブラケット15とカバープレート55により、モータハウジング11の開口部14を閉塞するブラケットユニットを構成している。
On the other hand, a
ここで、ブラケット15の凹部24とカバープレート55との間の空間、すなわち回転軸21の軸方向一端側には、ブラシレスモータ10の駆動を制御するコントローラユニット59が設けられている。このコントローラユニット59は、ロータ13の回転位置を検出するセンサユニット62と、カバープレート55にねじ止めされた制御基板63と、制御基板63上に実装されたコントローラ60と、カバープレート55の内面側に配置されたスイッチング素子64とを有している。
Here, a
センサユニット62は、回転軸21の一端に設けられたセンサマグネット65と、制御基板63の主面(軸方向他端側の面)上に実装され、センサマグネット65との間に所定距離を空けた状態で対向配置された磁気検出部66とを有している。
センサマグネット65は、凹部24内を臨むように配置された回転軸21の一端面に設けられ、その外周面に複数の磁極が周方向に並んで着磁されている。
一方、磁気検出部66は、回転軸21の回転に伴うセンサマグネット65の磁束変化を検出し、この検出結果をコントローラ60に出力するものであって、例えばホール素子やMR(Magneto−Resistance)素子等が用いられている。磁気検出部66は、制御基板63の径方向中央部に実装され、センサマグネット65の軸方向一端側の端面と所定距離を空けた状態で対向している。
The
The
On the other hand, the
制御基板63は、回転軸21の軸方向一端面との間に所定間隔を空けた状態で、主面の法線方向が回転軸21の軸方向と一致するように配置されており、制御基板63上には、センサユニット用及びモータ駆動用の配線パターン(ともに不図示)が形成されている。
センサユニット用の配線パターンは、その一端側が磁気検出部66に接続され、コントローラ60を介して他端側が制御基板63上に設けられたターミナル67に接続されている。一方、モータ駆動用の配線パターンは、その一端側がパワーターミナル61を介してバスバーユニット35から引き出された給電部37bに接続され、コントローラ60を介して他端側が制御基板63上に設けられたターミナル67に接続されている。なお、図1においては、図示都合上ターミナル67を1本のみ示しているが、実際にはセンサユニット用及びモータ駆動用の複数のターミナルが並んで配置され、これらターミナルにセンサユニット用及びモータ駆動用のそれぞれの配線パターンが接続されている。なお、制御基板63上には、電源電圧監視等の回路も実装されている。
The
One end of the wiring pattern for the sensor unit is connected to the
また、ブラケット15の周壁15aにおける下部(図1中下部)には、パワーターミナル61と給電部37bとの接続作業を行うための貫通孔68が形成されている。この貫通孔68は、パワーターミナル61と給電部37bとの接続後にOリング69を挟んでキャップ70により封止されている。
A through
ブラケット15の周壁15aにおける上部(図1中上部)には、ブラシレスモータ10と外部機器(不図示)とを接続するためのコネクタ71が形成されている。このコネクタ71には、複数の給電端子72が設けられており、これら給電端子72はブラケット15内に引き回され、制御基板63から引き出された各ターミナル67にそれぞれ接続されている。そして、コネクタ71には外部機器のカプラ(不図示)が接続され、センサユニット用及びモータ駆動用の各ターミナル67は、給電端子72を介して外部機器(不図示)に接続される。なお、ブラケット15の底部15bには、給電端子72と各ターミナル67との接続作業を行うための貫通孔73が形成されている。
A
ここで、制御基板63の主面上には、コントローラ60が実装されている。このコントローラ60は、センサ信号処理機能(不図示)と、モータ制御機能(不図示)とを有している。
センサ信号処理機能は、磁気検出部66による検出結果に基づいてロータ13の回転位置を算出するものであり、制御基板63の配線パターンを介して磁気検出部66と外部機器との間に接続されている。そして、センサ信号処理機能は、ロータ13の回転位置を算出した後、この算出結果の信号を外部機器に出力する。そして、外部機器はロータ13の回転位置に基づいてコイル31に給電する電流値を算出し、この算出結果の信号をモータ制御機能に向けて出力するようになっている。
モータ制御機能は、外部機器で算出された電流値の算出結果を受信し、この算出結果に基づいてスイッチング素子64のON、OFFを制御するPWM(Pulse Width Modulation)信号を、各相のコイル31毎に作成するものである。
このように、本実施形態の制御基板63には、センサマグネット65との間に所定距離を空けた状態で対向配置され、センサマグネット65の磁束を検出する磁気検出部66と、磁気検出部66による検出結果に基づいて回転軸21の回転制御を行うコントローラとが実装されている。
Here, the
The sensor signal processing function calculates the rotational position of the
The motor control function receives the calculation result of the current value calculated by the external device, and outputs a PWM (Pulse Width Modulation) signal for controlling ON / OFF of the switching
As described above, the
カバープレート55の内面、すなわちヒートシンク57の反対側の面には、スイッチング素子64が設けられている。このスイッチング素子64は、各コイル31への通電の切換えを行うものであって、モータ制御機能とバスバーユニット35との間において、接続端子74を介してモータ駆動用の配線パターンに接続されている。ここで、コントローラユニット59のうち、発熱源であるスイッチング素子64をヒートシンク57の反対側に配置することで、スイッチング素子64の放熱を効率的に行うことができる。
スイッチング素子64は、FET(Field Effect Transistor;電界効果型トランジスタ)等のトランジスタとFETのドレイン−ソース間の逆流を防止するダイオードとを外部機器(不図示)に対して並列に接続した構成を有している。スイッチング素子64は相毎のHブリッジ回路を形成しており、モータ制御機能から出力されたPWM信号に基づいて、各スイッチング素子64のON,OFFに切り換わることにより、各コイル31に供給する電流が相毎に切り換わるようになっている。
A switching
The switching
次に、作用を説明する。
図1に示すように、回転軸21が回転すると、センサマグネット65から発生する磁束が変化し、この磁束の変化を磁気検出部66により検出する。そして、磁気検出部66は、コントローラ60のセンサ信号処理機能に向けて磁束の変化を示す情報を電気信号として出力する。センサ信号処理機能は、この電気信号に基づいてロータ13の回転位置を算出し、この算出結果の信号を外部機器に向けて出力する。そして、外部機器は、ロータ13の回転位置からコイル31に給電するための電流値を算出し、この算出結果の信号をコントローラ60のモータ制御機能に向けて出力する。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 1, when the rotating
モータ制御機能は、外部機器で算出された電流値の算出信号を受信し、この算出信号に基づいて各相のコイル31毎にPWM信号を作成する。そして、モータ制御機能は、作成したPWM信号をスイッチング素子64に向けて出力する。PWM信号を受信したスイッチング素子64は、PWM信号に基づいてON,OFFが切り換わることにより、各コイル31に供給する電流が相毎に切り換わるようになっている。
これにより、ブラシレスモータ10の所定のコイル31に所望の電流が流すことができるため、ブラシレスモータ10の回転制御を行えるようになっている。
The motor control function receives a calculation signal of a current value calculated by an external device, and creates a PWM signal for each
Thereby, since a desired current can be passed through the
したがって、本実施形態によれば、ブラケットユニットのカバープレート55に制御基板63を組み付け、この制御基板63上にコントローラ60及び磁気検出部66を実装することで、磁気検出部66とコントローラ60のセンサ信号処理機能とを制御基板63の配線パターンにより接続することができる。これにより、従来のようにロータ13の回転位置を算出する制御機器が外部に設けられている場合と異なり、磁気検出部66とコントローラ60とを接続するためにハーネス等を用いることがない。したがって、部品点数の削減及び構造の簡素化が可能になるため、製造コストの低減及び装置の軽量化を図ることができる。また、磁気検出部66からの信号は配線パターンを介して直接コントローラ60に入力されるので、外部ノイズからの影響を受け難くなり、磁気検出部66からコントローラ60間の低電圧での信号の送受信が可能になる。
しかも、磁気検出部66及びコントローラ60が実装された制御基板63がカバープレート55にねじ止めして組み付けられているため、カバープレート55をブラケット15に組み付けるのみで、ブラケット15に対する制御基板63の位置決めを行うことができる。すなわち、ブラケットユニットがモータハウジング11に組み付けられることで、センサマグネット65と磁気検出部66との間の相対位置が決定されることになる。そのため、センサマグネット65と磁気検出部66との軸方向におけるギャップ管理が容易になり、高精度なセンシングを行うことができる。
Therefore, according to the present embodiment, the
Moreover, since the
また、本実施形態では、コントローラ60をセンサ信号処理機能とモータ制御機能とで構成することで、コントローラ60においてロータ13の回転位置を算出するとともに、スイッチング素子64のON、OFFの切り替えを行うためのPWM信号を作成し、コイル31へ供給する電流を制御することもできる。これにより、ロータ13の回転位置を算出するために専用のICを別体として設ける必要がないため、より製造コストの低減が可能になる。なお、本実施形態ではレゾルバに代わってセンサユニット62を採用することで、磁気検出部66の信号処理は、レゾルバの信号処理に比べてコントローラ60への負荷が小さくなる。そのため、コントローラ60にセンサ信号処理機能とモータ制御機能との双方を搭載することが可能になる。
In the present embodiment, the
ここで、本実施形態では、回転軸21の軸方向一端側にコントローラユニット59を配置することで、従来のようにモータの径方向外側に制御回路部が設けられている場合に比べて、ブラシレスモータ10の径方向への大型化を防ぐことができる。したがって、車両搭載時の組み付け性を向上させることができる。
Here, in the present embodiment, the
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、本実施形態で挙げた具体的な形状、構成などは一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述の実施形態では、ブラシレスモータが車両用ブレーキ装置に用いられるものである場合について説明したが、これに限られるものではない。
また、上述の実施形態では、インナーロータ型のブラシレスモータを例にして説明したが、これに限られることはなく、アウターロータ型のブラシレスモータに採用することも可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific shape, configuration, and the like given in the present embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the above-described embodiment, the case where the brushless motor is used for a vehicle brake device has been described. However, the present invention is not limited to this.
In the above-described embodiment, the inner rotor type brushless motor has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to an outer rotor type brushless motor.
10…ブラシレスモータ
12…ステータ
13…ロータ
31…コイル
60…コントローラ
63…制御基板
65…センサマグネット
66…磁気検出部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
回転軸に固定され、前記ステータに対して回転自在に支持されたロータと、
開口部を有し、前記ステータ及び前記ロータが収容されたモータハウジングと、
前記モータハウジングの前記開口部を閉塞するブラケットユニットとを備えたブラシレスモータにおいて、
前記ブラケットユニットは、前記モータハウジングに嵌合され、前記回転軸の軸方向一端側が挿通されたブラケット本体と、
前記ブラケット本体を軸方向一端側から覆うように組み付けられたカバープレートとで構成され、
前記カバープレートには、前記回転軸の軸方向一端との間に所定間隔を空けた状態で対向配置された制御基板が組み付けられ、
前記回転軸の軸方向一端には、前記回転軸とともに回転するセンサマグネットが設けられる一方、
前記制御基板には、前記センサマグネットとの間に所定距離を空けた状態で対向配置され、前記センサマグネットの磁束を検出する磁気検出部が実装されるとともに、前記磁気検出部による検出結果に基づいて前記回転軸の回転制御を行うコントローラが実装されていることを特徴とするブラシレスモータ。 A stator wound with a coil;
A rotor fixed to a rotating shaft and supported rotatably with respect to the stator;
A motor housing having an opening and containing the stator and the rotor;
In a brushless motor comprising a bracket unit that closes the opening of the motor housing,
The bracket unit is fitted to the motor housing, and a bracket body in which one axial end side of the rotating shaft is inserted;
It is composed of a cover plate assembled so as to cover the bracket body from one end side in the axial direction,
The cover plate is assembled with a control board that is arranged oppositely with a predetermined interval between one end in the axial direction of the rotating shaft,
While one end of the rotating shaft in the axial direction is provided with a sensor magnet that rotates with the rotating shaft,
The control board is mounted opposite to the sensor magnet with a predetermined distance therebetween, and a magnetic detection unit for detecting the magnetic flux of the sensor magnet is mounted on the basis of the detection result by the magnetic detection unit. And a controller for controlling the rotation of the rotating shaft.
前記センサ信号処理機能による算出結果に基づいて、前記コイルに供給する電流をスイッチング素子を開閉させることによって制御するモータ制御機能とを備えていることを特徴とする請求項1記載のブラシレスモータ。 The controller includes a sensor signal processing function for calculating a rotational position of the rotor based on a detection result by the magnetic detection unit;
The brushless motor according to claim 1, further comprising: a motor control function for controlling a current supplied to the coil by opening and closing a switching element based on a calculation result by the sensor signal processing function.
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