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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022115827
(43)【公開日】2022-08-09
(54)【発明の名称】モータおよび空気圧縮機
(51)【国際特許分類】
H02K 29/08 20060101AFI20220802BHJP
H02K 5/22 20060101ALI20220802BHJP
H02K 11/30 20160101ALI20220802BHJP
【ＦＩ】
H02K29/08
H02K5/22
H02K11/30
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022009748
(22)【出願日】2022-01-25
(31)【優先権主張番号】P 2021012029
(32)【優先日】2021-01-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000228730
【氏名又は名称】日本電産サーボ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000006301
【氏名又は名称】マックス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002723
【氏名又は名称】高法弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】田中 広之
(72)【発明者】
【氏名】安藤 隆司
(72)【発明者】
【氏名】筒井 智秀
(72)【発明者】
【氏名】小栗 寿巳
【テーマコード（参考）】
5H019
5H605
5H611
【Ｆターム（参考）】
5H019AA10
5H019BB01
5H019BB05
5H019CC04
5H019DD01
5H019EE14
5H605AA08
5H605BB07
5H605BB10
5H605BB19
5H605CC06
5H605DD09
5H605EC20
5H611AA01
5H611BB01
5H611BB07
5H611BB08
5H611PP05
5H611QQ03
5H611RR02
5H611TT01
5H611UA04
(57)【要約】
【課題】基板の交換を容易に行うことが出来るモータおよび空気圧縮機を提供することである。
【解決手段】モータは、軸方向に延びる中心軸と、前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、前記基板よりも軸方向一方側に位置し、前記ステータを支持するケースと、を有し、前記ステータは、前記基板の周方向位置を規制する規制部を有し、前記ケースは、前記基板を固定する固定部を有する。
【選択図】図１
【解決手段】モータは、軸方向に延びる中心軸と、前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、前記基板よりも軸方向一方側に位置し、前記ステータを支持するケースと、を有し、前記ステータは、前記基板の周方向位置を規制する規制部を有し、前記ケースは、前記基板を固定する固定部を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向に延びる中心軸と、
前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、
前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、
前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、
前記基板よりも軸方向一方側に位置し、前記ステータを支持するケースと、を有し、
前記ステータは、前記基板の周方向位置を規制する規制部を有し、
前記ケースは、前記基板を固定する固定部を有し、
前記基板は、前記規制部により周方向位置を規制される被規制部と、前記固定部に固定される被固定部を有する、モータ。
前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、
前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、
前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、
前記基板よりも軸方向一方側に位置し、前記ステータを支持するケースと、を有し、
前記ステータは、前記基板の周方向位置を規制する規制部を有し、
前記ケースは、前記基板を固定する固定部を有し、
前記基板は、前記規制部により周方向位置を規制される被規制部と、前記固定部に固定される被固定部を有する、モータ。
【請求項2】
前記回転位置検出回路は、ホールＩＣを有し、
前記基板は、前記ホールＩＣと外部とを接続するコネクタを実装する、請求項１に記載のモータ。
前記基板は、前記ホールＩＣと外部とを接続するコネクタを実装する、請求項１に記載のモータ。
【請求項3】
前記固定部及び前記被固定部は、前記ロータよりも径方向外側に位置する、請求項１又は２に記載のモータ。
【請求項4】
前記固定部は、軸方向に延びるネジ穴を有し、
前記被固定部は、前記ネジ穴と軸方向で対向し、軸方向に貫通する孔を有し、
前記基板は、前記孔を貫通したネジが前記ネジ穴にネジ止めされて前記ケースに固定される、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ。
前記被固定部は、前記ネジ穴と軸方向で対向し、軸方向に貫通する孔を有し、
前記基板は、前記孔を貫通したネジが前記ネジ穴にネジ止めされて前記ケースに固定される、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項5】
前記固定部及び前記被固定部は、３つ以上設けられ、
前記規制部及び前記被規制部は、３つ以上の前記固定部及び前記被固定部を頂点とする多角形の中に位置する、請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ。
前記規制部及び前記被規制部は、３つ以上の前記固定部及び前記被固定部を頂点とする多角形の中に位置する、請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項6】
前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに固定されたインシュレータと、を有し、
前記規制部は、前記インシュレータの外側面側で径方向外側に突出する凸部を複数有し、
前記被規制部は、前記基板の内側面側で径方向外側に凹む凹部を複数有し、
複数の前記凸部は、複数の前記凹部に嵌まって前記基板の周方向位置を規制する、
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。
前記規制部は、前記インシュレータの外側面側で径方向外側に突出する凸部を複数有し、
前記被規制部は、前記基板の内側面側で径方向外側に凹む凹部を複数有し、
複数の前記凸部は、複数の前記凹部に嵌まって前記基板の周方向位置を規制する、
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項7】
複数の前記凹部のうち周方向最も一方側凹部の周方向一方側側面の接線は、複数の前記凹部のうち周方向最も他方側凹部の周方向他方側側面の接線と平行である、請求項６に記載のモータ。
【請求項8】
モータと、
前記モータによって駆動する圧縮機構と、
前記圧縮機構の一部を内蔵するクランクケースと、
を備えた空気圧縮機であって、
前記モータは、
軸方向に延びる中心軸と、
前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、
前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、
前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、を有し、
前記クランクケースは、前記基板を固定する固定部を有し、
前記基板は、前記固定部に固定される被固定部を有する、空気圧縮機。
前記モータによって駆動する圧縮機構と、
前記圧縮機構の一部を内蔵するクランクケースと、
を備えた空気圧縮機であって、
前記モータは、
軸方向に延びる中心軸と、
前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、
前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、
前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、を有し、
前記クランクケースは、前記基板を固定する固定部を有し、
前記基板は、前記固定部に固定される被固定部を有する、空気圧縮機。
【請求項9】
前記固定部及び前記被固定部は、前記ロータよりも径方向外側に位置する、請求項８に記載の空気圧縮機。
【請求項10】
前記ステータは、前記基板の周方向位置を規制する規制部を有し、
前記基板は、前記規制部により周方向位置を規制される被規制部を有する、請求項８又は９に記載の空気圧縮機。
前記基板は、前記規制部により周方向位置を規制される被規制部を有する、請求項８又は９に記載の空気圧縮機。
【請求項11】
前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに固定されたインシュレータと、を有し、
軸方向に見たときに、前記インシュレータと前記固定部との間に、前記基板の厚みよりも大きい間隙が設けられている、請求項８又は９に記載の空気圧縮機。
軸方向に見たときに、前記インシュレータと前記固定部との間に、前記基板の厚みよりも大きい間隙が設けられている、請求項８又は９に記載の空気圧縮機。
【請求項12】
前記回転位置検出回路は、前記基板に表面実装されている、請求項８～１１のいずれか１項に記載の空気圧縮機。
【請求項13】
前記基板は、電線を接続可能なコネクタを配置したコネクタ配置部を備え、
前記コネクタ配置部は、前記ロータよりも径方向外側に位置する、請求項８～１２のいずれか１項に記載の空気圧縮機。
前記コネクタ配置部は、前記ロータよりも径方向外側に位置する、請求項８～１２のいずれか１項に記載の空気圧縮機。
【請求項14】
前記コネクタ配置部に複数のコネクタを配置した、請求項１３に記載の空気圧縮機。
【請求項15】
前記モータの軸を水平方向に配置するとともに、前記モータの制御回路を備えた制御基板を前記モータの下方に配置し、
前記コネクタ配置部を、前記ロータよりも下方に配置した、請求項１３又は１４に記載の空気圧縮機。
前記コネクタ配置部を、前記ロータよりも下方に配置した、請求項１３又は１４に記載の空気圧縮機。
【請求項16】
前記クランクケースは、前記基板よりも径方向外側に突出する支持部を備える、請求項８～１５のいずれか１項に記載の空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータおよびモータを使用した空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【0002】
モータは、ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を有することで、回転制御を行う。回転位置検出回路を実装する基板は、ステータとの位置関係が一定であることが重要である。従来、回転位置検出回路を実装する基板をステータに固定したモータが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５２６４８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
モータの使用環境が、帯電したほこりなどがあるような環境の場合、その影響を抑制するために、回転位置検出回路を実装する基板を交換することがある。特許文献１のように基板をステータに固定した場合、基板を交換する際に、基板の取り付け位置が露出するようにモータを分解する必要があり、交換作業が煩雑であるという問題があった。
【0005】
本発明の第１の目的は、基板の交換を容易に行うことが出来るモータを提供することである。
【0006】
また、本発明の第２の目的は、モータを使用した空気圧縮機において、基板の交換を容易に行うことが出来る構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願の例示的な第１発明は、モータであって、軸方向に延びる中心軸と、前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、前記基板よりも軸方向一方側に位置し、前記ステータを支持するケースと、を有し、前記ステータは、前記基板の周方向位置を規制する規制部を有し、前記ケースは、前記基板を固定する固定部を有し、前記基板は、前記規制部により周方向位置を規制される被規制部と、前記固定部に固定される被固定部を有する。
【0008】
また、本願の例示的な第２発明は、モータと、前記モータによって駆動する圧縮機構と、前記圧縮機構の一部を内蔵するクランクケースと、を備えた空気圧縮機であって、前記モータは、軸方向に延びる中心軸と、前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、を有し、前記クランクケースは、前記基板を固定する固定部を有し、前記基板は、前記固定部に固定される被固定部を有する。
【発明の効果】
【0009】
本願の例示的な第１発明によれば、基板の交換を容易に行うことが出来るモータを提供することが出来る。
【0010】
また、本願の例示的な第２発明によれば、モータを使用した空気圧縮機において、基板の交換を容易に行うことが出来る構造を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第１実施形態に係るモータを示し、巻線の図示を省略した斜視図である。
【図10】基板４００を－Ｙ側から見た正面図である。
【図12】ロータコア３１０の背面斜視図である。
【図13】ロータプレート３０２の背面斜視図である。
【図14】カバー（図示せず）を取り外した空気圧縮機６００の平面図である。
【図15】圧縮機構およびモータ１００の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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および空気圧縮機について説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺及び数等を異ならせる場合がある。
【0013】
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、Ｙ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。Ｚ軸方向は、中心軸Ｊに対する径方向のうち図１の上下方向とする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向とＹ軸方向との両方と直交する方向とする。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のいずれにおいても、図中に示す矢印が指す側を＋側、反対側を－側とする。
【0014】
また、以下の説明においては、Ｙ軸方向の正の側（＋Ｙ側）を「フロント側」又は「一方側」と呼び、Ｙ軸方向の負の側（－Ｙ側）を「リア側」又は「他方側」と呼ぶ。なお、リア側（他方側）及びフロント側（一方側）とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｙ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、すなわち、中心軸Ｊの軸周り（θ方向）を単に「周方向」と呼ぶ。径方向において中心軸Ｊに近づく側を「径方向内側」と呼び、中心軸Ｊから遠ざかる側を「径方向外側」と呼ぶ。周方向において図中に示す矢印が指す側を＋側、反対側を－側とする。周方向の正の側（＋θ側）を「一方側」と呼び、周方向の負の側（－θ側）を「他方側」と呼ぶ。
【0015】
なお、本明細書において、「軸方向に延びる」とは、厳密に軸方向（Ｚ軸方向）に延びる場合に加えて、軸方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、「径方向に延びる」とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また「平行」とは、厳密に平行な場合に加えて、互いに成す角が４５°未満の範囲で傾いた場合も含む。
【0016】
［第１実施形態］
＜全体構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータを示し、巻線の図示を省略した斜視図である。
図２は、図１に示したモータ１００を＋Ｙ側から見た背面斜視図である。
モータ１００は、軸方向に延びるシャフト３０１と、ステータ２００と、ロータ３００と、基板４００と、ケース５００と、を有する。モータ１００は、ステータ２００の径方向外側にロータ３００を配置したアウターロータ型のモータである。
＜全体構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータを示し、巻線の図示を省略した斜視図である。
図２は、図１に示したモータ１００を＋Ｙ側から見た背面斜視図である。
モータ１００は、軸方向に延びるシャフト３０１と、ステータ２００と、ロータ３００と、基板４００と、ケース５００と、を有する。モータ１００は、ステータ２００の径方向外側にロータ３００を配置したアウターロータ型のモータである。
【0017】
ロータ３００は、軸方向一方側にマグネットホルダ３３０を有する。ロータ３００は、軸方向他方側にロータプレート３０２を有する。ロータプレート３０２は、非磁性材であり、例えばアルミダイキャストである。ロータプレート３０２は、軸方向に貫通する貫通孔３０５を有する。貫通孔３０５は、周方向に等間隔で１０個設けられている。
【0018】
基板４００は、ホールＩＣ４１１、４１２及び４１３（図７参照）、並びにコネクタ４０２を実装する。ホールＩＣ４１１、４１２及び４１３は、ロータ３００の回転位置を検出する回転位置検出回路の一例である。コネクタ４０２は、ホールＩＣ４１１、４１２及び４１３で検出した信号を外部出力可能な端子を有する。基板４００は、軸方向に貫通する貫通孔４０３、４０４及び４０５を有する。
【0019】
ケース５００は、基板４００よりも軸方向一方側に位置する。ケース５００は、ステータ２００を支持する。ケース５００は、ステータ２００を直接支持しないものであってもよい。基板４００は、貫通孔４０３、４０４及び４０５を介してケース５００のネジ穴５１３、５１４及び５１５にねじ止めされることでケース５００に固定される。ケース５００のネジ穴５１３、５１４及び５１５は、軸方向一方側端部から軸方向他方側に延びる。ケース５００のネジ穴５１３、５１４及び５１５は、固定部の一例である。基板４００の貫通孔４０３、４０４及び４０５は、被固定部の一例である。固定部及び被固定部は３つ以上設けられる。基板４００がステータ２００に固定されずにケース５００に固定されることで、基板４００の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
【0020】
基板４００の貫通孔４０３、４０４及び４０５は、ロータ３００よりも径方向外側に位置する。すなわち、固定部及び被固定部はロータ３００よりも径方向外側に位置する。これにより、基板４００の固定、及び取り外しを容易に行うことが出来る。
【0021】
図３は、図１に示したモータ１００を＋Ｘ側から見た側面図である。
図４は、図３に示したモータ１００をＸ軸と直交し、中心軸Ｊを通る面で切断して示す側断面図である。
図３及び図４においては、基板４００に実装される部品の図示を省略している。
図４は、図３に示したモータ１００をＸ軸と直交し、中心軸Ｊを通る面で切断して示す側断面図である。
図３及び図４においては、基板４００に実装される部品の図示を省略している。
【0022】
シャフト３０１は、中心軸Ｊに沿って延びる。ステータ２００は、中心軸Ｊを中心に軸方向に延びる。ロータ３００は、ステータ２００と径方向外側で対向し、シャフト３０１を中心に回転する。ロータ３００は、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって順に、マグネットホルダ３３０、ロータコア３１０及びロータプレート３０２を有する。マグネットホルダ３３０は、軸方向に貫通する貫通孔３３１を有する。貫通孔３３１は、周方向に等間隔で１０個設けられている。ロータコア３１０は、軸方向に貫通する貫通孔３１１を有する。貫通孔３１１は、周方向に等間隔で１０個設けられている。ロータプレート３０２、ロータコア３１０及びマグネットホルダ３３０は、貫通孔３０５、３１１及び３３１を貫通したボルト等によって固定される。すなわち、ロータコア３１０は、ロータプレート３０２と嵌合する。
【0023】
ロータプレート３０２は、軸方向に貫通する筒孔を有する円筒部３０４を有する。円筒部３０４の中心は、中心軸Ｊに沿って配置される。シャフト３０１は、円筒部３０４の筒孔を貫通する。モータ１００は、シャフト３０１の外周面と円筒部３０４の内周面との間にロータブッシュ３０６を有する。シャフト３０１は、ロータブッシュ３０６を介してロータプレート３０２に固定される。すなわち、ロータプレート３０２は、シャフト３０１と嵌合する。
【0024】
ケース５００は、軸方向に貫通する貫通孔５０１を有する。ケース５００は、貫通孔５０１内に、軸受５０２及び５０３を有する。軸受５０２は、軸受５０３よりも軸方向一方側に配置される。軸受５０２及び５０３の外輪の外周面は、貫通孔５０１内でケース５００に固定される。シャフト３０１は、軸受５０２及び５０３の内輪の内周面に固定される。シャフト３０１は、軸受５０２及び５０３によって、中心軸Ｊを中心にして回動可能に軸支される。
【0025】
図５は、図１から、ロータプレート３０２を取り除いて示す斜視図である。
ロータコア３１０は、軸方向に延びる円環状部材である。ロータコア３１０は、例えば電磁鋼板を軸方向に積層して成る積層鋼板で構成される。ロータコア３１０は、その内周面に、径方向内側に突出して軸方向に延びる側壁部３１２を有する。側壁部３１２は、周方向に等間隔で１０個設けられている。ロータ３００は、ロータマグネット３２０を有する。ロータマグネット３２０は、直方体である。ロータマグネット３２０は、側壁部３１２とその側壁部３１２に隣接する側壁部３１２との間に固定される。ロータマグネット３２０は、周方向に等間隔で１０個設けられている。ロータマグネット３２０は、ステータ２００と径方向内側で対向する。
ロータコア３１０は、軸方向に延びる円環状部材である。ロータコア３１０は、例えば電磁鋼板を軸方向に積層して成る積層鋼板で構成される。ロータコア３１０は、その内周面に、径方向内側に突出して軸方向に延びる側壁部３１２を有する。側壁部３１２は、周方向に等間隔で１０個設けられている。ロータ３００は、ロータマグネット３２０を有する。ロータマグネット３２０は、直方体である。ロータマグネット３２０は、側壁部３１２とその側壁部３１２に隣接する側壁部３１２との間に固定される。ロータマグネット３２０は、周方向に等間隔で１０個設けられている。ロータマグネット３２０は、ステータ２００と径方向内側で対向する。
【0026】
図６は、図１に示したモータ１００から、ロータプレート３０２を取り除いた状態を－Ｙ側から見た正面図である。
ロータマグネット３２０の径方向内側の面は、マグネットホルダ３３０の爪部３３２と径方向で対向する。ロータマグネット３２０の軸方向一方側の面は、マグネットホルダ３３０の爪部３３２と軸方向で対向する。これにより、爪部３３２は、ロータマグネット３２０の軸方向一方側及び径方向内側への移動を規制する。爪部３３２は、ホルダ爪部の一例である。
ロータマグネット３２０の径方向内側の面は、マグネットホルダ３３０の爪部３３２と径方向で対向する。ロータマグネット３２０の軸方向一方側の面は、マグネットホルダ３３０の爪部３３２と軸方向で対向する。これにより、爪部３３２は、ロータマグネット３２０の軸方向一方側及び径方向内側への移動を規制する。爪部３３２は、ホルダ爪部の一例である。
【0027】
図７は、図１に示したモータ１００から、ケース５００、基板４００及びマグネットホルダ３３０を取り除いた状態を＋Ｙ側から見た背面図である。
ロータマグネット３２０の径方向内側の面は、ロータプレート３０２の爪部３０３と径方向で対向する。これにより、爪部３０３は、ロータマグネット３２０の径方向内側への移動を規制する。爪部３０３は、プレート爪部の一例である。ロータマグネット３２０の軸方向他方側の面は、ロータプレート３０２と径方向で対向する。これにより、ロータプレート３０２は、ロータマグネット３２０の軸方向他方側への移動を規制する。
ロータマグネット３２０の径方向内側の面は、ロータプレート３０２の爪部３０３と径方向で対向する。これにより、爪部３０３は、ロータマグネット３２０の径方向内側への移動を規制する。爪部３０３は、プレート爪部の一例である。ロータマグネット３２０の軸方向他方側の面は、ロータプレート３０２と径方向で対向する。これにより、ロータプレート３０２は、ロータマグネット３２０の軸方向他方側への移動を規制する。
【0028】
図８は、図５からロータコア３１０及びロータマグネット３２０を取り除いて示す斜視図である。
ステータ２００は、ステータコア２１０を有する。ステータコア２１０は、ステータ２００の巻線を収容する１２個のスロットを有する。ステータコア２１０は、例えば電磁鋼板を軸方向に積層して成る積層鋼板で構成される。ステータ２００は、ステータコア２１０を軸方向他方側から覆うインシュレータ２２０を有する。ステータ２００は、ステータコア２１０を軸方向一方側から覆うインシュレータ２３０を有する。インシュレータ２２０及び２３０は、ステータコア２１０に固定される。
ステータ２００は、ステータコア２１０を有する。ステータコア２１０は、ステータ２００の巻線を収容する１２個のスロットを有する。ステータコア２１０は、例えば電磁鋼板を軸方向に積層して成る積層鋼板で構成される。ステータ２００は、ステータコア２１０を軸方向他方側から覆うインシュレータ２２０を有する。ステータ２００は、ステータコア２１０を軸方向一方側から覆うインシュレータ２３０を有する。インシュレータ２２０及び２３０は、ステータコア２１０に固定される。
【0029】
マグネットホルダ３３０は、ロータコア３１０及びロータマグネット３２０の軸方向一方側に配置された部材である。マグネットホルダ３３０は、軸方向に平板面を有し、周方向に１周する円環状部材である。マグネットホルダ３３０は、例えばアルミニウムのような非磁性材で構成される。マグネットホルダ３３０が非磁性材であることで、ロータマグネット３２０による磁界に影響を与えないで済む。マグネットホルダ３３０の軸方向厚さは、ロータコア３１０を構成する電磁鋼板のうちの１枚の軸方向厚さよりも厚い。これにより、マグネットホルダ３３０の強度を確保することが出来る。
【0030】
図９は、図６からマグネットホルダ３３０を取り除いて示す斜視図である。
インシュレータ２３０は、その外周側に、径方向の厚さが薄い薄肉部２３０ａ、２３０ｂ及び２３０ｃを有する。薄肉部２３０ａは、その径方向外側の面に凸部２３１を有する。薄肉部２３０ｂは、その径方向外側の面に凸部２３２を有する。薄肉部２３０ｃは、その径方向外側の面に凸部２３３を有する。凸部２３１、２３２及び２３３は、径方向外側に突出して軸方向に延びる。
インシュレータ２３０は、その外周側に、径方向の厚さが薄い薄肉部２３０ａ、２３０ｂ及び２３０ｃを有する。薄肉部２３０ａは、その径方向外側の面に凸部２３１を有する。薄肉部２３０ｂは、その径方向外側の面に凸部２３２を有する。薄肉部２３０ｃは、その径方向外側の面に凸部２３３を有する。凸部２３１、２３２及び２３３は、径方向外側に突出して軸方向に延びる。
【0031】
基板４００は、凸部２３１、２３２及び２３３に対応した位置に、凸部２３１、２３２及び２３３に対応した形状の凹部４２１、４２２及び４２３を有する。凹部４２１、４２２及び４２３は、基板４００の内周面から径方向外側に凹む。
【0032】
凸部２３１、２３２及び２３３は、凹部４２１、４２２及び４２３に嵌め合うことで、基板４００の周方向位置を規制する。凸部２３１、２３２及び２３３、並びに凹部４２１、４２２及び４２３の軸方向から見た形状は、円形又は角形など、基板４００の周方向位置を規制可能であれば如何なる形状であってもよい。凸部２３１、２３２及び２３３は、規制部の一例である。凹部４２１、４２２及び４２３は、被規制部の一例である。規制部をインシュレータ２３０の外周面に設けた凹部とし、被規制部を基板４００に設けた凸部としてもよい。本実施形態のように、規制部を薄肉部２３０ａ、２３０ｂ及び２３０ｃに設けた凸部２３１、２３２及び２３３とすることで、凸部２３１、２３２及び２３３が薄肉部２３０ａ、２３０ｂ及び２３０ｃの補強リブとして機能し、インシュレータ２３０の径方向の変形を抑制することが出来る。インシュレータ２３０の径方向の変形は、基板４００の位置がずれる要因となる。
【0033】
図１０は、基板４００を－Ｙ側から見た正面図である。
基板４００は、周方向に６０度の間隔で、ホールＩＣ４１１、４１２及び４１３を実装する。基板４００は、周方向に１２０度の長さを有する。
基板４００は、周方向に６０度の間隔で、ホールＩＣ４１１、４１２及び４１３を実装する。基板４００は、周方向に１２０度の長さを有する。
【0034】
基板４００の凹部４２１、４２２及び４２３は、軸方向から見て半円形状である。凹部４２１、４２２及び４２３のうち周方向最も一方側凹部は、凹部４２１である。凹部４２１、４２２及び４２３のうち周方向最も他方側凹部は、凹部４２３である。凹部４２１の周方向一方側側面の接線である線Ａは、凹部４２３の周方向他方側側面の接線である線Ｂと平行である。これにより、基板４００の後付けの際、凹部４２１、４２２及び４２３に凸部２３１、２３２及び２３３をスムーズに嵌めることが出来、基板４００の後付けが容易である。凸部２３１、２３２及び２３３は、軸方向から見て三角形でもよい。凸部２３１、２３２及び２３３は、軸方向から見て台形でもよい。
【0035】
凹部４２１、４２２及び４２３は、基板４００の貫通孔４０３、４０４及び４０５を頂点とする多角形である三角形Ｃの中に位置する。これにより、基板４００の周方向の位置ずれを少なくすることが出来る。三角形Ｃは、固定部及び被固定部を頂点とする多角形の一例である。
【0036】
本実施形態では、ステータ２００の巻線からの引き出し線は、基板４００と繋がっていない。このため、基板４００にはモータ１００駆動用の電源線はない。基板４００には、モータ駆動制御用ＩＣに繋がるホール信号用部品が配置されており、モータ駆動制御用ＩＣなどはない。このため、基板４００の後付け、及び交換を容易に行うことが出来る。
【0037】
【0038】
ロータマグネット３２０は、径方向内側の面が平面である。爪部３３２は、ロータマグネット３２０の周方向端部に位置する。ロータマグネット３２０の径方向内側の面が平面であることから、ロータマグネット３２０とステータ２００との間のギャップは、ロータマグネット３２０の周方向中央部よりも周方向端部が大きい。このようなロータマグネット３２０の周方向端部に爪部３３２を設けることで、爪部３３２が、モータ１００の回転の邪魔になることがなく、ロータマグネット３２０を確実に保持することが出来る。
【0039】
複数の爪部３３２のうちの１つの爪部３３２は、複数のロータマグネット３２０のうち隣接する２つのロータマグネット３２０の両方の周方向端部を保持する。１つの爪部３３２が隣接するロータマグネット３２０の両方を保持するため、爪部３３２の周方向長さを長くすることが出来、爪部３３２の強度を高めることが出来る。周方向で隣り合うロータマグネット３２０は互いに極が異なるため、ステータ２００と対向する場合、一方のロータマグネット３２０に径方向内側への力が働けば、他方のロータマグネット３２０には径方向外側への力が働く。従って、隣接する両方のロータマグネット３２０の周方向端部を支える１つの爪部３３２は、どちらか一方のロータマグネット３２０だけを支えることが出来ればよい。
【0040】
複数の爪部３３２のうちの１つは、ロータマグネット３２０の周方向一方側端部に位置し、この爪部３３２に隣接する別の１つは、同じロータマグネット３２０の周方向他方側端部に位置する。ある爪部３３２とその爪部３３２に隣接する爪部３３２とでロータマグネット３２０の周方向両端を保持することで、ロータマグネット３２０の径方向内側への脱落をさらに防ぐことが出来る。
【0041】
爪部３３２は、マグネットホルダ３３０の内周部から径方向内側に延びる第１爪部３３２ａと、第１爪部３３２ａから軸方向他方側に延びる第２爪部３３２ｃと、を有する。爪部３３２は、第１爪部３３２ａから第１爪部３３２ａへの屈曲の際に屈曲部３３２ｂを形成する。第１爪部３３２ａは、ロータマグネット３２０の軸方向一方側と対向する。これにより、第１爪部３３２ａは、ロータマグネット３２０の軸方向一方側への移動を規制する。第２爪部３３２ｃは、ロータマグネット３２０の径方向内側と対向する、これにより、第２爪部３３２ｃは、ロータマグネット３２０の径方向内側への移動を規制する。第２爪部３３２ｃの径方向厚さは、ロータコア３１０を構成する電磁鋼板のうちの１枚の軸方向厚さよりも厚い。これにより、第２爪部３３２ｃの強度を確保することが出来る。
【0042】
マグネットホルダ３３０は、接着剤を介してロータマグネット３２０を保持する、これにより、接着剤によってマグネットホルダ３３０とロータマグネット３２０の間の寸法公差を吸収することが出来る。特に、ロータコア３１０を構成する積層鋼板は寸法公差が大きく、寸法の違いを吸収する構造が必要である。
【0043】
第２爪部３３２ｃは、接着剤を介してロータマグネット３２０を保持する。これにより、第２爪部３３２ｃとロータマグネット３２０との距離を接着剤で調整出来るので、爪部３３２の第１爪部３３２ａと第２爪部３３２ｃとの間の屈曲部３３２ｂの曲率が小さい（Ｒが緩い）場合でも、爪部３３２とロータマグネット３２０とが干渉することなく（ロータマグネット３２０が屈曲部３３２ｂの曲面に影響されることなく）、ロータマグネットを保持することが出来る。
【0044】
図１２は、ロータコア３１０の背面斜視図である。
ロータコア３１０は、側壁部３１２とその側壁部３１２に隣接する側壁部３１２との間に平面部３１３を有する。平面部３１３は、ロータコア３１０の径方向内側の面である。ロータマグネット３２０の径方向外側の面は、接着剤を介して平面部３１３に固定される。すなわち、ロータコア３１０は、側壁部３１２とその側壁部３１２に隣接する側壁部３１２とその間の平面部３１３とで形成される収容部３１４を有する。収容部３１４は、ロータコア３１０の径方向内側において、径方向外側に凹む。収容部３１４は、ロータマグネット３２０を収容する。
ロータコア３１０は、側壁部３１２とその側壁部３１２に隣接する側壁部３１２との間に平面部３１３を有する。平面部３１３は、ロータコア３１０の径方向内側の面である。ロータマグネット３２０の径方向外側の面は、接着剤を介して平面部３１３に固定される。すなわち、ロータコア３１０は、側壁部３１２とその側壁部３１２に隣接する側壁部３１２とその間の平面部３１３とで形成される収容部３１４を有する。収容部３１４は、ロータコア３１０の径方向内側において、径方向外側に凹む。収容部３１４は、ロータマグネット３２０を収容する。
【0045】
図１３は、ロータプレート３０２の背面斜視図である。
ロータプレート３０２は、ロータコア３１０の内周側で、ロータコア３１０の軸方向他方側端部よりも軸方向一方側に延びる爪部３０３を有する。ロータプレート３０２の爪部３０３は、周方向に等間隔で１０個設けられている。爪部３０３は、マグネットホルダ３３０の爪部３３２の周方向位置に対応した位置に設けられている。爪部３０３は、接着剤を介してロータマグネット３２０を保持する。
ロータプレート３０２は、ロータコア３１０の内周側で、ロータコア３１０の軸方向他方側端部よりも軸方向一方側に延びる爪部３０３を有する。ロータプレート３０２の爪部３０３は、周方向に等間隔で１０個設けられている。爪部３０３は、マグネットホルダ３３０の爪部３３２の周方向位置に対応した位置に設けられている。爪部３０３は、接着剤を介してロータマグネット３２０を保持する。
【0046】
ロータマグネット３２０の径方向内側面と対向する爪部３３２の周方向長さは、ロータマグネット３２０の径方向内側面と対向する爪部３０３の周方向長さよりも短い。爪部３０３とロータマグネット３２０との対向面は、軸方向長さよりも周方向長さが長い。爪部３３２とロータマグネット３２０との対向面は、軸方向長さよりも周方向長さが短い。
【0047】
爪部３０３は、ロータマグネット３２０の径方向内側面を、主に周方向の長さで保持する。ロータプレート３０２がアルミダイキャストである場合、爪部３０３が軸方向に長いと折れやすい。このため、爪部３０３を軸方向に短く、周方向に長くすることで、爪部３０３とロータマグネット３２０との接触面積を大きく確保することが出来、保持力を高めることが出来る。爪部３３２は、ロータマグネット３２０の径方向内側面を、主に軸方向の長さで保持する。マグネットホルダ３３０がアルミ板である場合、爪部３３２を形成する際、爪部３３２が軸方向に長く周方向に短いほうが軸方向に曲げやすい。また、爪部３３２を軸方向に長く、周方向に短くすることで、ロータマグネット３２０との接触面積を大きく確保することが出来、保持力を高めることが出来る。
【0048】
＜モータ１００の作用・効果＞
次に、モータ１００の作用・効果について説明する。
次に、モータ１００の作用・効果について説明する。
【0049】
上述の実施形態に係る発明においては、モータであって、軸方向に延びる中心軸と、前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、前記基板よりも軸方向一方側に位置し、前記ステータを支持するケースと、を有し、前記ステータは、前記基板の周方向位置を規制する規制部を有し、前記ケースは、前記基板を固定する固定部を有し、前記基板は、前記規制部により周方向位置を規制される被規制部と、前記固定部に固定される被固定部を有する。
基板がケースに固定されることで、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
基板がケースに固定されることで、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
【0050】
また、前記回転位置検出回路は、ホールＩＣを有し、前記基板は、前記ホールＩＣと外部とを接続するコネクタを実装する。
ホールＩＣによりロータの回転位置を検出することが出来る。
ステータの巻線からの引き出し線は、基板と繋がっていない。このため、基板にはモータ駆動用の電源線はない。基板にはモータ駆動制御用ＩＣにつながるホール信号用部品が配置されており、モータ駆動制御用のＩＣなどはない。このため、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
ホールＩＣによりロータの回転位置を検出することが出来る。
ステータの巻線からの引き出し線は、基板と繋がっていない。このため、基板にはモータ駆動用の電源線はない。基板にはモータ駆動制御用ＩＣにつながるホール信号用部品が配置されており、モータ駆動制御用のＩＣなどはない。このため、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
【0051】
また、前記固定部及び前記被固定部は、前記ロータよりも径方向外側に位置する。
固定部及び被固定部がロータよりも径方向外側であることで、基板の固定、及び取り外しを容易に行うことが出来る。
固定部及び被固定部がロータよりも径方向外側であることで、基板の固定、及び取り外しを容易に行うことが出来る。
【0052】
また、前記固定部は、軸方向に延びるネジ穴を有し、前記被固定部は、前記ネジ穴と軸方向で対向し、軸方向に貫通する孔を有し、前記基板は、前記孔を貫通したネジが前記ネジ穴にネジ止めされて前記ケースに固定される。
基板の孔とケースのネジ穴で固定することで、基板の固定、及び取り外しを容易に行うことが出来る。
基板の孔とケースのネジ穴で固定することで、基板の固定、及び取り外しを容易に行うことが出来る。
【0053】
また、前記固定部及び前記被固定部は、３つ以上設けられ、前記規制部及び前記被規制部は、３つ以上の前記固定部及び前記被固定部を頂点とする多角形の中に位置する。
規制部及び被規制部が、３つ以上の固定部及び被固定部を頂点とする多角形の中に位置することで、基板の周方向の位置ずれを少なくすることが出来る。
規制部及び被規制部が、３つ以上の固定部及び被固定部を頂点とする多角形の中に位置することで、基板の周方向の位置ずれを少なくすることが出来る。
【0054】
また、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに固定されたインシュレータと、を有し、前記規制部は、前記インシュレータの外側面側で径方向外側に突出する凸部を複数有し、前記被規制部は、前記基板の内側面側で径方向外側に凹む凹部を複数有し、複数の前記凸部は、複数の前記凹部に嵌まって前記基板の周方向位置を規制する。
凸部が凹部に嵌まることで、正確な基板の位置決めをすることが出来る。
凸部をインシュレータの径方向外側の薄肉部に設けることで、凸部が薄肉部の補強リブとして機能し、インシュレータの径方向への変形を抑制することが出来る。インシュレータの径方向の変形は、基板の位置がずれる要因となる。
凸部が凹部に嵌まることで、正確な基板の位置決めをすることが出来る。
凸部をインシュレータの径方向外側の薄肉部に設けることで、凸部が薄肉部の補強リブとして機能し、インシュレータの径方向への変形を抑制することが出来る。インシュレータの径方向の変形は、基板の位置がずれる要因となる。
【0055】
また、複数の前記凹部のうち周方向最も一方側凹部の周方向一方側側面の接線は、複数の前記凹部のうち周方向最も他方側凹部の周方向他方側側面の接線と平行である。
このため、基板の後付けの際、凹部に凸部をスムーズに嵌めることが出来、基板の後付けが容易である。
凸部は、軸方向から見て半円形状である。凸部は、軸方向から見て三角形でもよい。凸部は、軸方向から見て台形でもよい。
このため、基板の後付けの際、凹部に凸部をスムーズに嵌めることが出来、基板の後付けが容易である。
凸部は、軸方向から見て半円形状である。凸部は、軸方向から見て三角形でもよい。凸部は、軸方向から見て台形でもよい。
【0056】
上述の実施形態に係る発明においては、モータであって、軸方向に延びる中心軸と、前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、を有し、前記ロータは、前記中心軸と嵌合するロータプレートと、前記ロータプレートと嵌合し、径方向内側に径方向外側に凹む収容部を有するロータコアと、前記収容部に収容され前記ステータと径方向内側で対向するロータマグネットと、前記ロータマグネットの軸方向一方側及び径方向内側への移動を規制するホルダ爪部を備えたマグネットホルダと、を有する。
このため、マグネットホルダによって、ロータマグネットの径方向内側への脱落を防ぐことが出来る。
このため、マグネットホルダによって、ロータマグネットの径方向内側への脱落を防ぐことが出来る。
【0057】
また、前記ホルダ爪部は、内周部から径方向内側に延びる第１爪部と前記第１爪部から軸方向他方側に延びる第２爪部とを有し、前記第１爪部は、前記ロータマグネットの軸方向一方側と対向し、前記第２爪部は、前記ロータマグネットの径方向内側と対向する。
このため、ロータコア、ロータプレート及びマグネットホルダによってロータマグネットを６方向から保持することが出来、ロータマグネットの脱落をさらに防ぐことが出来る。
このため、ロータコア、ロータプレート及びマグネットホルダによってロータマグネットを６方向から保持することが出来、ロータマグネットの脱落をさらに防ぐことが出来る。
【0058】
また、前記ロータマグネットは、径方向内側の面が平面であり、前記ホルダ爪部は、前記ロータマグネットの周方向端部に位置する。
ロータマグネットの径方向内側の面が平面であることから、ロータマグネットとステータとの間のギャップは、ロータマグネットの周方向中央部よりも周方向端部が大きい。このようなロータマグネットの周方向端部にホルダ爪部を設けることで、ホルダ爪部が、モータの回転の邪魔になることがなく、ロータマグネットを確実に保持することが出来る。
ロータマグネットの径方向内側の面が平面であることから、ロータマグネットとステータとの間のギャップは、ロータマグネットの周方向中央部よりも周方向端部が大きい。このようなロータマグネットの周方向端部にホルダ爪部を設けることで、ホルダ爪部が、モータの回転の邪魔になることがなく、ロータマグネットを確実に保持することが出来る。
【0059】
また、前記ロータは、周方向に隣接する複数の前記ロータマグネットを有し、前記ホルダ爪部は、隣接する前記ロータマグネットの両方の周方向端部を保持する。
ホルダ爪部が隣接するロータマグネットの両方を保持するため、ホルダ爪部の周方向長さを長くすることが出来、ホルダ爪部の強度を高めることが出来る。
隣り合うロータマグネットは互いに極が異なるため、ステータと対向する場合、一方のロータマグネットに径方向内側への力が働けば、他方のロータマグネットには径方向外側への力が働く。従って、隣接する両方のロータマグネットの周方向端部を支える１つのホルダ爪部は、どちらか一方のマグネットだけを支えることが出来ればよい。
ホルダ爪部が隣接するロータマグネットの両方を保持するため、ホルダ爪部の周方向長さを長くすることが出来、ホルダ爪部の強度を高めることが出来る。
隣り合うロータマグネットは互いに極が異なるため、ステータと対向する場合、一方のロータマグネットに径方向内側への力が働けば、他方のロータマグネットには径方向外側への力が働く。従って、隣接する両方のロータマグネットの周方向端部を支える１つのホルダ爪部は、どちらか一方のマグネットだけを支えることが出来ればよい。
【0060】
また、前記マグネットホルダは、周方向に隣接する複数の前記ホルダ爪部を有し、複数の前記ホルダ爪部の１つは、前記ロータマグネットの周方向一方側端部に位置し、前記ホルダ爪部に隣接する別の１つは、前記ロータマグネットの周方向他方側端部に位置する。
ロータマグネットの周方向両端を保持することで、ロータマグネットの径方向内側への脱落をさらに防ぐことが出来る。
ロータマグネットの周方向両端を保持することで、ロータマグネットの径方向内側への脱落をさらに防ぐことが出来る。
【0061】
また、前記マグネットホルダは、非磁性材である。
マグネットホルダが非磁性材であることで、ロータマグネットの極に影響を与えないで済む。また、隣り合うロータマグネットの極が異なっていても、磁力がショートすることがない。また、ホールＩＣに向かう磁力への影響もない。
マグネットホルダが非磁性材であることで、ロータマグネットの極に影響を与えないで済む。また、隣り合うロータマグネットの極が異なっていても、磁力がショートすることがない。また、ホールＩＣに向かう磁力への影響もない。
【0062】
また、前記ロータコアは、複数の電磁鋼板を軸方向に積層して成る積層鋼板で構成され、前記マグネットホルダの軸方向厚さは、１枚の前記電磁鋼板の軸方向厚さよりも厚い。
このため、マグネットホルダの強度を確保することが出来る。
また、第２爪部の径方向厚さは、１枚の電磁鋼板の軸方向厚さよりも厚い。
このため、マグネットホルダの強度を確保することが出来る。
また、第２爪部の径方向厚さは、１枚の電磁鋼板の軸方向厚さよりも厚い。
【0063】
また、前記マグネットホルダは、接着剤を介して前記ロータマグネットを保持する。
このため、接着剤によりマグネットホルダとロータマグネットの間の寸法公差を吸収することが出来る。特に、積層鋼板は寸法公差が大きく、寸法の違いを吸収する構造が必要である。
また、ホルダ爪部の第１爪部と第２爪部の間の屈曲の曲率が小さい（Ｒが緩い）場合でも、ホルダ爪部とロータマグネットとが干渉することなく（ロータマグネットが屈曲の曲面に影響されることなく）、ロータマグネットを保持することが出来る。
このため、接着剤によりマグネットホルダとロータマグネットの間の寸法公差を吸収することが出来る。特に、積層鋼板は寸法公差が大きく、寸法の違いを吸収する構造が必要である。
また、ホルダ爪部の第１爪部と第２爪部の間の屈曲の曲率が小さい（Ｒが緩い）場合でも、ホルダ爪部とロータマグネットとが干渉することなく（ロータマグネットが屈曲の曲面に影響されることなく）、ロータマグネットを保持することが出来る。
【0064】
また、前記ロータプレートは、前記ロータマグネットの軸方向他方側及び径方向内側への移動を規制するプレート爪部を備えたロータプレートと、を備える。
ロータプレートによって、ロータマグネットの径方向内側への脱落をさらに防ぐことが出来る。
ロータプレートによって、ロータマグネットの径方向内側への脱落をさらに防ぐことが出来る。
【0065】
また、前記プレート爪部は、前記ロータプレートの内周部から軸方向一方側に延び、前記プレート爪部は、前記ロータマグネットの径方向内側と対向する。
ロータコア、ロータプレート及びマグネットホルダによってロータマグネットを６方向から保持することが出来、ロータマグネットの脱落をさらに防ぐことが出来る。
ロータコア、ロータプレート及びマグネットホルダによってロータマグネットを６方向から保持することが出来、ロータマグネットの脱落をさらに防ぐことが出来る。
【0066】
また、前記ロータマグネットの内側面と対向する前記ホルダ爪部の周方向長さは、前記ロータマグネットの内側面と対向する前記プレート爪部の周方向長さよりも短い。
プレート爪部はロータマグネットの内側面を、主に周方向の長さで保持する。ロータプレートはアルミダイキャストであり、軸方向に長いと折れやすい。このため、プレート爪部を軸方向に短く、周方向に長くすることで、ロータマグネットとの接触面積を大きく確保することが出来、保持力を高めることが出来る。
ホルダ爪部はロータマグネットの内側面を、主に軸方向の長さで保持する。マグネットホルダはアルミ板であり、ホルダ爪部が軸方向に長く周方向に短いほうが軸方向に曲げやすい。また、ホルダ爪部を軸方向に長く、周方向に短くすることで、ロータマグネットとの接触面積を大きく確保することが出来、保持力を高めることが出来る。
また、プレート爪部とマグネットとの対向面は、軸方向長さよりも周方向長さが長い。
また、ホルダ爪部とマグネットとの対向面は、軸方向長さよりも周方向長さが短い。
プレート爪部はロータマグネットの内側面を、主に周方向の長さで保持する。ロータプレートはアルミダイキャストであり、軸方向に長いと折れやすい。このため、プレート爪部を軸方向に短く、周方向に長くすることで、ロータマグネットとの接触面積を大きく確保することが出来、保持力を高めることが出来る。
ホルダ爪部はロータマグネットの内側面を、主に軸方向の長さで保持する。マグネットホルダはアルミ板であり、ホルダ爪部が軸方向に長く周方向に短いほうが軸方向に曲げやすい。また、ホルダ爪部を軸方向に長く、周方向に短くすることで、ロータマグネットとの接触面積を大きく確保することが出来、保持力を高めることが出来る。
また、プレート爪部とマグネットとの対向面は、軸方向長さよりも周方向長さが長い。
また、ホルダ爪部とマグネットとの対向面は、軸方向長さよりも周方向長さが短い。
【0067】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態におけるモータ１００の基本的構成は第１実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、相違する箇所のみを説明する。言い換えると、本実施形態において特に記載がない場合は、モータ１００の構成は第１実施形態と同じである。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態におけるモータ１００の基本的構成は第１実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、相違する箇所のみを説明する。言い換えると、本実施形態において特に記載がない場合は、モータ１００の構成は第１実施形態と同じである。
【0068】
＜全体構成＞
図１４は、本発明の第２実施形態に係る空気圧縮機６００を示し、空気圧縮機６００の上面を覆うカバー（図示せず）を取り外した状態の平面図である。この空気圧縮機６００は、可搬型コンプレッサであり、＋Ｚ方向を上方向、－Ｚ方向を下方向として、地面に載置されて使用される。
この図１４が示すように、本実施形態に係る空気圧縮機６００は、２本のタンク６１５と、このタンク６１５の上方に配置された機構部と、を備えている。機構部は、モータ１００、ファン６０１、圧縮機構、制御基板などで構成されている。
図１４は、本発明の第２実施形態に係る空気圧縮機６００を示し、空気圧縮機６００の上面を覆うカバー（図示せず）を取り外した状態の平面図である。この空気圧縮機６００は、可搬型コンプレッサであり、＋Ｚ方向を上方向、－Ｚ方向を下方向として、地面に載置されて使用される。
この図１４が示すように、本実施形態に係る空気圧縮機６００は、２本のタンク６１５と、このタンク６１５の上方に配置された機構部と、を備えている。機構部は、モータ１００、ファン６０１、圧縮機構、制御基板などで構成されている。
【0069】
ファン６０１は、機構部の内部に冷却風を導入してモータ１００や制御基板などの発熱部品を冷却するためのものである。このファン６０１は、モータ１００のシャフト３０１に固定されており、モータ１００が駆動したときに一体的に回転するように構成されている。
【0070】
圧縮機構は、モータ１００によって駆動して圧縮空気を生成するためのものであり、ピストンを往復動させることでシリンダ内に導入された空気を圧縮する。本実施形態に係る空気圧縮機６００は、一次圧縮機構６１０と二次圧縮機構６１１の２つの圧縮機構を備えた多段圧縮機である。
【0071】
図１９に示すように、一次圧縮機構６１０は、一次シリンダ６１０ａと、一次シリンダ６１０ａ内に往復動可能に配置された一次ピストン６１０ｂと、を備えており、モータ１００の駆動力によって一次ピストン６１０ｂが往復動することで一次シリンダ６１０ａ内の空気を圧縮することができる。また、二次圧縮機構６１１は、二次シリンダ６１１ａと、二次シリンダ６１１ａ内に往復動可能に配置された二次ピストン６１１ｂと、を備えており、モータ１００の駆動力によって二次ピストン６１１ｂが往復動することで二次シリンダ６１１ａ内の空気を圧縮することができる。外部から供給された空気は、まず一次圧縮機構６１０によって圧縮される。一次圧縮機構６１０によって圧縮された空気は、二次圧縮機構６１１に導入され、二次圧縮機構６１１によって更に圧縮される。このように二段階で圧縮された空気は、タンク６１５に送られて貯留される。
【0072】
タンク６１５は、圧縮機構で生成された圧縮空気を貯留するためのものである。本実施形態に係る空気圧縮機６００は、２本のタンク６１５を備えている。２本のタンク６１５は、空気圧縮機６００の長手方向に沿って、互いに平行に配置されている。
【0073】
このタンク６１５に貯留された圧縮空気は、減圧弁６１６を通過することで任意の圧力に減圧されて、エア取り出し口から外部に取り出すことができる。本実施形態においては、エア取り出し口にエアカプラ６１７が設けられており、エアホースをワンタッチで着脱することができる。このようにエア取り出し口にエアホースを接続することで、タンク６１５内の圧縮空気を取り出して使用することができる。
【0074】
なお、特に図示しないが、圧縮機構とタンク６１５との間には、空気圧縮機６００の動作全体を制御する制御基板が設けられている。この制御基板は、地面と略水平に、圧縮機構の下面側に配置されている。この制御基板は、ＣＰＵを中心に構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えている。そして、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み込むことで、各種の入力装置及び出力装置を制御するように構成されている。
【0075】
この制御基板の入力装置としては、例えば、各種の操作スイッチ、圧力センサ、ホールＩＣ（回転位置検出回路）、サーミスタなどである。なお、入力装置としては、これらの入力装置に限定されず、他の入力装置を備えていてもよい。
【0076】
操作スイッチは、ユーザが操作可能な各種のスイッチである。ここでは詳しく説明しないが、例えば、電源のオンオフを行うスイッチや、運転モードの切り替えを行うスイッチなどの複数種類の操作スイッチを設けてもよい。この操作スイッチは、図示しないカバーの表面に設けられた操作パネルに配置される。
【0077】
圧力センサは、タンク６１５の内圧を計測するためのものである。制御基板は、この圧力センサが検出した圧力値に基づいて、モータ１００の駆動開始または停止を制御する。具体的には、圧縮機構の駆動を開始させるための圧力値であるオン圧と、圧縮機構の駆動を停止するための圧力値であるオフ圧とが予め設定されており、例えば、圧縮空気の使用によりタンク６１５の内圧が下降し、タンク６１５の内圧が予め設定されたオン圧まで低下した場合には、モータ１００を駆動して圧縮空気の充填を行う。また、モータ１００の駆動中に、タンク６１５の内圧が予め設定されたオフ圧に到達したら、モータ１００の駆動を停止する。
【0078】
ホールＩＣ（回転位置検出回路）は、第１実施形態ですでに説明したように、モータ１００の回転位置を検出するためのものである。制御基板は、このホールＩＣからの信号を解析することでモータ１００の回転数（ｒｐｍ）を算出することができる。
【0079】
サーミスタは、モータ１００の温度を検出するためのものである。このサーミスタで検出された温度は、モータ１００の制御を補正するために用いられる。
【0080】
また、この制御基板の出力装置としては、モータ１００が設けられている。すなわち、上記した入力装置からの入力信号に基づいて、制御基板がモータ１００の回転を制御するように構成されている。
【0081】
次に、本実施形態に係る圧縮機構およびモータ１００の具体的態様について説明する。
図１５は、圧縮機構およびモータ１００の斜視図である。
図１６は、図１５に示した圧縮機構およびモータ１００を－Ｙ側から見た正面図である。
図１７は、図１５から、ロータプレート３０２を取り除いて示す斜視図である。
図１８は、図１５に示した圧縮機構およびモータ１００から、ロータプレート３０２を取り除いた状態を－Ｙ側から見た正面図である。
図１５は、圧縮機構およびモータ１００の斜視図である。
図１６は、図１５に示した圧縮機構およびモータ１００を－Ｙ側から見た正面図である。
図１７は、図１５から、ロータプレート３０２を取り除いて示す斜視図である。
図１８は、図１５に示した圧縮機構およびモータ１００から、ロータプレート３０２を取り除いた状態を－Ｙ側から見た正面図である。
【0082】
本実施形態に係る圧縮機構およびモータ１００は、軸方向に延びるシャフト３０１と、ステータ２００と、ロータ３００と、基板６５０と、ケース６８０と、を有する。モータ１００は、ステータ２００の径方向外側にロータ３００を配置したアウターロータ型のモータである。ステータ２００およびロータ３００の基本的態様は、第１実施形態と同様である。
【0083】
本実施形態においては、図１５および図１６に示すように、圧縮機構の前方（－Ｙ側）にモータ１００が配置されている。モータ１００のシャフト３０１は、図１９に示すように、圧縮機構の内部を貫通しており、シャフト３０１の左右両側に圧縮機構のシリンダが突出している。具体的には、シャフト３０１の－Ｘ側に一次圧縮機構６１０が配置され、シャフト３０１の＋Ｘ側に二次圧縮機構６１１が配置されている。モータ１００のシャフト３０１は、圧縮機構のクランク軸として作用する。クランク軸およびクランク機構は周知の構造である。すなわち、シャフト３０１（クランク軸）にはクランクアームが取り付けられており、クランクアームにはクランクピンを介してコンロッドが取り付けられている。コンロッドの先端にはピストンが取り付けられている。シャフト３０１が回転すると、シャフト３０１（クランク軸）に取り付けられたクランクアームが回転することで、コンロッドが揺動しつつ往復動する。このような作用により、シャフト３０１の回転運動がピストンの往復動に変換され、シャフト３０１の両側に配置された圧縮機構が作動するようになっている。
【0084】
基板６５０は、図１７および図１８に示すように、中心角が約１２０度の円弧状であり、周方向に１２０度の長さを有する。この基板６５０は、第１実施形態と同様に、周方向に６０度の間隔で、ホールＩＣ（図示せず）を実装する。ホールＩＣは、ロータ３００の回転位置を検出する回転位置検出回路の一例である。なお、特に図示しないが、本実施形態に係るホールＩＣは、表面実装用のものが使用されており、基板６５０に表面実装されている。表面実装用のホールＩＣを使用することで、軸方向の厚みを抑えることができる。
【0085】
この基板６５０は、電線６７０を接続可能なコネクタを配置したコネクタ配置部６６０を備える。このコネクタ配置部６６０は、図１８等に示すように、径方向外側に突出して設けられており、ロータ３００よりも径方向外側に位置している。本実施形態においては、このコネクタ配置部６６０の表裏いずれかの面に、複数のコネクタが配置されている。具体的には、図２１および図２２に示すように、コネクタ配置部６６０の圧縮機構側の面に、制御基板接続用コネクタ６６１とサーミスタ用コネクタ６６２が配置されている。サーミスタ用コネクタ６６２には、リードタイプのサーミスタが接続される。制御基板用コネクタ６６１は、ホールＩＣで検出した信号と、サーミスタ用コネクタ６６２を介して基板６５０に入力されたサーミスタの信号を外部出力可能な端子を有する。これらのコネクタを介して、基板６５０と制御基板とを電線６７０で接続することで、基板６５０から制御基板へと信号を出力し、フィードバック制御に使用することができる。
【0086】
なお、本実施形態においては、モータ１００の軸を水平方向に配置するとともに、モータ１００の制御回路を備えた制御基板をモータ１００の下方に配置している。また、上記したコネクタ配置部６６０は、図１８等に示すように、ロータ３００よりも下方に配置されている。このため、基板６５０のコネクタにつなげた電線６７０をそのまま下方に引き回して制御基板につなげることができる。このように、電線６７０の取り回しがしやすい構造となっている。また、コネクタ配置部６６０が上面に露出しないので、基板６５０を損傷しにくい構造となっている。
【0087】
また、この基板６５０は、径方向外側に突出する突出部６５６、６５７及び６５８を備える。これら突出部６５６、６５７及び６５８は、周方向に６０度の間隔で設けられている。それぞれの突出部６５６、６５７及び６５８には、軸方向に貫通する貫通孔６５３、６５４及び６５５が形成されている。
【0088】
ケース６８０は、圧縮機構の一部を内蔵するクランクケースである。本実施形態に係るケース６８０は、圧縮機構の一部であるクランク部を内蔵している。クランク部とは、圧縮機構の一部であって、上記したクランクアームを含むクランク軸周辺の機構部である。このケース６８０は、基板６５０よりも軸方向一方側に位置する。このケース６８０は、下方に突出する４つの脚部６８６を備え、この４つの脚部６８６によってタンク６１５の上方に固定されている。なお、この４つの脚部６８６のうち、前方（－Ｙ側）に配置された一対の脚部６８６は、基板６５０の径方向外側に配置されている。
【0089】
このケース６８０は、ステータ２００を支持する。ケース６８０は、ステータ２００を直接支持しないものであってもよい。基板６５０は、貫通孔６５３、６５４及び６５５を介してケース６８０のネジ穴６８３、６８４及び６８５にねじ止めされることでケース６８０に固定される。ケース６８０のネジ穴６８３、６８４及び６８５は、軸方向一方側端部から軸方向他方側に延びる。ケース６８０のネジ穴６８３、６８４及び６８５は、固定部の一例である。基板６５０の貫通孔６５３、６５４及び６５５は、被固定部の一例である。固定部及び被固定部は３つ以上設けられる。基板６５０がステータ２００に固定されずにケース６８０に固定されることで、基板６５０の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
また、このケース６８０は、圧縮機構のクランク軸（シャフト３０１）を回転自在に支持している。ケース６８０は、クランク軸を直接支持しないものであってもよい。
また、このケース６８０は、圧縮機構のクランク軸（シャフト３０１）を回転自在に支持している。ケース６８０は、クランク軸を直接支持しないものであってもよい。
【0090】
基板６５０の貫通孔６５３、６５４及び６５５は、ロータ３００よりも径方向外側に位置する。すなわち、固定部及び被固定部はロータ３００よりも径方向外側に位置する。これにより、基板６５０の固定、及び取り外しを容易に行うことが出来る。
【0091】
上記したケース６８０は、基板６５０よりも径方向外側に突出する支持部を備える。具体的には、図１５および図１６に示すように、ケース６８０は、基板６５０の突出部６５６よりも下方（－Ｚ側）に突出する第１支持部６８１と、基板６５０のコネクタ配置部６６０よりも下方（－Ｚ側）に突出する第２支持部６８２と、を備える。このように、基板６５０よりも径方向外側に突出する支持部を備えることで、ケース６８０を床面に載置したときに、基板６５０が床面に当たらないようになっている。
【0092】
ところで、本実施形態に係るインシュレータ２３０は、第１実施形態において説明した凸部２３１、２３２及び２３３を備えておらず、また、本実施形態に係る基板６５０は、第１実施形態において説明した凹部４２１、４２２及び４２３を備えていない。このため、凸部２３１、２３２及び２３３を、凹部４２１、４２２及び４２３に嵌め合うことで、基板４００の周方向位置を規制するようには構成されていない。本実施形態に係る基板６５０は、インシュレータ２３０に接触しないようにケース６８０に取り付けられる。
【0093】
また、図２０に示すように、軸方向に見たときに、インシュレータ２３０とケース６８０の固定部との間に、基板６５０の厚みＴよりも大きい間隙Ｇが設けられている。このため、基板６５０をＸ軸方向またはＹ軸方向に水平にスライドさせたとしても、基板６５０がインシュレータ２３０に接触しないようになっている。このように設定することで、インシュレータ２３０と重なるように基板６５０を奥に移動させることができるため、基板６５０を比較的自由に移動させることができる。
【0094】
ここで、本実施形態においては、図１５に示すように、基板６５０の径方向外側に脚部６８６が配置されている。このため、基板６５０をそのまま径方向外側にスライドさせることはできない。また、基板６５０の突出部６５３、６５４の間に脚部６８６が配置されている。このため、基板６５０をそのまま周方向にスライドさせると、突出部６５３、６５４が脚部６８６に干渉してしまう。このような配置においては、第１実施形態のように凸部２３１、２３２及び２３３を凹部４２１、４２２及び４２３に嵌め合う構成にすると、脚部６８６が障害となって基板６５０が交換できない場合がある。この点、本実施形態においては、インシュレータ２３０とケース６８０の固定部との間に、基板６５０の厚みＴよりも大きい間隙Ｇを設けているので、基板６５０を周方向に回転させることができ、脚部６８６を避けて基板６５０を交換することができる。なお、本実施形態においては、ケース６８０の固定部が、軸方向に見てモータ１００側に突出して形成されている。このため、固定部の径方向内側に、軸方向に見て固定部よりも反モータ１００側に陥没した凹陥部６８７が設けられている（図１９参照）。この凹陥部６８７は、ステータ２００に臨むように周方向に延設されている。このため、基板６５０を交換時に周方向に回転させるときに、このケース６８０の凹陥部６８７を使用して基板６５０を回転させることができ、基板６５０がインシュレータ２３０に接触しにくくなっている。
【0095】
なお、本実施形態に係る基板６５０の内側の角は、面取り形状６６３（本実施形態ではＣ面）となっている。このため、基板６５０をスライドさせて交換するときに、基板６５０の内側の角がインシュレータ２３０などに接触したとしても、破損や傷が生じにくくなっている。
【0096】
＜空気圧縮機６００の作用・効果＞
次に、空気圧縮機６００の作用・効果について説明する。
次に、空気圧縮機６００の作用・効果について説明する。
【0097】
上述の実施形態に係る発明においては、モータと、前記モータによって駆動する圧縮機構と、前記圧縮機構の一部を内蔵するクランクケースと、を備えた空気圧縮機であって、前記モータは、軸方向に延びる中心軸と、前記中心軸を中心に前記軸方向に延びるステータと、前記ステータの径方向外側と対向し、前記中心軸を中心に回転するロータと、前記ロータよりも軸方向一方側に位置し、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出回路を実装した基板と、を有し、前記クランクケースは、前記基板を固定する固定部を有し、前記基板は、前記固定部に固定される被固定部を有する。
基板がクランクケースに固定されることで、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
基板がクランクケースに固定されることで、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
【0098】
また、前記固定部及び前記被固定部は、前記ロータよりも径方向外側に位置する。
固定部及び被固定部がロータよりも径方向外側であることで、基板の固定、及び取り外しを容易に行うことが出来る。
固定部及び被固定部がロータよりも径方向外側であることで、基板の固定、及び取り外しを容易に行うことが出来る。
【0099】
また、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに固定されたインシュレータと、を有し、軸方向に見たときに、前記インシュレータと前記固定部との間に、前記基板の厚みよりも大きい間隙が設けられている。
インシュレータと固定部との間に、基板の厚みよりも大きい間隙が設けられることで、基板とインシュレータとが干渉しにくく、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
インシュレータと固定部との間に、基板の厚みよりも大きい間隙が設けられることで、基板とインシュレータとが干渉しにくく、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
【0100】
また、前記回転位置検出回路は、前記基板に表面実装されている。
回転位置検出回路を基板に表面実装することで、軸方向の厚みを薄くすることができるので、基板とインシュレータとが干渉しにくく、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
回転位置検出回路を基板に表面実装することで、軸方向の厚みを薄くすることができるので、基板とインシュレータとが干渉しにくく、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
【0101】
また、前記基板は、電線を接続可能なコネクタを配置したコネクタ配置部を備え、前記コネクタ配置部は、前記ロータよりも径方向外側に位置する。
コネクタ配置部がロータよりも径方向外側に位置することで、コネクタへの電線の着脱が容易であり、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
コネクタ配置部がロータよりも径方向外側に位置することで、コネクタへの電線の着脱が容易であり、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
【0102】
また、前記コネクタ配置部に複数のコネクタを配置した。
このように複数のコネクタを一か所のコネクタ配置部に配置することで、コネクタへの電線の着脱が容易であり、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
このように複数のコネクタを一か所のコネクタ配置部に配置することで、コネクタへの電線の着脱が容易であり、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
【0103】
また、前記モータの軸を水平方向に配置するとともに、前記モータの制御回路を備えた制御基板を前記モータの下方に配置し、前記コネクタ配置部を、前記ロータよりも下方に配置した。
制御基板をモータの下方に配置し、コネクタ配置部を、ロータよりも下方に配置することで、制御基板とコネクタ配置部とが近くにあるので、両者を接続する電線の取り回しがしやすくなり、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
制御基板をモータの下方に配置し、コネクタ配置部を、ロータよりも下方に配置することで、制御基板とコネクタ配置部とが近くにあるので、両者を接続する電線の取り回しがしやすくなり、基板の後付け、および交換を容易に行うことが出来る。
【0104】
また、前記クランクケースは、前記基板よりも径方向外側に突出する支持部を備える。
基板よりも径方向外側に突出する支持部を備えることで、モータ１００や圧縮機構を床置きしたときに基板が当たらず、基板の損傷を防止することができる。
基板よりも径方向外側に突出する支持部を備えることで、モータ１００や圧縮機構を床置きしたときに基板が当たらず、基板の損傷を防止することができる。
【0105】
なお、上記した第２実施形態においては、インシュレータ２３０が凸部２３１、２３２及び２３３を備えず、基板６５０が凹部４２１、４２２及び４２３を備えない態様について説明したが、これに限らず、インシュレータ２３０に第１実施形態と同様の凸部２３１、２３２及び２３３を設け、基板６５０に第１実施形態と同様の凹部４２１、４２２及び４２３を設けてもよい。そして、凸部２３１、２３２及び２３３を、凹部４２１、４２２及び４２３に嵌め合うことで、基板４００の周方向位置を規制するようには構成してもよい。 すなわち、前記ステータは、前記基板の周方向位置を規制する規制部を有し、前記基板は、前記規制部により周方向位置を規制される被規制部を有するようにしてもよい。
【0106】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0107】
１００ モータ
２００ ステータ
３００ ロータ
４００ 基板
５００ ケース
６００ 空気圧縮機
６５０ 基板
６８０ ケース
２００ ステータ
３００ ロータ
４００ 基板
５００ ケース
６００ 空気圧縮機
６５０ 基板
６８０ ケース
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】