特開 2024-119377 モータユニット

(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】P2024119377

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】モータユニット

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/10 20060101AFI20240827BHJP

   H02K 11/215 20160101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

H02K5/10 A

H02K11/215

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023026237

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100182453

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 英明

(72)【発明者】

【氏名】小林 隼人

(72)【発明者】

【氏名】北山 直嗣

(72)【発明者】

【氏名】有竹 恭大

【テーマコード（参考）】

5H605

5H611

【Ｆターム（参考）】

5H605AA02

5H605AA08

5H605BB05

5H605CC02

5H605CC04

5H605DD16

5H605EB10

5H605EB32

5H611AA01

5H611PP07

5H611QQ01

5H611QQ02

5H611QQ03

5H611RR02

5H611TT01

5H611UA04

(57)【要約】

【課題】モータ回転軸を支持しながら軸受ホルダを組み付け可能なモータユニットを提供する。
【解決手段】モータ部２と、モータ部２を制御する制御部３と、モータ部２のモータ回転軸７を回転可能に支持する軸受２０，２１と、モータ部２と制御部３との間に配置され軸受２０を保持する軸受ホルダ２２と、モータ部２、制御部３、軸受２０，２１及び軸受ホルダ２２が収容されるハウジング４を備え、モータ部２に絶縁性の流体が流入するモータユニット１であって、軸受ホルダ２２は、ハウジング４のモータ部２側の空間と制御部３側の空間とを連通するように設けられる貫通孔２２ｅを有し、貫通孔２２ｅに、モータ部２側の空間と制御部３側の空間との間を閉鎖する隔壁部材２５が配置される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ部と、
前記モータ部を制御する制御部と、
前記モータ部のモータ回転軸を回転可能に支持する軸受と、
前記モータ部と前記制御部との間に配置され前記軸受を保持する軸受ホルダと、
前記モータ部、前記制御部、前記軸受及び前記軸受ホルダが収容されるハウジングを備え、
前記モータ部に絶縁性の流体が流入するモータユニットであって、
前記軸受ホルダは、前記ハウジングのモータ部側の空間と制御部側の空間とを連通するように設けられる貫通孔を有し、
前記貫通孔に、前記モータ部側の空間と前記制御部側の空間との間を閉鎖する隔壁部材が配置されることを特徴とするモータユニット。

【請求項2】

前記貫通孔は、前記モータ回転軸の軸線上に配置される請求項１に記載のモータユニット。

【請求項3】

前記モータ回転軸の軸方向一端部に取り付けられ前記モータ回転軸と一緒に回転する検知対象部材と、
前記隔壁部材を介して前記検知対象部材と対向するように配置され前記検知対象部材の回転を検知する回転センサを備える請求項１に記載のモータユニット。

【請求項4】

前記検知対象部材は、センサマグネットであり、
前記回転センサは、前記センサマグネットの磁気を検知する磁気センサである請求項３に記載のモータユニット。

【請求項5】

前記隔壁部材と前記軸受ホルダとの線膨張係数の差が１．０×１０^－５／Ｋ以下である請求項１又は２に記載のモータユニット。

【請求項6】

前記隔壁部材と前記貫通孔との間にシール材が介在する請求項１又は２に記載のモータユニット。

【請求項7】

前記隔壁部材が金属板のプレス成形品である請求項３又は４に記載のモータユニット。

【請求項8】

前記金属板の厚さが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である請求項７に記載のモータユニット。

【請求項9】

前記隔壁部材が非磁性体である請求項３又は４に記載のモータユニット。

【請求項10】

前記隔壁部材が脱磁されたプレス成形品である請求項３又は４に記載のモータユニット。

【請求項11】

前記隔壁部材の制御部側の端部が、前記貫通孔の制御部側の端部と同じ位置か、それよりもモータ部側に位置する請求項１又は２に記載のモータユニット。

【請求項12】

前記モータ回転軸は流体ポンプのポンプ部に連結される請求項１又は２に記載のモータユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（国際公開第２０２０－１６６５３１号）においては、オイルポンプなどに用いるモータユニットとして、モータ部と、モータ部を制御する制御部とが、ハウジング内に一体的に収容されたものが提案されている。

【0003】

このようなモータユニットにおいて、モータ部がオイルに浸かった状態で使用される場合、モータ部から制御部への流体の侵入及び外部への流体の漏出を防止するため、モータ部の空間を他の空間と区画し、さらに、密閉する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２０－１６６５３１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

モータ部の空間を密閉する方法としては、モータ部を構成するステータ及びロータをハウジング本体内に収容した後、ハウジング本体の開口部をカバー部材によって閉鎖し、ハウジング本体とカバー部材との間を液状ガスケットあるいはＯリングなどのシール材を用いて密閉する方法がある。

【0006】

しかしながら、カバー部材が、モータ回転軸の一端部を支持する軸受ホルダを兼ねる場合は、カバー部材の組み付けが困難となる。すなわち、カバー部材（軸受ホルダ）を取り付ける際、モータ回転軸の一端部が支持されていないので、モータ回転軸が傾かないように、作業者などがモータ回転軸を支持しながらカバー部材（軸受ホルダ）を組み付けなければならない。しかしながら、カバー部材（軸受ホルダ）を組み付けようとすると、モータ回転軸を支持する作業者の手又は治具などがカバー部材（軸受ホルダ）の組み付けの妨げとなる。このため、モータ回転軸を支持しながらカバー部材（軸受ホルダ）を組み付けることができず、カバー部材（軸受ホルダ）を組み付ける際にモータ回転軸が傾いて、カバー部材（軸受ホルダ）をうまく組み付けできない懸念がある。

【0007】

そこで、本発明は、モータ回転軸を支持しながら軸受ホルダを組み付け可能なモータユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明は、モータ部と、モータ部を制御する制御部と、モータ部のモータ回転軸を回転可能に支持する軸受と、モータ部と制御部との間に配置され軸受を保持する軸受ホルダと、モータ部、制御部、軸受及び軸受ホルダが収容されるハウジングを備え、モータ部に絶縁性の流体が流入するモータユニットであって、軸受ホルダは、ハウジングのモータ部側の空間と制御部側の空間とを連通するように設けられる貫通孔を有し、貫通孔に、モータ部側の空間と制御部側の空間との間を閉鎖する隔壁部材が配置されることを特徴とする。

【0009】

本発明に係るモータユニットにおいては、軸受ホルダが、ハウジングのモータ部側の空間と制御部側の空間とを連通するように設けられる貫通孔を有しているため、この貫通孔を通してモータ回転軸を支持することができる。すなわち、この貫通孔を通してモータ回転軸を支持しながら軸受ホルダの組み付けを行うことができるので、軸受ホルダの組み付け作業を容易に行えるようになると共に、組み付け不良の発生も回避できるようになる。また、軸受ホルダの組み付けを終えた後は、貫通孔内に隔壁部材を配置することにより、モータ部側の空間と制御部側の空間との間を閉鎖することができるため、モータ部側から制御部側への流体の流入を防止できる。

【0010】

貫通孔は、モータ回転軸の軸線上に配置されることが好ましい。貫通孔がモータ回転軸の軸線上にあることにより、貫通孔を通してモータ回転軸を支持しやすくなる。

【0011】

また、本発明に係るモータユニットは、モータ回転軸の軸方向一端部に取り付けられモータ回転軸と一緒に回転する検知対象部材と、隔壁部材を介して検知対象部材と対向するように配置され検知対象部材の回転を検知する回転センサを備えるものであってもよい。

【0012】

また、検知対象部材は、センサマグネットであり、回転センサは、センサマグネットの磁気を検知する磁気センサであってもよい。

【0013】

隔壁部材と軸受ホルダとの線膨張係数の差は１．０×１０^－５／Ｋ以下であることが好ましい。これらの部材の線膨張係数の差を１．０×１０^－５／Ｋ以下とすることにより、温度変化に伴う貫通孔と隔壁部材との間の締め代の変化が小さくなるため、密閉性を良好に確保できるようになる。

【0014】

隔壁部材と貫通孔との間にシール材を介在させてもよい。この場合、温度変化により隔壁部材と貫通孔とのそれぞれの寸法が変化しても、その変化に追従してシール材が弾性変形することにより、貫通孔における密閉性を良好に確保できる。また、密閉性を確保するために、線膨張係数の差が１．０×１０^－５／Ｋ以下となるような材料を選択しなくてもよくなるので、材料選択の幅が広がる。

【0015】

上記回転センサを備える構成においては、隔壁部材を金属板のプレス成形品により構成することが好ましい。隔壁部材をプレス成形品とすることにより、隔壁部材の厚さを薄く形成できるので、検知対象部材と回転センサとの間の距離を適切な距離に保ち、回転センサの検知精度を良好に維持できるようになる。

【0016】

また、上記プレス成形される金属板の厚さは、回転センサの検知精度のほか、耐圧性、コスト及び入手容易性を考慮し、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0017】

また、上記回転センサを備える構成においては、隔壁部材が非磁性体であることが好ましい。隔壁部材を非磁性体とすることにより、磁気の影響による回転センサの検知不良を回避できるようになる。

【0018】

また、隔壁部材の磁気の影響を回避するために、隔壁部材を脱磁されたプレス成形品により構成してもよい。それにより、製造時の磁化をキャンセルできる。

【0019】

また、隔壁部材の制御部側の端部は、貫通孔の制御部側の端部と同じ位置か、それよりもモータ部側に位置することが好ましい。このような位置に隔壁部材が配置されることにより、隔壁部材の制御部側の端部が貫通孔の制御部側の端部よりも制御部側に突出している場合に比べて、貫通孔の内面に対する隔壁部材の接触面積を大きく確保できるようになる。これにより、隔壁部材と貫通孔との間における摩擦力を大きく確保できるようになるので、隔壁部材が貫通孔内から脱落しにくくなる。

【0020】

また、本発明は、モータ回転軸が流体ポンプのポンプ部に連結されるモータユニットに適用可能である。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、モータ回転軸を支持しながら軸受ホルダを組み付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係るモータユニットを搭載するオイルポンプの構成を示す断面図である。

【図2】本実施形態に係るモータユニットの分解斜視図である。

【図3】バスバーが配置される部分（図１における一点鎖線枠にて囲まれる部分）を拡大して示す断面図である。

【図4】本実施形態に係るモータユニットの組み付け手順を示す断面図である。

【図5】本実施形態に係るモータユニットの組み付け手順を示す断面図である。

【図6】本実施形態に係るモータユニットの組み付け手順を示す断面図である。

【図7】本実施形態に係るモータユニットの組み付け手順を示す断面図である。

【図8】本実施形態に係るモータユニットの組み付け手順を示す断面図である。

【図9】隔壁部材と貫通孔との間にシール材を介在させた例を示す図である。

【図10】隔壁部材の厚さを示す図である。

【図11】隔壁部材を貫通孔から制御部側へ突出しないように配置した例を示す図である。

【図12】隔壁部材を貫通孔から制御部側へ突出するように配置した例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明に係るモータユニットの実施形態を図面に基づいて詳述する。以下の実施形態においては、トロコイドポンプなどのオイルポンプに組み付けられたモータユニットを例示する。なお、本発明に係るモータユニットは、オイル以外の絶縁性の流体を送り出す流体ポンプにも適用可能である。

【0024】

図１は、本実施形態に係るモータユニットを搭載するオイルポンプの構成を示す断面図、図２は、本実施形態に係るモータユニットの分解斜視図である。

【0025】

図１に示されるように、本実施形態に係るモータユニット１は、オイルポンプ６０のポンプ部６１を駆動させるモータ部２と、モータ部２を制御する制御部３と、モータ部２及び制御部３が収容されるハウジング４などを備えている。以下の説明において、モータ部２のモータ回転軸７と平行な方向（図１における上下方向と平行な方向）を「軸方向」と呼び、モータ回転軸７に対して交差する方向（直交する方向も含む。）を「径方向」と呼ぶ。また、モータ回転軸７を中心とする円の円周方向を「周方向」と呼ぶことにする。

【0026】

モータ部２は、ハウジング４に固定されるステータ５と、ステータ５の径方向内側に隙間を介して配置されるロータ６と、ロータ６の径方向内側に配置されるモータ回転軸７を有している。ステータ５は、磁性体から成るステータコアと、絶縁材料を介してステータコアに巻回されるコイルなどにより構成される。ロータ６は、磁性体から成る環状のロータコアと、ロータコアの周方向等間隔に配置される複数のマグネット（永久磁石）などにより構成される。モータ回転軸７は、ロータ６（ロータコア）の径方向内側に挿入され、ロータ６と一体に回転するように固定される。

【0027】

制御部３は、コンデンサなどの複数の電子部品が実装される基板８を有している。基板８には、外部電源に接続されるコネクタ３０が設けられている。コネクタ３０を介して外部電源から基板８に電力が供給されると、基板８上の制御回路によって電流が制御され、その電流が後述のバスバー３１を介してステータ５の各コイルに供給されることにより、ロータ６及びモータ回転軸７が一体に回転する。

【0028】

ハウジング４は、モータ部２及び制御部３が収容されるハウジング本体９と、ハウジング本体９の矩形状の開口部９ａ（図２参照）を覆うカバー部材１０とによって構成される。ハウジング本体９は、モータ部２が収容される第１収容部１１と、制御部３が収容される第２収容部１２とを一体に有している。

【0029】

第１収容部１１は、有底筒状に形成され、筒状（本実施形態では円筒状）の周壁部１１ａと、周壁部１１ａの軸方向一端部（図１における下端部）に設けられる底壁部１１ｂを有している。底壁部１１ｂにはモータ回転軸７の一端部を外部へ露出させるための孔部１１ｃが設けられている。

【0030】

第２収容部１２は、直方体状に形成され、矩形枠状の側壁部１２ａと、側壁部１２ａの軸方向一端部（図１における下端部）に設けられる底壁部１２ｂとを有している。図１における第２収容部１２の上部には、上記矩形状の開口部９ａが設けられている。モータ部２及び制御部３の各構成部材は、この開口部９ａを通してハウジング本体９内に収容される。

【0031】

また、開口部９ａを形成する側壁部１２ａの縁には、シール材１３が収容されるシール溝１２ｃが設けられている。カバー部材１０が開口部９ａを覆うようにハウジング本体９に装着されると、シール材１３がカバー部材１０とハウジング本体９との各装着面間において挟まれることにより、ハウジング４内が密閉される。ハウジング本体９の開口部９ａの近傍（縁部）には、カバー部材１０をハウジング本体９に固定するためのねじが挿入される複数のねじ孔１２ｆ（図２参照）が設けられている。また、第２収容部１２の側壁部１２ａとカバー部材１０には、モータユニット１を車両などの対象物に取り付けるためのボルトが挿通される複数のボルト挿通孔１２ｄ，１０ａが設けられている。

【0032】

また、第２収容部１２の側壁部１２ａには、基板８が取り付けられる複数の取付面１２ｅが設けられている（図２参照）。これらの取付面１２ｅには、ねじ孔１７が設けられており、各取付面１２ｅに対して基板８を載置し、ねじ孔１７にねじをねじ込んで基板８を取付面１２ｅに締結することにより、基板８がハウジング本体９に対して固定される（図１参照）。

【0033】

ハウジング本体９内には、モータ部２及び制御部３のほか、モータ回転軸７を支持する一対の軸受２０，２１と、一方の軸受２０を保持する軸受ホルダ２２も収容される。一対の軸受２０，２１は、ロータ６を軸方向に挟むようにロータ６の両側に位置し、モータ回転軸７を回転可能に支持する。一対の軸受２０，２１のうち、ロータ６よりも制御部３側（図１における上側）に配置される軸受２０は、軸受ホルダ２２によって保持される。一方、反対側（図１における下側）の軸受２１は、第１収容部１１の底壁部１１ｂに設けられる円環状の軸受保持部１１ｄ内に圧入されて保持される。本実施形態においては、一対の軸受２０，２１として、複数のボールが外輪と内輪の間に配置される深溝玉軸受などの転がり軸受が用いられているが、他の軸受を用いてもよい。

【0034】

軸受ホルダ２２は、一方の軸受２０を保持すると共に、モータ部２が収容される空間（第１収容部１１の内部空間）と制御部３が収容される空間（第２収容部１２の内部空間）との間において、これらの空間を仕切るように配置される。このため、軸受ホルダ２２は、一方の軸受２０を保持する円筒部２２ａと、モータ部２が収容される空間と制御部３が収容される空間との間を仕切る板状部２２ｂを有している。

【0035】

板状部２２ｂは、第１収容部１１と第２収容部１２との間に設けられる円形の嵌合部９ｂ（図２参照）に対して嵌合する円環部２２ｃを有している。また、円環部２２ｃの外周面には、シール材１４が収容されるシール溝２２ｄが設けられている。このため、円環部２２ｃが嵌合部９ｂに嵌合すると、シール材１４によって円環部２２ｃと嵌合部９ｂとの間が密閉される。

【0036】

また、嵌合部９ｂの周囲（第２収容部１２の底壁部１２ｂ）には、軸受ホルダ２２をハウジング本体９に固定するためのねじが挿入されるねじ孔９ｃが設けられている（図２参照）。軸受ホルダ２２は、円環部２２ｃが嵌合部９ｂに対して嵌合された状態において、さらに、ねじがねじ孔９ｃに挿入されて板状部２２ｂが締結されることにより、ハウジング本体９に固定される。

【0037】

軸受ホルダ２２の円筒部２２ａは、板状部２２ｂの中央に設けられ、板状部２２ｂからモータ部２側と制御部３側の両方（図１における上下方向）へ突出している。円筒部２２ａのうち、モータ部２側に突出する部分の内周面には、軸受２０が保持されている。また、円筒部２２ａは、その内周面により形成される貫通孔２２ｅを有している。貫通孔２２ｅは、モータ部２側の空間（第１収容部１１の内部空間）と制御部３側の空間（第２収容部１２の内部空間）とを連通するように設けられている。

【0038】

図１に示されるように、軸受ホルダ２２がハウジング本体９に対して組み付けられた状態においては、モータ回転軸７の一端部（制御部３側の端部）が貫通孔２２ｅ内に挿入される。この貫通孔２２ｅ内に挿入されるモータ回転軸７の端部には、モータ回転軸７の回転検知用の検知対象部材であるセンサマグネット１５が取り付けられている。一方、基板８には、センサマグネット１５の回転を検知する回転センサとしての磁気センサ１６が設けられている。

【0039】

また、本実施形態においては、センサマグネット１５が、円筒状のマグネットホルダ２４を介してモータ回転軸７の端部に取り付けられている。具体的に、マグネットホルダ２４は、センサマグネット１５を保持する大径円筒部２４ａと、大径円筒部２４ａよりも小さい内径に形成され、モータ回転軸７の端部外周面に固定される小径円筒部２４ｂを有している。大径円筒部２４ａ内にセンサマグネット１５が嵌め込まれ、小径円筒部２４ｂがモータ回転軸７の端部外周面に固定されることにより、センサマグネット１５がマグネットホルダ２４を介してモータ回転軸７に取り付けられる。

【0040】

磁気センサ１６は、基板８の軸受ホルダ２２と対向する面（図１における下面）に設けられ、後述の隔壁部材２５を介してセンサマグネット１５に対向するように配置される。磁気センサ１６は、例えばＭＲ素子あるいはホール素子などにより構成される。モータ回転軸７の回転に伴って、センサマグネット１５がモータ回転軸７と一体に回転すると、このときのセンサマグネット１５の磁気（磁束）の変化を磁気センサ１６が検知することにより、モータ回転軸７の回転（回転位相）が検知される。なお、モータ回転軸７の回転を検知する回転検知手段としては、磁気センサの他、光学式エンコーダ、レゾルバなどを用いてもよい。また、回転検知手段を用いずに（センサレスで）モータ部２を駆動させてもよい。

【0041】

隔壁部材２５は、軸受ホルダ２２の貫通孔２２ｅ内に配置される。隔壁部材２５は、軸受ホルダ２２の円筒部２２ａの内周面に接触する円筒状の周壁部２５ａと、周壁部２５ａの軸方向一端部に一体に設けられる円板状の天面部２５ｂを有する。隔壁部材２５が貫通孔２２ｅ内に配置された状態においては、周壁部２５ａの外周面が貫通孔２２ｅ（円筒部２２ａ）の内周面に接触又は密着することにより、モータ部２側の空間（第１収容部１１）と制御部３側の空間（第２収容部１２）との間が連通しないように閉鎖される。また、軸受ホルダ２２に対して隔壁部材２５はセンサマグネット１５と同一基準面で組み付けられる。基準面は、磁気センサ１６が取り付けられるセンサ取付位置が望ましい。すなわち、隔壁部材２５は、センサマグネット１５と磁気センサ１６との間の間隔が大きくなり過ぎないように（磁気センサ１６がセンサマグネット１５の磁気を検知できるように）天面部２５ｂをセンサマグネット１５に接近させつつ、天面部２５ｂがセンサマグネット１５と磁気センサ１６に対して接触しない位置に配置される。また、隔壁部材２５とセンサマグネット１５を同一基準面で組み付けることにより、センサマグネット１５と磁気センサ１６のギャップ管理が容易になり、安価な磁石が使える。

【0042】

図３は、動力線としてのバスバー３１が配置される部分（図１における一点鎖線枠にて囲まれる部分）を拡大して示す断面図である。

【0043】

図３に示されるように、軸受ホルダ２２には、バスバー３１を通過させるための孔部２２ｆが設けられている。バスバー３１は、バスバー３１を覆う樹脂部材３２と一緒に孔部２２ｆ内に挿入される。また、樹脂部材３２と孔部２２ｆとの間にはシール材１８が配置され、シール材１８によって樹脂部材３２と孔部２２ｆとの間が密閉される。

【0044】

バスバー３１と軸受ホルダ２２の孔部２２ｆとの間を密閉するシール材１８としては、Ｏリング、液体ガスケット、あるいはグロメットなどを用いることができる。シール材１８の材料は、部品の寸法公差に起因する隙間のばらつきを弾性変形により吸収可能なゴム材料が好ましい。ゴム材料は、流入する流体の種類によって適宜変更してもよい。本実施形態のように、流入する流体が絶縁性のオイルである場合は、ゴム材料として、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）又は水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）が好ましい。また、ゴム材料として、シリコーンゴムを用いてもよい。

【0045】

ここで、本実施形態に係るモータユニット１は、オイルポンプ６０に組み付けられるため、モータ回転軸７とポンプ部６１（図１参照）との連結部分を介して、オイルポンプ６０内からモータユニット１内へオイルが流入する。これに対して、モータユニット１とオイルポンプ６０との間にシール材（オイルシール）を設けた場合は、シール材によってモータユニット１内へのオイルの流入を防止できる。しかしながら、その場合、シール材を設置するスペースをモータユニット１とオイルポンプ６０との間に確保しなければならないため、装置全体が軸方向に大型化する。また、シール材を介在させる分だけモータユニット１とオイルポンプ６０との間の距離が長くなるため、ポンプ部６１を駆動させた際のモータ回転軸７が受けるモーメント荷重が大きくなり、モータ回転軸７を安定して支持しにくくなる。また、シール材がモータ回転軸７に密着するように配置されると、モータ回転軸７とシール材との間で生じる摩擦抵抗によってモータ部２の出力が低下する懸念もある。

【0046】

そのため、本実施形態においては、モータユニット１とオイルポンプ６０との間にシール材を設けないようにしている。これにより、シール材を設けることによる弊害を回避でき、装置の小型化、モータ回転軸の安定的な支持、及びモータ出力の向上を実現できるようになる。さらに、流入するオイルによってモータ部２を冷却する効果も得られるため、信頼性の向上も期待できる。

【0047】

しかしながら、シール材が無いと、制御部３にもオイルが流入する可能性がある。オイルは絶縁性の流体であるため、モータ部２へ流入しても特に弊害はないが、制御部３内にオイルが流入すると、オイルが基板８上の電子部品に付着して誤作動や故障の原因となる虞がある。そのため、制御部３へのオイルの流入を防止する対策が必要になる。

【0048】

そこで、本実施形態に係るモータユニット１においては、制御部３へのオイルの流入を防止するため、制御部３とモータ部２との間を、軸受ホルダ２２によって仕切り、さらに、シール材などを用いて密閉している。詳しくは、軸受ホルダ２２をハウジング本体９の嵌合部９ｂに嵌合させると共に、その嵌合部９ｂとの間をシール材１４（図１参照）によって密閉し、さらに、隔壁部材２５（図１参照）を軸受ホルダ２２の貫通孔２２ｅ内に挿入して貫通孔２２ｅを閉鎖する。また、バスバー３１が挿通される軸受ホルダ２２の孔部２２ｆにおいては、バスバー３１を覆う樹脂部材３２と孔部２２ｆとの間にシール材１８（図３参照）を配置することにより密閉する。これにより、モータ部２側の空間（第１収容部１１の内部空間）と制御部３側の空間（第２収容部１２の内部空間）とが連通しないように密閉される。

【0049】

ところで、本実施形態の構成とは異なり、隔壁部材２５を軸受ホルダ２２と一体（分離不可）に構成することも可能である。しかしながら、隔壁部材２５を軸受ホルダ２２と一体に構成すると、次のような組み付け性の問題が生じる。

【0050】

軸受ホルダ２２は、軸受２０を介してモータ回転軸７の一端部を支持する支持部材でもあるため、軸受ホルダ２２が組み付けられる前の状態においては、モータ回転軸７の一端部側（図１における上端部側）が支持されていない。このため、軸受ホルダ２２を組み付ける際は、ハウジング本体９内に収容されるモータ回転軸７が傾かないように、作業者などがモータ回転軸７を支持しながら軸受ホルダ２２を組み付けなければならない。しかしながら、隔壁部材２５が軸受ホルダ２２と一体に構成されている場合は、作業者が、軸受ホルダ２２の縁部（円環部２２ｃ）とハウジング本体９の嵌合部９ｂとの間からモータ回転軸７を支持しなければならず、その場合、軸受ホルダ２２をハウジング本体９に対して組み付けようとすると、モータ回転軸７を支持する作業者の手又は治具などが組み付け作業の妨げとなる。このため、モータ回転軸７を支持しながら軸受ホルダ２２の組み付けを行うことができず、軸受ホルダ２２を組み付ける際にモータ回転軸７が傾いて、軸受ホルダ２２をうまく組み付けできないことが懸念される。このように、隔壁部材２５を軸受ホルダ２２と一体にした場合は、モータ回転軸７を支持しながら軸受ホルダ２２をハウジング本体９に組み付けることができないといった問題がある。

【0051】

そこで、本実施形態に係るモータユニット１においては、モータ回転軸７を支持しながら軸受ホルダ２２の組み付けをできるようにするため、上記のように、隔壁部材２５を軸受ホルダ２２と一体には構成せず、隔壁部材２５を軸受ホルダ２２とは別体（分離可能な部材）に構成している。以下、本実施形態に係るモータユニット１の組み付け手順及び組み付け方法について説明する。

【0052】

図４は、ハウジング本体９内にモータ部２を構成するステータ５が組み付けられた状態を示す概略断面図である。図４に示されるように、ハウジング本体９に対して、まずステータ５の組み付けを行う。そして次に、オイルポンプ６０側（下側）の軸受２１を、ハウジング本体９（第１収容部１１）の軸受保持部１１ｄに対して圧入して組み付ける。

【0053】

図５は、上記軸受２１をハウジング本体９に組み付けた状態を示す概略断面図である。軸受２１の組み付けを終えた後、続いて、図５に示されるように、モータ回転軸７の組み付けを行う。モータ回転軸７には、もう一方（上側）の軸受２０とロータ６があらかじめ取り付けられており、これらが一体の回転軸ユニットとして組み付けられる。

【0054】

ここで、本実施形態においては、モータ回転軸７を支持する一対の軸受２０，２１のうち、特にオイルポンプ６０側（図５における下側）の軸受２１においては、モータ回転軸７の振れを高度に抑制するため、内輪と外輪の両方が圧入されている。すなわち、オイルポンプ６０側の軸受２１の外輪は、ハウジング本体９の軸受保持部１１ｄの内周面に圧入され、同軸受２１の内輪は、モータ回転軸７の外周面に対して圧入される。これに対して、もう一方（図５における上側）の軸受２０は、内輪のみがモータ回転軸７に対して圧入されている。

【0055】

続いて、図６に示されるように、軸受ホルダ２２の組み付けを行う。このとき、モータ回転軸７は、図６における上端部において支持されていないため、傾きやすい。特に、モータ回転軸７に取り付けられているロータ６には磁石が設けられているため、この磁石の影響（磁力）によりモータ回転軸７は傾きやすい状態にある。そのため、軸受ホルダ２２を組み付ける際、作業者は軸受ホルダ２２の貫通孔２２ｅを通してモータ回転軸７の上端部を保持し、モータ回転軸７が傾かないように支持する。そして、モータ回転軸７を支持しながら、軸受ホルダ２２の組み付けを行う。

【0056】

図７に示されるように、軸受ホルダ２２がハウジング本体９に対して組み付けられると、軸受ホルダ２２によって図の上側の軸受２０が保持され、モータ回転軸７の上端部が傾かないように支持される。また、軸受ホルダ２２が組み付けられると、上側の軸受２０が軸受ホルダ２２の貫通孔２２ｅ内に嵌め込まれて保持される。このとき、上側の軸受２０は、貫通孔２２ｅに対する圧入ではなく、貫通孔２２ｅとの間の寸法のばらつきを吸収するための隙間が確保された嵌合（隙間ばめ）により組み付けられる。

【0057】

軸受ホルダ２２の組み付けが行われると、続いて、図７に示されるように、センサマグネット１５を保持するマグネットホルダ２４の組み付けを行う。マグネットホルダ２４は、軸受ホルダ２２の貫通孔２２ｅを通してモータ回転軸７の端部（図７における上端部）に取り付けられる。モータ回転軸７に対するマグネットホルダ２４の取付方法は、圧入が好ましい。

【0058】

続いて、図８に示されるように、隔壁部材２５の組み付けを行う。隔壁部材２５は、軸受ホルダ２２の貫通孔２２ｅ内に嵌め込まれることにより組み付けられる（図１参照）。これにより、貫通孔２２ｅが隔壁部材２５によって閉鎖される。また、貫通孔２２ｅにおける密閉性を確保するため、隔壁部材２５は貫通孔２２ｅに対して圧入により組み付けられてもよい。その場合、圧入時の荷重が各軸受２０，２１にも作用するため、隔壁部材２５は、各軸受２０，２１に作用する荷重が静定格荷重未満となるような力で圧入されることが好ましい。また、荷重が各軸受２０，２１に作用しないように第１収容部１１を支持してもよい。

【0059】

上記のように、各部材の組み付けが行われた後は、基板８をハウジング本体９に組み付け、さらにバスバー３１を基板に接続する。そして、カバー部材１０をハウジング本体９に組み付ければ、モータユニット１の一連の組み付け作業が完了する。

【0060】

以上のように、本実施形態においては、軸受ホルダ２２を組み付ける際、軸受ホルダ２２に設けられる貫通孔２２ｅを通してモータ回転軸７を支持できるので、モータ回転軸７を支持しながら軸受ホルダ２２の組み付けを行うことが可能である。これにより、軸受ホルダ２２の組み付け作業を容易に行えるようになると共に、組み付け不良の発生も回避できるようになる。

【0061】

このように、本実施形態においては、隔壁部材２５を軸受ホルダ２２とは別体に構成することにより、組み付け作業の困難性の問題を解決でき、組み付け作業性に優れるモータユニットを提供できるようになる。

【0062】

また、本実施形態のように、貫通孔２２ｅがモータ回転軸７の軸線上にあることにより（図１参照）、貫通孔２２ｅを通してモータ回転軸７を支持しやすくなる。なお、貫通孔２２ｅを通してモータ回転軸７を支持できれば、貫通孔２２ｅの位置はモータ回転軸７の軸線上以外の位置にあってもよい。

【0063】

隔壁部材２５の材料としては、オーステナイト系のステンレス材、例えばＳＵＳ３０４などが好ましい。一方、軸受ホルダ２２の材料は、コスト及び入手容易性の観点から、アルミニウム材、例えばＡＤＣ１２などのアルミニウム合金が好ましい。また、これらの材料として、銅系の材料あるいは樹脂材料を用いてもよい。

【0064】

このように、隔壁部材２５の材料及び軸受ホルダ２２の材料は、コスト及び入手容易性などの観点から適宜選択すればよいが、これらの材料の線膨張係数の差が大きいと、貫通孔２２ｅと隔壁部材２５との間の締め代が変化することにより密閉性が低下する虞がある。

【0065】

そのため、隔壁部材２５と軸受ホルダ２２との線膨張係数の差は１．０×１０^－５／Ｋ以下であることが好ましい。これらの部材の線膨張係数の差を１．０×１０^－５／Ｋ以下とすることにより、温度変化に伴う貫通孔２２ｅと隔壁部材２５との間の締め代の変化が小さくなるため、密閉性を良好に確保できるようになる。

【0066】

また、図９に示される例のように、隔壁部材２５と貫通孔２２ｅとの間の密閉性を確保するために、隔壁部材２５と貫通孔２２ｅとの間に弾性を有するシール材２６を介在させてもよい。この場合、温度変化により隔壁部材２５と貫通孔２２ｅの各寸法が変化しても、その変化に追従してシール材２６が弾性変形することにより、貫通孔２２ｅにおける密閉性を良好に確保できる。また、この場合、隔壁部材２５と軸受ホルダ２２との線膨張係数の差が１．０×１０^－５／Ｋ以下となるような材料を選択しなくてもよくなるので、材料選択の幅が広がる。

【0067】

シール材２６としては、Ｏリング、グロメットなどの固体のシール材のほか、液体のシール材を用いることができる。隔壁部材２５の組み付け時に（固体の）シール材２６が脱落する虞がある場合は、固体のシール材２６を隔壁部材２５と一体に構成するか、隔壁部材２５を組み付け後に液体のシール材２６を隔壁部材２５と貫通孔２２ｅとの間に塗布することが好ましい。また、シール材２６としてゴム材を用いる場合は、第１収容部１１内に流入する流体の種類によってゴムの材質を適宜選択すればよい。ゴムの位置は膨潤しづらくするため、オイルの付着が少ない天面部２５ｂ側に配置する方がよい。本実施形態の場合は、流体が絶縁性のオイルであるので、ゴム材としては、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＮＢＲ（アクリルニトリル－ブタジエンゴム）、ＨＮＢＲ（水酸化アクリルニトリル－ブタジエンゴム）が好ましいが、シリコーンゴムを用いてもよい。

【0068】

上述のように、隔壁部材２５は、センサマグネット１５と磁気センサ１６との間に介在するように配置されるところ、センサマグネット１５と磁気センサ１６との間に介在する天面部２５ｂの厚さＴ（図１０参照）は、磁気センサ１６の検知精度を良好に確保するため、薄い方が好ましい。反対に、天面部２５ｂの厚さＴが厚くなると、センサマグネット１５と磁気センサ１６との間の距離が長くなるため、磁気センサ１６の検知精度が低下する虞がある。

【0069】

そのため、隔壁部材２５は、金属板のプレス成形品により構成されることが好ましい。すなわち、隔壁部材２５をプレス成形することにより、天面部２５ｂの厚さＴを薄く形成できるので、センサマグネット１５と磁気センサ１６との間の距離を適切な距離に保ち、磁気センサ１６の検知精度を良好に維持できるようになる。具体的に、センサマグネット１５の直径が９ｍｍである場合、寸法のばらつきを考慮して、センサマグネット１５と磁気センサ１６との間の距離は１．７ｍｍ以下であれば、磁気センサ１６の検知精度を良好に維持できる。この場合、隔壁部材２５を構成する金属板の板厚は、磁気センサ１６の検知精度のほか、耐圧性、コスト及び入手容易性を考慮し、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0070】

このように、隔壁部材２５を薄く形成するには、プレス成形を採用することが好ましいが、プレス成形される板材がステンレス板である場合、成形時の曲げ部に発生する応力集中によってステンレス板がマルテンサイト化し、磁気を帯びることがある。その場合、センサマグネット１５と磁気センサ１６との間に介在する隔壁部材２５の磁気の影響により磁気センサ１６が検知不良を起こす虞がある。

【0071】

従って、隔壁部材２５をステンレスのプレス成形品により構成する場合は、プレス成形後に成形品（隔壁部材２５）を脱磁処理することが好ましい。プレス成形品（隔壁部材２５）が脱磁されることにより、隔壁部材２５の磁気の影響による磁気センサ１６の検知不良を回避できるようになる。このように、隔壁部材２５を非磁性体により構成することにより、磁気センサ１６の検知精度を良好に維持できるようになる。なお、隔壁部材２５は、ステンレス以外の非磁性材料により構成されてもよい。

【0072】

隔壁部材２５は、貫通孔２２ｅから脱落しないように、圧入などにより貫通孔２２ｅ内に組み付けられることが好ましい。しかしながら、温度変化に伴って繰り返し行われる隔壁部材２５及び貫通孔２２ｅの熱膨張及び収縮の伸縮運動に加え、隔壁部材２５に作用するモータ部２側から油圧によって、隔壁部材２５が徐々に制御部３側へ移動することがある。なお、隔壁部材２５に作用する最大油圧は、例えば１．０ＭＰａ程度になる。これにより、万が一、隔壁部材２５が貫通孔２２ｅから脱落すると、モータ部２側から制御部３側へオイルが流入することになる。

【0073】

そこで、このような隔壁部材２５の脱落を防止するため、図１１に示されるように、隔壁部材２５は、貫通孔２２ｅから制御部３側（図の上側）へ突出しないように配置されることが好ましい。言い換えれば、隔壁部材２５の制御部３側の端部２５ｃが、貫通孔２２ｅの制御部３側の端部２２ｇと同じ位置か、それよりもモータ部２側（図の下側）に位置されることが好ましい。

【0074】

このように、隔壁部材２５が貫通孔２２ｅから制御部３側（図の上側）へ突出しないように配置されることにより、図１２に示されるような隔壁部材２５の一部が貫通孔２２ｅから制御部３側へ突出している場合に比べて、貫通孔２２ｅに対する隔壁部材２５の接触面積を多く確保できるようになる。これにより、隔壁部材２５と貫通孔２２ｅとの間における摩擦力を大きく確保できるようになるので、貫通孔２２ｅ内からの隔壁部材２５の脱落が生じにくくなる。

【0075】

なお、隔壁部材２５の制御部３側の端部２５ｃを、貫通孔２２ｅの制御部３側の端部２２ｇよりもモータ部２側（図の下側）に配置する場合は、センサマグネット１５と磁気センサ１６との間の間隔が大きくなり過ぎないようにすることが好ましい。具体的に、これらの端部２５ｃ，２２ｇ同士の間の間隔Ｇ（図１１参照）は、例えば０．５ｍｍ以下であることが好ましい。

【0076】

また、これらの端部２５ｃ，２２ｇは、同じ位置（同一面上）であってもよい。その場合、隔壁部材２５を貫通孔２２ｅへ圧入する際に、隔壁部材２５を押し込むための治具を円筒部２２ａ（貫通孔２２ｅ）の上端部（制御部３側の端部）２２ｇに突き当てることにより、隔壁部材２５の圧入位置を決定できる。すなわち、この場合、円筒部２２ａの上端部２２ｇを、治具の突き当て面として利用できるため、組付け性が向上する。

【0077】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0078】

１ モータユニット
２ モータ部
３ 制御部
４ ハウジング
７ モータ回転軸
１５ センサマグネット（検知対象部材）
１６ 磁気センサ（回転センサ）
２０ 軸受
２１ 軸受
２２ 軸受ホルダ
２２ｅ 貫通孔
２５ 隔壁部材
６０ オイルポンプ
６１ ポンプ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】