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JP2010115022A - Brushless motor - Google Patents

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JP2010115022A
JP2010115022A JP2008285891A JP2008285891A JP2010115022A JP 2010115022 A JP2010115022 A JP 2010115022A JP 2008285891 A JP2008285891 A JP 2008285891A JP 2008285891 A JP2008285891 A JP 2008285891A JP 2010115022 A JP2010115022 A JP 2010115022A
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Japan
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resolver
stator
magnetic
brushless motor
shielding member
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Application number
JP2008285891A
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Japanese (ja)
Inventor
Masamichi Okubo
雅通 大久保
Kenji Enmei
健司 延命
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Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brushless motor which meets a demand for motor miniaturization while ensuring the precision of rotor position detection by a resolver. <P>SOLUTION: A resolver stator 23 is housed in a bottomed, cylindrical resolver holder 24, and a magnetic shield 31 made of a magnetic material is attached to the exterior of the resolver holder 24. An air gap 36, which is an air layer, is formed between the resolver holder 24 and the magnetic shield 31. At first, a magnetic flux from the stator 2 is absorbed into the magnetic shield 31. A magnetic flux leaking out of the magnetic shield 31 is then weakend by the air gap 36 and is absorbed into the resolver holder 24. In this manner, the magnetic flux from the stator 2 hardly flows into the resolver stator 23, thereby suppressing the influence of magnetic flux from the stator 2 on the resolver stator 23. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブラシレスモータに関し、特に、ロータ位置検出装置としてレゾルバを使用したブラシレスモータにおけるレゾルバセンサ信号の精度向上技術に関する。
の取付構造に関する。
The present invention relates to a brushless motor, and more particularly to a technique for improving the accuracy of a resolver sensor signal in a brushless motor using a resolver as a rotor position detection device.
This relates to the mounting structure.

一般にブラシレスモータでは、ロータ(回転子)の回転位置を検出し、検出したロータ回転位置に基づいて、ステータ(固定子)側のコイル(ステータコイル)を順次励磁してロータを回転駆動させている。ロータの回転位置検出には、従来より、エンコーダやホールIC等を用いた検出装置が使用されているが、近年、レゾルバを使用したブラシレスモータも増加している。レゾルバは、高温や振動環境下に強く、構造がシンプルで故障にくいことから、車載用モータへの使用が増大している。特に、電動パワーステアリング装置(EPS)では、操舵フィーリング向上のため高性能なロータ回転位置検出センサが求められており、安価で組付性にも優れたレゾルバの使用が増大している。
国際公開WO 2008/035755 A1号公報
Generally, in a brushless motor, the rotational position of a rotor (rotor) is detected, and based on the detected rotor rotational position, a stator (stator) side coil (stator coil) is sequentially excited to rotate the rotor. . Conventionally, a detection device using an encoder, a Hall IC, or the like has been used for detecting the rotational position of the rotor, but in recent years, a brushless motor using a resolver has also increased. Resolvers are resistant to high temperatures and vibration environments, have a simple structure and are less likely to break down, and are therefore increasingly used for in-vehicle motors. In particular, in an electric power steering device (EPS), a high-performance rotor rotational position detection sensor is required to improve steering feeling, and the use of a resolver that is inexpensive and excellent in assemblage is increasing.
International Publication WO 2008/035755 A1 Publication

レゾルバを使用したこのようなブラシレスモータでは、レゾルバステータとモータステータとの間に、レゾルバステータを保持するレゾルバホルダが設けられている。レゾルバホルダは、鉄等の磁性体にて形成されており、レゾルバステータを収容保持すると共に、モータステータからの漏れ磁束を遮蔽し、センサ信号の安定化を図る役割も担っている。   In such a brushless motor using a resolver, a resolver holder for holding the resolver stator is provided between the resolver stator and the motor stator. The resolver holder is made of a magnetic material such as iron, and stores and holds the resolver stator, and also serves to shield the leakage magnetic flux from the motor stator and stabilize the sensor signal.

しかしながら、モータを小型化すると、モータステータの界磁コイルとレゾルバとの距離が近づくため、界磁コイルからの磁束が大きくなり、その磁束をレゾルバホルダにて遮蔽しきれなくなるという問題が生じる。レゾルバホルダによって界磁コイルからの磁束を遮断できないと、漏れた磁束がレゾルバに影響し、レゾルバの出力精度が悪化するおそれがある。図6は、レゾルバを界磁コイルに近接配置した場合のセンサ出力を示す説明図である。   However, when the motor is reduced in size, the distance between the field coil of the motor stator and the resolver approaches, so that the magnetic flux from the field coil increases and the magnetic flux cannot be shielded by the resolver holder. If the magnetic flux from the field coil cannot be blocked by the resolver holder, the leaked magnetic flux may affect the resolver and the output accuracy of the resolver may deteriorate. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the sensor output when the resolver is disposed close to the field coil.

一般に、レゾルバの出力信号精度は、ロータ回転角とレゾルバ出力信号との誤差にて示され、両者間の関係に図6の破線のような直線性があるほど精度の良いセンサとされている。ところが、レゾルバを界磁コイルに近接配置すると、センサ出力が界磁コイルによる磁界の影響を受け、図6に実線にて示したように、リニアリティが損なわれセンサ精度が悪化する。すなわち、本来、三角波であるレゾルバ出力信号(センサ信号)に歪みが生じてしまい、ロータ回転位置の検出精度が低下する。   In general, the output signal accuracy of the resolver is indicated by an error between the rotor rotation angle and the resolver output signal, and the more accurate the sensor is, the more linear the relationship between the two is as shown by the broken line in FIG. However, when the resolver is disposed close to the field coil, the sensor output is affected by the magnetic field generated by the field coil, and as shown by the solid line in FIG. 6, the linearity is impaired and the sensor accuracy is deteriorated. That is, the resolver output signal (sensor signal), which is essentially a triangular wave, is distorted, and the detection accuracy of the rotor rotational position is lowered.

センサ精度が悪化すると、ロータ回転位置に検出誤差が生じ、適切なタイミングでモータに通電ができずトルク変動が大きくなってしまうという問題が生じる。特に、高出力モータの場合、界磁コイルの巻線ターン数や印加電流が大きくなるため、モータ界磁側の磁束の影響が大きくなり、センシング精度が低下する傾向が大きくなる。このため、高出力モータを使用するEPSでは、モータのトルク変動により、操舵補助力が不安定に変化し操舵フィーリングが悪化するおそれがある。   When the sensor accuracy deteriorates, a detection error occurs in the rotor rotation position, and there is a problem that the motor cannot be energized at an appropriate timing and torque fluctuation increases. In particular, in the case of a high output motor, the number of winding turns of the field coil and the applied current increase, so that the influence of the magnetic flux on the motor field side increases, and the tendency for the sensing accuracy to decrease increases. For this reason, in EPS using a high-power motor, the steering assist force may change in an unstable manner due to torque fluctuations of the motor, and the steering feeling may deteriorate.

一方、レゾルバがモータ界磁の影響を受けないようにするため、従来より、レゾルバをモータステータから離す手法も多く採用されている。しかしながら、両者の距離を大きくすると、その分、モータの体格が大きくなってしまい、モータ小型化の妨げとなる。特に、前述のEPS用のブラシレスモータでは、自動車内の狭い空間に装置を収める必要があるため、モータ自体にも外形寸法の小型化が求められており、モータの大型化を招来するこのような構成は採用しにくい。また、レゾルバホルダの板厚を上げることにより、レゾルバへの影響は少なくすることも可能であるが、漏れ磁束を有効に遮断するにはホルダの板厚を大幅に厚くする必要が生じる。板厚が大きくなると、ホルダの加工自体が非常に難しくなり、例えば、絞り加工にて形成されるレゾルバホルダの場合、加工工数が指数関数的に増大し、コストアップの要因となるのは避けがたい。   On the other hand, in order to prevent the resolver from being affected by the motor field, many techniques for separating the resolver from the motor stator have been conventionally employed. However, if the distance between the two is increased, the physique of the motor increases correspondingly, which hinders miniaturization of the motor. In particular, in the above-described EPS brushless motor, it is necessary to store the device in a narrow space in the automobile. Therefore, the motor itself is also required to be reduced in outer dimensions, which leads to an increase in the size of the motor. The configuration is difficult to adopt. Although the influence on the resolver can be reduced by increasing the plate thickness of the resolver holder, it is necessary to increase the plate thickness of the holder significantly in order to effectively block the leakage magnetic flux. As the plate thickness increases, the holder processing itself becomes very difficult.For example, in the case of a resolver holder formed by drawing, it is unavoidable that the number of processing steps increases exponentially and causes a cost increase. I want.

本発明の目的は、レゾルバによるロータ位置検出精度を確保しつつ、モータ小型化の要請を満し得るブラシレスモータを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a brushless motor capable of satisfying the demand for miniaturization of the motor while ensuring the rotor position detection accuracy by the resolver.

本発明のブラシレスモータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻装された界磁コイルとを備える固定子と、前記固定子の内側に回転自在に配置され、ロータコアと、前記ロータコアの外周に取り付けられたマグネットとを備える回転子と、前記回転子と共に回転するレゾルバロータと、前記レゾルバロータの外側に配置されたレゾルバステータと、を有してなるブラシレスモータであって、前記レゾルバステータと前記界磁コイルとの間に、前記レゾルバステータを覆う第1磁気遮蔽部材と、前記第1磁気遮蔽部材の外側に配置され該第1磁気遮蔽部材を覆う第2磁気遮蔽部材とを設けたことを特徴とする。   The brushless motor of the present invention is a stator having a stator core and a field coil wound around the stator core, and is rotatably disposed inside the stator, and is attached to the outer periphery of the rotor core and the rotor core. A brushless motor comprising: a rotor including a magnet; a resolver rotor that rotates together with the rotor; and a resolver stator disposed outside the resolver rotor, wherein the resolver stator and the field coil A first magnetic shielding member that covers the resolver stator and a second magnetic shielding member that is disposed outside the first magnetic shielding member and covers the first magnetic shielding member. .

本発明にあっては、レゾルバステータと界磁コイルとの間に、第1磁気遮蔽部材と第2磁気遮蔽部材磁性体が介在する形となる。このため、固定子側の磁束は、まず第2磁気遮蔽部材に吸収され、そこで吸収しきれずに漏れた磁束のみが第1磁気遮蔽部材磁性体に至り、そこで吸収される。従って、レゾルバステータには固定子側の磁束はほとんど流れ込まず、レゾルバステータに対する固定子側の磁束の影響が抑えられ、レゾルバステータと界磁コイルを近付けてもレゾルバ出力信号のリニアリティが確保される。   In the present invention, the first magnetic shielding member and the second magnetic shielding member magnetic body are interposed between the resolver stator and the field coil. For this reason, the magnetic flux on the stator side is first absorbed by the second magnetic shielding member, and only the magnetic flux leaked without being absorbed there reaches the first magnetic shielding member magnetic body and is absorbed there. Accordingly, the stator side magnetic flux hardly flows into the resolver stator, the influence of the stator side magnetic flux on the resolver stator is suppressed, and the linearity of the resolver output signal is ensured even when the resolver stator and the field coil are brought close to each other.

前記ブラシレスモータにおいて、前記第1磁気遮蔽部材と前記第2磁気遮蔽部材との間に空隙を設けても良く、このような空気層からなる空隙を両磁気遮蔽部材の間に配置することにより、第2磁気遮蔽部材から漏れた磁束は、非磁性体の空気層にて弱められ、第1磁気遮蔽部材磁性体に至る。このため、固定子側の磁束がさらにレゾルバステータに流れ込みにくくなる。   In the brushless motor, a gap may be provided between the first magnetic shielding member and the second magnetic shielding member, and by arranging a gap formed of such an air layer between the two magnetic shielding members, The magnetic flux leaking from the second magnetic shielding member is weakened by the nonmagnetic air layer and reaches the first magnetic shielding member magnetic body. For this reason, the magnetic flux on the stator side is more difficult to flow into the resolver stator.

前記第2磁気遮蔽部材として、磁性体にて形成され、前記第1磁気遮蔽部材の外側を取り囲むように配置された有底円筒形状の磁気シールドを設けても良い。また、前記第1磁気遮蔽部材として、磁性体にて形成され、前記レゾルバステータを収容保持するレゾルバホルダを設けても良い。前記ブラシレスモータに、前記固定子を収容する筒状のケースと、前記ケースの端部に取り付けられたブラケットをさらに設け、前記第1磁気遮蔽部材として、前記ブラケットに、前記レゾルバステータを収容保持する円筒形状のレゾルバ固定部を設けても良い。この場合、前記ブラケットを、アルミニウム等の非磁性体にて形成しても良い。   As the second magnetic shielding member, a bottomed cylindrical magnetic shield made of a magnetic material and disposed so as to surround the outside of the first magnetic shielding member may be provided. Further, as the first magnetic shielding member, a resolver holder made of a magnetic material and accommodating and holding the resolver stator may be provided. The brushless motor is further provided with a cylindrical case for accommodating the stator and a bracket attached to an end of the case, and the resolver stator is accommodated and held in the bracket as the first magnetic shielding member. A cylindrical resolver fixing portion may be provided. In this case, the bracket may be formed of a nonmagnetic material such as aluminum.

本発明のブラシレスモータによれば、レゾルバステータと界磁コイルとの間に、第1磁気遮蔽部材と第2磁気遮蔽部材とを設けたので、これら両磁気遮蔽部材によって、従来のブラシレスモータに比して固定子側の磁束をより効果的に吸収することが可能となる。このため、固定子側磁束がレゾルバステータに流れ込むのを抑えることができ、レゾルバステータに対する固定子側の磁束の影響が抑えることが可能となる。従って、レゾルバステータと界磁コイルを近付けてもレゾルバ出力信号のリニアリティが確保され、ロータ位置検出精度を確保しつつ、ブラシレスモータの小型化を図ることが可能となる。   According to the brushless motor of the present invention, the first magnetic shielding member and the second magnetic shielding member are provided between the resolver stator and the field coil. Thus, the magnetic flux on the stator side can be absorbed more effectively. For this reason, it can suppress that a stator side magnetic flux flows into a resolver stator, and it becomes possible to suppress the influence of the magnetic flux of the stator side with respect to a resolver stator. Therefore, even when the resolver stator and the field coil are brought close to each other, the linearity of the resolver output signal is ensured, and the brushless motor can be miniaturized while ensuring the rotor position detection accuracy.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例1であるブラシレスモータの断面図である。図1に示すように、ブラシレスモータ1(以下、モータ1と略記する)は、外側にステータ(固定子)2、内側にロータ(回転子)3を配したインナーロータ型のブラシレスモータとなっている。モータ1は、例えば、コラムアシスト式の電動パワーステアリング装置(EPS)の動力源として使用され、自動車のステアリングシャフトに対し動作補助力を付与する。モータ1は、ステアリングシャフトに設けられた減速機構部に取り付けられ、モータ1の回転は、この減速機構部によってステアリングシャフトに減速されて伝達される。   FIG. 1 is a sectional view of a brushless motor that is Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, a brushless motor 1 (hereinafter abbreviated as “motor 1”) is an inner rotor type brushless motor having a stator (stator) 2 on the outside and a rotor (rotor) 3 on the inside. Yes. The motor 1 is used, for example, as a power source of a column assist type electric power steering device (EPS), and applies an operation assisting force to a steering shaft of an automobile. The motor 1 is attached to a speed reduction mechanism provided on the steering shaft, and the rotation of the motor 1 is transmitted to the steering shaft by being decelerated by the speed reduction mechanism.

ステータ2は、有底円筒形状のケース4と、ステータコア5、ステータコア5に巻装されたステータコイル6(界磁コイル、以下、コイル6と略記する)及びステータコア5に取り付けられるバスバーユニット(端子ユニット)7とから構成されている。ケース4は、鉄等にて有底円筒状に形成されており、その開口部には、固定ネジ9によってアルミダイキャスト製のブラケット8が取り付けられる。ステータコア5には合成樹脂製のインシュレータ11が取り付けられており、インシュレータ11の外側にはコイル6が巻装されている。   The stator 2 includes a bottomed cylindrical case 4, a stator core 5, a stator coil 6 wound around the stator core 5 (field coil, hereinafter abbreviated as coil 6), and a bus bar unit (terminal unit) attached to the stator core 5. 7). The case 4 is formed in a bottomed cylindrical shape with iron or the like, and an aluminum die-cast bracket 8 is attached to an opening of the case 4 with a fixing screw 9. A synthetic resin insulator 11 is attached to the stator core 5, and a coil 6 is wound around the insulator 11.

ステータコア5の一端側にはバスバーユニット7が取り付けられている。バスバーユニット7は、合成樹脂製の本体部内に銅製のバスバーがインサート成形された構成となっている。バスバーユニット7の周囲には複数個の給電用端子12が径方向に突設されており、バスバーユニット7の取り付けに際し、コイル6の端部と溶接される。バスバーユニット7では、バスバーはモータ1の相数に対応した個数(ここでは、U相,V相,W相分の3個)設けられており、各コイル6はその相に対応した給電用端子12と電気的に接続される。ステータコア5は、バスバーユニット7を取り付けた後、ケース4内に固定される。   A bus bar unit 7 is attached to one end side of the stator core 5. The bus bar unit 7 has a structure in which a copper bus bar is insert-molded in a synthetic resin main body. Around the bus bar unit 7, a plurality of power supply terminals 12 protrude in the radial direction and are welded to the end of the coil 6 when the bus bar unit 7 is attached. In the bus bar unit 7, the number of bus bars corresponding to the number of phases of the motor 1 (here, three for U phase, V phase, W phase) is provided, and each coil 6 is a power supply terminal corresponding to that phase. 12 is electrically connected. The stator core 5 is fixed in the case 4 after the bus bar unit 7 is attached.

ステータ2の内側にはロータ3が挿入されている。ロータ3はロータシャフト13を有しており、ロータシャフト13はベアリング14a,14bによって回転自在に支持されている。ベアリング14aは、ケース4の底部中央に圧入固定されている。また、ベアリング14bは、金属製のベアリングホルダ19によって、ブラケット8の中央部に固定されている。ロータシャフト13には、円筒形状のロータコア15が固定されており、その外周には、セグメントタイプのマグネット(永久磁石)16が取り付けられている。マグネット16の外側には、有底円筒形状のマグネットカバー18が取り付けられている。マグネット16の外側には、合成樹脂製のマグネットホルダ17が取り付けられている。マグネット16は、マグネットホルダ17に保持される形でロータコア15の外周に配される。   A rotor 3 is inserted inside the stator 2. The rotor 3 has a rotor shaft 13, and the rotor shaft 13 is rotatably supported by bearings 14a and 14b. The bearing 14 a is press-fitted and fixed at the bottom center of the case 4. The bearing 14 b is fixed to the center portion of the bracket 8 by a metal bearing holder 19. A cylindrical rotor core 15 is fixed to the rotor shaft 13, and a segment type magnet (permanent magnet) 16 is attached to the outer periphery thereof. A magnet cover 18 having a bottomed cylindrical shape is attached to the outside of the magnet 16. A magnet holder 17 made of synthetic resin is attached to the outside of the magnet 16. The magnet 16 is disposed on the outer periphery of the rotor core 15 so as to be held by the magnet holder 17.

マグネットホルダ17の図1において左端部には、回転角度検出手段であるレゾルバ21のロータ(レゾルバロータ)22が取り付けられている。これに対し、レゾルバ21のステータ(レゾルバステータ)23は、磁性体にて形成された金属製のレゾルバホルダ24内に圧入され、合成樹脂製のブラケットホルダ25に収容されている。レゾルバホルダ24は有底円筒形状に形成されており、ブラケット8の中央部に設けられたリブ26の端部外周に軽圧入される。ブラケットホルダ25は、図示しないタッピンネジによって、ブラケット8の内側に固定される。   A rotor (resolver rotor) 22 of a resolver 21 serving as a rotation angle detection means is attached to the left end of the magnet holder 17 in FIG. On the other hand, the stator (resolver stator) 23 of the resolver 21 is press-fitted into a metal resolver holder 24 formed of a magnetic material and is accommodated in a bracket holder 25 made of synthetic resin. The resolver holder 24 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is lightly press-fitted into the outer periphery of the end portion of the rib 26 provided in the center portion of the bracket 8. The bracket holder 25 is fixed to the inside of the bracket 8 by a tapping screw (not shown).

ブラケットホルダ25とブラケット8は、両者間にレゾルバホルダ24のフランジ部24aを介在させた形で、前述のタッピンネジにて固定される。フランジ部24aは、ブラケットホルダ25とブラケット8との間にて、周方向に若干移動可能に取り付けられており、レゾルバホルダ24は、ステータ23の位置調整後、レゾルバ固定ネジ28によってブラケットホルダ25に固定される。ブラケットホルダ25には、金属製のレゾルバ固定ナット27が取り付けられており、ナット27には、ブラケット8の外側からネジ28がねじ込まれる。これにより、ベアリングホルダ19とレゾルバホルダ24がブラケット8に共締めされ、レゾルバホルダ24は、周方向の位置が調整された状態でブラケット8の内側に固定される。当該モータ1では、このようにレゾルバ21がブラケット8のベアリング14bよりもモータ内部側に配置され、ブラケット8の内側に生じるデッドスペースも有効に活用される。従って、モータの小型化が図られるが、その一方でレゾルバステータ23とコイル6が近接し、前述のように、磁束漏れによるセンサ精度低下の問題が生じる。   The bracket holder 25 and the bracket 8 are fixed by the aforementioned tapping screw in a form in which the flange portion 24a of the resolver holder 24 is interposed therebetween. The flange portion 24a is attached between the bracket holder 25 and the bracket 8 so as to be slightly movable in the circumferential direction. After the position of the stator 23 is adjusted, the resolver holder 24 is attached to the bracket holder 25 by a resolver fixing screw 28. Fixed. A metal resolver fixing nut 27 is attached to the bracket holder 25, and a screw 28 is screwed into the nut 27 from the outside of the bracket 8. As a result, the bearing holder 19 and the resolver holder 24 are fastened together with the bracket 8, and the resolver holder 24 is fixed to the inside of the bracket 8 with the circumferential position adjusted. In the motor 1, the resolver 21 is thus arranged on the inner side of the motor than the bearing 14 b of the bracket 8, and the dead space generated inside the bracket 8 is also effectively utilized. Therefore, the motor can be reduced in size, but on the other hand, the resolver stator 23 and the coil 6 are close to each other, and as described above, there is a problem that the sensor accuracy is lowered due to magnetic flux leakage.

そこで、本発明によるモータ1ではさらに、レゾルバホルダ(第1磁気遮蔽部材)24の外側に、鉄等の磁性体にて形成された磁気シールド(第2磁気遮蔽部材)31を取り付け、センサ精度の低下を防止している。図2は、磁気シールド31の構成を示す斜視図である。図2に示すように、磁気シールド31もまた、レゾルバホルダ24と同様に有底円筒形状に形成されており、レゾルバホルダ24の外側を取り囲むようには取り付けられる。磁気シールド31は、円筒形状の側壁部32の一端側に底壁部33を備えており、底壁部33の中央には貫通孔34が設けられている。側壁部32の他端側には、径方向に延設される形で取付片35が設けられており、前述のネジ28によって、レゾルバホルダ24と共にブラケット8に固定される。   Therefore, in the motor 1 according to the present invention, a magnetic shield (second magnetic shielding member) 31 formed of a magnetic material such as iron is further attached to the outside of the resolver holder (first magnetic shielding member) 24 to improve the sensor accuracy. The decline is prevented. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the magnetic shield 31. As shown in FIG. 2, the magnetic shield 31 is also formed in a bottomed cylindrical shape like the resolver holder 24, and is attached so as to surround the outside of the resolver holder 24. The magnetic shield 31 includes a bottom wall portion 33 on one end side of a cylindrical side wall portion 32, and a through hole 34 is provided in the center of the bottom wall portion 33. A mounting piece 35 is provided on the other end side of the side wall portion 32 so as to extend in the radial direction, and is fixed to the bracket 8 together with the resolver holder 24 by the screw 28 described above.

図3は、磁気シールド31を取り付けた当該モータ1の構成を簡略化して示した説明図である。図3に示すように、このような磁気シールド31を取り付けると、レゾルバステータ23は、レゾルバホルダ24と磁気シールド31によって取り囲まれる形でモータ1内に配置される。また、レゾルバホルダ24と磁気シールド31の間には空隙36が形成されており、この空隙36は、非磁性体である空気層による磁気ギャップとなっている。すなわち、レゾルバステータ23とコイル6との間には、空隙36を介在させる形で磁気遮蔽部材が2個設置されており、レゾルバステータ23は、2個の遮蔽壁と空気層による三重の磁気遮蔽構造によってコイル6から隔離されている。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a simplified configuration of the motor 1 to which the magnetic shield 31 is attached. As shown in FIG. 3, when such a magnetic shield 31 is attached, the resolver stator 23 is disposed in the motor 1 so as to be surrounded by the resolver holder 24 and the magnetic shield 31. An air gap 36 is formed between the resolver holder 24 and the magnetic shield 31. The air gap 36 is a magnetic gap formed by an air layer that is a nonmagnetic material. That is, two magnetic shielding members are installed between the resolver stator 23 and the coil 6 with the air gap 36 interposed therebetween, and the resolver stator 23 has triple magnetic shielding by two shielding walls and an air layer. It is isolated from the coil 6 by its structure.

図4は、レゾルバホルダ24と磁気シールド31の磁気遮蔽作用を示す説明図である。モータ1では、図4に示すように、コイル6からの磁束は、界磁側に近い遮蔽部材である磁気シールド31によってまず吸収される。一方、磁気シールド31にて吸収されず外に漏れ出た磁束は、空隙36によって弱められた後、レゾルバホルダ24に流入する。この際、レゾルバホルダ24には磁気シールド31の漏れ磁束分しか磁束が流入しないので、大半の磁束はレゾルバホルダ24にて吸収され、レゾルバステータ23にはほとんど磁束が流れ込まない。このため、コイル6とレゾルバステータ23が近接配置されていても、従来のブラシレスモータに比してコイル6からの磁束が効果的に吸収され、界磁磁束がレゾルバステータ23に流れ込むのを抑えることができる。従って、レゾルバステータ23に対する界磁磁束の影響を抑えることができ、センサ精度の向上を図ることが可能となる。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the magnetic shielding action of the resolver holder 24 and the magnetic shield 31. In the motor 1, as shown in FIG. 4, the magnetic flux from the coil 6 is first absorbed by a magnetic shield 31 that is a shielding member close to the field side. On the other hand, the magnetic flux leaked outside without being absorbed by the magnetic shield 31 is weakened by the gap 36 and then flows into the resolver holder 24. At this time, since the magnetic flux flows into the resolver holder 24 only by the leakage magnetic flux of the magnetic shield 31, most of the magnetic flux is absorbed by the resolver holder 24 and almost no magnetic flux flows into the resolver stator 23. For this reason, even if the coil 6 and the resolver stator 23 are arranged close to each other, the magnetic flux from the coil 6 is effectively absorbed as compared with the conventional brushless motor, and the field magnetic flux is prevented from flowing into the resolver stator 23. Can do. Therefore, the influence of the field magnetic flux on the resolver stator 23 can be suppressed, and the sensor accuracy can be improved.

このように、本発明によるモータ1では、レゾルバ出力信号のリニアリティを確保することができ、トルク変動を抑えることが可能となると共に、ロータ位置検出精度を確保しつつモータの小型化を図ることが可能となる。また、EPS用のモータ1では、トルク変動の低減により操舵補助力が安定し、操舵フィーリングの向上を図ることが可能となる。すなわち、モータ1では、EPSにおける操舵フィーリングを損なうことなく、モータ小型化の要請を満たすことが可能となる。さらに、空気層を介在させた三重の磁気遮蔽構造により、磁気シールド31自体の板厚を抑えることができるため(例えば、1.6mm程度)、部材加工も容易であり、コストアップを抑えつつ、界磁側の磁束の影響を効果的に抑えることができる。加えて、レゾルバホルダ24に関しても板厚の厚いものを使用する必要がなく、レゾルバホルダ24の加工も容易となる。なお、レゾルバホルダ24や磁気シールド31の板厚を厚くするよりも、両者の隙間をあけた方が(空隙36の寸法を大きくした方が)界磁磁束の影響が少ない。   Thus, in the motor 1 according to the present invention, the linearity of the resolver output signal can be ensured, torque fluctuation can be suppressed, and the motor can be downsized while ensuring the rotor position detection accuracy. It becomes possible. Further, in the EPS motor 1, the steering assist force is stabilized by reducing the torque fluctuation, and the steering feeling can be improved. That is, the motor 1 can satisfy the request for miniaturization of the motor without impairing the steering feeling in the EPS. Furthermore, since the plate thickness of the magnetic shield 31 itself can be suppressed by the triple magnetic shield structure with an air layer interposed (for example, about 1.6 mm), member processing is easy, while suppressing an increase in cost. The influence of the magnetic flux on the field side can be effectively suppressed. In addition, it is not necessary to use a thick plate for the resolver holder 24, and the resolver holder 24 can be easily processed. Note that the effect of the field magnetic flux is less when the gap between the resolver holder 24 and the magnetic shield 31 is increased (when the gap 36 is made larger) than when the plate thickness of the resolver holder 24 and the magnetic shield 31 is increased.

次に、本発明の実施例2であるブラシレスモータ41について説明ずる。図3は、その構成を簡略化して示した説明図である。なお、以下の実施例では、実施例1と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。   Next, a brushless motor 41 that is Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration in a simplified manner. In the following embodiments, the same members and portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図5に示すように、ここでは、レゾルバステータ23がアルミニウム製のブラケット42に保持されている。ブラケット42には円筒形状のレゾルバ固定部43が軸方向に向かって突設されており、このレゾルバ固定部43の内側にレゾルバステータ23が収容固定されている。つまり、ブラシレスモータ41では、レゾルバホルダ24に代えて、レゾルバ固定部43が第1磁気遮蔽部材として設けられている。レゾルバ固定部43の外側には、実施例1のモータ1と同様に、磁気シールド31が取り付けられている。レゾルバ固定部43と磁気シールド31との間には、空隙36が形成されている。   As shown in FIG. 5, here, the resolver stator 23 is held by an aluminum bracket 42. A cylindrical resolver fixing portion 43 projects from the bracket 42 in the axial direction, and the resolver stator 23 is housed and fixed inside the resolver fixing portion 43. That is, in the brushless motor 41, instead of the resolver holder 24, the resolver fixing portion 43 is provided as the first magnetic shielding member. Similar to the motor 1 of the first embodiment, the magnetic shield 31 is attached to the outside of the resolver fixing portion 43. A gap 36 is formed between the resolver fixing portion 43 and the magnetic shield 31.

このようなブラシレスモータ41においては、レゾルバステータ23は、まず非磁性体であるアルミニウムによって磁気的にシールドされる。そして、当該ブラシレスモータ41では、その上で空隙36と磁気シールド31によって、コイル6から磁気的に隔離される。コイル6からの磁束は磁気シールド31によってまず吸収され、そこから漏れ出た磁束は、空隙36によって弱められた後、レゾルバ固定部43に流入する。前述同様、レゾルバ固定部43には磁気シールド31の漏れ磁束分しか磁束が流入しないため、大半の磁束はレゾルバ固定部43にて吸収され、レゾルバステータ23にはほとんど磁束が流れ込まない。このため、コイル6とレゾルバステータ23が近接配置されていても、コイル6からの磁束がレゾルバステータ23に流れ込むのを抑えることができ、レゾルバステータ23に対する界磁磁束の影響を抑え、センサ精度の向上を図ることが可能となる。   In such a brushless motor 41, the resolver stator 23 is first magnetically shielded by aluminum which is a nonmagnetic material. The brushless motor 41 is magnetically isolated from the coil 6 by the air gap 36 and the magnetic shield 31 thereon. The magnetic flux from the coil 6 is first absorbed by the magnetic shield 31, and the magnetic flux leaking from the magnetic flux is weakened by the gap 36 and then flows into the resolver fixing portion 43. As described above, since the magnetic flux flows into the resolver fixing portion 43 only by the leakage magnetic flux of the magnetic shield 31, most of the magnetic flux is absorbed by the resolver fixing portion 43 and almost no magnetic flux flows into the resolver stator 23. For this reason, even if the coil 6 and the resolver stator 23 are arranged close to each other, the magnetic flux from the coil 6 can be prevented from flowing into the resolver stator 23, the influence of the field magnetic flux on the resolver stator 23 can be suppressed, and the sensor accuracy can be improved. It is possible to improve.

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、前述の実施例では、レゾルバホルダ24と磁気シールド31の間に空隙36を介在させた構成となっているが、両者間に空隙36を設けることなく、レゾルバホルダ24と磁気シールド31を密接させても良い。この場合も、コイル6とレゾルバステータ23の間には二重の磁気遮蔽部材が設置される形となり、コイル6からレゾルバステータ23への磁束流入が抑えられる。   For example, in the above-described embodiment, the gap 36 is interposed between the resolver holder 24 and the magnetic shield 31, but the resolver holder 24 and the magnetic shield 31 are in close contact with each other without providing the gap 36 therebetween. You may let them. Also in this case, a double magnetic shielding member is installed between the coil 6 and the resolver stator 23, and magnetic flux inflow from the coil 6 to the resolver stator 23 is suppressed.

一方、前述の実施例では、コラムアシスト式のEPSに使用されるブラシレスモータを示したが、他の方式のEPS用モータにも本発明は適用可能である。また、EPSや各種車載電動品用のモータのみならず、本発明は、広くブラシレスモータ一般にも適用可能である。   On the other hand, in the above-described embodiment, the brushless motor used in the column assist type EPS is shown. However, the present invention can be applied to other types of EPS motors. Further, the present invention can be widely applied to general brushless motors as well as motors for EPS and various in-vehicle electric products.

本発明の実施例1であるブラシレスモータの断面図である。It is sectional drawing of the brushless motor which is Example 1 of this invention. 磁気シールドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a magnetic shield. 磁気シールドを取り付けた当該モータの構成を簡略化して示した説明図である。It is explanatory drawing which simplified and showed the structure of the said motor which attached the magnetic shield. レゾルバホルダと磁気シールドの磁気遮蔽作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the magnetic shielding effect | action of a resolver holder and a magnetic shield. 本発明の実施例2であるブラシレスモータの構成を簡略化して示した説明図である。It is explanatory drawing which simplified and showed the structure of the brushless motor which is Example 2 of this invention. レゾルバを界磁コイルに近接配置した場合のセンサ出力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a sensor output at the time of arrange | positioning a resolver close to a field coil.

符号の説明Explanation of symbols

1 ブラシレスモータ
2 ステータ(固定子)
3 ロータ(回転子)
4 ケース
5 ステータコア
6 ステータコイル(界磁コイル)
7 バスバーユニット
8 ブラケット
9 固定ネジ
11 インシュレータ
12 給電用端子
13 ロータシャフト
14a,14b ベアリング
15 ロータコア
16 マグネット
17 マグネットホルダ
18 マグネットカバー
19 ベアリングホルダ
21 レゾルバ
22 レゾルバロータ
23 レゾルバステータ
24 レゾルバホルダ(第1磁気遮蔽部材)
24a フランジ部
25 ブラケットホルダ
26 リブ
27 レゾルバ固定ナット
28 レゾルバ固定ネジ
31 磁気シールド(第2磁気遮蔽部材)
32 側壁部
33 底壁部
34 貫通孔
35 取付片
36 空隙
41 ブラシレスモータ
42 ブラケット
43 レゾルバ固定部
1 Brushless motor 2 Stator (stator)
3 Rotor (rotor)
4 Case 5 Stator core 6 Stator coil (field coil)
7 Busbar unit 8 Bracket 9 Fixing screw 11 Insulator 12 Power supply terminal 13 Rotor shaft 14a, 14b Bearing 15 Rotor core 16 Magnet 17 Magnet holder 18 Magnet cover 19 Bearing holder 21 Resolver 22 Resolver rotor 23 Resolver stator 24 Resolver holder (first magnetic shield) Element)
24a Flange 25 Bracket holder 26 Rib 27 Resolver fixing nut 28 Resolver fixing screw 31 Magnetic shield (second magnetic shielding member)
32 Side wall portion 33 Bottom wall portion 34 Through hole 35 Mounting piece 36 Air gap 41 Brushless motor 42 Bracket 43 Resolver fixing portion

Claims (6)

ステータコアと、前記ステータコアに巻装された界磁コイルとを備える固定子と、
前記固定子の内側に回転自在に配置され、ロータコアと、前記ロータコアの外周に取り付けられたマグネットとを備える回転子と、
前記回転子と共に回転するレゾルバロータと、
前記レゾルバロータの外側に配置されたレゾルバステータと、を有してなるブラシレスモータであって、
前記レゾルバステータと前記界磁コイルとの間に、前記レゾルバステータを覆う第1磁気遮蔽部材と、前記第1磁気遮蔽部材の外側に配置され該第1磁気遮蔽部材を覆う第2磁気遮蔽部材とを設けたことを特徴とするブラシレスモータ。
A stator comprising a stator core and a field coil wound around the stator core;
A rotor that is rotatably arranged inside the stator and includes a rotor core and a magnet attached to an outer periphery of the rotor core;
A resolver rotor that rotates with the rotor;
A resolver stator disposed outside the resolver rotor, and a brushless motor comprising:
A first magnetic shielding member that covers the resolver stator between the resolver stator and the field coil; and a second magnetic shielding member that is disposed outside the first magnetic shielding member and covers the first magnetic shielding member. A brushless motor, characterized in that
請求項1記載のブラシレスモータにおいて、前記第1磁気遮蔽部材と前記第2磁気遮蔽部材との間に空隙を設けたことを特徴とするブラシレスモータ。   2. The brushless motor according to claim 1, wherein a gap is provided between the first magnetic shielding member and the second magnetic shielding member. 請求項1又は2記載のブラシレスモータにおいて、前記第2磁気遮蔽部材として、磁性体にて形成され、前記第1磁気遮蔽部材の外側を取り囲むように配置された有底円筒形状の磁気シールドを設けたことを特徴とするブラシレスモータ。   3. The brushless motor according to claim 1, wherein the second magnetic shielding member is provided with a bottomed cylindrical magnetic shield formed of a magnetic material and disposed so as to surround the outside of the first magnetic shielding member. A brushless motor characterized by that. 請求項1〜3の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、前記第1磁気遮蔽部材として、磁性体にて形成され、前記レゾルバステータを収容保持するレゾルバホルダを設けたことを特徴とするブラシレスモータ。   4. The brushless motor according to claim 1, wherein a resolver holder that is formed of a magnetic material and accommodates and holds the resolver stator is provided as the first magnetic shielding member. 5. motor. 請求項1〜3の何れか1項に記載のブラシレスモータにおいて、該ブラシレスモータはさらに、前記固定子を収容する筒状のケースと、前記ケースの端部に取り付けられたブラケットとを備え、
前記第1磁気遮蔽部材として、前記ブラケットに、前記レゾルバステータを収容保持する円筒形状のレゾルバ固定部を設けたことを特徴とするブラシレスモータ。
The brushless motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the brushless motor further includes a cylindrical case that accommodates the stator, and a bracket that is attached to an end of the case.
A brushless motor as the first magnetic shielding member, wherein the bracket is provided with a cylindrical resolver fixing portion that accommodates and holds the resolver stator.
請求項5記載のブラシレスモータにおいて、前記ブラケットは、非磁性体にて形成されてなることを特徴とするブラシレスモータ。   6. The brushless motor according to claim 5, wherein the bracket is made of a non-magnetic material.
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