本發(fā)明涉及一種具有用于檢測轉(zhuǎn)子的位置的磁檢測元件的電動機,特別是,涉及該電動機的轉(zhuǎn)子位置檢測的構(gòu)造。
背景技術(shù):近年來,隨著車輛的電動化的發(fā)展,搭載于車輛的電動機的數(shù)量有逐年增加的傾向。此外,與此相伴,各電動機所要求的控制功能也在提高,使得車載用無刷電動機的用途急劇擴大。對于無刷電動機而言,為了順暢地控制電動機的旋轉(zhuǎn)而有必要掌握轉(zhuǎn)子的位置。因此,以往,通常公知有如下構(gòu)造:在電動機的旋轉(zhuǎn)軸上保持著勵磁用的主磁體和轉(zhuǎn)子位置檢測用的傳感器磁體,并且將作為磁檢測裝置的磁檢測元件配置在電路基板上,用以檢測轉(zhuǎn)子位置。圖4、圖5以及圖6是表示具有這樣的用于檢測轉(zhuǎn)子位置的構(gòu)造的、以往的無刷電動機的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。首先,圖4所示的以往的無刷電動機具有:磁路部80,其包含定子84和轉(zhuǎn)子85;電路部90,其包含電路以及收納該電路的部件,在磁路部80和電路部90之間設(shè)置有用于分隔出各個空間的隔壁73。而且,該無刷電動機構(gòu)成為如下那樣的轉(zhuǎn)子位置檢測的結(jié)構(gòu):用于檢測轉(zhuǎn)子85的位置的傳感器磁體86隔著隔壁73與配置在電路部90內(nèi)的電路基板92上的磁檢測裝置即磁檢測元件95相對地配置。此外,對于圖5所示的以往的無刷電動機而言,在隔壁73設(shè)置有供電動機的旋轉(zhuǎn)軸85a穿過的貫穿孔73h,在貫穿了該貫穿孔73h的旋轉(zhuǎn)軸85a的頂端保持有用于檢測轉(zhuǎn)子85的位置的傳感器磁體86。而且,該無刷電動機構(gòu)成為如下那樣的轉(zhuǎn)子位置檢測的結(jié)構(gòu):傳感器磁體86與配置在電路部90內(nèi)的電路基板92上的磁檢測裝置即磁檢測元件95相對地配置。此外,圖6所示的在專利文獻(xiàn)1中公開的無刷電動機構(gòu)成為,使磁路部80和電路部90存在于同一空間,去掉了隔壁的結(jié)構(gòu)。而且,記載了該無刷電動機具有如下那樣的轉(zhuǎn)子位置檢測的結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)子85的勵磁用的主磁體85b的一側(cè)的端面與配置在電路基板92上的磁檢測裝置即磁檢測元件95相對地配置。另外,對于在車載用途等高溫環(huán)境下使用的電動機而言,必須保護包含安裝于電路基板的磁檢測元件在內(nèi)的電子器件組免受熱的影響。特別是,對于在車輛的發(fā)動機室周邊(周邊溫度90℃以上的環(huán)境)使用的電動機而言,重要的是,該電子器件組以盡量不受到自線圈等電動機磁路部散發(fā)的熱的影響的方式進(jìn)行配置。即,對于上述構(gòu)造的以往的無刷電動機而言,重要的是,保護包含安裝于電路基板92的磁檢測元件95在內(nèi)的電子器件組不受磁路部80散發(fā)的熱的影響。而且,對于配置在電路基板92上的磁檢測元件95而言,為了檢測自傳感器磁體86產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場,并且輸出與檢測到的轉(zhuǎn)子磁場的強度相應(yīng)的電壓,磁檢測元件95與轉(zhuǎn)子磁極之間的相對位置精度變得重要。在上述那樣的高溫環(huán)境下,進(jìn)一步而言,為了保護電子器件組不受磁路部80散發(fā)的熱的影響,在圖4所示的以往的無刷電動機的構(gòu)造的情況下,需要加厚隔壁的厚度尺寸來防止向電路部90傳遞熱。但是另一方面,存在自傳感器磁體86產(chǎn)生的磁通無法到達(dá)磁檢測元件95并與其交鏈的可能。因此,需要強大的磁力,成為成本增加的主要因素。此外,在圖5所示的以往的無刷電動機的構(gòu)造的情況下,在組裝工序中,傳感器磁體86和轉(zhuǎn)子85無法同時組裝。因此,不得不分別實施對轉(zhuǎn)子85的勵磁用的主磁體85b和傳感器磁體86進(jìn)行磁化的磁化工序,存在會造成轉(zhuǎn)子位置檢測精度惡化的可能。而且,由于在隔壁73上設(shè)置貫穿孔73h,因而存在如下可能,即:熱量會進(jìn)入電路部90,包含安裝于電路基板92的磁檢測元件95在內(nèi)的電子器件組會受到熱的影響,導(dǎo)致電路部90的可靠性降低。而且,因為在電路基板92上設(shè)置有貫穿孔,所以電子器件安裝面積的減少、電路圖案的自由度惡化成為導(dǎo)致設(shè)備的大型化的主要因素。進(jìn)一步而言,在圖6所示的專利文獻(xiàn)1的無刷電動機的構(gòu)造的情況下,因為不具有帶有隔熱效果的隔壁,因此電子器件組直接受到來自磁路部80的熱的影響,存在會使電路部90的可靠性降低的可能。特別是,霍爾元件等磁檢測元件95的特性受熱影響導(dǎo)致的變化較大,因此,不僅有位置精度惡化的可能,而且磁檢測元件95自身受損被破壞,成為導(dǎo)致由于功能不良引起的誤操作的主要因素?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-221976號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的電動機具有磁路部,該磁路部具有:定子,其是在定子芯上卷繞線圈而成的;轉(zhuǎn)子,其以旋轉(zhuǎn)軸為中心地保持有與定子芯相對地配置的轉(zhuǎn)子磁體和位置檢測用的傳感器磁體。而且,該電動機具有:電路部,其具有安裝了包含磁檢測元件在內(nèi)的電路器件的電路基板;隔壁,其配置在磁路部和電路部之間,該隔壁分隔出各個空間。在該電動機中,配置在電路基板上的磁檢測元件隔著隔壁與傳感器磁體相對地配置,并且該電動機具有輔助傳感器磁體,該輔助傳感器磁體隔著隔壁和磁檢測元件與傳感器磁體相對地配置。而且,輔助傳感器磁體固定支承于旋轉(zhuǎn)自如的輔助軸,該輔助軸獨立于旋轉(zhuǎn)軸且與旋轉(zhuǎn)軸配置在同一軸線上。利用這樣的結(jié)構(gòu),能夠使自傳感器磁體產(chǎn)生的磁通與磁檢測元件充分地交鏈。因此,不需要具有強大的磁力的昂貴的磁體,能夠使用便宜的磁體,從而能夠抑制成本的增加。此外,能夠使主磁體和傳感器磁體同時磁化,可確保磁極精度,從而能夠提供位置精度優(yōu)良的設(shè)備。由此,不易受到熱的影響,進(jìn)而,使包含安裝于電路基板的磁檢測元件在內(nèi)的電子器件組不易受到熱的影響,從而能夠提高電路部的可靠性。附圖說明圖1是本發(fā)明的實施方式的電動機立體外觀圖。圖2是本發(fā)明的實施方式的電動機剖視圖。圖3A是本發(fā)明的實施方式的磁通交鏈部的剖視放大圖。圖3B是用于與圖3A做比較的以往的電動機的磁通交鏈部的剖視放大圖。圖4是表示以往的無刷電動機的一例的剖視圖。圖5是表示以往的無刷電動機的另一例的剖視圖。圖6是表示以往的無刷電動機的其他另一例的剖視圖。具體實施方式以下,參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。在車輛的發(fā)動機室周邊使用的電動機例如應(yīng)用在向自動變速器的液壓控制裝置等供給工作油、潤滑油的電動油泵中。在以下的實施方式中,作為電動機的一例,使用在車輛中使用的電動油泵用的無刷電動機進(jìn)行說明。(實施方式)圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電動機100的外觀的立體圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式的電動機100的側(cè)面的剖視圖。如圖1、圖2所示,作為無刷電動機的電動機100構(gòu)成為包含托架23、配置于托架23的一側(cè)的電動機架11以及配置于托架23的另一側(cè)的底板21。以下說明詳細(xì)情況,在電動機架11內(nèi)收納有具有線圈的定子14和具有永磁體且能以旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子15,由這些磁部件等構(gòu)成磁路部10。如圖1所示,旋轉(zhuǎn)軸15a作為輸出軸自電動機架11的頂面經(jīng)由油封12而突出。通過該旋轉(zhuǎn)軸15a旋轉(zhuǎn),從而作為電動機發(fā)揮作用。此外,在托架23內(nèi)收納有安裝了以下說明的電子器件的電路基板22,由這些電子器件等構(gòu)成電路部20。托架23具有用于向電路基板22供給電源、信號的連接器部24。而且,在托架23的底部配置有底板21,該底板21具有用于對來自電子器件的熱進(jìn)行散熱的散熱片。首先,說明包含在電動機架11和托架23之間的磁路部10。電動機架11是對鐵板進(jìn)行加工而形成為如下這樣的大致圓筒形狀,即:以鐵板的一側(cè)為頂面,并且在作為鐵板的另一側(cè)的底面?zhèn)染哂凶鳛殚_口的開口部,在內(nèi)部設(shè)置有空間。而且,為了與樹脂性的托架23進(jìn)行組裝,而設(shè)置有從開口部向外周側(cè)擴展的凸緣11f。利用壓入、螺紋固定等方式將電動機架11和樹脂制的托架23裝配固定在一起。此外,在磁路部10中,在旋轉(zhuǎn)軸15a突出的電動機架11的輸出軸側(cè),保持著軸承13a和油封12。而且,在電動機架11的內(nèi)徑部壓入固定有定子14,并且隔著間隙內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)自如的轉(zhuǎn)子15。定子14具有定子芯14a、絕緣體14b以及線圈14c。定子芯14a例如是將多片鋼板層疊在一起而形成的,具有向內(nèi)周側(cè)突出的多個凸極。而且,線圈14c隔著由絕緣樹脂等形成的絕緣體14b卷繞于各個凸極。卷繞后的線圈14c是三相繞組,根據(jù)后述的轉(zhuǎn)子磁體15b的極數(shù)而存在各種各樣的繞組圖案。此外,轉(zhuǎn)子15具有圓筒形狀的轉(zhuǎn)子磁體15b、大致杯子形狀的轉(zhuǎn)子架15c以及貫穿轉(zhuǎn)子架15c的內(nèi)周側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸15a。轉(zhuǎn)子磁體15b由永磁體構(gòu)成,粘接固定于轉(zhuǎn)子架15c,具有交替配置N極和S極而成的磁極,例如以8極、10極等極數(shù)被磁化。轉(zhuǎn)子架15c是對鐵板進(jìn)行加工而形成為大致杯子形狀,構(gòu)成為使兩個轉(zhuǎn)子架15c以彼此相面對的方式在軸向上逆向配置而成。而且,在轉(zhuǎn)子架15c的內(nèi)徑孔內(nèi)壓入固定有旋轉(zhuǎn)軸15a。此外,轉(zhuǎn)子架15c兼作為轉(zhuǎn)子磁體15b的背磁軛,構(gòu)成磁路的一部分。旋轉(zhuǎn)軸15a是鐵等金屬制,以旋轉(zhuǎn)自如的方式使輸出側(cè)支承于軸承13a、使反輸出側(cè)支承于軸承13b。而且,旋轉(zhuǎn)軸15a具有將電動機100的旋轉(zhuǎn)輸出傳遞到對象側(cè)設(shè)備、例如油泵的功能。旋轉(zhuǎn)軸15a的輸出側(cè)頂端為了與對象設(shè)備相連接而以D形切削(使圓柱變?yōu)镈字狀的加工)、對面寬(日文:二面幅)(將圓柱加工成彼此平行的對面)的方式被加工。而且,在托架23的磁路部10側(cè),且是在旋轉(zhuǎn)軸15a的反輸出側(cè),為了定位且保持傳感器磁體16,通過壓入等方式固定有大致圓盤狀的由金屬構(gòu)成的傳感器磁體保持件17。在該傳感器磁體保持件17上粘接固定有傳感器磁體16。該傳感器磁體16是以配置為與轉(zhuǎn)子磁體15b相同的磁極圖案的方式磁化而成的永磁體。而且,通過使用磁檢測元件來檢測傳感器磁體16的磁力,從而檢測出轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)位置,對此將在后面進(jìn)行詳細(xì)說明。這樣的傳感器磁體保持件17也以旋轉(zhuǎn)軸15a為中心與轉(zhuǎn)子15一起旋轉(zhuǎn)。此外,此時,傳感器磁體16以與托架23的靠磁路部10側(cè)的表面隔開規(guī)定間隔地相面對,并且沿著周向移動的方式旋轉(zhuǎn)。此外,根據(jù)電動機構(gòu)造,為了進(jìn)行轉(zhuǎn)子15的位置檢測,可以使用轉(zhuǎn)子磁體作為傳感器磁體,或者也可以將轉(zhuǎn)子磁體和傳感器磁體形成為一體。接下來,說明在底板21和托架23之間內(nèi)置電路基板22的電路部20。底板21是由鋁壓鑄件做成的,為了對由電路基板22上的電子器件22a所產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱,具有連續(xù)的大致三角形的散熱片。此外,托架23是以具有電絕緣性的熱塑性樹脂作為材料而形成的。更詳細(xì)而言,樹脂制的托架23是以由聚苯硫醚樹脂(以下稱為PPS樹脂)構(gòu)成的、具有電絕緣性的熱塑性樹脂作為材料。而且,本實施方式的托架23為了內(nèi)置后述的各種部件且進(jìn)行一體化,是通過嵌入成形而形成的。在使用PPS樹脂做成托架23的情況下,能夠成形為薄壁,所以形狀的設(shè)計自由度得到提高。而且,通過使用PPS樹脂,即使內(nèi)置各種部件,收縮也較少,能夠確保尺寸的穩(wěn)定性,在成形性方面出色。此外,能夠通過較短的生產(chǎn)節(jié)拍來確保較高的生產(chǎn)率,在成本方面出色。而且,在耐熱性方面也出色。作為托架23的形狀,大致形成為如下這樣的箱構(gòu)造:頂部側(cè)封閉,在底部側(cè)具有開口,在內(nèi)部設(shè)置有空間,并且在軸向上較薄。此外,托架23的頂部側(cè)被以平坦板狀延伸的平板部23a所封閉,并且,在其磁路部10側(cè)形成有電動機架承接部23b和軸承承接部23c,該電動機架承接部23b從平板部23a向磁路部10側(cè)突出且用于承接電動機架11,該軸承承接部23c從平板部23a向磁路部10側(cè)突出且用于承接軸承13b。此外,在托架23的底部側(cè),底板21和PPS樹脂制的托架23采用螺紋固定等方式被固定。而且,在以底板21為蓋的方式被封閉的托架23內(nèi)的空間中收納有電路基板22。電路基板22構(gòu)成為在基板22b上安裝了IC或者微型計算機、電阻、電容器等芯片零件這樣的通常的電子器件而成的結(jié)構(gòu)。而且,利用這些電子器件,構(gòu)成用于通電驅(qū)動定子14的線圈14c的驅(qū)動電路。此外,如圖2所示,在電路基板22上以隔著托架23與傳感器磁體16相對的方式安裝有作為磁檢測裝置的霍爾元件25。霍爾元件25如此地配置在電路基板22上,針對與轉(zhuǎn)子磁體15b的各磁極相對應(yīng)地被磁化的傳感器磁體16的磁極進(jìn)行檢測。接下來,針對收納有電路基板22,并且在結(jié)構(gòu)上分成磁路部10和電路部20的托架23的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。在如此形成的PPS樹脂制的托架23中,在該磁路部10側(cè),為了裝配固定電動機架11,設(shè)置有作為定位用的嵌入形狀的凹坑,以確保與磁路部10同軸。此外,托架23為了供軸承13b插入,以嵌入成形的方式將金屬杯部18與該磁路部10側(cè)的軸承承接部23c一體化。托架23利用如此形成的金屬杯部18保持固定軸承13b。在這里,軸承13b和金屬杯部18由鐵系的同種金屬構(gòu)成,因此,不存在由熱膨脹率的差異帶來的尺寸的相對變化,能夠防止發(fā)生蠕變。在軸承13b和金屬杯部18之間插入有對轉(zhuǎn)子15進(jìn)行預(yù)壓的波形墊圈19。此外,PPS樹脂制的托架23的電路部20側(cè)兼作為機械性地保持固定電路基板22的電路保持件,利用熔接或者螺紋固定等方式固定電路基板22。此外,作為電連接部件,對自線圈14c的三相引線進(jìn)行接線并且與電路基板22相連接的三相的母線、供電端子、信號端子保持電絕緣地配置于PPS樹脂制的托架23。本實施方式的托架23也可以內(nèi)置這些母線、供電端子等且嵌入成形。此外,用于使PPS樹脂制的托架23與電動機架11、底板21機械性地連接固定的螺母也內(nèi)置在PPS樹脂制的托架23中且嵌入成形。通過將這些金屬制的端子類構(gòu)件、結(jié)合構(gòu)件內(nèi)置于PPS樹脂制的托架23且嵌入成形,能夠減少部件個數(shù)、組裝工時數(shù)。此外,為了容易執(zhí)行與外部的電連接,使供電端子和信號端子在連接器部24上與PPS樹脂制的托架23一體成形,并且成為直接連接器。在形成直接連接器的情況下,能夠防止由向外部連接用的導(dǎo)線的彎曲引起的斷線、針對電動機內(nèi)部的密封性降低,能夠形成可靠性較高的連接部。在本實施方式中,如上述那樣利用電絕緣性的樹脂形成托架23,由此,防止磁路部10和電路部20之間的短路。此外,磁路部10具有線圈14c,因此,自這些線圈14c的發(fā)熱量較大。在本實施方式中,為了保護電路部20的電路器件不受這樣的磁路部10的熱的影響,以將磁路部10和電路部20的空間隔離開的方式,將托架23配置在磁路部10和電路部20之間。即,在本實施方式中,通過在磁路部10和電路部20之間配置作為隔壁的托架23,能夠抑制自定子14的線圈14c向電路基板22的電子器件的熱傳遞。此外,特別是在本實施方式中,形成為如下這樣的結(jié)構(gòu):利用插入到在托架23的磁路部10側(cè)配置的金屬杯部18的軸承13b部來承接旋轉(zhuǎn)軸15a的反輸出軸側(cè)。即,不是旋轉(zhuǎn)軸15a貫穿托架23那樣的結(jié)構(gòu),在托架23上沒有形成貫穿用的孔等。在本實施方式中,通過形成這樣的結(jié)構(gòu),也抑制了借助貫穿用的孔等的熱傳遞。此外,通過增加托架23的厚度,也能夠抑制熱傳遞。但是,從另一方面來說,如背景技術(shù)中說明的那樣,在構(gòu)成為將磁檢測元件安裝在電路基板上來檢測轉(zhuǎn)子位置、速度那樣的結(jié)構(gòu)的情況下,存在由于增加厚度而導(dǎo)致磁檢測精度惡化的可能。即,如本實施方式那樣,在構(gòu)成為使霍爾元件25隔著托架23與傳感器磁體16相面對這樣的結(jié)構(gòu)的情況下,隨著兩者的間隔變寬,霍爾元件25受到的磁力減弱,導(dǎo)致位置檢測精度的惡化。因此,在本實施方式中,如圖2所示,在托架23的電路部20側(cè)還配置有輔助傳感器磁體31。輔助傳感器磁體31是與傳感器磁體16同極且在同位置被磁化而成的永磁體。該輔助傳感器磁體31隔著托架23和安裝在電路基板22上的霍爾元件25與傳感器磁體16相對地配置。此外,輔助傳感器磁體31粘接固定于由大致圓盤狀的鐵板構(gòu)成的輔助傳感器磁體保持件32。而且,輔助傳感器磁體保持件32壓入固定于輔助軸33,該輔助軸33旋轉(zhuǎn)自如地支承于固定在底板21的輔助軸承34。該輔助軸33以具有與旋轉(zhuǎn)軸15a相同的中心軸線的方式在與旋轉(zhuǎn)軸15a相同的軸線上從底板21向托架23側(cè)突出。圖3A是本發(fā)明的實施方式的磁通交鏈部的剖視放大圖,表示霍爾元件25隔在傳感器磁體16和輔助傳感器磁體31之間的截面狀態(tài)。此外,圖3B是用于與圖3A做比較的以往的電動機的磁通交鏈部的剖視放大圖,表示未配置輔助傳感器磁體31的情況的截面狀態(tài)。由圖3B可知,在僅有傳感器磁體16的情況下,隨著霍爾元件25遠(yuǎn)離傳感器磁體16,自傳感器磁體16產(chǎn)生的磁通30沒有與霍爾元件25充分交鏈。與此相對,如圖3A所示,通過以使輔助傳感器磁體31與傳感器磁體16相面對的方式配置輔助傳感器磁體31,從而產(chǎn)生將兩個磁體之間連結(jié)起來那樣的磁通30。因此,通過形成如圖3A所示那樣的結(jié)構(gòu),即使霍爾元件25遠(yuǎn)離傳感器磁體16,由傳感器磁體16產(chǎn)生的磁通30也會與霍爾元件25充分進(jìn)行交鏈,也能夠維持位置檢測精度。此外,傳感器磁體16和輔助傳感器磁體31彼此同極且在同位置被磁化,任何一個均旋轉(zhuǎn)自如地被支承。因此,以兩者的異極彼此吸引著、例如傳感器磁體16的S極和輔助傳感器磁體31的N極相對的方式配置。該狀態(tài)在旋轉(zhuǎn)時也是一樣的,于是,輔助傳感器磁體保持件32與轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)相應(yīng)地也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。即,輔助傳感器磁體保持件32與轉(zhuǎn)子15同步旋轉(zhuǎn)。特別是,對于在車輛的發(fā)動機室周邊(周邊溫度90℃以上的環(huán)境)使用的電動機而言,為了防止磁路部10產(chǎn)生的熱向電路部20進(jìn)行熱傳遞,需要增加作為隔壁的托架23的厚度尺寸。針對這樣的要求,在本實施方式中,形成為具有上述那樣的輔助傳感器磁體31的結(jié)構(gòu)。因此,能夠使自傳感器磁體16產(chǎn)生的磁通與作為磁檢測裝置的霍爾元件25充分進(jìn)行交鏈。此外,能夠同時使轉(zhuǎn)子磁體15b和傳感器磁體16磁化,因此,能夠確保良好的磁極精度以及與之相關(guān)的電動機的旋轉(zhuǎn)位置精度。因此,通過使用上述的實施方式,能夠?qū)崿F(xiàn)位置精度良好且確保了電子器件的可靠性,抑制了成本增加的電動機。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述,本發(fā)明的電動機能夠提高轉(zhuǎn)子的位置檢測精度,因此,不僅能夠應(yīng)用于車載用電動機,還能夠應(yīng)用于工業(yè)用電動機、家電用電動機等用途中。特別是,對于在高溫環(huán)境下要求較高的可靠性的電動機領(lǐng)域是有用的。附圖標(biāo)記說明10、80磁路部11電動機架12油封13a、13b軸承14、84定子14a定子芯14b絕緣體14c線圈15、85轉(zhuǎn)子15a、85a旋轉(zhuǎn)軸15b、85b轉(zhuǎn)子磁體(主磁體)15c轉(zhuǎn)子架16、86傳感器磁體17傳感器磁體保持件18金屬杯部19波形墊圈20、90電路部21底板22、92電路基板23托架24連接器部25、95霍爾元件(磁檢測元件)30磁通31輔助傳感器磁體32輔助傳感器磁體保持件33輔助軸34輔助軸承73隔壁