JP2002186236A - 電動機の磁極位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータ本体に対する非磁性体プレートの取り
付けや、非磁性体プレートに対する磁性体片の取り付け
を高精度且つ簡便に行える構造で、極めて良好な磁極位
置検出精度が得られる電動機の磁極位置検出装置を提供
する。 【解決手段】 複数の磁性体片２が、エンドプレート２
４に設けられた位置決め溝５０に嵌合されると共に、各
磁性体片２に設けられた貫通孔５２とエンドプレート２
４に設けられたガイド孔５１とを連通させた状態で、こ
の連通した孔にノックピン５５が挿通されることで、エ
ンドプレート２４に対して位置決めされた構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気感応素子を用
いた電動機の磁極位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】整流子やブラシ等の整流機構が設けられ
ていないブラシレス電動機を適切に駆動制御するには、
回転しているロータの磁極位置を常に正確に検出する必
要がある。このため、ブラシレス電動機においては、電
動機の筐体内部に磁気感応素子を配設し、この磁気感応
素子によりロータの回転に応じた磁界の変化を検出する
ことが一般的に行われている。

【０００３】例えば、特開平１１−２１５８８１号公報
においては、図１１に示すような構成のブラシレス電動
機１００が提案されている。このブラシレス電動機１０
０は、３相のステータ巻線１０１（Ｕ、Ｖ、Ｗ）が巻回
された図示しないステータと、このステータに磁気的結
合関係を保ち、近接して配置され、回転自在に支持され
たロータ１０２と、このロータ１０２の回転位置を検出
するための回転位置検出部１０３とを備えている。

【０００４】回転位置検出部１０３は、ロータ１０２と
回転中心が同一でロータ１０２と同一の磁極数に外周面
が着磁された回転位置検出円盤１０４と、この回転位置
検出円盤１０４の外周面に近接してそれぞれ機械角で６
０°（磁極数が４であるため、電気角で１２０°）づつ
離れて配置された３つの回転位置信号発生器１０５
（Ｕ、Ｖ、Ｗ）とを有している。回転位置信号発生器１
０５（Ｕ、Ｖ、Ｗ）は、それぞれ磁気感応素子であるホ
ール素子よりなり、ロータ１０２に同期して回転する回
転位置検出円盤１０４からの磁束を検出して、ロータ１
０２の回転位置を示す回転位置信号ＣＳＵ，ＣＳＶ，Ｃ
ＳＷをそれぞれ出力するようになされている。

【０００５】以上のように構成されるブラシレス電動機
１００では、出力トルクの変動が抑制されて振動や騒音
の低減が可能となるが、その一方で、回転位置検出円盤
１０４をロータ１０２とは別体に設ける必要があること
から、装置全体の大型化を招き、特に小型で軽量のもの
が求められる場合には不利である。また、回転位置検出
円盤１０４の分だけコストが上昇するため、コストの低
減を図る上でも不利である。

【０００６】また、ロータ内の磁石からの磁束を磁気感
応素子によって直接検出するものとしては、図１２に示
す構成のブラシレス電動機２００が知られている。この
ブラシレス電動機２００では、ロータ２０１の回転軸方
向の端面２０１ａから所定の間隔を存して対向する位置
に磁気感応素子であるホール素子２０２が配設され、更
にこのホール素子２０２の後部側に磁性体片２０３が設
けられている。このようなブラシレス電動機２００にお
いては、ロータ２０１内の磁石２０４からの漏れ磁束が
磁性体片２０３によってホール素子２０２へと導かれて
ホール素子２０２により検出され、これにより、ロータ
１０２の回転位置を示す回転位置信号がホール素子２０
２から出力されることになる。

【０００７】以上のような構造のブラシレス電動機２０
０は、ロータ２０１内の磁石２０４からの漏れ磁束をホ
ール素子２０２により直接検出するようにしているの
で、小型化・低コスト化を図る上では非常に有利である
が、ステータ電流の影響によりホール素子２０２からの
出力の位相がずれるという問題がある。詳述すると、ス
テータコイルに電流を流していない場合には、ロータ２
０１内の磁石２０４からの磁束（磁極位置）に同期して
ホール素子２０２の出力が変化することになるが、ステ
ータに電流を流した際には、その電流が作る磁束もホー
ル素子２０２により検出されるので、見かけ上の磁極位
置が変化して、ホール素子２０２からの出力の位相がず
れ、磁極位置を精度よく検出することが困難となる。

【０００８】以上のような問題点を解決して、小型化・
低コスト化を実現しながら磁極位置を精度よく検出可能
なものとして、本願発明者は、特願２０００−０３３５
００号において、ロータの回転軸方向の端面にロータ内
部に設けられた磁石からの磁束に応じて磁化される複数
の磁性体片を設け、これら磁性体片の端部に磁束ループ
を集中的に形成するようにした電動機の磁極位置検出装
置を提案している。

【０００９】この電動機の磁極位置検出装置では、隣り
合う磁性体片間で急峻な変化を示す出力信号を磁気感応
素子から得ることができるので、出力信号の位相ずれを
低減して、磁極位置検出精度を向上させることができ
る。特に、ロータ本体の回転軸方向の端面に設けられた
非磁性材料よりなるエンドプレート（非磁性体プレー
ト）に複数の磁性体片を取り付けることで、隣り合う磁
性体片の端部間に非磁性材が介在する構造とした場合に
は、極めて良好な磁極位置検出精度が得られることにな
る。

【００１０】また、この電動機の磁極位置検出装置で
は、上述した回転位置検出円盤のような磁束を磁気感応
素子に導くための部材をロータと別体で設ける必要がな
いので、装置全体の小型化や低コスト化を実現できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、ロータ本体の回転軸方向の端面に設けられた非磁
性体プレートに、ロータ本体の磁石からの磁束に応じて
磁化される複数の磁性体片が取り付けられた構造の磁極
位置検出装置では、磁極位置検出精度が、ロータ本体に
対する非磁性体プレートの取り付け精度や、非磁性体プ
レートに対する磁性体片の取り付け精度に大きく左右さ
れ、これらの取り付け精度が良好な磁極位置検出精度を
得る上で非常に重要であることが分かってきた。特に、
複数の磁性体片は、互いの相対位置を適切に維持しなが
ら、円盤状の非磁性体プレートの半径方向及び円周方向
の双方における所定の位置に精度よく取り付けられるこ
とが要求される。

【００１２】したがって、このような構造の磁極位置検
出装置を適切に運用するにあたっては、ロータ本体に対
する非磁性体プレートの取り付け構造や非磁性体プレー
トに対する磁性体片の取り付け構造を最適化し、これら
の取り付けを高精度且つ簡便に行えるようにすることが
重要な課題となっている。

【００１３】本発明は、以上のような実情に鑑みて創案
されたものであって、ロータ本体に対する非磁性体プレ
ートの取り付けや、非磁性体プレートに対する磁性体片
の取り付けを高精度且つ簡便に行える構造で、極めて良
好な磁極位置検出精度が得られる電動機の磁極位置検出
装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の電動機
の磁極位置検出装置は、逆極性の磁石が交互に配置され
たロータ本体の回転軸方向の端面に非磁性体プレートが
取り付けられてなるロータと、前記非磁性体プレートに
取り付けられて、前記ロータ本体に配置された磁石から
の磁束に応じて磁化される複数の磁性体片と、前記複数
の磁性体片と対峙する位置に設けられ、前記複数の磁性
体片からの磁束に感応して前記ロータの磁極位置を示す
電気信号を出力する磁気感応素子とを備え、前記複数の
磁性体片が、前記非磁性体プレートに設けられた位置決
め溝に嵌合されると共に、当該磁性体片に設けられた貫
通孔と前記位置決め溝内に位置して前記非磁性体プレー
トに設けられたガイド孔とを連通させた状態で、この連
通した孔にガイドピンが挿通されることで、前記非磁性
体プレートに対して位置決めされていることを要旨とす
るものである。

【００１５】また、請求項２に記載の電動機の磁極位置
検出装置は、逆極性の磁石が交互に配置されたロータ本
体の回転軸方向の端面に非磁性体プレートが取り付けら
れてなるロータと、前記非磁性体プレートに取り付けら
れて、前記ロータ本体に配置された磁石からの磁束に応
じて磁化される複数の磁性体片と、前記複数の磁性体片
と対峙する位置に設けられ、前記複数の磁性体片からの
磁束に感応して前記ロータの磁極位置を示す電気信号を
出力する磁気感応素子とを備え、前記複数の磁性体片
が、当該磁性体片に設けられた複数の貫通孔と前記非磁
性体プレートに設けられた複数のガイド孔とをそれぞれ
連通させた状態で、この連通した複数の孔にそれぞれガ
イドピンが挿通されることで、前記非磁性体プレートに
対して位置決めされていることを要旨とするものであ
る。

【００１６】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の電動機の磁極位置検出装置において、前
記非磁性体プレートに設けられたガイド孔のうちの少な
くとも１つが前記非磁性体プレートを貫通する貫通孔と
されており、前記非磁性体プレートが、当該非磁性体プ
レートに設けられた前記貫通孔と、前記ロータ本体に設
けられたガイド孔とを連通させた状態で、この連通した
孔に前記ガイドピンが挿通されることで、前記ロータ本
体に対して位置決めされていることを要旨とするもので
ある。

【００１７】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の電動機の磁極位置検出装置において、前
記ガイドピンが挿通された孔内に磁性材料が充填された
状態で、前記複数の磁性体片の前記磁気感応素子と対峙
する表面が平坦化されていることを要旨とするものであ
る。

【００１８】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の電動機の磁極位置検出装置において、前
記複数の磁性体片が、互いに連結された円環状の磁性体
として前記非磁性体プレートに取り付けられた後に、各
磁性体片毎に分断されてなることを要旨とするものであ
る。

【００１９】また、請求項６に記載の電動機の磁極位置
検出装置は、逆極性の磁石が交互に配置されたロータ本
体の回転軸方向の端面に非磁性体プレートが取り付けら
れてなるロータと、前記非磁性体プレートに取り付けら
れて、前記ロータ本体に配置された磁石からの磁束に応
じて磁化される複数の磁性体片と、前記複数の磁性体片
と対峙する位置に設けられ、前記複数の磁性体片からの
磁束に感応して前記ロータの磁極位置を示す電気信号を
出力する磁気感応素子とを備え、前記複数の磁性体片
が、互いに連結された円環状の磁性体として前記非磁性
体プレートに設けられた位置決め溝に嵌合されて、前記
非磁性体プレートに対して位置決めされた状態でこの非
磁性体プレートに取り付けられた後に、各磁性体片毎に
分断されてなることを要旨とするものである。

【００２０】また、請求項７記載の発明は、請求項６に
記載の電動機の磁極位置検出装置において、前記円環状
の磁性体を各磁性体片に分断する際に、前記非磁性体プ
レートを貫通する貫通溝が少なくとも一つ形成され、前
記非磁性体プレートが、当該非磁性体プレートに形成さ
れた前記貫通溝と、前記ロータ本体に設けられたガイド
孔とを連通させた状態で、この連通した孔にガイドピン
が挿通されることで、前記ロータ本体に対して位置決め
されていることを要旨とするものである。

【００２１】

【発明の効果】請求項１に記載の電動機の磁極位置検出
装置によれば、複数の磁性体片が、非磁性体プレートに
設けられた位置決め溝に嵌合されると共に、この磁性体
片に設けられた貫通孔と非磁性体プレートに設けられた
ガイド孔とを連通させた状態で、この連通した孔にガイ
ドピンが挿通されることで、非磁性体プレートに対して
位置決めされているので、非磁性体プレートの半径方向
及び円周方向の双方における所定の位置に精度よく取り
付けられることになる。そして、このように非磁性体プ
レートに精度よく取り付けられた複数の磁性体片がロー
タ本体に配置された磁石からの磁束に応じて磁化され、
各磁性体片の端部において集中的に磁束ループが形成さ
れた状態で、磁気感応素子がこれら磁性体片からの磁束
に感応してロータの磁極位置を示す電気信号が出力され
るので、磁性体片の位置ずれに起因する検出精度の低下
を招くことなく、極めて高精度に磁極位置を検出するこ
とができる。

【００２２】また、この請求項１に記載の電動機の磁極
位置検出装置は、非磁性体プレートに対する磁性体片の
位置決めが極めて簡便に行える構造となっているので、
製造コストの低減を実現して、低コスト化を図ることが
できる。

【００２３】また、請求項２に記載の電動機の磁極位置
検出装置によれば、複数の磁性体片が、この磁性体片に
設けられた複数の貫通孔と非磁性体プレートに設けられ
た複数のガイド孔とをそれぞれ連通させた状態で、この
連通した複数の孔にそれぞれガイドピンが挿通されるこ
とで、非磁性体プレートに対して位置決めされているの
で、非磁性体プレートの半径方向及び円周方向の双方に
おける所定の位置に精度よく取り付けられることにな
る。そして、このように非磁性体プレートに精度よく取
り付けられた複数の磁性体片がロータ本体に配置された
磁石からの磁束に応じて磁化され、各磁性体片の端部に
おいて集中的に磁束ループが形成された状態で、磁気感
応素子がこれら磁性体片からの磁束に感応してロータの
磁極位置を示す電気信号が出力されるので、磁性体片の
位置ずれに起因する検出精度の低下を招くことなく、極
めて高精度に磁極位置を検出することができる。

【００２４】また、この請求項２に記載の電動機の磁極
位置検出装置は、非磁性体プレートに対する磁性体片の
位置決めが極めて簡便に行える構造となっているので、
製造コストの低減を実現して、低コスト化を図ることが
できる。

【００２５】また、請求項３に記載の電動機の磁極位置
検出装置によれば、非磁性体プレートに設けられたガイ
ド孔のうちの少なくとも１つが非磁性体プレートを貫通
する貫通孔とされており、非磁性体プレートが、この非
磁性体プレートに設けられた貫通孔とロータ本体に設け
られたガイド孔とを連通させた状態で、この連通した孔
にガイドピンが挿通されることで、ロータ本体に対して
位置決めされているので、ロータ本体と同心となる位置
に非磁性体プレートが精度よく取り付けられることにな
り、非磁性体プレートの位置ずれに起因する検出精度の
低下を招くことなく、磁極位置を更に高精度に検出する
ことが可能となる。

【００２６】また、請求項４に記載の電動機の磁極位置
検出装置によれば、ガイドピンが挿通された孔内に磁性
材料が充填された状態で、複数の磁性体片の磁気感応素
子と対峙する表面が平坦化されているので、孔の近傍に
おける磁束の変化を有効に抑制して、磁極位置を更に高
精度に検出することが可能となる。

【００２７】また、請求項５に記載の電動機の磁極位置
検出装置によれば、複数の磁性体片が、互いに連結され
た円環状の磁性体として非磁性体プレートに取り付けら
れた後に、各磁性体片毎に分断されてなるので、非磁性
体プレートに対する磁性体片の位置決めを更に簡便なも
のとして、製造コストを更に低減することができる。

【００２８】また、請求項６に記載の電動機の磁極位置
検出装置によれば、複数の磁性体片が、互いに連結され
た円環状の磁性体として非磁性体プレートに設けられた
位置決め溝に嵌合されて、非磁性体プレートに対して位
置決めされた状態でこの非磁性体プレートに取り付けら
れた後に、各磁性体片毎に分断されてなるので、非磁性
体プレートに対する磁性体片の位置決めを精度よく行っ
て、磁性体片の位置ずれに起因する検出精度の低下を招
くことなく、極めて高精度に磁極位置を検出することが
できると共に、非磁性体プレートに対する磁性体片の位
置決めを極めて簡便なものとして、製造コストの大幅な
低減を図ることができる。

【００２９】また、請求項７に記載の電動機の磁極位置
検出装置によれば、円環状の磁性体を各磁性体片に分断
する際に、非磁性体プレートを貫通する貫通溝が少なく
とも一つ形成され、非磁性体プレートが、この非磁性体
プレートに形成された貫通溝とロータ本体に設けられた
ガイド孔とを連通させた状態で、この連通した孔にガイ
ドピンが挿通されることで、ロータ本体に対して位置決
めされているので、ロータ本体と同心となる位置に非磁
性体プレートが精度よく取り付けられることになり、非
磁性体プレートの位置ずれに起因する検出精度の低下を
招くことなく、磁極位置を更に高精度に検出することが
可能となる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００３１】図１は、本発明を適用した電動機の磁極位
置検出装置１の構成を模式的に示す断面図である。

【００３２】この図１において、電動機１０は、回転軸
２１を回転中心として回転操作されるロータ２０と、こ
のロータ２０の外周側に固定して設けられたステータ３
０とを備え、これらが図示しない筐体内部に収納されて
なるものである。

【００３３】ロータ２０は、磁極となる逆極性の磁石２
２が交互に配置されたロータ本体２３を有し、このロー
タ本体２３の回転軸２１方向の端面２３ａに、非磁性材
料よりなる円盤状のエンドプレート（非磁性体プレー
ト）２４が、ロータ本体２３と同心に取り付けられた構
造となっている。一方、ステータ３０は、界磁巻線３１
が巻回された状態で、筐体の内周面に取り付けられてい
る。

【００３４】また、ロータ２０のエンドプレート２４に
は、ロータ本体２３に設けられた各磁石２２に対応した
位置に、複数の磁性体片２がそれぞれ取り付けられてい
る。これら複数の磁性体片２は、例えば鉄等の磁性材料
よりなり、ロータ本体２３に設けられた各磁石２２から
の磁束に応じて磁化されるものである。

【００３５】また、電動機１０の筐体内部には、エンド
プレート２４に取り付けられた複数の磁性体片２と対峙
する位置に、これら磁性体片２からの磁束に感応して、
ロータ２０の磁極位置を示す電気信号を出力する磁気感
応素子３が設けられている。この磁気感応素子３として
は、例えば、ホール素子やＭＲ素子、ＧＭＲ素子等が用
いられる。

【００３６】この磁気感応素子３からの出力信号は、図
示しない電動機１０の駆動装置に供給される。そして、
この駆動装置が、磁気感応素子３からの出力信号に基づ
いてロータ２０の磁極位置を検出し、各相分の必要トル
クに対応する界磁電流を生成してステータ３０に巻回さ
れた各界磁巻線３１に供給することで、電動機１０の適
切な駆動制御が行われることになる。

【００３７】以上のように構成される電動機の磁極位置
検出装置１では、エンドプレート２４に取り付けられた
複数の磁性体片２が、ロータ本体２３に設けられた磁石
２２からの磁束によって磁化されることになる。そし
て、これら複数の磁性体片２からの磁束に磁気感応素子
３が感応し、電気信号を出力する。

【００３８】ここで、ロータ本体２３には、図２（ａ）
に示すように、逆極性の磁石２２が交互に配置されてい
るので、隣り合う磁性体片２同士が互いに逆極性に磁化
されて引き合い、磁性体片２の端部に磁束ループが集中
的に形成されることになる。その結果、磁気感応素子３
からは、図２（ｂ）に示すように、急峻に変化する出力
信号が得られることになる。そして、この磁気感応素子
３からの出力信号を、図示しないコンパレータ等に入力
して所定レベルと比較することで、図２（ｃ）に示すよ
うに、１８０度毎の矩形波信号を得ることができる。

【００３９】したがって、図３（ａ）に示すように、３
つの磁気感応素子３を同一円周上で例えば３０度ずつず
らした位置（１），（２），（３）にそれぞれ配置する
ようにすれば、図３（ｂ）に示すように、それぞれの磁
気感応素子３からの出力信号（１），（２），（３）の
立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジにより６０度毎の
基準となる磁極位置を設定することができ、これに基づ
いてロータ２０の磁極位置を適切に検出することができ
る。

【００４０】本発明を適用した電動機の磁極位置検出装
置１においては、上述したように、エンドプレート２４
に取り付けられた磁性体片２の端部から隣り合う磁性体
片２の端部間において、磁気感応素子３からの出力信号
が急峻に変化するようになっているので、ステータ３０
に巻回された界磁巻線３１からの磁束の影響を大幅に低
減し、また、磁気感応素子３のばらつきやオフセット等
による影響を低減して、ロータ２０の磁極位置を極めて
高精度に検出することができる。

【００４１】ところで、エンドプレート２４に取り付け
られた複数の磁性体片２の端部に磁束ループが集中的に
形成されるように構成された本発明を適用した電動機の
磁極位置検出装置１においては、エンドプレート２４に
対する磁性体片２の取り付け位置に位置ずれが生じる
と、磁極位置検出精度の低下を招いてしまうことにな
る。また、磁性体片２がエンドプレート２４に対して精
度よく取り付けられていても、ロータ本体２３に対する
エンドプレート２４の取り付け位置に位置ずれが生じる
と、磁極位置検出精度の低下を招いてしまうことにな
る。

【００４２】そこで、本発明を適用した電動機の磁極位
置検出装置１においては、ロータ本体２３に対するエン
ドプレート２４の取り付け構造や、エンドプレート２４
に対する磁性体片２の取り付け構造を最適化し、これら
の取り付けを高精度且つ簡便に行えるようにしている。

【００４３】以下、本発明を適用した電動機の磁極位置
検出装置１において採用される取り付け構造の具体的な
例について、図４乃至図１０を参照して説明する。な
お、ここでは、４つの磁性体片２がエンドプレート２４
に取り付けられるものとして図示しながら説明するが、
磁性体片２の数は、ロータ本体２３に配置される磁石２
２の数に応じた任意の数とすればよい。

【００４４】図４は、本発明を適用した電動機の磁極位
置検出装置１において採用されるエンドプレート２４及
び磁性体片２の取り付け構造の第１の例を模式的に示す
分解斜視図である。

【００４５】この第１の例においては、エンドプレート
２４の所定の位置に、磁性体片２の幅に応じた溝幅を有
する円環状の位置決め溝５０が、エンドプレート２４の
中心と同心となるように設けられる。そして、この位置
決め溝５０内の所定の位置に、磁性体片２の数に対応し
て４つのガイド孔５１が設けられる。これら４つのガイ
ド孔５１のうちの一部、例えば２つのガイド孔５１は、
エンドプレート２４の厚み方向に貫通する貫通孔として
穿設される。

【００４６】一方、４つの磁性体片２は、予め所定の寸
法で円弧状に成形され、各磁性体片２には、エンドプレ
ート２４のガイド孔５１と略等しい孔径を有する貫通孔
５２が、各磁性体片２毎にその厚み方向に貫通して設け
られる。また、ロータ本体２３の回転軸２１方向の端面
２３ａには、貫通孔としてエンドプレート２４に穿設さ
れた２つのガイド孔５１に対応した位置に、これらガイ
ド孔５１と略等しい孔径を有するガイド孔５４がそれぞ
れ設けられる。

【００４７】これらロータ本体２３に設けられたガイド
孔５４の形成位置や、磁性体片２に設けられた貫通孔５
２の形成位置、エンドプレート２４に設けられたガイド
孔５１の形成位置は、最終的にロータ本体２３にエンド
プレート２４が取り付けられ、エンドプレート２４に磁
性体片２が取り付けられたときに、各磁性体片２がロー
タ本体２３に配置された磁石２２の直上に位置するよう
に予め設定される。

【００４８】この第１の例においては、まず、ロータ本
体２３の回転軸２１方向の端面２３ａにエンドプレート
２４が当接され、ロータ本体２３に設けられたガイド孔
５４の位置とエンドプレート２４に貫通孔として設けら
れたガイド孔５１の位置とが一致してこれらが連通した
孔となるように、エンドプレート２４の位置が調整され
る。

【００４９】次に、エンドプレート２４に設けられた位
置決め溝５０に、４つの磁性体片２がそれぞれ嵌合さ
れ、エンドプレート２４に設けられたガイド孔５１の位
置と各磁性体片２に設けられた貫通孔５２の位置とが一
致してこれらが連通した孔となるように、位置決め溝５
０内における各磁性体片２の位置が調整される。

【００５０】そして、図５に示すように、磁性体片２の
貫通孔５２とエンドプレート２４のガイド孔５１、更に
は貫通孔として穿設されたエンドプレート２４のガイド
孔５１とロータ本体２３のガイド孔５４とが連通した状
態で、この連通した孔内にノックピン（ガイドピン）５
５が挿通されることで、各磁性体片２がエンドプレート
２４の所定の位置に位置決めされた状態で固定されると
共に、エンドプレート２４がロータ本体２３の所定の位
置に位置決めされた状態で固定されることになる。

【００５１】この第１の例においては、以上のように、
各磁性体片２がエンドプレート２４に設けられた位置決
め溝５０に嵌合されることで、エンドプレート２４の半
径方向における各磁性体片２の位置決めが図られ、各磁
性体片２の貫通孔５２とエンドプレート２４のガイド孔
５１とを連通させた状態で、この連通した孔にノックピ
ン５５が挿通されることで、エンドプレート２４の円周
方向における各磁性体片２の位置決めが図られることに
なる。したがって、この第１の例においては、磁性体片
２をエンドプレート２４に対して高精度且つ簡便に位置
決めすることができ、また、ノックピン５５のせん断力
によって、磁性体片２をエンドプレート２４に対して高
精度に位置決めした状態で取り付けることができる。

【００５２】また、この第１の例においては、ロータ本
体２３に対するエンドプレート２４の位置決めも高精度
且つ簡便に行うことができ、また、エンドプレート２４
をロータ本体２３に対して高精度に位置決めした状態で
取り付けることができる。

【００５３】ところで、磁性体片２にノックピン５５が
挿通される貫通孔５２を設けることにより、磁性体片２
の磁気感応素子３と対峙する表面に段差が生じると、こ
の段差の近傍で磁束の変化が生じて、磁極位置検出精度
に悪影響を及ぼす場合がある。このような場合には、図
６に示すように、ノックピン５５が挿通された貫通孔５
２内に磁性材料６０を充填した上で、磁性体片２の磁気
感応素子３と対峙する表面を平坦化することが望まし
い。このように、磁性体片２の磁気感応素子３と対峙す
る表面を平坦化するようにすれば、貫通孔５２の近傍に
おける磁束の変化を有効に抑制して、磁極位置検出精度
を更に良好なものとすることができる。

【００５４】なお、以上の例では、４つの磁性体片２を
予め所定の寸法で円弧状に成形した上でエンドプレート
２４に取り付けるようにしているが、磁性体片２は、図
７に示すように、互いに連結された円環状の磁性体６１
としてエンドプレート２４に取り付けられた後に、図７
中波線で示す切断線に沿って分断されることで、個別の
磁性体片２とされてもよい。

【００５５】また、エンドプレート２４に設けられた位
置決め溝５０内に溶融した鉄等の磁性材料を流し込み、
この磁性材料を固化させることで円環状の磁性体６１と
した後に、この円環状の磁性体６１を分断して個別の磁
性体片２としてもよい。これらの場合には、磁性体６１
を切断する際の切断位置によって分断された各磁性体片
２の円周方向における位置が決定されることになるの
で、磁性体６１の切断位置を慎重に設定する必要があ
る。

【００５６】また、以上の例では、ロータ本体２３にガ
イド孔５４を設けると共に、エンドプレート２４のガイ
ド孔５１の一部を貫通孔として、これらの孔を連通させ
た状態でこの連通した孔にガイドピン５５を挿通するこ
とで、エンドプレート２４をロータ本体２３に取り付け
るようにしているが、ロータ本体２３に対するエンドプ
レート２４の取り付けは、例えば溶接や接着等の他の方
法で行うようにしてもよい。

【００５７】図８は、本発明を適用した電動機の磁極位
置検出装置１において採用されるエンドプレート２４及
び磁性体片２の取り付け構造の第２の例を模式的に示す
分解斜視図である。

【００５８】この第２の例においては、４つの磁性体片
２が予め所定の寸法で円弧状に成形され、各磁性体片２
にそれぞれ複数の貫通孔５２が設けられる。具体的に
は、例えば、各磁性体片２毎にそれぞれ２つずつの貫通
孔５２が設けられる。そして、エンドプレート２４に
は、上述した第１の例のような位置決め溝５０は設けら
れず、磁性体片２に設けられた貫通孔５２に対応した８
つのガイド孔５１が設けられる。これら８つのガイド孔
５１のうちの一部、例えば２つのガイド孔５１は、エン
ドプレート２４の厚み方向に貫通する貫通孔として穿設
される。

【００５９】また、ロータ本体２３の回転軸２１方向の
端面２３ａには、上述した第１の例と同様に、貫通孔と
してエンドプレート２４に穿設された２つのガイド孔５
１に対応した位置に、ガイド孔５４が設けられる。

【００６０】これらロータ本体２３に設けられたガイド
孔５４の形成位置や、磁性体片２に設けられた貫通孔５
２の形成位置、エンドプレート２４に設けられたガイド
孔５１の形成位置は、最終的にロータ本体２３にエンド
プレート２４が取り付けられ、エンドプレート２４に磁
性体片２が取り付けられたときに、各磁性体片２がロー
タ本体２３に配置された磁石２２の直上に位置するよう
に予め設定される。

【００６１】この第２の例においては、まず、ロータ本
体２３の回転軸２１方向の端面２３ａにエンドプレート
２４が当接され、ロータ本体２３に設けられたガイド孔
５４の位置とエンドプレート２４に貫通孔として設けら
れたガイド孔５１の位置とが一致してこれらが連通した
孔となるように、エンドプレート２４の位置が調整され
る。

【００６２】次に、エンドプレート２４の主面に各磁性
体片２がそれぞれ当接され、エンドプレート２４に設け
られたガイド孔５１の位置と各磁性体片２に設けられた
複数の貫通孔５２の位置とがそれぞれ一致してこれらが
連通した孔となるように、エンドプレート２４の主面上
における各磁性体片２の位置が調整される。

【００６３】そして、上述した第１の例と同様に、磁性
体片２の貫通孔５２とエンドプレート２４のガイド孔５
１、更には貫通孔として穿設されたエンドプレート２４
のガイド孔５１とロータ本体２３のガイド孔５４とが連
通した状態で、この連通した孔内にノックピン（ガイド
ピン）５５が挿通されることで、各磁性体片２がエンド
プレート２４の所定の位置に位置決めされた状態で固定
されると共に、エンドプレート２４がロータ本体２３の
所定の位置に位置決めされた状態で固定されることにな
る。

【００６４】この第２の例においては、以上のように、
各磁性体片２の複数の貫通孔５２とエンドプレート２４
のガイド孔５１とをそれぞれ連通させた状態で、これら
連通した複数の孔にそれぞれノックピン５５が挿通され
ることで、エンドプレート２４の半径方向及び円周方向
における各磁性体片２の位置決めが同時に図られること
になる。したがって、この第２の例においては、磁性体
片２をエンドプレート２４に対して高精度且つ簡便に位
置決めすることができ、また、ノックピン５５のせん断
力によって、磁性体片２をエンドプレート２４に対して
高精度に位置決めした状態で取り付けることができる。

【００６５】また、この第２の例においては、上述した
第１の例と同様に、ロータ本体２３に対するエンドプレ
ート２４の位置決めも高精度且つ簡便に行うことがで
き、また、エンドプレート２４をロータ本体２３に対し
て高精度に位置決めした状態で取り付けることができ
る。

【００６６】なお、この第２の例においても、上述した
第１の例と同様に、磁性体片２に貫通孔５２を設けるこ
とで段差が生じる場合には、図６に示したように、ノッ
クピン５５が挿通された貫通孔５２内に磁性材料６０を
充填した上で、磁性体片２の磁気感応素子３と対峙する
表面を平坦化することが望ましい。このように、磁性体
片２の磁気感応素子３と対峙する表面を平坦化するよう
にすれば、貫通孔５２の近傍における磁束の変化を有効
に抑制して、磁極位置検出精度を更に良好なものとする
ことができる。

【００６７】また、この第２の例においても、上述した
第１の例と同様に、磁性体片２を図７に示したような円
環状の磁性体６１としてエンドプレート２４に取り付け
た後に、図７中波線で示す切断線に沿って分断するよう
にしてもよい。

【００６８】また、この第２の例においても、上述した
第１の例と同様に、ロータ本体２３に対するエンドプレ
ート２４の取り付けを、例えば溶接や接着等の他の方法
で行うようにしてもよい。

【００６９】図９は、本発明を適用した電動機の磁極位
置検出装置１において採用されるエンドプレート２４及
び磁性体片２の取り付け構造の第３の例を模式的に示す
分解斜視図である。

【００７０】この第３の例においては、エンドプレート
２４の所定の位置に、磁性体片２の幅に応じた溝幅を有
する円環状の位置決め溝５０が設けられる。そして、こ
の位置決め溝５０に、磁性体片２が連結された状態の円
環状の磁性体６１が嵌合され、例えば溶接や接着等の方
法でエンドプレート２４に取り付けられる。すなわち、
この第３の例では、エンドプレート２４に対する磁性体
片２の取り付けに、ノックピン５５を使用しない。した
がって、この第３の例においては、エンドプレート２４
にガイド孔５１を設けたり、磁性体片２に貫通孔５２を
設けたりする必要がない。

【００７１】この第３の例においては、まず、円環状の
磁性体６１がエンドプレート２４に設けられた位置決め
溝５０に嵌合されて半径方向における位置決めが図られ
た状態で、例えば溶接や接着等の方法でエンドプレート
２４に取り付けられる。そして、エンドプレート２４に
取り付けられた円環状の磁性体６１が所定の切断位置で
切断されることで、例えば４つの磁性体片２に分断され
る。このとき、切断位置を慎重に設定することで、各磁
性体片２が円周方向における所定の位置に位置決めされ
ることになる。

【００７２】次に、磁性体片２が取り付けられたエンド
プレート２４が、ロータ本体２３の回転軸２１方向の端
面２３ａに当接され、ロータ本体２３に対するエンドプ
レート２４の取り付けが行われる。このロータ本体２３
に対するエンドプレート２４の取り付け方法は、特に限
定されるものではないが、上述した第１の例や第２の例
と同様にノックピン５５を使用するようにすれば、エン
ドプレート２４をロータ本体２３に対して高精度に位置
決めしながら取り付けることができる。

【００７３】具体的には、例えば、図１０に示すよう
に、円環状の磁性体６１を各磁性体片２毎に分断するた
めの分断溝７０の一部、例えば２つの分断溝７０を、エ
ンドプレート２４の厚み方向に貫通するように形成す
る。一方、ロータ本体２３には、所定の位置に、第１の
例及び第２の例と同様のガイド孔５４を設ける。そし
て、ロータ本体２３に設けられたガイド孔５４の位置と
エンドプレート２４を貫通する分断溝７０の位置とが一
致してこれらが連通した孔となるように、エンドプレー
ト２４の位置を調整し、この連通した孔内にノックピン
５５を挿通する。これにより、磁性体片２が取り付けら
れたエンドプレート２４が、ロータ本体２３の所定の位
置に位置決めされた状態で固定されることになる。

【００７４】この第３の例においては、以上のように、
磁性体片２及びエンドプレート２４にノックピン５５を
挿通するための貫通孔５２やガイド孔５１を設けること
なくエンドプレート２４に対する磁性体片２の高精度な
位置決めを行うことができるので、磁性体片２の位置決
め作業の更なる簡便化を図ることができる。

【００７５】なお、以上の例では、予め円環状とされた
磁性体６１をエンドプレート２４に設けられた位置決め
溝５０に嵌合するようにしているが、エンドプレート２
４に設けられた位置決め溝５０内に溶融した鉄等の磁性
材料を流し込み、この磁性材料を固化させることで円環
状の磁性体６１としてもよい。この場合にも、円環状の
磁性体６１を所定の切断位置に沿って切断することで、
個別の磁性体片２とすることができる。

【００７６】以上詳細に説明したように、本発明を適用
した電動機の磁極位置検出装置１においては、ロータ本
体２３に対するエンドプレート２４の取り付け構造や、
エンドプレート２４に対する磁性体片２の取り付け構造
が最適化されているので、これらの取り付け精度を高精
度に維持することができ、極めて良好な磁極位置検出精
度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電動機の磁極位置検出装置の
構成を模式的に示す断面図である。

【図２】磁気感応素子から得られる出力信号を説明する
図であり、（ａ）はロータ本体に配置された磁石とエン
ドプレートに取り付けられた磁性片との位置関係を模式
的に示す図であり、（ｂ）は磁性体片の位置とこれに対
応する出力信号との関係を示す図であり、（ｃ）は磁気
感応素子からの出力信号を矩形波信号に変換した図であ
る。

【図３】磁気感応素子から得られる出力信号を説明する
図であり、（ａ）は３つの磁気感応素子を所定間隔で配
置した様子を模式的に示す図であり、（ｂ）はこれら３
つの磁気感応素子からの出力信号を示す図である。

【図４】本発明を適用した電動機の磁極位置検出装置に
おいて採用されるエンドプレート及び磁性体片の取り付
け構造の第１の例を模式的に示す分解斜視図である。

【図５】磁性体片の貫通孔とエンドプレートのガイド
孔、更には貫通孔として穿設されたエンドプレートのガ
イド孔とロータ本体のガイド孔とが連通した状態で、こ
の連通した孔内にノックピンを挿通する様子を示す断面
図である。

【図６】ノックピンが挿通された貫通孔内に磁性材料を
充填した上で、磁性体片の磁気感応素子と対峙する表面
を平坦化した様子を示す断面図である。

【図７】エンドプレートに取り付けられた円環状の磁性
体を切断して個々の磁性体片とする様子を示す平面図で
ある。

【図８】本発明を適用した電動機の磁極位置検出装置に
おいて採用されるエンドプレート及び磁性体片の取り付
け構造の第２の例を模式的に示す分解斜視図である。

【図９】本発明を適用した電動機の磁極位置検出装置に
おいて採用されるエンドプレート及び磁性体片の取り付
け構造の第３の例を模式的に示す分解斜視図である。

【図１０】ロータ本体に設けられたガイド孔の位置とエ
ンドプレート２４を貫通する分断溝の位置とを一致させ
て、連通した孔内にノックピンを挿通する様子を示す断
面図である。

【図１１】従来のブラシレス電動機を示す図である。

【図１２】従来のブラシレス電動機の他の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 磁極位置検出装置 ２ 磁性体片 ３ 磁気感応素子 １０ 電動機 ２０ ロータ ２１ 回転軸 ２２ 磁石 ２３ ロータ本体 ２４ エンドプレート ３０ ステータ ３１ 界磁巻線 ５０ 位置決め溝 ５１ ガイド孔 ５２ 貫通孔 ５４ ガイド孔 ５５ ノックピン ６０ 磁性材料 ６１ 円環状の磁性体 ７０ 分断溝

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 逆極性の磁石が交互に配置されたロータ
   本体の回転軸方向の端面に非磁性体プレートが取り付け
   られてなるロータと、 前記非磁性体プレートに取り付けられて、前記ロータ本
   体に配置された磁石からの磁束に応じて磁化される複数
   の磁性体片と、 前記複数の磁性体片と対峙する位置に設けられ、前記複
   数の磁性体片からの磁束に感応して前記ロータの磁極位
   置を示す電気信号を出力する磁気感応素子とを備え、 前記複数の磁性体片は、前記非磁性体プレートに設けら
   れた位置決め溝に嵌合されると共に、当該磁性体片に設
   けられた貫通孔と前記位置決め溝内に位置して前記非磁
   性体プレートに設けられたガイド孔とを連通させた状態
   で、この連通した孔にガイドピンが挿通されることで、
   前記非磁性体プレートに対して位置決めされていること
   を特徴とする電動機の磁極位置検出装置。
2. 【請求項２】 逆極性の磁石が交互に配置されたロータ
   本体の回転軸方向の端面に非磁性体プレートが取り付け
   られてなるロータと、 前記非磁性体プレートに取り付けられて、前記ロータ本
   体に配置された磁石からの磁束に応じて磁化される複数
   の磁性体片と、 前記複数の磁性体片と対峙する位置に設けられ、前記複
   数の磁性体片からの磁束に感応して前記ロータの磁極位
   置を示す電気信号を出力する磁気感応素子とを備え、 前記複数の磁性体片は、当該磁性体片に設けられた複数
   の貫通孔と前記非磁性体プレートに設けられた複数のガ
   イド孔とをそれぞれ連通させた状態で、この連通した複
   数の孔にそれぞれガイドピンが挿通されることで、前記
   非磁性体プレートに対して位置決めされていることを特
   徴とする電動機の磁極位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記非磁性体プレートに設けられたガイ
   ド孔のうちの少なくとも１つが前記非磁性体プレートを
   貫通する貫通孔とされており、 前記非磁性体プレートは、当該非磁性体プレートに設け
   られた前記貫通孔と、前記ロータ本体に設けられたガイ
   ド孔とを連通させた状態で、この連通した孔に前記ガイ
   ドピンが挿通されることで、前記ロータ本体に対して位
   置決めされていることを特徴とする請求項１又は２に記
   載の電動機の磁極位置検出装置。
4. 【請求項４】 前記ガイドピンが挿通された孔内に磁性
   材料が充填された状態で、前記複数の磁性体片の前記磁
   気感応素子と対峙する表面が平坦化されていることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の電動機の磁極位置検出
   装置。
5. 【請求項５】 前記複数の磁性体片は、互いに連結され
   た円環状の磁性体として前記非磁性体プレートに取り付
   けられた後に、各磁性体片毎に分断されてなることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の電動機の磁極位置検出
   装置。
6. 【請求項６】 逆極性の磁石が交互に配置されたロータ
   本体の回転軸方向の端面に非磁性体プレートが取り付け
   られてなるロータと、 前記非磁性体プレートに取り付けられて、前記ロータ本
   体に配置された磁石からの磁束に応じて磁化される複数
   の磁性体片と、 前記複数の磁性体片と対峙する位置に設けられ、前記複
   数の磁性体片からの磁束に感応して前記ロータの磁極位
   置を示す電気信号を出力する磁気感応素子とを備え、 前記複数の磁性体片は、互いに連結された円環状の磁性
   体として前記非磁性体プレートに設けられた位置決め溝
   に嵌合されて、前記非磁性体プレートに対して位置決め
   された状態でこの非磁性体プレートに取り付けられた後
   に、各磁性体片毎に分断されてなることを特徴とする電
   動機の磁極位置検出装置。
7. 【請求項７】 前記円環状の磁性体を各磁性体片に分断
   する際に、前記非磁性体プレートを貫通する貫通溝が少
   なくとも一つ形成され、 前記非磁性体プレートは、当該非磁性体プレートに形成
   された前記貫通溝と、前記ロータ本体に設けられたガイ
   ド孔とを連通させた状態で、この連通した孔にガイドピ
   ンが挿通されることで、前記ロータ本体に対して位置決
   めされていることを特徴とする請求項６に記載の電動機
   の磁極位置検出装置。