JP2007538489A - 遠隔ホール検知を用いるブラシレス直流モータおよびそれを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (17)
- ブラシレスDCモータ装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに結合される固定子アセンブリであって、支持体および前記支持体に結合される巻線を有する固定子アセンブリと、
前記ハウジングに回転自在に結合される磁気回転子アセンブリであって、前記巻線を通る電流に応答して前記ハウジング内で回転するように構成される磁気回転子アセンブリと、
前記磁気回転子アセンブリの前記固定子アセンブリに対する角位置を識別する位置信号を与えるように構成される位置センサであって、各々が、(i)前記巻線から遠くに設けられるホール効果センサ、および(ii)前記巻線に隣接しかつ回転子磁石に近接する第1端部分および前記ホール効果センサに隣接する第2端部分を有する磁気回路部材を含む位置センサと、
を具備することを特徴とするブラシレスDCモータ装置。 - 前記位置センサは、
前記ハウジングを通して延在しかつ適正なモータ整流および位置検知と両立する態様で前記磁気回転子アセンブリの周縁に設けられる第1位置センサ、第2位置センサ、および第3位置センサを含むことを特徴とする請求項1に記載のブラシレスDCモータ装置。 - 前記第1、第2および第3位置センサの前記ホール効果センサは、前記位置信号としてアナログ出力信号を発生させて、正確な角位置識別を実施するように構成されることを特徴とする請求項2に記載のブラシレスDCモータ装置。
- 前記第1、第2および第3位置センサの前記ホール効果センサは、前記位置信号としてディジタル出力信号を発生させて、正確な角位置識別を実施するように構成されることを特徴とする請求項2に記載のブラシレスDCモータ装置。
- 前記磁気回転子アセンブリは、
前記ハウジングに回転自在に結合される軸と、
前記軸に設けられる永久磁石であって、(i)前記巻線を通る前記電流に応答して前記軸を回転させるためのトルク、および(ii)前記第1、第2および第3位置センサの前記磁気回路部材を通して前記第1、第2および第3位置センサの前記ホール効果センサまでの磁界、を同時に提供するように構成される永久磁石と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載のブラシレスDCモータ装置。 - 各位置センサの前記磁気回路部材は、
一対の強磁性体材料要素であって、各々が、前記磁気回転子アセンブリに面する表面を画定する第1部分、およびホール効果センサインターフェースとして役立つ表面を画定する界面部分を有する強磁性体材料要素を含むことを特徴とする請求項1に記載のブラシレスDCモータ装置。 - 各強磁性体材料の前記第1部分によって画定される前記表面は、第1表面積を有し、各強磁性体材料要素の前記界面部分によって画定される前記表面は、第2表面積を有し、前記第1表面積は前記第2表面積より実質的に大きいことを特徴とする請求項6に記載のブラシレスDCモータ装置。
- 前記固定子アセンブリの前記巻線は、摂氏100度を超える温度環境を提供するように構成され、かつ前記位置センサの前記ホール効果センサは、摂氏150度未満である温度環境で動作するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスDCモータ装置。
- 前記固定子アセンブリの前記巻線は、摂氏150度を超える最大温度で動作するように構成され、かつ前記位置センサの前記ホール効果センサは、摂氏150度未満である最大温度で動作するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスDCモータ装置。
- ハウジングと、
前記ハウジングに結合される固定子アセンブリであって、支持体および前記支持体に結合される巻線を有する固定子アセンブリと、
前記ハウジングに回転自在に結合される磁気回転子アセンブリであって、前記巻線を通る電流に応答して前記ハウジング内で回転するように構成される磁気回転子アセンブリと、
前記磁気回転子アセンブリの前記固定子アセンブリに対する角位置を識別する位置信号を与えるように構成される位置センサであって、各々が、(i)前記巻線から遠くに設けられるホール効果センサ、および(ii)前記巻線に隣接する位置から前記ホール効果センサに隣接する位置まで磁界を伝導する手段を含む位置センサと、
を具備することを特徴とするブラシレスDCモータ装置。 - インターフェースと、
ブラシレスDCモータ装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに結合される固定子アセンブリであって、支持体および前記支持体に結合される巻線を有する固定子アセンブリと、
前記ハウジングに回転自在に結合される磁気回転子アセンブリであって、前記巻線を通る電流に応答して前記ハウジング内で回転するように構成される磁気回転子アセンブリと、
前記磁気回転子アセンブリの前記固定子アセンブリに対する角位置を識別する位置信号を与えるように構成される位置センサであって、各々が、(i)前記巻線から遠くに設けられるホール効果センサ、および(ii)前記巻線に隣接する第1端部分および前記ホール効果センサに隣接する第2端部分を有する磁気回路部材を含む位置センサと、
を含むブラシレスDCモータ装置と、
前記インターフェース、前記固定子アセンブリの前記巻線、および前記位置センサに結合される制御器であって、前記位置センサによって与えられる前記位置信号を受信し、かつ前記インターフェースからの指令に応答して前記巻線を通る前記電流を発生させるように構成される制御器と、
を具備することを特徴とするDCモータシステム。 - 前記ブラシレスDCモータ装置の前記位置センサは、
前記ハウジングに結合されかつ前記磁気回転子アセンブリの周縁に設けられる第1位置センサ、第2位置センサ、および第3位置センサを含むことを特徴とする請求項11に記載のDCモータシステム。 - 各位置センサの前記磁気回路部材は、
一対の強磁性体材料要素であって、各々が、前記磁気回転子アセンブリに面する表面を画定する第1部分、およびホール効果センサインターフェースとして役立つ表面を画定する界面部分を有する強磁性体材料要素を含むことを特徴とする請求項11に記載のDCモータシステム。 - 前記固定子アセンブリの前記巻線は、摂氏150度を超える最大温度で動作するように構成され、かつ前記位置センサの前記ホール効果センサは、摂氏150度未満である最大温度で動作するように構成されることを特徴とする請求項11に記載のDCモータシステム。
- ブラシレスDCモータ装置を製造する方法であって、前記方法は、
固定子アセンブリをハウジングに結合するステップであって、前記固定子アセンブリは、支持体および前記支持体に支持される巻線を有するものであるステップと、
前記固定子アセンブリに隣接する位置センサを設置するステップであって、前記位置センサは、磁気回転子アセンブリの前記固定子アセンブリに対する角位置を識別する位置信号を与えるように構成され、各々が、(i)前記巻線から遠くに設けられるホール効果センサ、および(ii)前記巻線に隣接する第1端部分および前記ホール効果センサに隣接する第2端部分を有する磁気回路部材を含むものであるステップと、
前記磁気回転子アセンブリを前記ハウジングに回転自在に結合するステップであって、前記磁気回転子アセンブリは、前記巻線を通る電流に応答して前記ハウジング内で回転するように構成されるものであるステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - ブラシレスDCモータでの使用に適する磁気回路であって、前記磁気回路は、
第1磁気回路部材および第2磁気回路部材であって、各々が、(i)前記ブラシレスDCモータの巻線に隣接する固定位置に存在するように構成される第1端部分、および(ii)ホール効果センサに隣接して存在し、前記巻線に対して回転可能である磁気回転子アセンブリから前記ホール効果センサまで磁界を伝導し、それによって前記ホール効果センサが、前記巻線に対する前記磁気回転子アセンブリの角位置を識別する位置信号を与えることができるようになるように構成される第2端部分を含む、第1および第2磁気回路部材を具備することを特徴とする磁気回路。 - 各磁気回路部材は、
前記磁気回転子アセンブリに面するように構成される面を確定する第1部分、および前記ホール効果センサとのホール効果センサインターフェースとして役立つように構成される表面を画定する界面部分を有する強磁性体材料要素を含むことを特徴とする請求項16に記載の磁気回路。
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