JP2010193555A - 電動機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検出マグネット8にはロータマグネット3と同じ着磁極数の位置検出用着磁部8aとそれより着磁極数が多い回転検出用着磁部8bが設けられ、位置検出用着磁部8bの磁極変化が磁極位置検出部10により検出され、回転検出用着磁部8bの磁極変化がエンコーダ12により検出される。
【選択図】図3
Description
図12(a)において、シャフト51は両端近傍を電動機ケース52に設けられた軸受部(例えばボールベアリング)53a,53bに回転可能に支持されている。軸受部53aは電動機ケース52の左端部に組み付けられ軸受け押え部材55により軸方向に抜け止めされている。軸受部53bは、軸受保持部材56に組み付けられ、該軸受保持部材56が電動機ケース52の右端部に組み付けられている。
シャフト51には、周方向にN・S極が交互に着磁されたロータマグネット54が一体に組み付けられている。シャフト51を支持する電動機ケース52の一端側(出力側)は軸受押え部材55が組み付けられ、他端側は軸受保持部材56及びカバー57が組み付けられている。
また、同一の検出マグネットに異なる着磁磁極を形成するとすれば、着磁装置も複雑になり、製造コストも上昇する。
シャフトにロータマグネットが組み付けられて軸受部に回転可能に軸支されたロータと、ステータ磁極にモータコイルが巻かれたステータと、前記ロータマグネットの磁極を検出する磁極位置検出手段と、前記ロータの回転速度を磁気的に検出する速度検出手段とを備えた電動機であって、前記軸受部より軸方向外側に延設された前記シャフトに検出マグネットが一体に組み付けられ、該検出マグネットにはロータマグネットと同じ着磁極数の位置検出用着磁部とそれより着磁極数が多い回転検出用着磁部が設けられ、前記位置検出用着磁部の磁極変化が前記磁極位置検出手段により検出され、前記回転検出用着磁部の磁極変化が前記速度検出手段により検出されることを特徴とする。
また、電動機ケースに組み付けられて軸受部を保持する軸受保持部材の軸方向外側に検出マグネットが設けられているので、モータコイルから離れた位置に磁極位置検出手段を設けることができ、当該磁極位置検出手段の耐久温度内の使用環境となるため、過酷な使用環境向けの用途においても使用可能となる。
また、シャフトを支持する軸受部間より外側に検出マグネットを設けることで、軸受部外径より小径の検出マグネットを使用できるため、イナーシャを低減して回転切り替え性能を向上させることができる。
また、検出マグネットは、磁性材がプレスされてリング状もしくは段付リング状に一体成形され、着磁磁極数の異なる位置検出用着磁部と回転検出用着磁部が形成されるので、検出マグネットの製造工程が簡略化できる。
また、検出マグネットは、位置検出用着磁部とそれより着磁極数が多い回転検出用着磁部に対応するリング状マグネットがモールド樹脂によりインサート成形により一体成形されている、或いは位置検出用着磁部とそれより着磁極数が多い回転検出用着磁部に対応するリング状マグネットが同心状に重ね合わされて若しくは同心状に嵌め込まれて一体に形成されていると、着磁装置により位置検出用と回転検出用のマグネットとに分けて着磁される着磁磁極の形成が容易になり組み立ても簡易となるため、製造コストを低減できる。
ロータ1は、シャフト2にロータマグネット3が一体に組み付けられて回転可能に軸支されている。ロータマグネット3はシャフト2の中途部に一体に組み付けられ、両側に軸受部4a、4bにより回転可能に支持されている。
軸受部4aは筒状の電動機ケース5の左端側開口部に嵌め込まれ軸受押え部材6により軸方向に抜け止めされる。また、軸受部4bは予圧ばね4cを介して軸受保持部材7に組み付けられ(図2(a)参照)、該軸受保持部材7が電動機ケース5の右端側開口部に嵌め込まれている。
また、シャフト2の右端部は細径となって軸受保持部材7の外側まで延設されており、該延設部に検出マグネット8が一体に組み付けられている。
また、電動機ケース5に組み付けられて軸受部4bを保持する軸受保持部材7の軸方向外側に検出マグネット8が設けられているので、モータコイル16から離れた位置に磁極位置検出部10を設けることができ、当該磁極位置検出部10の耐久温度内の使用環境となるため、過酷な使用環境向けの用途においても使用可能となる。
また、シャフト2を支持する軸受部4a,4b間より外側に検出マグネット8を設けることで、軸受部外径より小径の検出マグネット8を使用できるため、イナーシャを低減して回転切り替え性能を向上させることができる。
また、検出マグネット8にはロータマグネット3と同じ着磁極数の位置検出用着磁部8aとそれより着磁極数が多い回転検出用着磁部8bが設けられているので、エンコーダ12による分解能が向上しエンコーダ出力精度を向上させてきめ細かな回転速度制御が可能になり電動機の特性が向上する。
検出マグネット8はリング状のベース部8eの板厚方向左端面にロータマグネット3と同じ着磁極数(図4(c)では4極)の位置検出用着磁部8aがリング状に形成されている。また、ベース部8eの外周面に位置検出用着磁部8aより着磁極数が多い(図4(d)では10極)回転検出用着磁部8bが設けられている(図4(a)参照)。位置検出用着磁部8a及び回転検出用着磁部8bは、周方向にN・S交互に着磁されている。この場合、検出マグネット8の着磁エリアがベース部8eの端面と周面とで異なっているため、着磁極も形成し易くなる。
電動機の構成は実施例1と同様であるので、同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、以下異なる点を中心に説明する。
図9(a)(b)は、磁性材(フェライト磁石、サマリュウムコバルト、ネオジウム・鉄・ボロン等の希土類磁石)がプレスされてリング状もしくは段付リングに一体成形された検出マグネット8を示す。検出マグネット8は、図示しない着磁装置により着磁され、図5に示すロータマグネット3と同じ着磁磁極数を有する位置検出用着磁部8aとそれより着磁磁極数の多い回転検出用着磁部8bが各々形成される。
また、図10(d)〜(f)は、段付リングに一体成形されたモールド樹脂18eの大径部18cの外周若しくは軸方向端面と小径部18dの外周に磁極位置検出マグネット18a及び回転検出マグネット着磁部18bがインサート成形された態様を示す。
図11(c)は、小径の回転検出マグネット18bと大径の磁極位置検出マグネット18aを互いに嵌め合わせて、対向する外周面と内周面どうしが接着されて一体化されている。
なお、検出マグネット8の磁極検出方向は、アキシャル方向(軸方向)、ラジアル方向(径方向)のいずれか若しくはこれらの組み合わせでもよい。
2 シャフト
3 ロータマグネット
4a,4b 軸受部
4c 予圧ばね
5 電動機ケース
6 軸受押え部材
7 軸受保持部材
8 検出マグネット
8a 磁極位置検出用着磁部
8b 回転検出用着磁部
8c,18c 大径部
8d,18d 小径部
8e ベース部
9 センサ基板
10 磁極位置検出部
11 エンコーダ基板
12 エンコーダ
13 カバー
14 ステータ
15 ステータコア
15a ステータ磁極
16 モータコイル
17 モータ基板
18a 磁極位置検出マグネット
18b 回転検出マグネット
18e モールド樹脂
Claims (5)
- シャフトにロータマグネットが組み付けられて軸受部に回転可能に軸支されたロータと、ステータ磁極にモータコイルが巻かれたステータと、前記ロータマグネットの磁極を検出する磁極位置検出手段と、前記ロータの回転速度を磁気的に検出する速度検出手段とを備えた電動機であって、
前記軸受部より軸方向外側に延設された前記シャフトに検出マグネットが一体に組み付けられ、該検出マグネットにはロータマグネットと同じ着磁極数の位置検出用着磁部とそれより着磁極数が多い回転検出用着磁部が設けられ、前記位置検出用着磁部の磁極変化が前記磁極位置検出手段により検出され、前記回転検出用着磁部の磁極変化が前記速度検出手段により検出されることを特徴とする電動機。 - 前記検出マグネットは、磁性材がプレスされてリング状に一体成形され、着磁磁極数の異なる位置検出用着磁部と回転検出用着磁部が各々形成されている請求項1記載の電動機。
- 前記検出マグネットは、磁性材がプレスされて外径の異なる段付リング状に一体成形され、着磁極数の異なる位置検出用着磁部と回転検出用着磁部が各々形成されている請求項1記載の電動機。
- 前記検出マグネットは、位置検出用着磁部とそれより着磁極数が多い回転検出用着磁部に対応するリング状マグネットがモールド樹脂によりインサート成形されている請求項1記載の電動機。
- 前記検出マグネットは、位置検出用着磁部とそれより着磁極数が多い回転検出用着磁部に対応するリング状マグネットが同心状に重ね合わされて若しくは同心状に嵌め込まれて一体に形成されている請求項1記載の電動機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009032823A JP2010193555A (ja) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | 電動機 |
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Family Applications (1)
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JP2009032823A Pending JP2010193555A (ja) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | 電動機 |
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2009
- 2009-02-16 JP JP2009032823A patent/JP2010193555A/ja active Pending
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