JP2012005253A - モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータケース1の強磁性材料よりなる筒状部2aに内嵌されたステータ11の内側には、回転軸22に固定されたロータコア23に対して一方の磁極のマグネット24が周方向に複数配置されるとともにマグネット24間にロータコア23の擬似磁極が配置されて該擬似磁極が他方の磁極として機能するロータ21が配置されている。回転軸22にはセンサマグネット32が固定されている。センサマグネット32と対向配置されたホールセンサ46は、センサマグネット32の回転に伴う磁界の変化に応じた回転検出信号を出力する。モータケース1は、強磁性材料にて形成され筒状部2aにおけるセンサマグネット32側の軸方向の端部から径方向内側に向かってロータコア23におけるマグネット24よりも内周側の部位と軸方向に対向する位置まで延びる底部2bを有する。
【選択図】図1
Description
同構成によれば、回転軸を非磁性材料にて形成することにより、磁気抵抗部を容易に形成することができる。また、回転軸が非磁性材料にて形成されたことにより、センサマグネットの磁束が回転軸の内部に漏れ難くなる。従って、センサマグネットによる磁界が弱くなることが抑制されるため、磁気センサが出力する回転検出信号に基づいて検出されるロータの回転情報に誤差が生じることが抑制される。また、センサマグネットの磁束が回転軸の内部に漏れることを考慮してセンサマグネットを大型化しなくてもよくなるため、モータの大型化、重量の増大及び製造コストの増大を抑制することができる。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のモータにおいて、前記ロータコアは、前記回転軸が圧入されて固定された固定孔を備え、前記隙間は、前記固定孔の内周面に周方向に間隔を空けて形成された前記マグネットと同数の溝部によって形成されるとともに、前記溝部の周方向位置は前記マグネットの周方向位置に対応していることをその要旨としている。
図1(a)は、本実施形態のモータM1を示す。モータM1は、インナロータ型のブラシレスモータである。
(1)底部2bは、強磁性材料にて形成されるとともに、筒状部2aにおけるセンサマグネット32側の軸方向の端部から径方向内側に向かってロータコア23におけるマグネット24よりも内周側の部位(即ち固定部23a)と軸方向に対向する位置まで延びている。従って、マグネット24のN極から出た磁束のうち、回転軸22を通ってセンサマグネット32の方へ流れようとする磁束は、回転軸22においてセンサマグネット32が固定された部位まで回り込まずに底部2bを通ってマグネット24のS極に戻りやすくなる。よって、回転軸22においてセンサマグネット32が固定された部位が磁化されることが抑制されるため、センサマグネット32による磁界が、磁化された回転軸22の影響によって歪むことが抑制される。また、マグネット24及びロータコア23からの漏れ磁束は、当該マグネット24及びロータコア23と軸方向に対向する底部2bに流れ込み、モータケース1の筒状部2a及びステータ11を通ってマグネット24に戻ることができる。従って、マグネット24及びロータコア23からの漏れ磁束がセンサマグネット32に到達することが抑制されるため、マグネット24及びロータコア23からの漏れ磁束によってセンサマグネット32による磁界が歪むことが抑制される。これらのことから、センサマグネット32の磁界を検出するホールセンサ46が歪んだ回転検出信号を出力することが抑制される。その結果、回転センサ31によるロータ21の回転情報の検出精度の低下が抑制される。更に、筒状部2aにおけるセンサマグネット32側の軸方向の端部にロータコア23とセンサマグネット32との間に介在される底部2bを設けることにより、マグネット24及びロータコア23からセンサマグネット32へ漏れ磁束が到達しないようにするために、マグネット24が配置されたロータコア23とセンサマグネット32との間に十分な空隙を設けなくてもよい。従って、モータM1の軸方向の大型化を抑制しつつ、センサマグネット32による磁界が歪むことを抑制することができる。
・上記実施形態のロータコア23に代えて、図4(a)及び図4(b)に示すようなコアシート51を複数枚積層してなるロータコア52をモータM1に備えてもよい。図4(a)に示すように、薄板状のコアシート51は、磁性材料よりなる金属板材をプレス加工により打ち抜いて形成されている。コアシート51は、円環状の積層固定筒部51aと、該積層固定筒部51aから径方向外側に向かって延びる4本の積層連結部51bと、積層連結部51bよりも径方向外側に設けられ同積層連結部51bによって積層固定筒部51aと連結された環状の積層磁気路部51cとから構成されている。4本の積層連結部51bは、積層固定筒部51aの周方向に等角度間隔(即ち90°間隔)に形成されるとともに、周方向に隣り合う積層連結部51b間には、空隙51dが形成されている。また、積層磁気路部51cは、径方向外側に突出する5個の積層擬似磁極部51eを備えている。5個の積層擬似磁極部51eは、周方向に等角度間隔(即ち72°間隔)に形成されている。そして、このコアシート51は、図4(b)に示すように、先に積層されたコアシート51に対して72°ずつ(即ち隣り合う積層擬似磁極部51e間の間隔と同じだけ)周方向に回転するように積層されていく。そのため、積層方向に隣り合うコアシート51においては、互いの積層連結部51bが周方向にずれることになる。また、積層されたコアシート51の積層連結部51b(連結部52b)は、螺旋状になる。そして、複数枚のコアシート51が積層されると、軸方向に積層された積層固定筒部51aによって筒状の固定筒部52aが形成されるとともに、軸方向に積層された積層磁気路部51cによって筒状の磁気路部52cが形成される。そして、積層連結部51bは、固定筒部52aと磁気路部52cとを連結する連結部52bとなる。また、磁気路部52cの周方向に等角度間隔となる5箇所には、積層擬似磁極部51eを積層してなる擬似磁極52eが形成される。尚、このロータコア52は、固定筒部52aの内側に回転軸22が圧入されて固定されることにより同回転軸22に対して一体回転可能に固定される。
・上記実施形態では、磁気センサとしてホールセンサ46を用いて、センサマグネット32の回転に伴う磁界の変化を検出した。しかしながら、磁気センサは、ホールセンサ46に限らず、例えば磁気抵抗素子を用いたセンサであってもよい。
(イ)請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載のモータにおいて、前記磁束吸収部は、前記筒状部における前記センサマグネット側の軸方向の端部の全周に亘って形成されていることを特徴とするモータ。同構成によれば、ロータの回転位置に拘わらず、センサマグネットの磁界が歪むことを抑制することができる。
Claims (11)
- 筒状の筒状部を有するケースと、
前記筒状部に内嵌固定された環状のステータと、
磁性体よりなる回転軸に固定された磁性体よりなるロータコアに対して一方の磁極のマグネットが周方向に複数配置されるとともに前記マグネット間に前記ロータコアの擬似磁極が配置されて前記擬似磁極が他方の磁極として機能する、前記ステータの内側に配置されたロータと、
前記回転軸に一体回転可能に固定されたセンサマグネットと、
前記センサマグネットと対向配置され前記センサマグネットの回転に伴う磁界の変化を検出しその検出結果に応じた回転検出信号を出力する磁気センサと、
を備えたモータであって、
前記ケースは、前記筒状部が強磁性材料にて形成されるとともに、強磁性材料にて形成され前記筒状部における前記センサマグネット側の軸方向の端部から径方向内側に向かって前記ロータコアにおける前記マグネットよりも内周側の部位と軸方向に対向する位置まで延びる磁束吸収部を有することを特徴とするモータ。 - 請求項1に記載のモータにおいて、
前記ステータは、前記筒状部に内嵌固定された環状のステータコアを備え、
前記磁束吸収部は、前記ステータコアにおける前記センサマグネット側の軸方向の端面よりも前記ロータコアに軸方向に近接する近接部を有することを特徴とするモータ。 - 請求項2に記載のモータにおいて、
前記磁束吸収部は、前記ロータコアにおける前記センサマグネット側の軸方向の端面に近接するように軸方向に突出した近接突出部を備え、前記近接突出部は前記近接部であることを特徴とするモータ。 - 請求項2又は請求項3に記載のモータにおいて、
前記ロータコアにおける前記センサマグネット側の軸方向の端面には、軸方向に突出した軸方向突出部が一体に設けられ、
前記磁束吸収部における前記軸方向突出部と軸方向に対向する部位は、前記近接部であることを特徴とするモータ。 - 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のモータにおいて、
前記ロータコアと前記センサマグネットとの間に、前記ロータコアよりも磁気抵抗の大きい磁気抵抗部を設けたことを特徴とするモータ。 - 請求項5に記載のモータにおいて、
前記回転軸は、非磁性材料にて形成されるとともに、前記磁気抵抗部であることを特徴とするモータ。 - 請求項5又は請求項6に記載のモータにおいて、
前記ロータコアと前記回転軸との間に隙間が形成されるとともに、前記隙間は前記磁気抵抗部であることを特徴とするモータ。 - 請求項7に記載のモータにおいて、
前記ロータコアは、前記回転軸が圧入されて固定された固定孔を備え、
前記隙間は、前記固定孔の内周面に周方向に間隔を空けて形成された前記マグネットと同数の溝部によって形成されるとともに、前記溝部の周方向位置は前記マグネットの周方向位置に対応していることを特徴とするモータ。 - 請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載のモータにおいて、
前記ロータコアは、前記回転軸が圧入されて固定された筒状の固定筒部と、前記固定筒部から径方向外側に延びる複数の連結部と、前記連結部よりも径方向外側に設けられ前記連結部によって前記固定筒部と連結され前記擬似磁極を有する筒状の磁気路部とから構成されていることを特徴とするモータ。 - 請求項9に記載のモータにおいて、
前記ロータコアは、径方向に沿って延び前記連結部となる積層連結部を備えた薄板状の複数枚のコアシートを、積層方向に隣り合う前記コアシートの前記積層連結部が周方向にずれるように積層して形成されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載のモータにおいて、
前記磁束吸収部は、磁性材料よりなり前記センサマグネットの外周を囲繞する囲繞部を有することを特徴とするモータ。
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