JP2014137233A - モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータ210に設けられた回転検出装置1は、磁石21、22等が固定された第1の支持体11がシャフト213の回転に伴って、磁界検出部31等が固定された第2の支持体12に対して回転する間、磁石21、22等により形成された磁界を磁界検出部31等により検出することによって、シャフト213の回転状態を検出する。各磁界検出部31等は、その一端部および他端部が磁性部材41、42等により覆われている。磁性部材41ないし46の各対は、各磁界検出部31ないし33の長さ方向中間部において間隙S1を介して互いに対向しており、各磁石21ないし24の円周の接線方向の寸法D1は、その径方向の寸法D4よりも大きく、且つ、間隙S1の距離よりも大きい。
【選択図】図8
Description
図1は本発明の実施形態によるモータを含むモータシステムを示している。図1において、モータシステム201は、本発明の実施形態によるモータ210と、制御装置220とを備えている。さらに、モータ210は、モータ本体211と、回転検出装置1とを備えている。
図3は回転検出装置1を示している。図3において、回転検出装置1は、シャフト213の回転状態、例えば回転数および回転方向を検出することができる装置である。
次に、図2、図3、図20および図21を参照しながら、モータ本体211の回転量xの検出について説明する。図20は、回転検出装置1においてモータ本体211の回転量xを検出する信号処理に関する構成を示している。図21は第1の支持体11に配置された反射ディスクを示している。
次に、図29ないし図35を参照しながら、上述した実施形態に係るモータ210が有する回転検出装置1の第1の変形例について説明する。図29ないし図34は本実施形態の第1の変形例によるモータ210の回転検出装置1において、各磁石の平面形状の例を示している。図35は本実施形態の第1の変形例によるモータ210の回転検出装置1において磁石の他端部が間隙S1に臨み始めた状態を示している。なお、上述した実施形態に係る回転検出装置1と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、図36を参照しながら、上述した実施形態に係るモータ210が有する回転検出装置1の第2の変形例について説明する。図36は本実施形態の第2の変形例によるモータ210の回転検出装置1において磁石の他端部が間隙S1に臨み始めた状態を示している。なお、上述した実施形態に係る回転検出装置1と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
11 第1の支持体
11A、11B 面
12 第2の支持体
21〜24、61、62、70、71、73a〜78a、73b〜78b、73c〜78c、73d〜78d、81a、81b、81c、81d 磁石
31、32、33、64 磁界検出部
35 磁性素子
36 コイル
41〜46、65、66、101、102、111、112、121、122、131、132 磁性部材
210 モータ
211 モータ本体
213 シャフト
237 多回転検出ユニット
238 回転位置検出ユニット(回転位置検出センサ)
242 反射ディスク
243 スリットアレイ(反射パターン)
260 光センサ
272 多回転検出部(回転数検出部)
273 多回転記憶部(記憶部)
A 軸線
D1、D4 (磁石の)寸法
D2 (間隙の)距離
P1 重合点
R 円周
S1 間隙
Claims (10)
- シャフトを軸線周りに回転させるモータ本体と、
前記シャフトの回転を検出する回転検出装置と、を備え、
前記回転検出装置は、
前記軸線の周囲に前記軸線方向に互いに離間して設けられ、いずれか一方が前記シャフトの回転に伴って前記軸線を回転軸として回転する第1の支持体および第2の支持体と、
前記第1の支持体に固定され、前記第2の支持体に臨み、前記軸線の周囲に周方向にそれぞれ離間して配置され、極性が互いに異なり、前記第1の支持体と前記第2の支持体との間の領域に磁界を形成する少なくとも一対の磁界形成部と、
長さ方向において磁化の方向が変化する棒状、ワイヤ状または長板状の磁性素子にコイルを巻回することにより形成され、前記第2の支持体に固定され、前記第1の支持体に臨み、前記軸線上の点を中心とし前記少なくとも一対の磁界形成部のそれぞれと重なり合う円周の接線と前記磁性素子の長さ方向とが平行となるように配置され、前記磁界形成部により形成された磁界を検出する少なくとも1つの磁界検出部と、
磁性材料により形成され、前記第2の支持体に固定され、前記磁界検出部の長さ方向一端部において前記第1の支持体に臨む部分を覆う第1の磁性部材と、
磁性材料により形成され、前記第2の支持体に固定され、前記磁界検出部の長さ方向他端部において前記第1の支持体に臨む部分を覆う第2の磁性部材と、を備え、
前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材とは、前記磁界検出部の長さ方向中間部に向けて互いに接近する方向に伸長し、前記磁界検出部の長さ方向中間部において間隙を介して互いに対向しており、
前記各磁界形成部の前記円周の接線方向の寸法は、前記各磁界形成部の径方向の寸法よりも大きく、且つ、前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材との間隙の距離よりも大きいことを特徴とするモータ。 - 前記少なくとも一対の磁界形成部は、前記磁性素子の長さ方向一端側および他端側と前記円周とが重なった場合における交点である重合点のそれぞれに臨むように配置され、
前記各磁界形成部の前記円周の接線方向の寸法は、前記磁界検出部の長さ方向一端側の前記重合点と前記磁界形成部の前記円周の接線方向の中央部とが一致した場合において前記磁界形成部の前記中央部から前記第1の磁性部材の周方向一端部と同一位置までの距離の2倍となる長さ以上であり、前記第1の支持体の全周の1/2の円弧における弦の長さ以下であることを特徴とする請求項1に記載のモータ。 - 前記各磁界形成部は、その径方向の寸法が前記円周の接線方向の中央部よりも両端部で小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のモータ。
- 前記各磁界形成部は、その前記第2の支持体との離間距離が前記円周の接線方向の中央部よりも両端部で大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のモータ。
- 前記各磁界形成部は、ボンド磁石であり、前記円周の接線方向の中央部よりも両端部において磁力が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のモータ。
- 前記第1の支持体には、前記軸線の全周を囲むようにして、周方向に等間隔で極性が交互に異なるように少なくとも2組の一対の磁界形成部が設けられ、
前記第2の支持体には、前記軸線の全周を囲むようにして、周方向に等間隔に少なくとも3つの前記磁界検出部が設けられ、
前記各磁界検出部に前記第1の磁性部材および前記第2の磁性部材が設けられ、
前記複数の第1の磁性部材および前記複数の第2の磁性部材のうち周方向に互いに隣り合う各対の第1の磁性部材と第2の磁性部材とが互いに接近し、これにより形成された前記複数の第1の磁性部材および前記複数の第2の磁性部材の連続的な配列が、前記第2の支持体との間に前記各磁界検出部を介在させつつ、前記第2の支持体において前記第1の支持体に臨む部分内の外周側を略全周に亘って覆っていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のモータ。 - 前記磁界検出部の検出結果を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記シャフトの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、
前記記憶部は前記磁界検出部に隣接して配置されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のモータ。 - 前記シャフトの回転位置を検出する光学式の回転位置検出センサを備え、
前記回転位置検出センサは、
前記シャフトと共に回転する前記第1の支持体または前記第2の支持体に形成される反射パターンと、
前記反射パターンへ光を照射し、前記反射パターンによる反射光を受光する光センサと、を備えていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のモータ。 - 前記反射パターンは、前記第1の支持体において前記磁界形成部が配置されている面の反対側の面、または前記第2の支持体において前記磁界検出部が配置されている面の反対側の面に形成されていることを特徴とする請求項8に記載のモータ。
- 前記第1の支持体は、前記第2の支持体よりも前記モータ本体に接近した位置に配置されると共に前記シャフトの回転に伴って回転し、
前記反射パターンは、前記第1の支持体のうち前記モータ本体側に向いた面に形成されていることを特徴とする請求項8または9に記載のモータ。
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