JP2019033637A - Axial gap motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アキシャルギャップモータに関するものである。 The present invention relates to an axial gap motor.
従来、例えば特許文献１に示されるように、ロータのマグネットとステータのコイルとが軸方向に対向配置されたアキシャルギャップモータがある。特許文献１のアキシャルギャップモータは、ロータの回転情報（位置や速度など）を検出するための回転検出素子を備え、その回転検出素子からの検出信号に基づいてモータの駆動が制御されるようになっている。 Conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 1, there is an axial gap motor in which a magnet of a rotor and a coil of a stator are arranged to face each other in the axial direction. The axial gap motor of Patent Document 1 includes a rotation detection element for detecting rotation information (position, speed, etc.) of the rotor, and the drive of the motor is controlled based on a detection signal from the rotation detection element. It has become.
本発明者らは、上記のようなアキシャルギャップモータにおいて、回転検出素子の検出精度を如何に向上させるかを検討していた。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、回転検出素子の検出精度を向上させることができるアキシャルギャップモータを提供することにある。
The inventors have studied how to improve the detection accuracy of the rotation detection element in the axial gap motor as described above.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an axial gap motor that can improve the detection accuracy of the rotation detection element.
上記課題を解決するアキシャルギャップモータは、周方向に複数設けられたティースにコイルが巻装されてなるステータと、前記ステータと軸方向に対向するロータと、前記ロータの回転情報を検出するための回転検出素子とを備えたアキシャルギャップモータであって、前記ロータは、回転軸と、該回転軸に対して垂直をなすように固定された板状のロータコアと、該ロータコアに設けられたマグネットとを備え、前記マグネットは、前記ロータコアの前記ステータ側の側面に設けられ、前記ティースと軸方向に対向する主磁束部と、前記ロータコアに軸方向に貫通形成された貫通孔内に設けられ、前記ロータコアの反ステータ側に配置された前記回転検出素子と軸方向に対向するセンシング部とを有し、前記センシング部は、径方向において、前記ティースの外周側端部よりも内側の範囲に設けられている。 An axial gap motor that solves the above problems is a stator in which a coil is wound around a plurality of teeth provided in a circumferential direction, a rotor that is axially opposed to the stator, and rotation information for the rotor. An axial gap motor including a rotation detection element, wherein the rotor includes a rotation shaft, a plate-shaped rotor core fixed so as to be perpendicular to the rotation shaft, and a magnet provided on the rotor core. The magnet is provided on a side surface of the rotor core on the stator side, and is provided in a main magnetic flux portion facing the teeth in the axial direction, and in a through hole formed in the rotor core so as to penetrate in the axial direction. The rotation detecting element disposed on the side opposite to the stator of the rotor core and a sensing portion facing in the axial direction, wherein the sensing portion is arranged in the radial direction. Te, it is provided inside the range of the outer circumferential side end portion of the tooth.
この構成によれば、マグネットのセンシング部が径方向において、ティースの外周側端部よりも内側の範囲に設けられるため、ロータの回転に伴うセンシング部の軸方向のブレを抑制することができ、その結果、回転検出素子の検出精度を向上させることができる。また、センシング部がロータコアの貫通孔内に設けられるため、モータの軸方向の小型化を図ることができる。 According to this configuration, since the sensing portion of the magnet is provided in a range inside the outer peripheral side end portion of the teeth in the radial direction, it is possible to suppress the axial blur of the sensing portion associated with the rotation of the rotor, As a result, the detection accuracy of the rotation detection element can be improved. Further, since the sensing unit is provided in the through hole of the rotor core, the motor can be reduced in the axial direction.
上記アキシャルギャップモータにおいて、前記センシング部は、径方向において、前記ティースにおける外周側端部と内周側端部の間の範囲に設けられている。
この構成によれば、センシング部の磁束をティース（コイル）に対する鎖交磁束とするのに好適な構成となり、その結果、モータの出力向上に寄与できる。
In the axial gap motor, the sensing portion is provided in a range between the outer peripheral end and the inner peripheral end of the teeth in the radial direction.
According to this structure, it becomes a suitable structure for making the magnetic flux of a sensing part into the linkage magnetic flux with respect to a tooth | gear (coil), As a result, it can contribute to the output improvement of a motor.
上記アキシャルギャップモータにおいて、前記貫通孔及び前記センシング部は、周方向に複数設けられている。
この構成によれば、マグネットのセンシング部が周方向に複数設けられるため、ロータの回転情報を回転検出素子にて好適に検出させることができる。
In the axial gap motor, a plurality of the through holes and the sensing units are provided in the circumferential direction.
According to this configuration, since a plurality of magnet sensing portions are provided in the circumferential direction, rotation information of the rotor can be suitably detected by the rotation detection element.
上記アキシャルギャップモータにおいて、前記センシング部はボンド磁石からなり、前記貫通孔内に充填されてなる。
この構成によれば、マグネットのセンシング部をロータコアの貫通孔内に容易に形成することが可能となる。
In the axial gap motor, the sensing unit is made of a bonded magnet and is filled in the through hole.
According to this configuration, the sensing part of the magnet can be easily formed in the through hole of the rotor core.
上記アキシャルギャップモータにおいて、前記センシング部は、前記主磁束部から軸方向に延出するように該主磁束部に一体成形されている。
この構成によれば、マグネットの主磁束部とセンシング部が一体部品からなるため、部品点数の増加を抑制できる。
In the axial gap motor, the sensing part is integrally formed with the main magnetic flux part so as to extend in the axial direction from the main magnetic flux part.
According to this structure, since the main magnetic flux part and sensing part of a magnet consist of integral parts, the increase in a number of parts can be suppressed.
上記アキシャルギャップモータにおいて、前記センシング部は、前記貫通孔に対して軸方向の前記主磁束部側に向かって係止された係止部を有している。
この構成によれば、マグネットのロータコアからの脱落を抑制できる。
In the above axial gap motor, the sensing portion has a locking portion locked toward the main magnetic flux portion in the axial direction with respect to the through hole.
According to this configuration, it is possible to suppress the magnet from falling off the rotor core.
上記アキシャルギャップモータにおいて、前記センシング部の周方向端面は、軸方向の前記主磁束部側に向かって周方向内側に傾斜する前記係止部としての第１テーパ部を有している。 In the axial gap motor, a circumferential end surface of the sensing unit has a first taper portion as the locking portion that is inclined inward in the circumferential direction toward the main magnetic flux portion side in the axial direction.
この構成によれば、センシング部の係止部（第１テーパ部）を貫通孔に対して好適に係止させることができる。
上記アキシャルギャップモータにおいて、前記センシング部の径方向端面は、軸方向の前記主磁束部側に向かって前記センシング部の径方向幅が狭まるように傾斜する前記係止部としての第２テーパ部を有している。
According to this structure, the latching | locking part (1st taper part) of a sensing part can be suitably latched with respect to a through-hole.
In the axial gap motor, a radial end surface of the sensing portion may include a second taper portion serving as the locking portion that is inclined so that a radial width of the sensing portion is narrowed toward the main magnetic flux portion side in the axial direction. Have.
この構成によれば、センシング部の係止部（第２テーパ部）を貫通孔に対して好適に係止させることができる。 According to this structure, the latching | locking part (2nd taper part) of a sensing part can be suitably latched with respect to a through-hole.
本発明のアキシャルギャップモータによれば、回転検出素子の検出精度を向上させることができる。 According to the axial gap motor of the present invention, the detection accuracy of the rotation detection element can be improved.
以下、アキシャルギャップモータの一実施形態について、図１〜図５に従って説明する。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。 Hereinafter, an embodiment of an axial gap motor will be described with reference to FIGS. Note that in the drawings, for convenience of explanation, some components may be exaggerated or simplified. Further, the dimensional ratio of each part may be different from the actual one.
図１に示すように、本実施形態のアキシャルギャップモータ１０は、モータケース１１と、ステータ２０と、ロータ３０と、制御回路基板４０とを備えている。
モータケース１１は、有底円筒状のヨークハウジング１２と、ヨークハウジング１２の開口を塞ぐエンドフレーム１３とを有している。ヨークハウジング１２の底部には、第１軸受１４が設けられている。また、エンドフレーム１３には、第２軸受１５が設けられている。
As shown in FIG. 1, the axial gap motor 10 of this embodiment includes a motor case 11, a stator 20, a rotor 30, and a control circuit board 40.
The motor case 11 has a bottomed cylindrical yoke housing 12 and an end frame 13 that closes the opening of the yoke housing 12. A first bearing 14 is provided at the bottom of the yoke housing 12. The end frame 13 is provided with a second bearing 15.
ステータ２０は、モータ軸線（回転軸３１）を中心とした円環状をなすステータコア２１と、ステータコア２１に巻装されたコイル２２とを備えている。
図１及び図２に示すように、ステータコア２１は、円環板状のベース部２３と、ベース部２３に一体に形成された複数の柱状のティース２４とを有している。ベース部２３は、軸方向に対して垂直をなすようにヨークハウジング１２の底部に固定されている。各ティース２４は、ベース部２３の板面から軸方向に延出するとともに、周方向に沿って並設されている。各ティース２４の軸方向先端面２４ａは、軸方向に対して垂直な平面状に形成されている。また、各ティース２４は、軸方向視において、外周側にかけて広がる扇状をなしている。そして、各ティース２４には、コイル２２がそれぞれ巻回される。
The stator 20 includes a stator core 21 having an annular shape around the motor axis (rotary shaft 31), and a coil 22 wound around the stator core 21.
As shown in FIGS. 1 and 2, the stator core 21 has an annular plate-like base portion 23 and a plurality of columnar teeth 24 formed integrally with the base portion 23. The base portion 23 is fixed to the bottom portion of the yoke housing 12 so as to be perpendicular to the axial direction. Each tooth 24 extends in the axial direction from the plate surface of the base portion 23 and is arranged in parallel along the circumferential direction. An axial front end surface 24a of each tooth 24 is formed in a planar shape perpendicular to the axial direction. In addition, each tooth 24 has a fan shape that spreads toward the outer periphery when viewed in the axial direction. A coil 22 is wound around each tooth 24.
図１に示すように、ロータ３０は、回転軸３１と、ロータコア３２と、マグネット３３とを備えている。回転軸３１は、第１軸受１４及び第２軸受１５によって回転可能に支持されている。 As shown in FIG. 1, the rotor 30 includes a rotating shaft 31, a rotor core 32, and a magnet 33. The rotating shaft 31 is rotatably supported by the first bearing 14 and the second bearing 15.
ロータコア３２は磁性材料からなり、円板状に形成されている。ロータコア３２の中心部には、回転軸３１が貫通されて一体回転可能に固定されている。ロータコア３２の軸方向の両側面３２ａ，３２ｂ（板面）は、軸方向に対して垂直をなしている。 The rotor core 32 is made of a magnetic material and is formed in a disk shape. At the center of the rotor core 32, a rotating shaft 31 is penetrated and fixed so as to be integrally rotatable. Both side surfaces 32a and 32b (plate surfaces) in the axial direction of the rotor core 32 are perpendicular to the axial direction.
マグネット３３は、ロータコア３２におけるステータ２０側の第１側面３２ａに固着された円環板状の主磁束部３４と、主磁束部３４と一体をなす複数のセンシング部３５とを備えている。なお、マグネット３３（主磁束部３４及びセンシング部３５）は、例えばボンド磁石（プラスチックマグネット、ゴムマグネットなど）よりなり、射出成形にてロータコア３２と一体成形されている。なお、ボンド磁石は、磁石粉を樹脂などのバインダで固めて成形した複合材料磁石である。磁石粉は、例えば、フェライト磁石、サマリウム鉄窒素（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ）系磁石、サマリウムコバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）系磁石、ネオジム磁石等の磁石粉である。バインダは、例えば熱可塑性樹脂（例えばＰＰＳ）等の樹脂材である。 The magnet 33 includes an annular plate-shaped main magnetic flux portion 34 fixed to the first side surface 32 a of the rotor core 32 on the stator 20 side, and a plurality of sensing portions 35 integrated with the main magnetic flux portion 34. The magnet 33 (the main magnetic flux portion 34 and the sensing portion 35) is made of, for example, a bond magnet (plastic magnet, rubber magnet, etc.) and is integrally formed with the rotor core 32 by injection molding. The bonded magnet is a composite material magnet formed by solidifying magnet powder with a binder such as resin. The magnet powder is, for example, a magnet powder such as a ferrite magnet, a samarium iron nitrogen (Sm—Fe—N) magnet, a samarium cobalt (Sm—Co) magnet, or a neodymium magnet. The binder is a resin material such as a thermoplastic resin (for example, PPS).
主磁束部３４は、各ティース２４の軸方向先端面２４ａと軸方向に対向している。主磁束部３４は、マグネット３３において、ステータ２０側に作用する磁界（ロータ３０の回転に寄与する磁界）を発する部位である。 The main magnetic flux portion 34 is opposed to the axial front end surface 24a of each tooth 24 in the axial direction. The main magnetic flux part 34 is a part that generates a magnetic field (magnetic field contributing to the rotation of the rotor 30) acting on the stator 20 side in the magnet 33.
図１及び図３に示すように、ロータコア３２には、軸方向に貫通形成された複数（本実施形態では８個）の貫通孔３２ｃが周方向等間隔に形成されている。各貫通孔３２ｃは、軸方向視において、径方向に向かい合う一対の辺が軸直交方向（径方向）と直交する四角形状をなしている。そして、各貫通孔３２ｃ内には、マグネット３３の各センシング部３５が配置されている。また、上記したように、各センシング部３５を含むマグネット３３は、射出成形にて形成されたボンド磁石からなるため、射出成形によって各貫通孔３２ｃ内に各センシング部３５が充填されるようになっている。すなわち、各センシング部３５の軸方向視の形状は、各貫通孔３２ｃと同様の形状をなしている。 As shown in FIGS. 1 and 3, the rotor core 32 is formed with a plurality (eight in this embodiment) of through holes 32c penetrating in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction. Each through-hole 32c has a quadrangular shape in which the pair of sides facing each other in the radial direction are orthogonal to the axial orthogonal direction (radial direction) when viewed in the axial direction. And each sensing part 35 of the magnet 33 is arrange | positioned in each through-hole 32c. Further, as described above, the magnet 33 including each sensing portion 35 is made of a bonded magnet formed by injection molding, and therefore each sensing portion 35 is filled in each through-hole 32c by injection molding. ing. That is, the shape of each sensing unit 35 viewed in the axial direction is the same as that of each through hole 32c.
各センシング部３５の軸方向先端面は、ロータコア３２における第１側面３２ａの裏側の第２側面３２ｂ（反ステータ側の側面）から露出されるとともに、後述の回転検出素子４１と軸方向に対向している。なお、各センシング部３５の軸方向先端面は、ロータコア３２の第２側面３２ｂと面一に形成されている。そして、主磁束部３４及び各センシング部３５を含むマグネット３３は、軸方向の側面において周方向に交互に異なる磁極が現れるように、軸方向に沿って磁化（着磁）されている。 The front end surface in the axial direction of each sensing unit 35 is exposed from the second side surface 32b (side surface on the side opposite to the stator) of the rotor core 32 on the back side of the first side surface 32a, and faces the rotation detection element 41 described later in the axial direction. ing. In addition, the front end surface in the axial direction of each sensing unit 35 is formed flush with the second side surface 32 b of the rotor core 32. The magnet 33 including the main magnetic flux portion 34 and each sensing portion 35 is magnetized (magnetized) along the axial direction so that different magnetic poles appear alternately in the circumferential direction on the side surface in the axial direction.
図４に示すように、各センシング部３５は、径方向において、ティース２４における外周側端部２４ｂと内周側端部２４ｃの間の範囲に設けられている。さらに、本実施形態では、センシング部３５の径方向中心線Ｌ１が、ティース２４の径方向中心線Ｌ２と一致するように構成されている。 As shown in FIG. 4, each sensing part 35 is provided in the range between the outer peripheral side edge part 24b and the inner peripheral side edge part 24c in the tooth | gear 24 in radial direction. Further, in the present embodiment, the radial center line L1 of the sensing unit 35 is configured to coincide with the radial center line L2 of the tooth 24.
図５に示すように、各センシング部３５は、周方向両端面に係止部としての第１テーパ部３６を有している。各第１テーパ部３６は、軸方向の主磁束部３４側に向かって周方向内側に傾斜するように形成される。すなわち、センシング部３５は、主磁束部３４から軸方向に離れるにつれて、周方向幅が広がる形状をなしている。これにより、各第１テーパ部３６が貫通孔３２ｃの内面に対して軸方向の主磁束部３４側に向かって係止されるため、マグネット３３（主磁束部３４）がロータコア３２の第１側面３２ａから脱落することが抑制されている。 As shown in FIG. 5, each sensing part 35 has the 1st taper part 36 as a latching | locking part in the circumferential direction both end surfaces. Each first tapered portion 36 is formed so as to be inclined inward in the circumferential direction toward the main magnetic flux portion 34 side in the axial direction. That is, the sensing unit 35 has a shape in which the circumferential width increases as the distance from the main magnetic flux unit 34 increases in the axial direction. Thereby, each first taper portion 36 is locked toward the main magnetic flux portion 34 side in the axial direction with respect to the inner surface of the through hole 32 c, so that the magnet 33 (main magnetic flux portion 34) is the first side surface of the rotor core 32. Dropping from 32a is suppressed.
また、図４に示すように、各センシング部３５は、径方向両端面に係止部としての第２テーパ部３７を有している。各第２テーパ部３７は、軸方向の主磁束部３４側に向かってセンシング部３５の径方向幅が狭まる方向に傾斜している。すなわち、センシング部３５は、主磁束部３４から軸方向に離れるにつれて、径方向幅が広がる形状をなしている。これにより、各第２テーパ部３７が貫通孔３２ｃの内面に対して軸方向の主磁束部３４側に向かって係止されるため、マグネット３３（主磁束部３４）がロータコア３２の第１側面３２ａから脱落することが更に抑制されている。 Moreover, as shown in FIG. 4, each sensing part 35 has the 2nd taper part 37 as a latching | locking part in radial direction both end surfaces. Each second taper portion 37 is inclined in a direction in which the radial width of the sensing portion 35 is narrowed toward the main magnetic flux portion 34 side in the axial direction. That is, the sensing unit 35 has a shape in which the radial width increases as the distance from the main magnetic flux unit 34 in the axial direction increases. As a result, each second tapered portion 37 is locked toward the main magnetic flux portion 34 in the axial direction with respect to the inner surface of the through hole 32 c, so that the magnet 33 (main magnetic flux portion 34) is the first side surface of the rotor core 32. Dropping from 32a is further suppressed.
図１に示すように、制御回路基板４０は、エンドフレーム１３の軸方向の外部側の側面に設けられている。制御回路基板４０には、ロータの回転情報を検出するための回転検出素子４１が実装されている。回転検出素子４１は、ロータ３０の回転情報（位置や速度など）を検出するためのものであり、例えばホールＩＣからなる。回転検出素子４１は、エンドフレーム１３に形成された軸方向の挿通孔１３ａ内に配置されている。そして、回転検出素子４１は、マグネット３３のセンシング部３５と軸方向に対向するように構成されている。なお、本実施形態では、回転検出素子４１におけるセンシング部３５と対向する検出面４１ａ（軸方向先端面）が、第２軸受１５の軸方向内側端面１５ａよりも軸方向のヨークハウジング１２内部側に位置するように構成されている。 As shown in FIG. 1, the control circuit board 40 is provided on the side surface of the end frame 13 on the outer side in the axial direction. A rotation detection element 41 for detecting rotor rotation information is mounted on the control circuit board 40. The rotation detection element 41 is for detecting rotation information (position, speed, etc.) of the rotor 30, and is composed of, for example, a Hall IC. The rotation detecting element 41 is disposed in an axial insertion hole 13 a formed in the end frame 13. The rotation detection element 41 is configured to face the sensing unit 35 of the magnet 33 in the axial direction. In the present embodiment, the detection surface 41 a (axial front end surface) facing the sensing unit 35 in the rotation detection element 41 is closer to the inside of the yoke housing 12 in the axial direction than the axial inner end surface 15 a of the second bearing 15. Configured to be located.
次に、本実施形態の作用について説明する。
上記したアキシャルギャップモータ１０では、制御回路基板４０から駆動電流がコイル２２に供給されると、ステータ２０に回転磁界が生じ、その回転磁界とマグネット３３の磁界（主に、主磁束部３４の磁界）との磁気作用によってロータ３０が回転するようになっている。このとき、回転検出素子４１は、センシング部３５の磁気に基づくロータ３０の回転情報を制御回路基板４０に出力し、該回転情報に基づいて制御回路基板４０は前記駆動電流を生成するようになっている。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the axial gap motor 10 described above, when a drive current is supplied from the control circuit board 40 to the coil 22, a rotating magnetic field is generated in the stator 20, and the rotating magnetic field and the magnetic field of the magnet 33 (mainly the magnetic field of the main magnetic flux portion 34). The rotor 30 is rotated by the magnetic action. At this time, the rotation detection element 41 outputs the rotation information of the rotor 30 based on the magnetism of the sensing unit 35 to the control circuit board 40, and the control circuit board 40 generates the drive current based on the rotation information. ing.
ここで、ロータコア３２の平面精度が低いと、ロータ３０の回転時において、センシング部３５の位置がロータ３０の回転に伴って軸方向にぶれる。このような軸方向位置のブレは、ロータコア３２の外周側の部位ほど変位量が大きくなる傾向がある。このため、本実施形態のように、径方向において、センシング部３５がティース２４の外周側端部２４ｂよりも内側の範囲に設けられていることで、ロータ３０の回転に伴うセンシング部３５の軸方向のブレが抑制されるようになっている。 Here, when the planar accuracy of the rotor core 32 is low, the position of the sensing unit 35 is displaced in the axial direction along with the rotation of the rotor 30 when the rotor 30 is rotated. Such blurring in the axial direction tends to increase the amount of displacement toward the outer peripheral side of the rotor core 32. For this reason, as in the present embodiment, the sensing unit 35 is provided in a range inside the outer peripheral side end 24b of the tooth 24 in the radial direction, so that the axis of the sensing unit 35 accompanying the rotation of the rotor 30 is provided. Direction blur is suppressed.
また、本実施形態では、各センシング部３５は、径方向において、ティース２４における外周側端部２４ｂと内周側端部２４ｃの間の範囲に設けられている。これにより、主磁束部３４の磁束だけでなく、各センシング部３５の磁気も各ティース２４に好適に作用させることができ、モータ１０の出力を向上させることができる。さらに、本実施形態では、センシング部３５の径方向中心線Ｌ１が、ティース２４の径方向中心線Ｌ２と一致するように構成されているため、より一層の出力向上に寄与できる。 Moreover, in this embodiment, each sensing part 35 is provided in the range between the outer peripheral side edge part 24b and the inner peripheral side edge part 24c in the teeth 24 in radial direction. Thereby, not only the magnetic flux of the main magnetic flux part 34 but also the magnetism of each sensing part 35 can be applied to each tooth 24 suitably, and the output of the motor 10 can be improved. Furthermore, in the present embodiment, since the radial center line L1 of the sensing unit 35 is configured to coincide with the radial center line L2 of the tooth 24, it can contribute to further improvement in output.
また、本実施形態では、回転検出素子４１の検出面４１ａが、第２軸受１５の軸方向内側端面１５ａよりも軸方向のヨークハウジング１２内部側に位置するように構成されているため、センシング部３５の磁束が第２軸受１５側に流れてしまう（漏れ磁束になる）ことを抑制できる。これは、センシング部３５をより内周側に配置した構成の場合に特に有効となる。 In the present embodiment, since the detection surface 41a of the rotation detection element 41 is configured to be positioned on the inner side of the yoke housing 12 in the axial direction relative to the axially inner end surface 15a of the second bearing 15, the sensing unit It can suppress that 35 magnetic flux flows into the 2nd bearing 15 side (it becomes a leakage magnetic flux). This is particularly effective in the case of a configuration in which the sensing unit 35 is arranged on the inner peripheral side.
次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）マグネット３３のセンシング部３５は、径方向において、ティース２４の外周側端部２４ｂよりも内側の範囲に設けられている。この構成によれば、ロータ３０の回転に伴うセンシング部３５の軸方向のブレを抑制することができ、その結果、回転検出素子４１の検出精度を向上させることができる。また、センシング部３５がロータコア３２の貫通孔３２ｃ内に設けられるため、モータ１０の軸方向の小型化を図ることができる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
(1) The sensing part 35 of the magnet 33 is provided in the range inside the outer peripheral side end part 24b of the tooth 24 in the radial direction. According to this configuration, the axial blur of the sensing unit 35 accompanying the rotation of the rotor 30 can be suppressed, and as a result, the detection accuracy of the rotation detection element 41 can be improved. In addition, since the sensing unit 35 is provided in the through hole 32 c of the rotor core 32, the motor 10 can be reduced in the axial direction.
（２）センシング部３５は、径方向において、ティース２４における外周側端部２４ｂと内周側端部２４ｃの間の範囲に設けられている。これにより、センシング部３５の磁束をティース２４（コイル２２）に対する鎖交磁束とするのに好適な構成となり、その結果、モータ１０の出力向上に寄与できる。 (2) The sensing part 35 is provided in the range between the outer peripheral side end part 24b and the inner peripheral side end part 24c in the tooth 24 in the radial direction. Thereby, it becomes a suitable structure for making the magnetic flux of the sensing part 35 into the linkage magnetic flux with respect to the teeth 24 (coil 22), and as a result, it can contribute to the output improvement of the motor 10.
（３）貫通孔３２ｃ及びセンシング部３５が周方向に複数設けられるため、ロータ３０の回転情報を回転検出素子４１にて好適に検出させることができる。
（４）センシング部３５はボンド磁石からなり、貫通孔３２ｃ内に充填されてなる。この構成によれば、マグネット３３のセンシング部３５をロータコア３２の貫通孔３２ｃ内に容易に形成することが可能となる。
(3) Since a plurality of through-holes 32c and sensing portions 35 are provided in the circumferential direction, rotation information of the rotor 30 can be suitably detected by the rotation detection element 41.
(4) The sensing unit 35 is made of a bonded magnet and is filled in the through hole 32c. According to this configuration, the sensing part 35 of the magnet 33 can be easily formed in the through hole 32 c of the rotor core 32.
（５）センシング部３５は、主磁束部３４から軸方向に延出するように該主磁束部３４に一体成形されている。この構成によれば、マグネット３３の主磁束部３４とセンシング部３５が一体部品からなるため、部品点数の増加を抑制できる。 (5) The sensing unit 35 is integrally formed with the main magnetic flux part 34 so as to extend from the main magnetic flux part 34 in the axial direction. According to this configuration, since the main magnetic flux part 34 and the sensing part 35 of the magnet 33 are made of an integral part, an increase in the number of parts can be suppressed.
（６）センシング部３５は、貫通孔３２ｃに対して軸方向の主磁束部３４側に向かって係止される係止部としての第１テーパ部３６及び第２テーパ部３７を有している。このため、マグネット３３のロータコア３２からの脱落を抑制できる。また、第１テーパ部３６は、センシング部３５の周方向端面において、軸方向の主磁束部３４側に向かって周方向内側に傾斜するように形成される。また、第２テーパ部３７は、センシング部３５の径方向端面において、軸方向の主磁束部３４側に向かってセンシング部３５の径方向幅が狭まるように傾斜している。これにより、第１及び第２テーパ部３６，３７を貫通孔３２ｃの内面に対して好適に係止させることができる。 (6) The sensing unit 35 includes a first taper portion 36 and a second taper portion 37 as locking portions that are locked toward the main magnetic flux portion 34 in the axial direction with respect to the through hole 32c. . For this reason, falling off of the magnet 33 from the rotor core 32 can be suppressed. Further, the first taper portion 36 is formed on the circumferential end surface of the sensing portion 35 so as to be inclined inward in the circumferential direction toward the axial main magnetic flux portion 34 side. The second taper portion 37 is inclined so that the radial width of the sensing portion 35 narrows toward the main magnetic flux portion 34 side in the axial direction on the radial end surface of the sensing portion 35. Thereby, the 1st and 2nd taper parts 36 and 37 can be suitably latched with respect to the inner surface of the through-hole 32c.
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態におけるセンシング部３５の形状は例示であり、適宜変更可能である。例えば、図６に示すように、各センシング部３５（各貫通孔３２ｃ）の軸方向視形状を台形形状としてもよい。同図に示す形状では、センシング部３５の軸方向先端面における周方向両端縁３５ａが、隣り合うセンシング部３５同士の間で平行をなしている。これにより、各センシング部３５の体積を大きく稼ぐことができるため、各センシング部３５からの磁束を増加させることができ、その結果、回転検出素子４１の検出精度をより向上させることができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
-The shape of the sensing part 35 in the said embodiment is an illustration, and can be changed suitably. For example, as shown in FIG. 6, the shape of each sensing unit 35 (each through hole 32 c) in the axial direction may be a trapezoidal shape. In the shape shown in the figure, both circumferential edges 35 a on the tip end surface in the axial direction of the sensing unit 35 are parallel between adjacent sensing units 35. Thereby, since the volume of each sensing unit 35 can be greatly increased, the magnetic flux from each sensing unit 35 can be increased, and as a result, the detection accuracy of the rotation detecting element 41 can be further improved.
・上記実施形態のセンシング部３５では、係止部として第１及び第２テーパ部３６，３７を備えたが、これに限らず、貫通孔３２ｃに対して軸方向の主磁束部３４側に向かって係止可能な形状であればよく、例えば段差形状などに変更可能である。また、上記実施形態のセンシング部３５から、第１テーパ部３６及び第２テーパ部３７の少なくとも一方を省略してもよい（すなわち、傾斜していない軸方向に沿った側面としてもよい）。 In the sensing unit 35 of the above-described embodiment, the first and second tapered portions 36 and 37 are provided as the locking portions. Any shape that can be locked can be used. For example, the shape can be changed to a step shape. Moreover, you may abbreviate | omit at least one of the 1st taper part 36 and the 2nd taper part 37 from the sensing part 35 of the said embodiment (that is, it is good also as a side surface along the axial direction which is not inclined).
・図７に示すように、ロータコア３２の外周縁部に、マグネット３３の主磁束部３４を保持する保持部５１を設けてもよい。同図の構成では、保持部５１は、ロータコア３２の外周縁部から軸方向に延びる延出部５２と、延出部５２の軸方向先端から径方向内側に延びて主磁束部３４を軸方向に保持する爪部５３とを有している。これにより、マグネット３３（主磁束部３４）がロータコア３２の第１側面３２ａから脱落することを、より一層抑制できる。また、主磁束部３４の外周縁の欠けなどを抑制できる。また、ロータコア３２の外周面が保持部５１（延出部５２）によって被覆されるため、主磁束部３４から外周側（ヨークハウジング１２の周壁側）への漏れ磁束を少なく抑えることができる。 As shown in FIG. 7, a holding portion 51 that holds the main magnetic flux portion 34 of the magnet 33 may be provided on the outer peripheral edge portion of the rotor core 32. In the configuration shown in the figure, the holding portion 51 includes an extending portion 52 extending in the axial direction from the outer peripheral edge portion of the rotor core 32 and the main magnetic flux portion 34 extending inward in the radial direction from the axial tip of the extending portion 52. And a claw portion 53 to be held on the surface. Thereby, it can further suppress that magnet 33 (main magnetic flux part 34) falls off from the 1st side 32a of rotor core 32. FIG. Further, it is possible to suppress chipping of the outer peripheral edge of the main magnetic flux portion 34. Further, since the outer peripheral surface of the rotor core 32 is covered with the holding portion 51 (extension portion 52), the leakage magnetic flux from the main magnetic flux portion 34 to the outer peripheral side (the peripheral wall side of the yoke housing 12) can be suppressed to a small amount.
・マグネット３３において、主磁束部３４とセンシング部３５の材料が互いに異なる構成としてもよい。この構成によれば、例えば、主磁束部３４をサマリウム鉄窒素（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ）系磁石で構成し、センシング部３５をフェライト磁石で構成することが可能となり、これにより、主磁束部３４の磁束密度を確保しつつも、マグネット３３を安価に構成することが可能となる。なお、主磁束部３４とセンシング部３５の材料を異ならせる場合、それらを２色成形で形成することが好ましい。 In the magnet 33, the main magnetic flux part 34 and the sensing part 35 may have different materials. According to this configuration, for example, it is possible to configure the main magnetic flux portion 34 with a samarium iron nitrogen (Sm—Fe—N) -based magnet and the sensing portion 35 with a ferrite magnet. It is possible to configure the magnet 33 at a low cost while ensuring a sufficient magnetic flux density. In addition, when making the main magnetic flux part 34 and the material of the sensing part 35 different, it is preferable to form them by two-color molding.
・上記実施形態のマグネット３３では、主磁束部３４とセンシング部３５が共に軸方向に沿って磁化されたが、これに特に限定されるものではない。例えば、マグネット３３において主磁束部３４のみが極異方配向に磁化された構成としてもよい。この場合、ロータコア３２を磁性材料で構成する必要がなく、ロータコア３２を合成樹脂などで構成することが可能となる。 -In the magnet 33 of the said embodiment, although the main magnetic flux part 34 and the sensing part 35 were magnetized along the axial direction, it is not specifically limited to this. For example, in the magnet 33, only the main magnetic flux portion 34 may be magnetized in a polar anisotropic orientation. In this case, the rotor core 32 does not need to be made of a magnetic material, and the rotor core 32 can be made of a synthetic resin or the like.
・上記実施形態では、センシング部３５が、径方向において、ティース２４における外周側端部２４ｂと内周側端部２４ｃの間の範囲に設けられたが、ティース２４の外周側端部２４ｂよりも内側の範囲であれば、上記実施形態の位置から変更してもよい。例えば、センシング部３５を、ティース２４の内周側端部２４ｃと軸方向に重なる位置、もしくは、ティース２４の内周側端部２４ｃよりも内周側の範囲に設けてもよい。センシング部３５の径方向位置を内側（回転軸３１寄り）にするほど、ロータ３０の回転に伴うセンシング部３５の軸方向のブレが小さくなり、回転検出素子４１の検出精度を向上に寄与できる。 -In above-mentioned embodiment, although the sensing part 35 was provided in the range between the outer peripheral side edge part 24b and the inner peripheral side edge part 24c in the teeth 24 in radial direction, it is rather than the outer peripheral side edge part 24b of the teeth 24. If it is an inner range, you may change from the position of the said embodiment. For example, the sensing unit 35 may be provided in a position overlapping the inner peripheral side end 24c of the tooth 24 in the axial direction or in a range on the inner peripheral side of the inner peripheral side end 24c of the tooth 24. As the radial position of the sensing unit 35 is set to the inner side (closer to the rotation axis 31), the axial blur of the sensing unit 35 accompanying the rotation of the rotor 30 is reduced, and the detection accuracy of the rotation detection element 41 can be improved.
・上記実施形態における貫通孔３２ｃ及びセンシング部３５の数は例示であり、適宜変更可能である。
・上記実施形態では、射出成形によってマグネット３３をロータコア３２に一体形成したが、これに限らず、ロータコア３２とは別に成形したマグネット３３を接着剤などによりロータコア３２に固定する構成としてもよい。
-The number of the through-holes 32c and the sensing parts 35 in the said embodiment is an illustration, and can be changed suitably.
In the above embodiment, the magnet 33 is integrally formed with the rotor core 32 by injection molding. However, the present invention is not limited to this, and the magnet 33 molded separately from the rotor core 32 may be fixed to the rotor core 32 with an adhesive or the like.
・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。 -You may combine embodiment mentioned above and each modification suitably.
１０…アキシャルギャップモータ、２０…ステータ、２２…コイル、２４…ティース、２４ｂ…外周側端部、２４ｃ…内周側端部、３０…ロータ、３１…回転軸、３２…ロータコア、３２ｃ…貫通孔、３３…マグネット、３４…主磁束部、３５…センシング部、３６…第１テーパ部（係止部）、３７…第２テーパ部（係止部）、４１…回転検出素子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Axial gap motor, 20 ... Stator, 22 ... Coil, 24 ... Teeth, 24b ... Outer peripheral end, 24c ... Inner peripheral end, 30 ... Rotor, 31 ... Rotating shaft, 32 ... Rotor core, 32c ... Through-hole , 33 ... magnet, 34 ... main magnetic flux part, 35 ... sensing part, 36 ... first taper part (locking part), 37 ... second taper part (locking part), 41 ... rotation detection element.
Claims (8)
前記ステータと軸方向に対向するロータと、
前記ロータの回転情報を検出するための回転検出素子と
を備えたアキシャルギャップモータであって、
前記ロータは、回転軸と、該回転軸に対して垂直をなすように固定された板状のロータコアと、該ロータコアに設けられたマグネットとを備え、
前記マグネットは、前記ロータコアの前記ステータ側の側面に設けられ、前記ティースと軸方向に対向する主磁束部と、前記ロータコアに軸方向に貫通形成された貫通孔内に設けられ、前記ロータコアの反ステータ側に配置された前記回転検出素子と軸方向に対向するセンシング部とを有し、
前記センシング部は、径方向において、前記ティースの外周側端部よりも内側の範囲に設けられていることを特徴とするアキシャルギャップモータ。 A stator in which a coil is wound around a plurality of teeth provided in the circumferential direction;
A rotor facing the stator in the axial direction;
An axial gap motor comprising a rotation detection element for detecting rotation information of the rotor,
The rotor includes a rotating shaft, a plate-like rotor core fixed so as to be perpendicular to the rotating shaft, and a magnet provided on the rotor core,
The magnet is provided on a side surface of the rotor core on the stator side, and is provided in a main magnetic flux portion facing the teeth in the axial direction, and in a through hole formed in the rotor core so as to penetrate in the axial direction. The rotation detection element disposed on the stator side and a sensing portion facing in the axial direction,
The axial gap motor according to claim 1, wherein the sensing portion is provided in a range inside the outer peripheral side end portion of the teeth in the radial direction.
前記センシング部は、径方向において、前記ティースにおける外周側端部と内周側端部の間の範囲に設けられていることを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 1,
The axial gap motor, wherein the sensing portion is provided in a range between an outer peripheral end and an inner peripheral end of the tooth in the radial direction.
前記貫通孔及び前記センシング部は、周方向に複数設けられていることを特徴とするアキシャルギャップモータ。 In the axial gap motor according to claim 1 or 2,
An axial gap motor, wherein a plurality of the through holes and the sensing unit are provided in a circumferential direction.
前記センシング部はボンド磁石からなり、前記貫通孔内に充填されてなることを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to any one of claims 1 to 3,
The axial gap motor according to claim 1, wherein the sensing part is made of a bonded magnet and is filled in the through hole.
前記センシング部は、前記主磁束部から軸方向に延出するように該主磁束部に一体成形されていることを特徴とするアキシャルギャップモータ。 In the axial gap motor according to any one of claims 1 to 4,
The axial gap motor according to claim 1, wherein the sensing part is integrally formed with the main magnetic flux part so as to extend in an axial direction from the main magnetic flux part.
前記センシング部は、前記貫通孔に対して軸方向の前記主磁束部側に向かって係止された係止部を有していることを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 5,
The axial gap motor according to claim 1, wherein the sensing portion has a locking portion locked toward the main magnetic flux portion in the axial direction with respect to the through hole.
前記センシング部の周方向端面は、軸方向の前記主磁束部側に向かって周方向内側に傾斜する前記係止部としての第１テーパ部を有していることを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 6,
An axial gap motor characterized in that a circumferential end surface of the sensing portion has a first taper portion as the locking portion inclined inward in the circumferential direction toward the main magnetic flux portion side in the axial direction.
前記センシング部の径方向端面は、軸方向の前記主磁束部側に向かって前記センシング部の径方向幅が狭まるように傾斜する前記係止部としての第２テーパ部を有していることを特徴とするアキシャルギャップモータ。 In the axial gap motor according to claim 6 or 7,
The radial end surface of the sensing part has a second taper part as the locking part that inclines so that the radial width of the sensing part narrows toward the main magnetic flux part side in the axial direction. A characteristic axial gap motor.
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