JP2024003950A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータの位置推定の正確度が向上したモータを提供する。【解決手段】一実施形態に係るモータが備えるロータ３０は、磁性体によって形成されたロータコア３１と、ロータコア３１上に、ロータ３０の回転方向に沿って並べられた複数の磁石３３と、共通の実装面上に配置され、磁石の磁界を検出可能な複数の磁気センサと、を有する。複数の磁石３３は、隣接する２つの磁石３３からなる磁石対３９を構成する。複数の磁石対３９のうち一の磁石対３９ａは、回転方向に沿った一方側と他方側とにおいて、他の磁石対３９ｂ，３９ｅと隣接する。一の磁石対３９ａと一方側の他の磁石対３９ｂとの回転方向に沿った間隔は、一の磁石対３９ａと他方側の他の磁石対３９ｅとの回転方向に沿った間隔と異なる。【選択図】図５

Description

本発明は、モータに関する。

回転子（ロータ）の位置を検出するための位置センサを備えたモータが知られている。位置センサには、光学式センサや磁気式センサ等が用いられる。光学式センサの一例として光学式エンコーダが挙げられ、磁気式センサの一例としてホール素子が挙げられる。

特開２０２１－１５８８１４号公報

特許文献１では、位置検出センサとして１つの回転センサが設けられ、複数のマグネットのうち１つの２段マグネットとその隣接マグネットとの間の距離が他のマグネット間の距離とは異なるようにマグネットが配置されている。

これに対して、位置センサとしてのホール素子を複数備えているモータでは、それぞれのホール素子から出力される電圧（ホール信号）が有する特徴を利用してロータの位置が推定されることがある。

１つのモータに搭載される複数のホール素子の寸法，形状、材料特性，搭載位置などは、完全に同一ではない。つまり、１つのモータに搭載されている複数のホール素子にはばらつきが存在する。この結果、それぞれのホール素子から出力されるホール信号には、ばらつきに起因する固有の特徴が存在する。したがって、各ホール素子から出力されるホール信号に存在する特徴をマイクロコンピュータに学習させることにより、当該マイクロコンピュータにロータの位置を推定させることができる。

しかし、ホール信号の特徴は様々なばらつきに起因しており、無作為に発生する。このため、偶然に、同一又は略同一の特徴を有するホール信号を出力する２つ以上のホール素子が１つのモータに搭載されることもあり得る。この場合、ロータの位置が誤って推定される虞がある。

一実施形態に係るモータは、ステータおよびロータを備えるモータであって、前記ロータは、磁性体によって形成されたロータコアと、前記ロータコア上に、前記ロータの回転方向に沿って並べられた複数の磁石と、共通の実装面上に配置され、前記磁石の磁界を検出可能な複数の磁気センサと、を有する。複数の前記磁石は、隣接する２つの前記磁石からなる磁石対を構成する。複数の前記磁石対のうち一の前記磁石対は、前記回転方向に沿った一方側と他方側とにおいて、他の前記磁石対と隣接する。前記一の磁石対と前記一方側の前記他の磁石対との前記回転方向に沿った間隔は、前記一の磁石対と前記他方側の前記他の磁石対との前記回転方向に沿った間隔と異なる。

本発明の一態様によれば、ロータの位置推定の正確度が向上したモータが提供される。

一実施形態に係るモータの構造を示す分解斜視図である。 一実施形態に係るモータの構造を示す斜視図である。 一実施形態に係るモータの構造を示す断面図である。 一実施形態に係るモータの機能ブロック図である。 第１の実施形態に係るロータに設けられる磁石の配置を模式的に示す図である。 第２の実施形態に係るロータに設けられる磁石の配置を模式的に示す図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施形態を説明するために参照する全ての図面において、同一又は実質的に同一の構成には同一の符号を用いる。また、既に説明した構成については、原則として繰り返しの説明は行わない。

図１は、本実施形態に係るモータ１Ａの構造を示す分解斜視図である。図２は、モータ１Ａの構造を示す斜視図である。また、図３は、モータ１Ａの構造を示す断面図である。なお、図３に示されている断面は、モータ１Ａを図２中のＸ－Ｘ線に沿って切断したときの断面である。

＜モータの概要＞
モータ１Ａは、ハウジング１０，ステータ２０，ロータ３０，基板４０等を備えている。ハウジング１０に収容されているロータ３０は、同じくハウジング１０に収容されているステータ２０の径方向内側に配置されており、ステータ２０に対して回転可能である。つまり、モータ１Ａは、インナーロータ型モータである。

＜ハウジング＞
ハウジング１０は、互いに組み合わされる２つの部材から構成されている。より特定的には、ハウジング１０は、ベース部材１１ａとカバー部材１１ｂとから構成されている。なお、図２，図３では、カバー部材１１ｂの図示が省略されている。ベース部材１１ａは、底壁部１２と、一対の固定片１３ａ，１３ｂと、一対のリブ１４ａ，１４ｂと、を備えている。

ベース部材１１ａの底壁部１２は、円形又は略円形であって、その中心に貫通孔１５が設けられている。さらに、ベース部材１１ａの底壁部１２には、貫通孔１５と連通する円筒状のシャフトホルダ１６が設けられている。

固定片１３ａ，１３ｂは、底壁部１２の縁から底壁部１２と平行に張り出している。一方、リブ１４ａ，１４ｂは、底壁部１２の縁から底壁部１２に対して垂直に立ち上がっている。それぞれの固定片１３ａ，１３ｂには、モータ１Ａを所定位置に固定するためのネジが挿通されるネジ穴が形成されている。また、リブ１４ａ，１４ｂは、底壁部１２の縁に沿って湾曲している。

カバー部材１１ｂは、円筒状の周壁部１７と、周壁部１７の一端を閉塞する天壁部１８と、を備えている。ベース部材１１ａとカバー部材１１ｂとが組み合わされると、カバー部材１１ｂの周壁部１７はベース部材１１ａのリブ１４ａ，１４ｂの外側に配置され、カバー部材１１ｂの天壁部１８はベース部材１１ａの底壁部１２と対向する。この結果、底壁部１２と天壁部１８との間に、周壁部１７によって囲まれた収容空間が形成される。なお、収容空間の一部は、リブ１４ａ，１４ｂおよび周壁部１７によって二重に囲まれる。

＜ステータ＞
ステータ２０は、ロータ３０を取り囲む環状に形成されており、ハウジング１０の内側に固定されている。ステータ２０とロータ３０との間には、所定の隙間（エアギャップ）が設けられている。

ステータ２０は、ハウジング１０の内周面に固定されたステータコア２１を有する。ステータコア２１は、積層された複数枚の電磁鋼板によって形成されている。尚、ステータコア２１は、１枚の電磁鋼板によって形成されてもよい。ステータコア２１は、径方向内側に向かって（ロータ３０に向かって）突出する複数本のティース２２を備えている。より特定的には、ステータコア２１は、３０度間隔で配置された１２本のティース２２を備えている。別の見方をすると、ステータ２０は、１２個のスロットを備えている。

ステータ２０は、ステータコア２１に加えて、それぞれのティース２２の周囲に設けられたインシュレータ２３と、それぞれのインシュレータ２３の周囲に設けられたコイル２４と、を有する。

インシュレータ２３は、絶縁性の材料（例えば、樹脂材料）によって形成されている。コイル２４は、インシュレータ２３の周囲に巻かれた導線（例えば、銅合金線）によって形成されている。

１２個のコイル２４のうちの４個はＵ相コイルであり、他の４個はＶ相コイルであり、さらに他の４個はＷ相コイルである。別の見方をすると、ステータ２０には、１２０度ずつ位相がずれている三相電流が入力される。Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各コイル２４は、電流（コイル電流）が供給されると励磁され、ロータ３０に作用する磁界を発生させる。

＜ロータ＞
ロータ３０は、ロータコア３１，ロータハブ３２，磁石３３およびシャフト３４を有し、中心軸Ｃを回転軸として回転可能である。ここで、中心軸Ｃの方向を上下方向と定義する。かかる定義に従えば、ハウジング１０を構成しているベース部材１１ａとカバー部材１１ｂとは、上下方向で対向している。より特定的には、ベース部材１１ａの底壁部１２とカバー部材１１ｂの天壁部１８とは、上下方向で対向している。以下の説明では、便宜上、底壁部１２の側を“下側”又は“下方”と呼び、天壁部１８の側を“上側”又は“上方”と呼ぶ場合がある。また、中心軸Ｃを回転軸とするロータ３０の回転方向を“周方向”と呼ぶ場合がある。

ロータコア３１は、磁性体によって形成されており、上下方向に延びる円筒形状を有する。ロータコア３１の内側にロータハブ３２が設けられ、ロータコア３１の外側に複数の磁石３３が設けられている。

ロータハブ３２は、ロータコア３１の内径よりも外径が小さい円筒形の側面部３２ａと、側面部３２ａの一端を閉塞する円盤形の上面部３２ｂと、を備えている。側面部３２ａおよび上面部３２ｂは、非磁性体によって一体成形されている。

ロータハブ３２は、ロータコア３１の内側に嵌め込まれており、両者は相対回転不能に固定されている。より特定的には、ロータコア３１の内周面とロータハブ３２の外周面とが互いに固定されている。つまり、ロータコア３１とロータハブ３２とは一体化されている。

複数の磁石３３は、ロータコア３１上にロータ３０の回転方向（周方向）に沿って並べられている。より特定的には、１０個の磁石３３がロータコア３１上に周方向に沿って並べられている。また、１０個の磁石３３は、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に並ぶように配置されている。なお、それぞれの磁石３３は、ロータコア３１の外周面に固定（接着）されている。磁石３３の配置状態については、後に改めて詳述する。

シャフト３４は、ロータハブ３２に固定されている。より特定的には、シャフト３４の基端は、シャフトホルダ１６を貫通してシャフトホルダ１６から突出している。さらに、シャフトホルダ１６から突出しているシャフト３４の基端は、ロータハブ３２の中心に圧入されている。

シャフト３４は、シャフトホルダ１６の内部に設けられている軸受３５ａ，３５ｂによって回転自在に支持されている。軸受３５ａ，３５ｂは上下に重ねられており、それら軸受３５ａ，３５ｂの間にはスプリングワッシャ３６が介在している。

一方、シャフト３４の先端は、ベース部材１１ａの底壁部１２を貫通してハウジング１０から突出している。さらに、ハウジング１０から突出しているシャフト３４の先端には、ピニオンギア３７が取り付けられている。

＜基板＞
基板４０は、フレキシブル基板である。基板４０の一部はハウジング１０の内部に配置され、基板４０の他の一部はハウジング１０の外部に引き出されている。以下の説明では、ハウジング１０内に配置されている基板４０の一部を“本体部４１”と呼び、ハウジング１０外に引き出されている基板４０の他の一部を“引出部４２”と呼んで区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。

基板４０の本体部４１は、シャフトホルダ１６を避けてベース部材１１ａの底壁部１２の略全域を覆う円盤状である。一方、引出部４２は、ベース部材１１ａの固定片１３ａとリブ１４ｂとの間を通ってハウジング１０の外に延びる帯状である。

＜磁気センサ＞
ロータ３０に設けられている磁石３３の磁界を検出可能な複数の磁気センサが基板４０に実装されている。より特定的には、３つのホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗが基板４０に実装されている。ホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、本体部４１の表面４１ａに、周方向に沿って等間隔で実装されている。つまり、本体部４１の表面４１ａは、３つのホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗにとって共通の実装面である。そこで、以下の説明では、本体部４１の表面４１ａを“実装面４１ａ”と呼ぶ場合がある。また、ホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗを“ホール素子５０”と総称する場合がある。

ホール素子５０ｕは、Ｕ相の磁界強度を検出するための磁気センサであって、Ｕ相の磁界強度に応じた電圧（ホール信号／差動信号）を出力する。ホール素子５０ｖは、Ｖ相の磁界強度を検出するための磁気センサであって、Ｖ相の磁界強度に応じた電圧（ホール信号／差動信号）を出力する。ホール素子５０ｗは、Ｗ相の磁界強度を検出するための磁気センサであって、Ｗ相の磁界強度に応じた電圧（ホール信号／差動信号）を出力する。

それぞれのホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、基板４０に形成されている配線と電気的に接続されている。ホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗから出力されるホール信号は、基板４０に形成されている配線を介して所定の装置，処理部，制御部などに入力される。

図４は、モータ１Ａの機能ブロック図である。モータ１Ａは、増幅部６０，位置推定部６１，制御部６２，駆動部６３等を有する。ホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗから出力されるホール信号は、基板４０を介して増幅部６０に入力される。増幅部６０は、入力されたホール信号を増幅させて位置推定部６１に出力する。

位置推定部６１は、ロータ３０の位置を推定するための情報処理装置であって、演算部や記憶部などを備えている。位置推定部６１は、入力されたホール信号に基づいて算出される値や、記憶部に予め記憶されている情報などに基づいてロータ３０の位置を推定し、推定結果を制御部６２に出力する。なお、位置推定部６１は、停止しているロータ３０の位置や、回転中のロータ３０の位置などを推定可能である。

制御部６２は、位置推定部６１によって推定されたロータ３０の位置と、外部装置から入力された指示信号とに基づいて制御信号を生成し、駆動部６３に出力する。指示信号は、例えば、ロータ３０の回転方向，回転力，回転角度，回転速度などを表す信号である。また、制御信号は、例えば、指示信号が表す回転方向に応じたレジスタ値を表す信号や、駆動部６３からステータ２０に出力される電流の電流値を表す信号などである。

駆動部６３は、入力された制御信号に基づいてステータ２０を駆動する。駆動部６３は、例えば、制御信号が表す電流値の三相電流をステータ２０の各コイル２４に供給することによって、ロータ３０を指示された方向に指示された速度で回転させる。

＜磁石の配置＞
図５はロータ３０を上方から見たときの平面構造を模式的に示す図である。既述のとおり、ロータコア３１の外周面３１ａ上には、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に並ぶように配置された１０個の磁石３３が貼り付けられている。以下の説明では、１０個の磁石３３のそれぞれを“磁石３３ａ”，“磁石３３ｂ”，“磁石３３ｃ”などと呼んで区別する場合がある。

また、隣接し合う１つのＮ極の磁石３３と１つのＳ極の磁石３３とを磁石対３９と呼ぶ。すなわち、ロータコア３１の外周面３１ａには１０個の磁石３３が貼り付けられていることから、磁石対３９は５個設けられている。以下の説明では、５個の磁石対３９のそれぞれを、磁石対３９ａ，磁石対３９ｂ，磁石対３９ｃ，磁石対３９ｄ，磁石対３９ｅと呼ぶ。磁石対３９ａは磁石３３ａと磁石３３ｂとから構成される。磁石対３９ｂは磁石３３ｃと磁石３３ｄとから構成される。磁石対３９ｃは磁石３３ｅと磁石３３ｆとから構成される。磁石対３９ｄは磁石３３ｇと磁石３３ｈとから構成される。磁石対３９ｅは磁石３３ｉと磁石３３ｊとから構成される。

ロータコア３１の外周面３１ａに沿った方向、すなわちロータ３０の回転方向において、各磁石対３９に含まれる２つの磁石３３間の間隔（距離）は等しい。すなわち、磁石３３ａ及び磁石３３ｂの間の間隔と、磁石３３ｃ及び磁石３３ｄの間の間隔と、磁石３３ｅ及び磁石３３ｆの間の間隔と、磁石３３ｇ及び磁石３３ｈの間の間隔と、磁石３３ｉ及び磁石３３ｊの間の間隔とは、等しい。別の見方をすると、磁石対３９に含まれる一方の磁石３３の中心及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、同じ磁石対３９に含まれる他方の磁石３３の中心及び中心軸Ｃを結ぶ直線とがなす角度（以下、隣接角度とも呼ぶ）は、全ての磁石対３９において等しい。すなわち、磁石３３ａと磁石３３ｂとの隣接角度、磁石３３ｃと磁石３３ｄとの隣接角度、磁石３３ｅと磁石３３ｆとの隣接角度、磁石３３ｇと磁石３３ｈとの隣接角度、及び、磁石３３ｉと磁石３３ｊとの隣接角度は等しい。

ロータ３０の回転方向において、各磁石対３９間の間隔（距離）である隣接対間隔Ｓは互いに異なる。換言すると、複数の磁石対３９のうち１つの磁石対３９は、ロータ３０の回転方向に沿って一方側と他方側とにおいて、他の磁石対３９と隣接する。そして、１つの磁石対３９と一方側の他の磁石対３９とのロータ３０の回転方向に沿った間隔である隣接対間隔Ｓは、１つの磁石対３９と他方側の他の磁石対３９との隣接対間隔Ｓと異なる。すなわち、磁石対３９ａ及び磁石対３９ｂの間の隣接対間隔Ｓａと、磁石対３９ｂ及び磁石対３９ｃの間の隣接対間隔Ｓｂと、磁石対３９ｃ及び磁石対３９ｄの間の隣接対間隔Ｓｃと、磁石対３９ｄ及び磁石対３９ｅの間の隣接対間隔Ｓｄと、磁石対３９ｅ及び磁石対３９ａの間の隣接対間隔Ｓｅとは互いに異なる。

具体的には、磁石対３９ａと磁石対３９ｂとの間の隣接対間隔Ｓａとは、磁石対３９ａの磁石３３ｂが有する端面のうち磁石対３９ｂの磁石３３ｃと対向する端面と、磁石対３９ｂの磁石３３ｃが有する端面のうち磁石対３９ａの磁石３３ｂと対向する端面と、の間の距離である。同様に、磁石対３９ｂと磁石対３９ｃとの間の隣接対間隔Ｓｂとは、磁石対３９ｂの磁石３３ｂと磁石対３９ｃの磁石３３ｅとの間の距離である。磁石対３９ｃと磁石対３９ｄとの間の隣接対間隔Ｓｃとは、磁石対３９ｃの磁石３３ｆと磁石対３９ｄの磁石３３ｇとの間の距離である。磁石対３９ｄと磁石対３９ｅとの間の隣接対間隔Ｓｄとは、磁石対３９ｄの磁石３３ｈと磁石対３９ｅの磁石３３ｉとの間の距離である。磁石対３９ｅと磁石対３９ａとの間の隣接対間隔Ｓｅとは、磁石対３９ｅの磁石３３ｊと磁石対３９ａの磁石３３ａとの間の距離である。

別の見方をすると、各磁石対３９の中心軸Ｃに対する広がり角度Ｄが異なる。広がり角度Ｄとは、ある磁石対３９に含まれる一方の磁石３３の端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、当該磁石対３９に隣接する磁石対に含まれる一方の磁石３３の端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、がなす角度である。

具体的には、磁石対３９ａの広がり角度Ｄａは、磁石３３ａの端面のうち磁石対３９ｅの磁石３３ｊと対向する端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、磁石対３９ａと隣接する磁石対３９ｂの磁石３３ｃの端面のうち磁石３３ｂと対向する端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、がなす角度である。同様に、磁石対３９ｂの広がり角度Ｄｂは、磁石対３９ａの磁石３３ｂと対向する磁石３３ｃの端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、磁石３３ｄと対向する磁石３３ｅの端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、がなす角度である。磁石対３９ｃの広がり角度Ｄｃは、磁石対３９ｂの磁石３３ｄと対向する磁石３３ｅの端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、磁石３３ｆと対向する磁石３３ｇの端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、がなす角度である。磁石対３９ｄの広がり角度Ｄｄは、磁石対３９ｃの磁石３３ｆと対向する磁石３３ｇの端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、磁石３３ｈと対向する磁石３３ｉの端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、がなす角度である。磁石対３９ｅの広がり角度Ｄｅは、磁石対３９ｄの磁石３３ｈと対向する磁石３３ｉの端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、磁石３３ｊと対向する磁石３３ａの端面及び中心軸Ｃを結ぶ直線と、がなす角度である。

図５に示される磁石対３９の配置では、隣接対間隔ＳがＳａ＜Ｓｂ＜Ｓｃ＜Ｓｄ＜Ｓｅの関係を満たしている。すなわち、磁石対３９ａからロータ３０の回転方向に沿って反時計回りに、各磁石対３９間の隣接対間隔Ｓが順次大きくなる関係を有して、各磁石対３９が配置されている。別の見方をすると、磁石対３９の配置では、広がり角度ＤがＤａ＜Ｄｂ＜Ｄｃ＜Ｄｄ＜Ｄｅの関係を満たしている。すなわち、磁石対３９ａからロータ３０の回転方向に沿って反時計回りに、各磁石対３９の広がり角度Ｄが順次大きくなるように磁石対３９が配置される。

尚、隣接対間隔Ｓ及び広がり角度Ｄが磁石対３９ａから反時計回りに順次大きくなるものに限定されない。隣接対間隔Ｓ及び広がり角度Ｄが磁石対３９ａから反時計回りに順次小さくなってもよい。また、隣接対間隔Ｓ及び広がり角度Ｄの大きさが磁石対３９ａから反時計回りに順次変化するものに限定されず、不規則に変化してもよい。すなわち、隣接対間隔Ｓのそれぞれが異なり（Ｓａ≠Ｓｂ≠Ｓｃ≠Ｓｄ≠Ｓｅ）、広がり角度Ｄのそれぞれが異なる（Ｄａ≠Ｄｂ≠Ｄｃ≠Ｄｄ≠Ｄｅ）関係を満たして磁石対３９が配置されていればよい。

以上のように、第１の実施形態では、ロータコア３１の外周面３１ａに沿って取り付けられる磁石対３９間の隣接対間隔Ｓ、すなわち各磁石対３９の広がり角度Ｄを無作為（不規則）に、或は規則的（作為的に同一角度なく）に異ならせてある。ここで、ロータコア３１の回転に伴って、ある１つの磁石対３９がホール素子５０ｕに到達してから、その磁石対３９に隣接する磁石対３９がホール素子５０ｕに到達するまでの時間を到達時間とする。

上述したように、隣接対間隔Ｓ及び広がり角度Ｄが磁石対３９毎に異なる。このことから、ロータ３０が一定の回転数で回転しているとき、磁石対３９ａがホール素子５０ｕに到達してから磁石対３９ｂがホール素子５０ｕに到達するまでの磁石対３９ｂの到達時間は、磁石対３９ｃの到達時間とは異なる。同様に、磁石対３９ｃの到達時間に対して、磁石対３９ｄの到達時間も異なる。磁石対３９ｄの到達時間に対して、磁石対３９ｅの到達時間も異なり、磁石対３９ｅの到達時間に対して磁石対３９ａの到達時間も異なる。また、ホール素子５０ｕを他のホール素子５０ｖ，５０ｗに置き換えた場合にも同様に発生する。

つまり、第１の実施形態に係るモータ１Ａでは、それぞれの磁石対３９がホール素子５０に到達する到達時間が一致することがない。言い換えると、ホール素子５０がそれぞれの磁石対３９による磁界の影響を受け始めるタイミングが一致することはない。したがって、モータ１Ａに搭載されている３つのホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗの特性などが偶然に一致していたとしても、これらホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗからホール信号が出力されるタイミングが磁石対３９毎に異なる。すなわち、ホール素子５０が出力する信号の波長変化がそれぞれの磁石対３９ごとに異なる。この結果、２つ以上のホール素子５０から同一又は略同一の特徴を有するホール信号が出力されることがなくなり、ロータ３０の位置推定の正確度が向上する。

＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照して、第２の実施形態のモータについて説明する。尚、以下の説明においては、第１の実施形態のモータ１Ａと同一又は実質的に同一の構成には同一の符号を用い、繰り返しの説明を行わない。以下、詳細に説明する。

図６は、第２の実施形態のロータ３０を上から見たときの平面構造を模式的に示す図である。第２の実施の形態においても、第１の実施形態の場合と同様に、ロータコア３１の外周面３１ａ上には、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に並ぶように配置された１０個の磁石３３が貼り付けられている。

第２の実施形態においては、１０個の各磁石３３間の間隔（距離）Ｔがそれぞれ異なる。具体的には、磁石３３ａ及び磁石３３ｂの間隔Ｔａと、磁石３３ｂ及び磁石３３ｃの間隔Ｔｂと、磁石３３ｃ及び磁石３３ｄの間隔Ｔｃと、磁石３３ｄ及び磁石３３ｅの間隔Ｔｄと、磁石３３ｅ及び磁石３３ｆの間隔Ｔｅと、磁石３３ｆ及び磁石３３ｇの間隔Ｔｆと、磁石３３ｇ及び磁石３３ｈの間隔Ｔｇと、磁石３３ｈ及び磁石３３ｉの間隔Ｔｈと、磁石３３ｉ及び磁石３３ｊの間の間隔Ｔｉと、磁石３３ｊ及び磁石３３ａの間隔Ｔｊとは、それぞれ異なる。

別の見方をすると、各磁石３３の隣接角度Ｐはそれぞれ異なる。具体的には、磁石３３ａ及び磁石３３ｂの隣接角度Ｐａと、磁石３３ｂ及び磁石３３ｃの隣接角度Ｐｂと、磁石３３ｃ及び磁石３３ｄの隣接角度Ｐｃと、磁石３３ｄ及び磁石３３ｅの隣接角度Ｐｄと、磁石３３ｅ及び磁石３３ｆの隣接角度Ｐｅと、磁石３３ｆ及び磁石３３ｇの隣接角度Ｐｆと、磁石３３ｇ及び磁石３３ｈの隣接角度Ｐｇと、磁石３３ｈ及び磁石３３ｉの隣接角度Ｐｈと、磁石３３ｉ及び磁石３３ｊの隣接角度Ｐｉと、磁石３３ｊ及び磁石３３ａの隣接角度Ｐｊとは、それぞれ異なる。

換言すると、第２の実施形態では、第１の実施形態にて説明した磁石対３９の配置において、各磁石対３９に含まれる２つの磁石３３の隣接角度もそれぞれ異なっている。

図６に示される磁石３３の配置では、間隔ＴがＴａ＜Ｔｂ＜Ｔｃ＜Ｔｄ＜Ｔｅ＜Ｔｆ＜Ｔｇ＜Ｔｈ＜Ｔｉ＜Ｔｊの関係を満たしている。すなわち、磁石３３ａからロータ３０の回転方向に沿って反時計回りに、各磁石３３間の間隔Ｔが順次大きくなる関係を有して、各磁石３３が配置されている。別の見方をすると、磁石３３の配置では、隣接角度ＰがＰａ＜Ｐｂ＜Ｐｃ＜Ｐｄ＜Ｐｅ＜Ｐｆ＜Ｐｇ＜Ｐｈ＜Ｐｉ＜Ｐｊの関係を満たしている。すなわち、磁石３３ａから反時計回りに、各磁石３３の隣接角度Ｐが順次大きくなるように磁石３３が配置される。

尚、間隔Ｔと隣接角度Ｐとが上述したように磁石３３ａから反時計回りに順次大きくなるものに限定されず、順次小さくなってもよい。また、間隔Ｔ及び隣接角度Ｐの大きさが磁石３３ａから反時計回りに順次変化するものに限定されず、不規則に変化してもよい。すなわち、間隔Ｔのそれぞれが異なり（Ｔａ≠Ｔｂ≠Ｔｃ≠Ｔｄ≠Ｔｅ≠Ｔｆ≠Ｔｇ≠Ｔｈ≠Ｔｉ≠Ｔｊ）、隣接角度Ｐのそれぞれが異なる（Ｐａ≠Ｐｂ≠Ｐｃ≠Ｐｄ≠Ｐｅ≠Ｐｆ≠Ｐｇ≠Ｐｈ≠Ｐｉ≠Ｐｊ）関係を満たして磁石３３が配置されていればよい。

以上のように、第２の実施形態では、ロータコア３１の外周面３１ａに沿って取り付けられる磁石３３間の間隔Ｔ、すなわち各磁石３３の隣接角度Ｐを無作為（不規則）に、或は規則的（作為的に同一角度なく）に異ならせてある。ここで、ロータコア３１の回転に伴って、ある１つの磁石３３がホール素子５０ｕに到達してから、その磁石３３に隣接する磁石３３がホール素子５０ｕに到達するまでの時間を到達時間とする。

上述したように、間隔Ｔ及び隣接角度Ｐが磁石３３毎に異なる。このことから、ロータ３０が一定の回転数で回転しているとき、磁石３３ａがホール素子５０ｕに到達してから磁石３３ｂがホール素子５０ｕに到達するまでの磁石３３ｂの到達時間は、磁石３３ｃの到達時間とは異なる。同様に、磁石３３ｃの到達時間に対して、磁石３３ｄの到達時間も異なる。他の磁石３３ｅ～３３ｊについても同様に到達時間が異なる。また、ホール素子５０ｕを他のホール素子５０ｖ，５０ｗに置き換えた場合にも同様に発生する。

つまり、第２の実施形態に係るモータ１Ａでは、それぞれの磁石３３がホール素子５０に到達する到達時間が一致することがない。言い換えると、ホール素子５０がそれぞれの磁石３３による磁界の影響を受け始めるタイミングが一致することはない。したがって、モータ１Ａに搭載されている３つのホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗの特性などが偶然に一致していたとしても、これらホール素子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗからホール信号が出力されるタイミングが磁石３３毎に異なる。すなわち、ホール素子５０が出力する信号の波長変化が磁石３３ごとに異なる。この結果、２つ以上のホール素子５０から同一又は略同一の特徴を有するホール信号が出力されることがなくなり、ロータ３０の位置推定の正確度が向上する。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

また、ティース２２，磁石３３，ホール素子５０の数は適宜変更することができる。特に、第１の実施形態において、磁石対３９の個数が２個（磁石３３が４個）の場合、ロータコア３１に磁石対３９ａ，３９ｂが取り付けられ、磁石対３９ａの一方側に隣接する磁石対と他方側に隣接する磁石対とは共に磁石対３９ｂとなる。この場合、磁石対３９ａが一方側で隣接する磁石対３９ｂとの隣接対間隔と、磁石対３９ａが他方側で隣接する磁石対３９ｂとの隣接対間隔とが異なる。

また、図４は機能ブロックの一例を示しているに過ぎず、ホール信号の入力先は増幅部６０に限られない。

尚、本技術は以下のような構成をとることが可能である。

（１）モータは、ステータおよびロータを備え、前記ロータは、磁性体によって形成されたロータコアと、前記ロータコア上に、前記ロータの回転方向に沿って並べられた複数の磁石と、共通の実装面上に配置され、前記磁石の磁界を検出可能な複数の磁気センサと、を有する。複数の前記磁石は、隣接する２つの前記磁石からなる磁石対を構成する。複数の前記磁石対のうち一の前記磁石対は、前記回転方向に沿った一方側と他方側とにおいて、他の前記磁石対と隣接する。前記一の磁石対と前記一方側の前記他の磁石対との前記回転方向に沿った間隔は、前記一の磁石対と前記他方側の前記他の磁石対との前記回転方向に沿った間隔と異なる。

（２）複数の前記磁石対がそれぞれ有する２つの前記磁石の前記回転方向に沿った間隔は等しい、（１）に記載のモータ。

（３）複数の前記磁石対がそれぞれ有する２つの前記磁石の前記回転方向に沿った間隔が異なる、（１）に記載のモータ。

（４）前記ロータは、非磁性体によって形成されたロータハブをさらに有し、前記ロータコアの内周面は、前記ロータハブの外周面に固定され、複数の前記磁石は、前記ロータコアの外周面に固定される、（１）から（３）までの何れかに記載のモータ。

（５）前記磁気センサから出力される信号に基づいて前記ロータの位置を推定する位置推定部を有する、（１）から（４）までの何れかに記載のモータ。

１Ａ モータ、１０ ハウジング、１１ａ ベース部材、１１ｂ カバー部材、１２ 底壁部、１３ａ，１３ｂ 固定片、１４ａ，１４ｂ リブ、１５ 貫通孔、１６ シャフトホルダ、１７ 周壁部、１８ 天壁部、２０ ステータ、２１ ステータコア、２２ ティース、２３ インシュレータ、２４ コイル、３０ ロータ、３１ ロータコア、３１ａ 外周面、３２ ロータハブ、３２ａ 側面部、３２ｂ 上面部、３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ，３３ｇ，３３ｈ，３３ｉ，３３ｊ 磁石、３４ シャフト、３５ａ，３５ｂ 軸受、３６ スプリングワッシャ、３７ ピニオンギア、３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅ 磁石対、４０ 基板、４１ 本体部、４１ａ 表面（実装面）、４２ 引出部、５０，５０ｕ，５０ｖ，５０ｗ ホール素子、６０ 増幅部、６１ 位置推定部、６２ 制御部、６３ 駆動部

Claims (5)

1. ステータおよびロータを備えるモータであって、
   前記ロータは、
   磁性体によって形成されたロータコアと、
   前記ロータコア上に、前記ロータの回転方向に沿って並べられた複数の磁石と、
   共通の実装面上に配置され、前記磁石の磁界を検出可能な複数の磁気センサと、を有し、
   複数の前記磁石は、隣接する２つの前記磁石からなる磁石対を構成し、
   複数の前記磁石対のうち一の前記磁石対は、前記回転方向に沿った一方側と他方側とにおいて、他の前記磁石対と隣接し、
   前記一の磁石対と前記一方側の前記他の磁石対との前記回転方向に沿った間隔は、前記一の磁石対と前記他方側の前記他の磁石対との前記回転方向に沿った間隔と異なる、モータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   複数の前記磁石対がそれぞれ有する２つの前記磁石の前記回転方向に沿った間隔は等しい、モータ。
3. 請求項１に記載のモータにおいて、
   複数の前記磁石対がそれぞれ有する２つの前記磁石の前記回転方向に沿った間隔が異なる、モータ。
4. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記ロータは、非磁性体によって形成されたロータハブをさらに有し、
   前記ロータコアの内周面は、前記ロータハブの外周面に固定され、
   複数の前記磁石は、前記ロータコアの外周面に固定される、モータ。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載のモータにおいて、
   前記磁気センサから出力される信号に基づいて前記ロータの位置を推定する位置推定部を有する、モータ。

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