JP3684143B2 - Permanent magnet synchronous motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石型同期モータに関する。
【0002】
【従来の技術】
電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機器として電動機が知られており、この電動機の1つとして、永久磁石型同期モータが開発されている。永久磁石型同期モータは、磁束を検出するホール素子等の磁極位置検出素子を利用した磁極位置検出装置を備えており、回転子位置(回転角度)を検出し、これに応じて三相に制御された各相電流を流すことにより、所定のトルク特性を有することができる。ホール素子は、正確な位置に取付けることが要求されており、特にモータの極数が増えると、高い取付精度が要求される。例えば、4極においては90度に対して1度であるとき、8極においては45度に対して0.5度となり、より正確に取付ける必要があった。
【0003】
従来の磁極位置検出装置においては、ホール素子を取付けた基板をモータのブラケットに取付け、そして、ホール素子を保持する部材としてホルダを使用することが提案されている(特開平2−87959号公報、特開平6−113520号公報参照)。しかしながら、ホルダを取付けた基板をブラケットに取付けるには、ブラケットの形状変更が必要であり、また、検出する対象である回転子の位置検出用マグネット(磁極)とホール素子との位置の誤差に影響する要因として、基板、ブラケット等の精度及び、基板、ブラケット、ハウジング、固定子等の組立精度等、多数ある。したがって、位置検出用マグネットとホール素子の位置を精度よく組立てることは困難であった。
【0004】
また、固定子のコイルボビンに突起部を設け、そして、その突起部に基板を取付けることが提案されている(特開平5−252716号公報)が、突起部は変形しやすく、正確な位置に取付けることは難しかった。更に、ホール素子すべてを取付けたホルダを固定子鉄心に取付けることが提案されている(特開平10−191612号公報参照)が、複数種類の回転径のモータで1つの基板及びホルダを使用して、部品を共有化することはできなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の問題を解決するものであり、磁極位置検出素子の取付けを精度よく組立てることを容易とすること、または熱による変形や経年変化による劣化の影響を小さくすることを可能とすること、または、複数種類の回転径のモータであっても基板及びホルダを共有化して、部品点数の増加を抑えることができる永久磁石型同期モータを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転子と固定子とを有するモータ本体部と、磁極位置検出素子を取付ける基板と磁極位置検出素子を保持して基板に固定されるホルダとを有する磁極位置検出装置を具備する永久磁石型同期モータにおいて、前記基板及びホルダは、モータ回転径方向に複数種類の取付孔を有するともに、一部の取付孔により固定子のコイルボビンへ取付けられ、コイルボビンはコイルボビンのモータ回転径方向外側に磁極位置検出装置の取付孔を有する永久磁石型同期モータである。
【0007】
また、本発明は、回転子と固定子とを有するモータ本体部と、磁極位置検出素子を取付ける基板と磁極位置検出素子を保持して基板に固定されるホルダとを有する磁極位置検出装置を具備する永久磁石型同期モータにおいて、前記基板及びホルダは、モータ回転径方向に複数種類の取付孔を有するともに、一部の取付孔により固定子のコイルボビンへ取付けられ、コイルボビンはコイルボビンのモータ回転径方向内側に磁極位置検出装置の取付孔を有する永久磁石型同期モータである。
【0009】
更に、本発明は、上記固定子のコイルボビンは、取付孔の下にプレートを有する永久磁石型同期モータである。
【0010】
また、本発明は、上記固定子のコイルボビンは、プレート取付溝を有する永久磁石型同期モータである。
【0011】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を説明する。
本発明の永久磁石型同期モータの実施例について、図1〜図7を用いて説明する。図1は、実施例1の永久磁石型同期モータの断面説明図である。図2は、実施例1における基板及びホルダの取付の説明図である。図3は、実施例1における基板及びホルダの説明図である。図4は、実施例1におけるホルダの斜視説明図である。図5は、実施例1におけるホルダの素子取付部の説明図である。図6は、実施例1の変形例の永久磁石型同期モータの断面説明図である。図7は、実施例2における基板及びホルダの取付の説明図である。
【0012】
実施例1を説明する。本実施例の永久磁石型同期モータ1は、図1及び図2に示すように、モータ本体部2と、磁極位置検出装置3、ハウジング81、ブラケット82、回転軸受83等を具備している。モータ本体部2は、位置検出用マグネット22、回転軸23を有する回転子21、コイルボビン26を有する固定子コイル25と固定子コア27等を有する固定子24、等からなり、回転トルクを発生する。磁極位置検出装置3は、基板4、ホール素子5、ホルダ6、リード線7等からなり、位置検出用マグネット22のからの磁束を測定し、回転子21の位置(回転角度)を検出する。なお、図2では、回転子等は図示していない。
【0013】
実施例1における基板及びホルダについて、図3〜図5を用いて詳しく説明する。基板4は、コイルボビン26へのネジ孔等の取付孔41a、41bを有しており、そして、ホール素子5、ホルダ6、リード線7等を取付ける。取付孔41a、41bについては、後述する。ホルダ6は、複数種類のネジ孔等の取付孔61a、61b、素子保持部62、位置決め用突起65、突出部66を有している。取付孔61a、61bについては、後述する。素子保持部62は、モータ回転径方向内周付近に設けられており、弾力性を有する素子支持片63を有し、そして、モータ回転径方向内側に幅の広い壁部64を有している。素子支持片63は、挿入されたホール素子5をスプリング作用で保持する。壁部64は、位置検出用マグネット22との沿面距離を確保している。なお、素子保持部62の壁部64以外の部分は、図5に示すように、幅が狭くなっており、ホール素子5を挿入する際、素子支持片63の内部まで確実に挿入することができる。突出部66は、ホルダ6を基板4に取付けると、基板4の回転径方向外側に突出し、コイルボビン26への取付時に、ハウジング81又は治具に当てることにより、位置合わせの役割を果たす。詳しくは後述する。また、ホルダ6は、基板4に接する面の回転径方向外周付近に溝部67を有している。ハウジング側(回転径方向外側)から毛細管現象により基板4とホルダ6との接触する面の隙間に進入する水分は、溝部67で止まるため、内側の回路部品への影響を抑えることができる。
【0014】
基板及びホルダの取付孔について、説明する。取付孔41、61は、外側及び内側に2種類設けてあり、異なる直径のコイルボビン26であっても、部品を共有化して使用することができる。例えば、コイルボビン26の直径が短い(小径)とき、図2に示すように、基板及びホルダの外側の取付孔41a、61aとコイルボビンの外向きの位置(モータ回転径方向外側)の取付孔27aとを使用し、一方、コイルボビン26の直径が長い(大径)とき、図7に示すように、基板及びホルダの内側の取付孔41b、61bとコイルボビンの内向きの位置(モータ回転径方向内側)の取付孔27bとを使用する。このように、複数種類のコイルボビンに対し、1種類の基板及びホルダを使用することができ、部品の共有化を可能とする。
【0015】
実施例1における基板及びホルダのコイルボビンへの取付けについて、説明する。ホルダの突起65とホール素子5の相対位置は、ホルダ6により正確に保持されている。コイルボビン26の溝とコイル位相は、コイルボビン26により正確に保持されている。まず、ホール素子5を取付けた基板4及びホルダ6をコイルボビン26の上に載せながら、ホルダ6の突出部66をハウジング81内面と接触させることにより、回転径方向の位置を決める。次に、モータの回転方向にずらすと、ホルダの突起65とコイルボビン26の溝(図示せず)とがぶつかるため、回転方向の位置を正しくすることができる。これにより、基板4及びホルダ6を、コイルボビン26に対し正確な位置に移動させて、取付けることができる。次に、基板の取付孔41及びホルダ6の取付孔61とコイルボビンの取付孔27とを、ネジ等の固着手段で取付ける。コイルボビン26の下側には例えば金属製のプレート29があり、プレート29を一緒に固定すると、コイルボビンの取付孔27に熱変形や経年変化での劣化が生じても、確実に固定することができる。なお、コイルボビン26にプレート取付溝28を設け、そして、事前にプレート29を取付けておくと、基板4及びホルダ6のコイルボビン26への固着作業を楽にすることができる。
【0016】
なお、位置検出用マグネット22の代わりに、図6の変形例に示すように、回転子21を磁極位置検出装置3の内周側まで延長させ、回転子21の磁束を検出する永久磁石型同期モータにおいても、同様の効果を得ることができる。
【0017】
実施例2を説明する。本実施例の永久磁石型同期モータ1は、図7に示すように、コイルボビン26は、大径で、そして、回転径方向内向きに取付孔27bを設けている。また、基板及びホルダの使用する取付孔41b、61bは、内側である。これ以外は、実施例1と同様である。そして、基板4及びホルダ6のコイルボビン26への取付について、実施例1ではホルダの突出部をハウジングに接することにより回転径方向の位置合わせを行ったが、実施例2では、固定子24の外側に治具(図示せず)を挿入し、そして、この治具にホルダの突出部66を接することにより、回転径方向の位置合わせを行なう。これにより、実施例1と同様に、モータの回転方向に位置合わせも正確に行なうことができる。
【0018】
なお、基板及びホルダの取付孔41、61について、3種類以上とすることは可能であり、また、コイルボビンの取付孔27として、外向きや内向きの位置(モータ回転径方向外側や内側)以外とすることも可能である。そして、位置検出用マグネット22の代わりに、回転子21を磁極位置検出装置3の内周まで延長させ、回転子21の磁束を検出する永久磁石型同期モータにおいても、同様の効果を得ることができる。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、磁極位置検出素子の取付けを精度よく組立てることを容易とすること、または、熱による変形や経年変化による劣化の影響を小さくすることを可能とすること、または、複数種類の回転径のモータであっても基板及びホルダを共有化して、部品点数の増加を抑えることができる永久磁石型同期モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の永久磁石型同期モータの断面説明図。
【図2】実施例1における基板及びホルダの取付の説明図。
【図3】実施例1における基板及びホルダの説明図。
【図4】実施例1におけるホルダの斜視説明図。
【図5】実施例1におけるホルダの素子取付部の説明図。
【図6】実施例1の変形例の永久磁石型同期モータの断面説明図。
【図7】実施例2における基板及びホルダの取付の説明図。
【符号の説明】
1 永久磁石型同期モータ
2 モータ本体部
21 回転子
22 位置検出用マグネット
23 回転軸
24 固定子
25 固定子コイル
26 コイルボビン
27a、27b 取付孔
28 プレート取付溝
29 プレート
3 磁極位置検出装置
4 基板
41a、41b 取付孔
5 ホール素子
6 ホルダ
61a、61b 取付孔
62 素子保持部
63 素子保持片
64 壁部
65位置決め用突起
66 突出部
67 溝部
7 リード線
81 ハウジング
82 ブラケット
83 軸受[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a permanent magnet synchronous motor.
[0002]
[Prior art]
An electric motor is known as an electric device that converts electric energy into mechanical energy, and a permanent magnet type synchronous motor has been developed as one of the electric motors. The permanent magnet synchronous motor has a magnetic pole position detection device that uses a magnetic pole position detection element such as a Hall element that detects magnetic flux, detects the rotor position (rotation angle), and controls to three phases according to this. By supplying the respective phase currents, a predetermined torque characteristic can be obtained. The Hall element is required to be mounted at an accurate position, and high mounting accuracy is required particularly when the number of poles of the motor is increased. For example, when it is 1 degree with respect to 90 degrees in 4 poles, it becomes 0.5 degree with respect to 45 degrees in 8 poles, and it was necessary to mount more accurately.
[0003]
In the conventional magnetic pole position detection device, it has been proposed to attach a substrate on which a Hall element is mounted to a bracket of a motor, and to use a holder as a member for holding the Hall element (Japanese Patent Laid-Open No. 2-87959, JP-A-6-113520). However, in order to attach the substrate with the holder to the bracket, it is necessary to change the shape of the bracket, and it also affects the position error between the rotor position detection magnet (magnetic pole) and the Hall element to be detected. There are a number of factors such as the accuracy of the substrate, bracket, etc., and the assembly accuracy of the substrate, bracket, housing, stator, etc. Therefore, it has been difficult to accurately assemble the position detecting magnet and the Hall element.
[0004]
In addition, it has been proposed that a protrusion is provided on the coil bobbin of the stator and a substrate is attached to the protrusion (Japanese Patent Laid-Open No. 5-252716). However, the protrusion is easily deformed and is attached at an accurate position. That was difficult. Furthermore, it has been proposed to mount a holder having all the hall elements attached to the stator core (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-191612), but using a single substrate and holder with a plurality of types of rotating diameter motors. The parts could not be shared.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to solve the problems of the prior art, allows to reduce the influence of deterioration due to deformation and aging to facilitate assembling accurately mounting the magnetic pole position detection elements, or by heat and to it, or by sharing a plurality of kinds of substrates and the holder be a motor of the rotation diameter, and an object thereof is to provide a permanent magnet type synchronous motor which can suppress the increase in the number of parts.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a permanent magnetic pole position detection device having a motor body having a rotor and a stator, a substrate on which a magnetic pole position detection element is mounted, and a holder that holds the magnetic pole position detection element and is fixed to the substrate. In the magnet type synchronous motor, the substrate and the holder have a plurality of types of mounting holes in the motor rotation diameter direction, and are attached to the coil bobbin of the stator through a part of the mounting holes , and the coil bobbin is located outside the coil bobbin in the motor rotation diameter direction. a permanent magnet synchronous motors that have a mounting hole of the magnetic pole position detecting device.
[0007]
The present invention also includes a magnetic pole position detection device having a motor main body having a rotor and a stator, a substrate on which the magnetic pole position detection element is mounted, and a holder that holds the magnetic pole position detection element and is fixed to the substrate. In the permanent magnet type synchronous motor, the substrate and the holder have a plurality of types of mounting holes in the motor rotational diameter direction, and are attached to the coil bobbin of the stator through a part of the mounting holes. a permanent magnet synchronous motors that have a mounting hole of the magnetic pole position detecting device inside.
[0009]
Further, according to the present invention, the stator coil bobbin is a permanent magnet type synchronous motor having a plate under a mounting hole.
[0010]
In the present invention, the coil bobbin of the stator is a permanent magnet type synchronous motor having a plate mounting groove.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the invention will be described.
An embodiment of the permanent magnet type synchronous motor of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of a permanent magnet type synchronous motor according to a first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of attachment of the substrate and the holder in the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram of a substrate and a holder in the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory perspective view of the holder in the first embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram of an element mounting portion of the holder in the first embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional explanatory diagram of a permanent magnet type synchronous motor according to a modification of the first embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram of attachment of a substrate and a holder in the second embodiment.
[0012]
Example 1 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the permanent magnet type synchronous motor 1 of the present embodiment includes a motor
[0013]
The board | substrate and holder in Example 1 are demonstrated in detail using FIGS. The
[0014]
The board and holder mounting holes will be described. Two types of mounting holes 41 and 61 are provided on the outer side and the inner side, and even if the
[0015]
The attachment of the substrate and the holder to the coil bobbin in Example 1 will be described. The relative position between the
[0016]
In place of the position detection magnet 22, as shown in the modification of FIG. 6, the
[0017]
A second embodiment will be described. In the permanent magnet type synchronous motor 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
[0018]
The mounting holes 41 and 61 for the substrate and the holder can be of three or more types, and the mounting holes 27 for the coil bobbins can be other than outward or inward positions (motor rotation radial direction outer side or inner side). it is also possible to be. The same effect can be obtained also in a permanent magnet type synchronous motor that detects the magnetic flux of the
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, to facilitate assembling accurately mounting the magnetic pole position detecting elements, or that makes it possible to reduce the influence of the deterioration due to deformation and aging by heat, or a plurality of types a motor rotational diameter share the substrate and the holder may also it to provide a permanent magnet type synchronous motor which can suppress the increase in the number of parts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a permanent magnet type synchronous motor according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of attachment of a substrate and a holder in the first embodiment.
3 is an explanatory diagram of a substrate and a holder in Example 1. FIG.
4 is a perspective explanatory view of a holder in Embodiment 1. FIG.
5 is an explanatory diagram of an element mounting portion of a holder in Embodiment 1. FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of a permanent magnet type synchronous motor according to a modification of the first embodiment.
7 is an explanatory diagram of attachment of a substrate and a holder in Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Permanent magnet type
Claims (4)
前記基板及びホルダは、モータ回転径方向に複数種類の取付孔を有するともに、一部の取付孔により固定子のコイルボビンへ取付けられ、コイルボビンはコイルボビンのモータ回転径方向外側に磁極位置検出装置の取付孔を有することを特徴とする永久磁石型同期モータ。Permanent magnet type synchronous motor having a magnetic pole position detecting device having a motor main body having a rotor and a stator, a substrate on which the magnetic pole position detecting element is mounted, and a holder that holds the magnetic pole position detecting element and is fixed to the substrate. In
The substrate and the holder have a plurality of types of attachment holes in the motor rotation diameter direction, and are attached to the coil bobbin of the stator through a part of the attachment holes. a permanent magnet type synchronous motor, characterized in Rukoto that have a hole.
前記基板及びホルダは、モータ回転径方向に複数種類の取付孔を有するともに、一部の取付孔により固定子のコイルボビンへ取付けられ、コイルボビンはコイルボビンのモータ回転径方向内側に磁極位置検出装置の取付孔を有することを特徴とする永久磁石型同期モータ。Permanent magnet type synchronous motor having a magnetic pole position detecting device having a motor main body having a rotor and a stator, a substrate on which the magnetic pole position detecting element is mounted, and a holder that holds the magnetic pole position detecting element and is fixed to the substrate. In
The substrate and the holder have a plurality of types of mounting holes in the motor rotational diameter direction, and are attached to the stator coil bobbins through a part of the mounting holes. a permanent magnet type synchronous motor, characterized in Rukoto that have a hole.
上記固定子のコイルボビンは、取付孔の下にプレートを有することを特徴とする永久磁石型同期モータ。In the permanent magnet type synchronous motor according to claim 1 or 2 ,
A permanent magnet type synchronous motor , wherein the coil bobbin of the stator has a plate under the mounting hole.
上記固定子のコイルボビンは、プレート取付溝を有することを特徴とする永久磁石型同期モータ。In the permanent magnet type synchronous motor according to claim 3,
A permanent magnet type synchronous motor, wherein the coil bobbin of the stator has a plate mounting groove .
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