JP3738966B2 - Rotating electric machine with built-in magnetic rotation angle detector - Google Patents
Rotating electric machine with built-in magnetic rotation angle detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP3738966B2 JP3738966B2 JP2000402768A JP2000402768A JP3738966B2 JP 3738966 B2 JP3738966 B2 JP 3738966B2 JP 2000402768 A JP2000402768 A JP 2000402768A JP 2000402768 A JP2000402768 A JP 2000402768A JP 3738966 B2 JP3738966 B2 JP 3738966B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation angle
- magnetic
- detection device
- ring magnet
- magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 34
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims 1
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気式回転角度検出装置を有する回転電機に関する。
【0002】
【従来の技術】
同期機では、ロータの回転位置に基づいてステータコイル電流を制御するために、ロータの回転角を検出する回転角検出装置を装着している。
【0003】
回転角検出装置としては、ハウジングに固定したホール素子などの磁気センサに対面しつつ回転角表示用の永久磁石(以下、単にリング磁石ともいう)を回転させる磁気式回転角度検出装置が、耐久性及び汚損などに対する安定性の点から最も広く使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の磁気式回転角度検出装置を有する同期機では、磁気式回転角度検出装置とモータの永久磁石及びステータコイルとの高精度の位置合わせが必要であるため、複雑で熟練を要する構成部品の位置合わせ作業が要求され、生産性向上を阻んでいた。
【0005】
更に具体的に説明すれば、磁気式回転角度検出装置のリング磁石(回転角表示用の永久磁石)を、ローターコアの界磁磁石(界磁束発生用の永久磁石)に対して高精度に位置合わせする必要があったが、従来、ローターコアと磁気式回転角度検出装置のリング磁石とは、回転軸に別個に装着されており、両者の高精度の位置合わせは簡単ではなかった。
【0006】
また、磁気式回転角度検出装置の磁気センサ(通常はホール素子)はステータコイルに対して周方向に、かつ、リング磁石に対して軸方向及び径方向に、高精度に位置合わせされる必要があった。
【0007】
もちろん、種々の位置合わせ用の面を形成し、この面を利用して位置合わせすることができるが、多数の位置合わせ面を介在させることは累積誤差の増大抑止及び位置合わせ面作製工数の増加の点で、生産性向上を阻害する結果となった。
【0008】
本発明は、磁気式回転角度検出装置の位置合わせ精度を低下することなく、磁気式回転角度検出装置の位置合わせ作業の簡素化を実現した磁気式回転角度検出装置を有する回転電機を提供することをその目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の磁気式回転角度検出装置を有する回転電機は、軸受けを介して回転軸を支承するモータハウジングと、外周部に界磁磁石を有して前記回転軸に嵌着される積層電磁鋼板製のローターコアと、前記ローターコアの径方向外側に位置して前記モータハウジングの周壁部に固定されるステータコアと、前記ステータコアの軸方向両側に延在するコイルエンドを有して前記ステータコアに巻装されるステータコイルと、周方向極性交互に磁化された磁極面を有して前記回転軸に固定されるリング磁石と、磁気センサを有して前記モータハウジングに固定されるとともに前記リング磁石の前記磁極面に小間隙を隔てて対面する回転角検出器とを備える磁気式回転角度検出装置を有する回転電機において、
前記ローターコアに対して所定回転角度位置で位置合わせ可能な位置合わせ部と、前記永久磁石に対して所定回転角度位置で位置合わせ可能な位置合わせ部とを有して前記リング磁石を保持しつつ前記ローターコアの端面に密着配置されるリング磁石支持用の輪板を有し、前記リング磁石の磁極面は軸方向端面に形成され、前記界磁磁石は、前記ロータコアに周方向等ピッチで軸方向へ貫設された偶数個の磁石収容孔に個別に収容されており、
前記輪板は、前記永久磁石に押し込まれる前記位置合わせ部としての突起を有していることを特徴としている。
【0010】
すなわち、本発明の回転電機では、磁気式回転角度検出装置の回転角表示用のリング磁石が固定されるリング磁石支持用の輪板をローターコアの端面に位置合わせ部で位置合わせしつつ密着させ、かつ、永久磁石を位置合わせ部で位置合わせしつつ支持することを特徴としている。
【0011】
なお、ここでいう密着は、積層電磁鋼板からなるローターコアの端面に直接密着してもよいし、中間介在部材を介して密着させてもよい。この中間介在部材としては、界磁磁石のロータコアよりの飛び出しを防止した非磁性輪板とすることが好適である。
【0012】
このようにすれば、リング磁石支持用の輪板をローターコアにこの輪板の位置合わせ部を利用して位置合わせしつつ密着させ、永久磁石をリング磁石支持用の輪板にこの輪板の位置合わせ部を利用して位置合わせしつつ固定することができるので、ローターコアの界磁磁石と回転角表示用の永久磁石(の磁極)とを周方向に作業容易に高精度の位置合わせを行うことができる。
【0013】
また、回転軸を経由することなしに界磁磁石と回転角表示用の永久磁石とを位置合わせすることができるので、回転軸のねじれや、回転軸の2カ所にローターコア位置合わせ用の位置合わせ部と、リング磁石支持用の輪板位置合わせ用の位置合わせ部を設ける必要がなく、回転軸の製造が容易で、位置合わせ誤差の累積も少なく、また回転軸のスプライン溝を位置合わせ部作製のために減らす必要もない。
【0014】
好適な態様において、リング磁石支持用の輪板は、この輪板に設けた貫通孔とローターコアの孔とに位置合わせピン又は締結ねじを固定することにより、ローターコアに位置合わせされ、固定される。位置合わせピンをリング磁石支持用の輪板自体に植設することも可能である。
【0015】
同様に、リング磁石支持用の輪板は、この輪板に設けた位置合わせ突起に永久磁石を接しつつ両者を固定することにより、リング磁石支持用の輪板に対する永久磁石の周方向の位置合わせを実施する。
【0016】
このようにすれば、ローターコアの界磁磁石と回転角表示用の永久磁石とを簡単かつ高精度に位置合わせすると同時に、リング磁石を回転系に装着することができる。
【0017】
好適な態様において、リング磁石支持用の輪板の外周部は軸方向一方側(反ローターコア側)に曲げられた円筒状のリブを有し、リング磁石の外周面はこのリブの内周面に密着する。このようにすれば、簡単な形状のリング磁石支持用の輪板により永久磁石を固定することができ、リング磁石に作用する遠心力をよるリング磁石の脱落を良好に防止することができる。
【0018】
また、本発明では、リング磁石の磁極面が軸方向端面に形成されているので、この磁極面に支障を与えることなく、上記リブによる簡単な構造を用いたリング磁石の強固な支持を実現することができる。
【0019】
請求項2記載の構成によれば請求項1記載の磁気式回転角度検出装置を有する回転電機において更に、前記回転角検出器は、非磁性金属製の前記モータハウジングの周壁部から軸方向内側に突設された軸受け筒部の外周面に接して径方向の位置決めをなされ、前記軸受け筒部に設置されて径方向に延在する段差面に接して軸方向の位置決めをなされ、前記モータハウジングの周壁部から軸方向内側に突設された突起部の周方向端面に接して周方向の位置決めをなされていることを特徴としている。
【0020】
すなわち、本発明では、リング磁石の磁界を検出する回転角検出器をモータハウジングの軸受け筒部を利用して支持するので、この軸受け筒部の存在にも関わらず、回転角検出器を容易にリング磁石に軸方向に近接配置することができる。
【0021】
また、軸受け筒部の外周面は、その内周面研削工程と連続する一連の研削工程で研削することができ、簡素な工程で回転角検出器用の径方向の位置合わせ面を作製することができる。
【0022】
軸受け筒部を含むモータハウジングにより回転角検出装置を完全に位置決めすることができ、位置決め作業が簡素となる。
【0023】
請求項3記載の構成によれば請求項2記載の磁気式回転角度検出装置を有する回転電機において更に、前記軸受け筒部の径方向外側に位置して前記周壁部から軸方向内側へ突設されて頂面が前記段差面と同一平面に延在する台座部を有し、前記回転角検出器は、前記軸受け筒部の外周面、前記段差面、頂面及び前記突起部の周方向端面に接した位置で、前記台座部に締結されていることを特徴としている。
【0024】
すなわち、本構成では、回転角検出器の側面を軸受け筒部の外周面と突起部の周方向端面とに接触し、かつ軸受け筒部の段差面及び台座部の頂面に接した状態で、回転角検出器を台座部の所定位置に締結固定すれば、自動的に回転角検出器をモータハウジングに対して周方向、径方向及び軸方向の位置決めを自動的に行うことができ、位置合わせ作業が簡単となる。
【0025】
なお、ステータコイルの各相巻線はステータコアの所定の基準位置をなす位置合わせ部を基準として所定順序にてステータコアに巻装されており、このステータコアの位置合わせ部はモータハウジング側の位置合わせ部と嵌合し、これにより、モータハウジングに対するステータコイルの周方向配置位置が確定されている。
【0026】
これにより、簡素な工程で、リング磁石に対する回転角検出器の軸方向、径方向の位置合わせ、及びステータコイルに対する周方向位置合わせを、簡素な製造工程で実現することができる。
【0027】
請求項4記載の構成によれば請求項3記載の磁気式回転角度検出装置を有する回転電機において更に、前記回転角検出器は、厚さ一定の高透磁性板を介して前記軸受け筒部の前記段差面及び前記台座部の頂面に密着することを特徴としている。
【0028】
これにより、リング磁石と回転角検出器との間を流れるはずの磁束は、この高透磁性板で吸収されるので、ステータコイル磁界による回転角検出精度の低下を抑止することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
本発明のロータを有する回転電機の好適な実施態様を以下の実施例を参照して説明する。
【0030】
【実施例】
この実施例の磁気式回転角度検出装置を有する同期機を以下に説明する。図1はこの回転電機の軸方向断面図、図2は図1の要部拡大軸方向断面図、図3は回転角度検出部の径方向断面図、図4はロータコアへのリング磁石の取り付け図である。
【0031】
(全体構成)
1はフロントハウジング、2はリヤハウジング、3はステータコア、4は回転軸、5はローターコア、6は界磁磁石、7、8は軸受け、9はステータコイル、10は磁気式回転角度検出装置である。
【0032】
フロントハウジング1とリヤハウジング2は、一端開口略円筒形状をもつアルミダイキャスト製品であり、両ハウジング1,2の端壁部は、軸方向内側に突出する軸受け筒部11,12が設けられている。リヤハウジング2の周壁部をフロントハウジング1の周壁部に嵌着して、両者の内部に冷却液体室13が形成されている。冷却液体室13内の冷却液は循環ポンプにより外部のラジエータとの間を循環している。
【0033】
円筒状のステータコア3は、積層電磁鋼板により円筒状に形成されてフロントハウジング1の周壁部の内周面に嵌入、固定されている。ステータコア3の内周部に軸方向に形成されたスロットには、ステータコイル9が巻装されている。
【0034】
回転軸4は、両ハウジング1,2の軸受け筒部11,12に収容された軸受け7,8に回転自在に支承されている。
【0035】
ローターコア5は、積層電磁鋼板により円筒状に形成されて、回転軸4にローレット嵌着されている。ローターコア5の外周面とステータコア3の内周面との間には微小空隙が設けられている。
【0036】
偶数個の界磁磁石6は、ローターコア5の外周部に周方向等ピッチで軸方向へ貫口された偶数個の磁石収容孔51に個別に挿入されている。すなわちこのローターは、IPM(インターナルパーマネントマグネット)構造をもつ。
(磁気式回転角度検出装置10の構造)
次に、この実施例の要部をなす磁気式回転角度検出装置10を図2〜図4を参照して以下に説明する。
【0037】
14は、輪板であり、非磁性板を板金加工して形成されて、ローターコア5の両端面に固定されている。
【0038】
磁気式回転角度検出装置10は、プリント基板101、ホール素子102、リング磁石103、リング磁石支持用の輪板104、磁気バイパス部材105からなる。
【0039】
リヤハウジング2の内端壁面から軸方向に台座部21、突起部22が突出している。台座部21は、軸受け筒部12から径方向外側に所定距離離れて配設されている。
【0040】
突起部22は、軸受け筒部12から径方向外側に所定距離離れて配設され、プリント基板101の面よりも高く突出され、周方向面211を有している。
【0041】
軸受け筒部12の外周面には、軸受け筒部12の軸心を中心として輪板状に形成され、径方向に延在する段差面121が設けられており、この段差面121よりも先端側の軸受け筒部12は径小な円筒外周面122となっている。
【0042】
プリント基板101及び磁気バイパス部材105は重ねられており、プリント基板101は磁気バイパス部材105を挟んで台座部21の頂面211上に間接的に密着している。プリント基板101及び磁気バイパス部材105の径方向内側の側面1011,1051は、軸受け筒部12の径小な円筒外周面122に密着している。更に説明すると、側面1011,1051は、軸受け筒部12の円筒外周面122と同径の円形(正確には円筒状凹面形状)に形成されており、円筒外周面122に周方向に密着している。
【0043】
また、プリント基板101及び磁気バイパス部材105の周方向側面1013,1053は、突起部22の周方向面221に密着している。
【0044】
プリント基板101及び磁気バイパス部材105には、貫通孔1012,1052が形成されており、ねじ孔212が台座部21に形成されている。15は、貫通孔1012,1052を貫通して台座部21に締結されたねじである。
【0045】
すなわち、円筒外周面122、段差面121、周方向面221及びねじ孔212により、プリント基板101及び磁気バイパス部材105は、リヤハウジング2に対して周方向、軸方向及び径方向に位置合わせされた状態で固定されている。円筒外周面122及び段差面121は、軸受け筒部12の内周面を軸受け8の嵌入のために研削する工程と連続する一連の研削工程により形成することができ、簡単な工程でプリント基板101を高精度にリヤハウジング2に三次元的に位置合わせすることができる。
【0046】
磁気バイパス部材105は、高透磁性材料、ここでは軟鉄平板で構成されているが、電磁鋼板で構成しても良い。
【0047】
プリント基板101の素子搭載面上にはホール素子102と、このホール素子102に給電する電源回路と、このホール素子102の信号電圧を検出、増幅するセンシング回路が実装されているがそれらの図示は省略されている。なお、プリント基板101及びホール素子102は集積回路技術により一体化された磁気センサに代替することもできることは当然である。
【0048】
リング磁石支持用の輪板104は、前述した輪板14を挟んでローターコア5の後端面に密着固定されている。リング磁石支持用の輪板104は、高透磁性の材料(ここでは軟鉄板)を板金加工して形成されている。もちろん、リング磁石支持用の輪板104を非磁性材料で形成することも可能である。リング磁石支持用の輪板104の外周部は、軸方向後方側(反ローターコア側)に曲げられた円筒状のリブ1041を有し、リング磁石103の外周面はこのリブ1041の内周面に密着して支持されている。これにより、リング形状のリング磁石は容易かつ堅牢に輪板104に支持されて遠心力に耐えることができ、遠心力をよるリング磁石の脱落を良好に防止することができる。
【0049】
輪板状の永久磁石からなるリング磁石103は、ホール素子102に軸方向に微小間隙を隔てて対面している。
【0050】
(磁気式回転角度検出装置の位置合わせ構造)
次に、磁気式回転角度検出装置の位置合わせ構造の更なる詳細を以下に説明する。
【0051】
まず、リング磁石103の磁極と界磁磁石6との位置合わせを以下に説明する。
【0052】
この実施例では、輪板14は、永久磁石収容孔51に押し込まれる突起142を有している。この永久磁石収容孔51への突起142の押し込みにより、輪板14と永久磁石収容孔51との位置合わせを簡単な工程で実現することができ、永久磁石収容孔51からの永久磁石6の離脱も阻止することができる。
【0053】
また、リング磁石支持用の輪板104は周方向所定位置に位置決め用の突起1042を有している。輪板14は、突起1042が挿入される位置決め用の開口143を有している。この位置決め用の開口143への突起1042の挿入により、輪板14、104の位置合わせを簡単な工程で実現することができる。なお輪板14、104は一枚板から形成することもできる。また、突起を輪板14に、位置決め用の開口を輪板104に設けてもよい。
【0054】
リング磁石支持用の輪板104は周方向所定位置にてリング磁石側に突出した位置決め用突起1043を有している。この位置決め用突起1043は、リング磁石103の外周面の所定位置に凹設された位置決め溝部1031に嵌入され、これにより、リング磁石103はリング磁石支持用の輪板104に対して周方向に位置決めされる。
【0055】
リング磁石103は、位置決め溝部1031を基準として着磁装置により磁化され、これにより、界磁磁石6とリング磁石103の磁極とが正確かつ簡単に位置決めされる。
【0056】
次に、ステータコイル9とホール素子102との位置決めについて以下に説明する。
【0057】
ステータコア3及びフロントハウジング1の周壁部の内周面ロにはそれぞれキー溝が形成されており、これらキー溝を一致させてキーを打ち込むことにより、ステータコア3はフロントハウジング1に対し、常に同じ周方向角度位置で固定される。ステータコア3の各スロットには上記キー溝との空間関係を基準として決められたスロット番号が与えられており、三相のステータコイル9は、それぞれ所定のスロット位置に巻装される。これにより、ステータコイル9とフロントハウジング1とはステータコア3を通じて位置決めがなされる。
【0058】
フロントハウジング1とリヤハウジング2とは、締結ボルト16(図1参照)により所定の周方向角度で固定され、結局、ステータコイル9とホール素子102とは所定の周方向角度位置に位置決めされることができる。
【0059】
上記説明したこの実施例の磁気式回転角度検出装置を有する回転電機によれば、上述した作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の磁気式回転角度検出装置を有する同期機の軸方向断面図である。
【図2】図1の一部拡大軸方向断面図である。
【図3】回転角度検出部の径方向断面図である。
【図4】ロータコアへのリング磁石の取り付け図である。
【符号の説明】
1 フロントハウジング(モータハウジング)
2 リヤハウジング(モータハウジング)
3 ステータコア
4 回転軸
5 ローターコア
6 界磁磁石
7 軸受け
8 軸受け
9 ステータコイル
10 磁気式回転角度検出装置
11 軸受け筒部
12 軸受け筒部
14 輪板
21 台座部
121 段差面
122 円筒外周面
101 プリント基板(回転角検出器)
102 ホール素子(回転角検出器)
103 リング磁石
104 リング磁石支持用の輪板
105 磁気バイパス部材
211 台座部21の頂面
1041 リング磁石支持用の輪板104のリブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating electrical machine having a magnetic rotation angle detection device.
[0002]
[Prior art]
In the synchronous machine, in order to control the stator coil current based on the rotation position of the rotor, a rotation angle detection device that detects the rotation angle of the rotor is mounted.
[0003]
As the rotation angle detection device, a magnetic rotation angle detection device that rotates a permanent magnet for rotation angle display (hereinafter also simply referred to as a ring magnet) while facing a magnetic sensor such as a Hall element fixed to a housing is durable. And the most widely used because of its stability against fouling.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the synchronous machine having the conventional magnetic rotation angle detection device described above, it is necessary to align the magnetic rotation angle detection device with the permanent magnets and the stator coils of the motor with high accuracy. Component alignment work was required, hindering productivity improvements.
[0005]
More specifically, the ring magnet (rotational angle display permanent magnet) of the magnetic rotation angle detection device is positioned with high accuracy with respect to the rotor core field magnet (field magnetic flux generation permanent magnet). Conventionally, the rotor core and the ring magnet of the magnetic rotation angle detection device are separately mounted on the rotating shaft, and it has been difficult to align the two with high accuracy.
[0006]
In addition, the magnetic sensor (usually a hall element) of the magnetic rotation angle detection device needs to be aligned with high accuracy in the circumferential direction with respect to the stator coil and in the axial direction and radial direction with respect to the ring magnet. there were.
[0007]
Of course, various alignment surfaces can be formed and alignment can be performed using this surface, but interposing a large number of alignment surfaces suppresses an increase in accumulated error and increases the number of alignment surface preparation steps. As a result, productivity was hindered.
[0008]
The present invention provides a rotating electrical machine having a magnetic rotation angle detection device that achieves simplification of alignment work of the magnetic rotation angle detection device without lowering the alignment accuracy of the magnetic rotation angle detection device. Is the purpose.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A rotating electrical machine having a magnetic rotational angle detection device according to claim 1 is a motor housing that supports a rotating shaft via a bearing, and a laminated electromagnetic that is fitted to the rotating shaft by having a field magnet on the outer periphery. The stator core has a rotor core made of a steel plate, a stator core that is positioned on a radially outer side of the rotor core and is fixed to a peripheral wall portion of the motor housing, and coil ends that extend on both axial sides of the stator core. A stator coil to be wound, a ring magnet having magnetic pole surfaces magnetized alternately in the circumferential direction and fixed to the rotating shaft, a magnetic sensor and fixed to the motor housing and the ring magnet In a rotating electrical machine having a magnetic rotation angle detection device comprising a rotation angle detector facing the magnetic pole surface with a small gap therebetween,
While holding the ring magnet, it has an alignment portion that can be aligned with the rotor core at a predetermined rotational angle position and an alignment portion that can be aligned with the permanent magnet at a predetermined rotational angle position. A ring magnet supporting ring plate disposed in close contact with the end face of the rotor core; the magnetic pole face of the ring magnet is formed on the end face in the axial direction; and the field magnets are axially arranged in the circumferential direction on the rotor core. Are individually accommodated in an even number of magnet accommodation holes penetrating in the direction,
The said ring plate has the protrusion as the said alignment part pushed into the said permanent magnet, It is characterized by the above-mentioned.
[0010]
That is, in the rotating electrical machine of the present invention, the ring plate for supporting the ring magnet to which the ring magnet for displaying the rotation angle of the magnetic rotation angle detection device is fixed is brought into close contact with the end face of the rotor core while being aligned by the alignment portion. In addition, the permanent magnet is supported while being aligned by the alignment portion.
[0011]
Here, the close contact may be directly contacted to the end face of the rotor core made of laminated electromagnetic steel sheets, or may be contacted via an intermediate interposed member. The intermediate interposed member is preferably a non-magnetic annular plate that prevents the field magnet from protruding from the rotor core.
[0012]
In this way, the ring magnet supporting ring plate is brought into close contact with the rotor core while aligning using the positioning portion of the ring plate, and the permanent magnet is attached to the ring magnet supporting ring plate. Since it can be fixed while aligning using the alignment unit, the magnetic field magnet of the rotor core and the permanent magnet for displaying the rotation angle (the magnetic pole) can be easily aligned in the circumferential direction with high accuracy. It can be carried out.
[0013]
In addition, since the field magnet and the permanent magnet for displaying the rotation angle can be aligned without going through the rotation axis, the position of the rotation axis is twisted and the rotor core is aligned at two positions on the rotation axis. There is no need to provide a positioning part and a positioning part for positioning the ring plate for supporting the ring magnet, the rotating shaft is easy to manufacture, the accumulation of positioning errors is small, and the spline groove of the rotating shaft is aligned. There is no need to reduce it for production.
[0014]
In a preferred mode, the ring plate for supporting the ring magnet is aligned and fixed to the rotor core by fixing an alignment pin or a fastening screw to the through hole provided in the ring plate and the hole of the rotor core. The It is also possible to plant the alignment pin on the ring magnet supporting ring magnet itself.
[0015]
Similarly, the ring magnet supporting ring plate is positioned in the circumferential direction of the permanent magnet with respect to the ring magnet supporting ring plate by fixing both of the ring magnet supporting ring plates while contacting the permanent magnets. To implement.
[0016]
In this way, the field magnet of the rotor core and the permanent magnet for displaying the rotation angle can be easily and accurately aligned, and at the same time, the ring magnet can be attached to the rotating system.
[0017]
In a preferred embodiment, the outer peripheral portion of the ring plate for supporting the ring magnet has a cylindrical rib bent to one side in the axial direction (on the side opposite to the rotor core), and the outer peripheral surface of the ring magnet is the inner peripheral surface of this rib. Close contact with. In this way, the permanent magnet can be fixed by the ring magnet supporting ring magnet having a simple shape, and the ring magnet can be favorably prevented from falling off due to the centrifugal force acting on the ring magnet.
[0018]
Further, in the present invention, since the magnetic pole surface of the ring magnet is formed on the end surface in the axial direction, the ring magnet can be firmly supported using a simple structure with the ribs without causing any trouble to the magnetic pole surface. be able to.
[0019]
According to the configuration of the second aspect, in the rotating electrical machine having the magnetic rotational angle detection device according to the first aspect, the rotational angle detector is further axially inward from the peripheral wall portion of the motor housing made of nonmagnetic metal. Positioning in the radial direction is made in contact with the outer peripheral surface of the projecting bearing tube portion, and positioning in the axial direction is made in contact with the step surface installed in the bearing tube portion and extending in the radial direction. Positioning in the circumferential direction is made in contact with the circumferential end surface of the projecting portion projecting inward in the axial direction from the circumferential wall portion.
[0020]
That is, in the present invention, the rotation angle detector for detecting the magnetic field of the ring magnet is supported by using the bearing tube portion of the motor housing, so that the rotation angle detector can be easily provided regardless of the presence of the bearing tube portion. It can be arranged close to the ring magnet in the axial direction.
[0021]
Further, the outer peripheral surface of the bearing tube portion can be ground by a series of grinding steps that are continuous with the inner peripheral surface grinding step, and a radial alignment surface for the rotation angle detector can be produced by a simple process. it can.
[0022]
The rotation angle detecting device can be completely positioned by the motor housing including the bearing tube portion, and the positioning operation is simplified.
[0023]
According to the configuration of the third aspect, in the rotating electrical machine having the magnetic rotation angle detection device according to the second aspect, the rotary electric machine is further provided on the radially outer side of the bearing tube portion so as to protrude axially inward from the peripheral wall portion. And the rotation angle detector is provided on the outer peripheral surface of the bearing tube portion, the step surface, the top surface, and the circumferential end surfaces of the protrusions. It is characterized in that it is fastened to the pedestal portion at the contacted position.
[0024]
That is, in this configuration, the side surface of the rotation angle detector is in contact with the outer peripheral surface of the bearing tube portion and the circumferential end surface of the protrusion, and is in contact with the step surface of the bearing tube portion and the top surface of the pedestal portion. If the rotation angle detector is fastened and fixed at a predetermined position on the pedestal, the rotation angle detector can be automatically positioned in the circumferential direction, radial direction and axial direction with respect to the motor housing. Work becomes easy.
[0025]
Each phase winding of the stator coil is wound around the stator core in a predetermined order with respect to an alignment portion that forms a predetermined reference position of the stator core. The alignment portion of the stator core is an alignment portion on the motor housing side. Thus, the circumferential arrangement position of the stator coil with respect to the motor housing is determined.
[0026]
Thus, the axial and radial alignment of the rotation angle detector with respect to the ring magnet and the circumferential alignment with respect to the stator coil can be realized with a simple manufacturing process in a simple process.
[0027]
According to the configuration of
[0028]
Thereby, since the magnetic flux which should flow between a ring magnet and a rotation angle detector is absorbed by this highly permeable board, the fall of the rotation angle detection precision by a stator coil magnetic field can be suppressed.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a rotating electrical machine having a rotor of the present invention will be described with reference to the following examples.
[0030]
【Example】
A synchronous machine having the magnetic rotation angle detection device of this embodiment will be described below. 1 is an axial sectional view of the rotating electric machine, FIG. 2 is an enlarged axial sectional view of a main part of FIG. 1, FIG. 3 is a radial sectional view of a rotation angle detecting unit, and FIG. 4 is an attachment diagram of a ring magnet to a rotor core. It is.
[0031]
(overall structure)
1 is a front housing, 2 is a rear housing, 3 is a stator core, 4 is a rotating shaft, 5 is a rotor core, 6 is a field magnet, 7 and 8 are bearings, 9 is a stator coil, and 10 is a magnetic rotation angle detector. is there.
[0032]
The front housing 1 and the
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The even number of
(Structure of the magnetic rotation angle detector 10)
Next, a magnetic rotation
[0037]
[0038]
The magnetic rotation
[0039]
A
[0040]
The
[0041]
On the outer peripheral surface of the bearing
[0042]
The printed
[0043]
Further, the
[0044]
Through
[0045]
That is, the printed
[0046]
The
[0047]
On the element mounting surface of the printed
[0048]
The
[0049]
A
[0050]
(Alignment structure of magnetic rotation angle detector)
Next, further details of the alignment structure of the magnetic rotation angle detection device will be described below.
[0051]
First, the alignment between the magnetic poles of the
[0052]
In this embodiment, the
[0053]
The
[0054]
The
[0055]
The
[0056]
Next, positioning of the
[0057]
Key grooves are formed on the inner peripheral surfaces B of the peripheral wall portions of the
[0058]
The front housing 1 and the
[0059]
According to the rotating electric machine having the magnetic rotation angle detection device of this embodiment described above, the above-described effects can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial sectional view of a synchronous machine having a magnetic rotation angle detection device according to an embodiment.
FIG. 2 is a partial enlarged axial sectional view of FIG. 1;
FIG. 3 is a radial cross-sectional view of a rotation angle detection unit.
FIG. 4 is a view of attaching a ring magnet to a rotor core.
[Explanation of symbols]
1 Front housing (motor housing)
2 Rear housing (motor housing)
DESCRIPTION OF
102 Hall element (rotation angle detector)
103
Claims (4)
外周部に界磁磁石を有して前記回転軸に嵌着される積層電磁鋼板製のローターコアと、
前記ローターコアの径方向外側に位置して前記モータハウジングの周壁部に固定されるステータコアと、
前記ステータコアの軸方向両側に延在するコイルエンドを有して前記ステータコアに巻装されるステータコイルと、
周方向極性交互に磁化された磁極面を有して前記回転軸に固定されるリング磁石と、
磁気センサを有して前記モータハウジングに固定されるとともに前記リング磁石の前記磁極面に小間隙を隔てて対面する回転角検出器と、
を備える磁気式回転角度検出装置を有する回転電機において、
前記ロータコアに対して所定回転角度位置で位置合わせ可能な位置合わせ部と、前記リング磁石に対して所定回転角度位置で位置合わせ可能な位置合わせ部とを有して前記リング磁石を保持しつつ前記ローターコアの端面に密着配置されるリング磁石支持用の輪板を有し、
前記リング磁石の磁極面は、軸方向端面に形成され、
前記界磁磁石は、前記ロータコアに周方向等ピッチで軸方向へ貫設された偶数個の磁石収容孔に個別に収容されており、
前記輪板は、前記永久磁石に押し込まれる前記位置合わせ部としての突起を有していることを特徴とする磁気式回転角度検出装置を有する回転電機。 A motor housing that supports the rotating shaft via a bearing;
A rotor core made of laminated electrical steel sheet having a field magnet on the outer periphery and fitted to the rotating shaft;
A stator core that is positioned radially outside the rotor core and is fixed to a peripheral wall portion of the motor housing;
A stator coil wound around the stator core with coil ends extending on both axial sides of the stator core;
A ring magnet having magnetic pole surfaces magnetized alternately in the circumferential direction and fixed to the rotating shaft;
A rotation angle detector which has a magnetic sensor and is fixed to the motor housing and faces the magnetic pole surface of the ring magnet with a small gap;
In a rotating electrical machine having a magnetic rotation angle detection device comprising:
An alignment portion that can be aligned with the rotor core at a predetermined rotation angle position, and an alignment portion that can be aligned with the ring magnet at a predetermined rotation angle position, while holding the ring magnet, It has a ring plate for supporting a ring magnet arranged in close contact with the end face of the rotor core,
The magnetic pole surface of the ring magnet is formed on the axial end surface ,
The field magnets are individually accommodated in an even number of magnet accommodation holes provided in the rotor core in the axial direction at equal circumferential pitches,
The rotating electrical machine having a magnetic rotation angle detection device, wherein the annular plate has a protrusion as the alignment portion that is pushed into the permanent magnet .
前記回転角検出器は、非磁性金属製の前記モータハウジングの周壁部から軸方向内側に突設された軸受け筒部の外周面に接して径方向の位置決めをなされ、前記軸受け筒部に設置されて径方向に延在する段差面に接して軸方向の位置決めをなされ、前記モータハウジングの周壁部から軸方向内側に突設された突起部の周方向端面に接して周方向の位置決めをなされていることを特徴とする磁気式回転角度検出装置を有する回転電機。In the rotating electrical machine having the magnetic rotation angle detection device according to claim 1 ,
The rotation angle detector is positioned in the radial direction in contact with the outer peripheral surface of a bearing tube portion protruding inward in the axial direction from a peripheral wall portion of the motor housing made of nonmagnetic metal, and is installed in the bearing tube portion. The axial positioning is made in contact with the step surface extending in the radial direction, and the circumferential positioning is made in contact with the circumferential end surface of the protruding portion protruding inward in the axial direction from the peripheral wall portion of the motor housing A rotating electric machine having a magnetic rotation angle detection device.
前記軸受け筒部の径方向外側に位置して前記周壁部から軸方向内側へ突設されて頂面が前記段差面と同一平面に延在する台座部を有し、
前記回転角検出器は、前記軸受け筒部の外周面、前記段差面、頂面及び前記突起部の周方向端面に接した位置で、前記台座部に締結されていることを特徴とする磁気式回転角度検出装置を有する回転電機。In the rotating electrical machine having the magnetic rotation angle detection device according to claim 2 ,
A pedestal that is located radially outside the bearing tube and protrudes inward in the axial direction from the peripheral wall and has a top surface extending in the same plane as the step surface;
The rotation angle detector is fastened to the pedestal at a position in contact with an outer peripheral surface of the bearing tube portion, the stepped surface, a top surface, and a circumferential end surface of the protrusion. A rotating electrical machine having a rotation angle detection device.
前記回転角検出器は、厚さ一定の高透磁性板を介して前記軸受け筒部の前記段差面及び前記台座部の頂面に密着することを特徴とする磁気式回転角度検出装置を有する回転電機。In the rotating electrical machine having the magnetic rotation angle detection device according to claim 3 ,
The rotation angle detector has a magnetic rotation angle detection device that is in close contact with the stepped surface of the bearing tube portion and the top surface of the pedestal portion through a highly permeable plate having a constant thickness. Electric.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000402768A JP3738966B2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Rotating electric machine with built-in magnetic rotation angle detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000402768A JP3738966B2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Rotating electric machine with built-in magnetic rotation angle detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002204561A JP2002204561A (en) | 2002-07-19 |
JP3738966B2 true JP3738966B2 (en) | 2006-01-25 |
Family
ID=18867005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000402768A Expired - Fee Related JP3738966B2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Rotating electric machine with built-in magnetic rotation angle detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3738966B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013162740A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Lg Innotek Co Ltd | Sensing magnet assembly for motor |
WO2017183176A1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-10-26 | 三菱電機株式会社 | Electric rotating machine |
US20200343780A1 (en) * | 2019-04-24 | 2020-10-29 | Black & Decker Inc. | Outer rotor brushless motor stator mount |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4717740B2 (en) * | 2006-07-19 | 2011-07-06 | 株式会社デンソー | Range determination device and automatic transmission control device using the range determination device |
JP5463784B2 (en) * | 2009-08-06 | 2014-04-09 | セイコーエプソン株式会社 | Electromechanical device and robot |
JP5195804B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-05-15 | 株式会社デンソー | Rotating electrical machine rotor |
JP2013034383A (en) * | 2012-11-15 | 2013-02-14 | Makita Corp | Electric power tool having dc brushless motor |
JP5985578B2 (en) * | 2014-10-28 | 2016-09-06 | 株式会社マキタ | Electric tool having a DC brushless motor |
JP6874548B2 (en) * | 2017-06-09 | 2021-05-19 | 日本精工株式会社 | Direct drive motor and processing equipment |
EP3664258A1 (en) * | 2018-12-04 | 2020-06-10 | Hilti Aktiengesellschaft | Brushless electric motor |
DE102018222842A1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Motor arrangement with position sensor |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0442559Y2 (en) * | 1985-10-03 | 1992-10-07 | ||
JPH0736469Y2 (en) * | 1986-09-06 | 1995-08-16 | 日本電産株式会社 | Brushless motor |
JPH0253271U (en) * | 1988-10-03 | 1990-04-17 | ||
EP0650246B1 (en) * | 1992-07-09 | 2001-11-21 | Seiko Epson Corporation | Brushless motor |
JP3887456B2 (en) * | 1997-05-29 | 2007-02-28 | 日本電産コパル株式会社 | Thrust bearing structure and axial fan having the structure |
JP3517350B2 (en) * | 1998-03-18 | 2004-04-12 | アスモ株式会社 | motor |
JP4083324B2 (en) * | 1998-11-19 | 2008-04-30 | ヤマハモーターエレクトロニクス株式会社 | Rotating electrical equipment |
JP3672775B2 (en) * | 1999-10-18 | 2005-07-20 | 松下エコシステムズ株式会社 | Brushless motor |
-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000402768A patent/JP3738966B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013162740A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Lg Innotek Co Ltd | Sensing magnet assembly for motor |
US9273947B2 (en) | 2012-02-07 | 2016-03-01 | Lg Innotek Co., Ltd. | Sensing magnet apparatus for motor |
WO2017183176A1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-10-26 | 三菱電機株式会社 | Electric rotating machine |
JPWO2017183176A1 (en) * | 2016-04-22 | 2018-10-25 | 三菱電機株式会社 | Rotating electric machine |
US11070113B2 (en) | 2016-04-22 | 2021-07-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric rotating machine |
US20200343780A1 (en) * | 2019-04-24 | 2020-10-29 | Black & Decker Inc. | Outer rotor brushless motor stator mount |
US11670977B2 (en) * | 2019-04-24 | 2023-06-06 | Black & Decker Inc. | Outer rotor brushless motor stator mount |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002204561A (en) | 2002-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3738966B2 (en) | Rotating electric machine with built-in magnetic rotation angle detector | |
US6812611B2 (en) | Permanent magnet type electric rotating machine | |
US9729037B2 (en) | Brushless motor | |
US20120049686A1 (en) | Rotary electric machine | |
KR20130044505A (en) | Traction motor | |
KR100425721B1 (en) | Apparatus for sensing rotor position of brushless motor | |
JP4481024B2 (en) | Electric motor manufacturing jig and electric motor manufacturing method | |
KR200142942Y1 (en) | Brushless motor | |
CN209982298U (en) | Hall motor | |
JP2021122171A (en) | Stepping motor | |
JP2001025212A (en) | Multipolar rotating electric machine and sensing method therefor | |
EP0221459A2 (en) | Axial-flow fan apparatus | |
CN222301598U (en) | Motor stator and brushless motor | |
CN215009795U (en) | External rotor motor | |
JP2004015911A (en) | Sensor driving brushless motor | |
JP3684143B2 (en) | Permanent magnet synchronous motor | |
KR20190084786A (en) | Motor | |
JPH0523784U (en) | DC brushless motor for magnet motor pump | |
CN212518578U (en) | Rotor unit and hybrid excitation motor | |
JP2004132506A (en) | Bearing with sensor | |
JPH022071Y2 (en) | ||
JP4092471B2 (en) | Rotor magnetic pole position detector for rotating electrical machine | |
JPH10257720A (en) | Method for mounting encoder | |
JP2017093023A (en) | Brushless motor | |
JPS61251464A (en) | Brushless motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040826 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051014 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051027 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3738966 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091111 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101111 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111111 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111111 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121111 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131111 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |