JP6882112B2 - センサマグネットおよびモータ - Google Patents

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Description

本発明は、モータに用いられるセンサマグネットに関する。
従来、モータにおいて、その回転速度や回転位置を検出するための回転検出装置が用いられている。回転検出装置は、センサマグネットと称される円周方向に磁極が交互に形成された環状の磁石がモータシャフトに対して固定されているとともに、その近傍に磁気感応素子が設けられている。センサマグネットは、ロータの回転に応じて磁束が変化するように着磁されたものとなっている。そして、磁気感応素子によって検出される、モータシャフトの回転に伴うセンサマグネットの磁極位置の変化は、ロータの回転位置変化に対応するものとなる。
したがって、前述のセンサマグネットをモータシャフトに固定する必要がある。センサマグネットをモータシャフトに固定する方法として、センサマグネットの中心にモータシャフトを直接圧入する方法が一案であるが、この方法だとセンサマグネットが割れるおそれがある。そこで、センサマグネットをモータシャフトに固定する他の方法として、センサマグネットホルダを介してセンサマグネットをモータシャフトに固定する方法が考案されている(特許文献1参照)。
この方法におけるセンサマグネットホルダは、モータシャフトが圧入される圧入部が形成された円筒部と、円筒部から軸方向に突出した板状の複数のスナップフィットとが一体に形成されている。そして、センサマグネットは、弾性変形する複数のスナップフィットによりマグネットホルダに固定される。そのため、モータシャフトをセンサマグネットホルダに圧入する際に発生するモータシャフトからの応力はセンサマグネットに直接伝達されず、センサマグネットの割れの発生が抑制される。
特開2010−35411号公報
しかしながら、センサマグネットホルダを介してセンサマグネットをモータシャフトに固定する方法は、センサマグネットホルダが別部品として必要であり、部品点数の増大や組立て工数の増加を招く。また、前述の方法は、センサマグネットをシャフトに直接圧入する場合と比較して、組み付け誤差が生じやすい。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、センサマグネットをシャフトに固定するための新たな技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様のセンサマグネットは、モータシャフトに圧入固定される環状のセンサマグネットであって、外周部に磁極が交互に形成された環状部と、環状部の内周部から中心側に向かって設けられ、圧入されたモータシャフトを支持して固定する固定部と、固定部にモータシャフトが圧入された場合に、該固定部のモータシャフトと接する接触部に生じる応力を緩和する応力緩和部と、を備える。センサマグネットは、磁性体をプラスチック材料に分散させたボンドマグネットで構成されている。
この態様によると、モータシャフトがセンサマグネットの中心部に圧入された際に、固定部の接触部近傍で生じる応力を緩和できるため、センサマグネットを直接モータシャフトに固定できる。また、センサマグネットを様々な形状で製造しやすくなる。ここで、応力緩和部とは、モータシャフトがセンサマグネットに圧入された際に、特定の部分に応力が集中することを緩和する構成であればよく、必ずしも接触部の近傍である必要はない。また、応力緩和部は、固定部や環状部の少なくとも一部が担っていてもよい。
固定部は、環状部の内周部から中心に向かって延びている複数のアームを有してもよい。これにより、モータシャフトをセンサマグネットに圧入する際の同軸度を余り低下させずに、センサマグネットをモータシャフトに固定することができる。
アームは、モータシャフトと接する接触部が先端に設けられていてもよい。これにより、固定部は、簡易な構成でモータシャフトを支持できる。
応力緩和部は、複数のアームのそれぞれの固定端の間の円弧領域であってもよい。これにより、固定部での応力集中を固定部から離れた領域で緩和できる。
円弧領域は、中央部の径方向の厚みが両端部の径方向の厚みよりも大きい。これにより、円弧領域の中央部にかかる応力の一部を両端部に分散できる。
アームは、環状部の内周部から径方向内側に向かう径方向部と、径方向部の中心側端部から軸方向に延びる軸方向部と、を有してもよい。軸方向部は、モータシャフトと接する接触部が内周面に設けられていてもよい。これにより、アームを撓ませやすくできる。
応力緩和部は、アームであってもよい。これにより、固定部以外の領域に過度な応力集中が生じることを抑制できる。
複数のアームの数をN1、環状部に形成された磁極の数をN2とすると、N2は偶数、かつ、N2=N1×n(nは自然数)、を満たしてもよい。これにより、環状部の各磁極による磁気特性を精度良く設定できる。
本発明の他の態様はモータである。このモータは、ブラシを有するモータ部と、モータ部のモータシャフトに固定されたセンサマグネットと、センサマグネットの環状部と対向するように配置された磁気センサと、モータシャフトに固定されたウォームと、ウォームと噛み合うウォームホイールと、を備えている。
この態様によると、ブラシを有するモータ部のモータシャフトに直接固定されたセンサマグネットの回転を磁気センサで検出することで、ウォームとウォームホイールとで構成される減速機で駆動される駆動対象、例えば、パワーウィンドウやパワーシートの位置を制御できる。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、センサマグネットをシャフトに固定することができる。
本実施の形態に係るセンサマグネットを備えたウォーム減速機付モータの正面図である。 本実施の形態に係るセンサマグネットを備えたウォーム減速機付モータの要部を示す断面図である。 第1の実施の形態に係るセンサマグネットの斜視図である。 図4(a)は、第1の実施の形態に係るセンサマグネットの正面図、図4(b)は、図4(a)に示すセンサマグネットのA−A断面図である。 図5(a)は、第2の実施の形態に係るセンサマグネットの斜視図、図5(b)は、図5(a)とは異なる方向から見た第2の実施の形態に係るセンサマグネットの斜視図である。 図6(a)は、第2の実施の形態に係るセンサマグネットの正面図、図6(b)は、図6(a)に示すセンサマグネットのB−B断面図である。 図7(a)は、第1の変形例に係るセンサマグネットの正面図、図7(b)は、第2の変形例に係るセンサマグネットホルダの正面図である。 図8は、第3の変形例に係るセンサマグネットホルダの正面図である。 図9は、第4の変形例に係るセンサマグネットホルダの正面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
本発明の技術は、有ブラシDCモータやブラシレスモータ、あるいは、これらのモータを用いたウォーム減速機付モータのような、回転速度や回転位置を検出することが求められるあらゆるモータに適用することができる。以下では、ウォーム減速機付モータに適用した場合を例として説明する。
[第1の実施の形態]
(減速機付モータ)
図1は、本実施の形態に係るセンサマグネットを備えたウォーム減速機付モータの正面図である。図2は、本実施の形態に係るセンサマグネットを備えたウォーム減速機付モータの要部を示す断面図である。なお、図1では、センサマグネットが視認できるように減速機部の筐体の一部を省略して図示している。
減速機付モータ10は、主としてモータ部12および減速機部14で構成されている。減速機付モータ10は、通常の有ブラシDCモータである。モータ部12は、金属材料により有底中空筒状に形成され、その内周面にマグネットを取り付けたモータケース16と、モータケース16の開口部を閉じるように装着されたエンドベル18とを有している。モータ部12のエンドベル18から外部に延長したモータシャフト20の先端は、減速機ケース22の内部に設けられている軸受に軸支されている。
減速機部14は、延長したモータシャフト20に結合されているウォーム24と、ウォーム24に噛み合うウォームホイール26と、ウォームホイール26の中心から取り出される出力軸27等から構成されている。出力軸27は、例えば自動車用パワーウィンド装置に接続されている。
回転検出装置28は、固定側に設けられる磁気感応素子29(例えば、ホール素子、GMR(Giant Magneto Resistive)素子)と、回転側に設けられるセンサマグネット30と、の組合せによって構成される。例示のホール素子は、減速機ケース22に固定されている基板31上において、回転するセンサマグネット30に相対するように取り付けられている。回転検出装置28は、ホール素子に電流を供給しかつ信号を取り出すための配線を備えている。そして、回転検出装置28は、モータ回転によるセンサマグネット30とホール素子との相対的移動に基づいて変化する磁束をホール素子で検出し、パルス信号として出力する。これにより、モータの回転速度及び回転位置を検出してそれを制御することが可能になる。
(センサマグネット)
図3は、第1の実施の形態に係るセンサマグネット30の斜視図である。図4(a)は、第1の実施の形態に係るセンサマグネット30の正面図、図4(b)は、図4(a)に示すセンサマグネット30のA−A断面図である。
センサマグネット30は、モータシャフト20に直接圧入固定される環状のマグネットである。本実施の形態に係るセンサマグネット30は、磁性体をプラスチック材料に分散させたボンドマグネットで構成されている。磁性体は、例えば、主に等方性または異方性のバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、SmCo、NdFeB、SmFeN、AlNiCoなどが用いられる。
また、バインダとなるプラスチック材料としては、センサマグネットを射出成形で形成する場合に好適な材料として熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド(ポリアミド6、ポリアミド12)樹脂が用いられる。磁性体とプラスチック材料の混合比(重量比)は、磁性体の性能によって種々選択しうるが、例えば、95:5〜70:30程度の範囲である。また、本実施の形態に係るセンサマグネット30は、残留磁束密度Brが10〜500mT程度、保持力bHcが40〜250kA/m程度である。
このように磁性体をプラスチック材料に分散させた混合物を溶融して金型に射出することで、様々な形状のセンサマグネットを精度良く、また、効率良く製造しやすくなる。
センサマグネット30は、外周部に磁極が交互に形成された環状部32と、環状部32の内周部から中心側に向かって設けられ、圧入されたモータシャフト20を支持して固定する固定部34と、固定部34にモータシャフト20が圧入された場合に、固定部34のモータシャフト20と接する接触部36に生じる応力を緩和する応力緩和部としての円弧領域38と、を備える。
本実施の形態に係るセンサマグネット30は、モータシャフト20がセンサマグネットの中心部に圧入された際に、固定部34の接触部36近傍で生じる応力を緩和できるため、センサマグネットの一部に過大な応力集中が生じにくくなる。そのため、モータシャフトとセンサマグネットとの間に他の部品を介在させずに、センサマグネット30を直接モータシャフト20に固定できる。
ここで、応力緩和部とは、モータシャフト20がセンサマグネット30に圧入された際に、特定の部分に応力が集中することを緩和する構成であればよく、必ずしも接触部36の近傍である必要はない。そこで、本実施の形態に係る応力緩和部は、固定部34から離れた環状部32の一部を構成する円弧領域38である。この円弧領域38が弾性変形することで、モータシャフト20をセンサマグネット30に圧入する際に、センサマグネット30全体の剛性が低くなり、接触部36近傍での応力集中が緩和される。
また、CAE(Computer Aided Engineering)解析により、センサマグネット30の一部に応力緩和部が存在することで、センサマグネット30に応力緩和部が存在しない剛体と仮定した場合と比較して、モータシャフト20がセンサマグネット30に圧入された際に生じる応力の最大値を低下させることができる。その結果、センサマグネット30の一部が割れたり、圧入の際に規格外の過大な力が必要となったりする状況を低減できる。
また、固定部34は、図4(a)に示すように、環状部32の内周部から中心に向かって延びている複数(4個)のアーム40を有している。また、4個のアーム40は、モータシャフト20が圧入される部分を中心に、90度間隔で放射状に設けられており、対称性の高い配置となっている。これにより、モータシャフト20をセンサマグネット30に圧入する際の同軸度を余り低下させずに、センサマグネット30をモータシャフト20に固定することができる。
また、アーム40は、モータシャフト20と接する接触部36が先端に設けられている。これにより、固定部34は、簡易な構成でモータシャフト20を支持できる。また、センサマグネット30は、表裏が対称形状なので、モータシャフト20を組み付ける際に表裏を誤ることがない。
また、円弧領域38は、複数のアーム40のそれぞれの固定端42の間に設けられている。これにより、固定部34での応力集中を固定部34から離れた領域で緩和できるため、センサマグネットの形状設計に自由度が増す。
また、円弧領域38は、中央部の径方向の厚みW1が両端部の径方向の厚みW2よりも大きい。これにより、円弧領域38の中央部にかかる応力の一部を両端部に分散できる。つまり、モータシャフト20がセンサマグネット30に圧入された際に円弧領域38に生じる応力の最大値を低下させることができる。
なお、本実施の形態に係るセンサマグネット30は、図4(a)に示すように、対向する一対のアーム40の接触部36の距離をL、モータシャフト20の直径をDとすると、1.0>L/D≧0.94の範囲に設定されている。より好ましくは、0.99≧L/D≧0.97の範囲に設定されている。
また、センサマグネットは、アームの数をN1、環状部に形成された磁極の数をN2とすると、N2は偶数、かつ、N2=N1×n(nは自然数)、を満たしている。具体的には、センサマグネット30は、アーム40の数が4、環状部32に形成された磁極の数が4,8,12等であるとよい。この場合、各磁極の位置をアームに対して対称性の高い配置にしやすい。例えば、アーム数が4、磁極の数が4であると、全ての磁極の位置を隣接するアームに対して同じにできる。これにより、環状部32の各磁極による磁気特性を精度良く設定できる。一方、アームの数が3、磁極の数が4であると、全ての磁極の位置を隣接するアームに対して同じにはできない。
このように、本実施の形態に係る減速機付モータ10は、ブラシを有するモータ部12と、モータ部12のモータシャフト20に固定されたセンサマグネット30と、センサマグネット30の環状部32と対向するように配置された磁気感応素子29と、モータシャフト20に固定されたウォーム24と、ウォーム24と噛み合うウォームホイール26と、を備えている。
これにより、ブラシを有するモータ部12のモータシャフト20に直接固定されたセンサマグネット30の回転を磁気感応素子29で検出することで、ウォーム24とウォームホイール26とで構成される減速機部14で駆動される駆動対象、例えば、パワーウィンドウやパワーシートの位置を制御できる。
[第2の実施の形態]
図5(a)は、第2の実施の形態に係るセンサマグネットの斜視図、図5(b)は、図5(a)とは異なる方向から見た第2の実施の形態に係るセンサマグネットの斜視図である。図6(a)は、第2の実施の形態に係るセンサマグネットの正面図、図6(b)は、図6(a)に示すセンサマグネットのB−B断面図である。なお、第1の実施の形態に係るセンサマグネット30と同様の構成については説明を適宜省略する。
センサマグネット50は、外周部に磁極が交互に形成された環状部52と、環状部52の内周部から中心側に向かって設けられ、圧入されたモータシャフト20を支持して固定する固定部54と、固定部54にモータシャフト20が圧入された場合に、固定部54のモータシャフト20と接する接触部56に生じる応力を緩和する応力緩和部と、を備える。本実施の形態に係る応力緩和部は、固定部54の少なくとも一部が担っている。
固定部54は、図5や図6(a)に示すように、環状部52の内周部から中心に向かって延びている複数(6個)のアーム58を有している。アーム58は、図6(b)に示すように、環状部52の内周部から径方向内側に向かう径方向部58aと、径方向部58aの中心側端部から軸方向に延びる軸方向部58bと、を有している。軸方向部58bは、モータシャフト20と接する接触部56が内周面に設けられている。これにより、アーム58を撓ませやすくできる。
また、6個のアーム58は、モータシャフト20が圧入される部分を中心に、60度間隔で放射状に設けられており、対称性の高い配置となっている。これにより、モータシャフト20をセンサマグネット50に圧入する際の同軸度を余り低下させずに、センサマグネット50をモータシャフト20に固定することができる。
このように、本実施の形態に係るセンサマグネット50は、モータシャフト20がセンサマグネットの中心部に圧入された際に、固定部54の接触部56近傍で生じる応力を緩和できるため、センサマグネットの一部に過大な応力集中が生じにくくなる。そのため、モータシャフトとセンサマグネットとの間に他の部品を介在させずに、センサマグネット50を直接モータシャフト20に固定できる。
本実施の形態に係る応力緩和部は、アーム58の一部が担っている。これにより、固定部54以外の領域に過度な応力集中が生じることを抑制できる。このアーム58が撓む(弾性変形する)ことで、モータシャフト20をセンサマグネット50に圧入する際に、センサマグネット50全体の剛性が低くなり、接触部56近傍での応力集中が緩和される。
また、CAE解析により、センサマグネット50の一部に応力緩和部が存在することで、センサマグネット50に応力緩和部が存在しない剛体と仮定した場合と比較して、モータシャフト20がセンサマグネット50に圧入された際に生じる応力の最大値を低下させることができる。その結果、センサマグネット50の一部が割れたり、圧入の際に規格外の過大な力が必要となったりする状況を低減できる。
また、本実施の形態に係るセンサマグネット50は、図6(b)に示すように、モータシャフト20が挿入される側の端面の開口部(対向する一対のアーム58の径方向部58aの距離)の直径をL1、モータシャフト20が挿入される側と反対側の端面の開口部(一対のアーム58の接触部56の距離)の直径をL2とすると、L2<D<L1を満たすように構成されている。
これにより、モータシャフト20をセンサマグネット50に挿入する初期は、モータシャフト20の先端がアーム58の径方向部58aから軸方向部58bへ連なるR部に沿って余り抵抗なく挿入できるため、モータシャフト20をセンサマグネット50の中央に位置合わせしやすくなる。その後、モータシャフト20がアーム58が徐々に撓ませながら接触部56まで到達することで、モータシャフト20がセンサマグネット50に圧入される。
また、センサマグネット50は、アーム58の数が6、環状部52に形成された磁極の数が6,12等であるとよい。この場合、各磁極の位置をアームに対して対称性の高い配置にしやすい。例えば、アーム数が6、磁極の数が6であると、全ての磁極の位置を隣接するアームに対して同じにできる。これにより、環状部52の各磁極による磁気特性を精度良く設定できる。一方、アームの数が6、磁極の数が4であると、全ての磁極の位置を隣接するアームに対して同じにはできない。
(変形例)
以下では、センサマグネットの各変形例について説明するが、特徴部分を主として説明し、上述の実施の形態と同様の構成については説明を適宜省略する。図7(a)は、第1の変形例に係るセンサマグネットの正面図、図7(b)は、第2の変形例に係るセンサマグネットホルダの正面図である。
図7(a)に示すセンサマグネット60は、外側の環状部62と、環状部62より内側に設けられ、環状部62より径の小さい環状部64と、環状部64の内周部から中心側に向かって延びている3個のアーム66と、を有する。環状部62と環状部64とは等間隔に形成されている3つの連結部68で連結されている。
また、3個のアーム66は、モータシャフト20が圧入される部分を中心に、120度間隔で放射状に設けられており、対称性の高い配置となっている。また、各アーム66は、2つの連結部68の間に形成されている。つまり、3個のアーム66と3個の連結部68とは、互いに周方向の位相がずれて配置されている。
このように構成されたセンサマグネット60は、中心にモータシャフト20が圧入されると、アーム66の固定端側の環状部64が撓む。つまり、環状部64は、応力緩和部として機能する。
図7(b)に示すセンサマグネット70は、環状部72の内周側に対向するように設けられた2個の固定部74を有する。固定部74は、円弧部76と、環状部72と円弧部76とを連結する連結部78と、円弧部76の両端から中心に向かって延びる一対のアーム80と、を有する。
このように構成されたセンサマグネット70は、中心にモータシャフト20が圧入されると、アーム80の固定端側の円弧部76が撓む。つまり、円弧部76は、応力緩和部として機能する。
図8は、第3の変形例に係るセンサマグネットホルダの正面図である。
図8に示すセンサマグネット82は、環状部84の内周側に形成された4個の固定部86と、を有する。固定部86は、圧入されたモータシャフト20と接触する接触部88が先端に形成されたアーム90と、アーム90を一端で支持する円弧部92と、円弧部92と環状部84とを連結する連結部94と、を有する。これにより、連結部94とアーム90との間の円弧部92を長くできるため、固定部86の一部を撓ませやすくできる。
図9は、第4の変形例に係るセンサマグネットホルダの正面図である。
図9に示すセンサマグネット108は、環状部100の内側に固定部110が連結されている。固定部110は、中心を挟んで対向するように2つの直線部104が形成されている。直線部104の中央部には、モータシャフト20の外径に対応した凹部106が形成されている。
このように構成されたセンサマグネット108は、中心にモータシャフト20が圧入されると、固定部110の各直線部104が撓む。つまり、直線部104は、応力緩和部として機能する。
以上、本発明を上述の実施の形態や各変形例を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態や各変形例に限定されるものではなく、実施の形態や各変形例の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態や変形例における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態や変形例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
10 減速機付モータ、 12 モータ部、 14 減速機部、 16 モータケース、 18 エンドベル、 20 モータシャフト、 22 減速機ケース、 24 ウォーム、 26 ウォームホイール、 28 回転検出装置、 29 磁気感応素子、 30 センサマグネット、 32 環状部、 34 固定部、 36 接触部、 38 円弧領域、 40 アーム、 42 固定端、 50 センサマグネット、 52 環状部、 54 固定部、 56 接触部、 58 アーム、 58a 径方向部、 58b 軸方向部。

Claims (9)

  1. モータシャフトに圧入固定される環状のセンサマグネットであって、
    外周部に磁極が交互に形成された環状部と、
    前記環状部の内周部から中心側に向かって設けられ、圧入されたモータシャフトを支持して固定する固定部と、
    前記固定部にモータシャフトが圧入された場合に、該固定部のモータシャフトと接する接触部に生じる応力を緩和する応力緩和部と、を備え、
    磁性体をプラスチック材料に分散させたボンドマグネットで構成されていることを特徴とするセンサマグネット。
  2. 前記固定部は、前記環状部の内周部から中心に向かって延びている複数のアームを有することを特徴とする請求項1に記載のセンサマグネット。
  3. 前記アームは、モータシャフトと接する前記接触部が先端に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のセンサマグネット。
  4. 前記応力緩和部は、前記複数のアームのそれぞれの固定端の間の円弧領域であることを特徴とする請求項2または3に記載のセンサマグネット。
  5. 前記円弧領域は、中央部の径方向の厚みが両端部の径方向の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項4に記載のセンサマグネット。
  6. 前記アームは、前記環状部の内周部から径方向内側に向かう径方向部と、前記径方向部の中心側端部から軸方向に延びる軸方向部と、を有し、
    前記軸方向部は、モータシャフトと接する前記接触部が内周面に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のセンサマグネット。
  7. 前記応力緩和部は、前記アームであることを特徴とする請求項6に記載のセンサマグネット。
  8. 前記複数のアームの数をN1、前記環状部に形成された磁極の数をN2とすると、
    N2は偶数、かつ、N2=N1×n(nは自然数)、
    を満たすことを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載のセンサマグネット。
  9. ブラシを有するモータ部と、
    前記モータ部のモータシャフトに固定された請求項1乃至8のいずれか1項に記載のセンサマグネットと、
    前記センサマグネットの環状部と対向するように配置された磁気センサと、
    前記モータシャフトに固定されたウォームと、
    前記ウォームと噛み合うウォームホイールと、
    を備えるモータ。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7205405B2 (ja) * 2019-07-02 2023-01-17 株式会社デンソー 回転式アクチュエータ
US11927461B2 (en) 2022-07-26 2024-03-12 Multi-Fab Products, Llc Magnet holder and sensor bracket system

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02197245A (ja) * 1989-01-26 1990-08-03 Matsushita Electric Works Ltd 無刷子電動機
JP2882037B2 (ja) * 1990-11-13 1999-04-12 松下電器産業株式会社 速度検出器付き電動機
JP2560533Y2 (ja) * 1993-03-25 1998-01-26 アスモ株式会社 モータ装置
JP4477721B2 (ja) 1999-11-15 2010-06-09 日本電産シバウラ株式会社 ブラシレスdcモーター及びその製造方法
JP4118755B2 (ja) * 2003-01-14 2008-07-16 株式会社日本自動車部品総合研究所 回転角センサ及びこの回転角センサを具備した回転角検出装置
JP2004266939A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Koyo Seiko Co Ltd ブラシレスモータ
TWI279061B (en) * 2005-04-18 2007-04-11 Sunonwealth Electr Mach Ind Co Rotor balance structure for motor
TWI279060B (en) * 2005-04-18 2007-04-11 Sunonwealth Electr Mach Ind Co Rotor balance structure for motor
TWI329403B (en) * 2005-04-19 2010-08-21 Sunonwealth Electr Mach Ind Co Rotor balance structure for motor
JP4705854B2 (ja) * 2006-01-11 2011-06-22 内山工業株式会社 トーンホイール及びその製造方法
EP2141785B1 (en) * 2008-07-04 2019-08-28 Mabuchi Motor Co., Ltd. Sensor magnet holder, motor having the holder incorporated therein, and method of manufacturing the motor
DE102008043639A1 (de) * 2008-11-11 2010-05-12 Zf Lenksysteme Gmbh Sensoreinrichtung zum Erfassen der Drehlage einer rotierenden Welle
JP2011239546A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Makita Corp Dcブラシレスモータ
JP5823165B2 (ja) * 2011-05-23 2015-11-25 アスモ株式会社 回転検出装置及びモータ
JP5944703B2 (ja) * 2012-03-14 2016-07-05 株式会社ケーヒン 回転角度検出装置
KR101367054B1 (ko) * 2012-08-28 2014-02-24 삼성전기주식회사 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리
JP6249389B2 (ja) * 2012-09-12 2017-12-20 株式会社デンソー 回転位置検出装置の製造方法
JP5729727B2 (ja) * 2012-09-21 2015-06-03 株式会社ツバキE&M 磁気式回転センサ内蔵モータ
KR101604889B1 (ko) * 2013-04-01 2016-03-21 뉴모텍(주) 센서 마그넷을 갖는 모터
JP2014224736A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 アズビル株式会社 回転角度検出器
WO2015080078A1 (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 三菱電機株式会社 電動機の回転子、電動機、及び空気調和機
JP2016006393A (ja) * 2014-06-20 2016-01-14 日本電産サンキョー株式会社 モータ
JP2016082787A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 ニデック モーターズ アンド アクチュエーターズ(ジャーマニー) ゲーエムベーハーNIDEC MOTORS & ACTUATORS (GERMANY) GmbH モータおよび駆動装置
JP6450606B2 (ja) * 2015-02-20 2019-01-09 マブチモーター株式会社 センサマグネットホルダ、マグネット固定構造およびモータ
DE102015216454A1 (de) * 2015-08-27 2017-03-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Rotor mit einem mittels eines mit der Rotorwelle verrasteten und vorgespannten Halteblechs befestigten Geberrad
JP6464117B2 (ja) * 2016-06-24 2019-02-06 ファナック株式会社 回転子部材、回転子、及び電動機

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