JPH11178284A - 電動機用回転検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、小型な永久磁石式の回転子を
用いた回転検出器を備えた電動機を提供することにあ
る。 【解決手段】回転検出器９は、モジュール１４と回転板
１６から構成されている。モジュール１４は、回転変位
を検出するフォトカプラ２１と磁極位置を検出するフォ
トカプラ２１が発光ダイオード側モジュール１４ａと受
光ダイオード側モジュール１４ｂとで分割し、各々一体
的に取り付けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転検出器を備え
た回転機に係り、特に、回転子に永久磁石を用いた回転
検出器を備えた電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の永久磁石の回転子を用いた回転検
出器を備えた電動機としては、例えば、特開平2−18814
5 号公報に記載されているように、ロータリーエンコー
ダを用いて電動機の回転変位及び永久磁石の磁極位置を
検出するようにしている。ロータリーエンコーダの構成
としては、磁極位置検出用のディスクと磁極位置を検出
するホトインタラプタを有するプリント基板とにより磁
極位置検出用センサを構成し、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の磁極位置
を検出する。

【０００３】また、回転変位検出用のディスクと回転変
位を検出するホトインタラプタを有するプリント基板と
により回転変位検出用センサを構成し、Ａ，Ｂ相の回転
変位を検出するようにしている。即ち、磁極位置検出用
センサと回転変位検出用センサをそれぞれ独立に設ける
ようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成の回転検出器を備える電動機においては、
電動機本体の軸方向長さが長くなり、電動機が大型化す
るという問題があった。特に、電気自動車用電動機とし
ては、車両への電動機の搭載条件が制限されるため、で
きるだけ小型な電動機が要求されている。しかしなが
ら、上述したように軸方向の長さが長くなると、車両へ
の搭載条件が制約されることになる。また、組み立て作
業時に磁極位置検出器，回転検出器を一挙に組み付けら
れない構造であった。

【０００５】本発明の目的は、小型な永久磁石式の回転
子を用いた回転検出器を備えた電動機を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、永久磁石の回転子を用い、この回転子の
磁極位置と回転変位を検出する回転検出器を有する電動
機において、上記回転検出器は、回転変位を検出するフ
ォトカプラと磁極位置を検出するフォトカプラが一体的
に取り付けられたモジュールと上記フォトカプラの間に
挿入され、上記回転子によって回転されるとともに、上
記回転変位を検出するためのスリット窓と上記磁極位置
を検出するためのスリット窓とが形成された１つの回転
板とから構成するようにしたものであり、かかる構成に
より、回転検出器を小型化し電動機を小型化し得るもの
となる。

【０００７】上記電動機において、好ましくは、上記モ
ジュールは回転変位を検出する２個のフォトカプラを、
Ａ相及びＢ相の位相差を検出する所定角度で配置し、磁
極位置を検出する３個のフォトカプラをＵ相，Ｖ相及び
Ｗ相の位相差を検出する所定角度で配置した上で、上記
フォトカプラを発光部と受光部とで分割し各々を一体的
に成形するようにしたものであり、かかる構成により、
組み立て作業性を向上し得るものとなる。

【０００８】上記電動機において、好ましくは、上記回
転子はシャフトとこのシャフトに固定されるとともに内
部に複数個の永久磁石の固定されたロータとから構成さ
れ、上記シャフトは、基準位置となるピンを有し、上記
ロータの永久磁石の１つと所定の位置関係にあり、上記
回転板は、上記シャフトと係合するとともに上記回転板
の上記磁極位置検出用のスリット窓と所定の位置関係に
ある貫通穴を有するようにしたものであり、かかる構成
により、永久磁石と磁極位置検出用のスリット窓の位置
合わせを容易にし得るものとなる。

【０００９】上記電動機において、好ましくは、上記回
転子の両端側を回転可能に取り付けたフロント側（出力
軸側）エンドブラケットとリヤ側（反出力軸側）エンド
ブラケットを有し、上記回転検出器は、上記リヤ側エン
ドブラケットの湾曲された空所に取り付けるようにした
ものであり、かかる構成により、空間を有効に利用し
て、電動機を小型化し得るものとなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を用いて、本発
明の一実施形態による電動機について説明する。

【００１１】最初に図１を用いて、本発明の一実施形態
による電動機の全体構造について説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施形態による電動機
の上半断面図である。

【００１３】本実施形態においては、回転検出器を有し
た電気自動車用永久磁石式同期電動機を例にとって説明
するが、他の回転検出器を有した永久磁石式電動機に適
用できるものである。

【００１４】シャフト１の軸方向のほぼ中央部には、円
柱形状のロータ３が固定されている。ロータ３の内部に
は、永久磁石２が固定されている。ロータ３内の永久磁
石２の配置については、図５を用いて後述する。シャフ
ト１の両端には、ベアリング４ａ，４ｂの内輪側が取り
付けられている。ベアリング４ａ，４ｂの外輪側は、そ
れぞれ、フロント側エンドブラケット５及びリヤ側エン
ドブラケット６によって保持されている。従って、ロー
タ３及びシャフト１は、フロント側エンドブラケット５
及びリヤ側エンドブラケット６に対して、ベアリング４
ａ，４ｂにより回転可能に支持されている。

【００１５】フロント側エンドブラケット５及びリヤ側
エンドブラケット６は、それぞれ、ステータフレーム７
の両端部にインロー嵌合され、ボルト等によって締結さ
れている。ステータフレーム７には、電動機を車両に搭
載するためのマウントボスなどの造形部が設けられてい
る。ステータフレーム７は、略円筒形状であり、ステー
タフレーム７の略中央部の内面側には、ステータ８が固
定されている。

【００１６】電動機のステータ８には、電機子巻線が施
されるため、ステータ８の軸長は、コイルエンド分だ
け、ロータ３の軸長よりも長くなる。そこで、電動機の
ステータ８の軸長とロータ３の軸長の差異により生じる
ステータ８のコイルエンド部内径とシャフト１間の空所
部に向けて、フロント側エンドブラケット５及びリヤ側
エンドブラケット６は、内側に湾曲させて形成されてい
る。

【００１７】リヤ側エンドブラケット６の湾曲させた空
所に、回転検出器９が取り付けられている。本実施形態
における回転検出器９は、電動機の回転変位及び磁極位
置の両方を検出することができるものである。回転検出
器９の詳細な構成については、図２及び図３を用いて後
述する。

【００１８】電動機のリヤ側エンドブラケット６には、
円筒面と端面とからなる嵌合部６ａが形成されており、
この嵌合部６ａにエンコーダベース１０の外周部で嵌合
し、ボルト１２ａにより締め付け固定される。エンコー
ダベース１０は、回転検出器９の取り付け基準となるも
のであり、このエンコーダベース１０に着脱可能な回転
検出器９が取り付けられる。回転検出器９の取り付け構
造の詳細については、図２を用いて後述する。

【００１９】エンコーダカバー１３が、リヤ側エンドブ
ラケト６に、ボルト１２ｂにより締め付け固定される。
エンコーダカバー１３は、回転検出器９に対する防水・
防塵及びサービス性向上のために設けられるものであ
り、リヤ側エンドブラケット６に対して着脱可能であ
る。

【００２０】次に、図２を用いて、本発明の一実施形態
による電動機に取り付けられる回転検出器の取り付け構
造について説明する。

【００２１】図２は、本発明の一実施形態による電動機
に取り付けられる回転検出器の部分拡大断面図である。

【００２２】図２に示すように、回転検出器９は、電動
機のリヤ側エンドブラケット６の端面より内部の空所部
に取り付けられている。回転検出器９は、メンテナンス
のため、着脱可能な別構造体となっており、回転検出器
９の本体は、電動機本体から取り外すことができる構造
となっている。

【００２３】エンコーダベース１０は、リヤ側エンドブ
ラケット６を湾曲させてできたリヤ側エンドブラケット
６の後端部の空所を有効活用できるに、略平板な形状で
形成されている。エンコーダベース１０は、その中央部
に、シャフト１が貫通するリング状の突起１０ａを有し
ている。リヤ側エンドブラケット６の円筒面と端面とか
らなる嵌合部６ａにエンコーダベース１０の外周部を嵌
合しボルト１２ａにて固定することにより、シャフト１
とエンコーダベース１０が同芯上となるように組み立て
られる。

【００２４】回転検出器９の一部を構成するモジュール
１４は、出力信号を変換する回路を形成したプリント基
板１５に、予めボルト１２ｃ及びナット１２ｆにて固定
されている。モジュール１４は、一対の発光ダイオード
側モジュール１４ａと受光ダイオード側モジュール１４
ｂで分割し構成されている。

【００２５】発光ダイオード側モジュール１４ａと受光
ダイオード側モジュール１４ｂの組み立ては、図３にて
詳細を説明する位置決め用ピン１４ｉにより組み付け位
置が決まり、発光ダイオード側モジュール１４ａに設け
たリードタンシ１４ｅと受光ダイオード側モジュール１
４ｂに設けたリードタンシ１４ｆが接続されることによ
り、電気的導通がなされる構造になっている。

【００２６】また、組み付け後の脱落防止のため、発光
ダイオード側モジュール１４ａと受光ダイオード側モジ
ュール１４ｂに各々設けたロック機構１４ｇが噛み合う
ことにより、組み付け後の脱落が生じない構造としてい
る。

【００２７】各々のフォトカプラ２１は、組み合わせら
れて形成するコ字状スリット１４ｃ部に挿入される回転
板１６を挟む位置に組み込まれている。フォトカプラ２
１は、図３を用いて後述するように、回転変位検出用に
２対設けられ、磁極位置検出用に３対設けられている。

【００２８】回転板１６には、図４で後述する回転変位
を検出するためのスリット窓１６ａと磁極位置を検出す
るためのスリット窓１６ｂが形成されている。フォトカ
プラ２１が、回転板１６に設けられたスリット窓を挟ん
で設けられている。モジュール１４の受光ダイオード側
モジュール１４ｂには、電動機のシャフト１の貫通側に
３点リブ１４ｄが一体成形されている。

【００２９】プリント基板１５と上記受光ダイオーダ側
モジュール１４ｂとによって組み立てられたモジュール
サブＡＳＳＹは、受光ダイオード側モジュール１４ｂの
リブ１４ｄの内径側をエンコーダベース１０の突起１０
ａの外径側に沿うように挿入し、ボルト１２ｄを用い
て、エンコーダベース１０に固定される。

【００３０】受光ダイオード側モジュール１４ｂのリブ
１４ｄの内径は、エンコーダベース１０の突起１０ａの
外径と圧入寸法となっており、モジュールサブＡＳＳＹ
の取り付け時に生じるラジアル方向のガタを極力抑えて
いる。シャフト１の回転検出器９側先端に設けた段差部
１ａは、回転板１６がモジュール１４の組み合わせられ
て形成するコ字状スリット１４ｃ部の中央に位置するよ
うな位置寸法に形成されている。

【００３１】回転板１６は、図５で後述するシャフト１
に設けたピン１ｃに図４で後述する回転板に設けたピン
貫通穴１６ｅを係合し、図５で後述するシャフト１先端
の回転板挿入部１ｂより回転板１６固定位置である段差
１ａ部まで挿入し、リテーナ１８を介しボルト１２ｅを
シャフト１に締め付けることにより固定される。

【００３２】エンコーダカバー１３は、リヤ側エンドブ
ラケット６にボルト１２ｂにより締め付け固定される。
エンコーダカバー１３とリヤ側エンドブラケット６の接
合面には、防水・防塵のため、シーリング剤等を介して
締め付け固定されている。

【００３３】次に、図３を用いて、本発明の一実施形態
による電動機に用いる回転検出器を反駆動軸側から見た
形状について説明する。図３は、本発明の一実施形態に
よる電動機に用いる回転検出器を反駆動軸側から見た平
面図である。

【００３４】モジュール１４は、回転変位を検出するフ
ォトカプラ２１ａ，２１ｂ及び磁極位置を検出するフォ
トカプラ２１ｕ，２１ｖ，２１ｗを、コ字状の馬蹄形形
状に一体で成形する構成となっている。

【００３５】フォトカプラ２１ａ，２１ｂは、それぞれ
Ａ相，Ｂ相の回転変位を検出する。フォトカプラ２１
ａ，２１ｂは、回転板１６の外径側に設けられており、
回転板１６の回転変位検出用スリット窓１６ａの位置す
るところに、回転板１６を挟んで一対ずつ設けられてい
る。

【００３６】フォトカプラ２１ｕ，２１ｖ，２１ｗは、
それぞれＵ相，Ｖ相，Ｗ相の磁極位置を検出する。フォ
トカプラ２１ｕ，２１ｖ，２１ｗは、回転板１６の内径
側に設けられており、回転板１６の磁極位置検出用スリ
ット窓１６ｂの位置するところに、回転板１６を挟んで
一対ずつ設けられている。回転変位検出用スリット窓１
６ａ及び磁極位置検出用スリット窓１６ｂの詳細につい
ては、図４を用いて後述する。

【００３７】受光ダイオード側モジュール１４ｂをプリ
ント基板１５に組み付けモジュールサブＡＳＳＹとした
後、エンコーダベース１０に取り付ける。回転板１６を
シャフト１先端の回転板挿入部１ｂより回転板１６固定
位置である段差１ａまで挿入し、発光ダイオード側モジ
ュール１４ａを受光ダイオード側モジュール１４ｂに取
り付ける。

【００３８】この時、発光ダイオード側モジュール１４
ａと受光ダイオード側モジュール１４ｂの位置決めは、
受光ダイオード側モジュール１４ｂに設けた位置決めピ
ン挿入孔１４ｈに発光ダイオード側モジュール１４ａに
一体で成形した位置決め用ピン１４ｉが挿入されること
により達成される。また、組み付け後の脱落防止のた
め、発光ダイオード側モジュール１４ａと受光ダイオー
ド側モジュール１４ｂに各々設けたロック機構１４ｇが
噛み合うことにより、組み付け後の脱落が生じない構造
としている。なお、受・発光フォトカプラ２１は、発光
ダイオード側モジュール１４ａと受光ダイオード側モジ
ュール１４ｂに各々一体で形成したリードタンシ１４ｅ
及び１４ｆが接続されることにより、電気的導通がなさ
れる構造になっている。

【００３９】シャフト１の先端は、図２に示すように、
モジュール１４のコ字状スリット部１４ｃよりも突出し
ているため、モジュール１４の発光ダイオード側モジュ
ール１４ａと受光ダイオード側モジュール１４ｂとで形
成されるコ字状スリット部１４ｃの中心で分割されてい
ることで、回転板１６の組み立ては容易に行える。さら
に、プリント基板１５の上には、ＩＣ等の電子回路部品
が実装されているが、モジュール１４の形状を馬蹄形形
状とすることにより、電子回路部品の取り付けスペース
を十分確保することが可能となる。なお、回転板１６の
装着後、リテーナ１８を取り付け、ボルト１２ｅでシャ
フト１に締め付けることにより、回転板１６が固定され
る。フォトカプラ２１ａ，２１ｂ及びフォトカプラ２１
ｕ，２１ｖ，２１ｗによって検出された回転変位及び磁
極位置の信号は、プリント基板１５に固定されたコネク
タ１９ａ及び１９ｂからリード線２０ａ及び２０ｂを介
して、図示しない車両側リード線に接続され伝送され
る。

【００４０】プリント基板１５には、シャフト１を中心
とした同芯円上に設けた長穴１５ａが数個設けてある。
したがって、プリント基板１５は、シャフト１を中心と
して長穴１５ａの円周方向に回転可能であり、永久磁石
２付きロータ３が発生する誘起電圧の波形と磁極位置検
出の波形を合わせる微調整を行うことができる。プリン
ト基板１５を回転調整する際には、エンコーダベース１
０の反駆動軸側に設けたリブ１０ｂとモジュール１４の
外径側に設けた数個の溝１４ｊに回転調整用の治具を差
込み、治具を回転させることによりプリント基板１５が
シャフト１を中心に回転させることが可能となる。

【００４１】したがって、微調整は、回転板１６をシャ
フト１に固定した状態で永久磁石２付きロータ３を回転
させながら、プリント基板１５を回転させることができ
るため、容易に磁極位置合わせを行うことができる。回
転変位を検出するフォトカプラ２１ａ,２１ｂの取り付
け角度は、Ａ,Ｂ相の位相差をもって出力できる角度と
なる様に配置し成形してある。磁極位置を検出するフォ
トカプラ２１ｕ，２１ｖ，２１ｗの取り付けは、永久磁
石２を用いたロータ３が発生する誘起電圧の波形の位相
に相当する角度となる様に配置し成形してある。

【００４２】次に、図４を用いて、本発明の一実施形態
による電動機に用いる回転検出器の回転板の形状につい
て説明する。

【００４３】図４は、本発明の一実施形態による電動機
に用いる回転検出器の回転板の平面図である。非磁性体
からなる回転板１６は、外周側に回転変位を検出するた
めのスリット窓１６ａを備えており、また、内周側に磁
極位置を検出するためのスリット窓１６ｂを備えてい
る。回転変位を検出するためのスリット窓１６ａは、回
転板１６の円周上に３６０個形成されており、それぞれ
のスリット窓１６ａは、等間隔に形成されている。磁極
位置を検出するためのスリット窓１６ｂは、回転板１６
の円周上に４個形成されており、それぞれのスリット窓
１６ｂは、等間隔に形成されている。

【００４４】本実施形態においては、８極の永久磁石２
のロータ３を用いているため、磁極位置を検出するため
のスリット窓１６ｂの数は、磁極対数に等しい４個とし
ているが、６極のものであれば、磁極位置を検出するた
めのスリット窓１６ｂの数は、３個とすればよいもので
ある。

【００４５】回転板１６の中心部には、ロータ３を固定
するシャフト１に挿入するための貫通穴１６ｃが設けら
れている。貫通穴１６ｃは、円筒状の立ち上がり部１６
ｄを設けた形状になっている。回転板１６の円筒状の立
ち上がり部１６ｄ内径は、シャフト１の回転板挿入部１
ｂ外径と圧入寸法となっており、回転板１６取り付け時
に生じるラジアル方向のガタを極力抑え、シャフト１と
同芯で回転できる形状としている。

【００４６】貫通穴１６ｃ外周側には、ピン貫通穴１６
ｅが形成されている。ピン貫通穴１６ｅは、シャフト１
に挿入する際に、シャフト１に設けられているピン１ｃ
と係合することにより、永久磁石２付きロータ３に組み
込まれている永久磁石２の位置と磁極検出用スリット窓
１６ｂの位置が合うように設けられている。なお、この
点については、図５に示すロータ３の形状を用いて、後
述する。

【００４７】また、回転板１６は、シャフト１の段差１
ａ部とリテーナ１８との間に設置され、ボルト１２ｅの
締め付け軸力により固定されており、ボルト１２ｅの締
め付け軸力が変化してもピン貫通穴１６ｅを設けること
により、回転板１６は、シャフト１に対して空転しない
ようになっている。

【００４８】次に、図５を用いて、本発明の一実施形態
による電動機に用いるロータの形状について説明する。
図５は、本発明の一実施形態による電動機に用いるロー
タの斜視図である。

【００４９】シャフト１の回転検出器９の取り付け側先
端には、図４に示した回転板１６の中心部に設けたシャ
フト１の挿入用貫通穴１６ｃが係合され、挿入されるた
めの回転板挿入部１ｂ及び回転板１６をモジュール１４
のコ字状スリット部１４ｃの位置するところに固定する
ための段差１ａ部が形成されている。また、後述するロ
ータ３の永久磁石２を挿入するための複数設けた貫通穴
３ｂの内、一つの貫通穴３ｂの中心となる位置にピン１
ｃが形成されている。

【００５０】シャフト１の位置決め用ピン１ｃに図４に
示した回転板１６のピン貫通穴16ｅを合わせて回転板１
６を組み込むことにより、回転板１６をシャフト１に挿
入する際にロータ３に組み込まれている永久磁石２の位
置と磁極検出用スリット窓１６ｂの位置が合致する。

【００５１】したがって、永久磁石２の位置と磁極検出
用スリット窓１６ｂとの位置合わせが容易に行えるよう
になっている。また、回転板１６を段差１ａ部まで挿入
することにより、モジュール１４のコ字状スリット部１
４ｃの位置するところに固定できる。

【００５２】上記ロータ３を形成するロータコア３ａの
外周側には、永久磁石２を挿入するための貫通穴３ｂが
極数の数だけ形成されている。本実施形態では、８極の
永久磁石２のロータ３であるため、貫通穴３ｂの個数は
８個である。ロータコア３ａの中心部には、シャフト１
を挿入するための貫通穴３ｃが形成されている。永久磁
石２を挿入するための貫通穴３ｂとシャフト１を挿入す
るための貫通穴３ｃとの間には、複数個の孔３ｄが設け
られている。孔３ｄは、電動機の計量化及び冷却性向上
化を図るために用いられる。

【００５３】次に、図６を用いて、本発明の一実施形態
による電動機のロータ回転に伴う誘起電圧について説明
する。

【００５４】図６は、本発明の一実施形態による電動機
のロータ回転に伴うステータに誘起される各相の誘起電
圧及び回転検出器によって検出された各相の磁極位置信
号の関係について説明する波形図である。

【００５５】電動機のロータ３回転に伴うステータ８に
誘起されるＵ相，Ｖ相，Ｗ相に誘起される電圧は、図示
するようにそれぞれ３０°ずつ位相のずれた波形とな
る。また、回転検出器９によって検出されたＵ相，Ｖ
相，Ｗ相の磁極位置信号は、それぞれ誘起電圧の正の半
波において電圧Ｖｃｃを有し、負の半波において電圧０
を有するパルス状の波形となる。Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の磁
極位置信号は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の誘起電圧に対応して
図示するようにそれぞれ３０°ずつ位相のずれた波形と
なる。

【００５６】本実施形態における電動機を制御する上
で、各相の誘起電圧波形の相順と回転検出器９の各相の
出力波形との相順が合っていることが重要である。この
相順をチェックすることにより、組み付け時の誤りをチ
ェックすることができるものである。

【００５７】次に、図７を用いて、本発明の一実施形態
による電動機の回転検出器によって検出された各相の磁
極位置信号と回転変位の信号について説明する。図７
は、本発明の一実施形態による電動機のロータ回転に伴
う回転検出器によって検出された各相の磁極位置信号と
回転変位の信号の関係について説明する波形図である。
図示の例では、３相８極，１回転３６０パルスの場合の
回転検出器が出力する波形図を示している。磁極位置の
検出波形であるＵ相，Ｖ相，Ｗ相波形は、図４に示した
回転板１６の磁極位置検出用スリット窓１６ｂにより相
順毎に出力される。各相の位相差は、図６において説明
したように３０°である。

【００５８】また、回転変位の検出波形であるＡ相，Ｂ
相の波形は、図４に示した回転板１６の回転変位検出用
スリット窓１６ａにより相順毎に出力される。Ａ相，Ｂ
相の波形は、１周期が１°でありハイレベルの期間が
０.５° ，ローレベルの期間が０.５°の繰り返し波形
となる。また、Ｂ相の波形は、Ａ相の波形に対して０.
２５° だけ位相がずれている。

【００５９】この位相差は、図３において説明したよう
に、フォトカプラ２１ａ，２１ｂの取り付け角度により
得られるものである。回転変位の検出波形であるＡ相，
Ｂ相の波形は、本実施形態の電動機を制御する上で、各
相の波形が逆転等の現象が起きないように組み付けるこ
とが重要である。

【００６０】そのためには、図５において説明したよう
に、永久磁石２の位置するところにピン１ｃを形成した
シャフト１を用い、図４に示した回転板１６のピン貫通
穴１６ｅを合わせて回転板１６を組み込むことにより固
定され、さらに、予め位相差分の取り付け角度を持たせ
て回転変位検出用のフォトカプラ２１をモジュール１４
に一体成形することにより、各相の波形が逆転等の現象
が起きないように組み付けることが可能となる。

【００６１】以上説明したように、図３に示した本実施
形態による回転検出器９は、磁極位置検出のセンサ部で
あるフォトカプラ２１と、回転変位検出のセンサ部であ
るフォトカプラ２１とを一体化してあるモジュール１４
と、磁極位置検出のスリット窓１６ｂと回転変位検出の
スリット窓１６ａとを一体化してある回転板１６とに構
成してあるため、回転検出器９自体を小型化できる。し
たがって、回転検出器９を備えた電動機自体を小型化す
ることができるものである。特に、電動車両に用いる電
動機においては、その取り付けスペースに制約がある点
からも本実施形態のように、電動機を小型化できること
は、その取り付けスペースの制約上からも優位なもので
ある。

【００６２】また、図３に示した本実施形態によるモジ
ュール１４は、磁極位置検出のセンサ部であるフォトカ
プラ２１ｕ，２１ｖ，２１ｗと回転変位検出のセンサ部
であるフォトカプラ２１ａ，２１ｂとを発光ダイオード
側モジュール１４ａと受光ダイオード側モジュール１４
ｂで分割し、一体化してあるものである。その結果、回
転板１６の取り付け作業性を向上させることができる。

【００６３】また、図３に示した本実施形態によるモジ
ュール１４は、馬蹄形形状としてあるため、モジュール
１４を小型化でき、プリント基板１５上の電子回路部品
の取り付けスペースをも十分に確保し得るものとなる。

【００６４】また、図３に示した本実施形態によるモジ
ュール１４は、その中心部よりに複数のリブ１４ｄを有
している構造としたため、エンコーダベース１０に組み
付ける時の芯出しが容易となる。

【００６５】また、図５に示したように、シャフト１
は、回転板挿入部１ｂが設けられており、ピン１ｃに図
４に示した回転板１６のピン貫通穴１６ｅを係合させる
ようにしたため、永久磁石２の位置と磁極位置検出用の
スリット窓１６ｂの位置合わせが容易に行えるようにな
るものである。

【００６６】さらに、図１に示したように、回転検出器
９は、電動機のリヤ側エンドブラケット６の湾曲させた
空所内に取り付けるようにしているため、ステータ８側
の軸長がロータ３側の軸長よりも長いことによって生じ
る空所を利用して、電動機本体の全長を長くすることな
く回転検出器９の取り付けが可能となっており、回転検
出器９を備えた電動機を小型化することが可能となって
いる。

【００６７】なお、上述した説明では、永久磁石２位置
と回転板１６の位置をシャフト１に設けたピン１ｃの位
置を基準として決定するようにしたが、磁極位置を軸端
部形状に現わすことをすれば、他の構造をとってもよい
ものである。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、永久磁石式の回転子を
用いた回転検出器を備えた電動機を小型化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による電動機の上半断面図
である。

【図２】本発明の一実施形態による電動機に取り付けら
れる回転検出器の部分拡大断面図である。

【図３】本発明の一実施形態による電動機に用いる回転
検出器を反駆動軸側から見た平面図である。

【図４】本発明の一実施形態による電動機に用いる回転
検出器の回転板の平面図である。

【図５】本発明の一実施形態による電動機に用いるロー
タの斜視図である。

【図６】本発明の一実施形態による電動機のロータ回転
に伴いステータに誘起される各相の誘起電圧及び回転検
出器によって検出された各相の磁極位置信号の関係につ
いて説明する波形図である。

【図７】本発明の一実施形態による電動機のロータ回転
に伴う回転検出器によって検出された各相の磁極位置信
号と回転変位の信号の関係について説明する波形図であ
る。

【符号の説明】

１…シャフト、１ａ…段差、１ｂ…回転板挿入部、１ｃ
…ピン、２…永久磁石、３…ロータ、３ａ…ロータコ
ア、３ｂ…永久磁石用貫通穴、３ｃ，１６ｃ…シャフト
貫通穴、３ｄ…孔、４ａ，４ｂ…ベアリング、５…フロ
ント側エンドブラケット、６…リヤ側エンドブラケッ
ト、６ａ…嵌合部、７…ステータフレーム、８…ステー
タ、９…回転検出器、１０…エンコーダベース、１０ａ
…突起、10ｂ，１４ｄ…リブ、１２ａ〜１２ｅ…ボル
ト、１２ｆ…ナット、１３…エンコーダカバー、１４…
モジュール、１４ａ…発光ダイオード側モジュール、１
４ｂ…受光ダイオード側モジュール、１４ｃ…コ字状ス
リット、１４ｅ，１４ｆ…リードタンシ、１４ｇ…ロッ
ク機構、１４ｈ…ピン挿入孔、１４ｉ…位置決め用ピ
ン、１４ｊ…溝、１５…プリント基板、１５ａ…長穴、
１６…回転板、１６ａ…回転変位検出用スリット窓、１
６ｂ…磁極位置検出用スリット窓、１６ｄ…円筒上の立
ち上がり、１６ｅ…ピン貫通穴、１８…リテーナ、１９
ａ，１９ｂ…コネクタ、２０ａ，２０ｂ…リード線、２
１…フォトカプラ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】永久磁石式の回転子を用い、この回転子の
   磁極位置と回転変位を検出する回転検出器を有する電動
   機において、上記回転検出器は、回転変位を検出するフ
   ォトカプラと磁極位置を検出するフォトカプラが発光部
   と受光部とに分割され各々一体的に取り付けられたモジ
   ュールから構成されることを特徴とする電動機用回転検
   出器。
2. 【請求項２】請求項１記載の電動機において、上記モジ
   ュールの分割面を上記回転子によって回転されるととも
   に、上記回転変位を検出するためのスリット窓と上記磁
   極位置を検出するためのスリット窓とが一体で形成され
   た回転板が上記フォトカプラの間に位置するところに設
   定したことを特徴とする電動機用回転検出器。
3. 【請求項３】請求項１記載の電動機において、上記受光
   部を形成するモジュールの中心部に一体で形成された複
   数のリブを有することを特徴とする電動機用回転検出
   器。
4. 【請求項４】請求項１記載の電動機において、上記回転
   板の中心部に円筒状の突起部を有することを特徴とする
   電動機用回転検出器。
5. 【請求項５】請求項１記載の電動機において、上記モジ
   ュールに中心部を基準に回転可能な機構を備えたことを
   特徴とする電動機用回転検出器。