JPWO2020136753A1 - Manufacturing method of motor with rotation sensor and motor with rotation sensor - Google Patents

Manufacturing method of motor with rotation sensor and motor with rotation sensor Download PDF

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琢磨 野見山
誠 畑
宏史 池田
和馬 中口
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Abstract

固定子3を内部に有するハウジング2と、シャフト41、回転子42、検出対象部43を有しており、前記ハウジング2の内部の所定位置に配置するに際して当該ハウジング2に干渉しない外径を有する回転子ユニット4と、前記ハウジング2に設けられる回転センサ5と、を備え、前記検出対象部43が、基部431と、シャフト装着部432と、外径寸法が前記基部431の外径寸法以下とされた突出部433とを備えた、回転センサ付き電動機1を製造するための製造方法であって、前記回転子ユニット4を組み立てて前記構成とする工程と、前記構成の前記回転子ユニット4を軸方向における一方から前記ハウジング2に挿入して固定する工程と、を有する、回転センサ付き電動機1の製造方法である。It has a housing 2 having a stator 3 inside, a shaft 41, a rotor 42, and a detection target portion 43, and has an outer diameter that does not interfere with the housing 2 when it is arranged at a predetermined position inside the housing 2. A rotor unit 4 and a rotation sensor 5 provided in the housing 2 are provided, and the detection target portion 43 includes a base portion 431, a shaft mounting portion 432, and an outer diameter dimension equal to or less than the outer diameter dimension of the base portion 431. It is a manufacturing method for manufacturing an electric motor 1 with a rotation sensor provided with a protruding portion 433, wherein the step of assembling the rotor unit 4 to form the configuration and the rotor unit 4 having the configuration are described. It is a method of manufacturing an electric motor 1 with a rotation sensor, which comprises a step of inserting and fixing the housing 2 from one side in the axial direction.

Description

本発明は、回転センサ付き電動機の製造方法及び回転センサ付き電動機に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an electric motor with a rotation sensor and an electric motor with a rotation sensor.

電動機とインバータとを一体化したいわゆる「機電一体型電動機」が存在している。この一例として回転センサ付き電動機がある(例えば特許文献1)。 There is a so-called "motor-electric integrated motor" that integrates an electric motor and an inverter. An example of this is an electric motor with a rotation sensor (for example, Patent Document 1).

回転センサは、例えば、電動機の回転子とシャフトが一体になった回転子ユニットに設けられた検出対象部(「センサターゲット」ともいう)に対向するように設けられたことで、回転子ユニットの回転を検知する。回転センサの一例としては、磁気を検知する磁気センサが挙げられる。 The rotation sensor is provided, for example, so as to face a detection target portion (also referred to as a “sensor target”) provided in the rotor unit in which the rotor and the shaft of the motor are integrated. Detect rotation. An example of a rotation sensor is a magnetic sensor that detects magnetism.

日本国特許第6071850号公報Japanese Patent No. 6071850

ここで、検出対象部の外径寸法によっては、回転子ユニットを固定子が設けられたケーシングに組み付ける工程と、前記工程終了後に検出対象部を回転子ユニットに取り付ける工程とが必要であった。この場合、工程が増加するという問題がある。また、回転子ユニットの組付け工程と検出対象部の取り付け工程を別々に実施すると、取り付け誤差により、回転子ユニットに対する検出対象部の取り付け位置にばらつきが生じてしまいやすくなる。そうなると、回転センサの検出精度に影響が出るため好ましくない。 Here, depending on the outer diameter of the detection target portion, a step of assembling the rotor unit to the casing provided with the stator and a step of attaching the detection target portion to the rotor unit after the completion of the step are required. In this case, there is a problem that the number of processes increases. Further, if the assembly step of the rotor unit and the mounting step of the detection target portion are performed separately, the mounting error of the detection target portion tends to cause variations in the mounting position of the detection target portion with respect to the rotor unit. If this happens, the detection accuracy of the rotation sensor will be affected, which is not preferable.

そこで本発明は、工程の増加を抑制しつつ、回転センサの検出精度を安定させることができる、回転センサ付き電動機の製造方法及び回転センサ付き電動機を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electric motor with a rotation sensor and an electric motor with a rotation sensor that can stabilize the detection accuracy of the rotation sensor while suppressing an increase in the number of steps.

本発明は、周方向に配置された固定子を内部に有するハウジングと、軸方向に延びるシャフト、及び、前記シャフトの軸方向周りに回転するように構成された回転子ユニットであって、前記固定子の径内側に位置する回転子、及び、前記シャフトに設けられた検出対象部を有しており、かつ、前記ハウジングの内部の所定位置に配置するに際して当該ハウジングに干渉しない外径を有する回転子ユニットと、前記ハウジング内において前記検出対象部に対し径方向に対向して設けられる回転センサと、を備え、前記検出対象部が、軸方向基準で回転対称形状の基部と、前記基部から軸方向一方側に延びており前記シャフトに装着されるシャフト装着部と、前記基部から軸方向他方側に延びており外径寸法が前記基部の外径寸法以下とされた突出部とを備えた、回転センサ付き電動機を製造するための製造方法であって、前記回転子ユニットを組み立てて前記構成とする工程と、前記構成の前記回転子ユニットを軸方向における一方から前記ハウジングに挿入して固定する工程と、を有する、回転センサ付き電動機の製造方法である。 The present invention is a housing having a stator arranged in the circumferential direction, a shaft extending in the axial direction, and a rotor unit configured to rotate around the axial direction of the shaft, and the fixing thereof. A rotation having a rotor located inside the diameter of the child and a detection target portion provided on the shaft, and having an outer diameter that does not interfere with the housing when placed at a predetermined position inside the housing. A child unit and a rotation sensor provided in the housing so as to face the detection target portion in the radial direction are provided. It is provided with a shaft mounting portion extending to one side in the direction and mounted on the shaft, and a protruding portion extending from the base portion to the other side in the axial direction and having an outer diameter dimension equal to or less than the outer diameter dimension of the base portion. It is a manufacturing method for manufacturing an electric motor with a rotation sensor, in which the step of assembling the rotor unit to form the configuration and the rotor unit having the configuration are inserted into and fixed to the housing from one side in the axial direction. It is a manufacturing method of an electric motor with a rotation sensor having a process.

そして本発明は、周方向に配置された固定子を内部に有するハウジングと、軸方向に延びるシャフト、及び、前記シャフトの軸方向周りに回転するように構成された回転子ユニットであって、前記固定子の径内側に位置する回転子、及び、前記シャフトに設けられた検出対象部を有しており、かつ、前記ハウジングの内部の所定位置に配置するに際して当該ハウジングに干渉しない外径を有する回転子ユニットと、前記ハウジング内において前記検出対象部に対し径方向に対向して設けられる回転センサと、を備え、前記検出対象部が、軸方向基準で回転対称形状の基部と、前記基部から軸方向一方側に延びており前記シャフトに装着されるシャフト装着部と、前記基部から軸方向他方側に延びており外径寸法が前記基部の外径寸法以下とされた突出部とを備えた、回転センサ付き電動機である。 The present invention comprises a housing having a stator arranged in the circumferential direction, a shaft extending in the axial direction, and a rotor unit configured to rotate around the axial direction of the shaft. It has a rotor located inside the diameter of the stator and a detection target portion provided on the shaft, and has an outer diameter that does not interfere with the housing when it is placed at a predetermined position inside the housing. A rotor unit and a rotation sensor provided in the housing so as to face the detection target portion in the radial direction are provided. It is provided with a shaft mounting portion extending to one side in the axial direction and mounted on the shaft, and a protruding portion extending from the base portion to the other side in the axial direction and having an outer diameter dimension equal to or less than the outer diameter dimension of the base portion. , An electric motor with a rotation sensor.

そして、本発明は、前記突出部は、磁性体からなり、前記基部に対して周方向に間隔をおいて設けられた複数の突極から構成され、前記回転センサは、前記突出部の径外位置に設けられた永久磁石内蔵型の磁気センサとできる。 Further, in the present invention, the protruding portion is made of a magnetic material, and is composed of a plurality of salient poles provided at intervals in the circumferential direction with respect to the base portion, and the rotation sensor is outside the diameter of the protruding portion. It can be a magnetic sensor with a built-in permanent magnet installed at the position.

図1は、本実施形態の回転センサ付き電動機の概略構造を示す径方向の半断面図である。FIG. 1 is a radial half-sectional view showing a schematic structure of an electric motor with a rotation sensor according to the present embodiment. 図2は、検出対象部(第1実施形態)を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a detection target portion (first embodiment). 図3Aは検出対象部(第1実施形態)と回転センサの位置関係を示す概略図である。FIG. 3A is a schematic view showing the positional relationship between the detection target portion (first embodiment) and the rotation sensor. 図3Bは回転センサの出力信号の変化を示すグラフである。FIG. 3B is a graph showing changes in the output signal of the rotation sensor. 図4は、検出対象部(第2実施形態)を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a detection target portion (second embodiment).

本発明につき実施形態を例示して、図面とともに以下説明を行う。なお、以下の「軸方向」は図1における左右方向に対応し、「径方向」は図1における上下方向に対応している。また、「周方向」は軸方向に対して取り巻く方向である。 An embodiment of the present invention will be illustrated below with reference to the drawings. The following "axial direction" corresponds to the left-right direction in FIG. 1, and the "diameter direction" corresponds to the vertical direction in FIG. 1. Further, the "circumferential direction" is a direction surrounding the axial direction.

本実施形態の回転センサ付き電動機1は、概略図である図1に示すように、ハウジング2、回転子ユニット4、回転センサ5を備える。なお、電動機部分の構成は一般的な電動機の構成と同じであるため、詳細な説明は行わない。ちなみに、本実施形態の回転センサ付き電動機1は、自動車用過給器に組み込んでタービンの回転を補助するために用いられる。ただし、これは一例に過ぎず、回転センサ付き電動機1の用途はこれに限定されない。 As shown in FIG. 1, which is a schematic diagram, the motor 1 with a rotation sensor of the present embodiment includes a housing 2, a rotor unit 4, and a rotation sensor 5. Since the configuration of the motor portion is the same as the configuration of a general motor, detailed description will not be given. Incidentally, the motor 1 with a rotation sensor of the present embodiment is used to assist the rotation of the turbine by incorporating it into a turbocharger for an automobile. However, this is only an example, and the application of the motor 1 with a rotation sensor is not limited to this.

ハウジング2は、回転センサ付き電動機1の外装を構成しており、周方向に配置された固定子3を内部に有する。本実施形態のハウジング2は、軸方向(図1の左右方向)に延びる略円筒状体である。図1における右端部については閉じられており、同左端部については、組み立て時にシャフト41及び軸受44が通る部分を除いて閉じられている。ただしこれは一例に過ぎず、ハウジング2の構成が限定されるものではない。固定子3に対向して回転子42が軸方向周りに回転することから、固定子3の径方向内面は一定曲率の湾曲面に沿って配置される。ハウジング2の内部には、回転センサ付き電動機1に関する計測、制御等を行う回路基板(図示せず、以下同じ)が設けられている。 The housing 2 constitutes the exterior of the motor 1 with a rotation sensor, and has a stator 3 arranged in the circumferential direction inside. The housing 2 of the present embodiment is a substantially cylindrical body extending in the axial direction (left-right direction in FIG. 1). The right end portion in FIG. 1 is closed, and the left end portion is closed except for the portion through which the shaft 41 and the bearing 44 pass during assembly. However, this is only an example, and the configuration of the housing 2 is not limited. Since the rotor 42 rotates axially so as to face the stator 3, the radial inner surface of the stator 3 is arranged along a curved surface having a constant curvature. Inside the housing 2, a circuit board (not shown, the same applies hereinafter) for measuring, controlling, and the like related to the motor 1 with a rotation sensor is provided.

回転子ユニット4はハウジング2の内部に配置される。この回転子ユニット4は、軸方向に延びるシャフト41、及び、前記固定子3の径内側に位置する回転子42、及び、前記シャフト41に設けられた検出対象部(センサターゲット)43を有する。 The rotor unit 4 is arranged inside the housing 2. The rotor unit 4 has a shaft 41 extending in the axial direction, a rotor 42 located inside the diameter of the stator 3, and a detection target portion (sensor target) 43 provided on the shaft 41.

回転子ユニット4は軸受44を有する。この軸受44が軸方向に分かれた二箇所でハウジング2に固定されている。この軸受44によりシャフト41が回転可能に支持される。このため、シャフト41、回転子42、検出対象部43が一体で、シャフト41の軸方向周りに回転する。 The rotor unit 4 has a bearing 44. The bearing 44 is fixed to the housing 2 at two points divided in the axial direction. The bearing 44 rotatably supports the shaft 41. Therefore, the shaft 41, the rotor 42, and the detection target portion 43 are integrated and rotate around the axial direction of the shaft 41.

また、この回転子ユニット4は、ハウジング2の内部の所定位置に配置するに際して当該ハウジング2に干渉しない外径を有する。具体的には、組み立て時の回転子ユニット4の挿入方向(図1における右方向)において、回転子ユニット4で各軸受44の奥側に位置する部分の外径寸法が、当該各軸受44の外径寸法よりも小さく形成されている。このように回転子ユニット4がハウジング2に対して干渉しない形状とされていることから、後述のように完成状態の回転子ユニット4を、そのままの状態で、軸方向における一方(挿入方向の手前側)からハウジング2に挿入した上で固定することが可能である。 Further, the rotor unit 4 has an outer diameter that does not interfere with the housing 2 when it is arranged at a predetermined position inside the housing 2. Specifically, in the insertion direction of the rotor unit 4 at the time of assembly (right direction in FIG. 1), the outer diameter dimension of the portion of the rotor unit 4 located on the inner side of each bearing 44 is the outer diameter dimension of each bearing 44. It is formed smaller than the outer diameter. Since the rotor unit 4 has a shape that does not interfere with the housing 2 in this way, the rotor unit 4 in the completed state is left as it is in the axial direction (before the insertion direction) as described later. It can be fixed after being inserted into the housing 2 from the side).

ハウジング2に設けられた回転センサ5は、検出対象部43に対し径方向に対向して設けられている。この回転センサ5としては、ホールICを用いたもの等、磁気により検出を行う磁気センサが用いられている。なお、図1において回転センサ5は浮いて示されているが、実際にはハウジング2に固定されている。 The rotation sensor 5 provided in the housing 2 is provided so as to face the detection target portion 43 in the radial direction. As the rotation sensor 5, a magnetic sensor that detects by magnetism, such as one using a Hall IC, is used. Although the rotation sensor 5 is shown floating in FIG. 1, it is actually fixed to the housing 2.

検出対象部43は、シャフト41の先端部(図1における右端部)に取り付けられるものであって、基部431、シャフト装着部432、突出部433を備える。 The detection target portion 43 is attached to the tip end portion (right end portion in FIG. 1) of the shaft 41, and includes a base portion 431, a shaft mounting portion 432, and a protruding portion 433.

基部431は、軸方向基準で回転対称形状とされている。本実施形態の基部431は、軸方向の厚みが小さい略円板状の部分である。基部431の軸方向視中央には、貫通穴4311が軸方向に貫通している。この貫通穴4311には、シャフト41の先端部に形成されたねじ軸411が貫通する。このねじ軸411にナット412とワッシャ413が通されて、ナット412がねじ込まれることで、検出対象部43をシャフト41に対して固定できる。 The base portion 431 has a rotationally symmetric shape with respect to the axial direction. The base portion 431 of the present embodiment is a substantially disk-shaped portion having a small axial thickness. A through hole 4311 penetrates in the axial direction at the center of the base portion 431 in the axial direction. A screw shaft 411 formed at the tip of the shaft 41 penetrates through the through hole 4311. The nut 412 and the washer 413 are passed through the screw shaft 411, and the nut 412 is screwed in so that the detection target portion 43 can be fixed to the shaft 41.

シャフト装着部432は、基部431から軸方向一方側(図1における左側)に延びておりシャフト41に装着される部分である。本実施形態のシャフト装着部432は、シャフト41の径外を覆う略円筒状の部分である。シャフト装着部432の内径はシャフト41の先端部の外径と略一致している。シャフト装着部432の基端部(図1における左端部)は、軸受44における内輪の先端面、または、シャフト41に形成されている段差414に当接する。これにより、検出対象部43が軸方向にずれないようにでき、前述のナットねじ込みによって、検出対象部43をシャフト41に確実に固定できる。 The shaft mounting portion 432 extends from the base portion 431 to one side in the axial direction (left side in FIG. 1) and is a portion mounted on the shaft 41. The shaft mounting portion 432 of the present embodiment is a substantially cylindrical portion that covers the outside diameter of the shaft 41. The inner diameter of the shaft mounting portion 432 substantially coincides with the outer diameter of the tip portion of the shaft 41. The base end portion (left end portion in FIG. 1) of the shaft mounting portion 432 abuts on the tip surface of the inner ring of the bearing 44 or the step 414 formed on the shaft 41. As a result, the detection target portion 43 can be prevented from shifting in the axial direction, and the detection target portion 43 can be reliably fixed to the shaft 41 by the above-mentioned nut screwing.

突出部433は、基部431から軸方向他方側(図1における右側)に延びており外径寸法が基部431の外径寸法以下とされた部分である。本実施形態では同径とされている。前述のように、回転センサ5は、検出対象部43に対し径方向に対向して設けられていることから、回転センサ5に対して突出部433が軸方向に多少ずれたとしても、回転センサ5と突出部433の外周面との径方向距離は変化しない。このため、軸方向の位置ずれへの対応性が高い。また、突出部433は基部431の外周縁よりも径外方向に突出しない。ここで、例えば特許文献1の図5(b)に示されたような、径方向に突出した部分を有する形状の検出対象部では、回転時の遠心力が大きくなり、また、慣性モーメントが増大してしまう問題があった。これに対して、本実施形態の突出部433ではこのような問題が生じにくい点で有利である。よって、回転センサ付き電動機1の回転特性(例えば、回転加速特性)を良好にできる。このため、高回転で使用する場合において有利である。 The protruding portion 433 is a portion extending from the base portion 431 to the other side in the axial direction (right side in FIG. 1) and having an outer diameter dimension equal to or less than the outer diameter dimension of the base portion 431. In this embodiment, the diameter is the same. As described above, since the rotation sensor 5 is provided so as to face the detection target portion 43 in the radial direction, the rotation sensor 5 is provided even if the protrusion 433 is slightly displaced in the axial direction with respect to the rotation sensor 5. The radial distance between 5 and the outer peripheral surface of the protrusion 433 does not change. Therefore, it is highly compatible with the positional deviation in the axial direction. Further, the protruding portion 433 does not protrude in the outer diameter direction from the outer peripheral edge of the base portion 431. Here, for example, in the detection target portion having a shape having a radially protruding portion as shown in FIG. 5 (b) of Patent Document 1, the centrifugal force during rotation becomes large and the moment of inertia increases. There was a problem of doing it. On the other hand, the protruding portion 433 of the present embodiment is advantageous in that such a problem is unlikely to occur. Therefore, the rotation characteristics (for example, rotation acceleration characteristics) of the motor 1 with a rotation sensor can be improved. Therefore, it is advantageous when used at high rotation speed.

以下、検出対象部43に関して第1〜第2実施形態を例示して説明する。ただし、検出対象部43の構成がこれら例示した構成に限定されるわけではない。なお、各実施形態において機能的に共通する部分は、図において同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the first and second embodiments will be illustrated and described with respect to the detection target unit 43. However, the configuration of the detection target unit 43 is not limited to these exemplified configurations. The parts that are functionally common in each embodiment are designated by the same reference numerals in the drawings, and duplicate description will be omitted.

第1実施形態の検出対象部43は図2に示す形状である。第1実施形態の検出対象部43において、突出部433は、磁性体(具体的には強磁性体)からなり、基部431に対して周方向に間隔をおいて設けられた2個の突極4331,4331から構成されている。具体的には周方向で180度おきに2個の突極4331,4331が基部431から突出している。突極4331,4331を基部431に対して周方向に間隔をおいて設けることで、突出部433の有無、つまり、突出部433において実体のある部分(突極4331)とそうでない部分(空間)という、異なる形態の部分が周方向に隣り合っていることから、回転センサ5における磁束密度の変化を明確にできる。このため、回転センサ5による確実な検出が可能である。各突極4331は周方向で90度にわたって形成されている。なお、図1は第1実施形態の検出対象部43を組み込んだ状態を示している。図1及び図2に示すように、第1実施形態の検出対象部43は、径方向の厚さ寸法につき、先端側よりも基端側の方が大きいテーパ形状とされている。第1実施形態では、内周面のみがテーパ面とされている。このテーパ形状により、厚みのある基端部にて、回転開始時に各突極4331の基端部にかかるせん断力に対抗できつつ、全体としては均一厚さのものよりも軽量化できる点で有利である。また、先端部が軽量であるから、検出対象部43の回転時に各突極4331の先端部が開く(径外方向に変形する)ような挙動が減少する。 The detection target portion 43 of the first embodiment has the shape shown in FIG. In the detection target portion 43 of the first embodiment, the protruding portion 433 is made of a magnetic material (specifically, a ferromagnet), and two salient poles provided at intervals in the circumferential direction with respect to the base portion 431. It is composed of 4331 and 4331. Specifically, two salient poles 4331 and 4331 project from the base 431 at intervals of 180 degrees in the circumferential direction. By providing the salient poles 4331 and 4331 at intervals in the circumferential direction with respect to the base 431, the presence or absence of the protruding portion 433, that is, the portion of the protruding portion 433 that has substance (the salient pole 4331) and the portion that does not (space). That is, since the parts having different forms are adjacent to each other in the circumferential direction, the change in the magnetic flux density in the rotation sensor 5 can be clarified. Therefore, reliable detection by the rotation sensor 5 is possible. Each salient pole 4331 is formed over 90 degrees in the circumferential direction. Note that FIG. 1 shows a state in which the detection target unit 43 of the first embodiment is incorporated. As shown in FIGS. 1 and 2, the detection target portion 43 of the first embodiment has a tapered shape in which the base end side is larger than the tip end side in terms of the thickness dimension in the radial direction. In the first embodiment, only the inner peripheral surface is a tapered surface. This tapered shape is advantageous in that it can withstand the shearing force applied to the base end of each salient pole 4331 at the start of rotation at the thick base end, and at the same time, it can be lighter than the one having a uniform thickness as a whole. Is. Further, since the tip portion is lightweight, the behavior that the tip portion of each salient pole 4331 opens (deforms in the out-of-diameter direction) when the detection target portion 43 rotates is reduced.

第1実施形態の検出対象部43に対応した回転センサ5は、突出部433の径外位置に設けられた永久磁石内蔵型の磁気センサである。この回転センサ5は、図3Aに略示した位置関係に配置される。回転センサ5の回転角と出力との関係は、図3Bに示されたようになる。なお、図3Bに示した回転角は、検出信号の立ち上がりに係る回転角を示している。つまり、回転センサ5に対向して突極4331が位置した場合に回転センサ5の出力が大きくなる(図中の「H」)。一方、回転センサ5に対向して突極4331が位置しない場合の回転センサ5の出力は小さい(図中の「L」)。前述のように各突極4331は周方向で90度にわたって形成されているから、隣り合う2個の突極4331,4331間における隙間も周方向で90度分存在する。このため、図3Bに示すように、「H」と「L」が90度毎に交互に現れる。このような出力値の変化から、回転検出が可能である。 The rotation sensor 5 corresponding to the detection target portion 43 of the first embodiment is a magnetic sensor with a built-in permanent magnet provided at a position outside the diameter of the protrusion 433. The rotation sensor 5 is arranged in the positional relationship substantially shown in FIG. 3A. The relationship between the rotation angle of the rotation sensor 5 and the output is as shown in FIG. 3B. The rotation angle shown in FIG. 3B indicates the rotation angle related to the rising edge of the detection signal. That is, when the salient pole 4331 is positioned facing the rotation sensor 5, the output of the rotation sensor 5 becomes large (“H” in the figure). On the other hand, when the salient pole 4331 is not located facing the rotation sensor 5, the output of the rotation sensor 5 is small (“L” in the figure). As described above, since each salient pole 4331 is formed over 90 degrees in the circumferential direction, there is also a gap of 90 degrees in the circumferential direction between the two adjacent salient poles 4331 and 4331. Therefore, as shown in FIG. 3B, "H" and "L" appear alternately every 90 degrees. Rotation can be detected from such changes in the output value.

第2実施形態の検出対象部43は図4に示す形状である。基本的形状は第1実施形態と同じである。第2実施形態の突出部433は、第1実施形態と同様である2個の突極4331,4331の間を周方向に埋める補完部4332を有している。このため、第2実施形態の突出部433は略円筒状となっている。補完部4332は非磁性体、または、突極4331を構成する磁性体よりも磁性の弱い磁性体から構成されている。補完部4332を設けることによって突出部433を略円筒状とすることにより、回転時に発生する風切音を抑制できる。このため、回転センサ付き電動機1の低騒音化に貢献できる。また、風損も抑制できることから、回転抵抗を小さくできる点でも有利である。ここで、例えば特許文献1の図5(b)に示されたような、径方向に突出した部分を有する形状の検出対象部では、風切音や風損の問題があった。これに対して、第2実施形態の突出部433では、このような問題が生じることがなく有利である。第2実施形態の検出対象部43に対応した回転センサ5は、第1実施形態と同様、永久磁石内蔵型の磁気センサである。 The detection target portion 43 of the second embodiment has the shape shown in FIG. The basic shape is the same as that of the first embodiment. The protruding portion 433 of the second embodiment has a complementary portion 4332 that fills the space between the two salient poles 4331 and 4331 in the circumferential direction, which is the same as that of the first embodiment. Therefore, the protruding portion 433 of the second embodiment has a substantially cylindrical shape. The complementary portion 4332 is made of a non-magnetic material or a magnetic material having a weaker magnetism than the magnetic material constituting the salient pole 4331. By providing the complementary portion 4332 to make the protruding portion 433 substantially cylindrical, the wind noise generated during rotation can be suppressed. Therefore, it is possible to contribute to reducing the noise of the motor 1 with a rotation sensor. In addition, since wind damage can be suppressed, it is also advantageous in that the rotational resistance can be reduced. Here, for example, as shown in FIG. 5 (b) of Patent Document 1, there is a problem of wind noise and wind damage in the detection target portion having a shape having a portion protruding in the radial direction. On the other hand, the protrusion 433 of the second embodiment is advantageous because such a problem does not occur. The rotation sensor 5 corresponding to the detection target unit 43 of the second embodiment is a magnetic sensor with a built-in permanent magnet as in the first embodiment.

次に、回転センサ付き電動機1の製造方法について説明する。まず、ハウジング2に固定子3、及び、回転センサ5を含む回路基板を組み付け、必要な電気配線を行うことで、固定側ユニットを完成させる工程を実施する。なお、回転センサ5を回路基板とは別個に設けることもできる。そして、前記工程に並行して、または、前記工程の後に、回転子ユニット4を完成状態とする工程(つまり、回転子ユニット4を組み立てて前記構成とする工程)を実施する。次に、完成状態の前記回転子ユニット4を軸方向における一方(図1に示す左方)から前記ハウジング2に挿入して固定する工程を実施する。回転子ユニット4の固定は、回転子ユニット4が備える軸受44をハウジング2の内面に固定することで行われる。 Next, a method of manufacturing the motor 1 with a rotation sensor will be described. First, a process of assembling a circuit board including a stator 3 and a rotation sensor 5 to a housing 2 and performing necessary electrical wiring to complete a fixed-side unit is carried out. The rotation sensor 5 may be provided separately from the circuit board. Then, in parallel with the step or after the step, a step of completing the rotor unit 4 (that is, a step of assembling the rotor unit 4 to form the above configuration) is carried out. Next, a step of inserting and fixing the completed rotor unit 4 into the housing 2 from one side in the axial direction (left side shown in FIG. 1) is carried out. The rotor unit 4 is fixed by fixing the bearing 44 included in the rotor unit 4 to the inner surface of the housing 2.

前述のように、回転子ユニット4が、ハウジング2の内部の所定位置に配置するに際して当該ハウジング2に干渉しない外径を有することから、回転子ユニット4をただ単に軸方向に移動するだけで、ハウジング2に対して回転子ユニット4を固定できる。この固定の工程が終わると、回転センサ5と検出対象部43の位置関係が定まる。このため、例えば後で検出対象部43だけを組み付ける工程が必要な場合に比べて、工程を単純化できる。また、回転子ユニット4に対する検出対象部43の取り付け位置にばらつきが生じにくいため、回転センサ5の検出精度に影響が出ることを抑制できる。本製造方法は、このように有利である。 As described above, since the rotor unit 4 has an outer diameter that does not interfere with the housing 2 when it is arranged at a predetermined position inside the housing 2, the rotor unit 4 is simply moved in the axial direction. The rotor unit 4 can be fixed to the housing 2. When this fixing step is completed, the positional relationship between the rotation sensor 5 and the detection target portion 43 is determined. Therefore, for example, the process can be simplified as compared with the case where only the process of assembling only the detection target unit 43 is required later. Further, since the mounting position of the detection target portion 43 with respect to the rotor unit 4 is unlikely to vary, it is possible to suppress the influence on the detection accuracy of the rotation sensor 5. This manufacturing method is thus advantageous.

前記実施形態に関する構成と作用につき、以下にまとめて記載する。前記実施形態は、周方向に配置された固定子3を内部に有するハウジング2と、軸方向に延びるシャフト41、及び、前記シャフト41の軸方向周りに回転するように構成された回転子ユニット4であって、前記固定子3の径内側に位置する回転子42、及び、前記シャフト41に設けられた検出対象部43を有しており、かつ、前記ハウジング2の内部の所定位置に配置するに際して当該ハウジング2に干渉しない外径を有する回転子ユニット4と、前記ハウジング2内において前記検出対象部43に対し径方向に対向して設けられる回転センサ5と、を備え、前記検出対象部43が、軸方向基準で回転対称形状の基部431と、前記基部431から軸方向一方側に延びており前記シャフト41に装着されるシャフト装着部432と、前記基部431から軸方向他方側に延びており外径寸法が前記基部431の外径寸法以下とされた突出部433とを備えた、回転センサ付き電動機1を製造するための製造方法であって、前記回転子ユニット4を組み立てて前記構成とする工程と、前記構成の前記回転子ユニット4を軸方向における一方から前記ハウジング2に挿入して固定する工程と、を有する、回転センサ付き電動機1の製造方法である。 The configuration and operation of the embodiment are summarized below. In the embodiment, a housing 2 having a stator 3 arranged in the circumferential direction, a shaft 41 extending in the axial direction, and a rotor unit 4 configured to rotate around the axial direction of the shaft 41. It has a rotor 42 located inside the diameter of the stator 3 and a detection target portion 43 provided on the shaft 41, and is arranged at a predetermined position inside the housing 2. A rotor unit 4 having an outer diameter that does not interfere with the housing 2 and a rotation sensor 5 provided in the housing 2 so as to face the detection target portion 43 in the radial direction are provided. 431 having a rotationally symmetric shape with reference to the axial direction, a shaft mounting portion 432 extending from the base 431 to one side in the axial direction and mounted on the shaft 41, and extending from the base portion 431 to the other side in the axial direction. It is a manufacturing method for manufacturing an electric motor 1 with a rotation sensor, which includes a protrusion 433 whose outer diameter dimension is equal to or less than the outer diameter dimension of the base portion 431, and is configured by assembling the rotor unit 4. This is a method for manufacturing an electric motor 1 with a rotation sensor, which comprises a step of inserting and fixing the rotor unit 4 having the above configuration to the housing 2 from one side in the axial direction.

そして前記実施形態は、周方向に配置された固定子3を内部に有するハウジング2と、軸方向に延びるシャフト41、及び、前記シャフト41の軸方向周りに回転するように構成された回転子ユニット4であって、前記固定子3の径内側に位置する回転子42、及び、前記シャフト41に設けられた検出対象部43を有しており、前記シャフト41の軸方向周りに回転するものであって、かつ、前記ハウジング2の内部の所定位置に配置するに際して当該ハウジング2に干渉しない外径を有する回転子ユニット4と、前記ハウジング2内において前記検出対象部43に対し径方向に対向して設けられる回転センサ5と、を備え、前記検出対象部43が、軸方向基準で回転対称形状の基部431と、前記基部431から軸方向一方側に延びており前記シャフト41に装着されるシャフト装着部432と、前記基部431から軸方向他方側に延びており外径寸法が前記基部431の外径寸法以下とされた突出部433とを備えた、回転センサ付き電動機1である。 In the embodiment, the housing 2 having the stator 3 arranged in the circumferential direction, the shaft 41 extending in the axial direction, and the rotor unit configured to rotate around the axial direction of the shaft 41 are configured. No. 4, which has a rotor 42 located inside the diameter of the stator 3 and a detection target portion 43 provided on the shaft 41, and rotates around the axis of the shaft 41. The rotor unit 4 has an outer diameter that does not interfere with the housing 2 when it is arranged at a predetermined position inside the housing 2, and the rotor unit 4 is radially opposed to the detection target portion 43 in the housing 2. The detection target portion 43 is provided with a rotation sensor 5 provided with the base portion 431 having a rotationally symmetric shape with reference to the axial direction, and a shaft extending from the base portion 431 to one side in the axial direction and mounted on the shaft 41. The motor 1 with a rotation sensor is provided with a mounting portion 432 and a protruding portion 433 extending from the base portion 431 to the other side in the axial direction and having an outer diameter dimension equal to or less than the outer diameter dimension of the base portion 431.

前記方法または前記構成によれば、回転センサ付き電動機1の組み立てが容易であり、しかも、ケーシングであるハウジング2と回転子ユニット4との位置関係にばらつきが生じにくい。 According to the method or the configuration, the motor 1 with a rotation sensor can be easily assembled, and the positional relationship between the housing 2 which is a casing and the rotor unit 4 is unlikely to vary.

そして、前記突出部433は、磁性体からなり、前記基部431に対して周方向に間隔をおいて設けられた複数の突極4331から構成され、前記回転センサ5は、前記突出部433の径外位置に設けられた永久磁石内蔵型の磁気センサとできる。 The protrusion 433 is made of a magnetic material, and is composed of a plurality of salient poles 4331 provided at intervals in the circumferential direction with respect to the base 431. The rotation sensor 5 has a diameter of the protrusion 433. It can be a magnetic sensor with a built-in permanent magnet installed at an external position.

この構成によれば、突出部433における複数の突極4331を基部431に対して周方向に間隔をおいて設けることで、突出部433(突極4331)の有無により確実な検出が可能である。 According to this configuration, by providing a plurality of salient poles 4331 in the protruding portion 433 at intervals in the circumferential direction with respect to the base portion 431, reliable detection is possible depending on the presence or absence of the protruding portion 433 (protruding pole 4331). ..

以上のように、前記実施形態は、回転センサ付き電動機1の組み立てが容易であり、しかも、ケーシングであるハウジング2と回転子ユニット4との位置関係にばらつきが生じにくい。よって、工程の増加を抑制しつつ、回転センサ5の検出精度を安定させることができる。 As described above, in the above embodiment, the motor 1 with a rotation sensor can be easily assembled, and the positional relationship between the housing 2 which is the casing and the rotor unit 4 is unlikely to vary. Therefore, the detection accuracy of the rotation sensor 5 can be stabilized while suppressing the increase in the process.

以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although the present invention has been described above by taking up one embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、前記第1実施形態の検出対象部43では、突極4331が2個とされていたが、これに限られず、1個以上の種々の個数とできる。ただし、周方向に重量の偏りがあると、振動の原因になることから、突極4331は1個ではなく2個以上の個数とすることが好ましい。突極4331を1個とする場合は、周方向での重量の偏りを抑制するため、第2実施形態のように補完部4332を設けるとよい。 For example, in the detection target unit 43 of the first embodiment, the number of salient poles 4331 is not limited to two, but the number may be one or more. However, if the weight is biased in the circumferential direction, it causes vibration. Therefore, it is preferable to use two or more salient poles 4331 instead of one. When the number of salient poles 4331 is one, it is preferable to provide the complementary portion 4332 as in the second embodiment in order to suppress the bias of the weight in the circumferential direction.

また、検出対象部43における突出部433の外周面は、前記第1実施形態では軸方向に平行とされていたが、外周面も内周面と同様にテーパ面としてもよい。 Further, although the outer peripheral surface of the protruding portion 433 in the detection target portion 43 is parallel to the axial direction in the first embodiment, the outer peripheral surface may be a tapered surface as well as the inner peripheral surface.

また、前記第1実施形態の各突極4331は、図1及び図2に示すように、先端側に向かうにつれ順次薄くなる形状であって、途中に段差がないものであった。しかしこれに限られず、途中に段差を設けることもできる。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, each salient pole 4331 of the first embodiment has a shape that gradually becomes thinner toward the tip side, and has no step in the middle. However, the present invention is not limited to this, and a step can be provided in the middle.

また、突出部433の径外位置に、検出対象部43とは別体の樹脂リングを嵌めたり、樹脂コーティングを施したりすることで、突出部433を補強することもできる。 Further, the protruding portion 433 can be reinforced by fitting a resin ring separate from the detection target portion 43 or applying a resin coating to the outer diameter position of the protruding portion 433.

また、前記実施形態では、回転センサを検出対象部に対し径方向に対向して設けていたが、場合によっては、軸方向に対向して設けることもできる。 Further, in the above-described embodiment, the rotation sensor is provided so as to face the detection target portion in the radial direction, but in some cases, the rotation sensor may be provided so as to face the axial direction.

1 回転センサ付き電動機
2 ハウジング
3 固定子
4 回転子ユニット
41 シャフト
42 回転子
43 検出対象部
431 基部
432 シャフト装着部
433 突出部
4331 突極
434 永久磁石
5 回転センサ

1 Motor with rotation sensor 2 Housing 3 Stator 4 Rotor unit 41 Shaft 42 Rotor 43 Detection target part 431 Base part 432 Shaft mounting part 433 Protrusion part 4331 Protruding pole 434 Permanent magnet 5 Rotation sensor

Claims (3)

周方向に配置された固定子を内部に有するハウジングと、
軸方向に延びるシャフト、及び、前記シャフトの軸方向周りに回転するように構成された回転子ユニットであって、前記固定子の径内側に位置する回転子、及び、前記シャフトに設けられた検出対象部を有しており、かつ、前記ハウジングの内部の所定位置に配置するに際して当該ハウジングに干渉しない外径を有する回転子ユニットと、
前記ハウジング内において前記検出対象部に対し径方向に対向して設けられる回転センサと、を備え、
前記検出対象部が、軸方向基準で回転対称形状の基部と、前記基部から軸方向一方側に延びており前記シャフトに装着されるシャフト装着部と、前記基部から軸方向他方側に延びており外径寸法が前記基部の外径寸法以下とされた突出部とを備えた、回転センサ付き電動機を製造するための製造方法であって、
前記回転子ユニットを組み立てて前記構成とする工程と、
前記構成の前記回転子ユニットを軸方向における一方から前記ハウジングに挿入して固定する工程と、
を有する、回転センサ付き電動機の製造方法。
A housing with a stator placed in the circumferential direction,
A shaft extending in the axial direction, a rotor unit configured to rotate around the axial direction of the shaft, a rotor located inside the diameter of the stator, and a detection provided on the shaft. A rotor unit having a target portion and having an outer diameter that does not interfere with the housing when placed at a predetermined position inside the housing.
A rotation sensor provided in the housing so as to face the detection target portion in the radial direction is provided.
The detection target portion extends from the base portion having a rotationally symmetric shape with reference to the axial direction, a shaft mounting portion extending from the base portion to one side in the axial direction and mounted on the shaft, and extending from the base portion to the other side in the axial direction. It is a manufacturing method for manufacturing a motor with a rotation sensor, which is provided with a protruding portion having an outer diameter dimension equal to or less than the outer diameter dimension of the base.
The process of assembling the rotor unit to form the configuration and
A step of inserting and fixing the rotor unit having the above configuration into the housing from one side in the axial direction.
A method of manufacturing an electric motor with a rotation sensor.
周方向に配置された固定子を内部に有するハウジングと、
軸方向に延びるシャフト、及び、前記シャフトの軸方向周りに回転するように構成された回転子ユニットであって、前記固定子の径内側に位置する回転子、及び、前記シャフトに設けられた検出対象部を有しており、かつ、前記ハウジングの内部の所定位置に配置するに際して当該ハウジングに干渉しない外径を有する回転子ユニットと、
前記ハウジング内において前記検出対象部に対し径方向に対向して設けられる回転センサと、を備え、
前記検出対象部が、軸方向基準で回転対称形状の基部と、前記基部から軸方向一方側に延びており前記シャフトに装着されるシャフト装着部と、前記基部から軸方向他方側に延びており外径寸法が前記基部の外径寸法以下とされた突出部とを備えた、回転センサ付き電動機。
A housing with a stator placed in the circumferential direction,
A shaft extending in the axial direction, a rotor unit configured to rotate around the axial direction of the shaft, a rotor located inside the diameter of the stator, and a detection provided on the shaft. A rotor unit having a target portion and having an outer diameter that does not interfere with the housing when placed at a predetermined position inside the housing.
A rotation sensor provided in the housing so as to face the detection target portion in the radial direction is provided.
The detection target portion extends from the base portion having a rotationally symmetric shape with reference to the axial direction, a shaft mounting portion extending from the base portion to one side in the axial direction and mounted on the shaft, and extending from the base portion to the other side in the axial direction. An electric motor with a rotation sensor having a protrusion whose outer diameter is equal to or less than the outer diameter of the base.
前記突出部は、磁性体からなり、前記基部に対して周方向に間隔をおいて設けられた複数の突極から構成され、
前記回転センサは、前記突出部の径外位置に設けられた永久磁石内蔵型の磁気センサである、請求項2に記載の回転センサ付き電動機。

The protruding portion is made of a magnetic material, and is composed of a plurality of salient poles provided at intervals in the circumferential direction with respect to the base portion.
The motor with a rotation sensor according to claim 2, wherein the rotation sensor is a magnetic sensor with a built-in permanent magnet provided at a position outside the diameter of the protrusion.

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