WO2019003551A1 - モータ製造装置及びモータの製造方法 - Google Patents

モータ製造装置及びモータの製造方法 Download PDF

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WO2019003551A1
WO2019003551A1 PCT/JP2018/014543 JP2018014543W WO2019003551A1 WO 2019003551 A1 WO2019003551 A1 WO 2019003551A1 JP 2018014543 W JP2018014543 W JP 2018014543W WO 2019003551 A1 WO2019003551 A1 WO 2019003551A1
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WO
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shaft
unit
sensor magnet
magnetizing
motor
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PCT/JP2018/014543
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English (en)
French (fr)
Inventor
古舘　栄次
Original Assignee
日本電産株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors

Definitions

  • the present invention relates to a motor manufacturing apparatus and a method of manufacturing a motor.
  • the brushless motor comprises means for detecting the rotational position of the rotor.
  • the means for detecting the rotational position of the rotor includes, for example, a sensor magnet unit fixed to a shaft that is a rotation shaft of the rotor, and a magnetic sensor arranged to face the sensor magnet unit.
  • the detection means detects the rotational position of the rotor by detecting the change of the magnetic field of the sensor magnet unit rotating in synchronization with the rotor by the magnetic sensor.
  • An object of the present invention is to provide a motor manufacturing apparatus and manufacturing method capable of manufacturing a motor capable of suppressing torque ripple while maintaining detection accuracy of a rotational position of the motor.
  • a motor manufacturing apparatus detects a rotational position of a rotor including a stator including an excitation coil, a shaft and a main magnet, and rotatably provided radially inward of the stator. And a sensor magnet unit for manufacturing a motor.
  • the motor manufacturing apparatus includes a sensor magnet attachment portion, a magnetizing portion, a magnetic shield member, and a control portion.
  • the sensor magnet attachment portion attaches an unmagnetized sensor magnet portion to the end of the shaft of the shaft.
  • the magnetizing unit magnetizes the sensor magnet unit at a magnetic pole position having a predetermined rotation angle with respect to the magnetic pole of the main magnet while holding the rotor at a predetermined rotation position.
  • the magnetic shield member is disposed between the main magnet and the sensor magnet unit when magnetizing at least the sensor magnet unit.
  • the control unit controls the operation of the sensor magnet attachment unit, the magnetic shield member, and the magnetizing unit.
  • a motor that can maintain the detection accuracy of the rotational position of the motor and can suppress torque ripple.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor manufacturing apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view of a sensor magnet unit.
  • FIG. 2B is a view showing a process for attaching the sensor magnet unit to the shaft.
  • FIG. 3 is a view schematically showing a magnetized portion of the motor manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a view showing the positional relationship between the main magnet of the rotor and the sensor magnet unit.
  • FIG. 5 is a control block diagram of the motor manufacturing apparatus.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the motor manufacturing apparatus.
  • FIG. 7 is a view showing a motor manufacturing apparatus according to a modification.
  • FIG. 8A is a perspective view of a sensor magnet unit of the motor of FIG.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the sensor magnet unit.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view showing the sensor magnet unit attached to the shaft.
  • FIG. 9 is a view showing a motor manufacturing apparatus according to another modification.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a motor manufacturing apparatus according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a partial top view of the motor manufacturing apparatus of FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a motor manufacturing apparatus according to another embodiment.
  • FIG. 13 is a partial top view of the motor manufacturing apparatus of FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a portion of a motor manufacturing apparatus according to another embodiment.
  • an XYZ coordinate system is shown as a three-dimensional orthogonal coordinate system as appropriate.
  • the Z-axis direction is the vertical direction.
  • the X-axis direction is the right-left direction in FIG. 1 among the directions orthogonal to the Z-axis direction.
  • the Y-axis direction is orthogonal to both the X-axis direction and the Z-axis direction.
  • a radial direction centered on a central axis (shaft axis) extending in the vertical direction (Z-axis direction) is referred to as “radial direction” and a circumference centered on the central axis
  • the direction is called "circumferential direction”.
  • the side radially away from the central axis is called the radially outer side, and the opposite side is called the radially inner side.
  • the motor 30 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is, for example, a brushless motor.
  • the motor 30 includes a shaft 33, a rotor 34, a main magnet 35, a stator 36, a bus bar 37, an external connection terminal 38, a housing 39, and the like.
  • the shaft 33 is disposed at the position of the central axis of the motor 30, and is inserted into the cylindrical rotor core 34a. As shown to FIG. 2B, the recessed part 33a extended to Z-axis direction is formed in the front-end
  • the rotor 34 has a rotor core 34 a and a main magnet 35 mounted radially outward of the rotor core 34 a.
  • the main magnet 35 is provided with N poles and S poles alternately in the circumferential direction.
  • the number of poles of the main magnet 35 is eight.
  • the main magnet 35 of the rotor shown in the present embodiment is SPM (Surface Permanent Magnet) fixed to the surface of the rotor core, the present invention is not limited to this.
  • the main magnet 35 may be replaced by an IPM (Interior Permanent Magnet) fixed inside the rotor core.
  • the stator 36 is disposed close to the radially outer side of the rotor 34.
  • the stator 36 is an annular member, and has a ring-shaped stator core 36a having teeth portions (not shown) provided at equal intervals in the circumferential direction and a core back portion (not shown) connecting the teeth. .
  • the teeth extend radially inward from the core back portion.
  • a three-phase exciting coil 32 composed of a U-phase, a V-phase, and a W-phase is wound.
  • the bus bar 37 is a conductive member.
  • the bus bar 37 is a plate-like member made of metal.
  • the bus bar 37 is a wire that connects the exciting coil 32 and the external connection terminal 38 and supplies a current.
  • the external connection terminal 38 is electrically connected to an external power supply (not shown) and supplies a current to the exciting coil 32 through the bus bar 37.
  • the shape, material, and the like of the bus bar 37 are not limited to the above.
  • the bus bar 37 may be connected to the exciting coil 32, the external connection terminal 38, and the like via a control board described later.
  • the housing 39 is provided on the radially outer side of the stator core 36a.
  • the housing 39 is cylindrical, and one side in the Z-axis direction is open.
  • the housing 39 has a cylindrical shape.
  • the shape of the housing may not be limited to a cylinder, but may be a rectangular parallelepiped, a shape combining a rectangular parallelepiped and a cylinder, or the like, and is not particularly limited.
  • the housing 39 is made of, for example, aluminum and is formed by die-casting, but may also be formed by other methods such as cutting and forging.
  • the material of the housing 39 may be another metal material such as iron, and is not particularly limited.
  • the motor 30 further includes a control board.
  • the control board has a magnetic sensor (not shown) facing the sensor magnet unit 31 attached to the shaft 33.
  • the magnetic sensor is an MR sensor, but may be a Hall element or the like. The magnetic sensor detects a change in the magnetic field of the sensor magnet unit 31 that rotates with the shaft 33. Thereby, the rotational position of the rotor 34 can be detected.
  • the control board further includes a microcontroller including a control circuit and the like.
  • the microcontroller can calculate the rotational position of the rotor 34 based on the output of the magnetic sensor. Thereby, the drive of the motor 30 can be controlled based on the instruction of the microcontroller or the like. In other words, the rotation and stop of the rotor 34 can be controlled. Therefore, it is possible to rotate the rotor 34 to a predetermined position and control the magnetic pole of the main magnet 35 to a predetermined rotational position, for example, by controlling the energization to the three-phase excitation coil 32.
  • the control substrate includes other circuits such as a drive circuit and electronic components.
  • the motor 30 further includes a sensor magnet unit 31.
  • the sensor magnet unit 31 is attached to the end of the shaft 33.
  • the sensor magnet part 31 has the column-shaped magnet part 31a, and the column-shaped pin part 31b whose outer diameter is smaller than the magnet part 31a.
  • the pin portion 31 b includes a grip portion 31 e.
  • the magnet portion 31 a is a permanent magnet that has two poles of N and S.
  • the end portion on one side in the axial direction of the pin portion 31 b is attached to the inner peripheral surface of the magnet portion 31 a. More specifically, the magnet portion 31 a has a through hole that penetrates in the axial direction. At least a part of the pin portion 31 b is fixed in the through hole by press fitting, adhesion, or the like.
  • the end of the pin 31b on the one side in the axial direction is located on one side in the axial direction of the opening on the one side in the axial direction of the through hole of the magnet 31a.
  • the end of the pin portion 31 b on the other side in the axial direction is positioned on the other side in the axial direction with respect to the through hole on the other side in the axial direction of the magnet portion 31 a.
  • the gripping portion 31e is an end portion located on the other side in the axial direction of the magnet portion 31a.
  • the gripping portion 31 e is gripped by the operation unit 15 described later.
  • the magnet unit 31a is not magnetized before the sensor magnet unit 31 is attached to the shaft 33, that is, in a non-magnetized state. As described later, after the sensor magnet 31 is attached to the shaft 33, the magnet 31a is magnetized to a predetermined magnetic pole position.
  • the motor manufacturing apparatus 10 includes an arm portion 11, a support member 13, a magnetizing portion 17, a magnetic shield member 71, a shield support member 72, and a base portion 19.
  • the base portion 19 supports the motor 30 and the support member 13 to be manufactured.
  • the motor manufacturing apparatus 10 further includes an operation unit 15 shown in FIG. 2B.
  • the arm portion 11 supports the magnetized portion 17 at one end, and moves in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction under the control of the control unit 50 shown in FIG. 5.
  • the other end of the arm 11 is supported by the support member 13.
  • the magnetizing unit 17 is moved above the sensor magnet unit 31 attached to the shaft 33 to magnetize the sensor magnet unit 31.
  • the magnetized portion 17 is, for example, a magnetized yoke.
  • the magnetized portion 17 has a yoke portion 171 which forms a magnetic circuit, and a coil portion 173 which generates a magnetic field by energization.
  • the magnetizing unit 17 magnetizes the magnet unit 31 a in a state where the sensor magnet unit 31 is attached to the shaft 33.
  • the magnetization direction for this magnetization is determined in advance by the positional relationship between the sensor magnet unit 31 and the magnetization unit 17.
  • the magnetic pole position of the sensor magnet portion 31 has a predetermined angle ⁇ with respect to the predetermined rotational position of the held rotor 34.
  • the operation unit 15 is attached to a predetermined moving means (not shown), and moves in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction under the control of the control unit 50 shown in FIG.
  • the operation unit 15 grips the grip 31e of the sensor magnet 31 as shown in FIG. 2B, and press-fits the pin 31b into the recess 33a of the shaft 33. Thereby, the sensor magnet unit 31 is attached to the shaft 33.
  • the magnetic shield member 71 is attached to a shield support member 72 attached to the arm portion 11, as shown in FIG.
  • the magnetic shield member 71 is formed of a magnetic material.
  • the magnetic shield member 71 moves together with the magnetized portion 17 and is disposed between the main magnet 35 and the sensor magnet portion 31 as shown in FIG.
  • the magnetic shield member 71 prevents the influence of the magnetic force of the main magnet 35 on the magnetization of the sensor magnet unit 31.
  • the shield support member 72 is attached to the arm 11 and supports the magnetic shield member 71, as shown in FIG.
  • the shield support member 72 is disposed to surround the outer periphery of the magnetized portion 17 and moves together with the magnetized portion 17.
  • the shield support member 72 is formed of a nonmagnetic material rather than a magnetic material. Thereby, the magnetic force generated around the magnetized portion 17 can be reduced, and the magnetism of the magnetized portion 17 can be stabilized.
  • the control unit 50 includes, for example, a microcontroller, a ROM, a processor, a RAM, and the like.
  • the microcontroller is provided, for example, on a control substrate and includes a control circuit and the like.
  • the ROM stores, for example, a control program of the operation of the motor manufacturing apparatus 10.
  • the processor controls the operation of the motor manufacturing apparatus 10 based on, for example, a control program.
  • the RAM temporarily stores, for example, various data under control.
  • control unit 50 controls the operation unit drive unit 51, the magnetization unit moving unit 52, the magnetization drive unit 53, and the rotor rotation control unit 55.
  • Control unit 50 generates and outputs a control signal command to operation unit drive unit 51.
  • the operation unit driver 51 drives the operation unit 15 in response to a control signal command from the controller 50.
  • the operation unit drive unit 51 is a drive mechanism that moves the operation unit 15 in, for example, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the operation part drive part 51 makes the operation part 15 hold
  • Control unit 50 generates and outputs a control signal command to magnetized unit moving unit 52.
  • the magnetizing unit moving unit 52 drives the arm unit 11 to which the magnetizing unit 17 is attached according to a control signal command from the control unit 50.
  • the magnetized portion moving portion 52 is a drive mechanism that moves the arm portion 11 in, for example, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction shown in FIGS. 1 and 2.
  • the control unit 50 generates and outputs a control signal command to the magnetization drive unit 53.
  • the magnetization drive unit 53 turns on the magnetization unit 17 in response to a control signal command from the control unit 50 to generate a magnetic field in a predetermined direction.
  • Control unit 50 generates and outputs a control signal command to rotor rotation control unit 55.
  • the rotor rotation control unit 55 controls energization of the stator 36, that is, rotation of the rotor 34 via a microcontroller or the like provided on a control substrate of the motor 30.
  • the rotor 34 is rotated and stopped by controlling the energization of the exciting coil 32.
  • the magnetic pole of the main magnet 35 comes to a predetermined rotational position.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the magnetizing operation from the attachment of the sensor magnet unit 31 which is mainly executed by the control unit 50 of the motor manufacturing apparatus.
  • the rotor 34 is held in advance at a predetermined rotational position (step S101).
  • the operation unit 15 is moved, and the target sensor magnet unit 31 is gripped by the operation unit 15 (step S102).
  • the operation unit 15 is moved, and as shown in FIG. 2B, the sensor magnet unit 31 is moved to the end of the shaft 33 (step S103).
  • the pin 31b of the sensor magnet 31 is attached to the recess 33a of the shaft 33 by press-fitting by the operation unit 15 (step S104).
  • the operation unit 15 releases the sensor magnet unit 31 and moves it (step S105).
  • the arm portion 11 is moved to move the magnetic shield member 71 and the magnetized portion 17 (step S106).
  • the magnetization part 17 is distribute
  • the magnetic shield member 71 supported by the arm portion 11 is disposed below the sensor magnet portion 31.
  • the magnetizing unit 17 is driven, and the magnet unit 31a of the sensor magnet unit 31 is magnetized (step S107). Specifically, a current is caused to flow through the coil portion 173 of the magnetized portion 17 to generate a magnetic field of a predetermined magnetization direction.
  • the predetermined magnetization direction is adjusted and set in advance based on the positional relationship between the magnetized portion 17 and the sensor magnet portion 31 attached to the shaft 33. That is, the magnetic pole positions of the sensor magnet unit 31 attached to the shaft 33 are all magnetized so as to be constant. As a result, as shown in FIG. 4, the magnetic pole position of the sensor magnet unit 31 is a position having a predetermined angle ⁇ with respect to the predetermined rotational position of the held rotor 34.
  • the predetermined angle ⁇ is a constant angle in all the motors 30 manufactured in the motor manufacturing apparatus 10.
  • the step (S101) of holding the rotor 34 at a predetermined rotational position may be performed any time before the sensor magnet unit 31 is magnetized by the magnetizing unit 17.
  • the step of holding the rotor 34 at a predetermined rotational position may be performed before the start of magnetization after attaching the sensor magnet unit 31 to the shaft 33.
  • the sensor magnet portion 31 in the state where the magnetized portion 17 holds the rotor 34 at a predetermined rotational position, the sensor magnet portion 31 is attached to a magnetic pole position having a predetermined rotational angle with respect to the magnetic pole of the main magnet 35. Magnetize.
  • the magnetic shield member 71 is disposed between the main magnet 35 and the sensor magnet portion 31 when at least the sensor magnet portion 31 is magnetized.
  • the sensor magnet unit 31 since the sensor magnet unit 31 is magnetized after the sensor magnet unit 31 which is not magnetized is attached to the shaft 33, the angle alignment between the sensor magnet unit 31 and the shaft 33 can be easily and accurately performed.
  • the magnetic field is affected by the current flowing through the bus bar 37. Therefore, if the rotational positions of the sensor magnet 31 and the rotor 34 can be made constant, it is possible to manufacture a motor that can more effectively suppress the torque ripple. More specifically, the arrangement of the sensor magnet 31 affects the detection accuracy of the magnetic sensor. Therefore, by making the rotational positions of the sensor magnet unit 31 and the rotor 34 constant and improving the positional accuracy of the sensor magnet unit, it is possible to increase the accuracy of calculation of the rotational position based on the output of the magnetic sensor by software. Therefore, the torque ripple can be more effectively suppressed when the motor is driven.
  • the magnetic shield member 71 is moved between the main magnet 35 and the sensor magnet unit 31 and then magnetized, the magnetic force of the main magnet 35 can be prevented from affecting the magnetization of the sensor magnet. .
  • the magnetic shield member 71 is supported by the nonmagnetic shield support member 72. Therefore, the influence of the magnetization of the sensor magnet 31 by the magnetic material can be alleviated.
  • the magnetizing portion 17 when the magnetizing portion 17 magnetizes the sensor magnet portion 31, the magnetizing portion 17 faces the sensor magnet portion 31 on the opposite side to the axial direction end portion of the shaft 33 to which the sensor magnet portion 31 is attached. Will be distributed. For this reason, since the magnetized portion of the sensor magnet portion 31 and the magnetic shield member 71 can be disposed separately, interference of the magnetic force can be prevented.
  • the arm 11 with the magnetized portion 17 attached to one end and the support member 13 for supporting the other end of the arm 11 are provided, and the magnetized portion 17 includes the sensor magnet 31. Is attached to the arm portion 11 so that the position and angle thereof become constant with respect to the shaft 33. Therefore, the sensor magnet can be magnetized stably and compactly by the magnetized portion.
  • one motor manufacturing apparatus 10 can perform the process from attachment of the sensor magnet unit 31 to the shaft 33 to magnetization, so that the working time required for assembly, movement of members, etc. can be shortened. it can.
  • the sensor magnet unit 31 includes a magnet unit 31a having a magnetic pole and a pin unit 31b to which the magnet unit 31a is attached.
  • the shaft 33 includes an axially extending recess 33a therein.
  • the pin portion 31 b of the sensor magnet portion 31 is press-fit into the recess 33 a of the shaft 33. Therefore, the outer diameter of the sensor magnet portion 31 can be made smaller than the outer diameter of the shaft, and the sensor magnet portion 31 can be attached to the shaft 33 before the motor 30 is attached. It will be easier.
  • FIG. 7 shows an example of the motor manufacturing apparatus 10 in which the sensor magnet unit 311 of another form is attached to the shaft 331 of the motor 301.
  • the sensor magnet part 311 which concerns on this modification contains the magnet part 311a which has a magnetic pole of 2 poles, and the holder part 311b holding the magnet part 311a.
  • the holder portion 311 b includes a cylindrical portion into which the end portion of the shaft 331 shown in FIG. 8C is press-fit.
  • the sensor magnet portion 311 further includes a flange portion 311 f that protrudes radially outward. The flange portion 311 f is gripped by the operation portion 151 and attached to an end portion of the shaft 331 as shown in FIG. 8C.
  • the outer diameter of the sensor magnet portion 312 can be manufactured smaller than the outer diameter of the shaft 332. The process becomes easy.
  • the shield support member 72 for supporting the magnetic shield member 71 is formed of a nonmagnetic material, but is not limited thereto.
  • the shield support member 72 may be a magnetic material as long as the shield support member 72 is disposed so as not to affect the magnetized portion 17.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the magnetic shield member 711 has a structure in which the magnetized portion 17 is sandwiched as shown in FIG.
  • the motor manufacturing apparatus 101 includes a magnetic shield member 711 containing a magnetic material.
  • the magnetic shield member 711 is attached to the magnetized portion 17 and the shaft 33 to surround the sensor magnet portion 31 when the magnetized portion 17 magnetizes the sensor magnet portion 31.
  • the magnetic shield member 711 includes a first member 711 a and a second member 711 b which can be separated in the direction orthogonal to the axis of the shaft 33.
  • the first member 711a and the second member 711b move toward the sensor magnet unit 31 attached to the shaft 33 by a predetermined moving unit controlled by the control unit 50.
  • the magnetized portion 17 and the magnet portion 31a of the sensor magnet portion 31 are surrounded by the magnetic shield member 711 and isolated from the main magnet 35 located below.
  • the magnetic shield member 711 includes the first member 711a and the second member 711b, and when magnetizing at least the sensor magnet unit 31, the first member 711a and the second member 711b have the shaft 33. Are placed around the Thereby, a magnetic shield can be effectively formed between the main magnet 35 and the magnet portion 31 a of the sensor magnet portion 31.
  • the magnetic shield can be easily formed between the main magnet 35 and the magnet unit 31a of the sensor magnet unit 31.
  • the magnetic shield can be formed along the outer diameter of the shaft 33 which is smaller than the outer diameter of the sensor magnet 31.
  • the motor manufacturing apparatus 103 may include a shaft holding unit 18 that holds the shaft 33.
  • the shaft holding portion 18 includes two members 18 a and 18 b. The two members 18a and 18b sandwich the shaft 33 to which the sensor magnet 31 is attached from both sides in the radial direction, and prevent the rotation of the shaft 33.
  • the shaft holding unit 18 holds the shaft 33, for example, when the magnetizing unit 17 magnetizes the sensor magnet unit 31 while the rotor 34 is held at a predetermined rotational position by energization of the exciting coil 32. Thereby, the shaft 33 is rotated by the impact of the magnetizing operation, and the magnetic pole position of the sensor magnet unit 31 can be more reliably prevented from shifting. Further, since the shaft 33 can be prevented from moving in the Z-axis direction, the shaft 33 can be prevented from moving downward when the sensor magnet unit 31 is attached to the shaft 33.
  • the shaft holder 18 may hold the shaft 33 after the energization of the exciting coil 32 for locking the rotor 34 is completed. Thereby, energization to the exciting coil 32 can be shortened.
  • the shaft may be fixed by physical engagement between the shaft holding portion 181 and the shaft 333.
  • the motor manufacturing apparatus 104 includes a shaft holding portion 181.
  • the shaft holding portion 181 has a protrusion 181 a that protrudes radially inward.
  • the shaft 333 has a recess 333a formed by processing the cross section into a part D cut.
  • the shaft holding portion 181 sandwiches the shaft 333 from both sides in the radial direction, and at this time, the protrusion 181 a is inserted into and fixed to the recess 333 a.
  • the movement of the shaft 333 in the rotational direction and the vertical direction is blocked.
  • the shaft holding portion 181 may form a recess and engage with a protrusion formed on the shaft 333 to prevent movement of the shaft 333 in the rotational direction and the vertical direction.
  • the shaft holding portion 181 holds the shaft 333 during the magnetizing operation to the sensor magnet portion 31 by the magnetizing portion 17 while the rotor 34 is stopped by energization of the exciting coil 32, as in the example shown in FIG. .
  • the shaft holding portion 181 may hold the shaft 333 after the energization of the exciting coil 32 for locking the rotor 34 is completed.
  • the magnetic shield members 71 and 711 and the shield support member 72 may have slits or holes.
  • the magnetic shield members 71 and 711 may be formed by casting or forging.
  • the operation unit 15, 151 holds the sensor magnet unit 31, 311 and attaches it to the shaft 33, 331.
  • the operation units 15 and 151 may grip the sensor magnet units 31 and 311 by air suction or adsorption by a magnetic material.
  • a magnetized yoke is described as an example of the magnetized portion 17.
  • the present invention is not limited to this.
  • a magnetizing coil may be used.
  • the number of poles of the main magnet 35 is eight, but it may be more or less.
  • the motor may be a motor having another number of phases such as five or seven phases.
  • the motor manufactured by the above manufacturing method can be used, for example, in various applications such as electric power steering and a compressor.

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  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

モータの製造装置１０は、オペレーション部１５と、着磁部１７と、磁性シールド部材７１と、制御部５０とを備える。オペレーション部１５は、未着磁のセンサマグネット部３１をシャフト３３の軸の端部に取り付ける。着磁部１７は、ロータ３４を所定の回転位置に保持させた状態で、メインマグネット３５の磁極に対して所定の回転角度を有する磁極位置にセンサマグネット部３１を着磁する。磁性シールド部材７１は、少なくともセンサマグネット部を着磁するとき、メインマグネット３５とセンサマグネット部３１との間に配される。制御部５０は、オペレーション部１５、磁性シールド部材７１、及び着磁部１７の動作を制御する。

Description

モータ製造装置及びモータの製造方法
　本発明は、モータ製造装置及びモータの製造方法に関する。
　ブラシレスモータは、ロータの回転位置の検出手段を備える。ロータの回転位置の検出手段は、例えば、ロータの回転軸であるシャフトに固定されたセンサマグネット部と、センサマグネット部に対向するように配置した磁気センサとを備える。かかる検出手段は、ロータと同期して回転するセンサマグネット部の磁界の変化を磁気センサによって検出することにより、ロータの回転位置を検出する。
特開平１１－２８９７３６号公報
　モータを回転させるため、ステータのコイルへ通電をすると、制御基板とコイルとを接続する導線に電流が流れて導線の周囲に磁場が形成される。制御基板に配置される磁気センサは磁場の影響を受けるため、回転位置の検出精度が低下し、トルクリップルが増大する。トルクリップルの増大を防ぐため、ソフトウエアにより検出信号にフィルターをかけて回転位置を調整する場合がある。しかし、ロータの製造時に、ロータのマグネットの回転位置に対するセンサマグネット部の周転方向の着磁位置（周方向における磁極の位置）にばらつきがあると、磁気センサに影響する磁場にもばらつきが生じる。この結果、モータ毎にフィルタリングのソフトウエアの調整が必要となり、製造コストが増大する。
　本発明は、モータの回転位置の検出精度を維持し、トルクリップルが抑制できるモータを製造することが可能なモータの製造装置および製造方法を提供することを目的とする。
　本願の例示的な一実施形態のモータ製造装置は、励磁コイルを含むステータと、シャフト及びメインマグネットを有し、ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータと、ロータの回転位置を検出するためのセンサマグネット部とを備えるモータを製造する装置である。モータの製造装置は、センサマグネット取付部と、着磁部と、磁性シールド部材と、制御部とを備える。センサマグネット取付部は、未着磁のセンサマグネット部をシャフトの軸の端部に取り付ける。着磁部は、ロータを所定の回転位置に保持させた状態で、メインマグネットの磁極に対して所定の回転角度を有する磁極位置にセンサマグネット部を着磁する。磁性シールド部材は、少なくともセンサマグネット部を着磁するとき、メインマグネットとセンサマグネット部との間に配される。制御部は、センサマグネット取付部、磁性シールド部材、及び着磁部の動作を制御する。
　本願の例示的な実施形態によれば、モータの回転位置の検出精度を維持し、トルクリップルが抑制できるモータを製造することができる。
図１は、実施形態１に係るモータ製造装置の断面図である。 図２Ａは、センサマグネット部の斜視図である。 図２Ｂは、センサマグネット部をシャフトに取り付けるための工程を示す図である。 図３は、実施形態１に係るモータ製造装置の着磁部を概略的に示す図である。 図４は、ロータのメインマグネットとセンサマグネット部の位置関係を示す図である。 図５は、モータ製造装置の制御ブロック図である。 図６は、モータ製造装置による動作を示すフローチャートである。 図７は、変形例に係るモータの製造装置を示す図である。 図８Ａは、図７のモータのセンサマグネット部の斜視図である。 図８Ｂは、同センサマグネット部の断面図である。 図８Ｃは、同センサマグネット部をシャフトに取り付けた状態を示す断面図である。 図９は、別の変形例に係るモータの製造装置を示す図である。 図１０は、実施形態２に係るモータ製造装置の断面図である。 図１１は、図１０のモータ製造装置の一部上面図である。 図１２は、その他実施形態に係るモータ製造装置の断面図である。 図１３は、図１２のモータ製造装置の一部上面図である。 図１４は、別の実施形態における、モータ製造装置の一部を示す断面図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
　図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、上下方向とする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向のうち図１の左右方向とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。また、特に断りのない限り、以下の説明においては、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる中心軸（シャフト軸）を中心とする径方向を「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を「周方向」と呼ぶ。中心軸から径方向に離れる側を径方向外側と呼び、その反対側を径方向内側と呼ぶ。
　（実施形態１）
　［１－１．構成］
　＜モータ＞
　図１に示す実施形態１に係るモータ３０は、例えばブラシレスモータである。モータ３０は、シャフト３３、ロータ３４、メインマグネット３５、ステータ３６、バスバー３７、外部接続端子３８、及びハウジング３９等を備えている。
　シャフト３３は、モータ３０の中心軸の位置に配され、円筒状のロータコア３４ａに挿入される。図２Ｂに示すように、シャフト３３の軸方向一方側の先端には、Ｚ軸方向に延びる凹部３３ａが形成される。凹部３３ａには、後述するセンサマグネット部３１のピン部３１ｂが取り付けられる。
　ロータ３４は、ロータコア３４ａと、ロータコア３４ａの径方向外側に取り付けられたメインマグネット３５とを有する。メインマグネット３５は、図４に示すように、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に設けられる。メインマグネット３５の極数は、８である。なお、本実施形態において示したロータのメインマグネット３５は、ロータコアの表面に固定されたＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）としたが、これに限らない。メインマグネット３５は、ロータコアの内部に固定されたＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）に代えてもよい。
　ステータ３６は、ロータ３４の径方向外側に近接して配される。ステータ３６は、円環状の部材であり、周方向に等間隔で設けられたティース部（図示省略）と、ティース部を連結するコアバック部（図示省略）とを有するリング状のステータコア３６ａを有する。ティース部は、コアバック部から径方向内側へ向かって延びる。ステータコア３６ａのティース部には、例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる三相の励磁コイル３２が巻きつけられる。
　バスバー３７は、導電性の部材である。本実施形態では、バスバー３７は、金属製の板状の部材である。バスバー３７は、励磁コイル３２と外部接続端子３８とを接続し、電流を供給する配線である。外部接続端子３８は、外部電源（図示省略）と電気的に接続され、バスバー３７を通じて励磁コイル３２に電流を供給する。なお、バスバー３７の形状や材料等は、上記に限定されるものではない。また、バスバー３７は、後述の制御基板を介して、励磁コイル３２や外部接続端子３８等と接続されてもよい。
　ハウジング３９は、ステータコア３６ａの径方向外側に設けられる。ハウジング３９は、筒状であり、Ｚ軸方向の一方側が開口する。本実施形態では、ハウジング３９は、円筒形状である。なお、ハウジングの形状は、円筒以外にも、直方体や直方体と円筒とを組み合わせた形状等であってもよく、特に限定されない。ハウジング３９は、例えば、アルミニウム製であり、ダイカスト加工により形成されるが、切削加工及び鍛造等、その他の方法でも形成される。なお、ハウジング３９の材料は、アルミニウム以外にも、鉄等の他の金属材料であってもよく、特に限定されるものではない。
　図示は省略するが、モータ３０はさらに、制御基板を備える。制御基板は、シャフト３３に取り付けられたセンサマグネット部３１に対向する磁気センサ（図示省略）を有する。本実施形態では、磁気センサはＭＲセンサであるが、ホール素子等であってもよい。磁気センサは、シャフト３３とともに回転するセンサマグネット部３１の磁界の変化を検出する。これにより、ロータ３４の回転位置を検出することができる。
　制御基板はさらに、制御回路等を含むマイクロコントローラを備える。マイクロコントローラは、磁気センサの出力に基づいてロータ３４の回転位置を算出することができる。これにより、マイクロコントローラの指令等に基づいて、モータ３０の駆動を制御することができる。言い換えると、ロータ３４の回転及び停止を制御することができる。そのため、例えば、３相の励磁コイル３２への通電を制御することにより、ロータ３４を回転させて所定の位置とし、メインマグネット３５の磁極を所定の回転位置とすることができる。なお、図示は省略するが、制御基板は、駆動回路等の他の回路や電子部品等を含む。
　モータ３０はさらに、センサマグネット部３１を備える。
　＜センサマグネット部＞
　センサマグネット部３１は、シャフト３３の端部に取り付けられる。図２Ａに示すように、センサマグネット部３１は、円柱状のマグネット部３１ａと、マグネット部３１ａより外径が小さい円柱状のピン部３１ｂと、を有する。ピン部３１ｂは、把持部３１ｅを備える。マグネット部３１ａは、ＮとＳの二極の磁極が有する永久磁石である。ピン部３１ｂの軸方向一方側の端部は、マグネット部３１ａの内周面に取り付けられる。より詳細には、マグネット部３１ａは軸方向に貫通する貫通孔を有する。ピン部３１ｂの少なくとも一部は、当該貫通孔内に圧入や接着等により固定される。ピン部３１ｂの軸方向一方側の端部は、マグネット部３１ａの貫通孔の軸方向一方側の開口よりも、軸方向一方側に位置する。ピン部３１ｂの軸方向他方側の端部は、マグネット部３１ａの軸方向他方側の貫通孔よりも軸方向他方側に位置する。把持部３１ｅは、マグネット部３１ａの軸方向他方側に位置する端部である。把持部３１ｅは、後述するオペレーション部１５により把持される。
　マグネット部３１ａは、センサマグネット部３１がシャフト３３に取り付けられる前は着磁されていない、つまり未着磁の状態である。マグネット部３１ａは、後述するように、センサマグネット部３１がシャフト３３に取り付けられた後、所定の磁極位置に着磁される。
　＜モータの製造装置＞
　図１に示すように、モータ製造装置１０は、アーム部１１と、支持部材１３と、着磁部１７と、磁性シールド部材７１と、シールド支持部材７２と、ベース部１９と、を備える。ベース部１９は、製造対象のモータ３０及び支持部材１３を支持する。モータ製造装置１０はさらに、図２Ｂに示すオペレーション部１５を備える。
　アーム部１１は、一方側の端部に着磁部１７を支持し、図５に示す制御部５０の制御によりＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に移動する。アーム部１１の他方側の端部は、支持部材１３により支持される。
　着磁部１７は、図１及び図３に示すように、シャフト３３に取り付けたセンサマグネット部３１の上方に移動され、センサマグネット部３１に対する着磁を行う。着磁部１７は、例えば、着磁ヨークである。着磁部１７は、磁気回路を形成するヨーク部１７１と、通電により磁界を発生させるコイル部１７３とを有する。着磁部１７は、センサマグネット部３１がシャフト３３に取り付けられた状態で、マグネット部３１ａを着磁する。この着磁のための磁化方向は、センサマグネット部３１と着磁部１７との位置関係により予め決められる。着磁部１７による着磁の結果、図４に示すように、センサマグネット部３１の磁極位置は、保持されたロータ３４の所定の回転位置に対し所定の角度θを有する。
　オペレーション部１５は、所定の移動手段（図示省略）に取り付けられ、図５に示す制御部５０の制御によりＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に移動する。オペレーション部１５は、図２Ｂに示すようにセンサマグネット部３１の把持部３１ｅを把持し、シャフト３３の凹部３３ａにピン部３１ｂを圧入する。これにより、センサマグネット部３１はシャフト３３に取り付けられる。
　磁性シールド部材７１は、図１に示すように、アーム部１１に取り付けられたシールド支持部材７２に取り付けられる。磁性シールド部材７１は、磁性体材料により形成される。磁性シールド部材７１は、着磁部１７とともに移動し、図１に示すように、メインマグネット３５とセンサマグネット部３１との間に配される。磁性シールド部材７１は、センサマグネット部３１の着磁に対するメインマグネット３５の磁力の影響を防ぐ。
　シールド支持部材７２は、図１に示すように、アーム部１１に取り付けられ、磁性シールド部材７１を支持する。シールド支持部材７２は、着磁部１７の外周を囲むように配され、着磁部１７とともに移動する。シールド支持部材７２は、磁性体ではなく非磁性体材料により形成される。これにより、着磁部１７周辺において発生する磁力を軽減し、着磁部１７の磁性を安定させることができる。
　＜制御部＞
　モータ製造装置１０によるセンサマグネット部３１の取付けから着磁動作は、図５に示す制御部５０により実行される。制御部５０は、例えば、マイクロコントローラ、ＲＯＭ、プロセッサ、ＲＡＭ等を含む。マイクロコントローラは、例えば、制御基板上に設けられ、制御回路等を含む。ＲＯＭは、例えば、モータ製造装置１０の動作の制御プログラムを格納する。プロセッサは、例えば、制御プログラムに基づいてモータ製造装置１０の動作を制御する。ＲＡＭは、例えば、制御中の各種データを一時的に記憶する。
　図５に示すように、制御部５０は、オペレーション部駆動部５１と、着磁部移動部５２と、着磁駆動部５３と、ロータ回転制御部５５とを制御する。
　制御部５０は、オペレーション部駆動部５１に対する制御信号指令を生成し出力する。オペレーション部駆動部５１は、制御部５０からの制御信号指令に応じて、オペレーション部１５を駆動する。オペレーション部駆動部５１は、例えば、図１及び図２に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向にオペレーション部１５を移動させる駆動機構である。オペレーション部駆動部５１は、図２Ｂに示すように、オペレーション部１５にセンサマグネット部３１を把持させ、センサマグネット部３１をシャフト３３に取り付ける。
　制御部５０は、着磁部移動部５２に対する制御信号指令を生成し出力する。着磁部移動部５２は、制御部５０からの制御信号指令に応じて、着磁部１７が取り付けられたアーム部１１を駆動させる。着磁部移動部５２は、例えば、図１及び図２に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向にアーム部１１を移動させる駆動機構である。
　制御部５０は、着磁駆動部５３に対する制御信号指令を生成し出力する。着磁駆動部５３は、制御部５０からの制御信号指令に応じて、着磁部１７を通電し、所定の方向に磁界を発生させる。
　制御部５０は、ロータ回転制御部５５に対する制御信号指令を生成し出力する。ロータ回転制御部５５は、モータ３０の制御基板上に設けられたマイクロコントローラ等を介して、ステータ３６への通電、すなわち、ロータ３４の回転を制御する。例えば、上述のように、励磁コイル３２への通電を制御することにより、ロータ３４を回転及び停止させる。この結果、メインマグネット３５の磁極が所定の回転位置となる。
　［１－２．動作］
　図６は、モータ製造装置の主に制御部５０により実行される、センサマグネット部３１の取付けから着磁動作を示すフローチャートである。
　最初に、予めロータ３４を、所定の回転位置に保持する（ステップＳ１０１）。次に、オペレーション部１５を移動させ、対象となるセンサマグネット部３１をオペレーション部１５により把持する（ステップＳ１０２）。オペレーション部１５を移動させ、図２Ｂに示すようにセンサマグネット部３１をシャフト３３の端部まで移動させる（ステップＳ１０３）。オペレーション部１５により、センサマグネット部３１のピン部３１ｂを、シャフト３３の凹部３３ａに圧入により取り付ける（ステップＳ１０４）。
　オペレーション部１５は、センサマグネット部３１を解放し、移動する（ステップＳ１０５）。アーム部１１を移動させて、磁性シールド部材７１及び着磁部１７を移動させる（ステップＳ１０６）。これにより、着磁部１７は、図１及び図３に示すように、センサマグネット部３１の上方に配される。このとき、アーム部１１に支持された磁性シールド部材７１は、センサマグネット部３１の下方に配される。着磁部１７が駆動され、センサマグネット部３１のマグネット部３１ａが着磁される（ステップＳ１０７）。具体的には、着磁部１７のコイル部１７３に電流が流され、所定の磁化方向の磁界を発生させる。なお、この所定の磁化方向は、着磁部１７とシャフト３３に取り付けられるセンサマグネット部３１との位置関係に基づいて、予め調整され設定される。つまり、シャフト３３に取り付けられたセンサマグネット部３１の磁極位置は、全て一定となるように着磁される。この結果、センサマグネット部３１の磁極位置は、図４に示すように、保持されたロータ３４の所定の回転位置に対して所定の角度θを有する位置となる。この所定の角度θは、モータ製造装置１０において製造されるモータ３０全てにおいて一定の角度である。着磁が完了すると、アーム部１１を移動させる。
　なお、ロータ３４を所定の回転位置に保持するステップ（Ｓ１０１）は、センサマグネット部３１を着磁部１７により着磁する前であれば、いつ行ってもよい。例えば、ロータ３４を所定の回転位置に保持するステップは、センサマグネット部３１をシャフト３３に取り付けた後、着磁開始前に行ってもよい。
　実施形態１によれば、着磁部１７は、ロータ３４を所定の回転位置に保持した状態で、メインマグネット３５の磁極に対して所定の回転角度を有する磁極位置に、センサマグネット部３１を着磁する。磁性シールド部材７１は、少なくともセンサマグネット部３１を着磁するとき、メインマグネット３５とセンサマグネット部３１との間に配される。ここでは、シャフト３３に未着磁のセンサマグネット部３１を取り付けた後にセンサマグネット部３１の着磁を行うので、センサマグネット部３１とシャフト３３との角度合わせを簡単且つ正確に行うことができる。
　特に、センサマグネット部３１は、その配置により、バスバー３７を介して流れる電流により磁界が影響を受ける。よって、センサマグネット部３１とロータ３４との回転位置を一定にすることができれば、トルクリップルを一層効果的に抑制できるモータを製造することが可能となる。より具体的には、センサマグネット部３１の配置は、磁気センサの検出精度に影響を与える。そのため、センサマグネット部３１とロータ３４との回転位置を一定にし、センサマグネット部の位置精度を高めることにより、ソフトウエアによる磁気センサの出力に基づいた回転位置の算出の精度を上げることができる。よって、モータの駆動時においてトルクリップルを一層効果的に抑制できる。
　また、組み立てられたモータ３０毎にソフトウエアを調整する必要がないため、モータ３０の製造コストを抑制することができる。
　さらに、磁性シールド部材７１を、メインマグネット３５とセンサマグネット部３１との間に移動させてから着磁するため、メインマグネット３５の磁力がセンサマグネットの着磁に影響を与えることを防ぐことができる。
　実施形態１によれば、磁性シールド部材７１は、非磁性体のシールド支持部材７２により支持される。このため、磁性体材料によるセンサマグネット部３１の着磁の影響を緩和することができる。
　実施形態１によれば、着磁部１７は、センサマグネット部３１を着磁するとき、センサマグネット部３１が取り付けられたシャフト３３の軸方向端部とは反対側においてセンサマグネット部３１に対向して配される。このため、センサマグネット部３１の着磁される部分と磁性シールド部材７１とを離して配することができるため、磁力の干渉を防ぐことができる。
　実施形態１によれば、着磁部１７を一端部に取り付けたアーム部１１と、アーム部１１の他端部を支持する支持部材１３とが設けられ、着磁部１７は、センサマグネット部３１を着磁するとき、シャフト３３に対し、位置及び角度が一定となるようにアーム部１１に取り付けられる。このため、着磁部によるセンサマグネットの着磁を、安定的且つコンパクトに行える。
　実施形態１によれば、センサマグネット部３１のシャフト３３への取付けから着磁までを一つのモータ製造装置１０で行うことができるため、組立てや部材の移動等に要する作業時間を短縮することができる。
　実施形態１によれば、センサマグネット部３１は、磁極を有するマグネット部３１ａとマグネット部３１ａを取り付けたピン部３１ｂとを含む。シャフト３３は、内部に軸方向に延びる凹部３３ａを含む。センサマグネット部３１のピン部３１ｂは、シャフト３３の凹部３３ａ内に圧入される。このため、センサマグネット部３１の外径をシャフトの外径よりも小さく製造することが可能となり、モータ３０を組み付ける前にシャフト３３にセンサマグネット部３１を取り付けることができ、モータ３０の組み付け工程が容易になる。
　［１－３．変形例］
　上記実施形態１においては、以下の変形例を適用可能である。
　［１］
　図７は、別の形態のセンサマグネット部３１１をモータ３０１のシャフト３３１に取り付けるモータ製造装置１０の例を示す。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、本変形例に係るセンサマグネット部３１１は、２極の磁極を有するマグネット部３１１ａと、マグネット部３１１ａを保持するホルダ部３１１ｂとを含む。ホルダ部３１１ｂは、図８Ｃに示すシャフト３３１の端部を圧入する筒状部を含む。センサマグネット部３１１はさらに、径方向外側に突出するフランジ部３１１ｆを有する。フランジ部３１１ｆは、図８Ｃに示すように、オペレーション部１５１により把持され、シャフト３３１の端部に取り付けられる。
　この例においては、凹部を形成する等のシャフト３３１の加工が必要ないため、製造コストや作業時間を抑制することができる。
　［２］
　図９は、別の形態のセンサマグネット部３１２をモータ３０２のシャフト３３２に取り付けるモータ製造装置１０の例を示す。センサマグネット部３１２は、接着によりシャフト３３２の端部に取り付けられる。
　同例においては、凹部を形成する等のシャフト３３２の加工が必要ないことに加え、センサマグネット部３１２の外径をシャフト３３２の外径よりも小さく製造することが可能となるため、モータの組み付け工程が容易になる。
　［３］
　上記実施形態１においては、磁性シールド部材７１を支持するシールド支持部材７２は、非磁性体材料から形成されるが、これに限定されない。シールド支持部材７２は、着磁部１７への影響がないように配置すれば、磁性体材料であってもよい。
　（実施形態２）
　以下、実施形態１と同様の構成又は機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明は省略する。
　実施形態２は、図１０に示すように磁性シールド部材７１１が着磁部１７を挟み込むような構造を有する点において、実施形態１とは異なる。
　図１０に示すように、モータ製造装置１０１は、磁性体材料を含む磁性シールド部材７１１を備える。磁性シールド部材７１１は、センサマグネット部３１に対する着磁部１７による着磁動作時において、着磁部１７とシャフト３３に取り付けられセンサマグネット部３１とを包囲する。
　図１１に示すように、磁性シールド部材７１１は、シャフト３３の軸に直交する方向に分離可能な第１部材７１１ａと第２部材７１１ｂとを備える。着磁部１７による着磁動作時において、第１部材７１１ａ及び第２部材７１１ｂは、制御部５０により制御される所定の移動手段によって、シャフト３３に取り付けられたセンサマグネット部３１に向かって移動する。この結果、着磁部１７及びセンサマグネット部３１のマグネット部３１ａとは、図１０に示すように磁性シールド部材７１１により包囲され、下方に位置するメインマグネット３５から隔離される。
　実施形態２によれば、磁性シールド部材７１１は、第１部材７１１ａと第２部材７１１ｂとを備え、少なくともセンサマグネット部３１を着磁するとき、第１部材７１１ａと第２部材７１１ｂとがシャフト３３を囲むように配置される。これにより、メインマグネット３５とセンサマグネット部３１のマグネット部３１ａとの間に磁性シールドを効果的に形成することができる。また、２つの部材をセンサマグネット部３１の両側から接近させることができため、メインマグネット３５とセンサマグネット部３１のマグネット部３１ａとの間に磁性シールドを簡単に形成することができる。さらに、センサマグネット部３１の外径より小さいシャフト３３の外径に沿って磁性シールドを形成することができる。
　（その他実施形態）
　以上のように、本出願において開示する発明の例示として、上記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における発明は、これに限定されず、以下のように、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行うことは可能である。
　［１］
　図１２に示すように、モータ製造装置１０３は、シャフト３３を保持するシャフト保持部１８を備えていてもよい。図１３に示すように、シャフト保持部１８は、二つの部材１８ａ、１８ｂを備える。二つの部材１８ａ，１８ｂは、センサマグネット部３１を取り付けたシャフト３３を径方向両側から挟み、シャフト３３の回転を阻止する。
　シャフト保持部１８は、ロータ３４が励磁コイル３２の通電によって所定の回転位置に保持される間、例えば着磁部１７によるセンサマグネット部３１への着磁動作時にシャフト３３を保持する。これにより、着磁動作の衝撃によりシャフト３３が回転して、センサマグネット部３１の磁極位置がずれることをより確実に防止できる。また、シャフト３３がＺ軸方向に動くことも防止できるため、センサマグネット部３１のシャフト３３への取付け時に、シャフト３３が下方へ移動することを防止できる。
　なお、シャフト保持部１８は、ロータ３４をロックするための励磁コイル３２の通電終了後に、シャフト３３を保持するようにしてよい。これにより、励磁コイル３２への通電を短縮することができる。
　［２］
　図１４に示すように、シャフトの固定は、シャフト保持部１８１とシャフト３３３との物理的係合によって行ってもよい。同図に示す例においては、モータ製造装置１０４は、シャフト保持部１８１を備える。シャフト保持部１８１は、径方向内側に突出する突部１８１ａを有する。シャフト３３３は、断面が一部Ｄカットに加工されることにより形成された凹部３３３ａを有する。シャフト保持部１８１はシャフト３３３を径方向両側から挟み込み、このとき突部１８１ａは、凹部３３３ａに挿入され固定される。これにより、シャフト３３３の回転方向及び上下方向の移動は阻止される。
　なお、シャフト保持部１８１が凹部を形成し、シャフト３３３に形成された突部に係合することにより、シャフト３３３の回転方向及び上下方向の移動を阻止してもよい。
　シャフト保持部１８１は、図１２に示す例と同様に、ロータ３４が励磁コイル３２の通電によって停止される間、例えば着磁部１７によるセンサマグネット部３１への着磁動作時にシャフト３３３を保持する。また、シャフト保持部１８１は、ロータ３４をロックするための励磁コイル３２の通電終了後に、シャフト３３３を保持するようにしてよい。
　［３］
　上記実施形態において、磁性シールド部材７１，７１１及びシールド支持部材７２は、スリットや孔を有してもよい。また、磁性シールド部材７１，７１１は、鋳物や鍛造により形成されてもよい。
　［４］
　上記実施形態において、オペレーション部１５，１５１はセンサマグネット部３１，３１１を把持し、シャフト３３，３３１に取り付けていたがこれに限定されない。オペレーション部１５，１５１は、エア吸引や磁性体による吸着により、センサマグネット部３１，３１１を把持してもよい。
　［５］
　上記実施形態において、着磁部１７として着磁ヨークを例に挙げたがこれに限定されない。センサマグネット部３１，３１１が二極の着磁である場合は、着磁コイルを用いてもよい。
　［６］
　上記実施形態においては、メインマグネット３５の極数は８としていたが、これよりも多くても少なくてもよい。また、上記の実施形態は三相モータを例に挙げているが、モータは、５相や７相等の他の相数のモータであってもよい。
　［７］
　上記実施形態におけるモータ製造装置１０，１０１，１０３，１０４による工程の実行順序は、必ずしも、上記実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、並行して実行したり、実行順序を入れ替えたりすることができる。
　上記の製造方法により製造されたモータは、例えば、電動パワーステアリング、コンプレッサ等の様々な用途に用いることができる。
１０，１０１，１０３，１０４…モータ製造装置、１１…アーム部、１３…支持部材、１５，１５１…オペレーション部、１７…着磁部、１８，１８１…シャフト保持部、１９…ベース部、３０，３０１，３０２…モータ、３１，３１１，３１２…センサマグネット部、３１ａ，３１１ａ…マグネット部、３１ｂ…ピン部、３１ｅ…把持部、３２…励磁コイル、３３，３３１，３３２，３３３…シャフト、３３ａ，３３３ａ…凹部、３４…ロータ、３５…メインマグネット、３６…ステータ、５０…制御部、７１，７１１…磁性シールド部材、７２…シールド支持部材、１７１…ヨーク部、１７３…コイル部、１８１ａ…突部、３１１ｂ…ホルダ部、３１１ｆ…フランジ部、７１１ａ…第１部材、７１１ｂ…第２部材

Claims (16)

  1. 　励磁コイルを含むステータと、
    　シャフト及びメインマグネットを有し、前記ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータと、
    　前記ロータの回転位置を検出するためのセンサマグネット部と、
    を備えるモータの製造装置であって、
    　未着磁のセンサマグネット部を前記シャフトの軸の端部に取り付けるセンサマグネット取付部と、
    　前記ロータを所定の回転位置に保持させた状態で、前記メインマグネットの磁極に対して所定の回転角度を有する磁極位置に、前記センサマグネット部を着磁する着磁部と、
    　少なくとも前記センサマグネット部を着磁するとき、前記メインマグネットと前記センサマグネット部との間に配される磁性シールド部材と、
    　前記センサマグネット取付部、前記磁性シールド部材、及び前記着磁部の動作を制御する制御部と、を備える、モータ製造装置。
  2. 　前記制御部は、前記励磁コイルの通電により前記所定の回転位置に前記ロータを保持させる、請求項１に記載のモータ製造装置。
  3. 　前記磁性シールド部材は、
    　前記シャフトの軸に直交する方向に分離可能な第１部材と第２部材とを有し、
    　前記第１部材と前記第２部材とが前記シャフトの軸を囲むように配置可能である、請求項１または２に記載のモータ製造装置。
  4. 　前記着磁部の外周を囲む非磁性体部材を備える、請求項１から３のいずれかに記載のモータ製造装置。
  5. 　前記着磁部は、前記センサマグネット部を着磁するとき、前記シャフトの軸の端部とは反対側において前記センサマグネット部に対向して配される、請求項１から４のいずれかに記載のモータ製造装置。
  6. 　前記シャフトの軸を保持して固定するシャフト保持部を備える、請求項１から５のいずれかに記載のモータ製造装置。
  7. 　前記シャフト保持部は、前記シャフトの軸に形成された凹部又は凸部と係合する係合部を有する、請求項６に記載のモータ製造装置。
  8. 　前記着磁部を一端部に取り付けたアーム部と、
    　前記アーム部の他端部を支持する支持部と、
    を備え、
    　前記着磁部は、前記センサマグネット部を着磁する際に、前記シャフトに対する前記着磁部の位置及び角度が一定となるように、前記アーム部に取り付けられる、請求項１から７のいずれかに記載のモータ製造装置。
  9. 　前記着磁部は、着磁コイル又は着磁ヨークを含む、請求項１から８のいずれかに記載のモータ製造装置。
  10. 　励磁コイルを含むステータと、
    　シャフト及びメインマグネットを有し、前記ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータと、
    　前記ロータの回転位置を検出するためのセンサマグネット部と、
    を備えるモータの製造方法であって、
    　未着磁のセンサマグネット部を前記シャフトの軸の端部に取り付ける工程と、
    　前記メインマグネットと前記センサマグネット部との間に磁性シールド部材を配する工程と、
    　前記ロータを所定の回転位置に保持した状態で、前記メインマグネットの磁極に対して所定の回転角度を有する磁極位置に、前記センサマグネット部を着磁する工程と、を含む、モータの製造方法。
  11. 　前記ロータは、前記励磁コイルの通電により前記所定の回転位置に保持される、請求項１０に記載のモータの製造方法。
  12. 　少なくとも前記励磁コイルの通電を終了するとき、シャフト保持部が、前記シャフトの軸を、前記所定の回転位置に保持する、請求項１１に記載のモータの製造方法。
  13. 　前記磁性シールド部材は、前記シャフトの軸に直交する方向に分離可能な第１部材と第２部材とを有し、
    　前記センサマグネット部を着磁するとき、前記第１部材と前記第２部材とを前記シャフトの軸を囲むように配置する、請求項１０から１２のいずれかに記載のモータの製造方法。
  14. 　前記センサマグネット部は、着磁されるマグネット部と前記マグネット部が取り付けられたピン部とを含み、
    　前記シャフトは、前記端部から内部に軸方向に延びる凹部を含み、
    　前記センサマグネット部のピン部を前記凹部内に圧入することにより前記センサマグネット部を前記シャフトに取り付ける、請求項１０から１３のいずれかに記載のモータの製造方法。
  15. 　前記センサマグネット部は、ホルダ部を含み、
    　前記ホルダ部は、筒状部を含み、
    　前記筒状部内に、前記シャフトの軸の端部を圧入することにより前記センサマグネット部を前記シャフトに取り付ける、請求項１０から１３のいずれかに記載のモータの製造方法。
  16. 　接着により前記センサマグネット部を前記シャフトの軸の端部に取り付ける、請求項１０から１３のいずれかに記載のモータの製造方法。
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