WO2019012694A1 - 回転電機及びそれを用いたドア装置 - Google Patents

回転電機及びそれを用いたドア装置 Download PDF

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recess
magnetic
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Inventor
孝教 小松
山本　幸弘
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electrical machine having a rotation angle detection device for detecting a rotation angle of a rotating shaft, and a door device for moving a door panel by the rotating electrical machine.
  • the holder is fitted at the end of the rotation shaft.
  • a disk-shaped permanent magnet is provided (see, for example, Patent Document 1).
  • the permanent magnet is being fixed to the end surface of the rotating shaft.
  • the shape of the permanent magnet is a rectangular parallelepiped (see, for example, Patent Document 2).
  • a magnet is fixed to the end of the rotation shaft via a fixing jig.
  • the magnet is configured by overlapping a ring-shaped portion and a plate-shaped portion.
  • the ring-shaped portion is fixed to a fixing jig.
  • the plate portion faces the magnetic sensor.
  • the plate-like part which has an oval planar shape is also proposed (for example, refer patent document 3).
  • the transmitting magnet is embedded in the end face of the rotor shaft.
  • the transmitting magnet is magnetized in the direction orthogonal to the rotor axis.
  • the rotating magnetic flux of the transmitting magnet is detected by a magnetic sensor facing the transmitting magnet (see, for example, Patent Document 5).
  • the magnet of Patent Document 4 is also magnetized in the radial direction of the rotation axis, when the embedding amount of the magnet in the rotation axis is increased, the generated magnetic field is reduced. Furthermore, in the volume flow meter disclosed in Patent Document 5, the magnetic sensor is located at a position offset from the axial center of the rotor shaft, and detects the rotation speed, not the rotation angle of the rotor shaft, Adjustment of the angle of the transmitter magnet in the recess is not necessary.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and a rotating electrical machine capable of easily positioning a magnetism-generating body in the circumferential direction of a rotating shaft while reducing the axial dimension. And it aims at obtaining a door device using it.
  • the rotary electric machine is provided at a housing, a stator provided in the housing, a rotary shaft rotatably provided in the housing, a rotor provided on the rotary shaft, and an axial end of the rotary shaft.
  • a rotation angle detection device that has a magnetic generator that is being used and a magnetic sensor that is opposed to the magnetic generator, and that generates a signal that corresponds to the rotation angle of the rotary shaft;
  • a recess is provided on the end face of the magnet, the magnetism generator is provided in the recess, the periphery of the recess of the rotation shaft is made of a magnetic material, and the magnetism generator is an axis of the rotation shaft
  • the magnet is magnetized in the direction, and a plurality of magnetic poles are formed on the surface of the magnetic generator facing the magnetic sensor, the front shape of the recess is circular, and the side of the magnetic generator is An arc surface is provided along the circumferential surface.
  • the magnetic generator has a positioning portion for positioning the magnetic
  • the recess is provided on the end face of the rotation shaft
  • the magnetism generator is provided in the recess
  • the periphery of the recess on the rotation shaft is made of magnetic material
  • the magnetizer is A plurality of magnetic poles are formed on the surface of the magnetic generator that is magnetized in the axial direction of the rotation axis and facing the magnetic sensor
  • the front shape of the recess is circular
  • the side surface of the magnetic generator is Since the arc generating surface is provided along the inner peripheral surface of the recessed portion, and the magnetism generating body has the positioning portion for positioning the magnetism generating body in the circumferential direction of the rotation shaft, the axial dimension Positioning of the magnetism-generating body in the circumferential direction of the rotation shaft can be easily performed while reducing
  • FIG. 8 is a side view of a portion of the car of FIG. 7;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention.
  • the housing 1 is configured by combining a front housing 2 and a rear housing 3.
  • the front housing 2 is provided with a circular front opening 2a.
  • the rear housing 3 is provided with a circular rear opening 3a.
  • the first bearing 4 is attached to the front opening 2a.
  • the second bearing 5 is attached to the rear opening 3a.
  • the rotating shaft 6 is rotatably supported by the housing 1 via first and second bearings 4 and 5.
  • a rotor 7 is provided on the rotating shaft 6.
  • the rotor 7 has a rotor core 8 fixed to the rotating shaft 6 and a plurality of rotor magnets 9 embedded in the outer peripheral portion of the rotor core 8.
  • the rotor 7 rotates integrally with the rotating shaft 6.
  • a stator 10 is fixed to the housing 1.
  • the stator 10 has a stator core 11 fixed to the housing 1 and a plurality of stator coils 12 provided on the stator core 11.
  • the stator 10 is opposed to the rotor 7 via a gap.
  • the rotary shaft 6 has a first end 6a which is an end on the front housing 2 side in the axial direction, and a second end 6b which is an end on the rear housing 3 side in the axial direction.
  • the first end 6 a projects through the first bearing 4 and out of the housing 1.
  • the second end 6 b is held by the second bearing 5 in the rear opening 3 a.
  • a recess 6 d is provided on the end face 6 c on the second end 6 b side in the axial direction of the rotation shaft 6.
  • the recess 6 d is provided at the center of the end face 6 c.
  • the front shape of the recess 6 d is circular.
  • the rotating shaft 6 is made of a magnetic material.
  • the periphery of the recess 6 d of the rotating shaft 6 is made of a magnetic material.
  • a flat magnetic generator 13 is provided in the recess 6 d.
  • the magnetism generator 13 rotates integrally with the rotating shaft 6.
  • the entire magnetism-generating body 13 is accommodated in the recess 6d so that the magnetism-generating body 13 does not protrude from the end face 6c.
  • the recess 6 d and the magnetism generator 13 are disposed inside the second bearing 5. That is, the recess 6 d and the magnetism generator 13 are arranged at the same position as the second bearing 5 in the axial direction of the rotation shaft 6. Furthermore, the end face 6 c is flush with the end face of the second bearing 5 opposite to the rotor 7.
  • a sensor substrate 14 is fixed to the surface of the rear housing 3 opposite to the front housing 2.
  • the sensor substrate 14 is a printed circuit board.
  • the sensor substrate 14 is fixed to the rear housing 3 by, for example, a plurality of bolts. Furthermore, the sensor substrate 14 blocks the rear opening 3a.
  • the sensor substrate 14 is provided with a magnetic sensor 15.
  • the magnetic sensor 15 is opposed to the magnetism generator 13 with a gap.
  • a magnetoresistive element is used as the magnetic sensor 15.
  • the magnetoresistive element for example, a giant magnetoresistive (GMR) element or a tunnel magnetoresistive (TMR) element is used.
  • GMR giant magnetoresistive
  • TMR tunnel magnetoresistive
  • the surface of the magnetism generator 13 facing the magnetic sensor 15 is flush with the end face 6c or is farther from the sensor substrate 14 than the end face 6c.
  • the rotation angle detection device 16 has a magnetism generator 13, a sensor substrate 14 and a magnetic sensor 15. Further, the rotation angle detection device 16 generates a signal according to the rotation angle of the rotation shaft 6. When the rotating electrical machine is a motor, a signal generated by the rotation angle detection device 16 is sent to a control unit (not shown) that controls the rotation of the motor.
  • the length dimension L of the rear opening 3 a in the axial direction of the rotation shaft 6 is larger than the dimension of the second bearing 5 in the axial direction of the rotation shaft 6.
  • a space 17 is formed between the second bearing 5 in the rear opening 3 a and the sensor substrate 14.
  • the magnetic sensor 15 is disposed in the space 17.
  • a cover 18 is fixed to the surface of the rear housing 3 opposite to the front housing 2.
  • the cover 18 is made of a magnetic material, such as a steel plate. Further, the cover 18 is larger than the diameter of the rotation shaft 6 and the sensor substrate 14 and covers the rotation angle detection device 16. Furthermore, the cover 18 is fixed to the rear housing 3 outside the sensor substrate 14 in the radial direction of the rotation shaft 6 by, for example, a plurality of bolts.
  • FIG. 2 is a rear view showing a part of the rotary electric machine of FIG. 1, and shows a state in which the cover 18 is removed from the rear housing 3 and the sensor substrate 14 is viewed. Further, the central portion in the vertical direction of FIG. 1 shows a cross section taken along the line II of FIG. The front shape of the recess 6 d is circular.
  • FIG. 3 is a front view showing an end face 6c of the rotary shaft 6 of FIG.
  • the magnetism generation body 13 is one in which two permanent magnets are integrated.
  • the two permanent magnets are oppositely magnetized in the axial direction of the rotation axis 6. That is, the N pole of one permanent magnet and the S pole of the other permanent magnet face the magnetic sensor 15.
  • the side surface of the magnetism generator 13, ie, the outer peripheral surface, is composed of a pair of arc surfaces 13a along the inner peripheral surface of the recess 6d and a pair of flat portions 13b as positioning portions separated from the inner peripheral surface of the recess 6d. It is configured.
  • the flat portions 13b linearly connect the circumferential end portions of the arc surface 13a.
  • the flat portions 13b are parallel to each other. Furthermore, when viewed along the axial direction of the rotation shaft 6, each flat portion 13b is a chord connecting two points on the circumference of the recess 6d. Thus, the magnetism generating body 13 of FIG. 3 is obtained by cutting two sides of the disk in parallel.
  • FIG. 4 is a front view showing a first modified example of the magnetism-generating body 13 of FIG.
  • the first modified example only one flat portion 13 b is provided on the side surface of the magnetism generator 13. That is, the magnetism generating body 13 of FIG. 4 is obtained by cutting the side surface of the disk by only one surface.
  • the portion other than the flat portion 13b of the side surface of the magnetism generator 13 is a circular arc surface 13a.
  • FIG. 5 is a front view showing a second modification of the magnetism-generating body 13 of FIG.
  • a pair of cutouts 13 c as positioning portions are provided on the side surface of the magnetism generator 13.
  • the notch 13 c is disposed at the boundary between two permanent magnets constituting the magnetism generator 13.
  • the magnetism generator 13 In order to detect the relative angle between the rotor magnet 9 and the stator coil 12, the magnetism generator 13 needs to be adjusted to an angle with respect to the rotor magnet 9. That is, the magnetism generation body 13 needs to be positioned in the circumferential direction of the rotation shaft 6.
  • the flat portion 13b or the notch 13c which is a positioning portion, is used for circumferential positioning of the magnetism-generating body 13.
  • the magnetism-generating body 13 is fixed in the recess 6d by an adhesive. After inserting the magnetism generator 13 into the recess 6d, before the adhesive is cured, the jig or worker's finger is hooked on the flat portion 13b or the notch 13c to rotate the magnetism generator 13 so as to generate the magnetism generator Positioning in the circumferential direction of 13 is performed. After this, the adhesive is cured.
  • the end face 6c of the rotary shaft 6 is provided with a mark for positioning the magnetism generator 13.
  • the magnetic sensor 15 can be disposed close to the end face 6c, and the overall axial dimension can be reduced.
  • the magnetic sensor 15 is separated from the end face 6c by the thickness of the magnetism generator 13, so the thickness dimension of the rear housing 3 becomes large.
  • the thickness dimension of the rear housing 3 can be reduced by providing the recess 6d on the end face 6c and accommodating the magnetism-generating member 13 in the recess 6d.
  • the rotary shaft 6 is made of a magnetic material and the magnetism generator 13 is accommodated in the recess 6d as it is without being accommodated in the holder, the cost can be reduced and the magnetism generation shown by the broken line arrow in FIG.
  • the magnetic field from the body 13 can be intensified.
  • the front shape of the recess 6 d is circular, and the arc surface 13 a and the flat portion 13 b or the notch 13 c serving as the positioning portion are provided on the side surface of the magnetism generator 13.
  • the circumferential positioning can be performed easily and more accurately.
  • the magnetic generator 13 can be easily positioned in the circumferential direction of the rotary shaft 6 while reducing the axial dimension.
  • the periphery of the recess 6d is made of a magnetic material, it is possible to configure a magnetic field shield against noise magnetic field. Furthermore, by omitting the holder, the thickness (difference between the inner and outer diameters) of the rotary shaft 6 can be increased, and the axial strength can be improved, or the second bearing 5 can be miniaturized.
  • the angle of the magnetic field can be specified by simple processing.
  • a bonded magnet also referred to as a plastic magnet
  • the magnetism generator 13 is formed by a molding die even if the shape becomes somewhat complicated. It can be easily manufactured.
  • the rotation angle detection device 16 is covered by the cover 18, deterioration of the angle detection performance can be prevented even if a magnetic field causing noise is applied from the outside of the rotating electrical machine.
  • the positioning part is not limited to a plane and a notch part, it is suitable to set it as the shape which can specify the angle of the magnetic field of a magnetic generation
  • the circumferential length dimension of the circular arc surface is preferably larger than the circumferential length dimension of the positioning portion.
  • a mark may be provided on the surface of the magnetism generator facing the magnetic sensor, and positioning may be performed by visual observation or an image sensor.
  • the number of positioning parts may be three or more.
  • two magnetic poles are formed on the surface of the magnetic generator 13 facing the magnetic sensor 15, but the number of magnetic poles of the magnetic generator facing the magnetic sensor is limited to this. For example, four may be sufficient.
  • Embodiment 1 although the whole magnetism generation body 13 was accommodated in the recessed part 6d, you may make the edge part of the magnetic type sensor 15 project from the end surface 6c, and at least one part of the magnetism generation body 13 is a crevice If it is accommodated in 6 d, the axial dimension of the rotary electric machine can be reduced accordingly. Furthermore, in the above-mentioned example, although the whole rotating shaft 6 was constituted by a magnetic body, for example, the circumference of crevice 6d may be constituted by a magnetic body, and other parts may be constituted by nonmagnetic bodies. Furthermore, the magnetic sensor 15 is not limited to the magnetoresistive element, and may be, for example, a Hall element, a Hall IC, or a magnetic encoder.
  • FIG. 7 is a front view showing a part of a car of an elevator which is an application example of the rotating electrical machine of the present invention
  • FIG. 8 is a side view showing a part of the car of FIG.
  • a car entrance 21 a is provided on the front side which is a surface on the landing side of the car 21.
  • the car entrance 21a is opened and closed by the first and second car doors 22a and 22b.
  • the first and second car doors 22a and 22b respectively include a door panel 23 and a door hanger 24 fixed to an upper portion of the door panel 23.
  • Each door hanger 24 is provided with a plurality of hanger rollers 25.
  • a girder 27 is fixed.
  • a hanger rail 28 is provided at the girder 27.
  • the first and second car doors 22a and 22b are suspended from the hanger rail 28 and move along the hanger rail 28 when the car entrance 21a is opened and closed. Further, the hanger roller 25 rolls on the hanger rail 28 and moves while opening and closing the first and second car doors 22a and 22b.
  • the rotary electric machine of the above-mentioned Embodiment 1 can be used.
  • a first pulley 30 is fixed to a first end 6 a of the rotation shaft 6 of the door motor 29.
  • a second pulley 31 is rotatably provided at the other end of the girder 27 in the width direction of the car entrance 21 a.
  • An endless belt 32 is wound around the first pulley 30 and the second pulley 31.
  • the first car door 22a is connected to the upper portion of the belt 32 via the first connection member 33a.
  • the second car door 22b is connected to the lower portion of the belt 32 via the second connection member 33b.
  • the door motor 29 is disposed in front of the front of the car 21.
  • the ceiling 21 b of the car 21 is located above the door motor 29. In other words, the door motor 29 is disposed at a lower position than the ceiling 21 b.
  • the end of the door motor 29 on the side where the rotation angle detection device 16 is disposed is opposed to the girder 27.
  • the digit 27 is made of a magnetic material.
  • the portion of the girder 27 facing the door motor 29 is also made of a magnetic material.
  • the door motor 29 is disposed close to the girder 27, and the cover 18 is omitted.
  • the door motor 29 can not be disposed in front of the car 21 and needs to be disposed on the ceiling 21 b. In this case, a mechanism for transmitting the output of the door motor 29 from the ceiling 21b to the first pulley 30 is required, and the door apparatus becomes large.
  • the axial dimension of the door motor 29 can be further reduced. And by forming the part which opposes the door motor 29 of the girder 27 with a magnetic body, even if the cover 18 is abbreviate
  • the entire girder 27 is made of a magnetic material
  • the part facing the door motor may be made of a magnetic material
  • the other part may be made of a nonmagnetic material.
  • the door apparatus of this invention was applied to the car door apparatus of an elevator in said example, this invention is applicable also to another door apparatus.
  • the rotary electric machine of the present invention can be applied to a motor other than the door motor 29 of the elevator, a generator, and a generator motor.
  • Reference Signs List 1 housing, 5 second bearing, 6 rotation shaft, 6b second end, 6c end face, 6d recess, 7 rotor, 10 stator, 13 magnetic generator, 13a arc surface, 13b flat portion (positioning portion), 13c Notch part (positioning part), 15 magnetic sensor, 16 rotation angle detector, 18 cover, 21a car door, 23 door panel, 27 girder, 29 door motor (rotary electric machine).

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Abstract

回転電機において、回転角度検出装置は、磁気発生体と、磁気発生体に対向している磁気式センサとを有している。回転軸の軸方向の端面には、円形の凹部が設けられている。磁気発生体は、凹部内に設けられている。磁気発生体は、回転軸の軸方向に磁化されている。磁気発生体の磁気式センサに対向する面には、複数の磁極が形成されている。磁気発生体の側面には、凹部の内周面に沿っている円弧面が設けられている。磁気発生体は、回転軸の周方向への磁気発生体の位置決めのための位置決め部を有している。

Description

回転電機及びそれを用いたドア装置
　この発明は、回転軸の回転角度を検出する回転角度検出装置を有している回転電機、及びその回転電機によりドアパネルを移動させるドア装置に関するものである。
　従来の回転角度検出装置では、回転軸の端部にホルダが嵌め込まれている。ホルダ内には、円板状の永久磁石が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
　また、従来の他の回転角度検出装置では、回転軸の端面に永久磁石が固定されている。永久磁石の形状は、直方体である（例えば、特許文献２参照）。
　さらに、従来の回転角度センサでは、回転軸の端部に、固定用治具を介して磁石が固定されている。磁石は、リング状部と板状部とを重ねて構成されている。リング状部は、固定用治具に固定されている。板状部は、磁気センサに対向する。また、長円形の平面形状を有する板状部も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
　さらにまた、従来のモータでは、回転軸の端面に磁石が部分的に埋め込まれている（例えば、特許文献４参照）。
　また、従来の容積流量計では、回転子軸の端面に発信磁石が埋め込まれている。発信磁石は、回転子軸と直交する方向に着磁されている。発信磁石の回転磁束は、発信磁石に対向する磁気センサにより検出される（例えば、特許文献５参照）。
特開２０１６－１２８７７２号公報 特許第４９４７３２１号公報 特許第５１４１７８０号公報 特開２００３－３２４９３０号公報 実開平１－６４０２７号公報
　特許文献１～３に示された従来の装置では、回転軸の端面から磁石の全体が突出しているため、装置全体の軸方向寸法が大きくなり、小型化の妨げとなっている。また、特許文献１～３では、磁石が回転軸の径方向に磁化されているため、磁石を回転軸の端部に埋め込むと、発生磁界が小さくなってしまう。
　さらに、特許文献２の磁石を回転軸の端部に埋め込む場合、回転軸の端面に矩形の凹部を設けようとすると、加工が難しく、また、円形の凹部を設けると、回転軸の周方向への磁石の位置決めが難しい。さらにまた、特許文献３では、磁石の径が回転軸の径よりも大きいため、磁石を回転軸に埋め込むことは困難である。
　また、特許文献４の磁石も回転軸の径方向に磁化されているため、回転軸への磁石の埋め込み量を大きくすると、発生磁界が小さくなってしまう。さらに、特許文献５に示された容積流量計では、磁気センサは、回転子軸の軸心からずれた位置にあり、回転子軸の回転角度ではなく、回転数を検出するものであるため、凹部内での発信磁石の角度の調整は不要である。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、軸方向寸法を縮小しつつ、回転軸の周方向への磁気発生体の位置決めを容易に行うことができる回転電機、及びそれを用いたドア装置を得ることを目的とする。
　この発明に係る回転電機は、ハウジング、ハウジングに設けられているステータ、ハウジングに回転可能に設けられている回転軸、回転軸に設けられているロータ、及び回転軸の軸方向の端部に設けられている磁気発生体と、磁気発生体に対向している磁気式センサとを有しており、回転軸の回転角度に応じた信号を発生する回転角度検出装置を備え、回転軸の軸方向の端面には、凹部が設けられており、磁気発生体は、凹部内に設けられており、回転軸の凹部の周囲は、磁性体により構成されており、磁気発生体は、回転軸の軸方向に磁化されており、磁気発生体の磁気式センサに対向する面には、複数の磁極が形成されており、凹部の正面形状は円形であり、磁気発生体の側面には、凹部の内周面に沿っている円弧面が設けられており、磁気発生体は、回転軸の周方向への磁気発生体の位置決めのための位置決め部を有している。
　この発明の回転電機は、回転軸の端面に凹部が設けられており、磁気発生体が凹部内に設けられており、回転軸の凹部の周囲は磁性体により構成されており、磁気発生体は回転軸の軸方向に磁化されており、磁気発生体の磁気式センサに対向する面には、複数の磁極が形成されており、凹部の正面形状は円形であり、磁気発生体の側面には、凹部の内周面に沿っている円弧面が設けられており、磁気発生体は、回転軸の周方向への磁気発生体の位置決めのための位置決め部を有しているので、軸方向寸法を縮小しつつ、回転軸の周方向への磁気発生体の位置決めを容易に行うことができる。
この発明の実施の形態１による回転電機の断面図である。 図１の回転電機の一部を示す背面図である。 図１の回転軸の端面を示す正面図である。 図３の磁気発生体の第１の変形例を示す正面図である。 図３の磁気発生体の第２の変形例を示す正面図である。 図１の磁気発生体が発生する磁界を示す説明図である。 この発明の回転電機の適用例であるエレベータのかごの一部を示す正面図である。 図７のかごの一部を示す側面図である。
　以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１による回転電機の断面図である。図において、ハウジング１は、フロントハウジング２及びリヤハウジング３を組み合わせて構成されている。フロントハウジング２には、円形のフロント開口２ａが設けられている。リヤハウジング３には、円形のリヤ開口３ａが設けられている。
　フロント開口２ａには、第１の軸受４が装着されている。リヤ開口３ａには、第２の軸受５が装着されている。回転軸６は、第１及び第２の軸受４，５を介して、ハウジング１に回転可能に支持されている。
　回転軸６には、ロータ７が設けられている。ロータ７は、回転軸６に固定されているロータ鉄心８と、ロータ鉄心８の外周部に埋め込まれている複数のロータ磁石９とを有している。ロータ７は、回転軸６と一体に回転する。
　ハウジング１には、ステータ１０が固定されている。ステータ１０は、ハウジング１に固定されているステータ鉄心１１と、ステータ鉄心１１に設けられている複数のステータコイル１２とを有している。ステータ１０は、隙間を介してロータ７に対向している。
　回転軸６は、軸方向のフロントハウジング２側の端部である第１の端部６ａと、軸方向のリヤハウジング３側の端部である第２の端部６ｂとを有している。第１の端部６ａは、第１の軸受４を貫通して、ハウジング１外へ突出している。第２の端部６ｂは、リヤ開口３ａ内で第２の軸受５に保持されている。
　回転軸６の軸方向の第２の端部６ｂ側の端面６ｃには、凹部６ｄが設けられている。凹部６ｄは、端面６ｃの中央に設けられている。凹部６ｄの正面形状は、円形である。回転軸６は、磁性体により構成されている。これにより、回転軸６の凹部６ｄの周囲は、磁性体により構成されている。
　凹部６ｄ内には、平板状の磁気発生体１３が設けられている。磁気発生体１３は、回転軸６と一体に回転する。この例では、磁気発生体１３が端面６ｃから突出しないように、磁気発生体１３の全体が凹部６ｄ内に収容されている。
　また、凹部６ｄ及び磁気発生体１３は、第２の軸受５の内側に配置されている。即ち、凹部６ｄ及び磁気発生体１３は、回転軸６の軸方向について第２の軸受５と同じ位置に配置されている。さらに、端面６ｃは、第２の軸受５のロータ７とは反対側の端面と面一である。
　リヤハウジング３のフロントハウジング２とは反対側の面には、センサ基板１４が固定されている。センサ基板１４は、プリント基板である。また、センサ基板１４は、例えば複数のボルトによりリヤハウジング３に固定されている。さらに、センサ基板１４は、リヤ開口３ａを塞いでいる。
　センサ基板１４には、磁気式センサ１５が設けられている。磁気式センサ１５は、隙間を介して磁気発生体１３に対向している。磁気式センサ１５としては、例えば磁気抵抗素子が用いられている。磁気抵抗素子としては、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子、又はトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられている。
　磁気発生体１３の磁気式センサ１５に対向する面は、端面６ｃと面一、又は端面６ｃよりもセンサ基板１４から離れている。
　回転角度検出装置１６は、磁気発生体１３、センサ基板１４及び磁気式センサ１５を有している。また、回転角度検出装置１６は、回転軸６の回転角度に応じた信号を発生する。回転電機がモータである場合、回転角度検出装置１６で発生した信号は、モータの回転を制御する制御部（図示せず）に送られる。
　回転軸６の軸方向のリヤ開口３ａの長さ寸法Ｌは、回転軸６の軸方向の第２の軸受５の寸法よりも大きい。これにより、リヤ開口３ａ内の第２の軸受５とセンサ基板１４との間には、空間１７が形成されている。磁気式センサ１５は、空間１７内に配置されている。
　リヤハウジング３のフロントハウジング２とは反対側の面には、カバー１８が固定されている。カバー１８は、磁性体、例えば鋼板により構成されている。また、カバー１８は、回転軸６の径及びセンサ基板１４よりも大きく、回転角度検出装置１６を覆っている。さらに、カバー１８は、例えば複数のボルトにより、回転軸６の径方向のセンサ基板１４よりも外側で、リヤハウジング３に固定されている。
　図２は図１の回転電機の一部を示す背面図であり、リヤハウジング３からカバー１８を取り外してセンサ基板１４を見た状態を示している。また、図１の上下方向の中央部は、図２のＩ－Ｉ線に沿った断面を示している。凹部６ｄの正面形状は、円形である。
　図３は図１の回転軸６の端面６ｃを示す正面図である。磁気発生体１３は、２つの永久磁石を一体化したものである。２つの永久磁石は、回転軸６の軸方向に互いに逆向きに磁化されている。即ち、一方の永久磁石のＮ極と他方の永久磁石のＳ極とが磁気式センサ１５に対向している。
　磁気発生体１３の側面、即ち外周面は、凹部６ｄの内周面に沿っている一対の円弧面１３ａと、凹部６ｄの内周面から離れている位置決め部としての一対の平面部１３ｂとから構成されている。平面部１３ｂは、円弧面１３ａの周方向の端部間をそれぞれ直線的に接続している。
　また、平面部１３ｂは、互いに平行である。さらに、各平面部１３ｂは、回転軸６の軸方向に沿って見ると、凹部６ｄの円周上の２点を結ぶ弦である。このように、図３の磁気発生体１３は、円板の側面を平行に２面カットしたものである。
　図４は図３の磁気発生体１３の第１の変形例を示す正面図である。第１の変形例では、磁気発生体１３の側面に、平面部１３ｂが１箇所だけ設けられている。即ち、図４の磁気発生体１３は、円板の側面を１面だけカットしたものである。磁気発生体１３の側面の平面部１３ｂ以外の部分は、円弧面１３ａである。
　図５は図３の磁気発生体１３の第２の変形例を示す正面図である。第２の変形例では、磁気発生体１３の側面に位置決め部としての一対の切欠部１３ｃが設けられている。切欠部１３ｃは、磁気発生体１３を構成する２つの永久磁石の境界部に配置されている。
　ロータ磁石９とステータコイル１２との相対角度を検出するために、磁気発生体１３は、ロータ磁石９に対してある角度に合わせる必要がある。即ち、磁気発生体１３は、回転軸６の周方向に位置決めする必要がある。位置決め部である平面部１３ｂ又は切欠部１３ｃは、磁気発生体１３の周方向の位置決めのために使用される。
　磁気発生体１３は、接着剤により凹部６ｄ内に固定されている。磁気発生体１３を凹部６ｄ内に挿入した後、接着剤が硬化する前に、治具又は作業者の指を平面部１３ｂ又は切欠部１３ｃに引っ掛けて磁気発生体１３を回転させ、磁気発生体１３の周方向の位置決めが行われる。この後、接着剤を硬化させる。回転軸６の端面６ｃには、磁気発生体１３の位置決めを行う際の目印が設けられている。
　このような回転電機では、磁気発生体１３が凹部６ｄ内に設けられているため、磁気式センサ１５を端面６ｃに近付けて配置することができ、全体の軸方向寸法を縮小することができる。
　端面６ｃに凹部が設けられていない場合、磁気発生体１３の厚さ分だけ磁気式センサ１５が端面６ｃから離れるため、リヤハウジング３の厚さ寸法が大きくなる。これに対して、端面６ｃに凹部６ｄを設けて、磁気発生体１３を凹部６ｄ内に収容することにより、リヤハウジング３の厚さ寸法を縮小することができる。
　また、回転軸６を磁性体により構成し、かつ、磁気発生体１３を、ホルダに収容せずに、そのまま凹部６ｄに収容したので、コストを低減できるとともに、図６の破線矢印で示す磁気発生体１３からの磁界を強めることができる。
　ホルダに入れられた磁石材料を磁化する場合、ホルダの材料として、例えば樹脂又は真鍮が用いられる。このような非磁性体からなるホルダを介して磁気発生体１３を凹部６ｄに入れた場合、ホルダを介在させない場合に比べて、磁気発生体１３からの磁界が弱くなる。
　実施の形態１では、凹部６ｄの正面形状を円形とし、磁気発生体１３の側面に、円弧面１３ａと、位置決め部である平面部１３ｂ又は切欠部１３ｃとを設けたので、磁気発生体１３の周方向の位置決めを容易に、かつ、より正確に行うことができる。
　このように、実施の形態１の回転電機では、軸方向寸法を縮小しつつ、回転軸６の周方向への磁気発生体１３の位置決めを容易に行うことができる。
　また、凹部６ｄの周囲が磁性体で構成されているので、ノイズ磁界に対する磁界シールドを構成できる。
　さらに、ホルダを省略することにより、回転軸６の肉厚（ 内外径差）を増加でき、軸強度を向上、又は第２の軸受５の小型化を図ることができる。
　さらにまた、位置決め部として平面部１３ｂ又は切欠部１３ｃを用いたので、簡単な加工で磁界の角度を特定することができる。磁気発生体１３として、例えば、磁石粉と樹脂とを混合して射出成形したボンド磁石（プラスチック磁石ともいう）を用いる場合、形状が多少複雑になっても、成形金型により磁気発生体１３を容易に製造することができる。
　また、回転角度検出装置１６をカバー１８により覆ったので、ノイズとなる磁界が回転電機の外部から印可されても角度検出性能の悪化を防ぐことができる。
　なお、位置決め部は、平面及び切欠部に限定されないが、磁気発生体の磁界の角度を特定できる形状とするのが好適である。円弧面の周方向の長さ寸法は、位置決め部の周方向の長さ寸法よりも大きくするのが好適である。
　また、位置決め部として、磁気発生体の磁気式センサに対向する面に目印を付し、目視又は画像センサで位置決めを行ってもよい。
　さらに、位置決め部の数は、３つ以上であってもよい。
　さらにまた、上記の例では、磁気発生体１３の磁気式センサ１５に対向する面に２つの磁極が形成されているが、磁気式センサに対向する磁気発生体の磁極の数はこれに限定されるものではなく、例えば４つでもよい。
　また、実施の形態１では、磁気発生体１３の全体を凹部６ｄ内に収容したが、磁気式センサ１５の端部を端面６ｃから突出させてもよく、磁気発生体１３の少なくとも一部が凹部６ｄ内に収容されていれば、その分だけ回転電機の軸方向寸法を縮小することができる。
　さらに、上記の例では、回転軸６全体を磁性体で構成したが、例えば、凹部６ｄの周囲を磁性体で構成し、他の部分を非磁性体で構成してもよい。
　さらにまた、磁気式センサ１５は、磁気抵抗素子に限定されるものではなく、例えば、ホール素子、ホールＩＣ、又は磁気エンコーダであってもよい。
　ここで、図７はこの発明の回転電機の適用例であるエレベータのかごの一部を示す正面図、図８は図７のかごの一部を示す側面図である。かご２１の乗場側の面である前面には、かご出入口２１ａが設けられている。かご出入口２１ａは、第１及び第２のかごドア２２ａ，２２ｂにより開閉される。第１及び第２のかごドア２２ａ，２２ｂは、ドアパネル２３と、ドアパネル２３の上部に固定されているドアハンガ２４とをそれぞれ有している。各ドアハンガ２４には、複数のハンガローラ２５が設けられている。
　かご２１の前面の上部には、桁２７が固定されている。桁２７には、ハンガレール２８が設けられている。第１及び第２のかごドア２２ａ，２２ｂは、ハンガレール２８から吊り下げられており、かご出入口２１ａの開閉時にハンガレール２８に沿って移動する。また、ハンガローラ２５は、第１及び第２のかごドア２２ａ，２２ｂの開閉動作時にハンガレール２８上を転がりながら移動する。
　かご出入口２１ａの幅方向の桁２７の一端部には、回転電機であるドアモータ２９が固定されている。ドアモータ２９としては、上記の実施の形態１の回転電機を用いることができる。ドアモータ２９の回転軸６の第１の端部６ａには、第１のプーリ３０が固定されている。
　かご出入口２１ａの幅方向の桁２７の他端部には、第２のプーリ３１が回転可能に設けられている。第１のプーリ３０と第２のプーリ３１には、無端状のベルト３２が巻かれている。
　第１のかごドア２２ａは、第１の接続部材３３ａを介してベルト３２の上側部分に接続されている。第２のかごドア２２ｂは、第２の接続部材３３ｂを介してベルト３２の下側部分に接続されている。ドアモータ２９により第１のプーリ３０を回転させることにより、第１及び第２のかごドア２２ａ，２２ｂがハンガレール２８に沿って開閉動作する。
　ドアモータ２９は、かご２１の前面の前方に配置されている。かご２１の天井２１ｂは、ドアモータ２９よりも上方に位置している。言い換えると、ドアモータ２９は、天井２１ｂよりも低い位置に配置されている。
　また、ドアモータ２９は、その回転角度検出装置１６が配置されている側の端部が桁２７に対向している。桁２７は、磁性体により構成されている。これにより、桁２７のドアモータ２９に対向する部分も、磁性体により構成されている。この例では、ドアモータ２９が桁２７に近接して配置されており、カバー１８が省略されている。
　このようなエレベータのかご２１では、上記の実施の形態で示したような薄型の回転電機をドアモータ２９として使用しているため、ドア装置の大きさを変更することなく、天井２１ｂを高くし、かご２１の意匠性を向上させることができる。
　ドアモータ２９の軸方向寸法が大きい場合、ドアモータ２９をかご２１の前方に配置することができず、天井２１ｂの上に配置する必要が生じる。この場合、ドアモータ２９の出力を天井２１ｂ上から第１のプーリ３０まで伝達する機構が必要となり、ドア装置が大型化する。
　また、カバー１８を省略することにより、ドアモータ２９の軸方向寸法をさらに縮小することができる。そして、桁２７のドアモータ２９に対向する部分を磁性体で構成することにより、カバー１８を省略しても、外部からのノイズとなる磁界に対して角度検出性能の悪化を防ぐことができる。
　なお、上記の例では、桁２７全体を磁性体で構成したが、例えば、ドアモータに対向する部分を磁性体で構成し、他の部分を非磁性体で構成してもよい。
　また、上記の例では、この発明のドア装置をエレベータのかごドア装置に適用したが、この発明は、他のドア装置にも適用できる。
　さらに、この発明の回転電機は、エレベータのドアモータ２９以外の電動機、発電機、及び発電電動機にも適用できる。
　１　ハウジング、５　第２の軸受、６　回転軸、６ｂ　第２の端部、６ｃ　端面、６ｄ　凹部、７　ロータ、１０　ステータ、１３　磁気発生体、１３ａ　円弧面、１３ｂ　平面部（位置決め部）、１３ｃ　切欠部（位置決め部）、１５　磁気式センサ、１６　回転角度検出装置、１８　カバー、２１ａ　かご出入口、２３　ドアパネル、２７　桁、２９　ドアモータ（回転電機）。

Claims (8)

  1. 　ハウジング、
    　前記ハウジングに設けられているステータ、
    　前記ハウジングに回転可能に設けられている回転軸、
    　前記回転軸に設けられているロータ、及び
    　前記回転軸の軸方向の端部に設けられている磁気発生体と、前記磁気発生体に対向している磁気式センサとを有しており、前記回転軸の回転角度に応じた信号を発生する回転角度検出装置
    　を備え、
    　前記回転軸の軸方向の端面には、凹部が設けられており、
    　前記磁気発生体は、前記凹部内に設けられており、
    　前記回転軸の前記凹部の周囲は、磁性体により構成されており、
    　前記磁気発生体は、前記回転軸の軸方向に磁化されており、
    　前記磁気発生体の前記磁気式センサに対向する面には、複数の磁極が形成されており、
    　前記凹部の正面形状は円形であり、
    　前記磁気発生体の側面には、前記凹部の内周面に沿っている円弧面が設けられており、
    　前記磁気発生体は、前記回転軸の周方向への前記磁気発生体の位置決めのための位置決め部を有している回転電機。
  2. 　前記位置決め部は、前記磁気発生体の側面に設けられ、前記円弧面の周方向の端部間を直線的に接続する平面部である請求項１記載の回転電機。
  3. 　前記位置決め部は、前記磁気発生体の側面に設けられている切欠部である請求項１記載の回転電機。
  4. 　前記磁気発生体の全体が前記凹部に収容されている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の回転電機。
  5. 　前記ハウジングと前記回転軸との間に設けられている軸受
    　をさらに備え、
    　前記凹部及び前記磁気発生体は、前記軸受の内側に配置されている請求項１から請求項４までのいずれか１項記載の回転電機。
  6. 　前記ハウジングには、前記回転軸の径よりも大きく、前記磁気発生体及び前記磁気式センサを覆う磁性体製のカバーが設けられている請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の回転電機。
  7. 　出入口を開閉するドアパネル、
    　前記ドアパネルの上方に配置されている桁、及び
    　前記桁に設けられており、前記ドアパネルを移動させるドアモータである請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の回転電機
    　を備えているドア装置。
  8. 　前記ドアモータの前記回転角度検出装置が配置されている側の端部が前記桁に対向しており、
    　前記桁の前記ドアモータに対向する部分は、磁性体により構成されている請求項７記載のドア装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114729821A (zh) * 2019-11-29 2022-07-08 三菱电机株式会社 磁产生单元、旋转角度检测装置和旋转电机
JPWO2022157828A1 (ja) * 2021-01-19 2022-07-28

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113860126B (zh) * 2021-09-28 2023-10-31 苏州富士精工电梯有限公司 一种伞形原理圆形门机
CN118137756A (zh) * 2024-05-07 2024-06-04 绍兴三花汽车热管理科技有限公司 一种电动泵

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003324930A (ja) * 2002-04-26 2003-11-14 Asahi Kasei Corp 非接触型回転角度検出装置
JP2006233985A (ja) * 2005-02-22 2006-09-07 Ntn Corp 回転検出装置付き軸受
JP2008215843A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 回転センサ
WO2010038862A1 (ja) * 2008-10-03 2010-04-08 日本電産株式会社 モータ
JP2010190846A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Koyo Electronics Ind Co Ltd 磁気式エンコーダ
JP2013162740A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Lg Innotek Co Ltd モータのセンシングマグネット組立体
WO2015189937A1 (ja) * 2014-06-11 2015-12-17 三菱電機株式会社 エレベータードアの制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101043172A (zh) * 2007-04-27 2007-09-26 北京工业大学 电磁激振器
JP2011160636A (ja) * 2010-02-04 2011-08-18 Denso Corp モータ、及び、これを用いた電動パワーステアリング装置
CN202019274U (zh) * 2011-04-11 2011-10-26 上海贝思特门机有限公司 电梯门机的磁编码器
CN103730990A (zh) * 2014-01-13 2014-04-16 温岭市东菱电机有限公司 一种用于电动门开合的专用电机
CN106165266B (zh) * 2014-10-10 2019-01-08 株式会社安川电机 电机和电机用编码器
CN105762992B (zh) * 2016-04-27 2019-02-01 无锡市河埒传感器有限公司 电机轴端旋转永磁体角度发送装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003324930A (ja) * 2002-04-26 2003-11-14 Asahi Kasei Corp 非接触型回転角度検出装置
JP2006233985A (ja) * 2005-02-22 2006-09-07 Ntn Corp 回転検出装置付き軸受
JP2008215843A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 回転センサ
WO2010038862A1 (ja) * 2008-10-03 2010-04-08 日本電産株式会社 モータ
JP2010190846A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Koyo Electronics Ind Co Ltd 磁気式エンコーダ
JP2013162740A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Lg Innotek Co Ltd モータのセンシングマグネット組立体
WO2015189937A1 (ja) * 2014-06-11 2015-12-17 三菱電機株式会社 エレベータードアの制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114729821A (zh) * 2019-11-29 2022-07-08 三菱电机株式会社 磁产生单元、旋转角度检测装置和旋转电机
JPWO2022157828A1 (ja) * 2021-01-19 2022-07-28
WO2022157828A1 (ja) * 2021-01-19 2022-07-28 三菱電機株式会社 回転電機及びドア装置

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