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公開番号2022094731
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-27
出願番号2020207789
出願日2020-12-15
発明の名称回転電機
出願人株式会社ミツバ
代理人個人,個人,個人
主分類H02K 29/08 20060101AFI20220620BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】界磁マグネットがロータコアに埋め込まれ、軸方向から見てV字状に配置される場合において、センサの位置検出の精度を向上させるとともに、小型化できる回転電機を提供する。
【解決手段】本発明のモータは、ロータコア22内において周方向に並んで複数配置されるとともに、周方向で隣り合う一対の組で1つの磁極を形成する界磁マグネット25と、界磁マグネット25による磁界Hの磁束密度を検出するセンサと、を備え、各界磁マグネット25は、軸方向から見て長方形状に形成されており、一対の界磁マグネット25は、軸方向から見てV字状に配置され、センサは、ロータコア22のうち、軸方向から見て一対の界磁マグネット25における径方向内側の側面25aに接する2つの直線L同士の交点を通り、かつ回転軸21の中心軸Oを中心とした円Cの径方向内側の磁界Hが存在する領域22aと軸方向で対向する位置に配置されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
回転軸と、
前記回転軸に固定される筒状のロータコアと、
前記ロータコア内において前記回転軸の周方向に並んで複数配置されるとともに、前記周方向で隣り合う一対の組で1つの磁極を形成する界磁マグネットと、
前記界磁マグネットによる磁界の磁束密度を検出するセンサと、
を備え、
各前記界磁マグネットは、前記回転軸の軸方向から見て長方形状に形成されており、
一対の前記界磁マグネットは、前記軸方向から見て前記回転軸の径方向内側に凸のV字状に配置され、
前記センサは、前記ロータコアのうち、前記軸方向から見て前記一対の界磁マグネットにおける前記径方向内側の側面に接する2つの直線同士の交点を通り、かつ前記回転軸の中心軸を中心とした円の前記径方向内側の前記磁界が存在する領域と前記軸方向で対向する位置に配置されていることを特徴とする回転電機。
続きを表示(約 240 文字)【請求項2】
前記センサは、前記円の位置で前記ロータコアと前記軸方向で対向するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
【請求項3】
前記ロータコアは、各前記界磁マグネットにおける前記径方向内側の端部に隣り合うように形成された内側フラックスバリアを有し、
前記内側フラックスバリアは、前記界磁マグネットの前記径方向の最内側端よりも前記径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、回転電機に関する。
続きを表示(約 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
回転電機の一種として、例えばブラシレスモータ等が挙げられる。
ブラシレスモータは、ロータの回転位置を検出する検出手段を備える。ブラシレスモータは、検出手段によって検出された回転位置信号に基づいてステータ側のコイルを順次励起してロータを回転駆動する。コイルの励起のタイミングがずれると、トルクの変動が大きく不安定な挙動となるため、検出手段によるロータの回転位置を精度よく検出する必要がある。
検出手段としては、例えばロータの回転軸(ロータ軸)の端部にセンサマグネットを設け、センサマグネットに対向する位置にセンサマグネットの回転位置を検出するセンサ(位置検出センサ)を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開平11-299206号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術では、ロータとセンサマグネットとは別体であるため、センサマグネットの組付け精度や着磁精度が低い場合、センサの位置検出の精度が低下する。また、センサがセンサマグネットに対して回転軸の軸方向に対向して配置されるため、モータが軸方向に大型化する傾向にある。
また、界磁マグネットをセンサマグネットとして位置検出に利用する手段も存在する。しかしながら、界磁マグネットがロータコアに埋め込まれ、軸方向から見てV字状に配置される場合、センサが検出する磁束の波形が複雑になり、界磁マグネットを位置検出に利用することは困難であった。
【0005】
そこで、本発明は、界磁マグネットがロータコアに埋め込まれ、軸方向から見てV字状に配置される場合において、センサの位置検出の精度を向上させるとともに、小型化できる回転電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明に係る回転電機は、回転軸と、前記回転軸に固定される筒状のロータコアと、前記ロータコア内において前記回転軸の周方向に並んで複数配置されるとともに、前記周方向で隣り合う一対の組で1つの磁極を形成する界磁マグネットと、前記界磁マグネットによる磁界の磁束密度を検出するセンサと、を備え、各前記界磁マグネットは、前記回転軸の軸方向から見て長方形状に形成されており、一対の前記界磁マグネットは、前記軸方向から見て前記回転軸の径方向内側に凸のV字状に配置され、前記センサは、前記ロータコアのうち、前記軸方向から見て前記一対の界磁マグネットにおける前記径方向内側の側面に接する2つの直線同士の交点を通り、かつ前記回転軸の中心軸を中心とした円の前記径方向内側の前記磁界が存在する領域と前記軸方向で対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、界磁マグネットがロータコアに埋め込まれ、軸方向から見てV字状に配置される場合において、センサの位置検出の精度を向上させるとともに、小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の実施形態に係るモータの斜視図。
本発明の実施形態に係るモータの内部構造を軸方向から見た平面図。
本発明の実施形態に係るロータとセンサ基板との位置関係を示す模式図。
本発明の実施形態に係るロータを軸方向から見た拡大平面図。
本発明の実施形態に係る各計測点における磁束密度の変化を示すグラフ。
本発明の実施形態に係る円の径方向内側の各計測点における磁束密度の変化を示すグラフ。
本発明の変形例に係るロータを軸方向から見た平面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
(モータ)
次に、本発明の実施形態に係るモータ1(請求項の回転電機の例示)について、図1から図6を参照して説明をする。
図1は、モータ1の斜視図である。
図2は、モータ1の内部構造を軸方向から見た平面図である。
図3は、ロータ20とセンサ基板5との位置関係を示す模式図である。
図1から図3に示すように、モータ1は、磁石埋込型のIPM(Inteterior Parmanent Magnet)モータである。モータ1は、モータハウジング2と、モータハウジング2内に収容されたステータ10と、ステータ10内に回転自在に収容されたロータ20と、モータハウジング2内に収容されたセンサ基板5と、を備えている。
以下の説明では、ロータ20の回転軸21の軸方向を単に「軸方向」と称し、回転軸21の周方向を単に「周方向」と称し、回転軸21の径方向を単に「径方向」と称して説明する場合がある。
【0010】
図1に示すように、モータハウジング2は、軸方向に分割自在に構成されたハウジング本体2aと、蓋部2bと、を有している。ハウジング本体2aは、有底円筒状に形成されている。蓋部2bは、ハウジング本体2aの開口を閉塞する円板状の部材である。ハウジング本体2aの外周面には、動力線接続部3が設けられている。動力線接続部3には、不図示の外部電源等が接続される。蓋部2bには、モータハウジング2の内部から引き出されたケーブル4が設けられている。モータハウジング2とは反対側のケーブル4の先端には、コネクタ4aが設けられている。コネクタ4aには、不図示のコントローラ等が接続される。
(【0011】以降は省略されています)

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