(57)【要約】【課題】電気機器に設けられている位置センサを正確に位置決めする。【解決手段】電気機器の位置センサ用のホルダ（１）であって、ホルダ（１）は、位置センサを保持するポケット（２）と、当接部（３）と、電気機器の取り付け具に取付け可能であって、当接部を取り付け具に対して付勢する付勢手段（４）とを有することを特徴とするホルダ（１）。加うるに、固定子（３２）と、位置センサ（３４）と、センサホルダ（１）とを有する電気機器（３０）。センサホルダ（１）は、位置センサ（３４）を収容保持するポケット（２）と、当接部（３）と、当接部（３）を固定子（３２）に押し付ける付勢手段とを有する。【選択図】図１
2010207079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の位置センサ用のホルダであって、前記ホルダは、前記位置センサを保持するポケットと、当接部と、前記電気機器の取り付け具に取付け可能であって、前記当接部を前記取り付け具に対して付勢する付勢手段とを有する、ホルダ。
【請求項２】
前記付勢手段は、１つ又は２つ以上の片持ちばねを含む、請求項１記載のホルダ。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記ポケットの互いに反対側に配置された一対の片持ちばねを含む、請求項２記載のホルダ。
【請求項４】
各片持ちばねは、弧状部分と、前記ばねのアイを構成する端部分とを有する、請求項２又は３記載のホルダ。
【請求項５】
各ばねの前記端部分は、自由端を有する、請求項４記載のホルダ。
【請求項６】
各ばねの前記端部分は、前記弧状部分よりも高い、請求項４又は５記載のホルダ。
【請求項７】
前記当接部は、前記ポケットの一部をなす、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のホルダ。
【請求項８】
前記当接部は、平坦な表面を備えた壁を有する、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のホルダ。
【請求項９】
固定子と、位置センサと、センサホルダとを有する電気機器であって、前記センサホルダは、前記位置センサを収容保持するポケットと、当接部と、前記当接部を前記固定子に押し付ける付勢手段とを有する、電気機器。
【請求項１０】
前記当接部は、前記固定子の磁極に押し付けられる、請求項９記載の電気機器。
【請求項１１】
前記当接部は、隆起部を備えた壁を有し、前記壁は、前記固定子の磁極の一側部に押し付けられ、前記隆起部は、前記磁極の一作用面に押し付けられる、請求項９又は１０記載の電気機器。
【請求項１２】
前記固定子は、隣り合う磁極相互間にスロット開口部を有し、前記壁は、一対の隆起部を有し、前記付勢手段は、前記隆起部を前記スロット開口部内に押し込む、請求項１１記載の電気機器。
【請求項１３】
前記電気機器は、一対の支柱を備えたハウジングを有し、前記付勢手段は、前記支柱に取り付けられる、請求項９〜１２のうちいずれか一に記載の電気機器。
【請求項１４】
前記付勢手段は、一対の片持ちばねから成り、各片持ちばねは、弧状部分と、前記ばねにアイを構成する端部分とを有し、各支柱は、それぞれ対応のばねの前記アイ内に受け入れられる、請求項１３記載の電気機器。
【請求項１５】
前記固定子は、前記支柱に取り付けられる、請求項１３又は１４記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の位置センサ用のホルダ及びかかるホルダを有する電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器の出力は、相励磁と回転子位置の正確な協調又は同期に決定的に依存している。したがって、電気機器は、回転子の位置を正確に求める手段を必要とする。比較的安価な解決策は、ホール効果センサである。
【０００３】
電気機器の製造及び組み立てに続き、固定子及び回転子に対する位置の許容差が生じる。位置のこの許容差の結果として、センサにより出力される信号の電気角のオフセットが生じる。その結果、相励磁及び回転子位置は、完全には協調又は同期されず、かくして、モータの出力及び効率が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多くのモータの場合、センサの位置の許容差は、問題ではない。これがそうである理由は、電気機器のサイズが比較的大きく、かくしてセンサの位置の許容差は、回転子の周囲長さと比較して僅かだからであるといえる。その結果、センサ位置の許容差の結果として、センサ信号の電気角のオフセットは、無視できるほどになる。変形例として、電気機器の出力及び／又は効率は、重要ではなく、かくして、センサ位置の許容差に起因して生じる出力低下は、許容できると見なされる。しかしながら、比較的小形である電気機器の場合且つ／或いは比較的高い効率が必要とされる場合、センサ位置の許容差は、大きな問題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、電気機器の位置センサ用のホルダであって、ホルダは、位置センサを保持するポケットと、当接部と、電気機器の取り付け具に取付け可能であって、当接部を取り付け具に対して付勢する付勢手段とを有することを特徴とするホルダを提供する。
【０００６】
ホルダは、当接部が電気機器の固定子に押し付けられるよう電気機器内に設けられるのが良い。当接部を固定子に押し付けることにより、固定子に対するポケットの位置が明確に規定される。したがって、ポケット内に保持されている位置センサを固定子に対して正確且つ確実に位置決めすることができる。この場合、相励磁と回転子位置の協調又は同期が向上し、その結果として、強力且つ効率的な電気機器が得られる。加うるに、センサホルダにより、ホール効果センサを電機子の反作用の効果が最も小さい位置に正確且つ確実に配置することができる。
【０００７】
好ましくは、付勢手段は、１つ又は２つ以上の片持ちばねから成る。より好ましくは、付勢手段は、ポケットの互いに反対側に配置された一対の片持ちばねから成る。この場合、これにより、片持ちばねが当接部をｘ軸とｙ軸の両方に沿って付勢するよう働くという利点が得られる。したがって、付勢手段は、電気機器における許容差を良好に吸収することができ、それにより、ポケット及びかくしてこの中に保持されるセンサの位置が固定子に対して正確に位置合わせされるようになる。
【０００８】
各片持ちばねは、有利には、弧状部分と、ばねのアイを構成する端部分とを有する。この場合、ばねのアイは、電気機器の取り付け具上又はその周りに設けられるのが良い。端部分は、好ましくは、自由端を有する。この場合、これにより、片持ちばねを弧状アームを引き伸ばすことなく、取り付け具に取り付けることができる。弧状アームを引き伸ばすと、それにより、ばねの弾性が減少し、最終的には永久歪が生じる。各アームの端部分は、理想的には、弧状部分の端部分よりも高い。加うるに、電気機器の追加のコンポーネント、例えばプリント回路板が、ばねの弧状部分の動きを損なわないでホルダの頂部に取り付けられるのが良い。
【０００９】
当接部は、ポケットの一部をなすのが良い。その結果、当接部の外面に対するポケットの内面が良好に規定される。その結果、当接部が電気機器の固定子に押し付けられると、固定子に対するポケットの位置が明確に規定される。
【００１０】
当接部は、平坦な表面を備えた壁を有するのが良い。この場合、この平坦面は、固定子特に固定子の磁極の一側部に当接する。この場合、これにより、固定子に対するポケットの位置の制御に加えて、当接部が固定子に対するポケットの向き又は傾きを制御するという利点が得られる。当接部の壁は、ポケットの壁を構成するのが良い。その結果、壁が固定子に押し付けられると、固定子に対するポケットの位置及び向きの許容差が厳密に制御され、壁の厚さの許容差に効果的に限定される。
【００１１】
有利には、当接部の壁は、１つ又は２つ以上の隆起部を有する。この場合、壁及び各隆起部は、電気機器の固定子の一コーナ部、例えば固定子の磁極のコーナ部に自由に係合することができるコーナ部を構成する。その結果、固定子に対するポケットの位置をｘ軸とｙ軸の両方に沿って固定することができる。
【００１２】
ポケットは、好ましくは、前壁及び前壁に弾性的に連結された後壁を有する。したがって、ポケット内に保持されている位置センサは、前壁に押し付けられる。この場合、これにより、ポケットに対するセンサの位置及び向きの許容差が減少し、かくして、固定子に対するセンサの位置及び向きの許容差が一段と最小限に抑えられる。
【００１３】
ホルダは、好ましくは、プラスチックで作られる。この場合、ホルダの製造が安価であるだけでなく、ホルダは、誘導加熱を受けることがなく、しかも磁気回路に短絡をもたらすこともない。
【００１４】
本発明は、固定子と、位置センサと、センサホルダとを有する電気機器であって、センサホルダは、位置センサを収容保持するポケットと、当接部と、当接部を固定子に押し付ける付勢手段とを有することを特徴とする電気機器を提供する。
【００１５】
当接部を固定子に押し付けることにより、固定子に対するポケットの位置及び／又は向きが明確に制御される。したがって、ポケット内に保持されている位置センサは、固定子に対して正確に位置合わせされる。この場合、相励磁と回転子位置の協調又は同期が向上し、その結果強力且つ効率的な電気機器が得られる。さらに、位置センサがホール効果センサである場合、センサを固定子に対して電機子の反作用の効果が最も小さい位置に正確に配置することができる。
【００１６】
当接部を固定子に押し付けることにより、付勢手段は、電気機器における許容差を吸収するよう働く。したがって、位置センサは、同等の固定センサホルダで達成できるよりも非常に高い精度で固定子に対して位置合わせされる。
【００１７】
好ましくは、当接部は、固定子の磁極に押し付けられる。したがって、位置センサは、固定子の磁極に対して正確に位置合わせできる。電気機器の回転子は、固定子の磁極に対して回転する。位置センサを固定子の磁極に対して正確に位置合わせすることにより、回転子に対する正確な位置合わせも又達成できる。
【００１８】
より好ましくは、当接部は、隆起部を備えた壁を有し、壁は、固定子の磁極の一側部に当接し、隆起部は、磁極の一作用面に当接する。したがって、位置センサは、固定子に設けられているスロット開口部に対して正確に位置決めされる。位置センサは、代表的には、スロット開口部を介して電気機器の回転子の位置を検出する。位置センサを固定子のスロット開口部に対して正確に位置合わせすることにより、回転子に対する正確な位置合わせも又達成できる。確かに、当接部の壁は、一対の隆起部を有し、付勢手段は、隆起部をスロット開口部内に押し込む。したがって、付勢手段が当接部を付勢するｘ軸に沿う方向とは無関係に、隆起部がそれにもかかわらず、磁極の一作用面に押し付けられる。隆起部は、理想的には、スロット開口部の幅に実質的に一致した距離だけ互いに隔てられる。したがって、ｘ軸に沿う当接部の運動は厳密に制御される。
【００１９】
付勢手段は、電気機器のハウジングに取り付けられるのが良い。さらに、ハウジングは、付勢手段が取り付けられる一対の支柱を有するのが良い。固定子も又、同一の支柱に取り付けられるのが良い（例えば、固定子は、支柱を受け入れる凹部を有するのが良い）。固定子及びセンサホルダが同一の取り付け具、即ち支柱に取り付けられるので、センサホルダと固定子の位置合わせと関連した幾何学的な許容差が減少する。電気機器は、プリント回路板を更に有するのが良く、このプリント回路板は、固定子及びセンサホルダの上に位置し、ハウジングの支柱にねじ止めされ、それにより固定子、センサホルダ及びプリント回路板がハウジングに固定されるようになる。この場合、この特定の構成は、電気機器のコンパクトな設計を提供するという利点を有する。
【００２０】
位置センサは、好ましくは、ホール効果センサである。したがって、永久磁石回転子の位置を検出するための相対的に安価な解決策が提供される。
【００２１】
電気機器は、比較的小形であるのが良く、かかる電気機器は、直径が５０ｍｍ以下の回転子を有するのが良い。したがって、電気機器は、コンパクトではあるが、それにもかかわらず、センサホルダが位置センサを回転子に対して正確に位置合わせするようにすることにより、比較的良好な効率を実現することができる。
【００２２】
本発明を容易に理解することができるようにするため、次に、添付の図面を参照して本発明の実施形態について例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のセンサホルダの第１の図である。
【図２】図１のセンサホルダの第２の図である。
【図３】本発明の電気機器の分解組立て図である。
【図４】図３の電気機器のハウジング、固定子コア及びセンサホルダの平面図である。
【図５】図３及び図４の電気機器の固定子コア、位置センサ及びセンサホルダの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１のセンサホルダ１は、ポケット２、当接部３及び付勢手段４を有している。
【００２５】
ポケット２は、位置センサを収納保持することができる凹部を備えている。ポケット２は、第１の側壁６に連結された前壁５及び第２の側壁８に連結された後壁７を有している。後壁７は、ベースのところで前壁５に弾性的に連結されている。かくして、後壁及び第２の側壁７，８は、前壁及び第１の側壁５，６に対して弾性的に動くことができる。一対の弾性壁６，７を設けることにより、位置センサがポケット２内にしっかりと保持される。さらに、位置センサは、ポケットの前壁５にしっかりと当接保持される。その結果、位置センサの位置だけでなく向きも又、ポケット５内で合わせられる。
【００２６】
当接部３は、平坦な外面を備えた壁１０を有し、一対の隆起部１１，１２は、この平坦な外面上に形成されている。当接部２の壁１０は、ポケット２の一部をなしている。特に、壁１０は、ポケット２の前壁５の一部をなしている。その結果、当接壁１０の平坦な外面に対する前壁５の内面が明確に規定されている。確かに、内面と外面との間の差があれば、これは、壁１０の厚さの許容差にのみ起因している。当接部３の壁１０は、ポケット２の前壁５を構成しているが、壁５，１０の内面と外面は、必ずしも互いに平行であるというわけではなく、即ち、前壁５の内面は、当接部３の外面に平行であることが必要であるというわけではない。確かに、後述するように、電機子の反作用の効果を最小限に抑えるため、前壁５の内面を当接壁１０の平坦面に対して傾けることが有利な場合がある。
【００２７】
当接手段４は、ポケット３の互いに反対側に配置された一対の片持ちばね１３，１４から成る。各片持ちばね１３，１４は、弧状部分１５及び端部分１６を有している。端部分１６は、ばね１３，１４のアイ１７を構成するよう巻かれ又は丸められている。端部分１６は、弧状部分１５よりも厚く且つ高く、その利点については以下において説明する。
付勢手段４は、片持ちばね１３，１４の後部のところに形成された支持フレーム１８を更に含む。支持フレーム１８は、各々がポケット２に隣接して位置する片持ちばね１３，１４の端部から延びる一対の壁１９，２０、弧状部２１及び２つの壁１９，２０相互間に延びるストラップ２２を有している。支持フレーム１８は、当接部３に対するポケット２の捩じりを阻止するのに役立つ。加うるに、２つの片持ちばね１３，１４は、単一の板ばねを形成しているものと見なすことができる。この場合、支持フレーム１８は、この板ばねの剛性を増大するのに役立つ。
【００２８】
片持ちばね１３，１４は、ｘ‐ｙ平面内において撓み、ポケット２及び当接部３は、この平面から下方に（即ち、この平面に垂直な平行に）延びている。
【００２９】
センサホルダ１は、電気機器の取り付け具等に取り付けられるようになっている。センサホルダ１は、付勢手段４によって取り付け具に取り付けられ、この取り付け手段は、この場合、当接部３を取り付け具に対して付勢するよう働く。
【００３０】
図３は、センサホルダ１を有する電気機器３０を示している。電気機器３０は、センサホルダ１に加えて、ハウジング３１、固定子３２、回転子３３、位置センサ３４、プリント回路板（ＰＣＢ）３５及び一対の非磁性ねじ３６を有している。
【００３１】
ハウジング３１は、ベース３７を有し、中央ボア３８がこのベースを貫通して形成され、ハウジング３１は、ベース３７から直立して延びる一対の中空支柱３９を更に有している。
【００３２】
固定子３２は、固定子コア４０及び固定子コア４０に巻き付けられた巻線４１を有している。固定子コア４０は、Ｃ字形であり、この固定子コアは、スロット開口部４４により隔てられた一対の磁極４２，４３を有している。各磁極４２，４３は、スロット開口部４４に隣接して位置する磁極フェース４５を有している。固定子コア４０は、固定子コア４０の互いに反対側に形成された一対の取り付け凹部４６を更に有している。固定子３２は、各支柱３９が固定子コア４０の取り付け凹部４６内に受け入れられるようハウジング３１に取り付けられている。支柱３９は、ｘ‐ｙ平面（図４に示されている）内における固定子コア４０の運動を阻止するよう働く。
【００３３】
回転子３３は、シャフト４７を有し、このシャフトには、軸受組み立て４８及び永久磁石回転子コア４９が取り付けられている。回転子３３は、軸受組立体４８によってハウジング３１に取り付けられ、この軸受組立体は、ハウジング３１のボア３８内に固定されている。回転子３３は、回転子コア４９が固定子３２の２つの軸受４２，４３相互間に位置するようハウジング３１に固定されている。
【００３４】
位置センサ３４は、ホール効果センサであり、このホール効果センサは、センサ３４の平面に垂直な磁界に応答して電位差又はホール電圧を生じさせる。位置センサ３４は、このセンサ３４の平面がポケット２の前壁５に平行に位置合わせされるようセンサホルダ１のポケット２内に保持されている。
【００３５】
センサホルダ１は、固定子３２の上方の位置でハウジング３１に取り付けられている。ハウジング３１の各支柱３９は、片持ちばね１３，１４のアイ１７内に受け入れられている。各アイ１７は、それぞれ対応の支柱３９よりも大きい。その結果、センサホルダ３９は、ｘ‐ｙ平面内において僅かな量だけ支柱３９に対して自由に動くことができる。
【００３６】
センサホルダ１は、ポケット２及び当接部３が固定子３２に向かって下方に突き出るよう支柱３９に取り付けられている。以下に詳細に説明するように、付勢手段４は、ポケット２及びかくしてこの中に保持されている位置センサ３４の位置及び向きが固定子３２に対して正確に合わせられるよう当接部３を固定子３２に押し付けるよう働いている。
【００３７】
ＰＣＢ３５は、固定子３２の巻線４１及び位置センサ３４に電気的に連結されている。位置センサ３４の信号に応答して、ＰＣＢは、巻線４１の相励磁を制御する。ＰＣＢは、一対の貫通穴５０を有し、このＰＣＢは、貫通穴５０の各々がハウジング３１のそれぞれ対応の支柱３９と位置合わせされるよう固定子３２及びセンサホルダ１の上に位置する。この場合、ＰＣＢ３５は、一対の非磁性ねじ３６によってポスト３９にねじ止めされていて、それにより、ＰＣＢ３５、センサホルダ１及び固定子３２は、ハウジング３１に固定されている。
【００３８】
上述したように、各片持ちばね１３，１４の端部分１６は、弧状部分１５よりも高く且つ厚い。このように高いことの結果として、ＰＣＢ３５は、各片持ちばね１３，１４の端部分１６にのみ接触する。したがって、ＰＣＢ３５が、各片持ちばね１３，１４の弧状部分１５に接触せず又はこれを妨げない。厚いことの結果として、各ばね１３，１４の端部分１６は、ＰＣＢ３５と固定子３２との間の圧縮力に良好に耐えることができる。センサホルダ１の支持フレーム１８は、同様に、端部分１６と同じほど高く、この支持フレームは、ＰＣＢ３５と固定子３２との間で働く圧縮力に対して追加の支持体となる。
【００３９】
ハウジング３１及びセンサホルダ１は、各々、プラスチックで作られている。この場合、これにより、ハウジング３１もセンサホルダ１も誘導加熱を受けず、又は磁気回路に部分的短絡をもたらすこともないという利点が得られる。
【００４０】
次にセンサホルダ１を参照すると、図４は、固定子３２の頂部に取り付けられたセンサホルダ１を示しており、これら両方は、ハウジング３１の支柱３９に取り付けられている。片持ちばね１３，１４は、当接部３を固定子コア４０に押し付けている。片持ちばね１３，１４は、当接部３をｘ軸とｙ軸の両方に沿って付勢するよう働いている。各片持ちばね１３，１４の端部分１６は、自由端を有し、かくして、各ばね１３，１４のアイ１７は、開いている。その結果、片持ちばね１３，１４をハウジング３１の支柱３９に取り付けると、各ばね１３，１４の端部分１６は、支柱３９を受け入れるよう動く。したがって、片持ちばね１３，１４は、弧状アーム１５の引き伸ばしがｘ軸に沿って起こることなく、支柱３９に取り付けられている。弧状アーム１５の引き伸ばしが起こると、これにより、ばね１３，１４の弾性が減少し、最終的には、永久歪が生じる恐れがある。
【００４１】
次に図５を参照すると、片持ちばね１３，１４は、当接部３の壁１０の平坦面の固定子コア４０の磁極４３の側部に押し付けている。この場合、これにより、当接部３の位置がｙ軸に沿って固定子３２に対して固定される。平坦面は又、固定子３２に対する当接部３の向き又は傾きを固定している。さらに、壁１０は、比較的広い表面を備え、片持ちばね１３，１４の付勢力は、この表面上に分散される。
【００４２】
片持ちばね１３，１４は又、当接部３の隆起部１１，１２のうちの一方を磁極４２，４３のうちの一方の作用面４５に押し付ける。この場合、これにより、ｘ軸に沿う固定子３２に対する当接部３の位置が固定される。当接部３の２つの隆起部１１，１２は、固定子コア４０のスロット開口部４４の幅に実質的に一致した距離だけ互いに隔てられている。当接部３を付勢した場合、片持ちばね１３，１４は、隆起部１１，１２を固定子コア４０のスロット開口部４４内に引き込む。隆起部１１，１２の離隔距離は、理想的には、スロット開口部４４の幅に一致するが、２つの隆起部１１，１２の離隔距離並びにスロット開口部４４の幅と関連した許容差が存在する。その結果、隆起部１１，１２の離隔距離は、スロット開口部４４のサイズよりも僅かに小さい。それにもかかわらず、差は比較的僅かであり、固定子３２に対する位置センサ３４の位置合わせに悪影響を及ぼさない。
【００４３】
１つの隆起部１１だけが設けられている場合、隆起部１１は、片持ちばね１３，１４によって磁極４２，４３の作用面４５から引き離されることが起こり得る。その結果、当接部３の位置は、ｘ軸に沿って固定子３２に対して固定されなくなる。スロット開口部４４内に押し込まれる一対の隆起部１１，１２を設けることにより、隆起部１１，１２のうちの少なくとも一方は、磁極作用面４５に押し付けられ、かくして、当接部３の位置がｘ軸に沿って固定される。
【００４４】
かくして、片持ちばね１３，１４は、固定子３２に対する当接部３の位置及び向きが正確に規定されるよう当接部３を固定子コア４０に押し付けるよう働く。センサホルダ１のポケット２は、当接部３に対して固定されている。さらに、ポケット２の前壁５の内面は、当接部３の壁１０の平坦な外面に対して良好に規定される。その結果、ポケット２及びかくしてこの中に保持されている位置センサ３４も又、固定子３２に対して正確に位置合わせされる。したがって、センサホルダ１は、位置センサ３４が固定子３２及び特に固定子３２のスロット開口部４４に対して正確に位置決めされると共に差し向けられるようにする。
【００４５】
電気機器３０の回転子３３は、固定子コア４０の磁極４２，４３に対して回転する。位置センサ３４を固定子コア４０の磁極４３に対して正確に位置合わせすることにより、回転子３３に対する位置センサ３４の正確な位置合わせも又達成される。さらに、位置センサ３４は、スロット開口部４４を通る磁束によって回転子３３の位置を検出する。位置センサ３４をスロット開口部４４に対して正確に位置合わせすることにより、回転子３３に対する位置センサ３４の位置合わせが改善される。
【００４６】
当接部３をｘ軸とｙ軸の両方に沿って付勢した場合、センサホルダ１の付勢手段４は、電気機器３０中の許容差を吸収するよう働く。例えば、ハウジング３１の支柱３９の位置、固定子のスロット開口部４４に対する取り付け凹部４６の配設場所並びにセンサホルダ１の寸法と関連した許容差が存在する。固定状態のセンサホルダがハウジング３１の支柱３９に固定された場合、電気機器３０のコンポーネント中に許容差があることは、位置センサ３４が固定子３２及び回転子３３に対して正確に位置合わせされないということを意味する。これとは対照的に、本発明のセンサホルダ１の付勢手段４は、電気機器３０中の許容差を吸収するよう働き、それにより、位置センサ３４が非常に高い精度で固定子３２及び回転子３３に対して位置合わせされるようになる。
【００４７】
センサホルダ１により位置センサ３４が固定子３２及び特にスロット開口部４４に対して正確に位置合わせされるようになるので、相励磁と回転子位置の良好な協調又は同期が達成される。特に、センサ位置合わせ不良の結果として位置センサ３４により出力された信号の電気角にオフセットがあっても、位置合わせ不良が著しく減少する。その結果、強力且つ効率的な電気機器３０が達成される。
【００４８】
固定子３２に対する位置センサ３４の正確な位置合わせは、比較的小形の電気機器（即ち、回転子の直径が５０ｍｍ未満の電気機器）を得る上で特に重要である。位置センサ３４の位置合わせ不良の結果として、電気信号の電気角に比較的大きなオフセットが生じる。電気角のこの比較的大きなオフセットは、電気機器の出力及び／又は効率を著しく低下させる。本発明のセンサホルダ１により、位置センサ３４が正確且つ確実に位置合わせされる場合、小形で強力且つ効率的な電気機器を達成することができる。
【００４９】
多くの電気機器の場合、位置センサの位置合わせ不良に起因して生じる出力の低下は、単純に、入力を増大させることにより補償される。しかしながら、この場合、これにより、電気機器の全体的効率が低下する。効率は、電池寿命が効率に関連しているような電池式の電気機器にとって特に重要である。本発明のセンサホルダ１により、相励磁と回転子位置の良好な協調又は同期が達成される。したがって、出力の低下は、著しく減少し、電気機器３０の効率が向上する。したがって、センサホルダ１は、比較的高い効率が必要であるような電気機器、例えば電池式電気機器に用いられるのに理想的である。
【００５０】
電機子の反作用の効果に起因して、ホール効果センサは、回転子磁界と電機子磁界と一致して（即ち、固定子３２の巻線４１中の電流により生じる磁界）の両方の影響を受ける。電機子磁界は、動的であり、巻線４１中の電流につれて変化する。したがって、電機子の反作用の効果の結果として、巻線４１中の電流につれて変化するセンサ信号の電気角にオフセットが生じる。これにより、相励磁と回転子位置の正確な協調又は同期が困難になる。電機子の反作用の影響を最小限に抑えるため、ホール効果センサ３４は、電機子の反作用の影響が最も小さい固定子３２に対する位置に配置される。この場合、センサホルダ１により、最小限の電機子による影響が生じる場所をいったん突き止めると、ホール効果センサ３４を固定子３２に対して正確且つ確実に位置合わせして電機子の影響を最小限に抑えることができるようになる。電機子の影響を最小限に抑えた場合、巻線４１中の電流の変化に起因した電気角のオフセットが最小限に抑えられ、強力且つ効率的な電気機器３０が達成される。
【００５１】
電機子の反作用の影響は、巻線４１中の電流が電池の放電につれて減少する電池式電気機器にとって特に重要である。センサホルダ１は、ホール効果センサ３４が電機子による影響が最小限である位置に配置されるようにするので、電気機器は、電池が放電しても、相励磁と回転子位置の比較的正確な協調又は同期を維持することができる。その結果、電気機器は、良好な効率を維持することができる。
【００５２】
電機子の反作用の影響が最小である位置では、ホール効果センサ３４が固定子３２に対して傾けられることが必要である場合がある。したがって、ポケット２の前壁５の内面は、当接部３の平坦な壁１０に対して傾けられるのが良い。その結果、センサホルダ１により、ホール効果センサ３４の位置だけでなく向きも固定子３２に対して正確に位置合わせされるようになる。
【００５３】
上述の実施形態では、付勢手段４は、当接部を固定子３２に押し付けるよう作用する一対の片持ちばね１３，１４を含む。しかしながら、当接部３を固定子３２に押し付ける別の手段を用いることができる。例えば、付勢手段４は、単一の片持ちばねから成っていても良く、かかる単一の片持ちばねは、上述の実施形態とは異なり、一端がハウジング３１に固着される。この場合、ポケット２及び当接部３は、片持ちばねの自由端のところに設けられる。変形例として、付勢手段４は、板ばねから成っていても良い。確かに、上述の実施形態の２つの片持ちばね１３，１４は、単一の板ばねの２つのアームと見なすことができる上述の実施形態の付勢手段４が、単一の板ばねよりも２つの片持ちばね１３，１４である方が最善であると考えられるのは、ポケット２の位置によってであるに過ぎない。しかしながら、ポケット２は、連続した１つの板ばねの前又は後ろに配置されても良い。
【００５４】
上述の電気機器３０では、センサホルダ１は、ハウジング３１の一部をなす一対の支柱３９に取り付けられている。さらに、固定子３２及びＰＣＢ３５は、同一の対をなす支柱３９に取り付けられている。しかしながら、センサホルダ１は、同じように、電気機器３０内の別の取り付け具に取り付けられても良い。例えば、センサホルダ１は、固定子３２及びＰＣＢ３５の支柱とは異なる対をなす支柱に取り付けられても良い。さらに、ハウジング３１に取り付けられるのではなく、センサホルダ１は、電気機器３０の別のコンポーネントに取り付けられても良い。一例を挙げるに過ぎないが、固定子３２の巻線４１は、ボビンに巻き付けられても良く、この場合、センサホルダ１は、ボビンに取り付け可能である。
【００５５】
上述のセンサホルダ１は、位置センサ３４をポケット２の前壁５に押し付ける一対の弾性壁６，７を有している。弾性壁６，７は、センサホルダ１のポケット２の許容誤差を取り去って位置センサ３４がポケット２の前壁５にしっかりと当接保持されるようにするという利点を有する。しかしながら、固定された壁を有するポケット２を同様に用いることができる。この場合、ポケット２の前壁５に対する位置センサ３４の位置及び向きと関連した許容差が存在することになるが、この許容差は、許容限度内に納まっている場合がある。
【００５６】
上述の位置センサ３４は、ホール効果センサである。しかしながら、センサホルダ１は、固定子３２に対する位置センサの正確な位置合わせが必要とされる別の形式の位置センサ３４を保持する上で同じように使用できる。例えば、位置センサ３４は、光センサから成っていても良い。
【００５７】
上述の実施形態では、当接部３は、一対の隆起部１１，１２が形成された壁１０を有する。しかしながら、当接部３の形態は、これには限定されず、別の形態を取ることができる。一例を挙げるに過ぎないが、当接部３は、固定子３２に対するセンサホルダ１の位置を固定するよう固定子コア４０の凹部又は他の特徴部と嵌合する単一の突起から成っていても良い。
【００５８】
本発明のセンサホルダでは、位置センサは、電気機器の固定子及び回転子に対して正確に位置合わせできる。したがって、相励磁と回転子位置の良好な協調又は同期を達成することができ、その結果、強力且つ効率的な電気機器が得られる。
【符号の説明】
【００５９】
１  センサホルダ
２  ポケット
３  当接部
４  付勢手段
１３，１４  片持ちばね
１８  支持フレーム
３０  電機機械
３１  ハウジング
３２  固定子
３３  回転子
３５  プリント回路板（ＰＣＢ）
４０  固定子コア
４１  巻線
４２，４３  磁極
【図１】
2010207079.tif 000003
【図２】
2010207079.tif 000004
【図３】
2010207079.tif 000005
【図４】
2010207079.tif 000006
【図５】
2010207079.tif 000007