(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と固定子とを有するモータ本体部と、磁極位置検出素子を取付ける基板と磁極位置検出素子を保持して基板に固定されるホルダを有する磁極位置検出装置を具備し、そして、基板及びホルダは固定子のコイルボビンへ取付ける永久磁石型同期モータにおいて、
前記ホルダは、固定時に基板外側に突出する突出部、位置決め用の突起、及び基板に接する面の回転径方向外周付近に溝部を有することを特徴とする永久磁石型同期モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石型同期モータであり、特に磁極位置検出装置を具備したＤＣブラシレスモータ等の永久磁石型同期モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機器として電動機が知られており、この電動機の１つとして、永久磁石型同期モータが開発されている。永久磁石型同期モータは、磁束を検出するホール素子等の磁極位置検出素子を利用した磁極位置検出装置を備えており、回転子位置（回転角度）を検出し、これに応じて三相に制御された各相電流を流すことにより、所定のトルク特性を有することができる。ホール素子は、正確な位置に取付けることが要求されており、特にモータの極数が増えると、高い取付精度が要求される。例えば、４極においては９０度に対して１度であるとき、８極においては４５度に対して０．５度となり、より正確に取付ける必要があった。
【０００３】
従来の磁極位置検出装置においては、ホール素子を取付けた基板をモータのブラケットに取付け、そして、ホール素子を保持する部材としてホルダを使用することが提案されている（特開平２−８７９５９号公報、特開平６−１１３５２０号公報参照）。しかしながら、ホルダを取付けた基板をブラケットに取付けるには、ブラケットの形状変更が必要であり、また、検出する対象である回転子の位置検出用マグネット（磁極）とホール素子との位置の誤差に影響する要因として、基板、ブラケット等の精度及び、基板、ブラケット、ハウジング、固定子等の組立精度等、多数ある。したがって、位置検出用マグネットとホール素子の位置を精度よく組立てることは困難であった。
【０００４】
また、固定子のコイルボビンに突起部を設け、そして、その突起部に基板を取付けることが提案されている（特開平５−２５２７１６号公報）が、突起部は変形しやすく、正確な位置に取付けることは難しかった。更に、ホール素子すべてを取付けたホルダを固定子鉄心に取付けることが提案されている（特開平１０−１９１６１２号公報参照）が、複数種類の回転径のモータで１つの基板及びホルダを使用して、部品を共有化することはできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の問題を解決するものであり、磁極位置検出素子の取付け位置を正確にすることができ、そして、熱による変形や経年変化による劣化の影響を小さくすることが可能な永久磁石型同期モータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転子と固定子とを有するモータ本体部と、磁極位置検出素子を取付ける基板と磁極位置検出素子を保持して基板に固定されるホルダを有する磁極位置検出装置を具備し、そして、基板及びホルダは固定子のコイルボビンへ取付ける永久磁石型同期モータにおいて、前記ホルダは、固定時に基板外側に突出する突出部、位置決め用の突起、及び基板に接する面の回転径方向外周付近に溝部を有する永久磁石型同期モータである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を説明する。
本発明の永久磁石型同期モータの実施例について、図１〜図７を用いて説明する。図１は、実施例１の永久磁石型同期モータの断面説明図である。図２は、実施例１における基板及びホルダの取付の説明図である。図３は、実施例１における基板及びホルダの説明図である。図４は、実施例１におけるホルダの斜視説明図である。図５は、実施例１におけるホルダの素子取付部の説明図である。図６は、実施例１の変形例の永久磁石型同期モータの断面説明図である。図７は、実施例２における基板及びホルダの取付の説明図である。
【００１０】
実施例１を説明する。本実施例の永久磁石型同期モータ１は、図１及び図２に示すように、モータ本体部２と、磁極位置検出装置３、ハウジング８１、ブラケット８２、回転軸受８３等を具備している。モータ本体部２は、位置検出用マグネット２２、回転軸２３を有する回転子２１、コイルボビン２６を有する固定子コイル２５と固定子コア２７等を有する固定子２４、等からなり、回転トルクを発生する。磁極位置検出装置３は、基板４、ホール素子５、ホルダ６、リード線７等からなり、位置検出用マグネット２２のからの磁束を測定し、回転子２１の位置（回転角度）を検出する。なお、図２では、回転子等は図示していない。
【００１１】
実施例１における基板及びホルダについて、図３〜図５を用いて詳しく説明する。基板４は、コイルボビン２６へのネジ孔等の取付孔４１ａ、４１ｂを有しており、そして、ホール素子５、ホルダ６、リード線７等を取付ける。取付孔４１ａ、４１ｂについては、後述する。ホルダ６は、複数種類のネジ孔等の取付孔６１ａ、６１ｂ、素子保持部６２、位置決め用突起６５、突出部６６を有している。取付孔６１ａ、６１ｂについては、後述する。素子保持部６２は、モータ回転径方向内周付近に設けられており、弾力性を有する素子支持片６３を有し、そして、モータ回転径方向内側に幅の広い壁部６４を有している。素子支持片６３は、挿入されたホール素子５をスプリング作用で保持する。壁部６４は、位置検出用マグネット２２との沿面距離を確保している。なお、素子保持部６２の壁部６４以外の部分は、図５に示すように、幅が狭くなっており、ホール素子５を挿入する際、素子支持片６３の内部まで確実に挿入することができる。突出部６６は、ホルダ６を基板４に取付けると、基板４の回転径方向外側に突出し、コイルボビン２６への取付時に、ハウジング８１又は治具に当てることにより、位置合わせの役割を果たす。詳しくは後述する。また、ホルダ６は、基板４に接する面の回転径方向外周付近に溝部６７を有している。ハウジング側（回転径方向外側）から毛細管現象により基板４とホルダ６との接触する面の隙間に進入する水分は、溝部６７で止まるため、内側の回路部品への影響を抑えることができる。
【００１２】
基板及びホルダの取付孔について、説明する。取付孔４１、６１は、外側及び内側に２種類設けてあり、異なる直径のコイルボビン２６であっても、部品を共有化して使用することができる。例えば、コイルボビン２６の直径が短い（小径）とき、図２に示すように、基板及びホルダの外側の取付孔４１ａ、６１ａとコイルボビンの外向きの取付孔２７ａとを使用し、一方、コイルボビン２６の直径が長い（大径）とき、図６に示すように、基板及びホルダの内側の取付孔４１ｂ、６１ｂとコイルボビンの外向きの取付孔２７ｂとを使用する。このように、複数種類のコイルボビンに対し、１種類の基板及びホルダを使用することができ、部品の共有化を可能とする。
【００１３】
実施例１における基板及びホルダのコイルボビンへの取付けについて、説明する。ホルダの突起６５とホール素子５の相対位置はホルダ６により正確に保持されている。コイルボビン２６の溝とコイル位相はコイルボビン２６により正確に保持されている。まず、ホール素子５を取付けた基板４及びホルダ６をコイルボビン２６の上に載せながら、ホルダ６の突出部６６をハウジング８１内面と接触させることにより、回転径方向の位置を決める。次に、モータの回転方向にずらすと、ホルダの突起６５とコイルボビン２６の溝（図示せず）とがぶつかるため、回転方向の位置を正しくすることができる。これにより、基板４及びホルダ６を、コイルボビン２６に対し正確な位置に移動させて、取付けることができる。次に、基板の取付孔４１及びホルダ６の取付孔６１とコイルボビンの取付孔２７とを、ネジ等の固着手段で取付ける。コイルボビン２６の下側には例えば金属製のプレート２９があり、プレート２９を一緒に固定すると、コイルボビンの取付孔２７に熱変形や経年変化での劣化が生じても、確実に固定することができる。なお、コイルボビン２６にプレート取付溝２８を設け、そして、事前にプレート２９を取付けておくと、基板４及びホルダ６のコイルボビン２６への固着作業を楽にすることができる。
【００１４】
なお、位置検出用マグネット２２の代わりに、図６に変形例を示すように、回転子２１を磁束位置検出装置３の内周側まで延長させ、回転子２１の磁束を検出する永久磁石型同期モータにおいても同様の効果を得ることができる。
【００１５】
実施例２を説明する。本実施例の永久磁石型同期モータ１は、図７に示すように、コイルボビン２６は、大径で、そして、回転径方向内向きに取付孔２７ｂを設けている。また、基板及びホルダの使用する取付孔４１ｂ、６１ｂは、内側である。これ以外は、実施例１と同様である。そして、基板４及びホルダ６のコイルボビン２６への取付について、実施例１ではホルダの突出部をハウジングに接することにより回転径方向の位置合わせを行ったが、実施例２では、固定子２４の外側に治具（図示せず）を挿入し、そして、この治具にホルダの突出部６６を接することにより、回転径方向の位置合わせを行なう。これにより、実施例１と同様に、モータの回転方向に位置合わせも正確に行なうことができる。
【００１６】
なお、基板及びホルダの取付孔４１、６１について、３種類以上とすることは可能であり、また、コイルボビンの取付孔２７として、外向きや内向き以外の形状とすることも可能である。そして、位置検出用マグネット２２の代わりに、回転子２１を磁極位置検出装置３の内周まで延長させ、回転子２１の磁束を検出する永久磁石型同期モータにおいても、同様の効果を得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、磁極位置検出素子の取付け位置を正確にすることができ、そして、熱による変形や経年変化による劣化の影響を小さくすることが可能な永久磁石型同期モータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の永久磁石型同期モータの断面説明図。
【図２】実施例１における基板及びホルダの取付の説明図。
【図３】実施例１における基板及びホルダの説明図。
【図４】実施例１におけるホルダの斜視説明図。
【図５】実施例１におけるホルダの素子取付部の説明図。
【図６】実施例１の変形例の永久磁石型同期モータの断面説明図。
【図７】実施例２における基板及びホルダの取付の説明図。
【符号の説明】
１  永久磁石型同期モータ
２  モータ本体部
２１  回転子
２２  位置検出用マグネット
２３  回転軸
２４  固定子
２５  固定子コイル
２６  コイルボビン
２７ａ、２７ｂ  取付孔
２８  プレート取付溝
２９  プレート
３  磁極位置検出装置
４  基板
４１ａ、４１ｂ  取付孔
５  ホール素子
６  ホルダ
６１ａ、６１ｂ  取付孔
６２  素子保持部
６３  素子保持片
６４  壁部
６５  位置決め用突起
６６  突出部
６７  溝部
７  リード線
８１  ハウジング
８２  ブラケット
８３  軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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