(57)【要約】【課題】センサ磁石とロータ磁石間の位置決め精度を容易に高められるロータ及びその製造方法を提供する。【解決手段】軸受を介して回転可能に支持されるシャフト２と、モータを構成するロータ磁石５と、回転角度センサを構成するセンサ磁石３とを備え、このシャフト２にロータ磁石５及びセンサ磁石３を固定したロータ９の製造方法において、センサ磁石３を着磁するセンサ磁石着磁ヨーク１１と、ロータ磁石５を着磁するロータ磁石着磁ヨーク１２と、センサ磁石着磁ヨーク１１及びロータ磁石着磁ヨーク１２の相対位置を保つ位置決め機構１３とを設け、センサ磁石３及びロータ磁石５をシャフト２に固定した後にセンサ磁石３及びロータ磁石５を同期着磁する。【選択図】　　図１
2004120817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受を介して回転可能に支持されるシャフトと、モータを構成するロータ磁石と、回転角度センサを構成するセンサ磁石とを備え、このシャフトにロータ磁石及びセンサ磁石を固定したロータの製造方法において、
前記センサ磁石を着磁するセンサ磁石着磁ヨークと、前記ロータ磁石を着磁するロータ磁石着磁ヨークと、センサ磁石着磁ヨーク及びロータ磁石着磁ヨークの相対位置を保つ位置決め機構とを設け、センサ磁石及びロータ磁石を前記シャフトに固定した後にセンサ磁石及びロータ磁石を同期着磁することを特徴とするロータの製造方法。
【請求項２】
軸受を介して回転可能に支持されるシャフトと、モータを構成するロータ磁石と、回転角度センサを構成するセンサ磁石とを備え、このシャフトにロータ磁石及びセンサ磁石を固定したロータにおいて、
前記センサ磁石を着磁するセンサ磁石着磁ヨークと、前記ロータ磁石を着磁するロータ磁石着磁ヨークと、センサ磁石着磁ヨーク及びロータ磁石着磁ヨークの相対位置を保つ位置決め機構とを設け、センサ磁石及びロータ磁石を前記シャフトに固定した後にセンサ磁石及びロータ磁石を同期着磁したことを特徴とするロータ。
【請求項３】
前記軸受を前記センサ磁石及び前記ロータ磁石の間に配置し、軸受とセンサ磁石及びロータ磁石を前記シャフトに固定した後にセンサ磁石及びロータ磁石を同期着磁したことを特徴とする請求項２に記載のロータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレスモータ等に備えられるロータ及びその製造方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のロータとして、そのシャフトにモータを構成するロータ磁石と、回転角度センサを構成するセンサ磁石とがそれぞれ固定されるものがあり、回転角度センサの検出信号に応じてモータ駆動電流の位相が制御される（特許文献１、参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３５６０２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のロータの製造方法にあっては、予め着磁されたセンサ磁石とロータ磁石をシャフトに固定していたため、センサ磁石とロータ磁石間の位置決めを行う作業に手間がかかり、製品のコストアップを招くという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、センサ磁石とロータ磁石間の位置決め精度を容易に高められるロータ及びその製造方法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】
第１の発明は、軸受を介して回転可能に支持されるシャフトと、モータを構成するロータ磁石と、回転角度センサを構成するセンサ磁石とを備え、このシャフトにロータ磁石及びセンサ磁石を固定したロータの製造方法に適用する。
【０００７】
そして、センサ磁石を着磁するセンサ磁石着磁ヨークと、ロータ磁石を着磁するロータ磁石着磁ヨークと、センサ磁石着磁ヨーク及びロータ磁石着磁ヨークの相対位置を保つ位置決め機構とを設け、センサ磁石及びロータ磁石をシャフトに固定した後にセンサ磁石及びロータ磁石を同期着磁することを特徴とするものとした。
【０００８】
第２の発明は、軸受を介して回転可能に支持されるシャフトと、モータを構成するロータ磁石と、回転角度センサを構成するセンサ磁石とを備え、このシャフトにロータ磁石及びセンサ磁石を固定したロータに適用する。
【０００９】
そして、センサ磁石を着磁するセンサ磁石着磁ヨークと、ロータ磁石を着磁するロータ磁石着磁ヨークと、センサ磁石着磁ヨーク及びロータ磁石着磁ヨークの相対位置を保つ位置決め機構とを設け、センサ磁石及びロータ磁石をシャフトに固定した後にセンサ磁石及びロータ磁石を同期着磁したことを特徴とするものとした。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、軸受をセンサ磁石及びロータ磁石の間に配置し、軸受とセンサ磁石及びロータ磁石をシャフトに固定した後にセンサ磁石及びロータ磁石を同期着磁したことを特徴とするものとした。
【００１１】
【発明の作用および効果】
第１、第２の発明によると、センサ磁石及びロータ磁石は、シャフトに予め固定された状態で、互いに位置決めされたセンサ磁石着磁ヨーク、ロータ磁石着磁ヨークによって同期着磁される構成のため、センサ磁石及びロータ磁石間の位置決め精度を容易に高められる。したがって、従来の着磁後のセンサ磁石とロータ磁石をシャフトに固定する構造のように、センサ磁石とロータ磁石間の位置決めを行う作業に手間がかかることなく、調整工数を削減して製品のコストダウンがはかれる。
【００１２】
第３の発明によると、軸受をシャフトに組み付けた状態で同期着磁される構成のため、着磁後にロータ磁石やセンサ磁石をシャフトから取り外すことなく、センサ磁石とロータ磁石間の位置決め精度を損なわないで済む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、モータを構成するロータ９は、シャフト２にロータ磁石５とセンサ磁石３及び軸受６が固定される。環状のロータ磁石５とセンサ磁石３はシャフト２の外周面に嵌合して取り付けられ、シャフト２と同心上に配置される。
【００１５】
軸受６はロータ磁石５とセンサ磁石３の間に固定される。この軸受６と図示しない軸受がロータ磁石５を挟んでシャフト２を回転自在に支持する。
【００１６】
図３の（ａ）に示すように、モータ２０はロータ磁石５とステータ２１を主体として構成される。ロータ磁石５は３対のＮ極とＳ極が回転中心について対称的に配置される。ステータ２１にはｕ，ｖ，ｗ相の各磁極を構成する各コイル２２が巻回される。
【００１７】
図示しないコントローラは、回転角度センサの検出信号に応じてロータ９の回転角度と各コイル２２を励磁するタイミングが最適となるように各駆動電流の位相を制御する。
【００１８】
図２に示すように、回転角度センサ１はセンサ磁石３と第一、第二ホール素子７，８を主体として構成される。センサ磁石３は、一対のＮ極とＳ極が回転中心について対称的に配置される。
【００１９】
磁束密度検出部として設けられる第一、第二ホール素子７，８は、センサ磁石３が相対回転するのに伴って変化する磁束密度に応じた電圧を信号として出力する。第一、第二ホール素子７，８はケース４に固定される。
【００２０】
図３の（ｂ）は第一、第二ホール素子７，８からそれぞれ出力される電圧が回転角度に応じて変化する様子を示している。第一、第二ホール素子７，８の出力Ａ，Ｂは、位相が９０度異なる正弦波となる。回転角度を検出する信号として、第一、第二ホール素子７，８の出力Ａ，Ｂのうち回転角度に対する電圧変化が大きい方が用いられる。例えば第二ホール素子８が１回転する間に、出力Ｂによって例えば２点で同一出力が得られるが、出力Ａをモニターすることで回転角度を特定する構成とする。つまり、第一、第二ホール素子７，８の出力Ａ，Ｂのうち回転角度に対する電圧変化が小さい方を用いて、回転角度を検出する信号として用いられる第一、第二ホール素子７，８の出力Ａ，Ｂがどの回転角度領域にあるかを判定する構成とする。
【００２１】
永久磁石からなるセンサ磁石３、ロータ磁石５は、センサ磁石着磁ヨーク１１、ロータ磁石着磁ヨーク１２によって着磁される。
【００２２】
そして本発明の要旨とするところであるが、センサ磁石着磁ヨーク１１とロータ磁石着磁ヨーク１２の相対位置を保つ位置決め機構１３を設け、センサ磁石３とロータ磁石５及び軸受９をシャフト２に固定した後、センサ磁石３、ロータ磁石５をセンサ磁石着磁ヨーク１１、ロータ磁石着磁ヨーク１２によって同期着磁する。
【００２３】
以上のように、第一、第二ホール素子７，８をセンサ磁石３の回転経路より外側に配置することにより、回転角度センサ１の配置自由度を高められる。すなわち、ホール素子をセンサ磁石の回転経路より内側に配置する構成の場合、回転角度センサ１をロータシャフト２の端部にしか配置できないが、ホール素子をセンサ磁石の回転経路より外側に配置する構成により、回転角度センサ１をシャフト２の途中に配置できる。
【００２４】
センサ磁石３とロータ磁石５は、シャフト２に予め固定された状態で、互いに位置決めされたセンサ磁石着磁ヨーク１１、ロータ磁石着磁ヨーク１２によって同期着磁される構成のため、センサ磁石３とロータ磁石５間の位置決め精度を容易に高められる。したがって、従来の着磁後のセンサ磁石とロータ磁石をシャフトに固定する構造のように、センサ磁石とロータ磁石間の位置決めを行う作業に手間がかかることなく、調整工数を削減して製品のコストダウンがはかれる。
【００２５】
軸受６をシャフト２に組み付けた状態で同期着磁される構成のため、着磁後にロータ磁石５やセンサ磁石３をシャフト２から取り外すことなく軸受６をロータ磁石５とセンサ磁石３の間に組み付けることが可能となり、センサ磁石３とロータ磁石５間の位置決め精度を損なわないで済む。
【００２６】
なお、軸受６はセンサ磁石３とロータ磁石５間に設ける構造に限らず、シャフト２の端部に設けても良い。
【００２７】
また、センサ磁石３にさらに多数の極性を持たせてセンサ出力分解能を高めても良い。
【００２８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すロータ及びその製造方法のロータ及び着磁ヨークの構成図。
【図２】同じく回転角度センサの構成図。
【図３】同じく（ａ）はモータの構成図、（ｂ）はセンサ出力特性を示す線図。
【符号の説明】回転角度センサ
１　回転角度センサ
２　シャフト
３　センサ磁石
５　ロータ磁石
６　軸受
７，８　第一、第二ホール素子
９　ロータ
１１　センサ磁石着磁ヨーク
１２　ロータ磁石着磁ヨーク
１３　位置決め機構
【図１】
2004120817.tif 000003
【図２】
2004120817.tif 000004
【図３】
2004120817.tif 000005