(57)【要約】【課題】  モータの全高を低減することができるように位置センサが配置されている、ロータ位置を検出するためのセンサを備えている電気モータを提供する。【解決手段】  本発明は、モータフランジと、ハウジングと、ロータと、ステータと、ロータ位置を検出するための少なくとも一つの位置センサと、を備えている電気モータに関する。モータの全高を可能な限り低減するために、本発明によれば、位置センサが少なくとも部分的にモータフランジに組み込まれることが意図される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータフランジ（２４）と、ハウジング（２２）と、ロータと、ステータと、ロータ位置を検出するための少なくとも一つの位置センサ（３４）と、を備えている電気モータ（１０）において、
前記位置センサ（３４）は、少なくとも部分的に前記モータフランジ（２４）に組み込まれていることを特徴とする電気モータ。
【請求項２】
前記モータフランジ（２４）の底面側の部分の外側にプリント配線板（３０）が配置されており、少なくとも一つの前記位置センサ（３４）は、前記プリント配線板に直接組み付けられて、前記モータフランジ（２４）の少なくとも一つの付属の開口部（３６）に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の電気モータ。
【請求項３】
前記開口部（３６）は前記モータフランジ（２４）の底面領域に設けられており、前記プリント配線板（３０）が正しい位置に位置決めされていれば少なくとも一つの前記位置センサ（３４）と合同であり、少なくとも一つの前記位置センサ（３４）は、前記位置センサの少なくとも一つの側がモータの内部に突出するように前記開口部（３６）に収容されていることを特徴とする請求項２に記載の電気モータ。
【請求項４】
前記位置センサ（３４）を制御するための制御部材（４２）がモータの内部に配置されており、前記ロータに取り付けられているか又は前記ロータと回転不能に結合された構成部品（４４）に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気モータ。
【請求項５】
前記制御部材（４２）は、前記モータフランジ（２４）の内側の方を向くように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電気モータ。
【請求項６】
前記モータフランジ（２４）と前記プリント配線板（３０）とが、正しい位置における相互の位置決めのために相互に対応する機械的な位置決め手段（３２）を有していることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気モータ。
【請求項７】
前記モータフランジ（２４）は、非導電性材料により形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気モータ。
【請求項８】
少なくとも一つの前記位置センサ（３４）は、ホールセンサであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気モータ。
【請求項９】
前記制御部材（４２）は、永久磁石であることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気モータ。
【請求項１０】
前記プリント配線板（３０）は、フレキシブルプリント配線板であることを特徴とする請求項２，３又は６に記載の電気モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジと、ハウジングと、ステータと、ロータと、ロータ位置を検出するための少なくとも一つの位置センサと、を備えている電気モータ、特にブラシレス直流モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子的に転流されるブラシレス直流モータにおいては、特定のロータ位置のときにモータ電流が電子的な切換部材によって、例えばトランジスタによって、転流される。このような転流プロセスを正しい時点において行うことができるようにするためには、最新のロータ位置が既知でなければならない。ロータ位置の検出は、一つ又は複数の位置センサにより行うことができる。
【０００３】
位置センサとしては、多くの場合、モータハウジングの内部において定置に配置されたホールセンサが用いられる。ホールセンサは、ロータ巻線の変化する磁界を検出するか、又は、ロータと結合された別個の制御部材によって生成される磁界を検出する。ホールセンサ及び制御部材は、モータハウジングの内部に配置されるのが通常である。ホールセンサ及び制御部材が本来のモータハウジングの外部において独自のハウジングの中に配置されるモータ製作形態もあり、この場合、制御部材は、モータシャフトと回転不能に結合される。
【０００４】
電気モータにおける小型化が進展し、特に全高が低減されていく過程において、位置センサと付属の制御部材とをモータハウジングの内部に格納することは困難になる一方である。しかしながら、それらの構成要素を外部に配置すると、モータの全高の低減にはつながらない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、モータの全高を低減することができるように位置センサが配置されている、ロータ位置を検出するためのセンサを備えている電気モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明によれば、請求項１の構成要件によって解決される。  
本発明の有利な実施の形態及びその他の構成要件は、従属請求項に記載されている。  
本発明を特徴付ける構成要件は、少なくとも一つの位置センサが少なくとも部分的にモータフランジに組み込まれることにある。それにより、少なくとも一つの位置センサがモータフランジの内部に位置するので、独自の設計スペースを必要としなくなる。
【０００７】
本発明の有利な実施の形態においては、モータフランジの底面側の部分の外側にプリント配線板が配置されており、少なくとも一つの位置センサはそのプリント配線板に直接組み付けられており、フランジの少なくとも一つの付属の開口部に収容される。この場合、少なくとも一つの開口部はモータフランジの底面領域に設けられるのが好ましく、プリント配線板が正しい位置に位置決めされていれば、少なくとも一つの位置センサと合同である。即ち、少なくとも一つのセンサは、少なくとも一つのセンサの少なくとも一つの側がモータの内部に突出するように、少なくとも一つの開口部に収容される。
【０００８】
少なくとも一つの位置センサを制御するための制御部材はモータの内部に配置され、ロータに取り付けられるか、又は、ロータと回転不能に結合された構成部品に取り付けられる。制御部材は、モータフランジの内側の方を向いており、少なくとも一つの位置センサと直接対向するように配置される。
【０００９】
正しい位置での相互の位置決めを容易にするために、モータフランジとプリント配線板とは相互に対応する機械的な位置決め手段を有しているとよい。
【００１０】
位置センサの機能を損なうことになる渦電流がモータフランジで発生しないようにするために、モータフランジは、非導電性材料、例えばプラスチックにより形成されているのが好ましい。
【００１１】
位置センサとしては、好ましくは、ホールセンサ又は磁気抵抗センサ若しくはその他の磁気センサを利用することができる。当然ながら、それら以外の種類の位置センサも適用可能である。
【００１２】
ホールセンサ又はその他の磁気センサを用いるときは、センサを制御するための制御部材として永久磁石を利用するのが好ましい。
【００１３】
プリント配線板は、本発明によれば、フレキシブルプリント配線板であるものとするとよい。このことは、組み付けや、モータ電子装置から出ていく又はモータ電子装置に入っていく導体線の案内において利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図面を参照しながら実施の形態を用いて、本発明を詳細に説明する。  
図１は、本発明に係るブラシレス直流モータの断面図を示している。全体として符号１０が付されているこの直流モータは、ステータ積層鉄心１４とステータ巻線１２とを有するステータを備えている。ステータの内部には、ロータシャフト１６と、継鉄リング１８と、セグメント化された又はリングとして構成された永久磁石２０と、を備えているロータが配置されている。継鉄リング１８及び永久磁石２０は、いずれもロータシャフト１６の上に着座している。
【００１５】
ステータ及びロータはほぼカップ状のハウジング２２により包囲されており、そのハウジング２２は、端面の部位において、同じくほぼカップ状のモータフランジ２４により閉鎖されている。
【００１６】
中空円筒状のハウジング２２と、両側に配置された二つのフランジとによる、図面には示していないモータの構造も可能である。
【００１７】
ロータシャフト１６は、例えば転がり軸受等の軸受２６及び２８を介して、定置のモータ部品に対して相対的に回転可能に軸支、保持されており、一方の軸受２６は、例えばハウジング２２の端面に配置され、他方の軸受２８は、モータフランジ２４に配置される。ロータシャフト１６は、ハウジング２２の端面の部位においてハウジングから外部へ導出されている。
【００１８】
モータフランジ２４の底面側の部分の外側には、ほぼ環状のプリント配線板３０が配置されており、このプリント配線板３０は、フランジ底面の大部分を被覆すると共に、モータフランジ２４と堅固に結合されている。モータフランジ２４とプリント配線板３０とは相互に正しい位置において位置決めするために、例えば穴とこれに対応する心棒という形態の、相互に対応する機械的な位置決め手段３２を有しているのが好ましい。
【００１９】
特に図２に見られるように、本発明によれば、モータフランジ２４の方を向いているプリント配線板３０の側に、ロータシャフト１６の回転軸に対してほぼ同心的に位置センサ３４が配置され、取り付けられている。これらの位置センサ３４は、モータフランジ２４の付属の開口部３６を貫通してモータの内部にまで達している。位置センサ３４としては、例えばホールセンサを利用することができる。
【００２０】
プリント配線板３０は、特にフレキシブルプリント配線板として構成されており、位置センサ３４と接触させるための導体線３８が、プリント配線板によって形成される平坦な配線領域４０を介して、モータの制御電子装置（図示せず）から又はそれに向かって案内されている。同じプリント配線板３０に、ステータ巻線１２の電気接続部も設けられている。  
さらに、モータの制御電子装置を同じプリント配線板３０に組み込むことも可能である（図示せず）。
【００２１】
モータフランジ２４の方を向いているロータの側には、永久磁石の形態の少なくとも一つの制御部材４２が配置されている。制御部材４２は、ロータと回転不能に結合されていて永久磁石２０のための磁気的な保磁子としての役割を果たす構成部品４４に取り付けられている。永久磁石２０は、フランジ２４の方を向いている端面側の表面に沿って、一つ又は複数の磁極ピッチを有しているとよい。制御部材４２は、位置センサ３４と直接対向するように組み付けられている。ロータが回転すると、制御部材４２も位置センサ３４に対して相対的に回転するので、位置センサ３４は、制御部材４２の磁界によって交互に励起される。位置センサ３４の個々の出力信号に基づいて、モータの制御電子装置がロータの現在の位置及び回転数を算出し、モータ巻線の転流を相応に制御する。
【００２２】
位置センサ３４の図示した構成は、種類や構造が異なる他の直流モータに適用することもできる。異なる個数の位置センサ３４と、例えば誘導センサ、光学センサ、容量センサ等による異なる種類のロータの回転位置検出とを選択することもでき、これも同じく本発明の範疇に含まれる。
【００２３】
プリント配線板が位置センサと共にハウジングの上側の端面に配置されることが意図されていてもよく、その場合、位置センサはハウジングの相応の開口部に収容されて、モータの内部にまで達する。
【００２４】
本発明に基づいて位置センサ３４を配置し、モータフランジ２４の内部に収容することによって、位置センサ３４のために独自の軸方向の設計スペースを設ける必要がなくなるので、モータの全高を低減することができる。しかも、プリント配線板３０に位置センサ３４を一緒に実装することは、特にプリント配線板がモータフランジ２４の外側に組み付けられることによって、センサの組み立てを容易なものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】電子的に転流される本発明に係る直流モータを示す縦断面図である。
【図２】モータフランジ並びに付属のプリント配線板及びその上に組み付けられた複数の位置センサを示す外観図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  直流モータ
１２  ステータ巻線
１４  ステータ積層鉄心
１６  ロータシャフト
１８  継鉄リング
２０  永久磁石
２２  ハウジング
２４  モータフランジ
２６  軸受
２８  軸受
３０  プリント配線板
３２  位置決め手段
３４  位置センサ
３６  開口部
３８  導体線
４０  配線領域
４２  制御部材
４４  構成部品
【図１】
2005160296.tif 000003
【図２】
2005160296.tif 000004