(57)【要約】【課題】磁気センサーの実装位置の調整を容易に行う。【解決手段】（ａ）回転軸と、回転軸の円周方向に配置され、回転軸を中心とした放射方向に磁化された複数の永久磁石と、永久磁石の回転軸方向の両端部に配置された磁性体部材と、をローターに組み合わせる工程と、（ｂ）永久磁石と対向する円周方向に配置された複数の電磁コイルで、リング状に形成され、リングの法線が回転軸を中心とした放射方向である電磁コイルと、回転軸に垂直な平面上に配置された基板と、基板上に配置され、永久磁石により生じる磁束の大きさを検知する磁気センサーと、をステーターに組み合わせる工程と、（ｃ）ローターとステーターとを組み合わせる工程と、を備え、工程（ｂ）は、（ｂ−１）磁気センサーの出力信号が飽和しない範囲で磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなる位置に磁気センサー位置を調整する工程を含む。【選択図】図２
2012244791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアレス電気機械装置の製造方法であって、
（ａ）回転軸と、前記回転軸の円周方向に配置され、前記回転軸を中心とした放射方向に磁化された複数の永久磁石と、前記永久磁石の回転軸方向の両端部に配置された磁性体部材と、をローターに組み合わせる工程と、
（ｂ）前記永久磁石と対向する円周方向に配置された複数の電磁コイルで、リング状に形成され、前記リングの法線が前記回転軸を中心とした放射方向である電磁コイルと、前記回転軸に垂直な平面上に配置された基板と、前記基板上に配置され、前記永久磁石により生じる磁束の大きさを検知する磁気センサーと、をステーターに組み合わせる工程と、
（ｃ）前記ローターと前記ステーターとを組み合わせる工程と、
を備え、
前記工程（ｂ）は、（ｂ−１）前記基板上において前記回転軸を中心とした放射方向に前記磁気センサーを移動させて位置を調整することにより、前記磁気センサーの出力信号が飽和しない範囲で前記磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなるように前記磁気センサーの実装位置を調整する工程を含む、コアレス電気機械装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコアレス電気機械装置の製造方法において、
前記磁性体部材は、円盤形状を有した一枚以上の板状部材で形成されており、
前記工程（ｂ）は、前記工程（ｂ−１）の前に、（ｂ−０）前記磁性体部材の枚数または前記磁性体部材の厚さを調整することにより、前記磁気センサーの出力信号の大きさを調整する工程を備える、コアレス電気機械装置の製造方法。
【請求項３】
コアレス電気機械装置であって、
ローターと、
前記ローターと対向して配置されているステーターとを備え、
前記ローターは、
回転軸と、
前記回転軸の円周方向に配置され、交互に前記回転軸を中心とした放射方向に磁化された複数の永久磁石と、
前記永久磁石の前記回転軸方向の両端部に配置された磁性体部材と、を有し、
前記ステーターは、
前記永久磁石と対向する円周方向に沿って配置された複数の電磁コイルであって、リング状に形成され、前記リングの法線が前記回転軸を中心とした放射方向である電磁コイルと、
前記回転軸に垂直な平面上に配置された基板と、
前記基板上に配置され、前記永久磁石により生じる磁束の大きさを検知する磁気センサーと、を有し、
前記磁気センサーは、前記磁気センサーを前記基板上に実装するための実装端子を有しており、
前記基板は、前記磁気センサーの実装端子との実装に用いられる複数の導体パターンを有しており、
前記導体パターンは、前記回転軸を中心とした放射方向と平行であり、前記導体パターンの放射方向の長さは、前記磁気センサーの実装端子の長さよりも長く形成されている、コアレス電気機械装置。
【請求項４】
請求項３に記載のコアレス電気機械装置において、
前記磁気センサーは、前記磁気センサーの出力信号が飽和しない範囲で前記磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなるように前記磁気センサーの実装位置が調整されている、コアレス電気機械装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のコアレス電気機械装置において、
前記導体パターンの少なくとも１つは、磁気センサーの実装端子の実装位置を確認するためのマークを有している、コアレス電気機械装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載のコアレス電気機械装置において、
前記磁性体部材は、前記磁気センサーの出力信号が飽和しない範囲で前記磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなるように前記磁性体部材の厚さが調整されている、コアレス電気機械装置。
【請求項７】
請求項６に記載のコアレス電気機械装置において、
前記磁性体部材は、円盤形状を有した一枚以上の板状部材で形成されている、コアレス電気機械装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載のコアレス電気機械装置において、
前記各導体パターンの放射方向の長さは、前記磁気センサーの実装端子の長さの１．５〜２倍の長さである、コアレス電気機械装置。
【請求項９】
請求項３〜８のいずれか一項に記載されたコアレス電気機械装置を備えるロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアレス電気機械装置及びコアレス電気機械装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動コアレスモーターでは、ローターの回転方向の位置を検知するために、磁気センサーＩＣ（磁気素子に増幅回路と温度補償回路を組み合わせて、受ける磁束密度の大きさをアナログ信号として出力可能なＩＣ）を備えているものが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６７５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気センサーは、磁石の磁束を検知するために、磁石からの磁場により磁気センサーの出力が飽和しない位置に配置することが好ましい。一方、モーターは、出力に応じて電磁コイルにより生じる磁場の強さが変わる。従来は、磁気センサーの位置によっては、電磁コイルによる磁場の強さの変化により、磁気センサーの出力に歪みが生じる恐れがあった。また、電磁コイルにより生じる磁場の強さの影響を受けない位置に磁気センサーを配置した場合には、磁石と磁気センサーの距離が近くなって、磁気センサーの出力が飽和する恐れがあった。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、磁気センサーの出力における歪みや飽和の発生を抑制するための磁気センサーの実装位置の調整を容易に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
コアレス電気機械装置の製造方法であって、（ａ）回転軸と、前記回転軸の円周方向に配置され、前記回転軸を中心とした放射方向に磁化された複数の永久磁石と、前記永久磁石の回転軸方向の両端部に配置された磁性体部材と、をローターに組み合わせる工程と、（ｂ）前記永久磁石と対向する円周方向に配置された複数の電磁コイルで、リング状に形成され、前記リングの法線が前記回転軸を中心とした放射方向である電磁コイルと、前記回転軸に垂直な平面上に配置された基板と、前記基板上に配置され、前記永久磁石により生じる磁束の大きさを検知する磁気センサーと、をステーターに組み合わせる工程と、（ｃ）前記ローターと前記ステーターとを組み合わせる工程と、を備え、前記工程（ｂ）は、（ｂ−１）前記基板上において前記回転軸を中心とした放射方向に前記磁気センサーを移動させて位置を調整することにより、前記磁気センサーの出力信号が飽和しない範囲で前記磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなるように前記磁気センサーの実装位置を調整する工程を含む、コアレス電気機械装置の製造方法。
この適用例によれば、基板上において回転軸を中心とした放射方向に磁気センサーを移動させて位置を調整することにより、飽和しない範囲で磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなる位置に調整する工程を含むので、磁気センサーの出力信号における歪みや飽和の発生を抑制するための磁気センサーの実装位置の調整を容易に行うことが可能となる。
【０００８】
［適用例２］
適用例１に記載のコアレス電気機械装置の製造方法において、前記磁性体部材は、円盤形状を有した一枚以上の板状部材で形成されており、前記工程（ｂ）は、前記工程（ｂ−１）の前に、（ｂ−０）前記磁性体部材の枚数または前記磁性体部材の厚さを調整することにより、前記磁気センサーの出力信号の大きさを調整する工程を備える、コアレス電気機械装置の製造方法。
この適用例によれば、磁気センサーの出力信号を粗調整することが可能となる。
【０００９】
［適用例３］
コアレス電気機械装置であって、ローターと、前記ローターと対向して配置されているステーターとを備え、前記ローターは、回転軸と、前記回転軸の円周方向に配置され、交互に前記回転軸を中心とした放射方向に磁化された複数の永久磁石と、前記永久磁石の前記回転軸方向の両端部に配置された磁性体部材と、を有し、前記ステーターは、前記永久磁石と対向する円周方向に沿って配置された複数の電磁コイルであって、リング状に形成され、前記リングの法線が前記回転軸を中心とした放射方向である電磁コイルと、前記回転軸に垂直な平面上に配置された基板と、前記基板上に配置され、前記永久磁石により生じる磁束の大きさを検知する磁気センサーと、を有し、前記磁気センサーは、前記磁気センサーを前記基板上に実装するための実装端子を有しており、前記基板は、前記磁気センサーの実装端子との実装に用いられる複数の導体パターンを有しており、前記導体パターンは、前記回転軸を中心とした放射方向と平行であり、前記導体パターンの放射方向の長さは、前記磁気センサーの実装端子の長さよりも長く形成されている、コアレス電気機械装置。
この適用例によれば、導体パターンの放射方向の長さが、磁気センサーの実装端子の長さよりも長く形成されているので、飽和しない範囲で磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなるように磁気センサーの実装位置を調整することが可能となるので、磁気センサーの出力における歪みや飽和の発生を抑制するための磁気センサーの実装位置の調整を容易に行うことが可能となる。
【００１０】
［適用例４］
適用例３に記載のコアレス電気機械装置において、前記磁気センサーは、前記磁気センサーの出力信号が飽和しない範囲で前記磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなるように前記磁気センサーの実装位置が調整されている、コアレス電気機械装置。
この適用例によれば、磁気センサーの出力信号が飽和しない範囲で前記磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなるように前記磁気センサーの実装位置が調整されているので、磁気センサーの出力信号から、ローターの回転方向の位置を容易に確認することができる。
【００１１】
［適用例５］
適用例３または４に記載のコアレス電気機械装置において、前記導体パターンの少なくとも１つは、磁気センサーの実装端子の実装位置を確認するためのマークを有している、コアレス電気機械装置。
この適用例によれば、磁気センサーの実装位置を容易に確認することが可能となる。
【００１２】
［適用例６］
適用例３〜５のいずれか１つに記載のコアレス電気機械装置において、前記磁性体部材は、前記磁気センサーの出力信号が飽和しない範囲で前記磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなるように前記磁性体部材の厚さが調整されている、コアレス電気機械装置。
この適用例によれば、磁気センサーの出力信号が飽和しない範囲で前記磁気センサーの出力信号のピークの大きさが最も大きくなるように前記磁性体部材の厚さが調整されているので、磁気センサーの出力信号から、ローターの回転方向の位置を容易に確認することができる。
【００１３】
［適用例７］
適用例６に記載のコアレス電気機械装置において、前記磁性体部材は、円盤形状を有した一枚以上の板状部材で形成されている、コアレス電気機械装置。
この適用例によれば、磁性体部材に枚数により、磁性体部材の全体の厚さを調整することが可能となる。
【００１４】
［適用例８］
適用例６または７に記載のコアレス電気機械装置において、前記導体パターンの放射方向の長さは、前記磁気センサーの実装端子の長さの１．５〜２倍の長さである、コアレス電気機械装置。
この適用例によれば、磁性体部材により、磁気センサーの出力信号の大きさを調整できるので、磁気センサーの調整範囲を狭めることができる。その結果、導体パターンの放射方向の長さ前記磁気センサーの実装端子の長さの１．５〜２倍の長さにして、基板の大きさを小さくすることが可能となる。
【００１５】
［適用例９］
適用例３〜８のいずれか一項に記載されたコアレス電気機械装置を備えるロボット。
【００１６】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、モーターや発電装置などのコアレス電気機械装置のほか、それを用いた移動体、ロボット等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】コアレスモーターの構成を示す説明図である。
【図２】磁気センサー近傍を拡大して示す説明図である。
【図３】図２の磁気センサー３００の各位置における磁気センサー３００の出力信号の波形を示す説明図である。
【図４】回路基板と磁気センサーを示す説明図である。
【図５】回路基板の導体パターンを示す説明図である。
【図６】磁気センサー３００の回路基板上の配置位置を示す説明図である。
【図７】第２の実施例を示す説明図である。
【図８】第２の実施例における磁気センサー３００の出力信号の例を示す説明図である。
【図９】本発明の変形例によるモーター／発電機を利用した移動体の一例としての電動自転車（電動アシスト自転車）を示す説明図である。
【図１０】本発明の変形例によるモーターを利用したロボットの一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の変形例によるモーターを利用した双腕７軸ロボットの一例を示す説明図である。
【図１２】本発明の変形例によるモーターを利用した鉄道車両を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１の実施例］
図１は、コアレスモーターの構成を示す説明図である。図１（Ａ）は、コアレスモーター１０を回転軸２３０に平行な面で切った断面であり、図１（Ｂ）は、コアレスモーターを回転軸２３０に垂直な面（１Ｂ−１Ｂ切断面）で切った断面である。
【００１９】
コアレスモーター１０は、略円筒状のステーター１５が外側に配置され、略円筒状のローター２０が内側に配置されたインナーローター型モーターである。ステーター１５は、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂと、ケーシング１１０と、コイルバックヨーク１１５と、磁気センサー３００とを備えている。ローター２０は、回転軸２３０と、永久磁石２００と、磁性体部材２１５と、軸受け２４０と、コイルバネ２６０と、を備えている。
【００２０】
ローター２０は、中心に回転軸２３０を有しており、回転軸２３０の外周に６つの永久磁石２００を有している。６個の永久磁石２００は、回転軸２３０の中心から外部に向かう方向（放射方向）に磁化された永久磁石２００と、中心から外部に向かう方向（中心方向）に磁化された永久磁石２００とを含んでおり、磁化方向が中心方向である永久磁石２００と、磁化方向が放射方向である永久磁石２００は、円周方向に沿って交互に配置されている。永久磁石２００の回転軸２３０方向の端部には、磁性体部材２１５が設けられている。磁性体部材２１５は、軟磁性体材料で形成された円盤状の部材である。永久磁石２００からでた磁束のうち、回転軸２３０方向に漏れ出た磁束は、磁性体部材２１５を通りやすい。回転軸２３０は、ケーシング１１０の軸受け部２４０で支持されてケーシング１１０に取り付けられている。また、本実施例では、ケーシング１１０の内側に、コイルバネ２６０が設けられており、このコイルバネ２６０が永久磁石２００を図の左方向に押すことによって、永久磁石２００の位置決めを行っている。但し、コイルバネ２６０は省略可能である。
【００２１】
ケーシング１１０は、略円筒形をした筐体である。ケーシングの内周に沿って、二相の電磁コイル１００Ａ、１００Ｂが配列されている。電磁コイル１００Ａ、１００Ｂは、有効コイル領域とコイルエンド領域とを有している。ここで有効コイル領域とは、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂに電流が流れたときに、ローター２０に対して回転方向のローレンツ力を与える領域であり、コイルエンド領域は、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂに電流が流れたときに、ローター２０に対して回転方向と異なる方向のローレンツ力を与える領域である。有効コイル領域においては、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂを構成する導体配線は、回転軸とほぼ平行な方向であり、コイルエンド領域では、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂを構成する導体配線は、回転方向と平行である。また、有効コイル領域では、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂは、永久磁石２００と重なっているが、コイルエンド領域では、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂは、永久磁石２００と重なっていない。なお、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂを合わせて電磁コイル１００とも呼ぶ。電磁コイル１００Ａ、１００Ｂとケーシング１１０との間には、コイルバックヨーク１１５が設けられている。コイルバックヨーク１１５の回転軸２３０方向の長さは、永久磁石２００の回転軸２３０方向の長さとほぼ同じであり、回転軸２３０から永久磁石２００に向かって放射方向に投射したとき、投射領域はコイルバックヨークと重なる。すなわち、コイルバックヨーク１１５と永久磁石２００は、重なっている。
【００２２】
ステーター１５には、さらに、ローター２０の位相を検出する位置センサーとしての磁気センサー３００が、電磁コイル１００Ａ、１００Ｂの各相に１つずつ配置されている。なお、図１（Ａ）では、一方の磁気センサー３００のみを表示している。磁気センサー３００は、回路基板３１０の上に固定されており、回路基板３１０は、ケーシング１１０に固定されている。ここで、磁気センサー３００は、コイルエンド領域から、回転軸２３０に垂線を降ろしたときの垂線上に配置されている。
【００２３】
図２は、磁気センサー近傍を拡大して示す説明図である。図２（Ａ）は、回路基板３１０の上の磁気センサー３００を配置可能な位置のうち、最も永久磁石２００に近い位置に磁気センサー３００を配置した例である。図２（Ｃ）は、回路基板３１０の上の磁気センサー３００を配置可能な位置のうち、最も永久磁石２００から遠い位置に磁気センサー３００を配置した例である。図２（Ｂ）は、磁気センサー３００を、図２（Ａ）における配置位置と、図２（Ｃ）における配置位置との中間に配置した例である。図３は、図２の磁気センサー３００の各位置における磁気センサー３００の出力信号の波形を示す説明図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ図２（Ａ）〜（Ｃ）に対応している。
【００２４】
磁気センサー３００の出力信号の波形は、永久磁石２００と、磁気センサー３００との相対的位置関係により変化する。すなわち、本実施例では、図２（Ｂ）に示す位置に配置した場合には、磁気センサー３００の出力信号の波形は、ほぼ正弦波となる。これに対し、図２（Ａ）に示す位置に配置した場合には、磁気センサー３００の出力信号の波形は、飽和し、正弦波から歪む。また、図２（Ｃ）に示す位置に磁気センサー３００を配置した場合には、磁気センサー３００の出力信号は、ほぼ正弦波となるが、磁気センサー３００の出力信号ピークの大きさは、図２（Ａ）に示す位置に磁気センサー３００を配置した場合における磁気センサー３００の出力信号のピークの大きさよりも小さい。磁気センサー３００の出力信号が飽和しない位置であって、最もピークの大きな出力信号を出力できる位置に磁気センサーを配置することが好ましい。すなわち、本実施例では、図２（Ｂ）の位置に磁気センサー３００を配置することが好ましい。但し、このように、磁気センサー３００の出力信号の波形は、永久磁石２００と、磁気センサー３００との相対的位置関係により変化するため、例えば、図２（Ａ）に示す位置あるいは、図２（Ｃ）に示す位置において、磁気センサー３００の出力信号が飽和せず、最もピークの大きな出力信号を出力できる場合はあり得る。したがって、回路基板３１０上で、磁気センサー３００を中心―放射方向に移動可能な構成を採用し、実際の磁気センサー３００の出力信号に基づいて、磁気センサーの設置位置を調整することが好ましい。
【００２５】
本実施例のコアレスモーター１０は、以下の工程により製造することができる。
（ａ）回転軸２３０と、回転軸２３０の周りの円筒面に沿って配置され、回転軸２３０を中心とした放射方向に磁化された複数の永久磁石２００と、回転軸２３０の方向に沿った永久磁石２００の端部に向かい合う位置に配置された磁性体部材２１５と、を有するローター２０を準備する工程。
（ｂ）永久磁石２００と対向する円筒面に沿って配置された複数の電磁コイル１００であって、リング状に形成され、リングの法線が回転軸２３０を中心とした放射方向である電磁コイル１００と、回転軸に垂直な平面上に配置された回路基板３１０と、回路基板３１０上に配置され、永久磁石２００により生じる磁束の大きさを検知する磁気センサー３００と、を有するステーター１５と、を準備する工程。
（ｃ）ローター２０とステーター１５とを組み合わせる工程。
を備える。そして、工程（ｂ）において、（ｂ−１）回路基板３１０上において回転軸２３０を中心とした放射方向に磁気センサー３００を移動させて位置を調整することにより、飽和しない範囲で磁気センサー３００の出力信号のピークの大きさが最も大きくなる位置に調整する工程を含んでいる。なお工程（ｂ−１）の工程について、以下に説明する。
【００２６】
図４は、回路基板と磁気センサーを示す説明図である。本実施例では、磁気センサー３００として、表面実装型の磁気センサー３００を用いている。磁気センサー３００は、３つの実装端子３０１（電源端子、接地端子、出力信号端子）を有している。表面実装型の磁気センサー３００として、実装端子３０１がフラットなＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）型、あるいは、実装端子３０１がＪ字に曲げられたＳＯＪ（ｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｊ−ｌｅａｄｅｄ）型の磁気センサー３００を採用することができる。回路基板３１０は、磁気センサー３００の実装端子を実装するための導体パターン３１１を備える。
【００２７】
回路基板３１０への磁気センサー３００の実装は以下のようにして行うことが出来る。まず、回路基板３１０の導体パターン３１１上にハンダ３１３を印刷により配置する。次に、回路基板３１０上に磁気センサー３００を、導体パターン３１１上に磁気センサー３００の実装端子３０１が接触するように配置する。この段階では、回路基板３１０と磁気センサー３００とは、ハンダにより実装されていない。なお、磁気センサー３００の実装端子３０１は、あらかじめハンダメッキをしておくことが好ましい。次に、磁気センサー３００を載せた回路基板３１０を、リフロー炉を通すことにより加熱する。これにより、ハンダ３１３が溶けて、導体パターン３１１と磁気センサー３００の実装端子３０１とが、ハンダ３１３により実装される。
【００２８】
図５は、回路基板の導体パターンを示す説明図である。図５（Ａ）は比較例の導体パターン３１１を示し、図５（Ｂ）は本実施例の導体パターン３１１を示している。本実施例では、導体パターン３１１は、比較例（図５（Ａ））の導体パターン３１１の上下に調整パターン３１１ａ、３１１ｂを有している。すなわち、本実施例（図５（Ｂ））の導体パターン３１１は、比較例（図５（Ａ））の導体パターン３１１よりも、上下方向に長く形成されている。なお、調整パターン３１１ａ、３１１ｂの材質は、導体パターン３１１の材質と同じである。このような構成を採用することにより、磁気センサー３００の実装端子３０１を、調整パターン３１１ａ、３１１ｂあるいは、導体パターン３１１の調整パターン３１１ａ、３１１ｂの間の部分に接続することができるので、磁気センサー３００の回路基板３１０への配置位置の調整を容易に行うことが出来る。
【００２９】
図５（Ｂ）において、導体パターン３１１に隣接してマーク３１４が印刷されている。マーク３１４は、磁気センサー３００の実装端子３０１の配置位置を確認するときに用いられる。すなわち、試作段階において、マーク３１４に基づいて磁気センサー３００の実装端子３０１の位置を確認しておき、量産段階では、確認されたマーク３１４の位置にあわせて、磁気センサー３００を配置すればよい。なおマーク３１４は、３つある導体パターン３１１の少なくとも１つにあればよい。なお、全ての導体パターン３１１に隣接してマーク３１４が設けられていてもよい。また、図５（Ｂ）に左下の導体パターン３１１のように、磁気センサー３００の実装端子３０１の配置位置の決定後、その実装端子３０１の跡３１２が分かるようにマーク３１４ａを付しても良い。そして、量産化用の回路基板３１０に試作で決定したマーク３１４ａと同じ位置にマーク３１４ａを打つことにより、量産時に磁気センサー３００の配置位置を容易に確認することができる。
【００３０】
図６は、磁気センサー３００の回路基板上の配置位置を示す説明図である。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、図２（Ａ）〜（Ｃ）に対応している。図６（Ａ）に示す配置位置では、磁気センサー３００の実装端子３０１は、回路基板３１０の導体パターン３１１の調整パターン３１１ａに実装されている。図６（Ｂ）に示す配置位置では、磁気センサー３００の実装端子３０１は、回路基板３１０の導体パターン３１１の、調整パターン３１１ａ及び調整パターン３１１ｂを除いた部分に実装されている。図６（Ｃ）に示す配置位置では、磁気センサー３００の実装端子３０１は、回路基板３１０の導体パターン３１１の調整パターン３１１ｂに実装されている。このように、磁気センサー３００の実装端子３０１のどの部分に実装するかにより、磁気センサー３００の配置位置を移動させることができる。そして、磁気センサー３００の位置において、磁気センサー３００の出力信号を測定し、最も好ましい位置に磁気センサー３００を実装することが好ましい。なお、磁気センサー３００の位置の調整は、コアレス電気機械装置の製造準備段階、あるいは、試作段階で行うことが好ましい。
【００３１】
図７は、第２の実施例を示す説明図である。図８は、第２の実施例における磁気センサー３００の出力信号の例を示す説明図である。第２の実施例は、第１の実施例と比較すると、磁性体部材２１５の枚数が異なっている。すなわち、図７（Ａ）に示す例は、磁性体部材２１５の枚数が１枚であり、図７（Ｂ）に示す例は２枚であり、図７（Ｃ）に示す例は３枚である。なお、図８（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、図７（Ａ）〜（Ｃ）に対応している。磁性体部材２１５は、上述したように、永久磁石２００から回転軸２３０の軸方向に漏れた磁束を通しやすい。ここで、磁気センサー３００は、永久磁石２００から見て、磁性体部材２１５のさらに回転軸２３０方向に離れた位置に配置されている。すなわち、磁性体部材２１５は、永久磁石２００と、磁気センサー３００との間にあり、磁気センサー３００は、磁性体部材２１５からさらに漏れた磁束の磁束密度を検出する。ここで、磁性体部材２１５の枚数が多いと（厚いと）、永久磁石２００の磁束は、磁性体部材２１５を通り易くなる。すなわち、磁性体部材２１５からさらに漏れる磁束が少なくなる。その結果、図７（Ａ）から、（Ｂ）、（Ｃ）の順に磁性体部材２１５の枚数が増えると、図８（Ａ）から（Ｂ）、（Ｃ）の順に示すように、磁気センサー３００の出力信号の波形は、ほぼ正弦波であるが、だんだんとピーク高さが小さくなっている。なお、本実施例では、磁性体部材２１５の枚数が１枚のときに、磁気センサー３００の出力信号の波形が飽和しないように調整している。したがって、図７（Ａ）に示す磁性体部材２１５を１枚にしたり、図７（Ａ）に示す磁性体部材２１５よりも薄い磁性体部材を用いたりした場合には、磁気センサー３００の出力信号の波形は、図３（Ａ）に示すように、磁気センサー３００の出力信号の波形は、飽和する。
【００３２】
なお、本実施例において、磁性体部材２１５を出来る限り厚くし、磁気センサー３００の高感度タイプを選択し、ハンダ実装位置を調整することで、磁気センサー３００の出力信号の波形をより細かく調整できるのが好ましい。また、磁性体部材２１５の枚数ではなく、磁性体部材２１５の厚さを変えてもよい。さらに、全ての磁性体部材２１５は、同じ厚さである必要はなく、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．４ｍｍのように、磁性体部材２１５ごとに厚さを変え、厚さの異なる磁性体部材を組み合わせてもよい。
【００３３】
なお、上記第１、第２の実施例は、それぞれ単独で実施することが可能である。また、第１、第２の実施例を組み合わせて実施することも可能である。例えば、第１、第２の実施例を組み合わせる場合には、先に磁性体部材２１５の枚数、厚さによる調整を実行して、磁気センサー３００の出力信号の大きさを大まかに調整（粗調整）し、その後、磁気センサー３００の配置位置を調整することにより、磁気センサー３００の出力信号の大きさを微調整してもよい。また、磁性体部材２１５による粗調整を行わない場合には、磁気センサー３００の配置位置の調整範囲が大きくなるため、調整パターン３１１ａ、３１１ｂを含めた導体パターン３１１の長さが長くなり、回路基板３１０が大きくなる場合がある。本実施例にように磁性体部材２１５による粗調整を行う場合には、磁気センサー３００の配置位置の調整範囲を狭くできるので、調整パターン３１１ａ、３１１ｂを含めた導体パターン３１１の長さを、磁気センサー３００の実装端子３０１の長さの１．５〜２倍程度に短くすることができ、回路基板３１０を小さくすることが可能となる。
【００３４】
図９は、本発明の変形例によるモーター／発電機を利用した移動体の一例としての電動自転車（電動アシスト自転車）を示す説明図である。この自転車３３００は、前輪にモーター３３１０が設けられており、サドルの下方のフレームに制御回路３３２０と充電池３３３０とが設けられている。モーター３３１０は、充電池３３３０からの電力を利用して前輪を駆動することによって、走行をアシストする。また、ブレーキ時にはモーター３３１０で回生された電力が充電池３３３０に充電される。制御回路３３２０は、モーターの駆動と回生とを制御する回路である。このモーター３３１０としては、上述した各種のコアレスモーター１０を利用することが可能である。
【００３５】
図１０は、本発明の変形例によるモーターを利用したロボットの一例を示す説明図である。このロボット３４００は、第１と第２のアーム３４１０，３４２０と、モーター３４３０とを有している。このモーター３４３０は、被駆動部材としての第２のアーム３４２０を水平回転させる際に使用される。このモーター３４３０としては、上述した各種のコアレスモーター１０を利用することが可能である。
【００３６】
図１１は、本発明の変形例によるモーターを利用した双腕７軸ロボットの一例を示す説明図である。双腕７軸ロボット３４５０は、関節モーター３４６０と、把持部モーター３４７０と、アーム３４８０と、把持部３４９０と、を備える。関節モーター３４６０は、肩関節、肘関節、手首関節に相当する位置に配置されている。関節モーター３４６０は、アーム３４８０と把持部３４９０とを、３次元的に動作させるため、各関節につき２つのモーターを備えている。また、把持部モーター３４７０は、把持部３５９０を開閉し、把持部３４９０に物を掴ませる。双腕７軸ロボット３４５０において、関節モーター３４６０あるいは把持部モーター３４７０として、上述した各種のコアレスモーターを利用することが可能である。
【００３７】
図１２は、本発明の変形例によるモーターを利用した鉄道車両を示す説明図である。この鉄道車両３５００は、電動モーター３５１０と、車輪３５２０とを有している。この電動モーター３５１０は、車輪３５２０を駆動する。さらに、電動モーター３５１０は、鉄道車両３５００の制動時には発電機として利用され、電力が回生される。この電動モーター３５１０としては、上述した各種のコアレスモーター１０を利用することができる。
【００３８】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００３９】
１０…コアレスモーター
１５…ステーター
２０…ローター
１００、１００Ａ、１００Ｂ…電磁コイル
１１０…ケーシング
１１５…コイルバックヨーク
２００…永久磁石
２１５…磁性体部材
２３０…回転軸
２４０…軸受け部
２６０…コイルバネ
３００…磁気センサー
３０１…実装端子
３１０…回路基板
３１１…導体パターン
３１１ａ、３１１ｂ…調整パターン
３１２…実装端子の跡
３１３…ハンダ
３１４、３１４ａ…マーク
３３００…自転車
３３１０…モーター
３３２０…制御回路
３３３０…充電池
３４００…ロボット
３４１０…第２のアーム
３４２０…第２のアーム
３４３０…モーター
３４５０…双椀７軸ロボット
３４６０…関節モーター
３４７０…把持部モーター
３４８０…アーム
３４９０…把持部
３５００…鉄道車両
３５１０…電動モーター
３５２０…車輪
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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