(57)【要約】  軸方向磁束モーターは、回転軸の周りに装着されている回転子を有する。永久磁石は、回転子の第１の軸面に装着されており、所定のエンコーダーパターンは、回転子の第２の軸面の面上に設けられている。固定子は、回転子の第１の軸面に隣接する回転子の一方の側に位置決めされている。センサーは、回転子の第２の軸面に隣接する回転子の他方の側に装着されている。センサーは、回転子の第２の軸面の面上のエンコーダーパターンに対応する信号を出力する。モーター制御システムは、センサーから信号を受信するように結合されており、センサーからの信号に基づいて回転子の回転速度を計算する。更に、モーター制御システムは、エンコーダーパターンに基づいて、相対位置又は絶対位置の回転子位置情報を計算してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周りに装着され、第１の軸面と、第２の軸面と、永久磁石とを含む回転子であって、前記第２の軸面の面上に所定のエンコーダーパターンを有する回転子と、
前記回転子の前記第１の軸面に隣接する前記回転子の一方の側に位置決めされている固定子と、
前記回転子の前記第２の軸面に隣接する前記回転子の他方の側に装着されているセンサーであって、前記回転子の前記第２の軸面の前記面上の前記エンコーダーパターンに対応する信号を出力するセンサーと、
前記センサーから前記信号を受信するように結合されているモーター制御システムと、
を含むことを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項２】
請求項１に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記永久磁石は、前記第１の軸面に装着されていることを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項３】
請求項２に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記所定のエンコーダーパターンは、円で一連の等間隔明暗面を含み、前記センサーは、光放出器−検出器対を含むことを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項４】
請求項３に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記モーター制御システムは、前記センサーからの前記信号に基づいて前記回転子の回転速度を計算することを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項５】
請求項３に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記所定のエンコーダーパターンは、前記回転子の基準位置を示す指標を更に含むことを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項６】
請求項５に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記モーター制御システムは、前記センサーからの前記信号に基づいて前記回転子の回転速度と前記回転子の相対位置とを計算することを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項７】
請求項２に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記所定のエンコーダーパターンは、前記回転子の絶対位置選定を行う出力コードを与えるように配置されている複数の同心パターンを含み、前記センサーは、前記複数の同心パターンの各々に対して光放出器−検出器対を含むことを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項８】
請求項７に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記モーター制御システムは、前記センサーからの前記信号に基づいて前記回転子の回転速度と前記回転子の絶対位置とを計算することを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項９】
請求項７に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記センサーは、前記モーター制御システムに整流信号を与える光放出器−検出器対を更に含むことを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１０】
請求項２に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記永久磁石は、ハルバッハ配列パターンで前記回転子の前記第１の軸面に装着されていることを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１１】
請求項２に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
回転軸の周りに装着されている第２の回転子であって、第１の軸面と、第２の軸面とを含み、前記第１の軸面に装着されている永久磁石を有し、前記第２の軸面の面上に所定のエンコーダーパターンを有する第２の回転子と、
前記第２の回転子の前記第１の軸面に隣接する前記第２の回転子の一方の側に位置決めされている第２の固定子と、
前記回転子の前記第２の軸面に隣接する前記第２の回転子の他方の側に装着されている第２のセンサーであって、前記第２の回転子の前記第２の軸面の前記面上の前記エンコーダーパターンに対応する信号を出力する第２のセンサーと、
を更に含み、
前記モーター制御システムは、前記第２のセンサーから前記信号を受信するように結合されていることを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１２】
請求項１に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記回転子は、永久磁石から形成されていることを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１３】
請求項１２に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記所定のエンコーダーパターンは、円で一連の等間隔明暗面を含み、前記センサーは、光放出器−検出器対を含むことを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１４】
請求項１３に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記モーター制御システムは、前記センサーからの前記信号に基づいて前記回転子の回転速度を計算することを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１５】
請求項１２に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記所定のエンコーダーパターンは、前記回転子の基準位置を示す指標を更に含むことを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１６】
請求項１５に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記モーター制御システムは、前記センサーからの前記信号に基づいて前記回転子の回転速度と前記回転子の相対位置とを計算することを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１７】
請求項１２に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記所定のエンコーダーパターンは、前記回転子の絶対位置選定を行う出力コードを与えるように配置されている複数の同心パターンを含み、前記センサーは、前記複数の同心パターンの各々に対して光放出器−検出器対を含むことを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１８】
請求項１７に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記モーター制御システムは、前記センサーからの前記信号に基づいて前記回転子の回転速度と前記回転子の絶対位置とを計算することを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項１９】
請求項１７に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記センサーは、前記モーター制御システムに整流信号を与える光放出器−検出器対を更に含むことを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項２０】
請求項１２に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
前記永久磁石は、ハルバッハ配列パターンで前記回転子の前記第１の軸面に装着されていることを特徴とする軸方向磁束モーター。
【請求項２１】
請求項１２に記載の軸方向磁束モーターにおいて、
回転軸の周りに装着され、第１の軸面と、第２の軸面とを含む第２の回転子であって、永久磁石から形成され、前記第２の軸面の面上に所定のエンコーダーパターンを有する第２の回転子と、
前記第２の回転子の前記第１の軸面に隣接する前記第２の回転子の一方の側に位置決めされている第２の固定子と、
前記回転子の前記第２の軸面に隣接する前記第２の回転子の他方の側に装着されている第２のセンサーであって、前記第２の回転子の前記第２の軸面の前記面上の前記エンコーダーパターンに対応する信号を出力する第２のセンサーと、
を更に含み、
前記モーター制御システムは、前記第２のセンサーから前記信号を受信するように結合されていることを特徴とする軸方向磁束モーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、軸方向磁束モーターに関し、特に、外部回転子形状を有する軸方向磁束モーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸方向磁束永久磁石モーターは一般的に、高いトルク密度（単位体積当たりのトルク定格）を有し、ダイレクトドライブを含む、低速、高トルクの用途に対して有利であり得る。しかし、低速でのモーターの制御は、より長い時間が位置フィードバック信号間で経過するので、より高速でのモーターの制御よりも難しいと分かり得る。これは通常、高分解能位置フィードバックが制御を容易にするのに望ましいことを意味する。
【０００３】
通常、このモーター制御は、個別光学エンコーダー又は同様のデバイスを用いて行われる。モーターに後で設置される個別デバイスとしての光学エンコーダーは、全体的なモーター／光学エンコーダー組立体に新しい設計制約を課すことがあり得るそれ自体の機械的制約を伴う。適切な整列に対して追加の考慮を行う必要がある。
【０００４】
従って、上述の問題を克服する改良軸方向磁束モーターの具体的な必要性がある。
【発明の概要】
【０００５】
第１の態様において、軸方向磁束モーターは、回転軸の周りに装着されている回転子を有する。回転子は、第１の軸面と、第２の軸面とを有する。永久磁石は、第１の軸面に装着されており、所定のエンコーダーパターンは、第２の軸面の面上にある。軸方向磁束モーターは、回転子の第１の軸面に隣接する回転子の一方の側に位置決めされている固定子を更に有する。軸方向磁束モーターは、回転子の第２の軸面に隣接する回転子の他方の側に装着されているセンサーを更に有する。センサーは、回転子の第２の軸面の面上のエンコーダーパターンに対応する信号を出力する。軸方向磁束モーターは、センサーから信号を受信するように結合されているモーター制御システムを更に有する。
【０００６】
１つの更なる実施形態において、所定のエンコーダーパターンは、円で一連の等間隔明暗面であり、センサーは、光放出器−検出器対である。モーター制御システムは、センサーからの信号に基づいて回転子の回転速度を計算してもよい。更に、所定のエンコーダーパターンは、回転子の基準位置を示す指標を有してもよい。モーター制御システムは、センサーからの信号に基づいて回転子の回転速度と回転子の相対位置とを計算してもよい。
【０００７】
別の更なる実施形態において、所定のエンコーダーパターンは、回転子の絶対位置選定を行う出力コードを与えるように配置されている複数の同心パターンである。センサーは、複数の同心パターンの各々に対して光放出器−検出器対を有する。モーター制御システムは、センサーからの信号に基づいて回転子の回転速度と回転子の絶対位置とを計算してもよい。更に、センサーは、モーター制御システムに整流信号を与える光放出器−検出器対を有する。
【０００８】
別の更なる実施形態において、永久磁石は、ハルバッハ配列パターンで回転子の第１の軸面に装着されていてもよい。
【０００９】
更なる実施形態において、軸方向磁束モーターは、回転軸の周りに装着され、第１の軸面と、第２の軸面とを有する第２の回転子を有する。永久磁石は、第１の軸面に装着されており、所定のエンコーダーパターンは、第２の軸面の面上にある。軸方向磁束モーターは、第２の回転子の第１の軸面に隣接する第２の回転子の一方の側に位置決めされている第２の固定子を更に有する。軸方向磁束モーターは、回転子の第２の軸面に隣接する第２の回転子の他方の側に装着されている第２のセンサーを更に有する。第２のセンサーは、第２の回転子の第２の軸面の面上のエンコーダーパターンに対応する信号を出力する。モーター制御システムは、第２のセンサーから信号を受信するように更に結合されている。
【００１０】
第２の態様において、軸方向磁束モーターは、回転軸の周りに装着されている回転子を有する。回転子は、第１の軸面と、第２の軸面とを有する。回転子は、永久磁石から形成されており、第２の軸面の面上に所定のエンコーダーパターンを有する。軸方向磁束モーターは、回転子の第１の軸面に隣接する回転子の一方の側に位置決めされている固定子を有する。軸方向磁束モーターは、回転子の第２の軸面に隣接する回転子の他方の側に装着されているセンサーを有する。センサーは、回転子の第２の軸面の面上のエンコーダーパターンに対応する信号を出力する。軸方向磁束モーターは、センサーから信号を受信するように結合されているモーター制御システムを有する。
【００１１】
更なる実施形態において、軸方向磁束モーターは、回転軸の周りに装着されている第２の回転子を有する。第２の回転子は、第１の軸面と、第２の軸面とを有する。第２の回転子は、永久磁石から形成され、第２の軸面の面上に所定のエンコーダーパターンを有する。軸方向磁束モーターは、第２の回転子の第１の軸面に隣接する回転子の一方の側に位置決めされている第２の固定子を有する。軸方向磁束モーターは、回転子の第２の軸面に隣接する第２の回転子の他方の側に装着されている第２のセンサーを有する。第２のセンサーは、第２の回転子の第２の軸面の面上のエンコーダーパターンに対応する信号を出力する。モーター制御システムは、第２のセンサーから信号を受信するように更に結合されている。
【００１２】
記載されている特徴、機能及び利点を、様々な実施形態で独立して達成することができ、又は、更なる他の実施形態で組み合わせてもよく、これらの詳細は、更に下記の説明及び図面を参照して分かり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
一例として与えられ、単に本開示を限定するように意図されない下記の詳細な説明は、添付図面と併せて最も良く理解されるであろう。
【００１４】
【図１】図１は、本開示の態様による内蔵インクリメンタルエンコーダーを有する軸方向磁束モーターの実施形態の等角図である。
【図２】図２は、本開示の態様による永久磁石を含む回転子ディスクの等角側面図である。
【図３】図３は、本開示の態様によるハルバッハ配列パターンを含む光学エンコーダーディスクの等角側面図である。
【図４】図４は、本開示の態様による追加の回転子エンコーダーディスクを示す軸方向磁束モーターの更なる実施形態の等角図である。
【図５】図５は、本開示の態様による内蔵インクリメンタルエンコーダー及び指標を有する軸方向磁束モーターの実施形態の等角図である。
【図６】図６は、本開示の態様による内蔵絶対エンコーダーを有する軸方向磁束モーターの第２の実施形態の等角図である。
【図７】図７は、本開示の態様による内蔵絶対エンコーダー及び整流信号を生成する追加放出器−検出器対を有する軸方向磁束モーターの第３の実施形態の等角図である。
【図８】図８は、本開示の態様による回転子ディスクの等角詳細図である。
【図９】図９は、本開示の態様による回転子ディスクの正面図である。
【図１０】図１０は、インクリメンタルエンコーダー、指標及び整流パターンを用いた、本開示の態様による回転子ディスクの正面図である。
【図１１】図１１は、本開示の態様による軸方向磁束モーターの断面詳細側面図である。
【図１２】図１２は、本開示の別の更なる実施形態による固体永久磁石材料から形成された回転子エンコーダーディスクの一部の等角側面図である。
【図１３】図１３は、本開示の態様による軸方向磁束モーター用のモーター制御システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示において、同じ参照符号は、本開示の様々な例示的な実施形態を示す図面全体にわたって同じ要素を意味する。
【００１６】
本開示の全ての実施形態は、（１）１つ又は複数の固定子と、（２）１つ又は複数の回転子と、（３）巻線と、（４）１つ又は複数の軸受と、（５）モーターハウジングとを含む軸方向磁束永久磁石モーターの共通要素を有する。軸方向磁束永久磁石モーターにおけるこのような要素の動作は、当業者に既知であり、従って、ここで詳述されていない。軸方向磁束モーターは、モーターの回転軸と平行に主に集束された磁場の相互作用から回転運動を生成するデバイスである。
【００１７】
簡潔に、本開示の一実施形態によれば、軸方向磁束モーターは、回転軸に結合された少なくとも１つの回転子ディスクと、少なくとも１つの回転子ディスクによって支持された少なくとも１つの永久磁石と、少なくとも１つの回転子ディスクと平行に位置決めされた少なくとも１つの固定子延長部と、少なくとも１つの固定子延長部に取り付けられ、少なくとも１つの永久磁石に面する少なくとも２つの成形鉄柱要素と、少なくとも２つの成形鉄柱要素のうち各１つに各々が巻き付けられた少なくとも２つの電気コイルと含む。光反射面及び光吸収面のパターンを、少なくとも１つの回転子ディスクの外面（即ち、固定子と反対側）に設ける。対向して方向付けられ、光反射及び光吸収のパターンに面し、モーターケーシングの内面に固定された少なくとも１つの光放出器／光検出器対を設ける。回転子ディスクの光吸収／光反射面及び光放出器／光検出器対は一緒に、回転子エンコーダーディスク又は反射光学エンコーダーを形成する。
【００１８】
図１は、内蔵インクリメンタルエンコーダーを有する軸方向磁束モーター２０の一実施形態を示す。分かりやすくするために、軸受軸、巻線（コイル）及び追加結合回転子は、示していない。更に、図１において、光放出器−光検出器装着及び信号経路設定も示していない。軸方向磁束モーター２０は、電気コイル用のスロット２を有するリング状の固定子１を含む。電気コイル（分かりやすくするために、図示せず）は、動作中、軸方向磁束モーター２０の回転軸と平行に延在する磁場を生成するように、巻かれている。電気コイルに流れる電流の方向及び大きさを制御することによって、固定子１に生成された磁場のパターンを回転させ、その結果、隣接する回転子エンコーダーディスク３に回転を生成する。回転子エンコーダーディスク３（回転子３）は、リング状であり、図２に示すように、固定子１によって生成された磁場と相互作用して回転運動を生成する永久磁石４を収容する。永久磁石４の磁場は、集束されて、回転軸と平行に延在する。図２は、設置された永久磁石４を有する側面からの回転子ディスク３の等角図を示す。
【００１９】
図３に示す任意選択の実施形態において、固定子１に面する回転子３’の側で磁場を強くしながら、（回転を実質的に生成しない）回転子３’の反対側で磁場を弱めるために、ハルバッハ配列を使用する。特に、図３では、３つの異なるタイプの磁石４−１、４−２、４−３及び４−４を、所定のパターンで回転子エンコーダーディスク３’の周りに配置して、固定子１に面する回転子エンコーダーディスク３’の側でほぼ全体に磁場強度を集束させる。図３に示す例は、所定の磁場方向を有する各永久磁石を有するハルバッハ配列を用いた８個の極回転子である。ハルバッハ配列の有無にかかわらず、任意の数の極を利用して、所望の用途に合わせることができる。
【００２０】
図４に示すように、回転子エンコーダーディスク３（又は回転子エンコーダーディスク３’）を、構造部材７によって軸６に結合する。図４は、後述するように、追加の回転子エンコーダーディスク８を用いた更なる実施形態も示す。
【００２１】
図１、図５、図６及び図７の異なる実施形態に示すように、回転子エンコーダーディスク３は、固定子１から見て外方に向く回転子エンコーダーディスク３の面に内蔵された光吸収面９及び光反射面１０のパターンを含む。光吸収面９及び光反射面１０は、反射光学エンコーダーパターン（即ち、エンコーダーパターン）を含む同心パターンを形成する。図１では、光放出器−検出器対１１から形成されたセンサーを、回転子エンコーダーディスク３上の反射エンコーダーパターンの反対側に直接装着して、光を放出し、放出光を、（反射面によって）反射する、又は（光吸収面によって）吸収するかどうかを検出する。回転子エンコーダーディスク３が回転するにつれて、回転子エンコーダーディスク３上に符号化されたエンコーダーパターンに対応する電気信号を放出器−検出器対１１が生成するように、放出器−検出器対１１を、回転子エンコーダーディスク３に対して静止して装着する。
【００２２】
図１では、インクリメンタルエンコーダーパターン１５を使用して、回転速度フィードバックを与える。インクリメンタルエンコーダーパターン１５は、同じサイズの光吸収面９及び光反射面１０の交互高分解能パターンを有する。光吸収面９から光反射面１０への各変化（逆もまた同様）は、モーター制御システム（図示せず）に供給されるデジタル信号で増分ステップを引き起こす。回転子エンコーダーディスク３が回転するにつれて、デジタル信号は、回転速度に比例する周波数を有する光放出器−検出器対１１から生成される。
【００２３】
図５は、回転子エンコーダーディスク３０上の特定の事前定義位置で追加指標１２を有するインクリメンタルエンコーダーパターン１６を有する実施形態を示す。指標１２に起因する信号の急変を、モーター制御システムによって使用して、基準位置を識別する。次に、インクリメンタルエンコーダーパターンによって生成されたデジタル信号を、モーター制御システムによって数えて、その基準位置に対する実際の位置を判定することができる。更なる実施形態において、光放出器−検出器対１２は、特定の用途に追加機能（例えば、ロボット工学又はコンピュータ数値制御用途でモーターに対する基準位置から回転を数える）を与えることができる回転方向及び／又は指標の存在を判定する追加検出器を含んでもよい。
【００２４】
図６は、速度及び絶対位置フィードバックのために使用される絶対エンコーダーパターン１７を有する回転子３’’の実施形態を示す。絶対エンコーダーパターン１７は、光吸収面９及び反射面１０の多数の同心パターンで構成され、各同心パターンは、回転子位置を表すコードで１ビットを表す。各離散位置は、回転子エンコーダーディスク移動の特定の角度にわたって、一意のコードを有する。図６の例において、３６０度全体にわたる各位置は、３６０／（２７）、又は２．８１２５度の精度で、一意のコードを有する。しかし、幾つかの用途では、角度の一部、例えば３０度にわたって、絶対位置を必要とするだけであり得る。このような用途の場合、各同心円５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６におけるパターンは、３０度毎に繰り返してもよい。絶対エンコーダーパターンは、１ビットだけが隣接位置の間で変化するように設計されている（即ち、グレーコード）。放出器−検出器対６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６を、各同心円５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６の反対側に装着して、位置コードの１ビットを各々生成する。各光放出器−検出器対６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６を、固定子の上の所望の点の前又は後に設定角度で位置決めして、制御目的で意図的な位相の進み又は遅れを追加してもよい。更に、光放出器−検出器対６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６を、所望の点の前又は後に３６０電気角度の倍数で位置決めして、位相の進み又は遅れを追加することなく用途に合わせてもよい（例えば、利用可能空間で全放出器−検出器に適合させる）。ビットは全て、位置コードを一緒に生成する。次に、光放出器−検出器対６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６から信号を受信するモーター制御システムは、この絶対位置を使用して、速度を判定することができる。この絶対位置の実施形態の別の利益は、指標の実施形態（図５）を用いたインクリメンタルエンコーダーを使用する場合に対して、位置が常に既知である。なぜなら、回転子エンコーダーディスクは、位置を判定することができる前に、基準点に達する必要があるからである。同心パターンの数、及び利用される光放出器−検出器の対応する数は、モーター制御システムに対する位置信号で利用できるビットの数、及び位置信号の分解能を判定する。図３に示す例では、７つの同心円、従って７ビットがあるけれども、ビット数は任意であり、ビット数を選択して、用途に合わせることができる。
【００２５】
図７は、絶対エンコーダーパターンにおける同心リングのうち１つに含まれる情報に基づいて整流信号を与えるために追加の光放出器−検出器対６３、６３ｂ、６３ｃを用いた絶対エンコーダーパターン１８を有する回転子３’’’の実施形態を示す。追加の光放出器−検出器対６３、６３ｂ、６３ｃを、各反射又は光吸収面によって含まれる角度が、２つの回転子極間の角度、又は１８０電気角度と等しい同心パターン５３の反対側に配置する。図７の例において、角度は、４５機械角度である。３つの光放出器−検出器対６３、６３ｂ、６３ｃを、０＋ｌ＊３６０電気角度、１２０＋ｍ＊３６０電気角度、及び２４０＋ｎ＊３６０電気角度（但し、ｌ、ｍ、及びｎは、２で割られる回転子極の数よりも小さい正の整数である）で配置する。これらの３つの光放出器−検出器対６３、６３ｂ、６３ｃは一緒に、モーター制御システムに対する信号を生成して、１２０度の整流を実行する。この場合、放出器−検出器対６３は、絶対エンコーダー位置の１ビットを兼ねる。この実施形態における光放出器−検出器６３、６３ｂ、６３ｃの間隔を、図８及び図９に一層明確に示す。この構成は、１２０度のモーター整流に対する信号を生成するために他のタイプのモーターで使用されるホール効果センサーと同様である。代わりに、６０度のモーター整流を要求する場合、３つの光放出器−検出器６３、６３ｂ、６３ｃを、０＋ｌ＊３６０度、６０＋ｍ＊３６０度、及び１２０＋ｎ＊３６０度の間隔で配置することができる。
【００２６】
図１０は、インクリメンタルエンコーダーパターン１５、任意選択の指標１２、及び整流パターン５３を有する回転子３’’’’の代替の実施形態を示す。３つの光放出器−検出器対６３、６３ｂ、６３ｃを全て、上述と同様に間隔を置いて配置し、指標１２の有無にかかわらず、インクリメンタルエンコーダーに同様の整流機能を与える。
【００２７】
図１１は、固定子１、回転子エンコーダーディスク３、及び数個の光放出器−検出器対６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６の詳細断面図を示す。光放出器−検出器対６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６の装着は、信号リード線のタイプ、サイズ、及び光放出器−検出器対デバイスの構成に左右される。図１１に示す例は、回路基板１３に取り付けられた表面実装放出器−検出器対を使用している。回路基板１３を、モーターハウジング（図示せず）に取り付ける一方、適切なコネクタ及びケーブル配線を用いて、光放出器−検出器対の信号リード線（図示せず）を、モーター制御システムに経路設定する。
【００２８】
図４は、全位置信号に追加ビットを与える、対応する光放出器−検出器対９０、９１、９２、９３、９４を用いて追加の同心パターン８０、８１、８２、８３、８４を与えるために、追加の回転子エンコーダーディスク８を利用する代替の実施形態を示す。これにより、２つの回転子３、８の間の全位置信号に関する分解能が向上する。図４に示す回転子エンコーダーディスクを、同じ軸６に結合する。両方の回転子は、トルクを与え、一緒に回転する。図４に示す２つの対を超えて、追加の回転子エンコーダーディスク及び固定子を、追加トルク及び位置分解能の更なる向上を必要とする用途に利用することができる。
【００２９】
図１２は、回転子エンコーダーディスク１００自体が、製造中に生成される所望の磁束配置を有する固体永久磁石である回転子エンコーダーディスク１００の任意選択の実施形態の断面図を示す。永久磁石材料のこの固体ディスク１００は、電気めっきを用いて通常塗布された多層の被膜を有する。この実施形態において、表面１０１の真下の被膜の層は、導電性光反射材料である一方、被膜１０２の最上層は、電気めっきによって塗布されるべき、及び／又は電気化学エッチング又は精密機械加工を用いて除去されるべき、１つ又は複数の製造方法に適している光吸収材料である。製造中に、被膜の最外層の付着及び除去を制御して、回転子エンコーダーディスクの１つの面に所望のパターンで光吸収材料を残すことによって、ディスク１００上のエンコーダーパターン１１０を形成する。別の実施形態（図示せず）は、最上層が光反射材料であり、下層が光吸収材料であるという点を除いて、同様である。
【００３０】
図１３を参照する。ブロック図は、軸方向磁束モーターセンサー２０２（即ち、上述の様々な実施形態で示した光放出器−検出器対）に結合されたモーター制御システム２０１を示す。モーター制御システムは、ここに記載のように、軸方向磁束モーターセンサー２０２から信号を受信し、この信号に基づいて、回転速度、基準位置、絶対位置、及び整流信号のうち１つ又は複数を計算する。
【００３１】
本開示は、好ましい実施形態及び様々な態様を参照して詳細に示され説明されているけれども、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正を加えることができることを、当業者は理解するであろう。添付の特許請求の範囲は、ここに記載の実施形態、上述の代替手段、及びこれらの全均等物を含むように解釈されるものとする。
【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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【図１３】
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【国際調査報告】
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