特許5827656IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

磁石を有するロータの回転位置を検出する回転位置検出部を備えた回転電機

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、上述した従来のモータは、3つのホール素子が実装される基板がロータの軸線方向に当該ステータと対向して位置している。そのため、モータ(回転電機)を軸線方向に小型化することができないため、回転電機の小型化を効率的に行うことができないおそれがある。 本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、ロータの回転位置を正確に検出することができると共に効率的に小型化することができる回転電機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係る回転電機は、以下の特徴を有する。
【発明の効果】
本発明の第1の特徴によれば、電気角60°等角度で第1〜第3磁気センサを配設すると共に、中央に配設された第1磁気センサの出力信号又は外側に配設された第2磁気センサ及び第3磁気センサの各々の出力信号を反転して取り出している。これにより、電気角120°等角度で配設した第1〜第3磁気センサの出力信号と同様の信号を得ることができる。よって、第1〜第3磁気センサをコンパクトに配設すると共にロータの回転位置を正確に検出することができる。また、ステータの外周で隣接する磁極部とロータ(アウターロータ)とで形成された空間に第1〜第3磁気センサの全てを配設しているので、回転位置検出部を前記空間に収めることができる。従って、回転位置検出部の一部(例えば、基板等)がロータの回転軸線方向に沿ってステータと対向して位置することがないため、回転電機を効率的に小型化することができる。さらに、第1磁極部の数を第2磁極部及び第3磁極部の各々の数よりも1つ少なく設定するか又は複数の第1磁極部の少なくとも1つを第2磁極部及び第3磁極部よりも小さく構成することにより、第1〜第3磁気センサの全てが配設される空間を形成している。これにより、隣接する第2磁極部と第3磁極部との間に比較的広い空間を形成することができる。よって、当該空間に回転位置検出部を簡単且つ確実に収容することができる。
本発明の第2の特徴によれば、巻き数の多い第1磁極部からロータに作用するトルクを比較的大きくすることができる。これにより、第1磁極部の数を第2磁極部及び第3磁極部の各々の数よりも1つ少なく設定するか又は複数の第1磁極部の少なくとも1つを小さく構成した場合であっても、第1磁極部全体からロータに作用する総トルクを第2磁極部全体からロータに作用する総トルク及び第3磁極部全体からロータに作用する総トルクに近づけることができる。よって、ロータに作用するトルクの変動を小さくすることができるので、ロータを円滑に回転させることができる。
本発明の第3の特徴によれば、単気筒の内燃機関の圧縮工程直後であって必要トルクの比較的小さいときに第1磁極部のコイルを励磁している。そのため、第1磁極部の数を第2磁極部及び第3磁極部の各々の数よりも1つ少なく設定するか又は複数の第1磁極部の少なくとも1つを小さく構成することにより、第1磁極部全体から作用するロータの総トルクが比較的小さくなった場合であっても、内燃機関を円滑に始動させることができる。
本発明の第4の特徴によれば、隣接する各磁極部の押さえ部によって、第1〜第3磁気センサを収容するケースをステータの周方向に位置決めすることができるので、簡易な構成でロータの回転位置を一層正確に検出することができる。
本発明の第5の特徴によれば、ベース部と各押さえ部とでケースを挟持するので、ケースをステータに対して固定することができる。
本発明の第6の特徴によれば、ケースの凸部をステータの半径方向に圧縮変形させた状態でベース部の凹部に接触させることによって当該ケースをベース部と各押さえ部とで挟持するので、ケースを簡易な構成でステータに対して確実に固定することができる。
本発明の第7の特徴によれば、ベース部に固定された支持部によって第1〜第3磁気センサが収容されたケースを支持するので、ケースをステータに対して固定することができる。
本発明の第8の特徴によれば、付勢部材によってケースをステータの半径方向外側に向けて付勢して各押さえ部に押し付けるので、ケースを簡易な構成でステータに対して確実に固定することができる。
本発明の第9の特徴によれば、磁極部と位置が近く磁界の影響を受け易い第2磁気センサ及び第3磁気センサを第1磁気センサよりもステータの半径方向外側に配設しているので、ロータの回転位置を正確に検出することができる。
本発明の第10の特徴によれば、簡易な構成で第1磁気センサの出力信号又は第2磁気センサ及び第3磁気センサの各々の出力信号を反転して取り出すことができる。また、第2磁気センサ及第3磁気センサを第1磁気センサよりもステータの半径方向外側に配設することができる。
本発明の第11の特徴によれば、磁性体を介してロータの磁石の磁束を第1〜第3磁気センサの各々に導くことができるので、ロータの回転位置をより一層正確に検出することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の第1回転電機の一部断面平面図である。

【図2】図1に示す回転電機の縦断面図である。

【図3】図2に示す回転位置検出部を説明するための一部省略断面図である。

【図4】図3に示す回転位置検出部の拡大断面図である。

【図5】図5Aは前記回転電機を構成する第1〜第3磁気センサの配置を説明するための模式図であり、図5Bは参考例に係る第1〜第3磁気センサの出力信号を示したタイミングチャートであり、図5Cは図5Aに示す第1〜第3磁気センサの出力信号を示したタイミングチャートである。

【図6】比較例に係る回転電機の一部断面平面図である。

【図7】図6に示す回転位置検出部の構成を説明するための模式図である。

【図8】第1変形例に係る回転位置検出部を説明するための断面図である。

【図9】第2変形例に係る回転位置検出部を説明するための断面図である。

【図10】第3変形例に係る回転位置検出部を説明するための断面図である。

【図11】図10の一部拡大断面図である。

【図12】本発明の第2回転電機の一部省略断面図である。

【図13】本発明の第3回転電機の一部断面平面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

10A〜10C、200…回転電機 12…ロータ   14、92、94、202…ステータ   16、16a〜16c…回転位置検出部 18…駆動制御部   26…磁石 30…ステータ本体   32…ベース部 34…ティース(鉄心)   36…ヨーク 40…コイル   42…磁極部 42U、206U…第1磁極部   42V、206V…第2磁極部 42W、206W…第3磁極部   44U、204U…第1磁気センサ 44V、204V…第2磁気センサ   44W、204W…第3磁気センサ 46、210…基板   50、72、82…ケース 52、74…支持部   54…ばね部材 60、62…段差部   64、66…押さえ部 68…延出部   70、78…傘部 80U…第1磁性体   80V…第2磁性体 80W…第3磁性体   84…ケース本体 86…凸部   88…突出部 90…溝部(凹部)

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