(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022094731
(43)【公開日】2022-06-27
(54)【発明の名称】回転電機
(51)【国際特許分類】
H02K 29/08 20060101AFI20220620BHJP
H02K 1/27 20220101ALI20220620BHJP
【ＦＩ】
H02K29/08
H02K1/27 501A
H02K1/27 501K
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020207789
(22)【出願日】2020-12-15
(71)【出願人】
【識別番号】000144027
【氏名又は名称】株式会社ミツバ
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】安中 智彦
(72)【発明者】
【氏名】力石 真
(72)【発明者】
【氏名】荒居 雄作
【テーマコード（参考）】
5H019
5H622
【Ｆターム（参考）】
5H019BB01
5H019BB05
5H019BB20
5H019BB22
5H019CC03
5H019CC08
5H622AA03
5H622CA02
5H622CA07
5H622CA14
5H622CB03
5H622CB04
5H622CB05
5H622PP03
(57)【要約】
【課題】界磁マグネットがロータコアに埋め込まれ、軸方向から見てＶ字状に配置される場合において、センサの位置検出の精度を向上させるとともに、小型化できる回転電機を提供する。
【解決手段】本発明のモータは、ロータコア２２内において周方向に並んで複数配置されるとともに、周方向で隣り合う一対の組で１つの磁極を形成する界磁マグネット２５と、界磁マグネット２５による磁界Ｈの磁束密度を検出するセンサと、を備え、各界磁マグネット２５は、軸方向から見て長方形状に形成されており、一対の界磁マグネット２５は、軸方向から見てＶ字状に配置され、センサは、ロータコア２２のうち、軸方向から見て一対の界磁マグネット２５における径方向内側の側面２５ａに接する２つの直線Ｌ同士の交点を通り、かつ回転軸２１の中心軸Ｏを中心とした円Ｃの径方向内側の磁界Ｈが存在する領域２２ａと軸方向で対向する位置に配置されている。
【選択図】図４
【解決手段】本発明のモータは、ロータコア２２内において周方向に並んで複数配置されるとともに、周方向で隣り合う一対の組で１つの磁極を形成する界磁マグネット２５と、界磁マグネット２５による磁界Ｈの磁束密度を検出するセンサと、を備え、各界磁マグネット２５は、軸方向から見て長方形状に形成されており、一対の界磁マグネット２５は、軸方向から見てＶ字状に配置され、センサは、ロータコア２２のうち、軸方向から見て一対の界磁マグネット２５における径方向内側の側面２５ａに接する２つの直線Ｌ同士の交点を通り、かつ回転軸２１の中心軸Ｏを中心とした円Ｃの径方向内側の磁界Ｈが存在する領域２２ａと軸方向で対向する位置に配置されている。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸と、
前記回転軸に固定される筒状のロータコアと、
前記ロータコア内において前記回転軸の周方向に並んで複数配置されるとともに、前記周方向で隣り合う一対の組で１つの磁極を形成する界磁マグネットと、
前記界磁マグネットによる磁界の磁束密度を検出するセンサと、
を備え、
各前記界磁マグネットは、前記回転軸の軸方向から見て長方形状に形成されており、
一対の前記界磁マグネットは、前記軸方向から見て前記回転軸の径方向内側に凸のＶ字状に配置され、
前記センサは、前記ロータコアのうち、前記軸方向から見て前記一対の界磁マグネットにおける前記径方向内側の側面に接する２つの直線同士の交点を通り、かつ前記回転軸の中心軸を中心とした円の前記径方向内側の前記磁界が存在する領域と前記軸方向で対向する位置に配置されていることを特徴とする回転電機。
前記回転軸に固定される筒状のロータコアと、
前記ロータコア内において前記回転軸の周方向に並んで複数配置されるとともに、前記周方向で隣り合う一対の組で１つの磁極を形成する界磁マグネットと、
前記界磁マグネットによる磁界の磁束密度を検出するセンサと、
を備え、
各前記界磁マグネットは、前記回転軸の軸方向から見て長方形状に形成されており、
一対の前記界磁マグネットは、前記軸方向から見て前記回転軸の径方向内側に凸のＶ字状に配置され、
前記センサは、前記ロータコアのうち、前記軸方向から見て前記一対の界磁マグネットにおける前記径方向内側の側面に接する２つの直線同士の交点を通り、かつ前記回転軸の中心軸を中心とした円の前記径方向内側の前記磁界が存在する領域と前記軸方向で対向する位置に配置されていることを特徴とする回転電機。
【請求項2】
前記センサは、前記円の位置で前記ロータコアと前記軸方向で対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項3】
前記ロータコアは、各前記界磁マグネットにおける前記径方向内側の端部に隣り合うように形成された内側フラックスバリアを有し、
前記内側フラックスバリアは、前記界磁マグネットの前記径方向の最内側端よりも前記径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
前記内側フラックスバリアは、前記界磁マグネットの前記径方向の最内側端よりも前記径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【0002】
回転電機の一種として、例えばブラシレスモータ等が挙げられる。
ブラシレスモータは、ロータの回転位置を検出する検出手段を備える。ブラシレスモータは、検出手段によって検出された回転位置信号に基づいてステータ側のコイルを順次励起してロータを回転駆動する。コイルの励起のタイミングがずれると、トルクの変動が大きく不安定な挙動となるため、検出手段によるロータの回転位置を精度よく検出する必要がある。
検出手段としては、例えばロータの回転軸（ロータ軸）の端部にセンサマグネットを設け、センサマグネットに対向する位置にセンサマグネットの回転位置を検出するセンサ（位置検出センサ）を設けた構成が開示されている。
ブラシレスモータは、ロータの回転位置を検出する検出手段を備える。ブラシレスモータは、検出手段によって検出された回転位置信号に基づいてステータ側のコイルを順次励起してロータを回転駆動する。コイルの励起のタイミングがずれると、トルクの変動が大きく不安定な挙動となるため、検出手段によるロータの回転位置を精度よく検出する必要がある。
検出手段としては、例えばロータの回転軸（ロータ軸）の端部にセンサマグネットを設け、センサマグネットに対向する位置にセンサマグネットの回転位置を検出するセンサ（位置検出センサ）を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１１－２９９２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術では、ロータとセンサマグネットとは別体であるため、センサマグネットの組付け精度や着磁精度が低い場合、センサの位置検出の精度が低下する。また、センサがセンサマグネットに対して回転軸の軸方向に対向して配置されるため、モータが軸方向に大型化する傾向にある。
また、界磁マグネットをセンサマグネットとして位置検出に利用する手段も存在する。しかしながら、界磁マグネットがロータコアに埋め込まれ、軸方向から見てＶ字状に配置される場合、センサが検出する磁束の波形が複雑になり、界磁マグネットを位置検出に利用することは困難であった。
また、界磁マグネットをセンサマグネットとして位置検出に利用する手段も存在する。しかしながら、界磁マグネットがロータコアに埋め込まれ、軸方向から見てＶ字状に配置される場合、センサが検出する磁束の波形が複雑になり、界磁マグネットを位置検出に利用することは困難であった。
【0005】
そこで、本発明は、界磁マグネットがロータコアに埋め込まれ、軸方向から見てＶ字状に配置される場合において、センサの位置検出の精度を向上させるとともに、小型化できる回転電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明に係る回転電機は、回転軸と、前記回転軸に固定される筒状のロータコアと、前記ロータコア内において前記回転軸の周方向に並んで複数配置されるとともに、前記周方向で隣り合う一対の組で１つの磁極を形成する界磁マグネットと、前記界磁マグネットによる磁界の磁束密度を検出するセンサと、を備え、各前記界磁マグネットは、前記回転軸の軸方向から見て長方形状に形成されており、一対の前記界磁マグネットは、前記軸方向から見て前記回転軸の径方向内側に凸のＶ字状に配置され、前記センサは、前記ロータコアのうち、前記軸方向から見て前記一対の界磁マグネットにおける前記径方向内側の側面に接する２つの直線同士の交点を通り、かつ前記回転軸の中心軸を中心とした円の前記径方向内側の前記磁界が存在する領域と前記軸方向で対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、界磁マグネットがロータコアに埋め込まれ、軸方向から見てＶ字状に配置される場合において、センサの位置検出の精度を向上させるとともに、小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態に係るモータの斜視図。
【図2】本発明の実施形態に係るモータの内部構造を軸方向から見た平面図。
【図3】本発明の実施形態に係るロータとセンサ基板との位置関係を示す模式図。
【図4】本発明の実施形態に係るロータを軸方向から見た拡大平面図。
【図5】本発明の実施形態に係る各計測点における磁束密度の変化を示すグラフ。
【図6】本発明の実施形態に係る円の径方向内側の各計測点における磁束密度の変化を示すグラフ。
【図7】本発明の変形例に係るロータを軸方向から見た平面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
（モータ）
次に、本発明の実施形態に係るモータ１（請求項の回転電機の例示）について、図１から図６を参照して説明をする。
図１は、モータ１の斜視図である。
図２は、モータ１の内部構造を軸方向から見た平面図である。
図３は、ロータ２０とセンサ基板５との位置関係を示す模式図である。
図１から図３に示すように、モータ１は、磁石埋込型のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｔｅｒｉｏｒ Ｐａｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータである。モータ１は、モータハウジング２と、モータハウジング２内に収容されたステータ１０と、ステータ１０内に回転自在に収容されたロータ２０と、モータハウジング２内に収容されたセンサ基板５と、を備えている。
以下の説明では、ロータ２０の回転軸２１の軸方向を単に「軸方向」と称し、回転軸２１の周方向を単に「周方向」と称し、回転軸２１の径方向を単に「径方向」と称して説明する場合がある。
次に、本発明の実施形態に係るモータ１（請求項の回転電機の例示）について、図１から図６を参照して説明をする。
図１は、モータ１の斜視図である。
図２は、モータ１の内部構造を軸方向から見た平面図である。
図３は、ロータ２０とセンサ基板５との位置関係を示す模式図である。
図１から図３に示すように、モータ１は、磁石埋込型のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｔｅｒｉｏｒ Ｐａｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータである。モータ１は、モータハウジング２と、モータハウジング２内に収容されたステータ１０と、ステータ１０内に回転自在に収容されたロータ２０と、モータハウジング２内に収容されたセンサ基板５と、を備えている。
以下の説明では、ロータ２０の回転軸２１の軸方向を単に「軸方向」と称し、回転軸２１の周方向を単に「周方向」と称し、回転軸２１の径方向を単に「径方向」と称して説明する場合がある。
【0010】
図１に示すように、モータハウジング２は、軸方向に分割自在に構成されたハウジング本体２ａと、蓋部２ｂと、を有している。ハウジング本体２ａは、有底円筒状に形成されている。蓋部２ｂは、ハウジング本体２ａの開口を閉塞する円板状の部材である。ハウジング本体２ａの外周面には、動力線接続部３が設けられている。動力線接続部３には、不図示の外部電源等が接続される。蓋部２ｂには、モータハウジング２の内部から引き出されたケーブル４が設けられている。モータハウジング２とは反対側のケーブル４の先端には、コネクタ４ａが設けられている。コネクタ４ａには、不図示のコントローラ等が接続される。
【0011】
（ステータ）
図２に示すように、ステータ１０は、円筒状に形成されている。ステータ１０の軸方向は、モータハウジング２の軸方向と一致している。ステータ１０は、モータハウジング２に固定されている。ステータ１０は、環状に並べられた分割ステータコア１１の集合体である。環状に並べられた分割ステータコア１１は、一体化されている。分割ステータコア１１は、周方向に延びるコア本体１１ａと、コア本体１１ａにおける周方向中央から径方向内側に向かって突出するティース部１１ｂと、が一体成形されたものである。ティース部１１ｂの周囲を被覆するようにインシュレータ１２が装着されている。各ティース部１１ｂには、インシュレータ１２の上から銅線が巻回されることによりコイル１３が形成されている。すなわち、ステータ１０には、環状に並ぶ複数のコイル１３が設けられている。各コイル１３は、不図示のバスバーを介して互いに電気的に接続されるとともに、外部電源と電気的に接続されている。
図２に示すように、ステータ１０は、円筒状に形成されている。ステータ１０の軸方向は、モータハウジング２の軸方向と一致している。ステータ１０は、モータハウジング２に固定されている。ステータ１０は、環状に並べられた分割ステータコア１１の集合体である。環状に並べられた分割ステータコア１１は、一体化されている。分割ステータコア１１は、周方向に延びるコア本体１１ａと、コア本体１１ａにおける周方向中央から径方向内側に向かって突出するティース部１１ｂと、が一体成形されたものである。ティース部１１ｂの周囲を被覆するようにインシュレータ１２が装着されている。各ティース部１１ｂには、インシュレータ１２の上から銅線が巻回されることによりコイル１３が形成されている。すなわち、ステータ１０には、環状に並ぶ複数のコイル１３が設けられている。各コイル１３は、不図示のバスバーを介して互いに電気的に接続されるとともに、外部電源と電気的に接続されている。
【0012】
【0013】
回転軸２１の軸方向は、モータハウジング２の軸方向及びステータ１０の軸方向と一致している。回転軸２１の両端部は、不図示の軸受を介してモータハウジング２に回転自在に取り付けられている。回転軸２１の一端は、ケーブル４が引き出されたモータハウジング２のハウジング本体２ａの底部から不図示の軸受を介して軸方向外側へ突出している。
【0014】
図２に示すように、ロータコア２２は、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ロータコア２２は、複数の金属板を軸方向に積層して形成する場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成されてもよい。ロータコア２２の径方向中央部には、軸方向に貫通する第１貫通孔２３が形成されている。第１貫通孔２３には、回転軸２１が圧入されている。なお、第１貫通孔２３に回転軸２１を挿入し、接着剤等を用いて回転軸２１にロータコア２２を固定されてもよい。ロータコア２２内における第１貫通孔２３の径方向外側には、スリット２４が複数（本実施形態では、１６個）形成されている。
【0015】
複数のスリット２４は、周方向に並んで形成されている。各スリット２４は、ロータコア２２を軸方向に貫通している。各スリット２４は、軸方向から見て長方形状に形成されている。複数のスリット２４のうち周方向で隣り合う一対のスリット２４は、軸方向から見て径方向内側に凸のＶ字状に形成されている。スリット２４は１６個設けられているため、一対のスリット２４は８組設けられていることになる。一対のスリット２４は、周方向に等間隔で配置されている。各スリット２４には、界磁マグネット２５が収納されている。
【0016】
界磁マグネット２５は、スリット２４の個数に対応するように複数（本実施形態では、１６個）設けられている。複数の界磁マグネット２５は、ロータコア２２内において周方向に並んで配置されている。各界磁マグネット２５は、軸方向から見て長方形状に形成されている。界磁マグネット２５として、フェライト系マグネットと希土類系マグネット等、さまざまなマグネットを使用できる。界磁マグネット２５は、着磁前にロータコア２２に組付けられてもよいし、着磁後にロータコア２２に組付けられてもよい。以下、界磁マグネット２５を軸方向から見た場合の長手方向、短手方向を界磁マグネット２５の長手方向、短手方向という。また、界磁マグネット２５の端面のうち、長手方向に沿う端面（短手方向の両端面）を側面２５ａと称する。
複数の界磁マグネット２５のうち周方向で隣り合う一対の組で１つの磁極を形成している。界磁マグネット２５は１６個設けられているため、ロータコア２２には磁極が８極形成されている。一対の界磁マグネット２５は、軸方向から見て径方向内側に凸のＶ字状に配置されている。ロータコア２２内の１つの磁極において、界磁マグネット２５は、長手方向が短手方向よりも周方向に沿うように配置されている。
複数の界磁マグネット２５のうち周方向で隣り合う一対の組で１つの磁極を形成している。界磁マグネット２５は１６個設けられているため、ロータコア２２には磁極が８極形成されている。一対の界磁マグネット２５は、軸方向から見て径方向内側に凸のＶ字状に配置されている。ロータコア２２内の１つの磁極において、界磁マグネット２５は、長手方向が短手方向よりも周方向に沿うように配置されている。
【0017】
図４は、ロータ２０を軸方向から見た拡大平面図である。
図２及び図４に示すように、各界磁マグネット２５は、対向する一対の側面２５ａ同士で異極となるように形成されている。一対の界磁マグネット２５は、径方向で同じ側にある側面２５ａ同士で同極となるように配置または着磁されている。周方向で隣り合う一対の界磁マグネット２５間において、磁極が互いに反転している。
ロータコア２２内における界磁マグネット２５の長手方向両端に隣り合う位置には、フラックスバリア２６が形成されている。
図２及び図４に示すように、各界磁マグネット２５は、対向する一対の側面２５ａ同士で異極となるように形成されている。一対の界磁マグネット２５は、径方向で同じ側にある側面２５ａ同士で同極となるように配置または着磁されている。周方向で隣り合う一対の界磁マグネット２５間において、磁極が互いに反転している。
ロータコア２２内における界磁マグネット２５の長手方向両端に隣り合う位置には、フラックスバリア２６が形成されている。
【0018】
フラックスバリア２６は、ロータコア２２を軸方向に貫通する空隙である。フラックスバリア２６は、界磁マグネット２５による磁界Ｈの磁束が界磁マグネット２５の長手方向両端から漏出することを防止する。このため、界磁マグネット２５によって生じる磁界Ｈは、フラックスバリア２６を回避するように、径方向外側及び径方向内側のいずれか一方から回り込むとともに、周方向で隣り合う一対の界磁マグネット２５間を架け渡すように生じる。
フラックスバリア２６は、界磁マグネット２５における径方向外側の端部に隣り合うように設けられた外側フラックスバリア２６ａと、界磁マグネット２５における径方向内側の端部に隣り合うように設けられた内側フラックスバリア２６ｂと、を有している。
フラックスバリア２６は、界磁マグネット２５における径方向外側の端部に隣り合うように設けられた外側フラックスバリア２６ａと、界磁マグネット２５における径方向内側の端部に隣り合うように設けられた内側フラックスバリア２６ｂと、を有している。
【0019】
外側フラックスバリア２６ａは、界磁マグネット２５の径方向外側の端部よりも径方向外側に位置している。外側フラックスバリア２６ａは、スリット２４と連通している。
内側フラックスバリア２６ｂは、界磁マグネット２５の径方向の最内側端よりも径方向外側に配置されている。内側フラックスバリア２６ｂは、スリット２４と連通している。
ロータコア２２内における界磁マグネット２５と第１貫通孔２３との間には、第２貫通孔２７が複数（本実施形態では、８個）形成されている。
内側フラックスバリア２６ｂは、界磁マグネット２５の径方向の最内側端よりも径方向外側に配置されている。内側フラックスバリア２６ｂは、スリット２４と連通している。
ロータコア２２内における界磁マグネット２５と第１貫通孔２３との間には、第２貫通孔２７が複数（本実施形態では、８個）形成されている。
【0020】
複数の第２貫通孔２７は、周方向に等間隔に並んで形成されている。各第２貫通孔２７は、一対の界磁マグネット２５の周方向中間部と、径方向で隣り合う位置に設けられている。各第２貫通孔２７は、ロータコア２２を軸方向に貫通している。
図３に示すように、ロータコア２２と軸方向に対向する位置には、センサ基板５が設けられている。
図３に示すように、ロータコア２２と軸方向に対向する位置には、センサ基板５が設けられている。
【0021】
（センサ基板）
図３及び図４に示すようにセンサ基板５は、軸方向と直交する基板部５ａと、基板部５ａ上に設けられたセンサ５ｂと、を有している。基板部５ａは、不図示のブラケットを介してモータハウジング２に固定されている。
図３及び図４に示すようにセンサ基板５は、軸方向と直交する基板部５ａと、基板部５ａ上に設けられたセンサ５ｂと、を有している。基板部５ａは、不図示のブラケットを介してモータハウジング２に固定されている。
【0022】
センサ５ｂは、ロータコア２２と基板部５ａとの間に設けられている。センサ５ｂは、界磁マグネット２５による磁界Ｈの磁束密度を検出することにより、ロータ２０の回転位置を検出する位置検出センサである。ここで、軸方向から見て、界磁マグネット２５における径方向内側の側面２５ａに接する直線を直線Ｌとする。さらに、ロータコア２２のうち、軸方向から見て一対の界磁マグネット２５における２つの直線Ｌ同士の交点Ｐを通り、かつ回転軸２１の中心軸Ｏを中心とした円Ｃの径方向内側の磁界Ｈが存在する領域を領域２２ａとする。センサ５ｂは、領域２２ａと軸方向で対抗する位置に配置されている。より具体的には、センサ５ｂは、円Ｃと軸方向で対向する位置に配置されている。
【0023】
（磁束密度の変化）
センサ５ｂの位置は、ロータ２０に対して固定されている。このため、センサ５ｂによって検出される磁束密度は、ロータ２０の回転に応じて変化する。
以下、参考例として、図４に示すロータコア２２内の計測点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８ごとに磁束密度の変化を計測した結果を示す。計測点Ａ１－Ａ８は、ロータコア２２内において、この順に径方向の外側から内側に向けて並んでいる。計測点Ａ６－Ａ８は、円Ｃ内部の領域２２ａ内に位置している。特に計測点Ａ６は、円Ｃに径方向内側から接している。
センサ５ｂの位置は、ロータ２０に対して固定されている。このため、センサ５ｂによって検出される磁束密度は、ロータ２０の回転に応じて変化する。
以下、参考例として、図４に示すロータコア２２内の計測点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８ごとに磁束密度の変化を計測した結果を示す。計測点Ａ１－Ａ８は、ロータコア２２内において、この順に径方向の外側から内側に向けて並んでいる。計測点Ａ６－Ａ８は、円Ｃ内部の領域２２ａ内に位置している。特に計測点Ａ６は、円Ｃに径方向内側から接している。
【0024】
図５は、縦軸を磁束密度［Ｔ］とし、横軸をロータ２０の回転の機械角［ｄｅｇ］としたときの各計測点Ａ１－Ａ８における磁束密度の変化を示すグラフである。
図６は、縦軸を磁束密度［Ｔ］とし、横軸をロータ２０の回転の機械角［ｄｅｇ］としたときの円Ｃの径方向内側の各計測点Ａ６－Ａ８における磁束密度の変化を示すグラフである。図６では、計測点Ａ６，Ａ７，Ａ８の計測結果を、それぞれ実線、一点鎖線、破線を用いて示している。各計測点Ａ１－Ａ８は、ロータ２０に対して固定される仮想点であり、ロータ２０の回転とともに回転移動することはない。
本実施形態では、ロータコア２２内に磁極は８つ設けられているため、ロータ２０が機械角で４５度回転することにより、各計測点Ａ１－Ａ８に対向する磁極は反転する。
図６は、縦軸を磁束密度［Ｔ］とし、横軸をロータ２０の回転の機械角［ｄｅｇ］としたときの円Ｃの径方向内側の各計測点Ａ６－Ａ８における磁束密度の変化を示すグラフである。図６では、計測点Ａ６，Ａ７，Ａ８の計測結果を、それぞれ実線、一点鎖線、破線を用いて示している。各計測点Ａ１－Ａ８は、ロータ２０に対して固定される仮想点であり、ロータ２０の回転とともに回転移動することはない。
本実施形態では、ロータコア２２内に磁極は８つ設けられているため、ロータ２０が機械角で４５度回転することにより、各計測点Ａ１－Ａ８に対向する磁極は反転する。
【0025】
図４から図６に示すように、計測点Ａ６－Ａ８では、磁束密度がロータ２０の回転の機械角の変化に対して正弦波状に変化していることが確認できる。このため、計測点Ａ６－Ａ８で計測される磁束密度の波形において、磁極が反転する機械角４５度の範囲には、ピークが１つ存在する。すなわち、電気角で１８０度の範囲には、ピークが１つ存在する。よって、センサ５ｂが計測点Ａ６－Ａ８における磁束密度の変化をロータ２０の回転位置を把握するための回転位置信号として利用した場合、センサ５ｂは、ロータ２０の回転位置を高精度に検出できる。
【0026】
一方、計測点Ａ１－Ａ５では、磁束密度がロータ２０の回転の機械角の変化に対して正弦波とは異なる複雑な形状に変化していることが確認できる。このため、計測点Ａ１－Ａ５で計測される磁束密度の波形において、磁極が反転する機械角４５度の範囲には、ピークが複数存在する。すなわち、電気角で１８０度の範囲には、ピークが複数存在する。すなわち、ピークの数と磁極の極数とが一致しない。よって、センサ５ｂが計測点Ａ１－Ａ５における磁束密度の変化をロータ２０の回転位置を把握するための回転位置信号として利用した場合、センサ５ｂが有するロータ２０の回転位置の検出精度は、センサ５ｂが計測点Ａ６－Ａ８における磁束密度の変化を回転位置信号として利用した場合と比較して低下する。
【0027】
また、計測点Ａ６－Ａ８の中では、計測点Ａ６，Ａ７，Ａ８の順に磁束密度が大きくなっている。このため、円Ｃ内部の領域２２ａにおいて円Ｃに近い程磁束密度を検出し易い傾向にあると考えられる。
以上を踏まえて、センサ５ｂは、円Ｃ内部の領域２２ａの中でも円Ｃに接近した位置で磁束密度を検出している。
以上を踏まえて、センサ５ｂは、円Ｃ内部の領域２２ａの中でも円Ｃに接近した位置で磁束密度を検出している。
【0028】
（センサの作用）
次に、センサ５ｂの作用について説明する。
センサ５ｂは、円Ｃ内部の領域２２ａにおける磁束密度の変化を検出する。センサ５ｂは、検出した磁束密度の変化をロータ２０の回転位置信号として利用する。センサ５ｂは、回転位置信号に基づいてステータ１０側のコイル１３を順次励起してロータ２０を回転駆動する。
次に、センサ５ｂの作用について説明する。
センサ５ｂは、円Ｃ内部の領域２２ａにおける磁束密度の変化を検出する。センサ５ｂは、検出した磁束密度の変化をロータ２０の回転位置信号として利用する。センサ５ｂは、回転位置信号に基づいてステータ１０側のコイル１３を順次励起してロータ２０を回転駆動する。
【0029】
（作用効果）
本実施形態のモータ１において、センサ５ｂは、ロータコア２２内における円Ｃの径方向内側の領域２２ａと軸方向で対向する位置に配置されている。
この構成によれば、センサ５ｂは、領域２２ａ内における磁束密度の変化を検出できる。領域２２ａ内の磁束密度は、ロータ２０の回転の機械角の変化に対して正弦波状に変化する。このため、センサ５ｂは、領域２２ａ内の磁束密度の変化を検出し、ロータ２０の回転位置信号として利用することにより、ロータ２０の回転位置を精度良く検出できる。
本実施形態のモータ１において、センサ５ｂは、ロータコア２２内における円Ｃの径方向内側の領域２２ａと軸方向で対向する位置に配置されている。
この構成によれば、センサ５ｂは、領域２２ａ内における磁束密度の変化を検出できる。領域２２ａ内の磁束密度は、ロータ２０の回転の機械角の変化に対して正弦波状に変化する。このため、センサ５ｂは、領域２２ａ内の磁束密度の変化を検出し、ロータ２０の回転位置信号として利用することにより、ロータ２０の回転位置を精度良く検出できる。
【0030】
センサ５ｂは、界磁マグネット２５による磁界Ｈの磁束密度の変化を検出し、ロータ２０の回転位置信号として利用している。このため、ロータ２０の回転位置を検出するために別途センサマグネットを設ける必要がないため、例えばセンサマグネットの組付け精度が低い場合に、センサ５ｂの位置検出の精度が低下することもない。よって、モータ１は、センサ５ｂの位置検出の精度を向上できる。
センサ５ｂは、ロータコア２２対して軸方向に対向して配置されている。このため、モータ１は、センサ５ｂを回転軸２１と軸方向に対向させることなく配置できる。したがって、モータ１を軸方向に小型できる。
センサ５ｂは、ロータコア２２対して軸方向に対向して配置されている。このため、モータ１は、センサ５ｂを回転軸２１と軸方向に対向させることなく配置できる。したがって、モータ１を軸方向に小型できる。
【0031】
本実施形態のモータ１では、センサ５ｂは、円Ｃと軸方向で対向する位置に配置されている。
この構成によれば、センサ５ｂは、円Ｃにおける磁束密度の変化を検出できる。円Ｃ内部における領域２２ａ内の磁束密度は、円Ｃに接近するほど大きくなる傾向にあるため、センサ５ｂは、磁束密度の変化をより精度良く検出できる。これにより、モータ１は、センサ５ｂの位置検出の精度をより一層向上できる。
この構成によれば、センサ５ｂは、円Ｃにおける磁束密度の変化を検出できる。円Ｃ内部における領域２２ａ内の磁束密度は、円Ｃに接近するほど大きくなる傾向にあるため、センサ５ｂは、磁束密度の変化をより精度良く検出できる。これにより、モータ１は、センサ５ｂの位置検出の精度をより一層向上できる。
【0032】
本実施形態のモータ１では、内側フラックスバリア２６ｂは、界磁マグネット２５の径方向の最内側端よりも前記径方向外側に配置されている。
この構成によれば、モータ１は、センサ５ｂを円Ｃにより近付けて配置できる。これにより、センサ５ｂは、磁束密度の変化をより精度良く検出できる。したがって、モータ１は、センサ５ｂの位置検出の精度をより一層向上できる。
この構成によれば、モータ１は、センサ５ｂを円Ｃにより近付けて配置できる。これにより、センサ５ｂは、磁束密度の変化をより精度良く検出できる。したがって、モータ１は、センサ５ｂの位置検出の精度をより一層向上できる。
【0033】
本実施形態のモータ１では、ロータコア２２を軸方向に貫通する第２貫通孔２７が設けられている。
この構成によれば、モータ１は、ロータコア２２を軸方向に肉抜きできる。これにより、モータ１は、ロータコア２２を軽量化できる。したがって、モータ１を軽量化できる。また、モータ１は、ロータコア２２の原材料の使用量を抑えることができる。したがって、モータ１の製造費を削減できる。
この構成によれば、モータ１は、ロータコア２２を軸方向に肉抜きできる。これにより、モータ１は、ロータコア２２を軽量化できる。したがって、モータ１を軽量化できる。また、モータ１は、ロータコア２２の原材料の使用量を抑えることができる。したがって、モータ１の製造費を削減できる。
【0034】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【0035】
上述の実施形態では、界磁マグネット２５の個数が１６個、磁極の極数が８極である場合について説明したが、これに限られない。一対の界磁マグネット２５が軸方向から見てＶ字状に配置されていればよく、界磁マグネット２５の個数及び磁極の極数は適宜変更可能である。
【0036】
図７は、ロータ２０Ａを軸方向から見た平面図である。
図７に示すように、ロータ２０Ａのロータコア２２には、界磁マグネット２５の径方向外側に複数（図示の例では、８個）の第２界磁マグネット２８が埋め込まれてもよい。この場合、各第２界磁マグネット２８と各一対の界磁マグネット２５とは、軸方向から見て三角形状に配置されている。第２界磁マグネット２８によるロータコア２２の径方向外側に延びる磁束は、一対の界磁マグネット２５によるロータコア２２の径方向外側に延びる磁束に重ね合わされる。これにより、ロータ２０Ａは、ロータコア２２に第２界磁マグネット２８が設けられていない場合と比較してロータコア２２の有効磁束密度を大きくできる。
図７に示すように、ロータ２０Ａのロータコア２２には、界磁マグネット２５の径方向外側に複数（図示の例では、８個）の第２界磁マグネット２８が埋め込まれてもよい。この場合、各第２界磁マグネット２８と各一対の界磁マグネット２５とは、軸方向から見て三角形状に配置されている。第２界磁マグネット２８によるロータコア２２の径方向外側に延びる磁束は、一対の界磁マグネット２５によるロータコア２２の径方向外側に延びる磁束に重ね合わされる。これにより、ロータ２０Ａは、ロータコア２２に第２界磁マグネット２８が設けられていない場合と比較してロータコア２２の有効磁束密度を大きくできる。
【0037】
上述の実施形態では、フラックスバリア２６は、空隙である場合について説明したが、空隙を樹脂で埋めてもよい。
【0038】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。
【符号の説明】
【0039】
１…モータ、２…モータハウジング、２ａ…ハウジング本体、２ｂ…蓋部、３…動力線接続部、４…ケーブル、４ａ…コネクタ、５…センサ基板、５ａ…基板部、５ｂ…センサ、１０…ステータ、１１…分割ステータコア、１２…インシュレータ、１３…コイル、２０，２０Ａ…ロータ、２１…回転軸、２２…ロータコア、２２ａ…領域、２３…第１貫通孔、２４…スリット、２５…界磁マグネット、２５ａ…側面、２６…フラックスバリア、２６ａ…外側フラックスバリア、２６ｂ…内側フラックスバリア、２７…第２貫通孔、２８…第２界磁マグネット、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８…計測点、Ｃ…円、Ｈ…磁界、Ｌ…直線、Ｏ…中心軸、Ｐ…交点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】