特開 2023-155709 永久磁石モータの磁束測定装置

(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】P2023155709

(43)【公開日】2023-10-23

(54)【発明の名称】永久磁石モータの磁束測定装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/20 20160101AFI20231016BHJP

   G01R 31/34 20200101ALI20231016BHJP

   G01R 33/02 20060101ALI20231016BHJP

【ＦＩ】

H02K11/20

G01R31/34 C

G01R33/02 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022065196

(22)【出願日】2022-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮田 香織

(72)【発明者】

【氏名】中山 真

【テーマコード（参考）】

2G017

2G116

5H611

【Ｆターム（参考）】

2G017AA05

2G017AD04

2G116BA03

2G116BB04

5H611AA01

5H611BB01

5H611BB06

5H611PP05

5H611QQ00

5H611RR02

5H611UA02

(57)【要約】

【課題】ステータコイルの占有率及びモータ性能の低下を抑制しつつ、信頼性の高い磁束測定を可能とする永久磁石モータの磁束測定装置をもたらす。
【解決手段】磁束測定装置１００は、マグネット３５を含むロータ３３と、複数のティース部３４ｂと、ティース部３４ｂに巻かれスロット３４ｄに配置されたステータコイル３６と、を含む筒状のステータ３４と、を有するモータ３における、マグネット３５の磁束を測定する装置である。磁束測定装置１００は、スロット３４ｄにおける径方向内側であり且つステータコイル３６から離間した位置に配置され、隣り合うティース部３４ｂを架橋する架橋部材１２０と、ステータコイル３６と独立し且つロータ３３と対向するように架橋部材１２０に設けられ、マグネット３５の磁束を検出するためのサーチコイル１１０と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

永久磁石を含むロータと、
前記ロータの外周側に配置され、複数のティース部と、該ティース部に巻かれ隣り合う該ティース部間のスロットに配置されたステータコイルと、を含む筒状のステータと、
を有する永久磁石モータにおける、前記永久磁石の磁束を測定する装置であって、
前記スロットにおける径方向内側であり且つ前記ステータコイルから離間した位置に配置され、隣り合う前記ティース部を架橋する架橋部材と、
前記ステータコイルと独立し且つ前記ロータと対向するように前記架橋部材に設けられ、前記永久磁石の磁束を検出するためのサーチコイルと、を備えた
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記架橋部材は、
隣り合う前記ティース部に接続された基部と、
前記基部における径方向内側に設けられ、前記サーチコイルを巻回するためのボビン部と、を備えた
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項3】

請求項２において、
前記ボビン部は、前記基部に一体的に設けられている
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項4】

請求項２又は請求項３において、
前記基部は、径方向内側に平面部を備えており、
前記ボビン部は、前記平面部から径方向内側に突出する突出部である
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項5】

請求項１又は請求項２において、
前記ティース部及び前記架橋部材における互いの接触部に、前記サーチコイルの径方向の位置を決定するための係合部が設けられている
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項6】

請求項２において、
前記ボビン部は、前記基部とは別体である
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項7】

請求項６において、
前記基部は、前記ボビン部を取り付けるための第１取付部を有し、
前記ボビン部は、前記第１取付部に嵌合されることにより、該ボビン部を前記基部に固定可能な第２取付部を有する
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項8】

請求項７において、
前記第１取付部は、前記基部から径方向内側に突出する突起であり、
前記第２取付部は、前記ボビン部を径方向に貫通する貫通孔である
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項9】

請求項８において、
前記第１取付部は、前記基部における軸方向中央面に関して非対称に設けられた前記突起からなり、
前記第２取付部は、前記突起に対応するように、前記ボビン部における軸方向中央面に関して非対称に設けられた前記貫通孔からなる
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項10】

請求項９において、
前記突起は、複数設けられており、
前記貫通孔は、複数の前記突起に対応するように、複数設けられている
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【請求項11】

請求項１又は請求項２において、
前記架橋部材は、軸方向一端側に前記ティース部の軸方向一端側に当接する係止部を備えた
ことを特徴とする永久磁石モータの磁束測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、永久磁石モータの磁束測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

永久磁石モータでは、永久磁石の磁束を測定するために、ステータコイルとは独立するサーチコイルが配置されることがある。

【0003】

例えば特許文献１では、ロータに対向してサーチコイルを配置することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－３０４４６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般的に、サーチコイルは、例えばステータのティース部やヨーク部に巻かれるのが一般的であるが、ステータコイルの占有率低下やモータ性能低下が懸念される。

【0006】

一方、特許文献１の図３では、サーチコイルがスロットに配置されるように記載されている。しかしながら、スロットは隣り合うティース部間の空隙からなり、当該文献にはスロットにサーチコイルを配置させるための具体的な方法について一切記載されていない。

【0007】

そこで本開示では、ステータコイルの占有率及びモータ性能の低下を抑制しつつ、信頼性の高い磁束測定を可能とする永久磁石モータの磁束測定装置をもたらすことを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、ここに開示する永久磁石モータの磁束測定装置の一態様は、永久磁石を含むロータと、前記ロータの外周側に配置され、複数のティース部と、該ティース部に巻かれ隣り合う該ティース部間のスロットに配置されたステータコイルと、を含む筒状のステータと、を有する永久磁石モータにおける、前記永久磁石の磁束を測定する装置であって、前記スロットにおける径方向内側であり且つ前記ステータコイルから離間した位置に配置され、隣り合う前記ティース部を架橋する架橋部材と、前記ステータコイルと独立し且つ前記ロータと対向するように前記架橋部材に設けられ、前記永久磁石の磁束を検出するためのサーチコイルと、を備える。

【0009】

本構成では、隣り合うティース部における径方向内側を架橋する架橋部材にサーチコイルを取り付けている。これにより、スロットの径方向内側であり且つステータコイルから離間した位置に、ロータと対向するようにサーチコイルを配置できる。そうして、ステータコイルの占有率及びモータ性能の低下を抑制しつつ、信頼性の高い磁束測定を可能とする永久磁石モータの磁束測定装置をもたらすことができる。

【0010】

好ましくは、前記架橋部材は、隣り合う前記ティース部に接続された基部と、前記基部における径方向内側に設けられ、前記サーチコイルを巻回するためのボビン部と、を備える。

【0011】

本構成によれば、架橋部材は、基部における径方向内側、すなわち基部のロータ側に設けられた、サーチコイルを巻回するためのボビン部を備えるから、ロータに対向してサーチコイルを容易に設置できる。

【0012】

一実施形態では、前記ボビン部は、前記基部に一体的に設けられている。

【0013】

本構成によれば、ボビン部が基部に一体的に設けられているから、架橋部材、延いては磁束測定装置の部品点数を削減できる。

【0014】

前記基部は、径方向内側に平面部を備えており、前記ボビン部は、前記平面部から径方向内側に突出する突出部であることが好ましい。

【0015】

本構成によれば、平面部にボビン部が設けられていることにより、ティース部の先端部とボビン部との間の十分な空間を確保できる。そうして、ボビン部にサーチコイルを巻回する作業が容易になる。

【0016】

前記ティース部及び前記架橋部材における互いの接触部に、前記サーチコイルの径方向の位置を決定するための係合部が設けられていることが好ましい。

【0017】

本構成によれば、係合部により、架橋部材がティース部に確実に固定される。また、架橋部材、延いてはサーチコイルのロータに対する径方向位置を精度よく位置決めできる。

【0018】

一実施形態では、前記ボビン部は、前記基部とは別体である。

【0019】

本構成によれば、ボビン部が基部とは別体であるから、サーチコイルを巻回したボビン部を、ティース部に設置された基部にセットするだけでサーチコイルを設置できる。そうして、サーチコイルの設置作業が容易になる。

【0020】

前記基部は、前記ボビン部を取り付けるための第１取付部を有し、前記ボビン部は、前記第１取付部に嵌合されることにより、該ボビン部を前記基部に固定可能な第２取付部を有することが好ましい。

【0021】

本構成によれば、第２取付部を第１取付部に嵌合させるだけで、ボビン部の基部への取付及び固定ができるから、サーチコイルの設置作業が容易になる。

【0022】

前記第１取付部は、前記基部から径方向内側に突出する突起であり、前記第２取付部は、前記ボビン部を径方向に貫通する貫通孔であることが好ましい。

【0023】

本構成によれば、突起及び貫通孔という簡単な構成で、ボビン部の基部への取付及び固定ができるから、サーチコイルの設置作業が容易になる。

【0024】

前記第１取付部は、前記基部における軸方向中央面に関して非対称に設けられた前記突起からなり、前記第２取付部は、前記突起に対応するように、前記ボビン部における軸方向中央面に関して非対称に設けられた前記貫通孔からなることが好ましい。

【0025】

本構成によれば、サーチコイルが巻回されたボビン部を基部に組み付けるときに、軸方向一端側と他端側とを逆方向に組み付ける誤組付けを抑制できる。

【0026】

前記突起は、複数設けられており、前記貫通孔は、複数の前記突起に対応するように、複数設けられていることが好ましい。

【0027】

本構成によれば、ボビン部の誤組付けを抑制しつつ、複数の取付点が備わることでボビン部の取付強度を向上できる。

【0028】

前記架橋部材は、軸方向一端側に前記ティース部の軸方向一端側に当接する係止部を備えることが好ましい。

【0029】

本構成によれば、係止部がティース部の軸方向一端側に当接することにより、架橋部材の軸方向他端側への移動が制限される。こうして、ボビン部に巻回されたサーチコイルの軸方向位置を精度よく位置決めできる。

【発明の効果】

【0030】

以上述べたように、本開示によると、ステータコイルの占有率及びモータ性能の低下を抑制しつつ、信頼性の高い磁束測定を可能とする永久磁石モータの磁束測定装置をもたらすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】実施形態１に係る磁束測定装置を備えた永久磁石モータの概略断面図。

【図2】図１の磁束測定装置の架橋部材及びサーチコイルが設けられた部分周辺を径方向内側から見た図。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図。

【図4】図２の架橋部材及びサーチコイルを軸方向一端側から見た図。

【図5】実施形態２に係る磁束測定装置の図２相当図

【図6】図５のＶＩ－ＶＩ線における断面図。

【図7】図５の磁束測定装置の図４相当図。

【図8】図５の磁束測定装置の架橋部材の分解図。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

【0033】

（実施形態１）
＜永久磁石モータ＞
図１は、本開示に係る磁束測定装置の一例を備えた永久磁石モータ３の概略断面図である。

【0034】

永久磁石モータ３（以下、単に「モータ３」ともいう。）は、三相の交流によって駆動する永久磁石型の同期モータである。モータ３の用途は、特に限定されるものではなく、例えばハイブリッド自動車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等の電動車両用の駆動モータ、エアコン、洗濯機、冷蔵庫等の家電用モータ等である。なお、モータ３の構成は一例であり、当該構成に限られない。本開示に係る磁束測定装置は、永久磁石備えたモータであれば適用できる。

【0035】

図１に示すように、モータ３は、大略、モータケース３１、シャフト３２、ロータ３３、ステータ３４などで構成されている。

【0036】

モータケース３１は、その内部に、一端面及び他端面が封止された円筒状のスペースを有する容器からなる。ロータ３３及びステータ３４は、モータケース３１に収容されている。

【0037】

シャフト３２は、モータケース３１に回転自在に軸支されている。なお、本明細書において、「軸方向」、「周方向」、「径方向」、「一端側」及び「他端側」等の方向に関する用語は、別途方向を特定する記載が無い限り、シャフト３２を基準とする。

【0038】

ロータ３３は、中心に軸孔を有する複数の金属板を積層して構成された円筒状の部材からなる。ロータ３３の軸孔にシャフト３２を固定することで、ロータ３３はシャフト３２と一体化されている。

【0039】

ロータ３３は、その外周部分に、該ロータ３３の全周にわたって配置されたマグネット３５（永久磁石）を含む。マグネット３５は、周方向にＳ極とＮ極とが等間隔で交互に並ぶように構成されている。マグネット３５は、複数の磁極を有する１つの円筒状の磁石で構成してもよいし、各磁極を構成する複数の弧状の磁石で構成してもよい。なお、図１に示すマグネット３５の配置は、一例に過ぎず、当該配置に限定されるものではない。図１では、表面磁石型のロータを記載しているが、例えば、磁石をロータコア内部に配置した埋込磁石型ロータであってもよい。

【0040】

マグネット３５の種類や素材は、永久磁石であれば特に限定されるものではなく、仕様に応じて適宜選択可能である。永久磁石の具体例としては、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石等が挙げられる。永久磁石としては、モータ性能向上の観点から、保磁力（抗磁力）が大きく、磁力が長期にわたって保持できる磁石を採用することが好ましい。

【0041】

また、マグネット３５は、磁力の大きさを大小に可変できるように構成された磁力可変マグネットであってもよい。この場合、磁力を比較的容易に変更できるように、保持力の比較的小さい永久磁石をマグネット３５として採用してもよい。

【0042】

ロータ３３の外周側には、ロータ３３の外周面から僅かな隙間（ギャップ）を隔てて円筒状のステータ３４が設置されている（インナーロータ型）。ステータ３４は、複数の金属板を積層して構成されたステータコア３４ａを有している。

【0043】

ステータコア３４ａは、円環状のヨーク部３４ｃと、該ヨーク部３４ｃからロータ３３の外周面に近接する位置まで径方向内側に延びる複数のティース部３４ｂと、を有している。複数のティース部３４ｂは、周方向に所定の間隔を空けて設けられており、隣り合うティース部３４ｂ間の間隙は複数のスロット３４ｄを形成している。ティース部３４ｂに電線を所定の順序で巻回することにより、スロット３４ｄに配置された複数のステータコイル３６が形成されている。これらステータコイル３６は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相からなる三相のコイル群を構成している。

【0044】

＜永久磁石モータの磁束測定装置＞
図１に示すように、モータ３は、マグネット３５の磁束を測定するための磁束測定装置１００を備えている。

【0045】

図２～図４に示すように、磁束測定装置１００は、架橋部材１２０と、サーチコイル１１０と、を備える。

【0046】

［架橋部材］
架橋部材１２０は、隣り合うティース部３４ｂの径方向内側、好ましくは先端部３４１を架橋するように設けられた部材である。

【0047】

具体的に、架橋部材１２０は、図１に示すように、スロット３４ｄにおける径方向内側、すなわちロータ３３側であり且つステータコイル３６から離間した位置に配置されている。

【0048】

架橋部材１２０は、サーチコイル１１０を支持して、該サーチコイル１１０をスロット３４ｄに配置するための支持部材である。

【0049】

図２～図４に示すように、架橋部材１２０は、基部１２１と、ボビン部１２３と、を備える。

【0050】

基部１２１は、ボビン部１２３を支持する部位であり、隣り合うティース部３４ｂに接続されている。

【0051】

基部１２１は、ステータ３４の一端側から他端側、好ましくは一端から他端まで軸方向に延びる部材である。基部１２１の軸方向の長さは、限定する意図ではないが、例えばティース部３４ｂの軸方向厚さの１／２以上１１／１０以下、好ましくはティース部３４ｂの軸方向厚さと略同一である。これにより、ボビン部１２３の十分な軸方向長さを確保できる。

【0052】

基部１２１の径方向厚さは、基部１２１がステータコイル３６に接触しない限り、特に限定されるものではなく、サーチコイル１１０の設置の安定性や架橋部材１２０の強度等を考慮して適宜決定される。

【0053】

ティース部３４ｂの先端部３４１における基部１２１との接触面３４１ａ（接触部）には、先端部３４１の軸方向一端側から他端側まで延びる溝３４２（係合部）が形成されている。基部１２１における先端部３４１との接触面１２１ｂ（接触部）には、基部１２１の軸方向一端側から先端側まで延びて、溝３４２と係合可能に構成されたリブ１２２（係合部）が設けられている。溝３４２とリブ１２２とよりなる係合部は、ティース部３４ｂと基部１２１との２個所の接触部の各々に設けられている。リブ１２２が溝３４２に係合することにより、基部１２１がティース部３４ｂに確実に固定される。また、本構成によれば、基部１２１、延いてはサーチコイル１１０のロータ３３に対する径方向位置を精度よく位置決めできる。

【0054】

ボビン部１２３は、サーチコイル１１０を巻回するための部位である。

【0055】

ボビン部１２３は、基部１２１に一体的に設けられている。これにより、磁束測定装置１００の部品点数を削減できる。

【0056】

基部１２１の径方向内側には、平面形状の平面部１２１ａが設けられている。平面部１２１ａは、基部１２１の軸方向一端から他端に至るまで延びている。

【0057】

ボビン部１２３は、平面部１２１ａから径方向内側に突出する突出部からなる。平面部１２１ａにボビン部１２３が設けられていることにより、ティース部３４ｂの先端部３４１とボビン部１２３との間の十分な空間を確保できる。そうして、ボビン部１２３にサーチコイル１１０を巻回する作業が容易になる。

【0058】

ボビン部１２３は、平面部１２１ａの周方向中央部において、平面部１２１ａの軸方向一端側から他端側、好ましくは軸方向一端から他端まで延びるように設けられている。すなわち、ボビン部１２３の軸方向高さは、限定する意図ではないが、例えばティース部３４ｂの軸方向厚さの１／２以上１１／１０以下、好ましくはティース部３４ｂの軸方向厚さと略同一である。ボビン部の軸方向長さは、サーチコイルに鎖交する磁束量を十分確保できるのであれば、ティース部の軸方向長さよりも短くてもよいし、長くてもよい。ボビン部１２３の軸方向高さが小さすぎると、サーチコイル１１０と鎖交する磁束量が十分得られず計測が困難になる。また、ボビン部１２３の軸方向長さが長すぎると、磁束量は確保できるが、磁束が鎖交しない部分も増加し、架橋部材１２０やサーチコイル１１０の材料調達、コスト等の観点から望ましくない。ボビン部の軸方向高さは、ティース部軸方向厚さと略同一が好ましい。これにより、サーチコイル１１０と鎖交する磁束量を十分確保でき、より信頼性の高い磁束の測定が可能となる。

【0059】

ボビン部１２３の径方向高さは、サーチコイル１１０の径方向厚さよりも大きく、ボビン部１２３がロータ３３に接触しない高さであればよい。ボビン部１２３の径方向高さは、当該範囲であれば特に限定されるものではなく、サーチコイル１１０を構成する電線の径、巻き数等に応じて適宜決定される。

【0060】

なお、ボビン部１２３の径方向高さは、基部１２１の平面部１２１ａからティース部３４ｂの径方向内側面、すなわち先端部３４１の先端面までの径方向の距離と同一又は当該距離よりも小さいことが好ましい。これにより、ボビン部１２３の先端はティース部３４ｂの先端部３４１よりも径方向外側に位置するから、例えばモータ３の作動時等においても、ボビン部１２３のロータ３３への接触を確実に抑制できる。

【0061】

ボビン部１２３の周方向幅は、サーチコイル１１０を安定して保持可能であり、サーチコイル１１０がティース部３４ｂに接触しない幅であれば、特に限定されない。具体的には例えば、ボビン部１２３の周方向幅の下限は、サーチコイル１１０の周方向幅の約１／３程度としてもよい。また、ボビン部１２３の周方向幅の上限は、サーチコイル１１０の周方向幅が隣り合うティース部３４ｂの先端部３４１間の周方向距離よりも小さくなるように設定すればよい。

【0062】

また、架橋部材１２０は、基部１２１の軸方向一端側に設けられた、隣り合う２つのティース部３４ｂの軸方向一端側の一端面３４４の各々に当接する２つの係止部１２４を備えている。係止部１２４の軸方向他端側の面１２４ａが一端面３４４に当接することにより、架橋部材１２０の軸方向他端側への移動が制限され、架橋部材１２０の軸方向の位置が決定される。こうして、ボビン部１２３に巻回されたサーチコイル１１０の軸方向位置を精度よく位置決めできる。

【0063】

なお、架橋部材１２０の材質は、モータ性能への影響を抑制する観点から、非磁性材料、絶縁性材料であることが好ましい。架橋部材１２０の材質としては、具体的には例えば樹脂材料等が挙げられる。

【0064】

［サーチコイル］
サーチコイル１１０は、マグネット３５の磁束を検出するためのコイルであり、ステータコイル３６とは独立して巻回された電線からなる。

【0065】

サーチコイル１１０を、ロータ３３に対向するように且つ近接して配置すると、マグネット３５により発生した磁束がサーチコイル１１０に鎖交する。サーチコイルに鎖交する磁束の時間変化に比例して、サーチコイルの両端に電位が生じる。マグネットの磁束は磁石の磁化状態（磁力）によって異なる。マグネットの磁化状態とサーチコイルに発生する電位のピークもしくは時間積分により得られる磁束は、比例関係にあることが知られている。従って、サーチコイルに発生する電位を計測することにより、モータの発熱などの温度変化による磁力変化やマグネットとして磁力可変マグネットを採用している場合に磁石の磁力を可変した時の磁力変化、つまり、マグネットの磁化状態（磁力）が測定できる。

【0066】

サーチコイル１１０は、ボビン部１２３に巻回され、ロータ３３に近接する位置に、当該ロータ３３と対向するように設けられている。

【0067】

サーチコイル１１０を構成する電線の両端は、ステータ３４の一端側に導出され、係止部１２４に配置された端子１１２に接続されている。端子１１２は、図１に示すように、ケーブル１１３を介して、例えばフラックスメータ１１４等に接続されている。フラックスメータ１１４は、サーチコイル１１０の両端に発生する電位に基づいてマグネット３５の磁化状態（磁力）を測定する。

【0068】

本実施形態に係る磁束測定装置１００では、隣り合うティース部３４ｂにおける径方向内側を架橋する架橋部材１２０にサーチコイルを取り付けている。これにより、スロット３４ｄの径方向内側であり且つステータコイル３６から離間した位置に、ロータ３３と対向するようにサーチコイル１１０を配置できる。そうして、ステータコイル３６の占有率及びモータ性能の低下を抑制しつつ、信頼性の高い磁束測定が可能となる。

【0069】

また、サーチコイル１１０は、架橋部材１２０の基部１２１の径方向内側に設けられたボビン部１２３に巻回されているから、ロータ３３に近接する位置にロータ３３に対向して配置されている。これにより、永久磁石により発生する磁束がサーチコイル１１０に効果的に鎖交する。そうして、サーチコイル１１０の両端に発生する電位の検出精度が向上するから、永久磁石の磁化状態を精度よく推定できる。

【0070】

なお、サーチコイルの電線の径と巻き数は、特に限定されるものではなく、計測に必要な電位を得るための巻き数と線径が適宜決定される。なお、モータ性能への影響を少なくするために、線径は十分に小さいことが好ましい。また、モータの回転数が低い場合には、磁束の時間変化が小さく、サーチコイルに発生する電位が小さくなる。サーチコイルに発生する電位は、サーチコイルの巻き数に比例するので、ノイズ対策の観点から、巻き数は多い方が好ましい。

【0071】

＜サーチコイルの設置方法＞
サーチコイル１１０の設置方法は、特に限定されるものではない。架橋部材１２０をティース部３４ｂに接続後、ボビン部１２３にサーチコイル１１０用の電線を巻回することにより、サーチコイル１１０を設置してもよい。また、逆に、ボビン部１２３にサーチコイル１１０用の電線を巻回後、架橋部材１２０をティース部３４ｂに接続してもよい。

【0072】

架橋部材１２０のティース部３４ｂへの接続方法は、例えば以下の通りである。まず、基部１２１のリブ１２２の他端側をティース部３４ｂの溝３４２の一端側から挿入する。そして、係止部１２４，１２４が一端面３４４，３４４に当接する位置まで、リブ１２２を溝３４２内においてスライドさせる。これにより、架橋部材１２０をティース部３４ｂへ接続、固定できる。

【0073】

（実施形態２）
以下、本開示に係る他の実施形態について詳述する。なお、これらの実施形態の説明において、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0074】

図５～図８は、実施形態２に係る磁束測定装置１００の構成を示している。なお、図８の（ａ）及び（ｂ）は架橋部材１２０のボビン部１２３以外の部分をそれぞれ軸方向一端側及び径方向内側から見た図である。図８の（ｃ）及び（ｄ）はボビン部１２３をそれぞれ軸方向一端側及び径方向内側から見た図である。

【0075】

実施形態２に係る磁束測定装置１００では、ボビン部１２３は、基部１２１とは別体の部材として構成されている。本構成によれば、サーチコイル１１０を巻回したボビン部１２３を、ティース部３４ｂに設置された基部１２１にセットするだけでよいから、サーチコイル１１０の設置作業が容易になる。

【0076】

図８等に示すように、基部１２１は、ボビン部１２３を取り付けるための第１取付部１２６を有する。第１取付部１２６は、基部１２１に設けられた径方向内側に突出する３個（複数）の突起１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃにより構成されている。

【0077】

また、ボビン部１２３は、第１取付部１２６に嵌合されることにより、該ボビン部１２３を基部１２１に固定可能な第２取付部１２８を有する。第２取付部１２８は、第１取付部１２６に対応する位置に設けられている。第２取付部１２８は、ボビン部１２３を径方向に貫通する３個（複数）の貫通孔１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃにより構成されている。すなわち、本構成では、第１取付部１２６は３個の突起１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ、第２取付部１２８は３個の貫通孔１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃにより構成されているから、３個の取付点において、ボビン部１２３は、基部１２１に取り付けられる。

【0078】

本構成によれば、第１取付部１２６は突起、第２取付部１２８は貫通孔という簡単な構成からなり、第２取付部１２８を第１取付部１２６に嵌合させるだけで、ボビン部１２３の基部１２１への取付及び固定ができる。これにより、サーチコイル１１０の設置作業が容易になる。

【0079】

なお、突起１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃは、径方向に延びる円柱状である。突起１２６ａ，１２６ｂの径方向に垂直な断面は、略真円形状である。そして、突起１２６ｃの径方向に垂直な断面は、長円形状である。

【0080】

すなわち、第１取付部１２６を構成する３個の突起１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃは、基部１２１における軸方向中央の軸方向に垂直な断面、すなわち軸方向中央面Ｐ１に関して非対称に設けられている。

【0081】

また、第２取付部１２８を構成する貫通孔１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃの各々も、突起１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの各々に対応する形状を有している。

【0082】

すなわち、第２取付部１２８を構成する３個の貫通孔１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃは、ボビン部１２３における軸方向中央の軸方向に垂直な断面、すなわち軸方向中央面Ｐ２に関して非対称に設けられている。

【0083】

本構成によれば、サーチコイル１１０が巻回されたボビン部１２３を基部１２１に組み付けるときに、軸方向一端側と他端側とを逆方向に組み付ける誤組付けを抑制できる。

【0084】

また、本構成では、複数の取付点が設けられていることで、ボビン部１２３の取付強度を向上できる。なお、取付点は複数に限定されず、軸方向中央面Ｐ１，Ｐ２に関して非対称に設けられる構成であれば、単一であってもよい。

【0085】

実施形態２では、ティース部３４ｂの先端部３４１は、溝３４２を有していない。溝３４２に代えて、先端部３４１の先端面における基部１２１側に切欠部３４３が形成されている。言い換えると、先端部３４１の先端は、径方向内側に向かって、先端部３４１の周方向の幅が小さくなるように構成されている。そして、基部１２１のリブ１２２は、切欠部３４３に対応する径方向の位置に設けられている。

【0086】

本構成では、基部１２１の接触面１２１ｂ全体が基部１２１の軸方向一端側から他端側に延びる溝を構成しているともいえる。そして、ティース部３４ｂの接触面３４１ａ全体が当該溝に係合するリブを構成しているともいえる。

【0087】

また、本構成では、切欠部３４３に対応する径方向の位置にリブ１２２が設けられているから、基部１２１の平面部１２１ａの周方向の幅は、実施形態１の構成に比べて小さくなっている。

【0088】

図８の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、ボビン部１２３は、サーチコイル１１０の電線を巻回する位置を規定する案内溝１２７を有する。案内溝１２７は、ボビン部１２３の軸方向両端に設けられた案内溝１２７ａと、案内溝１２７ａと連続して周方向両端に設けられた案内溝１２７ｂと、よりなる。言い換えると、案内溝１２７は、サーチコイル１１０の巻回方向の全周に亘って設けられている。案内溝１２７が形成されていることにより、ボビン部１２３へのサーチコイル１１０の巻回が容易になるとともに、巻回後のサーチコイル１１０の保持が容易となる。

【0089】

ボビン部１２３の周方向両端に設けられた案内溝１２７ｂは、ボビン部１２３の軸方向一端側から他端側まで延びるように形成されている。ボビン部１２３の周方向両端に設けられた案内溝１２７ｂの軸方向高さが、ティース部３４ｂの軸方向高さと略同一となるように、ボビン部１２３が構成されていることが好ましい。これにより、サーチコイル１１０の十分な軸方向長さを確保でき、十分な鎖交磁束を確保できる。

【0090】

（その他の実施形態）
実施形態１のボビン部１２３は、案内溝１２７を有さない構成であったが、案内溝１２７を設けてもよい。

【0091】

実施形態２の第１取付部１２６の突起及び第２取付部１２８の貫通孔の形状、数は、両者が対応して設けられている限り、上記構成に限られない。

【0092】

また、実施形態２では、第１取付部１２６は突起、第２取付部１２８は貫通孔で構成されていたが、ボビン部１２３を基部１２１に取り付け可能な構成であれば、実施形態２の構成に限られない。具体的には例えば、第１取付部１２６は基部１２１の径方向内側の面に設けられた孔、第２取付部１２８はボビン部１２３の径方向外側の面に設けられた突起等であってもよい。

【0093】

なお、取付点は、実施形態２のように、軸方向中央面Ｐ１，Ｐ２に関して非対称に設けられる構成であることが好ましいが、当該構成に限られるものではない。

【0094】

上記実施形態では、係止部１２４は２つ設ける構成であったが、サーチコイル１１０の軸方向の位置決めを確実に行うことができれば上記構成に限られない。具体的には例えば、２つの係止部１２４のうちいずれか一方だけでもよいし、２つの係止部１２４は繋がっていてもよい。

【0095】

上記実施形態では、端子１１２は、２つの係止部１２４の各々に設けられる構成であったが、当該構成に限られない。端子１１２は、基部１２１等の別の位置に設けられてもよい。

【0096】

上記実施形態では、架橋部材１２０及びサーチコイル１１０をモータ３の１個所に設ける構成であったが、複数個所のスロット３４ｄに設けてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0097】

本開示は、ステータコイルの占有率及びモータ性能の低下を抑制しつつ、信頼性の高い磁束測定を可能とする永久磁石モータの磁束測定装置をもたらすことができるので、極めて有用である。

【符号の説明】

【0098】

３ モータ（永久磁石モータ）
３３ ロータ
３４ ステータ
３４ｂ ティース部
３４ｄ スロット
３５ マグネット（永久磁石）
３６ ステータコイル
１００ 磁束測定装置
１１０ サーチコイル
１２０ 架橋部材
１２１ 基部
１２１ａ 平面部
１２２ リブ（係合部）
１２３ ボビン部
１２４ 係止部
３４２ 溝（係合部）
３４３ 切欠部（係合部）
１２６ 第１取付部
１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ 突起
１２７ 案内溝
１２８ 第２取付部
１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃ 貫通孔
Ｐ１ （基部における）軸方向中央面
Ｐ２ （ボビン部における）軸方向中央面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】