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(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】P2023051500
(43)【公開日】2023-04-11
(54)【発明の名称】回転機、回転機の製造方法及び磁気センサ
(51)【国際特許分類】
H02K 29/08 20060101AFI20230404BHJP
H02K 11/215 20160101ALI20230404BHJP
G01D 5/245 20060101ALI20230404BHJP
【ＦＩ】
H02K29/08
H02K11/215
G01D5/245 R
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021162225
(22)【出願日】2021-09-30
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】一宮 礼孝
(72)【発明者】
【氏名】尾中 和弘
【テーマコード（参考）】
2F077
5H019
5H611
【Ｆターム（参考）】
2F077AA43
2F077CC02
2F077NN02
2F077NN17
2F077PP14
2F077QQ03
2F077TT16
2F077VV21
2F077VV33
5H019BB01
5H019BB05
5H019BB20
5H019BB22
5H019CC03
5H019DD01
5H611BB01
5H611BB08
5H611PP07
5H611QQ03
5H611RR03
5H611UA04
(57)【要約】
【課題】位置検出用のマグネットを省略する。
【解決手段】回転機１は、ステータ１１と、ロータ１２と、回転軸１３と、磁気センサ１４と、を備える。ロータ１２は、ステータ１１に対して回転する。回転軸１３は、ロータ１２に連結されており、ロータ１２の回転に伴って回転する。磁気センサ１４は、ロータ１２の位置を検出する。ロータ１２は、複数の磁石を有する。磁気センサ１４は、回転軸１３に平行な方向である軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向しており、ロータ１２の複数の磁石からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出する。
【選択図】図１
【解決手段】回転機１は、ステータ１１と、ロータ１２と、回転軸１３と、磁気センサ１４と、を備える。ロータ１２は、ステータ１１に対して回転する。回転軸１３は、ロータ１２に連結されており、ロータ１２の回転に伴って回転する。磁気センサ１４は、ロータ１２の位置を検出する。ロータ１２は、複数の磁石を有する。磁気センサ１４は、回転軸１３に平行な方向である軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向しており、ロータ１２の複数の磁石からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステータと、
前記ステータに対して回転するロータと、
前記ロータに連結されており、前記ロータの回転に伴って回転する回転軸と、
前記ロータの位置を検出する磁気センサと、を備え、
前記ロータは、複数の磁石を有し、
前記磁気センサは、前記回転軸に平行な方向である軸方向において前記ロータと対向しており、前記ロータの前記複数の磁石からの磁界に基づいて前記ロータの位置を検出する、
回転機。
前記ステータに対して回転するロータと、
前記ロータに連結されており、前記ロータの回転に伴って回転する回転軸と、
前記ロータの位置を検出する磁気センサと、を備え、
前記ロータは、複数の磁石を有し、
前記磁気センサは、前記回転軸に平行な方向である軸方向において前記ロータと対向しており、前記ロータの前記複数の磁石からの磁界に基づいて前記ロータの位置を検出する、
回転機。
【請求項2】
前記磁気センサは、同一の平面上に形成されている磁気抵抗効果素子を有し、
前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面と前記磁気センサの前記平面とが直交している、
請求項１に記載の回転機。
前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面と前記磁気センサの前記平面とが直交している、
請求項１に記載の回転機。
【請求項3】
前記磁気抵抗効果素子を複数備え、
前記複数の磁気抵抗効果素子は、
前記磁気センサの前記平面と直交する第１方向に沿った磁界を検出する第１磁気抵抗効果素子と、
前記磁気センサの前記平面と直交し、かつ前記第１方向と直交する第２方向に沿った磁界を検出する第２磁気抵抗効果素子と、を含む、
請求項２に記載の回転機。
前記複数の磁気抵抗効果素子は、
前記磁気センサの前記平面と直交する第１方向に沿った磁界を検出する第１磁気抵抗効果素子と、
前記磁気センサの前記平面と直交し、かつ前記第１方向と直交する第２方向に沿った磁界を検出する第２磁気抵抗効果素子と、を含む、
請求項２に記載の回転機。
【請求項4】
前記複数の磁気抵抗効果素子の各々は、巨大磁気抵抗効果素子又はトンネル磁気抵抗効果素子である、
請求項３に記載の回転機。
請求項３に記載の回転機。
【請求項5】
少なくとも前記ステータ及び前記ロータを収納する筐体を更に備え、
前記磁気センサは、
同一の平面上に形成されている磁気抵抗効果素子を有するセンサ部と、
一の面を有する基板と、を含み、
前記センサ部は、前記平面が前記基板の前記一の面と平行になるように前記基板の前記一の面に配置されており、
前記筐体は、前記軸方向において前記筐体を貫通する貫通孔を有し、
前記磁気センサは、前記基板の少なくとも一部が前記貫通孔に挿入されて前記センサ部が前記筐体内に位置している状態で前記基板が前記筐体に固定されることによって、前記筐体に取り付けられている、
請求項１～４のいずれか１項に記載の回転機。
前記磁気センサは、
同一の平面上に形成されている磁気抵抗効果素子を有するセンサ部と、
一の面を有する基板と、を含み、
前記センサ部は、前記平面が前記基板の前記一の面と平行になるように前記基板の前記一の面に配置されており、
前記筐体は、前記軸方向において前記筐体を貫通する貫通孔を有し、
前記磁気センサは、前記基板の少なくとも一部が前記貫通孔に挿入されて前記センサ部が前記筐体内に位置している状態で前記基板が前記筐体に固定されることによって、前記筐体に取り付けられている、
請求項１～４のいずれか１項に記載の回転機。
【請求項6】
前記磁気センサが前記筐体に取り付けられている状態で前記貫通孔を封止する封止部材を更に備える、
請求項５に記載の回転機。
請求項５に記載の回転機。
【請求項7】
少なくとも前記ステータ及び前記ロータを収納する筐体を更に備え、
前記磁気センサは、
同一の平面上に形成されている磁気抵抗効果素子を有するセンサ部と、
一の面を有する基板と、を含み、
前記センサ部は、前記センサ部と前記基板とを電気的に接続する電極部を更に有し、
前記電極部は、前記センサ部の前記平面の外縁から前記平面と交差する方向に沿った側面に形成されており、
前記基板は、前記筐体内において、前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面と平行になるように配置されており、
前記センサ部は、前記電極部によって前記基板に接続されている、
請求項１～４のいずれか１項に記載の回転機。
前記磁気センサは、
同一の平面上に形成されている磁気抵抗効果素子を有するセンサ部と、
一の面を有する基板と、を含み、
前記センサ部は、前記センサ部と前記基板とを電気的に接続する電極部を更に有し、
前記電極部は、前記センサ部の前記平面の外縁から前記平面と交差する方向に沿った側面に形成されており、
前記基板は、前記筐体内において、前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面と平行になるように配置されており、
前記センサ部は、前記電極部によって前記基板に接続されている、
請求項１～４のいずれか１項に記載の回転機。
【請求項8】
少なくとも前記ステータ及び前記ロータを収納する筐体と、
前記磁気センサを保持する保持部材と、を更に備え、
前記磁気センサは、
同一の平面上に形成されている磁気抵抗効果素子を有するセンサ部と、
一の面を有する第１基板と、
前記第１基板が接続されている第２基板と、を含み、
前記第１基板は、前記第１基板の厚さ方向に可撓性を有するフレキシブル基板であり、
前記保持部材と前記第１基板とは、前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面と前記センサ部の前記平面とが直交するように前記センサ部を保持する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の回転機。
前記磁気センサを保持する保持部材と、を更に備え、
前記磁気センサは、
同一の平面上に形成されている磁気抵抗効果素子を有するセンサ部と、
一の面を有する第１基板と、
前記第１基板が接続されている第２基板と、を含み、
前記第１基板は、前記第１基板の厚さ方向に可撓性を有するフレキシブル基板であり、
前記保持部材と前記第１基板とは、前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面と前記センサ部の前記平面とが直交するように前記センサ部を保持する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の回転機。
【請求項9】
前記保持部材と前記第１基板とは、前記軸方向と直交する方向である直交方向から前記センサ部を挟むように保持する、
請求項８に記載の回転機。
請求項８に記載の回転機。
【請求項10】
前記センサ部の前記平面の中心点は、
前記軸方向において、前記ロータの外形寸法を第１値とした場合に、前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面と、前記対向面からの距離が前記第１値の０．８倍となる第１位置との間に位置している、
請求項５～９のいずれか１項に記載の回転機。
前記軸方向において、前記ロータの外形寸法を第１値とした場合に、前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面と、前記対向面からの距離が前記第１値の０．８倍となる第１位置との間に位置している、
請求項５～９のいずれか１項に記載の回転機。
【請求項11】
前記センサ部の前記平面の中心点は、
前記軸方向と直交する方向である直交方向において、前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面の外縁から前記回転軸までの距離を第２値とした場合に、前記対向面の前記外縁と、前記対向面の前記外縁からの距離が前記第２値の０．８倍となる第２位置との間に位置している、
請求項５～１０のいずれか１項に記載の回転機。
前記軸方向と直交する方向である直交方向において、前記ロータにおける前記磁気センサとの対向面の外縁から前記回転軸までの距離を第２値とした場合に、前記対向面の前記外縁と、前記対向面の前記外縁からの距離が前記第２値の０．８倍となる第２位置との間に位置している、
請求項５～１０のいずれか１項に記載の回転機。
【請求項12】
電動機として用いられる、
請求項１～１１のいずれか１項に記載の回転機。
請求項１～１１のいずれか１項に記載の回転機。
【請求項13】
ステータと、
前記ステータに対して回転するロータと、
前記ロータに連結されており、前記ロータの回転に伴って回転する回転軸と、
前記ロータの位置を検出する磁気センサと、を備える回転機の製造方法であって、
前記ロータは、複数の磁石を有し、
前記磁気センサは、前記ロータの前記複数の磁石からの磁界に基づいて前記ロータの位置を検出し、
前記回転軸に平行な方向である軸方向において前記磁気センサと前記ロータとが対向するように前記磁気センサを配置する工程を有する、
回転機の製造方法。
前記ステータに対して回転するロータと、
前記ロータに連結されており、前記ロータの回転に伴って回転する回転軸と、
前記ロータの位置を検出する磁気センサと、を備える回転機の製造方法であって、
前記ロータは、複数の磁石を有し、
前記磁気センサは、前記ロータの前記複数の磁石からの磁界に基づいて前記ロータの位置を検出し、
前記回転軸に平行な方向である軸方向において前記磁気センサと前記ロータとが対向するように前記磁気センサを配置する工程を有する、
回転機の製造方法。
【請求項14】
ステータと、
前記ステータに対して回転するロータと、
前記ロータに連結されており、前記ロータの回転に伴って回転する回転軸と、を備える回転機に用いられる磁気センサであって、
前記ロータは、複数の磁石を有し、
前記回転軸に平行な方向である軸方向において前記ロータと対向しており、前記ロータの前記複数の磁石からの磁界に基づいて前記ロータの位置を検出する、
磁気センサ。
前記ステータに対して回転するロータと、
前記ロータに連結されており、前記ロータの回転に伴って回転する回転軸と、を備える回転機に用いられる磁気センサであって、
前記ロータは、複数の磁石を有し、
前記回転軸に平行な方向である軸方向において前記ロータと対向しており、前記ロータの前記複数の磁石からの磁界に基づいて前記ロータの位置を検出する、
磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に回転機、回転機の製造方法及び磁気センサに関し、より詳細には、磁気センサを備える回転機、磁気センサを備える回転機の製造方法、及び回転機に用いられる磁気センサに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、回転子と、固定子と、を備える回転電機が記載されている。回転子は、略円筒状の回転子キャリアと、回転子キャリアに固定された環状の磁石ユニットと、を有する。固定子は、環状の固定子コアと、固定子コアの外周面に組み付けられている固定子巻線と、を有する。固定子巻線は、所定のエアギャップを挟んで磁石ユニットと対向している。
【0003】
また、特許文献１に記載の回転電機は、回転軸方向において磁石ユニットと重なる位置に設けられているホール素子と、回転軸に固定されているセンサマグネットと、を更に備える。センサマグネットは、回転軸方向においてホール素子から離間した位置に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－４４９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の回転機（回転電機）では、ステータ（固定子）に対してロータ（回転子）を回転させるための磁石ユニットとは別に、ロータの位置を検出するための位置検出用のマグネット（センサマグネット）が必要であった。
【0006】
本開示の目的は、位置検出用のマグネットを省略することが可能な回転機、回転機の製造方法及び磁気センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様に係る回転機は、ステータと、ロータと、回転軸と、磁気センサと、を備える。前記ロータは、前記ステータに対して回転する。前記回転軸は、前記ロータに連結されており、前記ロータの回転に伴って回転する。前記磁気センサは、前記ロータの位置を検出する。前記ロータは、複数の磁石を有する。前記磁気センサは、前記回転軸に平行な方向である軸方向において前記ロータと対向しており、前記ロータの前記複数の磁石からの磁界に基づいて前記ロータの位置を検出する。
【0008】
本開示の一態様に係る回転機の製造方法は、ステータと、ロータと、回転軸と、磁気センサと、を備える回転機の製造方法である。前記ロータは、前記ステータに対して回転する。前記回転軸は、前記ロータに連結されており、前記ロータの回転に伴って回転する。前記磁気センサは、前記ロータの位置を検出する。前記ロータは、複数の磁石を有する。前記磁気センサは、前記ロータの前記複数の磁石からの磁界に基づいて前記ロータの位置を検出する。前記回転機の製造方法は、前記回転軸に平行な方向である軸方向において前記磁気センサと前記ロータとが対向するように前記磁気センサを配置する工程を有する。
【0009】
本開示の一態様に係る磁気センサは、ステータと、ロータと、回転軸と、を備える回転機に用いられる磁気センサである。前記ロータは、前記ステータに対して回転する。前記回転軸は、前記ロータに連結されており、前記ロータの回転に伴って回転する。前記ロータは、複数の磁石を有する。前記磁気センサは、前記回転軸に平行な方向である軸方向において前記ロータと対向しており、前記ロータの前記複数の磁石からの磁界に基づいて前記ロータの位置を検出する。
【発明の効果】
【0010】
本開示の一態様に係る回転機、回転機の製造方法及び磁気センサによれば、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、実施形態１～３に係る回転機、回転機の製造方法及び磁気センサについて、図面を参照して説明する。下記の実施形態１～３において説明する図１～図３、図６、図７、図９及び図１０の各々は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、下記の実施形態１～３で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、下記の実施形態１～３に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【0013】
【0014】
（１）概要
まず、実施形態１に係る回転機１及び磁気センサ１４の概要について、図１を参照して説明する。
まず、実施形態１に係る回転機１及び磁気センサ１４の概要について、図１を参照して説明する。
【0015】
実施形態１に係る回転機１は、例えば、電気自動車に搭載される車載用の回転機であって、電気自動車の動力源として用いられる。回転機１は、例えば、電動機（モータ）である。より詳細には、回転機１は、例えば、ブラシレスモータである。回転機１は、電気自動車に搭載されたバッテリ（図示せず）から供給される直流電力によって回転軸１３（図１参照）を回転させることで、動力（回転トルク）を発生させる。
【0016】
実施形態１に係る回転機１及び磁気センサ１４は、ロータ１２の位置を検出するための位置検出用のマグネット（磁石）を省略することを目的として、以下の構成を採用している。
【0017】
すなわち、実施形態１に係る回転機１は、図１に示すように、ステータ１１と、ロータ１２と、回転軸１３と、磁気センサ１４と、を備える。ロータ１２は、ステータ１１に対して回転する。回転軸１３は、ロータ１２に連結されており、ロータ１２の回転に伴って回転する。磁気センサ１４は、ロータ１２の位置を検出する。ロータ１２は、複数の磁石１２２（図３参照）を有する。磁気センサ１４は、軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向しており、ロータ１２の複数の磁石１２２（図３参照）からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出する。軸方向Ｄ１は、回転軸１３の長手方向に平行な方向である。
【0018】
また、実施形態１に係る磁気センサ１４は、図１に示すように、ステータ１１と、ロータ１２と、回転軸１３と、を備える回転機１に用いられる磁気センサである。ロータ１２は、ステータ１１に対して回転する。回転軸１３は、ロータ１２に連結されており、ロータ１２の回転に伴って回転する。ロータ１２は、複数の磁石１２２（図３参照）を有する。磁気センサ１４は、軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向しており、ロータ１２の複数の磁石１２２（図３参照）からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出する。軸方向Ｄ１は、回転軸１３の長手方向に平行な方向である。
【0019】
実施形態１に係る回転機１及び磁気センサ１４では、磁気センサ１４は、上述したように、軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向しており、ロータ１２の複数の磁石１２２（図３参照）からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出している。このため、ロータ１２の位置を検出するための位置検出用のマグネットが不要であり、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。すなわち、ロータ１２の複数の磁石１２２とは別に位置検出用のマグネットを設ける必要がない。
【0020】
【0021】
実施形態１に係る回転機１は、図１に示すように、ステータ１１と、ロータ１２と、回転軸１３と、磁気センサ１４と、を備える。また、実施形態１に係る回転機１は、筐体１５を更に備える。回転機１は、上述したように、例えば、電動機（モータ）として用いられる。
【0022】
【0023】
ステータコア１１１は、図７に示すように、例えば、軸方向Ｄ１からの平面視において円環状である。軸方向Ｄ１は、後述の回転軸１３に平行な方向（図１の上下方向）である。ステータコア１１１は、例えば、ケイ素鋼板のような磁性材料により形成されている。より詳細には、ステータコア１１１は、複数枚のケイ素鋼板をその厚さ方向に積層して形成されている。したがって、周方向に沿ったステータコア１１１の断面は、矩形状である。
【0024】
複数のティース１１２の各々は、ステータコア１１１の内周面からステータコア１１１の中心に向けて突出している。複数のティース１１２は、ステータコア１１１の周方向に沿って等間隔に配置されている。複数のティース１１２の各々は、ステータコア１１１と同様、複数枚のケイ素鋼板をその厚さ方向に積層して形成されている。複数のティース１１２は、上述のステータコア１１１と一体に形成されていてもよいし、別体に形成されていてもよい。
【0025】
複数のコイル１１３は、複数のティース１１２と一対一に対応する。複数のコイル１１３の各々は、複数のティース１１２のうち対応するティース１１２の外周面に導線が巻き回されることによって形成される。複数のコイル１１３の各々の巻回軸方向は、対応するティース１１２の突出方向に沿った方向である。
【0026】
（２．２）ロータ
ロータ１２は、上述のステータ１１に対して相対的に回転する。ロータ１２は、ステータ１１に対して相対的に回転することによって、後述の回転軸１３を回転させる。すなわち、ステータ１１に対してロータ１２が相対的に回転することによって、回転軸１３に動力（回転トルク）が伝達される。
ロータ１２は、上述のステータ１１に対して相対的に回転する。ロータ１２は、ステータ１１に対して相対的に回転することによって、後述の回転軸１３を回転させる。すなわち、ステータ１１に対してロータ１２が相対的に回転することによって、回転軸１３に動力（回転トルク）が伝達される。
【0027】
【0028】
ロータコア１２１は、例えば、円筒状であって、中心軸の方向が軸方向Ｄ１と平行になるように配置されている。ロータコア１２１は、例えば、ケイ素鋼板のような磁性材料により形成されている。より詳細には、ロータコア１２１は、複数枚のケイ素鋼板をその厚さ方向に積層して形成されている。
【0029】
ロータコア１２１は、軸孔１２１１（図３参照）を有する。軸孔１２１１は、ロータコア１２１の中心部に設けられており、ロータコア１２１の厚さ方向（軸方向Ｄ１）にロータコア１２１を貫通している。軸孔１２１１の内径（直径）は、回転軸１３の外径（直径）と略同じ大きさである。
【0030】
複数（図示例では８個）の磁石１２２の各々は、例えば、永久磁石（一例として、ネオジム磁石）である。複数の磁石１２２の各々は、例えば、軸方向Ｄ１からの平面視において円弧状である（図３参照）。複数の磁石１２２は、ロータコア１２１の外周面１２１３に沿って配置されており、軸方向Ｄ１からの平面視において円環状に配置されている。これにより、ロータコア１２１の周方向に沿って複数の磁極（Ｓ極及びＮ極）が交互に配置される。
【0031】
複数の磁石１２２の各々は、ロータコア１２１の径方向に沿って着磁されている。例えば、複数の磁石１２２のうちのある磁石１２２について、ロータコア１２１の径方向における外側の磁極が「Ｓ極」であれば、内側の磁極は「Ｎ極」である。実施形態１に係る回転機１では、複数の磁石１２２は、ロータコア１２１の外周面（表面）に沿って配置されている。すなわち、実施形態１に係る回転機１は、ＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）モータである。なお、図３では、各磁石１２２において、ロータコア１２１の径方向における外側の磁極の表記のみを図示し、内側の磁極の表記の図示を省略している。
【0032】
上述のように構成されたロータ１２は、複数の磁石１２２による磁界と、ステータ１１の複数のコイル１１３に電流が流れることによって発生する磁界とで回転し、発生するトルク（回転トルク）を回転軸１３に伝達する。
【0033】
（２．３）回転軸
回転軸１３は、図１～図３に示すように、例えば、軸方向Ｄ１に沿って長い丸棒状である。回転軸１３は、ロータコア１２１の軸孔１２１１に挿通させた状態でロータコア１２１に取り付けられる。そして、回転軸１３は、ロータ１２の回転に伴って回転する。すなわち、回転軸１３は、ロータ１２に連結されており、ロータ１２の回転に伴って回転する。
回転軸１３は、図１～図３に示すように、例えば、軸方向Ｄ１に沿って長い丸棒状である。回転軸１３は、ロータコア１２１の軸孔１２１１に挿通させた状態でロータコア１２１に取り付けられる。そして、回転軸１３は、ロータ１２の回転に伴って回転する。すなわち、回転軸１３は、ロータ１２に連結されており、ロータ１２の回転に伴って回転する。
【0034】
（２．４）磁気センサ
磁気センサ１４は、上述のロータ１２の位置を検出する。より詳細には、磁気センサ１４は、ロータ１２のロータコア１２１の外周面１２１３に沿って配置されている複数の磁石１２２によってロータコア１２１の対向面１２１２側に発生する磁界に基づいて、ロータ１２の位置を検出する。ロータコア１２１の対向面１２１２は、ロータコア１２１のうち軸方向Ｄ１において磁気センサ１４と対向する面である。
磁気センサ１４は、上述のロータ１２の位置を検出する。より詳細には、磁気センサ１４は、ロータ１２のロータコア１２１の外周面１２１３に沿って配置されている複数の磁石１２２によってロータコア１２１の対向面１２１２側に発生する磁界に基づいて、ロータ１２の位置を検出する。ロータコア１２１の対向面１２１２は、ロータコア１２１のうち軸方向Ｄ１において磁気センサ１４と対向する面である。
【0035】
磁気センサ１４は、図１に示すように、基板１４１と、センサ部１４２と、を含む。
【0036】
基板１４１は、例えば、プリント配線板である。基板１４１は、一の面１４１１を有する。一の面１４１１は、センサ部１４２が実装される実装面である。基板１４１は、適宜の固定手段によって後述の筐体１５に固定される。固定手段は、例えば、ねじ、両面テープ又はマジックテープ（登録商標）である。
【0037】
センサ部１４２は、図４及び図５に示すように、複数（図示例では８個）の磁気抵抗効果素子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２を有する。複数の磁気抵抗効果素子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２の各々は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：Giant Magneto Resistive effect）素子である。
【0038】
センサ部１４２は、図１に示すように、基材１４２１と、磁気抵抗膜１４２２と、を含む。磁気抵抗膜１４２２は、基材１４２１における基板１４１側とは反対側の面１４２３上に形成されている。磁気抵抗膜１４２２は、上述の複数の磁気抵抗効果素子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２を構成する。すなわち、実施形態１に係る回転機１では、基材１４２１における基板１４１側とは反対側の面１４２３が、磁気抵抗素子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２が形成されている同一の平面（以下、「平面１４２３」ともいう）である。センサ部１４２は、図１に示すように、基材１４２１の平面１４２３が基板１４１の一の面１４１１と平行になるように基板１４１の一の面１４１１に配置（実装）されている。
【0039】
磁気センサ１４は、図１に示すように、基板１４１の一部が後述の筐体１５の貫通孔１５２２に挿入されてセンサ部１４２が筐体１５内に位置している状態で基板１４１が筐体１５に固定されることによって、筐体１５に取り付けられる。すなわち、実施形態１に係る回転機１では、基板１４１の一部が筐体１５の外部に露出している。そして、磁気センサ１４が筐体１５に取り付けられた状態では、封止部材１６によって貫通孔１５２２が封止される。封止部材１６は、例えば、シリコーンゴムからなる成形品である。
【0040】
（２．５）筐体
筐体１５は、例えば、アルミダイキャストによる成形品である。筐体１５は、例えば、中空の円筒状である。筐体１５は、図１に示すように、ケース１５１と、カバー１５２と、を有する。ケース１５１及びカバー１５２は、それぞれアルミダイキャストによる成形品である。
筐体１５は、例えば、アルミダイキャストによる成形品である。筐体１５は、例えば、中空の円筒状である。筐体１５は、図１に示すように、ケース１５１と、カバー１５２と、を有する。ケース１５１及びカバー１５２は、それぞれアルミダイキャストによる成形品である。
【0041】
ケース１５１は、一面（図１の上面）が開口した円筒状である。ケース１５１は、図１に示すように、軸孔１５１１を有する。軸孔１５１１は、ケース１５１の底板１５１２の中心部において、ケース１５１の底板１５１２の厚さ方向（軸方向Ｄ１）に沿ってケース１５１の底板１５１２を貫通している。軸孔１５１１は、軸方向Ｄ１からの平面視において円形である。軸孔１５１１の内径（直径）は、回転軸１３の外径（直径）よりも大きい。
【0042】
カバー１５２は、例えば、円板状である。カバー１５２は、図１に示すように、軸孔１５２１と、貫通孔１５２２と、を有する。軸孔１５２１は、カバー１５２の中心部において、カバー１５２の厚さ方向（軸方向Ｄ１）に沿ってカバー１５２を貫通している。軸孔１５２１は、軸方向Ｄ１からの平面視において円形であって、軸孔１５１１と同じ大きさである。
【0043】
貫通孔１５２２は、軸方向Ｄ１においてロータ１２のロータコア１２１と対向する位置に設けられている。貫通孔１５２２は、カバー１５２の厚さ方向（軸方向Ｄ１）に沿ってカバー１５２を貫通している。貫通孔１５２２は、例えば、軸方向Ｄ１からの平面視において矩形状である。貫通孔１５２２は、上述の磁気センサ１４を挿通可能な大きさである。したがって、実施形態１に係る回転機１によれば、ステータ１１、ロータ１２及び回転軸１３を筐体１５に組み付けた後で、磁気センサ１４を筐体１５に取り付けることが可能となる。すなわち、完成品としての回転機１に対して磁気センサ１４を後付けすることが可能となる。
【0044】
筐体１５は、ケース１５１の上面開口を塞ぐようにしてケース１５１にカバー１５２を取り付けることによって、一体に組み立てられる。
【0045】
一体に組み立てられたケース１５１及びカバー１５２、すなわち筐体１５は、少なくともステータ１１及びロータ１２を収納する。より詳細には、筐体１５は、図１に示すように、ステータ１１、ロータ１２、回転軸１３の一部及び磁気センサ１４の一部を収納する。
【0046】
筐体１５は、ケース１５１の軸孔１５１１及びカバー１５２の軸孔１５２１を通して一部を露出させた状態の回転軸１３を、複数のベアリング（図示せず）を介して回転可能に保持する。
【0047】
【0048】
【0049】
第１ハーフブリッジ回路１０は、図４に示すように、一対の磁気抵抗効果素子１０１，１０２と、第１出力端子１０３と、を有する。一対の磁気抵抗効果素子１０１，１０２は、第１方向（図４の上下方向）に沿った磁界を検出する。第１方向は、磁気センサ１４の基材１４２１の平面１４２３と直交する方向である。第１出力端子１０３は、一対の磁気抵抗効果素子１０１，１０２間の接続点から第１出力信号を出力する。第１出力信号は、例えば、正弦波信号である。
【0050】
第２ハーフブリッジ回路２０は、図５に示すように、一対の磁気抵抗効果素子２０１，２０２と、第２出力端子２０３と、を有する。一対の磁気抵抗効果素子２０１，２０２は、第２方向（図５の左右方向）に沿った磁界を検出する。第２方向は、磁気センサ１４の基材１４２１の平面１４２３と直交し、かつ第１方向と直交する方向である。第２出力端子２０３は、一対の磁気抵抗効果素子２０１，２０２間の接続点から第２出力信号を出力する。第２出力信号は、例えば、余弦波信号である。
【0051】
第３ハーフブリッジ回路３０は、図４に示すように、一対の磁気抵抗効果素子３０１，３０２と、第３出力端子３０３と、を有する。一対の磁気抵抗効果素子３０１，３０２は、第１方向に沿った磁界を検出する。また、一対の磁気抵抗効果素子３０１，３０２のうち高電位側の磁気抵抗効果素子３０１は、一対の磁気抵抗効果素子１０１，１０２のうち高電位側の磁気抵抗効果素子１０２に対して反平行方向の磁界を検出する。さらに、一対の磁気抵抗効果素子３０１，３０２のうち低電位側の磁気抵抗効果素子３０２は、一対の磁気抵抗効果素子１０１，１０２のうち低電位側の磁気抵抗効果素子１０１に対して反平行方向の磁界を検出する。第３出力端子３０３は、一対の磁気抵抗効果素子３０１，３０２間の接続点から第３出力信号を出力する。第３出力信号は、例えば、正弦波信号であって、第１出力信号とは逆相の信号である。
【0052】
第４ハーフブリッジ回路４０は、図５に示すように、一対の磁気抵抗効果素子４０１，４０２と、第４出力端子４０３と、を有する。一対の磁気抵抗効果素子４０１，４０２は、第２方向に沿った磁界を検出する。また、一対の磁気抵抗効果素子４０１，４０２のうち高電位側の磁気抵抗効果素子４０２は、一対の磁気抵抗効果素子２０１，２０２のうち高電位側の磁気抵抗効果素子２０１に対して反平行方向の磁界を検出する。さらに、一対の磁気抵抗効果素子４０１，４０２のうち低電位側の磁気抵抗効果素子４０１は、一対の磁気抵抗効果素子２０１，２０２のうち低電位側の磁気抵抗効果素子２０２に対して反平行方向の磁界を検出する。第４出力端子４０３は、一対の磁気抵抗効果素子４０１，４０２間の接続点から第４出力信号を出力する。第４出力信号は、例えば、余弦波信号であって、第２出力信号とは逆相の信号である。
【0053】
すなわち、実施形態１に係る回転機１では、一対の磁気抵抗効果素子１０１，１０２及び一対の磁気抵抗効果素子３０１，３０２が第１磁気抵抗効果素子である。また、実施形態１に係る回転機１では、一対の磁気抵抗効果素子２０１，２０２及び一対の磁気抵抗効果素子４０１，４０２が第２磁気抵抗効果素子である。
【0054】
図４に示すように、磁気抵抗効果素子１０１の第１端は、グランドに接続されている。磁気抵抗効果素子１０１の第２端は、磁気抵抗効果素子１０２の第１端に接続されている。磁気抵抗効果素子１０２の第２端は、電源（Ｖｃｃ）に接続されている。すなわち、一対の磁気抵抗効果素子１０１，１０２は、電源とグランドとの間において直列に接続されている。
【0055】
図５に示すように、磁気抵抗効果素子２０１の第１端は、電源（Ｖｃｃ）に接続されている。磁気抵抗効果素子２０１の第２端は、磁気抵抗効果素子２０２の第１端に接続されている。磁気抵抗効果素子２０２の第２端は、グランドに接続されている。すなわち、一対の磁気抵抗効果素子２０１，２０２は、電源とグランドとの間において直列に接続されている。
【0056】
図４に示すように、磁気抵抗効果素子３０１の第１端は、電源（Ｖｃｃ）に接続されている。磁気抵抗効果素子３０１の第２端は、磁気抵抗効果素子３０２の第１端に接続されている。磁気抵抗効果素子３０２の第２端は、グランドに接続されている。すなわち、一対の磁気抵抗効果素子３０１，３０２は、電源とグランドとの間において直列に接続されている。
【0057】
図５に示すように、磁気抵抗効果素子４０１の第１端は、グランドに接続されている。磁気抵抗効果素子４０１の第２端は、磁気抵抗効果素子４０２の第１端に接続されている。磁気抵抗効果素子４０２の第２端は、電源（Ｖｃｃ）に接続されている。すなわち、一対の磁気抵抗効果素子４０１，４０２は、電源とグランドとの間において直列に接続されている。
【0058】
第１出力端子１０３から出力される第１出力信号、第２出力端子２０３から出力される第２出力信号、第３出力端子３０３から出力される第３出力信号及び第４出力端子４０３から出力される第４出力信号は、処理回路（図示せず）に入力される。処理回路は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、処理回路の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【0059】
処理回路は、例えば、磁気センサ１４の基板１４１に実装されている。処理回路は、磁気センサ１４に印加される磁界の向きを、上述の第１出力信号、第２出力信号、第３出力信号及び第４出力信号に基づいて求める。
【0060】
【0061】
磁気センサ１４は、上述したように、基板１４１の一部が筐体１５の貫通孔１５２２に挿入されてセンサ部１４２が筐体１５内に位置している状態で基板１４１が筐体１５に固定されることによって、筐体１５に取り付けられている。つまり、磁気センサ１４の一部分が筐体１５内に位置し、磁気センサ１４の残り部分が筐体１５外に位置するように、磁気センサ１４が筐体１５に取り付けられている。磁気センサ１４が筐体１５に取り付けられている状態では、磁気センサ１４は、図１に示すように、軸方向Ｄ１においてロータ１２のロータコア１２１と対向している。また、磁気センサ１４が筐体１５に取り付けられている状態では、ロータ１２における磁気センサ１４との対向面１２１２と磁気センサ１４のセンサ部１４２の基材１４２１の平面１４２３とが直交している。本開示でいう「直交」は、二者間の角度が厳密に９０度である状態だけでなく、二者間の角度が、実質的に効果が得られる公差（例えば、±５度）の範囲内である状態も含み得る。
【0062】
ここで、磁気センサ１４のセンサ部１４２の中心点Ｃ１（図１参照）は、図６及び図７に示すように、領域ａ１及び領域ａ２の両方に含まれていることが好ましい。中心点Ｃ１は、センサ部１４２を構成する基材１４２１の平面１４２３の中心点である。
【0063】
領域ａ１は、図６に示すように、軸方向Ｄ１及び直交方向Ｄ２の両方と直交する方向（図６の紙面に垂直な方向）からの平面視において、軸方向Ｄ１における第１線分Ｌ２と直交方向Ｄ２における第２線分Ｌ４とで囲まれる領域である。第１線分Ｌ２は、軸方向Ｄ１におけるロータ１２のロータコア１２１の外形寸法（高さ寸法）をＬ１（第１値）とした場合に、第１値Ｌ１の０．８倍の長さである。言い換えると、第１線分Ｌ２は、軸方向Ｄ１において、ロータ１２のロータコア１２１における磁気センサ１４との対向面１２１２と、上記対向面１２１２からの距離がＬ２となる第１位置Ｐ１とを結ぶ線分である。
【0064】
一方、第２線分Ｌ４は、直交方向Ｄ２における対向面１２１２の外縁から回転軸１３までの距離をＬ３（第２値）とした場合に、第２値Ｌ３の０．８倍の長さである。言い換えると、第２線分Ｌ４は、直交方向Ｄ２において、上記対向面１２１２の外縁と、上記外縁からの距離がＬ４となる第２位置Ｐ２とを結ぶ線分である。
【0065】
領域ａ２は、図７に示すように、軸方向Ｄ１（図７の紙面に垂直な方向）からの平面視において、直交方向Ｄ２における上述の第２線分Ｌ４と、軸方向Ｄ１及び直交方向Ｄ２の両方と直交する方向Ｄ３における第３線分Ｌ５とで囲まれる矩形領域である。第３線分Ｌ５は、ロータ１２のロータコア１２１の直径をｄ３（第３値）とした場合に、第３値ｄ３の０．２倍の長さである。
【0066】
磁気センサ１４のセンサ部１４２の中心点Ｃ１が、上述の領域ａ１及び領域ａ２の両方に含まれている場合には、磁気センサ１４の検出精度を更に向上させることが可能となる。
【0067】
（５）回転機の製造方法
次に、実施形態１に係る回転機１の製造方法について説明する。
次に、実施形態１に係る回転機１の製造方法について説明する。
【0068】
実施形態１に係る回転機１の製造方法は、ステータ１１と、ロータ１２と、回転軸１３と、磁気センサ１４と、を備える回転機１の製造方法である。ロータ１２は、ステータ１１に対して回転する。回転軸１３は、ロータ１２に連結されており、ロータ１２の回転に伴って回転する。磁気センサ１４は、ロータ１２の位置を検出する。ロータ１２は、複数の磁石１２２を有する。磁気センサ１４は、ロータ１２の複数の磁石１２２からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出する。回転機１の製造方法は、軸方向Ｄ１において磁気センサ１４とロータ１２とが対向するように磁気センサ１４を配置する工程を有する。軸方向Ｄ１は、回転軸１３に平行な方向である。
【0069】
実施形態１に係る回転機１の製造方法では、軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向するように磁気センサ１４を配置している。このように配置された磁気センサ１４は、ロータ１２の複数の磁石１２２からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出可能である。このため、ロータ１２の位置を検出するための位置検出用のマグネット（磁石）が不要であり、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。
【0070】
以下、回転機１の製造方法について説明する。
【0071】
まず、作業者は、ロータ１２に回転軸１３を取り付ける第１取付工程を実行する。より詳細には、作業者は、第１取付工程において、ロータ１２のロータコア１２１に設けられた軸孔１２１１に回転軸１３を挿通させた後、適宜の取付手段を介して回転軸１３をロータコア１２１に取り付ける。
【0072】
次に、作業者は、ステータ１１、ロータ１２及び回転軸１３を筐体１５のケース１５１内に収納する収納工程を実行する。より詳細には、作業者は、収納工程において、筐体１５のケース１５１に設けられた軸孔１５１１に回転軸１３の第１端部（図１の下端部）を挿入してロータ１２及び回転軸１３をケース１５１内に収納する。また、作業者は、収納工程において、ロータ１２及び回転軸１３を取り囲むようにしてステータ１１をケース１５１内に収納する。
【0073】
次に、作業者は、ケース１５１にカバー１５２を取り付ける第２取付工程を実行する。より詳細には、作業者は、第２取付工程において、カバー１５２に設けられた軸孔１５２１に回転軸１３の第２端部（図１の上端部）を挿入した後、カバー１５２をケース１５１に近づけていき、カバー１５２をケース１５１に取り付ける。
【0074】
次に、作業者は、一体に組み立てられた回転機１に対して磁気センサ１４を取り付ける第３取付工程を実行する。より詳細には、作業者は、第３取付工程において、筐体１５のカバー１５２に設けられた貫通孔１５２２を通して、磁気センサ１４の基板１４１の一部を筐体１５内に挿入する。その後、例えば、両面テープを用いて基板１４１を筐体１５のカバー１５２に固定する。このとき、磁気センサ１４は、図１に示すように、軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向している。すなわち、回転機１の製造方法は、軸方向Ｄ１において磁気センサ１４とロータ１２とが対向するように磁気センサ１４を配置する工程を有する。最後に、筐体１５のカバー１５２に設けられた貫通孔１５２２を封止部材１６で封止すると、回転機１の組み立てが完了する。
【0075】
（６）磁気センサの特性
次に、磁気センサ１４の特性について、図８を参照して説明する。
次に、磁気センサ１４の特性について、図８を参照して説明する。
【0076】
軸方向Ｄ１において、磁気センサ１４が予め決められている基準位置（ずれ量が±０ｍｍ）に位置している場合、リサージュ波形が示すように、磁気センサ１４によって検出される磁界の波形は、理想波形からの位相ずれがほとんどなく、理想的な波形になっている。また、この場合、差動出力波形が示すように、歪みが少ない正弦波波形及び余弦波波形になっている。
【0077】
軸方向Ｄ１において、磁気センサ１４の位置が基準位置に比べて上側に２ｍｍずれている場合、リサージュ波形が示すように、磁気センサ１４によって検出される磁界の波形は、理想波形からの位相ずれが少ない。また、この場合、差動出力波形が示すように、歪みが少ない正弦波波形及び余弦波波形になっている。
【0078】
軸方向Ｄ１において、磁気センサ１４の位置が基準位置に比べて下側に２ｍｍずれている場合、リサージュ波形が示すように、磁気センサ１４によって検出される磁界の波形は、理想波形からの位相ずれが少ない。また、この場合、差動出力波形が示すように、歪みが少ない正弦波波形及び余弦波波形になっている。
【0079】
このように、軸方向Ｄ１における磁気センサ１４の位置が基準位置に対して±２ｍｍの範囲内にあれば、位相ずれ及び歪みが少ない波形（正弦波波形及び余弦波波形）を取得することが可能となる。
【0080】
一方、図示を省略しているが、軸方向Ｄ１においてステータ１１と対向する位置に磁気センサ（厳密にはセンサ部）が配置されている場合、リサージュ波形において理想波形からの位相ずれが大きくなり、さらに差動出力波形において歪みが大きい正弦波波形及び余弦波波形になる。また、図示を省略しているが、ロータ１２の径方向においてステータ１１と横並びに磁気センサ（厳密にはセンサ部）が配置されている場合、同様に、リサージュ波形において理想波形からの位相ずれが大きくなり、さらに差動出力波形において歪みが大きい正弦波波形及び余弦波波形になる。
【0081】
（７）効果
実施形態１に係る回転機１では、磁気センサ１４は、軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向する位置に配置されており、ロータ１２の複数の磁石１２２からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出している。このため、ロータ１２の位置を検出するための位置検出用のマグネットが不要であり、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。また、実施形態１に係る回転機１では、磁気センサ１４は、回転機１を構成するロータ１２の複数の磁石１２２の磁界を検出するので、外乱による影響を抑制することが可能となる。さらに、実施形態１に係る回転機１によれば、複数種類の回転機１に対応可能である。
実施形態１に係る回転機１では、磁気センサ１４は、軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向する位置に配置されており、ロータ１２の複数の磁石１２２からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出している。このため、ロータ１２の位置を検出するための位置検出用のマグネットが不要であり、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。また、実施形態１に係る回転機１では、磁気センサ１４は、回転機１を構成するロータ１２の複数の磁石１２２の磁界を検出するので、外乱による影響を抑制することが可能となる。さらに、実施形態１に係る回転機１によれば、複数種類の回転機１に対応可能である。
【0082】
また、実施形態１に係る回転機１では、ロータ１２の対向面１２１２と磁気センサ１４の平面１４２３とが直交している。これにより、ロータ１２の複数の磁石１２２からの磁界を正弦波及び余弦波の少なくとも一方で検出することが可能となる。
【0083】
また、実施形態１に係る回転機１では、磁気センサ１４は、第１方向に沿った磁界を検出する磁気抵抗効果素子１０１，１０２，３０１，３０２と、第２方向に沿った磁界を検出する磁気抵抗効果素子２０１，２０２，４０１，４０２と、を有している。これにより、第１方向に沿った磁界及び第２方向に沿った磁界の両方を検出することが可能となる。
【0084】
また、実施形態１に係る回転機１では、磁気センサ１４は、基板１４１の一部が筐体１５の貫通孔１５２２に挿入されてセンサ部１４２が筐体１５内に位置している状態で基板１４１が筐体１５に固定されることによって、筐体１５に取り付けられている。このため、回転機１に対して磁気センサ１４を後付けすることが可能となる。
【0085】
また、実施形態１に係る回転機１は、磁気センサ１４が筐体１５に取り付けられている状態で貫通孔１５２２を封止する封止部材１６を備えている。これにより、筐体１５内への異物の侵入を抑制することが可能となる。
【0086】
（８）変形例
実施形態１は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態１の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
実施形態１は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態１の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
【0087】
実施形態１では、回転機１が電動機（モータ）であるが、回転機１は、電動機であることに限らず、例えば、発電機（ジェネレータ）であってもよい。すなわち、回転機１は、電動機又は発電機である。
【0088】
実施形態１では、回転機１がＳＰＭモータであるが、回転機１は、ＳＰＭモータであることに限らず、例えば、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータであってもよい。すなわち、複数の磁石１２２は、ロータ１２のロータコア１２１に内蔵されていてもよい。
【0089】
実施形態１では、複数の磁石１２２の各々が円弧状であるが、複数の磁石１２２の各々は円弧状であることに限らず、例えば、平板状であってもよい。
【0090】
実施形態１では、複数の磁石１２２の各々が永久磁石であるが、複数の磁石１２２の各々は永久磁石であることに限らず、例えば、電磁石であってもよい。
【0091】
実施形態１では、複数の磁石１２２の個数が８個であるが、複数の磁石１２２の個数は８個であることに限らず、例えば、４個であってもよいし、１２個であってもよい。
【0092】
実施形態１では、複数の磁石１２２の各々は、ロータコア１２１の径方向に２つの磁極が着磁されているが、２つの磁極のうち外側の磁極が着磁されていればよく、内側の磁極については着磁されていなくてもよい。
【0093】
実施形態１では、複数の磁気抵抗効果素子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２の各々が巨大磁気抵抗効果素子であるが、複数の磁気抵抗効果素子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２の各々は巨大磁気抵抗効果素子であることに限らず、例えば、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ：Tunnel magnetoresistance effect）素子であってもよい。すなわち、複数の磁気抵抗効果素子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２の各々は、巨大磁気抵抗効果素子又はトンネル磁気抵抗効果である。さらに、複数の磁気抵抗効果素子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２の各々は、例えば、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ：Anisotropic magnetoresistance effect）素子であってもよい。
【0094】
実施形態１では、封止部材１６がシリコーンゴムからなる成形品であるが、封止部材１６は、例えば、樹脂成形品であってもよい。この場合においても、封止部材１６により貫通孔１５２２を封止することで、筐体１５内への異物の侵入を抑制することが可能となる。
【0095】
実施形態１では、ステータコア１１１が一体に形成されているが、ステータコア１１１は一体に形成されていることに限らず、例えば、複数の分割片に分割されていてもよい。
【0096】
実施形態１では、貫通孔１５２２は、筐体１５のカバー１５２に設けられているが、貫通孔は、例えば、筐体１５のケース１５１の底板１５１２に設けられていてもよい。この場合においても、磁気センサ１４のセンサ部１４２とロータ１２のロータコア１２１とが軸方向Ｄ１において対向するように、ケース１５１の底板１５１２のうち軸方向Ｄ１においてロータコア１２１と対向する位置に貫通孔が設けられていればよい。
【0097】
実施形態１では、磁気センサ１４は、第１ハーフブリッジ回路１０、第２ハーフブリッジ回路２０、第３ハーフブリッジ回路３０及び第４ハーフブリッジ回路４０を含むが、第３ハーフブリッジ回路３０及び第４ハーフブリッジ回路４０については省略されていてもよい。すなわち、磁気センサ１４は、少なくとも第１ハーフブリッジ回路１０及び第２ハーフブリッジ回路２０を含んでいればよい。
【0098】
（実施形態２）
実施形態２に係る回転機１ａについて、図９を参照して説明する。実施形態２に係る回転機１ａに関し、実施形態１に係る回転機１（図１参照）と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態２に係る回転機１ａについて、図９を参照して説明する。実施形態２に係る回転機１ａに関し、実施形態１に係る回転機１（図１参照）と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0099】
実施形態２に係る回転機１ａでは、図９に示すように、磁気センサ１４ａの全体が筐体１５内に収納されている点で、実施形態１に係る回転機１（図１参照）と相違する。また、実施形態２に係る回転機１ａでは、センサ部１４２の側面１４２４に設けられた電極部１４３を介して基板１４１の一の面１４１１に実装されている点で、実施形態１に係る回転機１と相違する。
【0100】
実施形態２に係る回転機１ａは、図９に示すように、ステータ１１と、ロータ１２と、回転軸１３と、磁気センサ１４ａと、筐体１５と、を備える。磁気センサ１４ａは、基板１４１と、センサ部１４２と、を含む。
【0101】
センサ部１４２は、基材１４２１の平面１４２３に形成されている複数の磁気抵抗効果素子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２（図４及び図５参照）に加えて、センサ部１４２と基板１４１とを電気的に接続する電極部１４３を更に備える。電極部１４３は、例えば、はんだである。電極部１４３は、基材１４２１の側面１４２４に設けられている。基材１４２１の側面１４２４は、基材１４２１の平面１４２３の外縁から平面１４２３と交差（直交）する方向に沿った面である。センサ部１４２は、図９に示すように、電極部１４３によって基板１４１に接続されている。
【0102】
ここで、磁気センサ１４が筐体１５内に収納されている状態では、磁気センサ１４の基板１４１は、図９に示すように、ロータ１２における磁気センサ１４との対向面１２１２と平行になるように配置されている。これにより、磁気センサ１４のセンサ部１４２の基材１４２１の平面１４２３は、上記対向面１２１２と直交している。
【0103】
実施形態２に係る回転機１ａでは、実施形態１に係る回転機１と同様、磁気センサ１４ａは、軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向しており、ロータ１２の複数の磁石１２２からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出している。このため、ロータ１２の位置を検出するための位置検出用のマグネットが不要であり、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。
【0104】
また、実施形態２に係る回転機１ａでは、ロータ１２の対向面１２１２と磁気センサ１４ａの平面１４２３とが直交している。これにより、ロータ１２の複数の磁石１２２からの磁界を正弦波及び余弦波の少なくとも一方で検出することが可能となる。
【0105】
実施形態２で説明した種々の構成は、実施形態１で説明した種々の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて採用可能である。
【0106】
（実施形態３）
実施形態３に係る回転機１ｂについて、図１０を参照して説明する。実施形態３に係る回転機１ｂに関し、実施形態１に係る回転機１（図１参照）と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態３に係る回転機１ｂについて、図１０を参照して説明する。実施形態３に係る回転機１ｂに関し、実施形態１に係る回転機１（図１参照）と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0107】
実施形態３に係る回転機１ｂでは、図１０に示すように、磁気センサ１４ｂの全体が筐体１５内に収納されている点で、実施形態１に係る回転機１（図１参照）と相違する。また、実施形態３に係る回転機１ｂでは、第１基板１４４と保持部材１４５との間でセンサ部１４２を保持させている点で、実施形態１に係る回転機１ｂと相違する。
【0108】
実施形態３に係る回転機１ｂは、図１０に示すように、ステータ１１と、ロータ１２と、回転軸１３と、磁気センサ１４ｂと、筐体１５と、を備える。磁気センサ１４ｂは、２つの基板１４１，１４４と、センサ部１４２と、保持部材１４５と、を含む。すなわち、実施形態３に係る回転機１ｂは、磁気センサ１４ｂを保持する保持部材１４５を更に備える。
【0109】
基板１４４は、基板１４４の厚さ方向に可撓性を有するフレキシブル基板である。基板１４４は、一の面１４４１を有する。基板１４４は、基板１４１に接続されている。すなわち、実施形態３に係る回転機１ｂでは、基板１４４が第１基板であり、基板１４１が第２基板である。
【0110】
保持部材１４５は、例えば、電気絶縁性を有する材料（例えば、合成樹脂）により断面視の形状がＬ字状に形成されている。保持部材１４５は、上述の基板１４４との間でセンサ部１４２を保持するための部材である。すなわち、保持部材１４５は、図１０に示すように、断面視の形状がＬ字状に折り曲げられた基板１４４との間でセンサ部１４２を保持する。より詳細には、保持部材１４５と基板（第１基板）１４４とは、直交方向Ｄ２からセンサ部１４２を挟むようにしてセンサ部１４２を保持する。直交方向Ｄ２は、軸方向Ｄ１と直交する方向である。そして、保持部材１４５と基板１４４とでセンサ部１４２が保持されている状態では、ロータ１２における磁気センサ１４ｂとの対向面１２１２とセンサ部１４２の基材１４２１の平面１４２３とが直交している。
【0111】
実施形態３に係る回転機１ｂでは、実施形態１に係る回転機１と同様、磁気センサ１４ａは、軸方向Ｄ１においてロータ１２と対向しており、ロータ１２の複数の磁石１２２からの磁界に基づいてロータ１２の位置を検出している。このため、ロータ１２の位置を検出するための位置検出用のマグネットが不要であり、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。
【0112】
また、実施形態３に係る回転機１ｂでは、ロータ１２の対向面１２１２と磁気センサ１４ｂの平面１４２３とが直交している。これにより、ロータ１２の複数の磁石１２２からの磁界を正弦波及び余弦波の少なくとも一方で検出することが可能となる。
【0113】
実施形態３で説明した種々の構成は、実施形態１，２で説明した種々の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて採用可能である。
【0114】
（態様）
本明細書には、以下の態様が開示されている。
本明細書には、以下の態様が開示されている。
【0115】
第１の態様に係る回転機（１；１ａ；１ｂ）は、ステータ（１１）と、ロータ（１２）と、回転軸（１３）と、磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）と、を備える。ロータ（１２）は、ステータ（１１）に対して回転する。回転軸（１３）は、ロータ（１２）に連結されており、ロータ（１２）の回転に伴って回転する。磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、ロータ（１２）の位置を検出する。ロータ（１２）は、複数の磁石（１２２）を有する。磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、回転軸（１３）に平行な方向である軸方向（Ｄ１）においてロータ（１２）と対向しており、ロータ（１２）の複数の磁石（１２２）からの磁界に基づいてロータ（１２）の位置を検出する。
【0116】
この態様によれば、磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、ロータ（１２）の複数の磁石（１２２）からの磁界に基づいてロータ（１２）の位置を検出するので、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。
【0117】
第２の態様に係る回転機（１；１ａ；１ｂ）では、第１の態様において、磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、同一の平面（１４２３）上に形成されている磁気抵抗効果素子（１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２）を有する。この回転機（１；１ａ；１ｂ）では、ロータ（１２）における磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）との対向面（１２１２）と磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）の平面（１４２３）とが直交している。
【0118】
この態様によれば、ロータ（１２）の対向面（１２１２）と磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）の平面（１４２３）とが直交しているので、ロータ（１２）の複数の磁石（１２２）からの磁界を正弦波又は余弦波で検出することが可能となる。
【0119】
第３の態様に係る回転機（１；１ａ；１ｂ）は、第２の態様において、磁気抵抗効果素子（１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２）を複数備える。複数の磁気抵抗効果素子（１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２）は、第１磁気抵抗効果素子（１０１，１０２，３０１，３０２）と、第２磁気抵抗効果素子（２０１，２０２，４０１，４０２）と、を含む。第１磁気抵抗効果素子（１０１，１０２，３０１，３０２）は、磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）の平面（１４２３）と直交する第１方向に沿った磁界を検出する。第２磁気抵抗効果素子（２０１，２０２，４０１，４０２）は、磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）の平面（１４２３）と直交し、かつ第１方向と直交する第２方向に沿った磁界を検出する。
【0120】
この態様によれば、第１方向に沿った磁界及び第２方向に沿った磁界の両方を検出することが可能となる。
【0121】
第４の態様に係る回転機（１；１ａ；１ｂ）では、第３の態様において、複数の磁気抵抗効果素子（１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２）の各々は、巨大磁気抵抗効果素子又はトンネル磁気抵抗効果素子である。
【0122】
この態様によれば、ロータ（１２）の位置の検出精度を向上させることが可能となる。
【0123】
第５の態様に係る回転機（１）は、第１～第４の態様のいずれか１つにおいて、筐体（１５）を更に備える。筐体（１５）は、少なくともステータ（１１）及びロータ（１２）を収納する。磁気センサ（１４）は、センサ部（１４２）と、基板（１４１）と、を含む。センサ部（１４２）は、同一の平面（１４２３）上に形成されている磁気抵抗効果素子（１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２）を有する。基板（１４１）は、一の面（１４１１）を有する。センサ部（１４２）は、平面（１４２３）が基板（１４１）の一の面（１４１１）と平行になるように基板（１４１）の一の面（１４１１）に配置されている。筐体（１５）は、軸方向（Ｄ１）において筐体（１５）を貫通する貫通孔（１５２２）を有する。磁気センサ（１４）は、基板（１４１）の少なくとも一部が貫通孔（１５２２）に挿入されてセンサ部（１４２）が筐体（１５）内に位置している状態で基板（１４１）が筐体（１５）に固定されることによって、筐体（１５）に取り付けられている。
【0124】
この態様によれば、回転機（１）に対して磁気センサ（１４）を後付けすることが可能となる。
【0125】
第６の態様に係る回転機（１）は、第５の態様において、封止部材（１６）を更に備える。封止部材（１６）は、磁気センサ（１４）が筐体（１５）に取り付けられている状態で貫通孔（１５２２）を封止する。
【0126】
この態様によれば、筐体（１５）の内部への異物の混入を抑制することが可能となる。
【0127】
第７の態様に係る回転機（１ａ）は、第１～第４の態様のいずれか１つにおいて、筐体（１５）を更に備える。筐体（１５）は、少なくともステータ（１１）及びロータ（１２）を収納する。磁気センサ（１４ａ）は、センサ部（１４２）と、基板（１４１）と、を含む。センサ部（１４２）は、同一の平面（１４２３）上に形成されている磁気抵抗効果素子（１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２）を有する。基板（１４１）は、一の面（１４１１）を有する。センサ部（１４２）は、センサ部（１４２）と基板（１４１）とを電気的に接続する電極部（１４３）を更に有する。電極部（１４３）は、センサ部（１４２）の平面（１４２３）の外縁から平面（１４２３）と交差する方向に沿った側面（１４２４）に形成されている。基板（１４１）は、筐体（１５）内において、ロータ（１２）における磁気センサ（１４ａ）との対向面（１２１２）と平行になるように配置されている。センサ部（１４２）は、電極部（１４３）によって基板（１４１）に接続されている。
【0128】
この態様によれば、ロータ（１２）の対向面（１２１２）とセンサ部（１４２）の平面（１４２３）とが直交しているので、ロータ（１２）の複数の磁石（１２２）からの磁界を正弦波又は余弦波で検出することが可能となる。
【0129】
第８の態様に係る回転機（１ｂ）は、第１～第４の態様のいずれか１つにおいて、筐体（１５）と、保持部材（１４５）と、を更に備える。筐体（１５）は、少なくともステータ（１１）及びロータ（１２）を収納する。保持部材（１４５）は、磁気センサ（１４ｂ）を保持する。磁気センサ（１４ｂ）は、センサ部（１４２）と、第１基板（１４４）と、第２基板（１４１）と、を含む。センサ部（１４２）は、同一の平面（１４２３）上に形成されている磁気抵抗効果素子（１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２）を有する。第１基板（１４４）は、一の面（１４４１）を有する。第２基板（１４１）は、第１基板（１４４）が接続されている。第１基板（１４４）は、第１基板（１４４）の厚さ方向に可撓性を有するフレキシブル基板である。保持部材（１４５）と第１基板（１４４）とは、ロータ（１２）における磁気センサ（１４ｂ）との対向面（１２１２）とセンサ部（１４２）の平面（１４２３）とが直交するようにセンサ部（１４２）を保持する。
【0130】
この態様によれば、ロータ（１２）の対向面（１２１２）とセンサ部（１４２）の平面（１４２３）とが直交しているので、ロータ（１２）の複数の磁石（１２２）からの磁界を正弦波又は余弦波で検出することが可能となる。
【0131】
第９の態様に係る回転機（１ｂ）では、第８の態様において、保持部材（１４５）と第１基板（１４４）とは、軸方向（Ｄ１）と直交する方向である直交方向（Ｄ２）からセンサ部（１４２）を挟むように保持する。
【0132】
この態様によれば、保持部材（１４５）と第１基板（１４４）とでセンサ部（１４２）を挟み込むことで、センサ部（１４２）を保持することが可能となる。
【0133】
第１０の態様に係る回転機（１）では、第５～第９の態様のいずれか１つにおいて、センサ部（１４２）の平面（１４２３）の中心点（Ｃ１）は、軸方向（Ｄ１）において、ロータ（１２）の外形寸法を第１値（Ｌ１）とした場合に、ロータ（１２）における磁気センサ（１４）との対向面（１２１２）と、対向面（１２１２）からの距離（Ｌ２）が第１値（Ｌ１）の０．８倍となる第１位置（Ｐ１）との間に位置している。
【0134】
この態様によれば、磁気センサ（１４）の検出精度を向上させることが可能となる。
【0135】
第１１の態様に係る回転機（１）では、第５～第１０の態様のいずれか１つにおいて、センサ部（１４２）の平面（１４２３）の中心点（Ｃ１）は、軸方向（Ｄ１）と直交する方向である直交方向（Ｄ２）において、ロータ（１２）における磁気センサ（１４）との対向面（１２１２）の外縁から回転軸（１３）までの距離を第２値（Ｌ３）とした場合に、対向面（１２１２）の外縁と、対向面（１２１２）の外縁からの距離（Ｌ４）が第２値（Ｌ３）の０．８倍となる第２位置（Ｐ２）との間に位置している。
【0136】
この態様によれば、磁気センサ（１４）の検出精度を向上させることが可能となる。
【0137】
第１２の態様に係る回転機（１；１ａ；１ｂ）では、第１～第１１の態様のいずれか１つにおいて、電動機として用いられる。
【0138】
この態様によれば、回転機（１；１ａ；１ｂ）を電動機として用いることが可能となる。
【0139】
第１３の態様に係る回転機（１；１ａ；１ｂ）の製造方法は、ステータ（１１）と、ロータ（１２）と、回転軸（１３）と、磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）と、を備える回転機（１；１ａ；１ｂ）の製造方法である。ロータ（１２）は、ステータ（１１）に対して回転する。回転軸（１３）は、ロータ（１２）に連結されており、ロータ（１２）の回転に伴って回転する。磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、ロータ（１２）の位置を検出する。ロータ（１２）は、複数の磁石（１２２）を有する。磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、ロータ（１２）の複数の磁石（１２２）からの磁界に基づいてロータ（１２）の位置を検出する。回転機（１；１ａ；１ｂ）の製造方法は、回転軸（１３）に平行な方向である軸方向（Ｄ１）において磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）とロータ（１２）とが対向するように磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）を配置する工程を有する。
【0140】
この態様によれば、磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、ロータ（１２）の複数の磁石（１２２）からの磁界に基づいてロータ（１２）の位置を検出するので、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。
【0141】
第１４の態様に係る磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、ステータ（１１）と、ロータ（１２）と、回転軸（１３）と、を備える回転機（１；１ａ；１ｂ）に用いられる磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）である。ロータ（１２）は、ステータ（１１）に対して回転する。回転軸（１３）は、ロータ（１２）に連結されており、ロータ（１２）の回転に伴って回転する。ロータ（１２）は、複数の磁石（１２２）を有する。磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、回転軸（１３）に平行な方向である軸方向（Ｄ１）においてロータ（１２）と対向しており、ロータ（１２）の複数の磁石（１２２）からの磁界に基づいてロータ（１２）の位置を検出する。
【0142】
この態様によれば、磁気センサ（１４；１４ａ；１４ｂ）は、ロータ（１２）の複数の磁石（１２２）からの磁界に基づいてロータ（１２）の位置を検出するので、位置検出用のマグネットを省略することが可能となる。
【0143】
第２～第１２の態様に係る構成については、回転機（１；１ａ；１ｂ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【0144】
１，１ａ，１ｂ 回転機
１１ ステータ
１２ ロータ
１２２ 磁石
１２１２ 対向面
１３ 回転軸
１４，１４ａ，１４ｂ 磁気センサ
１４１ 基板（第２基板）
１４１１ 一の面
１４２ センサ部
１４２３ 面（平面）
１４２４ 側面
１４３ 電極部
１４４ 基板（第１基板）
１４４１ 一の面
１４５ 保持部材
１０１，１０２，３０１，３０２ 磁気抵抗効果素子（第１磁気抵抗効果素子）
２０１，２０２，４０１，４０２ 磁気抵抗効果素子（第２磁気抵抗効果素子）
１５ 筐体
１５２２ 貫通孔
１６ 封止部材
Ｃ１ 中心点
Ｄ１ 軸方向
Ｄ２ 直交方向
Ｌ１ 第１値
Ｌ２ 第１線分（距離）
Ｌ３ 第２値
Ｌ４ 第２線分（距離）
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
１１ ステータ
１２ ロータ
１２２ 磁石
１２１２ 対向面
１３ 回転軸
１４，１４ａ，１４ｂ 磁気センサ
１４１ 基板（第２基板）
１４１１ 一の面
１４２ センサ部
１４２３ 面（平面）
１４２４ 側面
１４３ 電極部
１４４ 基板（第１基板）
１４４１ 一の面
１４５ 保持部材
１０１，１０２，３０１，３０２ 磁気抵抗効果素子（第１磁気抵抗効果素子）
２０１，２０２，４０１，４０２ 磁気抵抗効果素子（第２磁気抵抗効果素子）
１５ 筐体
１５２２ 貫通孔
１６ 封止部材
Ｃ１ 中心点
Ｄ１ 軸方向
Ｄ２ 直交方向
Ｌ１ 第１値
Ｌ２ 第１線分（距離）
Ｌ３ 第２値
Ｌ４ 第２線分（距離）
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】