特開 2024-86058 電動モータ、および電動モータの製造方法

(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】P2024086058

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】電動モータ、および電動モータの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/215 20160101AFI20240620BHJP

   G01D 5/245 20060101ALI20240620BHJP

   H02K 1/278 20220101ALI20240620BHJP

   H02K 15/03 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

H02K11/215

G01D5/245 110M

H02K1/278

H02K15/03 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022200943

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】000001225

【氏名又は名称】ニデックプレシジョン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】連記 宏徳

(72)【発明者】

【氏名】▲徳▼永 智久

【テーマコード（参考）】

2F077

5H611

5H622

【Ｆターム（参考）】

2F077AA25

2F077AA45

2F077CC02

2F077NN03

2F077NN04

2F077NN17

2F077NN25

2F077PP12

2F077PP14

2F077QQ07

2F077QQ10

2F077TT33

2F077TT44

2F077TT57

2F077UU11

2F077UU15

2F077UU20

2F077VV33

5H611AA01

5H611BB01

5H611BB06

5H611PP05

5H611QQ03

5H611RR02

5H622AA03

5H622CA02

5H622CA05

5H622CA10

5H622PP05

(57)【要約】

【課題】磁気センサの信号波形に特徴を与える。
【解決手段】電動モータは、ロータに設けられる複数の永久磁石からなる磁石群を有する。前記電動モータは、前記磁石群の近傍に配置され、磁界を検出する複数の磁気センサを有する。前記永久磁石の少なくとも何れか１つは、前記磁気センサ側の表面に局所的な減磁部を有している。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータを備える電動モータであって、
前記ロータに設けられる複数の永久磁石からなる磁石群と、
前記磁石群の近傍に配置され、磁界を検出する複数の磁気センサと、
を有し、
前記永久磁石の少なくとも何れか１つは、前記磁気センサ側の表面に局所的な減磁部を有している、
電動モータ。

【請求項2】

請求項１に記載の電動モータにおいて、
前記複数の永久磁石は、前記ロータの周方向に並べて配置されており、
前記複数の永久磁石のそれぞれは、前記ロータの軸方向の一方に位置する第１端面と、前記ロータの軸方向の他方に位置する第２端面と、を有しており、
前記減磁部は、前記第１端面に設けられている、
電動モータ。

【請求項3】

請求項１に記載の電動モータにおいて、
前記減磁部として、第１減磁部と第２減磁部とがあり、
前記第１減磁部と前記第２減磁部との磁束密度は、互いに相違している、
電動モータ。

【請求項4】

請求項１に記載の電動モータにおいて、
前記減磁部は、加熱痕を有している、
電動モータ。

【請求項5】

請求項４に記載の電動モータにおいて、
前記加熱痕は、レーザ照射痕である、
電動モータ。

【請求項6】

請求項１に記載の電動モータにおいて、
前記複数の磁気センサから出力される信号に基づいて、前記ロータの回転位置を算出する位置算出装置、を有する、
電動モータ。

【請求項7】

磁石群が設けられる電動モータの製造方法であって、
前記磁石群を構成する複数の永久磁石の少なくとも何れか１つの表面を加熱し、前記表面に局所的な減磁部を形成する加熱工程と、
複数の磁気センサが設けられた基板と、前記磁石群が設けられたロータとを、ハウジングに組み付ける組付工程と、
を有し、
前記組付工程では、前記磁石群を前記磁気センサの近傍に配置し、かつ前記減磁部を備えた前記表面を前記基板に対向させる、
電動モータの製造方法。

【請求項8】

請求項７に記載の電動モータの製造方法において、
前記加熱工程では、前記ロータに前記磁石群を取り付けた状態のもとで、前記永久磁石の少なくとも何れか１つの前記表面を加熱する、
電動モータの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動モータ、および電動モータの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電動モータは、複数の永久磁石を備えたロータを有している（特許文献１および２参照）。また、電動モータは、ロータ回転時の磁界変化を検出するため、ロータ近傍に複数の磁気センサを有している。これらの磁気センサから出力される信号波形を用いることにより、ロータの回転角度を算出することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－３０６７２７号公報

【特許文献2】特開２０１４－４２４２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、磁気センサから出力される信号波形には、ロータの回転角度に応じて固有の特徴が存在している。この信号波形に存在する固有の特徴は、電動モータの製造過程における各種バラツキに起因するものと考えられる。そして、信号波形に存在する固有の特徴を利用することにより、ロータの回転角度の算出精度を高めることが考えられている。しかしながら、信号波形に存在する固有の特徴は、様々な要因によって定まるものであることから、偶然に、異なった回転角度における信号波形の特徴が互いに似てしまう虞がある。このように、異なる回転角度での信号波形が互いに似ていた場合には、回転角度の算出精度を高めることが困難であった。

【0005】

本発明の目的は、磁気センサの信号波形に特徴を与えることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係る電動モータは、ロータを備える電動モータであって、前記ロータに設けられる複数の永久磁石からなる磁石群と、前記磁石群の近傍に配置され、磁界を検出する複数の磁気センサと、を有し、前記永久磁石の少なくとも何れか１つは、前記磁気センサ側の表面に局所的な減磁部を有している。

【0007】

一実施形態に係る電動モータの製造方法は、磁石群が設けられる電動モータの製造方法であって、前記磁石群を構成する複数の永久磁石の少なくとも何れか１つの表面を加熱し、前記表面に局所的な減磁部を形成する加熱工程と、複数の磁気センサが設けられた基板と、前記磁石群が設けられたロータとを、ハウジングに組み付ける組付工程と、を有し、前記組付工程では、前記磁石群を前記磁気センサの近傍に配置し、かつ前記減磁部を備えた前記表面を前記基板に対向させる。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、磁気センサの信号波形に特徴を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】一実施形態に係る電動モータを示す斜視図である。

【図1B】一実施形態に係る電動モータを示す斜視図である。

【図2】電動モータの内部構造を示す分解斜視図である。

【図3】図１ＡのIII－III線に沿う断面図である。

【図4】電動モータに設けられる制御系の一例を示す図である。

【図5A】ベース部材に対するロータの組付過程を示す斜視図である。

【図5B】ベース部材に組み付けられたロータを示す斜視図である。

【図6】図５Ｂの矢印VI方向からロータおよび磁気センサを示す図である。

【図7】ロータ回転時におけるＵ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の一例を示す図である。

【図8】ロータ回転時におけるＵ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の一例を示す図である。

【図9】電動モータの製造工程の一例を示す図である。

【図10】レーザ照射工程の実行状況の一例を示す図である。

【図11】レーザ光が照射されたロータを第１端面側から示す図である。

【図12】レーザ光が照射されたロータを回転させたときのＵ相信号の一例を示す図である。

【図13】レーザ光が照射された他のロータを第１端面側から示す図である。

【図14】レーザ光が照射された他のロータを回転させたときのＵ相信号の一例を示す図である。

【図15】レーザ光が照射された他のロータを第１端面側から示す図である。

【図16】レーザ光が照射された他のロータを第１端面側から示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または実質的に同一の構成や要素については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。

【0011】

＜電動モータの概要＞
図１Ａおよび図１Ｂは、一実施形態に係る電動モータ１０を示す斜視図である。なお、図１Ａには電動モータ１０がカバー部材１１側から示されており、図１Ｂには電動モータ１０がベース部材１２側から示されている。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、電動モータ１０は、カバー部材１１およびベース部材１２からなるハウジング１３を有している。ハウジング１３内には、シャフト１４を備えたロータ１５が回転可能に収容されている。なお、電動モータ１０にはフレキシブルプリント基板１６（以下、プリント基板と記載する。）が設けられており、このプリント基板１６はハウジング１３の隙間から外部に延びている。

【0012】

図２は電動モータ１０の内部構造を示す分解斜視図であり、図３は図１ＡのIII－III線に沿う断面図である。図２および図３に示すように、電動モータ１０は、ベース部材１２に組み付けられる環状のステータ２０と、ベース部材１２に回転自在に支持される円盤状のロータ１５と、を有している。ベース部材１２のほぼ中央には、シャフト１４を回転自在に支持する筒状のホルダ２１が設けられている。ホルダ２１の一方の開口部にはスプリングワッシャ２２および軸受２３が挿入されており、ホルダ２１の他方の開口部には軸受２４が挿入されている。ホルダ２１内の軸受２３，２４にはシャフト１４が挿入されており、ホルダ２１から突出するシャフト１４の先端部にはピニオン２５が圧入されている。

【0013】

プリント基板１６には３つの磁気センサ３０，３１，３２が実装されており、このプリント基板１６はベース部材１２とステータ２０との間に設けられている。また、プリント基板１６とステータ２０との間には、プリント基板１６の一部を覆う絶縁シート３３が設けられている。なお、ベース部材１２には複数の凹部３４が形成されており、ステータ２０には凹部３４に噛み合う複数の凸部３５が形成されている。また、ベース部材１２には係合溝３６が形成されており、カバー部材１１には係合溝３６に噛み合う係合爪３７が形成されている。

【0014】

＜ロータ＞
図２および図３に示すように、ロータ１５は、シャフト１４が固定されたロータハブ４０を有している。また、ロータ１５は、ロータハブ４０の外周面に固定された磁性材料からなる環状のロータコア４１と、ロータコア４１の外周面に固定された複数の永久磁石４２からなる磁石群４３と、を有している。図３に示すように、複数の永久磁石４２のそれぞれは、ロータ１５の軸方向Ｄ１の一方に位置する第１端面４４と、ロータ１５の軸方向Ｄ１の他方に位置する第２端面４５と、を有している。永久磁石４２の第１端面４４は、プリント基板１６に対向する永久磁石４２の表面、つまり磁気センサ３０～３２側の表面である。

【0015】

図示する例では、ロータ１５の周方向Ｄ２に並べられた１０個の永久磁石４２によって、磁石群４３が構成されている。なお、１０個の永久磁石４２によって磁石群４３を構成しているが、これに限られることはなく、磁石群４３を構成する永久磁石４２の個数を変更しても良い。

【0016】

＜ステータ＞
ステータ２０は、積層された複数の電磁鋼板からなるステータコア５０を有している。また、ステータ２０は、ステータコア５０の各ティース５１に巻き付けられるステータコイル５２を有している。ステータコイル５２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルによって構成されている。図３に示すように、ティース５１とステータコイル５２との間には、絶縁材料からなるインシュレータ５３が設けられている。後述する制御系６０からステータコイル５２に三相交流電流を供給することにより、ステータ２０に回転磁界を発生させることができる。なお、図示する例では、ステータコア５０に１２個のティース５１およびスロット５４を形成しているが、これに限られることはなく、ステータコア５０に形成されるティース５１およびスロット５４の個数を変更しても良い。

【0017】

＜制御系＞
電動モータ１０の制御系６０について説明する。図４は電動モータ１０に設けられる制御系６０の一例を示す図である。また、図５Ａはベース部材１２に対するロータ１５の組付過程を示す斜視図であり、図５Ｂはベース部材１２に組み付けられたロータ１５を示す斜視図である。図６は図５Ｂの矢印VI方向からロータ１５および磁気センサ３０～３２を示す図である。なお、以下の説明では、複数の永久磁石４２について詳細に説明するため、符号４２を用いて永久磁石を説明する他に、符号４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，４２ｊを用いて永久磁石を説明する。

【0018】

図４に示すように、電動モータ１０の制御系６０は、磁界検出装置６１、増幅装置６２、位置算出装置６３、減算器６４、制御装置６５および駆動装置６６を有している。本実施形態において、磁界検出装置６１、増幅装置６２、位置算出装置６３、減算器６４、制御装置６５および駆動装置６６は、プリント基板１６や図示しない他の制御基板にハードウェアやソフトウェアとして実装される。

【0019】

磁界検出装置６１は、磁界の強さつまり磁界強度を検出する３つの磁気センサ３０，３１，３２を有している。各磁気センサ３０～３２は、ロータ１５に設けられた磁石群４３の近傍に配置されている。図５Ａ、図５Ｂおよび図６に示すように、各磁気センサ３０～３２は、磁石群４３の内周部の近傍に配置されている。また、プリント基板１６に実装される３つの磁気センサ３０，３１，３２は、磁石群４３に沿って周方向Ｄ２に等間隔で配置されている。なお、磁界変化を電気信号に変換して出力する磁気センサ３０～３２として、例えば、ホール素子や磁気抵抗効果素子を用いることが可能である。本実施形態においては、磁気センサ３０～３２としてホール素子が用いられている。

【0020】

図６に示すように、ロータ１５に設けられる永久磁石４２ａ～４２ｊのそれぞれは、内周面と外周面との磁極が互いに異なるように着磁されている。また、複数の永久磁石４２ａ～４２ｊのうち互いに隣接する一対の永久磁石においては、それぞれの外周面の磁極が互いに異なるように着磁されるとともに、それぞれの内周面の磁極が互いに異なるように着磁されている。つまり、図６の拡大部分に示すように、永久磁石４２ｃの外周面にＮ極が現れている場合には、永久磁石４２ｃの内周面にＳ極が現れている。また、永久磁石４２ｃの外周面にＮ極が現れている場合には、これに隣接する永久磁石４２ｂ，４２ｄの外周面にＳ極が現れている。同様に、永久磁石４２ｃの内周面にＳ極が現れている場合には、これに隣接する永久磁石４２ｂ，４２ｄの内周面にＮ極が現れている。

【0021】

これらの永久磁石４２ａ～４２ｊを備えたロータ１５が回転すると、磁石群４３の近傍に位置する磁気センサ３０～３２は周期的な磁界変化を検出する。つまり、各磁気センサ３０～３２は、互いに隣接する一対の永久磁石からなる磁石対の磁界変化を検出し、この磁界変化に起因する差動信号を出力する。後述するように、磁気センサ３０の差動信号に基づくＵ相信号Ｈｕ１、磁気センサ３１の差動信号に基づくＶ相信号Ｈｖ１、磁気センサ３２の差動信号に基づくＷ相信号Ｈｗ１は、互いに電気角で１２０°位相のずれた信号となっている。なお、各磁気センサ３０～３２が磁界変化を検出する磁石対として、永久磁石４２ａ，４２ｂからなる磁石対Ｍ１があり、永久磁石４２ｃ，４２ｄからなる磁石対Ｍ２があり、永久磁石４２ｅ，４２ｆからなる磁石対Ｍ３があり、永久磁石４２ｇ，４２ｈからなる磁石対Ｍ４があり、永久磁石４２ｉ，４２ｊからなる磁石対Ｍ５がある。

【0022】

磁気センサ３０から出力された差動信号は、増幅装置６２を介してアナログ信号であるＵ相信号Ｈｕ０に変換される。磁気センサ３１から出力された差動信号は、増幅装置６２を介してアナログ信号であるＶ相信号Ｈｖ０に変換される。磁気センサ３２から出力された差動信号は、増幅装置６２を介してアナログ信号であるＷ相信号Ｈｗ０に変換される。なお、本実施形態において、磁気センサ３０からの出力信号をＵ相と記載し、磁気センサ３１からの出力信号をＶ相と記載し、磁気センサ３２からの出力信号をＷ相と記載する。

【0023】

位置算出装置６３は、Ｕ相信号Ｈｕ０、Ｖ相信号Ｈｖ０およびＷ相信号Ｈｗ０に基づいて、ロータ１５の回転位置つまり回転角度を算出する処理装置である。位置算出装置６３は、変換部６７、演算部６８および記憶部６９を有している。変換部６７は、アナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有している。つまり、変換部６７は、アナログ信号のＵ相信号Ｈｕ０をデジタル信号のＵ相信号Ｈｕ１に変換する。変換部６７は、アナログ信号のＶ相信号Ｈｖ０をデジタル信号のＶ相信号Ｈｖ１に変換する。変換部６７は、アナログ信号のＷ相信号Ｈｗ０をデジタル信号のＷ相信号Ｈｗ１に変換する。

【0024】

後述するように、位置算出装置６３の演算部６８は、Ｕ相信号Ｈｕ１、Ｖ相信号Ｈｖ１およびＷ相信号Ｈｗ１の大小関係に基づいて、現在のロータ回転角に対応するセクションを電気角で１周期の範囲から特定する。また、位置算出装置６３の演算部６８は、記憶部６９から取得した区間波形の特徴量に基づいて、現在のロータ回転角に対応するセクションを機械角で１周期の範囲から特定する。そして、位置算出装置６３の演算部６８は、各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１のデジタル積算値に基づいて、現在のロータ回転位置つまりロータ回転角を推定する。

【0025】

また、制御系６０の減算器６４には、位置算出装置６３から現在のロータ回転角が入力されるとともに、外部装置７０からロータ１５の位置指令値が入力される。減算器６４は、ロータ回転角と位置指令値との偏差を制御装置６５に出力する。制御装置６５は、偏差に基づいてモータ駆動用の電圧指令値を生成し、この電圧指令値を駆動装置６６に出力する。インバータ等からなる駆動装置６６は、電圧指令値に基づいて三相交流電流を生成し、この三相交流電流をステータコイル５２に供給する。これにより、外部装置７０からの位置指令値に合わせてロータ１５を回転させることができる。

【0026】

＜ロータ回転角の算出手順の概要＞
位置算出装置６３によるロータ回転角の算出手順の一例について簡単に説明する。なお、ロータ回転角の算出手順については、以下の算出手順に限られることはなく、他の算出手順を用いても良いことはいうまでもない。図７および図８は、ロータ回転時におけるＵ相信号Ｈｕ１、Ｖ相信号Ｈｖ１およびＷ相信号Ｈｗ１の一例を示す図である。図７には電気角で１周期分の信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１が示されており、図８には機械角で１周期分の信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１が示されている。

【0027】

図７に示すように、各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１には、基準値（０）と交差するゼロクロス点が存在するとともに、各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１が互いに交差する交点が存在する。そして、各ゼロクロス点と各交点との間が、セクションＳ１～Ｓ１２として設定される。つまり、電気角で１周期分の範囲においては、１２分割されたセクションＳ１～Ｓ１２が設定される。これら複数のセクションＳ１～Ｓ１２のうち、現在のロータ回転角に対応するセクションについては、各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１の大きさに基づき判定可能である。例えば、Ｖ相信号Ｈｖ１がＷ相信号Ｈｗ１よりも大きく、Ｗ相信号Ｈｗ１がＵ相信号Ｈｕ１よりも大きく、かつＷ相信号Ｈｗ１が基準値（０）よりも大きい場合には、符号αで示すように、現在のロータ回転角がセクションＳ１０であると判定される。

【0028】

ところで、図６に示すように、ロータ１５には５つの磁石対Ｍ１～Ｍ５が設けられることから、図８に示すように、機械角で１周期分の信号波形には、電気角で５周期分Ｅ１～Ｅ５の信号波形が含まれている。つまり、ロータ回転角がセクションＳ１０であると判定された場合であっても、図８に符号αで示すように、磁石対Ｍ１～Ｍ５毎にセクションＳ１０が存在するため、５つのセクションＳ１０から現在のセクションＳ１０を特定することが必要である。そこで、位置算出装置６３は、記憶部６９から取得した区間波形の特徴量に基づいて、５つのセクションＳ１０から現在のセクションＳ１０を特定する。これにより、現在のロータ回転角が含まれるセクションＳ１０を特定することができ、直近のゼロクロス点までのデジタル積算値に現在のデジタル値を加算することにより、現在のロータ回転角を算出することができる。

【0029】

位置算出装置６３の記憶部６９に格納される区間波形の特徴量は、製造過程で電動モータ１０毎に学習させた区間波形の特徴量、つまり電動モータ１０毎に相違する区間波形の特徴量である。この区間波形の特徴量として、例えば、磁界強度の検出値を三相二相変換して得られる合成ベクトルの長さを用いることができる。前述したように、各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１の波形には、ロータ回転角に応じた固有の特徴が存在している。しかしながら、信号波形に存在する固有の特徴は、センサ特性やセンサ位置等の様々な要因によって定まるものであることから、偶然に、信号波形の特徴が互いに似てしまう虞がある。つまり、互いに異なるロータ回転角において信号波形の特徴が互いに似ていた場合には、前述のセクションＳ１～Ｓ１２を特定することが困難であり、ロータ回転角の算出精度を低下させてしまう虞がある。

【0030】

そこで、後述するように、本実施形態の電動モータ１０においては、ロータ回転角の算出精度を高める観点から、ロータ１５の磁石群４３に対して局所的な減磁部を設けている。このように、磁石群４３に対して局所的な減磁部を設けることにより、各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１の波形に対して、ロータ回転角に応じた固有の特徴を与えることができる。

【0031】

＜モータ製造工程＞
一実施形態に係る電動モータ１０の製造方法つまり製造工程について説明する。図９は電動モータ１０の製造工程の一例を示す図である。図９に示すように、電動モータ１０の製造工程として、ロータハブ４０の外周面にロータコア４１を取り付けるとともに、ロータコア４１の外周面に複数の永久磁石４２を取り付けるロータ組立工程Ｓ１００がある。また、電動モータ１０の製造工程として、ロータ１５の磁石群４３に対してレーザ照射を行うレーザ照射工程（加熱工程）Ｓ１１０がある。

【0032】

また、電動モータ１０の製造工程として、電磁鋼板を積層してステータコア５０を形成するとともに、ステータコア５０にステータコイル５２を巻き付けるステータ組立工程Ｓ１２０がある。さらに、電動モータ１０の製造工程として、ベース部材１２に、プリント基板１６、ステータ２０およびロータ１５を取り付けるモータ組立工程（組付工程）Ｓ１３０がある。このモータ組立工程Ｓ１３０が、ハウジング１３のベース部材１２にプリント基板（基板）１６およびロータ１５を組み付ける組付工程に相当する。また、図５Ａおよび図５Ｂに示されるように、モータ組立工程Ｓ１３０においては、ロータ１５に設けられる磁石群４３が磁気センサ３０～３２の近傍に配置され、後述する減磁部を備えた永久磁石４２の表面４４をプリント基板１６に対向させている。

【0033】

＜レーザ照射工程＞
図１０はレーザ照射工程の実行状況の一例を示す図である。また、図１１はレーザ光が照射されたロータ１５を第１端面４４側から示す図であり、図１２はレーザ光が照射されたロータ１５を回転させたときのＵ相信号Ｈｕ１の一例を示す図である。なお、図１２には機械角で１周期分のＵ相信号Ｈｕ１が示されている。

【0034】

図１０に示すように、レーザ照射工程Ｓ１１０においては、ロータ１５の磁石群４３に向けてレーザ光を照射するレーザ照射装置８０が使用される。レーザ照射装置８０は、ロータ１５を所定角度で回転させて位置決めする位置決め部８１と、レーザ発振器８２からレーザ光を照射するレーザ照射部８３と、を有している。このようなレーザ照射装置８０を用いることにより、磁石群４３はレーザ光の照射によって局所的に加熱される。つまり、磁石群４３を構成する永久磁石４２の表面４４は局所的に加熱され、永久磁石４２の表面４４には局所的なレーザ照射痕が形成される。永久磁石４２のレーザ照射痕およびその近傍においては、加熱による減磁や消磁によって磁束密度が低下している。図１１の拡大部分に示すように、永久磁石４２の表面４４には、レーザ照射痕（加熱痕）８５を含む局所的な減磁部８６が形成されている。この減磁部８６は、磁気センサ３０～３２側の表面である永久磁石４２の第１端面４４に設けられており、第１端面４４の逆側に位置する第２端面４５には設けられていない。

【0035】

なお、前述の説明では、レーザ光を照射することで永久磁石４２を局所的に減磁させているが、これに限られることはなく、例えば、高温の物体を永久磁石４２に接触または接近させても良い。このように、高温の物体によって永久磁石４２を加熱した場合であっても、永久磁石４２に減磁部８６を形成することができる。この場合には、減磁部８６の加熱痕として、例えば、永久磁石４２のコーティングが熱を受けて変化する加熱痕が残ると考えられる。

【0036】

＜減磁部および信号特徴＞
以下の説明では、複数の減磁部８６について詳細に説明するため、符号８６を用いて減磁部を説明する他に、符号ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，ａ７，ａ８，ａ９，ａ１０，ａ１１，ａ１２，ａ１３，ａ１４，ａ１５，ａ１６，ａ１７，ａ１８，ａ１９，ａ２０を用いて減磁部を説明する。

【0037】

図１１に示すように、磁石群４３を構成する永久磁石４２ａ～４２ｊのそれぞれには、２つの減磁部８６が設けられている。このように、永久磁石４２ａ～４２ｊを局所的に減磁させることにより、前述した各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１の波形に対して、ロータ回転角に応じた固有の特徴を与えることができる。つまり、図１１に示すように、永久磁石４２ａ～４２ｊに減磁部ａ１～ａ２０を設けた場合には、図１２に示すように、Ｕ相信号Ｈｕ１の波形に特徴ｂ１～ｂ２０を与えることができる。これにより、前述したセクションの判定精度を高めることができ、ロータ回転角の算出精度を高めることができる。なお、図１２に示した破線は、磁石群４３が減磁部ａ１～ａ２０を備えていない場合のＵ相信号Ｈｕ１である。

【0038】

図示する例では、減磁部ａ１によって特徴ｂ１が与えられ、減磁部ａ２によって特徴ｂ２が与えられ、減磁部ａ３によって特徴ｂ３が与えられ、減磁部ａ４によって特徴ｂ４が与えられる。また、減磁部ａ５によって特徴ｂ５が与えられ、減磁部ａ６によって特徴ｂ６が与えられ、減磁部ａ７によって特徴ｂ７が与えられ、減磁部ａ８によって特徴ｂ８が与えられる。また、減磁部ａ９によって特徴ｂ９が与えられ、減磁部ａ１０によって特徴ｂ１０が与えられ、減磁部ａ１１によって特徴ｂ１１が与えられ、減磁部ａ１２によって特徴ｂ１２が与えられる。また、減磁部ａ１３によって特徴ｂ１３が与えられ、減磁部ａ１４によって特徴ｂ１４が与えられ、減磁部ａ１５によって特徴ｂ１５が与えられ、減磁部ａ１６によって特徴ｂ１６が与えられる。また、減磁部ａ１７によって特徴ｂ１７が与えられ、減磁部ａ１８によって特徴ｂ１８が与えられ、減磁部ａ１９によって特徴ｂ１９が与えられ、減磁部ａ２０によって特徴ｂ２０が与えられる。なお、図１２にはＵ相信号Ｈｕ１のみが示されているが、Ｖ相信号Ｈｖ１やＷ相信号Ｈｗ１についても、減磁部ａ１～ａ２０に起因する特徴が与えられる。

【0039】

＜減磁部の磁束密度＞
図１２に示すように、Ｕ相信号Ｈｕ１の波形に特徴ｂ１～ｂ２０が与えられているが、これらの各特徴ｂ１～ｂ２０は互いに相違している。つまり、減磁部ａ１～ａ２０毎にレーザ光の出力や照射時間が変更されており、各減磁部ａ１～ａ２０の磁束密度は互いに相違している。換言すれば、磁石群４３には第１減磁部と第２減磁部とが設けられており、第１減磁部と第２減磁部との磁束密度は互いに相違している。すなわち、減磁部ａ１～ａ２０から２つの減磁部を選択した場合に、一方の減磁部が第１減磁部に相当し、他方の減磁部が第２減磁部に相当する。例えば、減磁部ａ１が第１減磁部に相当し、減磁部ａ２が第２減磁部に相当する。また、例えば、減磁部ａ１が第１減磁部に相当し、減磁部ａ３が第２減磁部に相当する。

【0040】

前述したように、各減磁部ａ１～ａ２０の磁束密度を互いに相違させることにより、信号波形に固有の特徴を与えることができるため、ロータ回転角の算出精度を高めることが可能である。なお、前述の説明では、全ての減磁部ａ１～ａ２０の磁束密度を互いに相違させているが、これに限られることはなく、減磁部ａ１～ａ２０のうちの一部の減磁部の磁束密度を互いに一致させても良く、全ての減磁部ａ１～ａ２０の磁束密度を互いに一致させても良い。また、磁石群４３に設けられる減磁部の数、大きさ、位置および磁束密度については、要求されるロータ回転角の算出精度や適用されるロータ回転角の算出方法に応じて、適宜変更されることはいうまでもない。

【0041】

＜減磁部の位置＞
図１１に示した例では、各永久磁石４２における周方向Ｄ２の端部に減磁部ａ１～ａ２０を形成しているが、この減磁部ａ１～ａ２０は磁極の境界位置から電気角で±３０°つまり±３０［ｄｅｇＥ］に含めることが望ましい。ここで、図１３はレーザ光が照射された他のロータ１００を第１端面４４側から示す図であり、図１４はレーザ光が照射された他のロータ１００を回転させたときのＵ相信号Ｈｕ１の一例を示す図である。なお、図１４には機械角で１周期分のＵ相信号Ｈｕ１が示されている。

【0042】

前述した項目「ロータ回転角の算出手順の概要」で説明したように、現在のロータ回転角が含まれるセクションＳ１～Ｓ１２を特定する際には、区間波形の特徴量を比較判定することで何れかのセクションが特定される。ここで、図７に符号αで示すように、区間波形とはゼロクロス点と交点との間の波形であり、この区間波形に特徴を与えることが求められている。つまり、図７に示した所定範囲Ｘ１内に含まれる信号波形に特徴を与えることにより、ロータ回転角の算出精度を高めることが可能である。なお、所定範囲Ｘ１とは、各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１の各交点の近傍に配置された一対の境界線によって区画される範囲である。ところで、図７に示すように、電気角で１周期分の範囲においては、１２分割されたセクションＳ１～Ｓ１２が設定される。つまり、約３０［ｄｅｇＥ］毎にセクションＳ１～Ｓ１２が切り替わることから、減磁部ａ１～ａ２０を磁極の境界位置Ｐ１から±３０［ｄｅｇＥ］に含めることにより、所定範囲Ｘ１内の区間波形に特徴を与えることができる。

【0043】

図１３に示すように、ロータ１００の磁石群４３を構成する永久磁石４２ｂには、減磁部ａ３０が設けられている。この減磁部ａ３０の少なくとも一部は、磁極の切り替わり位置である境界位置Ｐ１から±３０［ｄｅｇＥ］に含まれている。これにより、図１４に示すように、特徴ｂ３０の一部が所定範囲Ｘ１に含まれるように、Ｕ相信号Ｈｕ１に対して特徴ｂ３０を与えることができる。また、図１３に示すように、ロータ１００の磁石群４３を構成する永久磁石４２ｆには、減磁部ａ３１が設けられている。この減磁部ａ３１の少なくとも一部は、境界位置Ｐ１から±３０［ｄｅｇＥ］に含まれている。これにより、図１４に示すように、特徴ｂ３１の一部が所定範囲Ｘ１に含まれるように、Ｕ相信号Ｈｕ１に対して特徴ｂ３１を与えることができる。このように、所定範囲Ｘ１内の区間波形に特徴ｂ３０，ｂ３１を与えることができるため、ロータ回転角の算出精度を高めることができる。

【0044】

前述の説明では、減磁部ａ３０，ａ３１を境界位置Ｐ１から±３０［ｄｅｇＥ］に含めているが、これに限られることはなく、境界位置Ｐ１から±３０［ｄｅｇＥ］を外れた位置に減磁部を設けても良い。図１３に示すように、ロータ１００の磁石群４３を構成する永久磁石４２ｄには、減磁部ａ３２が設けられている。減磁部ａ３２の位置は、境界位置Ｐ１から±３０［ｄｅｇＥ］を外れた位置である。この場合であっても、レーザ光の出力等を制御して磁束密度を調整することにより、図１４に示すように、特徴ｂ３２の一部が所定範囲Ｘ１に含まれるように、Ｕ相信号Ｈｕ１に対して特徴ｂ３２を与えることができる。このように、所定範囲Ｘ１内の区間波形に特徴ｂ３２を与えることができるため、ロータ回転角の算出精度を高めることができる。

【0045】

＜他実施形態＞
図１１に示した例では、磁石群４３を構成する全ての永久磁石４２ａ～４２ｊが減磁部ａ１～ａ２０を有しているが、これに限られることはなく、永久磁石４２ａ～４２ｊの少なくとも何れか１つに減磁部が設けられていれば良い。ここで、図１５および図１６はレーザ光が照射された他のロータ２００，３００を第１端面４４側から示す図である。

【0046】

図１５に示すように、ロータ２００の磁石群４３を構成する永久磁石４２ｃには、１つのレーザ照射痕からなる減磁部ａ４０が設けられている。このように、磁石群４３を構成する複数の永久磁石４２ａ～４２ｊのうち、一部の永久磁石４２ａ，４２ｂ，４２ｄ～４２ｊに減磁部が形成されていない場合であっても、各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１の波形に対して、ロータ回転角に応じた固有の特徴を与えることができる。これにより、ロータ回転角の算出精度を高めることができる。

【0047】

図１６に示すように、ロータ３００の磁石群４３を構成する永久磁石４２ａ，４２ｃ，４２ｅ，４２ｇ，４２ｉのそれぞれには、１つのレーザ照射痕からなる減磁部ａ５０，ａ５１，ａ５２，ａ５３，ａ５４が設けられている。このように、磁石群４３を構成する複数の永久磁石４２ａ～４２ｊのうち、一部の永久磁石４２ｂ，４２ｄ，４２ｆ，４２ｈ，４２ｊに減磁部が形成されていない場合であっても、各信号Ｈｕ１，Ｈｖ１，Ｈｗ１の波形に対して、ロータ回転角に応じた固有の特徴を与えることができる。これにより、ロータ回転角の算出精度を高めることができる。

【0048】

なお、ロータ３００の磁石群４３に設けられる減磁部ａ５０，ａ５１，ａ５２，ａ５３，ａ５４については、磁束密度が互いに同一であっても良く、磁束密度が互いに異なっていても良い。また、磁石群４３に設けられる減磁部ａ５０，ａ５１，ａ５２，ａ５３，ａ５４の数、大きさ、位置および磁束密度については、要求されるロータ回転角の算出精度や適用されるロータ回転角の算出方法に応じて、適宜変更されることはいうまでもない。

【0049】

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。図示する例では、所定範囲Ｘ１内に含まれる特徴を信号波形に付与しているが、信号波形における特徴の付与箇所としては所定範囲Ｘ１に限られることはなく、ロータ回転角の算出方法に応じて適宜変更されることはいうまでもない。また、前述の説明では、永久磁石４２の第１端面４４に減磁部を形成しているが、これに限られることはなく、永久磁石４２の他の部位に減磁部８６を形成しても良い。例えば、磁石群４３の径方向外側に磁気センサが配置されている場合には、永久磁石４２の外周面に減磁部を形成することが望ましい。図１０に示した例では、ロータ１５に磁石群４３を取り付けた状態のもとで、永久磁石４２の第１端面４４を加熱しているが、これに限られることはない。例えば、永久磁石４２に減磁部８６を形成した後に、ロータ１５に対して永久磁石４２を取り付けても良い。

【0050】

前述の説明では、電動モータ１０に３つの磁気センサ３０，３１，３２を設けているが、これに限られることはなく、電動モータ１０に２つの磁気センサを設けても良く、電動モータ１０に４つ以上の磁気センサを設けても良い。図３および図６に示した例では、永久磁石４２の第１端面４４に対して、磁気センサ３０～３２の一部を対向させているが、これに限られることはない。磁気センサ３０～３２による磁界強度の検出が可能であれば、永久磁石４２の第１端面４４に対向させずに磁気センサ３０～３２を配置しても良い。

【符号の説明】

【0051】

１０…電動モータ、１１…カバー部材、１２…ベース部材、１３…ハウジング、１４…シャフト、１５…ロータ、１６…フレキシブルプリント基板（基板）、２０…ステータ、２１…ホルダ、２２…スプリングワッシャ、２３，２４…軸受、２５…ピニオン、３０～３２…磁気センサ、３３…絶縁シート、３４…凹部、３５…凸部、３６…係合溝、３７…係合爪、４０…ロータハブ、４１…ロータコア、４２，４２ａ～４２ｊ…永久磁石、４３…磁石群、４４…第１端面（表面）、４５…第２端面、５０…ステータコア、５１…ティース、５２…ステータコイル、５３…インシュレータ、５４…スロット、６０…制御系、６１…磁界検出装置、６２…増幅装置、６３…位置算出装置、６４…減算器、６５…制御装置、６６…駆動装置、６７…変換部、６８…演算部、６９…記憶部、７０…外部装置、８０…レーザ照射装置、８１…位置決め部、８２…レーザ発振器、８３…レーザ照射部、８５…レーザ照射痕（加熱痕）、８６，ａ１～ａ２０，ａ３０～ａ３２，ａ５０～ａ５４…減磁部（第１減磁部，第２減磁部）、ａ４０…減磁部、１００，２００，３００…ロータ、Ｍ１～Ｍ５…磁石対、Ｓ１～Ｓ１２…セクション、Ｓ１００…ロータ組立工程、Ｓ１１０…レーザ照射工程（加熱工程）、Ｓ１２０…ステータ組立工程、Ｓ１３０…モータ組立工程（組付工程）

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】