特許 7418146 回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-11

(45)【発行日】2024-01-19

(54)【発明の名称】回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/215 20160101AFI20240112BHJP

【ＦＩ】

H02K11/215

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023568178

(86)(22)【出願日】2023-02-13

(86)【国際出願番号】 JP2023004698

【審査請求日】2023-11-02

(31)【優先権主張番号】P 2022026265

(32)【優先日】2022-02-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】599161580

【氏名又は名称】株式会社デンソートリム

(74)【代理人】

【識別番号】100096998

【弁理士】

【氏名又は名称】碓氷 裕彦

(74)【代理人】

【識別番号】100170689

【弁理士】

【氏名又は名称】金 順姫

(72)【発明者】

【氏名】小寺 優太

(72)【発明者】

【氏名】由利 侑弥

(72)【発明者】

【氏名】安藤 朗義

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－３４７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４４８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１０３６１９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ１１／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周方向に永久磁石を複数配置し、シャフトと共に回転するロータと、
複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを備え、前記ティース部の径方向外方端部が前記永久磁石と対向するステータと、
前記複数のコイルの隣接するコイル間に前記永久磁石と対向して配置されて前記永久磁石の磁束を検知するホールセンサと、
センサ基板と、
このセンサ基板と前記ホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、
この保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサを収納するセンサケースとを備え、
前記ホールセンサ及び前記保持部は前記センサ基板より前記永久磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、
前記センサケースには、前記ホールセンサ及び前記保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、
前記ホールセンサ及び前記保持部は、前記鞘部内に第１方向に挿入して配置され、
前記鞘部の内面には第１方向と周方向で直交する第２方向の面及び前記鞘部の第１方向と径方向で直交する第４方向の面の少なくともいずれかの面に、前記ホールセンサが当接する周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面、及び前記周方向当接面より前記センサ基板側に向けて第２方向側に傾斜し前記ホールセンサが前記鞘部の内面に第１方向に挿入される際にまず当接して前記ホールセンサを前記周方向当接面にガイドする周方向ガイド面及び前記径方向当接面より前記センサ基板側に向け第４方向側に傾斜し前記ホールセンサが前記鞘部の内面に第１方向に挿入される際にまず当接して前記ホールセンサを前記径方向当接面にガイドする径方向ガイド面の少なくともいずれかのガイド面を形成して前記ホールセンサが前記鞘部の内面に第1方向に挿入される際に前記鞘部と前記ホールセンサとの位置関係を定め、
前記鞘部の第２方向とは周方向に逆方向となる第３方向の当接対向面及び第４方向とは径方向に逆方向となる第５方向の当接対向面の少なくともいずれかの対向面と前記ホールセンサとの間には、ホールセンサが当接面に当接した状態で周方向間隙及び径方向間隙の少なくともいずれかの間隙が形成され、
前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサが前記センサケースに収納された状態で、前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサは樹脂材料で固定される回転電機。

【請求項2】

周方向に永久磁石を複数配置し、シャフトと共に回転するロータと、
複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを備え、前記ティース部の径方向外方端部が前記永久磁石と対向するステータと、
前記複数のコイルの隣接するコイル間に前記永久磁石と対向して配置されて前記永久磁石の磁束を検知するホールセンサと、
センサ基板と、
このセンサ基板と前記ホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、
この保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサを収納するセンサケースとを備え、
前記ホールセンサ及び前記保持部は前記センサ基板より前記永久磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、
前記センサケースには、前記ホールセンサ及び前記保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、
前記ホールセンサ及び前記保持部は、前記鞘部内に第１方向に挿入して配置され、
前記鞘部の第１方向と周方向で直交する第２方向の面及び前記鞘部の第１方向と径方向で直交する第４方向の面の少なくともいずれかの面に、前記ホールセンサが当接する周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面、及び前記周方向当接面より前記センサ基板側に向けて第２方向側に傾斜し前記ホールセンサが第１方向に挿入される際に前記周方向当接面にガイドする周方向ガイド面及び前記径方向当接面より前記センサ基板側に向け第４方向側に傾斜し前記ホールセンサが第１方向に挿入される際に前記径方向当接面にガイドする径方向ガイド面の少なくともいずれかのガイド面を形成し、
前記鞘部の第２方向とは周方向に逆方向となる第３方向の当接対向面及び第４方向とは径方向に逆方向となる第５方向の当接対向面の少なくともいずれかの対向面と前記ホールセンサとの間には、ホールセンサが当接面に当接した状態で周方向間隙及び径方向間隙の少なくともいずれかの間隙が形成され、
前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサが前記センサケースに収納された状態で、前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサは樹脂材料で固定され、
前記鞘部の第２方向の面と第３方向の周方向面及び第４方向と第５方向の径方向面の少なくともいずれかの面は、中心線を挟んで周方向に略左右対称に形成され、
前記ホールセンサが前記周方向当接面及び前記径方向当接面の少なくともいずれかの当接面に当接した状態では、前記ホールセンサは前記鞘部の中心線より第２方向及び第４方向の少なくともいずれかの側に位置している回転電機。

【請求項3】

周方向に永久磁石を複数配置し、シャフトと共に回転するロータと、
複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを備え、前記ティース部の径方向外方端部が前記永久磁石と対向するステータと、
前記複数のコイルの隣接するコイル間に前記永久磁石と対向して配置されて前記永久磁石の磁束を検知するホールセンサと、
センサ基板と、
このセンサ基板と前記ホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、
この保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサを収納するセンサケースとを備え、
前記ホールセンサ及び前記保持部は前記センサ基板より前記永久磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、
前記センサケースには、前記ホールセンサ及び前記保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、
前記ホールセンサ及び前記保持部は、前記鞘部内に第１方向に挿入して配置され、
前記鞘部の第１方向と周方向で直交する第２方向の面及び前記鞘部の第１方向と径方向で直交する第４方向の面の少なくともいずれかの面に、前記ホールセンサが当接する周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面、及び前記周方向当接面より前記センサ基板側に向けて第２方向側に傾斜し前記ホールセンサが第１方向に挿入される際に前記周方向当接面にガイドする周方向ガイド面及び前記径方向当接面より前記センサ基板側に向け第４方向側に傾斜し前記ホールセンサが第１方向に挿入される際に前記径方向当接面にガイドする径方向ガイド面の少なくともいずれかのガイド面を形成し、
前記鞘部の第２方向とは周方向に逆方向となる第３方向の当接対向面及び第４方向とは径方向に逆方向となる第５方向の当接対向面の少なくともいずれかの対向面と前記ホールセンサとの間には、ホールセンサが当接面に当接した状態で周方向間隙及び径方向間隙の少なくともいずれかの間隙が形成され、
前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサが前記センサケースに収納された状態で、前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサは樹脂材料で固定され、
前記ホールセンサの外周には、前記ホールセンサと共に前記鞘部に挿入される当接部材が配置され、
この当接部材は第２方向及び第４方向の少なくともいずれかの方向の厚みが異なる複数の部材から選択された部材である回転電機。

【請求項4】

周方向に永久磁石を複数配置し、シャフトと共に回転するロータと、
複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを備え、前記ティース部の径方向外方端部が前記永久磁石と対向するステータと、
前記複数のコイルの隣接するコイル間に前記永久磁石と対向して配置されて前記永久磁石の磁束を検知するホールセンサと、
センサ基板と、
このセンサ基板と前記ホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、
この保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサを収納するセンサケースとを備え、
前記ホールセンサ及び前記保持部は前記センサ基板より前記永久磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、
前記センサケースには、前記ホールセンサ及び前記保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、
前記ホールセンサ及び前記保持部は、前記鞘部内に第１方向に挿入して配置され、
前記鞘部の第１方向と周方向で直交する第２方向の面及び前記鞘部の第１方向と径方向で直交する第４方向の面の少なくともいずれかの面に、前記ホールセンサが当接する周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面を形成すると共に、この当接面を第１方向に向かうにつれて角度が変化するねじり面に形成し、
前記鞘部の第２方向とは周方向に逆方向となる第３方向の当接対向面及び第４方向とは径方向に逆方向となる第５方向の当接対向面の少なくともいずれかの対向面と前記ホールセンサとの間には、ホールセンサが当接面に当接した状態で周方向間隙及び径方向間隙の少なくともいずれかの間隙が形成され、
前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサが前記センサケースに収納された状態で、前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサは樹脂材料で固定される回転電機。

【請求項5】

周方向に永久磁石を複数配置し、シャフトと共に回転するロータと、
複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを備え、前記ティース部の径方向外方端部が前記永久磁石と対向するステータと、
前記複数のコイルの隣接するコイル間に前記永久磁石と対向して配置されて前記永久磁石の磁束を検知するホールセンサと、
センサ基板と、
このセンサ基板と前記ホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、
この保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサを収納するセンサケースとを備え、
前記ホールセンサ及び前記保持部は前記センサ基板より前記永久磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、
前記センサケースには、前記ホールセンサ及び前記保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、
前記ホールセンサ及び前記保持部は、前記鞘部内に第１方向に挿入して配置され、
前記保持部は、前記センサ基板及び前記ホールセンサとは別部材の保持部材として形成され、前記保持部材は第１方向の長さの異なる複数の部材から選択された部材であり、第1方向の長さの異なる複数の前記保持部材から選択した前記保持部材を用いることで前記ホールセンサの第1方向の位置を調整することができ、
前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサが前記センサケースに収納された状態で、前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサは樹脂材料で固定される回転電機。

【請求項6】

前記センサ基板には、ケース係止穴が形成され、
前記センサケースには、このケース係止穴と係合して第１方向の抜け止めを行うケーススナップフィットが形成され、
前記ケース係止穴は、前記ケーススナップフィットが第２方向及び第３方向の周方向及び第４方向と第５方向の径方向の少なくともいずれかの方向に移動可能な長穴である請求項１ないし５のいずれかに記載の回転電機。

【請求項7】

前記シャフトは、内燃機関の駆動力を受けて回転し、
前記コイルは、三相に巻線されており、
前記ホールセンサは、前記内燃機関の基準位置を測定するホールセンサと、三相の巻線の出力位相を検知するホールセンサとの、複数のホールセンサであり、
前記センサケースは、複数のホールセンサに対応した鞘部を備える請求項１ないし５のいずれかに記載の回転電機。

【請求項8】

前記ホールセンサは単一であり、前記鞘部も単一である請求項１ないし５のいずれかに記載の回転電機。

【請求項9】

第１方向の厚さの異なる複数の部材から選択されるシムを用い、このシムを前記センサケースと前記センサ基板との間に配置する請求項４又は請求項５に記載の回転電機。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

この出願は、２０２２年２月２３日に日本に出願された特許出願第２０２２－０２６２６５を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。

【技術分野】

【0002】

本明細書の記載は回転電機に関し、例えば二輪車の発電機や始動機として使用して有用である。

【背景技術】

【0003】

二輪車の発電機や始動機として使用可能な回転電機として、三相のブラシレスモータを用い、ロータに設けられた磁石の磁束変化よりロータの回転位置を検出したり、内燃機関の点火制御のための基準位置信号を用いたりすることは、特許文献１や特許文献２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６１１２２５９号公報

【文献】特開２０１５－１００２２１号公報

【発明の概要】

【0005】

特許文献１に記載の回転電機は、センサケースとホールセンサとの位置関係は常に一定であることを前提として、センサケースにリブ等を形成してセンサケースの変形を抑制し、取付け位置の精度向上を図っている。ただ、センサケースとホールセンサとの間には、組付け作業を行うための隙間があり、また、製造上の公差も必要となっている。

【0006】

本件の開示は、センサケースとホールセンサとの位置関係をより精度良く定めることを課題とする。

【0007】

本開示の一つは、周方向に永久磁石を複数配置しシャフトと共に回転するロータと、複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを有しティース部の径方向外方端部が磁石と対向するステータとを備える回転電機である。

【0008】

また、本開示の一つの回転電機は、複数のコイルの隣接するコイル間に磁石と対向して配置されて磁石の磁束を検知するホールセンサと、センサ基板と、このセンサ基板とホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、この保持部、センサ基板及びホールセンサを収納するセンサケースとを備えている。

【0009】

そして、本開示の一つは、ホールセンサ及び保持部はセンサ基板より磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、センサケースには、ホールセンサ及び保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、ホールセンサ及び保持部は、鞘部内に第１方向に挿入して配置されている。

【0010】

また、本開示の一つは、この鞘部の内面には第１方向と周方向に直交する第２方向の面及び鞘部の第１方向と径方向で直交する第４方向の面の少なくともいずれかの面に、ホールセンサが当接する周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面、及び周方向当接面よりセンサ基板側に向けて第２方向側に傾斜しホールセンサが鞘部の内面に第１方向に挿入される際にまず当接してホールセンサを周方向当接面にガイドする周方向ガイド面及び径方向当接面よりセンサ基板側に向け第４方向側に傾斜しホールセンサが鞘部の内面に第１方向に挿入される際にまず当接してホールセンサを径方向当接面にガイドする径方向ガイド面の少なくともいずれかのガイド面を形成してホールセンサが鞘部の内面に第1方向に挿入される際に鞘部とホールセンサとの位置関係を定めている。そして、鞘部の第２方向とは周方向に逆方向となる第３方向の当接対向面及び第４方向とは径方向に逆方向となる第５方向の当接対向面の少なくともいずれかの対向面とホールセンサとの間には、ホールセンサが当接面に当接した状態で周方向間隙及び径方向間隙の少なくともいずれかの間隙が形成されている。即ち、本開示の第１では、ホールセンサが鞘部に第１方向に挿入される際に、周方向ガイド面及び径方向ガイド面のいずれかのガイド面によってガイドされ確実に周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面に当接させることができる。

【0011】

また、本開示の一つは、保持部、センサ基板及びホールセンサがセンサケースに収納された状態で、保持部、センサ基板及びホールセンサは樹脂材料で固定されている。上述の周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面にホールセンサが当接した状態は、樹脂材料によって固定される。

【0012】

本開示の他の開示は、鞘部の第２方向の面と第３方向の周方向面及び第４方向と第５方向の径方向面の少なくともいずれかの面は、中心線を挟んで周方向に略左右対称に形成されている。そして、ホールセンサが当接面に当接した状態では、ホールセンサは鞘部の中心線より第２方向及び第４方向の少なくともいずれかの側に位置している。

【0013】

本開示の更に他の開示では、鞘部に鞘部とは別部材の当接部材を配置している。そして、この当接部材は第２方向及び第４方向の少なくともいずれかの厚みが異なる複数の部材から選択された部材としている。この更に他の開示では、ホールセンサの位置の微調整は、当接部材を交換することで達成することができる。換言すれば、鞘部を形成する型を一定として同一の鞘部を用いることが可能となる。

【0014】

本開示の他も、周方向に永久磁石を複数配置しシャフトと共に回転するロータと、複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを有しティース部の径方向外方端部が磁石と対向するステータとを備える回転電機である。

【0015】

そして、本開示の他の回転電機も、複数のコイルの隣接するコイル間に磁石と対向して配置されて磁石の磁束を検知するホールセンサと、センサ基板と、このセンサ基板とホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、この保持部、センサ基板及びホールセンサを収納するセンサケースとを備えている。

【0016】

また、本開示の他も、ホールセンサ及び保持部はセンサ基板より磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、センサケースには、ホールセンサ及び保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、ホールセンサ及び保持部は、鞘部内に第１方向に挿入して配置されている。

【0017】

本開示の他の開示では、鞘部の第１方向と周方向で直交する第２方向の面及び鞘部の第１方向と径方向で直交する第４方向の面の少なくともいずれかの面に、ホールセンサが当接する周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面が形成されている。そして、この当接面を第１方向に向かうにつれて角度が変化するねじり面に形成している。

【0018】

この他の開示では、ホールセンサの位置を第１方向にずらすことで、ホールセンサの角度を調節することが可能となる。そして、調節した角度はホールセンサが当接面に当接することで所定角度に保持することができる。

【0019】

また、本開示の他も、保持部、センサ基板及びホールセンサがセンサケースに収納された状態で、保持部、センサ基板及びホールセンサは樹脂材料で固定されている。従って、周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面にホールセンサが当接した状態は、この他の開示でも、樹脂材料によって固定される。

【0020】

本開示の別の開示も、周方向に永久磁石を複数配置しシャフトと共に回転するロータと、複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを有しティース部の径方向外方端部が磁石と対向するステータとを備える回転電機である。

【0021】

そして、本開示の別の開示の回転電機も、複数のコイルの隣接するコイル間に磁石と対向して配置されて磁石の磁束を検知するホールセンサと、センサ基板と、このセンサ基板とホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、この保持部、センサ基板及びホールセンサを収納するセンサケースとを備えている。

【0022】

また、本開示の別の開示も、ホールセンサ及び保持部はセンサ基板より磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、センサケースには、ホールセンサ及び保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、ホールセンサ及び保持部は、鞘部内に第１方向に挿入して配置されている。

【0023】

本開示の別の開示では、保持部は、センサ基板及びホールセンサとは別部材の保持部材として形成され、保持部材は第１方向の長さの異なる複数の部材から選択された部材としている。

【0024】

この別の開示では、保持部材を第１方向の長さの異なる複数の部材から選択することで、ホールセンサの位置を第１方向にずらすことが可能となる。即ち、ホールセンサの第１方向の位置を調節することができる。

【0025】

また、本開示の別の開示も、保持部、センサ基板及びホールセンサがセンサケースに収納された状態で、保持部、センサ基板及びホールセンサは樹脂材料で固定されている。従って、ホールセンサの第１方向位置が調整された状態は、この別の開示でも、樹脂材料によって固定される。

【0026】

本開示の更に他の開示では、鞘部の周方向面及び径方向面の少なくともいずれかの面は、中心線を挟んで周方向に左右対称に形成されているので、いずれの方向での位置合わせも可能である。換言すれば、ホールセンサが当接する面が存在する方向が第２方向で、その逆の方向が第３方向となる。

【0027】

本開示の更に他の開示は、センサ基板には、取付穴が形成され、センサケースには、この取付穴と係合して第１方向の抜け止めを行うスナップフィットが形成されている。そして、取付穴は、スナップフィットが第２方向及び第３方向の周方向及び第４方向と第５方向の径方向の少なくともいずれかの方向に移動可能な長穴となっている。

【0028】

本開示の更に他の開示では、スナップフィットは取付穴内で周方向及び径方向に移動可能であるので、ホールセンサが周方向ガイド面に沿って第３方向に移動したり、径方向ガイド面に沿って第５方向に移動したりするのが容易となる。

【0029】

本開示の更に他の開示は、シャフトは内燃機関の駆動力を受けて回転し、コイルは三相に巻線されている。そして、ホールセンサは、内燃機関の基準位置を測定するホールセンサと、三相の巻線の出力位相を決定するための三相コイルに入力される励磁磁極を検知するホールセンサとの複数のホールセンサである。また、センサケースは、複数のホールセンサに対応した鞘部を備えている。本開示の更に他の開示では、複数のホールセンサを同時に鞘部の周方向面及び径方向面の少なくともいずれかに位置合わせすることができる。

【0030】

本開示の更に他の開示は、ホールセンサは単一であり、鞘部も単一である。単一であるため、位置合わせが容易である。

【0031】

本開示の更に他の開示では上述の別の開示と同様、保持部は、センサ基板及びホールセンサとは別部材として形成されている。且つ、保持部は第１方向の長さの異なる複数の部材から選択された部材としている。保持部を構成する部材を複数の部材から選択することで、第１方向の位置調整をすることが可能となる。特に、本開示の他の開示のように当接面を第１方向に向かうにつれて角度が変化するねじり面に形成する際、第１方向の位置調整をより的確に行うことで、ホールセンサの角度調整が正確となる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は、回転電機がクランクシャフト及びエンジンカバーに組み合わされた状態の断面図である。

【図2】図２は、ロータ、ステータ及びセンサケースを示す斜視図である。

【図3】図３は、ステータとセンサケースを示す正面図である。

【図4】図４は、ステータとセンサケースを示す斜視図である。

【図5】図５は、センサケースを示す斜視図である。

【図6】図６は、ホールセンサ、保持部及びセンサ基板を示す断面図である。

【図7】図７は、ホールセンサ、保持部、センサ基板及びセンサケースを分解して示す斜視図である。

【図8】図８は、第１実施例に係るホールセンサの鞘部の断面図である。

【図9】図９は、ホールセンサの出力位相とコイルの誘起電圧との関係を説明する図である。

【図10】図１０は、センサ基板とホールセンサの第１実施例に係る他の例を示す斜視図である。

【図11】図１１は、図１０図示センサ基板とセンサケースを示す正面図である。

【図12】図１２は、ホールセンサの鞘部の第２実施例の断面図である。

【図13】図１３は、ホールセンサ、保持部、センサ基板及びセンサケースの第６実施例を分解して示す断面図である。

【図14】図１４は、センサ基板とホールセンサの第２実施例に係る他の例を示す斜視図である。

【図15】図１５は、図１４図示センサ基板とセンサケースを示す正面図である。

【図16】図１６は、第１実施例に係るホールセンサを鞘部に収納した状態の断面図である。

【図17】図１７は、図１６とは軸方向で径方向に直交する方向の断面図である。

【図18】図１８は、ホールセンサ、保持部、センサ基板及びセンサケースの第３実施例を分解して示す斜視図である。

【図19】図１９は、図１８図示鞘部の断面図である。

【図20】図２０は、センサケースの第４実施例を示す正面図である。

【図21】図２１は、図２０図示センサケースの断面図である。

【図22】図２２は、図２０図示センサケースのねじり面を示す断面図である。

【図23】図２３は、ホールセンサ、保持部、センサ基板及びセンサケースの第５実施例を分解して示す斜視図である。

【図24】図２４は、センサ基板とセンサケースの他の例を示す正面図である。

【図25】図２５は、図２４図示例の組付け状態を示す断面図である。

【図26】図２６は、センサ基板とセンサケースの他の例を示す正面図である。

【図27】図２７は、センサ基板とセンサケースの他の例を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本開示の一例を図に基づいて説明する。図１は、回転電機１がクランクシャフト１００に組み合わされた状態の断面図である。１０１は、シリンダブロックであり、シリンダブロック１０１内では図示しないピストンが図示しないシリンダ内を往復動する。そして、ピストンの動きは、図示しないコンロッドを介して、クランクシャフト１００を回転させる。クランクシャフト１００は、直径２０ミリメートル程度の鉄材からなり、シリンダブロック１０１に軸受１０２で回転支持されている。

【0034】

クランクシャフト１００には、回転電機１のロータ３００が、基部３０１（図２図示）で固定されている。従って、ロータ３００はクランクシャフト１００と一体に回転する。ロータ３００は、鉄材料製で、クランクシャフト１００と係合する基部３０１より径方向外方に延びる円盤部３０２と、この円盤部３０２の径方向外方部に形成される円筒部３０３を備えている。図２に示すように、円筒部３０３の内方には、永久磁石３０４が１２個、周方向に並んで配置されている。永久磁石３０４の厚みは、４～５ミリメートル程度である。なお、永久磁石３０４の数は、１２個に限らず、２０個や２４個等要求性能に応じて適宜設定できる。

【0035】

ロータ３００の内部には、図１に示すように、ステータ４００が配置されている。図２は、ステータ４００をシリンダブロック１０１側から見た斜視図である。ステータ４００は、複数の磁性鋼板を積層してなり、シリンダブロック１０１に取り付けられる基盤部４０１、この基盤部４０１より径方向外方に延びる複数のティース部４０２（図１図示）を一体に形成している。ステータ４００の外径は、１１０～１３０ミリメートル程度となっており、従って、ロータ３００の内径は、ステータ４００の外径と永久磁石３０４との間に微小間隙が形成される大きさとなっている。

【0036】

基盤部４０１には、シリンダブロック１０１にステータ４００を固定するためのステータボルト通し穴４０３が３か所形成されている。また、基盤部４０１には、後述するセンサケース５００をステータ４００に固定するためのセンサケースボルト通し穴（図示しない）も２カ所形成されている。但し、センサケースボルト通し穴は、後述するセンサケース５００のボルト穴に対応した数であればよく、１カ所でもよい。

【0037】

ティース部４０２はポリアミド等の絶縁樹脂からなるインシュレーター４１０で電気絶縁され、インシュレーター４１０の上に銅線若しくはアルミニウム線からなるコイル４０４が巻装されている。図３は、図２からロータ３００を外して、ステータ４００とセンサケース５００を示す正面図である。図４は、図３とは逆の方向から、ステータ４００とセンサケース５００を示す斜視図である。

【0038】

図３に示すように、隣接するコイル４０４の間には隙間４０５が形成され、その隙間４０５は径方向外側に向けて広くなっている。また、図４に示すように、この隙間４０５にセンサケース５００が配置されている。センサケース５００は、上述のインシュレーター４１０と同様ポリアミド等の樹脂でモールド成形されている。

【0039】

図６に示すように、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５は、２ミリメートル程度×３ミリメートル程度の大きさで、それぞれ電源線５１１、接地線５１２とセンサ出力線５１０と共に組付けられている。第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５のそれぞれの電源線５１１、接地線５１２とセンサ出力線５１０は、第１ないし第４保持部５２０～５２３によって保持されている。第１ないし第４保持部５２０～５２３の長さは１０～２０ミリメートル程度で、所定間隔を維持するスペーサ５２４に保持されている。なお、スペーサ５２４はセンサケース５００と同様ポリアミド等の樹脂でモールド成形されている。

【0040】

第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５のそれぞれの電源線５１１、接地線５１２とセンサ出力線５１０は、センサ基板５３０にハンダ固定される。図７は各部品を分解して示す斜視図であるが、図７でハンダを符号５３１でしめす。このハンダ付けにより第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５のそれぞれの電源線５１１、接地線５１２とセンサ出力線５１０がセンサ基板５３０のプリント配線と電気接続される。

【0041】

センサケース５００は、図５に示すように、センサ基板５３０を収容するセンサ本体部５０１と、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５を収容する第１ないし第４鞘部５４１～５４４を備える。第１ないし第４鞘部５４１～５４４は、隣接するコイル４０４間の隙間４０５に配置される。

【0042】

上述のように、センサ本体部５０１内には、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５からの電源線５１１、センサ出力線５１０、及び接地線５１２が結線されるセンサ基板５３０が配置されている。そして、センサ基板５３０は、第１ないし第４保持部５２０～５２３とともにポッティング材によって埋込されている。ポッティング材としては、エポキシ樹脂等が用いられる。

【0043】

第２ないし第４ホールセンサ５０３、５０４、５０５はＮ極とＳ極とが交互に着磁された永久磁石３０４と対向して、Ｎ極とＳ極とが交互に変動する位置を検出する。第２ないし第４ホールセンサ５０３、５０４、５０５のそれぞれの検出位置は、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相の通電時期に対応しており、この検出位置を基準として、回転電機１が始動機としてモータ使用されるときには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するコイル４０４への電圧の供給を制御する。回転電機１が発電機として使用される際にもＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するコイル４０４からの電流を制御するためのタイミング信号として用いられる。

【0044】

第１ホールセンサ５０２は、内燃機関の点火制御のための基準位置を検出する。第１ホールセンサ５０２は、他の第２ないし第４ホールセンサ５０３、５０４、５０５とは、クランクシャフト１００の軸方向で異なる位置に配置されている。より具体的には、第１ホールセンサ５０２は、ティース部４０２間の隙間４０５の軸方向の中央位置に配置されている。それに対し、第２ないし第４ホールセンサ５０３、５０４、５０５とは、隙間４０５のシリンダブロック１０１側に配置されている。

【0045】

第１ホールセンサ５０２の配置位置では、基準位置でＮ極からＳ極への反転がなく、Ｎ極が３つの永久磁石３０４で連続する。なお、この永久磁石３０４の配置に関しては、例えば特開２０１５－１００２２１号公報が参照できる。この３つのＮ極の連続を検知することで、基準位置が検出できる。ロータ３００はクランクシャフト１００と一体回転するので、基準位置はクランクシャフト１００の回転方向の位置を示すことになる。クランクシャフト１００が基準位置にあることと他のホールセンサの磁極の切り替わりを利用して、エンジンのシリンダに配置された図示しないスパークプラグの点火タイミングを制御する。

【0046】

図５に示すように、センサケース５００は、センサ本体部５０１の径方向内方にステータ固定部５０６が形成されている。そして、このステータ固定部５０６には、ステータ４００の基盤部４０１に設けられたセンサケースボルト通し穴と対応する位置に、固定部ボルト穴５０７が形成されている。

【0047】

このステータ４００とセンサケース５００とをシリンダブロック１０１に組付ける手順を説明する。まず、図４に示すように、第１ないし第４鞘部５４１～５４４が所定のコイル４０４間の所定の軸方向の位置に来るように、センサケース５００をステータ４００に組付ける。この組付け時に、第１ないし第４鞘部５４１～５４４はコイル４０４に直接触れるのではなく、コイル４０４との間に間隙が生じるようにしている。尤も、第１ないし第４鞘部５４１～５４４がコイル４０４と接触する場合もありうる。その状態では、図３に示すように、ステータ４００のセンサケースボルト通し穴とセンサケース５００の固定部ボルト穴５０７とが一定の公差内で一致させる。一致させた状態で、ボルトがセンサケースボルト通し穴を通って、センサケース５００の固定部ボルト穴５０７と螺合し、ステータ４００とセンサケース５００とを固定する。

【0048】

環境規制に応じ、内燃機関は適切なタイミングで点火制御がなされる。ただ、仮に内燃機関が失火した場合にはその失火を検出してアラームを行う必要がある。また、回転電機１は正方向にも逆方向にも回転可能であるため、正回転と逆回転とを正確に検出する必要がある。その為、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の出力には精度が求められる。

【0049】

図９でホールセンサの出力電圧Ｖｈとコイル４０４の誘起電圧Ｖｃとの関係を説明する。図に示すように、ホールセンサの出力電圧Ｖｈの中央値とコイル４０４の誘起電圧Ｖｃの中央値との間には、例えば機械角５度の位置のずれが、要求される制御仕様を満たすために求められる。

【0050】

上述のように、センサケース５００とコイル４０４とは位置決めされるが、実際には正確に位置を定めるのは困難である。この位置を正確に維持するのが困難となるのには、様々な要因がある。例えば、永久磁石３０４は、磁性材料をロータ３００に配置した後で、電流を加えて着磁する。その際の磁性材料の配置位置や着磁するための電流に不可避的なバラツキが生じる。また、ティース部４０２の幅には一定の公差があり、コイル４０４の巻装においても一定のバラツキが生じる。

【0051】

第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５に付いても、その感度に不可避的なバラツキが生じるし、第１ないし第４保持部５２０～５２３及びスペーサ５２４の寸法にも一定の公差がある。センサケース５００にも、第１ないし第４鞘部５４１～５４４やセンサ本体部５０１の寸法に所定の公差がある。かつ、スペーサ５２４や、センサケース５００をモールド成形する際の温度、圧力、冷却速度等にもバラツキが生じる。

【0052】

このような種々のバラツキは、結果的に第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の出力位相を異ならせることになる。また、これらのバラツキによりコイル４０４の誘起電圧の立ち上がりや立ち下がり磁気を早めたり遅くしたりすることにもなる。これらが相乗的に組み合わさることで、基準値から所定量（Ａ量）外れてしまう恐れがある。

【0053】

その結果、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する第２ないし第４ホールセンサ５０３～５０５からの出力も相毎にバラツキとなる。同時に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する各コイル４０４からの出力も相毎にバラツキとなる。好ましい制御を行うためには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する第２ないし第４ホールセンサ５０３～５０５及び各コイル４０４ができる限り基準値に近いことが求められる。仮に所定量（Ａ量）のずれが不可避であるとしても、その所定量（Ａ量）は一定であることが望ましい。

【0054】

従って、実際に回転電機１を大量に製造する際には、これらのバラツキを考慮してある程度の生産を行ったうえで、所定数量の個数を統計処理して、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５とコイル４０４との位置を調整している。即ち、実際に生産された所定数の回転電機１を統計処理して、バラツキをある値に収束させている。

【0055】

これは、実際に回転電機１の大量生産を開始する時点のみでなく、所定のタイミングでも見直しを行っている。例えば、永久磁石３０４の型やステータ４００のティース部４０２の型をメンテナンスや更新する時期がそのタイミングとなる。また、各部材の材料を変更したり、要求性能に変化があったりした場合にも統計処理を行う。

【0056】

その為、統計処理した値を用いて各種バラツキの影響が最も少なくなる位置に、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５が保持できるようにしている。具体的には、ある程度の個数を生産したうえで、センサケース５００の第１ないし第４鞘部５４１～５４４の形状を微調整している。より具体的には、所定数量（例えば、３０～１００個程度）の生産をした後、必要に応じてセンサケース５００をモールド成形する型を微調整している。微調整の方法としては、第１鞘部ないし第１鞘部５４１～５４４を形成する型を入れ子構造として、部分的に型を交換する方法もある。

【0057】

これにより、センサケース５００の第１ないし第４鞘部５４１～５４４の調整した位置に第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５を固定する。そして、コイル４０４と第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５との間の位置のバラツキの影響を最も少なくなるようにしている。

【0058】

以下に、本開示の第１実施例に係る第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５を第１ないし第４鞘部５４１～５４４に位置決めする手順を説明する。スペーサ５２４には、スペーサスナップフィット５２５が２カ所に形成されている。スペーサスナップフィット５２５には、図７に示すように、スペーサ係止部５２６が形成されており、このスペーサ係止部５２６がセンサ基板５３０のスペーサ係止穴５３２に係合する。まず、スペーサスナップフィット５２５をスペーサ係止穴５３２に係合させて、第１ないし第４保持部５２０～５２３とセンサ基板５３０とを固定する。図６は固定後のスペーサ５２４とセンサ基板５３０を示している。

【0059】

なお、スペーサスナップフィット５２５は、端部にスペーサスリット５２５０が形成されている。このスペーサスリット５２５０によってスペーサ係止部５２６が弾性変形可能となっている。スペーサ係止部５２６は、スペーサスリット５２５０による弾性変形でスペーサ係止穴５３２を通り抜け、スペーサスリット５２５０の復元力でセンサ基板５３０のスペーサ係止穴５３２の周囲に嵌り合う。

【0060】

スペーサ５２４をセンサ基板５３０にスペーサスナップフィット５２５で固定する際、電源線５１１、接地線５１２及びセンサ出力線５１０の先端が、センサ基板５３０のプリント配線穴５３５（図７図示）に挿入される。その状態で、ハンダ５３１で固定する。この固定により、電源線５１１、接地線５１２及びセンサ出力線５１０は、センサ基板５３０のプリント配線に電気接続する。

【0061】

図８は、センサケース５００の第１鞘部５４１を示す断面図である。図８において、第１ホールセンサ５０２がセンサ基板５３０から延出する方向（図８の上方向）を第１方向とする。この第１方向に対してロータ３００の周方向で直交する方向（図８の左に向かう方向）を第２方向とし、ロータ３００の周方向でこの第２方向と逆方向（図８の右に向かう方向）を第３方向とする。なお、周方向とは円周状に配置されたステータ４００の周方向に接する接線方向を指している（図４図示）。

【0062】

センサケースの第１鞘部５４１の内面には第１方向に平坦な当接面５５１が形成されている。そして、この当接面５５１からセンサ基板５３０側に向けて第２方向側に傾斜するガイド面５５２が形成されている。なお、図８のガイド面５５２は、傾斜の大きい第１ガイド面５５２０と、この第１ガイド面５５２０より傾斜の少ない第２ガイド面５５２１により形成されている。ただ、ガイド面５５２は第２方向に傾斜していればよく、１本の直線でも、３本以上の直線でも、曲線でも良い。また、第２方向及び第３方向は図８の左、右方向である必要は無い。第２方向は当接面５５１とガイド面５５２が形成される方向を指している。そして、第３方向はこの第２方向と反対の方向を指している。

【0063】

ガイド面５５２が形成されている為、第１ホールセンサ５０２を第１鞘部５４１に第１方向に挿入する際には、第１ホールセンサ５０２の先端部は、まず、ガイド面５５２と当接する。次いで図１６に示すように、このガイド面５５２にガイドされて当接面５５１に当接することとなる。これにより、センサケース５００の第１鞘部５４１と第１ホールセンサ５０２との位置関係は正確に定めることができている。

【0064】

第１ホールセンサ５０２がガイド面５５２に沿って第１方向に挿入される際、スペーサ５２４と第１鞘部５４１との相対位置関係は、第３方向にずれることとなる。ただ、このずれはさほど大きくはない。最大でも０．１ミリメートル程度である。そして、スペーサ係止穴５３２の内径の方が、スペーサスナップフィット５２５の外径より大きく設定している。その為、スペーサスナップフィット５２５とスペーサ係止穴５３２との間の隙間によって吸収できる。また、ずれは第１保持部５２０が撓み変形することによっても吸収できる。尤も、第１保持部５２０の撓み変形は、ハンダ５３１等の品質に影響を及ぼさない範囲の変形で、最大でも０．１ミリメートル程度である。

【0065】

第１ホールセンサ５０２が当接面５５１に当接している状態で、第１ホールセンサ５０２と当接対向面５５３との間には、０．１ミリメートル程度以上の間隙が形成されている。また、第１ホールセンサ５０２が当接面５５１に当接している状態では、第１ホールセンサ５０２の先端と第１鞘部５４１の最奥部との間には空間５５４が形成されている。なお、この空間５５４部分の第１鞘部５４１の肉厚は、当接面５５１や当接対向面５５３の肉厚と同様となっており、樹脂成形時にセンサケース５００の成型ひずみを抑えている。

【0066】

センサケース５００にも、ケーススナップフィット５５５が形成されている。このケーススナップフィット５５５も上述のスペーサスナップフィット５２５と同様ケーススリット５５５０が形成されている。そして、このケーススナップフィット５５５は、センサ基板５３０のケース係止穴５３３に嵌合する。この嵌合によって、センサケース５００とセンサ基板５３０との固定がなされる。なお、ケーススナップフィット５５５もその外径が、ケース係止穴５３３の内径より小さく設定している。第１ホールセンサ５０２がガイド面５５２に沿って第１方向に挿入される際には、ケーススナップフィット５５５とケース係止穴５３３との相対位置関係が第３方向にずれるが、このずれもケーススナップフィット５５５とケース係止穴５３３との間の間隙で吸収できる。

【0067】

ケーススナップフィット５５５とケース係止穴５３３とを嵌合して、センサケース５００とセンサ基板５３０とを固定した後、センサ基板５３０が埋まるように、ポッティング材をセンサケース５００に注入する。上述のように、第１ホールセンサ５０２と当接対向面５５３との間には間隙が形成されている。また、スペーサスナップフィット５２５とスペーサ係止穴５３２との間にも隙間があり、ケーススナップフィット５５５とケース係止穴５３３との間も同様に隙間がある。それらの隙間にポッティング材が流入する。その為、ポッティング材を流入することで、第１ホールセンサ５０２が当接面５５１から離れるのを効果的に抑制できる。即ち、第１ホールセンサ５０２の位置ずれがポッティング材によって防止できる。

【0068】

なお、図８では、第１鞘部５４１の周方向を示しているが、第１鞘部５４１の形状は、径方向においても同様の形状となっている。図１７に第１鞘部５４１を径方向から見た断面図を示す。ここで、径方向とはクランクシャフト１００の中心軸から見た径方向であり、第１方向を中心軸として周方向とは直交する方向である（図４図示）。

【0069】

第１鞘部５４１の第１方向と軸方向に直交する第４方向の面に、第１ホールセンサが当接する径方向当接面が形成されている。図１７における第４方向は、図８の第２方向に対応する方向であり、径方向当接面は、図８の当接面５５１と同じである。即ち、当接面５５１は周方向で見た際には周方向当接面となり、径方向で見た際には径方向当接面となる。

【0070】

同様に、径方向当接面５５１よりセンサ基板側に向け第４方向側に傾斜し第１ホールセンサ５０２が第１方向に挿入される際に径方向当接面５５１にガイドする径方向ガイド面も形成している。この図１７における径方向ガイド面も、図８のガイド面５５２と同様である。即ち、径方向ガイド面は、図８のガイド面５５２と同じである。当接面５５１と同様、周方向で見た際には周方向ガイド面５５２となり、径方向で見た際には径方向ガイド面５５２となる。

【0071】

かつ、第１鞘部５４１の第４方向とは軸方向に逆方向となる第５方向の当接対向面５５３と第１ホールセンサ５０２との間には、第１ホールセンサ５０２が径方向当接面５５１に当接した状態で径方向間隙が形成されている。この径方向間隙も０．１ミリメートル程度以上である。また、図１７における第５方向は、図８の第３方向に対応する方向である。

【0072】

上述の第２方向及び第３方向と同様、第４方向及び第５方向も図１７の右や左に拘わらない。当接面５５１やガイド面５５２が形成される面に向かう方向が第４方向である。そして、当接対向面５５３に向かう方向が第５方向である。

【0073】

従って、本開示の当接面５５１やガイド面５５２は周方向（第２方向）か径方向（第４方向）の少なくともいずれかの面に形成されていれば良い。周方向（第２方向）と径方向（第４方向）の双方に、本開示の当接面５５１及びガイド面５５２を形成しても良い。図８では第２方向と第３方向を記載し、括弧書きで第４方向と第５方向を記載している。これは、図８及び図１９は周方向を図示しているが、当接面５５１やガイド面５５２の形状は径方向にも適用できることを示している。同様に、図１７では第４方向と第５方向を記載し、括弧書きで第２方向と第３方向を記載している。これも、図１７は径方向を図示するものの、当接面５５１やガイド面５５２の形状は径方向にも適用できることを示している。

【0074】

また、図８、図１６及び図１７では第１ホールセンサ５０２を示しているが、第２ないし第４ホールセンサ５０３～５０５でも同様である。第１ホールセンサ５０２ないし第４ホールセンサ５０２～５０５を収容する第１ないし第４鞘部５４１～５４４の樹脂成形型は別々の入れ子型となっている。そのため、第１ホールセンサ５０２ないし第４ホールセンサ５０２～５０５は、夫々が別々に微調整可能となっている。

【0075】

次に、本開示の他の例を説明する。第２実施例においては、図１２に示すように、第１鞘部５４１の第３方向の面は、第２方向の面と略線対称となっている。即ち、当接面５５１と対向する当接対向面５５３は第１方向に平坦な面であり、ガイド面５５２と対向するガイド対向面５５６は、当接対向面５５３からセンサ基板５３０側に向けて第３方向側に傾斜する面となっている。この図１２の例は、勿論周方向（第２方向及び第３方向）に限定されない。径方向（第４方向及び第５方向）に形成しても良く、周方向と径方向の双方に形成しても良い。その為、図１２でも第２方向と第３方向を記載し、括弧書きで第４方向と第５方向を記載している。

【0076】

また、上述の第１実施例では、センサ基板５３０のケース係止穴５３３を丸穴としていたが、この第２実施例では、図１０に示すように、ケース係止穴５３３を第２方向及び第３方向に長い長穴５３３０としている。そして、センサケース５００のケーススナップフィット５５５は、このケース係止穴５３３（長穴５３３０）に対向する位置に設けられている。

【0077】

ケーススナップフィット５５５は、センサケース５００から第１方向とは逆の方向に延び、端部にケーススリット５５５０が形成される。このケーススリット５５５０によって係止肩部５５５１が弾性変形可能となっている。係止肩部５５５１は、ケーススリット５５５０による弾性変形でケース係止穴５３３を通り抜け、ケーススリット５５５０の復元力でセンサ基板５３０のケース係止穴５３３の周囲に嵌り合う。

【0078】

前述の例と同様、第１ホールセンサ５０２の先端部は、まず、ガイド面５５２と当接し、このガイド面５５２にガイドされて第３方向にずれて、当接面５５１と当接する。そして、この組付け時の第３方向へのずれは、ケース係止穴５３３が長穴５３３０であることによって許容される。

【0079】

ただ、第２実施例では、ガイド面５５２のみでなく、ガイド対向面５５６も傾斜面としているので、このガイド対向面５５６に沿って第１ホールセンサ５０２を、第１鞘部５４１に挿入するようにしても良い。その場合は、完全に挿入した後で、センサ基板５３０ごと第２方向にずらすこととなる。センサ基板５３０をずらすことにより、第１ホールセンサ５０２が、第１鞘部５４１の当接面５５１に当接することとなる。図１１は、センサ基板５３０を長穴５３３０に沿ってずらした状態を示している。

【0080】

第２実施例においては、第１ホールセンサ５０２は、第１鞘部５４１のガイド面５５２かガイド対向面５５６のいずれかの面でガイドされれば良いこととなる。第１鞘部５４１に挿入した後で第２方向にずらすことで、第１ホールセンサ５０２が、第１鞘部５４１の当接面５５１に当接する。

【0081】

なお、図１２では第２方向を左に向かう方向としているが、図１２において右に向かう方向を第２方向としても良い。この場合には、当接面５５１は図１２の右側の面となる。本開示において、第２方向とは当接面５５１に向かう方向を指している。

【0082】

また、図１２に示す第２実施例においては、第１ホールセンサ５０２を、第１鞘部５４１のガイド対向面５５６でガイドして、第１鞘部５４１に挿入し、そのままとしてもよい。この場合は、第１ホールセンサ５０２が、第１鞘部５４１の図１２の右側の面に当接することとなる。そして、この第１ホールセンサ５０２が当接している面が当接面５５１となる。第１ホールセンサ５０２を第１鞘部５４１に挿入してそのままとする場合には、ケース係止穴５３３を図１０や図１１に示す長穴５３３０としなくても良い。ケース係止穴５３３は、図７に示すような丸穴でも良い。

【0083】

図１２の例では第１ホールセンサ５０２を示しているが、第２ないし第４ホールセンサ５０３～５０５でも同様であることは、既述の通りである。第１ホールセンサ５０２ないし第４ホールセンサ５０２～５０５は、夫々が別々に微調整可能である。

【0084】

次に、本開示の第３実施例を説明する。上述の実施例では、第１鞘部５４１ないし第４鞘部５４４の位置の調整を、型を入れ子とすることで行っていた。それに対し、この第３実施例では型の交換による位置調整ではなく、図１８及び図１９に示すような当接部材５６０を用いて第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の位置を調節する。

【0085】

即ち、図１８に示すように、第１ホールセンサ５０２ないし第４ホールセンサ５０５の全てに対して当接部材５６０は用いられる。また、図１９は、第４ホールセンサ５０５に用いる当接部材５６０を示している。図１９に示すように、当接部材５６０は第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の第１方向の挿入を容易にするよう、第１方向に向かうにつれて傾斜するＲ形状となっている。

【0086】

当接部材５６０は第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５を挟持するＵ字形状となっている。図１９は、当接面５５１及びガイド面５５２が周方向の第２方向に形成されている。この例では、当接部材５６０の当接部材面５６１は、第２方向に形成される。当接部材５６０は、当接部材面５６１の厚みが異なる複数の部材の中から第２方向の厚みが最適となるものを選んで用いることとなる。例えば、当接部材面５６１の第２方向の厚さは、１ミリメートル程度を基準に０．１ミリメートルずつ厚さを増やしたり、厚さを減らしたりしたものを複数種類用意しておき、その中から第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の夫々が最適ずれ量となるものを選んで第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５に装着する。そして、当接部材５６０を装着した状態で第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５を第１ないし第４鞘部５４１～５４４に挿入すると、当接部材５６０がガイド面５５２に導かれて当接面５５１に当接する。ここで、用意する当接部材５６０の種類は厚、中、薄の３種類程度が妥当である。種類をあまり多くしても公差のバラつきいより所定の効果を得るのが困難である。

【0087】

なお、当接部材５６０は第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５を挟持するため、Ｕ字形状とするのが望ましいが、必ずしもＵ字形状に限定されない。四角形状として第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５を囲んでも良いし、Ｌ字形状やＩ字形状として第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５に接着しても良い。

【0088】

また、図１８や図１９では当接面５５１やガイド面５５２を周方向の第２方向に形成したが、前述の実施例と同様、当接面５５１及びガイド面５５２を径方向の第４方向に形成しても良い。かつ、当接面５５１及びガイド面５５２を周方向の第２方向と径方向の第４方向の両方に形成しても良い。その為、この図１９も上述の例と同様、第２方向と第３方向を記載し括弧書きで第４方向と第５方向を記載している。

【0089】

次に、本開示の第４実施例を説明する。上述の実施例では、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の位置を、周方向の第２方向と径方向の第４方向の少なくともいずれかの方向で修正して、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の出力を調整していた。第４実施例では、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の調整を、周方向の第２方向や径方向の第４方向ではなく、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の傾き（角度）を修正して行うようにしている。

【0090】

図２０はセンサケース５００の正面図であり、図２１はセンサケース５００を第３鞘部５４３の位置で断面図示した断面図である。第４実施例では、第１ないし第４鞘部５４１～５４４の当接面５５１をねじり面５５１０に形成している。ねじり面５５１０は、図２２に示すように、当接面５５１の角度が第１方向に応じて変化する形状となっている。図２２の例は径方向である第４方向に当接面５５１を形成している。この例では、基準位置５５１１では当接面５５１は周方向である第２方向及び第３方向に延びる平面である。そして、この基準位置５５１１から第１方向（図２２の上方向）に所定距離例えば０．３ミリメートルずれた第１比較位置５５１２になると、ねじり面５５１０は周方向から所定角度例えば１．０度傾く。同様に、基準位置から第１方向に所定距離例えば０．６ミリメートルずれた第２比較位置５５１３になると、径方向から所定角度例えば３．０度傾く形状となっている。このように、ねじり面５５１０は、第１方向に変位するにつれて徐々にねじり角度が大きくなる面となっている。

【0091】

第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の特性は、永久磁石３０４の磁束に対する検知角度が変化するとそれに応じて変動する。その為、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の出力の調整は、周方向や径方向の位置の修正に代えて、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の角度を修正することによっても達成できる。なお、第１方向の位置の調整は、第１ないし第４鞘部５４１～５４４を形成する型を入れ子として、各部位を取り換えることで行う。

【0092】

また、この第４実施例の第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の角度の修正による出力調整は、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の周方向や径方向の位置調整と合わせて用いることも可能である。かつ、当接面５５１の位置は径方向の第４方向の位置に限らず、周方向の第２方向としても良いのは勿論である。

【0093】

次に、この第４実施例と共に用いて好適な第５実施例を説明する。第４実施例では、型を入れ子として、第１方向の位置の変更を行っていた。それに対し、第５実施例では、第１ないし第４保持部５２０～５２３の第１方向の長さを変更することで、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の第１方向の位置を調節する。

【0094】

図２３に示すように、第５実施例では、第１ないし第４保持部５２０～５２３に、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５やセンサ基板５３０とは別部材として形成された、第１保持部材５２００、第２保持部材５２１０、第３保持部材５２２０及び第４保持部材５２３０を設けている。また、第５実施例では、第１ないし第４保持部５２０～５２３は、夫々の基部である第１保持基部５２０１、第２保持基部５２２１、第３保持基部５２３１及び第４保持基部５２４１を形成している。そして、これらの第１ないし第４保持部材５２００～５２３０を各基部（第１ないし第４保持基部５２０１～５２３１）に嵌合することで、第１ないし第４保持部５２０～５２３を構成する。

【0095】

第１ないし第４保持部５２０～５２３の夫々用いる第１ないし第４保持部材５２００～５２３０は、同一形状の部材を共通使用している。共通使用する部材の第１方向の基本長さは５ミリメートル程度である。そして、第１方向の長さを異ならした複数の部材を用意しておき、その中から第１方向長さが最適となる部材を選択する。用意する部材としては、基本長さに対して第１方向長さを０．１ミリメートルずつ伸ばした部材を複数種類揃えておく。第３実施例と同様、用意する種類は３種類程度が妥当である。

【0096】

第１方向長さを選択した第１ないし第４保持部材５２００～５２３０を用いることで、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の第１方向の位置を調整することができる。なお、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５のそれぞれの電源線５１１、接地線５１２とセンサ出力線５１０は、この第１方向の位置調整に対応できる長さとしている。

【0097】

上述のように、図２３の第５実施例では、第１ないし第４保持基部５２０１～５２３１を形成して、第１ないし第４保持部材５２００～５２３０を各基部に嵌合している。第１ないし第４保持部５２０～５２３を形成する上で望ましい態様である。第１ないし第４保持基部５２０１～５２３１を廃止したのでは、第１ないし第４保持部材５２００～５２３０をそれぞれセンサ基板５３０に固定することとなり、固定が困難である。

【0098】

第５実施例は上述した第４実施例と組み合わせて用いれば、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の角度調整が容易となって望ましい。ただ、第５実施例は第４実施例との組み合わせが必須となるものではない。何故なら、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５が検知する永久磁石３０４の磁束は、第１方向に均一とはならず、永久磁石３０４の中心部で磁束が高くなる傾向にあるからである。そのため、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の角度が一定であっても、第１方向の位置を修正することで、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５のセンサ特性を調整することは可能となる。

【0099】

また、第５実施例は第１実施例ないし第３実施例や後述する第６実施例と組み合わせて用いることも、勿論可能である。周方向の第２方向や径方向の第４方向の位置調整と第１方向の位置調整とを組合すことで、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５のセンサ特性をより正確に調整することが可能となる。

【0100】

上述の第５実施例では第１ないし第４保持部材５２００～５２３０を用いて第１方向の位置を修正していた。第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の夫々の第１方向位置を調節することができ、望ましい実施例である。ただ、第１方向位置の調整自体は他の方法でも可能である。前述の型を入れ子構造とするのも一例である。

【0101】

他に、図２４に示すようなシム５７０を用いることも可能である。シム５７０は０．５ミリメートル程度を基本厚さとして、０．１ミリメートルずつ厚さを熱くしたり、薄くしたりしたものを複数種類用意する。そして、図２４及び図２５に示すように、シム５７０をケーススナップフィット５５５とセンサ基板５３０との間に介在させる。これにより、シム５７０を交換することで、センサケース５００とセンサ基板５３０との第１方向の位置関係が調節できる。そして、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５はスペーサ５２４に設けられており、スペーサ５２４はスペーサスナップフィット５２５でセンサ基板５３０に固定されているので、シム５７０の交換により第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５とセンサケース５００の第１ないし第４鞘部５４１～５４４との第１方向の位置関係を調整することが可能である。

【0102】

上述の第４実施例では、ねじり面５５１０を用いることで、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の角度を個々に修正していた。図２６に示す例は、センサ基板５３０のケース係止穴５３３を長穴５３３０とすることで、センサ基板５３０をセンサケース５００に対して捩ることができるようにしている。

【0103】

即ち、この例では、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５はセンサ基板５３０と一体可動するようセンサ基板５３０に固定されている。また、この例では、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５は、第１ないし第４鞘部５４１～５４４内に角度調整可能に配置されている。そして、この例では、センサ基板５３０を捩ることで、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の全体の角度を調整することが可能となっている。

【0104】

図２７に示す例では、長穴５３３０を用いるのではなく、ケース係止穴５３３の位置を変えることで、センサケース５００に対するセンサ基板５３０の角度を変更している。即ち、図２７の例では型に入れ子を用いて、ケース係止穴５３３の位置を変え、それによりセンサ基板５３０のねじり量を変更している。センサ基板５３０を捩ることで、第１ないし第４ホールセンサ５０２～５０５の全体の角度を調整することは、図２６の例と同じである。

【0105】

なお、本開示は上述の第１ないし第５実施例以外にも種々に変形可能である。センサケース５００とセンサ基板５３０との固定は、ケーススナップフィット５５５に加えて、若しくは、ケーススナップフィット５５５に代えてネジ止めを用いても良い。

【0106】

また、図示の例では、センサケース５００のステータ固定部５０６がセンサ本体部５０１のほぼ中央に位置しているが、必要に応じ、周方向の位置は適宜変更可能である。ステータ固定部５０６はセンサ本体部５０１の径方向内方であればよい。

【0107】

上述の第１ないし第５実施例では、各ホールセンサ５０２～５０５毎に別々の鞘部５４１～５４４を設けたが、一つの鞘部に複数のホールセンサを配置することもありうる。例えば、第１ホールセンサ５０２は、第２ないし第４ホールセンサ５０３～５０５とは異なる目的で使用されるので、第２ないし第４ホールセンサ５０３～５０５と同じ鞘部に配置することも可能である。

【0108】

また、上述の第１ないし第５実施例ではホールセンサ４個を用いる方式を記述したが、ホールセンサの個数は異なる場合がある。例として第２、第３、第４ホールセンサ５０３、５０４、５０５は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相、各コイルへの通電のタイミングの基準となる信号を得るが、１つのロータの磁束を測定しているため、それぞれの角度方向の位置ズレを時間軸に反映した信号が出力される。この為、いずれか１つのホールセンサの信号から、ほかの信号を推定することが可能である。

【0109】

また、第１ホールセンサ５０２は点火の基準信号を出力するが、ホールセンサ以外から点火の基準信号を得る場合も考えられる。例えば、クランク角センサからのクランク角信号を用いることも可能である。クランク角センサとは、クランク軸の回転と共に回転する検出用ロータを用い、ロータの外周に形成された突起より、所定のクランク角を検出可能なパルス状のクランク角信号を出力するものである。クランク角センサは、クランクシャフト１００の１回転中に、通過パルスが連続する部分と通過パルスの存在しない部分とを有する出力信号を生じるようにしている。

【0110】

このためホールセンサの数は最小１個になる。第６実施例は、図１３に示すように、第１ホールセンサ５０２と第１鞘部５４１のみを有するセンサケース５００とした例である。図１３の第６実施例では、第１鞘部５４１の形状は図８と同様である。第１ホールセンサ５０２は第１鞘部５４１のガイド面５５２に沿ってガイドされ、当接面５５１に当接する。

【0111】

第１ホールセンサ５０２のみの第６実施例でも、ケース係止穴５３３を長穴５３３０とすることは可能である。図１４に、ケース係止穴５３３を長穴５３３０したセンサ基板５３０を示す。この例で第１鞘部５４１の形状は図１２と同じである。従って、図１５に示すように、ケーススナップフィット５５５を長穴５３３０に挿入した後に、センサ基板５３０を第３方向にずらすことができる。もしくは、長穴５３３０に挿入した後に、センサ基板５３０を第４方向にずらすこともできる。

【0112】

第１鞘部５４１の形状を図１２と同様にした際に、センサ基板５３０をずらすことなくそのままとしても良いのは、上述の例と同様である。この場合、第１ホールセンサ５０２はガイド面５５２もしくはガイド対向面５５６でガイドされ、当接面５５１もしくは当接対向面５５３に当接する。そして、第１ホールセンサ５０２が当接している面が当接面５５１となる。

【0113】

また、径方向に径方向当接面や径方向ガイド面を形成しているのは、第１鞘部ないし第４鞘部５４１～５４４を備えた例と同様である。

【0114】

技術的思想の開示
この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（ａ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｆｏｒｍ）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（ａ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｆｏｒｍ ｒｅｆｅｒｒｉｎｇ ｔｏ ａｎｏｔｈｅｒ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｆｏｒｍ）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。

【0115】

（技術的思想１）周方向に永久磁石を複数配置し、シャフトと共に回転するロータと、複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを備え、前記ティース部の径方向外方端部が前記永久磁石と対向するステータと、前記複数のコイルの隣接するコイル間に前記永久磁石と対向して配置されて前記永久磁石の磁束を検知するホールセンサと、センサ基板と、このセンサ基板と前記ホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、この保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサを収納するセンサケースと、を備え、
前記ホールセンサ及び前記保持部は前記センサ基板より前記永久磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、
前記センサケースには、前記ホールセンサ及び前記保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、
前記ホールセンサ及び前記保持部は、前記鞘部内に第１方向に挿入して配置され、
前記鞘部の第１方向と周方向で直交する第２方向の面及び前記鞘部の第１方向と径方向で直交する第４方向の面の少なくともいずれかの面に、前記ホールセンサが当接する周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面、及び前記周方向当接面より前記センサ基板側に向けて第２方向側に傾斜し前記ホールセンサが第１方向に挿入される際に前記周方向当接面にガイドする周方向ガイド面及び前記径方向当接面より前記センサ基板側に向け第４方向側に傾斜し前記ホールセンサが第１方向に挿入される際に前記径方向当接面にガイドする径方向ガイド面の少なくともいずれかのガイド面を形成し、
前記鞘部の第２方向とは周方向に逆方向となる第３方向の当接対向面及び第４方向とは径方向に逆方向となる第５方向の当接対向面の少なくともいずれかの対向面と前記ホールセンサとの間には、ホールセンサが当接面に当接した状態で周方向間隙及び径方向間隙の少なくともいずれかの間隙が形成され、
前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサが前記センサケースに収納された状態で、前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサは樹脂材料で固定される回転電機。

【0116】

（技術的思想２）前記鞘部の第２方向の面と第３方向の周方向面及び第４方向と第５方向の径方向面の少なくともいずれかの面は、中心線を挟んで周方向に略左右対称に形成され、
前記ホールセンサが前記周方向当接面及び前記径方向当接面の少なくともいずれかの当接面に当接した状態では、前記ホールセンサは前記鞘部の中心線より第２方向及び第４方向の少なくともいずれかの側に位置している技術的思想１に記載の回転電機。

【0117】

（技術的思想３）前記ホールセンサの外周には、前記ホールセンサと共に前記鞘部に挿入される当接部材が配置され、この当接部材は第２方向及び第４方向の少なくともいずれかの方向の厚みが異なる複数の部材から選択された部材である技術的思想１若しくは技術的思想２に記載の回転電機。

【0118】

（技術的思想４）周方向に永久磁石を複数配置し、シャフトと共に回転するロータと、複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを備え、前記ティース部の径方向外方端部が前記永久磁石と対向するステータと、前記複数のコイルの隣接するコイル間に前記永久磁石と対向して配置されて前記永久磁石の磁束を検知するホールセンサと、センサ基板と、このセンサ基板と前記ホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、この保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサを収納するセンサケースとを備え、
前記ホールセンサ及び前記保持部は前記センサ基板より前記永久磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、
前記センサケースには、前記ホールセンサ及び前記保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、
前記ホールセンサ及び前記保持部は、前記鞘部内に第１方向に挿入して配置され、
前記鞘部の第１方向と周方向で直交する第２方向の面及び前記鞘部の第１方向と径方向で直交する第４方向の面の少なくともいずれかの面に、前記ホールセンサが当接する周方向当接面及び径方向当接面の少なくともいずれかの当接面を形成すると共に、この当接面を第１方向に向かうにつれて角度が変化するねじり面に形成し、
前記鞘部の第２方向とは周方向に逆方向となる第３方向の当接対向面及び第４方向とは径方向に逆方向となる第５方向の当接対向面の少なくともいずれかの対向面と前記ホールセンサとの間には、ホールセンサが当接面に当接した状態で周方向間隙及び径方向間隙の少なくともいずれかの間隙が形成され、
前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサが前記センサケースに収納された状態で、前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサは樹脂材料で固定される回転電機。

【0119】

（技術的思想５）周方向に永久磁石を複数配置し、シャフトと共に回転するロータと、複数のティース部及びこのティース部に配置される複数のコイルを備え、前記ティース部の径方向外方端部が前記永久磁石と対向するステータと、前記複数のコイルの隣接するコイル間に前記永久磁石と対向して配置されて前記永久磁石の磁束を検知するホールセンサと、センサ基板と、このセンサ基板と前記ホールセンサとを電気接続する配線を保持する保持部と、この保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサを収納するセンサケースとを備え、
前記ホールセンサ及び前記保持部は前記センサ基板より前記永久磁石側に向かう方向である第１方向側に突出して配置され、
前記センサケースには、前記ホールセンサ及び前記保持部を収納する鞘部が第１方向に窪むように形成され、
前記ホールセンサ及び前記保持部は、前記鞘部内に第１方向に挿入して配置され、
前記保持部は、前記センサ基板及び前記ホールセンサとは別部材の保持部材として形成され、前記保持部材は第１方向の長さの異なる複数の部材から選択された部材であり、
前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサが前記センサケースに収納された状態で、前記保持部、前記センサ基板及び前記ホールセンサは樹脂材料で固定される回転電機。

【0120】

（技術的思想６）前記センサ基板には、ケース係止穴が形成され、前記センサケースには、このケース係止穴と係合して第１方向の抜け止めを行うケーススナップフィットが形成され、前記ケース係止穴は、前記ケーススナップフィットが第２方向及び第３方向の周方向及び第４方向と第５方向の径方向の少なくともいずれかの方向に移動可能な長穴である技術的思想１ないし５のいずれかに記載の回転電機。

【0121】

（技術的思想７）前記シャフトは、内燃機関の駆動力を受けて回転し、前記コイルは、三相に巻線されており、前記ホールセンサは、前記内燃機関の基準位置を測定するホールセンサと、三相の巻線の出力位相を検知するホールセンサとの、複数のホールセンサであり、
前記センサケースは、複数のホールセンサに対応した鞘部を備える技術的思想１ないし６のいずれかに記載の回転電機。

【0122】

（技術的思想８）前記ホールセンサは単一であり、前記鞘部も単一である技術的思想１ないし７のいずれかに記載の回転電機。

【0123】

（技術的思想９）第１方向の厚さの異なる複数の部材から選択されるシムを用い、このシムを前記センサケースと前記センサ基板との間に配置する技術的思想４若しくは技術的思想５、又は技術的思想４若しくは技術的思想５に従属する技術的思想６ないし８のいずれかに記載の回転電機。

【要約】

ホールセンサの位置精度を高めることを課題とする。ホールセンサを収納する鞘部に、ホールセンサが当接する周方向当接面、及びホールセンサが挿入される際に周方向当接面にガイドする周方向ガイド面を形成する。ホールセンサが鞘部に挿入される際に、周方向ガイド面によってガイドされる。ホールセンサが鞘部に収納された状態で、ホールセンサは当接面と当接し、当接対向面との間には間隙が形成される。また、保持部、ホールセンサがセンサケースに収納された状態では樹脂材料で固定されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】