JP2003032988A - ブラシレスモータ、センサマグネットの取付構造及びセンサマグネットの着磁方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組み立て工程中において生ずるロータの永久
磁石とセンサマグネット嵌の磁極の位相誤差が極力少な
く、かつ、組み立ての容易な構造を有するブラシレスモ
ータを提供する。 【解決手段】 回転軸３の一方の端部近傍の外周面に
は、インボリュート曲線による歯面を有する複数の歯か
らなる歯車部２０が形成される一方、センサマグネット
７Ａの回転軸３が挿入される挿入孔の内壁には、インボ
リュート曲線による歯面を有する複数の歯からなり、先
の歯車部２０と嵌合する嵌合歯車部２１が形成されてお
り、センサマグネット７Ａと回転軸３は、歯車部２０と
嵌合歯車部２１との嵌合によって、相互に回転軸３の周
方向で固定されるようになっている一方、回転軸３への
プッシュナット２４の嵌め込みにより、回転軸３の軸端
への移動が阻止されるようになっているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
に係り、特に、組み立て作業の簡素化、電気的性能の向
上等を図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるブラシレスモータは、家庭用、
産業用等の各種の装置において、種々の用途に用いられ
ているが、例えば、特開平１０−２０１２１０号公報等
には、車両用空調装置における送風ファンの駆動用とし
て用いられるブラシレスモータが提案されている。この
ような従来のブラシレスモータにおいては、その駆動の
ために、ロータの回転位置情報が必要となるが、そのた
め、回転軸の一方の軸端近傍には、一般にセンサマグネ
ットと称される円周方向に磁極が交互に形成された磁石
が取着される一方、その近傍には、磁気感応素子が設け
られるものとなっている。すなわち、センサマグネット
は、ロータに取着された永久磁石の磁極位置に対応して
着磁されたものとなっているため、磁気感応素子によっ
て検出される回転軸の回転に伴うこのセンサマグネット
の磁極位置の変化は、ロータの回転位置変化に対応する
ものとなる。そして、磁気感応素子の検出信号がロータ
の回転位置情報として駆動制御に用いられるようになっ
ている。

【０００３】ところで、このセンサマグネットの磁極位
置とロータの永久磁石の磁極位置は、先にも述べたよう
に、相互に対応した位置関係となるように、組み立ての
際に、例えば、次述するような手順で各々の取り付け位
置が定められていた。すなわち、まず、センサマグネッ
トが取着される回転軸の一方の端部は、その端面側から
回転軸を見た形状（換言すれば回転軸の軸線に直交する
面における形状）が、大凡Ｄ字状となるように、軸線方
向に沿って一部が切り欠かれている（以下、この切り欠
き面を「Ｄカット面」と言う）と共に、この回転軸の端
部が挿入されるセンサマグネットに穿設された挿入孔
も、その軸線方向に直交する面における形状が回転軸の
端部と同様に大凡Ｄ字状となるように形成されたものと
なっている。

【０００４】そして、例えば、ブラシレスモータの電機
子コイルが三相であり、これに対応してロータが４個の
永久磁石を有するものである場合において、ロータへの
永久磁石の取り付けは、まず、回転軸の先のＤカット面
を基準として４個の永久磁石の取り付けが行われる。す
なわち、Ｄカット面に直交する方向において、一つの永
久磁石の取着位置を決定し、次いで、回転軸を中心にし
てこの永久磁石から９０度間隔で、残りの永久磁石の取
着位置を決定して取り付けを行い、その後、ロータをモ
ータ内部に設けられた支持部分へ組み付ける。一方、セ
ンサマグネットは、その挿入孔の内部に形成されたＤカ
ット面を基準としてロータ の周方向での磁極位置に基
づいて周方向で着磁され、その後、回転軸のＤカット面
が形成された端部に嵌合させて組み付けられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の組み立て工程のあっては、複数の箇所で
組み立て誤差が生じ、それが解消されずれに積算されて
ゆくものとなっているために、完成後のモータの性能に
ばらつきが生じ易いという問題がある。すなわち、上述
した一連の組み立て工程中、まず、回転軸のＤカット面
を基準にロータの永久磁石の取り付け位置を決定し、永
久磁石を取着する際に、その取り付け位置に誤差が生じ
易く、それを原因とする永久磁石の磁極位置の位相誤差
が生ずる。また、センサマグネットのＤカット面を基準
にしてセンサマグネットに着磁する際においても、各々
の磁極位置が誤差無く形成されるように着磁することは
難しく、この工程においても磁極位置の位相誤差が生ず
る。

【０００６】さらに、着磁が済んだセンサマグネットを
回転軸のＤカット面に嵌合させる工程においても、それ
ぞれの部材の仕上がり精度のばらつき等により嵌合状態
が設計通りとはならないこと等により、この段階におい
てもロータの永久磁石とセンサマグネットの磁極間の相
対的な位相誤差が生ずる。このように、従来のブラシレ
スモータにおいては、その組み立て工程中、少なくとも
大きく三カ所において磁極の位相誤差を生じ、性能のば
らつきを生むという問題があった。また、従来の構造に
おいては、その組み立ての際、ロータの永久磁石の取り
付け、センサマグネットの取り付け作業に比較的手間が
かかる事と相俟って、回転軸のＤカット面及びセンサマ
グネットのＤカット面は、比較的製造コストが高くなる
ため、結果としてブラシレスモータの高価格化を招くと
いう問題があった。

【０００７】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、組み立て工程中において生ずるロータの永久磁石と
センサマグネットとの磁極の位相誤差が極力少なく、か
つ、組み立ての容易な構造を有するブラシレスモータ、
センサマグネット取付構造及びセンサマグネットの着磁
方法を提供するものである。また、本発明の他の目的
は、薄型化を容易することができるブラシレスモータ及
びセンサマグネット取付構造を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、作業の簡素化を図ることがで
きるセンサマグネットの着磁方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記発明の目的を達成す
るため、本発明に係るブラシレスモータは、ロータが支
持される回転軸の一端に取着されたセンサーマグネット
の回転に伴う磁極変化を検出し、ステータに設けられた
電機子コイルへの通電を制御することによって回転磁界
を生じさせ、前記ロータを回転せしめるよう構成されて
なるブラシレスモータであって、前記回転軸の一方の端
部近傍の外周面には、歯形形成曲線により形成された歯
面を有する複数の歯からなる歯車部が形成される一方、
前記センサマグネットには、前記回転軸が挿入される挿
入孔が穿設されると共に、当該挿入孔の内壁には、歯形
形成曲線により形成された歯面を有する複数の歯からな
り、前記歯車部が嵌合される嵌合歯車部が形成されてな
り、前記センサマグネットは、その嵌合歯車部に前記回
転軸の歯車部が嵌合せしめられると共に、前記回転軸の
一方の端部側から軸移動阻止部材が嵌め込まれて前記回
転軸の一方の端部に取着されてなるものである。

【０００９】かかる構成においては、従来と異なり、セ
ンサマグネットを回転軸へ取り付ける際に、回転軸に対
するセンサマグネットの周方向の位置を特定することな
く、回転軸へ取り付け、その後に、センサマグネットへ
着磁するようにしたものであるため、ブラシレスモータ
の組み立て工程において、ロータの磁極との位相差が生
ずる箇所が理論的にはセンサマグネットへ着磁を行う工
程だけとなり、従来に比して組み立てが容易で、しか
も、ロータ及びセンサマグネットの磁極の位相誤差が充
分小さなブラシレスモータが提供されることとなるもの
である。

【００１０】また、上記発明の目的を達成するため、本
発明に係るセンサマグネットの着磁方法は、請求項１、
請求項２、請求項３又は請求項４のいずれかに記載のブ
ラシレスモータにおけるセンサマグネットの着磁方法で
あって、すくなくともロータ及びステータが組み立てら
れ、かつ、前記センサマグネットが回転軸の一端に取り
付けられた状態において、前記ステータに設けられた電
機子コイルの一相に直流電圧を印加せしめ、当該電機子
コイルへの直流電圧の印加に起因して前記ロータが回動
し、その後、安定位置へ停止した状態において、当該ロ
ータの磁極位置に基づいて、前記センサマグネットへの
着磁を行うよう構成されてなるものである。

【００１１】かかる方法においては、ロータの磁極位置
に基づいてセンサマグネットの周方向での着磁を行えば
よく、従来に比して、より簡易に着磁が行えるので、作
業時間の短縮を図ることがでい、より安価なブラシレス
モータを提供することができることとなるものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図１６を参照しつつ説明する。なお、以下
に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができる
ものである。最初に、本発明に係るセンサマグネット取
付構造が適用されるブラスレスモータの構成例につい
て、図１を参照しつつ説明する。まず、図１は、特に、
車両用空調装置の送風ファン駆動用に用いられるブラシ
レスモータの構成例であって、ロータ４とセンサマグネ
ット７Ａ，７Ｂ，７Ｃの大凡の取り付け状態を示すもの
で、そのため、電機子コイル１１への通電制御等を行う
回路基板８や、ハウジング６を構成するケース部材５な
どについては、二点鎖線で概略的にその取り付け位置が
表されたものとなっており、詳細な図示は省略されたも
のとなっている。

【００１３】この本発明の実施の形態におけるブラシレ
スモータは、モータフランジ１に基部が固定されたステ
ータ２と、回転自在に設けられた回転軸３に固着された
ロータ４とを有する構造となっている。なお、モータフ
ランジ１には、後述するセンサマグネット７Ａ，７Ｂ，
７Ｃが位置する側において、ケース部材５がねじ止め等
により取り付けられてハウジング６が構成され、このハ
ウジング６内にセンサマグネット７Ａ，７Ｂ，７Ｃが取
着された回転軸３の一端が臨むと共に、回路基板８が収
納されるものとなっている。ステータ２は、支持筒９の
外周に取着された電機子コア１０に巻線が巻回されてな
り、例えば６極の電機子コイル１１が形成されているも
のである。そして、この６極の電機子コイル１１は、例
えば、三相のスター結線又はデルタ結線となるように結
線されて、モータフランジ１の下面側に突出するように
設けられた３個の電機子端子１２ａ〜１２ｃ（図１にお
いては１２ａ及び１２ｂのみ図示）に接続されたものと
なっている。さらに、電機子端子１２ａ〜１２ｃは、点
線で示された位置に設けられる回路基板８に形成された
制御回路（図示せず）に配線（図示せず）を介して接続
され、この制御回路により通電電流の切換が行われるこ
とにより、回転磁界が発生せしめられるようになってい
るものである。支持部材としての支持筒９は、中空円筒
状に形成されてなるもので、その一端部はモータフラン
ジ１に固着されて、ハウジング６内に連通するようにな
っている。

【００１４】さらに、この支持筒９の両端近傍の内部に
は、軸受１３ａ，１３ｂがそれぞれ設けられており、回
転軸３が回動自在に支持されている。ここで、軸受１３
ａ，１３ｂは、例えば、鉄又は銅を主成分とする燒結合
金に、スピンドル油等の潤滑油を含浸させてなる部材を
用いて形成されたもので、支持筒９と回転軸３との間に
圧入されているものである。回転軸３は、その両端が支
持筒９から突出するように設けられており、支持筒９の
基部（モータフランジ１に接続されている側）と反対側
から突出した回転軸３の部位にはロータ４が固着されて
いる。

【００１５】本実施例のロータ４は、略腕型に形成され
たロータハウジング１４と、このロータハウジング１４
の内周面に設けられた永久磁石１５とからなるもので、
ロータハウジング１４はその底部側が上（反モータフラ
ンジ１側）に、開口面側がモータフランジ１に臨むよう
にして、底部中央に挿通された回転軸３に固着されてい
る。尚、このロータハウジング１４の内部側の底部と一
方の軸受１３ａとの間には、回転軸３に挿通されたスラ
ストワッシャ１６とリテーナ１７が介在されている。な
お、このロータハウジング１４の内部側の底部と一方の
軸受１３ａとの間に介在する部材は、必ずしも上述のよ
うなものである必要がないことは勿論である。例えば、
ロータハウジング１４の内部側の底部側から順に、いわ
ゆるオイルストッパ、ゴムワッシャ及びワッシャを積層
するような構造としても良いものである。

【００１６】永久磁石１５は、電機子コア１０とその周
縁で対向するようにしてロータハウジング１４の内周面
に固着されており、その磁極数は先に説明したステータ
２の６極の電機子コイル１１に対して４極となってい
る。一方、モータフランジ１に臨む回転軸３の端部に
は、センサーマグネット７Ａ，７Ｂ，７Ｃが後述するよ
うな取り付け構造をもって取り付けられるものとなって
いる。なお、図１においては、センサーマグネット７
Ａ，７Ｂ，７Ｃの詳細な取り付け構造はその図示を省略
してある。センサーマグネット７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、ロ
ータ４の周方向における磁極位置に対応して、その円周
方向で着磁されており、本実施例においては４極の磁極
が形成されるように着磁されたものとなっている。セン
サーマグネット７Ａ，７Ｂ，７Ｃの近傍には、その回転
に伴う磁極変化を検知し、検知磁極に応じた電圧信号を
出力する例えばホール素子に代表される磁気感応素子
（図示せず）が、概略の取り付け状態を示した回路基板
８の適宜な位置に設けられている。この磁気感応素子の
検出信号は、回路基板８に形成された制御回路（図示せ
ず）において、ブラシレスモータ駆動のために用いられ
るものとなっている。

【００１７】上記構成におけるブラシレスモータは、例
えば、回転軸３の上方（モータフランジ１と反対側の部
位）に図示しないファンが固着されて、車両用空調制御
装置等におけるいわゆる送風ファンモータとして用いら
れるようになっている。また、上述のような構成のブラ
シレスモータは、磁気感応素子（図示せず）によてロー
タ４位置を検出し、その検出結果に基づいて電機子コイ
ル１１への通電が回路基板８に形成された制御回路（図
示せず）によって制御されることによって、ロータ４が
回転するようになっている。

【００１８】次に、センサマグネット７Ａ，７Ｂ，７Ｃ
の具体的な取り付け構造について、図２乃至図１０を参
照しつつ説明する。まず、以下に説明するセンサマグネ
ット７Ａ，７Ｂ，７Ｃの具体的な取り付け構造の場合に
は、いずれの場合においてもセンサマグネット７Ａ，７
Ｂ，７Ｃは、従来と異なり予め着磁される必要はなく、
取り付け後に、後述するような着磁方法によって着磁す
るのが好適なものであることを前提としている。最初
に、第１の構成例について、図２乃至図４を参照しつつ
説明する。この第１の構成例は、まず、センサマグネッ
ト７Ａを取り付ける回転軸３の端部近傍の外周面におい
て歯車部２０が軸方向に適宜な長さで形成されると共に
（図３参照）、センサマグネット７Ａの挿入孔２２ａの
内壁にも歯車部２０と嵌合する嵌合歯車部２１が形成さ
れたものである（図４参照）。すなわち、歯車部２０
は、歯形形成曲線としてのインボリュート曲線により形
成された歯面を有する複数の歯２０ａが形成されてなる
ものとなっている。一方、本発明の実施の形態における
センサマグネット７Ａは、まず、その外観形状について
説明すれば、全体形状は、大凡円盤状に形成されてなる
と共に、中央部には、回転軸３が挿入される挿入孔２２
ａが穿設されており、その内部には、後述するように嵌
合歯車部２１が形成されたものとなっている。また、本
発明の実施の形態におけるセンサマグネット７Ａの挿入
孔２２ａの周辺の部分は、いずれの側も円環状に、か
つ、比較的扁平に挿入孔２２ａの軸線方向（図４におい
て紙面表裏方向）へ若干突出形成され、第１の円環状突
起部２３ａ及び第２の円環状突起部２３ｂが設けられた
ものとなっている（図２及び図４参照）。

【００１９】そして、嵌合歯車部２１は、センサマグネ
ット７Ａの挿入孔２２ａの内壁面に歯形形成曲線として
のインボリュート曲線により形成された歯面を有する複
数の嵌合歯２１ａが形成されてなり、この嵌合歯２１ａ
の間に、回転軸３の歯２０ａが嵌合されるものとなって
いる（図２及び図４参照）。なお、インボリュートの大
きさや、歯数などは、モータの大きさ、すなわち、回転
軸やセンサマグネットの大きさなどによって適宜選定さ
れるべきものであり、特定の条件に限定される必要はな
いので、ここで具体的なインボリュートの大きさ、歯数
等については特定しないこととする。かかる構成におい
て、センサマグネット７Ａの回転軸３への取り付けは、
センサマグネット７Ａの挿入孔２２ａに回転軸３を、歯
車部２０が形成された側の端部から挿入し、歯車部２０
に位置させる。次いで、回転軸３の端部から軸移動阻止
部材としての公知・周知のプッシュナット２４を嵌め込
んで、センサマグネット７Ａとの間に微少間隙が生ずる
位置までプッシュナット２４を押し込んでゆき取り付け
作業が完了するものとなっている（図２参照）。そし
て、このプッシュナット２４によって、センサマグネッ
ト７Ａは、回転軸３の一方の端部からの脱落が防止され
るようになっている。ここで、プッシュナット２４とセ
ンサマグネット７Ａとの間の微少間隙は、具体的には、
大凡２ｍｍ程度のものある。これは、プッシュナット２
４とセンサマグネット７Ａとをこのようないわゆる遊び
がなく接合させた状態とすると、それぞれの熱膨張によ
り歪みが生ずるので、これを防止するためである。な
お、上述のような回転軸３の歯車部２０は、センサマグ
ネット７Ａの嵌合歯車部２１のような部分が形成された
型へ棒状部材を押し込んで形成するいわゆる押出成形な
どによって製造することができるものである。また、セ
ンサマグネット７Ａの嵌合歯車部２１は、旋盤加工など
によって製造し得るものである。上述の例においては、
歯形形成曲線としてインボリュート曲線を用いた例を示
したが、この曲線に限定される必要は無いことは勿論で
あり、歯車の歯形を形成するための他の歯形形成曲線で
あっても良く、例えば、このような曲線としては、サイ
クロイド曲線などであっても良い。また、センサマグネ
ット７Ａの回転軸３の一方の端部からの脱落防止のため
に、回転軸３の一方の端部側への移動を阻止する軸移動
阻止部材としては、上述のプッシュナット２４に限定さ
れる必要がないことは勿論であり、同様な機能を果たす
ものであれば他の部材、例えば、スナップリングなどで
あっても良いものである。

【００２０】次に、第２の構成例について、図５乃至図
７を参照しつつ説明する。なお、図２乃至図４に示され
た第１の構成例と同一の構成要素には、同一の符号を付
してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に
説明する。この第２の構成例においては、センサマグネ
ット７Ｂに挿入される回転軸３の一方の端部は、円柱状
に形成されたものとなっている一方、センサマグネット
７Ｂの挿入孔２２ｂの内壁は円筒状に形成されたものと
なっている（図６参照）。なお、本発明の実施の形態に
おいては、回転軸３の直径ｄ1に対して、挿入孔２２ｂ
の直径ｄ2は、やや大きめ（ｄ1＜ｄ2）に設定されたも
のとなっている。これは、図示されない磁気感応素子に
対するセンサマグネット７Ｂの位置を微調整するため
に、センサマグネット７Ｂを軸方向で移動し易くするた
めである。そして、センサマグネット７Ｂの第１の円環
状突起部２３ａには、円周方向の適宜な位置に極小さな
柱状に形成されてなる係止突起２７が挿入孔２２ｂの軸
線と平行する方向に突設されている。一方、軸移動阻止
部材としてのプッシュナット２５は、回転軸３に嵌め込
まれた際に、上述した係止突起２７に対応する部位が穿
設されて貫通孔２５ａとなっており、係止突起２７が貫
通されるようになっているが、この点を除けば公知・周
知のものと基本的に変わるところはないものである。な
お、本発明の実施の形態においては、係止突起２７の形
状を円柱状に形成した例を示したが、この係止突起２７
の形状は、勿論、円柱状に限定される必要はないもので
あって、角柱状等など種々選定し得るものである。そし
て、この構成例にあっては、係止突起２７と、プッシュ
ナット２５が回転軸３に嵌め込まれた際に、上述した係
止突起２７が貫通されるよう穿設された貫通孔２５ａと
によって回動禁止手段が実現されたものとなっている。

【００２１】かかる構成において、回転軸３へのセンサ
マグネット７Ｂの取り付けは、まず、センサマグネット
７Ｂの係止突起２７が設けられた側と反対側から挿入孔
２２ｂへ回転軸３の一方の端部を適宜な位置まで挿入し
てゆく。次いで、プッシュナット２５を、センサマグネ
ット７Ｂの係止突起２７の位置と、この係止突起２７の
ためにプッシュナット２５に穿設された貫通孔（図示せ
ず）とが回転軸３の周方向でほぼ同じ位置となるように
して回転軸３の軸端から嵌め込んでゆき、最終的にセン
サマグネット７Ｂの係止突起２７が、プッシュナット２
５の貫通孔（図示せず）を貫通して、しかも、プッシュ
ナット２５とセンサマグネット７Ｂとの間に微少間隙が
生ずる位置までプッシュナット２５を押し込んで取り付
け完了となる。したがって、センサマグネット７Ｂは、
プッシュナット２５によって回転軸３の一方の端部から
の脱落が防止されると共に、回転軸３の周方向での回動
が確実に防止されることとなる。ここで、プッシュナッ
ト２５とセンサマグネット７Ｂとの間の微少間隙を設け
る理由及びその大きさの程度は、先に第１の構成例で述
べたと同様である。なお、軸移動阻止部材としては、上
述のプッシュナット２５に限定される必要がなく、他
に、例えば、スナップリングのようなものであっても良
いことは、先の第１の構成例の場合と同様である。

【００２２】次に、第３の構成例について図８乃至図１
０を参照しつつ説明する。なお、図２乃至図７に示され
た構成例と同一の構成要素には、同一の符号を付してそ
の詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明す
る。この第３の構成例においては、センサマグネット７
Ｃの第１の円環状突起部２３ａに切欠部２８が形成され
ており、この切欠部２８に軸移動阻止部材としてのプッ
シュナット２６の係止片２６ａが係止されるようになっ
ているものである（図８参照）。すなわち、この第３の
構成例においては、切欠部２８が形成された第１の円環
状突起部２と係止片２６ａとによって回転禁止手段が実
現されたものとなっている。切欠部２８は、センサマグ
ネット７Ｃの径方向に平行するようにして第１の円環状
突起部２３ａの一部が切り欠かれてなるものである（図
１０参照）。換言すれば、第１の円環状突起部２３ａに
はＤカットが施され切欠部２８が形成されたものとなっ
ている。これにより、センサマグネット７Ｃの平面外形
形状は、図１０に示されたようにほぼＤ字状に形成され
たものとなっている。一方、この第３の構成例における
プッシュナット２６は、その平面外形形状がセンサマグ
ネット７Ｃのそれと同様に、ほぼＤ字状に形成されてな
ると共に、Ｄ字の直線部分から直角に折り曲げられた係
止片２６ａが延設されたものとなっている（図８及び図
９参照）。この係止片２６ａは、プッシュナット２６の
挿入方向と反対方向へ折り曲げられたものとなっている
（図８参照）。なお、ここで、プッシュナット２６の挿
入方向とは、プッシュナット２６の取り付けの際に、回
転軸３が挿入される方向を言い、例えば、図８において
は、紙面下側から上側へ向かう方向である。

【００２３】かかる構成において、回転軸３へのセンサ
マグネット７Ｃの取り付けは、まず、センサマグネット
７Ｃの第２の円環状突起部２３ｂ側からその挿入孔２２
ｂへ回転軸３の一方の端部を適宜な位置まで挿入せしめ
る。次いで、プッシュナット２６を回転軸３の一方の端
部に添え、係止片２６ａの位置と第１の円環状突起部２
３ａの切欠部２８の位置とを対応させて、回転軸３へプ
ッシュナット２６を嵌め込み、センサマグネット７Ｃの
切欠部２８にプッシュナット２６の係止片２６ａを係止
させて取り付け完了となる。その結果、センサマグネッ
ト７Ｃは、プッシュナット２６によって回転軸３の一方
の端部からの脱落が防止されると共に、回転軸３の周方
向での回動が、切欠部２８と係止片２６ａと係合によっ
て確実に防止されることとなる。なお、軸移動阻止部材
としては、上述のプッシュナット２６に限定される必要
がなく、他に、例えば、スナップリングのようなもので
あっても良いことは、先の第１の構成例の場合と同様で
ある。また、回動禁止手段を実現するため、上述の例に
おいては、第１の円環状突起部２３ａは、Ｄカットが施
された切欠部２８が形成されたものとしたが、プッシュ
ナット２６の一部と第１の円環状突起２３ａとが相互に
係合し、センサマグネット７Ｃの回動が禁止されれば、
切欠部２８の平面外形形状がほぼＤ字状に限定される必
要はなく、種々の形状が選択し得るものである。

【００２４】次に、上述したような取り付け構造で取り
付けられたセンサマグネットに適するセンサマグネット
の着磁方法について説明することとする。なお、以下の
着磁方法の説明におけるセンサマグネットは、上述した
第１乃至第３の構成例におけるいずれのセンサマグネッ
ト７Ａ，７Ｂ，７Ｃであってもよいものであるので、以
下の説明においては、センサマグネット７Ａ，７Ｂ，７
Ｃの総称としてセンサマグネット７を用いることとす
る。最初に、第１の着磁方法について、図１１乃至図１
３を参照しつつ説明する。なお、図１１乃至図１３にお
いては、便宜上、ブラシレスモータの構造を簡略化して
図示してある。したがって、センサマグネット７の構造
及び回転軸３へのその取り付け構造は、先に述べたよう
に図２乃至図１０において示されたいずれでもよいもの
で、図１１乃至図１３においては、その取り付け構造の
図示は省略されたものとなっている。まず、前提とし
て、モータフランジ１には、センサマグネット７が取着
されたロータ４が取り付けられ、また、図示は省略され
ているがロータ４とモータフランジ１との間には、図１
において示されたようにこの部分に設けられるべきもの
が既に配設されているものとする。

【００２５】かかる前提の下、センサマグネット７が垂
直方向で上側となるようにモータフランジ１を固定した
状態とし、モータフランジ１に設けられた三個の電機子
端子１２ａ〜１２ｃの内、任意の２個の間に、スイッチ
３１を介して直流電圧を印加できるように直流電源３２
を設ける（図１１参照）。そして、スイッチ３１を開成
状態からから閉成状態として電機子端子１２ａ〜１２ｃ
のいずれか２個の間に直流電圧を印加する（図１２参
照）。換言すれば、三相の電機子コイル１１の内、いず
れか一相に直流電圧を印加する。その結果、電機子コイ
ル１１の６極の内、２極が励磁されることとなり、それ
によって、ロータ４は、その励磁された２極との相対関
係で安定する方向へ回転し、その２極の磁極とロータ４
の磁極との間の吸引、反発力が均衡する安定位置に停止
することとなる。ロータ４が上述したように回転し、安
定位置に停止した状態において、着磁手段３３をセンサ
マグネット７の上方から近づけて、ロータ４の停止位置
に基づいてセンサマグネット７の周方向での着磁を行う
（図１３参照）。すなわち、電機子コイル１１の励磁に
伴いロータ４は、上述したように電機子コイル１１によ
って生ずる磁界との相対関係で定まる安定位置に停止す
ることとなる。この状態において、ロータ４の周方向の
磁極位置は、永久磁石１５の周方向での取り付けが予め
解っていることから、容易に知ることができる。したが
って、センサマグネット７の周方向の着磁は、この状態
におけるロータ４の周方向での磁極位置に応じて行えば
よく、それによって、磁気感応素子（図示せず）による
センサマグネット７の磁極位置の変化の検出は、ロータ
４の回転位置の変化（換言すれば、ロータ４の磁極位置
の変化）に対応することとなる。なお、ここで、着磁手
段３３は、この着磁方法特有のものではなく、公知・周
知のものである。ここで、この着磁手段３３の詳細な説
明は省略するが、例えば、具体的には、電磁コイルと、
この電磁コイルへの通電量、通電方向等を制御する駆動
回路などからなるもので、着磁コイルをセンサマグネッ
ト７に接近させて着磁を行うようになっているものであ
る。

【００２６】上述したような手順による着磁方法におい
ては、センサマグネット７の磁極位置とロータ４の永久
磁石１５の磁極位置との位相誤差が生ずるのは、基本的
には、ロータ４の磁束分布を基準にしてセンサマグネッ
ト７の着磁を行う一工程のみである。これに対して、従
来の場合には、発明が解決しようとする課題の欄で言及
したように少なくとも三つの工程で位相誤差を生じる。
したがって、上述した本発明の実施の形態における着磁
方法では、従来に比して位相誤差が充分に小さなものと
なり、結局、電気的特性のばらつきの極小さなブラシレ
スモータとなる。

【００２７】次に、第２の着磁方法について、図１４乃
至図１６を参照しつつ説明する。なお、図１４乃至図１
６も、先の図１１乃至図１３同様、センサマグネット７
の取り付け構造等については、図示を簡略化したものと
してある。最初に、センサマグネット７が垂直方向で上
側となるようにモータフランジ１を固定した状態とする
（図１４参照）。次いで、ロータ４の外周において、２
つの永久磁石３４ａ，３４ｂの同一磁極を１８０度の角
度差で配置する（図１５参照）。図１５においては、Ｎ
極を配置した例が示されているが、Ｓ極同士を配置する
ようにしても良いことは勿論である。この永久磁石３４
ａ，３４ｂの配置によって、ロータ４は、永久磁石３４
ａ，３４ｂの磁極とロータ４の磁極との間の吸引、反発
力が均衡する安定位置方向へ回転して停止することとな
る。

【００２８】そして、ロータ４が安定位置に停止した状
態において、着磁手段３３をセンサマグネット７の上方
から近づけて、ロータ４の停止位置に基づいてセンサマ
グネット７の周方向での着磁を行う（図１６参照）。な
お、ここで、ロータ４の停止位置に基づくセンサマグネ
ット７の着磁は、先の第１の着磁方法で述べたと同様の
意味、内容であるのでここでの再度の詳細な説明は省略
することとする。

【００２９】なお、上述したいずれの着磁方法も、先に
説明したセンサマグネット７Ａ，７Ｂ，７Ｃの取り付け
構造を用いた場合に適するものであるが、この着磁方法
自体は、図１乃至図１０に示されたセンサマグネットの
取り付け構造でなければ適用できないものではなく、図
１乃至図１０で示されたセンサマグネットの取り付け構
造に準じたものであればそのセンサマグネットの着磁に
適用できるものである。また、上述した着磁方法におい
ては、ロータ４の永久磁石１５の磁極位置とセンサマグ
ネット７の磁極位置とが対応するように着磁することを
前提として説明したが、実際には、モータの動作効率等
の観点から一般的に行われれているように、ロータ４の
永久磁石１５の磁極の位置とセンサマグネット７の磁極
の位置との間に所定角度のずれを設けるような場合であ
っても、そのずれを考慮して上述したような手順で着磁
を行えばよく、この場合にあっても本発明の実施の形態
における着磁方法は矛盾無く適用できるものである。

【００３０】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明に係るブラ
シレスモータ及びセンサマグネットの取付構造によれ
ば、従来の回転軸のＤカット面及びセンサマグネットの
挿入孔内部のＤカット面を用いることなく、センサマグ
ネットを回転軸の周方向の任意の位置で固定できるよう
な取り付け構造としたので、従来に比して組み立て作業
を容易にすると共に、作業時間の短縮を図ることがで
き、しかも、従来加工費が割高であった回転軸やセンサ
マグネットのＤカット面の形成を行う必要がない構成で
あることと相俟って、安価で、しかも、回転軸とセンサ
マグネットの確実な取り付けを確保することができると
いう効果を奏するものである。また、従来と異なり、回
転軸に形成されたいわゆるＤカット面におけるセンサマ
グネットとの接合の必要がないので、その接合面を充分
確保するため回転軸の軸線方向でのセンサマグネットの
厚みを小さくできないといような従来の不都合を回避で
き、そのため、ブラシレスモータの薄型化を図ることが
できるという効果を奏するものである。さらに、ロータ
に取り付けられる永久磁石は、従来と異なり、いわゆる
Ｄカット面を基準にして取り付ける必要がなくなるの
で、取り付け工程における従来のような精度の高い寸法
管理が不要となり、作業の簡略化による低価格化を図る
ことができる。また、本発明に係るセンサマグネットの
着磁方法によれば、従来と異なり、ロータの永久磁石の
磁束分布を計測することなく、永久磁石の配置に対応し
てセンサマグネットの着磁を行えばよいため、従来に比
して作業の簡素化が図ることができ、かつ、センサマグ
ネットの取り付け構造と相俟って、従来に比して磁極位
置の位相誤差を小さくすることができるという効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるセンサマグネット
の取り付け構造が適用されるブラシレスモータの概略構
成を示す縦断面図である。

【図２】本発明の実施の形態におけるセンサマグネット
の取り付け構造の第１の構成例を示す正面図である。

【図３】図２に示されたセンサマグネットの取り付け構
造における回転軸の正面図である。

【図４】図２に示されたセンサマグネットの取り付け構
造におけるセンサマグネットの平面図である。

【図５】本発明の実施の形態におけるセンサマグネット
の取り付け構造の第２の構成例を示す正面図である。

【図６】図５に示されたセンサマグネットの取り付け構
造におけるセンサマグネットの平面図である。

【図７】図５に示されたセンサマグネットの取り付け構
造におけるセンサマグネットの正面図である。

【図８】本発明の実施の形態におけるセンサマグネット
の取り付け構造の第３の構成例を示す正面図である。

【図９】図８に示されたセンサマグネットの取り付け構
造におけるプッシュナットの平面図である。

【図１０】図８に示されたセンサマグネットの取り付け
構造におけるセンサマグネットの平面図である。

【図１１】本発明の実施の形態におけるセンサマグネッ
トの着磁方法の第１の方法例における直流電源などの結
線状態を模式的に示す模式図である。

【図１２】本発明の実施の形態におけるセンサマグネッ
トの着磁方法の第１の方法例における電機子コイルへの
通電状態を模式的に示す模式図である。

【図１３】本発明の実施の形態におけるセンサマグネッ
トの着磁方法の第１の方法例におけるセンサマグネット
への着磁状態を模式的に示す模式図である。

【図１４】本発明の実施の形態におけるセンサマグネッ
トの着磁方法の第２の方法例における着磁方法を実施す
る際のブラシレスモータの固定状態を模式的に示す模式
図である。

【図１５】本発明の実施の形態におけるセンサマグネッ
トの着磁方法の第２の方法例におけるロータの外部磁界
による固定状態を模式的に示す模式図である。

【図１６】本発明の実施の形態におけるセンサマグネッ
トの着磁方法の第２の方法例におけるセンサマグネット
への着磁状態を模式的に示す模式図である。

【符号の説明】

１…モータフランジ ３…回転軸 ７Ａ…センサマグネット（第１の構成例） ７Ｂ…センサマグネット（第２の構成例） ７Ｃ…センサマグネット（第３の構成例） ２０…歯車部 ２１…嵌合歯車部 ２７…係止突起 ２８…切欠部 ３３…着磁手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水口 智之 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセルヴァレオクライメート コントロール内 Ｆターム(参考） 5H019 AA10 BB02 BB05 BB15 BB19 BB22 CC04 DD01 5H611 AA01 BB01 BB07 PP05 QQ03 RR02 UA01 5H622 CA05 CA10 PP01 QB01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータが支持される回転軸の一端に取着
   されたセンサーマグネットの回転に伴う磁極変化を検出
   し、ステータに設けられた電機子コイルへの通電を制御
   することによって回転磁界を生じさせ、前記ロータを回
   転せしめるよう構成されてなるブラシレスモータであっ
   て、 前記回転軸の一方の端部近傍の外周面には、歯形形成曲
   線により形成された歯面を有する複数の歯からなる歯車
   部が形成される一方、前記センサマグネットには、前記
   回転軸が挿入される挿入孔が穿設されると共に、当該挿
   入孔の内壁には、歯形形成曲線により形成された歯面を
   有する複数の歯からなり、前記歯車部が嵌合される嵌合
   歯車部が形成されてなり、 前記センサマグネットは、その嵌合歯車部に前記回転軸
   の歯車部が嵌合せしめられると共に、前記回転軸の一方
   の端部側から軸移動阻止部材が嵌め込まれて前記回転軸
   の一方の端部に取着されてなることを特徴とするブラシ
   レスモータ。
2. 【請求項２】 ロータが支持される回転軸の一端に取着
   されたセンサーマグネットの回転に伴う磁極変化を検出
   し、ステータに設けられた電機子コイルへの通電を制御
   することによって回転磁界を生じさせ、前記ロータを回
   転せしめるよう構成されてなるブラシレスモータであっ
   て、 前記センサマグネットは、前記回転軸の一方の端部が挿
   入される挿入孔が穿設されて、当該挿入孔に前記回転軸
   の一方の端部が挿入せしめられると共に、前記回転軸の
   一方の端部側からは、軸移動阻止部材が嵌め込まれて前
   記回転軸の一方の端部に取着されてなると共に、 前記センサマグネットと前記軸移動阻止部材との間に前
   記センサマグネットの回動を禁止する回動禁止手段が形
   成されてなることを特徴とするブラシレスモータ。
3. 【請求項３】 回動禁止手段は、前記センサマグネット
   の挿入孔の一方の周縁近傍に、前記挿入孔の軸線方向と
   平行するように突設されてなる係止突起と、 前記係止突起が貫通するよう軸移動阻止部材に穿設され
   てなる貫通孔とから構成されてなることを特徴とする請
   求項２記載のブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 回動禁止手段は、前記センサーマグネッ
   トの挿入孔の一方の周囲において、前記挿入孔の軸線方
   向に直交する平面における外形形状がほぼＤ字状を有し
   て扁平に形成され、かつ、前記軸線方向に突出形成され
   てなる突起部と、 前記突起部の直線部分に係合するよう前記軸移動阻止部
   材に形成されてなる係止片とから構成されてなること特
   徴とする請求項２記載のブラシレスモータ。
5. 【請求項５】 ブラシレスモータに用いられるセンサマ
   グネットの回転軸への取付構造であって、 前記回転軸の一方の端部近傍の外周面には、歯形形成曲
   線により形成された歯面を有する複数の歯からなる歯車
   部が形成される一方、前記センサマグネットには、前記
   回転軸が挿入される挿入孔が穿設されると共に、当該挿
   入孔の内壁には、歯形形成曲線により形成された歯面を
   有する複数の歯からなり、前記歯車部が嵌合される嵌合
   歯車部が形成されてなり、 前記センサマグネットは、その嵌合歯車部に前記回転軸
   の歯車部が嵌合せしめられると共に、前記回転軸の一方
   の端部側から軸移動阻止部材が嵌め込まれて前記回転軸
   の一方の端部に取着されてなることを特徴とするセンサ
   マグネットの取付構造。
6. 【請求項６】 ブラシレスモータに用いられるセンサマ
   グネットの回転軸への取付構造であって、 前記センサマグネットは、前記回転軸の一方の端部が挿
   入される挿入孔が穿設されて、当該挿入孔に前記回転軸
   の一方の端部が挿入せしめられると共に、前記回転軸の
   一方の端部側からは、軸移動阻止部材が嵌め込まれて前
   記回転軸の一方の端部に取着されてなると共に、 前記センサマグネットと前記軸移動阻止部材との間に前
   記センサマグネットの回動を禁止する回動禁止手段が形
   成されてなることを特徴とするセンサマグネットの取付
   構造。
7. 【請求項７】 回動禁止手段は、前記センサマグネット
   の挿入孔の一方の周縁近傍に、前記挿入孔の軸線方向と
   平行するように突設されてなる係止突起と、 前記係止突起が貫通するよう軸移動阻止部材に穿設され
   てなる貫通孔とから構成されてなることを特徴とする請
   求項６記載のセンサマグネットの取付構造。
8. 【請求項８】 回動禁止手段は、前記センサーマグネッ
   トの挿入孔の一方の周囲において、前記挿入孔の軸線方
   向に直交する平面における外形形状がほぼＤ字状を有し
   て扁平に形成され、かつ、前記軸線方向に突出形成され
   てなる突起部と、 前記突起部の直線部分に係合するよう前記軸移動阻止部
   材に形成されてなる係止片とから構成されてなること特
   徴とする請求項６記載のセンサマグネットの取付構造。
9. 【請求項９】 請求項１、請求項２、請求項３又は請求
   項４のいずれかに記載のブラシレスモータにおけるセン
   サマグネットの着磁方法であって、 すくなくともロータ及びステータが組み立てられ、か
   つ、前記センサマグネットが回転軸の一端に取り付けら
   れた状態において、 前記ステータに設けられた電機子コイルの一相に直流電
   圧を印加せしめ、 当該電機子コイルへの直流電圧の印加に起因して前記ロ
   ータが回動し、その後、安定位置へ停止した状態におい
   て、当該ロータの磁極位置に基づいて、前記センサマグ
   ネットへの着磁を行うことを特徴とするセンサマグネッ
   トの着磁方法。
10. 【請求項１０】 請求項１、請求項２、請求項３又は請
    求項４のいずれかに記載のブラシレスモータにおけるセ
    ンサマグネットの着磁方法であって、 すくなくともロータ及びステータが組み立てられ、か
    つ、前記センサマグネットが回転軸の一端に取り付けら
    れた状態において、 前記ロータの周囲において、２つの磁気発生手段を、前
    記ロータを挟み前記回転軸を中心として１８０度の角度
    差で、同一の磁極が対向するように配置し、 前記２つの磁気発生手段の配置に起因して前記ロータが
    回動し、その後、安定位置へ停止した状態において、当
    該ロータの磁極位置に基づいて、前記センサマグネット
    への着磁を行うことを特徴とするセンサマグネットの着
    磁方法。