JP2008131678A - センサマグネットの着磁方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品コストの増大を抑えつつ、ロータマグネット及びセンサマグネットの磁極の一致精度が高められることにより、モータの効率を確保す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。
【解決手段】着磁前のセンサマグネット５１及び同じくロータマグネット２６を出力軸２５に取り付けた状態でそれらの外周面に対して磁界を同時に印加することによりセンサマグネット５１及びロータマグネット２６を同時に着磁するようにした。このため、センサマグネット５１にはロータマグネット２６の各磁極に対応する極性を有する磁極が形成される。すなわち、ロータマグネット２６の磁極の極性とセンサマグネット５１に形成される磁極の極性とはそれらの回転方向において正確に一致する。したがって、前述のように着磁されたセンサマグネット５１及びロータマグネット２６を備えてなるモータ、ひいてはそれを備える電動ポンプの効率は好適に確保される。
【選択図】図５

Description

本発明は、モータの回転位置を検出するためのセンサマグネットの着磁方法に関するものである。

従来、車両の燃料ポンプ、ウォーターポンプ、オイルポンプ及びトランスミッション用油圧ポンプ等をモータにより駆動するようにした電動ポンプが知られている。例えば特許文献１には、水及びオイル等の液体を循環させるポンプと、当該ポンプを駆動するモータとが一体的に構成されるとともに、部品点数の低減及び小型化の観点から、モータの出力軸とポンプの駆動軸とを単一の軸により兼用するようにした電動ポンプが開示されている。

すなわち、図８に示されるように、電動ポンプ１０１は、当該ポンプの駆動源としてのモータ１０２と、当該モータ１０２の駆動力により駆動するギヤポンプ１０３とが一体に設けられてなる。

モータ１０２は、一側面が開口した有底円筒状のモータケース１０４、及び当該モータケース１０４の内周面に圧入固定されたステータ１０５、及びモータケース１０４に回転可能に支持された出力軸１０６、及び出力軸１０６にロータ１０７を介して一体回転可能に設けられたロータマグネット１０８を備えてなる。ステータ１０５の内周面に形成された図示しない複数のティースには導線を巻回することにより３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に対応するコイル１０５ａが形成されるとともに、これらコイル１０５ａが図示しない制御装置により通電制御されることによりロータ１０７を介して出力軸１０６は回転する。

ギヤポンプ１０３は、モータケース１０４の開口部に装着されるポンプケース１０９を備えるとともに、当該ポンプケース１０９の外側面にはギヤ収容室１１０が開口して形成されている。ギヤ収容室１１０には、内周面に歯形が形成された円環状のアウタギヤ１１１が当該ギヤ収容室１１０の内周面に対して摺動回転可能に配設されるとともに、当該アウタギヤ１１１の内周側には、外周面に歯形が形成された円筒状のインナギヤ１１２が偏心するように噛合されている。インナギヤ１１２には前記出力軸１０６がポンプケース１０９を貫通して一体回転可能に連結されている。ポンプケース１０９の外側面にはポンププレート１１３が液密状に取り付けられている。これにより、ギヤ収容室１１０は閉塞される。

したがって、制御装置からの指令に基づきモータ１０２が駆動されると、インナギヤ１１２は出力軸１０６と一体的に回転し、これに伴いアウタギヤ１１１も回転する。すると、インナギヤ１１２の歯形とアウタギヤ１１１の歯形間に形成されるポンプ室１１０ａは、インナギヤ１１２及びアウタギヤ１１１の回転方向へ移動しつつ、当該ポンプ室１１０ａの容積は連続的に増加及び減少する。これにより、ポンプケース１０９に形成された図示しない吸入口及び吐出口を通じて、燃料、水及びオイル等の液体の吸入及び吐出が行われる。

ここで、図８に示されるように、モータ１０２においては、ステータ１０５のコイル１０５ａに対する通電のタイミングとロータ１０７の回転とを同期させるために、ロータ１０７の回転位置（回転角度）を検出するための回転角度検出装置１２０が設けられている。回転角度検出装置１２０は、出力軸１０６に環状の支持部材１２１を介して一体回転可能に設けられた円環状のセンサマグネット１２２（センサターゲット）、及びモータケース１０４の内部に固定された基板１２３の表面にセンサマグネット１２２に対応するように設けられた複数個のホールセンサ（ホールＩＣ）等の磁気センサ１２４を備えてなる。磁気センサ１２４は、磁界の強度に応じた検出信号（オン信号又はオフ信号）を出力する。そして、前記制御装置は、複数個の磁気センサ１２４から出力される検出信号、正確にはそれらの組合せに基づきロータ１０７の位置検知を行うとともに、当該検知したロータ１０７の位置に基づき、３相のコイル１０５ａへの通電制御を行う。これにより、ロータ１０７の回転に同期して、当該ロータ１０７に回転トルクを与えるための磁界がコイル１０５ａにより形成される。
特開２００５−３３７０２５号公報

前記従来の電動ポンプ１０１のモータ１０２において、センサマグネット１２２とロータマグネット１０８との位相（正確には、それらマグネットの回転方向における磁極の位置）の一致精度は、モータ１０２の進角に大きな影響を及ぼす。そして、当該進角は、モータ１０２の効率等の特性に大きく影響する。このため、モータ１０２の特性を確保するためには、センサマグネット１２２とロータマグネット１０８との位相の一致精度を確保する必要がある。

そこで、従来、図９に示されるように、センサマグネット１２２とロータマグネット１０８との位相を合わせるために、出力軸１０６に目印として切欠１０６ａを設け、当該切欠１０６ａを基準に位相を合わせるようにしていた。すなわち、支持部材１２１の内周縁には、出力軸１０６の切欠１０６ａに係合する突部１２１ａが形成されている。そして、センサマグネット１２２は、支持部材１２１に固定した状態でその突部１２１ａを基準に着磁される一方、ロータマグネット１０８は、出力軸１０６に固定した状態でその切欠１０６ａを基準に着磁される。具体的には、支持部材１２１に固定されたセンサマグネット１２２を出力軸１０６に挿通して突部１２１ａを切欠１０６ａに係合させたときに、センサマグネット１２２及びロータマグネット１０８の磁極の極性（Ｎ極及びＳ極）が互いに一致するように着磁される。磁極数は、例えば８つとされる。

ところが、センサマグネット１２２及びロータマグネット１０８の寸法誤差（加工誤差）及び出力軸１０６に対する組付誤差等に起因して、センサマグネット１２２とロータマグネット１０８との位相差は、依然として発生するおそれがあった。そして、センサマグネット１２２及びロータマグネット１０８は機械部品である以上、それらの寸法誤差及び出力軸１０６に対する組付誤差を皆無とすることは困難であることから、センサマグネット１２２及びロータマグネット１０８の磁極の一致精度の確保には限界があった。

近年、車両においては依然として電子化の傾向にあり、消費電力のいっそうの低減化が求められている。車両に搭載される電動ポンプ１０１等の各種の電気機器についても例外ではなく、効率のさらなる確保が求められている。こうした要求に応えるためには、センサマグネット１２２及びロータマグネット１０８の磁極の一致精度のさらなる向上が必要となる。当該一致精度を向上させるために、例えばセンサマグネット１２２及びロータマグネット１０８の加工精度、並びにセンサマグネット１２２及びロータマグネット１０８の出力軸１０６に対する組付精度を厳密に管理することが考えられる。しかし、この場合、モータ１０２の製造コスト、ひいては電動ポンプ１０１の製品コストの増大が懸念される。

一方、センサマグネット１２２及びロータマグネット１０８の磁極の一致精度は現状を維持しつつ、センサマグネット１２２とロータマグネット１０８との位相差をソフトウェア的に補正する等してモータ１０２の駆動制御を行うことが考えられる。しかし、この場合には、モータ１０２の駆動制御が煩雑になることから、制御装置の設計コスト、ひいては電動ポンプ１０１の製品コストの増大につながることが懸念される。ちなみに、このような問題は、電動ポンプに組み込まれるモータに限らず、前述したような回転角度検出装置１２０が搭載されるモータ（ブラシレスモータ）全般について生じる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、製品コストの増大を抑えつつ、ロータマグネット及びセンサマグネットの磁極の一致精度が高められることにより、モータの効率を確保す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。

請求項１に記載の発明は、出力軸に一体回転可能に設けられるとともに当該回転方向においてＮ極とＳ極とが交互に設けられたセンサマグネットの回転位置情報を、同じくロータマグネットの回転位置情報として磁気センサを通じて検出し、当該検出された回転位置情報に基づき駆動制御されるモータにおけるセンサマグネットの着磁方法であって、着磁前のセンサマグネット及び同じくロータマグネットを出力軸に取り付けた状態で、それらの外周面に対して磁界を同時に印加することにより、センサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁することをその要旨とする。

本発明によれば、センサマグネット及びロータマグネットを出力軸に取り付けた状態で、それらの外周面に対して磁界を同時に印加することにより、センサマグネットには、ロータマグネットの磁極に対応する磁極が形成される。すなわち、ロータマグネットの磁極の極性と、センサマグネットに形成される磁極の極性とは、それらの回転方向において正確に一致する。ここで、前述したように、ロータマグネットとセンサマグネットとの位相の一致精度は、モータの進角、ひいてはモータの効率及びその他出力特性に大きく影響する。したがって、本発明によれば、ロータマグネット及びセンサマグネットの磁極の一致精度が高められることにより、モータの効率及びその他出力特性は好適に確保される。また、ロータマグネット及びセンサマグネットを同時に着磁することにより、それらを別々に着磁する場合に比べて、製造工数が少なくなる。さらに、センサマグネットとロータマグネットとの位相差をソフトウェア的に補正する等の必要もないので、コイルの通電制御負担が増大することもない。したがって、モータの製造コスト、ひいては製品コストの低減化が図られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のセンサマグネットの着磁方法において、前記出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを挿入可能とした収容部を有してなる容器と、前記収容部に挿入されたセンサマグネット及びロータマグネットのそれぞれの外周面に対応するとともに通電されることにより電界を発生する着磁ヨークと、を備えてなる着磁装置を使用し、前記センサマグネット及びロータマグネットは、これらの外径が同じになるように形成するとともに、これらセンサマグネット及びロータマグネットを出力軸に取り付けた状態で収容部に挿入し、当該挿入した状態で、着磁ヨークに通電することによりセンサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁することをその要旨とする。

本発明によれば、センサマグネット及びロータマグネットは、それらの外径が同じになるように形成される。すなわち、着磁ヨークの内周面との距離は、収容部に対して出力軸をセンサマグネット側から挿入した場合、及び同じくロータマグネット側から挿入した場合のいずれにおいても同じになる。このため、センサマグネット及びロータマグネットは、好適に着磁される。また、着磁する際、センサマグネット及びロータマグネットが取り付けられた出力軸の収容部に対する挿入方向を考慮する必要はない。すなわち、当該出力軸は、ロータマグネット側から挿入してもよいし、センサマグネット側から挿入してもよい。したがって、当該出力軸の着磁装置への取り付け作業が簡単になる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のセンサマグネットの着磁方法において、前記着磁ヨークは、前記収容部に挿入されたロータマグネットの外周面に対応する第１の着磁ヨークと、前記収容部に挿入されたセンサマグネットの外周面に対応する第２の着磁ヨークと、を備えてなり、前記出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを収容部に挿入した状態で、第１及び第２の着磁ヨークに同時に通電することによりセンサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁することをその要旨とする。

本発明によれば、センサマグネット及びロータマグネットを出力軸に取り付けた状態で、それらの外周面に対して磁界を同時に印加することにより、センサマグネットには、ロータマグネットの磁極に対応する磁極が形成される。ロータマグネット及びセンサマグネットの磁極の一致精度が高められることにより、モータの効率及びその他出力特性は好適に確保される。また、ロータマグネット及びセンサマグネットを別々に着磁する場合に比べて、製造工数が少なくなるとともに、センサマグネットとロータマグネットとの位相差をソフトウェア的に補正する等の必要もないので、コイルの通電制御負担が増大することもない。したがって、モータの製造コスト、ひいては製品コストの低減化が図られる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載のセンサマグネットの着磁方法において、前記出力軸の収容部に対する挿入側の端部には、その一部が切り欠かれることにより当該出力軸の軸線方向へ延びる平面部を形成する一方、前記収容部の内底面の中央には、前記出力軸の平面部が形成された端部を嵌入可能とした支持穴を形成し、前記支持穴に前記出力軸の平面部が形成された端部を嵌入した状態で当該出力軸に取り付けられたロータマグネット及びセンサマグネットを同時に着磁することをその要旨とする。

本発明によれば、出力軸の平面部が形成された端部と、収容部の支持穴との係合関係により、当該出力軸の回転が規制されるため、出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを好適に着磁することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載のセンサマグネットの着磁方法において、前記出力軸の両端部には、それらの一部が切り欠かれることにより当該出力軸の軸線方向へ延びる平面部を形成する一方、前記収容部の内底面の中央には、前記出力軸の平面部が形成された端部を嵌入可能とした支持穴を形成し、前記支持穴に前記出力軸の平面部が形成された端部を嵌入した状態で当該出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁することをその要旨とする。

本発明によれば、出力軸の平面部が形成された端部と、収容部の支持穴との係合関係により、当該出力軸の回転が規制されるため、出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを好適に着磁することができる。また、本発明は、請求項２に記載の発明に適用した場合には、特に有効である。すなわち、当該出力軸を、ロータマグネット側から挿入した場合、及びセンサマグネット側から挿入した場合のいずれにおいても、出力軸の回転が規制され、センサマグネット及びロータマグネットを好適に着磁することができる。

本発明によれば、製品コストの増大を抑えつつ、ロータマグネット及びセンサマグネットの磁極の一致精度が高められることにより、モータの効率を確保することができる。

次に、本発明を、例えば車両のウォーターポンプ、オイルポンプ及びトランスミッション用ポンプ等の補機類として使用される電動ポンプに具体化した一実施の形態を説明する。

図１に示すように、電動ポンプ１１は、当該ポンプの駆動源としてのモータ１２と、当該モータ１２の駆動力により駆動するギヤポンプ１３と、モータ１２を駆動制御する制御基板１４が一体に設けられてなる。

まず、モータ１２について説明する。モータ１２は、一側面（図１における左側の側面）が開口した有底円筒状のモータケース２１を備えてなるとともに、当該モータケース２１の内周面には、両端が開口した円筒状のステータ２２が圧入固定されている。ステータ２２の内周面に形成された図示しない複数のティースには、導線が巻回されることにより３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に対応するコイル２３が形成されている。また、モータケース２１の内底面に凹設された軸受け収容部２１ａには、転がり軸受け２４が圧入固定されている。そして、モータケース２１には、その開口部を通じて出力軸２５の一端部が挿入されるとともに、当該一端部は転がり軸受け２４を介してモータケース２１に対して回転可能に支持されている。当該出力軸２５の転がり軸受け２４と反対側の他端部は、モータケース２１の開口部を通じて外方へ突出している。

出力軸２５の中央部には、外径が大きく設定された中径部２５ａが形成されるとともに、当該中径部２５ａのモータケース２１に対する挿入側（図１における右側）には当該中径部２５ａよりもさらに外径が大きく設定された大径部２５ｂが隣接して形成されている。そして、中径部２５ａには、両端が開口した円筒状のロータマグネット２６が一体回転可能に外嵌固定されている。ロータマグネット２６の外周面とステータ２２の内周面（正確には、図示しないティースの先端面）との間には、若干の隙間が形成されている。また、ロータマグネット２６の一端面（図１における右側の端面）は、中径部２５ａと大径部２５ｂとの間に形成される段差面２５ｃに当接している。これにより、ロータマグネット２６の出力軸２５に対する位置決めがなされる。

図３に示されるように、ロータマグネット２６は、例えばネオジウム、サマリウム及びパーマロイ等の高い透磁率を有する磁性体材料（強磁性体）により両端が開口した円筒状に形成されるとともに、後述する着磁装置により着磁されてなる。本実施の形態において、ロータマグネット２６は、その回転方向においてＮ極とＳ極とを一対とする４対（合計８極）の磁極が着磁されてなる。すなわち、ロータマグネット２６には、その回転方向においてＮ極とＳ極とが交互に着磁されるとともに、図２に示されるように、それらＮ極及びＳ極の着磁角度α（磁極の外周面（弧）の両端とロータマグネット２６の回転中心軸Ｏ１とを結んでだときにおける中心角）はすべて同じとされている。本実施の形態では、合計８つの磁極が設けられることから、各磁極の着磁角度は、４５°とされている。なお、ロータマグネット２６の外径は、図１に示されるように、出力軸２５の大径部２５ｂと同じとされている。

図１に示すように、ロータマグネット２６とモータケース２１の内底面との間には、ロータマグネット２６の回転位置（回転角度）を検出する回転角度検出装置Ｒが設けられている。当該ロータマグネット２６の回転位置情報に基づき、ステータ２２のコイル２３に対する通電のタイミングとロータマグネット２６の回転との同期が図られる。なお、回転角度検出装置Ｒについては、後に詳述する。

次に、ギヤポンプ１３について説明する。図１に示すように、ギヤポンプ１３は、モータケース２１の開口部に液密状に装着されたポンプケース３１を備えてなる。ポンプケース３１のモータケース２１側の側面における中央部には内側筒部３２が形成されるとともに、当該内側筒部３２の内周面には、その先端側（モータケース２１に対する挿入側）から順に、転がり軸受け３３及びオイルシール３４が装着されている。一方、ポンプケース３１のモータケース２１と反対側の側面には、円柱状のギヤ収容室３６が開口して形成されるとともに、当該ギヤ収容室３６の底壁には、出力軸２５の端部を挿通可能とした連通孔３７が形成されている。当該連通孔３７は、ギヤ収容室３６の内部と内側筒部３２の内部とを連通する。

ギヤ収容室３６には、内周面に歯形が形成された円環状のアウタギヤ３８がギヤ収容室３６の内周面に対して摺動回転可能に配設されるとともに、当該アウタギヤ３８の内周側には、外周面に歯形が形成された円筒状のインナギヤ３９が偏心するように噛合されている。これらアウタギヤ３８の歯形と、インナギヤ３９の歯形との間に形成される空間部は、ポンプ室３６ａとなる。そして、インナギヤ３９には、連通孔３７を通じてギヤ収容室３６の内部に挿入された出力軸２５のモータケース２１に対する挿入側と反対側の他端部が一体回転可能に連結されている。ここで、当該出力軸２５（出力軸本体２５ａ）の内側筒部３２に対応する部位は、転がり軸受け３３により回転可能に支持されるとともに、オイルシール３４によりギヤ収容室３６とモータケース２１との間の液密性が確保されている。そして、ポンプケース３１の外側面には、ポンププレート４０が図示しないＯリング等の密封装置を介して液密状に取り付けられている。当該ポンププレート４０により、ギヤ収容室３６は閉塞されている。

次に、制御基板１４について説明する。図１に示すように、モータケース２１の開口部と反対側の端部には、一側面が開口した有底円筒状の制御基板ケース４１が外嵌固定されている。制御基板ケース４１の内部には、制御基板４２が配設されるとともに、当該制御基板４２の表面には、モータ駆動回路を構成する素子及びマイクロコンピュータ等の各種の電子部品４３が設けられている。制御基板４２は、回転角度検出装置Ｒにより検出されるロータマグネット２６の回転位置情報に基づき、モータ１２を構成する３相のコイル２３の通電制御を行う。

＜回転角度検出装置＞
次に、回転角度検出装置Ｒについて詳細に説明する。
図１に示すように、回転角度検出装置Ｒは、出力軸２５の内端部（モータケース２１に対する挿入側の端部）に取り付けられたセンサマグネット５１を備えてなる。また、回転角度検出装置Ｒは、モータケース２１の内底部に固定されたセンサ基板５２、及び当該センサ基板５２の表面にセンサマグネット５１の外周面に対応して配設された３つのホールセンサ（ホールＩＣ）５３ｕ，５３ｖ，５３ｗを備えてなる。

センサマグネット５１は、例えばネオジウム、サマリウム及びパーマロイ等の高い透磁率を有する磁性体材料（強磁性体）により両端が開口した円筒状に形成されるとともに、後述する着磁装置により着磁されてなる。本実施の形態において、センサマグネット５１は、その回転方向においてＮ極とＳ極とを一対とする４対（合計８極）の磁極が着磁されてなる。すなわち、ロータマグネット２６には、その回転方向においてＮ極とＳ極とが交互に着磁されるとともに、図２に示されるように、それらＮ極及びＳ極の着磁角度（磁極の外周面（弧）の両端とセンサマグネット５１の回転中心軸Ｏ２とを結んでだときにおける中心角）はすべて同じとされている。センサマグネット５１の各磁極の着磁角度は、ロータマグネット２６の各磁極の着磁角度αと同じ角度とされている。

そして、センサマグネット５１の回転方向における各磁極がロータマグネット２６の各磁極と一致するように、当該センサマグネット５１は出力軸２５に対して取り付けられている。センサマグネット５１は、出力軸２５の内端部に圧入固定されるとともに、当該センサマグネット５１の出力軸２５に対する挿入側（図１における左側）の端面は、大径部２５ｂの中径部２５ａと反対側の側面に当接している。これにより、センサマグネット５１の出力軸２５に対する位置決めがなされる。なお、図１に示されるように、センサマグネット５１の外径ｄはロータマグネット２６の外径と同じに設定されている。

３つのホールセンサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗは、図示しないホール素子及びその信号処理回路が単一のＩＣチップとして集積回路化されたものである。そして、図２に示されるように、３つのホールセンサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗは、センサ基板５２の表面において、その円周方向に所定角度（本実施の形態では、６０°）毎に、且つセンサマグネット５１の外周面に対応するように配設されている。ホールセンサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗは、磁界の強度に応じた検出信号（オン信号又はオフ信号）を出力する。このため、前述したように、センサマグネット５１の回転に伴い３つのホールセンサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗからは所定角度（６０°）だけ位相がずれた検出信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗが出力される。

＜電気的構成＞
次に、電動ポンプの電気的な構成について説明する。図４に示すように、制御基板４２には電子部品４３の一つとしてマイクロコンピュータ６１が設けられている。このマイクロコンピュータ６１には、センサ基板５２に設けられた３つのホールセンサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗが接続されている。また、マイクロコンピュータ６１には当該マイクロコンピュータ６１からのモータ駆動信号Ｓｄに基づきモータ１２を駆動させるモータ駆動回路６２が接続されている。

マイクロコンピュータ６１は、３相の各相に対応する３つのホールセンサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗから出力される検出信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ（正確には、その組合せ）に基づき、センサマグネット５１の回転位置を、ロータマグネット２６、ひいては出力軸２５の回転位置として検知する。そして、マイクロコンピュータ６１は、当該検知したロータマグネット２６の回転位置に基づき、モータ駆動回路６２を通じて３相のコイル２３への通電制御を行う。これにより、出力軸２５の回転に同期して、ロータマグネット２６、ひいては出力軸２５に回転トルクを与えるための磁界がコイル２３により形成される。

＜着磁方法＞
次に、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１の着磁方法を説明する。ここでまず、それらロータマグネット２６及びセンサマグネット５１の着磁装置の構成について説明する。図５に示すように、着磁装置７１は、上部が開口した有底円筒状の容器７２及び当該容器７２の内部に露出する円筒状の着磁ヨーク７３を備えてなる。容器７２には、出力軸２５に取り付けられたロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を挿入可能とした収容部７２ａが上面に開口して形成されてなる。また、収容部７２ａの内底面の中央には、出力軸２５の端部を挿入支持する支持穴７２ｂが形成されている。

着磁ヨーク７３の軸方向長さは、出力軸２５に取り付けられたロータマグネット２６のセンサマグネット５１と反対側の端面と、同じくセンサマグネット５１のロータマグネット２６と反対側の端面との間の距離よりも大きく設定されている。また、着磁ヨーク７３は、出力軸２５に取り付けられたロータマグネット２６及びセンサマグネット５１が挿入された際に、これらロータマグネット２６及びセンサマグネット５１の外周面に対応するように、当該着磁ヨーク７３の内周面が全面にわたって収容部７２ａの内部に露出して設けられている。当該着磁ヨーク７３の内周面は、収容部７２ａの内周面に対して面一とされている。

着磁ヨーク７３の容器７２の側壁に埋設された外周面には、当該着磁ヨーク７３の軸線方向へ延びる複数のティース部７３ａが、当該着磁ヨーク７３の周方向において所定間隔毎に形成されている。各ティース部７３ａには導線が巻回されることにより着磁ヨーク７３の軸線に直交する軸線を有する着磁コイル７４が形成されている。この着磁コイル７４に着磁電流が供給されることにより、着磁ヨーク７３は収容部７２ａの内部へ向かう電界を発生する。

さて、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を着磁する際には、まず着磁前のロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を出力軸２５に取り付けた状態で収容部７２ａに挿入し、当該出力軸２５の収容部７２ａに対する挿入側の端部を支持穴７２ｂに挿入する。この場合、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１が取り付けられた出力軸２５は、ロータマグネット２６側から挿入してもよいし、センサマグネット５１側から挿入してもよい。本実施の形態では、センサマグネット５１側から挿入する。これにより、当該出力軸２５は、その軸線と収容部７２ａの軸線とが一致した直立状態に支持される。

そして、この状態で、着磁コイル７４に所定の着磁電流を供給する。すると、当該着磁コイル７４の両端間には磁界（磁束）が生じるとともに、当該磁界は着磁ヨーク７３の内周面を通じて収容部７２ａの内部へ向かって発せられる。当該着磁ヨーク７３から発せられた磁界は、ロータマグネット２６の外周面及びセンサマグネット５１の外周面に同時に印加される。これにより、センサマグネット及びロータマグネット（正確には、それらの外周面）は同時に着磁される。そして、ロータマグネット２６の外周面に形成された磁極（Ｎ極及びＳ極）と、センサマグネット５１の外周面に形成された磁極（Ｎ極及びＳ極）は、それらの回転方向において互いに対応したものとなる。すなわち、ロータマグネット２６の磁極の極性と、センサマグネット５１に形成される磁極の極性とは、それらの回転方向において正確に一致する。

このように、当該着磁方法によれば、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１の寸法誤差（加工誤差）及びそれらの出力軸２５に対する組付誤差等が、ロータマグネット２６とセンサマグネット５１との磁極（Ｎ極及びＳ極）の一致精度に影響を及ぼすことはない。また、センサマグネット５１とロータマグネット２６とを別々に着磁した後に、それらを出力軸２５に組み付けるようにした従来技術と異なり、センサマグネット５１及びロータマグネット２６の着磁作業時における着磁角度等の管理、並びにセンサマグネット５１の組付精度の管理は緩和される。

＜電動ポンプの動作＞
次に、前述のように構成した電動ポンプの動作を説明する。マイクロコンピュータ６１からのモータ駆動信号Ｓｄに基づきモータ１２が駆動されると、インナギヤ３９は出力軸２５と一体的に回転し、これに伴いアウタギヤ３８も回転する。すると、アウタギヤ３８の歯形とインナギヤ３９の歯形間に形成されるポンプ室３６ａは、アウタギヤ３８及びインナギヤ３９の回転方向へ移動しつつ、当該ポンプ室３６ａの容積は連続的に増加及び減少する。これにより、ポンプケース３１に形成された図示しない吸入口及び吐出口を通じて、燃料、水及びオイル等の液体の吸入及び吐出が行われる。

ここで、前述したように、モータ１２において、ロータマグネット２６とセンサマグネット５１との位相、正確には、それらマグネットの回転方向における磁極の位置の一致精度は、モータ１２の進角に大きな影響を及ぼす。そして、当該進角は、モータ１２の効率及びその他出力特性に大きく影響する。これに対して、本実施の形態では、ホールセンサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗの直接の検出対象となるセンサマグネット５１の磁極の極性は、ロータマグネット２６の磁極の極性と正確に一致する。このため、ロータマグネット２６の回転位置に対して最適な通電のタイミングでステータ２２のコイル２３の通電制御が行われ、モータ１２、ひいては電動ポンプ１１の効率及びその他出力特性は好適に確保される。また、センサマグネット１２２とロータマグネット１０８との位相差をソフトウェア的に補正する等の必要性もないので、マイクロコンピュータ６１の制御負担（演算負担）も抑えられる。

＜実施の形態の効果＞
従って、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）着磁前のセンサマグネット５１及び同じくロータマグネット２６を出力軸２５に取り付けた状態で、それらの外周面に対して磁界を同時に印加することにより、センサマグネット５１及びロータマグネット２６を同時に着磁するようにした。

このため、センサマグネット５１には、ロータマグネット２６の各磁極に対応する極性を有する磁極が形成される。すなわち、ロータマグネット２６の磁極の極性と、センサマグネット５１に形成される磁極の極性とは、それらの回転方向において正確に一致する。ここで、前述したように、ロータマグネット２６とセンサマグネット５１との位相の一致精度は、モータ１２の進角、ひいてはモータ１２の効率及びその他出力特性に大きく影響する。したがって、本実施の形態によれば、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１の磁極の一致精度が高められることにより、モータ１２、ひいては電動ポンプ１１の効率及びその他出力特性は好適に確保される。

（２）また、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を同時に着磁することにより、それらを別々に着磁する場合に比べて、製造工数が少なくなる。さらに、ロータマグネット２６とセンサマグネット５１との位相差をソフトウェア的に補正する等の必要もないので、マイクロコンピュータ６１の制御負担が増大することもない。したがって、モータ１２、ひいては電動ポンプ１１の製造コストの低減化が図られることにより、それらの製品コストも抑制される。

（３）出力軸２５に取り付けられたロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を挿入可能とした収容部７２ａを有してなる容器７２と、当該容器７２の収容部７２ａに挿入されたロータマグネット２６及びセンサマグネット５１の外周面の全体に対応する着磁ヨーク７３と、を備えてなる着磁装置７１を使用して着磁を行うようにした。そして、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１は、これらの外径が同じになるように形成するようにした。

このため、着磁ヨーク７３の内周面との距離は、収容部７２ａに対して出力軸２５をセンサマグネット５１側から挿入した場合、及び同じくロータマグネット２６側から挿入した場合のいずれにおいても同じになる。このため、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１は、好適に着磁される。また、着磁作業に際して、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１が取り付けられた出力軸２５の収容部７２ａに対する挿入方向を考慮する必要はない。すなわち、当該出力軸２５は、ロータマグネット２６側から挿入してもよいし、センサマグネット５１側から挿入してもよい。したがって、当該出力軸２５の着磁装置７１への取付け作業が簡単になる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、使用される着磁装置の着磁ヨークの構成について前記第１の実施の形態と異なる。したがって、前記第１の実施の形態と同一の部材構成には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図６に示されるように、着磁装置８１は、容器７２の収容部７２ａに挿入されたロータマグネット２６の外周面に対応する円筒状の第１の着磁ヨーク８２と、同じくセンサマグネット５１の外周面に対応する円筒状の第２の着磁ヨーク８３とを備えてなる。第１及び第２の着磁ヨーク８２，８３は容器７２の上下方向において配設されている。本実施の形態では、容器７２の底部側から第２の着磁ヨーク８３、第１の着磁ヨーク８２の順に配設されている。したがって、出力軸２５に取り付けられたロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を着磁する際には、当該出力軸２５は、センサマグネット５１側を向けて収容部７２ａに挿入することとなる。

第１の着磁ヨーク８２の軸方向長さは、ロータマグネット２６の軸方向長さよりも大きく設定されている。また、第１の着磁ヨーク８２は、出力軸２５に取り付けられたロータマグネット２６及びセンサマグネット５１が挿入された際に、当該ロータマグネット２６の外周面に対応するように、当該第１の着磁ヨーク８２の内周面が収容部７２ａの内部に露出して設けられている。当該第１の着磁ヨーク８２の内周面は、収容部７２ａの内周面に対して面一とされている。

第１の着磁ヨーク８２の容器７２の側壁に埋設された外周面には、当該第１の着磁ヨーク８２の軸線方向へ延びる複数のティース部８２ａが、当該第１の着磁ヨーク８２の周方向において所定間隔毎に形成されている。各ティース部８２ａには導線が巻回されることにより第１の着磁ヨーク８２の軸線に直交する軸線を有する着磁コイル８２ｂが形成されている。この着磁コイル８２ｂに着磁電流が供給されることにより、第１の着磁ヨーク８２は収容部７２ａの内部へ向かう電界を発生する。

第２の着磁ヨーク８３の軸方向長さは、センサマグネット５１の軸方向長さよりも大きく設定されている。また、第２の着磁ヨーク８３は、出力軸２５に取り付けられたロータマグネット２６及びセンサマグネット５１が挿入された際に、当該センサマグネット５１の外周面に対応するように、当該第２の着磁ヨーク８３の内周面が収容部７２ａの内部に露出して設けられている。当該第２の着磁ヨーク８３の内周面は、収容部７２ａの内周面に対して面一とされている。

第２の着磁ヨーク８３の容器７２の側壁に埋設された外周面には、当該第２の着磁ヨーク８３の軸線方向へ延びる複数のティース部８３ａが、当該第２の着磁ヨーク８３の周方向において所定間隔毎に形成されている。各ティース部８３ａには導線が巻回されることにより第２の着磁ヨーク８３の軸線に直交する軸線を有する着磁コイル８３ｂが形成されている。この着磁コイル８３ｂに着磁電流が供給されることにより、第２の着磁ヨーク８３は収容部７２ａの内部へ向かう電界を発生する。

さて、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を着磁する際には、まず着磁前のロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を出力軸２５に取り付けた状態で収容部７２ａに挿入し、当該出力軸２５の収容部７２ａに対する挿入側の端部を支持穴７２ｂに挿入する。ここで、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１が取り付けられた出力軸２５は、前述したように、センサマグネット５１側から挿入する。これにより、当該出力軸２５は、その軸線と収容部７２ａの軸線とが一致した直立状態に支持される。

そして、この状態で、第１の着磁ヨーク８２の着磁コイル８２ｂ及び第２の着磁ヨーク８３の着磁コイル８３ｂに、所定の着磁電流を同時に供給する。すると、両着磁コイル８２ｂ，８３ｂの両端間には磁界（磁束）が生じるとともに、それら磁界は第１及び第２の着磁ヨーク８２，８３の内周面を通じて収容部７２ａの内部へ向かって発せられる。第１及び第２の着磁ヨーク８２，８３から発せられた磁界は、ロータマグネット２６の外周面及びセンサマグネット５１の外周面に同時に印加される。これにより、センサマグネット及びロータマグネット（正確には、それらの外周面）は同時に着磁される。そして、ロータマグネット２６の外周面に形成された磁極（Ｎ極及びＳ極）と、センサマグネット５１の外周面に形成された磁極（Ｎ極及びＳ極）は、それらの回転方向において互いに対応したものとなる。すなわち、ロータマグネット２６の磁極の極性と、センサマグネット５１に形成される磁極の極性とは、それらの回転方向において正確に一致する。

したがって、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態における（１），（２）の効果と同様の効果を得ることができる。なお、第１及び第２の着磁ヨーク８２，８３の位置関係は、上下逆とすることも可能である。この場合、着磁作業に際して、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を挿入可能が取り付けられた出力軸２５は、ロータマグネット２６側から収容部７２ａへ挿入する。

＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、出力軸の端部の構造の点で前記第１の実施の形態と異なる。

図７に示すように、出力軸２５の両端部には、それら一部が切り欠かれることにより当該出力軸２５の軸線方向へ延びる平面部９１が形成されている。すなわち、当該平面部９１が形成された端部は、半円柱状に形成されてなる。一方、収容部７２ａの内底面の中央には、出力軸２５の平面部９１が形成された半円柱状の端部を嵌入可能とした半円柱状の支持穴９２が形成されている。当該支持穴９２は、平面部９１が形成された半円柱状の端部の外形形状に合わせて形成されている。そして、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を着磁する際には、前記支持穴９２に出力軸２５の平面部９１が形成された半円柱状の端部を挿入支持した状態で、当該出力軸２５に取り付けられたロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を同時に着磁する。

したがって、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態における（１），（２）の効果に加えて、次の効果を得ることができる。すなわち、出力軸２５の半円柱状の端部と半円柱状の支持穴９２との係合関係により、当該出力軸２５の回転が規制されるため、出力軸２５に取り付けられたロータマグネット２６及びセンサマグネット５１を好適に着磁することができる。また、平面部９１を出力軸２５の両端に形成することにより、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１が取り付けられた出力軸２５の収容部７２ａに対する挿入方向は問わない。すなわち、ロータマグネット２６側の端部を挿入した場合、及びセンサマグネット５１側の端部を挿入した場合のいずれにおいても、出力軸２５の回転は規制される。なお、本実施の形態は、前記第２の実施の形態に適用することも可能である。この場合、出力軸２５の挿入方向が制限されるので、当該挿入すべき側の端部に平面部９１を形成する。

＜他の実施の形態＞
尚、前記実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第３の実施の形態において、出力軸２５の収容部７２ａに対する挿入側と反対側の端部をも回転不能に支持するようにしてもよい。この場合、図５に二点鎖線で示されるように、例えば収容部７２ａを覆うように取り付けられるカバー９３を設けるとともに、当該カバー９３の内面の中央には、図７に示される支持穴９２と同様の支持穴９３ａを形成する。このようにすれば、着磁作業に際して、出力軸２５はその両端において回転不能に支持される。このため、出力軸２５の支持穴７２ｂに挿入される端部を支点とする揺動が好適に規制される。したがって、ロータマグネット２６及びセンサマグネット５１には、磁極がいっそう正確に形成される。

・本実施の形態では、モータ１２及びギヤポンプ１３が一体的に設けられる電動ポンプ１１として本発明を具体化したが、回転角度検出装置Ｒを備えたモータ（ブラシレスモータ）単体として具体化することも可能である。

・本実施の形態では、３つのホールセンサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗを設けるようにしたが、２つとしてもよい。この場合、２つのホールセンサは、センサマグネット５１の回転方向において９０°だけ位相をずらして配設する。すると、センサマグネット５１の回転に伴い２つのホールセンサからは９０°だけ位相がずれた波形（正弦波及び余弦波）が出力される。これら２つの信号を使用して、いわゆるタンジェント変換を行うことによりセンサマグネット５１の回転角度が得られる。

・本実施の形態において、３つのホールセンサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗを例えばＭＲセンサ（磁気抵抗効果センサ）等の他の磁気センサに置換してもよい。この場合、２つのＭＲセンサをセンサマグネット５１の回転方向において異なる位置に配設する。これにより、センサマグネット５１の回転に伴って、２つのＭＲセンサには、所定角度だけ位相のずれた磁界が印加される。その結果、２つのＭＲセンサから出力される検出信号（正弦信号及び余弦信号）の位相も所定角度だけずれる。これら位相のずれた２つの信号を使用して、いわゆるタンジェント変換を行うことによりセンサマグネット５１の回転角度が得られる。

＜他の技術的思想＞
次に本実施の形態及び他の実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）出力軸に一体回転可能に設けられるとともに当該回転方向においてＮ極とＳ極とが交互に設けられたセンサマグネットの回転位置情報を、同じくロータマグネットの回転位置情報として磁気センサを通じて検出し、当該検出された回転位置情報に基づき駆動制御されるモータにおけるセンサマグネットの着磁装置であって、前記出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを挿入可能とした収容部を有してなる容器と、前記収容部に挿入されたセンサマグネット及びロータマグネットのそれぞれの外周面に対応するとともに通電されることにより電界を発生する着磁ヨークと、を備え、前記出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを収容部に挿入した状態で、着磁ヨークに通電することによりセンサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁するセンサマグネットの着磁装置。

（ロ）前記（イ）項に記載のセンサマグネットの着磁装置において、
前記着磁ヨークは、前記収容部に挿入されたロータマグネットの外周面に対応する第１の着磁ヨークと、前記収容部に挿入されたセンサマグネットの外周面に対応する第２の着磁ヨークと、を備えてなり、前記出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを収容部に挿入した状態で、第１及び第２の着磁ヨークに同時に通電することによりセンサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁するセンサマグネットの着磁装置。

（ハ）前記（イ）項又は（ロ）項に記載の着磁装置において、前記出力軸の収容部に対する挿入側の端部には、その一部が切り欠かれることにより当該出力軸の軸線方向へ延びる平面部を形成する一方、前記収容部の内底面の中央には、前記出力軸の平面部が形成された端部を挿入可能とした支持穴を形成し、前記支持穴に前記出力軸の平面部が形成された端部を挿入支持した状態で当該出力軸に取り付けられたロータマグネット及びセンサマグネットを同時に着磁するセンサマグネットの着磁装置。

（ニ）請求項６〜請求項８のうちいずれか一項に記載のセンサマグネットの着磁装置において、前記出力軸の両端部には、それらの一部が切り欠かれることにより当該出力軸の軸線方向へ延びる平面部を形成する一方、前記収容部の内底面の中央には、前記出力軸の平面部が形成された端部を挿入可能とした支持穴を形成し、前記支持穴に前記出力軸の平面部が形成された端部を挿入支持した状態で当該出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁するセンサマグネットの着磁装置。

（ホ）請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のセンサマグネットの着磁方法により着磁されたセンサマグネット及びロータマグネットが取り付けられた出力軸と、当該出力軸に取り付けられたロータマグネットの外周面に一定の距離を隔てて対向する内周面を有してなるステータとを備えてなるモータ。

（ヘ）前記（ホ）項に記載のモータの出力軸とポンプの駆動軸とを単一の軸により兼用するようにした電動ポンプ。電動ポンプの駆動源として、効率が好適に確保されるモータ１２を採用することにより、電動ポンプ１１の効率も確保される。また、モータの製品コストの低減は、電動ポンプの製品コストの低減にもつながる。

第１の実施の形態における電動ポンプの正断面図。 図１の１−１線断面図。 同じくロータマグネット及びセンサターゲットの分解斜視図。 同じく電動ポンプの電気的な構成を示すブロック図。 同じく着磁装置の正断面図。 第２の実施の形態における着磁装置の正断面図。 第３の実施の形態における出力軸の着磁装置への取り付けを示す斜視図。 従来の伝動ポンプの正断面図。 図８の２−２線断面図。

符号の説明

１１…電動ポンプ、１２…モータ、２５…出力軸、２６…ロータマグネット、５１…センサマグネット、５３ｕ，５３ｖ，５３ｗ…ホールセンサ（磁気センサ）、７１，８１…着磁装置、７２…容器、７２ａ…収容部、７２ｂ，９２…支持穴、７３…着磁ヨーク、８２…第１の着磁ヨーク、８３…第２の着磁ヨーク、９１…平面部、ｄ…外径。

Claims (5)

1. 出力軸に一体回転可能に設けられるとともに当該回転方向においてＮ極とＳ極とが交互に設けられたセンサマグネットの回転位置情報を、同じくロータマグネットの回転位置情報として磁気センサを通じて検出し、当該検出された回転位置情報に基づき駆動制御されるモータにおけるセンサマグネットの着磁方法であって、
   着磁前のセンサマグネット及び同じくロータマグネットを出力軸に取り付けた状態で、それらの外周面に対して磁界を同時に印加することにより、センサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁するセンサマグネットの着磁方法。
2. 請求項１に記載のセンサマグネットの着磁方法において、
   前記出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを挿入可能とした収容部を有してなる容器と、
   前記収容部に挿入されたセンサマグネット及びロータマグネットのそれぞれの外周面に対応するとともに通電されることにより電界を発生する着磁ヨークと、を備えてなる着磁装置を使用し、
   前記センサマグネット及びロータマグネットは、これらの外径が同じになるように形成するとともに、これらセンサマグネット及びロータマグネットを出力軸に取り付けた状態で収容部に挿入し、当該挿入した状態で、着磁ヨークに通電することによりセンサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁するセンサマグネットの着磁方法。
3. 請求項２に記載のセンサマグネットの着磁方法において、
   前記着磁ヨークは、前記収容部に挿入されたロータマグネットの外周面に対応する第１の着磁ヨークと、前記収容部に挿入されたセンサマグネットの外周面に対応する第２の着磁ヨークと、を備えてなり、
   前記出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを収容部に挿入した状態で、第１及び第２の着磁ヨークに同時に通電することによりセンサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁するセンサマグネットの着磁方法。
4. 請求項２又は請求項３に記載のセンサマグネットの着磁方法において、
   前記出力軸の収容部に対する挿入側の端部には、その一部が切り欠かれることにより当該出力軸の軸線方向へ延びる平面部を形成する一方、前記収容部の内底面の中央には、前記出力軸の平面部が形成された端部を嵌入可能とした支持穴を形成し、
   前記支持穴に前記出力軸の平面部が形成された端部を嵌入した状態で当該出力軸に取り付けられたロータマグネット及びセンサマグネットを同時に着磁するセンサマグネットの着磁方法。
5. 請求項２又は請求項３に記載のセンサマグネットの着磁方法において、
   前記出力軸の両端部には、それらの一部が切り欠かれることにより当該出力軸の軸線方向へ延びる平面部を形成する一方、前記収容部の内底面の中央には、前記出力軸の平面部が形成された端部を嵌入可能とした支持穴を形成し、
   前記支持穴に前記出力軸の平面部が形成された端部を嵌入した状態で当該出力軸に取り付けられたセンサマグネット及びロータマグネットを同時に着磁するセンサマグネットの着磁方法。

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