WO2019003553A1

WO2019003553A1 - モータの製造方法、モータ製造装置、及びセンサマグネット部の位置決め装置

Info

Publication number: WO2019003553A1
Application number: PCT/JP2018/014546
Authority: WO
Inventors: 古舘　栄次
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2019-01-03
Anticipated expiration: 2019-12-30
Also published as: CN110809850B; CN110809850A

Abstract

モータの製造方法は、励磁コイル３２を含むステータ３６と、シャフト３３及びメインマグネット３５を有し、ステータ３６の径方向内側に回転可能に設けられるロータ３４と、ロータ３４の回転位置を検出するためのセンサマグネット部３１とを備えるモータの製造方法である。メインマグネット３５が所定の回転位置となるようにロータ３４を固定する工程と、外部マグネット２３を含む位置決め装置を用いて、メインマグネット３５の所定の回転位置に対し所定の角度θを有する磁極位置にセンサマグネット部３１を位置決めする工程と、ロータ３４が固定された状態で、位置決めされたセンサマグネット部３１をシャフト３３に取り付ける工程と、を含む。

Description

モータの製造方法、モータ製造装置、及びセンサマグネット部の位置決め装置

　本発明は、モータの製造方法、モータ製造装置、及びセンサマグネット部の位置決め装置に関する。

　ブラシレスモータは、ロータの回転位置の検出手段を備える。ロータの回転位置の検出手段は、例えば、ロータの回転軸であるシャフトに固定されたセンサマグネット部と、センサマグネット部に対向するように配置した磁気センサとを備える。かかる検出手段は、ロータと同期して回転するセンサマグネット部の磁界の変化を磁気センサによって検出することにより、ロータの回転位置を検出する。

特開平１１－２８９７３６号公報

　モータを回転させるためにステータのコイルへ通電をすると、制御基板とコイルとを接続する導線に電流が流れて導線の周囲に磁場が形成される。制御基板に配置される磁気センサが磁場の影響を受けることにより、回転位置の検出精度が低下し、トルクリップルが増大する。トルクリップルの増大を防ぐため、ソフトウエアにより検出信号にフィルターをかけて検出される回転位置を調整する場合がある。しかし、ロータの製造時に、ロータのマグネットの回転位置に対するセンサマグネット部の周方向の着磁位置（周方向における磁極の位置）にばらつきがあると、磁気センサに影響する磁場にもばらつきが生じる。この結果、モータ毎にフィルタリングのソフトウエアの調整が必要となり、製造コストが増大する。

　本発明は、モータの回転位置の検出精度を維持し、トルクリップルが抑制できるモータを製造することが可能なモータの製造方法、製造装置、及びセンサマグネット部の位置決め装置を提供することを目的とする。

　本願の例示的な一実施形態のモータの製造方法は、励磁コイルを含むステータと、シャフト及びメインマグネットを有し、ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータと、ロータの回転位置を検出するためのセンサマグネット部とを備えるモータの製造方法である。同製造方法は、メインマグネットが所定の回転位置となるようにロータを固定する工程と、磁界を発生可能な磁界発生部を含む位置決め装置を用いて、メインマグネットの所定の回転位置に対し所定の角度を有する磁極位置にセンサマグネット部を位置決めする工程と、ロータが固定された状態で、位置決めされたセンサマグネット部をシャフトに取り付ける工程と、を含む、
　なお、上記製造方法の工程は、記載した順番に実行されることに限定されない。

　本願の例示的な実施形態に係るモータの製造方法、製造装置、及びセンサマグネット部の位置決め装置よれば、モータの回転位置の検出精度を維持し、トルクリップルが抑制できるモータを製造することができる。

図１は、実施形態１に係るモータ製造装置の断面図である。図２は、図１のモータ製造装置の上面図である。図３は、実施形態１に係るセンサマグネット部の斜視図である。図４Ａは、センサマグネット部を位置決めするための一工程を示す図である。図４Ｂは、センサマグネット部を位置決めするための一工程を示す図である。図４Ｃは、図４Ｂで位置決めされたセンサマグネット部をシャフトに取り付けるための工程を示す図である。図５は、モータ製造装置の制御ブロック図である。図６は、モータ製造装置による位置決め動作を示すフローチャートである。図７は、ロータのメインマグネットとセンサマグネット部の位置関係を示す図である。図８Ａは、実施形態２に係るセンサマグネット部を位置決めするための一工程を示す図である。図８Ｂは、実施形態２に係るセンサマグネット部を位置決めするための一工程を示す図である。図８Ｃは、図８Ｂで位置決めされたセンサマグネット部をシャフトに取り付けるための工程を示す図である。図９は、センサマグネット部の着磁される磁極位置を説明するための図である。図１０は、その他実施形態における、センサマグネット部の位置決め装置を示す断面図である。図１１は、別の実施形態における、センサマグネット部の位置決め装置を示す断面図である。図１２は、別の実施形態における、センサマグネット部の位置決め装置を示す断面図である。図１３Ａは、別の実施形態に係るセンサマグネット部及び位置決め装置の断面図である。図１３Ｂは、図１３Ａのセンサマグネット部をシャフトに取り付けた状態を示す断面図である。

　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

　図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、上下方向とする。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向のうち図１の左右方向とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。また、特に断りのない限り、以下の説明においては、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる中心軸（シャフト軸）を中心とする径方向を「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を「周方向」と呼ぶ。中心軸から径方向に離れる側を径方向外側と呼び、その反対側を径方向内側と呼ぶ。

　（実施形態１）
　［１－１．構成］
　＜モータ＞
　図１に示す実施形態１に係るモータ３０は、例えばブラシレスモータである。モータ３０は、シャフト３３、ロータ３４、メインマグネット３５、ステータ３６、バスバー３７、外部接続端子３８、及びハウジング３９等を備える。

　シャフト３３は、モータ３０の中心軸の位置に配され、円筒状のロータコア３４ａに挿入される。図４Ｃに示すように、シャフト３３の軸方向一方側の先端には、Ｚ軸方向に延びる凹部３３ａが形成される。凹部３３ａには、後述するセンサマグネット部３１のピン部３１ｂが取り付けられる。

　ロータ３４は、ロータコア３４ａと、ロータコア３４ａの径方向外側に取り付けられたメインマグネット３５とを有する。メインマグネット３５は、図７に示すように、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に設けられる。メインマグネット３５の極数は、８である。なお、本実施形態において示したロータのメインマグネット３５は、ロータコアの表面に固定されたＳＰＭ（ＳｕｒｆａｃｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）としたが、これに限らない。メインマグネット３５は、ロータコアの内部に固定されたＩＰＭ（ＩｎｔｅｒｉｏｒＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）に代えてもよい。

　ステータ３６は、ロータ３４の径方向外側に近接して配される。ステータ３６は、円環状の部材であり、周方向に等間隔で設けられたティース部（図示省略）と、ティース部を連結するコアバック部（図示省略）とを有するリング状のステータコア３６ａを有する。ティース部は、コアバック部から径方向内側へ向かって延びる。ステータコア３６ａのティース部には、例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる三相の励磁コイル３２が巻きつけられる。

　バスバー３７は、導電性の部材である。本実施形態では、バスバー３７は、金属製の板状の部材である。バスバー３７は、励磁コイル３２と外部接続端子３８とを接続し、電流を供給する配線である。外部接続端子３８は、外部電源（図示省略）と電気的に接続され、バスバー３７を通じて励磁コイル３２に電流を供給する。なお、バスバー３７の形状や材料等は、上記に限定されるものではない。また、バスバー３７は、後述の制御基板を介して、励磁コイル３２や外部接続端子３８等と接続されてもよい。

　ハウジング３９は、ステータコア３６ａの径方向外側に設けられる。ハウジング３９は、筒状であり、Ｚ軸方向の一方側が開口する。本実施形態では、ハウジング３９は、円筒形状である。なお、ハウジングの形状は、円筒以外にも、直方体や直方体と円筒とを組み合わせた形状等であってもよく、特に限定されない。ハウジング３９は、例えば、アルミニウム製であり、ダイカスト加工により形成されるが、切削加工及び鍛造等、その他の方法でも形成される。なお、ハウジング３９の材料は、アルミニウム以外にも、鉄等の他の金属材料であってもよく、特に限定されるものではない。

　図示は省略するが、モータ３０はさらに、制御基板を備える。制御基板は、シャフト３３に取り付けられたセンサマグネット部３１に対向する磁気センサ（図示省略）を有する。本実施形態では、磁気センサはＭＲセンサであるが、ホール素子等であってもよい。磁気センサは、シャフト３３とともに回転するセンサマグネット部３１の磁界を検出する。これにより、ロータ３４の回転位置を検出することができる。

　制御基板はさらに、制御回路等を含むマイクロコントローラを備える。マイクロコントローラは、磁気センサの出力に基づいてロータ３４の回転位置を算出することができる。これにより、マイクロコントローラの指令等に基づいて、モータ３０の駆動を制御することができる。言い換えると、ロータ３４の回転及び停止を制御することができる。そのため、例えば、３相の励磁コイル３２への通電を制御することにより、ロータ３４を回転させて所定の位置とし、メインマグネット３５の磁極を所定の回転位置（以下、ロータ固定位置と呼ぶ）とすることができる。なお、図示は省略するが、制御基板は、駆動回路等の他の回路や電子部品等を含む。

　モータ３０はさらに、センサマグネット部３１を備える。

　＜センサマグネット部＞
　センサマグネット部３１は、後述するようにシャフト３３の端部に取り付けられる。

　図３に示すように、センサマグネット部３１は、円柱状のマグネット部３１ａと、マグネット部３１ａより外径が小さい円柱状のピン部３１ｂとを有する。ピン部３１ｂは、把持部３１ｅを備える。マグネット部３１ａは、ＮとＳの二極の磁極をする永久磁石である。ピン部３１ｂの軸方向一方側の端部は、マグネット部３１ａの内周面に取り付けられる。より詳細には、マグネット部３１ａは軸方向に貫通する貫通孔を有する。ピン部３１ｂの少なくとも一部は、当該貫通孔内に圧入や接着等により固定される。ピン部３１ｂの軸方向一方側の端部は、マグネット部３１ａの貫通孔の軸方向一方側の開口よりも、軸方向一方側に位置する。ピン部３１ｂの軸方向他方側の端部は、マグネット部３１ａの軸方向他方側の貫通孔よりも軸方向他方側に位置する。把持部３１ｅは、マグネット部３１ａの軸方向他方側に位置する端部である。把持部３１ｅは、後述する図１に示すオペレーション部１５により把持される。センサマグネット部３１は、後述するように、所定の位置（以下、「センサマグネット磁極位置」と呼ぶ。）に位置決めされる。

　＜モータの製造装置＞
　図１及び図２に示すように、モータ製造装置１０は、アーム部１１と、アーム部１１の一端を支持する支持部材１３と、オペレーション部１５と、シャフト保持部１８と、ベース部１９とを備える。ベース部１９は、製造対象のモータ３０及び支持部材１３を支持する。

　アーム部１１は、後述する図５に示す制御部５０の制御により、オペレーション部１５とともにＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に移動する。オペレーション部１５は、アーム部１１の他端に設けられる。オペレーション部１５は、図３に示すセンサマグネット部３１の把持部３１ｅを把持する。シャフト保持部１８は、シャフト３３の他端部を下から保持する。これにより、ベース部１９上に載置されたモータ３０のシャフト３３の一端部にセンサマグネット部３１を取り付けるときに、シャフト３３が下がることを防止できる。

　＜位置決め装置＞
　モータ製造装置１０が有する位置決め装置は、図１及び図２に示すように、オペレーション部１５と、位置調整部２０とを備える。

　図４Ａに示すように、位置調整部２０は、本体部２１と、外部マグネット２３と、凹部２５とを有する。

　本体部２１は、モータ製造装置１０のベース部１９上に突出して設けてもよいし、ベース部１９に凹部２５が直接形成することにより設けられてもよい。外部マグネット２３は、本体部２１の上方に配置され、２極に着磁された永久磁石を含む。

　図４Ａに示すように、凹部２５は、本体部２１の中央に形成される。凹部２５は、シャフト３３の軸方向に延びる。凹部２５の内径は、挿入されたピン部３１ｂが回転可能な程度の大きさに形成される。図４Ｂに示すように、凹部２５にピン部３１ｂが挿入されたとき、センサマグネット部３１のマグネット部３１ａは、外部マグネット２３に径方向に対向する。このとき、オペレーション部１５はセンサマグネット部３１を解放する。これにより、センサマグネット部３１は、位置調整部２０により回転可能に支持される。センサマグネット部３１は、マグネット部３１ａと外部マグネット２３間の磁力の反発力及び吸引力により、上記センサマグネット磁極位置まで回転し、停止する。

　外部マグネット２３は、センサマグネット部３１に対し磁力を付与した結果、センサマグネット部３１は図７に示す位置まで回転する。図７に示す位置とは、センサマグネット磁極位置が、ロータ固定位置に対し所定の角度θを有する位置である。

　センサマグネット部３１は、位置決めされた状態を保持しつつ、シャフト３３に取り付けられる。これにより、メインマグネット３５に対するセンサマグネット部３１の着磁位置は一定となる。

　なお、図示例では、外部マグネット２３として永久磁石を用いているが、電磁石を用いてもよい。

　＜制御部＞
　モータ製造装置１０によるセンサマグネット部３１の位置決め動作は、図５に示す制御部５０により実行される。制御部５０は、例えば、マイクロコントローラ、ＲＯＭ、プロセッサ、ＲＡＭ等を含む。マイクロコントローラは、例えば、制御基板上に設けられ、制御回路等を含む。ＲＯＭは、例えば、位置決め動作の制御プログラムを格納する。プロセッサは、例えば、制御プログラムに基づいて位置決め動作を制御する。ＲＡＭは、例えば、制御中の各種データを一時的に記憶する。

　図５に示すように、制御部５０は、移動駆動部５１及びロータ回転制御部５３に対する制御信号指令を生成し出力する。

　移動駆動部５１は、制御部５０からの制御信号指令に応じて、アーム部１１を、図１及び図２に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に移動させる駆動機構である。図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、移動駆動部５１は、アーム部１１の一端に設けられたオペレーション部１５を、位置調整部２０やシャフト３３まで移動させることができる。

　ロータ回転制御部５３は、モータ３０の制御基板上に設けられマイクロコントローラ等を介して、ステータ３６への通電、すなわち、ロータ３４の回転を制御する。例えば、上述のように、励磁コイル３２への通電を制御することによりメインマグネット３５の磁極が所定の回転位置となるようにロータ３４を回転及び停止させる。

　［１－２．動作］
　図６は、モータ製造装置１０の主に制御部５０により実行される位置決め動作を示すフローチャートである。

　上述の通り、最初に、予めロータ３４の回転位置を、所定の回転位置に固定する（ステップＳ１０１）。次に、アーム部１１を移動させ、対象となるセンサマグネット部３１をオペレーション部１５により把持する（ステップＳ１０２）。アーム部１１を移動させ、オペレーション部１５を位置調整部２０まで移動させる（ステップＳ１０３）。センサマグネット部３１のピン部３１ｂは、本体部２１の凹部２５に挿入され、センサマグネット部３１は、シャフト３３の軸方向に位置決めされる。オペレーション部１５による把持を解除し、センサマグネット部を解放する（ステップＳ１０４）。このとき、外部マグネット２３に対するマグネット部３１ａの吸引力及び反発力により、センサマグネット部３１は上記センサマグネット磁極位置となるまで回転し、停止する。この結果、センサマグネット部３１の位置決めがなされる。センサマグネット部３１の位置決めが完了した場合、ステップＳ１０６に進む（ステップＳ１０５）。オペレーション部１５により、位置決めされたセンサマグネット部３１を把持する（ステップＳ１０６）。アーム部１１を上昇・移動させ、オペレーション部１５を図４Ｃに示すようにモータ３０のシャフト３３の端部まで移動させる（ステップＳ１０７）。アーム部１１を下降させ、オペレーション部１５によりセンサマグネット部３１を把持した状態で、ピン部３１ｂをシャフト３３の凹部３３ａに圧入により取り付ける（ステップＳ１０８）。

　なお、ロータ３４を固定するステップ（Ｓ１０１）は、センサマグネット部２３１をシャフト３３に取り付ける前であれば、いつ行ってもよい。例えば、ロータ３４を固定するステップ（Ｓ１０１）は、センサマグネット部３１の位置決めステップと並行して行ってもよいし、センサマグネット部３１の位置決めステップの後に行ってもよい。

　以上の動作により、センサマグネット部３１は、所定の回転位置に固定されたロータ３４のメインマグネット３５に対して所定の角度θを有する磁極位置に位置決めされ、シャフト３３に取り付けられる。

　実施形態１によれば、モータの製造工程において、磁界を発生可能な磁界発生部を含む位置決め装置を用いて、ロータ固定回転位置に対し所定の角度θを有するセンサマグネット磁極位置にセンサマグネット部３１を位置決めし、位置決めされたセンサマグネット部３１をシャフト３３に取り付ける。よって、センサマグネット部３１のメインマグネット３５に対する位置決めを容易に行うことができる。これにより、ロータ３４のメインマグネット３５に対するセンサマグネット部３１の磁極位置のばらつきを抑えられる。

　また、製造されたモータは、ロータの回転位置の検出精度を維持できるため、トルクリップルを効果的に抑制できる。より具体的には、センサマグネット部３１の配置は、磁気センサの検出精度に影響を与える。そのため、センサマグネット部３１とロータ３４との回転位置を一定にし、センサマグネット部の位置精度を高めることにより、ソフトウエアによる磁気センサの出力に基づいた回転位置の算出の精度を上げることができる。よって、モータの駆動時において、トルクリップルを一層効果的に抑制できる。また、組み立てられた各モータ３０毎にソフトウエアを調整する必要がないため、モータの製造工程を簡略化でき、モータ３０の製造コストを抑制することができる。

　実施形態１によれば、センサマグネット部３１の位置決めは、外部マグネット２３の磁界により、センサマグネット部３１を回転させることにより行う。このため、センサマグネット部３１のメインマグネット３５に対する位置決めを容易に行うことができる。

　実施形態１によれば、位置決め装置の位置調整部２０は、シャフト３３の軸方向にセンサマグネット部３１を支持可能であるため、シャフト３３に対するセンサマグネット部３１の取り付けが容易に行える。

　実施形態１によれば、センサマグネット部３１の位置決めからシャフト３３への取り付けまでを一つのモータ製造装置１０で行うことができるため、組立てや部材の移動等に要する作業時間を短縮することができる。

　実施形態１によれば、センサマグネット部３１は、磁極を有するマグネット部３１ａとマグネット部３１ａに取り付けられたピン部３１ｂとを含む。シャフト３３は、内部に軸方向に延びる凹部３３ａを含む。センサマグネット部３１のピン部３１ｂは、シャフト３３の凹部３３ａに取り付けられる。このため、センサマグネット部３１の外径をシャフトの外径よりも小さく製造することが可能となり、モータ３０を組み付ける前にシャフト３３にセンサマグネット部３１を取り付けることができ、モータ３０の組み付け工程が容易になる。

　（実施形態２）
　［２－１．構成］
　実施形態２においては、位置決め装置は、磁気発生部として外部マグネット２３の代わりに着磁コイル２２５を用いる点、及びセンサマグネット部２３１のマグネット部２３１ａが位置決め前は未着磁である点で、実施形態１とは異なる。以下、実施形態１と異なる部分を中心に説明する。

　モータ製造装置１０において実現される位置決め装置は、図１に示すオペレーション部１５と、図８Ａ及び図８Ｂに示す位置調整部２２０とを備える。

　位置調整部２２０は、ベース部１９上に設けられる。位置調整部２２０は、図８Ａに示すように、本体部２１と、着磁コイル２２５と、凹部２５とを有する。

　図８Ｂに示すように、着磁コイル２２５は、センサマグネット部２３１のピン部３１ｂが凹部２５に挿入されたとき、マグネット部２３１ａに径方向に対向する。オペレーション部１５によりセンサマグネット部２３１を把持した状態で、着磁コイル２２５に電流が流され、所定の方向に着磁される。

　具体的には、着磁コイル２２５は、図９に示すような所定の方向ＭＤの磁界を発生させる。なお、図９に示すロータ３４の回転位置は、図７に示す位置と同じである。この磁界の発生により、マグネット部２３１ａの２極の位置が所定の位置に着磁される。着磁されたセンサマグネット部２３１の磁極位置は、ロータ３４の回転位置に対し所定の角度θを有する。

　センサマグネット部２３１は、着磁後の磁極位置を保持された状態で、シャフト３３へ取り付けられる。これにより、メインマグネット３５に対するセンサマグネット部２３１の着磁位置は一定となる。

　なお、上記例においては、着磁コイル２２５に代わり着磁ヨークを用いてもよい。

　［２－２．動作］
　実施形態１と同様に、制御部５０による制御により、センサマグネット部２３１の位置決め及びシャフト３３への取り付けが実行される。

　ロータ３４は固定される。オペレーション部１５により、対象となるセンサマグネット部２３１を把持する。オペレーション部１５により把持されたセンサマグネット部２３１を、図８Ａに示すように、位置調整部２２０まで移動させる。センサマグネット部２３１のピン部３１ｂを、位置調整部２２０の凹部２５に挿入する。これにより、センサマグネット部２３１は、シャフト３３の軸方向に位置決めされる。着磁コイル２２５に、電流が流され、図９に示すように所定の磁化方向ＭＤの磁界を発生させる。この結果、センサマグネット部２３１は、所定の方向に着磁され、ロータ３４の固定された回転位置に対して所定の角度θを有する位置に位置決めされる。この所定の角度θは、モータ製造装置１０において製造されるモータ３０全てにおいて一定の角度である。

　なお、センサマグネット部２３１は、着磁の衝撃で動かないように、着磁中は位置調整部２２０の凹部２５やオペレーション部１５によって把持される。

　マグネット部２３１ａの着磁が完了すると、すなわち位置決めが完了すると、オペレーション部１５によりセンサマグネット部２３１を把持した状態で、アーム部１１を上昇・移動させる。そして、オペレーション部１５を図８Ｃに示すようにモータ３０のシャフト３３の端部まで移動させる。オペレーション部１５によりセンサマグネット部２３１の位置を固定した状態で、アーム部１１を下降させ、ピン部３１ｂをシャフト３３の凹部３３ａに圧入する。この結果、センサマグネット部２３１はシャフト３３に取り付けられる。

　実施形態２によれば、センサマグネット部２３１の位置決めは、センサマグネット部２３１を着磁部により着磁することにより行う。ここでは、センサマグネット部２３１の位置決めからシャフト３３への取り付けまで、オペレーション部１５によりセンサマグネット部２３１を把持した状態で行うことができる。このため、センサマグネット部２３１のメインマグネット３５に対する位置決めを容易に行うことができる。

　（その他実施形態）
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、以下のように、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行うことは可能である。

　［１］
　上記実施形態１及び２においては、オペレーション部１５はセンサマグネット部３１，２３１を把持するが、これに限定されない。例えば図１０に示すように、オペレーション部１５１はエア吸引部１５１ａを有していてもよい。センサマグネット部３１，２３１は、エア吸引部１５１ａによりオペレーション部１５１に吸引され保持される。

　［２］
　上記実施形態１においては、外部マグネット２３は、位置調整部２０に設けられるが、これに限定されない。オペレーション部１５に外部マグネット２３等の磁気発生部を設けてもよい。

　例えば、図１１に示すように、位置決め装置は、オペレーション部１５２と位置調整部３２０とを備える。

　オペレーション部１５２は、磁性材からなり、端部に所定の回転位置に取り付けられた外部マグネット１５３を有する。なお、この所定の回転位置は、実施形態１の外部マグネット２３と同様の位置である。オペレーション部１５２は、端部においてセンサマグネット部３１の把持部３１ｅを把持する。位置調整部３２０は、外部マグネットを備えていない。

　位置決め動作時に、オペレーション部１５２は把持したセンサマグネット部３１と外部マグネット１５３と共に下降する。そして、センサマグネット部３１のピン部３１ｂが位置調整部３２０の凹部２５に挿入される。このとき、オペレーション部１５２は、センサマグネット部３１が回転可能となるように、把持部３１ｅを解放する。これにより、センサマグネット部３１は、実施形態１と同様に、外部マグネット１５３の磁力により回転する。

　実施形態２においても同様の構成を適用することができる。すなわち、オペレーション部は、センサマグネット部２３１を所定の方向に着磁可能なように取り付けられた着磁コイル又は着磁ヨークを有する。位置決め動作時に、オペレーション部１５２は、把持したセンサマグネット部２３１と着磁コイル又は着磁ヨークと共に下降する。センサマグネット部３１のピン部３１ｂが位置調整部２２０の凹部２５に挿入され、保持される。着磁コイルに電流が流され、センサマグネット部２３１が着磁され、位置決めが完了する。

　［３］
　図１２は、図１１の位置決め装置の変形例を示す。同変形例においては、オペレーション部１５４は、エア吸引部１５４ａを有し、センサマグネット部３１をエア吸引により固定することにより保持する。その他は、上記実施形態１及び図１０の例と同様である。

　また、図１０の例と同様に、オペレーション部１５４は、外部マグネット１５３の代わりに着磁コイル又は着磁ヨークを備えてもよい。

　［４］
　図１３Ａ及び図１３Ｂは、別の形態のセンサマグネット部３３１をモータ３０に取り付ける例を示す。センサマグネット部３３１は、２極の磁極を有するマグネット部３３１ａと、マグネット部３３１ａを保持するホルダ部３３１ｂとを含む。ホルダ部３３１ｂはシャフト２３３を圧入する筒状部を含む。センサマグネット部３３１はさらに、径方向外側に突出するフランジ部３３１ｆを有する。フランジ部３３１ｆは、図１３Ｂに示すように、オペレーション部１５５により把持され、シャフト２３３に取り付けられる。

　位置決め装置は、オペレーション部１５５と、図１に示すベース部１９に設けられた位置調整部４２０とを備える。位置調整部４２０は、外部マグネット４２３と、本体部４２１と、本体部４２１から突出するホルダ支持部４２７とを有する。外部マグネット４２３は、実施形態１と同様に、センサマグネット部３３１が図７に示す回転位置になるような磁力を付与する。

　ホルダ支持部４２７は、センサマグネット部３３１のホルダ部３３１ｂの筒状部の内径よりも小さな外径を有する。ホルダ支持部４２７は、シャフト２３３の軸方向に延びる。本体部４２１は、実施形態１と同様に、モータ製造装置１０のベース部１９上に突出して設ける。或いは、本体部４２１は、ベース部１９の一部にホルダ支持部４２７を直接形成してもよい。

　位置決め動作時において、センサマグネット部３３１のホルダ部３３１ｂの筒状部内に、位置調整部４２０のホルダ支持部４２７が挿入される。これにより、センサマグネット部３３１は、シャフト２３３の軸方向に位置決めされる。そして、オペレーション部１５５は、センサマグネット部３３１を解放する。これにより、センサマグネット部３３１は、実施形態１と同様に、外部マグネット４２３の磁力により回転し、上述の所定の回転位置に位置決めされる。オペレーション部１５５は、位置決めされたセンサマグネット部３３１を把持した状態でシャフト２３３まで移動し、図１３Ｂに示すようにシャフト２３３の端部に取り付ける。

　なお、この例においても、位置決め装置は、実施形態２と同様に、外部マグネット４２３の代わりに着磁コイル又は着磁ヨークを備えてもよい。また、上記［２］の例と同様に、オペレーション部１５５に外部マグネット４２３又は着磁コイル又は着磁ヨークを設けてもよい。また、上記［１］や［３］の例と同様に、オペレーション部１５５は、エア吸引によりセンサマグネット部３３１を保持するようにしてもよい。

　［５］
　上記実施形態においては、位置決め動作時に主にオペレーション部によってセンサマグネット部を保持していたが、これに限定されない。位置調整部が解除可能な保持機能を備え、センサマグネット部を保持するようにしてもよい。

　［６］
　上記実施形態においては、ロータ３４の固定は電気的に行うがこれに限定されない。例えば、物理的な固定部によってロータ３４をロックし固定することも可能である。

　［７］
　上記実施形態においては、メインマグネット３５の極数は８としていたが、これよりも多くても少なくてもよい。また、上記の実施形態では、三相モータであるが、モータは、５相や７相等の他の相数のモータであってもよい。

　［８］
　上記実施形態における位置決め動作の実行順序は、必ずしも、上記実施形態１及び２の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、並行して実行したり、実行順序を入れ替えたりすることができる。

　上記の製造方法により製造されたモータは、例えば、電動パワーステアリング、コンプレッサ等の様々な用途に用いることができる。

１０…モータ製造装置、１１…アーム部、１３…支持部材、１５，１５１，１５２，１５４，１５５…オペレーション部、２０，２２０，３２０，４２０…位置調整部、２３，１５３，４２３…外部マグネット、２５…凹部、３０…モータ、３１，２３１，３３１…センサマグネット部、３１ａ，２３１ａ，３３１ａ…マグネット部、３１ｂ…ピン部、３２…励磁コイル、３３，２３３…シャフト、３３ａ…凹部、３４…ロータ、３５…メインマグネット、３６…ステータ、５０…制御部、２２５…着磁コイル、３３１ｂ…ホルダ部、３３１ｆ…フランジ部、４２７…ホルダ支持部

Claims

　励磁コイルを含むステータと、
　シャフト及びメインマグネットを有し、前記ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータと、
　前記ロータの回転位置を検出するためのセンサマグネット部と、
を備えるモータの製造方法であって、
　前記メインマグネットが所定の回転位置となるように前記ロータを固定する工程と、
　磁界を発生可能な磁界発生部を含む位置決め装置を用いて、前記メインマグネットの所定の回転位置に対し所定の角度を有する磁極位置に前記センサマグネット部を位置決めする工程と、
　前記ロータが固定された状態で、位置決めされた前記センサマグネット部を前記シャフトに取り付ける工程と、を含む、モータの製造方法。
　前記センサマグネット部は少なくとも二つの磁極を有し、
　前記センサマグネット部を位置決めする工程は、
　前記位置決め装置により前記センサマグネット部を回転可能に支持し、
　前記磁界発生部の磁界により、前記センサマグネット部を回転させて前記磁極位置に位置決めする工程を含む、請求項１に記載のモータの製造方法。
　前記磁界発生部は着磁部であり、
　前記センサマグネット部を位置決めする工程は、
　前記位置決め装置により前記センサマグネット部を支持し、
　支持された前記センサマグネット部を前記着磁部により前記磁極位置に着磁することにより、前記センサマグネット部を位置決めする工程を含む、請求項１に記載のモータの製造方法。
　前記ロータは、前記励磁コイルの通電により前記所定の回転位置に固定される、請求項１から３のいずれかに記載のモータの製造方法。
　前記センサマグネット部は、着磁されたマグネット部または未着磁のマグネット部と、前記マグネット部を取り付けたピン部とを含み、
　前記シャフトは、内部に軸方向に延びる凹部を含み、
　前記センサマグネット部を前記シャフトに取り付ける工程は、前記センサマグネット部のピン部を前記シャフトの前記凹部内に圧入する工程を含む、請求項１から４のいずれかに記載のモータの製造方法。
　前記センサマグネット部はホルダ部を含み、
　前記ホルダ部は、筒状部を含み、
　前記センサマグネット部を前記シャフトに取り付ける工程は、前記センサマグネット部の前記ホルダ部の前記筒状部内に、前記シャフトの軸方向端部を圧入する工程を含む、請求項１から４のいずれかに記載のモータの製造方法。
　前記位置決め装置は、前記磁界発生部を含み、前記シャフトの軸に平行な軸に沿って前記センサマグネット部を支持可能な位置調整部と、前記センサマグネット部を保持し移動させるオペレーション部とを含み、
　前記オペレーション部により前記センサマグネット部を前記位置調整部に移動し、
　前記磁界発生部により前記センサマグネット部を前記磁極位置に位置決めし、
　　前記オペレーション部により、位置決めされた前記センサマグネット部を保持した状態で、前記センサマグネット部を前記シャフトに取り付ける、請求項１から６のいずれかに記載のモータの製造方法。
　励磁コイルを含むステータと、
　シャフト及びメインマグネットを有し、前記ステータの径方向内側に回転可能に設けられたロータと、
　前記ロータの回転位置を検出するためのセンサマグネット部と、
を備えるモータの製造装置であって、
　前記メインマグネットが所定の回転位置となるように前記ロータを固定するロータ固定部と、
　磁界を発生可能な磁界発生部を含み、前記メインマグネットの所定の回転位置に対し所定の角度を有する磁極位置に前記センサマグネット部を位置決めする位置調整部と、
　位置決めされた前記センサマグネット部を保持し、保持した前記センサマグネット部を前記ロータが固定された状態で前記シャフトに取り付けるオペレーション部と、
　前記オペレーション部の動作を制御する制御部と、を備える、モータ製造装置。
　前記センサマグネット部は少なくとも二つの磁極を有し、
　前記位置調整部は、前記センサマグネット部を回転可能に支持し、前記磁界発生部の磁界により前記センサマグネット部を回転させる、請求項８に記載のモータ製造装置。
　前記磁界発生部は、前記センサマグネット部を着磁可能に配された着磁部である、請求項８に記載のモータ製造装置。
　前記ロータ固定部は、前記制御部の指令により前記励磁コイルに通電して前記ロータを前記所定の回転位置に固定する、請求項８から１０のいずれかに記載のモータ製造装置。
　前記センサマグネット部は、着磁されたマグネット部または未着磁のマグネット部と、前記マグネット部の中心から延びるピン部とを含み、
　前記シャフトは、内部に軸方向に延びる凹部を含み、
　前記オペレーション部は、前記センサマグネット部のピン部を前記シャフトの前記凹部内に圧入することにより前記センサマグネット部を前記シャフトに取り付ける、請求項８から１１のいずれかに記載のモータ製造装置。
　前記センサマグネット部はホルダ部を含み、
　前記ホルダ部は、筒状部を含み、
　前記オペレーション部は、前記センサマグネット部の前記ホルダ部の前記筒状部内に、前記シャフトの軸方向端部を圧入することにより前記センサマグネット部を前記シャフトに取り付ける、請求項８から１１のいずれかに記載のモータ製造装置。
　前記位置調整部は、前記シャフトの軸に平行な軸に沿って前記センサマグネット部を支持する、請求項８から１３のいずれかに記載のモータ製造装置。
　励磁コイルを含むステータと、
　シャフト及びメインマグネットを有し、前記ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータと、
　前記ロータの回転位置を検出するためのセンサマグネット部と、
を備えるモータを製造するためのセンサマグネット部の位置決め装置であって、
　磁界を発生可能な磁界発生部を含み、前記センサマグネット部を所定の磁極位置に位置決めする位置調整部と、
　前記センサマグネット部を前記位置調整部により位置決めされた状態で保持し、前記シャフトに取り付けるオペレーション部と、を備える、センサマグネット部の位置決め装置。