JP6511137B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

Description

本発明は、インナーロータ型のブラシレスモータに関するものである。
本願は、は、２０１５年６月２９日に、日本に出願された特願２０１５−１３００３９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

ブラシレスモータとしては、コイルが巻装されたステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設けられるロータと、を有するいわゆるインナーロータ型のモータがある。この種のロータの外周部には、周方向に沿って逆極性の磁極が交互に並ぶように永久磁石が配設されている。一方、ステータは、筒状のステータハウジングと、このステータハウジングの内周面に嵌合固定される筒状のステータコアと、で構成されている。ステータコアは、例えば、電磁鋼板を積層することで円筒状に形成されるものであって、このステータコアにコイルが巻回されている。

ところで、インナーロータ型のブラシレスモータでは、ロータを回転させるために、ロータの回転位置を検出する必要がある。従来では、回転軸に永久磁石とは別にセンサマグネットを取り付けている。そして、センサマグネットとホールＩＣ等の回転センサ（検知素子）の組み合わせで、ロータの回転位置を検出し、その信号に基づいてステータコイルの通電制御を行うことにより、ロータを回転させている。

特開２００６−３３９８９号公報

上述したように、従来のブラシレスモータでは、永久磁石とは別にセンサマグネットを設けているので、取り付けが面倒であった。その上、取り付け時に永久磁石とセンサマグネットとを回転方向に位置合わせする必要があるので、組立が面倒であった。

そこで本発明は、永久磁石の漏れ磁束を利用してロータの回転を検出できるようにすることで、センサマグネットを廃止し、組立性の向上を図ることのできるブラシレスモータを提供する。

本発明の第１の態様によれば、ブラシレスモータは、回転軸と、前記回転軸に対して同心に配置され、正多角形の角筒状に形成されたステータと、外周部に周方向に沿って逆極性の磁極が交互に並ぶ永久磁石を有し、前記回転軸と一体化されて前記ステータの内周側に空隙を介して配置されたロータと、前記ステータと前記ロータとを収納し、径方向に沿う断面が正多角形に形成された開口部を有するモータケーシングと、前記モータケーシングの前記開口部が接続される正多角形の接続フランジ部を有するギヤケーシングと、を備えたインナーロータ型のブラシレスモータにおいて、前記回転軸と前記接続フランジ部の一辺に相当する直線部の内壁との間に、前記永久磁石の軸方向端面と対向する一の実装面を有するセンサ基板を設け、前記センサ基板は、該センサ基板の外周縁の一辺に前記回転軸を受け入れる凹部を有すると共に、前記直線部の内壁に対して前記センサ基板の前記一辺と径方向で対向する他辺が平行に配置され、前記実装面上に、前記永久磁石の回転による磁気変化に応じて前記ロータの回転位置を検出する複数の回転センサが実装され、該回転センサは、前記永久磁石の外径の内側で、かつ該永久磁石の軸方向端面に対向する位置に、同一平面上で周方向に等間隔で配置されている。

上記のように構成することで、永久磁石の漏れ磁束を利用してロータの回転位置を検出するようにしているので、センサマグネットを廃止することができる。従って、回転軸へのセンサマグネットの取り付けの面倒やセンサマグネットと永久磁石の回転方向の位置合わせの面倒を無くすことができる。その結果、モータの組付性の向上が図れると共に、駆動時のロータ位置検出精度の向上が図れる。
また、センサ基板を無理なスペースで収容する必要がなくなり、モータ内の各種部品（センサ基板やターミナル等）の配置スペースの有効活用が図れる。

本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様に係るブラシレスモータにおいて、前記センサ基板上に、前記回転センサを前記永久磁石の軸方向端面に近接させるスペーサを介して前記回転センサが実装されており、前記回転センサが、前記永久磁石の外径の内側で永久磁石の軸方向端面に対向する位置に配置されている。

上記のように構成することで、永久磁石に回転センサを近づけることができるので、ロータ側の設計変更をせずに適用することができる。また、回転センサが永久磁石の外径の内側に配置されているので、ステータコイルの影響を受けづらくすることができ、通電時にステータ側からの磁界の影響を抑制することができる。この場合、回転センサは、永久磁石にできるだけ近づけるため、センサ基板に対して立設した姿勢でスルーホール実装することになる。

本発明の第３の態様によれば、本発明の第１の態様に係るブラシレスモータにおいて、前記永久磁石の軸方向端部に、前記永久磁石の軸方向端面を前記回転センサに近接させる延長部が、前記ステータの軸方向端面よりも突出するようにオーバーハングして設けられており、前記回転センサが、前記永久磁石の外径の内側で永久磁石の軸方向端面に対向する位置に配置されている。

上記のように構成することで、回転センサをステータコイルから離れる位置に配置しながら、永久磁石と回転センサの距離を近づけることができる。また、回転センサが永久磁石の外径の内側に配置されているので、ステータコイルの影響を受けづらくすることができ、通電時にステータ側からの磁界の影響を抑制することができる。この場合、永久磁石側から近づいてくるので、回転センサは、センサ基板に対して平面的に面実装することになる。

本発明の第４の態様によれば、本発明の第１の態様から第３の態様の何れか一の態様に係るブラシレスモータにおいて、前記ステータと前記ロータとを収納するモータケーシングおよびモータケーシングに接続されるギヤケーシングの何れか一方に、前記回転軸を回転自在に支持する軸受を収容する軸受ハウジングが設けられ、該軸受ハウジングの端面に形成されたフランジ部に前記センサ基板が固定されている。

上記のように構成することで、回転センサを搭載したセンサ基板を、確実かつ容易にしかも安定してケーシング部材に取り付け固定することができる。

本発明の第５の態様によれば、本発明の第１の態様から第４の態様の何れか一の態様に係るブラシレスモータにおいて、前記永久磁石の軸方向端部に、当該永久磁石の磁気特性を強めるための所定長さの延長部が、前記ステータの軸方向端面よりも突出するようにオーバーハングして設けられている。

上記のように構成することで、ロータの径の拡大に制約がある場合に、永久磁石の長さを延長することで、モータ出力の増大に寄与することができる。また、その永久磁石の延長部を利用して、ロータの回転位置検出用の回転センサと永久磁石との間の距離を近づけることができる。

本発明の第６の態様によれば、本発明の第１の態様から第５の態様の何れか一の態様に係るブラシレスモータにおいて、前記センサ基板の径方向の外側に、前記ステータのコイルを構成する巻線の端部が接続されるターミナルが配置されている。

上記のように構成することで、センサ基板に邪魔されずに、ステータのコイルをターミナルに電気接続することができる。従って、コイルの結線が楽に行える。

本発明の第７の態様によれば、本発明の第１の態様から第６の態様の何れか一の態様に係るブラシレスモータにおいて、前記永久磁石は、外径面が、該外径面上の周方向幅の中心点と前記回転軸の軸中心とを結ぶ線分上に曲率中心を有し、且つ、前記外径面上の周方向幅の中心点と前記回転軸の軸中心とを結ぶ線分の距離よりも小さい曲率半径の円筒面として形成されている。

上記のように構成することで、永久磁石の断面積を大きく確保することができる。このため、センサ基板によって、永久磁石の回転による磁気変化を検出し易くすることができ、ロータの回転位置を高精度に検出できる。

本発明の第８の態様によれば、本発明の第７の態様に係るブラシレスモータにおいて、前記回転軸の外周に円筒状のロータコアが嵌合固定され、前記ロータコアの外周に前記永久磁石が配置されており、前記永久磁石の径方向の最大厚さが、前記ロータコアの径方向の厚さ以上とされている。

上記のように構成することで、ロータコアの占有スペースを従来と同じにしながら、永久磁石の径方向の厚さを十分確保することができる。このため、ブラシレスモータ全体の小型化を図りつつ、ロータの回転位置を高精度に検出できる。

上記のブラシレスモータによれば、永久磁石の漏れ磁束を利用してロータの回転位置を検出するようにしているので、センサマグネットを廃止することができる。従って、モータの組付性の向上が図れると共に、駆動時のロータ位置検出精度の向上が図れる。

本発明の実施形態における減速機付モータの構成を示す一部分解斜視図である。 本発明の実施形態における減速機付モータの構成を示す断面図である。 本発明の実施形態におけるセンサ基板、永久磁石、ステータ等の関係を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるセンサ基板、永久磁石、ステータ等との関係を示す平面図である。 本発明の実施形態における永久磁石の斜視図である。 本発明の実施形態における永久磁石のパラレル磁気配向を示す図である。 本発明の実施形態における永久磁石とロータコアの寸法関係を示す図である。 本発明の実施形態におけるギヤハウジングの斜視図である。 本発明の実施形態におけるセンサ基板の斜視図である。 本発明の実施形態の変形例における減速機付モータの構成を示す一部分解斜視図である。 本発明の実施形態の変形例における減速機付モータの構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（減速機付モータ）
図１は、本発明の実施形態に係るブラシレスモータが適用された減速機付モータの構成を示す一部分解斜視図、図２はその断面図である。なお、以下の説明では、回転軸３の軸方向を単に軸方向といい、回転軸３の周方向を単に周方向といい、回転軸３の径方向を単に径方向という。

図１および図２に示すように、減速機付モータ１は、例えば車両に搭載される電装品（例えば、パワーウインドウ、サンルーフ、電動シート等）の駆動源となるものであって、ブラシレスモータ２と、ブラシレスモータ２の回転軸３に連結されたウォームギヤ減速機４と、を備えている。

（ブラシレスモータ）
このブラシレスモータ２は、回転軸３と、回転軸３に対して同心に配置された筒状のステータ１０と、回転軸３と一体化されてステータ１０の内周側に空隙を介して配置されたロータ５と、を備えたインナーロータ型のブラシレスモータである。

（ステータ）
ステータ１０は、ステータ１０の外郭を形成するステータハウジング１１と、ステータハウジング１１内に配置されたステータコア５０と、ステータコア５０に巻装されたコイル４１と、を有する。

（ステータハウジング）
ステータハウジング１１は、金属材料により、断面が略角丸正六角形の有底筒状に形成されている。ステータハウジング１１の内側には、複数のコイル４１が形成されたステータコア５０が、接着や圧入等の固定手段により周方向に沿って固定配置されている。

（ステータコア）
図３は、ブラシレスモータの要部の斜視図、図４は、ブラシレスモータの要部の平面図である。
図３および図４に示すように、ステータコア５０は、ステータハウジング１１（図２参照）の内部に圧入可能な、断面が略角丸正六角形の角筒状に形成されている。ステータコア５０は、断面が略角丸正六角形の角筒状に形成されたリングヨーク部５１と、正六角形の各辺に相当するリングヨーク部５１の各平坦部５２の内周の周方向幅の中央位置に径方向内方へ向けて突設された複数（本実施形態では６個）のティース部５５と、を有する。リングヨーク部５１の平坦部５２は、隣接する角部５３間の部分である。ステータコア５０には、図２および図３に示すように、樹脂製のインシュレータ７０を介してティース部５５に巻線４２が巻回され、複数（本実施形態では６個）のコイル４１が形成されている。

ティース部５５は、径方向に沿って延出し巻線４２が巻回される巻胴部５６と、巻胴部５６の径方向内側の先端から周方向に沿って延在する鍔部５７と、により構成されている。鍔部５７は、巻胴部５６と一体に形成されている。鍔部５７は、径方向内周面が円弧面に形成されている。隣接するティース部５５の間には、コイル４１の巻線４２が配置されるスロット５９が設けられている。各相のコイル４１は、外部電源からの給電によりロータ５を回転させるための回転磁界を発生する。

図２に示すように、ステータハウジング１１の底部には、軸受ハウジング１３が突出形成されている。軸受ハウジング１３には、回転軸３の一端を回転自在に支持するための軸受１４が内嵌されている。ステータハウジング１１の開口部（軸受ハウジング１３が設けられた側と反対側）は、ギヤハウジング２３の開口部に接続されている。回転軸３の他端は、ギヤハウジング２３の内部に挿入されている。

図６は、ギヤハウジングの斜視図である。
図６に示すように、ギヤハウジング２３の開口部には、ブラシレスモータ２を接続するための六角形の接続フランジ部２３ｓが設けられている。接続フランジ部２３ｓの近傍には、軸受ハウジング２８が設けられており、その軸受ハウジング２８に、軸受３３が軸受ストッパ３４により位置決めされて嵌合固定されている。図２に示すように、回転軸３の長さ方向の中間部は、その軸受３３によって回転自在に支持されている。

（ロータ）
ロータ５は、回転軸３の外周に圧入嵌合された円筒状のロータコア６と、ロータコア６の外周に設けられた複数個のセグメント型の永久磁石（ロータマグネット）７と、永久磁石７の外周に嵌合された非磁性材料製（ステンレス製など）のマグネットカバー８と、を有する。マグネットカバー８は、ロータコア６の外周の所望の位置に永久磁石７を保持する役割を有すると共に、永久磁石７への塵埃の付着や損傷を防止する役割を有している。

（永久磁石）
図５Ａは、単体の永久磁石の斜視図、図５Ｂは、永久磁石のパラレル磁気配向を示す図、図５Ｃは、永久磁石とロータコアの寸法関係を示す図である。
永久磁石７は、フェライト磁石よりなり、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、それぞれが軸方向断面扇形に形成されている。永久磁石７は、内径面７２から外径面７１に向けて着磁されており、外径面７１の磁極が周方向に交互に逆極性で並ぶように等間隔で配列されている。マグネットカバー８は、周方向に配列された永久磁石７の外周に嵌合されている。

各永久磁石７は、図５Ｂに示すように、外径面７１が、外径面７１上の周方向幅の中心点ＴＰと回転軸３の軸中心Ｌ１とを結ぶ線分ＴＬ上に曲率中心ＴＲ２を有し、且つ、外径面７１上の周方向幅の中心点ＴＰと回転軸３の軸中心Ｌ１とを結ぶ線分ＴＬの距離よりも小さい曲率半径Ｒ２の円筒面として形成されている。つまり、外径面７１上の周方向幅の中心点ＴＰと回転軸３の軸中心Ｌ１とを結ぶ線分ＴＬを半径Ｒ１とし、回転軸の軸中心Ｌ１を中心ＴＲ１として描いた仮想円筒面７７よりも内周側に収まる形状に形成されている。

また、着磁された磁束７５の向きが外径面７１上の周方向幅の中心点ＴＰと回転軸３の軸中心Ｌ１とを結ぶ線分ＴＬに対して平行となるようにパラレル配向に着磁されている。さらに、図５Ｃに示すように、永久磁石７の径方向の最大厚さＡが、ロータコア６の径方向の厚さＢ以上に設定されている。

これら回転軸３、ロータコア６、永久磁石７およびマグネットカバー８は、一体に構成されており、コイル４１の回転磁界が永久磁石７に作用することで、回転軸３と一体のロータ５が回転する。

（ウォームギヤ減速機）
図２に示すように、ウォームギヤ減速機４は、ギヤハウジング２３の他に、このギヤハウジング２３内に収納されるウォーム２４と、このウォーム２４に噛合うウォームホイール２５と、を有している。ギヤハウジング２３には、ウォーム２４やウォームホイール２５を収容する収容空間２７が形成されている。回転軸３は、軸受３３に支持された状態で他端部がギヤハウジング２３の収容空間２７の内部に挿入されている。回転軸３の他端部側にはウォーム２４が一体回転するように設けられている。

このウォーム２４に噛み合うウォームホイール２５には、出力軸１００が、ブラシレスモータ２の回転軸３に直交する方向に沿って設けられている。そして、出力軸１００が回転することによって、各種の電装品（パワーウインドウ、サンルーフ、電動シート等）が駆動されることになる。

このブラシレスモータ２では、ステータ１０を構成するステータハウジング１１の外周面が、角部１１ｂと平坦部１１ａを有する六角形状に形成されている。また、ステータ１０を構成するステータコア５０は、平坦部５２と平坦部５３とを有している。そして、この減速機付モータ１では、ブラシレスモータ２のステータ１０の平坦部（ステータハウジング１１の平坦部１１ａ）が、出力軸１００の軸線に対して平行をなすような位置関係で、ブラシレスモータ２とウォームギヤ減速機４とが組み合わせられている。なお、ギヤハウジング２３の側面には、外部接続コネクタ３１を有するカバー部材９０（図６参照）が固定されている。

（センサ基板）
また、ブラシレスモータ２に対するギヤハウジング２３の接続部の内側、即ち、ステータハウジング１１とギヤハウジング２３の接続部の内側には、回転軸３（ロータ５）の回転角度位置を検出する回転検出手段としてのセンサ基板８０が設けられている。

センサ基板８０は、回転軸３の周囲のロータ５の軸方向に隣接する位置に配置されている。本実施形態では、センサ基板８０は、ロータ５と、回転軸３の中間部を支持するためにギヤハウジング２３の内部に収容された軸受３３との間に配置されている。

図７は、センサ基板の斜視図である。
同図に示すように、センサ基板８０は、基板本体８１と、基板本体８１上にそれぞれ樹脂製のスペーサ８３を介して実装された３つのホールＩＣ（回転センサ）８２と、で構成されている。スペーサ８３は、ホールＩＣ８２を永久磁石７の軸方向端面に安定した姿勢および位置で近接させるために設けられている。

３つのホールＩＣ８２は、永久磁石７の回転による磁気変化に応じてロータ５の回転位置を検出する機能を果たすためのものである。図４に示すように、３つのホールＩＣ８２は、回転軸３と同心の円周上に一定の間隔で配置され、永久磁石７の外径の内側で永久磁石７の軸方向端面に対向している。従ってホールＩＣ８２は、ステータ１０のインシュレータ７０に干渉することなく、インシュレータ７０の内周側に挿入されることで、永久磁石７の軸方向端面に近接対向している。

図７に示すように、スペーサ８３は、上面にホールＩＣ８２の本体を載せる円柱体８３ａの下面に複数の脚部８３ｃを設けたものである。円柱体８３ａの周壁には、ホールＩＣ８２の３本の端子８２ａを収容する３つのスリット８３ｂが設けられている。ホールＩＣ８２は、このスペーサ８３の上面に載った状態で、３本の端子８２ａを基板本体８１の各スルーホールに挿通させて各端子８２ａをスルーホールに半田付けすることで、基板本体８１上に立設した姿勢で実装されている。

センサ基板８０の基板本体８１は長方形状のもので、外周縁の一辺に回転軸３を受け入れる凹部８１ａを有している。センサ基板８０は、図３に示すように、基板本体８１の基板面を回転軸３の軸線方向に交差させた姿勢で回転軸３の周囲に配置されている。また、センサ基板８０は、図３、図４および図６に示すように、六角形筒状に形成されたステータコア５０のリングヨーク部５１の１つの平坦部５２に対して、外周縁の一辺８１ｂが平行となるような向きで配置されている。

図６に示すように、ギヤハウジング２３の開口部の近傍には、軸受ハウジング２８が設けられ、その軸受ハウジング２８に軸受３３が固定されている。軸受３３を収容した軸受ハウジング２８の端面には基板固定フランジ２９が形成されている。そしてセンサ基板８０は、この基板固定フランジ２９にネジ固定されている。

また、センサ基板８０の径方向の外側に位置させて、ステータ１０のコイル４１を構成する巻線４２の端部が接続されるターミナル９２が配置されている。ギヤハウジング２３のブラシレスモータ２を接続する部分には、前述したように六角形の接続フランジ部２３ｓが設けられている。この六角形の接続フランジ部２３ｓの１つの直線部２３ｓ１は、出力軸１００（図１参照）と平行に延びている。六角形の接続フランジ部２３ｓの各直線部には、軸方向視六角形状のステータ１０の平坦部（ステータハウジング１１の平坦部１１ａ）がそれぞれ対応している。

ギヤハウジング２３における接続フランジ部２３ｓの出力軸１００と平行に延びた１つの直線部２３ｓ１は、出力軸１００から一番遠い位置にある。この１つの直線部２３ｓ１の内側にセンサ基板８０が配置されている。そして、図６に示すように、センサ基板８０の外周縁の一辺８１ｂが、前述した１つの直線部２３ｓ１と平行となるような向きで、センサ基板８０がギヤハウジング２３の基板固定フランジ２９に固定されている。また、ターミナル９２は、軸方向から見て、センサ基板８０の外周縁の一辺８１ｂと、前述した接続フランジ部２３ｓの１つの直線部２３ｓ１との間に配置されている。

（作用および効果）
以下、実施形態のブラシレスモータ２の作用および効果について説明する。
本実施形態のブラシレスモータによれば、永久磁石７の漏れ磁束を利用してロータ５の回転位置を検出するようにしているので、センサマグネットを廃止することができる。従って、回転軸３へのセンサマグネットの取り付けの面倒やセンサマグネットと永久磁石７の回転方向の位置合わせの面倒を無くすことができる。その結果、ブラシレスモータ２の組付性の向上が図れると共に、駆動時のロータ５の位置検出精度の向上が図れる。

しかも、各永久磁石７の外径面７１の曲率中心ＴＲ２と曲率半径Ｒ２を上記のように設定することにより（図５Ｂ参照）、永久磁石７の断面積を大きく確保することができる。このため、センサ基板８０によって、永久磁石の回転による磁気変化を検出し易くすることができ、ロータ５の回転位置をより高精度に検出できる。
これに加え、永久磁石７の径方向の最大厚さＡが、ロータコア６の径方向の厚さＢ以上に設定されているので（図５Ｃ参照）、ロータコア６の占有スペースを従来と同じにしながら、永久磁石７の径方向の厚さを十分確保することができる。このため、ブラシレスモータ２全体の小型化を図りつつ、ロータ５の回転位置を高精度に検出できる。

また、スペーサ８３を利用して、ホールＩＣ８２を永久磁石７の軸方向端面に近い位置まで挿入しているので、ロータ５側の設計変更をせずに適用することができる。さらに、ホールＩＣ８２が永久磁石７の外径の内側に配置されているので、ステータ１０のコイル４１の影響を受けづらくすることができ、通電時にステータ１０側からの磁界の影響を抑制することができる。

また、六角形筒状に形成されたステータコア５０の１つの平坦部５２に対し、センサ基板８０の外周縁の一辺８１ｂが平行に配されているので、センサ基板８０を無理なスペースで収容する必要がなくなり、ブラシレスモータ２内の各種部品（センサ基板８０やターミナル９２等）の配置スペースの有効活用が図れる。

さらに、ギヤハウジング２３に設けた軸受ハウジング２８の基板固定フランジ２９にセンサ基板８０を固定するので、センサ基板８０を確実かつ容易にしかも安定してギヤケーシング（ケーシング部材）２３に取り付け固定することができる。

また、センサ基板８０の径方向の外側に、ステータ１０のコイル４１を接続するターミナル９２を配置しているので、センサ基板８０に邪魔されずに、コイル４１をターミナル９２に接続することができ、コイル４１の結線が楽に行える。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上記実施形態におけるステータコア５０は、コアプレートを積層して形成した積層コアであってもよいし圧粉コアであってもよい。

また、上記実施形態においては、ティース部５５やコイルが６個形成された６スロットのブラシレスモータについて説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば１２スロットのブラシレスモータであってもよい。その場合、スロットの個数に応じた角数の多角形状にステータを構成すればよい。また、ロータ５の極数も、図示例のような４極以外であってもよい。

（変形例）
図８は、変形例における減速機付モータの構成を示す一部分解斜視図、図９は、変形例における減速機付モータの構成を示す断面図である。なお、図８、図９において、前述の実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
図８、図９に示すように、変形例における減速機付モータ１０１のブラシレスモータ１０２では、ステータコア５０の軸方向長さＬｓよりも、ロータ１０５（ロータコア６、永久磁石７、マグネットカバー８）の軸方向長さＬｒを大きく設定している。つまり、ロータコア６や永久磁石７の減速機側の軸方向端部に所定長さの延長部Ｌｏをオーバーハング状に設けている。

このように、永久磁石７の軸方向端部に延長部Ｌｏを設けることにより、延長部Ｌｏを設けない場合よりも永久磁石７の磁気特性を強めることができる。従って、永久磁石７の径方向の最大厚さが制限される場合であっても、モータ性能の維持に必要な大きさの磁場を確保することができる。

このように、永久磁石７の軸方向端部に延長部Ｌｏを設けることによって、ホールＩＣ１８２を搭載したセンサ基板１８０を、ステータ１０のコイル４１から離れる位置に配置しながら、永久磁石７の軸方向端面をセンサ基板１８０に近づけることができる。従って、センサ基板として、ホールＩＣ１８２を平面的に面実装したセンサ基板１８０を用いることができる。つまり、永久磁石７の延長部Ｌｏを利用することで、ロータ５の回転位置検出用のホールＩＣ１８２と永久磁石７との間の距離の接近が可能になる。従って、ホールＩＣ１８２の面実装が可能になる。

この場合も、ホールＩＣは、永久磁石７の外径の内側に配置する。そすることで、ステータ１０のコイル４１の影響をより受けづらくすることができ、通電時にステータ１０側からの磁界の影響を抑制することができる。

また、ロータ５に延長部Ｌｏを設けることにより、ロータ５の径の拡大に制約がある場合にも、モータ出力の維持あるいは増大に寄与することができる。

なお、回転センサとしは、ホールＩＣ以外の磁気センサを使用することもできる。
また、上記実施形態では、センサ基板８０、１８０ロータ５の減速機側に配置した場合を説明したが、反対側に配置することも可能である。

上記のブラシレスモータによれば、永久磁石の漏れ磁束を利用してロータの回転位置を検出するようにしているので、センサマグネットを廃止することができる。従って、モータの組付性の向上が図れると共に、駆動時のロータ位置検出精度の向上が図れる。

２…ブラシレスモータ ３…回転軸５…ロータ ７…永久磁石 ８…マグネットカバー
１０…ステータ １１…ステータハウジング（モータケーシング） ２３…ギヤハウジング（ギヤケーシング） ２３ｓ…接続フランジ部 ２３ｓ１…直線部 ２８…軸受ハウジング ２９…フランジ部 ３３…軸受 ４１…コイル ４２…巻線 ５０…ステータコア ５１…リングヨーク部 ５２…平坦部 ５５…ティース部 ７１…外径面 ７２…内径面 ８０…センサ基板 ８１ａ…回転軸を受け入れる凹部 ８１ｂ…センサ基板の外周縁の一辺（他辺） ８２…ホールＩＣ（回転センサ） ８３…スペーサ ９２…ターミナル Ｌｏ…延長部 Ｌ１…回転軸の軸中心 ＴＰ…永久磁石の外径面上の周方向幅の中心点 ＴＬ…線分 ＴＲ２…外径面の曲率中心 Ｒ２…曲率半径

Claims (8)

1. 回転軸と、
   前記回転軸に対して同心に配置され、正多角形の角筒状に形成されたステータと、
   外周部に周方向に沿って逆極性の磁極が交互に並ぶ永久磁石を有し、前記回転軸と一体化されて前記ステータの内周側に空隙を介して配置されたロータと、
   前記ステータと前記ロータとを収納し、径方向に沿う断面が正多角形に形成された開口部を有するモータケーシングと、
   前記モータケーシングの前記開口部が接続される正多角形の接続フランジ部を有するギヤケーシングと、を備えたインナーロータ型のブラシレスモータにおいて、
   前記回転軸と前記接続フランジ部の一辺に相当する直線部の内壁との間に、前記永久磁石の軸方向端面と対向する一の実装面を有するセンサ基板を設け、
   前記センサ基板は、該センサ基板の外周縁の一辺に前記回転軸を受け入れる凹部を有すると共に、前記直線部の内壁に対して前記センサ基板の前記一辺と径方向で対向する他辺が平行に配置され、
   前記実装面上に、前記永久磁石の回転による磁気変化に応じて前記ロータの回転位置を検出する複数の回転センサが実装され、
   該回転センサは、前記永久磁石の外径の内側で、かつ該永久磁石の軸方向端面に対向する位置に、同一平面上で周方向に等間隔で配置されている、
   ブラシレスモータ。
2. 前記センサ基板上に、前記回転センサを前記永久磁石の軸方向端面に近接させるスペーサを介して前記回転センサが実装されており、前記回転センサが、前記永久磁石の外径の内側で永久磁石の軸方向端面に対向する位置に配置されている、
   請求項１に記載のブラシレスモータ。
3. 前記永久磁石の軸方向端部に、前記永久磁石の軸方向端面を前記回転センサに近接させる延長部が、前記ステータの軸方向端面よりも突出するようにオーバーハングして設けられており、前記回転センサが、前記永久磁石の外径の内側で永久磁石の軸方向端面に対向する位置に配置されている、
   請求項１に記載のブラシレスモータ。
4. 前記モータケーシングおよび前記ギヤケーシングの何れか一方に、前記回転軸を回転自在に支持する軸受を収容する軸受ハウジングが設けられ、該軸受ハウジングの端面に形成されたフランジ部に前記センサ基板が固定されている、
   請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のブラシレスモータ。
5. 前記永久磁石の軸方向端部に、当該永久磁石の磁気特性を強めるための所定長さの延長部が、前記ステータの軸方向端面よりも突出するようにオーバーハングして設けられている、
   請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のブラシレスモータ。
6. 前記センサ基板の径方向の外側に、前記ステータのコイルを構成する巻線の端部が接続されるターミナルが配置されている、
   請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のブラシレスモータ。
7. 前記永久磁石は、外径面が、該外径面上の周方向幅の中心点と前記回転軸の軸中心とを結ぶ線分上に曲率中心を有し、且つ、前記外径面上の周方向幅の中心点と前記回転軸の軸中心とを結ぶ線分の距離よりも小さい曲率半径の円筒面として形成されている、
   請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のブラシレスモータ。
8. 前記回転軸の外周に円筒状のロータコアが嵌合固定され、前記ロータコアの外周に前記永久磁石が配置されており、前記永久磁石の径方向の最大厚さが、前記ロータコアの径方向の厚さ以上とされている、
   請求項７に記載のブラシレスモータ。

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