アキシャルモータ及びインホイールモータ
【課題】寸法の大形化を最小限に抑えて回転検出機能を低コストで備えることができるアキシャルモータ及びインホイールモータを提供する。
【解決手段】周方向に磁心が配された円環状の出力側ステータ３、ロータ５及び反出力側ステータ４をその回転軸方向に対向配置し、出力側ステータ３、ロータ５、及び反出力側ステータ４をモータハウジング２に収容してなるアキシャルモータ１において、ロータ５の外周面に溝部７４を一体形成し、溝部７４を検出する凹凸検出部７０を備え、ロータ５の外周面に対向するようにモータハウジング２に検出器支持孔２２ｃを設け、検出器支持孔２２ｃに凹凸検出部７０を嵌挿する。
【解決手段】周方向に磁心が配された円環状の出力側ステータ３、ロータ５及び反出力側ステータ４をその回転軸方向に対向配置し、出力側ステータ３、ロータ５、及び反出力側ステータ４をモータハウジング２に収容してなるアキシャルモータ１において、ロータ５の外周面に溝部７４を一体形成し、溝部７４を検出する凹凸検出部７０を備え、ロータ５の外周面に対向するようにモータハウジング２に検出器支持孔２２ｃを設け、検出器支持孔２２ｃに凹凸検出部７０を嵌挿する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周方向に磁心が配された円盤状のステータ及びロータをその回転軸方向に対向配置してなるアキシャルモータ、並びに該アキシャルモータを備えたインホイールモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動モータにて駆動される電気自動車が実用化されている。自動車のホイール内に電動モータを配置する場合、電動モータを小型化する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、周方向に磁心が配された円盤状のステータ及びロータを回転軸方向に対向配置してなるアキシャルモータをホイール内に配置したインホイールモータが提案されている（例えば、特許文献１）。
電動モータとしてアキシャルモータを採用することにより、インホイールモータを薄型化することができる。
【０００４】
一方、ロータに設けられた被検出体の回転位置をホール素子にて検出して、ステータの各相コイルへの通電方向を切り換えるように構成したブラシレス型のアキシャルモータが提案されている。なお、ホール素子及びロータは回転軸方向に対向配置されている。
【特許文献１】特開２００５−３４１７７９号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のアキシャルモータにおいては、ロータに被検出体を設け、更に軸まわりの高温環境で動作可能なホール素子を備える必要があるため、高コストになるという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ロータの外周面に凹凸を一体形成し、該外周面に対向するように形成されたハウジングの凹部に凹凸検出部を嵌挿することにより、寸法の大形化を最小限に抑えて回転検出機能を低コストで備えることができるアキシャルモータ及びインホイールモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係るアキシャルモータは、周方向に磁心が配された円盤状のステータ及びロータをその回転軸方向に対向配置し、該ステータ及びロータをハウジングに収容してなるアキシャルモータにおいて、前記ロータの外周面に一体形成された凹凸と、前記凹凸を検出する凹凸検出部とを備え、前記ハウジングは凹部を備え、前記凹凸検出部は前記外周面に対向するように前記凹部に嵌挿されていることを特徴とする。
【０００８】
第２発明に係るアキシャルモータは、前記凹凸が、前記外周面の回転軸方向一端側に形成された第１溝部と、回転軸方向他端側に形成された第２溝部とを有し、前記凹凸検出部は、前記第１溝部及び前記第２溝部を夫々検出する２つの検出素子を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第３発明に係るアキシャルモータは、前記第１溝部は、前記第２溝部に対して周方向に偏倚していることを特徴とする。
【００１０】
第４発明に係るアキシャルモータは、前記凹凸は歯車状であることを特徴とする。
【００１１】
第５発明に係るアキシャルモータは、前記凹凸は、前記磁心よりも前記ステータの径方向外側に位置していることを特徴とする。
【００１２】
第６発明に係るアキシャルモータは、前記磁心は圧粉磁性体を有することを特徴とする。
【００１３】
第７発明に係るインホイールモータは、第１発明乃至第６発明のいずれか一つに記載のアキシャルモータと、該アキシャルモータにて回転する有底円筒状のホイールとを備え、前記アキシャルモータは、前記ホイールの内側に配されていることを特徴とする。
【００１４】
第１及び第７発明にあっては、回転位置検出用の凹凸とロータとが一体形成されているため、別体の被検出体をロータに設ける場合に比べて、部品点数及び組立工数を減少させ、低コストで凹凸を構成することができる。
凹凸検出部はロータの外周面に対向するように、ロータの径方向外側に配されている。ロータの径方向外側は、摩擦部分が少ないため、ロータの回転軸まわりに比べて低温である。また、凹凸検出部はハウジングの凹部に嵌挿されているため、凹凸検出部の熱はハウジングに伝導し易く、効果的に外部に放出される。従って、従来のアキシャルモータに比べて温度特性が劣る安価な凹凸検出部で構成することができる。
従ってまた、上述のアキシャルモータを有底円筒状のホイールの内側に配することにより、部品点数及び組立工数を減少させ、安価な凹凸検出部を用いて低コストで構成することができるインホイールモータを構成することができる。
なお、ステータ及びロータは円盤状であるが、外形が円盤状であれば、その一部に凹凸又は孔部が形成されていても良い。例えばステータを円環状に構成しても良い。また、ハウジングの凹部は、底を有する穴状のみならず、内外に嵌通した孔状の凹部も含まれる。
【００１５】
第２及び第７発明にあっては、回転位置検出用の第１溝部は、ロータの外周面における回転軸方向一端側に形成され、第２溝部は他端側に形成されている。凹凸検出部は、一の検出素子で第１溝部を検出し、他の検出素子で第２溝部を検出する。凹凸検出部は異なる２つの検出系でロータの回転位置を検出するため、検出精度が向上する。
【００１６】
第３及び第７発明にあっては、第１溝部及び第２溝部は周方向に偏倚しており、凹凸検出部は２つの検出素子にて第１溝部及び第２溝部を夫々検出する。第１溝部及び第２溝部は周方向に偏倚しているため、凹凸検出部の各検出素子は異なるタイミングで第１溝部及び第２溝部を検出する。一の方向にロータが回転している場合、第１溝部が検出された直後に第２溝部が検出され、他の方向にロータが回転している場合、第２溝部が検出された直後に第１溝部が検出される。従って、各検出素子による凹凸の検出タイミングを比較することによって、ロータの回転方向を特定する情報を得ることができる。
【００１７】
第４及び第７発明にあっては、回転位置検出用の凹凸は歯車状である。従って、ロータに溝部を形成する場合に比べて切削等の形成が容易であり、より低コストで凹凸及びロータを一体形成することができる。
【００１８】
第５及び第７発明にあっては、ロータに形成された凹凸は、ステータの磁心よりも径方向外側に位置しているため、径方向内側に位置する場合に比べて、凹凸検出部はステータで発生した磁場の影響を受けにくく、正確にロータの回転位置を検出することができる。
【００１９】
第６及び第７発明にあっては、ステータは圧粉磁性体からなる磁心を備えているため、渦電流損失を効果的に低減することができる。また、磁気特性が等方的であるため、積層鋼板にてステータを構成する場合に比して、磁心部の成形が容易であり、アキシャルモータの磁気結合を効率的に形成することができる。結果として、アキシャルモータのトルクを向上させることができる。言い換えれば、アキシャルモータのトルクを低下させずに、アキシャルモータの径方向及び軸方向の寸法、又は径方向若しくは軸方向の寸法を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、被検出体である凹凸とロータとを一体形成することによって、部品点数及び組立工数を減少させ、更にロータの外周面に対向するハウジングの凹部に凹凸検出部を挿嵌することによって、寸法の大形化を最小限に抑えてロータの回転検出機能を低コストで備えることができることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るアキシャルモータ１を模式的に示す側断面図である。本発明の実施の形態に係るアキシャルモータ１は、回転軸方向に偏平な中空略円柱状のモータハウジング２を備えている。
【００２２】
モータハウジング２は、回転軸方向に分離可能な金属製の出力側ハウジング半体２１及び反出力側ハウジング半体２２にて構成されている。なお、出力側は図１中左側、反出力側は右側を示している。モータハウジング２は、円盤状のロータ５と、ロータ５の回転軸方向両側に夫々対向配置した円環状の出力側ステータ３及び反出力側ステータ４と、回転検出器７とを収容しており、出力側ハウジング半体２１及び反出力側ハウジング半体２２は、ボルト２３にて締結されている。
【００２３】
図２は、図１のII−II線断面図である。出力側ハウジング半体２１はモータハウジング２の出力側（左側）を構成する底浅の有底円筒状であり、出力側ハウジング半体２１の円板状部分２１ａ内面には出力側ステータ３が配されている。
【００２４】
出力側ステータ３は、円環状のステータ基板３０を備えている。ステータ基板３０の周縁部分にはねじ止め用のねじ挿通孔が複数形成されており、ステータ基板３０はボルト３３にて、出力側ハウジング半体２１の円板状部分２１ａにねじ止め固定されている。
ステータ基板３０の反出力側（右側）の円環面には、複数の扇状の磁心部３１が周方向に等配されており、磁心部３１には夫々コイル３２が巻回されている。磁心部３１は圧粉磁性体にて構成されており、ステータ基板３０は磁心部３１に比べて高強度の金属にて構成されている。
磁心部３１は、金属磁性粒子と、金属磁性粒子の表面を取り囲む絶縁被膜とを有する複数の複合磁性粒子を備えている。なお、複数の複合磁性粒子は、該複合磁性粒子が有する凹凸の噛み合わせ及びバインダの結着力等によって結合されている。
絶縁被膜は、金属磁性粒子間の絶縁層として機能する。金属磁性粒子を絶縁被膜で覆うことによって、この軟磁性材料を加圧成形して得られる磁心部３１の電気抵抗率を大きくすることができる。これにより、金属磁性粒子間に渦電流が流れるのを抑制して、磁心部３１の渦電流損を低減させることができる。また、磁気特性が等方的であるため、積層鋼板にてステータを構成する場合に比して、磁心部３１の成形が容易であり、アキシャルモータ１の磁気結合を効率的に形成することができ、アキシャルモータ１の出力を向上させることができる。
【００２５】
絶縁被膜の平均膜厚は、１０ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。絶縁被膜の平均膜厚を１０ｎｍ以上とすることによって、トンネル電流を抑制するとともに、渦電流損を効果的に抑制することができる。絶縁被膜の平均膜厚を１μｍ以下とすることによって、加圧成形時に絶縁被膜がせん断破壊することを防止できる。また、軟磁性材料に占める絶縁被膜の割合が大きくなりすぎないので、軟磁性材料を加圧成形して得られる磁心部３１の磁束密度が著しく低下することを防止できる。
【００２６】
絶縁被膜は、リン酸鉄、リン酸マンガン等のガラス系被膜、シリカ等のセラミックス被膜、及びシリコン樹脂等の樹脂被膜のいずれかを用いてなる一層又は複数層の構造であることが好ましい。
なお、金属磁性粒子、絶縁被膜等の混合により、金属磁性粒子を絶縁被膜にて被覆してなる磁心部３１を説明したが、単に樹脂、潤滑剤等を金属磁性粒子に添加して磁心部を構成しても良い。
【００２７】
反出力側ステータ４は、出力側ステータ３と同様の構成であり、円環状のステータ基板４０、磁心部４１、及びコイル４２を備えている。反出力側ハウジング半体２２は反出力側（右側）を構成する底浅の有底円筒状であり、反出力側ステータ４は、出力側ステータ３と同様、反出力側ハウジング半体２２の円板状部分２２ａにボルト４３にてねじ止め固定されている。
【００２８】
図３は、図１のIII−III線断面図である。
ロータ５は、円盤状のロータ本体５０を備えた永久磁石型である。ロータ本体５０の出力側（左側）には、図１に示すように出力側ステータ３の磁心部３１及びコイル３２に対向するように複数の扇状の出力側永久磁石５１が等配されている。各出力側永久磁石５１は、隣同士が異極となるように磁化されている。同様に、ロータ５の反出力側（右側）には反出力側ステータ４の磁心部４１及びコイル４２に対向するように複数の扇状の反出力側永久磁石５２が等配されている。
また、ロータ本体５０の中心部分には孔部５０ａが形成されており、孔部５０ａには、ロータ５と一体的に回転するように出力軸５３が圧入されている。出力軸５３の一端部は反出力側ハウジング半体２２に軸受６０を介して回動可能に支持されている。より詳細には反出力側ハウジング半体２２を構成する円板状部分２２ａの内面、略中心部分に凹状の軸受座２２ｂが形成されていて、軸受座２２ｂに軸受６０の外輪が圧入され、軸受６０の内輪に出力軸５３の一端部が圧入されている。出力軸５３の他端側も同様にして、出力側ハウジング半体２１の略中心部分に形成された出力軸挿通孔５０ａに軸受６１を介して回動可能に支持されている。なお、なお、軸受６０，６１は、潤滑油がモータハウジング２内に漏れ出ないように封止するシール部材を備えたものを使用すると良い。該潤滑油が、電気系統に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００２９】
図４は、回転検出器７の要部を模式的に示す側断面図、図５は、ロータ５の外周面を示す模式図である。図６は、回転検出器７を取り外した状態を示すアキシャルモータ１の分解斜視図である。
【００３０】
回転検出器７はホールＩＣ７２をモールドしてなる円柱状の凹凸検出部７０と、凹凸検出部７０の上端部から径方向外側に延設された検出器固定用フランジ７１とを備えている。また、回転検出器７は、ロータ本体５０の外周面に沿って刻設された回転検出用の複数の溝部７４を備えている。各溝部７４は磁心部３１，４１及びコイル３２，４２の径方向外側に位置するように形成されている。つまり、溝部７４は、回転軸方向から見て、溝部７４と、磁心部３１，４１及びコイル３２，４２とが重なり合わないような位置に形成されている。
また、各溝部７４の周方向一端部と、出力側永久磁石５１及び反出力側永久磁石５２の周方向端部とが略一致するように形成されている。溝部７４の端部と、出力側永久磁石５１及び反出力側永久磁石５２の周方向端部とが略一致しているため、出力側永久磁石５１と、反出力側永久磁石５２との境界部分を検出することができ、ブラシレス型のアキシャルモータにおける各相コイル３２，４２への通電方向の切り換え制御を簡単に行うことができる。
【００３１】
ホールＩＣ７２は、磁気量を検出する一又は複数のホール素子、ホール素子の信号を増幅するオペアンプ、増幅された信号及び基準信号を比較するコンパレータ等を備えており、例えば溝部７４がホールＩＣ７２の検出域内にある場合、ハイレベルの検出信号を出力し、溝部７４が検出域外にある場合、ローレベルの検出信号を出力するように構成されている。
【００３２】
反出力側ハウジング半体２２は、モータハウジング２の外側から回転検出器７を着脱可能に支持する検出器支持孔２２ｃ（凹部）を外周面の適宜箇所に有しており、検出器支持孔２２ｃに凹凸検出部７０が密着するように挿入された状態で検出器固定用フランジ７１が反出力側ハウジング半体２２にボルト７５にて固定されている。ホールＩＣ７２には検出信号を出力するためのリード線７３の一端が接続されており、他端が凹凸検出部７０及び検出器固定用フランジ７１を通じてモータハウジング２の外部に引き出されている。
【００３３】
図７は、本発明の実施の形態に係るアキシャルモータ１を備えたインホイールモータの構成を模式的に示す側断面図である。インホイールモータは、有底円筒状のホイール９及びアキシャルモータ１を備えており、懸架装置の適宜箇所、例えばサスペンションアームに配設されている。
【００３４】
ホイール９は、中心部に孔部が形成されたディスク部９０と、該ディスク部９０の周縁部から車体側へ延設された筒部９１とを有しており、アキシャルモータ１の出力軸５３の先端部分がディスク部９０の孔部に挿通し、ナット９４にて締結されている。筒部９１の外周面にはタイヤ９３が装着されるホイールリム９２が溶接されている。
なお、アキシャルモータ１は四輪の電気自動車のみならず、ハイブリッド車、電動二輪車、電動車椅子等、タイヤの電動駆動を要する各種機器に適用することができる。
【００３５】
実施の形態に係るアキシャルモータ１及びインホイールモータにあっては、回転位置を検出するための被検出体を構成する溝部７４と、ロータ５とが一体形成されているため、部品点数及び組立工数を削減することができる。
また、反出力側ハウジング半体２２に形成された検出器支持孔２２ｃに凹凸検出部７０が嵌挿しているため、アキシャルモータ１の寸法の大形化を最小限に抑えることができる。
更に、金属製の反出力側ハウジング半体２２に形成された検出器支持孔２２ｃと円柱状の凹凸検出部７０とが密着しているため、凹凸検出部７０が帯びた熱はモータを説明に伝導し、効率的に放熱される。また、アキシャルモータ１の回転軸周りに比べて、ロータ５の径方向外側の方が低温である。従って、耐熱温度が低い安価な凹凸検出部７０にて構成することができる。
【００３６】
以上より、本実施の形態によれば、回転検出機能を低コストで備えることができ、寸法の大形化を最小限に抑えることができる。
【００３７】
また、溝部７４は磁心部３１，４１及びコイル３２，４２よりも径方向外側に位置しているため、出力側ステータ３及び反出力側ステータ４で発生する磁場の影響を回避することができ、より正確にロータ５の回転を検出することができる。
【００３８】
更に、磁心部３１，４１を圧粉磁性体にて構成することにより、アキシャルモータ１のトルクを低下させずに、アキシャルモータ１の径方向及び軸方向の寸法、又は径方向若しくは軸方向の寸法を小さくすることができる。
【００３９】
更にまた、ロータ５に形成した溝部７４にてロータ５の回転を検出するように構成してあるため、凸部を形成する場合に比べて、アキシャルモータ１の径方向寸法をより小さくすることができる。
【００４０】
更にまた、ロータ５の回転軸方向両側に２つの出力側ステータ３及び反出力側ステータ４を配することにより、より出力を向上させることができる。
【００４１】
更にまた、回転検出器７はモータハウジング２の外側から挿脱できる構成である。従って、モータハウジング２を分解することなく、回転検出器７を着脱することができ、製造及び修理時における取扱性を向上させることができる。
【００４２】
更にまた、回転検出器７はロータ５の径方向外側に配されているため、径方向内側に配される場合に比べて、溝部７４の長さを長く、また溝部７４の数を多く設けることができるため、回転検出精度を向上させることができる。
【００４３】
なお、実施の形態にあっては、周方向に並設された１組の溝部を形成し、ロータの回転を検出するように構成してあるが、凹凸の形状はこれに限定されない。
【００４４】
図８は、第１の変形例に係る回転検出器２０７の構成を模式的に示す側断面図、図９は、ロータ２５０の外周面を示す模式図である。第１の変形例に係る回転検出系を構成するロータ２５０の外周面の出力側（左側）には、周方向に沿って複数の第１溝部２７４ａが刻設されており、反出力側（右側）には、周方向に沿って複数の第２溝部２７４ｂが刻設されている。また、第１溝部２７４ａは第２溝部２７４ｂに対して周方向に適宜長偏倚している。
【００４５】
回転検出器２０７は、第１溝部２７４ａ及び第２溝部２７４ｂを夫々検出可能なホールＩＣ２７２を備えている。ホールＩＣ２７２は、第１溝部２７４ａを検出する第１ホール素子２７２ａと、第２溝部２７４ｂを検出する第２ホール素子２７２ｂと、集積回路２７２ｃとを備えている。集積回路２７２ｃは、第１及び第２ホール素子２７２ａ，２７２ｂの検出結果に基づいて、回転数、回転方向、回転位置等を算出し、回転数等を示す情報を出力する。なお、単純に第１溝部２７４ａ及び第２溝部２７４ｂを検出した場合にハイレベル又はローレベルの信号を出力するように構成しても良い。
【００４６】
第１の変形例にあっては、第１溝部２７４ａ及び第１ホール素子２７２ａと、第２溝部２７４ｂ及び第２ホール素子２７２ｂとが異なる検出系を構成しているため、回転に係る検出精度をより向上させることができる。
【００４７】
また、第１溝部２７４ａは第２溝部２７４ｂに対して偏倚しているため、第１溝部２７４ａを検出する第１ホール素子２７２ａの信号と、第２溝部２７４ｂを検出する第２ホール素子２７２ｂの信号とを比較することによって、ロータ２５０の回転方向を特定することができる。
【００４８】
図１０は、第２の変形例に係る回転検出器を構成するロータ３５０の正面図である。第２の変形例に係るアキシャルモータは、溝部に代えて平歯車状の凹凸３７４を外周面に形成したロータ３５０を備えている。回転検出器は平歯車状の凹凸３７４を検出することによって、ロータ３５０の回転を検出する。
【００４９】
第２の変形例にあっては、回転位置検出用の凹凸３７４は平歯車状である。従って、ロータ３５０に溝部を形成する場合に比べて、簡易に切削して形成することができ、より低コストで凹凸３７４及びロータ３５０を一体形成することができる。従って、回転検出機能を有するアキシャルモータ及びインホイールモータをより低コストで構成することができる。なお、平歯車状の凹凸３７４を説明したが、はすば歯車状に形成しても良い。
【００５０】
また本実施の形態にあっては、２つの出力側ステータ及び反出力側ステータを備えたアキシャルモータを説明したが、一つのステータを備えるように構成しても良い。
【００５１】
更に、圧粉磁性体を構成する金属磁性粒子を被覆する絶縁被膜として、リン酸鉄、シリカ、シリコン樹脂等を説明したが、後述するような他の材質であっても良い。
【００５２】
例えば、ガラス系被膜としては、リン酸化合物、ケイ素化合物、ジルコニウム化合物、又はホウ素化合物などよりなっていることが好ましい。具体的には、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、硅リン酸、酸化シリコン、酸化チタン、又は酸化ジルコニウムなどよりなっていることが好ましい。
【００５３】
セラミックス被膜としては、アルミナ、又はマグネシア等を含んでいることが好ましい。
【００５４】
樹脂としては、イミド系樹脂、熱可塑性樹脂、非熱可塑性樹脂、又は高級脂肪酸が用いられることが好ましい。具体的には、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド又はポリエーテルエーテルケトン、高分子量ポリエチレン、全芳香族ポリエステルなどの熱可塑性樹脂や、全芳香族ポリイミド、非熱可塑性ポリアミドイミドなどの非熱可塑性樹脂や、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸リチウム、パルミチン酸カルシウム、オレイン酸リチウム又はオレイン酸カルシウムなどの高級脂肪酸塩が用いられることが好ましい。また、これらの有機物を互いに混合して用いることもできる。なお、高分子量ポリエチレンとは、分子量が１０万以上のポリエチレンをいう。
【００５５】
なお、絶縁被膜は、金属としてＦｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃｒ，Ｙ，Ｂａ，Ｓｒ，又は希土類元素を用いた金属酸化物、金属窒化物、金属酸化物、リン酸金属塩化合物、ホウ酸金属塩化合物、又はケイ酸金属塩化合物などよりなっていても良い。
【００５６】
また、絶縁被膜はＡｌ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｙ，Ｃａ，Ｚｒ，及びＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種の物質のリン酸塩の非晶質化合物、前記物質のホウ酸塩の非晶質化合物よりなっていても良い。
【００５７】
更に、絶縁被膜はＡｌ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｙ，Ｃａ，及びＺｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の物質の酸化物の非晶質化合物よりなっていても良い。
【００５８】
なお、磁心部を構成する複合磁性粒子が１層の絶縁被膜により構成されている場合について示しているが、磁心部２１ａを構成する複合磁性粒子が以下に述べるように複数層の絶縁被膜により構成されていても良い。
【００５９】
具体的には、例えば磁心部において、絶縁被膜は一の絶縁被膜と、他の絶縁被膜とを有していても良い。そして、一の絶縁被膜は金属磁性粒子の表面を取り囲んでおり、他の絶縁被膜は一の絶縁被膜の表面を取り囲んでいる。この場合には、一の絶縁被膜として、ガラス系被膜、セラミックス被膜を用い、他の絶縁被膜として、樹脂被膜を用いることが好ましい。
【００６０】
また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係るアキシャルモータを模式的に示す側断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】回転検出器の要部を模式的に示す側断面図である。
【図５】ロータの外周面を示す模式図である。
【図６】回転検出器を取り外した状態を示すアキシャルモータの分解斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るアキシャルモータを備えたインホイールモータの構成を模式的に示す側断面図である。
【図８】第１の変形例に係る回転検出器の構成を模式的に示す側断面図である。
【図９】ロータの外周面を示す模式図である。
【図１０】第２の変形例に係る回転検出器を構成するロータの正面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ アキシャルモータ
２ モータハウジング
３ 出力側ステータ
４ 反出力側ステータ
５ ロータ
９ ホイール
３１，４１ 磁心部
７ 回転検出器
７０ 検出部
７１ 検出器固定用フランジ
７２ ホールＩＣ
７３ リード線
７４ 溝部
２７２ａ 第１ホール素子
２７２ｂ 第２ホール素子
２７４ａ 第１溝部
２７４ｂ 第２溝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周方向に磁心が配された円盤状のステータ及びロータをその回転軸方向に対向配置してなるアキシャルモータ、並びに該アキシャルモータを備えたインホイールモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動モータにて駆動される電気自動車が実用化されている。自動車のホイール内に電動モータを配置する場合、電動モータを小型化する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、周方向に磁心が配された円盤状のステータ及びロータを回転軸方向に対向配置してなるアキシャルモータをホイール内に配置したインホイールモータが提案されている（例えば、特許文献１）。
電動モータとしてアキシャルモータを採用することにより、インホイールモータを薄型化することができる。
【０００４】
一方、ロータに設けられた被検出体の回転位置をホール素子にて検出して、ステータの各相コイルへの通電方向を切り換えるように構成したブラシレス型のアキシャルモータが提案されている。なお、ホール素子及びロータは回転軸方向に対向配置されている。
【特許文献１】特開２００５−３４１７７９号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のアキシャルモータにおいては、ロータに被検出体を設け、更に軸まわりの高温環境で動作可能なホール素子を備える必要があるため、高コストになるという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ロータの外周面に凹凸を一体形成し、該外周面に対向するように形成されたハウジングの凹部に凹凸検出部を嵌挿することにより、寸法の大形化を最小限に抑えて回転検出機能を低コストで備えることができるアキシャルモータ及びインホイールモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係るアキシャルモータは、周方向に磁心が配された円盤状のステータ及びロータをその回転軸方向に対向配置し、該ステータ及びロータをハウジングに収容してなるアキシャルモータにおいて、前記ロータの外周面に一体形成された凹凸と、前記凹凸を検出する凹凸検出部とを備え、前記ハウジングは凹部を備え、前記凹凸検出部は前記外周面に対向するように前記凹部に嵌挿されていることを特徴とする。
【０００８】
第２発明に係るアキシャルモータは、前記凹凸が、前記外周面の回転軸方向一端側に形成された第１溝部と、回転軸方向他端側に形成された第２溝部とを有し、前記凹凸検出部は、前記第１溝部及び前記第２溝部を夫々検出する２つの検出素子を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第３発明に係るアキシャルモータは、前記第１溝部は、前記第２溝部に対して周方向に偏倚していることを特徴とする。
【００１０】
第４発明に係るアキシャルモータは、前記凹凸は歯車状であることを特徴とする。
【００１１】
第５発明に係るアキシャルモータは、前記凹凸は、前記磁心よりも前記ステータの径方向外側に位置していることを特徴とする。
【００１２】
第６発明に係るアキシャルモータは、前記磁心は圧粉磁性体を有することを特徴とする。
【００１３】
第７発明に係るインホイールモータは、第１発明乃至第６発明のいずれか一つに記載のアキシャルモータと、該アキシャルモータにて回転する有底円筒状のホイールとを備え、前記アキシャルモータは、前記ホイールの内側に配されていることを特徴とする。
【００１４】
第１及び第７発明にあっては、回転位置検出用の凹凸とロータとが一体形成されているため、別体の被検出体をロータに設ける場合に比べて、部品点数及び組立工数を減少させ、低コストで凹凸を構成することができる。
凹凸検出部はロータの外周面に対向するように、ロータの径方向外側に配されている。ロータの径方向外側は、摩擦部分が少ないため、ロータの回転軸まわりに比べて低温である。また、凹凸検出部はハウジングの凹部に嵌挿されているため、凹凸検出部の熱はハウジングに伝導し易く、効果的に外部に放出される。従って、従来のアキシャルモータに比べて温度特性が劣る安価な凹凸検出部で構成することができる。
従ってまた、上述のアキシャルモータを有底円筒状のホイールの内側に配することにより、部品点数及び組立工数を減少させ、安価な凹凸検出部を用いて低コストで構成することができるインホイールモータを構成することができる。
なお、ステータ及びロータは円盤状であるが、外形が円盤状であれば、その一部に凹凸又は孔部が形成されていても良い。例えばステータを円環状に構成しても良い。また、ハウジングの凹部は、底を有する穴状のみならず、内外に嵌通した孔状の凹部も含まれる。
【００１５】
第２及び第７発明にあっては、回転位置検出用の第１溝部は、ロータの外周面における回転軸方向一端側に形成され、第２溝部は他端側に形成されている。凹凸検出部は、一の検出素子で第１溝部を検出し、他の検出素子で第２溝部を検出する。凹凸検出部は異なる２つの検出系でロータの回転位置を検出するため、検出精度が向上する。
【００１６】
第３及び第７発明にあっては、第１溝部及び第２溝部は周方向に偏倚しており、凹凸検出部は２つの検出素子にて第１溝部及び第２溝部を夫々検出する。第１溝部及び第２溝部は周方向に偏倚しているため、凹凸検出部の各検出素子は異なるタイミングで第１溝部及び第２溝部を検出する。一の方向にロータが回転している場合、第１溝部が検出された直後に第２溝部が検出され、他の方向にロータが回転している場合、第２溝部が検出された直後に第１溝部が検出される。従って、各検出素子による凹凸の検出タイミングを比較することによって、ロータの回転方向を特定する情報を得ることができる。
【００１７】
第４及び第７発明にあっては、回転位置検出用の凹凸は歯車状である。従って、ロータに溝部を形成する場合に比べて切削等の形成が容易であり、より低コストで凹凸及びロータを一体形成することができる。
【００１８】
第５及び第７発明にあっては、ロータに形成された凹凸は、ステータの磁心よりも径方向外側に位置しているため、径方向内側に位置する場合に比べて、凹凸検出部はステータで発生した磁場の影響を受けにくく、正確にロータの回転位置を検出することができる。
【００１９】
第６及び第７発明にあっては、ステータは圧粉磁性体からなる磁心を備えているため、渦電流損失を効果的に低減することができる。また、磁気特性が等方的であるため、積層鋼板にてステータを構成する場合に比して、磁心部の成形が容易であり、アキシャルモータの磁気結合を効率的に形成することができる。結果として、アキシャルモータのトルクを向上させることができる。言い換えれば、アキシャルモータのトルクを低下させずに、アキシャルモータの径方向及び軸方向の寸法、又は径方向若しくは軸方向の寸法を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、被検出体である凹凸とロータとを一体形成することによって、部品点数及び組立工数を減少させ、更にロータの外周面に対向するハウジングの凹部に凹凸検出部を挿嵌することによって、寸法の大形化を最小限に抑えてロータの回転検出機能を低コストで備えることができることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るアキシャルモータ１を模式的に示す側断面図である。本発明の実施の形態に係るアキシャルモータ１は、回転軸方向に偏平な中空略円柱状のモータハウジング２を備えている。
【００２２】
モータハウジング２は、回転軸方向に分離可能な金属製の出力側ハウジング半体２１及び反出力側ハウジング半体２２にて構成されている。なお、出力側は図１中左側、反出力側は右側を示している。モータハウジング２は、円盤状のロータ５と、ロータ５の回転軸方向両側に夫々対向配置した円環状の出力側ステータ３及び反出力側ステータ４と、回転検出器７とを収容しており、出力側ハウジング半体２１及び反出力側ハウジング半体２２は、ボルト２３にて締結されている。
【００２３】
図２は、図１のII−II線断面図である。出力側ハウジング半体２１はモータハウジング２の出力側（左側）を構成する底浅の有底円筒状であり、出力側ハウジング半体２１の円板状部分２１ａ内面には出力側ステータ３が配されている。
【００２４】
出力側ステータ３は、円環状のステータ基板３０を備えている。ステータ基板３０の周縁部分にはねじ止め用のねじ挿通孔が複数形成されており、ステータ基板３０はボルト３３にて、出力側ハウジング半体２１の円板状部分２１ａにねじ止め固定されている。
ステータ基板３０の反出力側（右側）の円環面には、複数の扇状の磁心部３１が周方向に等配されており、磁心部３１には夫々コイル３２が巻回されている。磁心部３１は圧粉磁性体にて構成されており、ステータ基板３０は磁心部３１に比べて高強度の金属にて構成されている。
磁心部３１は、金属磁性粒子と、金属磁性粒子の表面を取り囲む絶縁被膜とを有する複数の複合磁性粒子を備えている。なお、複数の複合磁性粒子は、該複合磁性粒子が有する凹凸の噛み合わせ及びバインダの結着力等によって結合されている。
絶縁被膜は、金属磁性粒子間の絶縁層として機能する。金属磁性粒子を絶縁被膜で覆うことによって、この軟磁性材料を加圧成形して得られる磁心部３１の電気抵抗率を大きくすることができる。これにより、金属磁性粒子間に渦電流が流れるのを抑制して、磁心部３１の渦電流損を低減させることができる。また、磁気特性が等方的であるため、積層鋼板にてステータを構成する場合に比して、磁心部３１の成形が容易であり、アキシャルモータ１の磁気結合を効率的に形成することができ、アキシャルモータ１の出力を向上させることができる。
【００２５】
絶縁被膜の平均膜厚は、１０ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。絶縁被膜の平均膜厚を１０ｎｍ以上とすることによって、トンネル電流を抑制するとともに、渦電流損を効果的に抑制することができる。絶縁被膜の平均膜厚を１μｍ以下とすることによって、加圧成形時に絶縁被膜がせん断破壊することを防止できる。また、軟磁性材料に占める絶縁被膜の割合が大きくなりすぎないので、軟磁性材料を加圧成形して得られる磁心部３１の磁束密度が著しく低下することを防止できる。
【００２６】
絶縁被膜は、リン酸鉄、リン酸マンガン等のガラス系被膜、シリカ等のセラミックス被膜、及びシリコン樹脂等の樹脂被膜のいずれかを用いてなる一層又は複数層の構造であることが好ましい。
なお、金属磁性粒子、絶縁被膜等の混合により、金属磁性粒子を絶縁被膜にて被覆してなる磁心部３１を説明したが、単に樹脂、潤滑剤等を金属磁性粒子に添加して磁心部を構成しても良い。
【００２７】
反出力側ステータ４は、出力側ステータ３と同様の構成であり、円環状のステータ基板４０、磁心部４１、及びコイル４２を備えている。反出力側ハウジング半体２２は反出力側（右側）を構成する底浅の有底円筒状であり、反出力側ステータ４は、出力側ステータ３と同様、反出力側ハウジング半体２２の円板状部分２２ａにボルト４３にてねじ止め固定されている。
【００２８】
図３は、図１のIII−III線断面図である。
ロータ５は、円盤状のロータ本体５０を備えた永久磁石型である。ロータ本体５０の出力側（左側）には、図１に示すように出力側ステータ３の磁心部３１及びコイル３２に対向するように複数の扇状の出力側永久磁石５１が等配されている。各出力側永久磁石５１は、隣同士が異極となるように磁化されている。同様に、ロータ５の反出力側（右側）には反出力側ステータ４の磁心部４１及びコイル４２に対向するように複数の扇状の反出力側永久磁石５２が等配されている。
また、ロータ本体５０の中心部分には孔部５０ａが形成されており、孔部５０ａには、ロータ５と一体的に回転するように出力軸５３が圧入されている。出力軸５３の一端部は反出力側ハウジング半体２２に軸受６０を介して回動可能に支持されている。より詳細には反出力側ハウジング半体２２を構成する円板状部分２２ａの内面、略中心部分に凹状の軸受座２２ｂが形成されていて、軸受座２２ｂに軸受６０の外輪が圧入され、軸受６０の内輪に出力軸５３の一端部が圧入されている。出力軸５３の他端側も同様にして、出力側ハウジング半体２１の略中心部分に形成された出力軸挿通孔５０ａに軸受６１を介して回動可能に支持されている。なお、なお、軸受６０，６１は、潤滑油がモータハウジング２内に漏れ出ないように封止するシール部材を備えたものを使用すると良い。該潤滑油が、電気系統に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００２９】
図４は、回転検出器７の要部を模式的に示す側断面図、図５は、ロータ５の外周面を示す模式図である。図６は、回転検出器７を取り外した状態を示すアキシャルモータ１の分解斜視図である。
【００３０】
回転検出器７はホールＩＣ７２をモールドしてなる円柱状の凹凸検出部７０と、凹凸検出部７０の上端部から径方向外側に延設された検出器固定用フランジ７１とを備えている。また、回転検出器７は、ロータ本体５０の外周面に沿って刻設された回転検出用の複数の溝部７４を備えている。各溝部７４は磁心部３１，４１及びコイル３２，４２の径方向外側に位置するように形成されている。つまり、溝部７４は、回転軸方向から見て、溝部７４と、磁心部３１，４１及びコイル３２，４２とが重なり合わないような位置に形成されている。
また、各溝部７４の周方向一端部と、出力側永久磁石５１及び反出力側永久磁石５２の周方向端部とが略一致するように形成されている。溝部７４の端部と、出力側永久磁石５１及び反出力側永久磁石５２の周方向端部とが略一致しているため、出力側永久磁石５１と、反出力側永久磁石５２との境界部分を検出することができ、ブラシレス型のアキシャルモータにおける各相コイル３２，４２への通電方向の切り換え制御を簡単に行うことができる。
【００３１】
ホールＩＣ７２は、磁気量を検出する一又は複数のホール素子、ホール素子の信号を増幅するオペアンプ、増幅された信号及び基準信号を比較するコンパレータ等を備えており、例えば溝部７４がホールＩＣ７２の検出域内にある場合、ハイレベルの検出信号を出力し、溝部７４が検出域外にある場合、ローレベルの検出信号を出力するように構成されている。
【００３２】
反出力側ハウジング半体２２は、モータハウジング２の外側から回転検出器７を着脱可能に支持する検出器支持孔２２ｃ（凹部）を外周面の適宜箇所に有しており、検出器支持孔２２ｃに凹凸検出部７０が密着するように挿入された状態で検出器固定用フランジ７１が反出力側ハウジング半体２２にボルト７５にて固定されている。ホールＩＣ７２には検出信号を出力するためのリード線７３の一端が接続されており、他端が凹凸検出部７０及び検出器固定用フランジ７１を通じてモータハウジング２の外部に引き出されている。
【００３３】
図７は、本発明の実施の形態に係るアキシャルモータ１を備えたインホイールモータの構成を模式的に示す側断面図である。インホイールモータは、有底円筒状のホイール９及びアキシャルモータ１を備えており、懸架装置の適宜箇所、例えばサスペンションアームに配設されている。
【００３４】
ホイール９は、中心部に孔部が形成されたディスク部９０と、該ディスク部９０の周縁部から車体側へ延設された筒部９１とを有しており、アキシャルモータ１の出力軸５３の先端部分がディスク部９０の孔部に挿通し、ナット９４にて締結されている。筒部９１の外周面にはタイヤ９３が装着されるホイールリム９２が溶接されている。
なお、アキシャルモータ１は四輪の電気自動車のみならず、ハイブリッド車、電動二輪車、電動車椅子等、タイヤの電動駆動を要する各種機器に適用することができる。
【００３５】
実施の形態に係るアキシャルモータ１及びインホイールモータにあっては、回転位置を検出するための被検出体を構成する溝部７４と、ロータ５とが一体形成されているため、部品点数及び組立工数を削減することができる。
また、反出力側ハウジング半体２２に形成された検出器支持孔２２ｃに凹凸検出部７０が嵌挿しているため、アキシャルモータ１の寸法の大形化を最小限に抑えることができる。
更に、金属製の反出力側ハウジング半体２２に形成された検出器支持孔２２ｃと円柱状の凹凸検出部７０とが密着しているため、凹凸検出部７０が帯びた熱はモータを説明に伝導し、効率的に放熱される。また、アキシャルモータ１の回転軸周りに比べて、ロータ５の径方向外側の方が低温である。従って、耐熱温度が低い安価な凹凸検出部７０にて構成することができる。
【００３６】
以上より、本実施の形態によれば、回転検出機能を低コストで備えることができ、寸法の大形化を最小限に抑えることができる。
【００３７】
また、溝部７４は磁心部３１，４１及びコイル３２，４２よりも径方向外側に位置しているため、出力側ステータ３及び反出力側ステータ４で発生する磁場の影響を回避することができ、より正確にロータ５の回転を検出することができる。
【００３８】
更に、磁心部３１，４１を圧粉磁性体にて構成することにより、アキシャルモータ１のトルクを低下させずに、アキシャルモータ１の径方向及び軸方向の寸法、又は径方向若しくは軸方向の寸法を小さくすることができる。
【００３９】
更にまた、ロータ５に形成した溝部７４にてロータ５の回転を検出するように構成してあるため、凸部を形成する場合に比べて、アキシャルモータ１の径方向寸法をより小さくすることができる。
【００４０】
更にまた、ロータ５の回転軸方向両側に２つの出力側ステータ３及び反出力側ステータ４を配することにより、より出力を向上させることができる。
【００４１】
更にまた、回転検出器７はモータハウジング２の外側から挿脱できる構成である。従って、モータハウジング２を分解することなく、回転検出器７を着脱することができ、製造及び修理時における取扱性を向上させることができる。
【００４２】
更にまた、回転検出器７はロータ５の径方向外側に配されているため、径方向内側に配される場合に比べて、溝部７４の長さを長く、また溝部７４の数を多く設けることができるため、回転検出精度を向上させることができる。
【００４３】
なお、実施の形態にあっては、周方向に並設された１組の溝部を形成し、ロータの回転を検出するように構成してあるが、凹凸の形状はこれに限定されない。
【００４４】
図８は、第１の変形例に係る回転検出器２０７の構成を模式的に示す側断面図、図９は、ロータ２５０の外周面を示す模式図である。第１の変形例に係る回転検出系を構成するロータ２５０の外周面の出力側（左側）には、周方向に沿って複数の第１溝部２７４ａが刻設されており、反出力側（右側）には、周方向に沿って複数の第２溝部２７４ｂが刻設されている。また、第１溝部２７４ａは第２溝部２７４ｂに対して周方向に適宜長偏倚している。
【００４５】
回転検出器２０７は、第１溝部２７４ａ及び第２溝部２７４ｂを夫々検出可能なホールＩＣ２７２を備えている。ホールＩＣ２７２は、第１溝部２７４ａを検出する第１ホール素子２７２ａと、第２溝部２７４ｂを検出する第２ホール素子２７２ｂと、集積回路２７２ｃとを備えている。集積回路２７２ｃは、第１及び第２ホール素子２７２ａ，２７２ｂの検出結果に基づいて、回転数、回転方向、回転位置等を算出し、回転数等を示す情報を出力する。なお、単純に第１溝部２７４ａ及び第２溝部２７４ｂを検出した場合にハイレベル又はローレベルの信号を出力するように構成しても良い。
【００４６】
第１の変形例にあっては、第１溝部２７４ａ及び第１ホール素子２７２ａと、第２溝部２７４ｂ及び第２ホール素子２７２ｂとが異なる検出系を構成しているため、回転に係る検出精度をより向上させることができる。
【００４７】
また、第１溝部２７４ａは第２溝部２７４ｂに対して偏倚しているため、第１溝部２７４ａを検出する第１ホール素子２７２ａの信号と、第２溝部２７４ｂを検出する第２ホール素子２７２ｂの信号とを比較することによって、ロータ２５０の回転方向を特定することができる。
【００４８】
図１０は、第２の変形例に係る回転検出器を構成するロータ３５０の正面図である。第２の変形例に係るアキシャルモータは、溝部に代えて平歯車状の凹凸３７４を外周面に形成したロータ３５０を備えている。回転検出器は平歯車状の凹凸３７４を検出することによって、ロータ３５０の回転を検出する。
【００４９】
第２の変形例にあっては、回転位置検出用の凹凸３７４は平歯車状である。従って、ロータ３５０に溝部を形成する場合に比べて、簡易に切削して形成することができ、より低コストで凹凸３７４及びロータ３５０を一体形成することができる。従って、回転検出機能を有するアキシャルモータ及びインホイールモータをより低コストで構成することができる。なお、平歯車状の凹凸３７４を説明したが、はすば歯車状に形成しても良い。
【００５０】
また本実施の形態にあっては、２つの出力側ステータ及び反出力側ステータを備えたアキシャルモータを説明したが、一つのステータを備えるように構成しても良い。
【００５１】
更に、圧粉磁性体を構成する金属磁性粒子を被覆する絶縁被膜として、リン酸鉄、シリカ、シリコン樹脂等を説明したが、後述するような他の材質であっても良い。
【００５２】
例えば、ガラス系被膜としては、リン酸化合物、ケイ素化合物、ジルコニウム化合物、又はホウ素化合物などよりなっていることが好ましい。具体的には、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、硅リン酸、酸化シリコン、酸化チタン、又は酸化ジルコニウムなどよりなっていることが好ましい。
【００５３】
セラミックス被膜としては、アルミナ、又はマグネシア等を含んでいることが好ましい。
【００５４】
樹脂としては、イミド系樹脂、熱可塑性樹脂、非熱可塑性樹脂、又は高級脂肪酸が用いられることが好ましい。具体的には、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド又はポリエーテルエーテルケトン、高分子量ポリエチレン、全芳香族ポリエステルなどの熱可塑性樹脂や、全芳香族ポリイミド、非熱可塑性ポリアミドイミドなどの非熱可塑性樹脂や、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸リチウム、パルミチン酸カルシウム、オレイン酸リチウム又はオレイン酸カルシウムなどの高級脂肪酸塩が用いられることが好ましい。また、これらの有機物を互いに混合して用いることもできる。なお、高分子量ポリエチレンとは、分子量が１０万以上のポリエチレンをいう。
【００５５】
なお、絶縁被膜は、金属としてＦｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃｒ，Ｙ，Ｂａ，Ｓｒ，又は希土類元素を用いた金属酸化物、金属窒化物、金属酸化物、リン酸金属塩化合物、ホウ酸金属塩化合物、又はケイ酸金属塩化合物などよりなっていても良い。
【００５６】
また、絶縁被膜はＡｌ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｙ，Ｃａ，Ｚｒ，及びＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種の物質のリン酸塩の非晶質化合物、前記物質のホウ酸塩の非晶質化合物よりなっていても良い。
【００５７】
更に、絶縁被膜はＡｌ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｙ，Ｃａ，及びＺｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の物質の酸化物の非晶質化合物よりなっていても良い。
【００５８】
なお、磁心部を構成する複合磁性粒子が１層の絶縁被膜により構成されている場合について示しているが、磁心部２１ａを構成する複合磁性粒子が以下に述べるように複数層の絶縁被膜により構成されていても良い。
【００５９】
具体的には、例えば磁心部において、絶縁被膜は一の絶縁被膜と、他の絶縁被膜とを有していても良い。そして、一の絶縁被膜は金属磁性粒子の表面を取り囲んでおり、他の絶縁被膜は一の絶縁被膜の表面を取り囲んでいる。この場合には、一の絶縁被膜として、ガラス系被膜、セラミックス被膜を用い、他の絶縁被膜として、樹脂被膜を用いることが好ましい。
【００６０】
また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係るアキシャルモータを模式的に示す側断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】回転検出器の要部を模式的に示す側断面図である。
【図５】ロータの外周面を示す模式図である。
【図６】回転検出器を取り外した状態を示すアキシャルモータの分解斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るアキシャルモータを備えたインホイールモータの構成を模式的に示す側断面図である。
【図８】第１の変形例に係る回転検出器の構成を模式的に示す側断面図である。
【図９】ロータの外周面を示す模式図である。
【図１０】第２の変形例に係る回転検出器を構成するロータの正面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ アキシャルモータ
２ モータハウジング
３ 出力側ステータ
４ 反出力側ステータ
５ ロータ
９ ホイール
３１，４１ 磁心部
７ 回転検出器
７０ 検出部
７１ 検出器固定用フランジ
７２ ホールＩＣ
７３ リード線
７４ 溝部
２７２ａ 第１ホール素子
２７２ｂ 第２ホール素子
２７４ａ 第１溝部
２７４ｂ 第２溝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に磁心が配された円盤状のステータ及びロータをその回転軸方向に対向配置し、該ステータ及びロータをハウジングに収容してなるアキシャルモータにおいて、
前記ロータの外周面に一体形成された凹凸と、
前記凹凸を検出する凹凸検出部と
を備え、
前記ハウジングは凹部を備え、前記凹凸検出部は前記外周面に対向するように前記凹部に嵌挿されている
ことを特徴とするアキシャルモータ。
【請求項２】
前記凹凸は、前記外周面の回転軸方向一端側に形成された第１溝部と、回転軸方向他端側に形成された第２溝部とを有し、
前記凹凸検出部は、
前記第１溝部及び前記第２溝部を夫々検出する２つの検出素子を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルモータ。
【請求項３】
前記第１溝部は、前記第２溝部に対して周方向に偏倚している
ことを特徴とする請求項２に記載のアキシャルモータ。
【請求項４】
前記凹凸は歯車状である
ことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルモータ。
【請求項５】
前記凹凸は、
前記磁心よりも前記ステータの径方向外側に位置している
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアキシャルモータ。
【請求項６】
前記磁心は圧粉磁性体を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のアキシャルモータ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載のアキシャルモータと、
該アキシャルモータにて回転する有底円筒状のホイールと
を備え、
前記アキシャルモータは、前記ホイールの内側に配されていることを特徴とするインホイールモータ。
【請求項１】
周方向に磁心が配された円盤状のステータ及びロータをその回転軸方向に対向配置し、該ステータ及びロータをハウジングに収容してなるアキシャルモータにおいて、
前記ロータの外周面に一体形成された凹凸と、
前記凹凸を検出する凹凸検出部と
を備え、
前記ハウジングは凹部を備え、前記凹凸検出部は前記外周面に対向するように前記凹部に嵌挿されている
ことを特徴とするアキシャルモータ。
【請求項２】
前記凹凸は、前記外周面の回転軸方向一端側に形成された第１溝部と、回転軸方向他端側に形成された第２溝部とを有し、
前記凹凸検出部は、
前記第１溝部及び前記第２溝部を夫々検出する２つの検出素子を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルモータ。
【請求項３】
前記第１溝部は、前記第２溝部に対して周方向に偏倚している
ことを特徴とする請求項２に記載のアキシャルモータ。
【請求項４】
前記凹凸は歯車状である
ことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルモータ。
【請求項５】
前記凹凸は、
前記磁心よりも前記ステータの径方向外側に位置している
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のアキシャルモータ。
【請求項６】
前記磁心は圧粉磁性体を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のアキシャルモータ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載のアキシャルモータと、
該アキシャルモータにて回転する有底円筒状のホイールと
を備え、
前記アキシャルモータは、前記ホイールの内側に配されていることを特徴とするインホイールモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２９５２１２（Ｐ２００８−２９５２１２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３８３０９（Ｐ２００７−１３８３０９）
【出願日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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