DE112019005611T5

DE112019005611T5 - MOTOR AND ROTARY MACHINE

Info

Publication number: DE112019005611T5
Application number: DE112019005611.5T
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Saka; Toshinori Goto; Takeshi Suzuki; Yasuyuki Takemoto
Original assignee: MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-07-22
Also published as: JP7325946B2; JP2023143973A; WO2020095535A1; JP2020078193A

Abstract

Ein Motor einer Ausführungsform umfasst eine Welle (104), einen Läufer (103), ein Element (116) und einen Sensor (117). Der Läufer (103) wird auf der Welle (104) gelagert. Das Element (116) liegt dem Läufer (103) in Axialrichtung der Welle (104) gegenüber. Der Sensor (117) ist an dem Element (116) vorgesehen. Der Sensor (117) weist außerdem eine Lichtquelle, die Licht in Radialrichtung abstrahlt, und einen Lichtaufnahmeabschnitt auf, der das Licht von der Lichtquelle aufnimmt. An einem Endabschnitt des Läufers (103) in Axialrichtung ist ein Lichtabschirmabschnitt (105a) gebildet. Im Rotationszustand des Läufers (103) wird das von der Lichtquelle zum Lichtaufnahmeabschnitt gerichtete Licht durch den Lichtabschirmabschnitt (105a) abgeschirmt.A motor of one embodiment comprises a shaft (104), a rotor (103), an element (116) and a sensor (117). The rotor (103) is mounted on the shaft (104). The element (116) lies opposite the rotor (103) in the axial direction of the shaft (104). The sensor (117) is provided on the element (116). The sensor (117) also has a light source that emits light in the radial direction, and a light receiving section that receives the light from the light source. A light shielding portion (105a) is formed at one end portion of the rotor (103) in the axial direction. In the rotating state of the rotor (103), the light directed from the light source to the light receiving section is shielded by the light shielding section (105a).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor und eine Rotationsmaschine.The present invention relates to a motor and a rotary machine.

Üblicherweise wird zum Steuern eines Motors für das Erfassen seines Rotationszustands ein Magnetsensor auf Grundlage eines Hall-Elements oder dergleichen verwendet. Indem der Magnetsensor den magnetischen Fluss eines am Läufer des Motors angebrachten Magneten erfasst, gibt er ein dem Rotationszustand des Motors entsprechendes Signal aus. Andererseits ist ein Elektromotor offenbart, bei dem eine Reflexionsplatte angeklebt ist oder durch Aufdampfen oder dergleichen mehrere Reflexionsflächen hergestellt sind, sodass eine Reflexionsfläche derart auf einem konzentrischen Kreis eines mehrpoligen Magneten liegt, dass von einem Lichtsender ausgegebenes Licht reflektiert wird, wodurch dieses in einen Lichtempfänger einfällt, wobei der Lichtsender und der Lichtempfänger auf der Flächenseite des mehrpoligen Magneten angeordnet sind, die die Reflexionsfläche aufweist (siehe beispielsweise Patentdokument 1).Conventionally, a magnetic sensor based on a Hall element or the like is used to control a motor to detect its rotating state. Since the magnetic sensor detects the magnetic flux of a magnet attached to the rotor of the motor, it outputs a signal corresponding to the rotational state of the motor. On the other hand, an electric motor is disclosed in which a reflective plate is glued or a plurality of reflective surfaces are produced by vapor deposition or the like, so that a reflective surface lies on a concentric circle of a multipole magnet in such a way that light emitted by a light transmitter is reflected, whereby this is incident on a light receiver wherein the light emitter and the light receiver are arranged on the surface side of the multipolar magnet that has the reflection surface (see, for example, Patent Document 1).

[Patentdokument 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. S62-2845 [Patent Document 1] Unexamined Japanese Patent Application No. S62-2845

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Bei Verwendung eines Magnetsensors sinkt jedoch die magnetische Flussdichte beispielsweise bei einer Erhöhung der Temperatur des Magneten des Läufers, sodass es vorkommen kann, dass der Magnetsensor den magnetischen Fluss des Magneten des Läufers nicht ohne Weiteres erfassen kann. Wenn ein Hall-Element als der Magnetsensor verwendet wird, verändert sich die Leistungsfähigkeit des Hall-Elements bei einer hohen Umgebungstemperatur, sodass von dem Hall-Element nicht das gewünschte Signal empfangen werden kann und es schwierig sein kann, die Position des Magneten des Läufers zu erfassen.When using a magnetic sensor, however, the magnetic flux density drops, for example, when the temperature of the magnet of the rotor increases, so that it can happen that the magnetic sensor cannot easily detect the magnetic flux of the magnet of the rotor. When a Hall element is used as the magnetic sensor, the performance of the Hall element changes at a high ambient temperature, so that the desired signal cannot be received from the Hall element and it may be difficult to adjust the position of the magnet of the rotor to capture.

Wenn der Abstand zwischen dem Magneten des Läufers und dem Magnetsensor zu gering ist, besteht die Gefahr eines Kontakts, weshalb sie um ein gewisses Maß voneinander entfernt sein müssen, und bei einem großen Abstand kann der Magnetsensor den magnetischen Fluss des Magneten des Läufers möglicherweise nicht ohne Weiteres erfassen. Daher kommt es vor, dass sich eine Abweichung zwischen dem durch den Magnetsensor erfassten Rotationswinkel des Läufers und dem tatsächlichen Rotationswinkel des Läufers ergibt.If the distance between the magnet of the rotor and the magnetic sensor is too small, there is a risk of contact, which is why they must be separated by a certain amount, and if the distance is large, the magnetic sensor may not be able to absorb the magnetic flux of the magnet of the rotor Record more. It therefore happens that there is a discrepancy between the angle of rotation of the rotor detected by the magnetic sensor and the actual angle of rotation of the rotor.

Der vorliegenden Erfindung liegt mit dem oben stehenden Problem als ein Beispiel die Aufgabe zugrunde, einen Motor bereitzustellen, mit dem eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit des Rotationswinkels erreicht werden kann.It is an object of the present invention, taking the above problem as an example, to provide a motor capable of improving the detection accuracy of the rotation angle.

Mittel zum Lösen der AufgabeMeans for solving the task

Ein Motor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Welle, einen Läufer, ein Element und einen Sensor. Der Läufer wird auf der Welle gelagert. Das Element liegt dem Läufer gegenüber in Axialrichtung der Welle. Der Sensor ist an dem Element vorgesehen. Der Sensor weist außerdem eine Lichtquelle, die Licht in Radialrichtung abstrahlt, und einen Lichtaufnahmeabschnitt auf, der das Licht von der Lichtquelle aufnimmt. An einem Endabschnitt des Läufers in Axialrichtung ist ein Lichtabschirmabschnitt gebildet. Im Rotationszustand des Läufers wird das von der Lichtquelle zum Lichtaufnahmeabschnitt gerichtete Licht durch den Lichtabschirmabschnitt abgeschirmt.A motor according to one aspect of the present invention includes a shaft, a rotor, an element and a sensor. The rotor is mounted on the shaft. The element lies opposite the rotor in the axial direction of the shaft. The sensor is provided on the element. The sensor also has a light source that emits light in the radial direction, and a light receiving portion that receives the light from the light source. A light shielding portion is formed at one end portion of the rotor in the axial direction. In the rotating state of the rotor, the light directed from the light source to the light receiving section is shielded by the light shielding section.

Der Motor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit eines Rotationswinkels erreichen.

1 zeigt eine perspektivische Außenansicht eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt eine Längsschnittansicht des Motors der ersten Ausführungsform.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht, bei der Umgebungselemente eines Sensors der ersten Ausführungsform entfernt wurden.
4 zeigt einen Montagezustand eines Läuferjochs der ersten Ausführungsform.
5 zeigt eine Ansicht des Läuferjochs der ersten Ausführungsform aus einer anderen Perspektive.
6 zeigt eine perspektivische Außenansicht eines Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform.
7 zeigt eine Längsschnittansicht des Motors der zweiten Ausführungsform.
8 zeigt einen Montagezustand eines Läuferjochs der zweiten Ausführungsform.
9 zeigt eine Ansicht des Läuferjochs der zweiten Ausführungsform aus einer anderen Perspektive.
10 zeigt eine perspektivische Außenansicht einer Rotationsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform.
11 zeigt eine perspektivische Explosionszeichnung der Elemente der Rotationsmaschine der dritten Ausführungsform.

The motor according to one aspect of the present invention can achieve an improvement in detection accuracy of a rotation angle.

1 Fig. 13 shows an external perspective view of an engine according to a first embodiment.
2 Fig. 13 is a longitudinal sectional view of the engine of the first embodiment.
3 Fig. 13 is a perspective view with surrounding elements of a sensor of the first embodiment removed.
4th Fig. 13 shows an assembled state of a rotor yoke of the first embodiment.
5 shows a view of the rotor yoke of the first embodiment from a different perspective.
6th Fig. 13 shows a perspective external view of an engine according to a second embodiment.
7th Fig. 13 is a longitudinal sectional view of the engine of the second embodiment.
8th Fig. 13 shows an assembled state of a rotor yoke of the second embodiment.
9 shows a view of the rotor yoke of the second embodiment from a different perspective.
10 FIG. 11 shows a perspective external view of a rotary machine according to a third embodiment.
11 Fig. 13 is an exploded perspective view of the elements of the rotary machine of the third embodiment.

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren Motoren gemäß Ausführungsformen beschrieben. Die Erfindung ist dabei nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Auch können die Größenbeziehungen der einzelnen Elemente und die Proportionen der einzelnen Elemente aus den Figuren von der Realität abweichen. Auch innerhalb der Figuren können Größenbeziehungen und Proportionen von Teilen voneinander abweichen. Angaben für eine jeweilige Ausführungsform oder ein jeweiliges Abwandlungsbeispiel sind zudem grundsätzlich auch auf andere Ausführungsformen und Abwandlungsbeispiele anwendbar.In the following, with reference to the figures, motors according to embodiments described. The invention is not limited to these embodiments. The size relationships of the individual elements and the proportions of the individual elements from the figures can also differ from reality. Size relationships and proportions of parts can also differ from one another within the figures. Information for a respective embodiment or a respective modification example can in principle also be applied to other embodiments and modification examples.

Erste AusführungsformFirst embodiment

1 ist eine perspektivische Außenansicht eines Motors 100 gemäß einer ersten Ausführungsform und ist ein Beispiel eines Motor vom Innenläufertyp, wobei der Läufer auf der Innenseite des Motors vorgesehen ist. In 1 umfasst der Motor 100 ein Gehäuse 118 und eine Welle 104. Das Gehäuse 118 ist durch einen rohrförmigen Rohrabschnitt 101, der auf einer in der Figur oberen Seite (Endabschnittsseite der Welle 104) einen Bodenabschnitt aufweist, und einen in 1 nicht zu sehenden Deckelabschnitt (102) ausgebildet, der eine Öffnung auf einer in der Figur unteren Seite des Rohrabschnitts 101 (andere Endabschnittsseite der Welle 104) verschließt. Die Welle 104 ist stabförmig und liegt durch die Mitte eines konvexen Abschnitts 101a frei, der in einem mittleren Abschnitt einer in der Figur oberseitigen Endfläche des Rohrabschnitts 101 vorgesehen ist. Mit einem an der Außenumfangsfläche (Seitenfläche) des Rohrabschnitts 101 vorgesehenen Verdrahtungsabschnitt 101c ist eine nicht dargestellte Stromversorgungsleitung verbunden. 2 zeigt eine Längsschnittansicht des Motors 100 der ersten Ausführungsform. In 2 ist ein Deckelabschnitt 102 angebracht, der eine Öffnung auf der in der Figur unteren Seite des Rohrabschnitts 101 abdeckt. Der Deckelabschnitt 102 ist ein Beispiel für die Basis. 1 Fig. 3 is an external perspective view of an engine 100 according to a first embodiment and is an example of an internal rotor type motor, the rotor being provided on the inside of the motor. In 1 includes the engine 100 a housing 118 and a shaft 104 . The housing 118 is formed by a tubular pipe section 101, which is located on an upper side in the figure (end section side of the shaft 104 ) has a bottom section, and an in 1 Cover section (102), which cannot be seen, is formed, which has an opening on a side of the tube section 101 which is lower in the figure (other end section side of the shaft 104 ) closes. The wave 104 is rod-shaped and is exposed through the center of a convex portion 101a provided in a central portion of an upper end surface of the pipe portion 101 in the figure. An unillustrated power supply line is connected to a wiring portion 101c provided on the outer peripheral surface (side surface) of the pipe portion 101. 2 Figure 3 shows a longitudinal sectional view of the engine 100 the first embodiment. In 2 a cover section 102 is attached, which covers an opening on the lower side of the pipe section 101 in the figure. The lid portion 102 is an example of the base.

An der Außenumfangsfläche der Welle 104 ist ein durch einen Magnetkörper gebildetes rohrförmiges Läuferjoch 105 angebracht (aufgesteckt). An der Außenumfangsfläche des Läuferjochs 105 ist ein ringförmiger Magnet 106 angebracht (aufgesteckt). Der Läufer 103 ist durch die Welle 104, das Läuferjoch 105 und den Magneten 106 ausgebildet. Das Läuferjoch 105 ist ein Beispiel für das magnetische Element.On the outer peripheral surface of the shaft 104 is a tubular rotor yoke formed by a magnetic body 105 attached (attached). On the outer circumferential surface of the rotor yoke 105 is a ring-shaped magnet 106 attached (attached). The runner 103 is through the wave 104 , the Läuferjoch 105 and the magnet 106 educated. The runner yoke 105 is an example of the magnetic element.

Die Welle 104 wird durch einen Innenring eines Lagers 107, bei dem ein Außenring auf eine Innenfläche (Innenwand) eines konvexen Abschnitts 101a des Rohrabschnitts 101 aufgesteckt ist, und einen Innenring eines Lagers 108, an dem an einer Innenfläche (Innenwand) eines konvexen Abschnitts 102a des Deckelabschnitts 102 ein Außenring angebracht (aufgesteckt) ist, drehbar gelagert. An einem in Radialrichtung mittleren Abschnitt des konvexen Abschnitts 101a ist ein Lochabschnitt 101b gebildet, durch den die Welle 104 verläuft. Außerdem ist an einem in Radialrichtung mittleren Abschnitt des konvexen Abschnitts 102a ein Lochabschnitt 102b gebildet.The wave 104 is made by an inner ring of a bearing 107 , in which an outer ring is fitted on an inner surface (inner wall) of a convex portion 101a of the pipe portion 101, and an inner ring of a bearing 108 , on which an outer ring is attached (plugged) to an inner surface (inner wall) of a convex section 102a of the cover section 102, rotatably mounted. A hole section 101b through which the shaft is formed is formed at a central section in the radial direction of the convex section 101a 104 runs. In addition, a hole portion 102b is formed in a radial direction central portion of the convex portion 102a.

Zudem sind an der Innenfläche (Innenwand) des Rohrabschnitts 101 ein Kern 112, ein erster Isolator 113 und zweiter Isolator 114 und eine Spule 115 vorgesehen. Der Kern 112 ist durch Stapeln elektromagnetischer Stahlbleche gebildet. Der erste Isolator 113 und der zweite Isolator 114 nehmen den Kern 112 von beiden Seiten in Axialrichtung zwischen sich auf. Die Spule 115 ist um die Außenumfangsfläche des ersten Isolators 113 und des zweiten Isolators 114 gewickelt. Die Innenumfangsflächenseite des Kerns 112 und die Außenumfangsfläche des Magneten 106 des Läufers 103 liegen einander mit einem Spalt dazwischen gegenüber. Der Kern 112, der erste Isolator 113, der zweite Isolator 114 und die Spule 115 bilden einen Ständer 111 aus.In addition, a core 112, a first insulator 113 and a second insulator 114 and a coil 115 are provided on the inner surface (inner wall) of the pipe section 101. The core 112 is formed by stacking electromagnetic steel sheets. The first insulator 113 and the second insulator 114 sandwich the core 112 from both sides in the axial direction. The coil 115 is wound around the outer peripheral surface of the first insulator 113 and the second insulator 114. The inner peripheral surface side of the core 112 and the outer peripheral surface of the magnet 106 of the runner 103 face each other with a gap in between. The core 112, the first insulator 113, the second insulator 114 and the coil 115 form a stator 111 out.

Zwischen dem Deckelabschnitt 102 und dem Läufer 103 in Axialrichtung der Welle 104 ist außerdem eine Platine 116 angebracht, auf der elektronische Bauelemente wie Widerstände und Kondensatoren und durch diese elektronischen Bauelemente ausgebildete Schaltungen vorgesehen sind. Auf der Platine 116 ist ein Sensor 117 vorgesehen. Der Sensor 117 ist an einer Position angeordnet, an der er am Endabschnitt des Läuferjochs 105 vorgesehene Lichtabschirmabschnitte (Abschirmstücke) 105a in Radialrichtung aufnimmt. Der Sensor 117 weist eine Lichtquelle, die in Bezug auf die Radialrichtung des Läufers 103 Licht abstrahlt, und einen Lichtaufnahmeabschnitt auf, der das Licht von der Lichtquelle aufnimmt. Das heißt, der Sensor 117 weist eine Profilform einer auf die Seite gekippten eckigen Klammer auf, und eine der Innenflächen 117a, 117b an den beiden in der Figur nach oben ragenden Stücken ist eine Lichtquellenseite, während die andere eine Lichtaufnahmeabschnittseite ist. Dabei kann eine beliebige der Innenflächen 117a, 117b die Lichtquellenseite sein. Der Lichtabschirmabschnitt 105a kann einstückig mit dem Läuferjoch 105 des magnetischen Elements ausgebildet sein, was die Herstellung vereinfacht. Da der Sensor 117 auf der Platine 116 zwischen dem Deckelabschnitt 102 und dem Läufer 103 vorgesehen ist, kommt es nicht zu einer Größenzunahme des Motors. Die Platine 116 ist ein Beispiel für das Element. Der Lichtabschirmabschnitt 105a ist ein Beispiel für den Lichtabschirmabschnitt oder den konvexen Abschnitt.Between the cover section 102 and the runner 103 in the axial direction of the shaft 104 is also a circuit board 116 mounted on which electronic components such as resistors and capacitors and circuits formed by these electronic components are provided. On the board 116 is a sensor 117 intended. The sensor 117 is arranged at a position where it is at the end portion of the rotor yoke 105 provided light shielding sections (shielding pieces) 105a takes up in the radial direction. The sensor 117 has a light source that is relative to the radial direction of the rotor 103 Light emits, and a light receiving portion that receives the light from the light source. That is, the sensor 117 has a profile shape of a square bracket tilted on its side, and one of the inner surfaces 117a, 117b on the two pieces protruding upward in the figure is a light source side while the other is a light receiving portion side. Any of the inner surfaces 117a, 117b can be the light source side. The light shielding section 105a can be made in one piece with the rotor yoke 105 of the magnetic element, which simplifies manufacture. Because the sensor 117 on the board 116 between the cover portion 102 and the runner 103 is provided, there is no increase in size of the motor. The board 116 is an example of the element. The light shielding section 105a is an example of the light shielding portion or the convex portion.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht, bei der Umgebungselemente eines Sensors 117 der ersten Ausführungsform weggelassen wurden. In 3 sind an einem Endabschnitt des auf die Welle 104 aufgesteckten Läuferjochs 105 auf der Seite der Platine 116 sich in Axialrichtung erstreckende Lichtabschirmabschnitte 105a in gleichmäßigen Abständen vorgesehen. An mehreren Lochabschnitten 116a auf der Platine 116 sind nicht dargestellte Verdrahtungsstifte angebracht. 3 FIG. 13 shows a perspective view of the surrounding elements of a sensor 117 the first embodiment have been omitted. In 3 are at an end portion of the on the shaft 104 attached runner yoke 105 on the side of the board 116 light shielding portions extending in the axial direction 105a at regular intervals intended. At several hole sections 116a on the board 116 Wiring pins, not shown, are attached.

4 zeigt eine Art und Weise der Anbringung des Läuferjochs 105 der ersten Ausführungsform. In 4 ist ein Zustand vor dem Anbringen (Aufstecken) des Läuferjochs 105 an der Welle 104 gezeigt. 5 zeigt eine Ansicht des Läuferjochs 105 der ersten Ausführungsform aus einer anderen Perspektive. Im dargestellten Beispiel sind am Endabschnitt des Läuferjochs 105 insgesamt vier Lichtabschirmabschnitte 105a vorgesehen, doch ist die Anzahl der Lichtabschirmabschnitte 105a nicht darauf beschränkt, und es kann auch nur ein einzelner vorliegen. Wenn mehrere Lichtabschirmabschnitte 105a vorliegen, muss die Länge der Lichtabschirmabschnitte 105a in Umfangsrichtung nicht gleich sein, und auch die Abstände zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Lichtabschirmabschnitten 105a muss nicht gleich sein. Anstelle der Lichtabschirmabschnitte 105a kann am Endabschnitt des Läuferjochs 105 ein Rohr (Zylinder) aus einem transparenten Material vorgesehen sein, und durch Färben oder Überziehen des transparenten Rohrs mit einer Lichtabschirmmembran oder dergleichen können Lichtabschirmabschnitte auf Grundlage von Lichtabschirmflächen vorgesehen sein. Die Anzahl der Lichtabschirmabschnitte auf Grundlage von Lichtabschirmflächen ist beliebig, und die Länge der Lichtabschirmabschnitte in Umfangsrichtung muss nicht gleich sein, und auch die Abstände in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Lichtabschirmabschnitten müssen nicht gleich sein. 4th shows a way of attaching the rotor yoke 105 the first embodiment. In 4th is a state before the rotor yoke is attached (plugged on) 105 on the shaft 104 shown. 5 shows a view of the rotor yoke 105 the first embodiment from a different perspective. In the example shown are at the end section of the rotor yoke 105 a total of four light shielding sections 105a provided, but the number of the light shielding portions is 105a not limited to this, and there may be only a single one. When multiple light shielding sections 105a must be the length of the light shielding portions 105a not be the same in the circumferential direction, and also the distances between adjacent light shielding sections in the circumferential direction 105a does not have to be the same. Instead of the light shielding sections 105a can at the end section of the rotor yoke 105 a tube (cylinder) made of a transparent material can be provided, and by coloring or coating the transparent tube with a light-shielding membrane or the like, light-shielding portions based on light-shielding surfaces can be provided. The number of the light-shielding portions based on light-shielding surfaces is arbitrary, and the length of the light-shielding portions in the circumferential direction does not have to be the same, and the distances in the circumferential direction between adjacent light-shielding portions need not be the same.

Durch die in 1 bis 5 gezeigte Ausgestaltung laufen die Lichtabschirmabschnitte 105a aufgrund der Rotation des Läufers 103 zwischen der Lichtquelle und dem Lichtaufnahmeabschnitt des Sensors 117 hindurch, wodurch das Licht intermittierend abgeschirmt wird und vom Sensor 117 ein Signal empfangen wird, das den Rotationszustand des Läufers 103 anzeigt, und das zur Geschwindigkeitssteuerung oder dergleichen verwendete, also den Rotationszustand anzeigende Signal wird von den auf der Platine 116 vorgesehenen Schaltungen benutzt und nach Bedarf nach außen ausgegeben. So kann durch eine einfache Ausgestaltung eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit des Rotationswinkels erreicht werden. Im Vergleich zu einem Magnetsensor auf Grundlage eines herkömmlichen Hall-Elements besteht keine Beeinflussung durch die Temperatur des Magneten oder den Abstand zwischen dem Magneten und dem Sensor, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Erfassung stabil erfolgen kann. Im Vergleich zu der Situation mit einer Reflexionsfläche am Magneten und einem Lichtsender und einem Lichtempfänger findet außerdem keine Beeinflussung durch Schwingungen des Magneten statt, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Erfassung stabil erfolgen kann.The in 1 until 5 The embodiment shown run the light shielding sections 105a due to the rotation of the rotor 103 between the light source and the light receiving portion of the sensor 117 through which the light is intermittently shielded and from the sensor 117 a signal is received indicating the state of rotation of the rotor 103 and the signal used for speed control or the like, that is to say the signal indicating the state of rotation, is derived from the on the board 116 provided circuits are used and issued to the outside world as required. An improvement in the detection accuracy of the angle of rotation can thus be achieved through a simple configuration. In comparison with a magnetic sensor based on a conventional Hall element, there is no influence from the temperature of the magnet or the distance between the magnet and the sensor, which has the advantage that the detection can be made stably. In comparison to the situation with a reflection surface on the magnet and a light transmitter and a light receiver, there is also no influence from vibrations of the magnet, which has the advantage that the detection can take place in a stable manner.

Um fehlerhafte Erfassungen durch Anhaften von Verunreinigungen oder dergleichen an den Lichtabschirmabschnitten 105a oder den Lichtabschirmflächen des Sensors 117 zu vermeiden, ist es wünschenswert, wenn aus dem Signal des Sensors 117 der Rotationszustand anhand eines Wechsels aus einem Zustand der Lichtabschirmung von der Lichtquelle in einen Zustand der Aufhebung der Abschirmung erfasst wird. Während nämlich der Zustand, in dem das Licht von der Lichtquelle abgeschirmt wird, auch den Fall einschließt, dass die Abschirmung nicht nur durch einen Lichtabschirmabschnitt 105a, sondern auch durch Verunreinigungen oder dergleichen erfolgt, unterliegt der Zustand der Aufhebung der Abschirmung keinen Beeinflussungen durch Verunreinigungen oder dergleichen.To erroneous detection due to the adherence of impurities or the like to the light shielding portions 105a or the light shielding surfaces of the sensor 117 To avoid it, it is desirable if from the signal of the sensor 117 the state of rotation is detected on the basis of a change from a state of the light shielding by the light source to a state of canceling the shielding. Namely, while the state in which the light is shielded from the light source also includes the case that the shield is not only by a light shielding portion 105a , but also by impurities or the like, the state of cancellation of the shielding is not subject to any influences by impurities or the like.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

6 ist eine perspektivische Außenansicht eines Motors 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform und ist ein Beispiel, in dem der Motor vom Außenläufertyp ist, wobei der Läufer auf der Außenseite des Motors vorgesehen ist. In 6 weist der Motor 200 ein Läuferjoch 204, eine Platine 207 und eine Platte 206 auf. Das Läuferjoch 204 ist becherförmig und ist über eine Nabe 203 an einer Welle 202 angebracht. An der Platine 207 sind Schaltungen sowie der Sensor 216 vorgesehen. Der Sensor 216 ist an einer Position angeordnet, an der er am Endabschnitt des Läuferjochs 204 vorgesehene Lichtabschirmabschnitte (Abschirmstücke) 204a zwischen sich aufnimmt. Der Sensor 216 weist eine Lichtquelle, die in Bezug auf die Radialrichtung Licht abstrahlt, und einen Lichtaufnahmeabschnitt auf, der das Licht von der Lichtquelle aufnimmt. Die Platte 206 ist an einer nachstehend beschriebenen Hülse (208) angebracht, die das Läuferjoch 204 drehbar lagert. 6th Fig. 3 is an external perspective view of an engine 200 according to a second embodiment and is an example in which the motor is of the external rotor type, the rotor being provided on the outside of the motor. In 6th instructs the engine 200 a runner yoke 204 , a circuit board 207 and a plate 206. The runner yoke 204 is cup-shaped and is attached to a shaft via a hub 203 202 appropriate. On the board 207 are circuits as well as the sensor 216 intended. The sensor 216 is arranged at a position where it is at the end portion of the rotor yoke 204 provided light shielding sections (shielding pieces) 204a takes up between them. The sensor 216 has a light source that radiates light with respect to the radial direction, and a light receiving portion that receives the light from the light source. The plate 206 is attached to a sleeve (208), described below, which is the rotor yoke 204 rotatable.

7 ist eine Längsschnittansicht des Motors 200 der zweiten Ausführungsform. In 7 ist die Nabe 203 mit der stabförmigen Welle 202 zusammengesteckt, und an der Nabe 203 ist das durch einen Magnetkörper gebildete becherförmige Läuferjoch 204 angebracht. Das Läuferjoch 204 weist einen rohrförmigen Rohrabschnitt und einen Deckenflächenabschnitt (ringförmigen flachen Plattenabschnitt) auf, der dem Ständer 211 in Axialrichtung gegenüberliegt. An einer Innenwandfläche (Innenfläche) des Außenumfangsabschnitts des Läuferjochs 204 ist ein ringförmiger Magnet 205 angebracht. Der Läufer 201 ist durch die Welle 202, die Nabe 203, das Läuferjoch 204 und den Magneten 205 ausgebildet. 7th Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the engine 200 the second embodiment. In 7th is the hub 203 with the rod-shaped shaft 202 plugged together, and on the hub 203 is the cup-shaped rotor yoke formed by a magnetic body 204 appropriate. The runner yoke 204 has a tubular pipe portion and a ceiling surface portion (annular flat plate portion) that the stator 211 opposite in the axial direction. On an inner wall surface (inner surface) of the outer peripheral portion of the rotor yoke 204 is a ring-shaped magnet 205 appropriate. The runner 201 is through the wave 202 , the hub 203, the rotor yoke 204 and the magnet 205 educated.

Die Welle 202 wird durch ein Wellenlager 209 und ein Wellenlager 210, die an einer Innenfläche einer Hülse 208 (auch als Wellenlagergehäuse bezeichnet) angebracht (aufgesteckt) sind, drehbar gelagert. Die Hülse 208 ist rohrförmig und an einem Ende an der Platte 206 angebracht. Zwischen einem Endabschnitt in Axialrichtung der Nabe 203 und dem Innenring des Wellenlagers 209 ist ein Endabschnitt mit kleinem Durchmesser einer sich verjüngenden Feder 217 auf dem Wellenlager 209 vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung wird ein Druck oder ein Vorsteuerdruck auf die Wellenlager 209, 210 ausgeübt und die Position des Endabschnitts der Lichtabschirmabschnitte 204a auf der Seite des Sensors 216 stabilisiert, wodurch die Erfassungsgenauigkeit erhöht wird.The wave 202 is supported by a shaft bearing 209 and a shaft bearing 210 attached to an inner surface of a sleeve 208 (also called a shaft bearing housing designated) are attached (plugged on), rotatably mounted. The sleeve 208 is tubular and attached to the plate 206 at one end. Between an end section in the axial direction of the hub 203 and the inner ring of the shaft bearing 209 is a small diameter end portion of a tapered spring 217 on the shaft bearing 209 intended. With this configuration, a pressure or a pilot pressure is applied to the shaft bearings 209 , 210 and the position of the end portion of the light shielding portions 204a on the side of the sensor 216 stabilized, whereby the detection accuracy is increased.

An der Außenumfangsfläche der Hülse 208 sind außerdem ein Kern 212, ein erster Isolator 213 und ein zweiter Isolator 214 und eine Spule 215 vorgesehen. Der Kern 212 ist durch Stapeln elektromagnetischer Stahlbleche gebildet. Der erste Isolator 213 und der zweite Isolator 214 nehmen den Kern 212 von beiden Seiten in Axialrichtung zwischen sich auf. Die Spule 215 ist um die Außenumfangsfläche des ersten Isolators 213 und des zweiten Isolators 214 gewickelt. Die Außenumfangsflächenseite des Kerns 212 und die Innenumfangsfläche des Magneten 205 des Läufers 201 liegen einander mit einem Spalt dazwischen gegenüber. Ein Ständer 211 ist durch den Kern 212, den ersten Isolator 213, den zweiten Isolator 214 und die Spule 215 ausgebildet.A core 212, a first insulator 213 and a second insulator 214 and a coil 215 are also provided on the outer peripheral surface of the sleeve 208. The core 212 is formed by stacking electromagnetic steel sheets. The first insulator 213 and the second insulator 214 sandwich the core 212 from both sides in the axial direction. The coil 215 is wound around the outer peripheral surface of the first insulator 213 and the second insulator 214. The outer peripheral surface side of the core 212 and the inner peripheral surface of the magnet 205 of the runner 201 face each other with a gap in between. A stand 211 is formed by the core 212, the first insulator 213, the second insulator 214, and the coil 215.

In Axialrichtung der Welle 202 zwischen einer Platte 206 und dem Läufer 201 ist eine Platine 207 angebracht, an der eine Schaltung vorgesehen ist. Auf der Platine 207 ist ein Sensor 216 vorgesehen. Der Sensor 216 ist an einer Position angeordnet, an der er die am Endabschnitt des Läuferjochs 204 vorgesehenen Lichtabschirmabschnitte (Abschirmstücke) 204a in Radialrichtung aufnimmt. Der Sensor 216 weist eine Lichtquelle, die in Bezug auf die Radialrichtung des Läufers 201 Licht abstrahlt, und einen Lichtaufnahmeabschnitt auf, der das Licht von der Lichtquelle aufnimmt. Anders ausgedrückt weist der Sensor 216 eine Profilform einer auf die Seite gekippten eckigen Klammer auf, und eine der Innenflächen 216a, 216b an den beiden in der Figur nach oben ragenden Stücken ist eine Lichtquellenseite, während die andere eine Lichtaufnahmeabschnittseite ist. Dabei kann eine beliebige der Innenflächen 216a, 216b die Lichtquellenseite sein. Die Lichtabschirmabschnitte 204a können einstückig mit dem Läuferjoch 204 des magnetischen Elements ausgebildet sein, was die Herstellung vereinfacht. Da der Sensor 216 auf der Platine 207 zwischen der Platte 206 und dem Läufer 201 vorgesehen ist, kommt es nicht zu einer Größenzunahme des Motors. Die Platine 207 ist ein Beispiel für das Element. Die Lichtabschirmabschnitte 204a sind Beispiele für den Lichtabschirmabschnitt oder den konvexen Abschnitt.In the axial direction of the shaft 202 between a plate 206 and the runner 201 is a circuit board 207 attached to which a circuit is provided. On the board 207 is a sensor 216 intended. The sensor 216 is arranged at a position where it is at the end portion of the rotor yoke 204 provided light shielding sections (shielding pieces) 204a takes up in the radial direction. The sensor 216 has a light source that is relative to the radial direction of the rotor 201 Light emits, and a light receiving portion that receives the light from the light source. In other words, the sensor points 216 has a profile shape of a square bracket tilted on its side, and one of the inner surfaces 216a, 216b on the two pieces protruding upward in the figure is a light source side, while the other is a light receiving portion side. Any of the inner surfaces 216a, 216b can be the light source side. The light shielding sections 204a can be made in one piece with the rotor yoke 204 of the magnetic element, which simplifies manufacture. Because the sensor 216 on the board 207 between the plate 206 and the runner 201 is provided, there is no increase in size of the motor. The board 207 is an example of the element. The light shielding sections 204a are examples of the light shielding portion or the convex portion.

8 zeigt eine Art und Weise der Anbringung des Läuferjochs 204 einer zweiten Ausführungsform. In 8 ist ein Zustand vor dem Anbringen (Aufstecken) des Läuferjochs 204 an der Nabe 203 gezeigt. Auf der Platine 207 ist der Sensor 216 vorgesehen. An einem Endabschnitt des Läuferjochs 204 auf der Seite der Platine 207 sind die sich in Axialrichtung erstreckenden Lichtabschirmabschnitte 204a in gleichmäßigen Abständen vorgesehen. 9 zeigt eine Ansicht des Läuferjochs 204 der zweiten Ausführungsform aus einer anderen Perspektive. Im dargestellten Beispiel sind am Endabschnitt des Läuferjochs 204 insgesamt vier Lichtabschirmabschnitte 204a vorgesehen, doch ist die Anzahl der Lichtabschirmabschnitte 204a nicht darauf beschränkt, und es kann auch nur ein einzelner vorliegen. Wenn mehrere Lichtabschirmabschnitte 204a vorliegen, muss die Länge der Lichtabschirmabschnitte 204a in Umfangsrichtung nicht gleich sein, und auch die Abstände in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Lichtabschirmabschnitten 204a muss nicht gleich sein. 8th shows a way of attaching the rotor yoke 204 a second embodiment. In 8th is a state before the rotor yoke is attached (plugged on) 204 shown on hub 203. On the board 207 is the sensor 216 intended. At one end section of the rotor yoke 204 on the side of the board 207 are the light shielding portions extending in the axial direction 204a provided at regular intervals. 9 shows a view of the rotor yoke 204 the second embodiment from a different perspective. In the example shown are at the end section of the rotor yoke 204 a total of four light shielding sections 204a provided, but the number of the light shielding portions is 204a not limited to this, and there may be only a single one. When multiple light shielding sections 204a must be the length of the light shielding portions 204a not be the same in the circumferential direction, and so are the distances in the circumferential direction between adjacent light shielding sections 204a does not have to be the same.

Anstelle der Lichtabschirmabschnitte 204a kann am Endabschnitt des Läuferjochs 204 ein Rohr (Zylinder) aus einem transparenten Material vorgesehen sein, und durch Färben oder dergleichen des transparenten Rohrs können Lichtabschirmabschnitte auf Grundlage von Lichtabschirmflächen vorgesehen sein. Die Anzahl der Lichtabschirmabschnitte auf Grundlage von Lichtabschirmflächen ist beliebig, und die Länge der Lichtabschirmabschnitte in Umfangsrichtung muss nicht gleich sein, und auch die Abstände in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Lichtabschirmabschnitten müssen nicht gleich sein.Instead of the light shielding sections 204a can at the end section of the rotor yoke 204 a tube (cylinder) made of a transparent material can be provided, and by coloring or the like of the transparent tube, light-shielding portions based on light-shielding surfaces can be provided. The number of the light-shielding portions based on light-shielding surfaces is arbitrary, and the length of the light-shielding portions in the circumferential direction does not have to be the same, and the distances in the circumferential direction between adjacent light-shielding portions need not be the same.

Durch die in 6 bis 9 gezeigte Ausgestaltung laufen die Lichtabschirmabschnitte 204a aufgrund der Rotation des Läufers 201 zwischen der Lichtquelle und dem Lichtaufnahmeabschnitt des Sensors 216 hindurch, wodurch das Licht intermittierend abgeschirmt wird und vom Sensor 216 ein Signal empfangen wird, das den Rotationszustand des Läufers 201 anzeigt, und das zur Geschwindigkeitssteuerung oder dergleichen verwendete, also den Rotationszustand anzeigende Signal wird von den auf der Platine 207 vorgesehenen Schaltungen benutzt und nach Bedarf nach außen ausgegeben. So kann durch eine einfache Ausgestaltung eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit des Rotationswinkels erreicht werden. Im Vergleich zu einem Magnetsensor auf Grundlage eines herkömmlichen Hall-Elements besteht keine Beeinflussung durch die Temperatur des Magneten oder den Abstand zwischen dem Magneten und dem Sensor, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Erfassung stabil erfolgen kann. Im Vergleich zu der Situation mit einer Reflexionsfläche am Magneten und einem Lichtsender und einem Lichtempfänger findet außerdem keine Beeinflussung durch Schwingungen des Magneten statt, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Erfassung stabil erfolgen kann.The in 6th until 9 The embodiment shown run the light shielding sections 204a due to the rotation of the rotor 201 between the light source and the light receiving portion of the sensor 216 through which the light is intermittently shielded and from the sensor 216 a signal is received indicating the state of rotation of the rotor 201 and the signal used for speed control or the like, that is to say the signal indicating the state of rotation, is derived from the on the board 207 provided circuits are used and issued to the outside world as required. An improvement in the detection accuracy of the angle of rotation can thus be achieved through a simple configuration. Compared to a magnetic sensor based on a conventional Hall element, there is no influence from the temperature of the magnet or the distance between the magnet and the sensor, which has the advantage that the detection can take place stably. In comparison to the situation with a reflection surface on the magnet and a light transmitter and a light receiver, there is also no influence from vibrations of the magnet, which has the advantage that the detection can take place in a stable manner.

Um fehlerhafte Erfassungen durch Anhaften von Verunreinigungen oder dergleichen an den Lichtabschirmabschnitten 204a oder den Lichtabschirmflächen des Sensors 216 zu vermeiden, ist es wünschenswert, wenn aus dem Signal des Sensors 216 der Rotationszustand anhand eines Wechsels aus einem Zustand der Lichtabschirmung von der Lichtquelle in einen Zustand der Aufhebung der Abschirmung erfasst wird. Während nämlich der Zustand, in dem das Licht von der Lichtquelle abgeschirmt wird, auch den Fall einschließt, dass die Abschirmung nicht nur durch einen Lichtabschirmabschnitt 204a, sondern auch durch Verunreinigungen oder dergleichen erfolgt, unterliegt der Zustand der Aufhebung der Abschirmung keinen Beeinflussungen durch Verunreinigungen oder dergleichen.To erroneous detection due to the adherence of impurities or the like to the light shielding portions 204a or the light shielding surfaces of the sensor 216 To avoid it, it is desirable if from the signal of the sensor 216 the state of rotation is detected on the basis of a change from a state of the light shielding by the light source to a state of canceling the shielding. Namely, while the state in which the light is shielded from the light source also includes the case that the shield is not only by a light shielding portion 204a , but also by impurities or the like, the state of cancellation of the shielding is not subject to any influences by impurities or the like.

Dritte AusführungsformThird embodiment

10 zeigt eine perspektivische Außenansicht einer Rotationsmaschine 300 gemäß einer dritten Ausführungsform und ist ein Beispiel dafür, dass es sich bei der Rotationsmaschine 300 um ein Gebläse handelt. In 10 umfasst die Rotationsmaschine 300 als von außen sichtbare Teile eine Abdeckung 304, einen Belüftungsöffhungsrahmen 305 und ein Laufrad 303. Dabei ist das Laufrad 303 im Inneren der Abdeckung 304 vorgesehen, und die Belüftung erfolgt aus dem Inneren des Belüftungsöffnungsrahmens 305. 10 Fig. 13 is an external perspective view of a rotary machine 300 according to a third embodiment, and is an example of the rotary machine 300 being a fan. In 10 The rotary machine 300 comprises, as parts visible from the outside, a cover 304, a ventilation opening frame 305 and an impeller 303. The impeller 303 is provided inside the cover 304, and ventilation takes place from inside the ventilation opening frame 305.

11 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Elemente der Rotationsmaschine 300 der dritten Ausführungsform. In 11 umfasst die Rotationsmaschine 300 eine Platte 301, einen Motor 200, das Laufrad 303, die Abdeckung 304 und den Belüftungsöffnungsrahmen 305. Dabei ist der Motor 200 an einem Lochabschnitt 301a der plattenförmigen Platte 301 angebracht, und das Laufrad 303 ist am Läuferjoch 204 des Motors 200 angebracht. Der Belüftungsöffnungsrahmen 305 ist an der Abdeckung 304 angebracht und die Abdeckung 304 ist mit mehreren Schrauben 302 an der Platte 301 angebracht. Bei dem Motor 200 handelt es sich um einen in 6 bis 9 gezeigten Motor des Außenläufertyps. 11 Fig. 13 is an exploded perspective view of the elements of the rotary machine 300 of the third embodiment. In 11 the rotary machine 300 comprises a platen 301, a motor 200 , the impeller 303, the cover 304, and the vent frame 305. Here, the motor is 200 attached to a hole portion 301a of the plate-shaped plate 301, and the impeller 303 is on the rotor yoke 204 of the motor 200 appropriate. The vent frame 305 is attached to the cover 304, and the cover 304 is attached to the plate 301 with a plurality of screws 302. With the engine 200 is it an in 6th until 9 external rotor type motor shown.

Da der Motor 200 die Funktion aufweist, mit der, wie unter anderem in 7 gezeigt, durch die Lichtabschirmabschnitte 204a und den Sensor 216 auf einfache Weise sein Rotationszustand erfasst wird, kann der Rotationszustand des Motors 200 bei der Rotationsmaschine 300 präzise erfasst und der Belüftungszustand angemessen gesteuert werden.Because the engine 200 has the function with which, as in 7th shown by the light shielding portions 204a and the sensor 216 is easily detected its rotating state, the rotating state of the engine 200 in the rotary machine 300 can be precisely detected and the ventilation state can be appropriately controlled.

Vorstehend wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf unterschiedliche Weise abgewandelt werden, solange nicht von ihrem Wesen abgewichen wird.Embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments and various modifications can be made as long as the gist thereof is not departed from.

Wie oben beschrieben, weist der Motor der Ausführungsformen eine Welle, einen auf der Welle gelagerten Läufer, ein Element, das in Axialrichtung der Welle dem Läufer gegenüberliegt, und einen am Element vorgesehenen Sensor auf, wobei der Sensor eine Lichtquelle, die Licht in Radialrichtung abstrahlt, und einen Lichtaufnahmeabschnitt aufweist, der das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht aufnimmt, wobei an einem Endabschnitt des Läufers in Axialrichtung ein Lichtabschirmabschnitt gebildet ist und je nach Rotationszustand des Läufers das von der Lichtquelle in Richtung des Lichtaufnahmeabschnitts gerichtete Licht durch den Lichtabschirmabschnitt abgeschirmt wird. Auf diese Weise kann ein Motor bereitgestellt werden, mit dem eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit eines Rotationswinkels erreicht wird.As described above, the motor of the embodiments has a shaft, a rotor supported on the shaft, a member facing the rotor in the axial direction of the shaft, and a sensor provided on the member, the sensor being a light source that radiates light , and a light receiving portion that receives the light emitted from the light source, wherein a light shielding portion is formed at an end portion of the rotor in the axial direction and depending on the rotational state of the rotor, the light directed from the light source in the direction of the light receiving portion is shielded by the light shielding portion. In this way, a motor capable of improving the detection accuracy of a rotation angle can be provided.

Der Lichtabschirmabschnitt ist außerdem ein konvexer Abschnitt, der an einem Endabschnitt des Läufers in Axialrichtung vorspringt. Auf diese Weise kann durch eine einfache Ausgestaltung eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit des Rotationswinkels erreicht werden.The light shielding portion is also a convex portion that protrudes at one end portion of the rotor in the axial direction. In this way, an improvement in the detection accuracy of the angle of rotation can be achieved through a simple configuration.

Außerdem ist der Lichtabschirmabschnitt eine Lichtabschirmfläche, die am Endabschnitt des Läufers an einem transparenten Element gebildet ist. Auf diese Weise kann durch eine einfache Ausgestaltung eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit des Rotationswinkels erreicht werden.In addition, the light-shielding portion is a light-shielding surface which is formed on the end portion of the runner on a transparent member. In this way, an improvement in the detection accuracy of the angle of rotation can be achieved through a simple configuration.

Am Endabschnitt des Läuferjochs 105 können außerdem in Umfangsrichtung Lichtabschirmabschnitte und Lichtdetektionsabschnitte vorgesehen sein. Im oben stehenden Ausführungsbeispiel entsprechen die Lichtdetektionsabschnitte Spalten, die zwischen mehreren Lichtabschirmabschnitten in Umfangsrichtung gebildet sind.At the end of the rotor yoke 105 In addition, light shielding sections and light detecting sections can be provided in the circumferential direction. In the above embodiment, the light detecting sections correspond to gaps formed between a plurality of light shielding sections in the circumferential direction.

Die Lichtabschirmabschnitte können außerdem in Umfangsrichtung länger als die Lichtdetektionsabschnitte sein bzw. die Lichtdetektionsabschnitte können länger als die Lichtabschirmabschnitte sein. Außerdem kann in Umfangsrichtung eine Summe der Längen der mehreren Lichtabschirmabschnitte größer als eine Summe der Längen der mehreren Lichtdetektionsabschnitte sein, oder eine Summe der Längen der mehreren Lichtdetektionsabschnitte kann größer als eine Summe der Längen der mehreren Lichtabschirmabschnitte sein.The light shielding sections can also be longer in the circumferential direction than the light detection sections or the light detection sections can be longer than the light shielding sections. In addition, in the circumferential direction, a sum of the lengths of the plurality of light shielding portions may be greater than a sum of the lengths of the plurality of light detection portions, or a sum of the lengths of the plurality of light detection portions may be greater than a sum of the lengths of the plurality of light shielding portions.

Der Läufer weist zudem ein rohrförmiges magnetisches Element auf, und die Lichtabschirmabschnitte sind an dem magnetischen Element gebildet. Dadurch können die Lichtabschirmabschnitte einstückig mit dem magnetischen Element des Läufers ausgebildet sein, was die Herstellung vereinfacht.The rotor also has a tubular magnetic member, and the light shielding portions are formed on the magnetic member. This allows the light shielding portions be formed in one piece with the magnetic element of the rotor, which simplifies manufacture.

Das Läuferjoch ist nicht auf eine Ausbildung durch ein magnetisches Element beschränkt und kann auch durch ein nicht magnetisches Element wie ein Synthetikharzelement gebildet sein.The rotor yoke is not limited to being formed by a magnetic element and can also be formed by a non-magnetic element such as a synthetic resin member.

Es werden ferner die Basis und das Wellenlager bereitgestellt, das die Welle drehbar lagert, wobei die Welle über das Wellenlager an der Basis gelagert wird und das Element in Axialrichtung zwischen der Basis und dem Läufer gebildet ist. Dadurch kommt es nicht zu einer Größenzunahme des Motors.There are also provided the base and the shaft bearing that rotatably supports the shaft, wherein the shaft is supported on the base via the shaft bearing and the element is formed in the axial direction between the base and the rotor. This prevents the motor from increasing in size.

Es kann auch ein ringförmiger Sitz (Federsitz) 109, der mit dem Innenring des Wellenlagers 108 in Kontakt steht, an der Welle 104 angebracht (aufgesteckt) sein. Die Feder 110 kann zwischen dem Sitz 109 und der Endfläche des Läuferjochs 105 vorgesehen sein. Nach Bedarf kann durch Vorsehen dieser Ausgestaltungen ein Druck oder ein Vorsteuerdruck auf die Wellenlager 107, 108 ausgeübt werden und die Position des Endabschnitts der Lichtabschirmabschnitte 105a auf der Seite des Sensors 117 stabilisiert werden, wodurch die Erfassungsgenauigkeit erhöht werden kann. Die Feder 110 ist ein Beispiel für das elastische Element.It can also be an annular seat (spring seat) 109 that connects to the inner ring of the shaft bearing 108 is in contact with the shaft 104 attached (attached). The spring 110 can between the seat 109 and the end face of the rotor yoke 105 be provided. If required, a pressure or a pilot pressure can be applied to the shaft bearings by providing these configurations 107 , 108 and the position of the end portion of the light shielding portions 105a on the side of the sensor 117 can be stabilized, whereby the detection accuracy can be increased. The spring 110 is an example of the elastic element.

Ferner können die Basis, das Wellenlager, das die Welle drehbar lagert, und das elastische Element bereitgestellt werden, das zwischen dem Wellenlager und dem Läufer oder zwischen dem Wellenlager und der Basis angeordnet ist und in Axialrichtung elastisch komprimierbar ist. Auf diese Weise wird ein geeigneter Druck oder Vorsteuerdruck auf das Wellenlager ausgeübt und die Position des Endabschnitts des Lichtabschirmabschnitts auf der Seite des Sensors wird stabilisiert und die Erfassungsgenauigkeit erhöht.Further, the base, the shaft bearing that rotatably supports the shaft, and the elastic member that is disposed between the shaft bearing and the rotor or between the shaft bearing and the base and is elastically compressible in the axial direction can be provided. In this way, an appropriate pressure or pilot pressure is applied to the shaft bearing, and the position of the end portion of the light shielding portion on the sensor side is stabilized and the detection accuracy is increased.

Aus dem Signal des Sensors wird anhand eines Wechsels aus dem Zustand der Lichtabschirmung von der Lichtquelle in den Zustand der Aufhebung der Abschirmung der Rotationszustand erfasst. Dadurch können fehlerhafte Erfassungen durch Anhaften von Verunreinigungen oder dergleichen vermieden werden.The rotational state is detected from the signal from the sensor based on a change from the state of the light shielding by the light source to the state of the cancellation of the shielding. In this way, erroneous detection due to the adherence of impurities or the like can be avoided.

Ferner wird der Ständer bereitgestellt, der den Läufer umgibt, wobei die Lichtabschirmabschnitte an einem Außenumfangsabschnitt des Läufers vorgesehen sind. Dadurch ist eine Anwendung auf einen Motor des Innenläufertyps ohne Weiteres möglich.Further, the stator surrounding the runner is provided, the light shielding portions being provided on an outer peripheral portion of the runner. This makes it easy to apply to an internal rotor type motor.

Der Ständer ist außerdem auf der Innenseite des Läufers vorgesehen, wobei Lichtabschirmabschnitte am Außenumfangsabschnitt des Läufers vorgesehen sind. Dadurch ist eine Anwendung auf einen Motor des Außenläufertyps ohne Weiteres möglich.The stator is also provided on the inside of the runner, with light shielding portions being provided on the outer peripheral portion of the runner. This makes it easy to apply to an external rotor type motor.

Anstelle der sich verjüngenden Feder, die zwischen dem Endabschnitt in Axialrichtung der Nabe und dem Innenring des Wellenlagers vorgesehen ist, kann auch eine rohrförmige Feder vorgesehen sein.Instead of the tapering spring, which is provided between the end section in the axial direction of the hub and the inner ring of the shaft bearing, a tubular spring can also be provided.

Die Rotationsmaschine umfasst außerdem den Motor und das an der Welle angebrachte Laufrad. Dadurch kann der Rotationszustand des Motors der Rotationsmaschine präzise erfasst und eine geeignete Steuerung durchgeführt werden.The rotary machine also includes the motor and the impeller attached to the shaft. Thereby, the rotating state of the motor of the rotating machine can be precisely detected and appropriate control can be performed.

Die Erfindung ist nicht auf die oben stehenden Ausführungsformen beschränkt. Auch Ausgestaltungen, bei denen die oben aufgeführten Ausgestaltungselemente auf geeignete Weise kombiniert werden, fallen in den Umfang der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann auf dem Gebiet kann leicht zu weiteren Ergebnissen und Abwandlungsbeispielen gelangen. Der weiter gefasste Umfang der vorliegenden Erfindung ist daher nicht auf die oben stehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern gestattet unterschiedliche Änderungen.The invention is not limited to the above embodiments. Configurations in which the configuration elements listed above are combined in a suitable manner also fall within the scope of the present invention. A person skilled in the art can easily arrive at further results and modification examples. The broader scope of the present invention is therefore not limited to the above embodiments, but allows various changes.

Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der am 8. November 2018 eingereichten japanischen Anmeldung Nr. 2018-210451 .The present application claims the benefit of that filed on November 8, 2018 Japanese Application No. 2018-210451 .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100, 200:100, 200:: Motor;Engine;
103, 201:103, 201:: Läufer;Runner;
104, 202:104, 202:: Welle;Wave;
105, 204:105, 204:: Läuferjoch;Rotor yoke;
105a, 204a:105a, 204a:: Lichtabschirmabschnitt;Light shielding portion;
106, 205:106, 205:: Magnet;Magnet;
107, 108, 209, 210:107, 108, 209, 210:: Wellenlager;Shaft bearing;
110, 217:110, 217:: Feder;Feather;
111, 211111, 211: Ständer;Stand;
116, 207:116, 207:: Platine;Circuit board;
117, 216:117, 216:: Sensorsensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

JP 62002845 [0003]JP 62002845 [0003]
JP 2018210451 [0048]JP 2018210451 [0048]

Claims

Motor, umfassend: eine Welle, einen auf der Welle gelagerten Läufer, ein Element, das in Axialrichtung der Welle dem Läufer gegenüberliegt, und einen am Element vorgesehenen Sensor, wobei der Sensor eine Lichtquelle, die Licht in Radialrichtung abstrahlt, und einen Lichtaufnahmeabschnitt aufweist, der das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht aufnimmt, wobei an einem Endabschnitt des Läufers in Axialrichtung ein Lichtabschirmabschnitt gebildet ist und je nach Rotationszustand des Läufers das von der Lichtquelle in Richtung des Lichtaufnahmeabschnitts gerichtete Licht durch den Lichtabschirmabschnitt abgeschirmt wird.Engine comprising: a wave, a rotor mounted on the shaft, an element facing the rotor in the axial direction of the shaft, and a sensor provided on the element, wherein the sensor has a light source that emits light in the radial direction, and a light receiving portion that receives the light emitted by the light source, wherein a light shielding portion is formed at one end portion of the rotor in the axial direction, and depending on the state of rotation of the rotor, the light directed from the light source in the direction of the light receiving section is shielded by the light shielding section.

Motor nach Anspruch 1, wobei der Lichtabschirmabschnitt ein konvexer Abschnitt ist, der an einem Endabschnitt des Läufers in Axialrichtung vorspringt.Engine after Claim 1 wherein the light shielding portion is a convex portion protruding from one end portion of the rotor in the axial direction.

Motor nach Anspruch 1, wobei der Lichtabschirmabschnitt eine Lichtabschirmfläche ist, die am Endabschnitt des Läufers an einem transparenten Element gebildet ist.Engine after Claim 1 wherein the light shielding portion is a light shielding surface formed on the end portion of the runner on a transparent member.

Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Läufer ein rohrförmiges magnetisches Element aufweist, wobei der Lichtabschirmabschnitt an dem magnetischen Element gebildet ist.Engine according to one of the Claims 1 until 3 wherein the mover comprises a tubular magnetic member, the light shielding portion being formed on the magnetic member.

Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend: eine Basis und ein Wellenlager, das die Welle drehbar lagert, wobei die Welle über das Wellenlager an der Basis gelagert wird, wobei das Element in Axialrichtung zwischen der Basis und dem Läufer gebildet ist.Engine according to one of the Claims 1 until 4th comprising: a base and a shaft bearing that rotatably supports the shaft, the shaft being supported on the base via the shaft bearing, the element being formed axially between the base and the rotor.

Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend: eine Basis, ein Wellenlager, das die Welle drehbar lagert, und ein elastisches Element, das zwischen dem Wellenlager und dem Läufer oder zwischen dem Wellenlager und der Basis angeordnet ist und in Axialrichtung elastisch komprimierbar ist.Engine according to one of the Claims 1 until 5 comprising: a base, a shaft bearing that rotatably supports the shaft, and an elastic member that is disposed between the shaft bearing and the rotor or between the shaft bearing and the base and is elastically compressible in the axial direction.

Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei aus einem Signal des Sensors anhand eines Wechsels aus einem Zustand der Lichtabschirmung von der Lichtquelle in einen Zustand der Aufhebung der Abschirmung ein Rotationszustand erfasst wird.Engine according to one of the Claims 1 until 6th , wherein a state of rotation is detected from a signal of the sensor on the basis of a change from a state of the light shielding by the light source to a state of lifting the shielding.

Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend einen Ständer, der den Läufer umgibt, wobei der Lichtabschirmabschnitt an einem Außenumfangsabschnitt des Läufers vorgesehen ist.Engine according to one of the Claims 1 until 7th comprising a stator surrounding the runner, the light shielding portion being provided on an outer peripheral portion of the runner.

Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei auf der Innenseite des Läufers ein Ständer vorgesehen ist, wobei der Lichtabschirmabschnitt an einem Außenumfangsabschnitt des Läufers vorgesehen ist.Engine according to one of the Claims 1 until 7th wherein a stator is provided on the inside of the rotor, the light shielding portion being provided on an outer peripheral portion of the rotor.

Rotationsmaschine, umfassend: den Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und ein Laufrad, das an der Welle angebracht ist.A rotary machine comprising: the motor of any of Claims 1 until 9 and an impeller attached to the shaft.