[發明專利]馬達

有效

• 申請號: 201410015334.6
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN103929018A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 吉富史朗;室北幾磨;吉田康;村岡次郎;小山昌二
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及具有利用磁性來檢測軸的旋轉的旋轉檢測裝置的馬達。

背景技術

如下這樣的旋轉檢測裝置已得到應用：通常安裝于馬達，利用磁性產生與馬達的軸的旋轉對應的脈沖信號。

作為現有的旋轉檢測裝置，公知有如下裝置：其由可引起大巴克豪森跳躍（Barkhausen?jump）的至少兩個磁性元件、卷繞于各磁性元件的周圍的線圈、被配置為夾著磁性元件且磁極方向彼此相反的一對永久磁鐵構成，檢測具有由磁性材料構成的多個齒部的齒輪的旋轉（例如，參照專利文獻1）。

在該旋轉檢測裝置中，一對永久磁鐵被配設為具有比齒輪的齒部彼此的間隔小的間隔，因此，1個齒部僅與一對永久磁鐵中的任意一方相對。在該旋轉檢測裝置中，響應于各齒部反復與各永久磁鐵的接近和分離，改變施加于磁性元件的磁場，由此產生大巴克豪森跳躍，從線圈產生脈沖信號。

專利文獻1：日本特開2002-033645號公報

但是，在現有的旋轉檢測裝置中，沒有考慮齒槽扭矩的降低。此處，齒槽扭矩是指作用于磁性材料（此處為齒輪的齒部）與永久磁鐵之間的力，是由與磁性材料和永久磁鐵的相對位置（旋轉角）對應的磁引力的變化而產生扭矩脈動（變動）。此外，在此后的說明中，將由齒槽扭矩產生的軸等被檢測物的旋轉速度變動等現象稱作齒槽效應。

具體而言，在由于齒輪的旋轉而使某齒部與1個永久磁鐵接近時，該永久磁鐵的磁通的一部分朝向該齒部，進一步旋轉后，該齒部移動到與該永久磁鐵相對的位置。在該位置，齒部與永久磁鐵之間的磁阻最小，齒部（齒輪）將靜止于該位置。為了使齒部（齒輪）從該位置起旋轉，需要可抵消磁引力的扭矩（產生齒槽扭矩）。

存在這樣的問題：由于該齒槽扭矩的產生，齒輪的旋轉速度發生變動（產生齒槽效應），在齒輪的旋轉軸上傳導而成為振動和噪音的原因，并且，如靜止扭矩那樣發揮作用而增大齒輪的啟動扭矩。因此，在安裝有這樣的旋轉檢測裝置的馬達中，存在不能通過該旋轉檢測裝置高精度地檢測軸的旋轉的問題。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，目的在于提供如下馬達：在旋轉檢測裝置中，通過抑制齒槽效應，能夠高精度地檢測軸的旋轉。

為了解決上述問題，本發明的第1馬達的特征在于，該馬達具有：使軸繞軸線旋轉的馬達主體；以及檢測所述軸的旋轉的旋轉檢測裝置，所述旋轉檢測裝置具有：第1支承體和第2支承體，它們沿所述軸線方向相互分離地設置在所述軸線的周圍，任意一方隨著所述軸的旋轉而以所述軸線為旋轉軸進行旋轉；至少一對磁場形成部，它們被固定于所述第1支承體，面向所述第2支承體，沿周向相互分離地配置在所述軸線的周圍，極性互不相同，在所述第1支承體與所述第2支承體之間的區域形成磁場；至少1個磁場檢測部，其是通過將線圈卷繞于磁化方向在長度方向變化的棒狀、線狀或者長板狀的磁性元件而形成的，固定于所述第2支承體，面向所述第1支承體，被配置成以所述軸線上的點為中心而與所述至少一對磁場形成部分別重合的圓周的切線平行于所述磁性元件的長度方向，檢測由所述磁場形成部形成的磁場；第1磁性部件，其由磁性材料形成，固定于所述第2支承體，在所述磁場檢測部的長度方向一端部覆蓋面向所述第1支承體的部分；以及第2磁性部件，其由磁性材料形成，固定于所述第2支承體，在所述磁場檢測部的長度方向另一端部覆蓋面向所述第1支承體的部分，所述第1磁性部件和所述第2磁性部件在朝向所述磁場檢測部的長度方向中間部相互接近的方向上延伸，在所述磁場檢測部的長度方向中間部隔著間隙彼此相對，所述各磁場形成部在所述圓周的切線方向上的尺寸大于所述各磁場形成部的徑向的尺寸，并且大于所述第1磁性部件與所述第2磁性部件的間隙的距離。

在本發明的第1馬達具有的旋轉檢測裝置中，例如，在由于第1支承體和第2支承體中的任意一方的旋轉（以下，簡稱為“支承體的旋轉”）而使1個磁場形成部的整體與第1磁性部件相對的情況下，由該磁場形成部形成的磁通的大致全部朝向相對的第1磁性部件。這是磁穩定的狀態，施加于支承體的旋轉的扭矩是固定的。