CN110915106B - 马达以及无刷雨刮器马达 - Google Patents

Abstract

提供一种马达以及无刷雨刮器马达。马达包括：定子，具有环状的定子芯、及从定子芯的内周面朝向直径方向内侧突出的多个冲片；线圈，卷绕于冲片；轴，在定子芯的直径方向内侧绕旋转轴线旋转；转子芯，固定于轴，以旋转轴线作为直径方向中心；磁石，配置在转子芯的外周面，绕旋转轴线的圆周方向两侧的端部的直径方向的厚度小于圆周方向中间部的直径方向的厚度；以及凸极，在转子芯的外周面的在圆周方向上相邻的磁石之间，比磁石的圆周方向的端部更向直径方向外侧突出形成，且凸极的直径方向的宽度尺寸设定为电角40°以下。

Description

马达以及无刷雨刮器马达

本案基于2017年7月20日在日本提出申请的日本专利特愿2017-141167号、2017年7月20日在日本提出申请的日本专利特愿2017-141168号、2018年6月14日在日本提出申请的日本专利特愿2018-113644号、及2018年6月14日在日本提出申请的日本专利特愿2018-113645号而主张优先权，将其内容引用至本文中。

技术领域

本发明是有关于一种马达(motor)以及无刷雨刮器马达(brushless wipermotor)。

背景技术

无刷马达(以下有时简称为马达)包括：定子，具有卷绕有线圈的冲片(teeth)；以及转子，旋转自如地设于定子的直径方向内侧。对于定子，通过对线圈进行供电从而形成交链磁通(interlinkage flux)。转子具有旋转轴、外嵌固定于所述旋转轴的大致圆柱状的转子芯、及设于转子芯的永磁石。而且，形成于定子的交链磁通与设于转子芯的永磁石之间产生磁性吸力或斥力，转子持续旋转。

此处，在转子配置永磁石的方式大体上大致分为两个。其中一个有永磁石嵌埋方式(内置式永磁石(Interior Permanent Magnet，IPM))，即，在转子芯形成多个缝隙，在缝隙内配置永磁石。

另外，作为在转子配置永磁石的另一方式，有在转子芯的外周面配置永磁石的方式(表面式永磁石(Surface Permanent Magnet，SPM))(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-214081号公报

发明内容

发明所要解决的问题

此外，在将所述那样的马达用于例如汽车用的雨刮器马达时等，有时要求高旋转化与高转矩化两者。

对于SPM方式的马达而言，若实现电流供给的超前角化与广角化，则能够实现高旋转化。所谓电流供给的广角化，是使交替供给的三相的各相的电流的供给时机彼此重叠(lap)，广角化为120°以上。这样，通过使用由超前角通电与广角通电所得的弱励磁，从而能够实现马达的高旋转化。

对于此种SPM方式的马达而言，为了实现高转矩化，需要增加磁石的使用量，有可能磁石成本变高。

相对于此，IPM方式的马达的情况下，若进行电流供给的超前角化与广角化，则虽然产生磁阻转矩(reluctance torque)，但未至高旋转化。这是因为IPM方式的马达的情况下，永磁石的磁极的磁通的方向即d轴、及相对于d轴而磁性正交的q轴的电感(inductance)高。因此，即便进行电流供给的超前角化与广角化来减弱励磁，马达的转速也不易上升。

因此，本发明提供一种能够抑制成本上升并且实现高旋转化及高转矩化的马达以及无刷雨刮器马达。

解决问题的技术手段

本发明为了解决所述问题，采用以下的手段。

即，根据本发明的第一实施例，马达包括：定子，具有环状的定子芯、及从所述定子芯的内周面朝向直径方向内侧突出的多个冲片；线圈，卷绕于所述冲片；轴，在所述定子芯的直径方向内侧绕旋转轴线旋转；转子芯，固定于所述轴，以所述旋转轴线作为直径方向中心；磁石，配置在所述转子芯的外周面，绕所述旋转轴线的圆周方向两侧的端部的所述直径方向的厚度小于所述圆周方向的中间部的所述直径方向的厚度；以及凸极，在所述转子芯的所述外周面的在圆周方向上相邻的所述磁石之间，比所述磁石的圆周方向的端部更向直径方向外侧突出形成，并且所述凸极的所述直径方向外侧的端部的圆周方向的宽度尺寸设定为以电角计为40°以下，所述磁石的磁极数与所述冲片的个数之比设定为2：3。

根据此种构成，通过在转子芯的外周面配置铁氧体磁石，从而能够减小d轴方向的电感值。另外，通过使用铁氧体磁石而非稀土磁石，从而即便增大磁石的直径方向尺寸，也能够抑制伴随磁石使用量增加的成本上升。

另外，通过使铁氧体磁石的圆周方向的端部的厚度小于圆周方向的中间部的厚度，并且使凸极比铁氧体磁石更向直径方向外侧突出，从而磁通集中于凸极，因此退磁场(demagnetization field)不易作用于铁氧体磁石的端部。

另外，通过将凸极的电角设为40°以下，减小圆周方向的凸极的宽度尺寸，从而能够减小q轴方向的电感值，而能够抑制退磁场。

这样，能够实现马达的高转矩化、转矩波动(torque ripple)的抑制、齿槽效应(cogging)的抑制。另外，此种马达中，通过进行超前角通电与广角通电，从而能够实现高旋转化。

根据本发明的第二实施例，本发明的第一实施例的马达包括：定子，具有环状的定子芯、及从所述定子芯的内周面朝向直径方向内侧突出的多个冲片；线圈，卷绕于所述冲片；轴，在所述定子芯的直径方向内侧绕旋转轴线旋转；转子芯，固定于所述轴，以所述旋转轴线作为直径方向中心；磁石，配置在所述转子芯的外周面，绕所述旋转轴线的圆周方向两侧的端部的所述直径方向的厚度小于所述圆周方向的中间部的所述直径方向的厚度；以及凸极，在所述转子芯的所述外周面的在圆周方向上相邻的所述磁石之间，比所述磁石的圆周方向的端部更向直径方向外侧突出形成。在所述凸极的所述圆周方向两侧与所述磁石的所述圆周方向的端部相向的凸极侧相向面、及在所述磁石的与所述凸极侧相向面相向的磁石侧相向面，且各自且避开与所述凸极的所述直径方向外侧的端部对应的部位处，设有使所述凸极与所述磁石嵌合的凹凸嵌合部。

根据此种构成，通过在转子芯的外周面配置粘结磁石(bonded magnet)，从而能够减小d轴方向的电感值。另外，在凸极的圆周方向两侧面、及与所述圆周方向两侧面相向的粘结磁石的相向面各自且避开与凸极的直径方向外侧的端部对应的部位的位置，使凸极与磁石凹凸嵌合。因此，防止下述情况，即：由于转子的旋转而离心力作用于磁石，此磁石从转子芯飞散。进而，与例如在凸极的直径方向外侧的端面设置凸部，通过此凸部来防止磁石的飞散时相比较，能够减少磁石端部(与凸部的包裹(wrap)部位)的漏磁通。

另外，能够将凸极在转子外周面所占的比例抑制得尽可能小。其结果，能够减小齿槽转矩(cogging torque)。

进而，通过使用粘结磁石，从而凹凸嵌合部的成形变得容易。另外，除此以外，在粘结磁石除了磁性体以外还混合有树脂。因此，即便增大磁石的直径方向尺寸，与使相同的磁性体烧结而成的磁石相比较也能够抑制伴随磁石使用量增加的质量的增加。

另外，通过使凸极比磁石的圆周方向的端部更向直径方向外侧突出，从而能够使磁石的磁通集中于凸极。因此，能够使退磁场不易作用于磁石的端部。

根据本发明的第三实施例，本发明的第二实施例的马达优选仅在所述凸极、及所述磁石的避开所述旋转轴线方向的中央部的所述旋转轴线方向的两端部，分别设有所述凹凸嵌合部。

根据此种构成，能够防止磁石从转子芯飞散，并且将磁通容易通过的旋转轴线方向的内侧的磁石的体积设定得大。因此，能够尽可能地增加磁石的有效磁通。能够将在凸极或永磁石形成复杂的凹凸嵌合部的部位设定为最低限度。

根据本发明的第四实施例，在本发明的第一实施例至第三实施例中任一项的马达中，优选仅在所述凸极、及所述磁石的避开所述旋转轴线方向的中央部的所述旋转轴线方向的两端部，分别设有所述凹凸嵌合部。

这样，若为凸极的直径方向内侧的根部的宽度尺寸大且直径方向外侧的前端部的宽度尺寸小的梯形状，则配置在圆周方向上相邻的凸极彼此之间的、铁氧体磁石的圆周方向两侧的端部变薄。其结果，容易产生退磁。另外，若为凸极的根部的宽度尺寸小且前端部的宽度尺寸大的梯形状，则磁通密度在凸极容易饱和。相对于此，通过对凸极将圆周方向两侧的相向面形成为相互平行，从而也不易产生退磁。另外，也能够抑制磁通密度的饱和。

根据本发明的第五实施例，在本发明的第一实施例或第四实施例的马达中，所述凸极的所述直径方向外侧的端部的圆周方向的宽度尺寸也可设定为电角θ为20°以上。

这样，通过将凸极的直径方向的宽度尺寸确保为电角20°以上，从而磁通集中于凸极。因此，能够可靠地获得退磁场不易作用于铁氧体磁石的端部的效果。另外，通过将凸极的电角θ设为20°以上且40°以下，从而能够获得高的磁阻转矩。

根据本发明的第六实施例，本发明的第一实施例至第五实施例中任一项的马达也可在所述凸极的所述直径方向外侧的端面沿着所述旋转轴线方向形成一个槽部，所述槽部以圆周方向的槽宽随着朝向直径方向内侧而逐渐变窄的方式形成。

根据此种构成，通过槽部位于凸极的直径方向外侧的端面，从而能够在以凸极的直径方向外侧的整个端面进行观看时，使所述端面与冲片的间隔不均匀。其结果，能够抑制在转子的旋转中冲片所产生的磁通密度在凸极经过冲片间的前后急剧上升。因此，能够减少转子的急剧的转矩变动，而能够使转矩波动降低。

根据本发明的第八实施例，在本发明的第一实施例至第七实施例中任一项的马达中，也可使所述磁石的磁化取向为平行取向。

根据此种构成，能够抑制马达的齿槽效应，并且获得高的磁通密度。

根据本发明的第九实施例，无刷雨刮器马达包括本发明的第一实施例至第八实施例中任一项的马达。

根据此种构成，通过使用铁氧体磁石，从而能够抑制成本上升，并且实现无刷雨刮器马达的高旋转化、高转矩化、转矩波动的抑制、齿槽效应的抑制。

发明的效果

根据本发明，可抑制成本上升，并且实现高旋转化及高转矩化。

附图说明

图1为本发明第一实施方式的雨刮器马达的立体图。

图2为本发明第一实施方式的雨刮器马达的、沿着图1的A-A线的截面图。

图3为从轴方向观看本发明第一实施方式的定子及转子的平面图。

图4为将图3的转子放大的图。

图5为表示本发明第一实施方式的转子的q轴、d轴的电感的图表。

图6为表示对本发明第一实施方式的转子进行超前角通电与广角通电时的、转矩与转速的关系的图表。

图7为表示使本发明第一实施方式的凸极的宽度尺寸不同时转子所产生的转矩的图表。

图8为表示使本发明第一实施方式的凸极的宽度尺寸不同时转子所产生的波动率的图表。

图9为表示使本发明第一实施方式的凸极的宽度尺寸不同时转子所产生的齿槽效应的图表。

图10为表示本发明第一实施方式的转子的磁石的圆周方向的端部的磁通密度的图表。

图11为表示使本发明第一实施方式的凸极比磁石的圆周方向的端部更向直径方向外侧突出时的、凸极周围的磁通方向的图。

图12为表示未使本发明第一实施方式的凸极比磁石的圆周方向的端部更向直径方向外侧突出时的、凸极周围的磁通方向的图。

图13为表示将本发明第一实施方式的磁石的取向设为平行取向、径向取向时的转子所产生的齿槽效应的图表。

图14为表示将本发明第一实施方式的磁石的取向设为平行取向、径向取向时的转子所产生的有效磁通的图表。

图15为表示本发明第一实施方式的转子的磁石的圆周方向的端部的磁通密度的图表。

图16为表示将本发明第一实施方式的磁石的取向设为平行取向时与设为径向取向时的、磁通密度的最小值的图表。

图17为从轴方向观看本发明第一实施方式的变形例的定子及转子的平面图。

图18为表示向本发明第一实施方式的变形例的凸极的、磁通的流动的说明图。

图19为从轴方向观看本发明第二实施方式的定子及转子的平面图。

图20为将图19的转子放大的图。

图21为表示本发明第二实施方式的磁石的磁通的流动的说明图。

图22为将本发明第一实施方式的变形例的磁石、与第二实施方式的磁石的齿槽效应的差异进行比较的图表。

图23为将本发明第一实施方式的变形例的磁石、与第二实施方式的磁石的有效磁通的差异进行比较的图表。

图24为从轴方向观看本发明第二实施方式的第一变形例的定子及转子的平面图。

图25为从轴方向观看本发明第二实施方式的第二变形例的定子及转子的平面图。

图26为从轴方向观看本发明第二实施方式的第三变形例的定子及转子的平面图。

图27为本发明第二实施方式的第四变形例的转子芯的立体图。

图28为从轴方向观看本发明第三实施方式的定子及转子的平面图。

图29为将图28的转子放大的图。

图30A为表示本发明第三实施方式的磁通密度的变化的图表，且表示凸极的端部即将跨越在圆周方向上邻接的冲片间之前。

图30B为表示本发明第三实施方式的磁通密度的变化的图表，且表示凸极的端部跨越在圆周方向上邻接的冲片间之后。

图31为表示本发明第一实施方式与第三实施方式的转矩的变化的图表。

图32A表示其他凸极的形状的一例，且为转子的局部放大图。

图32B表示其他凸极的形状的一例，且为表示转矩的变化的图表。

图33A表示其他凸极的形状的一例，且为转子的局部放大图。

图33B表示其他凸极的形状的一例，且为表示转矩的变化的图表。

图34A表示其他凸极的形状的一例，且为转子的局部放大图。

图34B表示其他凸极的形状的一例，且为表示转矩的变化的图表。

图35A表示其他凸极的形状的一例，且为转子的局部放大图。

图35B表示其他凸极的形状的一例，且为表示转矩的变化的图表。

图36为本发明第四实施方式的雨刮器马达的立体图。

图37为本发明第四实施方式的雨刮器马达的、沿着图1的A-A线的截面图。

图38为从轴方向观看本发明第四实施方式的定子及转子的平面图。

图39为将本发明第四实施方式的转子放大的图。

图40为将本发明的第四实施方式的磁石放大的图。

图41为表示本发明第四实施方式的转子的q轴、d轴的电感的图表。

图42为表示对本发明第四实施方式的转子进行超前角通电与广角通电时的、转矩与转速的关系的图表。

图43为表示使本发明第四实施方式的凸极的宽度尺寸不同时转子所产生的转矩的图表。

图44为表示使本发明第四实施方式的凸极的宽度尺寸不同时转子所产生的波动率的图表。

图45为表示使本发明第四实施方式的凸极的宽度尺寸不同时转子所产生的齿槽效应的图表。

图46为表示本发明第四实施方式的转子的磁石的圆周方向的端部的磁通密度的图表。

图47为表示使本发明第四实施方式的凸极比磁石的圆周方向的端部更向直径方向外侧突出时的、凸极周围的磁通方向的图。

图48为表示未使本发明第四实施方式的凸极比磁石的圆周方向的端部更向直径方向外侧突出时的、凸极周围的磁通方向的图。

图49为表示将本发明第四实施方式的磁石的取向设为平行取向、径向取向时的转子所产生的齿槽效应的图表。

图50为表示将本发明第四实施方式的磁石的取向设为平行取向、径向取向时的转子所产生的有效磁通的图表。

图51为表示本发明第四实施方式的转子的磁石的圆周方向的端部的磁通密度的图表。

图52为表示将本发明第四实施方式的磁石的取向设为平行取向时与设为径向取向时的、磁通密度的最小值的图表。

图53为表示使本发明第四实施方式的磁石的外周面的曲率半径变化时的、感应电压所含的谐波的含有率的图表。

图54为表示将本发明第四实施方式的磁石的取向设为平行取向、径向取向时的感应电压所含的谐波的含有率的图表。

图55为表示本发明第四实施方式的、未重叠五次谐波的三相驱动电流的波形的图。

图56为表示本发明第四实施方式的、施加未重叠五次谐波的三相驱动电流时的转矩波形的图。

图57为表示本发明第四实施方式的、重叠有五次谐波的三相驱动电流的波形的图。

图58为表示本发明第四实施方式的、施加重叠有五次谐波的三相驱动电流时的转矩波形的图。

图59为本发明第四实施方式的对图56及图58的转矩波形进行FFT分析，并将各次的产生转矩进行比较的图表。

图60为表示本发明第四实施方式的、本发明的实施方式的变形例的磁石的形状的图。

图61为表示本发明第四实施方式的使形成磁石的平面部的范围(电角)变化时的、感应电压所含的谐波的含有率的图表。

符号的说明

1：雨刮器马达(无刷雨刮器马达)

2：马达部(马达)

8：定子

9、209、309：转子

20：定子芯

21：芯部

22：冲片

24：线圈

31：轴

32、232、332：转子芯

32b：外周面

33、233：磁石

33a：外周面

33c：圆周方向中间部(圆周方向的中间部)

33k：角部

33s：端部

35、235、335：凸极

35s、235s：相向面(凸极侧相向面)

233u：相向面(磁石侧相向面)

290：凹凸嵌合部

291：凸部(凹凸嵌合部)

292：凹部(凹凸嵌合部)

391：槽部

391a：底部

L1：直线

具体实施方式

接着，参照附图对本发明实施方式的马达以及无刷雨刮器马达进行说明。

(第一实施方式)

(雨刮器马达)

图1为雨刮器马达1的立体图。图2为沿着图1的A-A线的截面图。

如图1、图2所示，雨刮器马达(无刷雨刮器马达)1成为例如搭载于车辆的雨刮器的驱动源。雨刮器马达1包括马达部(马达)2、将马达部2的旋转减速并输出的减速部3、及进行马达部2的驱动控制的控制器部4。

此外，以下的说明中，在简称为轴方向的情况下是指马达部2的轴31的旋转轴线方向，在简称为圆周方向的情况下是指轴31的圆周方向，在简称为直径方向的情况下是指轴31的直径方向。

(马达部)

马达部2包括马达箱5、收纳在马达箱5内的大致圆筒状的定子8、及设于定子8的直径方向内侧且相对于定子8而可旋转地设置的转子9。马达部2为在对定子8供给电力时无需刷的、所谓无刷马达。

(马达箱)

马达箱5例如由铝铸件(aluminum die-cast)等散热性优异的材料形成。马达箱5包含构成为可在轴方向上分割的第一马达箱6与第二马达箱7。第一马达箱6及第二马达箱7分别形成为有底筒状。

第一马达箱6以底部10与减速部3的齿轮箱40接合的方式与所述齿轮箱40一体成形。在底部10的直径方向大致中央，形成有可穿插转子9的轴31的贯通孔10a。

另外，在第一马达箱6的开口部6a，形成有朝向直径方向外侧伸出的外凸缘部16。在第二马达箱7的开口部7a，形成有朝向直径方向外侧伸出的外凸缘部17。将这些外凸缘部16、外凸缘部17彼此对接而形成具有内部空间的马达箱5。而且，在马达箱5的内部空间，以内嵌于第一马达箱6及第二马达箱7的方式配置有定子8。

(定子)

图3为从轴方向观看定子8及转子9的平面图。

如图2、图3所示，定子8具有定子芯20，此定子芯20是芯部21与多个(例如，本第一实施方式中为六个)冲片(teeth)22一体成形而成，所述芯部21沿着直径方向的截面形状成为大致圆形的筒状，所述多个(例如，本第一实施方式中为六个)冲片22从芯部21朝向直径方向内侧突出。

定子芯20是通过将多个金属板在轴方向上层叠而形成。此外，定子芯20不限于将多个金属板在轴方向上层叠而形成的情况，例如也可通过将软磁性粉进行加压成形而形成。

冲片22是冲片本体101与凸边部102一体成形而成，所述冲片本体101从芯部21的内周面沿着直径方向突出，所述凸边部102从冲片本体101的直径方向内侧端沿着圆周方向延伸。凸边部102以从冲片本体101向圆周方向两侧延伸的方式形成。而且，在圆周方向相邻的凸边部102之间形成有狭槽19。

另外，芯部21的内周面及冲片22由树脂制的绝缘体23覆盖。线圈24从所述绝缘体23上卷绕在各冲片22。各线圈24通过自控制器部4的供电而生成用于使转子9旋转的磁场。

(转子)

转子9在定子8的直径方向内侧隔着微小间隙而旋转自如地设置。转子9包括与构成减速部3的蜗杆轴44(参照图2)一体成形的轴31、外嵌固定于轴31且以此轴31作为轴心C1的大致圆柱状的转子芯32、以及设于转子芯32的外周面的四个磁石33。这样，在马达部2中，磁石33的磁极数与狭槽19(冲片22)的个数之比为4：6。

转子芯32是通过将多个金属板在轴方向上层叠而形成。此外，转子芯32不限于将多个金属板在轴方向上层叠而形成的情况，例如也可通过将软磁性粉加压成形从而形成。

另外，在转子芯32的直径方向大致中央，形成有在轴方向上贯通的贯通孔32a。在所述贯通孔32a压入轴31。此外，也可对贯通孔32a插入轴31，并使用粘接剂等将转子芯32外嵌固定于轴31。

进而，在转子芯32的外周面32b，在圆周方向上等间隔地设有四个凸极35。凸极35以向直径方向外侧突出且在转子芯32的整个轴方向延伸的方式形成。另外，在凸极35的直径方向外侧且圆周方向两侧的角部，形成有圆倒角部35a。

如此而形成的转子芯32的外周面32b中，在圆周方向上相邻的两个凸极35之间分别构成为磁石收纳部36。在这些磁石收纳部36分别配置有磁石33，例如利用粘接剂等而固定于转子芯32。

图4为将图3的转子9放大的图。

如图3、图4所示，磁石33以绕轴31的轴心C1的圆周方向两侧的端部33s的直径方向的厚度小于圆周方向中间部33c的直径方向的厚度的方式形成。即，如图3所详示，磁石33的直径方向外侧的外周面33a的曲率半径R1设定得小于磁石33的直径方向内侧的内周面33b的曲率半径R2。因此，磁石33的直径方向外侧的外周面33a与冲片22的内周面之间的微小间隙在磁石33的圆周方向中央最小，随着从所述圆周方向中央在圆周方向上远离而逐渐变大。

另外，磁石33为铁氧体磁石。进而，磁石33以磁化(磁场)的取向沿着厚度方向成为平行取向的方式经磁化。而且，磁石33配置成磁极在圆周方向上互不相同。另外，转子芯32的凸极35位于在圆周方向上相邻的磁石33之间、也就是磁极的边界(极边界)。

关于凸极35，直径方向外侧的端部35t的圆周方向的宽度尺寸设定为以电角θ计为20°以上且40°以下。

此外，所谓凸极35的直径方向外侧的端部35t的圆周方向的宽度尺寸，是指在凸极35未形成有圆倒角部35a时的圆周方向的两角部35b间的宽度尺寸。以下的说明中，将凸极35的直径方向外侧的端部35t的圆周方向的宽度尺寸简称为凸极35的直径方向的宽度尺寸来进行说明。

进而，对于凸极35优选将在圆周方向两侧与磁石33的圆周方向的端部33s相向的相向面35s形成为相互平行。

另外，通过如所述那样形成磁石33，从而虽然所述磁石33的最大外径与凸极35的最大外径为相同尺寸，但凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出。

(减速部)

回到图1、图2，减速部3包括安装着马达箱5的齿轮箱40、及收纳在齿轮箱40内的蜗杆减速机构41。齿轮箱40例如由铝铸件等散热性优异的材料形成。齿轮箱40形成为在一个面具有开口部40a的箱状。齿轮箱40具有在内部收容蜗杆减速机构41的齿轮收容部42。另外，在齿轮箱40的侧壁40b，在一体成形有第一马达箱6的部位，形成有将所述第一马达箱6的贯通孔10a与齿轮收容部42连通的开口部43。

进而，在齿轮箱40的侧壁40b，一体成形有三个固定托架54a、54b、54c。这些固定托架54a、固定托架54b、固定托架54c将雨刮器马达1固定于未图示的车体等。三个固定托架54a、54b、54c以避开马达部2的方式在圆周方向上大致等间隔地配置。在各固定托架54a、固定托架54b、固定托架54c，分别安装着防振橡胶55。防振橡胶55防止驱动雨刮器马达1时的振动传递至未图示的车体。

另外，在齿轮箱40的底壁40c，突设有大致圆筒状的轴承支柱49。轴承支柱49用于旋转自如地支撑蜗杆减速机构41的输出轴48，且在内周面设有未图示的滑动轴承。进而，在轴承支柱49的前端内周缘安装着未图示的O型环。由此，防止尘埃或水从外部经由轴承支柱49渗入内部。另外，在轴承支柱49的外周面设有多个肋52。由此来确保轴承支柱49的刚性。

收容在齿轮收容部42的蜗杆减速机构41包含蜗杆轴44、及与蜗杆轴44啮合的蜗轮45。蜗杆轴44与马达部2的轴31配置在同轴上。而且，蜗杆轴44的两端由设于齿轮箱40的轴承46、轴承47旋转自如地支撑。蜗杆轴44的马达部2侧的端部经由轴承46而突出至齿轮箱40的开口部43为止。所述突出的蜗杆轴44的端部与马达部2的轴31的端部接合。由此，蜗杆轴44与轴31一体化。此外，蜗杆轴44与轴31也可通过由一个母材来成形蜗杆轴部分与旋转轴部分从而形成为一体。

对于与蜗杆轴44啮合的蜗轮45，在此蜗轮45的直径方向中央设有输出轴48。输出轴48与蜗轮45的旋转轴方向配置在同轴上。而且，经由齿轮箱40的轴承支柱49而突出至齿轮箱40的外部。在输出轴48的突出的前端，形成有可与未图示的电气组件连接的花键48a。

另外，在蜗轮45的直径方向中央，在与输出轴48突出的一侧相反的一侧，设有未图示的传感器磁铁。所述传感器磁铁构成检测蜗轮45的旋转位置的旋转位置检测部60的其中一者。构成所述旋转位置检测部60的另一者的磁检测元件61设于控制器部4，此控制器部4在蜗轮45的传感器磁铁侧(齿轮箱40的开口部40a侧)与蜗轮45相向配置。

(控制器部)

进行马达部2的驱动控制的控制器部4具有安装有磁检测元件61的控制器基板62、及以堵塞齿轮箱40的开口部40a的方式设置的盖63。而且，控制器基板62与蜗轮45的传感器磁铁侧(齿轮箱40的开口部40a侧)相向配置。

控制器基板62是在所谓环氧基板形成有多个导电性的图案(未图示)而成。在控制器基板62，连接着从马达部2的定子芯20引出的线圈24的端末部。另外，在控制器基板62，电连接着设于盖63的连接器11的未图示的端子。另外，在控制器基板62，除了磁检测元件61以外，还安装着包含对供给至线圈24的电流进行控制的场效晶体管(Field EffectTransistor，FET)等开关元件的功率模块(未图示)。进而，在控制器基板62安装着进行对所述控制器基板62施加的电压的平滑化的电容器(未图示)等。

覆盖这样构成的控制器基板62的盖63由树脂形成。另外，盖63以稍许向外侧鼓出的方式形成。而且，盖63的内表面侧被设为收容控制器基板62等的控制器收容部56。

另外，在盖63的外周部一体成形有连接器11。此连接器11形成为可与从未图示的外部电源延伸的连接器嵌合连接。而且，在连接器11的未图示的端子电连接着控制器基板62。由此，将外部电源的电力供给至控制器基板62。

进而，在盖63的开口缘，突出形成有与齿轮箱40的侧壁40b的端部嵌合的嵌合部81。嵌合部81包含沿着盖63的开口缘的两个壁81a、81b。而且，在这些两个壁81a、81b之间，插入(嵌合)有齿轮箱40的侧壁40b的端部。由此，在齿轮箱40与盖63之间形成有迷宫部83。利用此迷宫部83来防止尘埃或水从齿轮箱40与盖63之间渗入。此外，齿轮箱40与盖63的固定是通过将未图示的螺栓紧固而进行。

(雨刮器马达的动作)

接着，对雨刮器马达1的动作进行说明。

雨刮器马达1经由连接器11供给至控制器基板62的电力经由未图示的功率模块而被选择性地供给至马达部2的各线圈24。此处，控制器基板62对线圈24进行超前角通电、与电角θ为121°至180°的广角通电。另外，控制器基板62将五次谐波重叠于线圈24的驱动电压。

于是，在定子8(冲片22)形成规定的交链磁通，在所述交链磁通与由转子9的磁石33所形成的有效磁通之间产生磁性吸力或斥力。由此，转子9持续旋转。

若转子9旋转，则与轴31一体化的蜗杆轴44旋转，进而与蜗杆轴44啮合的蜗轮45旋转。而且，连结于蜗轮45的输出轴48旋转，所期望的电气组件驱动。

另外，由安装于控制器基板62的磁检测元件61所检测的蜗轮45的旋转位置检测结果作以信号的形式而输出至未图示的外部设备。未图示的外部设备基于蜗轮45的旋转位置检测信号来控制未图示的功率模块的开关元件等的切换时机，进行马达部2的驱动控制。此外，功率模块的驱动信号的输出或马达部2的驱动控制也可由控制器部4进行。

(转子的作用、效果)

接下来，基于图5～图16对转子9的作用、效果进行说明。

马达部2为在转子芯32的外周面32b配置有磁石33的所谓SPM(Surface PermanentMagnet)马达。因此，能够减小d轴方向的电感值。此处，转子9中，为了进一步减小d轴方向的电感值，需要增大磁石33的直径方向尺寸。本第一实施方式中，磁石33包含铁氧体磁石。因此，即便增大磁石33的直径方向尺寸而增加磁石使用量，也能够与稀土磁石相比较而大幅度地抑制成本上升。

此处，关于设于转子芯32的外周面32b的四个凸极35，将圆周方向的宽度尺寸设定为以电角θ计为20°以上且40°以下。这样，通过将圆周方向的凸极35的宽度尺寸设定为以电角θ计为40°以下，从而能够减小q轴方向的电感值。由此，能够抑制退磁场，并且获得高的磁阻转矩。以下，更具体地进行说明。

图5为表示转子9的q轴的电感Lq、d轴的电感Ld[mH]的图表。图5将本第一实施方式的转子9、与现有结构的转子进行比较。此外，所谓此处所提及的现有结构，是在转子芯形成有多个的缝隙内配置有永磁石的所谓IPM(Interior Permanent Magnet)马达的转子的结构。

如图5所示，能够确认，与现有结构相比较，本第一实施方式的转子9的q轴、d轴均电感值变小。

图6为表示将纵轴设为转子9的转速[rpm]且将横轴设为转子9的转矩[N·m]时的、转子9的转速的变化的图表。更具体而言，图6为表示对转子9进行超前角通电与广角通电时的、转矩[N·m]与转速[rpm]的关系的图表。图6将本第一实施方式的转子9、与现有的IPM结构的转子进行比较。

如图6所示，能够确认，与现有结构相比较，本第一实施方式的转子9产生更高的转矩、转速。

图7为表示将纵轴设为转子9的转矩[N·m]且将横轴设为设于转子芯32的凸极35的凸极宽度[mm]时的、转子9的转矩的变化的图表。更具体而言，图7为表示使凸极35的圆周方向的宽度尺寸(电角θ)不同时，本第一实施方式的转子9所产生的转矩的图表。

图8为表示将纵轴设为转子9的波动率[％]且将横轴设为转子芯32的凸极35的凸极宽度[mm]时的、转子9的波动率的变化的图表。更具体而言，图8为表示使凸极35的宽度尺寸不同时，本第一实施方式的转子9所产生的波动率的图表。

图9为表示将纵轴设为转子9的齿槽效应[mN·m]且将横轴设为转子芯32的凸极35的凸极宽度[mm]时的、转子9的齿槽效应的变化的图表。更具体而言，图9为表示使凸极35的宽度尺寸不同时，本第一实施方式的转子9所产生的齿槽效应的图表。

如图7～图9所示，能够确认，本第一实施方式的转子9在凸极35的圆周方向的宽度尺寸为3mm(电角θ＝20°)～5mm(电角θ＝40°)时，获得高的磁阻转矩。另外能够确认，所述时能够抑制波动率及齿槽效应。

另外，通过使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出，从而磁通集中于凸极35。这样，退磁场不易作用于磁石33的端部33s。以下，更具体地进行说明。

图10为表示将纵轴设为转子9的磁石33的圆周方向的端部33s的磁通密度[T]且将横轴设为转子9的旋转角[deg]时的、磁石33的圆周方向的端部33s的磁通密度的变化的图表。更具体而言，图10为表示转子9的磁石33的圆周方向的端部33s的磁通密度[T]的图表。图10将使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时(图10中，符号E)、与未使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时(图10中，符号C)进行比较。

如图10所示，能够确认，与未使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时相比较，当使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时，磁通密度高，不易退磁。

图11、图12为表示凸极35的周围的磁通方向的图。图11、图12将使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时(图11)、与未使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时(图12)进行比较。

能够确认，与如所述图12所示那样未使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时相比较，当如图11所示那样使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时，抑制磁通集中于磁石33的端部33s，而磁通集中于凸极35。

另外，对于凸极35，将在圆周方向两侧与磁石33的圆周方向的端部33s相向的相向面35s形成为相互平行。此处，若为凸极35的直径方向内侧的根部的宽度尺寸大且直径方向外侧的前端部的宽度尺寸小的梯形状，则配置在圆周方向上相邻的凸极35彼此之间的、磁石33的圆周方向两侧的端部33s变薄。其结果，容易产生磁石33的退磁。另外，若为凸极35的根部的宽度尺寸小且前端部的宽度尺寸大的梯形状，则磁通密度在凸极35容易饱和。相对于此，通过对凸极35将圆周方向两侧的相向面35s形成为相互平行，从而也不易产生退磁，也能够抑制磁通密度的饱和。

另外，使磁石33的磁化取向为平行取向。由此，能够抑制齿槽效应，并且获得高的磁通密度。

图13为表示将磁石33的磁化取向设为平行取向、径向取向时的本第一实施方式的转子9所产生的齿槽效应[mN·m]的图表。图14表示将磁石33的磁化取向设为平行取向、径向取向时的本第一实施方式的转子9所产生的有效磁通[μWb]的图表。

如图13、图14所示，能够确认，通过将磁石33的磁化取向设为平行取向，从而抑制齿槽效应，并且有效磁通提高。

图15为表示将纵轴设为转子9的磁石33的圆周方向的端部33s的磁通密度[T]且将横轴设为转子9的旋转角[deg]时的、磁石33的圆周方向的端部33s的磁通密度的变化的图表。更具体而言，图15为表示转子9的磁石33的圆周方向的端部33s的磁通密度[T]的图表。图15在使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时(图15中，符号E)、与未使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时(图15中，符号C)各自，对将磁石33的磁化取向设为平行取向时与设为径向取向时进行比较。

图16在使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时(图16中，符号E)、与未使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出时(图16中，符号C)各自，对将磁石33的磁化取向设为平行取向时与设为径向取向时的磁通密度的最小值(MIN)进行比较。

如图15、图16所示，通过使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出，并且将磁石33的磁化取向设为平行取向，从而能够有效地抑制退磁场。

这样，所述第一实施方式的马达部2及雨刮器马达1包括：定子8，具有环状的定子芯20、及从定子芯20的内周面朝向直径方向内侧突出的多个冲片22；以及线圈24，卷绕于冲片22。另外，马达部2及雨刮器马达1包括：轴31，在定子芯20的直径方向内侧绕旋转轴线旋转；转子芯32，固定于轴31，以旋转轴线作为直径方向中心；以及磁石33。磁石33配置在转子芯32的外周面32b，绕旋转轴线的圆周方向两侧的端部33s的直径方向的厚度小于圆周方向中间部的直径方向的厚度。另外，马达部2及雨刮器马达1包括凸极35，此凸极35在转子芯32的外周面32b的在圆周方向上相邻的磁石33之间，比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出形成。凸极35的直径方向的宽度尺寸设定为电角θ为40°以下。磁石33的磁极数与冲片22的个数之比为2：3。

根据此种构成，通过在转子芯32的外周面32b配置磁石33，从而能够减小d轴方向的电感值。另外，通过使用磁石33而非稀土磁石，从而即便增大磁石33的直径方向尺寸，也能够抑制伴随磁石使用量增加的成本上升。

另外，通过使凸极35比磁石33的圆周方向的端部33s更向直径方向外侧突出，从而磁通集中于凸极35，因此退磁场不易作用于磁石33的端部33s。

另外，通过将凸极35的电角θ设定为40°以下，减小圆周方向的凸极35的宽度尺寸，从而能够减小q轴方向的电感值。其结果，能够抑制转子芯32的退磁场。

进而，使磁石33的圆周方向两侧的端部33s的直径方向的厚度小于圆周方向中间部33c的厚度。由此，能够抑制磁通集中于磁石33的端部33s，而使磁通集中于凸极35。由此，退磁场也不易作用于磁石33的端部33s。

这样，能够实现马达部2的高转矩化、转矩波动的抑制、齿槽效应的抑制。另外，此种马达部2中，通过进行超前角通电与广角通电，从而能够实现高旋转化。因此，可抑制成本上升，并且实现高旋转化及高转矩化。

另外，马达部2中，对于凸极35，将在圆周方向两侧与磁石33的圆周方向的端部33s相向的相向面35s形成为相互平行。

根据此种构成，不易产生退磁，能够抑制磁通密度的饱和。

另外，关于马达部2，凸极35的直径方向的宽度尺寸的电角θ为20°以上。

根据此种构成，将凸极35的电角θ设为20°以上，而能够确保直径方向的宽度尺寸为一定以上。因此，能够可靠地获得下述效果，即：磁通集中于凸极35，由此退磁场不易作用于磁石33的端部33s等。另外，通过将凸极35的电角θ设定为20°以上且40°以下，从而能够获得高的磁阻转矩。

进而，关于马达部2，使磁石33的磁化方向为平行取向，因而能够抑制马达部2的齿槽效应，并且获得高的磁通密度。

(第一实施方式的变形例)

接下来，基于图17、图18对第一实施方式的变形例进行说明。

图17为从轴方向观看第一实施方式的变形例的定子8及转子9的平面图。图17对应于上文所述的第一实施方式的图3。

如图17、图18所示，本变形例中，在凸极35的直径方向外侧的端部35t，形成有在圆周方向上延伸的凸部91。此方面为与未形成有凸部91的上文所述的第一实施方式的凸极35不同的方面。

更详细而言，凸极35的凸部91以从直径方向外侧覆盖在磁石33的端部33s的方式从凸极35的端部35t沿圆周方向突出。由此，限制磁石33相对于凸极35的直径方向上的移动。因此，防止下述情况，即：由在转子9的旋转时作用于磁石33的离心力导致所述磁石33从转子芯32飞散。

图18为表示向第一实施方式的变形例的凸极35的、磁通的流动的说明图。

此外，如图18的箭头所示，若利用凸极35的凸部91来覆盖磁石33的端部33s，则有可能所述磁石33的端部33s的磁通通过凸部91而泄漏至凸极35。此种情况下，磁石33的朝向冲片22的有效磁通减少。进而，可能由于凸极35在转子9的外周面所占的比例变大而导致齿槽效应变大。因此，下文将述的第二实施方式有效。

(第二实施方式)

接下来，基于图19～图21对本发明的第二实施方式进行说明。此外，对与第一实施方式相同的实施例附注相同符号来进行说明(关于以下的实施方式及变形例也相同)。

图19为从轴方向观看本发明第二实施方式的定子8及转子209的平面图。图19对应于上文所述的第一实施方式的图3。

如图19所示，第一实施方式与第二实施方式的不同点在于以下方面，即：第一实施方式的磁石33为铁氧体磁石，相对于此，第二实施方式的磁石233为粘结磁石。粘结磁石例如可举出钕粘结磁石等。

另外，第二实施方式中，在凸极235及磁石233分别设有凹凸嵌合部290。此方面为与上文所述的第一实施方式不同的方面。以下对凹凸嵌合部290进行详述。

图20为将图19的转子209放大的图。

如图20所示，在凸极235，在与磁石233的圆周方向的端部233s相向的两个相向面235s，分别朝向磁石233(朝向圆周方向)而突出形成有各一个凸部291。另外，凸部291是遍及整个轴方向而形成。进而，凸部291以避开凸极235的直径方向外侧的端部235t的方式，配置在比直径方向中央略更靠直径方向外侧。

在磁石233的端部233s，在圆周方向上与凸极235相向的相向面233u，分别遍及整个轴方向而形成有可与凸极235的凸部291嵌合的凹部292。而且，由这些凸极235的凸部291与磁石233的凹部292构成凹凸嵌合部290。利用凹凸嵌合部290来限制磁石233相对于凸极235的直径方向上的移动。

在对转子芯232装配磁石233时，首先在转子芯232的轴方向端部配置磁石233。接着，将凸极235的凸部291与磁石233的凹部292的位置对准。然后，从转子芯232的轴方向端部插入磁石233。由此，对转子芯232的磁石233的装配完成。

此外，也可不预先成型磁石233，而将转子芯232配置在未图示的模具，将经熔融的磁石233流入至未图示的模具，然后使磁石233硬化而进行成型(嵌入成型)。

因此，根据所述第二实施方式，磁石233为粘结磁石，因此能够容易地形成凹部292。另外，作为将磁石233在转子芯232嵌入成型等形成磁石233的方法，可选择各种方法，而能够提高生产性。

进而，除了与上文所述的第一实施方式的变形例相同的效果以外，如图21的箭头所示，能够防止磁石233的磁通向凸极235(第一实施方式的变形例的凸部91)泄漏。其结果，能够抑制磁石233的朝向冲片22的有效磁通的减少，而能够防止转子209的齿槽效应变大。

图22为将第一实施方式的变形例的磁石33、与第二实施方式的磁石233的齿槽效应[mN·m]的差异进行比较的图表。图23为将第一实施方式的变形例的磁石33、与第二实施方式的磁石233的有效磁通[μWb]的差异进行比较的图表。

如图22、图23所示，能够确认，与第一实施方式的变形例相比较，第二实施方式的齿槽效应得到抑制，并且有效磁通提高。

(第二实施方式的第一变形例)

接下来，基于图24对第二实施方式的第一变形例进行说明。

图24为从轴方向观看第二实施方式的第一变形例的定子8及转子209的平面图。图24对应于上文所述的第二实施方式的图19。

如图24所示，凸极235的凸部291以与轴方向正交的截面成为大致半圆形状的方式形成。磁石233的凹部292以与轴方向正交的截面成为大致半圆形状以与凸部291的形状相对应的方式形成。

通过这样构成，从而能够与上文所述的第二实施方式相比较而增大由凹凸嵌合部290所得的嵌合面积(凸部291与凹部292的接触面积)。因此，能够提高经由凸极235与磁石233的凹凸嵌合部290的接合强度。

另外，通过将凸部291形成为与轴方向正交的截面为大致半圆状，从而凸部291的直径方向宽度随着朝向凸部291的圆周方向前端而减小。因此，即便于形成有凹部292时，也能够尽可能地增大磁石233的体积。能够相应地提高磁石233的有效磁通。

(第二实施方式的第二变形例)

图25为从轴方向观看第二实施方式的第二变形例的定子8及转子209的平面图。图25对应于上文所述的第二实施方式的图19。

如图25所示，凸极235的凸部291以与轴方向正交的截面成为大致三角形状的方式形成。磁石233的凹部292以与轴方向正交的截面成为大致三角形状以与凸部291的形状相对应的方式形成。

即便这样形成时，也发挥与上文所述的第二实施方式的第一变形例相同的效果。

(第二实施方式的第三变形例)

图26为从轴方向观看第二实施方式的第三变形例的定子8及转子209的平面图。图26对应于上文所述的第二实施方式的图19。

如图26所示，第二实施方式与第二实施方式的第三变形例的不同点在于以下方面，即：第二实施方式的凸部291及凹部292是在凸极235的两个相向面235s及磁石233的相向面233u分别形成有各一个，相对于此，第二实施方式的第三变形例的凸部291及凹部292是在凸极235的两个相向面235s及磁石233的相向面233u分别形成有各两个。

各凸部291及凹部292分别沿直径方向排列配置。通过这样构成，从而能够与上文所述的第二实施方式相比较而增大由凹凸嵌合部290所得的嵌合面积(凸部291与凹部292的接触面积)。因此，能够提高经由凸极235与磁石233的凹凸嵌合部290的接合强度。

(第二实施方式的第四变形例)

图27为第二实施方式的第四变形例的转子芯232的立体图。

如图27所示，在第二实施方式的第四变形例中，在转子芯232的凸极235的相向面235s，仅在轴方向两端部设有凸部291。换句话说，在转子芯232的凸极235的相向面235s，在轴方向中央的大部分未设有凸部291。

此处，转子芯232是通过将多个金属板在轴方向上层叠而形成，因此仅在层叠于轴方向两端的所需的金属板形成有凸部291。即，构成转子芯232的多个金属板包含未在凸极235形成有凸部291的多个第一金属板232a、及配置在经层叠的第一金属板232a的轴方向最外侧且在凸极235形成有凸部291的多个第二金属板232b。

因此，根据所述第二实施方式的第四变形例，除了与上文所述的第二实施方式相同的效果以外，能够将形成凹凸嵌合部290的部位抑制于最小限度，使转子芯232的结构简化。

另外，仅在凸极235的轴方向两端部设有凸部291，因此无需在磁石233(图27中未图示)的轴方向中央的大部分形成用于与凸部291嵌合的凹部292(图27中未图示)。即，对于磁石233，能够将磁通容易通过的轴方向中央的大部分的体积设定得大。因此，能够进一步增加磁石233的有效磁通。

此外，第二实施方式及此第二实施方式的第一变形例～第四变形例中，也可与第一实施方式同样地，例如通过将软磁性粉加压成形从而形成转子芯232。

另外，所述第二实施方式及此第二实施方式的第一变形例～第四变形例中，对在转子芯232的凸极235设有凸部291，在磁石233设有与凸部291嵌合的凹部292的情况进行了说明。但是，不限于此，也可在转子芯232的凸极235设置凹部292，在磁石233设置凸部291。此处，凸极235的圆周方向的凸极宽度有时设定为约5mm左右。当凸极235的圆周方向的凸极宽度这样小时，理想的是在凸极235设置凸部291。通过这样构成，从而能够提高凸极235的耐久性，而且能够改善磁通向凸极35的通过。

(第三实施方式)

接下来，基于图28～图31来对本发明的第三实施方式进行说明。

图28为从轴方向观看本发明第三实施方式的定子8及转子309的平面图。图28对应于上文所述的第一实施方式的图3。

如图28所示，上文所述的第一实施方式与本第三实施方式的不同点在于以下方面，即：上文所述的第一实施方式的转子芯32的凸极35的直径方向外侧的端部35t的形状、与本第三实施方式的转子芯332的凸极335的直径方向外侧的端部335t的形状不同。以下进行详述。

图29为将图28的转子309放大的图。

如图29所示，在凸极335的直径方向外侧的端部335t，在圆周方向大致中央遍及整个轴方向而形成有槽部391。另外，槽部391以圆周方向的槽宽随着朝向直径方向内侧而逐渐变窄的方式形成为大致V槽状。通过这样在凸极335的端部335t形成槽部391，从而能够在以凸极335的整个端部335t进行观看时，使所述端部335t与定子8的冲片22(凸边部102)的间隔不均匀。即，凸极335的端部335t与冲片22之间的间隔在形成有槽部391的部位变大，在未形成有槽部391的部位变小。其结果，能够抑制在转子309的旋转中冲片22(凸边部102)所产生的磁通密度在凸极335经过冲片22间的前后急剧上升。因此，能够减少转子309的急剧的转矩变动，而能够使转矩波动降低。

图30A为表示将纵轴设为冲片22的磁通密度[T]且将横轴设为转子309的旋转角[deg]时的、磁通密度的变化的图表。图30A表示凸极335的端部335t即将跨越在圆周方向上邻接的冲片22间(狭槽19)之前。图30B为表示将纵轴设为冲片22的磁通密度[T]且将横轴设为转子309的旋转角[deg]时的、磁通密度的变化的图表。图30B表示凸极335的端部335t跨越在圆周方向上邻接的冲片22间(狭槽19)之后。而且，将上文所述的第一实施方式与本第三实施方式进行比较。

如图30A、图30B所示，能够确认，与上文所述的第一实施方式相比较，本第三实施方式中，伴随转子309的旋转而冲片22(凸边部102)所产生的磁通密度的急剧上升得到抑制。

图31为表示将纵轴设为转子309的转矩[N·m]且将横轴设为转子309的旋转角[deg]时的、转矩[N·m]的变化的图表。图31将上文所述的第一实施方式的转子9与本第三实施方式的转子309进行比较。

如图31所示，能够确认，与上文所述的第一实施方式相比较，能够抑制本第三实施方式的转矩的变动。

另外，本第三实施方式中，由在凸极335形成槽部391导致集中于凸极335的磁通稍许减少。因此，通过限制槽部391的槽深H1，从而能够使磁通尽可能地集中于凸极335，而能够确保高的磁阻转矩。

此处，为了对本第三实施方式的槽部391的作用、效果进行更具体说明，一方面参照其他形状一方面进行详述。

图32A～图35B表示其他凸极的形状的一例。图32A～图35A为转子的局部放大图。图32B～图35B为表示将纵轴设为转子的转矩[N·m]且将横轴设为转子的旋转角[deg]时的、转矩[N·m]的变化的图表。

例如能够确认，当如图32A所示那样在凸极335的端部335t形成有圆周方向的槽宽一致的从轴方向观看为大致U字状的槽部491时，如图32B所示，与第一实施方式相比较而转矩的变动变大。

另外能够确认，当如图33A所示那样将凸极335的端部335t以向直径方向外侧凸出的方式形成为从轴方向观看为大致圆弧状时，如图33B所示，与第一实施方式相比较而转矩的变动变大。

进而能够确认，即便为如图34A所示那样在凸极335的端部335t以圆周方向的槽宽随着朝向直径方向内侧而逐渐变窄的方式形成槽部391的情况，在此槽部391在圆周方向上排列形成有两个时，如图34B所示，与第一实施方式相比较而转矩的变动也变大。

另外能够确认，当如图35A所示那样在凸极335的端部335t形成有三个槽部391时也同样地，如图35B所示，与第一实施方式相比较而转矩的变动变大。

此外，本发明不限于所述的第一实施方式～第三实施方式及这些实施方式的变形例，包括在不偏离本发明的主旨的范围内对所述实施方式实施各种变更而得的实施方式。

例如，在所述第一实施方式～第三实施方式及这些实施方式的变形例中，作为马达而举出雨刮器马达1为例，但本发明的马达除了雨刮器马达1以外，也能够用于成为搭载于车辆的电气组件(例如电动窗(power window)、天窗(sunroof)、电动座椅等)的驱动源、或其他各种用途。

(第四实施方式)

(雨刮器马达)

图36为雨刮器马达401的立体图。图37为沿着图36的A-A线的截面图。

如图36、图37所示，雨刮器马达(无刷雨刮器马达)401成为例如搭载于车辆的雨刮器的驱动源。雨刮器马达401包括马达部(马达)402、将马达部402的旋转减速并输出的减速部403、及进行马达部402的驱动控制的控制器部404。

此外，以下的说明中，在简称为轴方向的情况下是指马达部402的轴431的旋转轴线方向，在简称为圆周方向的情况下是指轴431的圆周方向，在简称为直径方向的情况下是指轴431的直径方向。

(马达部)

马达部402包括马达箱405、收纳在马达箱405内的大致圆筒状的定子408、及设于定子408的直径方向内侧且相对于定子408而可旋转地设置的转子409。马达部402为在对定子408供给电力时无需刷的、所谓无刷马达。

(马达箱)

马达箱405例如由铝铸件等散热性优异的材料形成。马达箱405包含构成为可在轴方向上分割的第一马达箱406与第二马达箱407。第一马达箱406及第二马达箱407分别形成为有底筒状。

第一马达箱406以底部410与减速部403的齿轮箱440接合的方式与所述齿轮箱440一体成形。在底部410的直径方向大致中央，形成有可穿插转子409的轴431的贯通孔410a。

另外，在第一马达箱406的开口部406a，形成有朝向直径方向外侧伸出的外凸缘部416。在第二马达箱407的开口部407a，形成有朝向直径方向外侧伸出的外凸缘部417。将这些外凸缘部416、外凸缘部417彼此对接而形成具有内部空间的马达箱405。而且，在马达箱405的内部空间，以内嵌于第一马达箱406及第二马达箱407的方式配置有定子408。

(定子)

图38为从轴方向观看定子408及转子409的平面图。

如图37、图38所示，定子408具有定子芯420，此定子芯420是芯部421与多个(例如本第四实施方式中为六个)冲片422一体成形而成，所述芯部421沿着直径方向的截面形状成为大致圆形的筒状，所述多个(例如本第四实施方式中为六个)冲片422从芯部421朝向直径方向内侧突出。

定子芯420是通过将多个金属板在轴方向上层叠而形成。此外，定子芯420不限于将多个金属板在轴方向上层叠而形成的情况，例如也可通过将软磁性粉加压成形从而形成。

冲片422是冲片本体501与凸边部502一体成形而成，所述冲片本体501从芯部421的内周面沿直径方向突出，所述凸边部502从冲片本体501的直径方向内侧端沿圆周方向延伸。凸边部502以从冲片本体501向圆周方向两侧延伸的方式形成。而且，在圆周方向上相邻的凸边部502之间形成有狭槽419。

另外，芯部421的内周面及冲片422由树脂制的绝缘体423所覆盖。线圈424从所述绝缘体423上卷绕在各冲片422。各线圈424通过自控制器部404的供电而生成用于使转子409旋转的磁场。

(转子)

转子409在定子408的直径方向内侧隔着微小间隙而旋转自如地设置。转子409包括与构成减速部403的蜗杆轴444(参照图37)一体成形的轴431、外嵌固定于轴431且以所述轴431作为轴心(旋转轴线)C2的大致圆柱状的转子芯432、以及设于转子芯432的外周面的四个磁石433。这样，在马达部402中，磁石433的磁极数与狭槽419(冲片422)的个数之比为4：6。

转子芯432是通过将多个金属板在轴方向上层叠而形成。此外，转子芯432不限于将多个金属板在轴方向上层叠而形成的情况，例如也可通过将软磁性粉加压成形从而形成。

另外，在转子芯432的直径方向大致中央，形成有在轴方向上贯通的贯通孔432a。在所述贯通孔432a压入轴431。此外，也可对贯通孔432a插入轴431，并使用粘接剂等将转子芯432外嵌固定于轴431。

进而，在转子芯432的外周面432b，在圆周方向上等间隔地设有四个凸极435。凸极435以向直径方向外侧突出且在转子芯432的整个轴方向延伸的方式形成。另外，在凸极435的直径方向外侧且圆周方向两侧的角部，形成有圆倒角部435a。

这样形成的转子芯432的外周面432b中，在圆周方向上相邻的两个凸极435之间分别构成为磁石收纳部436。在这些磁石收纳部436分别配置有磁石433，例如利用粘接剂等而固定于转子芯432。

图39为将图38的转子409放大的图。

如图39所示，磁石433以绕轴431的轴心C2的圆周方向两侧的端部433s的直径方向的厚度小于圆周方向中间部433c的直径方向的厚度的方式形成。此处，磁石433为铁氧体磁石。

因此，磁石433的直径方向外侧的外周面433a与冲片422的内周面之间的微小间隙在磁石433的圆周方向中央最小，随着从所述圆周方向中央在圆周方向上远离而逐渐变大。

另外，如图38所示，磁石433的外周面433a的中心C3相对于轴431的轴心C2而向直径方向外侧偏移。进而，磁石433的外周面433a的曲率半径R3设定为比磁石433的外周面433a中位于最靠直径方向外侧的圆周方向中间部433c的、距轴431的轴心C2的半径(距离)R4更小。

更具体而言，如图40所示，对于以轴431的轴心C2为中心且通过在磁石433的外周面433a中位于最靠直径方向外侧的圆周方向中间部433c的圆弧面W而言，将外周面433a的圆周方向中间部433c的、距轴431的轴心C2的距离设为半径R4。而且，相对于圆弧面W的半径R4，磁石433的外周面433a的曲率半径R3设定为0.8倍以下(R3≦0.8×R4)。由此，如图39所示，磁石433的圆周方向两侧的端部433s配置于比凸极435更靠直径方向内侧。

另外，磁石433是以磁场的取向沿着厚度方向成为平行取向的方式经磁化。而且，磁石433配置成磁极在圆周方向上互不相同。进而，转子芯432的凸极435位于在圆周方向上相邻的磁石433之间、也就是磁极的边界(极边界)。

关于凸极435，直径方向外侧的端部的圆周方向的宽度尺寸设定为以电角θ计为20°以上且40°以下。

此外，所谓凸极435的直径方向外侧的端部的圆周方向的宽度尺寸，是指在凸极435未形成有圆倒角部435a时的、圆周方向的两角部435b间的宽度尺寸。以下的说明中，将凸极435的直径方向外侧的端部的圆周方向的宽度尺寸简称为凸极435的直径方向的宽度尺寸来进行说明。

进而，对于凸极435优选将在圆周方向两侧与磁石433的圆周方向的端部433s相向的相向面435s形成为相互平行。

另外，通过如所述那样形成磁石433，从而虽然所述磁石433的最大外径与凸极435的最大外径为相同尺寸，但凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出。

(减速部)

回到图36、图37，减速部403包括安装着马达箱405的齿轮箱440、及收纳在齿轮箱440内的蜗杆减速机构441。齿轮箱440例如由铝铸件等散热性优异的材料形成。齿轮箱440形成为在一个面具有开口部440a的箱状。齿轮箱440具有在内部收容蜗杆减速机构441的齿轮收容部442。另外，在齿轮箱440的侧壁40b，在一体成形有第一马达箱406的部位，形成有将所述第一马达箱406的贯通孔410a与齿轮收容部442连通的开口部443。

进而，在齿轮箱440的侧壁440b，一体成形有三个固定托架454a、454b、454c。这些固定托架454a、固定托架454b、固定托架454c将雨刮器马达401固定于未图示的车体等。三个固定托架454a、454b、454c以避开马达部402的方式沿圆周方向大致等间隔地配置。在各固定托架454a、固定托架454b、固定托架454c，分别安装着防振橡胶455。防振橡胶455防止驱动雨刮器马达401时的振动传递至未图示的车体。

另外，在齿轮箱440的底壁440c，突设有大致圆筒状的轴承支柱449。轴承支柱449旋转自如地支撑蜗杆减速机构441的输出轴448。轴承支柱449在内周面设有未图示的滑动轴承。进而，在轴承支柱449的前端内周缘安装着未图示的O型环。由此，防止尘埃或水从外部经由轴承支柱449渗入内部。另外，在轴承支柱449的外周面设有多个肋452。由此来确保轴承支柱449的刚性。

收容在齿轮收容部442的蜗杆减速机构441包含蜗杆轴444、及与蜗杆轴444啮合的蜗轮445。蜗杆轴444与马达部402的轴431配置在同轴上。而且，蜗杆轴444的两端由设于齿轮箱440的轴承446、轴承447旋转自如地支撑。蜗杆轴444的马达部402侧的端部经由轴承446而突出至齿轮箱440的开口部443。所述突出的蜗杆轴444的端部与马达部402的轴431的端部接合。由此，蜗杆轴444与轴431一体化。此外，蜗杆轴444与轴431也可通过由一个母材来成形蜗杆轴部分与旋转轴部分从而形成为一体。

对于与蜗杆轴444啮合的蜗轮445，在此蜗轮445的直径方向中央设有输出轴448。输出轴448与蜗轮445的旋转轴方向配置在同轴上。而且，经由齿轮箱440的轴承支柱449而突出至齿轮箱440的外部。在输出轴448的突出的前端，形成有可与未图示的电气组件连接的花键448a。

另外，在蜗轮445的直径方向中央，在与输出轴448突出的一侧相反的一侧，设有未图示的传感器磁铁。所述传感器磁铁构成检测蜗轮445的旋转位置的旋转位置检测部460的其中一者。构成所述旋转位置检测部460的另一者的磁检测元件461设于控制器部404，此控制器部404在蜗轮445的传感器磁铁侧(齿轮箱440的开口部440a侧)与蜗轮445相向配置。

(控制器部)

进行马达部402的驱动控制的控制器部404具有安装有磁检测元件461的控制器基板(驱动电路部)462、及以堵塞齿轮箱440的开口部440a的方式设置的盖463。而且，控制器基板462与蜗轮445的传感器磁铁侧(齿轮箱440的开口部440a侧)相向配置。

控制器基板462是在所谓环氧基板形成有多个导电性的图案(未图示)而成。在控制器基板462，连接着从马达部402的定子芯420引出的线圈424的端末部。另外，在控制器基板462，电连接着设于盖463的连接器的端子(均未图示)。另外，在控制器基板462，除了磁检测元件461以外，还安装着包含对供给至线圈424的电流进行控制的FET(Field EffectTransistor：场效晶体管)等开关元件的功率模块(未图示)。进而，在控制器基板462安装着进行对所述控制器基板462施加的电压的平滑化的电容器(未图示)等。

覆盖这样构成的控制器基板462的盖463由树脂形成。另外，盖463以稍许向外侧鼓出的方式形成。而且，盖463的内表面侧被设为收容控制器基板462等的控制器收容部456。

另外，在盖463的外周部一体成形有未图示的连接器。此连接器形成为可与从未图示的外部电源延伸的连接器嵌合连接。而且，在未图示的连接器的端子电连接着控制器基板462。由此，将外部电源的电力供给至控制器基板462。

此处，控制器基板462对线圈424进行超前角通电、与电角θ为121°至180°的广角通电。另外，控制器基板462对线圈424施加重叠有五次谐波的驱动电流。

进而，在盖463的开口缘，突出形成有与齿轮箱440的侧壁440b的端部嵌合的嵌合部481。嵌合部481包含沿着盖463的开口缘的两个壁481a、481b。而且，在这些两个壁481a、481b之间，插入(嵌合)有齿轮箱440的侧壁440b的端部。由此，在齿轮箱440与盖463之间形成有迷宫部483。利用所述迷宫部483来防止尘埃或水从齿轮箱440与盖463之间渗入。此外，齿轮箱440与盖463的固定是通过将未图示的螺栓紧固而进行。

(雨刮器马达的动作)

接下来，对雨刮器马达401的动作进行说明。

雨刮器马达401经由未图示的连接器供给至控制器基板462的电力经由未图示的功率模块而被选择性地供给至马达部402的各线圈424。

于是，在定子408(冲片422)形成规定的交链磁通，在所述交链磁通与由转子409的磁石433所形成的有效磁通之间产生磁性吸力或斥力。由此，转子409持续旋转。

若转子409旋转，则与轴431一体化的蜗杆轴444旋转。进而，与蜗杆轴444啮合的蜗轮445旋转。而且，连结于蜗轮445的输出轴448旋转，所期望的电气组件驱动。

另外，由安装于控制器基板462的磁检测元件461所检测的蜗轮445的旋转位置检测结果以信号的形式而输出至未图示的外部设备。未图示的外部设备基于蜗轮445的旋转位置检测信号来控制未图示的功率模块的开关元件等的切换时机，进行马达部402的驱动控制。此外，功率模块的驱动信号的输出或马达部402的驱动控制也可由控制器部404进行。

(转子的作用、效果)

接下来，基于图41～图52对转子409的作用、效果进行说明。

马达部402为在转子芯432的外周面432b配置有磁石433的所谓SPM(SurfacePermanent Magnet)马达。因此，能够减小d轴方向的电感值。此处，转子409中，为了进一步减小d轴方向的电感值，需要增大磁石433的直径方向尺寸。本第四实施方式中，磁石433包含铁氧体磁石。因此，即便增大磁石433的直径方向尺寸而增加磁石使用量，也能够与稀土磁石相比较而大幅度地抑制成本上升。

此处，关于设于转子芯432的外周面432b的四个凸极435，将圆周方向的宽度尺寸设定为以电角θ计为20°以上且40°以下。这样，通过将圆周方向的凸极435的宽度尺寸设定为以电角θ计为40°以下，从而能够减小q轴方向的电感值。由此，能够抑制退磁场，并且获得高的磁阻转矩。以下，更具体地进行说明。

图41为表示转子409的q轴的电感Lq、d轴的电感Ld[mH]的图表。图41将本第四实施方式的转子409与现有结构的转子进行比较。此外，所谓此处所提及的现有结构，是在转子芯形成有多个的缝隙内配置有永磁石的所谓IPM(Interior Permanent Magnet)马达的转子的结构。

如图41所示，能够确认，与现有结构相比较，本第四实施方式的转子409的q轴、d轴均电感值变小。

图42为表示将纵轴设为转子409的转速[rpm]且将横轴设为转子409的转矩[N·m]时的、转子409的转速的变化的图表。更具体而言，图42为表示对转子409进行超前角通电与广角通电时的、转矩[N·m]与转速[rpm]的关系的图表。图42将本第四实施方式的转子409与现有的IPM结构的转子进行比较。

如图42所示，能够确认，与现有结构相比较，本第四实施方式的转子409产生更高的转矩、转速。

图43为表示将纵轴设为转子409的转矩[N·m]且将横轴设为设于转子芯432的凸极435的凸极宽度[mm]时的、转子409的转矩的变化的图表。更具体而言，图43为表示使凸极435的圆周方向的宽度尺寸(电角θ)不同时，本第四实施方式的转子409所产生的转矩的图表。

图44为将纵轴设为转子409的波动率[％]且将横轴设为转子芯432的凸极435的凸极宽度[mm]时的、转子409的波动率的变化的图表。更具体而言，图44为表示使凸极435的宽度尺寸不同时，本第四实施方式的转子409所产生的波动率的图表。

图45为表示将纵轴设为转子409的齿槽效应[mN·m]且将横轴设为转子芯432的凸极435的凸极宽度[mm]时的、转子409的齿槽效应的变化的图表。更具体而言，图45为表示使凸极435的宽度尺寸不同时，本第四实施方式的转子409所产生的齿槽效应的图表。

如图43～图45所示，能够确认，本第四实施方式的转子409在凸极435的圆周方向的宽度尺寸为3mm(电角θ＝20°)～5mm(电角θ＝40°)时，获得高的磁阻转矩。另外能够确认，所述时能够抑制波动率及齿槽效应。

另外，通过使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出，从而磁通集中于凸极435。这样，退磁场不易作用于磁石433的端部433s。

图46为表示将纵轴设为转子409的磁石433的圆周方向的端部433s的磁通密度[T]且将横轴设为转子409的旋转角[deg]时的、磁石433的圆周方向的端部433s的磁通密度的变化的图表。更具体而言，图46为表示转子409的磁石433的圆周方向的端部433s的磁通密度[T]的图表。图46将使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时(图46中，符号E)、与未使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时(图46中，符号C)进行比较。

如图46所示，能够确认，与未使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时相比较，当使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时，磁通密度高，不易退磁。

图47、图48为表示凸极435的周围的磁通方向的图。将如图47所示那样使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时、与如图48所示那样未使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时进行比较。

能够确认，与如所述图48所示那样未使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时相比较，当如图47所示那样使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时，抑制磁通集中于磁石433的端部433s，而磁通集中于凸极435。

另外，对于凸极435，将在圆周方向两侧与磁石433的圆周方向的端部433s相向的相向面435s形成为相互平行。此处，若为凸极435的直径方向内侧的根部的宽度尺寸大且直径方向外侧的前端部的宽度尺寸小的梯形状，则配置在圆周方向上相邻的凸极435彼此之间的、磁石433的圆周方向两侧的端部433s变薄。其结果，容易产生磁石433的退磁。另外，若为凸极435的根部的宽度尺寸小且前端部的宽度尺寸大的梯形状，则磁通密度在凸极435容易饱和。相对于此，通过对凸极435将圆周方向两侧的相向面435s形成为相互平行，从而也不易产生退磁，也能够抑制磁通密度的饱和。

另外，使磁石433的磁化取向为平行取向。由此，能够抑制齿槽效应，并且获得高的磁通密度。

图49为表示将磁石433的取向设为平行取向、径向取向时的本第四实施方式的转子409所产生的齿槽效应[mN·m]的图表。图50为表示将磁石433的取向设为平行取向、径向取向时的本第四实施方式的转子409所产生的有效磁通[μWb]的图表。

如图49、图50所示，能够确认，通过将磁石433的磁化取向设为平行取向，从而抑制齿槽效应，并且有效磁通提高。

进而，图51为表示将纵轴设为转子409的磁石433的圆周方向的端部433s的磁通密度[T]且将横轴设为转子409的旋转角[deg]时的、磁石433的圆周方向的端部433s的磁通密度的变化的图表。更具体而言，图51为表示转子409的磁石433的圆周方向的端部433s的磁通密度[T]的图表。图51在使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时(图51中，符号E)、与未使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时(图51中，符号C)各自，对将磁石433的磁化取向设为平行取向时与设为径向取向时进行比较。

图52为在使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时(图52中，符号E)、与未使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出时(图52中，符号C)各自，对将磁石433的磁化取向设为平行取向时与设为径向取向时的磁通密度的最小值(MIN)进行比较。

如图51、图52所示，通过使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出，并且将磁石433的磁化取向设为平行取向，从而能够有效地抑制退磁场。

另外，磁石433是以下述方式设定，即：相对于磁石433的外周面433a中位于最靠直径方向外侧的圆周方向中间部433c的、距轴431的轴心C2的半径R4，外周面433a的曲率半径R3为0.8倍以下。由此，磁石433的圆周方向两侧的端部433s配置在比凸极435更靠直径方向内侧。由此，磁通集中于凸极435，退磁场不易作用于磁石433的端部433s。于是，可抑制对线圈424供给电流时的感应电压所含有的高次的谐波分量，而能够抑制马达部402的转矩波动。

图53为表示使磁石433的外周面433a的曲率半径R3变化而使相对于半径R4的比率不同时的、感应电压所含的谐波的含有率的图表。

如图53所示，能够确认，通过相对于圆周方向中间部433c的半径R4而将磁石433的外周面433a的曲率半径R3设为0.8以下，从而将11次的谐波分量减少至小于1％。

进而，图54为表示将磁石433的取向设为平行取向、径向取向时的感应电压所含的谐波的含有率的图表。

如图54所示，能够确认，将磁石433设为平行取向的情况下，11次的谐波分量减少。

另外，使控制器基板462对线圈424施加重叠有五次谐波的驱动电流。由此，能够抑制马达部402的转矩波动。

图55为表示将纵轴设为驱动电流[A]且将横轴设为角度[θ]时的、未重叠五次谐波的三相驱动电流的波形的图。图56为表示将纵轴设为转子409的转矩[N·m]且将横轴设为转子409的旋转角[deg]时的、施加未重叠五次谐波的三相驱动电流时的转矩波形的图。图57为表示将纵轴设为驱动电流[A]且将横轴设为角度[θ]时的、重叠有五次谐波的三相驱动电流的波形的图。图58为表示将纵轴设为转子409的转矩[N·m]且将横轴设为转子409的旋转角[deg]时的、施加重叠有五次谐波的三相驱动电流时的转矩波形的图。图59为对图56及图58的转矩波形进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)分析，并将各次的产生转矩进行比较的图表。

当施加如图55所示那样的未重叠五次谐波的三相驱动电流时，马达部402中，如图56所示，产生具有周期性的转矩变动的转矩波动。相对于此，当施加如图57所示那样的重叠有五次谐波的三相驱动电流时，马达部402中，如图58所示，能够确认转矩波动大幅降低。

而且，如图59所示，能够确认，通过对驱动电流重叠五次谐波，从而以电角计而6次的转矩波动大幅降低。

这样，所述第四实施方式的马达部402及雨刮器马达401包括：定子408，具有环状的定子芯420、及从定子芯420的内周面朝向直径方向内侧突出的多个冲片422；以及线圈424，卷绕于冲片422。另外，马达部402及雨刮器马达401包括：轴431，在定子芯420的直径方向内侧绕轴心C2旋转；转子芯432，固定于轴431，以轴心C2作为直径方向中心；以及磁石433，配置在转子芯432的外周面432b。磁石433的绕轴心C2的圆周方向两侧的端部433s的直径方向的厚度小于圆周方向中间部的直径方向的厚度。另外，马达部402及雨刮器马达401包括凸极435，此凸极435在转子芯432的外周面432b的在圆周方向上相邻的磁石433之间，比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出形成。而且，磁石433的磁极数与冲片422的个数之比为2n：3n(其中，n为自然数)。关于磁石433，相对于磁石433的外周面433a中位于最靠直径方向外侧的圆周方向中间部433c的、距轴431的轴心C2的半径R4，外周面433a的曲率半径R3设定为0.8倍以下。

这样，使凸极435比磁石433的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出。另外，使磁石433的外周面433a的曲率半径R3小于磁石433的外周面433a的圆周方向中间部433c的半径R4。由此，磁石433的圆周方向两侧的端部433s配置在比凸极435更靠直径方向内侧。因此，磁通集中于凸极435，退磁场不易作用于磁石433的端部433s。于是，可抑制对线圈424供给电流时的感应电压所含有的高次的谐波分量。因此，能够抑制马达部402的转矩波动。这样，若减小磁石433的外周面433a的曲率半径则可获得转矩波动的抑制效果。因此，可抑制利用对线圈424供给电流的控制器基板462的微型计算机来运算生成高次数的谐波的需要。因此，在控制器基板462具备处理负荷高的微型计算机的必要性降低，能够抑制成本上升。其结果，能以低成本有效地降低波动。

另外，能够利用所述那样的构成来实现马达部402的高转矩化、齿槽效应的抑制。进而，此种马达部402中，通过进行超前角通电与广角通电，从而能够实现高旋转化。因此，可抑制成本上升，并且实现高旋转化及高转矩化。

另外，凸极435的直径方向的宽度尺寸设定为电角40°以下。根据此种构成，通过将凸极435的电角设定为40°以下，减小圆周方向的凸极435的宽度尺寸，从而能够减小q轴方向的电感值。因此，能够抑制退磁场。

进而，凸极435的直径方向的宽度尺寸设定为电角20°以上。根据此种构成，能够将凸极435的电角设为20°以上，而确保直径方向的宽度尺寸。因此，能够可靠地获得下述效果，即：磁通集中于凸极435，由此退磁场不易作用于磁石433的端部433s。另外，通过将凸极435的电角θ设定为20°以上且40°以下，从而能够获得高的磁阻转矩。

另外，使磁石433为铁氧体磁石，并且磁化的取向为平行取向。根据此种构成，能够抑制马达部402的齿槽效应，并且获得高的磁通密度。另外，通过对磁石433使用铁氧体磁石而非稀土磁石，从而即便增大磁石433的直径方向尺寸，也能够抑制伴随磁石433使用量增加的成本上升。

另外，使控制器基板462对线圈424施加重叠有五次谐波的驱动电流。根据此种构成，能够抑制马达部402的转矩波动。

(第四实施方式的变形例)

所述第四实施方式所示的磁石433具有外周面433a具有一定的曲率半径R3的形状，但不限于此。

图60为表示本发明的第四实施方式的变形例的磁石的形状的图。

如图60所示，磁石433B在外周面433a的圆周方向两侧的端部433s，在电角θ2为10°以上且18°以下的范围内具有平面部437。平面部437是将磁石433B的外周面433a平坦地形成而成。

进而，磁石433B的外周面433a中，使圆周方向两侧的平面部437之间(图60中，箭头的范围)为具有一定的曲率半径R5的弯曲面438。

相对于磁石433B的外周面433a中位于最靠直径方向外侧的圆周方向中间部433c的、距轴431的轴心C2的半径R4(参照图40)，使弯曲面438的曲率半径R5大于0.8倍且为0.9倍以下(0.8×R4＜R5≦0.9×R4)。

具有此种磁石433B的马达部402及雨刮器马达401中，也可抑制对线圈424供给电流时的感应电压所含有的高次的谐波分量。其结果，能够抑制马达部402的转矩波动。

这样，减小磁石433B的外周面433a的曲率半径，并且在圆周方向两侧的端部433s形成平面部437。由此，若使凸极435比磁石433B的圆周方向的端部433s更向直径方向外侧突出，则可获得转矩波动的抑制效果。因此，可抑制利用对线圈424供给电流的控制器基板462的微型计算机来运算生成高次数的谐波的需要。因此，在控制器基板462具备处理负荷高的微型计算机的必要性降低，能够抑制成本上升。因此，能以低成本有效地降低波动。

图61为表示使磁石433B的形成平面部437的范围(电角θ2)变化时的、感应电压所含的谐波的含有率的图表。

如图61所示，相对于圆周方向中间部433c的半径R4，将磁石433的外周面433a(弯曲面438)的曲率半径R5设定为大于0.8倍且为0.9倍以下，将平面部437设为以电角θ2计为10°以上且18°以下。能够确认，通过这样构成，从而11次的谐波分量减少至小于1％。

(其他实施方式)

此外，本发明不限于所述第四实施方式，包括在不偏离本发明的主旨的范围内对所述第四实施方式施加各种变更而得的实施方式。

例如，所述第四实施方式中，作为马达而举出雨刮器马达401为例，但本发明的马达除了雨刮器马达401以外，也能够用于成为搭载于车辆的电气组件(例如电动窗、天窗、电动座椅等)的驱动源、或其他各种用途。

除此以外，只要不偏离本发明的主旨，则可取舍选择所述各实施方式所举出的构成，或适当变更为其他构成。

产业上的可利用性

根据所述马达，可抑制成本上升，并且实现高旋转化及高转矩化。

Claims (4)

1.一种马达，包括：

定子，具有环状的定子芯、及从所述定子芯的内周面朝向直径方向内侧突出的多个冲片；

线圈，卷绕于所述冲片；

轴，在所述定子芯的直径方向内侧绕旋转轴线旋转；

转子芯，固定于所述轴，以所述旋转轴线作为直径方向中心；

磁石，配置在所述转子芯的外周面，绕所述旋转轴线的圆周方向两侧的端部的所述直径方向的厚度小于所述圆周方向的中间部的所述直径方向的厚度；以及

凸极，在所述转子芯的所述外周面的在圆周方向上相邻的所述磁石之间，比所述磁石的圆周方向的端部更向直径方向外侧突出形成，并且

所述凸极的所述直径方向外侧的端部的圆周方向的宽度尺寸设定为以电角计为40°以下，

所述磁石的磁极数与所述冲片的个数之比设定为2：3，

其中在所述凸极的所述直径方向外侧的端面沿着所述旋转轴线方向形成一个槽部，

所述槽部以圆周方向的槽宽随着朝向直径方向内侧而逐渐变窄的方式形成，

其中对于所述凸极，将在所述圆周方向两侧与所述磁石的所述圆周方向的端部相向的凸极侧相向面形成为相互平行，

所述磁石各具有两角部，所述角部是倒角，位于磁石的面向所述凸极侧相向面的面上，且位于所述磁石的所述端部的直径方向外侧，

所述槽的槽深是设定成，所述槽的底部位于所述磁石的直径方向外侧的外周面侧的所述角部所连结的直线的更靠直径方向内侧。

2.根据权利要求1所述的马达，其中所述凸极的所述直径方向外侧的端部的圆周方向的宽度尺寸设定为电角20°以上。

3.根据权利要求1或2所述的马达，其中所述磁石的磁化取向为平行取向。

4.一种无刷雨刮器马达，包括如权利要求1至3中任一项所示的马达。

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