DE102011052409B4

DE102011052409B4 - Elektrischer Motor und elektrische Servolenkung, die diesen elektrischen Motor verwendet

Info

Publication number: DE102011052409B4
Application number: DE102011052409.6A
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Matsuda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2031-08-05
Also published as: CN102377310A; JP5229642B2; DE102011052409A1; US20120031697A1; JP2012039737A; US8333259B2; CN102377310B

Abstract

Elektrischer Motor (1), aufweisend:
einen Stator (20), der eine Vielzahl von Wicklungsdrähten (22) aufweist, die um diesen gewickelt sind, wobei die Wicklungsdrähte (22) zwei voneinander getrennten Wicklungen mit jeweils gleicher Anzahl von Phasen zugeordnet sind;
einen Rotor (30), der innerhalb eines inneren Radius des Stators (20) drehbar angeordnet ist;
eine Welle (40), die koaxial angeordnet ist, sodass sie mit dem Rotor (30) drehbar ist;
einen Magnet (60), der an einem Ende der Welle (40) angeordnet ist, sodass er mit dem Rotor (30) und der Welle (40) drehbar ist;
einen magnetischen Sensor (12), der in einer axialen Richtung der Welle (40) angeordnet ist, zum Erfassen eines Drehwinkels des Rotors (30) durch Abtasten eines Magnetismus, der durch den Magnet (60) erzeugt wird;
eine Steuereinheit (80) zum Steuern einer elektrischen Leistung, die jeder der Phasen der beiden Wicklungen zugeführt wird, basierend auf dem Drehwinkel des Rotors (30), der durch den magnetischen Sensor (12) erfasst wird; und
ein erstes System aus Leiterdrähten (111, 112, 113) und ein zweites System aus Leiterdrähten (121, 122, 123), die sich (a) jeweils mit einem virtuellen Kreis überschneiden, der um eine Achse der Welle (40) zentriert ist, und (b) jeweils parallel mit der Achse der Welle (40) erstrecken, um die Steuereinheit (80) mit jeder der Phasen der beiden Wicklungen zu verbinden, wobei der elektrische Strom, der in jedem Leiterdraht (111, 112, 113) des ersten Systems fließt, und der elektrische Strom, der in jedem Leiterdraht (121, 122, 123) des zweiten Systems der gleichen Phase fließt, zu jedem Zeitpunkt eine gleiche Magnitude und eine gleiche Flußrichtung miteinander aufweist, und
eine Position eines Leiterdrahts (111, 112, 113) des ersten Systems und eine Position eines Leiterdrahts (121, 122, 123) des zweiten Systems der gleichen Phase α = 180° erfüllt, wenn (a) eine Überschneidung der Leiterdrähte (111, 112, 113) des ersten Systems mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p1 gekennzeichnet ist und eine Überschneidung eines Leiterdrahts (121, 122, 123) des zweiten Systems der gleichen Phase mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p2 gekennzeichnet ist, und (b) ein zentraler Winkel eines Bogens zwischen dem Punkt p1 und dem Punkt p2 auf dem virtuellen Kreis als α-Grad gekennzeichnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen elektrischen Motor, der einen Magnet aufweist, der sich mit einem Rotor dreht, sowie eine elektrische Servolenkung, die diesen elektrischen Motor verwendet.
Herkömmlicherweise weist ein bürstenloser Elektromotor oder dergleichen, der elektrische Leistungsversorgung zu einem Wicklungsdraht gemäß eines Drehwinkels eines Rotors steuert, einen Positionssensor zum Erfassen des Drehwinkels auf, die es in der WO 2008/ 062 778 A1 (WO '2778) offenbart ist. Der Positionssensor ist bekannt, um einen Drehwinkel in dem bürstenlosen Motor zu erfassen, indem er einen Magnet aufweist, der auf einem drehenden Bauteil, das sich zusammen mit dem Rotor dreht, angeordnet ist, und durch ein Erfassen eines Magnetfelds, das durch den Magnet erzeugt wird, mittels einem magnetischen Sensor, wie beispielsweise ein Metall-Element oder einem magnetoresistiven Element. Bei einem solchen Motor wird ein Leiterdraht, der (a) eine Steuereinheit, die eine Elektrizität zum Zuführen einer elektrischen Leistung zu einem Wicklungsdraht steuert und (b) einen Wicklungsdraht des Motors verbindet, von einem elektrischen Strom durchflossen, wobei sich ein Magnetfeld um den Verbindungsdraht bildet. Daher wird der magnetische Sensor, der das Magnetfeld des Magnets erfasst, durch das Magnetfeld beeinträchtigt, das sich um den Leiterdraht bildet. Wenn der Motor einen Aufbau aufweist, bei dem der Leiterdraht nahe zu dem magnetischen Sensor angeordnet ist, wird bei dem Erfassungsergebnis des magnetischen Sensors einen Fehler verursacht, wodurch sich eine Erfassungsgenauigkeit verschlechtert. Wenn sich die Erfassungsgenauigkeit verschlechtert, kann sich eine Drehmomentschwankung des Motors erhöhen, oder es kann ein Verlust der Ausgangsleistung verursacht werden. Insbesondere wenn der Motor dazu verwendet wird, ein lenkungsunterstützendes Drehmoment in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung in einem Fahrzeug zu erzeugen, führt eine Zunahme der Drehmomentschwankung des Motors zu einer Zunahme des lenkungsunterstützenden Drehmoments, und demzufolge ist kein ruhiges lenkungsunterstützendes Drehmoment für den Fahrer des Fahrzeugs gewährleistet.
Die JP 2010 - 104 212 A offenbart eine Halterungseinheit, bestehend aus einer Halterung, die an einem Motorgehäuse befestigt ist, wobei ein Ende in axialer Richtung einer Drehwelle eingesetzt ist, und einer Abdeckplatte, die so montiert ist, dass sie die Halterung von einem Ende in axialer Richtung abdeckt. Ein Steuersubstrat, das mit einem vorbestimmten Abstand mit einem Ende der Drehwelle in axialer Richtung angeordnet ist, ist an der Abdeckplatte montiert. Ein Sensormagnet, der zusammen mit der Drehwelle gedreht wird, ist an einem Ende der Drehwelle in axialer Richtung installiert, während ein Magnetdetektor, der in einem vorbestimmten Abstand zu dem Sensormagnet angeordnet ist und den Magnetfluss des Sensormagnets erfasst, auf dem Steuersubstrat montiert ist. Eine Steuerung, die die Drehung der Drehwelle auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses durch den Magnetdetektor steuert, ist ebenfalls auf dem Steuerungssubstrat montiert.
DE 101 30 139 C1 ist eine Erfindung betreffend einen Flansch für einen Elektromotor, insbesondere einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, der den Motor an seiner Stirnseite umschließt und der sich zumindest teilweise über einen gewickelten Stator des Elektromotors erstreckt. Der Flansch weist um seinen Umfang verteilte Ausnehmungen auf, die Führungen für die elektrischen Wicklungsverbinder am Stator bilden. Die Enden der Wicklungen an den Statorwicklungen können mittels des Flansches auf kürzestem Weg axial vom Stator zu deren Anschlusspunkten weggeführt werden, so dass symmetrische Wicklungswiderstände erzeugt werden. Die Erfindung betrifft auch einen entsprechenden Elektromotor.
Die JP 2010 - 115 086 A beschreibt einen Permanentmagnetmotor, der einen Permanentmagneten mit niedriger Koerzitivkraft aufweist, der in der Lage ist, eine Magnetisierungsgröße zu ändern, sowie einen Rotor mit einem Permanentmagneten mit niedriger Koerzitivkraft und einen Stator mit zwei Gruppen (U, V, W / X) Y, Z) von dreiphasigen Wicklungsverbindungsdrähten, die konzentrisch um jeden der sechs Schlitze gewickelt sind, und besteht aus vier Polen und sechs Schlitzen. Der Stator ist so verschaltet, dass benachbarte Schlitze unterschiedliche Sätze von Dreiphasenwicklungen bilden. Der Stromzustand wird so geschaltet, dass er der Struktur mit vier Polen / drei Schlitzen entspricht, indem die vier Pole / sechs Schlitze in einem Drehmomentmodus ausgebildet werden und in einem Magnetisierungsmodus fast die gleichen Ströme an den benachbarten Schlitzen fließen.
Aus der JP H10- 285 894 A ist eine mit einem Controller versehene Leiterplatte bekannt, welche über einen Abstandshalter in axialer Richtung eines ringförmigen Stators einseitig von dem Endteil getragen wird. Die Statorspulen 2a bis 21 sind auf einer Vielzahl von ausgeprägten Polen auf einem Statorkern am Stator durch einen parallelen Elektrifizierungswicklungsvorgang derart gewickelt, dass die Statorspulen 2a bis 21, welche als eine Gruppe auf den jeweiligen ausgeprägten Polen gewickelt sind, gleichzeitig elektrifiziert werden können. Eine Vielzahl von Spulenanschlussdrähten 2t, die durch den parallelen Elektrifizierungswickelvorgang der jeweiligen Statorspulen 2a bis 21 zusammen elektrifiziert werden, sind mit einer vorgeschriebenen Leiterschicht auf der Leiterplatte durch ein gegenüberliegendes Lötteil auf einer gegenüberliegenden Seite einer dem Stator zugewandten Stirnseite in derselben Position verbunden. An dem Abstandshalter sind Griffteile installiert, die die Vielzahl von Wicklungsanschlussdrähten 2t greifen, die in einem unverdrillten Zustand zusammen elektrifiziert sind.
Im Hinblick auf die oben genannten sowie weiteren Probleme, ist es die Aufgabe der Erfindung einen elektrischen Motor zu schaffen, der mittels Unterdrücken eines Einflusses des Magnetfelds, das durch einen durch den Leiterdraht fließenden elektrischen Strom erzeugt wird, eine verbesserte Erfassungsgenauigkeit seines Drehwinkels aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die jeweilige Merkmalskombination der unabhängigen Ansprüche 1, 2 und 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der sich daran anschließenden Ansprüche.
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der elektrische Motor: einen Stator, einen Rotor, eine Welle, einen Magnet, einen magnetischen Sensor und eine Steuereinheit, sowie einen ersten Leiterdraht und einen zweiten Leiterdraht. Der Stator weist eine Vielzahl von Wicklungsdrähten auf, die um diesen gewickelt sind. Der Rotor ist in drehbarer Weise an einer radialen Innenseite des Stators angeordnet. Die Welle ist auf der gleichen Achse wie der Rotor angeordnet und dreht sich mit dem Rotor. Der Magnet ist an einem Ende der Welle angeordnet und er dreht sich mit dem Rotor und der Welle. Der magnetische Sensor ist in einer axialen Richtung der Welle angeordnet, sodass er dem Magnet gegenübersteht und er erfasst den Drehwinkel des Motors durch Abtasten des Magnetismus, der durch den Magnet erzeugt wird. Die Steuereinheit steuert basierend auf dem Drehwinkel des Motors, der durch den magnetischen Sensor erfasst wird, die elektrische Leistung, die dem Wicklungsdraht zugeführt wird. Der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht überkreuzen sich mit einem virtuellen Kreis, der um die Achse der Welle zentriert ist, und beide von dem ersten und zweiten Leiterdraht erstrecken sich parallel mit der oben genannten Achse, um die Steuereinheit mit jedem aus der Vielzahl von Wicklungsdrähten zu verbinden. Der elektrische Strom, der dem Wicklungsdraht zugeführt wird, fließt in den ersten Leiterdraht und den zweiten Leiterdraht. Bei der vorliegenden Offenbarung weist der elektrische Strom, der in jedem von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht fließt, zu jedem Zeitpunkt die gleiche Magnitude bzw. Größe und die gleiche Flußrichtung miteinander auf. Wenn weiterhin (a) ein Schnittpunkt des ersten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p1 gekennzeichnet ist und ein Schnittpunkt des zweiten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p2 gekennzeichnet ist, und (b) ein zentraler Winkel eines Bogens zwischen dem Punkt p1 und p2 auf dem virtuellen Kreis als α gekennzeichnet ist, erfüllen die Position des ersten Leiterdrahts und die Position des zweiten Leiterdrahts eine Beziehung α = 180°. Mit anderen Worten befinden sich der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht an gegenüberliegenden Positionen, wobei die Achse der Welle zwischen diesen eingesetzt ist.
Wenn ein elektrischer Strom in dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht fließt, bildet sich ein Magnetfeld um jeden von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht (nachstehend als ein „mittels elektrischen Strom gekennzeichnetes Magnetfeld“ bezeichnet). Der Vektor des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds durch den elektrischen Strom, der in dem ersten Leiterdraht fließt und der Vektor des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds durch den elektrischen Strom, der in dem zweiten Leiterdraht fließt, haben an einer Position, die den gleichen Abstand zu dem ersten und zweiten Leiterdraht aufweist, jeweils eine entgegengesetzte Richtung, wenn der elektrische Strom in dem ersten Leiterdraht und der elektrische Strom in dem zweiten Leiterdraht in der gleichen Richtung fließt. Bei der vorliegenden Offenbarung weist der elektrische Strom in jedem von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht zu jedem Zeitpunkt die gleiche Richtung und die gleiche Magnitude bzw. Größe auf, und die Positionen des ersten und zweiten Leiterdrahts liegen sich im Verhältnis zu der Achse der Welle, die von beiden der Leiterdrähte gleich weit entfernt ist, gegenüber. Wie obenstehend beschrieben, heben sich daher das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld durch den elektrischen Strom, der in dem ersten Leiterdraht fließt, und das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld durch den elektrischen Strom, der in dem zweiten Leiterdraht fließt, an einer Position der Achse der Welle, die mit einem vorbestimmten Wert von beiden von dem ersten und dem zweiten Leiterdraht entfernt ist, gegenseitig auf. Demzufolge wird der magnetische Sensor auf der Achse der Welle zu einem Zeitpunkt zum Erfassen des Magnetismus, der durch den Magnet erzeugt wird, nicht von dem mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfeld durch den elektrischen Strom, der in dem ersten und zweiten Leiterdraht fließt, beeinflusst. Der Drehwinkel des Rotors wird somit genau erfasst.
In einem solchen Fall kann der erste und zweite Leiterdraht die Beziehung α = 180° nicht exakt erfüllen. Das heißt, wenn α ungefähr gleich 180° beträgt, wird der Aufhebungseffekt des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds verursacht. Das heißt, α kann vorzugsweise einen Wert aufweisen, der die Erfassungsgenauigkeit des magnetischen Sensors innerhalb eines akzeptablen Fehlerbereichs einstellt.
Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der elektrische Motor: einen Stator, einen Rotor, eine Welle, einen Magnet, einen magnetischen Sensor und eine Steuereinheit, sowie einen ersten Leiterdraht und einen zweiten Leiterdraht. Der Stator weist eine Vielzahl von Wicklungsdrähten auf, die auf diesen gewickelt sind. Der Rotor ist an einer radialen Innenseite des Stators in drehbarer Weise angeordnet. Die Welle ist auf der gleichen Achse wie der Rotor angeordnet und dreht sich mit dem Rotor. Der Magnet ist auf einem Ende der Welle angeordnet und dreht sich mit dem Rotor und der Welle. Der magnetische Sensor ist in einer axialen Richtung der Welle angeordnet, sodass er dem Magnet gegenübersteht, und er erfasst den Drehwinkel des Motors durch Abtasten des Magnetismus, der durch den Magnet erzeugt wird. Die Steuereinheit steuert basierend auf dem Drehwinkel des Rotors, der durch den magnetischen Sensor erfasst wird, die elektrische Leistung, die dem Wicklungsdraht zugeführt wird. Die erste Leiterwicklung und die zweite Leiterwicklung überkreuzen sich mit einem virtuellen Kreis, der um die Achse der Welle zentriert ist, und beide von dem ersten und dem zweiten Leiterdraht erstrecken sich parallel zu der oben genannten Achse, um die Steuereinheit und jeden aus der Vielzahl von Wicklungsdrähten zu verbinden. Der elektrische Strom, der dem Leiterdraht zugeführt wird, fließt in dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht.
Bei der vorliegenden Offenbarung weist der elektrische Strom, der in jedem von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht fließt, zu jedem Zeitpunkt die gleiche Magnitude bzw. Größe und die gleiche Flußrichtung auf. Wenn weiterhin (a) ein Schnittpunkt des ersten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p1 gekennzeichnet ist und ein Schnittpunkt des zweiten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p2 gekennzeichnet ist, und (b) ein zentraler Winkel eines Bogens zwischen dem Punkt p1 und dem Punkt p2 auf dem virtuellen Kreis als ein Winkel α gekennzeichnet ist, erfüllen die Position des ersten Leiterdrahts und die Position des zweiten Leiterdrahts eine Beziehung α = 0°. Mit anderen Worten werden der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht miteinander in Kontakt gebracht.
Wenn ein elektrischer Strom in dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht fließt, bildet sich das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld um jeden von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht. Der Vektor des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds durch den elektrischen Strom, der in dem ersten Leiterdraht fließt, und der Vektor des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds durch den elektrischen Strom, der in dem zweiten Leiterdraht fließt, weisen einer Position, die den gleichen Abstand zu dem ersten und zweiten Leiterdraht aufweist, jeweils entgegengesetzte Richtungen auf, wenn (a) der erste und zweite Leiterdraht ausreichend nahe zueinander liegen und (b) der elektrische Strom in dem ersten Leiterdraht und der elektrische Strom in dem zweiten Leiterdraht in entgegengesetzte Richtungen fließt. Bei der vorliegenden Offenbarung weist der elektrische Strom in jedem von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht zu jedem Zeitpunkt die entgegengesetzte Flußrichtung und die gleiche Magnitude bzw. Größe auf, und der erste und der zweite Leiterdraht werden miteinander in Kontakt gebracht. Wie obenstehend beschrieben, heben sich daher das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld durch den Strom, der in dem ersten Leiterdraht fließt und das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld durch den elektrischen Strom, der in dem zweiten Leiterdraht fließt, an einer Position der Achse der Welle, die mit einem vorbestimmten Wert zu beiden von dem ersten und zweiten Leiterdraht entfernt ist, gegenseitig auf. Demzufolge wird der magnetische Sensor auf der Achse der Welle zu einem Zeitpunkt zum Erfassen des Magnetismus, der durch den Magnet erzeugt wird, nicht von den mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfeldern durch den elektrischen Strom, der jeweils in dem ersten und zweiten Leiterdraht fließt, beeinflusst.
Der Drehwinkel des Rotors kann somit genau erfasst werden.
Bei einem solchen Fall können der erste und zweite Leiterdraht die Beziehung α = 0° nicht exakt erfüllen. Das heißt, wenn α ungefähr = 0° beträgt, wird der Aufhebungseffekt des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds verursacht. Das heißt α kann vorzugsweise einen Wert aufweisen, der die Erfassungsgenauigkeit des magnetischen Sensors innerhalb eines akzeptablen Fehlerbereichs einstellt.
Bei einem wiederum anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der elektrische Motor: einen Stator, einen Rotor, eine Welle, einen Magnet, einen magnetischen Sensor und eine Steuereinheit, sowie einen ersten, zweiten und dritten Leiterdraht. Der Stator weist eine Vielzahl von Wicklungsdrähten auf, die auf diesem gewickelt sind. Der Rotor ist an einer radialen Innenseite des Stators in einer drehbaren Weise angeordnet. Die Welle ist auf der gleichen Achse wie der Rotor angeordnet und dreht sich mit dem Rotor. Der Magnet ist an einem Ende der Welle angeordnet und dreht sich mit dem Rotor und der Welle. Der magnetische Sensor ist in einer axialen Richtung auf der Welle angeordnet, sodass er dem Magnet entgegensteht, und er erfasst den Drehwinkel des Rotors durch Abtasten des Magnetismus, der durch den Magnet erzeugt wird. Die Steuereinheit steuert basierend auf dem Drehwinkel des Rotors, der durch den magnetischen Sensor erfasst wird, die elektrische Leistung, die dem Wicklungsdraht zugeführt wird. Der erste Leiterdraht überkreuzt sich mit einer Tangentenlinie eines virtuellen Kreises, der um die Achse der Welle zentriert ist, und erstreckt sich parallel mit der oben genannten Achse, um die Steuereinheit und den Wicklungsdraht zu verbinden. Der elektrische Strom, der dem Wicklungsdraht zugeführt wird, fließt in dem ersten Leiterdraht. Der zweite Leiterdraht überkreuzt sich mit einem Tangentenpunkt auf der Tangentenlinie des virtuellen Kreises, der um die Achse der Welle zentriert ist, und erstreckt sich parallel mit der oben genannten Achse, um die Steuereinheit und den Wicklungsdraht zu verbinden. Der dritte Leiterdraht überkreuzt sich mit der Tangentenlinie des virtuellen Kreises, der um die Achse der Welle zentriert ist, an einer dem Tangentenpunkt entgegen gesetzten Position, die in Bezug zu einem Überschneidungspunkt des ersten Leiterdrahts und der Tangentenlinie gegenüberliegt (das heißt ein Überkreuzungspunkt des zweiten Leiterdrahts und des virtuellen Kreises), und er erstreckt sich parallel mit der oben genannten Achse, um die Steuereinheit und den Wicklungsdraht zu verbinden. Der elektrische Strom, der dem Wicklungsdraht zugeführt wird, fließt in dem dritten Leiterdraht.
Bei der vorliegenden Offenbarung ist die Summe der elektrischen Ströme in dem ersten bis dritten Leiterdraht zu jedem Zeitpunkt 0. Der Motor, beispielsweise ein dreiphasiger bürstenloser Motor, weist bekanntlich eine solche Konfiguration auf. Wenn weiterhin (a) eine Überkreuzung des ersten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis als der Punkt p1 gekennzeichnet ist und eine Überkreuzung des zweiten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis als der Punkt p2 gekennzeichnet ist und eine Überkreuzung des dritten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis als der Punkt p3 gekennzeichnet ist, und (b) ein Abstand zwischen dem Punkt p1 und dem Punkt p2 als d1 gekennzeichnet ist und ein Abstand zwischen Punkt p2 und dem Punkt p3 als d2 gekennzeichnet ist, erfüllen die Positionen des ersten bis dritten Leiterdrahts eine Beziehung d1 = d2 = 0. Mit anderen Worten wird der erste bis dritte Leiterdraht in Kontakt miteinander gebracht.
Wenn ein elektrischer Strom in dem ersten, zweiten und dritten Leiterdraht fließt, bildet sich das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld um jeden von dem ersten bis dritten Leiterdraht. Wenn (a) die Summe der elektrischen Ströme in dem ersten bis dritten Leiterdraht Null ist und (b) die Abstände zwischen dem ersten und dem zweiten Draht und dem zweiten und dem dritten Draht ausreichend klein sind, ist die „Summe“ des Vektors des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds durch den elektrischen Strom, der durch den ersten bis dritten Leiterdraht fließt, an einer Position, die den gleichen Abstand zu dem ersten bis zum dritten Leiterdraht aufweist, gleich Null. Bei der vorliegenden Offenbarung ist die Summe der elektrischen Ströme in dem ersten bis dritten Leiterdraht zu jedem Zeitpunkt Null. Weiterhin wird der erste bis dritte Leiterdraht miteinander in Kontakt gebracht. Wie obenstehend beschrieben, heben sich daher die mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder durch die elektrischen Ströme, die durch den ersten bis dritten Leiterdraht fließen, an einer Position der Achse der Welle, die mit einem vorbestimmten Wert zu allen von dem ersten bis dritten Leiterdraht entfernt ist, gegenseitig auf. Demzufolge wird der magnetische Sensor auf der Achse der Welle zu einem Zeitpunkt zum Erfassen des Magnetismus, der durch den Magnet erzeugt wird, nicht von den mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfeldern, die durch den ersten bis dritten Leiterdraht gebildet werden, beeinträchtigt. Der Drehwinkel des Motors wird somit genau erfasst.
In einem solchen Fall können die ersten bis dritten Leiterdrähte die Beziehung d1 = d2 = 0 nicht exakt erfüllen. Das heißt, wenn d1 und d2 ungefähr gleich 0 sind, wird der Aufhebungseffekt des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds verursacht. Das heißt d1 und d2 können vorzugsweise einen Wert aufweisen, der die Erfassungsgenauigkeit des magnetischen Sensors innerhalb eines akzeptablen Fehlerbereichs einstellt.
Wie obenstehend beschrieben, handelt es sich bei der vorliegenden Offenbarung um ein Konzept zur Aufhebung von Magnetfeldern, die an einer Position des magnetischen Sensors durch die Leiterdrähte gebildet werden, mittels einer innovativen Anordnung der Leiterdrähte mit dem Fokus auf die Flußrichtung der elektrischen Ströme in den Leiterdrähten und der Richtung des Magnetfelds um die Leiterdrähte.
Bei der obenstehenden Konfiguration kann ein Paar von ersten und zweiten Leiterdrähten in mehreren Sätzen hergestellt sein. Das heißt bei der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen mehrphasigen Motor, der wenigstens zwei Systeme eines mehrphasigen Ansteuerverfahrens aufweist.
Ferner kann eine Gruppe von ersten bis dritten Leiterdrähten in mehreren Sätzen hergestellt sein. Das heißt bei der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um den mehrphasigen Motor, der wenigstens zwei Systeme von dreiphasigen Ansteuerverfahren aufweist.
Ferner ist eine Servolenkung offenbart, die den Motor mit dem oben beschriebenen Aufbau verwendet. Der Motor der vorliegenden Offenbarung verwendet den magnetischen Sensor, der nicht von dem mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfeld, das durch den Leiterdraht gebildet wird, der den Wicklungsdraht mit der Steuereinheit verbindet, beeinträchtigt wird. Daher ist die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels des Rotors hoch. Demzufolge wird eine Zunahme der Drehmomentschwankung des Motors oder die Abnahme der Abgabe des Motors verhindert. Daher kann der Fahrer ein ruhiges lenkungsunterstützendes Drehmoment von der elektrischen Servolenkungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung erhalten.
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die begleitende Zeichnung besser verständlich. Es zeigt:

1 eine Querschnittsansicht eines Motors der vorliegenden Offenbarung;
2 eine Seitenansicht des Motors aus 1 der vorliegenden Offenbarung;
3A und 3B Abbildungen einer Anordnung von Leiterdrähten in dem Motor aus 1 und eine Teilansicht der Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform;
4A und 4B Abbildungen einer Anordnung der Leiterdrähte in dem Motor und eine Teilansicht der Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
5A und 5B Abbildungen einer Anordnung der Leiterdrähte in dem Motor und eine Teilansicht der Anordnung gemäß der dritten Ausführungsform.

Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnung erklärt. Bei diesen Ausführungsformen sind gleiche Bauteile mit gleichen Ziffern versehen und Erklärungen zu gleichen Teilen werden bei nachfolgenden Ausführungsformen ausgelassen.
(Erste Ausführungsform)
Mit Bezug auf 1 und 2 wird ein elektrischer Motor 1 in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung in einem Fahrzeug, das nicht dargestellt ist, verwendet und dabei stellt der Motor 1 einem Fahrer des Fahrzeugs eine Servo-unterstützte Lenkung bereit.
Der elektrische Motor 1 mit einer zentralen Achse Ax umfasst einen Stator 20, einen Rotor 30, eine Welle 40, einen Magnet 60, einen magnetischen Sensor 12 und eine Steuereinheit 80. Der Stator 20 umfasst eine Vielzahl von ausgeprägten Polen 21. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind sechs ausgeprägte Pole 21 kreisförmig in gleichen Abständen angeordnet, um den Stator 20 zu bilden. Der ausgeprägte Pole 21 umfasst einen laminierten Kern 23 aus schichtweise dünnem magnetischen Material und einen Isolator 24, der aus einer radialen Richtung mit dem laminierten Kern 23 in Eingriff steht. Jeder der Isolatoren 24 umfasst einen Wicklungsdraht 22, der um diesen gewickelt ist. Wenn die elektrische Leistung dem Wicklungsdraht 22 zugeführt wird, erzeugt der ausgeprägte Pol 21 eine magnetische Kraft.
Der Rotor 30 ist aus magnetischem Material gebildet, wie beispielsweise ein Eisen in der Form eines Rohrs. Der Rotor 30 umfasst einen Rotorkern 31 und einen Permanentmagnet 32. Der Permanentmagnet 32 ist an der äußeren Oberfläche (d.h. der radial äußeren Oberfläche) des Rotorkerns 31 angeordnet, und ein N-Pol und ein S-Pol des Permanentmagnets 32 sind abwechselnd in einer Umfangsrichtung des Rotorkerns 31 verteilt.
Der Rotorkern 31 umgrenzt ein Achsenloch 33 um die Achse Ax. Die Welle 40, die aus einem Metall bestehen kann, ist in Form einer Stange ausgebildet und sitzt mittels einer Presspassung in dem Achsenloch 33, sodass der Achsenmittelpunkt der Welle 40 die Achse Ax ist. Mit anderen Worten ist die Welle 40 koaxial mit dem Rotor 30 angeordnet und ist mit dem Rotor 30 drehbar.
Ein Motorgehäuse 70 ist aus Metall wie beispielsweise Aluminium geformt und umfasst ein Rohrstück 71, eine Trennwand 72 und ein Rahmenende 74. Das Rohrstück 71 kann in einer zylindrischen Form ausgebildet sein und umgrenzt ein Loch, das den Stator 20 aufnimmt. Im zusammengesetzten Zustand des Motors 1 ist das Rohrstück 71 auf der Achse Ax zentriert. Die Trennwand 72 ist innerhalb zu der Achse Ax des Rohrstücks 71 hin auf eine Weise ausgebildet, die ein Ende des Rohrstücks 71 absperrt. Das Rahmenende 74 ist innerhalb des Rohrstücks 71 zu der Achse Ax hin in einer Weise ausgebildet, die das andere Ende des Rohrstücks 71 absperrt.
In dem zusammengesetzten Zustand des Motors 1 ist der Rotor 30 in dem Mittelpunkt des Stators 20 positioniert (d.h. innerhalb des inneren Radius des Stators 20 angeordnet), sodass der Rotor 30 von den ausgeprägten Polen 21 umgeben ist und innerhalb des Mittelpunkts des Stators 20 drehbar ist. Der Stator 20 und der Rotor 30 sind in dem Rohrstück 71 des Motorgehäuses 70 positioniert. Die Trennwand 72 kann ein Lagerungsloch umgrenzen, das auf der Achse Ax zentriert ist und an dem eine Lagerung 75 angeordnet ist. In ähnlicher Weise kann das Rahmenende 74 ein Lagerungsloch umreißen, das auf der Achse Ax zentriert ist und in dem eine Lagerung 77 angeordnet ist. Der Rotor 30 ist zwischen der Lagerung 75 und der Lagerung 77 positioniert, sodass die Welle 40 und der Rotor 30 über die Lagerungen 75 und 77 von dem Motorgehäuse 70 drehbar gehalten werden.
Der Magnet 60, der sich nahe eines Abschnitts der Trennwand 72 des Motorgehäuses 70 befindet, ist durch eine Halterung 11 auf der Welle 40 gekoppelt. Somit kann sich der Magnet 60 zusammen mit der Halterung 11, der Welle 40 und dem Rotor 30 drehen.
Die Steuereinheit 80 umfasst einen elektrischen Leistungswandler 81 und einen Mikrocomputer 85. Der elektrische Leistungswandler 81 umfasst eine Vielzahl von Schaltelementen 82, wobei jedes Schaltelement mit einem Anschluss 83 und einem Steuerungsanschluss 84 gekoppelt ist. Der elektrische Leistungswandler 81 ist durch Kunstharzgießen der Schaltelemente 82, dem Anschluss 83 und dem Steuerungsanschluss 84 in Form einer Tafel ausgebildet. Im zusammengesetzten Zustand ist der elektrische Leistungswandler 81 in einem vorbestimmten Abstand in einer axialen Richtung der Welle 40 von dem Magnet 60 positioniert. Dabei ist der elektrische Leistungswandler 81 senkrecht zu der Achse Ax positioniert (d.h. die Dickenrichtung oder die vertikale Richtung des Leistungswandlers 81 ist gleiche Richtung wie die Richtung der Achse Ax der Welle 40).
Jedes der Schaltelemente 82 ist mit einem Leistungsanschluss 18 gekoppelt. Der Leistungsanschluss 18 ist an eine Batterie gekoppelt, die nicht dargestellt ist. Zudem ist der Anschluss in jedem der Schaltelemente 82 durch die Leiterdrähte 111, 112, 113, 121, 122 und 123 mit jedem der Wicklungsdrähte 22 gekoppelt, wie in 2 gezeigt ist.
Das Schaltelement 82 ist ein Halbleiterelement wie beispielsweise ein MOSFET, IGBT oder dergleichen, und es schaltet die elektrische Leistung, die dem Wicklungsdraht zugeführt wird. Während eines Schaltvorgangs des Schaltelements 82 wird die elektrische Leistung von der Batterie dem Wicklungsdraht 22 zugeführt. Der elektrische Strom fließt durch den Leistungsanschluss 18 in jedes der Schaltelemente 82, danach zu den Leiterdrähten 111, 112, 113, 121, 122 und 123 und danach zu dem Wicklungsdraht 22. Innerhalb dieser Zeit strahlen die Schaltelemente 82 Wärme ab. Das Schaltelement 82 umfasst eine Wärmeabstrahloberfläche zum Abstrahlen der Wärme.
Eine Wärmesenke 73 ist nahe an dem elektrischen Leistungswandler 81 positioniert, sodass in dem zusammengesetzten Zustand der Stator 20 auf einer Seite des elektrischen Leistungswandlers 81 liegt und die Wärmesenke 73 auf der anderen Seite des elektrischen Leistungswandlers 81 positioniert ist. Die Wärmesenke 73 ist aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium ausgebildet. Eine Oberfläche der Wärmesenke 73 liegt an der Wärmeabstrahloberfläche des Schaltelements 82 an (oder ist direkt daneben positioniert). Durch einen solchen Aufbau wird Wärme von den Schaltelementen 82 zu der Wärmesenke 73 abgestrahlt.
Eine Vielzahl von Kondensatoren 15 und Drosselspulen 16 sind in einem Raum angeordnet, der zwischen dem elektrischen Leistungswandler 81 und der Wärmesenke 73 gebildet wird. Jeder der Kondensatoren 15 ist mit jedem der Schaltelemente 82 gekoppelt. Die Kondensatoren 15 absorbieren zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs des Schaltelements 82 eine Stoßspannung. Die Drosselspule 16 weist einen Kern in einer torischen Form auf und verringert Störungen in der Leistungszufuhr.
Ein Substrat 13 ist zwischen dem elektrischen Leistungswandler 81 und dem Magnet 60 derart angeordnet, dass die horizontale Achse des Substrats 13 senkrecht zu der Achse Ax verläuft (d.h. eine Orientierung der Substratdicke oder einer vertikalen Achse ist gleich mit der zentralen Achse Ax ausgerichtet). Der magnetische Sensor 12 ist zwischen dem Substrat 13 und dem Magnet 60 derart angeordnet, dass der magnetische Sensor 12 dem Magnet 60 gegenübersteht und auf der Achse Ax positioniert ist. Mit anderen Worten ist der magnetische Sensor 12 auf der Achse Ax der Welle 40 angeordnet. Der magnetische Sensor 12 weist magnetismuserfassende Elemente wie beispielsweise magnetoresistive Elemente (d.h. ein MR-Element) oder ein Hall-Element als Beispiel auf. Durch diese magnetismuserfassenden Elemente kann der magnetische Sensor 12 einen Magnetismus des Magnets 60 erfassen und dabei den Drehwinkel des Rotors 30 erfassen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Leiterdrähte 111, 112, 113, 121, 122 und 123 an einer Umfangsseite des magnetischen Sensors 12 angeordnet (d.h. einer Substratoberflächenrichtung des magnetischen Sensors 12), wie in 2 gezeigt ist. Mit anderen Worten überschneidet sich eine virtuelle Ebene, welche die Substratoberfläche 13 des magnetischen Sensors 12 umfasst, mit den Leiterdrähten 111, 112, 113, 121, 122 und 123.
Der Mikrocomputer 85 ist auf einer Seite des Substrats 13 angeordnet, sodass sich der Mikrocomputer zwischen dem Substrat und der Trennwand 72 befindet. Der Mikrocomputer 85 ist mit dem Steuerungsanschluss 84 des elektrischen Leistungswandlers 81 und dem magnetischen Sensor 12 gekoppelt. Der Mikrocomputer 85 steuert basierend auf dem Drehwinkel des Rotors 30, der durch den magnetischen Sensor 12 erfasst wird, sowie basierend auf anderen Faktoren mittels der Schaltelemente 82 des elektrischen Leistungswandlers 81 ein Schalten der elektrischen Leistung.
Der Leiterdraht 111 ist mit dem Wicklungsdraht 22 gekoppelt, welcher der ersten U-Phase entspricht. Der Leiterdraht 112 ist mit dem Wicklungsdraht 22 gekoppelt, welcher der ersten V-Phase entspricht. Der Leiterdraht 113 ist mit dem Wicklungsdraht 22 gekoppelt, welcher der ersten W-Phase entspricht. Der Leiterdraht 121 ist mit dem Wicklungsdraht 22 gekoppelt, welcher der zweiten U-Phase entspricht. Der Leiterdraht 122 ist mit dem Wicklungsdraht 22 gekoppelt, welcher der zweiten V-Phase entspricht. Der Leiterdraht 123 ist mit dem Wicklungsdraht 22 gekoppelt, welcher der zweiten W-Phase entspricht.
Wenn die elektrische Leistung, die durch die Leiterdrähte 111, 112, 113, 121, 122 und 123 der Vielzahl von Wicklungsdrähten 22 zugeführt wird, mittels dem Mikrocomputer 25 sequentiell geschaltet wird, erzeugt der Stator 20 ein drehendes Magnetfeld. Der Rotor 30 dreht sich aufgrund dieses drehenden Magnetfelds. Die drehende Leistung des Rotors 30 wird von einem gegenüberliegenden Ende der Welle 40, das dem Magnet 60 gegenüberliegt, abgegeben und als eine Antriebskraft in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung verwendet (d.h. eine Leistung zur Unterstützung der Lenkung des Fahrzeugfahrers).
Gemäß dem oben genannten Aufbau wird der Motor 1, der ein bürstenloser Motor ist, durch ein dreiphasiges Ansteuerverfahren mit zwei Systemen angesteuert. Das heißt der Leiterdraht 111 (U-Phase), der Leiterdraht 112 (V-Phase) und der Leiterdraht 113 (W-Phase) bilden zusammen mit den Schaltelementen 82 und den Wicklungsdrähten 22, die mit diesem verbunden sind, ein System (d.h. das erste System), und der Leiterdraht 121 (U-Phase), der Leiterdraht 122 (V-Phase) und der Leiterdraht 123 (W-Phase) bilden zusammen mit den Schaltelementen 82 und den Wicklungsdrähten 22, die mit diesem verbunden sind, das andere System (d.h. das zweite System).
Jeder der Leiterdrähte ist nachstehend als der U-Phasenleiterdraht 111, der V-Phasenleiterdraht 112 und der W-Phasenleiterdraht 113 gekennzeichnet, um so die Zusammenhänge zwischen dem Leiterdraht 111 und dem Wicklungsdraht 22 in der U-Phase, zwischen dem Leiterdraht 112 und dem Wicklungsdraht 22 in der V-Phase und zwischen dem Leiterdraht 113 und dem Wicklungsdraht in der W-Phase klarzustellen. In ähnlicher Weise ist der Leiterdraht 121, der Leiterdraht 122 und der Leiterdraht 123 entsprechend als der U-Phasenleiterdraht 121, der V-Phasenleiterdraht 122 und der W-Phasenleiterdraht 123 gekennzeichnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht der U-Phasenleiterdraht 111, der V-Phasenleiterdraht 112 und der W-Phasenleiterdraht 113 in dem ersten System dem „ersten Leiterdraht“ in den Ansprüchen. In ähnlicher Weise entspricht der U-Phasenleiterdraht 121, der V-Phasenleiterdraht 122 und der W-Phasenleiterdraht 123 in dem zweiten System dem „zweiten Leiterdraht“ in den Ansprüchen. Jedes von einem Paar aus dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121, einem Paar aus dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem V-Phasenleiterdraht 122 und einem Paar aus dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123 entspricht zudem einem „Paar des ersten Leiterdrahts und des zweiten Leiterdrahts“ in den Ansprüchen.
Nachfolgend wird die Anordnung der U/V/W-Phasenleiterdrähte 111, 112, 113 und der U/V/W-Phasenleiterdrähte 121, 122, 123 in der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf die 1 bis 3B erklärt. 3A ist eine Abbildung der Leiterdrahtanordnung aus Sicht der Richtung „III“ des Motors 1 in 1 zusammen mit der Flußrichtung des elektrischen Stroms in jedem der Leiterdrähte zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Wie in den 1 bis 3A gezeigt ist, überschneiden sich der U-Phasenleiterdraht 111 (U1), der V-Phasenleiterdraht 112 (V1), der W-Phasenleiterdraht 113 (W1), der U-Phasenleiterdraht 121 (U2), der V-Phasenleiterdraht 122 (V2) und der W-Phasenleiterdraht 123 (W2) mit dem virtuellen Kreis C, wobei der Mittelpunkt des virtuellen Kreises C die Achse Ax der Welle 40 ist und sie erstrecken sich parallel mit der Achse Ax, um die Steuereinheit 80 und den Wicklungsdraht 22 zu verbinden.
Eine Überschneidung zwischen dem virtuellen Kreis C und dem U-Phasenleiterdraht 111 ist als ein Punkt P1 gekennzeichnet und eine Überschneidung zwischen dem virtuellen Kreis C und dem U-Phasenleiterdraht 121 ist als ein Punkt p2 gekennzeichnet, wodurch ein Bogen p1p2 auf dem virtuellen Kreis C eingegrenzt wird. Der Bogen p1p2 weist einen zentralen Winkel α auf, wobei der U-Phasenleiterdraht 111 und der U-Phasenleiterdraht 121 derart angeordnet sind, dass sie eine Beziehung α = 180 erfüllen, wie in 3A gezeigt ist. Mit anderen Worten sind der U-Phasenleiterdraht 111 und der U-Phasenleiterdraht 121 bei Betrachtung in der Richtung der Achse Ax derart angeordnet, dass sie sich in Relation zur Achse Ax an gegenüberliegenden Positionen entgegenstehen. Ähnlich wie ein Paar aus dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121 sind ein Paar aus dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem V-Phasenleiterdraht 122 und ein Paar aus dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123 jeweils so positioniert, dass sie einen zentralen Winkel von α = 180° für einen Bogen aufweisen, der durch Überschneidungspunkte zwischen diesen Leiterdrähten und dem virtuellen Kreis C eingegrenzt wird. Der Abstand zwischen zwei Leiterdrähten in der Umfangsrichtung des virtuellen Kreises C ist auf einen Wert von 60° eingestellt, das heißt auf ein gleiches Intervall eingestellt.
Der elektrische Strom, der in jedem der Leiterdrähte fließt, richtet sich nach Maßgabe der nachfolgenden Regeln. Die Abbildung in 3A zeigt, dass der elektrische Strom in dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121 von der Rückseite der Abbildung in Richtung der Achse Ax der Welle 40 auf den Betrachter der Abbildung zu fließt. Die Abbildung zeigt ebenso, dass der elektrische Strom in dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem V-Phasenleiterdraht 122 und in dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123 von dem Betrachter der Abbildung in Richtung der Achse Ax der Welle 40 zu der Rückseite der Abbildung fließt. Mit anderen Worten ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Flußrichtung des elektrischen Stroms in dem U-Phasenleiterdraht 111 und die Flußrichtung des elektrischen Stroms in dem U-Phasenleiterdraht 121 zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche. Gleichermaßen ist die Flußrichtung des elektrischen Stroms in dem V-Phasenleiterdraht 112 und die Flußrichtung des elektrischen Stroms in dem V-Phasenleiterdraht 122 ebenso zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche. Weiterhin ist die Flußrichtung des elektrischen Stroms in dem W-Phasenleiterdraht 113 und die Flußrichtung des elektrischen Stroms in dem W-Phasenleiterdraht 123 zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche.
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Maginude bzw. Größe des elektrischen Stroms in dem U-Phasenleiterdraht 111 und die Magnitude bzw. Größe des elektrischen Stroms in dem U-Phasenleiterdraht 121 zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche. Gleichermaßen ist die Magnitude des elektrischen Stroms in dem V-Phasenleiterdraht 112 und die Magnitude des elektrischen Stroms in dem V-Phasenleiterdraht 122 zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche. Weiterhin ist die Magnitude des elektrischen Stroms in dem W-Phasenleiterdraht 113 und die Magnitude des elektrischen Stroms in dem W-Phasenleiterdraht 123 zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche.
Insgesamt weist bei der vorliegenden Ausführungsform der elektrische Strom, der in dem ersten Leiterdraht (d.h. dem U-Phasenleiterdraht 111, dem V-Phasenleiterdraht 112, dem W-Phasenleiterdraht 113) fließt, und der elektrische Strom, der in dem zweiten Leiterdraht (d.h. dem U-Phasenleiterdraht 121, dem V-Phasenleiterdraht 122, dem W-Phasenleiterdraht 123) fließt, jederzeit die gleiche Magnitude und Flußrichtung auf.
Das Magnetfeld, das sich um den Leiterdraht bildet, wird mit Bezug auf 3B erklärt. Die Abbildung in 3B zeigt ein Zusammenwirken der Magnetfelder, die durch den U-Phasenleiterdraht 111 und den U-Phasenleiterdraht 121 gebildet werden, die aus 3A entnommen sind. Wenn der elektrische Strom in dem U-Phasenleiterdraht 111 von der Rückseite der Abbildung auf den Betrachter der Abbildung zu fließt, wird das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn um den U-Phasenleiterdraht 111 gebildet. Ferner bildet der elektrische Strom, der in dem U-Phasenleiterdraht 121 von der Rückseite der Abbildung auf den Betrachter der Abbildung zu fließt, das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn um den U-Phasenleiterdraht 121. Daher verläuft eine Richtung eines Vektors Vu1 des mittels Strom induzierten Magnetfelds, das durch den U-Phasenleiterdraht 111 gebildet wird, und eine Richtung eines Vektors Vu2 des mittels Strom induzierten Magnetfelds, das durch den U-Phasenleiterdraht 121 gebildet wird, in der Umgebung des Mittelpunkts des virtuellen Kreises C (d.h. auf und um die Achse Ax der Welle 40) entgegengesetzt. In einem solchen Fall sind aufgrund der gleichen Magnitude des elektrischen Stroms, der in beiden von dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121 fließt, die Magnitude des Vektors Vu1 und die Magnitude des Vektors Vu2 die gleiche. Daher heben sich das mittels Strom induzierte Magnetfeld, das durch den U-Phasenleiterdraht 111 gebildet wird, und das mittels Strom induzierte Magnetfeld, das durch den U-Phasenleiterdraht 121 gebildet wird, auf der Achse Ax der Welle 40 gegenseitig auf. Gleichermaßen bringt das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den V-Phasenleiterdraht 112 gebildet wird, und das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den V-Phasenleiterdraht 120 gebildet wird, auf der Achse Ax der Welle 40 einen gegenseitigen Aufhebungseffekt mit sich, wobei die gegenseitige Aufhebung zwischen zwei mittels elektrischem Strom induzierten Magnetfeldern erzielt wird, die jeweils durch den W-Phasenleiterdraht 113 und durch den W-Phasenleiterdraht 123 gebildet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform erfasst der magnetische Sensor 12, der auf der Achse Ax der Welle 40 angeordnet ist, aufgrund dem oben genannten Aufbau den Magnetismus, der durch den Magnet 60 erzeugt wird, ohne durch die mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die jeweils durch den U-Phasenleiterdraht 111, den U-Phasenleiterdraht 121, den V-Phasenleiterdraht 112, den V-Phasenleiterdraht 122, den W-Phasenleiterdraht 113 und den W-Phasenleiterdraht 123 gebildet werden, beeinträchtigt zu werden.
Wie obenstehend beschrieben weist bei der vorliegenden Ausführungsform der elektrische Strom, der in dem ersten Leiterdraht (d.h. der U-Phasenleiterdraht 111, der V-Phasenleiterdraht 112, der W-Phasenleiterdraht 113) fließt, und der elektrische Strom, der in dem zweiten Leiterdraht (d.h. der U-Phasenleiterdraht 121, der V-Phasenleiterdraht 122, der W-Phasenleiterdraht 123) fließt, jederzeit die gleiche Magnitude und die gleiche Flußrichtung auf. Zudem sind der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht derart angeordnet, dass sie eine Beziehung α = 180° erfüllen, wenn eine erste Überschneidung p1 des ersten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis c und eine zweite Überschneidung p2 des zweiten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis c einen Bogen p1p2 eingrenzen, der den zentralen Winkel α aufweist. Mit anderen Worten sind der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht an gegenüberliegenden Seiten der Achse Ax der Welle 40 entgegenstehend angeordnet.
Wenn ein elektrischer Strom in dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht fließt, wird ein mittels elektrischen Strom induziertes Magnetfeld um jeden von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht gebildet. Wenn die Flußrichtung des elektrischen Stroms in jedem der beiden Leiterdrähte die gleiche ist, sind verlaufen die Richtungen der Vektoren der mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die durch den ersten Leiterdraht und den zweiten Leiterdraht gebildet werden, an einer Position, die den gleichen Abstand zum ersten Leiterdraht und zum zweiten Leiterdraht aufweist, entgegengesetzt. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der elektrische Strom, der sich in jedem von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht verteilt, zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche Magnitude und die gleiche Richtung auf. Zudem sind der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht an der gegenüberliegenden Position in Relation zur Achse Ax der Welle 40 angeordnet. Daher heben sich das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den ersten Leiterdraht gebildet wird, und das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den zweiten Leiterdraht gebildet wird, auf der Achse Ax der Welle 40, die von dem ersten und dem zweiten Leiterdraht gleich weit entfernt ist, gegenseitig auf. Dadurch wird der Magnetismus, der durch den Magnet 60 erzeugt wird, nicht durch das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld beeinträchtigt, das um den ersten Leiterdraht und den zweiten Leiterdraht herum gebildet wird, wenn der magnetische Sensor 12, der auf der Achse Ax der Welle 40 angeordnet ist, den Magnetismus des Magnets 60 erfasst. Daher kann der Drehwinkel des Rotors 30 genau erfasst werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind drei Paare aus dem ersten und zweiten Leiterdraht in einem Motor angeordnet (ein Paar aus dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121, ein Paar aus dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem V-Phasenleiterdraht 122 und ein Paar aus dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123). Mit anderen Worten ist der Motor 1 ein Motor eines dreiphasigen Ansteuerverfahrens mit zwei Systemen. Das heißt, selbst wenn mehrere Paare des ersten und zweiten Leiterdrahts in einem Motor angeordnet sind, sind die mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder derart ausgestaltet, dass sie sich in jedem der mehreren Paare des ersten Leiterdrahts und des zweiten Leiterdrahts gegenseitig aufheben, wodurch eine genaue Erfassung des Drehwinkels des Rotors 30 ermöglicht wird.
Zudem wird der Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform für die elektrische Servolenkungsvorrichtung verwendet. Bei dem Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform wird der magnetische Sensor 12 nicht durch das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld beeinflusst, das durch die Leiterdrähte (d.h. den U-Phasenleiterdraht 111, den U-Phasenleiterdraht 121, den V-Phasenleiterdraht 112, den V-Phasenleiterdraht 122, den W-Phasenleiterdraht 113 und den W-Phasenleiterdraht 123) gebildet wird, die den Wicklungsdraht 22 mit der Steuereinheit 80 verbinden. Dadurch wird die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels des Rotors 30 wesentlich verbessert oder erhöht. Demzufolge wird die Zunahme der Drehmomentschwankung des Motors 1 oder die Abnahme der Abgabe verhindert. Somit erhält der Fahrzeugfahrer ein ruhiges lenkungsunterstützendes Drehmoment.
(Zweite Ausführungsform)
Die Anordnung der Leiterdrähte des Motors bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 4 abgebildet. Da der schematische Aufbau der zweiten Ausführungsform der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform ist, liegt der Fokus der Erklärung in der nachfolgenden Beschreibung auf einem Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform bei der Anordnung der Leiterdrähte, die den Wicklungsdraht 22 mit der Steuereinheit 80 verbinden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, jeder von dem U-Phasenleiterdraht 111, dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem W-Phasenleiterdraht 113 in dem ersten System dem „ersten Leiterdraht“ in den Ansprüchen. Jeder von dem U-Phasenleiterdraht 121, dem V-Phasenleiterdraht 122 und dem W-Phasenleiterdraht 123 in dem zweiten System entspricht dem „zweiten Leiterdraht“ in den Ansprüchen. Ferner entspricht jedes von einem Paar aus dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121, einem Paar aus dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem V-Phasenleiterdraht 122 und einem Paar aus dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123 einem „Paar des ersten Leiterdrahts und des zweiten Leiterdrahts“ in den Ansprüchen.
Mit Bezug auf 4A und 4B der zweiten Ausführungsform wird nun die Anordnung des U-Phasenleiterdrahts 111, des V-Phasenleiterdrahts 112, des W-Phasenleiterdrahts 113, des U-Phasenleiterdrahts 121, des V-Phasenleiterdrahts 122 und des W-Phasenleiterdrahts 123 erklärt. 4A stellt die Anordnung der Leiterdrähte bei Betrachtung des Motors aus der Richtung „III“ zusammen mit der Flußrichtung des elektrischen Stroms in jedem der Leiterdrähte zu einem bestimmten Zeitpunkt dar.
Der U-Phasenleiterdraht 111 (U1), der V-Phasenleiterdraht 112 (V1), der W-Phasenleiterdraht 113 (W1), der U-Phasenleiterdraht 121 (U2), der V-Phasenleiterdraht 122 (V2) und der W-Phasenleiterdraht 123 (W2) sind jeweils derart angeordnet, dass sie sich mit dem virtuellen Kreis C überschneiden, dessen Mittelpunkt auf der Achse Ax der Welle 40 liegt, und sie erstrecken sich jeweils parallel zu der Achse Ax, um die Steuereinheit 80 mit dem Wicklungsdraht 22 zu verbinden.
Wie in 4A gezeigt ist, ist eine Überschneidung von dem virtuellen Kreis C und dem U-Phasenleiterdraht 111 als ein Punkt p1 gekennzeichnet und eine Überschneidung von dem virtuellen Kreis C und dem U-Phasenleiterdraht 121 ist als ein Punkt p2 gekennzeichnet, durch die ein Bogen p1p2 auf dem virtuellen Kreis C eingegrenzt wird. Der Bogen p1p2 weist einen zentralen Winkel α auf, wobei der U-Phasenleiterdraht 111 und der U-Phasenleiterdraht 121 derart angeordnet sind, dass sie eine Beziehung α = 0° erfüllen. Mit anderen Worten sind der U-Phasenleiterdraht 111 und der U-Phasenleiterdraht 121 miteinander in Kontakt gebracht. Aufgrund der Übertreibung der Dicke von jedem der Leiterdrähte in 4A kann der Wert des Winkels α anders als nach 0 aussehen. Wenn jedoch die Dicke der Leiterdrähte ausreichend dünn ist, kann der Winkel α als gleich 0 angenommen werden.
In ähnlicher Weise ist für jedes von einem Paar aus dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem V-Phasenleiterdraht 122 und einem Paar aus dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123 der zentrale Winkel des Bogens, der durch zwei Überschneidungspunkte der Leiterdrähte auf dem virtuellen Kreis C eingegrenzt ist, so ausgestaltet, dass er gleich 0 Grad ist, ebenso wie ein Paar aus dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121. Zudem ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Intervall zwischen jedem Paar der Leiterdrähte in der Umfangsrichtung des virtuellen Kreises C auf 120° eingestellt.
Nachstehend wird der elektrische Strom, der in jedem der Leiterdrähte fließt, erklärt. In 4A zeigt die Abbildung, dass der elektrische Strom in jedem von dem U-Phasenleiterdraht 111, dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem W-Phasenleiterdraht 113 von der Rückseite der Abbildung auf den Betrachter der Abbildung zu fließt (in der Richtung der Achse Ax der Welle 40). Die Abbildung zeigt ebenfalls, dass der elektrische Strom in jedem von dem U-Phasenleiterdraht 121, dem V-Phasenleiterdraht 122 und dem W-Phasenleiterdraht 123 von der Seite des Betrachters der Abbildung zu der Rückseite der Abbildung fließt (in Richtung der Achse Ax der Welle 40). Mit anderen Worten ist die Flußrichtung des elektrischen Strom in jedem von dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121 zu einem beliebigen Zeitpunkt entgegengesetzt. Gleichermaßen ist die Flußrichtung des elektrischen Stroms in jedem von dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem V-Phasenleiterdraht 122 zu einem beliebigen Zeitpunkt entgegengesetzt. Ferner ist die Flußrichtung des elektrischen Stroms in jedem von dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123 zu einem beliebigen Zeitpunkt entgegengesetzt.
Zudem ist die Magnitude des elektrischen Stroms in dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121 zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche. Gleichermaßen ist die Magnitude des elektrischen Stroms in dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem V-Phasenleiterdraht 122 zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche. Ferner ist die Magnitude des elektrischen Stroms in dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123 zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche.
Insgesamt weist der elektrische Strom, der in dem ersten Leiterdraht (d.h. dem U-Phasenleiterdraht 111, dem V-Phasenleiterdraht 112, dem W-Phasenleiterdraht 113) fließt, und der elektrische Strom, der durch den zweiten Leiterdraht (d.h. dem U-Phasenleiterdraht 121, dem V-Phasenleiterdraht 122, dem W-Phasenleiterdraht 123) fließt, zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche Magnitude, jedoch eine entgegengesetzte Flußrichtung zueinander auf.
Nachstehend wird das Magnetfeld, das sich um den Leiterdraht bildet, mit Bezug auf 4B erklärt. Die Abbildung in 4B zeigt ein Zusammenwirken des Magnetfelds, das jeweils um den U-Phasenleiterdraht 111 und den U-Phasenleiterdraht 121 gebildet wird, die aus der 4A entnommen sind.
Wie in 4B gezeigt ist, bildet sich das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn um den U-Phasenleiterdraht 111, wenn der elektrische Strom in dem U-Phasenleiterdraht von der Rückseite der Abbildung auf den Betrachter der Abbildung zu fließt. Ferner bildet sich das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld in der Richtung mit dem Uhrzeigersinn um den U-Phasenleiterdraht 121, wenn der elektrische Strom in dem U-Phasenleiterdraht 121 von der Seite des Betrachters der Abbildung zu der Rückseite der Abbildung fließt. Daher verläuft eine Richtung eines Vektors Vu1 des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds, das durch den U-Phasenleiterdraht 111 gebildet wird, und eine Richtung eines Vektors Vu2 des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds, das durch den U-Phasenleiterdraht 121 gebildet wird, in der Umgebung des Mittelpunkts des virtuellen Kreises C (d.h. an und um die Achse Ax der Welle 40) entgegengesetzt. In einem solchen Fall sind aufgrund der gleichen Magnitude des elektrischen Stroms, der in beiden von dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121 jederzeit fließt, die Magnitude des Vektors Vu1 und die Magnitude des Vektors Vu2 die gleiche. Daher hebt sich das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den U-Phasenleiterdraht 111 gebildet wird, und das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den U-Phasenleiterdraht 121 gebildet wird, auf der Achse Ax der Welle 40 gegenseitig auf. Gleichermaßen bringt das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den V-Phasenleiterdraht 112 gebildet wird, und das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den V-Phasenleiterdraht 121 gebildet wird, eine gegenseitige Aufhebung mit sich. Ebenso wird eine gegenseitige Aufhebung zwischen zwei mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfeldern erzielt, die jeweils durch den W-Phasenleiterdraht 113 und durch den W-Phasenleiterdraht 123 gebildet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der magnetische Sensor 12, der auf der Achse Ax der Welle 40 angeordnet ist, aufgrund des oben genannten Aufbaus einen Magnetismus erfassen, der durch den Magnet 60 erzeugt wird, ohne dabei durch die mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die jeweils durch den U-Phasenleiterdraht 111, den U-Phasenleiterdraht 121, den V-Phasenleiterdraht 112, den V-Phasenleiterdraht 121, den W-Phasenleiterdraht 113 und den W-Phasenleiterdraht 123 gebildet werden, beeinträchtigt zu werden.
Wie obenstehend beschrieben weist der elektrische Strom, der in dem ersten Leiterdraht (d.h. dem U-Phasenleiterdraht 111, dem V-Phasenleiterdraht 112, dem W-Phasenleiterdraht 113) fließt, und der elektrische Strom, der in dem zweiten Leiterdraht (d.h. dem U-Phasenleiterdraht 121, dem V-Phasenleiterdraht 122, dem W-Phasenleiterdraht 123) fließt, bei dieser Ausführungsform zu jeder Zeit die gleiche Magnitude und entgegengesetzte Flußrichtungen auf. Zudem sind der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht so angeordnet, dass sie eine Beziehung α = 0° erfüllen, wenn eine Überschneidung p1 des ersten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis C und eine Überschneidung p2 des zweiten Leiterdrahts mit dem virtuellen Kreis C einen Bogen p1p2 eingrenzen, der den zentralen Winkel α aufweist. Mit anderen Worten wird der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht miteinander in Kontakt gebracht.
Wenn ein elektrischer Strom in dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht fließt, bildet sich ein mittels elektrischen Strom induziertes Magnetfeld um den ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht. Wenn der erste und zweite Leiterdraht ausreichend nahe bei einander liegen, verlaufen die Flußrichtungen des elektrischen Stroms in jedem der zwei Leiterdrähte entgegengesetzt zueinander. Ebenso verlaufen die Richtungen der Vektoren der mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die jeweils durch den ersten Leiterdraht und den zweiten Leiterdraht gebildet werden, an einer Position, die den gleichen Abstand von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht aufweist, entgegengesetzt zueinander. Der elektrische Strom, der in jedem von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht fließt, weist zu einem beliebigen Zeitpunkt die gleiche Magnitude und eine entgegengesetzte Richtung auf. Zudem sind der erste Leiterdraht und der zweite Leitdraht in Kontakt zueinander angeordnet. Daher hebt sich das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den ersten Leiterdraht gebildet wird, und das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, das durch den zweiten Leiterdraht gebildet wird, auf der Achse Ax der Welle 40, die von beiden von dem ersten und zweiten Leiterdraht in gleicher Entfernung positioniert ist, gegenseitig auf. Daher wird der Magnetismus, der durch den Magnet 60 erzeugt wird, nicht durch das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld beeinflusst, das durch jeden von dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht gebildet wird, wenn der magnetische Sensor 12, der auf der Achse Ax der Welle 40 angeordnet ist, den Magnetismus des Magnets 60 erfasst. Daher wird der Drehwinkel des Rotors 30 genau erfasst.
(Dritte Ausführungsform)
Die Anordnung der Leiterdrähte des Motors bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist in 5 abgebildet. Da der schematische Aufbau der dritten Ausführungsform der gleiche wie derjenige der ersten Ausführungsform ist, liegt der Fokus der Erklärung in der nachfolgenden Beschreibung in Relation zu der ersten Ausführungsform auf dem Unterschied der Anordnung der Leiterdrähte, die den Wicklungsdraht 22 mit der Steuereinheit 80 verbinden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht jeder von dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem U-Phasenleiterdraht 121 dem „ersten Leiterdraht“ in den Ansprüchen, und jeder von dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem V-Phasenleiterdraht 122 entspricht dem „zweiten Leiterdraht“ in den Ansprüchen, und jeder von dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123 entspricht dem „dritten Leiterdraht“ in den Ansprüchen, was sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet. Ferner entspricht jede von einer Gruppe aus dem U-Phasenleiterdraht 111, dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem W-Phasenleiterdraht 113 in dem ersten System und einer Gruppe aus dem U-Phasenleiterdraht 121, dem V-Phasenleiterdraht 122 und dem W-Phasenleiterdraht 123 in dem zweiten System der „Gruppe von ersten, zweiten und dritten Leiterdrähten“ in den Ansprüchen.
Mit Bezug auf 5A und 5B wird nun die Anordnung des U-Phasenleiterdrahts 111, des V-Phasenleiterdrahts 112, des W-Phasenleiterdrahts 113, des U-Phasenleiterdrahts 121, des V-Phasenleiterdrahts 122 und des W-Phasenleiterdrahts 123 erklärt. 5A bildet aus Sicht der Richtung „III“ (d.h. die Richtung der Achse Ax der Welle 40) auf den Motor der vorliegenden Ausführungsform die Anordnung der Leiterdrähte zusammen mit der Flußrichtung des elektrischen Stroms zu einem bestimmten Zeitpunkt in jedem der Leiterdrähte ab.
Der U-Phasenleiterdraht 111 (U1), der V-Phasenleiterdraht 112 (V1), der W-Phasenleiterdraht 113 (W1), der U-Phasenleiterdraht 121 (U2), der V-Phasenleiterdraht 122 (V2) und der W-Phasenleiterdraht 123 (W2) sind jeweils so angeordnet, dass sie sich mit dem virtuellen Kreis C schneiden, der seinen Mittelpunkt auf der Achse Ax der Welle 40 aufweist, und sie erstrecken sich jeweils parallel mit der Achse Ax, um die Steuereinheit 80 mit dem Wicklungsdraht 22 zu verbinden.
Wie in 5A gezeigt ist, ist der U-Phasenleiterdraht 111 so ausgestaltet, dass er sich mit einer Tangentenlinie L1 des virtuellen Kreises C überschneidet. Der U-Phasenleiterdraht 121 ist so ausgestaltet, dass er sich mit einem Tangentenpunkt auf der Tangentenlinie L2 des virtuellen Kreises C überschneidet. Der W-Phasenleiterdraht 113 ist so ausgestaltet, dass er sich auf einer Seite, die einer Überschneidung zwischen dem U-Phasenleiterdraht 111 und der Tangentenlinie L1 im Verhältnis zu dem Tangentenpunkt gegenüberliegt, mit der Tangentenlinie L1 des virtuellen Kreises C überschneidet.
Eine Überschneidung der Tangentenlinie L1 und dem U-Phasenleiterdraht 111 ist als ein Punkt p1, eine Überschneidung der Tangentenlinie L1 und dem V-Phasenleiterdraht 112 ist als ein Punkt p2 und eine Überschneidung der Tangentenlinie L1 und dem W-Phasenleiterdraht 113 ist als ein Punkt p3 gekennzeichnet. Ein Abstand d1 ist als ein Intervall zwischen dem Punkt p1 und dem Punkt p2 festgelegt und ein Abstand d2 ist als ein Intervall zwischen dem Punkt p2 und dem Punkt p3 festgelegt, wobei drei Leiterdrähte so gestaltet sind, dass sie eine Beziehung d1 = d2 = 0 erfüllen. Mit anderen Worten sind der U-Phasenleiterdraht 111, der V-Phasenleiterdraht 112 und der W-Phasenleiterdraht 113 miteinander in Kontakt gebracht. Aufgrund der Übertreibung der Dicke von jedem der Leiterdrähte in 5A sieht der Abstand d1 und d2 gegebenenfalls nicht wie 0 aus. Wenn jedoch die Dicke der Leiterdrähte ausreichend dünn ist, können die Abstände d1 und d2 als gleichwertig zu 0 vorausgesetzt werden.
Eine Gruppe aus dem U-Phasenleiterdraht 121, dem V-Phasenleiterdraht 122 und dem W-Phasenleiterdraht 123 ist auf einer Tangentenlinie L2 des virtuellen Kreises C angeordnet. Ähnlich wie die Gruppe aus dem U-Phasenleiterdraht 111, dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem W-Phasenleiterdraht 113 ist ein Abstand d1 zwischen dem U-Phasenleiterdraht 121 und dem V-Phasenleiterdraht 122 und ein Abstand d2 zwischen dem V-Phasenleiterdraht 122 und dem W-Phasenleiterdraht 123 jeweils gleich 0. Ferner ist der V-Phasenleiterdraht 112 und der V-Phasenleiterdraht 122 so angeordnet, dass sie sich an gegenüberliegenden Positionen im Verhältnis zu der Achse Ax der Welle 40 entgegenstehen.
Der elektrische Strom, der in jedem der Leiterdrähte fließt, ist dazu ausgestaltet, den nachfolgenden Regeln zu folgen. Die Abbildung in 5A zeigt, dass der elektrische Strom in jedem von dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem V-Phasenleiterdraht 112 und ebenso in jedem von dem U-Phasenleiterdraht 121 und dem V-Phasenleiterdraht 122 in Richtung der Achse Ax der Welle 40 von der Rückseite der Abbildung auf den Betrachter der Abbildung zu fließt. Die Abbildung in 5A zeigt weiterhin, dass der elektrische Strom in jedem von dem W-Phasenleiterdraht 113 und dem W-Phasenleiterdraht 123 in der Richtung der Achse Ax der Welle 40 von der Seite des Betrachters der Abbildung zu der Rückseite der Abbildung fließt. Der Motor ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein dreiphasiger bürstenloser Motor. Daher ist die Summe der elektrischen Ströme, die in jedem von dem U-Phasenleiterdraht 111, dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem W-Phasenleiterdraht 113 fließt, zu jedem Zeitpunkt gleich 0. Ferner ist die Summe der elektrischen Ströme, die in jedem von dem U-Phasenleiterdraht 121, dem V-Phasenleiterdraht 122 und dem W-Phasenleiterdraht 123 fließt, zu jedem Zeitpunkt gleich 0.
Insgesamt ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Summe der elektrischen Ströme, die durch jeden von dem ersten Leiterdraht (d.h. der U-Phasenleiterdraht 111, der U-Phasenleiterdraht 121), dem zweiten Leiterdraht (d.h. der V-Phasenleiterdraht 112, der V-Phasenleiterdraht 122) und dem dritten Leiterdraht (d.h. der W-Phasenleiterdraht 113, der W-Phasenleiterdraht 123) fließt, zu jedem beliebigen Zeitpunkt gleich 0.
Das Magnetfeld, das sich um die Leiterdrähte bildet, wird nachstehend mit Bezug auf 5B beschrieben. Die Abbildung in 5B zeigt die Anordnung des U-Phasenleiterdrahts 111, des V-Phasenleiterdrahts 112 und des W-Phasenleiterdrahts 113, welcher der 5A entnommen ist.
Das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld bildet sich, wie in 5B gezeigt ist, in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn um den U-Phasenleiterdraht 111 und dem V-Phasenleiterdraht 112, wenn der elektrische Strom in dem U-Phasenleiterdraht 111 und dem V-Phasenleiterdraht 112 von der Rückseite der Abbildung auf den Betrachter der Abbildung zu fließt. Andererseits bildet sich das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld in Richtung des Uhrzeigersinns um den W-Phasenleiterdraht 113, wenn der Strom in dem W-Phasenleiterdraht 113 von der Seite des Betrachters der Abbildung zu der Rückseite der Abbildung fließt. Daher ist die Summe der drei Vektoren, ein Vektor Vu1 des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds, das sich um den U-Phasenleiterdraht 111 bildet, ein Vektor Vv1 des mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelds, das sich um den V-Phasenleiterdraht 112 bildet, und ein Vektor Vw1 des durch Strom induzierten Magnetfelds, das sich um den W-Phasenleiterdraht 130 bildet, in der Umgebung des Mittelpunkts des virtuellen Kreises C (d.h. an und um die Achse Ax der Welle 40) gleich 0. Deshalb heben sich die mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die sich jeweils um den U-Phasenleiterdraht 111, den V-Phasenleiterdraht 112 und den W-Phasenleiterdraht 113 bilden, auf der Achse Ax der Welle 40 gegenseitig auf. Gleichermaßen heben sich die mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die sich jeweils um den U-Phasenleiterdraht 121, den V-Phasenleiterdraht 122 und den W-Phasenleiterdraht 123 bilden, auf der Achse Ax der Welle 40 gegenseitig auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform erfasst der magnetische Sensor 12, der auf der Achse Ax der Welle 40 angeordnet ist, aufgrund des oben genannten Aufbaus einen Magnetismus, der durch den Magnet 60 erzeugt wird, ohne dabei durch die mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder beeinträchtigt zu werden, die jeweils durch den U-Phasenleiterdraht 111, den U-Phasenleiterdraht 121, den V-Phasenleiterdraht 112, den V-Phasenleiterdraht 122, den W-Phasenleiterdraht 113 und den W-Phasenleiterdraht 123 gebildet werden.
Die Summe der elektrischen Ströme, die in jedem von dem ersten Leiterdraht (der U-Phasenleiterdraht 111, der U-Phasenleiterdraht 121), dem zweiten Leiterdraht (der V-Phasenleiterdraht 112, der V-Phasenleiterdraht 122) und dem dritten Leiterdraht (der W-Phasenleiterdraht 113, der W-Phasenleiterdraht 123) fließen, ist zu jedem Zeitpunkt gleich 0, wie obenstehend erklärt ist. Wenn zudem jede der Überschneidungen der Tangentenlinien (d.h. L1, L2) mit dem virtuellen Kreis C, der auf der Achse Ax der Welle 40 zentriert ist, mit dem ersten bis dritten Leiterdraht als die Punkte p1, p2, p3 gekennzeichnet ist, zusammen mit der Festlegung des p1-p2-Abstands d1 und des p2-p3-Abstands d2, wird von Anordnung der ersten/zweiten/dritten Leiterdrähte eine Beziehung d1 = d2 = 0 erfüllt. Mit anderen Worten wird der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht und der dritte Leiterdraht miteinander in Kontakt gebracht.
Wenn der elektrische Strom in dem ersten Leiterdraht, dem zweiten Leiterdraht und dem dritten Leiterdraht fließt, bildet sich das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld, um jeden von dem ersten Leiterdraht, dem zweiten Leiterdraht und dem dritten Leiterdraht. Wenn die nachfolgenden zwei Bedingungen erfüllt sind, das heißt (a) die Summe der elektrischen Ströme in dem ersten, zweiten und dritten Leiterdraht gleich 0 ist, (b) ein Abstand zwischen dem ersten, zweiten und dritten Leiterdraht ausreichend nahe bei 0 ist, ist die Summe der drei Vektoren der mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die sich jeweils um den ersten Leiterdraht, den zweiten Leiterdraht und den dritten Leiterdraht bilden, an einer Position, die von allen der drei Leiterdrähte gleich weit entfernt ist, gleich 0. Die Summe des elektrischen Stroms, der in jedem von dem ersten Leiterdraht, dem zweiten Leiterdraht und dem dritten Leiterdraht fließt, ist zu jedem beliebigen Zeitpunkt gleich 0. Zudem werden der erste bis dritte Leiterdraht miteinander in Kontakt gebracht. Daher heben sich die mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die sich jeweils um den ersten, zweiten und dritten Leiterdraht bilden, auf der Achse Ax der Welle 40, die von allen von dem ersten bis dritten Leiterdraht gleich weit entfernt angeordnet ist, gegenseitig auf. Daher wird der Magnetismus, der durch den Magnet 60 erzeugt wird, nicht durch das mittels elektrischen Strom induzierte Magnetfeld beeinflusst, das sich um den ersten bis dritten Leiterdraht bildet, wenn der magnetische Sensor 12, der auf der Achse Ax der Welle 40 angeordnet ist, den Magnetismus des Magnets 60 erfasst. Daher kann der Drehwinkel des Rotors 30 genau erfasst werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Gruppen von dem ersten bis zum dritten Leiterdraht bereitgestellt (d.h. eine Gruppe aus dem U-Phasenleiterdraht, dem V-Phasenleiterdraht 112 und dem W-Phasenleiterdraht 113 und eine Gruppe aus dem U-Phasenleiterdraht 121, dem V-Phasenleiterdraht 122 und dem W-Phasenleiterdraht 123). Mit anderen Worten ist der Motor bei der vorliegenden Ausführungsform ein Motor mit einem dreiphasigen Ansteuerungsverfahren, das zwei Systeme aufweist, und der Motor in der vorliegenden Ausführungsform ist hinsichtlich des Aufbaus und des Ansteuerungsverfahrens ähnlich wie derjenige in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform. Mit anderen Worten heben sich die mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder selbst dann in jeder Gruppe gegenseitig auf, wenn in dem Aufbau mehrere Gruppen aus dem ersten bis zum dritten Leiterdraht verwendet werden, wodurch die genaue Erfassung des Drehwinkels des Rotors 30 ermöglicht wird.
(Andere Ausführungsformen)
Bei der oben genannten Ausführungsform ist der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht so ausgestaltet, dass sie eine Beziehung α = 180° erfüllen. Allerdings kann bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht so ausgestaltet sein, dass sie nicht genau eine Beziehung α = 180° erfüllen. Das heißt, eine gegenseitige Aufhebung der durch Strom induzierten Magnetfelder, die sich jeweils um den ersten und zweiten Leiterdraht bilden, tritt dann ein, wenn α im Wesentlichen gleich 180° ist. Mit anderen Worten kann der zentrale Winkel α vorzugsweise einen Wert aufweisen, der die Erfassungsgenauigkeit des magnetischen Sensors innerhalb eines akzeptablen Fehlerbereichs einstellt.
Bei der oben erwähnten zweiten Ausführungsform ist der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht so ausgestaltet, dass sie eine Beziehung α = 0° erfüllen. Allerdings kann bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht so ausgestaltet sein, dass sie eine Beziehung α = 0° nicht genau erfüllen. Das heißt, eine gegenseitige Aufhebung der mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die sich um den ersten und zweiten Leiterdraht bilden, tritt dann ein, wenn α im Wesentlichen gleich 0 ist. Mit anderen Worten kann der zentrale Winkel α vorzugsweise einen Wert aufweisen, der die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels des magnetischen Sensors innerhalb eines akzeptablen Fehlerbereichs einstellt.
Bei der oben erwähnten dritten Ausführungsform ist der erste Leiterdraht, der zweite Leiterdraht und der dritte Leiterdraht so ausgestaltet, dass sie eine Beziehung d1 = d2 = 0 erfüllen. Allerdings kann bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der erste Leiterdraht, der zweite Leiterdraht und der dritte Leiterdraht so ausgestaltet sein, dass sie eine Beziehung d1 = d2 = 0 nicht genau erfüllen. Das heißt, eine gegenseitige Aufhebung der mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die sich jeweils um den ersten bis dritten Leiterdraht bilden, tritt dann ein, wenn d1 und d2 im Wesentlichen gleich 0 sind. Mit anderen Worten können die Abstände d1 und d2 vorzugsweise einen Wert aufweisen, der die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels von dem magnetischen Sensor innerhalb eines akzeptablen Fehlerbereichs einstellt. Daher kann ein Aufbau möglich sein, bei dem der erste Leiterdraht, der zweite Leiterdraht und der dritte Leiterdraht nicht miteinander in Kontakt stehen.
Bei den oben erwähnten Ausführungsformen ist ein Intervall zwischen zwei oder mehreren „Paaren des ersten Leiterdrahts und zweiten Leiterdrahts“ so gestaltet, dass es gleich ist, und ein Intervall zwischen zwei oder mehreren „Gruppen des ersten bis dritten Leiterdrahts“ ist so gestaltet, dass es gleich ist. Allerdings kann es bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglich sein, dass ein Intervall zwischen zwei oder mehreren „Paaren des ersten Leiterdrahts und zweiten Leiterdrahts“ nicht so gestaltet ist, dass es gleich ist, und dass ein Intervall zwischen zwei oder mehreren „Gruppen des ersten bis dritten Leiterdrahts“ nicht so gestaltet ist, dass es gleich ist.
Bei den oben erwähnten Ausführungsformen sind „ein Paar des ersten Leiterdrahts und zweiten Leiterdrahts“ und „eine Gruppe aus dem ersten bis dritten Leiterdraht“ jeweils in mehreren Sätzen bereitgestellt. Allerdings kann bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung „ein Paar des ersten Leiterdrahts und des zweiten Leiterdrahts“ und „eine Gruppe aus dem ersten bis dritten Leiterdraht“ lediglich als ein Satz bereitgestellt sein. Beispielsweise kann die vorliegende Offenbarung ebenso einen Motor für ein einphasiges Ansteuerverfahren oder einen Motor für ein dreiphasiges Ansteuerverfahren umfassen.
Bei den obenstehend erwähnten Ausführungsformen ist der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht (und der dritte Leiterdraht) auf der Umfangsseite des magnetischen Sensors angeordnet (d.h. auf der Substratoberflächenrichtung des magnetischen Sensors). Allerdings muss der erste Leiterdraht und der zweite Leiterdraht (und der dritte Leiterdraht) nicht notwendigerweise auf der Umfangsseite des magnetischen Sensors angeordnet sein, wenn der magnetische Sensor auf der Achse der Welle angeordnet ist. Bei einem solchen Aufbau überschneidet sich die virtuelle Ebene, welche die Substratoberfläche des magnetischen Sensors umfasst, nicht mit dem ersten Leiterdraht und dem zweiten Leiterdraht (und dem dritten Leiterdraht). Selbst bei einem solchen Aufbau ist der gegenseitige Aufhebungseffekt der mittels elektrischen Strom induzierten Magnetfelder, die sich um den ersten und zweiten Leiterdraht (und den dritten Leiterdraht) bilden, gewährleistet.
Die vorliegende Offenbarung kann an einem Motor mit Bürsten sowie einen bürstenlosen Motor angewendet werden.
Zudem kann der Motor der vorliegenden Offenbarung im Rahmen der beiliegenden Ansprüche für verschiedene Arten von Vorrichtungen und Instrumentierungen und die elektrische Servolenkungsvorrichtung verwendet werden.

Claims

Elektrischer Motor (1), aufweisend: einen Stator (20), der eine Vielzahl von Wicklungsdrähten (22) aufweist, die um diesen gewickelt sind, wobei die Wicklungsdrähte (22) zwei voneinander getrennten Wicklungen mit jeweils gleicher Anzahl von Phasen zugeordnet sind; einen Rotor (30), der innerhalb eines inneren Radius des Stators (20) drehbar angeordnet ist; eine Welle (40), die koaxial angeordnet ist, sodass sie mit dem Rotor (30) drehbar ist; einen Magnet (60), der an einem Ende der Welle (40) angeordnet ist, sodass er mit dem Rotor (30) und der Welle (40) drehbar ist; einen magnetischen Sensor (12), der in einer axialen Richtung der Welle (40) angeordnet ist, zum Erfassen eines Drehwinkels des Rotors (30) durch Abtasten eines Magnetismus, der durch den Magnet (60) erzeugt wird; eine Steuereinheit (80) zum Steuern einer elektrischen Leistung, die jeder der Phasen der beiden Wicklungen zugeführt wird, basierend auf dem Drehwinkel des Rotors (30), der durch den magnetischen Sensor (12) erfasst wird; und ein erstes System aus Leiterdrähten (111, 112, 113) und ein zweites System aus Leiterdrähten (121, 122, 123), die sich (a) jeweils mit einem virtuellen Kreis überschneiden, der um eine Achse der Welle (40) zentriert ist, und (b) jeweils parallel mit der Achse der Welle (40) erstrecken, um die Steuereinheit (80) mit jeder der Phasen der beiden Wicklungen zu verbinden, wobei der elektrische Strom, der in jedem Leiterdraht (111, 112, 113) des ersten Systems fließt, und der elektrische Strom, der in jedem Leiterdraht (121, 122, 123) des zweiten Systems der gleichen Phase fließt, zu jedem Zeitpunkt eine gleiche Magnitude und eine gleiche Flußrichtung miteinander aufweist, und eine Position eines Leiterdrahts (111, 112, 113) des ersten Systems und eine Position eines Leiterdrahts (121, 122, 123) des zweiten Systems der gleichen Phase α = 180° erfüllt, wenn (a) eine Überschneidung der Leiterdrähte (111, 112, 113) des ersten Systems mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p1 gekennzeichnet ist und eine Überschneidung eines Leiterdrahts (121, 122, 123) des zweiten Systems der gleichen Phase mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p2 gekennzeichnet ist, und (b) ein zentraler Winkel eines Bogens zwischen dem Punkt p1 und dem Punkt p2 auf dem virtuellen Kreis als α-Grad gekennzeichnet ist.
Elektrischer Motor (1), aufweisend: einen Stator (20), der eine Vielzahl von Wicklungsdrähten (22) aufweist, die um diesen gewickelt sind, wobei die Wicklungsdrähte (22) zwei voneinander getrennten Wicklungen mit jeweils gleicher Anzahl von Phasen zugeordnet sind; einen Rotor (30), der innerhalb eines inneren Radius des Stators (20) drehbar angeordnet ist; eine Welle (40), die koaxial angeordnet ist, sodass sie mit dem Rotor (30) drehbar ist; einen Magnet (60), der an einem Ende der Welle (40) angeordnet ist, sodass er mit dem Rotor (30) und der Welle (40) drehbar ist; einen magnetischen Sensor (12), der in einer axialen Richtung der Welle (40) angeordnet ist, zum Erfassen eines Drehwinkels des Rotors (30) durch Abtasten eines Magnetismus, der durch den Magnet (60) erzeugt wird; eine Steuereinheit (80) zum Steuern einer elektrischen Leistung, die jeder der Phasen der beiden Wicklungen zugeführt wird, basierend auf dem Drehwinkel des Rotors (30), der durch den magnetischen Sensor (12) erfasst wird; und ein erstes System aus Leiterdrähten (111, 112, 113) und ein zweites System aus Leiterdrähten (121, 122, 123), die sich (a) jeweils mit einem virtuellen Kreis überschneiden, der um eine Achse der Welle (40) zentriert ist, und (b) jeweils parallel mit der Achse der Welle (40) erstrecken, um die Steuereinheit (80) mit jeder der Phasen der beiden Wicklungen zu verbinden, wobei der elektrische Strom, der in jedem Leiterdraht (111, 112, 113) des ersten Systems und in jedem Leiterdraht (121, 122, 123) des zweiten Systems mit gleicher Phase fließt, zu jedem Zeitpunkt eine gleiche Magnitude und eine zueinander entgegen gesetzte Flußrichtung aufweist, und eine Position von jedem Leiterdraht (111, 112, 113) des ersten Systems und eine Position von jedem Leiterdraht (121, 122, 123) des zweiten Systems der gleichen Phase α= 0° annähernd erfüllt, wenn (a) eine Überschneidung eines Leiterdrahts (111, 112, 113) des ersten Systems mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p1 gekennzeichnet ist und eine Überschneidung eines Leiterdrahts (121, 122, 123) des zweiten Systems der gleichen Phase mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p2 gekennzeichnet ist, und (b) ein zentraler Winkel eines Bogens zwischen dem Punkt p1 und dem Punkt p2 auf dem virtuellen Kreis als α-Grad gekennzeichnet ist.
Elektrischer Motor (1) aufweisend: einen Stator (20), der eine Vielzahl von Wicklungsdrähten (22) aufweist, die um diesen gewickelt sind, wobei die Wicklungsdrähte (22) zwei voneinander getrennten Wicklungen mit jeweils gleicher Anzahl von Phasen zugeordnet sind; einen Rotor (30), der innerhalb eines inneren Radius des Stators (20) drehbar angeordnet ist; eine Welle (40), die koaxial angeordnet ist, sodass sie mit dem Rotor (30) drehbar ist; einen Magnet (60), der an einem Ende der Welle (40) angeordnet ist, sodass er mit dem Rotor (30) und der Welle (40) drehbar ist; einen magnetischen Sensor (12), der in einer axialen Richtung der Welle (40) angeordnet ist, zum Erfassen eines Drehwinkels des Rotors (30) durch Abtasten eines Magnetismus, der durch den Magnet (60) erzeugt wird; eine Steuereinheit (80) zum Steuern einer elektrischen Leistung, die jeder der Phasen der beiden Wicklungen zugeführt wird, basierend auf dem Drehwinkel des Rotors (30), der durch den magnetischen Sensor (12) erfasst wird; und ein erstes System aus Leiterdrähten (111, 112, 113) und ein zweites System aus Leiterdrähten (121, 122, 123), wobei Leiterdrähte des ersten und zweiten Systems für jede Phase jeweils ein erstes, zweites und drittes Leiterdrahtpaar (111, 121; 112, 122 und 113, 123) bilden, die sich (a) jeweils mit einer Tangentenlinie eines virtuellen Kreises überschneiden, der um eine Achse der Welle (40) zentriert ist, und (b) jeweils parallel mit der Achse der Welle (40) erstrecken, um die Steuereinheit (80) mit jedem aus der Vielzahl von Wicklungsdrähten (22) zu verbinden, wobei die Leiterdrähte des zweiten Leiterdrahtpaares an einem Tangentenpunkt der Tangentenlinie positioniert sind, der zwischen den Leitungsdrähten des ersten und dem dritten Leiterdrahtpaar liegt, wobei eine Summe der elektrischen Ströme, die jeweils durch das erste, zweite und dritte Leiterdrahtpaar fließen, zu jedem Zeitpunkt gleich 0 ist und Positionen der jeweiligen Leiterdrähte des ersten, zweiten und dritten Leiterdrahtpaares d1 = d2 = 0 annähernd erfüllen, wenn (a) eine Überschneidung des ersten Leiterdrahtpaares mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p1 gekennzeichnet ist, und eine Überschneidung des zweiten Leiterdrahtpaares mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p2 gekennzeichnet ist, und eine Überschneidung des dritten Leiterdrahtpaares mit dem virtuellen Kreis als ein Punkt p3 gekennzeichnet ist, und (b) ein Abstand d1 als ein Intervall zwischen dem Punkt p1 und dem Punkt p2 festgelegt ist, und ein Abstand d2 als ein Intervall zwischen dem Punkt p2 und dem Punkt p3 festgelegt ist., wobei die Punkte p1, p2 und p3 der ersten bis dritten Leiterdrahtpaare (111, 112, 113) des ersten Systems und die Punkte p1, p2 und p3 der ersten bis dritten Leiterdrahtpaaren (121, 122, 123) des zweiten Systems . 121, 122, 123) diametral gegenüberliegend auf dem virtuellen Kreis angeordnet sind.
Motor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere Sätze bestehend aus einem Paar des ersten und zweiten Leiterdrahts (111, 112, 113; 121, 122, 123) hergestellt sind.
Motor (1) nach Anspruch 3, wobei mehrere Sätze bestehend aus einer Gruppe aus dem ersten bis dritten Leiterdraht (111, 112, 113; 121, 122, 123) hergestellt sind.
Elektrische Servolenkungsvorrichtung, aufweisend einen Motor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.