JP2000232742A - トルクモータ - Google Patents

トルクモータ

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JP2000232742A
JP2000232742A JP11034109A JP3410999A JP2000232742A JP 2000232742 A JP2000232742 A JP 2000232742A JP 11034109 A JP11034109 A JP 11034109A JP 3410999 A JP3410999 A JP 3410999A JP 2000232742 A JP2000232742 A JP 2000232742A
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JP
Japan
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rotor
rotor core
circumferential
magnet
center
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Pending
Application number
JP11034109A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Yoneda
哲也 米田
Yukinobu Kajita
幸伸 梶田
Hiroshi Tanimura
寛 谷村
Hideyuki Sakashita
英之 坂下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Denso Corp
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Denso Corp
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  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組み付けが容易で、滑らかでかつ平坦なトル
ク特性を有するトルクモータを提供する。 【解決手段】 永久磁石42、43の外周円弧42b、
43bはロータコア41に対し距離d偏心し、永久磁石
42、43の厚みは周方向両端に向かうにしたがい厚く
なっている。外周円弧42b、43bの周方向中央部に
おける放射方向の磁束密度をB1、ロータコア41の中
心60を頂点とし外周円弧42b、43bの周方向中央
部と角度θを形成する外周円弧42b、43bの周方向
位置における着磁方向の磁束密度をB2、外周円弧42
b、43bの周方向中央部と角度θを形成する外周円弧
42b、43bの周方向位置における放射方向の磁束密
度をB3とすると、B1=B3=B2cosθとなるよう
に、永久磁石42、43の周方向の厚み、ならびにロー
タコア41に対する外周円弧42b、43bの偏心量d
が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はトルクモータに関
し、特に流量制御弁等のアクチュエータとして用いられ
るトルクモータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、エンジンの吸気流量を制御す
るスロットル装置に用いられるトルクモータのロータと
して、図5および図6に示すものが開示されている。
【0003】図5の(A)に示す従来例1のロータ10
0は、円柱状のロータコア101の外周に円筒状の永久
磁石102を装着している。永久磁石102は図5の
(A)の矢印105に示す一方向に着磁されている。
【0004】また図6の(A)に示す従来例2のロータ
110は、複数の永久磁石112、113をロータコア
111の外周に配列している。永久磁石112、113
は反対方向に着磁されており、一対のロータ磁極を形成
している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図5の(A)に示すロ
ータ100では、一方向に着磁した厚みの等しい円筒状
の永久磁石102を用いるので、永久磁石102の着磁
方向の磁束密度B1は周方向においてほぼ等しい。ロー
タ100を回転させるトルクは、図5の(A)に示すロ
ータコア101の回転軸と直交する断面においてロータ
コア101の中心101aと永久磁石102の外周上と
を結ぶ直線方向の磁束密度に起因する。以下、ロータコ
アの中心と永久磁石の外周上とを結ぶ方向を「放射方
向」という。中心101aを頂点とし中心101aを通
り着磁方向と平行な直線上にある永久磁石102の外周
位置102aと角度θを形成する永久磁石102の周方
向位置において、放射方向の磁束密度B3はB3=B1
osθであり、B3<B1である。したがって、ロータ1
00に発生するトルクは、ロータ100の回転角度に対
し図5の(B)に示すようにサインカーブを描く。例え
ばエンジンのスロットル装置に用いるアクチュエータ
は、スロットル開度を高精度に制御する必要があるの
で、ロータの回転角度によりトルクが変動するアクチュ
エータは不適当である。
【0006】また図6の(A)に示すロータ110で
は、ロータコア111に永久磁石112、113を装着
した状態で永久磁石112、113の着磁方向が放射方
向になるので、図6の(C)に示すように従来例1に比
べ全体のトルク特性は平坦になるが、隣接する永久磁石
の間に図6の(B)に示すように隙間115が生じ、特
性曲線120に示すようにこの隙間115における磁束
密度が低下する。したがって、図6の(C)に示すよう
に全体のトルク特性は平坦であるが、トルクが細かく変
動する所謂トルクリップルが発生する。トルクリップル
が発生するトルクモータもスロットル開度を高精度に制
御するアクチュエータとして不適当である。さらに、多
くの永久磁石をロータコアに取り付ける必要があるの
で、ロータの組み付け工数が増大する。本発明の目的
は、組み付けが容易であり、滑らかでかつ平坦なトルク
特性を有するトルクモータを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
トルクモータによると、円弧状に一体に形成されロータ
コアの外周壁に取り付けられた磁石は、ロータコアの中
心と磁石の外周円弧の周方向中央部とを通る直線と平行
な一方向に着磁されており、周方向中央部から周方向両
端に向けて磁石の厚みが増加している。したがって、磁
石の着磁方向の磁束密度は、周方向中央部よりも周方向
両端に向かうにしたがい大きくなっている。また、ロー
タを回転させるトルクの大きさは、磁石の外周面の曲率
および着磁方向に関わらず放射方向の磁束密度に起因
し、本発明の磁石はロータコアの中心と磁石の外周円弧
の周方向中央部とを通る直線と平行な一方向に着磁され
ているので、磁石の周方向中央部から周方向両端に向か
うにしたがい放射方向の磁束密度は着磁方向の磁束密度
よりも小さくなっている。したがって、放射方向の磁束
密度は、磁石の周方向においてほぼ一定になっている。
これにより、トルクリップルの発生を防止し、かつロー
タの回転角度に関わらず平坦なトルク特性を有するトル
クモータを提供できる。
【0008】本発明の請求項2記載のトルクモータによ
ると、磁石の周方向中央部における放射方向の磁束密度
をB 1、ロータコアの中心を頂点とし磁石の周方向中央
部と角度θを形成する外周円弧の周方向位置における着
磁方向の磁束密度をB2、外周円弧の放射方向の磁束密
度をB3とすると、B3=B2cosθであり、磁石の厚
みならびにロータコアに対する外周円弧の偏心量は、B
1=B3となるように設定されている。したがって、ロー
タの回転角度に関わらず平坦なトルク特性を有するトル
クモータを提供できる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図に基づいて説明する。本発明の一実施例によ
るトルクモータを用いたスロットル装置を図2に示す。
図2に示すスロットル装置10は、アクセル踏込量に応
じスロットル弁13の開度を調整するアクセルと機械的
にリンクした機構をもたず、トルクモータ30によって
のみスロットル弁13の開度を調整するものである。
【0010】スロットル装置10のスロットルボディ1
1はベアリング15を介してスロットル軸12を回動自
在に支持している。スロットル弁13は円板状に形成さ
れており、スロットル軸12にビス14で固定されてい
る。スロットル弁13がスロットル軸12とともに回動
することにより、スロットルボディ11の内壁により形
成された吸気通路11aの流路面積が調整され、吸気通
路11aを通過する吸気流量が制御される。
【0011】スロットル軸12の一方の端部に、トルク
モータ30が配設されている。トルクモータ30の端部
はカバー20により覆われている。ロータ40は、スロ
ットル軸12に圧入固定したロータコア41と、永久磁
石42、43とから構成されている。
【0012】永久磁石42、43は一体に形成され、か
つロータコア41の回転軸と直交する断面において円弧
状に形成されており、ロータコア41の外周に接着して
取り付けられている。永久磁石42と永久磁石43と
は、それぞれロータコア41の外周の180°反対側に
対称に配置されている。
【0013】図1は図2に示すカバー20を取り除いた
状態における模式的矢視図であり、図1に示すロータコ
ア41、永久磁石42、43、ステータコア50の形状
は、ロータコア41の回転軸と直交する断面における形
状と同一である。
【0014】永久磁石42、43は、ロータコア41の
中心60を通り永久磁石42、43の周方向中央部を通
る図1の直線70と平行な一方向に着磁されている。永
久磁石42、43の着磁方向は逆であるから、永久磁石
42、43のうち一方の外周側がN極となり、他方の外
周側がS極となる。これにより、ロータ40の回転軸を
含む平面の一方側をN極とし、他方側をS極とするロー
タ磁極が生成される。永久磁石42、43は、ネオジム
系、サマリウム−コバルト系等の高い磁力を発生するい
わゆる希土類の永久磁石を用いることが望ましいが、フ
ェライト系磁石のような他の永久磁石を用いることもで
きる。
【0015】ソレノイド部51は、鉄心52と、鉄心5
2に巻回されたコイル53とを有し、ステータコア50
の一部が鉄心52を形成している。コイル53に通電す
ることによりステータコア50が励磁され、N極および
S極からなるステータ磁極が生成される。永久磁石4
2、43により生成されたロータ40側のロータ磁極
と、コイル53への通電により生成されたステータ磁極
とにより、ロータ40を回動させるトルクが発生する。
【0016】次に、ロータ40の構成を詳細に説明す
る。図3に示すように、永久磁石42、43の内周円弧
42a、43aはロータコア41と同じ半径R1に形成
されており、永久磁石42、43の外周円弧42b、4
3bの半径R2はR1よりも大きい。さらに、外周円弧4
2b、43bの中心61、62は、ロータコア41の中
心60に対し、直線70上で距離d偏心している。さら
に、永久磁石42、43の厚みは、外周円弧42b、4
3bの周方向中央部から周方向両端に向かうにしたがい
厚くなっている。
【0017】ロータ40に働くトルクは、放射方向の磁
束密度に起因する。永久磁石42、43の外周円弧42
b、43bの周方向中央部において着磁方向と放射方向
とは同一方向であり、放射方向の磁束密度はB1であ
る。また、ロータコア41の中心60を頂点とし外周円
弧42b、43bの周方向中央部と角度θを形成する外
周円弧42b、43bの周方向位置における着磁方向の
磁束密度をB2とすると、外周円弧42b、43bの周
方向中央部から周方向両端に向かうにしたがい永久磁石
42、43の厚みが増加しているのでB2>B1である。
外周円弧42b、43bの周方向中央部と角度θを形成
する外周円弧42b、43bの周方向位置における放射
方向の磁束密度B3は、B3=B2cosθである。
【0018】ここで、ロータ40の回転角度に関係なく
一定のトルクを発生するためには、B1=B3=B2co
sθを満たすように、永久磁石42、43の周方向の厚
み、ならびにロータコア41に対する外周円弧42b、
43bの偏心量dを設定すればよい。B1=B2cosθ
を満たすように永久磁石42、43の厚みおよび偏心量
を設定することにより、ロータ40のトルク特性が平坦
になり、スロットル開度を高精度に制御可能になる。さ
らに、永久磁石42、43はそれぞれ一体に形成されて
いるので、ロータ40に働くトルクはトルクリップルの
ない滑らかな特性になり、スロットル開度を高精度に制
御可能である。
【0019】以上説明した本発明の実施の形態を示す上
記実施例では、スロットル装置のアクチュエータとして
本発明のトルクモータを用いたが、滑らかで平坦なトル
ク特性を要求されるのであればどのような装置のアクチ
ュエータに本発明のトルクモータを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトルクモータを用いたスロットル装置
を示す図2のI方向模式的矢視図である。
【図2】本発明のトルクモータを用いたスロットル装置
を示す断面図である。
【図3】図1に示すロータの拡大図である。
【図4】ロータの回転角度とトルクとの関係を示す特性
図である。
【図5】(A)は図3と同一方向から見た従来例1のロ
ータを示す模式図であり、(B)はロータの回転角度と
トルクとの関係を示す特性図である。
【図6】(A)は図3と同一方向から見た従来例2のロ
ータを示す模式図であり、(B)は隣接する永久磁石の
状態を示す拡大図であり(C)はロータの回転角度とト
ルクとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
10 スロットル装置 11 スロットルボディ 12 スロットル軸 13 スロットル弁 20 カバー 30 トルクモータ 40 ロータ 41 ロータコア 42、43 永久磁石 42b、43b 外周円弧 50 ステータコア 51 ソレノイド部 53 コイル 60 中心
フロントページの続き (72)発明者 梶田 幸伸 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 谷村 寛 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 坂下 英之 福井県武生市北府2丁目1番5号 信越化 学工業株式会社武生工場内 Fターム(参考) 5H621 AA02 BB07 BB08 GA01 GA10 GA15 GB03 GB06 HH01 JK05 JK15 5H622 AA03 CA02 CA05 CA10 CA12 CB04 DD01 DD02 PP03 PP19 QB04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円柱状のロータコアと、一体に形成され
    かつ前記ロータコアの回転軸と直交する断面において円
    弧状に形成されている磁石であって、前記ロータコアの
    外周壁に取り付けられロータ磁極を形成している磁石と
    を有するロータと、 前記ロータを回動自在に収容しているステータコアと、 通電することにより前記ロータと対向するステータ磁極
    を前記ステータコアに形成するソレノイド部と、 を備えるトルクモータであって、 前記断面において、前記磁石は前記ロータコアの中心と
    前記磁石の外周円弧の周方向中央部とを通る直線と平行
    な一方向に着磁されており、前記磁石の厚みは前記周方
    向中央部から前記外周円弧の周方向両端に向けて厚くな
    り、前記外周円弧は前記ロータコアに対し前記直線上で
    偏心していることを特徴とするトルクモータ。
  2. 【請求項2】 前記断面において、前記周方向中央部に
    おける前記周方向中央部と前記ロータコアの中心とを通
    る直線方向の磁束密度をB 1、前記ロータコアの中心を
    頂点とし前記周方向中央部と角度θを形成する前記外周
    円弧の周方向位置における着磁方向の磁束密度をB2
    すると、前記周方向位置における前記周方向位置と前記
    ロータコアの中心とを通る直線方向の磁束密度B3はB3
    =B2cosθであり、前記磁石の厚みと前記ロータコ
    アに対する前記外周円弧の偏心量とはB 1=B3となる
    ように設定されていることを特徴とする請求項1記載の
    トルクモータ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002033803A2 (de) * 2000-10-21 2002-04-25 Robert Bosch Gmbh Torquemotor
WO2004008612A1 (ja) * 2002-07-10 2004-01-22 Hitachi, Ltd. 永久磁石式回転電機、空気圧縮機及びタービン発電機
WO2004091077A1 (ja) * 2003-04-03 2004-10-21 Minebea Co., Ltd 比例ロータリートルカー
CN106487112A (zh) * 2015-09-01 2017-03-08 德昌电机(深圳)有限公司 单相永磁电机

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002033803A2 (de) * 2000-10-21 2002-04-25 Robert Bosch Gmbh Torquemotor
WO2002033803A3 (de) * 2000-10-21 2003-06-12 Bosch Gmbh Robert Torquemotor
WO2004008612A1 (ja) * 2002-07-10 2004-01-22 Hitachi, Ltd. 永久磁石式回転電機、空気圧縮機及びタービン発電機
WO2004091077A1 (ja) * 2003-04-03 2004-10-21 Minebea Co., Ltd 比例ロータリートルカー
EP1615321A1 (en) * 2003-04-03 2006-01-11 Minebea Co., Ltd. Proportional rotary torquer
EP1615321A4 (en) * 2003-04-03 2008-04-16 Minebea Co Ltd PROPORTIONAL TURNING TORQUE DEVICE
CN106487112A (zh) * 2015-09-01 2017-03-08 德昌电机(深圳)有限公司 单相永磁电机

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