JP2002369475A - 電動アクチュエータ - Google Patents
電動アクチュエータInfo
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- JP2002369475A JP2002369475A JP2001177283A JP2001177283A JP2002369475A JP 2002369475 A JP2002369475 A JP 2002369475A JP 2001177283 A JP2001177283 A JP 2001177283A JP 2001177283 A JP2001177283 A JP 2001177283A JP 2002369475 A JP2002369475 A JP 2002369475A
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- Japan
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- slots
- magnetic poles
- motor
- rotor
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- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コギングや脈動トルクを低減し、音や振動の
発生を抑制する。 【解決手段】 例えば、三相形モータにおいてロータ７
のマグネットの磁極数を８極とし、ステータ８のスロッ
ト数を１８とする。各相において、通電対象の各コイル
同士をロータの軸心を通る径方向線に対して線対称に配
置することができる。例えばＶ相にあっては、Ｌ１・Ｌ
３・Ｌ５とＬ１０・Ｌ１２・Ｌ１４とになる。 【効果】 スロット数を相毎に偶数確保することがで
き、かつ磁極数よりも多くすることから、磁極数とスロ
ット数との最小公倍数を大きくすることによりコギング
や脈動トルクを低減できると共に、各相毎に通電対象と
なる各コイルをロータに対して線対称になるよう配置す
ることができるため、音や振動の発生を抑制することが
できる。
発生を抑制する。 【解決手段】 例えば、三相形モータにおいてロータ７
のマグネットの磁極数を８極とし、ステータ８のスロッ
ト数を１８とする。各相において、通電対象の各コイル
同士をロータの軸心を通る径方向線に対して線対称に配
置することができる。例えばＶ相にあっては、Ｌ１・Ｌ
３・Ｌ５とＬ１０・Ｌ１２・Ｌ１４とになる。 【効果】 スロット数を相毎に偶数確保することがで
き、かつ磁極数よりも多くすることから、磁極数とスロ
ット数との最小公倍数を大きくすることによりコギング
や脈動トルクを低減できると共に、各相毎に通電対象と
なる各コイルをロータに対して線対称になるよう配置す
ることができるため、音や振動の発生を抑制することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に電動パワース
テアリング装置に好適な電動アクチュエータに関するも
のである。
テアリング装置に好適な電動アクチュエータに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車のステアリング装置におい
てアシスト力を発生させるパワーステアリング装置があ
り、さらにその動力源として電動モータを用いるように
したものがある。そのような電動パワーステアリング装
置にあっては、その構造上、コギングや脈動トルクが操
舵フィーリングに悪影響を及ぼしたり音や振動を発生し
たりするという問題があった。上記コギングトルクはス
テアリングを戻す時に、脈動トルクはステアリングを切
る時に不快感を与えることになる。
てアシスト力を発生させるパワーステアリング装置があ
り、さらにその動力源として電動モータを用いるように
したものがある。そのような電動パワーステアリング装
置にあっては、その構造上、コギングや脈動トルクが操
舵フィーリングに悪影響を及ぼしたり音や振動を発生し
たりするという問題があった。上記コギングトルクはス
テアリングを戻す時に、脈動トルクはステアリングを切
る時に不快感を与えることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したような問題に
対しては、モータとして例えばブラシレスモータを用い
た場合に、モータの磁極数（マグネットの極数）とスロ
ット数（ステータコアのスロット数）との最小公倍数を
大きくとる方法が知られている。例えば図３（ａ）に示
されるように、ロータ２１のマグネットの磁極数を８Ｐ
（８磁極数）とし、ステータ２２のスロット数を９Ｓ
（９スロット数）とすると、その最小公倍数は７２とな
り、この場合にはコギングが小さくなる。
対しては、モータとして例えばブラシレスモータを用い
た場合に、モータの磁極数（マグネットの極数）とスロ
ット数（ステータコアのスロット数）との最小公倍数を
大きくとる方法が知られている。例えば図３（ａ）に示
されるように、ロータ２１のマグネットの磁極数を８Ｐ
（８磁極数）とし、ステータ２２のスロット数を９Ｓ
（９スロット数）とすると、その最小公倍数は７２とな
り、この場合にはコギングが小さくなる。
【０００４】しかしながら、図３（ｂ）に示されるよう
に、Ｕ相（Ｌ８・Ｌ９・Ｌ１）・Ｖ相（Ｌ２・Ｌ３・Ｌ
４）・Ｗ相（Ｌ５・Ｌ６・Ｌ７）の三相形通電におい
て、そのＶ相の通電対象となる各コイルＬ２・Ｌ３・Ｌ
４の位置がロータ２１の軸心に対して径方向の一方に偏
っており、モータ全体として不釣り合いになっている。
このように、通電時、ロータ２１に対する通電対象のコ
イルの位置が偏っているため、その発生トルクが偏った
位置で発生し、モータ全体としての不釣り合いにより振
動が大きくなってしまうという問題がある。これは、電
動パワーステアリング装置のような微少動作を必要とす
る装置において特に問題となる。
に、Ｕ相（Ｌ８・Ｌ９・Ｌ１）・Ｖ相（Ｌ２・Ｌ３・Ｌ
４）・Ｗ相（Ｌ５・Ｌ６・Ｌ７）の三相形通電におい
て、そのＶ相の通電対象となる各コイルＬ２・Ｌ３・Ｌ
４の位置がロータ２１の軸心に対して径方向の一方に偏
っており、モータ全体として不釣り合いになっている。
このように、通電時、ロータ２１に対する通電対象のコ
イルの位置が偏っているため、その発生トルクが偏った
位置で発生し、モータ全体としての不釣り合いにより振
動が大きくなってしまうという問題がある。これは、電
動パワーステアリング装置のような微少動作を必要とす
る装置において特に問題となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、電動アクチュエータにおいて、コギングや脈動トル
クを低減し、音や振動の発生を抑制することを実現する
ために、本発明に於いては、ブラシレスモータを用いた
電動アクチュエータであって、コアのスロット数が、マ
グネットの磁極数よりも多く、かつ相数の偶数倍である
ものとした。
て、電動アクチュエータにおいて、コギングや脈動トル
クを低減し、音や振動の発生を抑制することを実現する
ために、本発明に於いては、ブラシレスモータを用いた
電動アクチュエータであって、コアのスロット数が、マ
グネットの磁極数よりも多く、かつ相数の偶数倍である
ものとした。
【０００６】これによれば、例えば３相形通電におい
て、磁極数を８とするとスロット数を１８とすることが
でき、このようにすることにより、各相毎に通電対象と
なる各６個のコイルを３個ずつロータに対して線対称に
なるよう配置することができる。
て、磁極数を８とするとスロット数を１８とすることが
でき、このようにすることにより、各相毎に通電対象と
なる各６個のコイルを３個ずつロータに対して線対称に
なるよう配置することができる。
【０００７】特に、電動パワーステアリング装置に用い
られることによれば、電動パワーステアリング装置にあ
っては微少角度だけ動作させる場合があり、そのような
微少角度の動作において特に音や振動の発生が抑制され
ることから、その操舵フィーリングを向上することがで
きる。
られることによれば、電動パワーステアリング装置にあ
っては微少角度だけ動作させる場合があり、そのような
微少角度の動作において特に音や振動の発生が抑制され
ることから、その操舵フィーリングを向上することがで
きる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
【０００９】図１は、本発明が適用された電動アクチュ
エータを用いた電動パワーステアリング装置１の概略を
示す模式図である。図において、ステアリング２の操作
に応じて発生する操舵トルクをトルク検出器３で検出
し、その検出値に応じて制御ユニット４から例えばＰＷ
Ｍ制御による駆動制御信号が出力され、その駆動制御信
号に応じて電動アクチュエータ５に駆動力が発生し、電
動パワーステアリング装置１に連結された転舵輪６を転
舵する際の補助操舵力が発生するようになっている。
エータを用いた電動パワーステアリング装置１の概略を
示す模式図である。図において、ステアリング２の操作
に応じて発生する操舵トルクをトルク検出器３で検出
し、その検出値に応じて制御ユニット４から例えばＰＷ
Ｍ制御による駆動制御信号が出力され、その駆動制御信
号に応じて電動アクチュエータ５に駆動力が発生し、電
動パワーステアリング装置１に連結された転舵輪６を転
舵する際の補助操舵力が発生するようになっている。
【００１０】次に、上記電動アクチュエータ５に用いら
れた本発明に基づくモータの構造について、その模式的
縦断面を示す図２を参照して以下に示す。
れた本発明に基づくモータの構造について、その模式的
縦断面を示す図２を参照して以下に示す。
【００１１】図２（ａ）では、ブラシレスモータにおけ
るロータ７とステータ８とが示されている。その図に示
されるように、ロータ７のマグネットの磁極数は８極
（８Ｐ）であり、そのＮ・Ｓ極は図のように配置されて
いて良く、またステータ８のスロット数は１８スロット
（１８Ｓ）であり、したがってスロット数と同数のコイ
ルＬ１〜Ｌ１８が配設されている。
るロータ７とステータ８とが示されている。その図に示
されるように、ロータ７のマグネットの磁極数は８極
（８Ｐ）であり、そのＮ・Ｓ極は図のように配置されて
いて良く、またステータ８のスロット数は１８スロット
（１８Ｓ）であり、したがってスロット数と同数のコイ
ルＬ１〜Ｌ１８が配設されている。
【００１２】また、本モータにあっては三相形であって
良く、その場合の通電要領を図２（ｂ）に示す。図に示
されるように、例えばＵ相をＬ４・Ｌ６・Ｌ８・Ｌ１３
・Ｌ１５・Ｌ１７とし、Ｖ相をＬ１・Ｌ３・Ｌ５・Ｌ１
０・Ｌ１２・Ｌ１４とし、Ｗ相をＬ７・Ｌ９・Ｌ１１・
Ｌ１６・Ｌ１８・Ｌ２とすることができる。なお、正弦
波通電パターンとし、またＰＷＭ制御するものであって
良い。また、ステータ８の各突極（各コイル）に発生す
るＮ・Ｓ極が図に示されるようになるように各コイルが
巻回されている。
良く、その場合の通電要領を図２（ｂ）に示す。図に示
されるように、例えばＵ相をＬ４・Ｌ６・Ｌ８・Ｌ１３
・Ｌ１５・Ｌ１７とし、Ｖ相をＬ１・Ｌ３・Ｌ５・Ｌ１
０・Ｌ１２・Ｌ１４とし、Ｗ相をＬ７・Ｌ９・Ｌ１１・
Ｌ１６・Ｌ１８・Ｌ２とすることができる。なお、正弦
波通電パターンとし、またＰＷＭ制御するものであって
良い。また、ステータ８の各突極（各コイル）に発生す
るＮ・Ｓ極が図に示されるようになるように各コイルが
巻回されている。
【００１３】このようにすることにより、図の矢印Ｉに
示されるように電流を流した場合には、例えばＶ相に着
目すると、そのＶ相通電の対象となるコイルは上記した
ようにＬ１・Ｌ３・Ｌ５・Ｌ１０・Ｌ１２・Ｌ１４であ
り、それらで見ると、３つのコイルＬ１・Ｌ３・Ｌ５と
他の３つのコイルＬ１０・Ｌ１２・Ｌ１４とがモータの
軸心を通る径方向の線に対して線対称となる。したがっ
て、両グループ間で発生トルクの釣り合いが取れる。こ
れは、Ｕ相及びＷ相においても同様である。
示されるように電流を流した場合には、例えばＶ相に着
目すると、そのＶ相通電の対象となるコイルは上記した
ようにＬ１・Ｌ３・Ｌ５・Ｌ１０・Ｌ１２・Ｌ１４であ
り、それらで見ると、３つのコイルＬ１・Ｌ３・Ｌ５と
他の３つのコイルＬ１０・Ｌ１２・Ｌ１４とがモータの
軸心を通る径方向の線に対して線対称となる。したがっ
て、両グループ間で発生トルクの釣り合いが取れる。こ
れは、Ｕ相及びＷ相においても同様である。
【００１４】そして、従来例で述べたように磁極数とス
ロット数との最小公倍数を大きくとることによりコギン
グや脈動トルクが低減され、さらに、上記した発生トル
クの釣り合いにより音や振動の発生が抑制される。この
音や振動の発生の抑制は、電動パワーステアリング装置
のように微少角度の動作を行わせる装置において特に有
効である。
ロット数との最小公倍数を大きくとることによりコギン
グや脈動トルクが低減され、さらに、上記した発生トル
クの釣り合いにより音や振動の発生が抑制される。この
音や振動の発生の抑制は、電動パワーステアリング装置
のように微少角度の動作を行わせる装置において特に有
効である。
【００１５】上記図示例では磁極数とスロット数とを８
Ｐと１８Ｓとにしたが、本発明によれば、それに限られ
るものではない。磁極数とスロット数との関係は、スロ
ット数をＳとし、磁極数をＰとし、相数をＪとすると、 Ｓ＝Ｊ×２×ｎ …（１） Ｓ＞Ｐ …（２） の両式を満たすスロット数Ｓとなれば良い。なお、ｎは
自然数である。
Ｐと１８Ｓとにしたが、本発明によれば、それに限られ
るものではない。磁極数とスロット数との関係は、スロ
ット数をＳとし、磁極数をＰとし、相数をＪとすると、 Ｓ＝Ｊ×２×ｎ …（１） Ｓ＞Ｐ …（２） の両式を満たすスロット数Ｓとなれば良い。なお、ｎは
自然数である。
【００１６】上記２式を満たす磁極数とスロット数との
組合せは種々あるが、例えば三相形モータにあっては、
上記図示例で示した８Ｐ・１８Ｓや１６Ｐ・１８Ｓが、
形状の簡略さ及び製造し易さなどから適当である。もち
ろん、その他の相数のモータであっても良く、その場合
のスロット数Ｓは１０、２０、３０、…となり、上記
（２）式を満足しかつ従来例で示した最小公倍数を大き
くする方法により磁極数Ｐを決めれば良い。また、ブラ
シレスモータに適用した場合には、モータを正弦波や矩
形波のどちらでも駆動することができるため、好適であ
る。
組合せは種々あるが、例えば三相形モータにあっては、
上記図示例で示した８Ｐ・１８Ｓや１６Ｐ・１８Ｓが、
形状の簡略さ及び製造し易さなどから適当である。もち
ろん、その他の相数のモータであっても良く、その場合
のスロット数Ｓは１０、２０、３０、…となり、上記
（２）式を満足しかつ従来例で示した最小公倍数を大き
くする方法により磁極数Ｐを決めれば良い。また、ブラ
シレスモータに適用した場合には、モータを正弦波や矩
形波のどちらでも駆動することができるため、好適であ
る。
【００１７】
【発明の効果】このように本発明によれば、スロット数
を相毎に偶数確保することができ、かつ磁極数よりも多
くすることから、磁極数とスロット数との最小公倍数を
大きくすることによりコギングや脈動トルクを低減でき
ると共に、各相毎に通電対象となる各コイルをロータに
対して線対称になるよう配置することができるため、音
や振動の発生を抑制することができる。特に、コアのス
ロット数が１８で、マグネットの磁極数が８であると、
形状の簡略さ及び製造し易さなどから適当である。ま
た、電動パワーステアリング装置に用いることにより、
電動パワーステアリング装置にあっては微少角度だけ動
作させる場合があり、そのような微少角度の動作におい
て特に音や振動の発生が抑制されることから、その操舵
フィーリングを好適に向上することができる。
を相毎に偶数確保することができ、かつ磁極数よりも多
くすることから、磁極数とスロット数との最小公倍数を
大きくすることによりコギングや脈動トルクを低減でき
ると共に、各相毎に通電対象となる各コイルをロータに
対して線対称になるよう配置することができるため、音
や振動の発生を抑制することができる。特に、コアのス
ロット数が１８で、マグネットの磁極数が８であると、
形状の簡略さ及び製造し易さなどから適当である。ま
た、電動パワーステアリング装置に用いることにより、
電動パワーステアリング装置にあっては微少角度だけ動
作させる場合があり、そのような微少角度の動作におい
て特に音や振動の発生が抑制されることから、その操舵
フィーリングを好適に向上することができる。
【図１】本発明が適用された電動パワーステアリング装
置の概略を示す模式図。
置の概略を示す模式図。
【図２】（ａ）は本発明に基づく電動アクチュエータの
モータの模式的縦断面図であり、（ｂ）はその通電要領
を示す説明図である。
モータの模式的縦断面図であり、（ｂ）はその通電要領
を示す説明図である。
【図３】（ａ）は従来の電動アクチュエータのモータの
模式的縦断面図であり、（ｂ）はその通電要領を示す説
明図である。
模式的縦断面図であり、（ｂ）はその通電要領を示す説
明図である。
１ 電動パワーステアリング装置 ２ ステアリング ３ トルク検出器 ４ 制御ユニット ５ 電動アクチュエータ ６ 転舵輪 ７ ロータ ８ ステータ ２１ ロータ ２２ ステータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D033 CA03 CA16 CA21 5H019 AA06 CC03 CC07 DD04 DD10 EE14 5H621 AA04 BB10 GA01 GA04 GA12 GA16 HH01 JK02 JK15
Claims (3)
- 【請求項１】 ブラシレスモータを用いた電動アクチュ
エータであって、 コアのスロット数が、マグネットの磁極数よりも多く、
かつ相数の偶数倍であることを特徴とする電動アクチュ
エータ。 - 【請求項２】 前記コアのスロット数が１８であり、前
記マグネットの磁極数が８であることを特徴とする請求
項１に記載の電動アクチュエータ。 - 【請求項３】 電動パワーステアリング装置に用いられ
ることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の
電動アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001177283A JP2002369475A (ja) | 2001-06-12 | 2001-06-12 | 電動アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001177283A JP2002369475A (ja) | 2001-06-12 | 2001-06-12 | 電動アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002369475A true JP2002369475A (ja) | 2002-12-20 |
Family
ID=19018144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001177283A Pending JP2002369475A (ja) | 2001-06-12 | 2001-06-12 | 電動アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002369475A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007024157A1 (fr) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Otkritoe Aktsionernoe Obschestvo 'kaluzskiy Zavod Elektronnix Izdeliy' | Amplificateur electromecanique du volant d'une automobile |
-
2001
- 2001-06-12 JP JP2001177283A patent/JP2002369475A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007024157A1 (fr) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Otkritoe Aktsionernoe Obschestvo 'kaluzskiy Zavod Elektronnix Izdeliy' | Amplificateur electromecanique du volant d'une automobile |
| KR101205129B1 (ko) | 2005-08-19 | 2012-11-26 | 오칼리도 아카쉰노 어버세스보 "카르스키 자보다 에레크트로닉스 이즈드리" | 차량 조향휠의 전자기계식 부스터 |
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