JP2007259561A - Motor - Google Patents
Motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007259561A JP2007259561A JP2006079051A JP2006079051A JP2007259561A JP 2007259561 A JP2007259561 A JP 2007259561A JP 2006079051 A JP2006079051 A JP 2006079051A JP 2006079051 A JP2006079051 A JP 2006079051A JP 2007259561 A JP2007259561 A JP 2007259561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- motor
- housing
- core
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、ロータと回転検出手段との配置を工夫することにより小型化を図ったモータに関する。 The present invention relates to a motor that is miniaturized by devising the arrangement of a rotor and rotation detection means.
電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの回転操作に応じて操舵補助用のモータを駆動し、該モータの回転力を舵取機構に加えて操舵を補助するものであり、モータの取付け位置によりコラムアシストタイプ、ラックアシストタイプ等の形式に分類される。コラムアシストタイプは、ステアリング軸を支持するコラムハウジングの外側にモータが取付けられており、車室内の運転者の足元空間を十分に確保するために、可及的にモータを小型化したいという要望がある。また、ラックアシストタイプは、エンジンルーム内にあるラックハウジングにモータが取付けられており、エンジンルーム内の限られた空間への配置であるため、同様に可及的にモータを小型化したいという要望がある。 The electric power steering device drives a steering assist motor in accordance with the rotation operation of the steering wheel, assists the steering by adding the rotational force of the motor to the steering mechanism, and depends on the mounting position of the motor. Type, rack assist type, etc. In the column assist type, a motor is attached to the outside of the column housing that supports the steering shaft, and there is a demand for miniaturization of the motor as much as possible in order to secure sufficient space for the driver's feet in the passenger compartment. is there. In addition, the rack assist type has a motor mounted on a rack housing in the engine room, and is arranged in a limited space in the engine room. Similarly, there is a demand for miniaturizing the motor as much as possible. There is.
操舵補助用のモータとしては、ブラシレスモータが広く用いられている。ブラシレスモータにおいては、該モータの駆動制御のためにロータの回転位置を検出する回転検出手段が必要であり、この回転検出手段は一般的にロータの一側に配設されているため、モータが軸長方向に長くなり、大きな配置スペースを必要としていた。そこでモータの小型化を図るため、ロータと回転検出手段との配置を工夫した提案が従来からなされている(例えば、特許文献1参照)。 Brushless motors are widely used as steering assist motors. In a brushless motor, rotation detection means for detecting the rotation position of the rotor is necessary for drive control of the motor, and this rotation detection means is generally disposed on one side of the rotor. It became longer in the axial direction and required a large arrangement space. Thus, in order to reduce the size of the motor, proposals have been made in which the arrangement of the rotor and the rotation detecting means is devised (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1においては、回転検出手段として、主としてレゾルバが用いられている。レゾルバは、磁性体の回転子と巻線が施された固定子が同軸上にて相対回転するとき、固定子巻線のインダクタンスが回転角度に応じて変化することを利用して回転位置を検出する公知の構成を有している。特許文献1においては、モータの回転軸に固着された回転体の外周に回転子コアを取付け、モータのハウジングに固定されて前記回転体の外側を囲繞する固定筒の内周に固定子コアを取付け、これらの回転体及び固定筒をロータの内側又は外側に重なり合うように配置してレゾルバを構成することにより、ロータの一側に必要となるレゾルバの配置スペースを削減して、モータの小型化を達成している。
ところが、この構成においては、ロータと別体に構成されたレゾルバをロータの径方向に単に重なり合うように配置しているにすぎず、回転子コア及び固定子コアと、これらを取付けるための回転体及び固定筒とが必要であり、部品点数が多く、構成が複雑であるという問題がある。 However, in this configuration, the resolver configured separately from the rotor is merely arranged so as to overlap in the radial direction of the rotor, and the rotor core and the stator core, and the rotating body for attaching them. And a fixed cylinder are required, and there are problems that the number of parts is large and the configuration is complicated.
また特許文献1には、光学センサ、磁気センサ等、他の回転検出手段を用いた構成も記載されている。これらにおいても、モータの回転軸にロータと一体回転する回転体を設け、この回転体に設けた検出対象物を夫々の検出手段により検出する構成となっており、レゾルバにおけると同様、部品点数が多く、構成が複雑であるという問題がある。 Patent Document 1 also describes a configuration using other rotation detection means such as an optical sensor and a magnetic sensor. Also in these, a rotating body that rotates integrally with the rotor is provided on the rotating shaft of the motor, and the detection target provided on the rotating body is detected by each detecting means, and the number of parts is the same as in the resolver. There are many problems that the configuration is complicated.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ロータと回転検出手段との配置を工夫し、回転検出手段の回転体をロータが兼ねることにより、小型化の要求に応えつつ、部品点数の削減及び構成の簡素化を図り得るモータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the arrangement of the rotor and the rotation detection means is devised, and the rotor also serves as a rotating body of the rotation detection means, so that the number of parts can be met while meeting the demand for downsizing. An object of the present invention is to provide a motor capable of reducing the above and simplifying the configuration.
第1発明に係るモータは、ハウジングに回転自在に支持された円筒形のロータと、該ロータの内側に配設され、該ロータの回転位置を検出する回転検出手段とを備えるモータにおいて、前記回転検出手段は、前記ハウジングに一部が固定され、前記ロータの内側に延びる延設部を有し、該延設部にコイルが設けられたコアと、前記ロータの内面に固定され、前記コアとの対向部に周方向に凹凸を並設してなる凹凸面を有する環状の磁性体とを備えることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor comprising: a cylindrical rotor rotatably supported by a housing; and a rotation detection unit that is disposed inside the rotor and detects a rotation position of the rotor. The detection means includes a core part of which is fixed to the housing and extends to the inside of the rotor, a coil provided on the extension part, a core that is fixed to the inner surface of the rotor, and the core And an annular magnetic body having a concavo-convex surface formed by arranging concavo-convex in the circumferential direction on the opposite portion.
第2発明に係るモータは、第1発明における凹凸面が、波形面であることを特徴とする。 The motor according to the second invention is characterized in that the uneven surface in the first invention is a corrugated surface.
第1発明によれば、凹凸面を有する環状の磁性体をロータの内面に固定し、ロータの内側に延設されたコアに設けられたコイルのインダクタンスが凹凸面との対向位置に応じて変化することを利用して、ロータの回転位置を検出しており、ロータに固定された磁性体を検出対象物としているから、モータの小型化を可能としつつ、部品点数を少なくし、構造を簡素化することができる。 According to the first invention, an annular magnetic body having a concavo-convex surface is fixed to the inner surface of the rotor, and the inductance of the coil provided in the core extending inside the rotor changes according to the position facing the concavo-convex surface. Since the rotational position of the rotor is detected using the magnetic material fixed to the rotor as the detection target, the motor can be reduced in size while reducing the number of parts and simplifying the structure. Can be
第2発明によれば、凹凸面が波形面であることから、回転検出手段は、ロータの回転に応じて漸次変化する出力を出力値として得ることとなり、精度良くロータの回転位置を検出することができる。 According to the second invention, since the uneven surface is a corrugated surface, the rotation detecting means obtains an output that gradually changes according to the rotation of the rotor as an output value, and accurately detects the rotational position of the rotor. Can do.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図1は、本発明の実施の形態1に係るモータの構成を略示する縦断面図であり、図2は、実施の形態1のモータに備えられた回転検出手段に使用されている磁性体の斜視図である。図1に示すように、モータ1は、円筒形をなすハウジング2の内周面に嵌合固定されたステータ3と、ハウジング2の内部に回転自在に支持されたロータ4とを備える。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of a motor according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a magnetic body used in rotation detection means provided in the motor of Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 1, the motor 1 includes a
ステータ3の内周には、複数のコアが互いに向かい合うように周方向に等配されており、夫々のコアにはコイルが設けられており、コイルに電流を流して磁極が形成される。
On the inner circumference of the
ロータ4は、回転軸5に圧入固定された円板部4aと、この円板部4aの外周縁に同軸をなして連設された円筒部4bとを備えている。ロータ4の円筒部4bの外面には、極性が周方向に交互になるように複数の永久磁石6,6…が等配をなして固設されている。ハウジング2は、軸長方向の両側に端壁を有しており、これらの端壁の夫々に開口部が設けられており、ベアリング7,8が端壁の開口部に夫々内嵌されている。そしてベアリング7,8は、図示のように、ロータ4の両側の位置にて回転軸5を支持し、ロータ4は、ステータ3と軸長方向に両端位置を揃え、径方向にわずかなエアギャップを隔てて対向させてある。
The
このように構成されたモータ1は、ステータ3の向かい合う2つのコイルに電流を流して夫々磁極を形成し、これら2つの磁極が一組で界磁を生成し、これら各組のコイルに流す電流を順次切り替えることにより生成される界磁を一方向に回転させ、この回転する界磁から永久磁石6,6…が回転力を受け、ロータ4が回転する構造になっている。
In the motor 1 configured as described above, currents are passed through two opposing coils of the
このように動作する本発明に係るモータ1は、ロータ4の永久磁石6,6…の位置にあわせて、ステータ3のコイルに流す電流をタイミング良く切り替えるために、ロータ4の回転位置を検出する回転検出手段9を備えている。この回転検出手段9は、コア9aと、磁性体9dとを備えている。
The motor 1 according to the present invention operating in this way detects the rotational position of the
コア9aは、円筒部と、この円筒部の一端面に周方向に等配をなして突設された複数の突設部9bとを備えている。コア9aの突設部9bには夫々コイル9cが設けられている。このようなコア9aは、突設部9bの側をロータ4の内側に挿入し、突設部9bの端面が夫々ロータ4の内面と適宜の距離を隔てて対向するように位置決めして、円筒部の他端面にてハウジング2の内面に固定されている。
The core 9a includes a cylindrical portion and a plurality of projecting portions 9b that project from the one end surface of the cylindrical portion so as to be evenly spaced in the circumferential direction. Coils 9c are provided on the protruding portions 9b of the core 9a. Such a core 9a is inserted into the
磁性体9dは、コア9aと略同径の環状の部材であり、図2に示すように、一側の端面には周方向に凹凸を並設してなる凹凸面9eが形成されている。この凹凸面9eの輪郭形状は波形であり、これら複数の凹部及び凸部の形状は、夫々同一になるよう形成されている。このような磁性体9dは、凹凸面9eの凸部がコア9aの突設部9bと僅かなエアギャップを隔てて対向するように位置決めして、他側の平面にてロータ4の円板部4aの内面に固定されている。
The
このように構成された回転検出手段9においては、ロータ4が回転すると、この回転に伴って磁性体9dも回転する。磁性体9dは、波形の輪郭形状を有する凹凸面9eを有しているため、磁性体9dと突設部9bとの距離は、ロータ4の回転に応じて周期的に漸次変化する。この状態において、突設部9bのコイル9cに電流を流すことにより、前述の如く生じる磁性体9dと突設部9bとの距離の変化に応じてコイル9cの出力電圧は周期的に漸次変化することとなる。得られる出力電圧は、公知のレゾルバと同様に、90度位相のずれた2相の交流電圧であり、この出力電圧によりロータ4の回転位置を求めることができる。
In the rotation detection means 9 configured as described above, when the
このように図1に示すモータ1においては、回転検出手段9は、ハウジング2の内面に固定され、コイル9cが設けられたコア9aと、コア9aと対向するようにロータ4の円板部4aの内面に固定された磁性体9dとを備えており、回転検出手段9の回転体をロータ4が兼ねているため、部品点数を少なくし、構造を簡素化することができる。またロータ4の一側に回転検出手段9の配設スペースを確保する必要がなく、モータ1を小型化することができる。
As described above, in the motor 1 shown in FIG. 1, the
以上のように構成されたモータ1は、例えば電動パワーステアリング装置の操舵補助用のモータとして用いられる。図3は本発明に係るモータ1を備える電動パワーステアリング装置の一例を示す模式図である。 The motor 1 configured as described above is used, for example, as a steering assist motor of an electric power steering apparatus. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an electric power steering apparatus including the motor 1 according to the present invention.
電動パワーステアリング装置は、図示しない車体の左右方向に延設されたラックハウジング21の内部に軸長方向への移動自在に支持されたラック軸20と、ラックハウジング21の中途に交叉するピニオンハウジング31の内部に回転自在に支持されたピニオン軸30とを備える公知のラックピニオン式の舵取機構を備えている。ラックハウジング21の両側から外部に突出するラック軸20の両端は、各別のタイロッド22,22を介して左右の前輪23,23に連結され、またピニオンハウジング31の一側から外部に突出するピニオン軸30の上端は、ステアリング軸40を介してステアリングホイール41に連結されている。またピニオンハウジング31の内部に延びるピニオン軸30の下部には、図示しないピニオンが形成されており、該ピニオンは、ラックハウジング21との交叉部において、ラック軸20の外面に適長に亘って形成されたラック歯に噛合させてある。
The electric power steering apparatus includes a
以上の構成により、操舵のためにステアリングホイール41が回転操作された場合、この回転がステアリング軸40を介してピニオン軸30に伝達され、該ピニオン軸30の回転がラック軸20の軸長方向の移動に変換されることとなり、この移動により、左右の前輪23,23が各別のタイロッド22,22を介して押し引きされて舵取りがなされる。
With the above configuration, when the
ステアリング軸40を支持するコラムハウジング42の中途には、ステアリングホイール41の回転操作によりステアリング軸40に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ50が設けてあり、該トルクセンサ50よりも下位置に本発明に係るモータ1が取付けてある。
In the middle of the
モータ1は、コラムハウジング42の外側に軸心を略直交させて取付けてあり、例えば、コラムハウジング42の内部に延びる出力端に固着されたウォームをステアリング軸40に外嵌固定されたウォームホイールに噛合させ、モータ1の回転を、ウォーム及びウォームホイールにより減速してステアリング軸40に伝えるように伝動構成されている。この構成によれば、モータ1の回転は、ステアリング軸40に減速伝動され、該ステアリング軸40の下端に連設されたピニオン軸30に回転力が付与されることとなり、この回転に応じて前述の如く行われる操舵が補助される。
The motor 1 is attached to the outside of the
モータ1は、アシスト制御部60から図示しないモータ駆動回路を介して与えられる制御指令に従って駆動される。トルクセンサ50による操舵トルクの検出値は、アシスト制御部60に与えられ、アシスト制御部60は、これに基づいてモータ1に制御指令を発し、モータ1の駆動電流を増減制御するアシスト制御動作を行う。また、操舵補助用のモータ1にはモータ電流センサ11が設けてあり、モータ電流センサ11によるモータ1の駆動電流の検出値はアシスト制御部60に与えられ、このモータ電流値と駆動電流値との偏差を算出し、この偏差に基づいて操舵補助用のモータ1に供給する駆動電流を修正するフィードバック制御を行う。
The motor 1 is driven in accordance with a control command given from the
このように構成された電動パワーステアリング装置に用いられている本発明に係るモータ1は、軸長方向の長さを短縮し、小型化されている。従って、図に示すようにコラムハウジング42の外側にモータ1を取付け、ステアリング軸40に伝動構成してなるコラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置においては、コラムハウジング42の外側へのモータ1の突出長さを短縮することができ、車室内の運転者の足元空間を十分に確保することができる。
The motor 1 according to the present invention used in the electric power steering apparatus configured as described above is shortened in length in the axial direction. Therefore, in the column assist type electric power steering apparatus in which the motor 1 is attached to the outside of the
一方、ラックハウジング21にモータ1を取付け、ラック軸20に伝動構成してなるラックアシストタイプの電動パワーステアリング装置においては、モータ1が小型化されることにより、エンジンルームのスペースの確保につながり、例えば自動車衝突時の衝撃エネルギを吸収するためのクラッシャブルゾーンの確保や、中大型車向けにモータ1を大出力化した場合における設置スペースの確保がしやすくなる。
On the other hand, in the rack assist type electric power steering apparatus in which the motor 1 is attached to the
図4は、本発明の実施の形態2に係るモータの構成を略示する縦断面図であり、図5は、実施の形態2のモータに備えられた回転検出手段に使用されている磁性体の斜視図である。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of the motor according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a magnetic body used in the rotation detecting means provided in the motor according to the second embodiment. FIG.
この実施の形態2において、回転検出手段9のコア9aは、円筒部と、この円筒部の一端面に直交する方向に等配をなして外向きに突設された複数の突設部9bとを備えている。コア9aの突設部9bには夫々コイル9cが設けられている。このようなコア9aは、突設部9bの側をロータ4の内側に挿入し、突設部9bの端面が夫々ロータ4の内周面と適宜の距離を隔てて対向するように位置決めして、円筒部の他端面にてハウジング2の内面に固定されている。
In the second embodiment, the core 9a of the
磁性体9dは、ロータ4の円筒部4bの内径と略同径の外径を有する環状の部材であり、図5に示すように、内周面には周方向に凹凸を並設してなる凹凸面9eが形成されている。この凹凸面9eは波形の輪郭形状を有する波形面であり、これら複数の凹部及び凸部の形状は、夫々同一になるよう形成されている。このような磁性体9dは、凹凸面9eの凸部がコア9aの突設部9bと僅かなエアギャップを隔てて対向するように位置決めして、外周面にてロータ4の円筒部4bの内周面に内嵌固定されている。
The
このように図4に示すモータ1においては、回転検出手段9は、ハウジング2の内面に固定され、コイル9cが設けられたコア9aと、コア9aと対向するようにロータ4の円筒部4bの内周面に固定された磁性体9dとを備えているため、実施の形態1よりも磁性体9dの径を大きく取ることができ、より精度良くロータ4の回転位置を検出することができる。
As described above, in the motor 1 shown in FIG. 4, the
その他の構成は図1に示す実施の形態1と同様であるため、対応する構成部材に図1と同一の参照符号を付して、その構成及び動作の詳細な説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 1 are attached to corresponding components, and detailed description of the configurations and operations is omitted.
なお、上述した実施の形態におけるモータ1は、回転検出手段9のコア9aと磁性体9dとを回転軸5の軸長方向、径方向のどちらか一方向にて対向させるよう構成されているが、両者を組み合わせてもよいことは言うまでもない。また、上述した磁性体9dは、波形の輪郭形状を有する凹凸面9eを有するとしたが、凹凸面9eの輪郭形状は、矩形、鋸歯形等の波形以外の形状であっても良い。
The motor 1 in the above-described embodiment is configured so that the core 9a of the
1 モータ、2 ハウジング、3 ステータ、4 ロータ、5 回転軸、6 永久磁石、7,8 ベアリング、9 回転検出手段、9a コア、9c コイル、9d 磁性体、9e 凹凸面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor, 2 Housing, 3 Stator, 4 Rotor, 5 Rotating shaft, 6 Permanent magnet, 7, 8 Bearing, 9 Rotation detection means, 9a Core, 9c Coil, 9d Magnetic body, 9e Uneven surface
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006079051A JP2007259561A (en) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | Motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006079051A JP2007259561A (en) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | Motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007259561A true JP2007259561A (en) | 2007-10-04 |
Family
ID=38633216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006079051A Pending JP2007259561A (en) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | Motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007259561A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014048452A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | Aktiebolaget Skf | Electric motor |
-
2006
- 2006-03-22 JP JP2006079051A patent/JP2007259561A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014048452A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | Aktiebolaget Skf | Electric motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1810910B1 (en) | Motor and power steering apparatus | |
JP4512128B2 (en) | Motor rotation angle detection device | |
JP4788441B2 (en) | Steering device | |
JP2011135735A (en) | Rotor for brushless motor, brushless motor, electric power steering device, and method of manufacturing rotor for brushless motor | |
JP4546213B2 (en) | Motor and electric power steering device equipped with motor | |
JPWO2008050637A1 (en) | Brushless motor | |
JPWO2007088919A1 (en) | Electric power steering device | |
JP4713335B2 (en) | Motor and electric power steering device | |
JP2005073398A (en) | Rotating machine and steering system | |
JP2008284912A (en) | Vehicle steering device | |
US20090230805A1 (en) | Motor for electric power steering apparatus | |
JP2008301601A (en) | Brushless motor | |
KR20140078819A (en) | Motor | |
EP1971010B1 (en) | Brush-less motor and electric power steering device having brush-less motor | |
JP5470913B2 (en) | Motor core, motor core unit using the same, brushless motor, electric power steering device using the same, and method for manufacturing motor core unit | |
JP2007259561A (en) | Motor | |
KR101905908B1 (en) | Motor driven power steering apparatus using multiple linear motor | |
JP2006050816A (en) | Brushless motor | |
KR20180006760A (en) | Electronic Power steering Apparatus for vehicle | |
JP2002234449A (en) | Electric power steering device | |
JP2005045875A (en) | Steering system for vehicle | |
JP2007274826A (en) | Permanent magnet rotating machine, and electric power steering device using the same | |
JP2004023905A (en) | Brushless motor | |
JP2006027385A (en) | Motor-driven power steering device | |
JP5013180B2 (en) | Vehicle steering system |