JP2013005659A - Electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電動モータに関する。 The present invention relates to an electric motor.
例えば電動パワーステアリング装置に用いられる操舵補助用の電動モータでは、コギングトルクが減速により増幅されて操舵部材に伝わり、操舵部材を操作する運転者に体感されてる。このため、運転者の操舵感が悪くなるおそれがある。
前記コギングトルクの主たる原因として、電動モータのロータの周面に配置された異方性のセグメント磁石の配向方向に、ばらつきがあること考えられる。すなわち、異方性のセグメント磁石では、配向する段階で磁束の方向が概ね決定されてしまう。したがって、セグメント磁石の配向方向に、ばらつきがあると、セグメント磁石同士の間で、ステータのティースに対して最も磁気吸引力が大きくなる電気角のばらつきが大きくなり、その結果、コギングトルクが大きくなる。
For example, in an electric motor for steering assistance used in an electric power steering device, cogging torque is amplified by deceleration and transmitted to a steering member, which is experienced by a driver operating the steering member. For this reason, a driver's steering feeling may be deteriorated.
The main cause of the cogging torque is considered to be variation in the orientation direction of the anisotropic segment magnets arranged on the peripheral surface of the rotor of the electric motor. That is, in the anisotropic segment magnet, the direction of magnetic flux is generally determined at the stage of orientation. Therefore, if there is a variation in the orientation direction of the segment magnets, there will be a large variation in the electrical angle between the segment magnets where the magnetic attraction force is the greatest with respect to the teeth of the stator, resulting in a large cogging torque. .
そこで、セグメント磁石を製造するときの製造用中間体としての焼結磁性体(圧粉体)の段階で、配向方向が同じ方向に傾いた焼結磁性体を複数選別して、ロータに固定した後、着磁処理を行う、ロータの製造方法が提案されている(例えば特許文献1を参照)。 Therefore, at the stage of the sintered magnetic body (green compact) as an intermediate for manufacturing the segment magnet, a plurality of sintered magnetic bodies whose orientation directions are inclined in the same direction are selected and fixed to the rotor. Thereafter, a method for manufacturing a rotor that performs a magnetizing process has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1では、製造段階での選別作業に多大な工数を要するため、製造コストが高くなるという問題がある。一方、コギングトルクに起因する問題は、電動パワーステアリング用の電動モータに限らず、種々の用途の電動モータに共通して存在する。
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、安価でコギングトルクの小さい電動モータを提供することである。
In
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric motor that is inexpensive and has a small cogging torque.
前記目的を達成するため、請求項1の発明は、ステータ(24)と、ロータ(23;23A)と、を備え、前記ロータは、複数の取付面(38;38A)が設けられた周面(361)を有する円筒状のロータヨーク(36;36A)と、各前記取付面にそれぞれ固定された複数の異方性のセグメント磁石(37;37A)と、を含み、各前記セグメント磁石の実配向方向(J1)が、所定のばらつき角度範囲(δ)内でばらついており、各前記セグメント磁石の実配向方向が、各前記セグメント磁石の磁石中心(CP)を通過するロータ径方向(R1)と平行か又は前記ロータ径方向に対して同じ側に傾斜するように、前記ばらつき角度範囲を二等分するばらつき中心方向(B1)が、前記ロータ径方向に対して、前記ばらつき角度範囲の半分の角度(δ/2)以上の傾斜角度(θ)で傾斜している電動モータ(20;20A)を提供する。
In order to achieve the above object, the invention of
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項2のように、各前記セグメント磁石の磁石中心を通過する、対応する取付面の法線方向(H1)が、前記磁石中心を通過する前記ロータ径方向に対して同じ側に前記傾斜角度に等しい傾斜角度で傾斜していてもよい。
In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter.
Further, as in
また、請求項3のように、各前記セグメント磁石の磁石中心を通過する、対応する取付面の法線方向が、前記磁石中心を通過する前記ロータ径方向に沿っており、前記ばらつき中心方向が、前記法線方向に対して同じ側に前記傾斜角度に等しい傾斜角度で傾斜していてもよい。
Further, as in
請求項1の発明によれば、異方性のセグメント磁石のばらつき角度範囲を二等分するばらつき中心方向がロータ径方向に対してなす傾斜角度を、ばらつき角度範囲の半分の角度以上とした。したがって、実配向方向がばらついているにも拘らず、その実配向方向をロータ径方向と平行か、またはロータ径方向に対して同側へ傾斜させることができる。したがって、コギングトルクを低減することができる。また、前記傾斜角度が、ばらつき角度範囲を予め考慮した角度に設定されているので、特許文献1のような製造段階での選別作業が不要であり、製造コストを格段に安くすることができる。
According to the first aspect of the present invention, the inclination angle formed by the variation center direction that bisects the variation angle range of the anisotropic segment magnet with respect to the rotor radial direction is set to be equal to or more than half the variation angle range. Therefore, although the actual orientation direction varies, the actual orientation direction can be parallel to the rotor radial direction or inclined to the same side with respect to the rotor radial direction. Therefore, the cogging torque can be reduced. In addition, since the inclination angle is set to an angle that takes into account the variation angle range in advance, the sorting operation in the manufacturing stage as in
また、請求項2の発明によれば、ロータヨークの各取付面の法線を、対応するロータ径方向に対して同側へ傾斜させることにより、容易に、各セグメント磁石の実配向方向をロータ径方向と平行か、またはロータ径方向に対して同側へ傾斜させることができる。
また、請求項3の発明によれば、各セグメント磁石のばらつき中心方向が、対応する取付面の法線方向に対して同じ側に傾斜しているので、ロータヨークの各取付面を対応するロータ径方向に対して傾斜させずとも、容易に、各セグメント磁石の実配向方向をロータ径方向と平行か、またはロータ径方向に対して同側へ傾斜させることができる。
According to the invention of
According to the invention of
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施形態の電動モータを備えた電動パワーステアリング装置の概略構成図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結されているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結されている中間軸5と、この中間軸5に自在継手6を介して連結されているピニオン軸7と、ピニオン軸7の先端部に設けられたピニオン8に噛み合うラック9を形成し且つ車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸10とを有している。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus including an electric motor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric
ラック軸10の両端部にはそれぞれタイロッド11が連結されており、各タイロッド11は、対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する転舵輪12に連結されている。操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転は中間軸5等を介してピニオン8に伝達され、ピニオン8およびラック9によって、車両の左右方向に沿うラック軸10の直線運動に変換される。これにより転舵輪12の転舵が達成される。
ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸としての第1の操舵軸13と、自在継手4に連なる出力軸としての第2の操舵軸14とを有している。これら第1および第2の操舵軸13,14は、トーションバー15を介して互いに同軸的に連結されている。トーションバー15の近傍には、トーションバー15のねじれに起因する第1の操舵軸13と第2の操舵軸14との相対回転変位量を検出するトルクセンサ16が設けられている。
The
このトルクセンサ16の検出信号は、ECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)17に与えられる。ECU17は、トルクセンサ16からの検出信号に基づいて操舵部材2に加えられた操舵トルクを算出する。そして、算出した操舵トルクや車速センサ18からの車速検出信号等に基づいて、ドライバ19を介して、操舵補助用の電動モータ20を駆動制御する。
A detection signal of the
これにより駆動された電動モータ20の出力軸21の回転は、歯車装置としての減速機22で減速された後、第2の操舵軸14へ伝達される。第2の操舵軸14に伝えられた動力は、さらに中間軸5等を介して、前記ラック軸10、タイロッド11およびナックルアーム等を含む舵取り機構Aに伝えられ、運転者の操舵が補助される。
図2は、電動モータ20の図解的な断面図である。また、図3は、図2のIII −III 線に沿う断面図である。図2および図3を参照して、電動モータ20は、例えば、インナーロータ型の3相ブラシレスモータである。電動モータ20は、出力軸21と、出力軸21に一体回転可能に連結された環状のロータ23と、ロータ23の周囲を取り囲む環状のステータ24と、ロータ23およびステータ24を収容する筒状のハウジング25とを備えている。
The rotation of the
FIG. 2 is a schematic sectional view of the
ハウジング25は、一端26aに環状の端壁27を有し他端26bが開放されたハウジング本体26と、ハウジング本体26の前記他端を閉塞するカバー28とを備えている。ハウジング25内には、例えばレゾルバにより構成される回転角センサ(図示せず)が収容されている。回転角センサからの信号はECU17に与えられる。
出力軸21の一端21aが、カバー28に保持された軸受29によって回転可能に支持されている。出力軸21の他端21bは、端壁27に設けられた挿通孔27aを挿通してハウジング25外へ突出している。出力軸21の他端21bは、図示していないが、継手を介して減速機22の駆動歯車としての例えばウォーム軸と同軸的に一体回転可能に連結されている。また、出力軸21の途中部は、端壁27の挿通孔27aの内周に保持された軸受30によって回転可能に支持されている。
The
One
ステータ24は、ハウジング25のハウジング本体26の内周に固定されたステータコア31と、ステータコア31に巻回された複数のコイル32とを備えている。図3に示すように、ステータコア31は、環状のステータヨーク33と、ステータヨーク33から径方向内方へ向かって突出した複数のティース34と、ティース34間に形成されたスロット35とを備えている。
The
図2に示すように、ロータ23は、出力軸21に一体回転可能に連結された円筒状のロータヨーク36と、ロータヨーク36の外周361に配置された複数の異方性の永久磁石であるセグメント磁石37とを備えている。
図3および拡大図である図4に示すように、ロータヨーク36の外周361には、複数の取付面38が形成されている。各取付面38にそれぞれ対応するセグメント磁石37が、例えば接着剤を用いて貼り付けられて固定されている。各セグメント磁石37は、配向方向(磁気配向方向)にN極とS極とが分極した状態で着磁されている。ロータヨーク36の外周361において隣り合うセグメント磁石37,37同士の間で、N極とS極の配置が相互に逆向きになるように配置されている。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 3 and FIG. 4 which is an enlarged view, a plurality of mounting
各取付面38は平坦面により構成されている。各セグメント磁石37は、対応する取付面38に沿って固定された平坦面からなる被取付面39と、ティース34に隙間を介して対向する凸湾曲面40とを備えている。すなわち、本実施の形態では、各セグメント磁石37の断面形状が、長方形の一辺を外側に凸の円弧に形成した形状になるようにされている。この形状を採用することにより、セグメント磁石37の断面積を低減することができる。したがって、製造コストを安くすることができる。
Each mounting
図5(a)はロータ23をロータ周方向C1が直線状になるように展開した模式図を示している。図5(a)においては、上下方向がロータ径方向R1に相当し、左右方向がロータ周方向C1に相当することになる。図5(a)に示すように、各取付面38が、ロータ径方向R1に直交する状態から同側に傾斜していることにより、各セグメント磁石37の実配向方向J1が、ロータ径方向R1に対して同側に傾斜しているか、または図示していないが、ロータ径方向R1と平行とされている。
FIG. 5A is a schematic diagram in which the
図5(b)は、従来例を示している。図5(b)に示す従来例では、ロータヨーク136の周面の各取付面138が、ロータ径方向R1に対して直交しているため、セグメント磁石137の実配向方向J10が、ロータ径方向R1に対して両側(図において左右)にばらついている。
再び図4を参照して、各セグメント磁石37の実配向方向J1が、ばらつき角度範囲δ(例えば3〜5度)の範囲内でばらついている。そのばらつき角度範囲δを二等分するばらつき中心方向B1が、製造時の磁気配向の基準方向に相当する。すなわち、製造されたセグメント磁石37の実配向方向J1は、ばらつき中心方向B1(製造時の磁気配向の基準方向に相当)を中心とする、ばらつき角度範囲δ内でばらついている。
FIG. 5B shows a conventional example. In the conventional example shown in FIG. 5B, each mounting
Referring again to FIG. 4, the actual orientation direction J1 of each
また、ばらつき中心方向B1は、ロータ径方向R1に対して、ばらつき角度範囲δ(例えば3〜5度)の半分の角度(δ/2。例えば1.5〜2.5度)に相当する傾斜角度θ(θ=δ/2)で傾斜している。
これを実現するため、各セグメント磁石37の磁石中心CPを通過する、対応する取付面38の法線方向H1(通例、法線方向H1はばらつき中心方向B1と一致している)が、磁石中心CPを通過するロータ径方向R1に対して、前記傾斜角度θで同じ側(同じ回転方向)に傾斜している。
Further, the variation center direction B1 is an inclination corresponding to a half angle (δ / 2, for example, 1.5 to 2.5 degrees) of the variation angle range δ (for example, 3 to 5 degrees) with respect to the rotor radial direction R1. It is inclined at an angle θ (θ = δ / 2).
To achieve this, the normal direction H1 of the corresponding mounting
これにより、各セグメント磁石37の実配向方向J1が、磁石中心CPを通過するロータ径方向R1に平行か、またはロータ径方向R1に対して同じ側(同じ回転方向)に傾斜されている。
本実施の形態によれば、異方性のセグメント磁石37のばらつき中心方向B1がロータ径方向R1に対してなす傾斜角度θを、ばらつき角度範囲δの半分の角度(δ/2)とした(すなわち、θ=δ/2)。したがって、実配向方向J1がばらついているにも拘らず、その実配向方向J1をロータ径方向R1と平行か、またはロータ径方向R1に対して同側へ傾斜させることができる。これにより、コギングトルクを格段に低減することができる。
Accordingly, the actual orientation direction J1 of each
According to the present embodiment, the inclination angle θ formed by the variation center direction B1 of the
また、ばらつき中心方向B1の傾斜角度θが、ばらつき角度範囲δを予め考慮した角度に設定されているので、特許文献1のように、製造段階で配向方向が同じ方向に傾いた焼結磁性体を選別する煩雑な作業を行う必要がない。したがって、製造コストを格段に安くすることができる。
また、ロータヨーク36の各取付面38の法線方向H1(通例、ばらつき中心方向B1に一致)を、対応するロータ径方向R1に対して同側へ傾斜させている。これにより、容易に且つ確実に、各セグメント磁石37の実配向方向J1をロータ径方向R1と平行か、またはロータ径方向R1に対して、同側へ傾斜させることができる。
In addition, since the inclination angle θ in the variation center direction B1 is set to an angle in consideration of the variation angle range δ, the sintered magnetic body in which the orientation direction is inclined in the same direction at the manufacturing stage as in
Further, the normal direction H1 of each mounting
図4の実施の形態では、ばらつき中心方向B1が、ロータ径方向R1に対して、ばらつき角度範囲δの半分の角度(δ/2)に相当する傾斜角度θ(θ=δ/2)で傾斜していたが、これに限らない。すなわち、図6に示すように、ばらつき中心方向B1が、磁石中心CPを通過するロータ径方向R1に対して、ばらつき角度範囲δの半分の角度(δ/2)よりも大きい傾斜角度θ(θ>δ/2)で傾斜していてもよい。 In the embodiment of FIG. 4, the variation center direction B1 is inclined at an inclination angle θ (θ = δ / 2) corresponding to an angle (δ / 2) that is half of the variation angle range δ with respect to the rotor radial direction R1. However, it is not limited to this. That is, as shown in FIG. 6, the variation center direction B1 is larger than the half angle (δ / 2) of the variation angle range δ with respect to the rotor radial direction R1 passing through the magnet center CP. It may be inclined at> δ / 2).
この場合、各取付面38の法線方向H1(通例、法線方向H1はばらつき中心方向B1と一致している)が、ロータ径方向R1に対して、前記傾斜角度θで同じ側(同じ回転方向)に傾斜する。図6の実施の形態によれば、各セグメント磁石37の実配向方向J1を、ロータ径方向R1に対して、確実に同側に傾斜させて、コギングトルクを格段に低減することができる。また、特許文献1のような煩雑な選別作業が不要であり、製造コストを格段に安くすることができる。
In this case, the normal direction H1 of each mounting surface 38 (typically, the normal direction H1 coincides with the variation center direction B1) is the same side (same rotation) as the inclination angle θ with respect to the rotor radial direction R1. Direction). According to the embodiment of FIG. 6, the actual orientation direction J1 of each
次いで、図7は本発明の別の実施の形態の電動モータの断面図であり、図8は図7の電動モータの部分拡大図である。本実施の形態が図4の実施の形態と異なるのは、下記である。すなわち、図4の実施の形態では、取付面38の法線方向H1がロータ径方向R1に対して傾斜していたのに対して、図8の実施の形態では、取付面38Aの法線方向H1Aが、ロータ径方向R1と平行である。
7 is a sectional view of an electric motor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a partially enlarged view of the electric motor of FIG. The present embodiment is different from the embodiment of FIG. 4 as follows. That is, in the embodiment of FIG. 4, the normal direction H1 of the mounting
図8に示すように、本実施の形態の電動モータ20Aのロータ23Aにおいても、実配向方向J1が所定のばらつき角度範囲δ内でばらついており、ばらつき中心方向B1は、磁石中心CPを通過するロータ径方向R1に対して、ばらつき角度範囲δの半分の角度(δ/2)に相当する傾斜角度θ(θ=δ/2)で同じ側(同じ回転方向)に傾斜されている。
As shown in FIG. 8, also in the
これを実現するため、本実施の形態においては、各セグメント磁石37Aのばらつき中心方向B1が、各セグメント磁石37Aの被取付面39Aの法線方向H2(ロータヨーク36Aの取付面38Aの法線方向H1Aに一致)に対して、同じ側(同じ回転方向)に傾斜角度θで傾斜されている。すなわち、セグメント磁石37Aの機械的な中心軸線(法線方向H2)に対して、ばらつき中心方向B1(製造時の配向方向に相当)が傾斜されている。
In order to achieve this, in the present embodiment, the variation center direction B1 of each
一方、被取付面39Aの法線方向H2(取付面38Aの法線方向H1Aに一致)は、磁石中心CPを通過するロータ径方向R1に沿っている。
図9(a)は、ロータ23Aをロータ周方向C1が直線状になるように展開した模式図を示している。図9(a)においては、上下方向がロータ径方向R1に相当し、左右方向がロータ周方向C1に相当することになる。図9(a)に示すように、ロータ径方向R1に一致する、各セグメント磁石37Aの被取付面39Aの法線方向H2(取付面38Aの法線方向H1Aに一致)に対して、各セグメント磁石37Aの実配向方向J1が、ロータ径方向R1に対して同側に傾斜しているか、または図示していないが、ロータ径方向R1と平行とされている。
On the other hand, the normal direction H2 of the
FIG. 9A shows a schematic diagram in which the
図9(b)は、従来例を示している。図9(b)に示す従来例では、ロータ236のセグメント磁石237の実配向方向J20が、ロータ径方向R1に対して両側(図において左右)にばらついている。
本実施の形態においても、実配向方向J1をロータ径方向R1と平行か、またはロータ径方向R1に対して同側へ傾斜させることができるので、コギングトルクを格段に低減することができる。また、ばらつき中心方向B1の傾斜角度θが、ばらつき角度範囲δを予め考慮した角度に設定されているので、特許文献1のように、製造段階で配向方向が同じ方向に傾いた焼結磁性体を選別する煩雑な作業を行う必要がない。したがって、製造コストを格段に安くすることができる。
FIG. 9B shows a conventional example. In the conventional example shown in FIG. 9B, the actual orientation direction J20 of the
Also in the present embodiment, since the actual orientation direction J1 can be inclined parallel to the rotor radial direction R1 or to the same side with respect to the rotor radial direction R1, the cogging torque can be significantly reduced. In addition, since the inclination angle θ in the variation center direction B1 is set to an angle in consideration of the variation angle range δ, the sintered magnetic body in which the orientation direction is inclined in the same direction at the manufacturing stage as in
ただし、セグメント磁石37Aにおいて、被取付面39Aの法線方向H2(取付面38Aの法線方向H1Aに相当)に対して、実配向方向J1のばらつき中心方向B1を傾斜させておく必要がある。このようなセグメント磁石37Aの製造方法としては、下記の方法が考えられる。
図10に示すように、例えばネオジム等の強磁性体を含む材料粉末を型(図示せず)内で加圧方向P1に加圧して圧粉成形して圧粉体50を得るときに、外部から電磁コイル51によって磁場を与えて、結晶の方向を一定方向に揃えた状態で加圧成形することにより、磁気配向方向K1を形成し、異方化する。このとき、電磁コイル51による磁場の方向を材料の基準線に対して傾斜させて、磁気配向方向K1を基準線Q1(最終的に得られるセグメント磁石37Aの被取付面39Aの法線方向に相当)に対して傾斜させる。
However, in the
As shown in FIG. 10, when a
これにより形成された圧粉体50を消磁した後、高温高圧の条件下で焼結成形し、焼結体を得る。その焼結体の外形を加工した後に着磁するか、または焼結体を着磁した後に焼結体の外形を加工することにより、前記磁気配向方向K1に磁化されたセグメント磁石を得る。図10のように、複数個取りの場合は、圧粉体50を焼結成形した焼結体から、複数のセグメント磁石37Aが削り出される。
The green compact 50 thus formed is demagnetized and then sintered under high temperature and high pressure conditions to obtain a sintered body. By magnetizing after processing the outer shape of the sintered body or by processing the outer shape of the sintered body after magnetizing the sintered body, a segment magnet magnetized in the magnetic orientation direction K1 is obtained. As shown in FIG. 10, in the case of taking a plurality of pieces, a plurality of
また、セグメント磁石37Aの製造方法としては、図11に示す方法が考えられる。すなわち、図11(a)に示すように、例えばネオジム等の強磁性体を含む材料粉末を型(図示せず)内で加圧方向P1に加圧して圧粉成形して圧粉体60を得るときに、外部から電磁コイル61によって磁場を与えて、結晶の方向を一定方向に揃えた状態で加圧成形することにより、磁気配向方向K2を形成し、異方化する。このとき、電磁コイル61による磁場の方向を材料の基準線Q2と平行とし、磁気配向方向K2を基準線Q2と平行とする。
Moreover, as a manufacturing method of the
これにより形成された圧粉体60を消磁した後、高温高圧の条件下で焼結成形し、焼結体62を得る。その焼結体62を着磁して、磁気配向方向K2に磁化し、異方化する。その後に、焼結体62の外形を加工して、セグメント磁石37Aを得るときに、セグメント磁石37Aの被取付面39Aの法線方向H2が、基準線Q2(磁気配向方向K2に相当)に対して傾斜するように、セグメント磁石37Aを削り出す。
The green compact 60 thus formed is demagnetized and then sintered under high temperature and high pressure conditions to obtain a
このように、図8に示した、被取付面39Aの法線方向H2に対して、ばらつき中心方向B1が傾斜したセグメント磁石37Aは、図10や図11に示す製造方法により、容易に製造することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば前記実施の形態では、セグメント磁石37;37Aの被取付面38;38Aおよびこれを取り付ける取付面38;38Aは、平坦面であったが、平坦面に代え、ロータ周方向に沿う湾曲面であってもよい。その他、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
As described above, the
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, the
(実施例1) 図4の実施の形態において、ロータ23の異方性のセグメント磁石37の数を10個とし、ステータ24のスロット35の数を12個とした、10極12スロットの実施例1を作製した。実施例1では、セグメント磁石37のばらつき中心方向B1がロータ径方向R1に対してなす傾斜角度θを、ばらつき角度範囲δ(δ=4度)の半分の角度である2度とした。取付面38の法線方向H1を、ロータ径方向R1に対して、傾斜角度θだけ傾斜させた。
(比較例1)
実施例1と同じ製造ロットのセグメント磁石を用い、10極12スロットの比較例1を作製した。比較例1では、ロータの取付面の法線方向がロータ径方向と平行とした。
(試験)
実施例1および比較例1を用い、同じ試験条件でコギングトルクを測定したところ、図12に示すように、比較例1のコギングトルクは、最大値が17.7mN・mであり、最小値が1.7mN・mであり、平均値が8.4mN・mであった。
(Example 1) In the embodiment shown in FIG. 4, the number of
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 having 10 poles and 12 slots was produced using a segment magnet of the same production lot as in Example 1. In Comparative Example 1, the normal direction of the mounting surface of the rotor was parallel to the rotor radial direction.
(test)
When cogging torque was measured under the same test conditions using Example 1 and Comparative Example 1, as shown in FIG. 12, the maximum value of the cogging torque of Comparative Example 1 was 17.7 mN · m, and the minimum value was The average value was 1.7 mN · m.
これに対して、実施例1のコギングトルクは、最大値が4.3mN・mであり、最小値が0.6mN・mであり、平均値が1.9mN・mであった。
以上の結果より、実施例1が比較例1と比較して、コギングトルクを格段に小さでき、しかも、コギングトルクのばらつき範囲も格段に小さくできることが実証された。
On the other hand, the cogging torque of Example 1 had a maximum value of 4.3 mN · m, a minimum value of 0.6 mN · m, and an average value of 1.9 mN · m.
From the above results, it was proved that the cogging torque can be remarkably reduced in Example 1 as compared with Comparative Example 1, and the variation range of the cogging torque can be remarkably reduced.
1…電動パワーステアリング装置、2…操舵部材、13…第1操舵軸、14…第2操舵軸、20…電動モータ、21…出力軸、22…減速機、23;23A…ロータ、24…ステータ、25…ハウジング、31…ステータコア、32…コイル、33…ステータヨーク、34…ティース、35…スロット、36;36A…ロータヨーク、361…外周、37;37A…セグメント磁石、38;38A…取付面、39;39A…被取付面、40…凸湾曲面、B1…ばらつき中心方向、C1…ロータ周方向、C2…ロータ中心、CP…磁石中心、H1;H1A…(取付面の)法線方向、H2…(被取付面の)法線方向、J1…実配向方向、R1…ロータ径方向、δ…ばらつき角度範囲、θ…傾斜角度
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ロータは、複数の取付面が設けられた周面を有する円筒状のロータヨークと、各前記取付面にそれぞれ固定された複数の異方性のセグメント磁石と、を含み、
各前記セグメント磁石の実配向方向が、所定のばらつき角度範囲内でばらついており、 各前記セグメント磁石の実配向方向が、各前記セグメント磁石の磁石中心を通過するロータ径方向と平行か又は前記ロータ径方向に対して同じ側に傾斜するように、前記ばらつき角度範囲を二等分するばらつき中心方向が、前記ロータ径方向に対して、前記ばらつき角度範囲の半分の角度以上の傾斜角度で傾斜している電動モータ。 A stator and a rotor,
The rotor includes a cylindrical rotor yoke having a peripheral surface provided with a plurality of mounting surfaces, and a plurality of anisotropic segment magnets respectively fixed to the mounting surfaces.
The actual orientation direction of each segment magnet varies within a predetermined variation angle range, and the actual orientation direction of each segment magnet is parallel to the rotor radial direction passing through the magnet center of each segment magnet, or the rotor The variation center direction that bisects the variation angle range is inclined at an inclination angle that is equal to or greater than half the variation angle range with respect to the rotor radial direction so that the variation angle range is equally divided with respect to the radial direction. Electric motor.
前記ばらつき中心方向が、前記法線方向に対して同じ側に前記傾斜角度に等しい傾斜角度で傾斜している電動モータ。 In claim 1, the normal direction of the corresponding mounting surface passing through the magnet center of each of the segment magnets is along the rotor radial direction passing through the magnet center,
The electric motor in which the variation center direction is inclined at an inclination angle equal to the inclination angle on the same side with respect to the normal direction.
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