JP2014233189A - Motor, electrically-driven power steering device, and vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機、電動パワーステアリング装置、車両に関する。 The present invention relates to an electric motor, an electric power steering device, and a vehicle.
電動機として、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。特許文献1に記載された小型ステッピングモータは、ハウジング内に放射状に複数極に着磁された永久磁石回転子を回転自在に支持すると共に、ハウジングに回転子の周囲に複数の固定子と励磁コイルを積層するように配置したものである。特許文献2に記載された多相環状コイル型HB式回転電機は、外周に複数の歯を等ピッチで有した磁性体よりなる回転子磁極で軸方向から永久磁石をサンドイッチ状に挟持した単位回転子を形成し、この単位回転子を軸方向に複数配置してなる回転子と、各単位回転子とエヤギャップを介して対向させると共に固定子鉄心の複数のポールに複数の歯を設け、各ポールが交互に噛み合うように固定子鉄心で環状コイルを軸方向から挟持して単位固定子を形成し、この単位固定子を軸方向に複数配置してなる固定子とを設けたものである。 Examples of the electric motor include those described in the following patent documents. A small stepping motor described in Patent Document 1 rotatably supports a permanent magnet rotor magnetized radially in a plurality of poles in a housing, and a plurality of stators and excitation coils around the rotor in the housing. Are arranged so as to be laminated. The multi-phase annular coil type HB type rotating electrical machine described in Patent Document 2 is a unit rotation in which a permanent magnet is sandwiched from the axial direction by a rotor magnetic pole made of a magnetic body having a plurality of teeth on the outer periphery at an equal pitch. A rotor is formed and a plurality of unit rotors are arranged in the axial direction, and each unit rotor is opposed to each other through an air gap, and a plurality of teeth are provided on a plurality of poles of the stator core. A unit stator is formed by sandwiching an annular coil from the axial direction with a stator iron core so that they are alternately meshed, and a stator having a plurality of unit stators arranged in the axial direction is provided.
上述した各特許文献は、ステータをクローポールとする構成が記載されているが、励磁コイル、固定子、ティース(磁極部)などの構成が複雑であり、ロータからの磁束がコイルと有効に鎖交する磁束量を十分に得ることができず、十分な出力を確保することが困難であると共に、組付性がよくないという問題がある。 Each of the above-mentioned patent documents describes a configuration in which the stator is a claw pole, but the configuration of the excitation coil, the stator, the teeth (magnetic pole part), etc. is complicated, and the magnetic flux from the rotor is effectively linked to the coil. There is a problem that a sufficient amount of magnetic flux can not be obtained, it is difficult to ensure a sufficient output, and the assembling property is not good.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、構造の簡素化及び性能の向上を図る電動機及び電動パワーステアリング装置、車両を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electric motor, an electric power steering device, and a vehicle that simplify the structure and improve performance.
上記の目的を達成するための本発明の電動機は、ロータヨークの外周部に沿ってマグネットが設けられるモータロータと、巻線をリング形状に設けて構成される励磁コイルの周囲にステータコアが配置されて内周部に第1磁極と第2磁極が周方向に交互に複数配置されることで径方向に沿って磁路が形成されると共に前記モータロータの径方向における外側に所定のギャップをもって環状をなして前記第1磁極及び前記第2磁極の巻線係数がほぼ1.0相当になるように配置されるモータステータと、を有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an electric motor according to the present invention includes a motor rotor in which a magnet is provided along the outer peripheral portion of a rotor yoke, and a stator core disposed around an excitation coil configured by providing windings in a ring shape. A plurality of first magnetic poles and second magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction in the circumferential portion, thereby forming a magnetic path along the radial direction and forming an annular shape with a predetermined gap on the outer side in the radial direction of the motor rotor. And a motor stator arranged so that the winding coefficient of the first magnetic pole and the second magnetic pole is substantially equivalent to 1.0.
従って、励磁コイルの周囲にステータコアを配置し、内周部に沿って第1磁極と第2磁極を交互にして径方向に沿う磁路が形成されるモータステータとすることで、磁極の構成が巻線係数をほぼ1.0とするクローポール構成とすることが可能となり、励磁コイルに過大なストレスを作用させることなく、十分な出力を確保することができる。その結果、構造の簡素化及び性能の向上を図ることができると共に、ロータからの磁束がコイルと鎖交する有効磁束量を十分に確保することができる。 Therefore, by arranging a stator core around the excitation coil and forming a motor stator in which a magnetic path along the radial direction is formed by alternating the first magnetic pole and the second magnetic pole along the inner peripheral portion, the configuration of the magnetic pole is A claw pole configuration with a winding coefficient of approximately 1.0 can be achieved, and a sufficient output can be ensured without applying excessive stress to the exciting coil. As a result, the structure can be simplified and the performance can be improved, and an effective magnetic flux amount in which the magnetic flux from the rotor is linked to the coil can be sufficiently secured.
本発明の電動機では、前記複数の磁極は、該磁極の幅よりも狭い幅の連結部により連結されることを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, the plurality of magnetic poles are connected by a connecting portion having a width narrower than the width of the magnetic poles.
従って、複数の磁極が連結部により連結されることで、磁極の剛性を向上することができると共に、磁極を、例えば、プレス加工により製造することが可能となり、ステータコアの加工精度を向上することができ、製造コストを低減することができると共に、モータ効率を向上することができる。 Therefore, by connecting the plurality of magnetic poles by the connecting portion, the rigidity of the magnetic pole can be improved, and the magnetic pole can be manufactured by, for example, press working, and the processing accuracy of the stator core can be improved. In addition, the manufacturing cost can be reduced and the motor efficiency can be improved.
本発明の電動機では、前記磁極は、磁性材料で形成される板材が複数積層されて構成されることを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, the magnetic pole is formed by laminating a plurality of plate materials made of a magnetic material.
従って、磁極を容易に製造することができ、製造コストを低減することができる。 Therefore, the magnetic pole can be easily manufactured, and the manufacturing cost can be reduced.
本発明の電動機では、前記第1磁極と前記第2磁極とが前記連結部により連結されるリング形状をなす磁極部材を設け、前記第1磁極は、前記ステータコアにおける軸心方向の一方側に接合され、前記第2磁極は、前記ステータコアにおける軸心方向の他方側に接合されることを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, a magnetic pole member having a ring shape in which the first magnetic pole and the second magnetic pole are connected by the connecting portion is provided, and the first magnetic pole is joined to one side of the stator core in the axial direction. The second magnetic pole is joined to the other side of the stator core in the axial direction.
従って、第1磁極と第2磁極とが連結部により連結されるリング形状をなす磁極部材を用いることで、磁極の剛性を向上することができると共に、ステータコアの組付工程を簡素化することができる。 Therefore, by using the magnetic pole member having a ring shape in which the first magnetic pole and the second magnetic pole are connected by the connecting portion, the rigidity of the magnetic pole can be improved and the assembly process of the stator core can be simplified. it can.
本発明の電動機では、前記ステータコアは、リング形状をなす上ステータコアと、リング形状をなす下ステータコアとを有し、前記上ステータコアは、内周部にモータ軸心方向に延出する前記第1磁極が設けられ、前記下ステータコアは、内周部にモータ軸心方向に延出する前記第2磁極が設けられることを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, the stator core includes an upper stator core having a ring shape and a lower stator core having a ring shape, and the upper stator core extends to an inner peripheral portion in the motor axis direction. The lower stator core is characterized in that the second magnetic pole extending in the motor axial direction is provided on the inner peripheral portion.
従って、ステータコアを上ステータコアと下ステータコアに分割することで、ステータコアと励磁コイルの組立を容易として組立コストを低減することができる。 Therefore, by dividing the stator core into the upper stator core and the lower stator core, the assembly of the stator core and the exciting coil can be facilitated and the assembly cost can be reduced.
本発明の電動機では、前記磁極は、前記ステータコアに接合される基端部を幅広とし、軸心方向に延出する先端部が幅狭に設定されることを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, the magnetic pole is characterized in that a base end portion joined to the stator core is wide and a tip end portion extending in the axial direction is set narrow.
従って、磁路を適正に確保することができる。 Therefore, a magnetic path can be ensured appropriately.
本発明の電動機では、前記ステータコアは、磁性粉末材料が加圧形成されて構成されることを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, the stator core is formed by press-forming a magnetic powder material.
従って、ステータコアを容易で、且つ、高精度に製造することができる。 Therefore, the stator core can be manufactured easily and with high accuracy.
本発明の電動機では、前記励磁コイルは、軸心方向または径方向に並設される複数のコイルを有することを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, the exciting coil has a plurality of coils arranged in parallel in the axial direction or the radial direction.
従って、励磁コイルが複数のコイルを有することで、1個のコイルが短絡しても、他のコイルにより磁路を形成することができる。 Therefore, when the exciting coil has a plurality of coils, even if one coil is short-circuited, a magnetic path can be formed by another coil.
本発明の電動機では、前記複数のコイルに対応してモータドライバが個別に接続されることを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, a motor driver is individually connected corresponding to the plurality of coils.
従って、各コイルに対応してモータドライバを個別に接続することで、一方のインバータ回路の一部が破損した場合や1個のコイルが短絡しても、他のコイルにより磁路を形成することで、安全性を向上することができる。 Therefore, by connecting the motor driver individually corresponding to each coil, even if one inverter circuit is partially damaged or one coil is short-circuited, a magnetic path is formed by the other coil. Thus, safety can be improved.
本発明の電動機では、前記モータロータは、前記ロータヨーク内に前記マグネットが埋設されることを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, the motor rotor is characterized in that the magnet is embedded in the rotor yoke.
従って、有効にリラクタンストルクを得ることができ、マグネット量を減少してロストトルクを低減することができる。 Therefore, the reluctance torque can be obtained effectively, and the lost torque can be reduced by reducing the magnet amount.
本発明の電動機では、前記モータロータは、軸心方向に3個のロータが配置され、前記3個のロータは、軸心を貫通するシャフトにより結合される一方、前記モータステータは、軸心方向に3個のステータが配置され、前記3個のステータは、少なくとも外周部が円筒形状をなすフレームにより結合されることを特徴としている。 In the electric motor of the present invention, the motor rotor includes three rotors arranged in the axial direction, and the three rotors are coupled by a shaft passing through the axial center, while the motor stator is arranged in the axial direction. Three stators are arranged, and the three stators are connected by a frame having at least an outer peripheral portion having a cylindrical shape.
従って、3個のステータの外周部をフレームにより一体に結合することで、モータステータを容易に組み立てることが可能となり、製造コストを低減することができる。 Therefore, the motor stator can be easily assembled by integrally connecting the outer peripheral portions of the three stators with the frame, and the manufacturing cost can be reduced.
また、本発明の電動パワーステアリング装置は、前記電動機により補助操舵トルクを得ることを特徴とするものである。 The electric power steering apparatus of the present invention is characterized in that an auxiliary steering torque is obtained by the electric motor.
従って、操舵者に補助操舵トルクが伝達されても違和感を抑制した状態で、動作することができる。 Therefore, even if the auxiliary steering torque is transmitted to the steering person, the operation can be performed in a state in which the uncomfortable feeling is suppressed.
また、本発明の車両は、前記電動パワーステアリング装置が搭載されたことを特徴とするものである。 The vehicle of the present invention is characterized in that the electric power steering device is mounted.
従って、操舵者に補助操舵トルクが伝達されても違和感を抑制した状態で、動作することができる。 Therefore, even if the auxiliary steering torque is transmitted to the steering person, the operation can be performed in a state in which the uncomfortable feeling is suppressed.
本発明の電動機及び電動パワーステアリング装置、車両によれば、励磁コイルの周囲にステータコアを配置し、内周部に沿って第1磁極と第2磁極を交互にして径方向に沿う磁路が形成されると共に第1磁極及び第2磁極の巻線係数がほぼ1.0相当になるように配置されるモータステータとするので、構造の簡素化及び性能の向上を図ることができると共に、ロータからの磁束がコイルと鎖交する有効磁束量を十分に確保することができる。 According to the electric motor, the electric power steering apparatus, and the vehicle of the present invention, the stator core is disposed around the exciting coil, and the magnetic path along the radial direction is formed by alternately alternating the first magnetic pole and the second magnetic pole along the inner peripheral portion. In addition, since the motor stator is arranged so that the winding coefficient of the first magnetic pole and the second magnetic pole is substantially equivalent to 1.0, the structure can be simplified and the performance can be improved. It is possible to secure a sufficient amount of effective magnetic flux that interlinks with the coil.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電動機及び電動パワーステアリング装置、車両の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of an electric motor, an electric power steering apparatus, and a vehicle according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る電動機を有する電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus having an electric motor according to a first embodiment of the present invention.
第1実施形態にて、図1に示すように、電動機は、ブラシレスモータ40であって、電動パワーステアリング装置10は、このブラシレスモータ40を有し、ブラシレスモータ40により補助操舵トルクを得るようにしている。そして、この電動パワーステアリング装置10は、四輪車両に搭載されている。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the electric motor is a
電動パワーステアリング装置10は、操舵者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール11と、ステアリングシャフト12と、操舵力アシスト機構13と、ユニバーサルジョイント14と、ロアシャフト15と、ユニバーサルジョイント16と、ピニオンシャフト17と、ステアリングギヤ18と、タイロッド19とを有している。この電動パワーステアリング装置10は、ECU(Electronic Control Unit)20と、トルクセンサ21と、車速センサ22とを有している。
The electric
ステアリングシャフト12は、入力軸12aと、出力軸12bとを有し、入力軸12aは、一方の端部がステアリングホイール11に連結され、他方の端部がトルクセンサ21を介して操舵力アシスト機構13に連結されている。出力軸12bは、一方の端部が操舵力アシスト機構13に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント14に連結されている。本実施形態にて、入力軸12a及び出力軸12bは、鉄等の磁性材料から形成されている。
The steering
ロアシャフト15は、一方の端部がユニバーサルジョイント14に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント16に連結されている。ピニオンシャフト17は、一方の端部がユニバーサルジョイント16に連結され、他方の端部がステアリングギヤ18に連結されている。
The
ステアリングギヤ18は、ピニオン18aと、ラック18bとを有し、ピニオン18aは、ピニオンシャフト17に連結されており、ラック18bは、ピニオン18aに噛み合っている。ステアリングギヤ18は、ラックアンドピニオン形式として構成されている。ステアリングギヤ18は、ピニオン18aに伝達された回転運動をラック18bで直進運動に変換する。そして、タイロッド19は、ラック18bに連結されている。
The
操舵力アシスト機構13は、減速装置23と、ブラシレスモータ40とを有している。減速装置23は、出力軸12bに連結されている。ブラシレスモータ40は、減速装置23に連結されており、補助操舵トルクを発生させる電動機として機能する。なお、電動パワーステアリング装置10は、ステアリングシャフト12と、トルクセンサ21と、減速装置23とによりステアリングコラムが構成されている。ブラシレスモータ40は、ステアリングコラムの出力軸12bに補助操舵トルクを与えることができる。即ち、第1実施形態の電動パワーステアリング装置10は、コラムアシスト方式となっている。
The steering force assist
このコラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置10は、操作者とブラシレスモータ40との距離が比較的近く、ブラシレスモータ40のトルク変化または摩擦力が操舵者に影響を与えるおそれがある。このため、電動パワーステアリング装置10は、ブラシレスモータ40の摩擦力の低減が求められる。
In this column assist type electric
図2は、電動パワーステアリング装置における減速装置の一例を表す一部切欠正面図である。 FIG. 2 is a partially cutaway front view showing an example of a speed reducer in the electric power steering apparatus.
減速装置23は、ウォーム式の減速装置である。減速装置23は、減速装置ハウジング24と、ウォーム25と、玉軸受26aと、玉軸受26bと、ウォームホイール27と、ホルダ28とを有している。
The
ウォーム25は、ブラシレスモータ40のシャフト41に図示しないスプラインまたは弾性カップリングにより結合されている。ウォーム25は、玉軸受26aと、ホルダ28に保持された玉軸受26bにより減速装置ハウジング24に回転自在に支持されている。ウォームホイール27は、減速装置ハウジング24に回転自在に支持されている。ウォーム25は、一部にウォーム歯25aが形成されており、このウォーム歯25aは、ウォームホイール27に形成されたウォームホイール歯27aに噛み合っている。
The
従って、ブラシレスモータ40の回転力は、シャフト41からウォーム25を介してウォームホイール27に伝達され、このウォームホイール27を回転することができる。減速装置23は、ウォーム25及びウォームホイール27によりブラシレスモータ40のトルクを増加することができる。そして、減速装置23は、ステアリングコラムの出力軸12b(図1参照)に補助操舵トルクを与えることができる。
Therefore, the rotational force of the
図1に示すように、トルクセンサ21は、ステアリングホイール11を介して入力軸12aに伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ22は、電動パワーステアリング装置10が搭載される車両の走行速度を検出する。ECU20は、ブラシレスモータ40と、トルクセンサ21と、車速センサ22とが電気的に接続されて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
ECU20は、トルクセンサ21及び車速センサ22のそれぞれから信号を取得し、ブラシレスモータ40の動作を制御することができる。即ち、ECU20は、トルクセンサ21から操舵トルクTを取得し、車速センサ22から車両の走行速度Vを取得する。そして、ECU20は、イグニッションスイッチ29がオンの状態で、電源装置(例えば、車載のバッテリ)30から電力が供給される。ECU20は、操舵トルクTと走行速度Vとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ECU20は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ40へ供給する電力値Xを調節する。また、ECU20は、ブラシレスモータ40から誘起電圧の情報または後述するレゾルバからロータの回転の情報を動作情報Yとして取得する。
The
ステアリングホイール11に入力された操舵者(運転者)の操舵力は、入力軸12aを介して操舵力アシスト機構13の減速装置23に伝達される。このとき、ECU20は、入力軸12aに入力された操舵トルクTをトルクセンサ21から取得し、走行速度Vを車速センサ22から取得する。そして、ECU20は、ブラシレスモータ40の動作を制御する。このブラシレスモータ40が出力した補助操舵トルクは、減速装置23に伝えられる。
The steering force of the driver (driver) input to the steering wheel 11 is transmitted to the
出力軸12bを介して出力された操舵トルクT(補助操舵トルクを含む)は、ユニバーサルジョイント14を介してロアシャフト15に伝達され、ユニバーサルジョイント16を介してピニオンシャフト17に伝達される。ピニオンシャフト17に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ18を介してタイロッド19に伝達され、操舵輪を転舵させることができる。
The steering torque T (including auxiliary steering torque) output via the
図3は、電動機を表す断面図、図4は、電動機におけるロータとステータを表す一部切欠斜視図、図5は、ステータを表す一部切欠斜視図である。 3 is a cross-sectional view showing an electric motor, FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a rotor and a stator in the electric motor, and FIG. 5 is a partially cutaway perspective view showing a stator.
図3に示すように、ブラシレスモータ40は、ハウジング51と、軸受52と、軸受53と、レゾルバ54と、モータロータ組立体55と、ブラシレスモータ用ステータとしてのモータステータ組立体56とを有している。
As shown in FIG. 3, the
ハウジング51は、底付の円筒形状をなす筒状ハウジング51aと、円板形状をなすフロントブラケット51bとから構成されている。筒状ハウジング51aは、一端部が開口し、他端部に底部51cが一体に形成されている。フロントブラケット51bは、筒状ハウジング51aの開口側の端部を閉塞するようにこの筒状ハウジング51aに取付けられている。なお、この筒状ハウジング51aを形成する磁性材料としては、例えば、冷間圧延鋼板(SPCC:Steel Plate Cold Commercial)などの一般的な鋼材や、電磁軟鉄などを適用することができる。また、フロントブラケット51bは、ブラシレスモータ40を所望の機器に取付けるためのフランジの役割を果たしている。
The
軸受52は、ハウジング51の内側であって、フロントブラケット51bの略中央部分に設けられている。軸受53は、ハウジング51の内側であって、筒状ハウジング51aの底部51cの略中央部分に設けられている。そして、軸受52は、ハウジング51の内側に配置されたモータロータ組立体55の一部であるシャフト41の一端を回転可能に支持している。また、軸受53は、シャフト41の他端を回転可能に支持している。従って、シャフト41は、2つの軸受52,53により支持されることで、回転中心Zrの軸心として回転することができる。
The
レゾルバ54は、シャフト41のフロントブラケット51b側に設けられる端子台57により支持されている。このレゾルバ54は、モータロータ組立体55(シャフト41)の回転位置(回転位相)を検出するものである。レゾルバ54は、レゾルバロータ54aと、レゾルバステータ54bとを有している。レゾルバロータ54aは、シャフト41の外周面に圧入などによりで取付けられている。一方、レゾルバステータ54bは、レゾルバロータ54aに対して所定間隔の空隙を介して対向するように端子台57(フロントブラケット51b)に取付けられている。
The
図3から図5に示すように、モータロータ組立体55は、第1ロータ61と第2ロータ62と第3ロータ63とを有している。この第1ロータ61と第2ロータ62と第3ロータ63は、シャフト41の軸心(回転中心Zr)方向に沿って、所定の隙間をもって積層されると共に、周方向に沿って所定角度だけずれて配置されている。第1ロータ61と第2ロータ62と第3ロータ63は、中心位置に中空孔61a,62a,63aが形成されており、シャフト41の外周面に圧入されることで、シャフト41と各ロータ61,62,63が一体となってモータロータ組立体55が構成されている。なお、シャフト41と各ロータ61,62,63を一体で成形してもよい。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
このモータロータ組立体55は、ハウジング51に対して回転中心Zrを中心にして回転できるように、ハウジング51の内部に配置されている。第1ロータ61は、シャフト41に加えて、ロータヨーク42と、マグネット43とを有している。シャフト41は、円柱形状をなして形成されている。ロータヨーク42は、円筒形状をなして形成されている。また、第2ロータ62と第3ロータは、第1ロータ61と同様に、シャフト41と、ロータヨーク42と、マグネット43とを有している。
The
なお、各ロータヨーク42は、例えば、電磁鋼板や冷間圧延鋼板などの薄板が、接着、ボス、カシメなどの方法により積層されて製造される。ロータヨーク42は、順次金型の型内で積層され、金型から排出される。ロータヨーク42は、その中空部分(中空孔61a,62a,63a)にシャフト41が圧入されて両者が一体に固定される。
Each
各ロータ61,62,63にて、マグネット43は、ロータヨーク42の外周方向に沿って埋め込まれ、複数設けられている。即ち、各ロータ61,62,63は、所定の位置にマグネット43が埋め込まれた埋込み磁石型ロータ(IPM)である。マグネット43は、永久磁石であり、S極及びN極がロータヨーク42の周方向に交互に等間隔で配置されている。従って、モータロータ組立体55は、外周側にN極とS極とが周方向に交互に配置されることで、その極数は、8極となっている。
In each
この場合、3相のロータ61,62,63における各マグネット43の周方向位置は、所定角度(電気角で、120度)だけずれるように設定されている。
In this case, the circumferential positions of the
モータステータ組立体56は、第1ステータ71と第2ステータ72と第3ステータ73とを有している。この第1ステータ71と第2ステータ72と第3ステータ73は、シャフト41の軸心(回転中心Zr)方向に沿って、所定の隙間をもって積層されて配置されている。この第1ステータ71と第2ステータ72と第3ステータ73は、それぞれ円環形状をなし、外周面側及び両端面側が樹脂製のフレーム74により被覆されることで、一体に結合されている。このフレーム74は、筒状ハウジング51aの内周面に、例えば、嵌合により固定されている。なお、フレーム74は、樹脂成形品であってもよく、また、各ステータ71,72,73を樹脂によりモールドした樹脂モールドであってもよい。
The
モータステータ組立体56は、筒状ハウジング51aの内部にモータロータ組立体55を外側から包囲するように筒状に設けられている。モータステータ組立体56は、その中心軸がモータロータ55の回転中心Zrと一致している。
The
第1ステータ71は、ステータコア81と、励磁コイル82とを有している。ステータコア81は、円環形状をなし、内部に同じく円環形状(リング形状)をなす励磁コイル82が収容されている。また、第2ステータ72と第3ステータ73は、第1ステータ71と同様に、ステータコア81と、励磁コイル82とを有している。
The
図5に詳細に示すように、ステータコア81は、上ステータコア83と、下ステータコア84とを有している。ステータコア81(上ステータコア83、下ステータコア84)は、例えば、電磁鋼板などの磁性材料や冷間圧延鋼板などの薄板により形成されている。
As shown in detail in FIG. 5, the
上ステータコア83は、水平なリング形状をなす上円板部83aと、鉛直なリング形状をなす上円筒部83bと、複数の磁極部83cとを有している。即ち、上ステータコア83は、上円板部83aの外周部に上円筒部83bの上端部が接合され、上円板部83aの内周部側に周方向に所定隙間をあけて磁極部83cが等間隔で配置され、上円板部83aの内周部に各磁極部83cの上端部が接合されて構成される。一方、下ステータコア84は、水平なリング形状をなす下円板部84aと、鉛直なリング形状をなす下円筒部84bと、複数の磁極部84cとを有している。即ち、下ステータコア84は、下円板部84aの外周部に下円筒部84bの下端部が接合され、下円板部84aの内周部側に周方向に所定隙間をあけて磁極部84cが等間隔で配置され、下円板部84aの内周部に各磁極部84cの下端部が接合されて構成される。
The
そのため、各ステータ71,72,73のステータコア81は、上ステータコア83と下ステータコア84が組み合わされることで構成され、内周部側、つまり、各ロータ61,62,63側に磁極部83cと磁極部84cとが交互に配置されるクローポール構成となっている。この場合、3相のステータ71,72,73における各ステータコア81の磁極部83c,84cの周方向位置は、同位置に設定されている。
Therefore, the
この場合、磁極部83cと磁極部84cは、同様の形状をなし、各ステータコア83,84に接合される基端部と軸心方向の先端部とが同じ幅となっている。但し、磁極部83c,84cの形状は、この形状に限定されるものではない。例えば、磁極部における各ステータコア83,84に接合される基端部を幅広とし、軸心方向に延出する先端部が幅狭となる台形状、三角形状、正弦波形状などとしてもよく、この形状により磁路を適正に確保することができる。
In this case, the
この実施形態では、モータロータ組立体55のロータ61,62,63における各マグネット43の周方向位置を所定角度だけずらす一方、モータステータ組立体56のステータ71,72,73における各ステータコア81の磁極部83c,84cの周方向位置を同位置としているが、この構成に限定されるものではない。例えば、モータロータ組立体55のロータ61,62,63における各マグネット43の周方向位置を同位置とする一方、モータステータ組立体56のステータ71,72,73における各ステータコア81の磁極部83c,84cの周方向位置を所定角度だけずらすようにしてもよい。
In this embodiment, the circumferential positions of the
なお、各ステータコア81は、電磁鋼板、冷間圧延鋼板などの薄板が、接着、ボス、カシメなどの方法により積層されて製造される。また、各ステータコア81は、鉄粉(磁性粉末材料)を金型により圧力を加えて成形することで形成されるようにしてもよく、この場合、ステータコア81を容易で、且つ、高精度に製造することができる。
Each
励磁コイル82は、線状の電線にあり、この電線をリング状に複数巻き付けることで構成されている。この励磁コイル82は、上方側と下方側と内方側に絶縁部材としてのインシュレータ85が配置されている。このインシュレータ85は、励磁コイル82とステータコア81とを絶縁するためのものであり、耐熱部材で形成される。従って、磁極数を低減することができ、且つ、コイルエンドをなくしてトルクに対しての無効なコイル量を低減することができ、その結果、コストを低減することができ、ブラシレスモータ40を軸心方向にコンパクト化することができる。
The
励磁コイル82は、外周側を除く周囲にインシュレータ85が配置された形態で、上ステータコア83と下ステータコア84により上下から挟持されることで、上ステータコア83と励磁コイル82(インシュレータ85)と下ステータコア84とが互いに密着して組み付けられる。このとき、上ステータコア83と下ステータコア84は、上円筒部83bの下端部と下円筒部84bの上端部とが当接する。また、上ステータコア83と下ステータコア84は、上円板部83aと下円板部84aにより励磁コイル82(インシュレータ85)が上下から挟持される。更に、上ステータコア83の磁極部83cが下ステータコア84における各磁極部84cの隙間に入ると共に、下ステータコア84の磁極部84cが上ステータコア83における各磁極部83cの隙間に入ることで、上ステータコア83と下ステータコア84は、各磁極部83cと各磁極部84cが周方向に所定隙間をあけて交互に配置される。
The
そして、ステータ71,72,73は、各励磁コイル82に図示しないU相、V相、W相の電線を介してモータドライバが接続されている。
The
第1ステータ71と第2ステータ72と第3ステータ73から構成されるモータステータ組立体56は、第1ロータ61と第2ロータ62と第3ロータ63から構成されるモータロータ組立体55の径方向における外側に所定の間隔(ギャップ)を有して環状に配置されている。そして、モータステータ組立体56は、磁極部83c,84cにより内周側にN極とS極とが周方向に交互に配置されることで、その極数は、モータロータ組立体55と同様に、8極となっている。
The
第1実施形態のブラシレスモータ40は、モータロータ組立体55が第1ロータ61と第2ロータ62と第3ロータ63を所定隙間で積層した構成であり、モータステータ組立体56が第1ステータ71と第2ステータ72と第3ステータ73を所定隙間で積層した構成であり、モータロータ組立体55とモータステータ組立体56がギャップを有した配置となっている。即ち、3個のステータ71,72,73の各励磁コイル82は、3相巻線(3相巻線)におけるU相、V相、W相であり、モータステータ組立体56は、U相である第1ステータ71と、V相である第2ステータ72と、W相である第3ステータ73をモータロータ組立体55の軸心方向に積層した構成となっている。そのため、モータステータ組立体56にて、ステータ71,72,73は、内周部にS極とN極の磁極部83c,84cが周方向に交互に複数配置されることで、上下のステータコア81に磁極部83c,84cに向けて径方向に沿う磁路が形成される。
The
そして、第1実施形態のブラシレスモータ40は、モータステータ組立体56(ステータ71,72,73)にて、磁極部83c,84cの構成を巻線係数kがほぼ1.0(フルピッチ巻線)になっている。この巻線係数kは、分布巻係数×短節巻係数によって表すことができ、0≦k≦1.0となっている。即ち、モータロータ組立体55(ロータ61,62,63)から出た磁束がモータステータ組立体56(ステータ71,72,73)における励磁コイル82と鎖交する有効磁束量が増加するように構成されている。なお、鎖交磁束とは、電流1巻を貫く磁力線の本数である。
In the
このように第1実施形態の電動機にあっては、ロータヨーク42の外周部に周方向に等間隔でマグネット43が設けられるモータロータ組立体55と、巻線をリング形状に設けて構成される励磁コイル82の周囲にステータコア81が配置されて内周部に第1磁極部83cと第2磁極部84cが周方向に交互に複数配置されることで径方向に沿って磁路が形成されると共にモータロータ組立体55の径方向における外側に所定のギャップをもって環状をなして磁極83c,84cの巻線係数が略1.0相当になるように配置されるに配置されるモータステータ組立体56とを設けている。
As described above, in the electric motor according to the first embodiment, the
従って、励磁コイル82の周囲にステータコア81を配置し、内周部に沿って第1磁極部83cと第2磁極部84cを交互にして径方向に沿う磁路が形成されるモータステータ組立体56とすることで、磁極の構成を巻線係数kがほぼ1.0となるクローポール構成とすることが可能となる。そのため、ノズル巻線やインサータ巻線のように励磁コイル82に過大なストレスを作用させることなく、巻線係数1.0相当の十分な出力を確保することができ、構造の簡素化及び性能の向上を図ることができる。
Accordingly, the
第1実施形態の電動機では、ステータコア81として、リング形状をなす上ステータコア83と、リング形状をなす下ステータコア84とを設け、上ステータコア83の内周部にモータ軸心方向に延出する第1磁極部83cを設け、下ステータコア84の内周部にモータ軸心方向に延出する第2磁極部84cを設けている。従って、ステータコア81を上ステータコア83と下ステータコア84に分割することで、ステータコア81と励磁コイル82の組立を容易として組立コストを低減することができる。
In the electric motor according to the first embodiment, as the
第1実施形態の電動機では、モータロータ組立体55のロータヨーク42内にマグネット43が埋設している。従って、有効にリラクタンストルクを得ることができ、マグネット43の使用量を減少してロストトルクを低減することができる。
In the electric motor of the first embodiment, a
第1実施形態の電動機では、モータロータ組立体55として、軸心方向に3個のロータ61,62,63が所定間隔をあけて配置され、各ロータ61,62,63の軸心を貫通するシャフト41により結合する一方、モータステータ組立体56として、軸心方向に3個のステータ71,72,73が所定間隔をあけて配置され、各ステータ71,72,73の外周部を円筒形状をなすフレーム74により結合している。従って、3個のステータ71,72,73の外周部をフレーム74により一体に結合することで、モータステータ組立体56を容易に組み立てることが可能となり、製造コストを低減することができる。この場合、3個のロータ61,62,63と3個のステータ71,72,73を所定間隔をあけて配置したが、所定間隔をあけずに接触させて配置してもよい。
In the electric motor of the first embodiment, as the
第1実施形態の電動パワーステアリング装置にあっては、ブラシレスモータ40により補助操舵トルクを得るようにしている。従って、操舵者に補助操舵トルクが伝達されても違和感を抑制した状態で、動作することができる。
In the electric power steering apparatus according to the first embodiment, the auxiliary steering torque is obtained by the
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態に係る電動機におけるステータを表す一部切欠斜視図、図7は、ステータコアを表す一部切欠斜視図、図8は、ステータ側の磁極を表す一部切欠斜視図、図9は、従来の磁極と実施形態2の磁極との詳細を表す概略図である。
(Second Embodiment)
6 is a partially cutaway perspective view showing a stator in an electric motor according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing a stator core, and FIG. 8 is a partially cutout showing a stator-side magnetic pole. FIG. 9 is a schematic diagram showing details of a conventional magnetic pole and the magnetic pole of the second embodiment.
第2実施形態にて、図6から図8に示すように、電動機は、ブラシレスモータであり、ハウジング(図示略)内にモータロータ組立体(図示略)とブラシレスモータ用ステータとしてのモータステータ組立体101が収容されて構成されている。なお、ハウジング及びモータロータは、上述した実施形態1と同様の構成となっている。 In the second embodiment, as shown in FIGS. 6 to 8, the electric motor is a brushless motor, and a motor rotor assembly (not shown) and a motor stator assembly as a brushless motor stator in a housing (not shown). 101 is accommodated. The housing and the motor rotor have the same configuration as that of the first embodiment described above.
モータステータ組立体101は、第1ステータ111と第2ステータ112と第3ステータ113とを有している。この第1ステータ111と第2ステータ112と第3ステータ113は、モータロータ組立体のシャフトの軸心方向に沿って、所定の隙間をもって積層されて配置されている。この第1ステータ111と第2ステータ112と第3ステータ113は、それぞれ円環形状をなし、外周面側及び両端面側が図示しないフレームにより被覆されることで、一体に結合されている。
The
第1ステータ111は、ステータコア121と、励磁コイル122とを有している。ステータコア121は、円環形状をなし、内部に同じく円環形状(リング形状)をなす励磁コイル122が収容されている。また、第2ステータ112と第3ステータ113は、第1ステータ111と同様に、ステータコア121と、励磁コイル122とを有している。
The
ステータコア121は、図7に示すように、上ステータコア123と、下ステータコア124とを有している。上ステータコア123は、水平なリング形状をなす上円板部123aと、鉛直なリング形状をなす上円筒部123bとを有している。即ち、上ステータコア123は、上円板部123aの外周部に上円筒部123bの上端部が接合されている。一方、下ステータコア124は、水平なリング形状をなす下円板部124aと、鉛直なリング形状をなす下円筒部124bとが接合されている。
As shown in FIG. 7, the
また、ステータコア121は、図8に示すように、複数の磁極プレート125を有している。この磁極プレート125は、所定幅を有するリング形状をなすプレートである。磁極プレート125は、周方向に等間隔で8個の矩形状をなす開口126が形成されることで周方向に等間隔で8個の磁極部127,128が交互に配置されることとなる。各磁極部127,128は、磁極プレート125の幅よりも狭い幅の2個の連結部125a,125bにより連結されている。そして、この複数の磁極プレート125は、各磁極部127,128における周方向位置が一致するように積層される。この場合、複数の磁極プレート125は、上ステータコア123と下ステータコア124とが組み合わされた高さとほぼ同様の高さまで積層される。
Moreover, the
そして、上ステータコア123と下ステータコア124が上下に組み合わされると共に、上ステータコア123及び下ステータコア124の内周部側に積層された複数の磁極プレート125が配置されて接合される。この場合、上ステータコア123は、各磁極部127に対応して径方向における内側へ突出する複数の突出部が形成されており、下ステータコア124は、各磁極部128に対応して径方向における内側へ突出する複数の突出部が形成されている。そのため、複数の磁極プレート125は、各磁極部127が上端部で対応する上ステータコア123の突出部に接合され、下端部で下ステータコア124と所定の隙間が確保されている。また、複数の磁極プレート125は、各磁極部128が下端部で対応する下ステータコア124の突出部に接合され、上端部で上ステータコア123と所定の隙間が確保されている。
The
この磁極プレート125は、例えば、電磁鋼板などの磁性材料や冷間圧延鋼板などの薄板により形成されている。この場合、金型を用いたプレス加工により薄板を磁極プレート125の形状に打ち抜き加工すればよく、加工性の向上や加工精度の向上が可能となる。また、複数の磁極プレート125は、接着、ボス、カシメなどの方法により積層されて製造される。
The
なお、上ステータコア123と下ステータコア124と磁極プレート125の構成は、上述した構成に限定されるものではない。例えば、上ステータコア123の内周部に1個の磁極プレート125が位置するような構成とすると共に、下ステータコア124の内周部に1個の磁極プレート125が位置するような構成とし、上ステータコア123の磁極プレート125と下ステータコア124の磁極プレート125とで、積層された複数の磁極プレート125を挟持するように構成してもよい。
The configurations of the
そのため、各ステータ111,112,113のステータコア121は、上ステータコア123と下ステータコア124と複数の磁極プレート125とが組み合わされることで構成され、内周部側に磁極部127と磁極部128とが交互に配置されるクローポール構成となっている。
Therefore, the
なお、上ステータコア123と下ステータコア124と磁極プレート125は、電磁鋼板、冷間圧延鋼板などの薄板により製造される。
The
励磁コイル122は、線状の電線にあり、この電線をリング状に複数巻き付けることで構成されている。この励磁コイル122は、上方側と下方側と内方側に絶縁部材としてのインシュレータ129が配置されている。このインシュレータ129は、励磁コイル122とステータコア121とを絶縁するためのものであり、耐熱部材で形成される。従って、磁極数を低減することができ、且つ、コイルエンドをなくしてトルクに対して無効なコイル量を低減することができ、その結果、コストを低減することができ、ブラシレスモータを軸心方向にコンパクト化することができる。
The
励磁コイル122は、外周側を除く周囲にインシュレータ129が配置された形態で、上ステータコア123と下ステータコア124により上下から挟持されることで、上ステータコア123と励磁コイル122(インシュレータ129)と下ステータコア124とが互いに密着して組み付けられる。このとき、上ステータコア123と下ステータコア124は、上円筒部123bの下端部と下円筒部124bの上端部とが当接する。また、上ステータコア123と下ステータコア124は、上円板部123aと下円板部124aにより励磁コイル122(インシュレータ129)が上下から挟持される。更に、上ステータコア123と下ステータコア124の内周部側に積層された複数の磁極プレート125が配置されることで、各磁極部127と各磁極部128が周方向に所定隙間をあけて交互に配置される。
The
第1ステータ111と第2ステータ112と第3ステータ113から構成されるモータステータ組立体101は、図示しない3個のロータから構成されるモータロータ組立体の径方向における外側に所定の間隔(ギャップ)を有して環状に配置されている。そして、図9に示すように、モータステータ組立体101は、磁極部127,128により内周側にN極とS極とが周方向に交互に配置されることで、モータロータ組立体と同様に、8極の磁極が配置されている。
The
即ち、従来のモータステータ001は、リング形状をなすステータコア102に複数のスロット003が形成され、各スロット103を跨いで巻線104が配置されている。そのため、モータステータ組立体001は、周方向にU相、V相、W相が順に形成され、電流の振幅と周波数で決まる磁極としてのN極とS極とが周方向に交互に配置されることとなる。即ち、各相(U相、V相、W相)のステータ巻線に電流を流すことで発生する磁極(N極とS極)が周方向に交互に配置される。一方、実施形態2のモータステータ組立体101は、磁極部127,128をクローポール形式となっており、巻線係数kがほぼ1.0となる。
That is, in the
第2実施形態のブラシレスモータは、モータロータ組立体が3個のロータを所定隙間で積層した構成であり、モータステータ組立体101が第1ステータ111と第2ステータ112と第3ステータ113を所定隙間で積層した構成であり、モータロータ組立体とモータステータ組立体101がギャップを有した配置となっている。即ち、3個のステータ111,112,113の各励磁コイル122は、3相巻線(3相巻線)におけるU相、V相、W相であり、モータステータ組立体101は、U相である第1ステータ111と、V相である第2ステータ112と、W相である第3ステータ113をモータロータ組立体の軸心方向に積層した構成となっている。
The brushless motor of the second embodiment has a configuration in which a motor rotor assembly is formed by stacking three rotors with a predetermined gap, and the
そして、第2実施形態のブラシレスモータは、モータステータ組立体101(ステータ111,112,113)にて、磁極部127,128の構成を巻線係数kがほぼ1.0になっている。この巻線係数kは、分布巻係数×短節巻係数によって表すことができ、0≦k≦1となっている。
In the brushless motor of the second embodiment, in the motor stator assembly 101 (
このように第2実施形態の電動機にあっては、複数の磁極部127,128をこの磁極部127,128の幅よりも狭い幅の連結部125a,125bにより連結している。従って、磁極部127,128の剛性を向上することができると共に、磁極部127,128を、例えば、プレス加工により製造することが可能となり、ステータコア121の加工精度を向上することができ、製造コストを低減することができると共に、モータ効率を向上することができる。
As described above, in the electric motor according to the second embodiment, the plurality of
第2実施形態の電動機では、磁極プレート125(磁極部127,128)は、磁性材料で形成される板材を複数積層して構成されている。従って、磁極部127,128を容易に製造することができ、製造コストを低減することができる。また、磁極プレート125(磁極部127,128)を積層鋼板とすることで、金型内での自動積層化を可能とする形状設計とすることで、寸法精度、ギャップの短縮化、銅損低減を図ることができる。
In the electric motor of the second embodiment, the magnetic pole plate 125 (the
第2実施形態の電動機では、上下の第1磁極部127と第2磁極部128とが連結部125a,125bにより連結されるリング形状をなす磁極プレート125を設け、上ステータコア123における軸心方向の一方側に第1磁極部127を接合し、下ステータコア124における軸心方向の他方側に第2磁極部128を接合している。従って、第1磁極127と第2磁極部128とが連結部125a,125bにより連結される磁極プレート125を用いることで、磁極部127,128の剛性を向上することができると共に、ステータコア121の組付工程を簡素化することができる。
In the electric motor of the second embodiment, a
(第3実施形態)
図10は、本発明の第3実施形態に係る電動機におけるステータを表す一部切欠斜視図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a partially cutaway perspective view showing a stator in an electric motor according to a third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
第3実施形態にて、図10に示すように、電動機は、ブラシレスモータであり、ハウジング(図示略)内にモータロータ組立体(図示略)とブラシレスモータ用ステータとしてのモータステータ組立体201が収容されて構成されている。なお、ハウジング及びモータロータ組立体は、上述した実施形態1と同様の構成となっている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 10, the electric motor is a brushless motor, and a motor rotor assembly (not shown) and a
モータステータ組立体201は、第1ステータ71と第2ステータ72と第3ステータ73とを有している。各ステータ71,72,73は、ステータコア81と、励磁コイル202とを有している。ステータコア81は、円環形状をなし、内部に同じく円環形状(リング形状)をなす励磁コイル202が収容されている。
The
ステータコア81は、上ステータコア83と、下ステータコア84とを有している。上ステータコア83は、上円板部83aと、上円筒部83bと、複数の磁極部83cとを有している。一方、下ステータコア84は、下円板部84aと、下円筒部84bと、複数の磁極部84cとを有している。
The
そのため、各ステータ71,72,73のステータコア81は、上ステータコア83と下ステータコア84が組み合わされることで構成され、内周部側、つまり、各ロータ61,62,63側に磁極部83cと磁極部84cとが交互に配置されるクローポール構成となっている。
Therefore, the
励磁コイル202は、線状の電線にあり、この電線をリング状に複数巻き付けることで構成されている。この励磁コイル202は、上部コイル203と下部コイル204とを有しており、上部コイル203と下部コイル204は、その間に絶縁シート(絶縁体)205が配置されている。そして、励磁コイル202は、上方側と下方と内方側に絶縁部材としてのインシュレータ206が配置されている。このインシュレータ206は、励磁コイル202とステータコア81とを絶縁するためのものであり、耐熱部材で形成される。従って、磁極数を低減することができ、且つ、コイルエンドをなくしてトルクに対して無効なコイル量を低減することができ、その結果、コストを低減することができ、ブラシレスモータを軸心方向にコンパクトとすることができる。
The
そして、ステータ71,72,73は、各励磁コイル202に図示しないU相、V相、W相の電線を介してモータドライバが接続されている。この場合、励磁コイル202は、上部コイル203と下部コイル204とが並列をなして設けられ、上部コイル203と下部コイル204は、それぞれ電線を介して異なるモータドライバが接続されている。そのため、上部コイル203と下部コイル204のいずれか一方がフェールしても、他方により電流制御が可能となる。
The
上部コイル203と下部コイル204からなる励磁コイル202は、外周側を除く周囲にインシュレータ206が配置された形態で、上ステータコア83と下ステータコア84により上下から挟持されることで、上ステータコア83と励磁コイル202(インシュレータ206)と下ステータコア84とが互いに密着して組み付けられる。このとき、励磁コイル202は、ステータ71,72,73の軸心方向に2組のコイル203,204が配置されることとなる。
The
第1ステータ71と第2ステータ72と第3ステータ73から構成されるモータステータ組立体201は、3個のロータから構成されるモータロータ組立体の径方向における外側に所定の間隔(ギャップ)を有して環状に配置されている。そして、モータステータ組立体201は、磁極部83c,84cにより内周側にN極とS極とが周方向に交互に配置されることで、モータロータ組立体と同様に、8極の磁極が配置されている。
The
第3実施形態のブラシレスモータは、モータロータ組立体が3個のロータを所定隙間で積層した構成であり、モータステータ組立体201が第1ステータ71と第2ステータ72と第3ステータ73を所定隙間で積層した構成であり、モータロータ組立体とモータステータ組立体201がギャップを有した配置となっている。即ち、3個のステータ71,72,73の各励磁コイル202は、3相巻線(3相巻線)におけるU相、V相、W相であり、モータステータ組立体201は、U相である第1ステータ71と、V相である第2ステータ72と、W相である第3ステータ73をモータロータ組立体の軸心方向に積層した構成となっている。
The brushless motor of the third embodiment has a configuration in which a motor rotor assembly is formed by stacking three rotors with a predetermined gap, and the
そして、第3実施形態のブラシレスモータは、モータステータ組立体201(ステータ71,72,73)にて、磁極部83c,84cの構成を巻線係数kがほぼ1.0になっている。この巻線係数kは、分布巻係数×短節巻係数によって表すことができ、0≦k≦1.0となっている。
In the brushless motor of the third embodiment, in the motor stator assembly 201 (
このように第3実施形態の電動機にあっては、励磁コイル202は、軸心方向に並設される複数のコイル203,204を有している。従って、1個のコイル203が短絡またはオープンしても、他のコイル204により磁路を形成することができる。この場合、励磁コイル20を径方向に並設される複数のコイル203,204により構成してもよい。
Thus, in the electric motor of the third embodiment, the
第3実施形態の電動機では、複数のコイル203,204に対応してモータドライバが個別に接続されている。従って、各コイル203,204に対応してモータドライバを個別に接続することで、1個のコイル203が短絡またはオープンしても、他のコイル204により磁路を形成することで、安全性を向上することができる。
In the electric motor according to the third embodiment, motor drivers are individually connected corresponding to the plurality of
10 電動パワーステアリング装置
40 ブラシレスモータ(電動機)
41 シャフト
42 ロータヨーク
43 マグネット
51 ハウジング
54 レゾルバ
55 モータロータ組立体
56,101,201 モータステータ組立体
61 第1ロータ
62 第2ロータ
63 第3ロータ
71,111 第1ステータ
72,112 第2ステータ
73,113 第3ステータ
81,121 ステータコア
82,122,202 励磁コイル
83,123 上ステータコア
83c 磁極部(第1磁極)
84,124 下ステータコア
84c 磁極部(第2磁極)
85,129,206 インシュレータ(絶縁部材)
125 磁極プレート(磁極部材)
125a,125b 連結部
127,128 磁極部(磁極)
203 上部コイル
204 下部コイル
205 絶縁シート(絶縁体)
10 Electric
41
84, 124
85,129,206 Insulator (insulating member)
125 Magnetic pole plate (magnetic pole member)
125a,
203
Claims (13)
巻線をリング形状に設けて構成される励磁コイルの周囲にステータコアが配置されて内周部に第1磁極と第2磁極が周方向に交互に複数配置されることで径方向に沿って磁路が形成されると共に前記モータロータの径方向における外側に所定のギャップをもって環状をなして前記第1磁極及び前記第2磁極の巻線係数が略1.0相当になるように配置されるモータステータと、
を有することを特徴とする電動機。 A motor rotor provided with a magnet along the outer periphery of the rotor yoke;
A stator core is arranged around an exciting coil configured by providing windings in a ring shape, and a plurality of first magnetic poles and second magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction on the inner peripheral portion, thereby magnetizing along the radial direction. A motor stator which is formed so that a path is formed and a winding coefficient of the first magnetic pole and the second magnetic pole is substantially equivalent to 1.0 by forming a ring with a predetermined gap on the outer side in the radial direction of the motor rotor When,
An electric motor comprising:
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JP2013114293A JP2014233189A (en) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | Motor, electrically-driven power steering device, and vehicle |
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-
2013
- 2013-05-30 JP JP2013114293A patent/JP2014233189A/en active Pending
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