JP2016208800A

JP2016208800A - 電動モータ

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Publication number: JP2016208800A
Application number: JP2015091834A
Authority: JP
Inventors: 哲平時崎; Teppei Tokisaki; 義親川島; Yoshichika Kawashima; 夏海田村; Natsumi Tamura
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2035-04-28
Also published as: EP3291426A4; WO2016175181A1; CN107431424A; EP3291426A1; US10756584B2; JP6530956B2; EP3291426B1; US20180083501A1

Abstract

【課題】作業効率を悪化させることなく、コギングトルクやトルクリップルを最小限に抑えることができる電動モータを提供する。
【解決手段】永久磁石１２を４つ備え、ティース２０およびスロット２３の数が６に設定された電動モータ２において、永久磁石１２の極弧角をθ１とし、ティース２０およびスロット２３のスキュー角をθ２としたとき、極弧角θ１およびスキュー角θ２は、それぞれ５０°≦θ１＜７０°，０°＜θ２≦２０°を満たすように設定されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、電動モータに関するものである。

例えば、自動車用のワイパーモータとしては、ブラシ付きの電動モータを用いる場合が多い。この種の電動モータは、円筒状のヨークの内周面に複数の永久磁石を周方向に等間隔で配置し、これら永久磁石の内側にアーマチュアが回転自在に支持されている。永久磁石としては、略瓦状に形成されたいわゆるセグメント型の永久磁石が用いられる。
アーマチュアは、複数のティースが放射状に形成されたアーマチュアコアを有している。各ティース間には、軸線方向に長いスロットが複数形成され、このスロットを介してティースに巻線が巻装されている。巻線は、アーマチュアコアと隣接するように回転軸に外嵌固定されたコンミテータに導通している。

コンミテータは、金属片である複数のセグメントが互いに絶縁された状態で周方向に配設されたものであって、これらセグメントにそれぞれ巻線の巻き始め端、および巻き終わり端が接続される。また、各セグメントはブラシに摺接可能に接続されており、このブラシを介してそれぞれの巻線に給電される。そして、給電された巻線によってティースに磁界が形成され、ヨークに設けられた永久磁石との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によってアーマチュアが回転する。

ここで、コギングトルクやトルクリップルといったモータの作動音にかかる要因を低減するために、さまざまな技術が開示されている。
例えば、瓦状の永久磁石の外面の円弧中心の位置に対して内面の円弧中心の位置を偏心させ、ヨーク側の周方向における急激な磁束の変化を防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ティースの永久磁石の対向面に加工を施し、ティースに生じる磁束の粗密変化を低減する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、永久磁石の極弧角を限定することで、コギングトルクを低減する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

また、ティースやスロットを、軸方向に対して斜めに延在するようにスキュー角をつけて形成する技術が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
このように構成することで、巻線による磁界とヨークに設けられた永久磁石との間に生じる磁気的な吸引力や反発力の発生タイミングを、軸方向でずらすことができる。

ところで、ティースやスロットにスキュー角を持たせる場合、最適なスキュー角は、磁極数とスロット数との最小公倍数から導き出すことができる。すなわち、３６０°を磁極数とスロット数との最小公倍数で割った値が最適なスキュー角となる。例えば、磁極数が４極、スロット数が６の場合、最小公倍数は１２であり、３６０°を１２で割ると３０°となる。したがって、磁極数が４極、スロット数が６の場合、最適なスキュー角は、３０°となる。

特開２０００−２５３６０４号公報特開２０１３−３１２８４号公報特開２０１１−１６６８６８号公報特開２００２−３１５２３７号公報

しかしながら、上述の特許文献４のように、最適なスキュー角でティースやスロットを形成すると、角度が大きすぎてティースに巻線を巻装しにくくなってしまい、作業効率が悪化するという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、作業効率を悪化させることなく、コギングトルクやトルクリップルを最小限に抑えることができる電動モータを提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電動モータは、筒部を有するヨークと、前記筒部の内周面に設けられ、４つのセグメント型の永久磁石と、前記ヨークの径方向内側に回転自在に支持されたアーマチュアと、を備え、前記永久磁石は、肉厚が均一となるように外面と内面とがそれぞれ円弧状に形成されており、前記アーマチュアは、回転軸と、該回転軸に固定されるアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントが周方向に配置されたコンミテータと、を備え、前記アーマチュアコアは、径方向に沿って放射状に延び、コイルを巻装するための６つのティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる６つのスロットと、を備え、前記ティースおよび前記スロットは、前記回転軸の軸方向に対して斜めに延在するようにスキュー角を有して形成されており、前記永久磁石の極弧角をθ１とし、前記スキュー角をθ２としたとき、極弧角θ１およびスキュー角θ２は、それぞれ
５０°≦θ１＜７０°
０°＜θ２≦２０°
を満たすように設定されていることを特徴とする。

本発明に係る電動モータは、筒部を有するヨークと、前記筒部の内周面に設けられ、４つのセグメント型の永久磁石と、前記ヨークの径方向内側に回転自在に支持されたアーマチュアと、を備え、前記永久磁石は、外面と内面とがそれぞれ円弧状に形成されており、前記内面の円弧中心が前記外面の円弧中心よりも前記永久磁石の周方向中央の厚さ方向に沿って前記永久磁石から離間する方向に向かって偏心し、前記アーマチュアは、回転軸と、該回転軸に固定されるアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントが周方向に配置されたコンミテータと、を備え、前記アーマチュアコアは、径方向に沿って放射状に延び、コイルを巻装するための６つのティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる６つのスロットと、を備え、前記ティースの前記永久磁石と対向する面には、溝幅の異なる２つの溝が前記回転軸の軸方向全体に渡って形成されており、前記ティースおよび前記スロットは、前記軸方向に対して斜めに延在するようにスキュー角を有して形成されており、前記永久磁石の前記内面の円弧中心の偏心量をδとし、前記永久磁石の極弧角をθ１とし、前記スキュー角をθ２としたとき、偏心量δ、極弧角θ１およびスキュー角θ２は、それぞれ
０ｍｍ＜δ＜３ｍｍ
７０°≦θ１＜８０°
０°＜θ２≦２０°
を満たすように設定されていることを特徴とする。

本発明に係る電動モータは、筒部を有するヨークと、前記筒部の内周面に設けられ、４つのセグメント型の永久磁石と、前記ヨークの径方向内側に回転自在に支持されたアーマチュアと、を備え、前記永久磁石は、外面と内面とがそれぞれ円弧状に形成されており、前記内面の円弧中心が前記外面の円弧中心よりも前記永久磁石の周方向中央の厚さ方向に沿って前記永久磁石から離間する方向に向かって偏心し、前記アーマチュアは、回転軸と、該回転軸に固定されるアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントが周方向に配置されたコンミテータと、を備え、前記アーマチュアコアは、径方向に沿って放射状に延び、コイルを巻装するための６つのティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる６つのスロットと、を備え、前記ティースおよび前記スロットは、前記回転軸の軸方向に対して斜めに延在するようにスキュー角を有して形成されており、前記永久磁石の前記内面の円弧中心の偏心量をδとし、前記永久磁石の極弧角をθ１とし、前記スキュー角をθ２としたとき、偏心量δ、極弧角θ１およびスキュー角θ２は、それぞれ
３ｍｍ≦δ≦４ｍｍ
８０°≦θ１＜９０°
０°＜θ２≦２０°
を満たすように設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、磁極数とスロット数から求められる最適なスキュー角に設定することなく、コギングトルクやトルクリップルを最小限に抑えることができる。このため、作業効率を悪化させることなく、モータ効率の優れた電動モータを提供できる。

本発明の実施形態における減速機付モータの平面図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本発明の第１実施形態におけるアーマチュアの側面図である。本発明の第１実施形態におけるアーマチュアコアを軸方向からみた平面図である。本発明の第１実施形態における電動モータのトルクリップルの変化を示すグラフである。本発明の第１実施形態における電動モータのコギングトルクの変化を示すグラフである。本発明の第２実施形態における電動モータの断面図である。本発明の第２実施形態におけるアーマチュアの側面図である。本発明の第２実施形態におけるアーマチュアコアを軸方向からみた平面図である。本発明の第３実施形態における電動モータの断面図である。本発明の第３実施形態における電動モータのコギングトルクの変化を示すグラフである。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（減速機付モータ）
図１は、本発明に係る電動モータ２が適用された減速機付モータ１の平面図である。
同図に示すように、減速機付モータ１は、例えば、自動車のワイパーモータとして用いられるものであって、電動モータ２と、電動モータ２に連結された減速機構３と、を備えている。

減速機構３は、ケーシング４と、ケーシング４内に設けられたウォーム減速機と、ウォーム減速機を構成するウォームホイール（不図示）と一体化された出力軸５と、を備えている。そして、電動モータ２から出力された回転力は、ウォーム減速機を介して出力軸５から出力される。出力軸５は、不図示のワイパ機構に連結されており、減速機付モータ１が駆動することにより、ワイパ機構が駆動する。
また、ケーシング４には、コネクタ６が一体的に設けられている。このコネクタ６には、不図示の外部電源のコネクタが接続される。そして、コネクタ６を介して、電動モータ２に電力が供給される。

（第１実施形態）
（電動モータ）
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１、図２に示すように、電動モータ２は、いわゆるブラシ付きモータであって、有底筒状のヨーク７と、ヨーク７の径方向内側に回転自在に配置されたアーマチュア８と、を備えている。

ヨーク７の底部７ａには、径方向中央に軸線方向外側に向かって突出するボス部９が形成され、ここにアーマチュア８の回転軸１３の一端を軸支するための軸受（不図示）が設けられている。
また、ヨーク７の開口部７ｂには、外フランジ部１０が設けられている。外フランジ部１０には、ボルト孔（不図示）が形成されている。このボルト孔にボルト１１が挿通され、減速機構３のケーシング４に形成されたボルト孔（不図示）に螺入されることによって、ケーシング４にヨーク７が締結固定される。

さらに、ヨーク７の筒部７ｃには、内周面に４つのセグメント型の永久磁石１２が周方向に等間隔で、かつ磁極が順番となるように配設されている。すなわち、ヨーク７に設けられた永久磁石１２は、磁極数が４極に設定されている。
セグメント型の永久磁石１２は瓦状に形成されており、径方向内側に面する内面円弧部１２ａと、径方向外側に面し、ヨーク７の筒部７ｃの内周面形状に対応するように形成された外面円弧部１２ｂと、周方向両端を形成する一対の側面１２ｃと、を有している。

また、永久磁石１２は、肉厚がほぼ均一となるように形成されている。すなわち、内面円弧部１２ａの円弧中心Ｐ１と外面円弧部１２ｂの円弧中心Ｐ２とが偏心しておらず、それぞれ同一位置、つまり、ヨーク７の径方向中心に位置している。
さらに、永久磁石１２の極弧角θ１１は、
５０°≦θ１１＜７０°・・・（１）
を満たすように設定されている。

図３は、アーマチュア８の側面図、図４は、アーマチュアコア１４を軸方向からみた平面図である。
図２〜図４に示すように、アーマチュア８は、回転軸１３に外嵌固定されたアーマチュアコア１４と、アーマチュアコア１４に巻装された巻線１５と、回転軸１３の一端側（図３における下端側）に外嵌固定されたコンミテータ１６と、を備えている。

回転軸１３の一端には、ウォーム減速機を構成するウォーム軸１７が一体成形されている。このウォーム軸１７が、不図示のウォームホイールに噛合される。そして、回転軸１３の他端（図３における上端）が、ヨーク７のボス部９に設けられた軸受（不図示）に回転自在に支持される。
一方、回転軸１３の一端には、軸受１９が設けられている。この軸受１９は、巻線１５に給電を行うためのブラシホルダ（不図示）に取り付けられている。ブラシホルダは、ケーシング４に固定されている。すなわち、回転軸１３の一端は、軸受１９およびブラシホルダを介してケーシング４に回転自在に支持されている。

アーマチュアコア１４は、プレス加工等によって打ち抜かれた磁性材料の板材を軸方向に積層したり（積層コア）、軟磁性粉を加圧成形したり（圧粉コア）して形成されたものであって、略円環状のコア本体１８を有している。このコア本体１８の中心に回転軸１３が圧入固定されている。

コア本体１８の外周部には、軸方向平面視略Ｔ字型のティース２０が６つ、周方向に沿って等間隔に、放射状に設けられている。各ティース２０は、径方向に延出し巻線１５が巻装される巻胴部２１と、巻胴部２１の先端に設けられ巻胴部２１に対して左右対称となるように延在する鍔部２２とにより構成されている。すなわち、ティース２０の先端に設けられた鍔部２２がアーマチュアコア１４の外周面を構成しており、鍔部２２が永久磁石１２と対向した状態になる。

コア本体１８の外周部に、ティース２０を放射状に設けることによって、隣接するティース２０間には、蟻溝状のスロット２３が６つ形成されている。スロット２３は軸線方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に複数形成されている。
これらスロット２３間にエナメル被覆の巻線１５を挿通し、ティース２０の巻胴部２１に絶縁材であるインシュレータ（不図示）を介して巻線１５が巻装される。

ここで、ティース２０およびスロット２３は、回転軸１３の軸方向に対して斜めに延在するようにスキュー角θ２を有して形成されている。このスキュー角θ２は、
０°＜θ２≦２０°・・・（２）
を満たすように設定されている。

回転軸１３の一端側に外嵌固定されたコンミテータ１６は、略円柱状に形成されている。コンミテータ１６の外周面には、導電材で形成されたセグメント２４が複数枚取り付けられている。セグメント２４は軸線方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。

各セグメント２４のアーマチュアコア１４側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ２５が一体成形されている。ライザ２５には、巻線１５の巻き始め端部と巻き終わり端部とが掛け回わされる。そして、巻線１５は、ヒュージングなどによりライザ２５に固定される。これにより、セグメント２４とこれに対応する巻線１５とが導通される。

このように構成されたコンミテータ１６は、減速機構３に電動モータ２を取り付けた状態では、ケーシング４に臨まされた状態になる。そして、コンミテータ１６のセグメント２４に、ケーシング４に固定されているブラシホルダのブラシ（何れも不図示）が摺接される。ブラシは、ケーシング４のコネクタ６に電気的に接続されている。これにより、外部電源の電力がブラシおよびセグメント２４を介して巻線１５に供給される。

巻線１５に電力が供給されると、アーマチュアコア１４に所定の磁界が発生する。そして、この磁界と、ヨーク７の永久磁石１２との間に磁気的な吸引力や反発力が作用し、アーマチュア８が回転する。この回転によって、不図示のブラシが摺接するセグメント２４が順次変更され、巻線１５に流れる電流の向きが切替えられる、いわゆる整流が行われ、アーマチュア８が継続的に回転する。

（モータ特性）
次に、図５、図６に基づいて、電動モータ２のモータ特性について説明する。
図５は、縦軸を電動モータ２のトルクリップル［ｍＮ・ｍ］とし、横軸をアーマチュアコア１４のスキュー角θ２［°］としたときのトルクリップルの変化を示すグラフである。
図６は、縦軸を電動モータ２のコギングトルク［ｍＮ・ｍ］とし、横軸を永久磁石１２における内面円弧部１２ａの円弧中心Ｐ１と外面円弧部１２ｂの円弧中心Ｐ２との偏心量δ［ｍｍ］としたときのコギングトルクの変化を示すグラフである。
なお、図５、図６において、永久磁石１２の極弧角θ１１は、式（１）を満たすものとする。

図５に示すように、電動モータ２のトルクリップルは、スキュー角θ２が大きくなるにしたがい、小さくなることが確認できる。なお、電動モータ２の磁極数は４極であり、スロット２３の数は６であるので、最適なスキュー角θ２は、
３６０°／１２＝３０°
となり、θ２＝３０°の場合に、トルクリップルがほぼ０［ｍＮ・ｍ］になることが確認できる。

ここで、図５に示すように、スキュー角θ２が、
１５°≦θ２≦２０°
の範囲であるとき、トルクリップルの減少勾配が僅かに緩やかになることが確認できる。このため、電動モータ２では、スキュー角θ２を、式（２）を満たすように設定する。
そして、この場合において、図６に示すように、偏心量δを大きくするにしたがって、コギングトルクの減少は殆ど確認できないものの、拘束トルクが大きく減少してしまうことが確認できる。このため、電動モータ２では、偏心量δを０ｍｍ、つまり、永久磁石１２の肉厚をほぼ均一に設定した。

したがって、上述の第１実施形態によれば、磁極数とスロット数から求められる最適なスキュー角に設定することなく、コギングトルクやトルクリップルを最小限に抑えることができる。このため、作業効率を悪化させることなく、モータ効率の優れた電動モータ２を提供できる。

（第２実施形態）
（電動モータ）
次に、この発明の第２実施形態を図７、図８に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する（以下の実施形態についても同様）。
図７は、第２実施形態における電動モータ２０２の軸方向に直交する断面図であって、前述の図２に対応している。図８は、アーマチュア２０８の側面図であって、前述の図３に対応している。図９は、アーマチュアコア１４を軸方向からみた平面図であって、前述の図４に対応している。
図７〜図９に示すように、前述の第１実施形態と第２実施形態との相違点は、ヨーク７の永久磁石２１２の形状と、アーマチュアコア１４のティース２０の形状とが異なる点にある。

より具体的には、ヨーク７の筒部７ｃの内周面に設けられた４つのセグメント型の永久磁石２１２は瓦状に形成されており、径方向内側に面する内面円弧部２１２ａと、径方向外側に面し、ヨーク７の筒部７ｃの内周面形状に対応するように形成された外面円弧部２１２ｂと、周方向両端を形成する一対の側面２１２ｃと、を有している。

ここで、永久磁石２１２は、内面円弧部２１２ａの円弧中心Ｐ１が外面円弧部２１２ｂの円弧中心Ｐ２に対して偏芯している。偏芯方向は、外面円弧部２１２ｂの円弧中心Ｐ２から永久磁石２１２の肉厚方向に沿って、この永久磁石２１２から離間する方向である。つまり、外面円弧部２１２ｂの円弧中心Ｐ２は、ヨーク７の径方向中央に位置している一方、内面円弧部２１２ａの円弧中心Ｐ１は、ヨーク７の径方向中央から図７における下方にずれた位置に存在している。

内面円弧部２１２ａの円弧中心Ｐ１と外面円弧部２１２ｂの円弧中心Ｐ２との偏心量δは、
０ｍｍ＜δ＜３ｍｍ・・・（３）
を満たすように設定されている。

また、永久磁石２１２の極弧角θ２１は、
７０°≦θ２１＜８０°・・・（４）
を満たすように設定されている。

一方、アーマチュアコア１４のティース２０には、鍔部２２の外周面に、２つの溝３１，３２が軸方向全体に渡って形成されている。各溝３１，３２は、ティース２０の巻胴部２１の中心を挟んで周方向両側に並んで配置されている。また、各溝３１，３２は、ティース２０の延在方向に沿うように、スキュー角θ２を有して形成されている。
さらに、各溝３１，３２は、それぞれ溝幅が異なるように形成されている。すなわち、２つの溝３１，３２のうち、第１溝３１の溝幅は、第２溝３２の溝幅よりも狭く設定されている。
なお、ティース２０およびスロット２３のスキュー角θ２は、前述の式（２）を満たしている。

このような構成のもと、仮に永久磁石２１２の内面円弧部１２ａの円弧中心Ｐ１と外面円弧部１２ｂの円弧中心Ｐ２との偏心量δを、０ｍｍから増大させていくと、コギングトルクは、徐々に減少していくが、偏心量δを２．５ｍｍよりも大きくすると、逆にコギングトルクが増大していく。
つまり、縦軸を電動モータ２０２のコギングトルク［ｍＮ・ｍ］とし、横軸を永久磁石２１２における内面円弧部２１２ａの円弧中心Ｐ１と外面円弧部２１２ｂの円弧中心Ｐ２との偏心量δ［ｍｍ］としたときのコギングトルクの変化を示すグラフは、偏芯量δ＝２．５ｍｍ付近を底として、Ｖ字状のグラフとなる。

したがって、上述の第２実施形態によれば、永久磁石２１２における内面円弧部２１２ａの円弧中心Ｐ１と外面円弧部２１２ｂの円弧中心Ｐ２との偏心量δを、上述の式（３）を満たすように設定すると共に、永久磁石２１２の極弧角θ２１を、上述の式（４）を満たすように設定し、かつ、ティース２０の鍔部２２の外周面に、２つの溝３１，３２を形成することにより、上述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第３実施形態）
（電動モータ）
次に、この発明の第３実施形態を図１０、図１１に基づいて説明する。
図１０は、第３実施形態における電動モータ３０２の軸方向に直交する断面図であって、前述の図２に対応している。
図１０に示すように、前述の第１実施形態と第３実施形態との相違点は、ヨーク７の永久磁石３１２の形状が異なる点にある。

より具体的には、ヨーク７の筒部７ｃの内周面に設けられた４つのセグメント型の永久磁石３１２は瓦状に形成されており、径方向内側に面する内面円弧部３１２ａと、径方向外側に面し、ヨーク７の筒部７ｃの内周面形状に対応するように形成された外面円弧部３１２ｂと、周方向両端を形成する一対の側面３１２ｃと、を有している。

ここで、永久磁石３１２は、内面円弧部３１２ａの円弧中心Ｐ１が外面円弧部３１２ｂの円弧中心Ｐ２に対して偏芯している。偏芯方向は、外面円弧部３１２ｂの円弧中心Ｐ２から永久磁石３１２の肉厚方向に沿って、この永久磁石３１２から離間する方向である。つまり、外面円弧部３１２ｂの円弧中心Ｐ２は、ヨーク７の径方向中央に位置している一方、内面円弧部３１２ａの円弧中心Ｐ１は、ヨーク７の径方向中央から図１０における下方にずれた位置に存在している。

内面円弧部３１２ａの円弧中心Ｐ１と外面円弧部３１２ｂの円弧中心Ｐ２との偏心量δは、
３ｍｍ≦δ≦４ｍｍ・・・（５）
を満たすように設定されている。

また、永久磁石３１２の極弧角θ３１は、
８０°≦θ３１＜９０°・・・（６）
を満たすように設定されている。
なお、第３実施形態では特に図示しないが、ティース２０およびスロット２３のスキュー角θ２は、前述の式（２）を満たしている。

図１１は、縦軸を電動モータ３０２のコギングトルク［ｍＮ・ｍ］とし、横軸を永久磁石３１２における内面円弧部３１２ａの円弧中心Ｐ１と外面円弧部３１２ｂの円弧中心Ｐ２との偏心量δ［ｍｍ］としたときのコギングトルクの変化を示すグラフである。
なお、図１１において、永久磁石３１２の極弧角θ３１は、式（６）を満たすものとする。
同図に示すように、偏心量δを大きくするにしたがって、コギングトルクが減少していくのが確認できる。一方、拘束トルクは、偏心量が２．５ｍｍ付近まではほぼ減少が見られないが、２．５ｍｍを超えると、減少勾配が徐々に大きくなっていくことが確認できる。このため、電動モータ３０２では、偏心量δを、式（５）を満たすように設定した。

したがって、上述の第３実施形態によれば、永久磁石３１２における内面円弧部３１２ａの円弧中心Ｐ１と外面円弧部３１２ｂの円弧中心Ｐ２との偏心量δを、上述の式（５）を満たすように設定すると共に、永久磁石３１２の極弧角θ３１を、上述の式（６）を満たすように設定することにより、上述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、電動モータ２，２０２，３０２を減速機構３と連結して減速機付モータ１とし、この減速機付モータ１を自動車のワイパーモータとして用いる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、電動モータ２，２０２，３０２単独で、さまざまな装置に用いることができる。また、減速機付モータ１も、さまざまな装置に用いることが可能である。

１…減速機付モータ
２，２０２，３０２…電動モータ
７…ヨーク
７ｃ…筒部
８…アーマチュア
１２，２１２，３１２…永久磁石
１２ａ，２１２ａ，３１２ａ…内面円弧部（内面）
１２ｂ，２１２ｂ，３１２ｂ…外面円弧部（外面）
１３…回転軸
１４…アーマチュアコア
１６…コンミテータ
２０…ティース
２３…スロット
２４…セグメント
３１…第１溝（溝）
３２…第２溝（溝）
θ１１、θ２１，θ３１…極弧角
θ２…スキュー角
δ…偏心量

Claims

筒部を有するヨークと、
前記筒部の内周面に設けられ、４つのセグメント型の永久磁石と、
前記ヨークの径方向内側に回転自在に支持されたアーマチュアと、
を備え、
前記永久磁石は、肉厚が均一となるように外面と内面とがそれぞれ円弧状に形成されており、
前記アーマチュアは、
回転軸と、
該回転軸に固定されるアーマチュアコアと、
前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントが周方向に配置されたコンミテータと、
を備え、
前記アーマチュアコアは、
径方向に沿って放射状に延び、コイルを巻装するための６つのティースと、
前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる６つのスロットと、
を備え、
前記ティースおよび前記スロットは、前記回転軸の軸方向に対して斜めに延在するようにスキュー角を有して形成されており、
前記永久磁石の極弧角をθ１とし、前記スキュー角をθ２としたとき、極弧角θ１およびスキュー角θ２は、それぞれ
５０°≦θ１＜７０°
０°＜θ２≦２０°
を満たすように設定されていることを特徴とする電動モータ。
筒部を有するヨークと、
前記筒部の内周面に設けられ、４つのセグメント型の永久磁石と、
前記ヨークの径方向内側に回転自在に支持されたアーマチュアと、
を備え、
前記永久磁石は、
外面と内面とがそれぞれ円弧状に形成されており、
前記内面の円弧中心が前記外面の円弧中心よりも前記永久磁石の周方向中央の厚さ方向に沿って前記永久磁石から離間する方向に向かって偏心し、
前記アーマチュアは、
回転軸と、
該回転軸に固定されるアーマチュアコアと、
前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントが周方向に配置されたコンミテータと、
を備え、
前記アーマチュアコアは、
径方向に沿って放射状に延び、コイルを巻装するための６つのティースと、
前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる６つのスロットと、
を備え、
前記ティースの前記永久磁石と対向する面には、溝幅の異なる２つの溝が前記回転軸の軸方向全体に渡って形成されており、
前記ティースおよび前記スロットは、前記軸方向に対して斜めに延在するようにスキュー角を有して形成されており、
前記永久磁石の前記内面の円弧中心の偏心量をδとし、前記永久磁石の極弧角をθ１とし、前記スキュー角をθ２としたとき、偏心量δ、極弧角θ１およびスキュー角θ２は、それぞれ
０ｍｍ＜δ＜３ｍｍ
７０°≦θ１＜８０°
０°＜θ２≦２０°
を満たすように設定されていることを特徴とする電動モータ。
筒部を有するヨークと、
前記筒部の内周面に設けられ、４つのセグメント型の永久磁石と、
前記ヨークの径方向内側に回転自在に支持されたアーマチュアと、
を備え、
前記永久磁石は、
外面と内面とがそれぞれ円弧状に形成されており、
前記内面の円弧中心が前記外面の円弧中心よりも前記永久磁石の周方向中央の厚さ方向に沿って前記永久磁石から離間する方向に向かって偏心し、
前記アーマチュアは、
回転軸と、
該回転軸に固定されるアーマチュアコアと、
前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントが周方向に配置されたコンミテータと、
を備え、
前記アーマチュアコアは、
径方向に沿って放射状に延び、コイルを巻装するための６つのティースと、
前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる６つのスロットと、
を備え、
前記ティースおよび前記スロットは、前記回転軸の軸方向に対して斜めに延在するようにスキュー角を有して形成されており、
前記永久磁石の前記内面の円弧中心の偏心量をδとし、前記永久磁石の極弧角をθ１とし、前記スキュー角をθ２としたとき、偏心量δ、極弧角θ１およびスキュー角θ２は、それぞれ
３ｍｍ≦δ≦４ｍｍ
８０°≦θ１＜９０°
０°＜θ２≦２０°
を満たすように設定されていることを特徴とする電動モータ。