JP2017189024A

JP2017189024A - Motor device

Info

Publication number: JP2017189024A
Application number: JP2016076347A
Authority: JP
Inventors: 高草木　竜一; Ryuichi Takakusaki; 竜一高草木; 恭兵神林; Kyohei Kambayashi; 直樹塩田; Naoki Shioda; 高村　有一; Yuichi Takamura; 有一高村; 浩之渋澤; Hiroyuki Shibusawa; 正士須藤; Masashi Sudo; 裕介梅林; Yusuke Umebayashi
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2036-04-06
Also published as: JP6663280B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the S/N ratio by positively increasing a current ripple of a tenth-order component and consequently, to enable a rotational state of an armature to be precisely controlled.SOLUTION: A motor device includes: first to fourth magnets 26a to 26d which are provided spaced apart from each other in the inside of a yoke; a commutator 30 equipped with ten commutator segments 31; and a pair of brushes 32 in sliding contact with the commutator 30. Around the rotational center of the commutator 30 as a center, the respective brushes 32 are arranged while being spaced apart from each other at an angle of 72 degrees. As a result, along with rotation of the commutator 30, the respective brushes 32 simultaneously stride over commutator segments 31 adjacent to each other, and change in the effective number of conductors can be increased. Since the change of the effective number of conductors is ten times during one rotation of the commutator 30, the S/N ratio can be improved by increasing a current ripple of a tenth-order component and consequently, a rotational state of an armature 27 can be precisely controlled.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、４つのマグネットの内側にアーマチュアが回転自在に設けられ、小型軽量化が図られたモータ装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a motor device in which an armature is rotatably provided inside four magnets and the size and weight are reduced.

従来、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置等の駆動源には、小型でありながら大きな出力が得られる減速機構付きのモータ装置が用いられている。そして、車室内の操作スイッチ等を操作することでモータ装置が正方向または逆方向に回転駆動され、これによりウィンドガラス等の開閉体が開閉される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a motor device with a speed reduction mechanism that can obtain a large output while being small is used as a drive source such as a power window device mounted on a vehicle such as an automobile. Then, by operating an operation switch or the like in the passenger compartment, the motor device is rotationally driven in the forward direction or the reverse direction, thereby opening and closing an opening / closing body such as a window glass.

このようなモータ装置には、例えば、特許文献１に記載された技術がある。特許文献１に記載されたモータ装置はモータヨークを備えており、その内部にはアーマチュア軸が回転自在に設けられている。そして、アーマチュア軸にはリングマグネットが固定されており、当該リングマグネットの回転状態をホールセンサで検出することで、制御装置がアーマチュア軸の回転状態を制御するようにしている。 Such a motor device includes, for example, a technique described in Patent Document 1. The motor device described in Patent Document 1 includes a motor yoke, and an armature shaft is rotatably provided therein. A ring magnet is fixed to the armature shaft, and the control device controls the rotation state of the armature shaft by detecting the rotation state of the ring magnet with a hall sensor.

また、特許文献２に記載された技術では、リングマグネットやホールセンサに依らず、アーマチュアに巻装されたコイルに流れる駆動電流の大きさを制御装置等で検出することで、アーマチュア軸の回転状態を制御するようにしている。よって、特許文献２に記載された技術では、特許文献１に記載された技術に比して、モータ装置の小型軽量化を図ることができ、かつ制御ロジックを簡素化して制御装置等への負荷を軽減できるといったメリットを備えている。 Moreover, in the technique described in Patent Document 2, the rotation state of the armature shaft is detected by detecting the magnitude of the drive current flowing in the coil wound around the armature with a control device or the like without depending on the ring magnet or the hall sensor. To control. Therefore, in the technique described in Patent Document 2, compared to the technique described in Patent Document 1, the motor device can be reduced in size and weight, and the control logic is simplified to load the control device and the like. It has the merit that can be reduced.

特開２００９−０１１０７７号公報JP 2009-011077 A 特開２０１４−１９３０８０号公報JP 2014-193080 A

上述の特許文献２に記載されたモータ装置は、図１１に示すように、一対の円弧部ａおよび一対の平坦部ｂを有する断面が小判形状のヨークｃを備えている。円弧部ａと平坦部ｂとの接続部（合計４箇所）には、マグネットｄがそれぞれ近接配置されている。４つのマグネットｄは、ヨークｃの周方向に沿って９０度間隔で配置され、これによりヨークｃの周方向で隣り合うマグネットｄの間には、それぞれ同じ間隔寸法ｅの隙間ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４が形成されている。 As shown in FIG. 11, the motor device described in Patent Document 2 includes a yoke c having an oval cross section having a pair of arc portions a and a pair of flat portions b. Magnets d are arranged close to each other at the connection parts (four places in total) between the arc part a and the flat part b. The four magnets d are arranged at intervals of 90 degrees along the circumferential direction of the yoke c, whereby the gaps p1, p2, p3 having the same spacing dimension e are respectively provided between the magnets d adjacent in the circumferential direction of the yoke c. , P4 are formed.

４つのマグネットｄの径方向内側には、アーマチュアｆが回転自在に設けられ、アーマチュアｆには、コイルｇが巻装された１０個のスロットｈが設けられている。すなわち、特許文献２に記載されたモータ装置は、４極１０スロット型のモータ装置となっている。これにより、モータ装置を扁平形状にしつつ、大きな出力が可能となり、車両への搭載性を向上させている。 Inside the four magnets d in the radial direction, an armature f is rotatably provided, and the armature f is provided with ten slots h around which a coil g is wound. That is, the motor device described in Patent Document 2 is a 4-pole 10-slot motor device. As a result, a large output is possible while the motor device is in a flat shape, and the mountability to the vehicle is improved.

しかしながら、隙間ｐ１および隙間ｐ３に対応する部分（図中破線楕円）では、円弧部ａとマグネットｄとの間のギャップが大きく、隙間ｐ２および隙間ｐ４に対応する部分（図中実線楕円）では、平坦部ｂとマグネットｄとの間のギャップが小さくなっている。したがって、円弧部ａに対応した隙間ｐ１および隙間ｐ３の部分（ギャップ大）では、界磁が弱くなる（磁気抵抗が高くなる）。これに対し、平坦部ｂに対応した隙間ｐ２および隙間ｐ４の部分（ギャップ小）では、界磁が強くなる（磁気抵抗が低くなる）。よって、上述の特許文献２に記載されたモータ装置では、アーマチュアｆの回転に伴う界磁の変化（界磁のムラ）が大きかった。 However, in the portion corresponding to the gap p1 and the gap p3 (broken line ellipse in the figure), the gap between the arc part a and the magnet d is large, and in the part corresponding to the gap p2 and the gap p4 (solid line ellipse in the figure), The gap between the flat part b and the magnet d is small. Therefore, in the gap p1 and the gap p3 (gap large) corresponding to the arc portion a, the field is weak (the magnetic resistance is high). On the other hand, in the gap p2 and the gap p4 (corresponding to the gap p4) corresponding to the flat part b, the field becomes strong (the magnetic resistance is lowered). Therefore, in the motor device described in Patent Document 2 described above, the field change (field unevenness) accompanying the rotation of the armature f was large.

この界磁の変化に起因して、アーマチュアｆが１回転する間に１０回の電流リプル（脈流）が発生する。つまり、上述の特許文献２に記載されたモータ装置では、１０次成分の電流リプルが大きかった。なお、４極１０スロット型のモータ装置では、通常、電流リプルの基本成分は２０次であり、この２０次成分の電流リプルの大きさと、１０次成分の電流リプルの大きさとが近いと、１０次成分の電流リプルがノイズとして作用してＳ／Ｎ比を悪化させてしまう。よって、上述の特許文献２に記載されたモータ装置では、制御装置により駆動電流の大きさを検出させて、アーマチュアｆの回転状態を精密に制御するのが難しかった。 Due to this change in the field, ten current ripples (pulsating flow) are generated during one rotation of the armature f. That is, in the motor device described in Patent Document 2 described above, the 10th-order component current ripple was large. In a 4-pole 10-slot motor device, the basic component of the current ripple is normally the 20th order. If the magnitude of the current ripple of the 20th order component is close to the magnitude of the current ripple of the 10th order component, The current ripple of the next component acts as noise and deteriorates the S / N ratio. Therefore, in the motor device described in Patent Document 2 described above, it is difficult to precisely control the rotation state of the armature f by causing the control device to detect the magnitude of the drive current.

本発明の目的は、１０次成分の電流リプルを積極的に増加させてＳ／Ｎ比を良好にし、ひいてはアーマチュアの回転状態を精密に制御可能にしたモータ装置を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a motor device in which the current ripple of the 10th-order component is positively increased to improve the S / N ratio, and thus the rotational state of the armature can be precisely controlled.

本発明の一態様では、ヨークと、前記ヨークの内側に互いに間隔を開けて設けられた４つのマグネットと、前記４つのマグネットの内側に隙間を介して回転自在に設けられたアーマチュアと、を有するモータ装置であって、前記アーマチュアに巻装されたコイルと、前記アーマチュアの回転中心に設けられたアーマチュア軸と、前記アーマチュア軸に設けられ、前記コイルが接続された１０個のセグメントを備えたコンミテータと、前記コンミテータに摺接し、前記コイルに駆動電流を供給する一対のブラシと、を有し、前記一対のブラシが、前記コンミテータの回転中心を中心に、互いに７２度の離間角度または１０８度の離間角度で配置されている。 In one aspect of the present invention, a yoke, four magnets provided at intervals inside the yoke, and an armature provided rotatably inside the four magnets via a gap are provided. A motor device comprising a coil wound around the armature, an armature shaft provided at a rotation center of the armature, and ten segments provided on the armature shaft and connected to the coil. And a pair of brushes that slidably contact the commutator and supply a drive current to the coil, the pair of brushes having a separation angle of 72 degrees or 108 degrees from the rotation center of the commutator. They are arranged at a separation angle.

本発明の他の態様では、前記１０個のセグメントのうち、前記コンミテータの回転中心を中心に対向配置された一対のセグメントが、互いに均圧線により電気的に接続されている。 In another aspect of the present invention, of the ten segments, a pair of segments arranged opposite to each other around the rotation center of the commutator are electrically connected to each other by a pressure equalizing line.

本発明の他の態様では、前記ヨークは一対の円弧部および一対の平坦部を備え、前記ヨークの断面が小判形状とされている。 In another aspect of the invention, the yoke includes a pair of arc portions and a pair of flat portions, and the yoke has an oval cross section.

本発明の他の態様では、前記アーマチュアの回転状態を制御する制御装置が設けられ、前記制御装置は、前記アーマチュアの回転により発生する電流リプルの値に基づいて、前記アーマチュアの回転状態を制御する。 In another aspect of the present invention, a control device for controlling the rotation state of the armature is provided, and the control device controls the rotation state of the armature based on a value of a current ripple generated by the rotation of the armature. .

本発明によれば、ヨークの内側に互いに間隔を開けて設けられた４つのマグネットと、１０個のセグメントを備えたコンミテータと、コンミテータに摺接する一対のブラシと、を有し、一対のブラシが、コンミテータの回転中心を中心に、互いに７２度の離間角度または１０８度の離間角度で配置されている。 According to the present invention, the magnet includes four magnets spaced apart from each other inside the yoke, a commutator having ten segments, and a pair of brushes that are in sliding contact with the commutator. The commutator is disposed at a separation angle of 72 degrees or a separation angle of 108 degrees around the rotation center of the commutator.

これにより、コンミテータの回転に伴い、一対のブラシが互いに隣り合うセグメントを同時に跨ぐようになり、その結果、有効導体数の変化を大きくすることができる。この有効導体数の変化は、１０個のセグメントを有するので、コンミテータが１回転する間に１０回となる。したがって、有効導体数の変化に起因した１０次成分の電流リプルを増加させてＳ／Ｎ比を良好にすることができ、ひいてはアーマチュアの回転状態を精密に制御できるようになる。 Accordingly, as the commutator rotates, the pair of brushes simultaneously straddle the adjacent segments, and as a result, the change in the number of effective conductors can be increased. Since the change in the number of effective conductors has 10 segments, the change is 10 times during one rotation of the commutator. Therefore, the current ripple of the 10th order component due to the change in the number of effective conductors can be increased to improve the S / N ratio, and as a result, the rotational state of the armature can be precisely controlled.

本発明のモータ装置を示す平面図である。It is a top view which shows the motor apparatus of this invention. 図１のＡ矢視図である。It is A arrow directional view of FIG. 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the CC line of FIG. １０次成分（本発明）の電流リプルの発生を説明する図である。It is a figure explaining generation | occurrence | production of the current ripple of a 10th-order component (this invention). ２０次成分（比較例）の電流リプルの発生を説明する図である。It is a figure explaining generation | occurrence | production of the current ripple of a 20th-order component (comparative example). （ａ），（ｂ）は、Ｓ／Ｎ比が向上したことを示すグラフである。(A), (b) is a graph which shows that S / N ratio improved. 実施の形態２のモータ装置の図４に対応した概要図である。FIG. 5 is a schematic diagram corresponding to FIG. 4 of the motor device according to the second embodiment. 実施の形態３のモータ装置の図４に対応した概要図である。FIG. 5 is a schematic diagram corresponding to FIG. 4 of the motor device according to the third embodiment. 実施の形態４のモータ装置の図４に対応した概要図である。FIG. 6 is a schematic diagram corresponding to FIG. 4 of a motor device according to a fourth embodiment. 従来技術のモータ装置を説明する図３に対応した断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 3 explaining the motor apparatus of a prior art.

以下、本発明の実施の形態１について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明のモータ装置を示す平面図を、図２は図１のＡ矢視図を、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図を、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図を、図５は１０次成分（本発明）の電流リプルの発生を説明する図を、図６は２０次成分（比較例）の電流リプルの発生を説明する図を、図７（ａ），（ｂ）はＳ／Ｎ比が向上したことを示すグラフをそれぞれ示している。 1 is a plan view showing the motor device of the present invention, FIG. 2 is a view taken along the arrow A in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line C, FIG. 5 is a diagram for explaining generation of a 10th-order component (present invention) current ripple, FIG. 6 is a diagram for explaining generation of a 20th-order component (comparative example) current ripple, FIGS. 7A and 7B are graphs showing that the S / N ratio is improved.

図１および図２に示すモータ装置１０は、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置（図示せず）の駆動源として用いられ、ウィンドガラスを昇降させるウィンドレギュレータ（図示せず）を駆動するものである。モータ装置１０は、小型でありながら大きな出力が得られる減速機構付きのモータ装置であり、車両のドア内に形成された幅狭のスペース（図示せず）に設置される。モータ装置１０は、モータ部２０とギヤ部４０とを備え、これらは互いに３つの締結ネジ１１（図２参照）により連結され、ユニット化されている。 A motor device 10 shown in FIGS. 1 and 2 is used as a drive source of a power window device (not shown) mounted on a vehicle such as an automobile, and drives a window regulator (not shown) that moves the window glass up and down. Is. The motor device 10 is a motor device with a speed reduction mechanism that can obtain a large output while being small, and is installed in a narrow space (not shown) formed in the door of the vehicle. The motor device 10 includes a motor unit 20 and a gear unit 40, which are connected to each other by three fastening screws 11 (see FIG. 2) and are unitized.

図１ないし図４に示すように、モータ部２０は、一対の第１，第２円弧部２１ａ，２１ｂと、一対の第１，第２平坦部２２ａ，２２ｂとを有し、断面が小判形状に形成されたヨーク２３を備えている。具体的には、図３に示すように、時計回り方向に、第１円弧部２１ａ，第１平坦部２２ａ，第２円弧部２１ｂ，第２平坦部２２ｂをこの順番で接続することで、ヨーク２３の断面は小判形状となっている。これにより、ヨーク２３は、断面が円形形状のヨーク（図示せず）に比して扁平形状とされ、車両への搭載性が向上している。 As shown in FIGS. 1 to 4, the motor unit 20 has a pair of first and second arc portions 21a and 21b and a pair of first and second flat portions 22a and 22b, and has a cross-sectional shape. The yoke 23 is formed. Specifically, as shown in FIG. 3, by connecting the first arc portion 21a, the first flat portion 22a, the second arc portion 21b, and the second flat portion 22b in this order in the clockwise direction, the yoke The cross section 23 has an oval shape. As a result, the yoke 23 has a flat shape as compared with a yoke (not shown) having a circular cross section, and the mounting property to the vehicle is improved.

ヨーク２３は、導電性を有する金属板を深絞り加工（プレス加工）等することで、有底筒状に形成されている。そして、図１に示すように、ヨーク２３の開口部分に近接する部位には、ブラシホルダ組付部２４が形成され、当該ブラシホルダ組付部２４とヨーク２３の底面部分との間には、マグネット組付部２５が形成されている。 The yoke 23 is formed in a bottomed cylindrical shape by deep drawing (pressing) a conductive metal plate. As shown in FIG. 1, a brush holder assembly portion 24 is formed in a portion close to the opening portion of the yoke 23, and between the brush holder assembly portion 24 and the bottom surface portion of the yoke 23, A magnet assembly portion 25 is formed.

ヨーク２３のマグネット組付部２５の径方向内側には、図３および図４に示すように、断面が略円弧形状に形成された第１マグネット２６ａ，第２マグネット２６ｂ，第３マグネット２６ｃ，第４マグネット２６ｄ（合計４つ）が、互いに間隔を開けて設けられている。第１〜第４マグネット２６ａ〜２６ｄは、ヨーク２３における第１円弧部２１ａと第１平坦部２２ａとの間，第１平坦部２２ａと第２円弧部２１ｂとの間，第２円弧部２１ｂと第２平坦部２２ｂとの間，第２平坦部２２ｂと第１円弧部２１ａとの間の接続部ＣＮに、それぞれ近接配置されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first magnet 26 a, the second magnet 26 b, the third magnet 26 c, and the second magnet 26 are formed on the radially inner side of the magnet assembly portion 25 of the yoke 23 as shown in FIGS. Four magnets 26d (four in total) are provided at intervals. The first to fourth magnets 26a to 26d are provided between the first arc portion 21a and the first flat portion 22a in the yoke 23, between the first flat portion 22a and the second arc portion 21b, and between the second arc portion 21b and the first arc portion 21b. The second flat portion 22b and the connection portion CN between the second flat portion 22b and the first circular arc portion 21a are disposed close to each other.

ここで、第１〜第４マグネット２６ａ〜２６ｄが発生する磁束（図示せず）は、ヨーク２３の４箇所に分散されるため、例えば、２極のモータ装置に比してヨーク２３には磁束が集中しない。これにより、ヨーク２３を薄肉化して、モータ装置１０の小型軽量化を図ることができる。 Here, since the magnetic flux (not shown) generated by the first to fourth magnets 26a to 26d is distributed at four positions of the yoke 23, for example, the magnetic flux is applied to the yoke 23 as compared with a two-pole motor device. Does not concentrate. Thereby, the yoke 23 can be thinned and the motor apparatus 10 can be reduced in size and weight.

第１〜第４マグネット２６ａ〜２６ｄは、何れも同じ形状に形成され、ヨーク２３の周方向に沿って互いに９０度（deg）間隔（等間隔）で配置されている。より具体的には、４つあるうちの第１マグネット２６ａおよび第２マグネット２６ｂは、アーマチュア２７の回転方向に沿う第１円弧部２１ａの両側に配置され、これらの第１，第２マグネット２６ａ，２６ｂの背面側は、接着剤等（図示せず）により、第１円弧部２１ａの径方向内側に強固に固定されている。また、４つあるうちの第３マグネット２６ｃおよび第４マグネット２６ｄは、アーマチュア２７の回転方向に沿う第２円弧部２１ｂの両側に配置され、これらの第３，第４マグネット２６ｃ，２６ｄの背面側は、接着剤等により、第２円弧部２１ｂの径方向内側に強固に固定されている。 The first to fourth magnets 26 a to 26 d are all formed in the same shape, and are arranged at 90 ° (deg) intervals (equal intervals) along the circumferential direction of the yoke 23. More specifically, of the four first magnets 26a and second magnets 26b are disposed on both sides of the first arc portion 21a along the rotation direction of the armature 27, and the first and second magnets 26a, The back side of 26b is firmly fixed to the radially inner side of the first arc portion 21a by an adhesive or the like (not shown). Of the four, the third magnet 26c and the fourth magnet 26d are arranged on both sides of the second arc portion 21b along the rotation direction of the armature 27, and the back side of these third and fourth magnets 26c, 26d. Is firmly fixed to the radially inner side of the second arc portion 21b by an adhesive or the like.

さらに、４つあるうちの第２マグネット２６ｂおよび第３マグネット２６ｃは、アーマチュア２７の回転方向に沿う第１平坦部２２ａの両側に配置され、４つあるうちの第４マグネット２６ｄおよび第１マグネット２６ａは、アーマチュア２７の回転方向に沿う第２平坦部２２ｂの両側に配置されている。 Further, of the four, the second magnet 26b and the third magnet 26c are arranged on both sides of the first flat portion 22a along the rotation direction of the armature 27, and among the four, the fourth magnet 26d and the first magnet 26a. Are arranged on both sides of the second flat portion 22 b along the rotation direction of the armature 27.

アーマチュア２７の回転方向に沿う第１マグネット２６ａと第２マグネット２６ｂとの間には、間隔寸法Ｇの隙間Ｐ１が形成されている。なお、アーマチュア２７を挟んで第１，第２マグネット２６ａ，２６ｂと対向する第３，第４マグネット２６ｃ，２６ｄ間の隙間Ｐ３についても、間隔寸法Ｇとなっている。また、アーマチュア２７の回転方向に沿う第２マグネット２６ｂと第３マグネット２６ｃとの間にも、間隔寸法Ｇの隙間Ｐ２が形成されている。なお、アーマチュア２７を挟んで第２，第３マグネット２６ｂ，２６ｃと対向する第４，第１マグネット２６ｄ，２６ａ間の隙間Ｐ４についても、間隔寸法Ｇとなっている。 A gap P1 having a gap dimension G is formed between the first magnet 26a and the second magnet 26b along the rotation direction of the armature 27. Note that the gap P3 between the third and fourth magnets 26c and 26d facing the first and second magnets 26a and 26b with the armature 27 interposed therebetween also has a gap dimension G. Further, a gap P2 having a gap dimension G is also formed between the second magnet 26b and the third magnet 26c along the rotation direction of the armature 27. The gap P4 between the fourth and first magnets 26d and 26a facing the second and third magnets 26b and 26c across the armature 27 also has a gap dimension G.

これにより、隙間Ｐ１および隙間Ｐ３に対応する部分（図中破線楕円）において、第１，第２円弧部２１ａ，２１ｂと、第１〜第４マグネット２６ａ〜２６ｄとの間のギャップ（エアギャップ）は、従前と同じ「界磁弱」の大きさとなっている。また、隙間Ｐ２および隙間Ｐ４に対応する部分（図中実線楕円）において、第１，第２平坦部２２ａ，２２ｂと、第１〜第４マグネット２６ａ〜２６ｄとの間のギャップは、従前と同じ「界磁強」の大きさとなっている。 As a result, the gap (air gap) between the first and second arc portions 21a and 21b and the first to fourth magnets 26a to 26d in the portion corresponding to the gap P1 and the gap P3 (broken line ellipse in the figure). Is the same “field weakness” as before. Further, in the portion corresponding to the gap P2 and the gap P4 (solid oval in the figure), the gap between the first and second flat portions 22a and 22b and the first to fourth magnets 26a to 26d is the same as before. It is the size of “field strength”.

したがって、アーマチュア２７の回転に伴う界磁の変化（界磁のムラ）は、従前と同様に比較的大きなものとなっており、この界磁の変化に起因して、アーマチュア２７が１回転する間に、従前と同様に１０回の電流リプル（脈流）が発生する。 Therefore, the field change (field unevenness) accompanying the rotation of the armature 27 is relatively large as before, and the armature 27 makes one rotation due to the field change. In addition, ten current ripples (pulsation) are generated as before.

図１，図３および図４に示すように、第１〜第４マグネット２６ａ〜２６ｄの径方向内側には、所定の隙間Ｓを介してアーマチュア２７が回転自在に設けられている。アーマチュア２７は、合計１０個のスロット２７ａを備えており、これらのスロット２７ａには、コイル２８が重ね巻き等の巻き方で巻装されている。つまり、本実施の形態に係るモータ装置１０は、４極１０スロット型のモータ装置であり、小型軽量化に優れた構造を採用している。 As shown in FIGS. 1, 3, and 4, an armature 27 is rotatably provided through a predetermined gap S on the radially inner side of the first to fourth magnets 26 a to 26 d. The armature 27 has a total of ten slots 27a, and a coil 28 is wound around these slots 27a by a winding method such as lap winding. That is, the motor device 10 according to the present embodiment is a 4-pole 10-slot motor device, and employs a structure excellent in miniaturization and weight reduction.

アーマチュア２７の回転中心には、アーマチュア軸２９が貫通して固定されている。アーマチュア軸２９の軸方向一側（図１中左側）は、ヨーク２３の底部に設けられた軸受部材（図示せず）により回転自在に支持されている。また、アーマチュア軸２９の軸方向他側（図１中右側）は、ギヤケース４１の内部に設けられた軸受部材（図示せず）により回転自在に支持されている。 An armature shaft 29 is fixed through the rotation center of the armature 27. One side of the armature shaft 29 in the axial direction (left side in FIG. 1) is rotatably supported by a bearing member (not shown) provided at the bottom of the yoke 23. Further, the other side of the armature shaft 29 in the axial direction (right side in FIG. 1) is rotatably supported by a bearing member (not shown) provided inside the gear case 41.

図１に示すように、アーマチュア軸２９の長手方向に沿う中央寄りの部分で、かつアーマチュア２７に近接する部位には、コンミテータ（整流子）３０が一体に設けられている。コンミテータ３０は、図４に示すように、合計１０個の整流子片（セグメント）３１（No.1〜No.10）をモールド成形することで、略円柱形状に形成されている。これらの整流子片３１は、１０個のスロット２７ａ（図３参照）に対応して設けられ、各整流子片３１には、コイル２８が電気的に接続されている。 As shown in FIG. 1, a commutator (commutator) 30 is integrally provided at a portion near the center along the longitudinal direction of the armature shaft 29 and at a portion close to the armature 27. As shown in FIG. 4, the commutator 30 is formed in a substantially cylindrical shape by molding a total of 10 commutator pieces (segments) 31 (No. 1 to No. 10). These commutator pieces 31 are provided corresponding to ten slots 27 a (see FIG. 3), and a coil 28 is electrically connected to each commutator piece 31.

また、１０個の整流子片３１のうち、コンミテータ３０（アーマチュア軸２９）を中心に対向配置された一対の整流子片３１同士は、互いに同電位となるべき整流子片３１であり、コイル２８と同じ導線よりなる均圧線（接続線）３４（図中二点鎖線）により互いに電気的に接続されている。具体的には、No.1とNo.6，No.2とNo.7，No.3とNo.8，No.4とNo.9，No.5とNo.10の整流子片３１同士が、均圧線３４により互いに電気的に接続されている。これにより、４極１０スロット型のモータ装置１０を、２個のブラシ３２で回転可能となっており、ひいてはモータ騒音を低減することができる。 Of the 10 commutator pieces 31, a pair of commutator pieces 31 that are opposed to each other around the commutator 30 (armature shaft 29) are commutator pieces 31 that should be at the same potential. Are electrically connected to each other by a pressure equalizing line (connection line) 34 (two-dot chain line in the figure) made of the same conducting wire. Specifically, No.1 and No.6, No.2 and No.7, No.3 and No.8, No.4 and No.9, No.5 and No.10 commutator pieces 31 Are electrically connected to each other by a pressure equalizing wire 34. As a result, the 4-pole 10-slot motor device 10 can be rotated by the two brushes 32, and the motor noise can be reduced.

ここで、図示においては、２個のブラシ３２が接触している整流子片３１に対応する均圧線３４のみを記載して明確化を図っている。具体的には、図４においては、整流子片３１のNo.2とNo.7およびNo.5とNo.10をそれぞれ結ぶ均圧線３４（合計２本）のみを記載している。そして、２個のブラシ３２からコンミテータ３０を介してコイル２８に駆動電流を供給することで、アーマチュア２７には電磁力が発生する。これにより、アーマチュア軸２９が正方向または逆方向に回転するようになっている。 Here, in the drawing, only the pressure equalizing line 34 corresponding to the commutator piece 31 with which the two brushes 32 are in contact is described for clarification. Specifically, in FIG. 4, only the pressure equalization lines 34 (two in total) connecting No. 2 and No. 7 and No. 5 and No. 10 of the commutator piece 31 are shown. An electromagnetic force is generated in the armature 27 by supplying a drive current from the two brushes 32 to the coil 28 via the commutator 30. Thereby, the armature shaft 29 rotates in the forward direction or the reverse direction.

ヨーク２３の開口側に形成されたブラシホルダ組付部２４には、プラスチック等の樹脂材料よりなるブラシホルダ（図示せず）が装着されている。ここで、ブラシホルダ組付部２４においても、一対の円弧部２４ａおよび一対の平坦部２４ｂを備えており、図４に示すように断面が小判形状に形成されている。これによっても、図２に示すように、モータ装置１０を扁平形状として、車両への搭載性が向上している。 A brush holder (not shown) made of a resin material such as plastic is attached to the brush holder assembling portion 24 formed on the opening side of the yoke 23. Here, the brush holder assembling portion 24 also includes a pair of arc portions 24a and a pair of flat portions 24b, and the cross section is formed in an oval shape as shown in FIG. Also by this, as shown in FIG. 2, the motor apparatus 10 is made into the flat shape, and the mounting property to a vehicle is improving.

ブラシホルダには、図４に示すように、それぞれ同じ形状に形成された一対のブラシ３２が、コンミテータ３０の径方向に移動自在に設けられている。そして、各ブラシ３２は一対のスプリング３３の弾性力によりそれぞれコンミテータ３０に向けて押圧されている。これにより、各ブラシ３２は確実にコンミテータ３０上を摺接して、ひいてはコイル２８に安定した駆動電流を供給できるようになっている。 As shown in FIG. 4, the brush holder is provided with a pair of brushes 32 formed in the same shape so as to be movable in the radial direction of the commutator 30. Each brush 32 is pressed toward the commutator 30 by the elastic force of the pair of springs 33. As a result, each brush 32 can reliably slide on the commutator 30 and thus supply a stable drive current to the coil 28.

図４に示すように、各ブラシ３２をアーマチュア２７（アーマチュア軸２９）の軸方向から見たときに、一方のブラシ（第１ブラシ）３２は第１マグネット２６ａに対応する箇所に配置され、他方のブラシ（第２ブラシ）３２は第２マグネット２６ｂに対応する箇所に配置されている。そして、各ブラシ３２は、コンミテータ３０（アーマチュア２７）の回転中心を中心に、互いに「７２度（deg）」の離間角度で配置されている。 As shown in FIG. 4, when each brush 32 is viewed from the axial direction of the armature 27 (armature shaft 29), one brush (first brush) 32 is disposed at a location corresponding to the first magnet 26a, and the other The brush (second brush) 32 is disposed at a location corresponding to the second magnet 26b. The brushes 32 are arranged at a separation angle of “72 degrees (deg)” with respect to the rotation center of the commutator 30 (armature 27).

このように、各ブラシ３２の離間角度を「７２度」とすることで、コンミテータ３０の回転に伴って、各ブラシ３２が同時に隣り合う整流子片３１を跨ぐようにしている。具体的には、図４を参照しつつ、コンミテータ３０が時計回り方向に回転した場合において、一方のブラシ３２がNo.10の整流子片３１とNo.9の整流子片３１とを跨ぐと、これと同時に、他方のブラシ３２がNo.2の整流子片３１とNo.1の整流子片３１とを跨ぐようになっている。 Thus, by setting the separation angle of each brush 32 to “72 degrees”, each brush 32 straddles the adjacent commutator pieces 31 simultaneously with the rotation of the commutator 30. Specifically, referring to FIG. 4, when the commutator 30 rotates clockwise, when one brush 32 straddles the No. 10 commutator piece 31 and the No. 9 commutator piece 31. At the same time, the other brush 32 straddles the No. 2 commutator piece 31 and the No. 1 commutator piece 31.

このように、本実施の形態においては、第１〜第４マグネット２６ａ〜２６ｄのアーマチュア２７を中心とした互いの離間角度を「９０度」とする一方で、アーマチュア２７を中心とした各ブラシ３２の離間角度を「７２度」として、互いに「１８度（deg）」のズレを設けている。 As described above, in the present embodiment, each of the first to fourth magnets 26a to 26d is spaced apart from each other about the armature 27 by “90 degrees”, while each brush 32 about the armature 27 is centered. The separation angle is set to “72 degrees”, and a deviation of “18 degrees (deg)” is provided.

図１に示すように、ギヤ部４０は、プラスチック等の樹脂材料により所定形状に形成されたギヤケース４１を備えている。ギヤケース４１の内部には、ウォーム減速機よりなる減速機構ＳＤが回転自在に収容されている。減速機構ＳＤは、アーマチュア軸２９の軸方向他側（図中右側）に一体に設けられたウォーム２９ａ（詳細図示せず）と、当該ウォーム２９ａに噛み合わされる歯部（図示せず）を備えたウォームホイール４２とから形成されている。 As shown in FIG. 1, the gear portion 40 includes a gear case 41 formed in a predetermined shape from a resin material such as plastic. Inside the gear case 41, a speed reduction mechanism SD composed of a worm speed reducer is rotatably accommodated. The speed reduction mechanism SD includes a worm 29a (not shown in detail) integrally provided on the other side (right side in the drawing) of the armature shaft 29 and a tooth portion (not shown) meshed with the worm 29a. The worm wheel 42 is formed.

また、ウォームホイール４２の回転中心には、セレーション部４２ａを備えた出力部４２ｂが一体に設けられている。この出力部４２ｂは、ウィンドレギュレータの入力部（図示せず）に動力伝達可能に接続される。そして、減速機構ＳＤは、アーマチュア軸２９の回転を所定の速度にまで減速して高トルク化し、この高トルク化した回転力を、ギヤケース４１の外部に設けられたウィンドレギュレータに出力するようになっている。 In addition, an output portion 42b including a serration portion 42a is integrally provided at the rotation center of the worm wheel 42. The output part 42b is connected to an input part (not shown) of the window regulator so that power can be transmitted. The speed reduction mechanism SD decelerates the rotation of the armature shaft 29 to a predetermined speed to increase the torque, and outputs this increased torque to a window regulator provided outside the gear case 41. ing.

さらに、ギヤケース４１には、車両側の外部コネクタ（図示せず）に接続されるコネクタ接続部４３が設けられている。コネクタ接続部４３には、図２に示すように、第１端子４３ａと第２端子４３ｂとが埋設されている。そして、各端子４３ａ，４３ｂの一端部は、各ブラシ３２（図４参照）にそれぞれ電気的に接続され、各端子４３ａ，４３ｂの他端部は、外部コネクタを介して車載コントローラ（制御装置）ＣＴに電気的に接続される。 Further, the gear case 41 is provided with a connector connecting portion 43 that is connected to an external connector (not shown) on the vehicle side. As shown in FIG. 2, the connector connecting portion 43 has a first terminal 43a and a second terminal 43b embedded therein. And one end part of each terminal 43a, 43b is each electrically connected to each brush 32 (refer FIG. 4), respectively, and the other end part of each terminal 43a, 43b is a vehicle-mounted controller (control apparatus) via an external connector. Electrically connected to CT.

ここで、車載コントローラＣＴは、モータ装置１０に所定の大きさの駆動電流を供給するとともに、モータ装置１０のアーマチュア２７の回転により周期的に発生する電流リプル（脈流）を検出し、この検出された電流リプルの値に基づいて、アーマチュア２７（アーマチュア軸２９）の回転状態を制御するようになっている。なお、車載コントローラＣＴにより極性（プラス／マイナス）を切り替えることで、アーマチュア２７の回転方向が切り替えられる。 Here, the in-vehicle controller CT supplies a drive current of a predetermined magnitude to the motor device 10 and detects a current ripple (pulsating flow) periodically generated by the rotation of the armature 27 of the motor device 10. The rotation state of the armature 27 (armature shaft 29) is controlled based on the value of the current ripple. Note that the direction of rotation of the armature 27 is switched by switching the polarity (plus / minus) by the in-vehicle controller CT.

次に、以上のように形成したモータ装置１０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。 Next, the operation of the motor device 10 formed as described above will be described in detail with reference to the drawings.

図５に示すように、各ブラシ３２を介してコイル２８（図３参照）に駆動電流を供給すると、各ブラシ３２に対してコンミテータ３０が時計方向に回転する。すると、駆動電流が有効に流れる有効導体数が、図中左側から１０→６→１０→６・・・のように差「４」を持って大きく変化する。これは、各ブラシ３２が隣り合う整流子片３１を同時に跨ぐ時に、有効導体数が一時的に「６」となり、各ブラシ３２が隣り合う整流子片３１を何れも跨がない時に、全ての整流子片３１が有効となって有効導体数が「１０」になることに起因する。 As shown in FIG. 5, when a drive current is supplied to the coil 28 (see FIG. 3) via each brush 32, the commutator 30 rotates clockwise with respect to each brush 32. Then, the number of effective conductors through which the drive current effectively flows changes greatly with a difference “4” from the left side in the figure, such as 10 → 6 → 10 → 6. This is because when each brush 32 straddles adjacent commutator pieces 31 simultaneously, the number of effective conductors temporarily becomes “6”, and when each brush 32 does not straddle adjacent commutator pieces 31, This is because the commutator piece 31 becomes effective and the number of effective conductors becomes “10”.

具体的には、図５に示すように、有効導体数が「６」の場合には、各ブラシ３２が同時にそれぞれ跨いで隣り合う整流子片３１が同電位となり、実質的にそれらが一つずつの整流子片となる（淡色網掛け部／濃色網掛け部）。したがって、均圧線３４があることから、コンミテータ３０を中心に対向した網掛け部の４箇所と、その他の白抜き部の２箇所とで、有効導体数は合計「６」となる。これにより、各ブラシ３２に対してコンミテータ３０が回転すると、図５の下段に示すように、大きな電流リプルが周期的に発生することになる。 Specifically, as shown in FIG. 5, when the number of effective conductors is “6”, the adjacent commutator pieces 31 having the same potential across the brushes 32 at the same time are substantially equal to each other. Each commutator piece (light shaded area / dark shaded area). Therefore, since the pressure equalizing line 34 is present, the total number of effective conductors is “6” at the four portions of the shaded portion facing the commutator 30 and the two other white portions. Accordingly, when the commutator 30 rotates with respect to each brush 32, a large current ripple is periodically generated as shown in the lower part of FIG.

ここで、有効導体数の変化に起因する電流リプルの発生周期は、コンミテータ３０が１０個の整流子片３１を備え、かつ２個のブラシ３２を７２度間隔で配置して隣り合う整流子片３１を同時に跨ぐように構成した関係から、「３６［deg］周期」となる。したがって、有効導体数の変化に起因する電流リプルの発生回数は、アーマチュア２７が１回転する毎に「１０回」となり、これが「１０次成分の電流リプル」として車載コントローラＣＴに送出される。これにより、車載コントローラＣＴは、アーマチュア２７の回転状態（回転数や回転位置等）を検出することができ、かつ検出された電流リプルの値に基づいて、アーマチュア２７の回転状態を制御することができる。 Here, the generation period of the current ripple caused by the change in the number of effective conductors is such that the commutator 30 includes 10 commutator pieces 31 and two brushes 32 are arranged at intervals of 72 degrees to be adjacent to each other. From the relationship configured to straddle 31 at the same time, it is “36 [deg] period”. Therefore, the number of occurrences of current ripple due to the change in the number of effective conductors is “10 times” every time the armature 27 makes one rotation, and this is sent to the in-vehicle controller CT as “current ripple of the 10th-order component”. Thereby, the vehicle-mounted controller CT can detect the rotation state (rotation speed, rotation position, etc.) of the armature 27, and can control the rotation state of the armature 27 based on the detected current ripple value. it can.

ここで、図６に示すように、各ブラシＢＲを、コンミテータＣＭの回転中心を中心に、互いに「９０度（deg）」の離間角度で配置した比較例（上述の特許文献１に記載されたような通常のブラシ配置）においては、各ブラシＢＲを介してコイルに駆動電流を供給すると、各ブラシＢＲに対してコンミテータＣＭが時計方向に回転する。すると、駆動電流が有効に流れる有効導体数が、図中左側から８→１０→８→１０・・・のように、導体数差「２」を持って変化する。これは、各ブラシＢＲが隣り合う整流子片ＣＰをそれぞれ交互に跨いで、跨いでいる間には有効導体数が一時的に「８」となり、各ブラシＢＲが隣り合う整流子片ＣＰを跨がない場合には、全ての整流子片ＣＰが有効となり有効導体数が「１０」になることに起因する。 Here, as shown in FIG. 6, a comparative example (described in Patent Document 1 described above) in which the brushes BR are arranged at a separation angle of “90 degrees (deg)” around the rotation center of the commutator CM. In such a normal brush arrangement), when a drive current is supplied to the coil via each brush BR, the commutator CM rotates clockwise with respect to each brush BR. Then, the number of effective conductors through which the drive current effectively flows changes with a difference in the number of conductors “2” from the left side in the figure, such as 8 → 10 → 8 → 10. This is because each brush BR straddles the adjacent commutator pieces CP alternately, and the number of effective conductors temporarily becomes “8” while the brush BR straddles each other, and each brush BR straddles the adjacent commutator pieces CP. When there is no, all commutator pieces CP are effective and the number of effective conductors is “10”.

具体的には、図６に示すように、有効導体数が「８」の場合には、ブラシＢＲが跨いだ隣り合う整流子片ＣＰが同電位となり実質的に一つの整流子片となる（図中網掛け部）。したがって、均圧線ＰＬがあることから、コンミテータＣＭを中心に対向した網掛け部の２箇所と、その他の白抜き部の６箇所とで、有効導体数は合計「８」となる。これにより、各ブラシＢＲに対してコンミテータＣＭが回転すると、図６の下段に示すように、上述した本実施の形態（図５参照）よりも小さな電流リプルが周期的に発生することになる。 Specifically, as shown in FIG. 6, when the number of effective conductors is “8”, adjacent commutator pieces CP across the brush BR are at the same potential and become substantially one commutator piece ( (Shaded area in the figure). Therefore, since there is a pressure equalizing line PL, the total number of effective conductors is “8” in two portions of the shaded portion facing the commutator CM and six portions of the other white portions. As a result, when the commutator CM rotates with respect to each brush BR, as shown in the lower part of FIG. 6, current ripples smaller than those in the above-described embodiment (see FIG. 5) are periodically generated.

ここで、比較例における電流リプルの発生周期は、コンミテータＣＭが１０個の整流子片ＣＰを備え、かつ２個のブラシＢＲを９０度間隔で配置して隣り合う整流子片ＣＰを交互に跨ぐように構成した関係から、「１８［deg］周期」となる。したがって、比較例における電流リプルの発生回数は、アーマチュア２７が１回転する毎に「２０回」となり、これが「２０次成分の電流リプル」として車載コントローラＣＴに送出されることになる。 Here, the generation period of the current ripple in the comparative example is such that the commutator CM includes ten commutator pieces CP, and two brushes BR are arranged at intervals of 90 degrees to alternately cross adjacent commutator pieces CP. From the relationship configured as described above, the period is “18 [deg] period”. Therefore, the number of occurrences of current ripple in the comparative example is “20 times” every time the armature 27 makes one rotation, and this is sent to the in-vehicle controller CT as “current ripple of 20th-order component”.

すなわち、本実施の形態では、「２０次成分の電流リプル」の発生を抑制しつつ、図５に示すように「１０次成分の電流リプル」の発生を増加させている。したがって、本実施の形態では、断面が小判形状のヨーク２３に９０度間隔で第１〜第４マグネット２６ａ〜２６ｄを配置したことに起因する「１０次成分の電流リプル」（図３参照）と、コンミテータ３０が１０個の整流子片３１を備え、かつ２個のブラシ３２を７２度間隔で配置して隣り合う整流子片３１を同時に跨ぐように構成したことに起因する「１０次成分の電流リプル」（図５参照）とを、それぞれ重畳させることができる。 That is, in the present embodiment, the occurrence of “10th-order component current ripple” is increased as shown in FIG. 5 while the occurrence of “20th-order component current ripple” is suppressed. Therefore, in the present embodiment, the “tenth-order component current ripple” (see FIG. 3) resulting from the arrangement of the first to fourth magnets 26 a to 26 d at 90 ° intervals in the yoke 23 having an oval cross section. The commutator 30 includes ten commutator pieces 31 and two brushes 32 are arranged at intervals of 72 degrees so as to straddle adjacent commutator pieces 31 simultaneously. The “current ripple” (see FIG. 5) can be superimposed on each other.

よって、本実施の形態では、比較例に比して、「２０次成分の電流リプル」の発生を抑えつつ、大きな値の「１０次成分の電流リプル」を発生させることが可能となっている。これを電流パワースペクトル［Arms²］としてグラフで示すと、図７（ａ）のようになる。すなわち、図７（ａ）に示すように、本実施の形態（本発明）では、１０次成分の電流パワースペクトル［Arms²］を、２０次成分の電流パワースペクトル［Arms²］よりも大きくして、両者の間隔を広くすることができた。特に、モータ装置１０を通常の状態で駆動する場合（障害物が無くウィンドガラスをスムーズに昇降させる場合）の駆動電流ポイントＡＰにおいて、両者の間隔は十分に広くなっており、Ｓ／Ｎ比が良好であることが判る。これにより、車載コントローラＣＴは、「１０次成分の電流リプル」のみを精度良くピックアップすることができ、制御精度を大幅に向上させることが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, it is possible to generate a “10th-order component current ripple” having a large value while suppressing the occurrence of “20th-order component current ripple” as compared with the comparative example. . This is shown as a current power spectrum [Arms ² ] in a graph as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 7 (a), in the present embodiment (the present invention), the current power spectrum of 10-order component [Arms ^2], and greater than the current power spectrum of 20-order component [Arms ^2] Thus, the distance between the two could be widened. In particular, at the drive current point AP when the motor device 10 is driven in a normal state (when there is no obstacle and the window glass is moved up and down smoothly), the distance between them is sufficiently wide, and the S / N ratio is It turns out that it is favorable. As a result, the in-vehicle controller CT can pick up only the “10th-order component current ripple” with high accuracy, and the control accuracy can be greatly improved.

これに対し、比較例においては、図７（ｂ）に示すように、２０次成分の電流パワースペクトル［Arms²］が大きく、かつ本実施の形態に比して、１０次成分の電流パワースペクトル［Arms²］が２０次成分の電流パワースペクトル［Arms²］に近い値を呈している。そのため、Ｓ／Ｎ比が悪化して、車載コントローラの制御精度の低下を招いていた。特に、モータ装置１０を通常の状態で駆動する場合の駆動電流ポイントＡＰにおいて、両者の間隔はより狭く、Ｓ／Ｎ比の悪化が顕著であった。 On the other hand, in the comparative example, as shown in FIG. 7B, the current power spectrum [Arms ² ] of the twentieth component is large, and the current power spectrum of the tenth component as compared with the present embodiment. [Arms ² ] has a value close to the current power spectrum [Arms ² ] of the twentieth component. For this reason, the S / N ratio is deteriorated, and the control accuracy of the in-vehicle controller is lowered. In particular, at the drive current point AP when the motor device 10 is driven in a normal state, the distance between the two is narrower and the S / N ratio is significantly deteriorated.

以上詳述したように、本実施の形態に係るモータ装置１０によれば、ヨーク２３の内側に互いに間隔を開けて設けられた第１〜第４マグネット２６ａ〜２６ｄと、１０個の整流子片３１を備えたコンミテータ３０と、コンミテータ３０に摺接する一対のブラシ３２と、を有し、各ブラシ３２を、コンミテータ３０の回転中心を中心に、互いに「７２度」の離間角度で配置した。 As described above in detail, according to the motor device 10 according to the present embodiment, the first to fourth magnets 26a to 26d provided at intervals inside the yoke 23 and the ten commutator pieces. The commutator 30 having 31 and a pair of brushes 32 that are in sliding contact with the commutator 30 are arranged at a spacing angle of “72 degrees” with respect to the rotation center of the commutator 30.

これにより、コンミテータ３０の回転に伴い、一対のブラシ３２が互いに隣り合う整流子片３１を同時に跨ぐようになり、その結果、有効導体数の変化を大きくすることができる（導体数差「４」）。この有効導体数の変化は、１０個の整流子片３１を有するので、コンミテータ３０が１回転する間に１０回となる。したがって、有効導体数の変化に起因した「１０次成分の電流リプル」を増加させてＳ／Ｎ比を良好にすることができ、ひいてはアーマチュア２７の回転状態を精密に制御できるようになる。 Accordingly, as the commutator 30 rotates, the pair of brushes 32 simultaneously straddle the adjacent commutator pieces 31, and as a result, the change in the number of effective conductors can be increased (conductor number difference “4”). ). This change in the number of effective conductors is 10 times while the commutator 30 rotates once because it has ten commutator pieces 31. Therefore, the “10th-order component current ripple” caused by the change in the number of effective conductors can be increased to improve the S / N ratio, and the rotation state of the armature 27 can be precisely controlled.

また、本実施の形態に係るモータ装置１０によれば、１０個の整流子片３１のうち、コンミテータ３０の回転中心を中心に対向配置された一対の整流子片３１を、互いに均圧線３４により電気的に接続したので、２個のブラシ３２で４極１０スロット型のモータ装置１０を回転させることができる。よって、さらなる小型軽量化とモータ騒音の低減を実現できる。 Further, according to the motor device 10 according to the present embodiment, among the ten commutator pieces 31, the pair of commutator pieces 31 disposed so as to face each other around the rotation center of the commutator 30 are equalized with each other. Thus, the 4-pole 10-slot motor device 10 can be rotated by the two brushes 32. Therefore, further reduction in size and weight and reduction in motor noise can be realized.

さらに、本実施の形態に係るモータ装置１０によれば、ヨーク２３は第１，第２円弧部２１ａ，２１ｂおよび第１，第２平坦部２２ａ，２２ｂを備え、その断面が小判形状となっている。これにより、モータ装置１０に「１０次成分の電流リプル」を発生させつつ、車両への搭載性を向上させることが可能となる。 Furthermore, according to the motor device 10 according to the present embodiment, the yoke 23 includes the first and second arc portions 21a and 21b and the first and second flat portions 22a and 22b, and the cross section thereof is an oval shape. Yes. As a result, it is possible to improve the mountability on the vehicle while generating “10th-order component current ripple” in the motor device 10.

また、本実施の形態に係るモータ装置１０によれば、アーマチュア２７の回転状態を制御する車載コントローラＣＴが設けられ、車載コントローラＣＴは、アーマチュア２７の回転により発生する「１０次成分の電流リプル」の値に基づいて、アーマチュア２７の回転状態を制御する。よって、アーマチュア２７の回転状態を検出するためにホールセンサ等を別途設ける必要が無く、モータ装置１０の小型軽量化を図ることができ、かつ制御ロジックを簡素化して車載コントローラＣＴへの負荷を軽減することができる。 Further, according to the motor device 10 according to the present embodiment, the in-vehicle controller CT that controls the rotation state of the armature 27 is provided, and the in-vehicle controller CT is a “10th-order component current ripple” generated by the rotation of the armature 27. Based on this value, the rotation state of the armature 27 is controlled. Therefore, it is not necessary to separately provide a hall sensor or the like to detect the rotation state of the armature 27, the motor device 10 can be reduced in size and weight, and the control logic is simplified to reduce the load on the in-vehicle controller CT. can do.

次に、本発明の実施の形態２ないし実施の形態４について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態１と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, Embodiments 2 to 4 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that portions having the same functions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図８は実施の形態２のモータ装置の図４に対応した概要図を、図９は実施の形態３のモータ装置の図４に対応した概要図を、図１０は実施の形態４のモータ装置の図４に対応した概要図をそれぞれ示している。 8 is a schematic diagram corresponding to FIG. 4 of the motor device according to the second embodiment, FIG. 9 is a schematic diagram corresponding to FIG. 4 of the motor device according to the third embodiment, and FIG. 10 is a motor device according to the fourth embodiment. FIG. 5 shows a schematic diagram corresponding to FIG.

図８に示すように、実施の形態２に係るモータ装置５０では、実施の形態１のモータ装置１０（図４参照）に比して、一対のブラシ３２の配置箇所がそれぞれ異なっている。具体的には、各ブラシ３２をアーマチュア軸２９の軸方向から見たときに、一方のブラシ（第１ブラシ）３２は第３マグネット２６ｃに対応する箇所に配置され、他方のブラシ（第２ブラシ）３２は第４マグネット２６ｄに対応する箇所に配置されている。そして、実施の形態２のモータ装置５０においても、各ブラシ３２は、コンミテータ３０の回転中心を中心に、互いに「７２度」の離間角度で配置されている。 As shown in FIG. 8, in the motor device 50 according to the second embodiment, the arrangement locations of the pair of brushes 32 are different from those of the motor device 10 of the first embodiment (see FIG. 4). Specifically, when each brush 32 is viewed from the axial direction of the armature shaft 29, one brush (first brush) 32 is disposed at a position corresponding to the third magnet 26c, and the other brush (second brush). ) 32 is disposed at a position corresponding to the fourth magnet 26d. Also in the motor device 50 according to the second embodiment, the brushes 32 are arranged at a separation angle of “72 degrees” with respect to the rotation center of the commutator 30.

すなわち、コンミテータ３０の回転に伴い、各ブラシ３２は同時に隣り合う整流子片３１を跨ぐようになっている。具体的には、図８を参照しつつ、コンミテータ３０が時計回り方向に回転した場合において、一方のブラシ３２がNo.5の整流子片３１とNo.4の整流子片３１とを跨ぐと、これと同時に、他方のブラシ３２がNo.7の整流子片３１とNo.6の整流子片３１とを跨ぐようになっている。 That is, as the commutator 30 rotates, each brush 32 straddles adjacent commutator pieces 31 at the same time. Specifically, referring to FIG. 8, when the commutator 30 rotates clockwise, when one brush 32 straddles the No. 5 commutator piece 31 and the No. 4 commutator piece 31. At the same time, the other brush 32 straddles the No. 7 commutator piece 31 and the No. 6 commutator piece 31.

図９に示すように、実施の形態３に係るモータ装置６０では、実施の形態１のモータ装置１０（図４参照）に比して、他方のブラシ（第２ブラシ）３２の配置箇所が異なっている。具体的には、各ブラシ３２をアーマチュア軸２９の軸方向から見たときに、一方のブラシ（第１ブラシ）３２は第１マグネット２６ａに対応する箇所に配置され、他方のブラシ３２は第４マグネット２６ｄに対応する箇所に配置されている。そして、実施の形態３のモータ装置６０においては、各ブラシ３２は、コンミテータ３０の回転中心を中心に、互いに「１０８度」の離間角度で配置されている。 As shown in FIG. 9, in the motor device 60 according to the third embodiment, the arrangement location of the other brush (second brush) 32 is different from that of the motor device 10 (see FIG. 4) of the first embodiment. ing. Specifically, when each brush 32 is viewed from the axial direction of the armature shaft 29, one brush (first brush) 32 is disposed at a position corresponding to the first magnet 26a, and the other brush 32 is the fourth brush. It arrange | positions in the location corresponding to the magnet 26d. In the motor device 60 according to the third embodiment, the brushes 32 are arranged at a separation angle of “108 degrees” with respect to the rotation center of the commutator 30.

ここで、各ブラシ３２の離間角度を「１０８度」としても、コンミテータ３０の回転に伴い、各ブラシ３２は同時に隣り合う整流子片３１を跨ぐようになっている。具体的には、図９を参照しつつ、コンミテータ３０が時計回り方向に回転した場合において、一方のブラシ３２がNo.10の整流子片３１とNo.9の整流子片３１とを跨ぐと、これと同時に、他方のブラシ３２がNo.7の整流子片３１とNo.6の整流子片３１とを跨ぐようになっている。 Here, even when the separation angle of each brush 32 is set to “108 degrees”, each brush 32 straddles the adjacent commutator pieces 31 at the same time as the commutator 30 rotates. Specifically, referring to FIG. 9, when the commutator 30 rotates clockwise, when one brush 32 straddles the No. 10 commutator piece 31 and the No. 9 commutator piece 31. At the same time, the other brush 32 straddles the No. 7 commutator piece 31 and the No. 6 commutator piece 31.

図１０に示すように、実施の形態４に係るモータ装置７０では、実施の形態１のモータ装置１０（図４参照）に比して、一方のブラシ（第１ブラシ）３２の配置箇所が異なっている。具体的には、各ブラシ３２をアーマチュア軸２９の軸方向から見たときに、一方のブラシ３２は第２マグネット２６ｃに対応する箇所に配置され、他方のブラシ（第２ブラシ）３２は第２マグネット２６ｂに対応する箇所に配置されている。そして、実施の形態４のモータ装置７０においても、実施の形態３のモータ装置６０と同様に、各ブラシ３２は、コンミテータ３０の回転中心を中心に、互いに「１０８度」の離間角度で配置されている。 As shown in FIG. 10, in the motor device 70 according to the fourth embodiment, the arrangement location of one brush (first brush) 32 is different from that of the motor device 10 according to the first embodiment (see FIG. 4). ing. Specifically, when each brush 32 is viewed from the axial direction of the armature shaft 29, one brush 32 is disposed at a position corresponding to the second magnet 26c, and the other brush (second brush) 32 is the second. It arrange | positions in the location corresponding to the magnet 26b. Also in the motor device 70 of the fourth embodiment, as in the motor device 60 of the third embodiment, the brushes 32 are arranged at a separation angle of “108 degrees” with respect to the rotation center of the commutator 30. ing.

ここで、実施の形態４のモータ装置７０においても、実施の形態３のモータ装置６０と同様に、コンミテータ３０の回転に伴い、各ブラシ３２は同時に隣り合う整流子片３１を跨ぐようになっている。具体的には、図１０を参照しつつ、コンミテータ３０が時計回り方向に回転した場合において、一方のブラシ３２がNo.5の整流子片３１とNo.4の整流子片３１とを跨ぐと、これと同時に、他方のブラシ３２がNo.2の整流子片３１とNo.1の整流子片３１とを跨ぐようになっている。 Here, also in the motor device 70 of the fourth embodiment, each brush 32 straddles the adjacent commutator pieces 31 at the same time as the commutator 30 rotates, as in the motor device 60 of the third embodiment. Yes. Specifically, referring to FIG. 10, when the commutator 30 rotates clockwise, when one brush 32 straddles the No. 5 commutator piece 31 and the No. 4 commutator piece 31. At the same time, the other brush 32 straddles the No. 2 commutator piece 31 and the No. 1 commutator piece 31.

以上のように構成した実施の形態２ないし実施の形態４においても、上述した実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。 Also in Embodiment 2 thru | or Embodiment 4 comprised as mentioned above, there can exist an effect similar to Embodiment 1 mentioned above.

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、モータ装置１０，５０，６０，７０を、パワーウィンド装置の駆動源に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、小型軽量化が望まれる他の車載装置、例えばパワースライドドア装置，シートスライド装置，ワイパ装置等の駆動源にも適用することができる。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in each of the above-described embodiments, the motor devices 10, 50, 60, and 70 are applied to the drive source of the power window device. However, the present invention is not limited to this, and a reduction in size and weight is desired. The present invention can also be applied to other in-vehicle devices such as a power source such as a power slide door device, a seat slide device, and a wiper device.

その他、上記実施の形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記実施の形態に限定されない。 In addition, the material, shape, dimensions, number, installation location, and the like of each component in the above embodiment are arbitrary as long as the present invention can be achieved, and are not limited to the above embodiment.

１０モータ装置
１１締結ネジ
２０モータ部
２１ａ第１円弧部（円弧部）
２１ｂ第２円弧部（円弧部）
２２ａ第１平坦部（平坦部）
２２ｂ第２平坦部（平坦部）
２３ヨーク
２４ブラシホルダ組付部
２４ａ円弧部
２４ｂ平坦部
２５マグネット組付部
２６ａ第１マグネット（マグネット）
２６ｂ第２マグネット（マグネット）
２６ｃ第３マグネット（マグネット）
２６ｄ第４マグネット（マグネット）
２７アーマチュア
２７ａスロット
２８コイル
２９アーマチュア軸
２９ａウォーム
３０コンミテータ
３１整流子片（セグメント）
３２ブラシ
３３スプリング
３４均圧線（接続線）
４０ギヤ部
４１ギヤケース
４２ウォームホイール
４２ａセレーション部
４２ｂ出力部
４３コネクタ接続部
４３ａ第１端子
４３ｂ第２端子
５０，６０，７０モータ装置
ＢＲブラシ
ＣＭコンミテータ
ＣＮ接続部
ＣＰ整流子片
ＣＴ車載コントローラ（制御装置）
Ｐ１〜Ｐ４隙間
ＰＬ均圧線
Ｓ隙間
ＳＤ減速機構
ａ円弧部
ｂ平坦部
ｃヨーク
ｄマグネット
ｅ間隔寸法
ｆアーマチュア
ｇコイル
ｈスロット
ｐ１〜ｐ４隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Motor apparatus 11 Fastening screw 20 Motor part 21a 1st circular arc part (arc part)
21b Second arc part (arc part)
22a 1st flat part (flat part)
22b 2nd flat part (flat part)
23 Yoke 24 Brush holder assembly part 24a Arc part 24b Flat part 25 Magnet assembly part 26a First magnet (magnet)
26b Second magnet (magnet)
26c 3rd magnet (magnet)
26d 4th magnet (magnet)
27 Armature 27a Slot 28 Coil 29 Armature shaft 29a Worm 30 Commutator 31 Commutator piece (segment)
32 Brush 33 Spring 34 Pressure equalization line (connection line)
40 gear portion 41 gear case 42 worm wheel 42a serration portion 42b output portion 43 connector connection portion 43a first terminal 43b second terminal 50, 60, 70 motor device BR brush CM commutator CN connection portion CP commutator piece CT in-vehicle controller (control device) )
P1 to P4 gap PL pressure equalization line S gap SD speed reduction mechanism a arc part b flat part c yoke d magnet e interval dimension f armature g coil h slot p1 to p4 gap

Claims

York,
Four magnets spaced apart from each other inside the yoke;
An armature provided rotatably inside the four magnets via a gap;
A motor device comprising:
A coil wound around the armature;
An armature shaft provided at the rotation center of the armature;
A commutator comprising 10 segments provided on the armature shaft and connected to the coil;
A pair of brushes in sliding contact with the commutator and supplying a drive current to the coil;
Have
The pair of brushes are arranged at a separation angle of 72 degrees or a separation angle of 108 degrees with respect to the rotation center of the commutator.
Motor device.

The motor device according to claim 1,
Of the 10 segments, a pair of segments opposed to each other centering on the rotation center of the commutator are electrically connected to each other by a pressure equalizing line.
Motor device.

The motor apparatus according to claim 1 or 2,
The yoke includes a pair of arc portions and a pair of flat portions, and the yoke has an oval cross section.
Motor device.

In the motor device according to any one of claims 1 to 3,
A control device for controlling the rotation state of the armature is provided, and the control device controls the rotation state of the armature based on a value of a current ripple generated by the rotation of the armature.
Motor device.