JP2018082610A - 車両用モータの取付構造及び車載機器 - Google Patents
車両用モータの取付構造及び車載機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018082610A JP2018082610A JP2017194384A JP2017194384A JP2018082610A JP 2018082610 A JP2018082610 A JP 2018082610A JP 2017194384 A JP2017194384 A JP 2017194384A JP 2017194384 A JP2017194384 A JP 2017194384A JP 2018082610 A JP2018082610 A JP 2018082610A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- vehicle
- mounting structure
- stator
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
【課題】モータの振動を抑制できる車両用モータの取付構造を提供する。
【解決手段】モータ12は、ロータとステータとが軸方向に対向する構成をなすアキシャルギャップ型のモータであり、モータ12の軸方向が鉛直方向Xに対して垂直となる態様でバルブタイミング可変装置11に取り付けられる。アキシャルギャップ型のモータは、同出力のラジアルギャップ型のモータ(ロータとステータとが径方向に対向する構成のモータ)と比べて軸方向に小型化することができる。すなわち、車載機器の1つであるバルブタイミング可変装置11のモータ12に、軸方向の小型化に有利なアキシャルギャップ型のモータを用いることで、バルブタイミング可変装置11(内燃機関10)からのモータ12の突出を抑えた構成とすることが可能となる。
【選択図】図1
【解決手段】モータ12は、ロータとステータとが軸方向に対向する構成をなすアキシャルギャップ型のモータであり、モータ12の軸方向が鉛直方向Xに対して垂直となる態様でバルブタイミング可変装置11に取り付けられる。アキシャルギャップ型のモータは、同出力のラジアルギャップ型のモータ(ロータとステータとが径方向に対向する構成のモータ)と比べて軸方向に小型化することができる。すなわち、車載機器の1つであるバルブタイミング可変装置11のモータ12に、軸方向の小型化に有利なアキシャルギャップ型のモータを用いることで、バルブタイミング可変装置11(内燃機関10)からのモータ12の突出を抑えた構成とすることが可能となる。
【選択図】図1
Description
本発明は、車載機器に設けられるモータの取付構造に関するものである。
従来、車両には、モータを駆動源として備えた種々の車載機器が搭載されている。車載機器の一例として、例えば特許文献1には、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングを決めるクランクシャフトとカムシャフトの相対位相を、モータの駆動力に基づいて調整するバルブタイミング可変装置が開示されている。
ところで、上記のような車載機器では、モータの出力側が車載機器本体に固定され、モータの反出力側が車載機器本体から突出する態様となることが多い。このため、走行時の車両の振動や車載機器自身の振動等によってモータが振動しやすく、振動による異音の発生や、性能低下、構造劣化等の問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータの振動を抑制できる車両用モータの取付構造及び車載機器を提供することにある。
上記課題を解決する車両用モータの取付構造は、車載機器に取り付けられる車両用モータの取付構造であって、当該モータは、ロータとステータとが軸方向に対向する構成をなすアキシャルギャップ型のモータであり、前記軸方向が鉛直方向に対して垂直となる態様で前記車載機器に取り付けられる。
この構成によれば、車載機器に取り付けるモータとして、軸方向の小型化に有利なアキシャルギャップ型のモータを用いることで、車載機器からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、異音等の発生を抑制することが可能となる。また、このアキシャルギャップ型のモータは、その軸方向が鉛直方向に対して垂直となるように車載機器に取り付けられる。例えば車両走行時には、モータを含む車載機器が主に鉛直方向に振動するが、このアキシャルギャップ型のモータのロータとステータとは、鉛直方向に対する垂直方向(すなわち、水平方向)に対向するため、鉛直方向の振動がロータとステータの間隔(エアギャップ)に影響を与えない。これにより、ロータとステータとのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、モータを備えた車載機器の信頼性の向上に寄与できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記モータの軸方向が、車両の前後方向に対して垂直をなしている。
この構成によれば、アキシャルギャップ型のモータのロータとステータとが、車両の前後方向に対する垂直方向(すなわち、車幅方向)に対向するため、車両の前後方向の振動がロータとステータの間隔(エアギャップ)に影響を与えない。これにより、ロータとステータとのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動をより抑えることができ、その結果、モータを備えた車載機器の信頼性の向上に更に寄与できる。
この構成によれば、アキシャルギャップ型のモータのロータとステータとが、車両の前後方向に対する垂直方向(すなわち、車幅方向)に対向するため、車両の前後方向の振動がロータとステータの間隔(エアギャップ)に影響を与えない。これにより、ロータとステータとのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動をより抑えることができ、その結果、モータを備えた車載機器の信頼性の向上に更に寄与できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記車載機器は、内燃機関のバルブタイミング可変装置である。
この構成によれば、内燃機関の一部であるバルブタイミング可変装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、バルブタイミング可変装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、バルブタイミング可変装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、バルブタイミング可変装置の信頼性の向上に寄与できる。
この構成によれば、内燃機関の一部であるバルブタイミング可変装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、バルブタイミング可変装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、バルブタイミング可変装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、バルブタイミング可変装置の信頼性の向上に寄与できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記車載機器は、内燃機関の圧縮比可変装置である。
この構成によれば、圧縮比可変装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、圧縮比可変装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、圧縮比可変装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、圧縮比可変装置の信頼性の向上に寄与できる。
この構成によれば、圧縮比可変装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、圧縮比可変装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、圧縮比可変装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、圧縮比可変装置の信頼性の向上に寄与できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記車載機器は、内燃機関の冷却水循環装置である。
この構成によれば、冷却水循環装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、冷却水循環装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、冷却水循環装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、冷却水循環装置の信頼性の向上に寄与できる。
この構成によれば、冷却水循環装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、冷却水循環装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、冷却水循環装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、冷却水循環装置の信頼性の向上に寄与できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記モータの軸方向が、前記内燃機関のピストンの往復移動方向に対して垂直をなしている。
この構成によれば、アキシャルギャップ型のモータの軸方向が、内燃機関の主な振動源であるピストンの往復移動方向に対して垂直をなしている。このため、内燃機関で発生する振動が、モータのエアギャップに与える影響を小さく抑えることができる。
この構成によれば、アキシャルギャップ型のモータの軸方向が、内燃機関の主な振動源であるピストンの往復移動方向に対して垂直をなしている。このため、内燃機関で発生する振動が、モータのエアギャップに与える影響を小さく抑えることができる。
上記車両用モータの取付構造において、前記車載機器は、電動パワーステアリング装置である。
この構成によれば、電動パワーステアリング装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、電動パワーステアリング装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、電動パワーステアリング装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、電動パワーステアリング装置の信頼性の向上に寄与できる。
この構成によれば、電動パワーステアリング装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、電動パワーステアリング装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、電動パワーステアリング装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、電動パワーステアリング装置の信頼性の向上に寄与できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記車載機器は、電動ブレーキ装置である。
この構成によれば、電動ブレーキ装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、電動ブレーキ装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、電動ブレーキ装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、電動ブレーキ装置の信頼性の向上に寄与できる。
この構成によれば、電動ブレーキ装置からのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、電動ブレーキ装置からの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、電動ブレーキ装置のモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、電動ブレーキ装置の信頼性の向上に寄与できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記車載機器は、電動コンプレッサである。
この構成によれば、電動コンプレッサからのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、電動コンプレッサからの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、電動コンプレッサのモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、電動コンプレッサの信頼性の向上に寄与できる。
この構成によれば、電動コンプレッサからのモータの突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータの振動が抑制され、その結果、電動コンプレッサからの異音等の発生を抑制することが可能となる。また、電動コンプレッサのモータの軸方向が鉛直方向に対して垂直をなすことで、モータのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えることができ、その結果、電動コンプレッサの信頼性の向上に寄与できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記ロータ及び前記ステータの互いの対向面の少なくとも一方には、前記モータに発生するコギングトルクを調整するための、径方向に沿って延びる溝部が設けられている。
この構成によれば、溝部の構成により、モータを搭載する車載機器に応じてコギングトルクを調整することができる。車載機器が、非通電時のロータの位置を保持する機能を必要とする機器(例えばバルブタイミング可変装置や圧縮比可変装置等)の場合には、非通電時のコギングトルクによってロータの位置を保持させることが好ましい。このため、コギングトルクを増大させるべく溝部の構成を設定することで、コギングトルクによる非通電時のロータの位置保持をより確実に行うことができる。また、車載機器が、非通電時のロータの位置を保持する機能を特に必要としない機器(例えば電動パワーステアリング装置や電動ブレーキ装置等)の場合には、コギングトルクを減少させるべく溝部の構成を設定することで、モータの低振動化、ひいては低騒音化を図ることができる。
上記車両用モータの取付構造において、前記ロータは、周方向に沿って互いに間隔を空けて並設され前記ステータと軸方向に対向する複数の磁石を備え、前記各磁石は、それらの軸方向一端面において、周方向に並ぶ複数の磁極を有し、周方向に隣り合う一対の磁石の同極同士が、該一対の磁石の間の磁石間部位を挟んで周方向に隣り合うように構成されている。
この構成によれば、周方向に隣り合う一対の磁石の同一極を、ロータの1つの磁極として捉えたとき、該ロータの磁極内に磁石間部位が配置されることとなる。このため、磁石間部位の位置や幅等の構成を調整することで、モータを搭載する車載機器に応じてコギングトルクを調整することができる。
上記車両用モータの取付構造において、前記ステータは、円環板状をなすベース部の一面から軸方向に突出する複数のティースが周方向に沿って並設されたステータコアと、前記各ティースに巻回されたコイルとを備え、前記ベース部の外周縁部は、径方向において前記ティースの外側端部よりも外側に位置し、前記ベース部の外周縁部には、径方向内側に窪む凹状をなす切り欠き部が設けられている。
この構成によれば、ベース部の外周縁部は、径方向においてティースの外側端部よりも外側に位置するため、ベース部の外周部分を十分外側に延出させることができ、それにより、ベース部における磁路の減少を抑えることができる。そして、このように、ベース部の外周縁部を外側に延出させた上で、該外周縁部には、径方向内側に窪む凹状をなす切り欠き部が設けられる。このため、上記のようにベース部における磁路の減少を極力抑制しつつも、ベース部(ステータコア)の軸方向における投影面積の増加を抑えることができる。ステータコアを例えば圧粉磁心(磁性粉体のプレス成形)で構成する場合、ステータコアの軸方向の投影面積が大きくなると、大型のプレス機が必要となり、製造コストが増加してしまう。このため、ステータコアの軸方向における投影面積の増加を抑えることで、製造コストの増加を抑えることが可能となる。
上記車両用モータの取付構造において、前記コイルから引き出された引き出し線が、前記切り欠き部に挿通されている。
この構成によれば、径方向において、ステータコアの体格内に引き出し線を収めることができ、その結果、モータの径方向への大型化を抑制できる。
この構成によれば、径方向において、ステータコアの体格内に引き出し線を収めることができ、その結果、モータの径方向への大型化を抑制できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記ステータのコイルから引き出された複数の引き出し線が、周方向において等間隔に配置されている。
この構成によれば、ステータのコイルから引き出された複数の引き出し線が、周方向において等間隔に配置されるため、モータの回転軸線周りの構造的バランス(重量バランス)を良好にすることが可能となり、その結果、共振などによって生じるモータの振動を好適に抑制することが可能となる。これにより、ロータとステータとのエアギャップの変動がより好適に抑制され、ひいては、車載機器の信頼性のより一層の向上に寄与できる。
この構成によれば、ステータのコイルから引き出された複数の引き出し線が、周方向において等間隔に配置されるため、モータの回転軸線周りの構造的バランス(重量バランス)を良好にすることが可能となり、その結果、共振などによって生じるモータの振動を好適に抑制することが可能となる。これにより、ロータとステータとのエアギャップの変動がより好適に抑制され、ひいては、車載機器の信頼性のより一層の向上に寄与できる。
上記車両用モータの取付構造において、前記ステータは、前記ロータの軸方向両側に一対設けられ、一方の前記ステータのコイルと接続され、該コイルに供給する駆動電流を制御するための第1駆動回路と、他方の前記ステータのコイルと接続され、該コイルに供給する駆動電流を制御するための第2駆動回路とを備えている。
この構成によれば、ステータのコイル及び駆動回路の組が2系統用意され、更に、それら2系統のコイル同士が、ロータを隔てて分かれて構成される。このため、一方の系統のステータ側の故障により該ステータのコイルが発熱したとき、その熱が他方の系統のコイルに影響を与えることを極力抑えることができ、それにより、冗長性の向上を図ることができる。
上記車両用モータの取付構造において、一方の前記ステータのコイルから引き出された第1引き出し線と、他方の前記ステータのコイルから引き出された第2引き出し線とが、モータの回転軸線を中心とした180°対向位置に配置されている。
この構成によれば、モータの回転軸線周りの構造的バランス(重量バランス)を良好にすることが可能となり、その結果、共振などによって生じるモータの振動を好適に抑制することが可能となる。これにより、ロータとステータとのエアギャップの変動がより好適に抑制され、ひいては、車載機器の信頼性のより一層の向上に寄与できる。
上記課題を解決する車載機器は、上記記載の車両用モータの取付構造を備える。
この構成によれば、モータの振動を抑制でき、更には、ロータとステータとのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えて、車載機器の信頼性の向上に寄与できる。
この構成によれば、モータの振動を抑制でき、更には、ロータとステータとのエアギャップの変動によって生じうるモータの出力特性の変動を抑えて、車載機器の信頼性の向上に寄与できる。
本発明の車両用モータの取付構造及び車載機器によれば、モータの振動を抑制できる。
(第1実施形態)
以下、車両用モータの取付構造及び車載機器の第1実施形態について説明する。本実施形態では、車載機器の一例として内燃機関のバルブタイミング可変装置を対象としている。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。
以下、車両用モータの取付構造及び車載機器の第1実施形態について説明する。本実施形態では、車載機器の一例として内燃機関のバルブタイミング可変装置を対象としている。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。
図1に示すように、車両の内燃機関10に搭載されるバルブタイミング可変装置11は、モータ12を備え、該モータ12の駆動に基づき、内燃機関10におけるクランクシャフト(図示略)に対するカムシャフト13の相対回転位相を調整するものである。より詳しくは、モータ12の回転軸14は、エンジンバルブ(図示略)を開閉するカムシャフト13に対して調整機構15を介して連結されている。そして、モータ12から出力される回転トルクにて作動された調整機構15がカムシャフト13を作動させてエンジンバルブを開閉するタイミングが調整されるようになっている。
内燃機関10が車両に搭載された状態において、モータ12は、その回転軸14の軸線L方向(以下では、モータ12の軸方向、又は、単に軸方向という)が鉛直方向X(車両上下方向)に対して垂直となるように、内燃機関10に取り付けられている。換言すると、内燃機関10の車両搭載状態において、モータ12の軸方向は水平方向と平行をなしている。また、モータ12の軸方向は、内燃機関10のピストン16の往復移動方向に対しても垂直をなしている。更に、モータ12の軸方向は、車両の前後方向(図1における紙面直交方向)に対しても垂直をなしている。つまり、モータ12の軸方向は、車幅方向と平行をなしている。
図2に示すように、モータ12は、モータケース21と、モータケース21に収容されたロータ22及びステータ23と、ステータ23と電気的に接続された駆動回路24とを備えている。モータ12は、ロータ22とステータ23とが軸方向に対向する構成、つまり、軸方向においてエアギャップGを有するアキシャルギャップ型のブラシレスモータである。
モータケース21は、有底筒状をなすヨークハウジング25と、ヨークハウジング25の開口側端部を閉塞する態様で、該ヨークハウジング25に固定されたエンドフレーム26とを備えている。なお、本実施形態では、ロータ22の回転軸14は、エンドフレーム26側から外部に突出しており、該突出部分が前記調整機構15と連結される出力部として構成される。つまり、エンドフレーム26は、モータケース21の出力側を構成している。そして、エンドフレーム26がバルブタイミング可変装置11のハウジング(内燃機関10のハウジング)に対して当接する態様で、当該ハウジングにモータケース21が固定されるようになっている(図1参照)。
図2及び図3に示すように、ロータ22は、前記回転軸14が中央部に固定された円盤状のロータコア31と、ロータコア31の軸方向一端面に設けられた複数の磁石32を備えている。ロータ22の回転軸14は、ヨークハウジング25とエンドフレーム26の各々に設けられた軸受33によって回転可能に支持されている。ロータコア31は、回転軸14に対して垂直に設けられている。また、ロータコア31と回転軸14とは、一体回転可能となるように互いに固定されている。
ロータ22の各磁石32は、ロータコア31の軸方向のステータ23側の端面に対して周方向に沿って並設されている。各磁石32におけるステータ23との対向面(軸方向のステータ23側の端面)は、回転軸14の軸線Lに対して垂直をなす平面状をなしている。各磁石32は、軸方向端面に磁極が現れるように、軸方向に磁化されている。本実施形態では、8個の磁石32がロータ22に備えられ、ステータ23との対向面に現れる磁極がN極である磁石32と、ステータ23との対向面に現れる磁極がS極である磁石32とが、周方向等間隔に交互に配置されている。つまり、ロータ22は8極で構成されている。なお、本実施形態のロータ22の磁極の数は、2m×n(m,nは自然数)となっている。本実施形態では、m=2、n=4であることから、ロータ22の磁極の数は「8」となっている。
図4に示すように、各磁石32は、軸方向から見て扇状をなしている。また、各磁石32は、周方向において間隔を空けて配置されている。周方向に隣り合う磁石32の間の部位(磁石間部位34)は、径方向において同幅をなしている。また、各磁石間部位34の周方向中心線は、回転軸14の軸線Lと交差するように構成されている。
各磁石32における軸方向のステータ23側の端面(ステータ23との対向面)には、一対の溝部35が凹設されている。各溝部35は、磁石32の径方向の内側端部から外側端部にかけて、径方向に沿って直線状に形成されている。詳しくは、溝部35の周方向中心線C1は、回転軸14の軸線Lと交差するように構成され、溝部35は、周方向中心線C1に沿った同一幅を有する直線状に形成されている。
次に、一対の溝部35の形成位置について説明する。
磁石32に設けられた一対の溝部35は、該一対の溝部35の各々の周方向中心線C1が磁石32の磁極中心線P(磁石32の周方向中心線)からそれぞれ時計回り方向及び反時計回り方向に同角度(角度θ)だけずれるように設けられている。つまり、一対の溝部35は、磁石32の磁極中心線Pに対して線対称となる位置に設けられている。
磁石32に設けられた一対の溝部35は、該一対の溝部35の各々の周方向中心線C1が磁石32の磁極中心線P(磁石32の周方向中心線)からそれぞれ時計回り方向及び反時計回り方向に同角度(角度θ)だけずれるように設けられている。つまり、一対の溝部35は、磁石32の磁極中心線Pに対して線対称となる位置に設けられている。
また、一対の溝部35の磁極中心線Pを基準とした形成位置(角度θ)は、コギングトルクの周期(角度φ)に基づいて、以下の演算式を使って決定される。
θ=(1/2+n)・φ
なお、nは整数であって、本実施形態ではn=0としている。
θ=(1/2+n)・φ
なお、nは整数であって、本実施形態ではn=0としている。
コギングトルクの周期φは、一般に、360度を、ロータ22の磁極数とステータ23の後述するティース44の数(スロット数)の最小公倍数で割った値である。つまり、本実施形態では、ロータ22の磁極数は8、ティース44の数は12であることから、最小公倍数は24となる。つまり、コギングトルクの周期φは、15(=360/24)度となる。従って、角度θは、7.5(=15/2)度、つまり、コギングトルクの周期φの半周期となる。また、回転軸14の軸線Lを中心として、一対の溝部35の各周方向中心線C1がなす角度は、コギングトルクの周期φ(=15度)と一致する。
なお、磁石32は、溝部35の形成の容易さを考慮して、ボンド磁石(プラスチックマグネットやゴムマグネット等)で構成されることが好ましいが、ボンド磁石以外の例えば焼結磁石等で構成することも可能である。磁石32をボンド磁石とする場合には、例えばサマリウム鉄窒素(SmFeN)系磁石、サマリウムコバルト(SmCo)系磁石、ネオジム磁石等の希土類磁石で構成されることが好ましい。また、磁石32を焼結磁石とする場合には、例えばフェライト磁石、サマリウムコバルト(SmCo)磁石、ネオジム磁石等で構成されることが好ましい。
図2及び図3に示すように、ステータ23は、モータケース21に支持された円環状のステータコア41と、ステータコア41に巻装された複数のコイル42とを備えている。なお、本実施形態では、ステータコア41は、モータケース21におけるヨークハウジング25の内側に固定されている。
ステータコア41は、磁性粉体をプレス成形してなる圧粉磁心にて構成されている。ステータコア41は、円環板状をなしバックヨークとして機能するベース部43と、ベース部43からロータ22側に向けて軸方向に突出する12個のティース44とを有する。ベース部43は、ヨークハウジング25の底部25aの内面に固定されている。
12個のティース44は、周方向に等角度間隔(本実施形態では30度間隔)に設けられている。ティース44は、軸方向から見た形状が略扇状をなし軸方向に所定高さで突出した柱状をなしており、12個のティース44は全て同じ形状をなしている。各ティース44の軸方向先端面(軸方向のロータ22側の端面)は、回転軸14の軸線Lに対して垂直な平面状をなし、該軸方向先端面は、ロータ22の磁石32に対しエアギャップGを介して軸方向に対向する。また、周方向に隣り合うティース44同士は周方向に離間しており、この隙間がコイル42を通すスロット45となる。各スロット45は、それぞれ径方向に同幅をなしている。つまり、周方向に対向する一対のティース44の周方向側面44a同士は平行をなしている。
図3に示すように、ベース部43の外径は、各ティース44の径方向の外側端部44bの径よりも大きく設定されている。そして、ベース部43の外周縁部には、複数の切り欠き部46が周方向において互いに間隔を空けて設けられている。本実施形態では、各切り欠き部46の個数は、スロット45の個数(つまり、ティース44の個数)と同数に設定され、各切り欠き部46は、各スロット45の径方向外側に設けられるとともに、周方向において各スロット45と同幅をなしている。
また、ベース部43の外周縁部における各切り欠き部46の周方向間の部位(切り欠き部46が形成されていない部位)は、径方向外側に突出する凸部47となる。各凸部47は、各ティース44の径方向外側に設けられている。また、ティース44の周方向両側面44aと、該ティース44の径方向外側に位置する凸部47の周方向両端部とは、軸方向から見て、同一直線上に並ぶように構成されている。なお、ベース部43の外周端部(つまり、各凸部47の径方向先端部)は、ヨークハウジング25の内周面と径方向に当接されている(図2参照)。
なお、本実施形態のステータコア41では、ベース部43の内周縁部43aがティース44の内側端部44cよりも径方向外側に後退させて構成されている。なお、ティース44の内側端部44cがベース部43の内周縁部43aより突出する部分は、ベース部43の裏面側まで軸方向に延出して裏面と面一となっている。
図2及び図3に示すように、各ティース44には、コイル42が集中巻にて巻回されている。12個のコイル42は、U相、V相、W相の三相コイルからなる。なお、コイル42のティース44への装着状態において、各凸部47の径方向外側端部は、コイル42の外側端部よりも径方向外側に位置している。
一部のコイル42からは、該コイル42を構成する導線の端部である引き出し線42aが引き出されている。引き出し線42aは、切り欠き部46を通ってベース部43の裏面側(ティース44とは反対側)に引き出される。更に、引き出し線42aは、図2に示すように、ヨークハウジング25の底部25aに形成された挿通孔(図示略)を通ってヨークハウジング25の外部に引き出されるとともに、底部25aの軸方向外側面に固定された駆動回路24と接続されている。なお、引き出し線42aの形成態様(引き出し線42aの数や、どのコイル42から引き出すか等)は、コイル42の巻線態様に応じて適宜決定される。
例えば、図25に示すように、三相に分類される各コイル42が、時計回り方向に順に、U1、V1、W1、U2、V2、W2、U3、V3、W3、U4、V4、W4とされ、各ティース44にそれぞれ集中巻きにて同一方向に巻装されている。各相で見ると、U相コイルU1〜U4は周方向等間隔(90°間隔)に配置されている。同様に、V相コイルV1〜V4は、周方向等間隔(90°間隔)に配置されている。また、同様に、W相コイルW1〜W4は、周方向等間隔(90°間隔)に配置されている。
図24(a)に示すように、コイル42は各相毎に直列的に繋がっている。つまり、U相コイルU1〜U4、V相コイルV1〜V4、及びW相コイルW1〜W4はそれぞれ直列回路を構成している。なお、本実施形態では、U相コイルU1〜U4の直列回路、V相コイルV1〜V4の直列回路、及びW相コイルW1〜W4の直列回路がスター結線されている。
また、U相コイルU1〜U4において、巻き始めのU相コイルU1から巻き終わりのU相コイルU4まで連続的に巻線されている。つまり、図25に示すように、U相コイルU1から巻き始めの引き出し線42a(巻き始め線Us)が引き出され、U相コイルU4から巻き終わりの引き出し線42a(巻き終わり線Ue)が引き出されている。この巻線態様はV相コイルV1〜V4及びW相コイルW1〜W4においても同様である。つまり、V相コイルV1から巻き始め線Vsが引き出され、V相コイルV4から巻き終わり線Veが引き出されている。また、W相コイルW1から巻き始め線Wsが引き出され、W相コイルW4から巻き終わり線Weが引き出されている。
各引き出し線42a(各巻き始め線Us,Vs,Ws及び各巻き終わり線Ue,Ve,We)は、軸方向に沿って引き出されるとともに、周方向に互いに一定の間隔(本実施形態では30°)を空けて配置されている。また、各引き出し線42a(各巻き始め線Us,Vs,Ws及び各巻き終わり線Ue,Ve,We)は、上記したように、それぞれ対応する切り欠き部46を通ってベース部43の裏面側(ティース44とは反対側)に引き出される。そして、各巻き始め線Us,Vs,Wsは、前記挿通孔を通ってヨークハウジング25の外部に引き出されるとともに、底部25aの軸方向外側面に固定された駆動回路24と接続されて電源と電気的に接続されることとなる。また、各巻き終わり線Ue,Ve,Weは、互いに電気的に接続されている(図24(a)参照)。
なお、上記の巻線態様は一例であり、上記のようなスター結線に限らず、例えばデルタ結線に変更してもよい。また、上記の引き出し線42aの数は一例であり、コイル42の巻線態様に応じて適宜変更されるものである。
次に、本実施形態の作用について説明する。
駆動回路24から各コイル42に三相駆動電流が供給されると、ステータ23にて回転磁界が発生し、該回転磁界に応じてロータ22が回転駆動される。駆動回路24は、各コイル42に供給する三相駆動電流を制御して、ロータ22の回転駆動を制御する。そして、コイル42への給電を停止すると、回転磁界が消失してロータ22は回転を停止する。このとき、ロータ22は、ステータ23に対して磁気的に最も安定した状態となる角度位置で停止する。
駆動回路24から各コイル42に三相駆動電流が供給されると、ステータ23にて回転磁界が発生し、該回転磁界に応じてロータ22が回転駆動される。駆動回路24は、各コイル42に供給する三相駆動電流を制御して、ロータ22の回転駆動を制御する。そして、コイル42への給電を停止すると、回転磁界が消失してロータ22は回転を停止する。このとき、ロータ22は、ステータ23に対して磁気的に最も安定した状態となる角度位置で停止する。
ここで、上記したように、ロータ22の磁石32には、磁極中心線Pから周方向両側に角度θ(=7.5度)だけずれた位置に一対の溝部35が設けられている。そして、一対の溝部35の各周方向中心線C1がなす角度は、コギングトルクの周期φ(=15度)と一致している。このため、図5に示すように、溝部35が無い場合のコギングトルクTaと、溝部コギングトルクTb(1つの溝部35によるコギングトルク)とが同相となる。これにより、コギングトルクTaに溝部コギングトルクTbが重畳されて、合成コギングトルクTcが増大されるようになっている。
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)モータ12は、ロータ22とステータ23とが軸方向に対向する構成をなすアキシャルギャップ型のモータである。アキシャルギャップ型のモータは、同出力のラジアルギャップ型のモータ(ロータとステータとが径方向に対向する構成のモータ)と比べて軸方向に小型化することができる。すなわち、車載機器の1つであるバルブタイミング可変装置11のモータ12に、軸方向の小型化に有利なアキシャルギャップ型のモータを用いることで、バルブタイミング可変装置11(内燃機関10)からのモータ12の突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータ12の振動が抑制され、その結果、異音等の発生を抑制することが可能となる。
(1)モータ12は、ロータ22とステータ23とが軸方向に対向する構成をなすアキシャルギャップ型のモータである。アキシャルギャップ型のモータは、同出力のラジアルギャップ型のモータ(ロータとステータとが径方向に対向する構成のモータ)と比べて軸方向に小型化することができる。すなわち、車載機器の1つであるバルブタイミング可変装置11のモータ12に、軸方向の小型化に有利なアキシャルギャップ型のモータを用いることで、バルブタイミング可変装置11(内燃機関10)からのモータ12の突出を抑えた構成とすることが可能となる。これにより、モータ12の振動が抑制され、その結果、異音等の発生を抑制することが可能となる。
また、モータ12は、その軸方向が鉛直方向Xに対して垂直となるようにバルブタイミング可変装置11に取り付けられる。一般に、走行時には内燃機関10を含む車体全体が主に鉛直方向Xに振動する。ここで、モータ12のロータ22及びステータ23は、鉛直方向Xに対する垂直方向(すなわち、水平方向)に対向するため、車両走行時の鉛直方向Xの振動がロータ22とステータ23の間隔(エアギャップG)に影響を与えない。これにより、エアギャップGの変動によって生じうるモータ12の出力特性の変動を抑えることができ、その結果、モータ12を備えたバルブタイミング可変装置11の信頼性の向上に寄与できる。
(2)アキシャルギャップ型のモータ12の軸方向が、車両の前後方向に対しても垂直をなしている。つまり、モータ12のロータ22とステータ23とが、車両の前後方向に対する垂直方向(すなわち、車幅方向)に対向するため、車両の前後方向の振動がロータ22とステータ23の間隔(エアギャップG)に影響を与えない。これにより、エアギャップGの変動によって生じうるモータ12の出力特性の変動をより抑えることができ、その結果、モータ12を備えたバルブタイミング可変装置11の信頼性の向上に更に寄与できる。
(3)アキシャルギャップ型のモータ12の軸方向は、内燃機関10の主な振動源であるピストン16の往復移動方向に対しても垂直をなしている。このため、内燃機関10で発生する振動が、モータ12のエアギャップGに与える影響を小さく抑えることができ、その結果、モータ12を備えたバルブタイミング可変装置11の信頼性をより一層向上させることができる。
(4)ロータ22の磁石32におけるステータ23との対向面には、モータ12に発生するコギングトルク(合成コギングトルクTc)を調整するための、径方向に沿って延びる溝部35が設けられる。従って、溝部35の構成により、モータを搭載する車載機器に応じてコギングトルクを調整することができる。
本実施形態のように、バルブタイミング可変装置11のモータ12の場合には、非通電時においてロータ22の位置を保持する機能を必要とするため、非通電時のコギングトルクによってロータ22の位置を保持させることが好ましい。従って、本実施形態では、コギングトルクを増大させるべく、溝部35の形成位置をコギングトルクの周期(角度φ)に基づいて設定している。これにより、コギングトルクによる非通電時のロータ22の位置保持をより確実に行うことができる。
(5)ステータコア41は、円環板状をなすベース部43と、該ベース部43の一面から軸方向に突出し、周方向に沿って並設された複数のティース44とを備える。ベース部43の外周縁部(各凸部47の径方向外側端部)は、径方向において、各ティース44の外側端部44bよりも外側に位置するため、ベース部43の外周部分を十分外側に延出させることができ、それにより、ベース部43における磁路の減少を抑えることができる。
そして、このように、ベース部43の外周縁部を外側に延出させた上で、該外周縁部には、径方向内側に窪む凹状をなす切り欠き部46が設けられる。このため、上記のようにベース部43における磁路の減少を極力抑制しつつも、ベース部43(ステータコア41)の軸方向における投影面積の増加を抑えることができる。ステータコア41を圧粉磁心(磁性粉体のプレス成形)で構成する場合、ステータコア41の軸方向の投影面積が大きくなると、大型のプレス機が必要となり、製造コストが増加してしまう。このため、ステータコア41の軸方向における投影面積の増加を抑えることで、製造コストの増加を抑えることが可能となる。
(6)コイル42から引き出された引き出し線42aが、ベース部43の切り欠き部46に挿通される。これにより、径方向において、ステータコア41の体格内に引き出し線42aを収めることができ、その結果、モータ12の径方向への大型化を抑制できる。
(7)モータ12の出力側がバルブタイミング可変装置11(内燃機関10)に固定され、駆動回路24はモータケース21の反出力側に設けられる。これにより、駆動回路24に対する内燃機関10からの熱の影響を抑制できる。
(第2実施形態)
以下、車両用モータの取付構造及び車載機器の第2実施形態について説明する。本実施形態では、車載機器の一例として電動パワーステアリング装置を対象としている。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。また、本実施形態では、上記第1実施形態と同一の構成や対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、車両用モータの取付構造及び車載機器の第2実施形態について説明する。本実施形態では、車載機器の一例として電動パワーステアリング装置を対象としている。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。また、本実施形態では、上記第1実施形態と同一の構成や対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図6に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置50は、コラムアシスト型である。電動パワーステアリング装置50は、ステアリングホイール51が連結されるステアリングシャフト52と、ステアリングシャフト52に対して減速機構53を介して連結されるモータ54とを備えている。モータ54は、減速機構53に設けられたトルクセンサ(図示略)により検出される操舵トルクや車速等に応じて制御され、運転者のステアリングホイール51の操作に対してパワーアシストを行う。
電動パワーステアリング装置50が車両に搭載された状態において、モータ54は、その軸方向(軸線L方向)が鉛直方向Xに対して垂直となるように、電動パワーステアリング装置50に取り付けられている。換言すると、電動パワーステアリング装置50の車両搭載状態において、モータ54の軸方向は水平方向と平行をなしている。更に、モータ54の軸方向は、車両の前後方向に対しても垂直をなしている。つまり、モータ54の軸方向は、車幅方向と平行をなしている。
図7に示すように、モータ54は、回転軸14を有するロータ55と、ロータ55に対して軸方向の両側に配置された一対のステータ(第1ステータ56及び第2ステータ57)とを備えたアキシャルギャップ型のブラシレスモータである。ロータ55及び第1及び第2ステータ56,57は、モータケース21内に収容されている。また、モータ54は、モータケース21の軸方向両側に設けられた一対の駆動回路(第1駆動回路58及び第2駆動回路59)を備えている。第1及び第2駆動回路58,59は、第1及び第2ステータ56,57とそれぞれ電気的に接続されている。
図7及び図8に示すように、ロータ55は、回転軸14が中央部に固定された円盤状のロータコア61と、ロータコア61の軸方向の両端面にそれぞれ固定された第1磁石62及び第2磁石63とを備えている。第1及び第2磁石62,63はそれぞれ、軸線Lを中心とする円環状をなし、軸方向に磁化された1つの磁石である。
図9に示すように、ロータコア61の軸方向の一端面に固定された第1磁石62は、N極とS極とが周方向に交互に設定されており、周方向に8個の磁極を有している。第1磁石62の8個の磁極は、周方向に等角度間隔に設けられている。
また、第1磁石62における第1ステータ56との対向面には、径方向に沿って延びる溝部64が第1磁石62の各磁極に対応して複数設けられている。各溝部64は、第1磁石62の内周端部から外周端部にかけて、径方向に沿って直線状に形成されている。また、各溝部64は、第1磁石62の各磁極の周方向中心(磁極中心C2)に沿って設けられ、前記磁極中心C2を中心とする所定幅を有している。
図8に示すように、ロータコア61の軸方向の他端面に固定された第2磁石63は、前記第1磁石62と同様の構成であり、第2磁石63は、周方向に等角度間隔に設定された8個の磁極を有する。この第2磁石63は、第1磁石62に対して磁極1つ分だけ周方向にずれるようにロータコア61に固定されている。そのため、軸方向に重なる第1磁石62の各磁極と第2磁石63の各磁極は、互いに異なる磁極(N極とS極)となっている。
図7及び図8に示すように、ロータ55の軸方向両側に配置された第1及び第2ステータ56,57はそれぞれ、上記第1実施形態のステータ23と同様の構成を有し、ステータコア41と、ステータコア41に巻装された複数のコイル42とを備えている。第1ステータ56と第2ステータ57とは、互いのティース44が軸方向に向かい合うように配置され、それらの間に、ロータコア61及び第1及び第2磁石62,63が配置されている。つまり、第1ステータ56の各ティース44は、ロータ55の第1磁石62と軸方向に対向するように構成されている。同様に、第2ステータ57の各ティース44は、ロータ55の第2磁石63と軸方向に対向するように構成されている。なお、第1ステータ56は、ヨークハウジング25の底部25aの内面に固定され、第2ステータ57は、エンドフレーム26の軸方向内側面に固定されている。また、第1ステータ56の各コイル42と第2ステータ57の各コイル42とは、周方向において互いにずれなく(一方の軸方向への投影が他方と重なるように)構成されている。
図7に示すように、第1駆動回路58は、モータケース21の反出力側に設けられ、第2駆動回路59は、モータケース21の出力側に設けられている。詳しくは、第1駆動回路58は、ヨークハウジング25の底部25aの軸方向外側面に固定されている。また、第2駆動回路59は、エンドフレーム26の軸方向外側面に固定されている。なお、本実施形態では、ロータ55の回転軸14は、エンドフレーム26及び第2駆動回路59を軸方向に貫通して外部に突出しており、該突出部分が前記減速機構53と連結される出力部として構成される。
第1ステータ56のコイル42の引き出し線42aは、上記第1実施形態の引き出し線42aと同様の態様をもってモータケース21の外部に引き出されるとともに、第1駆動回路58と接続されている。また、第2ステータ57のコイル42の引き出し線42aも、上記第1実施形態の引き出し線42aと同様の態様をもってモータケース21の外部に引き出されるとともに、第2駆動回路59と接続されている。第1ステータ56及び第1駆動回路58の系統と、第2ステータ57及び第2駆動回路59の系統とは、互いに電気的に分かれて構成されている。そして、第1駆動回路58は、第1ステータ56の各コイル42に供給する三相駆動電流を制御し、第2駆動回路59は、第2ステータ57の各コイル42に供給する三相駆動電流を制御する。
第1及び第2ステータ56,57のコイル42の巻線態様は、上記第1実施形態と同様である。具体的には、図27に示すように、第1ステータ56において、周方向に隣接して並ぶ6つのコイル42からそれぞれ引き出し線42a(以下、第1引き出し線101とする)が引き出されている。6本の第1引き出し線101は、周方向に互いに一定の間隔(本実施形態では30°)を空けて配置されている。
同様に、第2ステータ57において、周方向に隣接して並ぶ6つのコイル42からそれぞれ引き出し線42a(以下、第2引き出し線102とする)が引き出されている。6本の第2引き出し線102は、周方向に互いに一定の間隔(本実施形態では30°)を空けて配置されている。
6本の第1引き出し線101は、6本の第2引き出し線102のそれぞれに対し、回転軸14の軸線L方向視で該軸線Lを中心とした180°対向位置に配置されている。換言すると、それぞれ対応する第1引き出し線101と第2引き出し線102とが、軸線L方向視において、軸線Lを挟む位置で該軸線Lと直交する直線L1と重なる位置に配置されている。このような構成によって、全ての第1引き出し線101が、第2引き出し線102と軸方向に重ならないように構成されている。更に言えば、各第1引き出し線101と各第2引き出し線102を合わせた計12本の引き出し線は、周方向において等間隔(30°間隔)で配置されている。
また、本実施形態では、各第1引き出し線101と各第2引き出し線102とは径方向位置(軸線Lからの寸法)が同位置に設定されている。つまり、各第1引き出し線101と各第2引き出し線102とは、軸線Lに対して点対称となるように配置されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
第1駆動回路58から第1ステータ56の各コイル42に三相駆動電流が供給されると、第1ステータ56にて回転磁界が発生する。また、第2駆動回路59から第2ステータ57の各コイル42に三相駆動電流が供給されると、第2ステータ57にて回転磁界が発生する。そして、第1及び第2ステータ56,57にて発生された回転磁界に応じてロータ55が回転駆動される。
第1駆動回路58から第1ステータ56の各コイル42に三相駆動電流が供給されると、第1ステータ56にて回転磁界が発生する。また、第2駆動回路59から第2ステータ57の各コイル42に三相駆動電流が供給されると、第2ステータ57にて回転磁界が発生する。そして、第1及び第2ステータ56,57にて発生された回転磁界に応じてロータ55が回転駆動される。
ここで、上記のように、ロータ55の第1及び第2磁石62,63の各磁極中心C2には前記溝部64が設けられている。このため、図10に示すように、溝部64が無い場合のコギングトルクTaと、溝部コギングトルクTd(溝部64によるコギングトルク)とが逆位相(位相差180度)となる。これにより、コギングトルクTa及び溝部コギングトルクTdを合成した合成コギングトルクTeは、コギングトルクTaから溝部コギングトルクTdの分だけ差し引かれ、合成コギングトルクTeが減少されるようになっている。
本実施形態によれば、上記第1実施形態の効果(1),(2),(4),(5)と同様の効果が得られるとともに、それらに加えて以下の効果を奏する。
(7)モータ54は、ロータ55の軸方向両側に設けられた一対のステータ(第1及び第2ステータ56,57)を備える。また、モータ54は、第1ステータ56のコイル42と接続され、該コイル42に供給する駆動電流を制御するための第1駆動回路58と、第2ステータ57のコイル42と接続され、該コイル42に供給する駆動電流を制御するための第2駆動回路59とを備える。この構成によれば、第1ステータ56及び第1駆動回路58の系統と、第2ステータ57及び第2駆動回路59の系統とが互いに電気的に分かれて構成され、更に、それら2系統のコイル42同士が、ロータ55を隔てて分かれて構成される。このため、一方の系統の故障によりその系統のコイル42が発熱したとき、その熱が他方の系統のコイル42に影響を与えることを極力抑えることができ、それにより、冗長性の向上を図ることができる。
(7)モータ54は、ロータ55の軸方向両側に設けられた一対のステータ(第1及び第2ステータ56,57)を備える。また、モータ54は、第1ステータ56のコイル42と接続され、該コイル42に供給する駆動電流を制御するための第1駆動回路58と、第2ステータ57のコイル42と接続され、該コイル42に供給する駆動電流を制御するための第2駆動回路59とを備える。この構成によれば、第1ステータ56及び第1駆動回路58の系統と、第2ステータ57及び第2駆動回路59の系統とが互いに電気的に分かれて構成され、更に、それら2系統のコイル42同士が、ロータ55を隔てて分かれて構成される。このため、一方の系統の故障によりその系統のコイル42が発熱したとき、その熱が他方の系統のコイル42に影響を与えることを極力抑えることができ、それにより、冗長性の向上を図ることができる。
(8)ロータ55の第1磁石62における第1ステータ56との対向面、及び第2磁石63における第2ステータ57との対向面にはそれぞれ、モータ54に発生するコギングトルク(合成コギングトルクTe)を調整するための、径方向に沿って延びる溝部64が設けられる。従って、溝部64の構成により、モータを搭載する車載機器に応じてコギングトルクを調整することができる。
本実施形態の電動パワーステアリング装置50のモータ54のように、非通電時のロータ55の位置を保持する機能を特に必要としない場合には、コギングトルクを減少させてモータ54の低振動化、ひいては低騒音化を図ることが好ましい。従って、本実施形態では、溝部64を第1及び第2磁石62,63の各磁極中心C2に設定することで、コギングトルク(合成コギングトルクTe)の低減を図っている。
また、本実施形態では、第1及び第2ステータ56,57における全ての引き出し線42a(の少なくとも根元部位)が周方向において等間隔に配置されるため、軸線L周りの構造的バランス(重量バランス)を良好にすることが可能となり、その結果、共振などによって生じるモータ54の振動を好適に抑制することが可能となる。これにより、ロータ55と第1及び第2ステータ56,57とのエアギャップの変動がより好適に抑制され、ひいては、電動パワーステアリング装置50の信頼性のより一層の向上に寄与できる。
また、本実施形態では、第1引き出し線101(の少なくとも根元位置)と第2引き出し線102(の少なくとも根元位置)とが、回転軸14の軸線L(モータ54の回転軸線)を中心とした180°対向位置に配置される。この構成によれば、軸線L周りの構造的バランス(重量バランス)を更に良好にすることが可能となり、その結果、共振などによって生じるモータの振動をより好適に抑制することが可能となる。これにより、ロータとステータとのエアギャップの変動がより好適に抑制され、ひいては、車載機器の信頼性のより一層の向上に寄与できる。また、本実施形態では、第1引き出し線101と第2引き出し線102とは径方向位置(軸線Lからの寸法)が同位置に設定されるため、軸線L周りの構造的バランス(重量バランス)をより良好とすることができる。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・図11に示すロータ70は、回転軸14が中央部に固定された円盤状のロータコア71と、ロータコア71の軸方向端面に設けられた磁石群72とを備えている。磁石群72は、周方向において等間隔に並設された複数(同例では8個)の磁石73を備えている。
・図11に示すロータ70は、回転軸14が中央部に固定された円盤状のロータコア71と、ロータコア71の軸方向端面に設けられた磁石群72とを備えている。磁石群72は、周方向において等間隔に並設された複数(同例では8個)の磁石73を備えている。
ロータコア71の軸方向の一端面に固定された磁石群72の各磁石73は、軸方向から見て扇状をなしている。また、各磁石73は、周方向において間隔を空けて配置され、周方向に隣り合う磁石73の間の部位(磁石間部位74)は、径方向において同幅をなしている。また、各磁石間部位74の周方向中心線は、回転軸14の軸線Lと交差するように構成されている。なお、磁石間部位74は空隙であってもよく、また、磁石間部位74にロータコア71の一部が入り込む構成であってもよい。
各磁石73は、周方向中心を境として、軸方向端面に異なる2つの磁極(N極及びS極)が現れるように軸方向に磁化されている。そして、各磁石73のN極及びS極の各々が、磁石間部位74を挟んで周方向に隣接するように構成されている。これにより、磁石73において、周方向に隣接する一対のN極が磁石群72の1つのN極を構成し、同様に、周方向に隣接する一対のS極が磁石群72の1つのS極を構成する。また、磁石群72のN極とS極とは周方向に等角度間隔に交互に設定され、磁石群72の極数は磁石73と同数(つまり8極)で構成される。また、各磁石間部位74は、磁石群72の各磁極の周方向中心(磁極中心C3)に位置する。
このような構成によれば、磁石群72の各磁極中心C3に各磁石間部位74が位置するため、該磁石間部位74が上記第2実施形態の溝部64と同様に作用して、コギングトルクを低減することができる。また、同構成では、磁石73に溝部を設けずともコギングトルクの調整を図ることができ、磁石73の製造が容易となる。このため、成形形状に制約の多い焼結磁石等を用いる場合に特に効果的である。なお、ロータ70の製造に際し、予め着磁した各磁石73をロータコア71に固定してもよく、また、未着磁の各磁石73をロータコア71に固定した後、該各磁石73に対する着磁を行ってもよい。
なお、図11の例では、磁石間部位74を磁石群72の磁極中心C3に配置することで、コギングトルクを低減しているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、磁石間部位74を磁極中心C3から周方向にずらすことで、コギングトルクを増大させてもよい。この場合、磁石間部位74の位置の設定態様は、上記第1実施形態の溝部35の位置の設定態様と同様とされることが好ましい。
・ステータコア41において、各切り欠き部46は、各スロット45の径方向外側に設けられたが、これ以外に例えば、図12に示すように、各切り欠き部46を各ティース44の径方向外側に設けてもよい。この場合、各切り欠き部46の周方向間に位置するベース部43の各凸部47は、各スロット45の径方向外側に設けられている。
・切り欠き部46の形成位置は、ベース部43の外周縁部に限定されるものではなく、ベース部43の内周縁部に設けてもよい。
・ステータコア41において、各切り欠き部46の個数は、スロット45の個数と同数に設定されたが、必ずしもスロット45の個数と同数である必要はなく、適宜変更してもよい。
・ステータコア41において、各切り欠き部46の個数は、スロット45の個数と同数に設定されたが、必ずしもスロット45の個数と同数である必要はなく、適宜変更してもよい。
・上記各実施形態では、コイル42の引き出し線42aは軸方向に引き出されるが、これに特に限定されるものではない。例えば、第2実施形態の変形例として、図13に示す構成では、第1及び第2ステータ56,57のコイル42から径方向外側に引き出し線42aが引き出されるとともに、モータケース21(例えばヨークハウジング25)の周壁に形成した挿通孔(図示略)に各引き出し線42aが径方向に挿通されている。そして、各引き出し線42aは、第1及び第2駆動回路58,59においてモータケース21の周壁の外周側まで延長された接続部58a,59aとそれぞれ接続されている。なお、このような引き出し線42aの接続態様は、上記第1実施形態にも適用可能である。
・上記第1実施形態では、図4に示すように、軸方向視において、磁石32の周方向端部32aがティース44の周方向側面44aと重なる状態で、磁石32の周方向端部32aがティース44の周方向側面44aに対して周方向に傾斜している。このため、ロータ22の周方向における磁界変化が緩やかとなる所謂スキュー効果が生まれ、それにより、コギングトルクが減少する。磁石32の周方向端部32aとティース44の周方向側面44aとが周方向に傾斜する理由としては、周方向に隣り合うコイル42同士の間隔を狭めて、スロット45内のデッドスペースを少なくするために、ティース44の周方向間のスロット45が、径方向において同一幅で構成されるためである。
そして、上記第1実施形態のバルブタイミング可変装置11のモータ12のように、大きなコギングトルクを必要とする場合には、例えば図14〜図16に示すような、上記スキュー効果の発生を抑えた構成を採用することが好ましい。
図14(a),(b)に示す構成では、磁石32の軸方向視における形状が、スロット45と同一形状をなしている。すなわち、磁石32の周方向両端部32aは、軸方向から見て互いに平行な直線状をなし、該周方向両端部32aの全体が、周方向に向かい合うティース44の各周方向側面44aとそれぞれ重なる。これにより、ティース44に対するロータ22の周方向の磁界変化が急峻となってスキュー効果が抑えられるため、コギングトルクの減少を抑制できる。
また、図15(a),(b)に示す構成では、軸方向視において、磁石32の形状は、周方向に隣り合う一対のティース44及びそれらの間のスロット45を合わせた形状に対応している。すなわち、軸方向視において、磁石32の周方向一端部32xの全体は、周方向に隣り合う一対のティース44(ティース44x及びティース44y)における、一方のティース44xの反ティース44y側の周方向側面44aと重なる。また、軸方向視において、磁石32の周方向他端部32yの全体は、他方のティース44yの反ティース44x側の周方向側面44aと重なる。これにより、ティース44に対するロータ22の周方向の磁界変化が急峻となってスキュー効果が抑えられるため、コギングトルクの減少を抑制できる。また、同図の例では、図14の例に比べて磁石32の面積を広くとることができるため、出力の低下を抑制できる。
また、図16(a),(b)に示す構成では、軸方向視において、磁石32の形状は、1つのティース44xと該ティース44xと隣接するスロット45xとを合わせた形状に対応している。すなわち、軸方向視において、磁石32の周方向一端部32xの全体は、ティース44xの隣のティース44yにおけるスロット45x側の周方向側面44aと重なる。また、軸方向視において、磁石32の周方向他端部32yの全体は、ティース44xの反スロット45x側の周方向側面44aと重なる。これにより、ティース44に対するロータ22の周方向の磁界変化が急峻となってスキュー効果が抑えられるため、コギングトルクの減少を抑制できる。また、同図の例では、図14の例に比べて磁石32の面積を広くとることができるため、出力の低下を抑制できる。
なお、上記した図14の例において、図17に示すように、各磁石32の周方向間に、周方向に磁化された補助磁石81をそれぞれ設けてもよい。なお、補助磁石81は、その周方向端部の磁極が隣接する磁石32と同極となるように周方向に磁化されている。
また、上記した図15の例においても同様に、図18に示すように、各磁石32の周方向間に、周方向に磁化された補助磁石81をそれぞれ設けてもよい。
また、上記した図16の例においても同様に、図19に示すように、各磁石32の周方向間に、周方向に磁化された補助磁石81をそれぞれ設けてもよい。
また、上記した図16の例においても同様に、図19に示すように、各磁石32の周方向間に、周方向に磁化された補助磁石81をそれぞれ設けてもよい。
上記の図17〜図19の構成によれば、補助磁石81の磁力によって出力を補うことができ、磁石32の周方向の端部形状を調整したことによる出力の減少を抑制することができる。
・上記第1実施形態では、ステータ23はヨークハウジング25の底部25aに固定され、ステータ23とエンドフレーム26との軸方向間にロータ22が配置されているが、これに限らず、ステータ23をエンドフレーム26の内側面に固定し、ステータ23とヨークハウジング25の底部25aとの軸方向間にロータ22を配置してもよい。
・上記第1実施形態では、1つの磁石32につき溝部35を一対設けているが、これに限らず、一対の溝部35のいずれか一方のみを設けてもよい。
・上記第1実施形態では、ロータ22は、磁極毎で個々に分離した複数の磁石32を備えるが、これに限らず、周方向において交互にN極・S極を有する円環状の1つの磁石を備えてもよい。
・上記第1実施形態では、ロータ22は、磁極毎で個々に分離した複数の磁石32を備えるが、これに限らず、周方向において交互にN極・S極を有する円環状の1つの磁石を備えてもよい。
・上記各実施形態において、溝部35,64の周方向の幅、軸方向の深さ及び径方向の長さの少なくとも1つを調整することで、溝部コギングトルクTb,Tdを調整してもよい。なお、溝部35,64の周方向の幅を広くすることで、コギングトルクは増大し、溝部35,64の周方向の幅を狭くすることで、コギングトルクは減少する。また、溝部35,64の軸方向の深さを深くすることで、コギングトルクは増大し、溝部35,64の軸方向の深さを浅くすることで、コギングトルクは減少する。また、溝部35,64の径方向の長さを長くすることで、コギングトルクは増大し、溝部35,64の径方向の長さを短くすることで、コギングトルクは減少する。
・上記各実施形態では、溝部35,64がロータ22,55側に設けられたが、これに限らず、溝部をステータ23,56,57側(詳しくは、ティース44におけるロータとの軸方向対向面)に設けてもよい。
・ステータコア41は圧粉磁心以外に、例えば電磁鋼板の積層、又は、電磁鋼板の積層と圧粉磁心の組み合わせ等により作製してもよい。
・上記各実施形態では、駆動回路24,58,59をモータケース21の外側に設けたが、これに限らず、駆動回路24,58,59をモータケース21内に設けてもよい。
・上記各実施形態では、駆動回路24,58,59をモータケース21の外側に設けたが、これに限らず、駆動回路24,58,59をモータケース21内に設けてもよい。
・上記各実施形態では、エンドフレーム26がモータケース21の出力側を構成しているが、これに限らず、エンドフレーム26がモータケース21の反出力側を構成してもよい。
・ロータ22,55の極数、及びステータ23,56,57のスロット数は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。モータのコギングトルクを増大させることが望ましい場合(例えば、バルブタイミング可変装置や内燃機関の冷却水循環装置のモータの場合)、ロータの極数とステータのスロット数の比を、8:12で構成することが好ましい。また、電動パワーステアリング装置や電動ブレーキ装置などに用いられるモータのように、コギングトルクを減少させることが望ましい場合(非通電時のロータの位置を保持する機能を必要としない場合)、ロータの極数とステータのスロット数の比を、10:12や14:12で構成することが好ましい。
・上記第1実施形態のモータ12では、ロータ22の軸方向一側のみにステータ23が配置される所謂シングルギャップ型で構成したが、これに限らず、第2実施形態のようなダブルギャップ型で構成してもよい。
・上記第2実施形態のモータ54では、ロータ55の軸方向両側に第1及び第2ステータ56,57を配置したダブルギャップ型で構成したが、これに限らず、第1実施形態のようなシングルギャップ型で構成してもよい。
・上記各実施形態では、ブラシレスモータに適用したが、これ以外に例えば、直流モータに適用してもよい。
・上記第2実施形態では、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置50に適用したが、これ以外に例えば、ラックアシスト型又はピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置に適用してもよい。
・上記第2実施形態では、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置50に適用したが、これ以外に例えば、ラックアシスト型又はピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置に適用してもよい。
また、車載機器の例として、上記第1実施形態ではバルブタイミング可変装置を挙げ、上記第2実施形態では電動パワーステアリング装置を挙げたが、これ以外に例えば、パワーウインド装置やワイパ装置等の車両の補機に適用してもよい。また、車載機器としては補機に限定されるものではなく、車載機器における車両の走行駆動力を生成する主機に適用してもよい。また、例えば、内燃機関10の圧縮比可変装置90に適用してもよい(図1参照)。圧縮比可変装置90は、モータの駆動に基づき、例えば、ピストン16の上死点の位置を可変させることで、内燃機関10における圧縮比を可変する。この圧縮比可変装置90のモータには、第1実施形態のモータ12又は第2実施形態のモータ54と同様の構成のものが用いられる。そして、圧縮比可変装置90のモータにおいても、上記第1実施形態のモータ12と同様の態様、つまり、モータの軸方向が、鉛直方向X、ピストン16の往復移動方向、及び車両の前後方向と垂直をなすように取り付けられることが好ましい。
また、例えば、図20に示すような、内燃機関10の冷却水循環装置91(ウォーターポンプ)に適用してもよい。冷却水循環装置91は、内燃機関10とラジエータ92とに亘る循環経路Rにおいて冷却水を循環させる装置であり、モータの駆動によって作動される。この冷却水循環装置91のモータには、第1実施形態のモータ12又は第2実施形態のモータ54と同様の構成のものが用いられる。そして、冷却水循環装置91のモータにおいても、上記第1実施形態のモータ12と同様の態様、つまり、モータの軸方向が、鉛直方向X、ピストン16の往復移動方向、及び車両の前後方向と垂直をなすように取り付けられることが好ましい。なお、冷却水循環装置91は、内燃機関10内の循環経路に設けられてもよく、また、内燃機関10とラジエータ92との間の管路に設けられてもよい。
また、例えば、図21に示すような、車輪94に対して制動力を発生させるための電動ブレーキ装置93に適用してもよい。電動ブレーキ装置93は、車輪94と一体回転する回転体に対して、摩擦部材がモータ駆動によって押し付けられることによって、車輪94に制動力を生じさせるようになっている。なお、電動ブレーキ装置93は、ディスク型、ドラム型のいずれであってもよい。また、電動ブレーキ装置93は、車両のフットブレーキやパーキングブレーキ、又はそれらを兼用するブレーキ装置のいずれであってもよい。電動ブレーキ装置93のモータには、第1実施形態のモータ12又は第2実施形態のモータ54と同様の構成のものが用いられる。そして、電動ブレーキ装置93のモータにおいても、上記第2実施形態のモータ54と同様の態様、つまり、モータの軸方向が、鉛直方向X及び車両の前後方向と垂直をなすように取り付けられることが好ましい。
なお、適用可能な電動ブレーキ装置としては、図21に示したような電子機械式ブレーキ装置(EMB:Electro-Mechanical Brake)だけでなく、他のタイプの電動ブレーキ装置も挙げられる。例えば、図22に示すような、電子液圧式の電動ブレーキ装置95(EHB:Electro-Hydraulic Brake)に適用してもよい。電動ブレーキ装置95は、モータ96aとポンプユニット96bとを有する油圧アクチュエータ96を備え、該油圧アクチュエータ96の駆動に基づいて生成される油圧(液圧)によってブレーキ機構97を動作させて車輪に制動力を生じさせるようになっている。このモータ96aにおいても、第1実施形態のモータ12又は第2実施形態のモータ54と同様の構成のものが用いられ、上記第2実施形態のモータ54と同様の態様、つまり、モータの軸方向が、鉛直方向X及び車両の前後方向と垂直をなすように取り付けられることが好ましい。
また、例えば、図23に示すような、車両用空調装置などに用いられる電動コンプレッサ98に適用してもよい。電動コンプレッサ98は、モータ98aと、該モータ98aの駆動によって動作するスクロールコンプレッサ98bとを備えている。このモータ98aにおいても、第1実施形態のモータ12又は第2実施形態のモータ54と同様の構成のものが用いられ、上記第2実施形態のモータ54と同様の態様、つまり、モータの軸方向が、鉛直方向X及び車両の前後方向と垂直をなすように取り付けられることが好ましい。
・上記第1実施形態におけるコイル42の巻線態様を、図24(b)及び図26に示すように変更してもよい。図26に示すコイル42の巻線態様では、時計回り方向に順に、U1、バーU1、バーV1、V1、W1、バーW1、バーU2、U2、V2、バーV2、バーW2、W2とされている。なお、正巻きで構成されるU相コイルU1,U2、V相コイルV1,V2、W相コイルW1,W2に対し、U相コイルバーU1,バーU2、V相コイルバーV1,バーV2、W相コイルバーW1,バーW2は逆巻きで構成される。
U相コイルU1,バーU1は周方向に隣り合う配置とされる(つまり、周方向に隣り合うティース44に巻回される)。同様に、U相コイルU2,バーU2は周方向に隣り合う配置とされる。また、U相コイルU1,バーU2は互いに180°対向位置に配置され、U相コイルU2,バーU1は互いに180°対向位置に配置される。これは他相(V相及びW相)においても同様である。
U相コイルU1,バーU1は、巻き始め線Us1から巻き終わり線Ue1まで連続的に巻線されている。つまり、U相コイルU1とU相コイルバーU1とは直列回路を構成している。同様に、U相コイルU2,バーU2は、巻き始め線Us2から巻き終わり線Ue2まで連続的に巻線されて直列回路を構成している。そして、U相コイルU1,バーU1の直列回路とU相コイルU2,バーU2の直列回路とは、並列接続されている(図24(b)参照)。
このU相の巻線態様は、他相(V相及びW相)においても同様である。つまり、V相コイルV1,バーV1のペア、及びV相コイルV2,バーV2のペアはそれぞれ、巻き始め線Vs1,Vs2から巻き終わり線Ve1,Ve2まで連続的に巻線されて直列回路を構成している。そして、V相コイルV1,バーV1の直列回路とV相コイルV2,バーV2の直列回路とは、並列接続されている(図24(b)参照)。
また、W相コイルW1,バーW1のペア、及びW相コイルW2,バーW2のペアはそれぞれ、巻き始め線Ws1,Ws2から巻き終わり線We1,We2まで連続的に巻線されて直列回路を構成している。そして、W相コイルW1,バーW1の直列回路とW相コイルW2,バーW2の直列回路とは、並列接続されている(図24(b)参照)。
図26に示すように、巻き始め線Us1,Us2,Vs1,Vs2,Ws1,Ws2はそれぞれ、周方向等間隔に配置されたコイル42(本例では1つおきのコイル42)から軸方向に沿って引き出されている。そして、各巻き始め線Us1,Us2,Vs1,Vs2,Ws1,Ws2は、周方向等間隔(本例では60°間隔)に配置されている。また、各巻き始め線Us1,Us2,Vs1,Vs2,Ws1,Ws2の径方向位置(回転軸14の軸線Lからの寸法)は互いに同位置に設定されている。
そして、各巻き始め線Us1,Us2,Vs1,Vs2,Ws1,Ws2は、それぞれ対応する切り欠き部46を通ってベース部43の裏面側(ティース44とは反対側)に引き出されて、駆動回路24と接続されるようになっている。また、各巻き終わり線Ue1,Ue2,Ve1,Ve2,We1,We2は、互いに電気的に接続される。
なお、上記の巻線態様は一例であり、巻き始め線と巻き終わり線とが反対の巻線態様であってもよい。また、上記の巻線態様の場合、ロータ22の極数は10極もしくは14極で構成することが好ましい。
上記のような構成によれば、ステータ23の複数の引き出し線(各巻き始め線Us1,Us2,Vs1,Vs2,Ws1,Ws2)が周方向において等間隔に配置される。このため、軸線L周りの構造的バランス(重量バランス)を良好にすることが可能となり、その結果、共振などによって生じるモータ12の振動を好適に抑制することが可能となる。これにより、ロータ22とステータ23とのエアギャップの変動がより好適に抑制され、ひいては、車載機器の信頼性のより一層の向上に寄与できる。
・上記第2実施形態における第1及び第2ステータ56,57では、周方向に隣接して並ぶ複数(6つ)のコイル42に引き出し線42a(第1引き出し線101及び第2引き出し線102)を設けているが、これに特に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
例えば、図28に示す構成では、第1ステータ56において、周方向に1つおきのコイル42に第1引き出し線101が設けられ、6本の第1引き出し線101が周方向等間隔(60°間隔)に配置されている。また、第2ステータ57においても同様に、周方向に1つおきのコイル42に第2引き出し線102が設けられ、6本の第2引き出し線102が周方向等間隔(60°間隔)に配置されている。そして、第1引き出し線101と第2引き出し線102とは、軸線L方向視において、周方向等間隔に交互に配置されている。なお、同図に示す第1及び第2ステータ56,57における第1及び第2引き出し線101,102の構成は、例えば、図26に示す巻線態様を適用することで実現できる。
図28に示すような構成によっても、上記第2実施形態と同様に、第1及び第2ステータ56,57における全ての引き出し線42a(の少なくとも根元部位)が周方向において等間隔に配置される。このため、軸線L周りの構造的バランス(重量バランス)を良好にすることが可能となり、その結果、共振などによって生じるモータ54の振動を好適に抑制することが可能となる。
また、本構成では、第1引き出し線101と第2引き出し線102とが、軸線L方向視において、周方向に交互に並ぶ配置とされている。つまり、第1引き出し線101と第2引き出し線102とが軸方向において重ならない構成とされている。このため、第1引き出し線101と第2引き出し線102とが軸方向において重なる構成に比べて、モータ54の構造的バランス(重量バランス)がより良好となり、その結果、共振などによって生じるモータの振動をより好適に抑制することが可能となる。
なお、上記第2実施形態における第1及び第2ステータ56,57の引き出し線42aの数は一例であり、コイル42の巻線態様に応じて適宜変更されるものである。
・上記した各実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
・上記した各実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
次に、上記各実施形態及び変形例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)軸方向端面に磁極部を有するロータと、
板状のベース部の一面から軸方向に突出する複数のティースが周方向に沿って並設されたステータコアと、前記各ティースに巻回されたコイルとを備えたステータと
を備え、前記ロータの磁極部と前記ステータのティースとが軸方向に対向するアキシャルギャップ型のモータであって、
軸方向視において、前記ロータの磁極部の周方向一端部の全体が前記ティースの周方向一端部と重なるように構成されていることを特徴とするモータ。
(イ)軸方向端面に磁極部を有するロータと、
板状のベース部の一面から軸方向に突出する複数のティースが周方向に沿って並設されたステータコアと、前記各ティースに巻回されたコイルとを備えたステータと
を備え、前記ロータの磁極部と前記ステータのティースとが軸方向に対向するアキシャルギャップ型のモータであって、
軸方向視において、前記ロータの磁極部の周方向一端部の全体が前記ティースの周方向一端部と重なるように構成されていることを特徴とするモータ。
この構成によれば、ティースに対するロータの周方向の磁界変化が急峻となってスキュー効果が抑えられるため、コギングトルクの減少を抑制できる。
(ロ)前記第1引き出し線及び前記第2引き出し線は、複数かつ互いに同数設けられ、
前記各第1引き出し線と前記各第2引き出し線とは、それぞれ対応する1つ同士でモータの回転軸線を中心とした180°対向位置に配置されていることを特徴とする車両用モータの取付構造。
(ロ)前記第1引き出し線及び前記第2引き出し線は、複数かつ互いに同数設けられ、
前記各第1引き出し線と前記各第2引き出し線とは、それぞれ対応する1つ同士でモータの回転軸線を中心とした180°対向位置に配置されていることを特徴とする車両用モータの取付構造。
この構成によれば、モータの回転軸線周りの構造的バランス(重量バランス)をより一層良好にすることが可能となり、その結果、共振などによって生じるモータの振動をより好適に抑制することが可能となる。
10…内燃機関、11…バルブタイミング可変装置(車載機器)、12…モータ、16…ピストン、22…ロータ、23…ステータ、32…磁石、35…溝部、41…ステータコア、42…コイル、42a…引き出し線、43…ベース部、44…ティース、46…切り欠き部、50…電動パワーステアリング装置(車載機器)、54…モータ、55…ロータ、56…第1ステータ、57…第2ステータ、58…第1駆動回路、59…第2駆動回路、62…第1磁石、63…第2磁石、64…溝部、70…ロータ、73…磁石、74…磁石間部位、90…圧縮比可変装置(車載機器)、91…冷却水循環装置(車載機器)、93…電動ブレーキ装置(車載機器)、95…電動ブレーキ装置(車載機器)、96a…モータ、98…電動コンプレッサ(車載機器)、98a…モータ、101…第1引き出し線、102…第2引き出し線、Us,Vs,Ws…巻き始め線(引き出し線)、Ue,Ve,We…巻き終わり線(引き出し線)、Us1,Us2,Vs1,Vs2,Ws1,Ws2…巻き始め線(引き出し線)。
Claims (17)
- 車載機器に取り付けられる車両用モータの取付構造であって、
当該モータは、ロータとステータとが軸方向に対向する構成をなすアキシャルギャップ型のモータであり、前記軸方向が鉛直方向に対して垂直となる態様で前記車載機器に取り付けられたことを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1に記載の車両用モータの取付構造において、
前記モータの軸方向が、車両の前後方向に対して垂直をなしていることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1又は2に記載の車両用モータの取付構造において、
前記車載機器は、内燃機関のバルブタイミング可変装置であることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1又は2に記載の車両用モータの取付構造において、
前記車載機器は、内燃機関の圧縮比可変装置であることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1又は2に記載の車両用モータの取付構造において、
前記車載機器は、内燃機関の冷却水循環装置であることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項3〜5のいずれか1項に記載の車両用モータの取付構造において、
前記モータの軸方向が、前記内燃機関のピストンの往復移動方向に対して垂直をなしていることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1又は2に記載の車両用モータの取付構造において、
前記車載機器は、電動パワーステアリング装置であることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1又は2に記載の車両用モータの取付構造において、
前記車載機器は、電動ブレーキ装置であることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1又は2に記載の車両用モータの取付構造において、
前記車載機器は、電動コンプレッサであることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の車両用モータの取付構造において、
前記ロータ及び前記ステータの互いの対向面の少なくとも一方には、前記モータに発生するコギングトルクを調整するための、径方向に沿って延びる溝部が設けられていることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の車両用モータの取付構造において、
前記ロータは、周方向に沿って互いに間隔を空けて並設され前記ステータと軸方向に対向する複数の磁石を備え、
前記各磁石は、それらの軸方向一端面において、周方向に並ぶ複数の磁極を有し、周方向に隣り合う一対の磁石の同極同士が、該一対の磁石の間の磁石間部位を挟んで周方向に隣り合うように構成されていることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の車両用モータの取付構造において、
前記ステータは、円環板状をなすベース部の一面から軸方向に突出する複数のティースが周方向に沿って並設されたステータコアと、前記各ティースに巻回されたコイルとを備え、
前記ベース部の外周縁部は、径方向において前記ティースの外側端部よりも外側に位置し、前記ベース部の外周縁部には、径方向内側に窪む凹状をなす切り欠き部が設けられていることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項12に記載の車両用モータの取付構造において、
前記コイルから引き出された引き出し線が、前記切り欠き部に挿通されていることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1〜13のいずれか1項に記載の車両用モータの取付構造において、
前記ステータのコイルから引き出された複数の引き出し線が、周方向において等間隔に配置されていることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1〜14のいずれか1項に記載の車両用モータの取付構造において、
前記ステータは、前記ロータの軸方向両側に一対設けられ、
一方の前記ステータのコイルと接続され、該コイルに供給する駆動電流を制御するための第1駆動回路と、
他方の前記ステータのコイルと接続され、該コイルに供給する駆動電流を制御するための第2駆動回路と
を備えていることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項15に記載の車両用モータの取付構造において、
一方の前記ステータのコイルから引き出された第1引き出し線と、他方の前記ステータのコイルから引き出された第2引き出し線とが、モータの回転軸線を中心とした180°対向位置に配置されていることを特徴とする車両用モータの取付構造。 - 請求項1〜16のいずれか1項に記載の車両用モータの取付構造を備えたことを特徴とする車載機器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE112017005600.4T DE112017005600T5 (de) | 2016-11-07 | 2017-10-30 | Anbringungsstruktur für einen Fahrzeugmotor, Ausstattung in einem Fahrzeug, und bürstenloser Motor |
US16/332,295 US11649742B2 (en) | 2016-11-07 | 2017-10-30 | Attachment structure for vehicle motor, in-vehicle equipment, and brushless motor |
PCT/JP2017/039098 WO2018084108A1 (ja) | 2016-11-07 | 2017-10-30 | 車両用モータの取付構造、車載機器及びブラシレスモータ |
CN201780066776.5A CN109923774A (zh) | 2016-11-07 | 2017-10-30 | 车用电动机的安装结构、车载设备及无刷电动机 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016217248 | 2016-11-07 | ||
JP2016217248 | 2016-11-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018082610A true JP2018082610A (ja) | 2018-05-24 |
Family
ID=62198170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017194384A Pending JP2018082610A (ja) | 2016-11-07 | 2017-10-04 | 車両用モータの取付構造及び車載機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018082610A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021044513A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド | カップリング装置 |
CN112655142A (zh) * | 2018-08-28 | 2021-04-13 | 波士顿科学国际有限公司 | 经皮循环支撑装置的轴向磁通电机 |
WO2022107267A1 (ja) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド | 動力伝達装置 |
WO2022113404A1 (ja) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | 住友電気工業株式会社 | モータの製造方法 |
WO2022244482A1 (ja) * | 2021-05-20 | 2022-11-24 | 住友電気工業株式会社 | モータ、及びモータの製造方法 |
WO2022244733A1 (ja) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | 住友電気工業株式会社 | アキシャルギャップモータ、及びアキシャルギャップモータの製造方法 |
-
2017
- 2017-10-04 JP JP2017194384A patent/JP2018082610A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112655142A (zh) * | 2018-08-28 | 2021-04-13 | 波士顿科学国际有限公司 | 经皮循环支撑装置的轴向磁通电机 |
JP2021529499A (ja) * | 2018-08-28 | 2021-10-28 | ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc. | 経皮的循環器系補助装置用アキシャルフラックスモータ |
US11632015B2 (en) | 2018-08-28 | 2023-04-18 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Axial flux motor for percutaneous circulatory support device |
US20230216371A1 (en) * | 2018-08-28 | 2023-07-06 | Boston Scientific Scimed Inc. | Axial flux motor for percutaneous circulatory support device |
WO2021044513A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド | カップリング装置 |
JPWO2021044513A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | ||
JP7315687B2 (ja) | 2019-09-03 | 2023-07-26 | ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド | カップリング装置 |
WO2022107267A1 (ja) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド | 動力伝達装置 |
US11885399B2 (en) | 2020-11-19 | 2024-01-30 | Gkn Automotive Limited | Power transmission device |
WO2022113404A1 (ja) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | 住友電気工業株式会社 | モータの製造方法 |
WO2022244482A1 (ja) * | 2021-05-20 | 2022-11-24 | 住友電気工業株式会社 | モータ、及びモータの製造方法 |
WO2022244733A1 (ja) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | 住友電気工業株式会社 | アキシャルギャップモータ、及びアキシャルギャップモータの製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11649742B2 (en) | Attachment structure for vehicle motor, in-vehicle equipment, and brushless motor | |
JP2018082610A (ja) | 車両用モータの取付構造及び車載機器 | |
JP6411833B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
JP4640422B2 (ja) | ランデルロータ型モータ | |
WO2011019069A1 (ja) | 車両用回転電機 | |
JP6226867B2 (ja) | ブラシレスモータ及びブラシレスモータ用ロータ | |
JP6257212B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
JP6307324B2 (ja) | ブラシレスモータおよびこれを用いた電動パワーステアリング装置 | |
JP2014068495A (ja) | 回転電機およびそれを用いた電動パワーステアリング装置 | |
JP6158022B2 (ja) | 回転電機、及び車輌 | |
JP5920637B2 (ja) | 回転電機の回転子 | |
JP2006304546A (ja) | 永久磁石式リラクタンス型回転電機 | |
WO2016060232A1 (ja) | ダブルステータ型回転機 | |
JP3655205B2 (ja) | 回転電機とそれを用いた電動車両 | |
JP6740865B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
WO2018084108A1 (ja) | 車両用モータの取付構造、車載機器及びブラシレスモータ | |
WO2017212575A1 (ja) | 永久磁石モータ | |
JP2017112778A (ja) | 永久磁石同期モータ | |
JP2015186322A (ja) | ブラシレスモータ | |
JP2019047630A (ja) | 回転電機 | |
JP2016178863A (ja) | 車両用ブラシレスモータ | |
JP5940354B2 (ja) | 電動パワーステアリングシステム用モータのロータ及び電動パワーステアリングシステム用モータ | |
JP2005057942A (ja) | 回転電機 | |
JP2019126139A (ja) | ロータ及びモータ | |
JP2008271642A (ja) | アキシャルギャップ型モータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20180501 |