JP2019037033A - Motor device - Google Patents

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竜 大堀
直樹 塩田
Naoki Shioda
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Abstract

To provide a motor device that can reduce torque ripple.SOLUTION: A motor device includes a motor having a stator 8 and a rotor 9 and a power supply unit for supplying a rectangular wave current of an electrical angle of 120° to a coil 24 of the stator 8, and the rotor 9 includes a plurality of segment type magnets 33A and 33B arranged in an annular shape in the circumferential direction on the outer peripheral surface of a rotor core 32 and magnet holders disposed at both axial ends of the rotor core 32, and the magnets 33A and 33B are provided with a flat portion formed of a flat surface intersecting the radial direction, and the magnet holder has a pressing portion for pressing the axial end of the magnets 33A and 33B, and the pressing portion is provided with a claw 38a for pressing the flat portions of the adjacent magnets 33A and 33B inward in the radial direction, and the claw 38a is formed of a magnetic material.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、モータ装置に関する。   The present invention relates to a motor device.

従来から、下記特許文献1に示されるようなモータが知られている。このモータは、ステータコア、およびステータコアに巻かれた複数のコイルを有するステータと、ステータに対して径方向に隙間を介して配置され、相対回転可能に配置されたロータと、を有している。また、このモータを駆動させるにあたって、複数のコイルに通電を行う際、大きな出力トルクを得ることを目的として、各コイルに矩形波電流を供給する場合がある。   Conventionally, a motor as shown in Patent Document 1 below is known. This motor has a stator core and a stator having a plurality of coils wound around the stator core, and a rotor that is disposed in a radial direction with respect to the stator via a gap and is relatively rotatable. In driving this motor, when energizing a plurality of coils, a rectangular wave current may be supplied to each coil for the purpose of obtaining a large output torque.

特開2004−64857号公報JP 2004-64857 A

しかしながら、前記従来のモータでは、矩形波電流が供給されることで、矩形波電流に含有される高調波成分に起因して、出力トルクにむら(トルクリップル)が生じ、振動や騒音の原因となることがあった。   However, in the conventional motor, when a rectangular wave current is supplied, nonuniformity (torque ripple) occurs in the output torque due to the harmonic component contained in the rectangular wave current, causing vibration and noise. There was.

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、トルクリップルを低減することができるモータ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a motor device capable of reducing torque ripple.

前記課題を解決するために、本発明に係るモータ装置は、ステータコア、およびステータコアに巻かれた複数のコイルを有するステータと、前記ステータに対して、径方向に隙間を介し、かつ相対回転可能に配置されたロータと、を有するモータと、前記複数のコイルに、電気角120°の矩形波電流を供給する電力供給部と、を備え、前記ロータは、回転軸と、該回転軸に固定されるロータコアと、該ロータコアの外周面に、周方向に並べて円環状に配置された複数のセグメント型のマグネットと、前記ロータコアの軸方向両端に配置され、前記マグネットの前記ロータコアからの脱落を防止するマグネットホルダと、を有し、前記マグネットの外周面の周方向両端には、径方向と交差する平面よりなる平坦部が設けられ、前記マグネットホルダは、前記ロータコアの軸方向端部に固定される固定部と、前記マグネットの軸方向端部を押さえる押さえ部と、前記固定部と前記押さえ部とを連結する連結部と、を有し、前記マグネットホルダの前記押さえ部に、隣接する前記マグネットの互いに近接した周方向端部の前記平坦部に跨って、当該平坦部を径方向の内側に向けて押さえる爪部が設けられ、前記爪部は磁性材料により形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a motor device according to the present invention includes a stator core, a stator having a plurality of coils wound around the stator core, and a relative rotation with respect to the stator via a gap in a radial direction. A rotor having a rotor disposed thereon, and a power supply unit that supplies a rectangular wave current having an electrical angle of 120 ° to the plurality of coils, the rotor being fixed to the rotation shaft. A rotor core, a plurality of segment-type magnets arranged in an annular shape on the outer circumferential surface of the rotor core, and arranged at both axial ends of the rotor core to prevent the magnet from falling off the rotor core A flat portion made of a plane intersecting the radial direction at both ends in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the magnet. The rudder has a fixed portion fixed to the axial end portion of the rotor core, a pressing portion that presses the axial end portion of the magnet, and a connecting portion that connects the fixing portion and the pressing portion. The holding part of the magnet holder is provided with a claw part that holds the flat part toward the inside in the radial direction across the flat part of the adjacent circumferential end parts of the adjacent magnets. Is made of a magnetic material.

このように、マグネットの外周面の周方向の両端に平坦部が設けられ、マグネットの平坦部に配置されたマグネットホルダの爪部が、磁性材料により形成されている。このため、マグネットから発生する磁束の一部がマグネットホルダの爪部に漏れることで、爪部を介してマグネットの平坦部からステータの内面と、に跨る磁束密度をマグネットホルダを磁性材料により形成しない場合に対して変化させることが可能になる。この変化により、コイルに矩形波電流が供給された際に発生する誘起電圧に、誘起電圧の一次の位相に対し、位相0°の5次高調波を含有させることができる。このため、電気角120°の矩形波電流に含まれる高調波成分のうち、含有率の多い5次高調波および7次高調波それぞれの含有率を同等にすることが可能になる。よって、モータ装置のトルクリップルを低減することができる。   Thus, the flat part is provided in the both ends of the circumferential direction of the outer peripheral surface of a magnet, and the nail | claw part of the magnet holder arrange | positioned at the flat part of the magnet is formed with the magnetic material. For this reason, part of the magnetic flux generated from the magnet leaks to the claw portion of the magnet holder, so that the magnetic holder does not form a magnetic flux density across the flat portion of the magnet and the inner surface of the stator via the claw portion. It becomes possible to change with respect to the case. Due to this change, the induced voltage generated when the rectangular wave current is supplied to the coil can contain a fifth harmonic having a phase of 0 ° with respect to the primary phase of the induced voltage. For this reason, among the harmonic components contained in the rectangular wave current with an electrical angle of 120 °, it is possible to equalize the content rates of the fifth harmonic and the seventh harmonic with a high content. Therefore, torque ripple of the motor device can be reduced.

また、隣接する前記マグネットの各々前記平坦部の大きさの和は、電気角で70°以上100°以下に設定されていることを特徴とする。   In addition, the sum of the sizes of the flat portions of the adjacent magnets is set in an electrical angle of 70 ° to 100 °.

この場合には、コイルに矩形波電流が供給された際に発生する誘起電圧に、誘起電圧の一次の位相に対し、位相0°の5次高調波をより多く含有させることが可能になる。このため、より一層確実にモータ装置のトルクリップルを低減することができる。   In this case, the induced voltage generated when the rectangular wave current is supplied to the coil can contain more fifth-order harmonics having a phase of 0 ° with respect to the primary phase of the induced voltage. For this reason, the torque ripple of a motor apparatus can be reduced much more reliably.

本発明によれば、モータ装置のトルクリップルを低減することができる。   According to the present invention, torque ripple of the motor device can be reduced.

本発明の第1実施形態に係るモータ装置を備えた減速機付モータの斜視図である。It is a perspective view of the motor with a reduction gear provided with the motor apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す減速機付モータのA−A線矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of the motor with a reduction gear shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係るモータ装置のステータとロータとの関係を示す軸方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the axial direction which shows the relationship between the stator and rotor of the motor apparatus which concern on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るモータ装置におけるロータの斜視図である。It is a perspective view of the rotor in the motor apparatus concerning a 1st embodiment of the present invention. 図4に示すロータ本体の斜視図である。It is a perspective view of the rotor main body shown in FIG. 図4に示すロータ本体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the rotor main body shown in FIG. 図4に示すロータ本体のマグネットの組み合わせを軸方向からみた図である。It is the figure which looked at the combination of the magnet of the rotor main body shown in FIG. 4 from the axial direction. 図4に示すロータ本体のロータコア、マグネット、および片方のマグネットホルダの組み合わせを軸方向からみた図である。It is the figure which looked at the combination of the rotor core of the rotor main body shown in FIG. 4, a magnet, and one magnet holder from the axial direction. 図4に示すロータ本体におけるマグネット単体の軸方向からみた図である。It is the figure seen from the axial direction of the magnet single-piece | unit in the rotor main body shown in FIG. 図1に示すモータ装置における電力供給部から供給される矩形波電流に含まれる次数成分を示す図である。It is a figure which shows the order component contained in the rectangular wave current supplied from the electric power supply part in the motor apparatus shown in FIG. 図1に示すモータに発生する誘起電圧に、5次高波長成分が含有された際の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform at the time of the 5th high wavelength component being contained in the induced voltage which generate | occur | produces in the motor shown in FIG. 図11に示す誘起電圧波形のうち、領域Aを拡大した図である。It is the figure which expanded the area | region A among the induced voltage waveforms shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係るモータ装置におけるステータのティースおよびロータの周方向の相対位置を示す模式図のうち、(a)回転開始時、(b)回転前期、(c)回転後期を示す図である。Among the schematic diagrams showing the relative positions of the stator teeth and the rotor in the circumferential direction in the motor device according to the first embodiment of the present invention, (a) at the start of rotation, (b) the first half of rotation, and (c) the second half of the rotation. FIG. 本発明の第1実施形態に係るモータ装置におけるステータおよびロータを示す模式図のうち、平坦部の周方向の大きさの和が、(a)電気角70°(b)電気角100°(c)電気角120°のものを示す図である。Among the schematic views showing the stator and the rotor in the motor device according to the first embodiment of the present invention, the sum of the sizes in the circumferential direction of the flat portion is (a) electrical angle 70 ° (b) electrical angle 100 ° (c FIG. 4 is a diagram showing an electrical angle of 120 °. 本発明の第1実施形態に係るモータ装置に発生する誘起電圧の次数成分を、平坦部の周方向の大きさの和毎に比較した図である。It is the figure which compared the order component of the induced voltage which generate | occur | produces in the motor apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention for every sum of the magnitude | size of the circumferential direction of a flat part. 図10に示す次数成分と、図15に示す次数成分と、を足し合わせた結果を、平坦部の周方向の大きさの和毎に比較した図である。It is the figure which compared the result which added the order component shown in FIG. 10, and the order component shown in FIG. 15 for every sum of the magnitude | size of the circumferential direction of a flat part. 本発明の第2実施形態に係るモータ装置におけるロータ本体の斜視図である。It is a perspective view of the rotor main body in the motor apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

(第1実施形態)
(減速機付モータ)
以下、図1〜図16を参照し、本発明の第1実施形態に係るモータ装置2について説明する。なお、以下の説明では、モータ装置2を備えた減速機付モータ1について説明する。
図1および図2に示すように、減速機付モータ1は、例えば車両に搭載される電装品(例えば、ワイパ、パワーウインドウ、サンルーフ、電動シート等)の駆動源となるものである。
(First embodiment)
(Motor with reduction gear)
Hereinafter, with reference to FIGS. 1-16, the motor apparatus 2 which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated. In the following description, the reduction gear-equipped motor 1 including the motor device 2 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 1 with a reduction gear serves as a drive source for electrical components (for example, a wiper, a power window, a sunroof, an electric seat, etc.) mounted on a vehicle, for example.

減速機付モータ1は、モータ装置2と、モータ装置2の回転を減速して出力する減速機3と、を備えている。また、モータ装置2は、通電されることで電気エネルギーを回転運動エネルギーに変換するモータ2Aと、モータ2Aに通電する電力供給部4と、を備えている。
なお、以下の説明において、モータ2Aの回転軸31に沿う方向を軸方向といい、軸方向と直交する方向を径方向といい、回転軸31周りに周回する方向を周方向という。
The motor 1 with a speed reducer includes a motor device 2 and a speed reducer 3 that decelerates and outputs the rotation of the motor device 2. The motor device 2 includes a motor 2A that converts electrical energy into rotational kinetic energy when energized, and a power supply unit 4 that energizes the motor 2A.
In the following description, a direction along the rotation shaft 31 of the motor 2A is referred to as an axial direction, a direction orthogonal to the axial direction is referred to as a radial direction, and a direction around the rotation shaft 31 is referred to as a circumferential direction.

(モータ)
モータ2Aは、軸方向から平面視で、外形が略六角形状のモータケース5と、モータケース5内に収納された六角筒状のステータ8(図3参照)と、ステータ8に対して、径方向に隙間を介し、かつ相対回転可能に配置されたロータ9(図3参照)と、を備えている。ロータ9は軸方向に沿って延びている。
(motor)
The motor 2 </ b> A has a substantially hexagonal outer shape in a plan view from the axial direction, a hexagonal cylindrical stator 8 (see FIG. 3) housed in the motor case 5, and a diameter relative to the stator 8. And a rotor 9 (see FIG. 3) arranged in a direction so as to be relatively rotatable with a gap therebetween. The rotor 9 extends along the axial direction.

(モータケース)
モータケース5は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料により形成されている。図2に示すように、モータケース5は、軸方向に分割可能に構成された第1モータケース6と、第2モータケース7と、からなる。第1モータケース6および第2モータケース7は、それぞれ有底六角筒状に形成されており、それぞれの対向する開口部6a,7aを嵌合させることで、内部空間を有するモータケース5を形成している。なお、第1モータケース6は、底部10が、減速機3のギヤケース40と一体に形成されている。底部10の径方向略中央には、ロータ9の回転軸31を挿通可能な貫通孔10aが形成されている。
(Motor case)
The motor case 5 is formed of a material with excellent heat dissipation, such as aluminum die cast. As shown in FIG. 2, the motor case 5 includes a first motor case 6 and a second motor case 7 that are configured to be separable in the axial direction. The first motor case 6 and the second motor case 7 are each formed in a bottomed hexagonal cylindrical shape, and a motor case 5 having an internal space is formed by fitting the opposed openings 6a and 7a. doing. The first motor case 6 has a bottom portion 10 formed integrally with the gear case 40 of the speed reducer 3. A through-hole 10 a through which the rotation shaft 31 of the rotor 9 can be inserted is formed at a substantially central portion in the radial direction of the bottom 10.

(ステータ)
図3に示すように、ステータ8は、ステータコア20、およびステータコア20に巻かれた複数のコイル24を有している。ステータコア20は、磁路を形成する正六角形筒状のコア部21と、コア部21から径方向内側に向かって突出する6個のティース22と、を有する。各ティース22は、正六角形筒状のコア部21の角部と角部の間の平坦壁(六角形の辺に相当)の幅方向の中央(六角形の辺の長さの中央)に配置されている。
(Stator)
As shown in FIG. 3, the stator 8 includes a stator core 20 and a plurality of coils 24 wound around the stator core 20. The stator core 20 includes a regular hexagonal cylindrical core portion 21 that forms a magnetic path, and six teeth 22 that protrude radially inward from the core portion 21. Each tooth 22 is arranged at the center in the width direction (the center of the length of the hexagonal side) of the flat wall (corresponding to the hexagonal side) between the corners of the regular hexagonal cylindrical core portion 21. Has been.

ステータコア20は、複数の磁性金属薄板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ステータコア20は、複数の磁性金属薄板を軸方向に積層して形成する場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成されていてもよい。このように形成されたステータコア20におけるコア部21の外周が、第1モータケース6および第2モータケース7の内周に固定されている。   The stator core 20 is formed by laminating a plurality of magnetic metal thin plates in the axial direction. The stator core 20 is not limited to the case where a plurality of magnetic metal thin plates are laminated in the axial direction, and may be formed, for example, by press-molding soft magnetic powder. The outer periphery of the core portion 21 of the stator core 20 formed in this way is fixed to the inner periphery of the first motor case 6 and the second motor case 7.

ステータコア20の各ティース22には、樹脂製のインシュレータ23がティース22の周囲を覆うように装着されている。各コイル24は、インシュレータ23を覆うように、各ティース22に巻かれている。各コイル24は、電力供給部4からの通電により、ロータ9を回転させるための磁界を生成する。   A resin insulator 23 is attached to each tooth 22 of the stator core 20 so as to cover the periphery of the tooth 22. Each coil 24 is wound around each tooth 22 so as to cover the insulator 23. Each coil 24 generates a magnetic field for rotating the rotor 9 by energization from the power supply unit 4.

(ロータ)
図4に示すように、ロータ9は、回転軸31と、回転軸31に外嵌固定されたロータ本体9Aと、を有する。図5および図6に示すように、ロータ本体9Aは、回転軸31の外周に圧入嵌合により固定された円筒状のロータコア32と、ロータコア32の外周面に、周方向に並べて円環状に配置された4個のセグメント型のマグネット33A,33Bと、マグネット33A,33Bを固定するためにロータコア32の軸方向両端面に配置された一対のマグネットホルダ34A,34Bと、を備える。
一対のマグネットホルダ34A,34Bは、マグネット33A,33Bを軸方向に挟むことにより、マグネット33A,33Bのロータコア32からの脱落を防止する。
(Rotor)
As shown in FIG. 4, the rotor 9 includes a rotating shaft 31 and a rotor body 9 </ b> A that is externally fixed to the rotating shaft 31. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the rotor body 9 </ b> A is arranged in an annular shape in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the rotor core 32 and the cylindrical rotor core 32 fixed to the outer circumference of the rotating shaft 31 by press-fitting. The four segment-type magnets 33A, 33B and a pair of magnet holders 34A, 34B disposed on both axial end surfaces of the rotor core 32 for fixing the magnets 33A, 33B are provided.
The pair of magnet holders 34A, 34B prevent the magnets 33A, 33B from falling off the rotor core 32 by sandwiching the magnets 33A, 33B in the axial direction.

(ロータコア)
図4に示す回転軸31は、減速機3を構成するウォーム軸44と一体成形されている。
図6に示すロータコア32は、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ロータコア32は、複数の金属板を軸方向に積層して形成する場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成してもよい。
(Rotor core)
The rotating shaft 31 shown in FIG. 4 is integrally formed with the worm shaft 44 that constitutes the speed reducer 3.
The rotor core 32 shown in FIG. 6 is formed by laminating a plurality of metal plates in the axial direction. The rotor core 32 is not limited to the case where a plurality of metal plates are laminated in the axial direction, and may be formed, for example, by press-molding soft magnetic powder.

図4および図6に示すように、ロータコア32の径方向略中央には軸方向に貫通する貫通孔32aが形成されており、この貫通孔32aに、回転軸31が圧入されている。なお、貫通孔32aに対して回転軸31を挿入とし、接着剤等を用いて回転軸31にロータコア32を外嵌固定してもよい。   As shown in FIGS. 4 and 6, a through hole 32 a penetrating in the axial direction is formed at a substantially center in the radial direction of the rotor core 32, and the rotary shaft 31 is press-fitted into the through hole 32 a. Alternatively, the rotary shaft 31 may be inserted into the through hole 32a, and the rotor core 32 may be externally fixed to the rotary shaft 31 using an adhesive or the like.

また、ロータコア32には、貫通孔32aの周囲に、複数のカシメ固定用孔32bが軸方向に沿って貫通形成されている。図示の例では、カシメ固定用孔32bは2つ形成されている。このカシメ固定用孔32bは、ロータコア32とマグネットホルダ34A,34Bとを固定するために用いられる。   The rotor core 32 is formed with a plurality of caulking fixing holes 32b penetrating along the axial direction around the through hole 32a. In the illustrated example, two caulking fixing holes 32b are formed. The caulking fixing hole 32b is used for fixing the rotor core 32 and the magnet holders 34A and 34B.

(マグネット)
図7〜図9に示すように、セグメント型のマグネット33A,33Bは、例えばフェライト磁石よりなり、それぞれが軸方向に直交する断面が、扇形となるように形成されている。ここでは、マグネット33A,33Bは4個であるから、それぞれが中心角θ=90°の扇形に形成されている。なお、マグネット33A,33Bは、ネオジム磁石であってもよい。
マグネット33A,33Bは、共に円弧状の内周面33cから外周面33dに沿って着磁されており、図7に示すように、円環状に並べて配置したとき、外周面33dの磁極が周方向に交互に逆極性で並ぶように設定されている。つまり、マグネット33A,33Bは、逆極性に着磁されたものが2種類用意されており、図8に示すように、ロータコア32の外周面に周方向に沿って交互に配列されている。従って、マグネット33A,33Bの組立体を有するロータ本体9Aは、4極の磁極を持つ。
(magnet)
As shown in FIGS. 7 to 9, the segment type magnets 33 </ b> A and 33 </ b> B are made of, for example, a ferrite magnet, and are formed so that a cross section perpendicular to the axial direction has a fan shape. Here, since there are four magnets 33A, 33B, each is formed in a sector shape with a central angle θ = 90 °. Magnets 33A and 33B may be neodymium magnets.
The magnets 33A and 33B are both magnetized from the arc-shaped inner peripheral surface 33c along the outer peripheral surface 33d, and when arranged in an annular shape as shown in FIG. 7, the magnetic poles of the outer peripheral surface 33d are circumferential. Are set so that they are alternately arranged in reverse polarity. That is, two types of magnets 33A and 33B magnetized to have opposite polarities are prepared, and are alternately arranged on the outer peripheral surface of the rotor core 32 along the circumferential direction as shown in FIG. Therefore, the rotor body 9A having the assembly of the magnets 33A and 33B has four magnetic poles.

図9に示すように、マグネット33A,33Bの内周面33cは、ロータ9の軸中心Oに中心を設定した、曲率半径rの円弧面として形成されている。一方、外周面33dの曲率半径r1は、曲率半径rよりも小さく設定されている。曲率半径r1の中心O1は、ロータ9の軸中心Oと、マグネット33A,33Bの外周面33dの周方向の中点Pと、を結ぶ線分Lpo上の、軸中心Oよりも中点Pに近い位置に設定されている。   As shown in FIG. 9, the inner peripheral surfaces 33 c of the magnets 33 </ b> A and 33 </ b> B are formed as circular arc surfaces having a radius of curvature r centered on the axial center O of the rotor 9. On the other hand, the curvature radius r1 of the outer peripheral surface 33d is set smaller than the curvature radius r. The center O1 of the radius of curvature r1 is closer to the center point P than the axis center O on the line segment Lpo connecting the axial center O of the rotor 9 and the midpoint P in the circumferential direction of the outer circumferential surface 33d of the magnets 33A and 33B. It is set to a close position.

すなわち、ロータ本体9Aとして組み立てた状態で、マグネット33A,33Bの外周面33dの周方向の中点Pの位置が、最も径方向外方の点となるように、マグネット33A,33Bの外周面33dが、円弧面形状に形成されている。
従って、マグネット33A,33Bの外周面33dの周方向の中点Pの回転軌跡(ロータ本体9Aの最外周点の回転軌跡)よりも内側に入るように、マグネットホルダ34A,34Bの最外周点(後述する爪部38aの幅方向の両端)の位置を定める。これにより、マグネットホルダ34A,34Bとステータ8との干渉を防ぎながら、マグネット33A,33Bとステータ8との間にエアギャップを形成することができる。
That is, in the assembled state as the rotor main body 9A, the outer peripheral surface 33d of the magnets 33A and 33B is such that the position of the middle point P in the circumferential direction of the outer peripheral surface 33d of the magnets 33A and 33B is the most radially outward point. Is formed in a circular arc shape.
Therefore, the outermost peripheral points of the magnet holders 34A and 34B (inside the rotational locus of the circumferential center point P of the outer peripheral surface 33d of the magnets 33A and 33B (the rotational locus of the outermost peripheral point of the rotor main body 9A)) The positions of both ends in the width direction of the claw portion 38a to be described later are determined. Thus, an air gap can be formed between the magnets 33A, 33B and the stator 8 while preventing interference between the magnet holders 34A, 34B and the stator 8.

図9に示すように、マグネット33A,33Bの外周面33dの周方向両端には、径方向に交差する平面よりなる平坦部33sが設けられている。図示の例では、平坦部33sは、径方向と直交している。
また本実施形態では、図8に示すように、隣接するマグネット33A,33Bの各々平坦部33sの周方向の大きさの和θは、電気角で70°以上120°以下に設定されている。ここで、周方向の大きさとは、ロータ9の軸中心Oと、平坦部33sの外面における周方向の両端部と、を結ぶ線分同士の軸中心Oを中心とする中心角を意味している。
マグネット33A,33Bの周方向の両端面33tは、径方向に沿った平面状に形成されている。このため、図7および図8に示すように、円環状にマグネット33A,33Bを並べたとき、隣接するマグネット33A,33Bの周方向の両端面33t同士を密着させることができ、回転方向の位置ずれを防ぐことができる。
As shown in FIG. 9, flat portions 33 s made of planes intersecting in the radial direction are provided at both ends in the circumferential direction of the outer peripheral surfaces 33 d of the magnets 33 </ b> A and 33 </ b> B. In the illustrated example, the flat portion 33s is orthogonal to the radial direction.
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the sum θ of the circumferential sizes of the flat portions 33s of the adjacent magnets 33A and 33B is set to be 70 ° or more and 120 ° or less in terms of electrical angle. Here, the size in the circumferential direction means a central angle centering on the axial center O of line segments connecting the axial center O of the rotor 9 and both ends in the circumferential direction on the outer surface of the flat portion 33s. Yes.
Both end surfaces 33t in the circumferential direction of the magnets 33A and 33B are formed in a planar shape along the radial direction. For this reason, as shown in FIGS. 7 and 8, when magnets 33A and 33B are arranged in an annular shape, both circumferential end surfaces 33t of adjacent magnets 33A and 33B can be brought into close contact with each other. Misalignment can be prevented.

(マグネットホルダ)
図6に示すように、マグネットホルダ34A,34Bは、金属板にプレス加工を施して形成されたものである。マグネットホルダ34A,34Bは磁性材料により形成されている。
マグネットホルダ34A,34Bは、環状の固定部36と、マグネット33A,33Bの軸方向端部を押さえる押さえ部38と、固定部36と押さえ部38とを連結する連結部37と、を有している。固定部36、押さえ部38、および連結部37は、一体に形成されている。なお、固定部36、押さえ部38、および連結部37はそれぞれ別体に形成されてもよい。
(Magnet holder)
As shown in FIG. 6, the magnet holders 34 </ b> A and 34 </ b> B are formed by pressing a metal plate. The magnet holders 34A and 34B are made of a magnetic material.
The magnet holders 34 </ b> A and 34 </ b> B include an annular fixed portion 36, a pressing portion 38 that presses the axial ends of the magnets 33 </ b> A and 33 </ b> B, and a connecting portion 37 that connects the fixing portion 36 and the pressing portion 38. Yes. The fixing part 36, the pressing part 38, and the connecting part 37 are integrally formed. In addition, the fixing | fixed part 36, the holding | suppressing part 38, and the connection part 37 may each be formed separately.

固定部36は、ロータコア32の軸方向両端に配置されている。固定部36の中心には円形の開口部36aが設けられており、開口部36aの直径は、回転軸31の軸径よりも若干大きい程度に設定されている。開口部36aに回転軸31が挿通され、ロータコア32の軸方向端面に固定部36が配置される。
固定部36には、ロータコア32のカシメ固定用孔32bに対応する位置に、カシメ固定用孔32bに連通する貫通孔36bが形成されている。
The fixed portions 36 are disposed at both axial ends of the rotor core 32. A circular opening 36 a is provided at the center of the fixed part 36, and the diameter of the opening 36 a is set to be slightly larger than the shaft diameter of the rotating shaft 31. The rotary shaft 31 is inserted through the opening 36 a, and the fixed portion 36 is disposed on the axial end surface of the rotor core 32.
A through hole 36 b that communicates with the caulking fixing hole 32 b is formed in the fixing portion 36 at a position corresponding to the caulking fixing hole 32 b of the rotor core 32.

連結部37は、固定部36の外周部から、径方向外側に向かって延びる帯状に形成され、軸方向に沿って弾性変形可能とされている。また、連結部37は4つ設けられ、周方向に等間隔をあけて配置されている。
押さえ部38は、各連結部37の径方向の外端部に各別に設けられている。押さえ部38の径方向の外端部には、軸方向に延びる爪部38aが各別に設けられている。図8に示すように、爪部38aは、隣接するマグネット33A,33Bの互いに近接した周方向端部の平坦部33sに跨って、平坦部33sを径方向の内側に向けて押さえている。
The connecting portion 37 is formed in a belt shape extending from the outer peripheral portion of the fixed portion 36 toward the radially outer side, and is elastically deformable along the axial direction. Moreover, the four connection parts 37 are provided and are arrange | positioned at equal intervals in the circumferential direction.
The pressing portion 38 is provided separately at the outer end portion in the radial direction of each connecting portion 37. A claw portion 38 a extending in the axial direction is provided at each radially outer end portion of the pressing portion 38. As shown in FIG. 8, the claw portion 38 a presses the flat portion 33 s toward the inner side in the radial direction across the flat portion 33 s of the adjacent circumferential end portions of the adjacent magnets 33 </ b> A and 33 </ b> B.

図5および図6に示すように、2つのマグネットホルダ34A,34Bの貫通孔36bとロータコア32のカシメ固定用孔32bとに、それぞれカシメピン30が挿通されている。カシメピン30は、フランジ状の頭部30aをマグネットホルダ34Aの上側面に係合させ、先端30b側をマグネットホルダ34A,34Bの貫通孔36bとロータコア32のカシメ固定用孔32bとに通す。そして、先端30bをカシメることにより、固定部36がロータコア32に固定される。このようにして、ロータコア32とマグネットホルダ34A,34Bとを一体化している。   As shown in FIGS. 5 and 6, caulking pins 30 are respectively inserted into the through holes 36 b of the two magnet holders 34 </ b> A and 34 </ b> B and the caulking fixing holes 32 b of the rotor core 32. The caulking pin 30 engages the flange-shaped head portion 30a with the upper side surface of the magnet holder 34A, and passes the tip 30b side through the through holes 36b of the magnet holders 34A and 34B and the caulking fixing hole 32b of the rotor core 32. Then, the fixing portion 36 is fixed to the rotor core 32 by caulking the tip 30b. In this way, the rotor core 32 and the magnet holders 34A and 34B are integrated.

その際、図6に示すように、ロータコア32の軸方向両端に配置されたマグネットホルダ34A,34Bのうち、一方のマグネットホルダ34Bと、複数のマグネット33A,33Bの軸方向端面との間に、円環状のゴムワッシャ39が配置される。   At that time, as shown in FIG. 6, among the magnet holders 34A and 34B arranged at both axial ends of the rotor core 32, between one magnet holder 34B and the axial end surfaces of the plurality of magnets 33A and 33B, An annular rubber washer 39 is disposed.

(減速機)
図1および図2に示すように、減速機3は、モータケース5が取り付けられているギヤケース40と、ギヤケース40内に収納されるウォーム減速機構41と、を備えている。ギヤケース40は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料により形成されている。ギヤケース40は、内部にウォーム減速機構41を収容している。
(Decelerator)
As shown in FIGS. 1 and 2, the speed reducer 3 includes a gear case 40 to which a motor case 5 is attached, and a worm speed reduction mechanism 41 that is housed in the gear case 40. The gear case 40 is made of a material with excellent heat dissipation, such as aluminum die cast. The gear case 40 houses a worm reduction mechanism 41 inside.

ギヤケース40の外部には、3つの固定ブラケット54a,54b,54cが一体に形成されている。これら固定ブラケット54a,54b,54cは、不図示の車体等に、減速機付モータ1を固定するためのものである。また、ギヤケース40には、略円筒状の軸受ボス49が突設されている。軸受ボス49は、ウォーム減速機構41の出力軸48を回転自在に支持するためのものである。   Three fixing brackets 54a, 54b, 54c are integrally formed outside the gear case 40. These fixing brackets 54a, 54b and 54c are for fixing the motor 1 with a speed reducer to a vehicle body (not shown) or the like. The gear case 40 has a substantially cylindrical bearing boss 49 protruding therefrom. The bearing boss 49 is for rotatably supporting the output shaft 48 of the worm speed reduction mechanism 41.

ウォーム減速機構41は、ウォーム軸44と、ウォーム軸44に螺合される不図示のウォームホイールと、により構成されている。ウォーム軸44は、モータ2Aの回転軸31と同軸上に配置されている。そして、ウォーム軸44は、両端がギヤケース40に設けられた軸受46,47によって回転自在に支持されている。ウォーム軸44のモータ2A側の端部は、軸受46を介してギヤケース40に至るまで突出している。この突出したウォーム軸44の端部とモータ2Aの回転軸31との端部が接続され、ウォーム軸44と回転軸31とが一体に形成されている。   The worm reduction mechanism 41 includes a worm shaft 44 and a worm wheel (not shown) that is screwed to the worm shaft 44. The worm shaft 44 is arranged coaxially with the rotation shaft 31 of the motor 2A. The worm shaft 44 is rotatably supported by bearings 46 and 47 provided on the gear case 40 at both ends. The end of the worm shaft 44 on the motor 2 </ b> A side protrudes to the gear case 40 through the bearing 46. The projecting end portion of the worm shaft 44 and the end portion of the rotating shaft 31 of the motor 2A are connected, and the worm shaft 44 and the rotating shaft 31 are integrally formed.

ウォーム軸44に螺合される不図示のウォームホイールには、このウォームホイールの径方向中央に出力軸48が連結されている。出力軸48はウォームホイールの回転軸方向と同軸上に配置されており、ギヤケース40の軸受ボス49を介してギヤケース40の外部に突出している。   An output shaft 48 is connected to a worm wheel (not shown) screwed to the worm shaft 44 at the radial center of the worm wheel. The output shaft 48 is disposed coaxially with the rotation axis direction of the worm wheel, and protrudes to the outside of the gear case 40 via the bearing boss 49 of the gear case 40.

(電力供給部)
電力供給部4は、複数のコイル24に、パルス幅が電気角120°の矩形波電流を供給する。
図2に示すように、電力供給部4は、モータ2Aおよび減速機3とともに、減速機付モータ1のカバー63内に配置されている。なお、電力供給部4は、モータ2Aおよび減速機3と別体に配置されてもよい。
電力供給部4は、車両に搭載された不図示のバッテリーから供給される電流を制御して複数のコイル24に供給する制御基板を備えている。この制御基板に、電気角120°の矩形波電流を生成するスイッチング回路が設けられている。
(Power supply unit)
The power supply unit 4 supplies a rectangular wave current having a pulse width of 120 ° to the plurality of coils 24.
As shown in FIG. 2, the power supply unit 4 is disposed in the cover 63 of the motor 1 with a speed reducer together with the motor 2 </ b> A and the speed reducer 3. The power supply unit 4 may be disposed separately from the motor 2A and the speed reducer 3.
The power supply unit 4 includes a control board that controls a current supplied from a battery (not shown) mounted on the vehicle and supplies the current to the plurality of coils 24. This control board is provided with a switching circuit that generates a rectangular wave current having an electrical angle of 120 °.

(減速機付モータの動作)
次に減速機付モータ1の動作について説明する。
減速機付モータ1は、電力供給部4からモータ2Aの各コイル24に電力が供給されると、ステータ8(ティース22)に所定の磁界が形成される。この磁界とロータ9のマグネット33A,33Bとの間で磁気的な吸引力や反発力が生じ、ロータ9が継続的に回転する。ロータ9が回転すると、回転軸31と一体化されたウォーム軸44が回転し、さらにウォーム軸44に螺合されているウォームホイールが回転する。そして、ウォームホイールに連結された出力軸48が回転し、所望の電装品が駆動される。
(Operation of motor with reduction gear)
Next, operation | movement of the motor 1 with a reduction gear is demonstrated.
When electric power is supplied from the power supply unit 4 to each coil 24 of the motor 2 </ b> A, the motor 1 with a speed reducer forms a predetermined magnetic field in the stator 8 (the teeth 22). A magnetic attractive force or a repulsive force is generated between the magnetic field and the magnets 33A and 33B of the rotor 9, and the rotor 9 is continuously rotated. When the rotor 9 rotates, the worm shaft 44 integrated with the rotating shaft 31 rotates, and further the worm wheel screwed to the worm shaft 44 rotates. Then, the output shaft 48 connected to the worm wheel rotates, and a desired electrical component is driven.

ここで、図10に示されるように、電気角120°の矩形波電流には、複数の次数の高調波成分が含有されている。これらの高調波成分のうち、特に含有率の多い5次高調波成分および7次高調波成分それぞれの含有率を、互いに同等とすることで、モータ2Aから得られる出力トルクに生じるむら(トルクリップル)を低減できることが確認されている。ここで、図示の例では、5次高調波成分と7次高調波成分との差は約6%となっている。   Here, as shown in FIG. 10, the rectangular wave current having an electrical angle of 120 ° contains harmonic components of a plurality of orders. Among these harmonic components, the fifth harmonic component and the seventh harmonic component, which have a particularly high content, are made equal to each other, thereby causing unevenness in the output torque obtained from the motor 2A (torque ripple) ) Can be reduced. Here, in the illustrated example, the difference between the fifth harmonic component and the seventh harmonic component is about 6%.

このため、本実施形態に係るモータ装置2では、マグネット33A,33Bと、ステータ8の内面と、に跨る磁束密度を変化させ、図11および図12に示すように、誘起電圧の一次の位相に対し、位相0°の5次高調波を含有させることに着目している。以下、この点について詳述する。   For this reason, in the motor apparatus 2 according to the present embodiment, the magnetic flux density over the magnets 33A and 33B and the inner surface of the stator 8 is changed, and the primary phase of the induced voltage is changed as shown in FIGS. On the other hand, attention is focused on including fifth-order harmonics having a phase of 0 °. Hereinafter, this point will be described in detail.

まず、図13(a)に示す回転開始時におけるステータ8およびロータ9(電気角0°)が、電気角10°の位置まで周方向に相対回転するまでに発生する誘起電圧波形を、図12に示す領域A1に示している。ここで、マグネット33A,33Bの平坦部33sの径方向の外側に、磁性材料により形成された爪部38aが配置されている。これにより、隣接するマグネット33A,33Bのうち、一方のマグネットの平坦部33sからの磁束が爪部38aを介して他方のマグネットの平坦部33sへ流れることで、ステータ8とロータ9との間を通過する磁束密度が低下する。このため、図12の領域A1に示すように、爪部38aがない場合よりも誘起電圧が小さくなっている。   First, an induced voltage waveform generated until the stator 8 and the rotor 9 (electrical angle 0 °) at the start of rotation shown in FIG. 13A are relatively rotated in the circumferential direction to the position of the electrical angle 10 ° is shown in FIG. The region A1 is shown in FIG. Here, a claw portion 38a made of a magnetic material is disposed outside the flat portion 33s of the magnets 33A and 33B in the radial direction. As a result, of the adjacent magnets 33A and 33B, the magnetic flux from the flat portion 33s of one magnet flows to the flat portion 33s of the other magnet via the claw portion 38a. The magnetic flux density that passes through decreases. For this reason, as shown to area | region A1 of FIG. 12, the induced voltage is smaller than the case where there is no nail | claw part 38a.

次に、図13(b)に示す回転前期として、ステータ8およびロータ9が電気角10°の位置から、電気角60°の位置まで周方向に相対回転するまでに発生する誘起電圧波形を、図12に示す領域A2に示している。ここでは、マグネット33A,33Bの外周面33dが、次第にティース22の内面に近接することで、マグネット33A,33Bとティース22との間を流れる磁束の磁束密度が増加することとなり、誘起電圧が低下している。またこの際、マグネット33A,33Bからの磁束が漏れる爪部38aが、次第にティース22の内面から離れていくことで、マグネット33A,33Bとティース22との間を流れる磁束の磁束密度が顕著に増加する。これにより、図12に示すように、爪部38aが無い場合よりも誘起電圧が小さくなっている。   Next, as the first rotation period shown in FIG. 13B, an induced voltage waveform generated until the stator 8 and the rotor 9 are relatively rotated in the circumferential direction from the position of the electrical angle of 10 ° to the position of the electrical angle of 60 °, This is shown in a region A2 shown in FIG. Here, when the outer peripheral surface 33d of the magnets 33A and 33B gradually approaches the inner surface of the tooth 22, the magnetic flux density of the magnetic flux flowing between the magnets 33A and 33B and the tooth 22 increases, and the induced voltage decreases. doing. At this time, the claw portion 38a from which the magnetic flux from the magnets 33A and 33B leaks gradually moves away from the inner surface of the teeth 22, so that the magnetic flux density of the magnetic flux flowing between the magnets 33A and 33B and the teeth 22 is remarkably increased. To do. Thereby, as shown in FIG. 12, the induced voltage is smaller than the case where there is no claw part 38a.

最後に、図13(c)に示す回転後期として、ステータ8およびロータ9が電気角60°の位置から、電気角90°の位置まで周方向に相対回転するまでに発生する誘起電圧波形を、図12に示す領域A3に示している。ここでは、マグネット33A,33Bの外周面33dにおける中点Pが、ティース22の内面の周方向の中央部に近づくことにより、磁束密度の変化が小さくなり、誘起電圧が次第に減少していく。またこの際、爪部38aがあることで、磁極間の磁束密度の差が小さくなり、爪部38aが無い場合と比較して、磁束密度の変化が少なくなり、誘起電圧の変化が緩やかになる。これにより、爪部38aが無い場合よりも誘起電圧が大きくなっている。   Finally, as the later stage of rotation shown in FIG. 13C, an induced voltage waveform generated until the stator 8 and the rotor 9 are relatively rotated in the circumferential direction from the position of the electrical angle of 60 ° to the position of the electrical angle of 90 °, This is shown in a region A3 shown in FIG. Here, when the midpoint P on the outer peripheral surface 33d of the magnets 33A and 33B approaches the central portion of the inner surface of the tooth 22 in the circumferential direction, the change in magnetic flux density becomes smaller, and the induced voltage gradually decreases. At this time, the presence of the claw portion 38a reduces the difference in magnetic flux density between the magnetic poles, and the change in the magnetic flux density is reduced and the change in the induced voltage becomes gradual compared to the case without the claw portion 38a. . Thereby, the induced voltage is larger than the case where there is no nail | claw part 38a.

このようにして、磁性部材により形成された爪部38aが平坦部33sの径方向の外側に配置されていることで、誘起電圧に5次高調波成分を含有させるように磁束密度を変化させることができる。また、誘起電圧に5次好調波成分を含有させるための最適な条件として、ティース22の周方向の大きさが電気角で102.5の場合に、平坦部33sの周方向の大きさの和が電気角で70であることが確認されている。   Thus, the magnetic flux density is changed so that the induced voltage includes the fifth harmonic component by arranging the claw portion 38a formed of the magnetic member on the outer side in the radial direction of the flat portion 33s. Can do. Further, as an optimum condition for including the fifth harmonic component in the induced voltage, when the circumferential size of the teeth 22 is 102.5 in electrical angle, the sum of the circumferential sizes of the flat portion 33s. Has been confirmed to be 70 in electrical angle.

次に、モータ装置2の効果について説明する。
図14に示すように、平坦部33sの周方向の大きさの和が70°、100°、120°の場合について、120°矩形波を通電した際の誘起電圧波形を評価した。その結果、図15に示すように、平坦部33sの周方向の大きさの違いにより、各次数成分の高調波がそれぞれ、異なる含有率を示すことが確認された。
Next, the effect of the motor device 2 will be described.
As shown in FIG. 14, the induced voltage waveform when the 120 ° rectangular wave was energized was evaluated in the case where the sum of the sizes in the circumferential direction of the flat portion 33 s was 70 °, 100 °, and 120 °. As a result, as shown in FIG. 15, it was confirmed that the harmonics of the respective order components show different contents due to the difference in the size of the flat portion 33s in the circumferential direction.

そして、図10に示した電気角120°の矩形波電流に含有された高調波成分と、図15に示した誘起電圧に含有された高調波成分とを足し合わせた結果、図16に示すように、5次高調波成分と7次高調波成分との含有率の差が確認された。これらは全て4%よりも小さいことが確認された。
ここで、前述したように、電気角120°の矩形波電流に含有された高調波成分では、5次高調波成分と7次高調波成分との含有率の差が約6%であった。これに比べて、平坦部33sの周方向の大きさの和が70°、100°、120°の場合には、5次高調波成分と7次高調波成分との含有率の差が小さくなることが確認された。
Then, as a result of adding the harmonic component contained in the rectangular wave current having an electrical angle of 120 ° shown in FIG. 10 and the harmonic component contained in the induced voltage shown in FIG. 15, as shown in FIG. In addition, a difference in content ratio between the fifth harmonic component and the seventh harmonic component was confirmed. These were all confirmed to be less than 4%.
Here, as described above, in the harmonic component contained in the rectangular wave current having an electrical angle of 120 °, the difference in content rate between the fifth harmonic component and the seventh harmonic component was about 6%. Compared with this, when the sum of the sizes in the circumferential direction of the flat portion 33 s is 70 °, 100 °, and 120 °, the difference in content ratio between the fifth harmonic component and the seventh harmonic component is small. It was confirmed.

以上説明したように、本実施形態に係るモータ装置2によれば、マグネット33A,33Bの外周面33dの周方向の両端に平坦部33sが設けられ、磁性材料により形成されたマグネットホルダ34A,34Bの爪部38aが、マグネット33A,33Bの平坦部33sに配置されている。このため、マグネット33A,33Bから発生する磁束の一部がマグネットホルダ34A,34Bの爪部38aに漏れることで、爪部38aを介してマグネット33A,33Bの平坦部33sと、ステータ8の内面と、に跨る磁束密度を、マグネットホルダ34A,34Bを磁性材料により形成しない場合に対して変化させることが可能になる。この変化により、コイル24に矩形波電流が供給された際に発生する誘起電圧に、誘起電圧の一次の位相に対し、位相0°の5次高調波を含有させることができる。このため、電気角120°の矩形波電流に含まれる高調波成分のうち、含有率の多い5次高調波および7次高調波それぞれの含有率を同等にすることが可能になる。よって、モータ装置2のトルクリップルを低減することができる。   As described above, according to the motor device 2 according to the present embodiment, the magnet holders 34A and 34B formed of the magnetic material are provided with the flat portions 33s at both ends in the circumferential direction of the outer peripheral surfaces 33d of the magnets 33A and 33B. The claw portion 38a is disposed on the flat portion 33s of the magnets 33A and 33B. For this reason, a part of the magnetic flux generated from the magnets 33A and 33B leaks to the claw portions 38a of the magnet holders 34A and 34B, so that the flat portions 33s of the magnets 33A and 33B and the inner surface of the stator 8 are connected via the claw portions 38a. , The magnetic flux density can be changed with respect to the case where the magnet holders 34A and 34B are not formed of a magnetic material. Due to this change, the induced voltage generated when the rectangular wave current is supplied to the coil 24 can contain the fifth harmonic having a phase of 0 ° with respect to the primary phase of the induced voltage. For this reason, among the harmonic components contained in the rectangular wave current with an electrical angle of 120 °, it is possible to equalize the content rates of the fifth harmonic and the seventh harmonic with a high content. Therefore, torque ripple of the motor device 2 can be reduced.

また、隣接するマグネット33A,33Bの各々平坦部33sの周方向の大きさの和が、電気角で70°以上100°以下に設定されている。このため、コイル24に矩形波電流が供給された際に発生する誘起電圧に、誘起電圧の一次の位相に対し、位相0°の5次高調波をより多く含有させることが可能になる。よって、より一層確実にモータ装置2のトルクリップルを低減することができる。   Further, the sum of the sizes in the circumferential direction of the flat portions 33s of the adjacent magnets 33A and 33B is set to 70 ° to 100 ° in electrical angle. For this reason, the induced voltage generated when the rectangular wave current is supplied to the coil 24 can contain more fifth-order harmonics having a phase of 0 ° with respect to the primary phase of the induced voltage. Therefore, the torque ripple of the motor apparatus 2 can be reduced more reliably.

(第2実施形態)
以下、図17を参照し、本発明の第2実施形態に係るモータ装置について説明する。
なお、本実施形態においては、第1実施形態におけるモータ装置2と異なる構成であるロータ本体9Bについてのみ説明する。また、第1実施形態におけるロータ本体9Aと、同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, with reference to FIG. 17, the motor apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
In the present embodiment, only the rotor body 9B having a configuration different from that of the motor device 2 in the first embodiment will be described. Further, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the rotor body 9A in the first embodiment, the description thereof is omitted, and only different points will be described.

図17に示すように、本実施形態におけるロータ本体9Bには、マグネットホルダ34Cが1つ配置されている。マグネットホルダ34Cの押さえ部38における爪部38bは、マグネット33A,33Bの軸方向の全域にわたって延びている。このため爪部38bは、平坦部33sを軸方向の全域にわたって径方向の内側に向けて押さえている。マグネットホルダ34Cの固定部36および連結部37は、ロータコア32およびマグネット33A,33Bの軸方向の一方側の端部に配置されている。
爪部38aにおける軸方向の他方側の端部には、径方向の内側に向けて延びる係止突部38cが各別に形成されている。係止突部38cは、ゴムワッシャ39に軸方向の他方側から係止している。これにより、マグネットホルダ34Cは、マグネット33A,33Bを軸方向に挟むことにより、マグネット33A,33Bのロータコア32からの脱落を防止する。
As shown in FIG. 17, one magnet holder 34 </ b> C is disposed in the rotor body 9 </ b> B in the present embodiment. The claw portion 38b of the pressing portion 38 of the magnet holder 34C extends over the entire area in the axial direction of the magnets 33A and 33B. Therefore, the claw portion 38b presses the flat portion 33s toward the inside in the radial direction over the entire area in the axial direction. The fixed portion 36 and the connecting portion 37 of the magnet holder 34C are disposed at one end portion in the axial direction of the rotor core 32 and the magnets 33A and 33B.
A locking projection 38c extending inward in the radial direction is formed on each end of the claw portion 38a on the other side in the axial direction. The locking projection 38c is locked to the rubber washer 39 from the other side in the axial direction. Thereby, the magnet holder 34C prevents the magnets 33A and 33B from falling off the rotor core 32 by sandwiching the magnets 33A and 33B in the axial direction.

以上説明したように、本実施形態に係るモータ装置によれば、磁性材料により形成された爪部38bが、平坦部33sの径方向の内側に、軸方向の全域にわたって配置されている。このため、マグネット33A,33Bの磁束の一部がマグネットホルダ34Cの爪部38bに、より一層多く漏れることとなる。これにより、爪部38bを介してマグネット33A,33Bの平坦部33sと、ステータ8の内面と、に跨る磁束密度を、より一層顕著に変化させることが可能になる。よって、モータ装置のトルクリップルを効果的に低減することができる。   As described above, according to the motor device according to the present embodiment, the claw portion 38b formed of a magnetic material is disposed over the entire region in the axial direction inside the flat portion 33s in the radial direction. For this reason, a part of the magnetic flux of the magnets 33A and 33B leaks to the claw portion 38b of the magnet holder 34C even more. Thereby, the magnetic flux density straddling the flat portions 33s of the magnets 33A and 33B and the inner surface of the stator 8 via the claw portions 38b can be changed more significantly. Therefore, the torque ripple of the motor device can be effectively reduced.

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記各実施形態においては、マグネットホルダ34A,34B、34Cが、磁性材料により一体に形成された構成を示したが、このような態様に限られない。マグネットホルダ34A,34B、34Cのうち、少なくとも押さえ部の爪部38a、38bが磁性材料により形成されていれば、その他の部位は非磁性材料により形成されてもよい。   For example, in each of the above-described embodiments, the magnet holders 34A, 34B, and 34C are integrally formed of a magnetic material. However, the present invention is not limited to such a mode. Of the magnet holders 34A, 34B, and 34C, as long as at least the claw portions 38a and 38b of the pressing portion are formed of a magnetic material, the other portions may be formed of a nonmagnetic material.

また、上記各実施形態においては、隣接するマグネット33A,33Bの各々平坦部33sの大きさの和が、電気角で70°以上120°以下に設定されている構成を示したが、このような態様に限られない。隣接するマグネット33A,33Bの各々平坦部33sの大きさの和は、電気角で70°未満であってもよいし、120°より大きくてもよい。   Moreover, in each said embodiment, although the sum of the magnitude | size of each flat part 33s of adjacent magnet 33A, 33B showed the structure set to 70 degrees or more and 120 degrees or less in electrical angle, such a structure was shown. It is not restricted to an aspect. The sum of the sizes of the flat portions 33s of the adjacent magnets 33A and 33B may be less than 70 ° in electrical angle or greater than 120 °.

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。   In addition, it is possible to appropriately replace the constituent elements in the embodiment with known constituent elements without departing from the spirit of the present invention, and the above-described modified examples may be appropriately combined.

2 モータ装置
2A モータ
4 電力供給部
8 ステータ
9 ロータ
20 ステータコア
24 コイル
31 回転軸
32 ロータコア
33A,33B マグネット
33s 平坦部
34A,34B,34C マグネットホルダ
36 固定部
37 連結部
38 押さえ部
38a 爪部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Motor apparatus 2A Motor 4 Electric power supply part 8 Stator 9 Rotor 20 Stator core 24 Coil 31 Rotating shaft 32 Rotor core 33A, 33B Magnet 33s Flat part 34A, 34B, 34C Magnet holder 36 Fixed part 37 Connection part 38 Holding part 38a Claw part

Claims (2)

ステータコア、およびステータコアに巻かれた複数のコイルを有するステータと、
前記ステータに対して、径方向に隙間を介し、かつ相対回転可能に配置されたロータと、を有するモータと、
前記複数のコイルに、電気角120°の矩形波電流を供給する電力供給部と、を備え、
前記ロータは、
回転軸と、
該回転軸に固定されるロータコアと、
該ロータコアの外周面に、周方向に並べて円環状に配置された複数のセグメント型のマグネットと、
前記ロータコアの軸方向両端に配置され、前記マグネットの前記ロータコアからの脱落を防止するマグネットホルダと、を有し、
前記マグネットの外周面の周方向両端には、径方向と交差する平面よりなる平坦部が設けられ、
前記マグネットホルダは、
前記ロータコアの軸方向端部に固定される固定部と、
前記マグネットの軸方向端部を押さえる押さえ部と、
前記固定部と前記押さえ部とを連結する連結部と、を有し、
前記マグネットホルダの前記押さえ部に、隣接する前記マグネットの互いに近接した周方向端部の前記平坦部に跨って、当該平坦部を径方向の内側に向けて押さえる爪部が設けられ、
前記爪部は磁性材料により形成されていることを特徴とするモータ装置。
A stator core, and a stator having a plurality of coils wound around the stator core;
A rotor having a rotor arranged relative to the stator so as to be relatively rotatable with a gap in a radial direction;
A power supply unit that supplies a rectangular wave current having an electrical angle of 120 ° to the plurality of coils,
The rotor is
A rotation axis;
A rotor core fixed to the rotating shaft;
A plurality of segment-type magnets arranged in an annular shape on the outer peripheral surface of the rotor core in a circumferential direction;
A magnet holder that is disposed at both axial ends of the rotor core and prevents the magnet from falling off the rotor core;
At both ends in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the magnet, flat portions made of planes intersecting with the radial direction are provided,
The magnet holder is
A fixed portion fixed to an axial end portion of the rotor core;
A holding part for holding the axial end of the magnet;
A connecting portion that connects the fixing portion and the pressing portion;
The holding part of the magnet holder is provided with a claw part that holds the flat part toward the inner side in the radial direction across the flat part of the adjacent circumferential end parts of the magnets,
The claw portion is formed of a magnetic material.
隣接する前記マグネットの各々前記平坦部の大きさの和は、電気角で70°以上120°以下に設定されていることを特徴とする請求項1に記載のモータ装置。   2. The motor device according to claim 1, wherein the sum of the sizes of the flat portions of the adjacent magnets is set to an electrical angle of 70 ° or more and 120 ° or less.
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