JP5221895B2 - シンクロナスリラクタンスモータ - Google Patents
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Description
以下、図面を参照しながら、本発明におけるシンクロナスリラクタンスモータの実施形態について説明するが、まず、本発明のシンクロナスリラクタンスモータが好んで用いられる電動パワーステアリング装置について概略的に説明する。
図1は、本発明に係るシンクロナスリラクタンスモータを備える電動パワーステアリング装置の全体構成図である。図1に示すように、電動パワーステアリング装置1はステアリングホイール2を有しており、ステアリングホイール2はステアリング軸3を介してピニオン軸4に連結されている。運転者がステアリングホイール2を操作して生じる操舵トルクは、ステアリング軸3を介してピニオン軸4に伝達される。ピニオン軸4にはステアリング系に作用する操舵トルクを検出する磁歪式のトルクセンサ5及びトルク伝達手段6が取り付けられており、トルク伝達手段6は、ステアリング系に補助トルクを加えるための、電動機7に接続されている。なお、電動機7はシンクロナスリラクタンスモータが用いられている。
ここで、本発明の理解を容易にするために、図1に示す電動パワーステアリング装置1の電動機7として用いられるシンクロナスリラクタンスモータの一般的な動作について説明する。図2は、一般的なシンクロナスリラクタンスモータの断面図である。この図では、回転子が4個の磁極(2極対)を有し、固定子が24個の固定子のスロットを有するシンクロナスリラクタンスモータ35の断面を示している。
そこで、本実施形態のシンクロナスリラクタンスモータでは、フラックスバリアの形状を変更してトルクリップルの発生を抑えている。図3は、本発明の実施形態で実現されるシンクロナスリラクタンスモータの回転子の断面図である。なお、固定子側の構成については図2と同じであるので、図3では図面を省略し、その説明も省略する。
本実施形態で実現されたフラックスバリア帯の磁路形状を有する回転子を備えたシンクロナスリラクタンスモータについて種々の特性実験を行った。ここでは、特許文献2に記載のフラックスバリア帯の磁路形状を有する回転子を備えたシンクロナスリラクタンスモータと比較しながらその実験結果について考察する。
2 ステアリングホイール
3 ステアリング軸
4 ピニオン軸
4A ピニオン
5 トルクセンサ
6 トルク伝達手段
7 電動機
8 ラック軸
8A ラック歯
9 駆動輪
10 制御装置
11 速度センサ
T 操舵トルク信号
v 速度信号
V0 電動機駆動電圧
20 固定子
21 固定子本体
22 内周面
23 スロット
23a スロット開口部
24 歯(ティース)
30、40 回転子
31、41 回転子本体
32、42、42−1、42−2 フラックスバリア(空気層)
33、43、43−1、43−2 鋼板リブ
35 シンクロナスリラクタンスモータ
44a 第1フラックスバリア帯
44b 第2フラックスバリア帯
44c 第3フラックスバリア帯
44d 第4フラックスバリア帯
45a1、45a2、45a3、45a4 領域
45b1、45b2、45b3、45b4 領域
Claims (3)
- フラックスバリアとリブとによって形成されるフラックスバリア帯を偶数個有する回転子と、前記回転子を組み付ける回転軸とを備え、前記各フラックスバリア帯における前記フラックスバリアと前記リブとの組が同数で、前記フラックスバリアの幅と前記リブとの幅が1対1の関係であるシンクロナスリラクタンスモータにおいて、
隣接する前記フラックスバリア帯は、前記回転子のd軸に対して非線対称となるように配置され、且つ前記d軸に平行な部分と、該平行な部分とに挟まれた円弧部とを備え、
前記非線対称は、前記d軸上に隣接する一方のフラックスバリア帯の前記フラックスバリアと他方のフラックスバリア帯の前記リブとの境界が設定されることにより実現され、
隣接する前記フラックスバリア帯は、
前記d軸に対して線対称となる位置に隣接する一方のフラックスバリア帯の前記フラックスバリアの前記d軸に平行な部分と他方のフラックスバリア帯の前記リブの前記d軸に平行な部分とが存在するような幾何学的形状を呈することにより前記非線対称が実現されており、且つ、前記回転軸中心から各前記フラックスバリア帯の前記円弧部の前記フラックスバリアまでの距離が互いに等しく設定されている
ことを特徴とするシンクロナスリラクタンスモータ。 - 前記フラックスバリアと前記リブとの両端部は前記回転子の外周部に設けられ、
前記d軸は、前記回転子の回転軸と直交し、前記フラックスバリアと前記リブとの何れか一方の軸方向又はこれらの境界線の方向と前記両端部において一致することを特徴とする請求項1に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。 - 操舵補助力を発生させ、車両の転舵を行う電動パワーステアリング装置の補助電動機に使用されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のシンクロナスリラクタンスモータ。
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