JP6655500B2

JP6655500B2 - Electric motor

Info

Publication number: JP6655500B2
Application number: JP2016156433A
Authority: JP
Inventors: 竜大堀; 直樹塩田
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2036-08-09
Also published as: JP2018026928A

Description

本発明は、電動モータに関するものである。 The present invention relates to an electric motor.

従来から、電動モータとして、コイルが巻回されたティースを有するステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータと、を備え、コイルへの通電制御を行うことによりロータを回転駆動させるブラシレスモータが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric motor includes a stator having teeth wound with coils, and a rotor rotatably provided radially inward of the stator, and controls rotation of the rotor by controlling energization of the coils. Brushless motors are known.

この種のブラシレスモータのロータは、回転軸と、この回転軸に外嵌固定される略円柱状のロータコアと、ロータコアに設けられたマグネットとを有している。
マグネットをロータに配置する方式としては、磁性体よりなるロータコアにスリットを複数形成し、スリット内に永久磁石を配置する永久磁石埋込方式（ＩＰＭ：ＩｎｔｅｒｉｏｒＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）が知られている。 A rotor of this type of brushless motor has a rotating shaft, a substantially cylindrical rotor core externally fitted and fixed to the rotating shaft, and a magnet provided on the rotor core.
As a method of arranging a magnet in a rotor, a permanent magnet embedded method (IPM: Interior Permanent Magnet) in which a plurality of slits are formed in a rotor core made of a magnetic material and permanent magnets are arranged in the slits is known.

また、近年では、ＩＰＭモータの中でも、ロータコア内に径方向に沿うように（放射状に）永久磁石を配置し、永久磁石に磁気異方性の強い形状を持たせることによって大きなリラクタンストルクを発生させるＰＭＲ（ＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｌｕｃｔａｎｃｅ）モータが知られている。
ＰＭＲモータは、ロータコアの磁気回路が磁束を集中させる構造上、周方向で隣り合う永久磁石の間ができる限り狭くなるように、永久磁石を配置することが望ましい。 In recent years, among IPM motors, permanent magnets are arranged radially (radially) in a rotor core, and a large reluctance torque is generated by giving the permanent magnets a shape with strong magnetic anisotropy. 2. Description of the Related Art A PMR (Permanent Magnetic Reluctance) motor is known.
In the PMR motor, the permanent magnets are desirably arranged so that the space between the adjacent permanent magnets in the circumferential direction is as small as possible because of the structure in which the magnetic circuit of the rotor core concentrates the magnetic flux.

特開平１１−８９１３３号公報JP-A-11-89133 特開２０１０−４７２２号公報JP 2010-4722 A

しかしながら、周方向で隣り合う永久磁石の間をできる限り狭く設定しようとすると、リラクタンストルクを発生させるｑ軸（永久磁石の磁極の中心軸（ｄ軸）に直交する方向）磁路が狭くなってしまう。つまり、リラクタンストルクが発生しにくくなり、モータ性能が低下してしまうという課題がある。 However, if an attempt is made to set the space between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction as narrow as possible, the q-axis (in the direction orthogonal to the central axis (d-axis) of the magnetic poles of the permanent magnet) for generating the reluctance torque becomes narrow. I will. That is, there is a problem that the reluctance torque is hardly generated, and the motor performance is reduced.

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、効果的にモータ性能を高めることができる電動モータを提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electric motor capable of effectively improving motor performance.

上記の課題を解決するために、本発明に係る電動モータは、環状のステータコア、および該ステータコアの内周面から径方向内側に向かって突出し、コイルが巻回される複数のティースを有するステータと、前記ティースよりも径方向内側に配置され、前記ティースに対して回転自在に設けられているロータと、を備え、前記ティースは、径方向に沿って延びるティース本体と、該ティース本体の径方向内側端に設けられ、周方向に沿って延びる鍔部と、を有し、前記ロータは、回転軸と、前記回転軸に固定され、径方向中心が該回転軸の軸心と一致する円柱状のロータコアと、該ロータコアの径方向に沿うように、且つ周方向に放射状に配置される複数の永久磁石と、を有し、前記永久磁石は、前記回転軸に直交する断面形状が径方向内側に向かうに従って周方向の幅が漸次広くなるように台形状に形成されており、前記ロータコアの外周面には、前記永久磁石の径方向外側端の周方向両側に、それぞれ軸方向に沿って延びる溝部が形成されており、周方向で隣り合う前記永久磁石の間に形成された２つの前記溝部の周方向中心間の円周長さは、前記鍔部の内周面の円周長さよりも長く設定されており、前記ロータコアには、前記回転軸と前記永久磁石の径方向内側端との間に、複数の空洞部が形成されており、前記空洞部は、各前記永久磁石の径方向内側端における周方向両側にそれぞれ形成されており、前記ロータコアには、周方向で隣り合う前記永久磁石の間で、且つ前記空洞部の間に、径方向に延びるブリッジが形成されており、前記ブリッジの周方向の幅は、径方向全体に渡って均一に設定されており、且つ周方向で隣り合う前記永久磁石の径方向内側端の間の幅と同一に設定されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an electric motor according to the present invention includes an annular stator core, and a stator that projects radially inward from an inner peripheral surface of the stator core and has a plurality of teeth around which a coil is wound. A rotor disposed radially inward of the teeth and rotatably provided with respect to the teeth, wherein the teeth extend in a radial direction and a radial direction of the teeth body. A flange provided at an inner end and extending along a circumferential direction, wherein the rotor is fixed to the rotating shaft and has a cylindrical shape whose radial center coincides with the axis of the rotating shaft. And a plurality of permanent magnets arranged radially in the circumferential direction along the radial direction of the rotor core, wherein the permanent magnet has a radially inward cross section perpendicular to the rotation axis. Groove portions are formed in a trapezoidal shape so that the width in the circumferential direction gradually increases as they go, and groove portions extending along the axial direction are formed on the outer circumferential surface of the rotor core on both circumferential sides of a radially outer end of the permanent magnet. Is formed, and the circumferential length between the circumferential centers of the two groove portions formed between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction is longer than the circumferential length of the inner circumferential surface of the flange portion. The rotor core has a plurality of cavities formed between the rotation axis and a radially inner end of the permanent magnet, and the cavity has a radially inner side of each of the permanent magnets. A radially extending bridge is formed in the rotor core between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction and between the hollow portions, and the bridge is formed in the rotor core. The circumferential width of Uniform are set, it is characterized in that is set and the width equal to the between the radially inner end of said permanent magnets adjacent to each other in the circumferential direction over.

このように、永久磁石を台形状とすることにより、ＰＭＲモータにおいて、永久磁石の径方向内側へ漏れる磁束を低減することが可能になる。また、周方向で隣り合う永久磁石同士を近づけることなく、ロータコア内において磁束を集中させることができる。このため、ｑ軸磁路を大きく設定でき、高いリラクタンストルクを発生させることができる。
さらに、ロータコアの外周面に溝部を形成し、周方向で隣り合う永久磁石の間に形成された２つの溝部の周方向中心間の円周長さを、鍔部の内周面の円周長さよりも長く設定することにより、ロータコアの有効磁束の低減を抑えつつ、コギングを抑制することが可能になる。したがって、効果的にモータ性能を高めることができる。
また、永久磁石の径方向内側へ漏れる磁束を、さらに低減することが可能になる。このため、さらに効果的にモータ性能を高めることができる。
また、ロータコアの剛性を確保しつつ、永久磁石の径方向内側へ漏れる磁束を低減することが可能になる。 Thus, by making the permanent magnets trapezoidal, it becomes possible to reduce the magnetic flux leaking radially inward of the permanent magnets in the PMR motor. Further, the magnetic flux can be concentrated in the rotor core without bringing the permanent magnets adjacent in the circumferential direction close to each other. Therefore, the q-axis magnetic path can be set large, and a high reluctance torque can be generated.
Further, a groove is formed on the outer peripheral surface of the rotor core, and the circumferential length between the circumferential centers of two grooves formed between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction is determined by the circumferential length of the inner circumferential surface of the flange. By setting the length longer than that, it is possible to suppress the cogging while suppressing the reduction of the effective magnetic flux of the rotor core. Therefore, the motor performance can be effectively improved.
Further, the magnetic flux leaking radially inward of the permanent magnet can be further reduced. Therefore, the motor performance can be more effectively improved.
Further, it is possible to reduce the magnetic flux leaking radially inward of the permanent magnet while securing the rigidity of the rotor core.

本発明に係る電動モータは、前記ブリッジの周方向の幅は、磁気飽和可能な幅に設定されていることを特徴とする。 The electric motor according to the present invention is characterized in that the width of the bridge in the circumferential direction is set to a width that enables magnetic saturation.

このように構成することで、永久磁石の径方向内側へ漏れる磁束を、より確実に低減することが可能になる。 With this configuration, it is possible to more reliably reduce the magnetic flux leaking inward in the radial direction of the permanent magnet.

本発明に係る電動モータは、前記ロータコアの外周面には、該外周面に前記永久磁石の径方向外側端を露出させる開口部が形成されていることを特徴とする。 The electric motor according to the present invention is characterized in that an opening for exposing a radially outer end of the permanent magnet is formed in the outer peripheral surface of the rotor core.

このように構成することで、ロータコアの外周面側で漏れ磁束が発生してしまうことを防止できる。このため、ティースに流れる有効磁束を高めることができ、トルク性能を向上させることができる。 With this configuration, it is possible to prevent the occurrence of leakage magnetic flux on the outer peripheral surface side of the rotor core. Therefore, the effective magnetic flux flowing through the teeth can be increased, and the torque performance can be improved.

本発明に係る電動モータは、前記永久磁石は、前記回転軸に直交する断面形状が等脚台形状となるように形成されており、下底と脚との外角θは、９０°＜θ＜１１０°に設定されていることを特徴とする。 In the electric motor according to the present invention, the permanent magnet is formed such that a cross-sectional shape orthogonal to the rotation axis has an equiped trapezoidal shape, and an outer angle θ between the lower base and the leg is 90 ° <θ <. It is characterized by being set to 110 °.

このように構成することで、台形状の永久磁石による出力を最大限発揮することが可能になる。すなわち、リラクタンストルクを最も効率よく活用することが可能になる。この結果、さらに効果的にモータ性能を高めることができる。 With this configuration, it is possible to maximize the output of the trapezoidal permanent magnet. That is, the reluctance torque can be used most efficiently. As a result, the motor performance can be more effectively improved.

本発明によれば、永久磁石を台形状とすることにより、ＰＭＲモータにおいて、永久磁石の径方向内側へ漏れる磁束を低減することが可能になる。また、周方向で隣り合う永久磁石同士を近づけることなく、ロータコア内において磁束を集中させることができる。このため、ｑ軸磁路を大きく設定でき、高いリラクタンストルクを発生させることができる。
さらに、ロータコアの外周面に溝部を形成し、周方向で隣り合う永久磁石の間に形成された２つの溝部の周方向中心間の円周長さを、鍔部の内周面の円周長さよりも長く設定することにより、ロータコアの有効磁束の低減を抑えつつ、コギングを抑制することが可能になる。したがって、効果的にモータ性能を高めることができる。 According to the present invention, the trapezoidal shape of the permanent magnet makes it possible to reduce the magnetic flux leaking radially inward of the permanent magnet in the PMR motor. Further, the magnetic flux can be concentrated in the rotor core without bringing the permanent magnets adjacent in the circumferential direction close to each other. Therefore, the q-axis magnetic path can be set large, and a high reluctance torque can be generated.
Further, a groove is formed on the outer peripheral surface of the rotor core, and the circumferential length between the circumferential centers of two grooves formed between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction is determined by the circumferential length of the inner circumferential surface of the flange. By setting the length longer than that, it is possible to suppress the cogging while suppressing the reduction of the effective magnetic flux of the rotor core. Therefore, the motor performance can be effectively improved.

本発明の実施形態における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 in embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1. 本発明の第１実施形態におけるステータおよびロータの軸方向に直交する断面図である。It is a sectional view orthogonal to the axial direction of the stator and the rotor in the first embodiment of the present invention. 図３のロータの半円分の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a half circle of the rotor of FIG. 3. 図３のＢ部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion B in FIG. 3. 本発明の第１実施形態における永久磁石を示し、（ａ）、（ｂ）は、それぞれ永久磁石の磁極の配向の違いを示している。1A and 1B show a permanent magnet according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B each show a difference in orientation of a magnetic pole of the permanent magnet. 本発明の第１実施形態におけるロータコアに流れる磁束の向きを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a direction of a magnetic flux flowing through a rotor core according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態におけるロータコアに流れる磁束の向きを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a direction of a magnetic flux flowing through a rotor core according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態におけるロータコアに流れる磁束の向きを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a direction of a magnetic flux flowing through a rotor core according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態におけるロータの回転数、コイルに供給する電流値、ロータのトルクの変化を、永久磁石の外角を変化させて比較したグラフである。4 is a graph comparing changes in the number of revolutions of the rotor, the value of the current supplied to the coil, and the torque of the rotor according to the first embodiment of the present invention with the outer angle of the permanent magnet changed. 本発明の第１実施形態におけるロータコアの突極比の変化を示すグラフである。5 is a graph showing a change in the salient pole ratio of the rotor core according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態におけるトルクの変化を示すグラフであって、ロータコアの外周面に溝部を形成した場合と、溝部を形成しない場合とを比較している。5 is a graph showing a change in torque according to the first embodiment of the present invention, comparing a case where a groove is formed on the outer peripheral surface of a rotor core and a case where no groove is formed. 本発明の第２実施形態におけるロータの軸方向に直交する断面図である。It is sectional drawing orthogonal to the axial direction of the rotor in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態におけるロータの斜視図である。It is a perspective view of a rotor in a 3rd embodiment of the present invention.

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（減速機付モータ）
図１は、減速機付モータ１の斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１、図２に示すように、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。減速機付モータ１は、モータ部２と、モータ部２の回転を減速して出力する減速部３と、モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４と、を備えている。なお、以下の説明において、単に軸方向という場合は、モータ部２の回転軸３１の軸方向をいい、単に周方向という場合は、回転軸３１の周方向をいい、単に径方向という場合は、回転軸３１の径方向をいうものとする。 (Motor with reduction gear)
FIG. 1 is a perspective view of a motor 1 with a speed reducer, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 1 with a speed reducer is a drive source of electric components (for example, a wiper, a power window, a sunroof, and an electric seat) mounted on a vehicle. The motor with reduction gear 1 includes a motor unit 2, a reduction unit 3 that reduces the speed of rotation of the motor unit 2 and outputs the reduced rotation, and a controller unit 4 that controls driving of the motor unit 2. In the following description, when simply referred to as the axial direction, it refers to the axial direction of the rotating shaft 31 of the motor unit 2; when simply referred to as the circumferential direction, it refers to the circumferential direction of the rotating shaft 31; It refers to the radial direction of the rotating shaft 31.

（モータ部）
モータ部２は、モータケース５と、モータケース５内に収納されている略円筒状のステータ８と、ステータ８の径方向内側に設けられ、ステータ８に対して回転可能設けられたロータ９と、を備えている。 (Motor part)
The motor unit 2 includes a motor case 5, a substantially cylindrical stator 8 housed in the motor case 5, and a rotor 9 provided radially inside the stator 8 and rotatable with respect to the stator 8. , Is provided.

（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形成されている。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、それぞれ有底筒状に形成されており、それぞれの開口部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。 (Motor case)
The motor case 5 is formed of a material having excellent heat dissipation such as, for example, aluminum die cast. The motor case 5 includes a first motor case 6 and a second motor case 7 that are configured to be dividable in the axial direction. The first motor case 6 and the second motor case 7 are each formed in a cylindrical shape with a bottom, and the motor case 5 having an internal space is formed by fitting respective openings 6a and 7a.

より詳しくは、第１モータケース６は、底部１０が減速部３のギヤケース４０と接合されるようにこのギヤケース４０と一体成形されている。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。
また、第１モータケース６の内周面には、開口部６ａ側に段差により拡径形成されたステータ内嵌部１８が形成されている。このステータ内嵌部１８にステータ８の外周面が嵌合される。さらに、第１モータケース６の周壁部１１の外周面には、開口部６ａ側に段差部１２ａを介して縮径形成された嵌合部１２が形成されている。この嵌合部１２は、第２モータケース７の開口部７ａを嵌合するためのものである。 More specifically, the first motor case 6 is integrally formed with the gear case 40 so that the bottom portion 10 is joined to the gear case 40 of the reduction unit 3. At a substantially radial center of the bottom portion 10, a through hole 10a through which the rotating shaft 31 of the rotor 9 can be inserted is formed.
Further, on the inner peripheral surface of the first motor case 6, a stator inner fitting portion 18 whose diameter is increased by a step on the side of the opening 6a is formed. The outer peripheral surface of the stator 8 is fitted to the stator inner fitting portion 18. Further, on the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 11 of the first motor case 6, a fitting portion 12 having a reduced diameter is formed on the opening 6a side via a step portion 12a. The fitting portion 12 is for fitting the opening 7a of the second motor case 7.

第２モータケース７の外周面には、開口部７ａ側に全周に渡って凸条部１６が形成されている。また、第２モータケース７の開口部７ａには、段差により拡径形成された嵌合部１７が形成されている。この嵌合部１７と、第１モータケース６の嵌合部１２とが嵌合される。また、第１モータケース６の段差部１２ａと第２モータケース７の凸条部１６とが当接することにより、第１モータケース６と第２モータケース７との軸方向の相対位置が決定される。 On the outer peripheral surface of the second motor case 7, a ridge 16 is formed all around the opening 7a. In the opening 7a of the second motor case 7, a fitting portion 17 whose diameter is increased by a step is formed. The fitting portion 17 and the fitting portion 12 of the first motor case 6 are fitted. Further, the relative position of the first motor case 6 and the second motor case 7 in the axial direction is determined by the contact between the step 12a of the first motor case 6 and the ridge 16 of the second motor case 7. You.

（ステータ）
図３は、ステータ８およびロータ９の軸方向に直交する断面図である。
図２、図３に示すように、ステータ８は、軸方向に直交する断面形状が正六角形となる筒状のコア部２１と、コア部２１から径方向内側に向かって突出する複数（例えば、本実施形態では６つ）のティース２２と、が一体成形されたステータコア２０を有している。ステータコア２０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、ステータコア２０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。 (Stator)
FIG. 3 is a sectional view orthogonal to the axial direction of the stator 8 and the rotor 9.
As shown in FIGS. 2 and 3, the stator 8 includes a cylindrical core portion 21 having a regular hexagonal cross section orthogonal to the axial direction, and a plurality of (for example, projecting radially inward from the core portion 21). In this embodiment, six) teeth 22 are integrally formed with the stator core 20. Stator core 20 is formed by laminating a plurality of metal plates in the axial direction. The stator core 20 is not limited to the case where a plurality of metal plates are laminated in the axial direction, and may be formed by, for example, pressing soft magnetic powder.

コア部２１は、磁路を形成するものである。このコア部２１の外周面が、第１モータケース６のステータ内嵌部１８に内嵌される。
ティース２２は、コア部２１の内周面から径方向に沿って突出するティース本体１０１と、ティース本体１０１の径方向内側端から周方向に沿って延びる鍔部１０２と、が一体成形されたものである。鍔部１０２は、ティース本体１０１から周方向両側に延びるように形成されている。また、鍔部１０２の内周面１０２ａは、回転軸中心Ｃ１を中心とする円弧状に形成されている。そして、周方向で隣り合う鍔部１０２の間に、スロット１９が形成される。 The core part 21 forms a magnetic path. The outer peripheral surface of the core portion 21 is fitted inside the stator fitting portion 18 of the first motor case 6.
The teeth 22 are integrally formed with a tooth body 101 protruding radially from an inner peripheral surface of the core portion 21 and a flange portion 102 extending circumferentially from a radially inner end of the tooth body 101. It is. The flange portion 102 is formed so as to extend from the teeth body 101 to both sides in the circumferential direction. Further, an inner peripheral surface 102a of the flange portion 102 is formed in an arc shape centered on the rotation axis center C1. The slot 19 is formed between the flange portions 102 that are adjacent in the circumferential direction.

また、コア部２１の内周面、およびティース２２は、樹脂製のインシュレータ２３によって覆われている。このインシュレータ２３の上から各ティース２２にコイル２４が巻回されている。各コイル２４は、コントローラ部４からの給電により、ロータ９を回転させるための磁界を生成する。 The inner peripheral surface of the core portion 21 and the teeth 22 are covered with a resin insulator 23. A coil 24 is wound around each tooth 22 from above the insulator 23. Each coil 24 generates a magnetic field for rotating the rotor 9 by power supply from the controller unit 4.

（ロータ）
図４は、図３のロータ９の半円分の拡大図、図５は、図３のＢ部拡大図である。
図３〜図５に示すように、ロータ９は、回転軸３１と、回転軸３１に外嵌固定されている円柱状のロータコア３２と、ロータコア３２に埋設されている永久磁石３３と、を備えている。
回転軸３１は、減速部３を構成するウォーム軸４４と一体成形されている。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)
FIG. 4 is an enlarged view of a half circle of the rotor 9 of FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged view of a portion B of FIG.
As shown in FIGS. 3 to 5, the rotor 9 includes a rotating shaft 31, a columnar rotor core 32 fitted and fixed to the rotating shaft 31, and a permanent magnet 33 embedded in the rotor core 32. ing.
The rotation shaft 31 is formed integrally with a worm shaft 44 that constitutes the speed reduction unit 3. The rotor core 32 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 by, for example, pressing soft magnetic powder.

ロータコア３２の外周面とティース２２の鍔部１０２の内周面との間には、微小隙間Ｓ１が形成されている。また、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が形成されている。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。
さらに、ロータコア３２には、貫通孔３２ａから若干の間隔をあけて形成され、径方向に延びる４つの空洞部１１１が周方向に等間隔（放射状に）で配置されている。 A minute gap S1 is formed between the outer peripheral surface of the rotor core 32 and the inner peripheral surface of the flange portion 102 of the teeth 22. Further, a through hole 32a is formed substantially at the center in the radial direction of the rotor core 32 so as to penetrate in the axial direction. The rotating shaft 31 is press-fitted into the through hole 32a. Note that the rotating shaft 31 may be inserted into the through hole 32a, and the rotor core 32 may be externally fitted and fixed to the rotating shaft 31 using an adhesive or the like.
Further, the rotor core 32 is formed with four cavities 111 formed at a slight interval from the through hole 32a and extending in the radial direction at equal intervals (radially) in the circumferential direction.

空洞部１１１は、径方向の大部分に形成された磁石収納部１１２と、磁石収納部１１２の径方向内側に形成されたフラックスバリヤ部１１３と、が連通形成されたものである。
磁石収納部１１２には、永久磁石３３が収納される。磁石収納部１１２は、軸方向に直交する断面形状が径方向内側に向かうに従って周方向の幅が漸次広くなるように等脚台形状となるように形成されている。 The hollow portion 111 is formed by communicating a magnet storage portion 112 formed in a large part in the radial direction and a flux barrier portion 113 formed radially inside the magnet storage portion 112.
The permanent magnet 33 is housed in the magnet housing 112. The magnet accommodating portion 112 is formed so as to have an isosceles trapezoidal shape such that the width in the circumferential direction gradually increases as the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction goes inward in the radial direction.

フラックスバリヤ部１１３は、永久磁石３３の磁束がこの永久磁石３３よりもロータコア３２の径方向内側に漏出してしまうことを抑制するためのものである。フラックスバリヤ部１１３は、１つの空洞部１１１に２つ形成されている。そして、２つのフラックスバリヤ部１１３は、磁石収納部１１２の径方向内側端で、且つ周方向両端に配置されている。フラックスバリヤ部１１３を複数形成することにより、ロータコア３２のフラックスバリヤ部１１３の径方向内側に、貫通孔３２ａを有するリング部１１５が形成された形になる。 The flux barrier portion 113 is for suppressing the magnetic flux of the permanent magnet 33 from leaking radially inward of the rotor core 32 from the permanent magnet 33. Two flux barrier portions 113 are formed in one hollow portion 111. The two flux barrier portions 113 are arranged at radially inner ends of the magnet housing portion 112 and at both ends in the circumferential direction. By forming a plurality of flux barrier portions 113, a ring portion 115 having a through hole 32a is formed radially inside the flux barrier portion 113 of the rotor core 32.

また、ロータコア３２において、１つの空洞部１１１に形成された２つのフラックスバリヤ部１１３の間には、径方向外側に向かって凸条部１１４が形成された形になる。換言すれば、リング部１１５の外周面には、フラックスバリヤ部１１３の間に、凸条部１１４が形成されている。
凸条部１１４の径方向外側端（先端）１１４ａは、磁石収納部１１２の下底に相当する位置と一致するように平坦に形成されている。つまり、凸条部１１４の径方向外側端１１４ａに、永久磁石３３の後述の下底３３ａが当接される。 In the rotor core 32, between the two flux barrier portions 113 formed in one hollow portion 111, a ridge 114 is formed radially outward. In other words, on the outer peripheral surface of the ring portion 115, the ridge portion 114 is formed between the flux barrier portions 113.
The radially outer end (tip) 114 a of the ridge 114 is formed flat so as to coincide with a position corresponding to the lower bottom of the magnet housing 112. In other words, the lower bottom 33 a of the permanent magnet 33, which will be described later, contacts the radially outer end 114 a of the ridge 114.

また、周方向で隣り合う空洞部１１１の間で、且つ周方向で隣り合うフラックスバリヤ部１１３の間には、ブリッジ部１１６が形成されている。ブリッジ部１１６は、ロータコア３２のフラックスバリヤ部１１３が形成されている領域の剛性を高めると共に、リング部１１５と磁石収納部１１２が形成されている側のロータコア３２とを一体化する役割を有している。ブリッジ部１１６は、径方向に沿って延出しており、その周方向の幅Ｈ１は、径方向全体に渡って均一に設定されている。また、ブリッジ部１１６の幅Ｈ１は、周方向で隣接する磁石収納部１１２の径方向内側端の間の距離と一致している。
ここで、ブリッジ部１１６の幅Ｈ１は、ロータコア３２の剛性を確保可能な範囲で、できる限り狭いことが望ましい。さらには、ブリッジ部１１６の幅Ｈ１は、永久磁石３３の磁束が飽和可能な幅に設定されていることが望ましい。 A bridge 116 is formed between the circumferentially adjacent cavities 111 and between the circumferentially adjacent flux barriers 113. The bridge portion 116 has a role of increasing the rigidity of the region where the flux barrier portion 113 of the rotor core 32 is formed, and integrating the ring portion 115 and the rotor core 32 on the side where the magnet housing portion 112 is formed. ing. The bridge portion 116 extends in the radial direction, and its circumferential width H1 is set uniformly over the entire radial direction. The width H1 of the bridge portion 116 is equal to the distance between the radially inner ends of the magnet housing portions 112 that are adjacent in the circumferential direction.
Here, the width H1 of the bridge portion 116 is desirably as narrow as possible as long as the rigidity of the rotor core 32 can be ensured. Further, it is desirable that the width H1 of the bridge portion 116 is set to a width at which the magnetic flux of the permanent magnet 33 can be saturated.

また、ロータコア３２の外周面には、各空洞部１１１に対応する位置に、空洞部１１１に連通する開口部１１７が形成されている。開口部１１７の周方向の幅Ｈ２は、磁石収納部１１２の径方向外側端における周方向の幅Ｈ３よりも若干狭く設定されている。このため、ロータコア３２の外周部に、磁石収納部１１２側に向かって、且つ周方向に沿って突出する爪部１１８が形成される形になる。 Further, an opening 117 communicating with the cavity 111 is formed at a position corresponding to each cavity 111 on the outer peripheral surface of the rotor core 32. The circumferential width H2 of the opening 117 is set slightly smaller than the circumferential width H3 at the radially outer end of the magnet housing 112. For this reason, a claw portion 118 is formed on the outer peripheral portion of the rotor core 32 so as to project toward the magnet housing portion 112 and along the circumferential direction.

さらに、ロータコア３２の外周面には、爪部１１８の開口部１１７とは反対側に、それぞれ溝部１１９が軸方向全体に渡って形成されている。溝部１１９は、径方向内側に向かって先細りとなるように略三角状に形成されている。また、溝部１１９は、爪部１１８に隣接配置されている。 Further, grooves 119 are formed on the outer peripheral surface of the rotor core 32 on the side opposite to the openings 117 of the claws 118, respectively, over the entire axial direction. The groove portion 119 is formed in a substantially triangular shape so as to taper inward in the radial direction. The groove 119 is arranged adjacent to the claw 118.

ここで、ロータコア３２の各空洞部１１１間に形成されている２つの溝部１１９の周方向中心間の円周長さＬ１は、ティース２２の鍔部１０２における内周面の円周長さＬ２よりも長く設定されている。より詳しくは、図３、図５に示すように、ロータコア３２の各空洞部１１１間と任意のティース２２の鍔部１０２とを径方向で対向させたとき、この鍔部１０２の周方向両側に存在する２つのスロット１９の周方向中心と、ロータコア３２の溝部１１９の周方向中心とが一致する。 Here, the circumferential length L1 between the circumferential centers of the two groove portions 119 formed between the respective hollow portions 111 of the rotor core 32 is larger than the circumferential length L2 of the inner circumferential surface of the flange portion 102 of the tooth 22. Is also set long. More specifically, as shown in FIGS. 3 and 5, when the flanges 102 of the arbitrary teeth 22 are opposed to each other between the hollow portions 111 of the rotor core 32 in the radial direction, The circumferential center of the two existing slots 19 coincides with the circumferential center of the groove 119 of the rotor core 32.

このように構成されたロータコア３２の磁石収納部１１２に、永久磁石３３が嵌め込まれている。永久磁石３３は、磁石収納部１１２の形状に対応するように、軸方向に直交する断面形状が径方向内側に向かうに従って周方向の幅が漸次広くなるように等脚台形状となるように形成されている。すなわち、永久磁石３３は、軸方向に直交する断面形状において、径方向内側に位置する下底３３ａと、径方向外側に位置する上底３３ｂと、下底３３ａと上底３３ｂとの間に位置する一対の脚３３ｃと、を有している。 The permanent magnet 33 is fitted in the magnet housing 112 of the rotor core 32 configured as described above. The permanent magnet 33 is formed so as to have the shape of a trapezoid such that the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction gradually increases in the circumferential direction toward the radially inner side so as to correspond to the shape of the magnet housing portion 112. Have been. In other words, the permanent magnet 33 has a cross section orthogonal to the axial direction, a lower bottom 33a positioned radially inward, an upper bottom 33b positioned radially outward, and a position between the lower bottom 33a and the upper bottom 33b. And a pair of legs 33c.

永久磁石３３の下底３３ａは、ロータコア３２の凸条部１１４の径方向外側端１１４ａに当接している。このため、永久磁石３３の下底３３ａとロータコア３２のリング部１１５との間に、フラックスバリヤ部１１３が介在される。
また、永久磁石３３の上底３３ｂは、ロータコア３２の爪部１１８に当接している。すなわち、爪部１１８は、永久磁石３３の径方向外側への抜けを防止するように機能する。
さらに、永久磁石３３の脚３３ｃは、ロータコア３２の磁石収納部１１２の内側面に当接する。 The lower bottom 33 a of the permanent magnet 33 is in contact with the radially outer end 114 a of the ridge 114 of the rotor core 32. Therefore, the flux barrier portion 113 is interposed between the lower bottom 33 a of the permanent magnet 33 and the ring portion 115 of the rotor core 32.
The upper bottom 33b of the permanent magnet 33 is in contact with the claw 118 of the rotor core 32. That is, the claw portion 118 functions to prevent the permanent magnet 33 from being pulled out in the radial direction.
Further, the leg 33 c of the permanent magnet 33 abuts on the inner surface of the magnet housing 112 of the rotor core 32.

ここで、永久磁石３３（磁石収納部１１２）の下底３３ａと脚３３ｃとの外角θは、
９０°＜θ＜１１０°・・・（１）
を満たすように設定されている。
さらに、図６（ａ）に示すように、永久磁石３３は、パラレル配向に着磁されているか、または、図６（ｂ）に示すように、極異方配向に着磁されている。
このように構成された永久磁石３３は、例えば接着剤等によりロータコア３２の磁石収納部１１２に固着される。なお、図６（ａ）、図６（ｂ）において、矢印は永久磁石３３の着磁の配向を示している。 Here, the outer angle θ between the lower base 33a of the permanent magnet 33 (magnet housing 112) and the leg 33c is
90 ° <θ <110 ° (1)
Is set to meet.
Further, as shown in FIG. 6A, the permanent magnet 33 is magnetized in a parallel orientation, or, as shown in FIG. 6B, magnetized in a very anisotropic orientation.
The permanent magnet 33 thus configured is fixed to the magnet housing 112 of the rotor core 32 by, for example, an adhesive. 6 (a) and 6 (b), the arrows indicate the orientation of magnetization of the permanent magnet 33.

（減速部）
図１、図２に戻り、減速部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、一面に開口部４０ａを有する箱状に形成されており、内部にウォーム減速機構４１を収容するギヤ収容部４２を有する。また、ギヤケース４０の側壁４０ｂには、第１モータケース６が一体成形されている箇所に、この第１モータケース６の貫通孔１０ａとギヤ収容部４２とを連通する開口部４３が形成されている。 (Deceleration section)
Returning to FIGS. 1 and 2, the speed reducer 3 includes a gear case 40 to which the motor case 5 is attached, and a worm speed reduction mechanism 41 housed in the gear case 40. The gear case 40 is formed of a material having excellent heat dissipation properties, such as an aluminum die cast. The gear case 40 is formed in a box shape having an opening 40 a on one surface, and has a gear housing 42 for housing the worm reduction mechanism 41 inside. In the side wall 40 b of the gear case 40, an opening 43 is formed at a place where the first motor case 6 is integrally formed, and communicates with the through hole 10 a of the first motor case 6 and the gear housing 42. I have.

さらに、ギヤケース４０の側壁４０ｂには、３つの固定ブラケット５４ａ，５４ｂ，５４ｃが一体成形されている。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。３つの固定ブラケット５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、モータ部２を避けるように、周方向にほぼ等間隔に配置されている。各固定ブラケット５４ａ，５４ｂ，５４ｃには、それぞれ防振ゴム５５が装着されている。防振ゴム５５は、減速機付モータ１を駆動する際の振動が、不図示の車体に伝達されてしまうのを防止するためのものである。 Further, three fixing brackets 54a, 54b, 54c are integrally formed on the side wall 40b of the gear case 40. These fixing brackets 54a, 54b, 54c are for fixing the motor 1 with a reduction gear to a vehicle body or the like (not shown). The three fixing brackets 54a, 54b, 54c are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction so as to avoid the motor unit 2. Anti-vibration rubber 55 is attached to each of the fixing brackets 54a, 54b, 54c. The anti-vibration rubber 55 is for preventing vibration when driving the motor 1 with a reduction gear from being transmitted to a vehicle body (not shown).

また、ギヤケース４０の底壁４０ｃ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って、内周面に不図示の滑り軸受が設けられている。さらに、軸受ボス４９の先端内周縁には、不図示のＯリングが装着されている。これにより、軸受ボス４９を介して外部から内部に塵埃や水が侵入してしまうことが防止される。また、軸受ボス４９の外周面には、複数のリブ５２が設けられている。これにより、軸受ボス４９の剛性が確保されている。 A substantially cylindrical bearing boss 49 protrudes from the bottom wall 40 c of the gear case 40. The bearing boss 49 is for rotatably supporting the output shaft 48 of the worm reduction mechanism 41, and is provided with a slide bearing (not shown) on the inner peripheral surface. Further, an O-ring (not shown) is mounted on the inner peripheral edge of the front end of the bearing boss 49. This prevents dust and water from entering the inside from outside through the bearing boss 49. A plurality of ribs 52 are provided on the outer peripheral surface of the bearing boss 49. Thus, the rigidity of the bearing boss 49 is ensured.

ギヤ収容部４２に収容されたウォーム減速機構４１は、ウォーム軸４４と、ウォーム軸４４に噛合されるウォームホイール４５と、により構成されている。ウォーム軸４４は、モータ部２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のモータ部２側の端部は、軸受４６を介してギヤケース４０の開口部４３に至るまで突出している。この突出したウォーム軸４４の端部とモータ部２の回転軸３１との端部が接合され、ウォーム軸４４と回転軸３１とが一体化されている。なお、ウォーム軸４４と回転軸３１は、１つの母材からウォーム軸部分と回転軸部分とを成形することにより一体として形成してもよい。 The worm speed reduction mechanism 41 housed in the gear housing part 42 includes a worm shaft 44 and a worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44. The worm shaft 44 is arranged coaxially with the rotation shaft 31 of the motor unit 2. The worm shaft 44 is rotatably supported at both ends by bearings 46 and 47 provided on the gear case 40. The end of the worm shaft 44 on the motor unit 2 side protrudes through the bearing 46 to the opening 43 of the gear case 40. The end of the protruding worm shaft 44 and the end of the rotating shaft 31 of the motor unit 2 are joined, and the worm shaft 44 and the rotating shaft 31 are integrated. The worm shaft 44 and the rotating shaft 31 may be integrally formed by molding the worm shaft portion and the rotating shaft portion from one base material.

ウォーム軸４４に噛合されるウォームホイール４５には、このウォームホイール４５の径方向中央に出力軸４８が設けられている。出力軸４８はウォームホイール４５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。出力軸４８の突出した先端には、不図示の電装品と接続可能なスプライン４８ａが形成されている。 The worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44 is provided with an output shaft 48 at a radial center of the worm wheel 45. The output shaft 48 is arranged coaxially with the rotation axis direction of the worm wheel 45, and projects outside the gear case 40 via a bearing boss 49 of the gear case 40. A spline 48a that can be connected to an electrical component (not shown) is formed at a protruding tip of the output shaft 48.

また、ウォームホイール４５の径方向中央には、出力軸４８が突出されている側とは反対側に、不図示のセンサマグネットが設けられている。このセンサマグネットは、ウォームホイール４５の回転位置を検出する回転位置検出部６０の一方を構成している。この回転位置検出部６０の他方を構成する磁気検出素子６１は、ウォームホイール４５のセンサマグネット側（ギヤケース４０の開口部４０ａ側）でウォームホイール４５と対向配置されているコントローラ部４に設けられている。 A sensor magnet (not shown) is provided at the center of the worm wheel 45 in the radial direction, on the side opposite to the side where the output shaft 48 protrudes. This sensor magnet constitutes one of the rotation position detectors 60 for detecting the rotation position of the worm wheel 45. The magnetic detecting element 61 constituting the other of the rotational position detecting section 60 is provided in the controller section 4 which is disposed to face the worm wheel 45 on the sensor magnet side of the worm wheel 45 (the opening 40a side of the gear case 40). I have.

（コントローラ部）
モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４は、磁気検出素子６１が実装されたコントローラ基板６２と、ギヤケース４０の開口部４０ａを閉塞するように設けられたカバー６３と、を有している。そして、コントローラ基板６２が、ウォームホイール４５のセンサマグネット側（ギヤケース４０の開口部４０ａ側）に対向配置されている。 (Controller part)
The controller unit 4 that controls the driving of the motor unit 2 includes a controller board 62 on which the magnetic detection element 61 is mounted, and a cover 63 provided so as to close the opening 40 a of the gear case 40. Further, the controller board 62 is disposed to face the sensor magnet side of the worm wheel 45 (the opening 40a side of the gear case 40).

コントローラ基板６２は、いわゆるエポキシ基板に複数の導電性のパターン（不図示）が形成されたものである。コントローラ基板６２には、モータ部２のステータコア２０から引き出されたコイル２４の端末部が接続されていると共に、カバー６３に設けられたコネクタの端子（何れも不図示）が電気的に接続されている。また、コントローラ基板６２には、磁気検出素子６１の他に、コイル２４に供給する電流を制御するＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子からなるパワーモジュールやコントローラ基板に印加される電圧の平滑化を行うコンデンサ（何れも不図示）等が実装されている。 The controller board 62 is formed by forming a plurality of conductive patterns (not shown) on a so-called epoxy board. The controller board 62 is connected to a terminal of the coil 24 pulled out from the stator core 20 of the motor unit 2 and electrically connected to terminals (not shown) of a connector provided on the cover 63. I have. In addition to the magnetic detection element 61, the controller board 62 is applied to a power module including a switching element such as an FET (Field Effect Transistor) for controlling a current supplied to the coil 24 and a controller board. A capacitor (both not shown) for smoothing the voltage and the like are mounted.

このように構成されたコントローラ基板６２を覆うカバー６３は樹脂製であって、若干外側に膨出するように形成されている。そして、カバー６３の内面側は、コントローラ基板６２等を収容するコントローラ収容部５６とされている。
また、カバー６３の外周部に、不図示のコネクタが一体成形されている。このコネクタは、不図示の外部電源から延びるコネクタと嵌着可能に形成されている。そして、不図示のコネクタの端子に、コントローラ基板６２が電気的に接続されている。これにより、外部電源の電力がコントローラ基板６２に供給される。 The cover 63 that covers the controller board 62 configured as described above is made of resin and is formed so as to swell slightly outward. The inner surface side of the cover 63 is a controller housing portion 56 for housing the controller board 62 and the like.
A connector (not shown) is integrally formed on the outer peripheral portion of the cover 63. This connector is formed so as to be fittable with a connector extending from an external power supply (not shown). The controller board 62 is electrically connected to terminals of a connector (not shown). Thus, the power of the external power supply is supplied to the controller board 62.

さらに、カバー６３の開口縁には、ギヤケース４０の側壁４０ｂの端部と嵌め合いされる嵌合部８１が突出形成されている。嵌合部８１は、カバー６３の開口縁に沿う２つの壁８１ａ，８１ｂにより構成されている。そして、これら２つの壁８１ａ，８１ｂの間に、ギヤケース４０の側壁４０ｂの端部が挿入（嵌め合い）される。これにより、ギヤケース４０とカバー６３との間にラビリンス部８３が形成される。このラビリンス部８３によって、ギヤケース４０とカバー６３との間から塵埃や水が浸入してしまうことが防止される。なお、ギヤケース４０とカバー６３との固定は、不図示のボルトを締結することにより行われる。 Further, a fitting portion 81 which is fitted to an end of the side wall 40b of the gear case 40 is formed to project from an opening edge of the cover 63. The fitting portion 81 is constituted by two walls 81 a and 81 b along the opening edge of the cover 63. The end of the side wall 40b of the gear case 40 is inserted (fitted) between the two walls 81a and 81b. Thus, a labyrinth portion 83 is formed between the gear case 40 and the cover 63. The labyrinth portion 83 prevents dust and water from entering from between the gear case 40 and the cover 63. The gear case 40 and the cover 63 are fixed by fastening bolts (not shown).

（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、不図示のコネクタを介してコントローラ基板６２に供給された電力が、不図示のパワーモジュールを介してモータ部２の各コイル２４に選択的に供給される。すると、ステータ８（ティース２２）に所定の磁界が形成され、この磁界とロータ９の永久磁石３３との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、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と一体化されているウォーム軸４４が回転し、さらにウォーム軸４４に噛合されているウォームホイール４５が回転する。そして、ウォームホイール４５に連結されている出力軸４８が回転し、所望の電装品が駆動する。 (Operation of motor with reduction gear)
Next, the operation of the motor with reduction gear 1 will be described.
In the motor 1 with a speed reducer, the electric power supplied to the controller board 62 via a connector (not shown) is selectively supplied to each coil 24 of the motor unit 2 via a power module (not shown). Then, a predetermined magnetic field is formed in the stator 8 (the teeth 22), and a magnetic attractive force and a repulsive force are generated between the magnetic field and the permanent magnet 33 of the rotor 9. Thereby, the rotor 9 rotates continuously.
When the rotor 9 rotates, the worm shaft 44 integrated with the rotating shaft 31 rotates, and further, the worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44 rotates. Then, the output shaft 48 connected to the worm wheel 45 rotates, and desired electrical components are driven.

また、コントローラ基板６２に実装されている磁気検出素子６１によって検出されたウォームホイール４５の回転位置検出結果は、信号として不図示の外部機器に出力される。不図示の外部機器は、ウォームホイール４５の回転位置検出信号に基づいて、不図示のパワーモジュールのスイッチング素子等の切替えタイミングが制御され、モータ部２の駆動制御が行われる。なお、パワーモジュールの駆動信号の出力やモータ部２の駆動制御は、コントローラ部４で行われていても良い。 Further, the result of detecting the rotational position of the worm wheel 45 detected by the magnetic detection element 61 mounted on the controller board 62 is output as a signal to an external device (not shown). In an external device (not shown), switching timing of a switching element and the like of a power module (not shown) is controlled based on a rotation position detection signal of the worm wheel 45, and drive control of the motor unit 2 is performed. The output of the drive signal of the power module and the drive control of the motor unit 2 may be performed by the controller unit 4.

（ロータの作用、効果）
次に、図７〜図１２に基づいて、ロータ９の作用、効果について説明する。
図７〜図９は、ロータコア３２に流れる磁束の向きを示す説明図である。
ここで、永久磁石３３の下底３３ａとロータコア３２のリング部１１５との間に、フラックスバリヤ部１１３が介在される。このため、図７に示すように、周方向で隣り合う永久磁石３３からの径方向内側への漏れ磁束を極力抑えることができる。しかも、ブリッジ部１１６の幅Ｈ１を、ロータコア３２の剛性を確保可能な範囲で、できる限り狭く設定し、且つ永久磁石３３の磁束が飽和可能な幅に設定することにより、永久磁石３３からの径方向内側への漏れ磁束をより確実に抑えることができる。したがって、効果的にモータ部２のモータ性能を高めることができる。 (Operation and effect of the rotor)
Next, the operation and effect of the rotor 9 will be described with reference to FIGS.
7 to 9 are explanatory diagrams showing the directions of the magnetic flux flowing through the rotor core 32. FIG.
Here, a flux barrier portion 113 is interposed between the lower bottom 33 a of the permanent magnet 33 and the ring portion 115 of the rotor core 32. For this reason, as shown in FIG. 7, it is possible to minimize the leakage magnetic flux from the permanent magnets 33 adjacent in the circumferential direction to the inside in the radial direction. In addition, the width H1 of the bridge portion 116 is set as narrow as possible within a range where the rigidity of the rotor core 32 can be secured, and is set to a width at which the magnetic flux of the permanent magnet 33 can be saturated. The leakage magnetic flux inward in the direction can be suppressed more reliably. Therefore, the motor performance of the motor unit 2 can be effectively improved.

また、永久磁石３３は、軸方向に直交する断面形状が径方向内側に向かうに従って周方向の幅が漸次広くなるように等脚台形状となるように形成されている。このため、図８に示すように、ロータコア３２内において、各永久磁石３３の磁束を収束させるための配向の向きが、ロータコア３２の外周側（ステータ８のティース２２側）となる。この結果、ロータコア３２内の磁束の向きが、ティース２２側へと収束させやすくできる。さらに、周方向で隣り合う永久磁石３３同士を近づけることなく、ロータコア３２内において磁束を集中させることができる。そして、ｑ軸磁路を大きく設定でき、高いリラクタンストルクを発生させることができる。よって、ロータコア３２の有効磁束を高めることができる。 In addition, the permanent magnet 33 is formed so as to have an equilateral trapezoidal shape such that the width in the circumferential direction gradually increases as the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction goes inward in the radial direction. Therefore, as shown in FIG. 8, the direction of the orientation for converging the magnetic flux of each permanent magnet 33 in the rotor core 32 is on the outer peripheral side of the rotor core 32 (toward the teeth 22 of the stator 8). As a result, the direction of the magnetic flux in the rotor core 32 can be easily converged to the teeth 22 side. Further, the magnetic flux can be concentrated in the rotor core 32 without bringing the permanent magnets 33 adjacent in the circumferential direction close to each other. Then, the q-axis magnetic path can be set large, and a high reluctance torque can be generated. Therefore, the effective magnetic flux of the rotor core 32 can be increased.

さらに、ロータコア３２の外周面には、各空洞部１１１に対応する位置に、空洞部１１１に連通する開口部１１７が形成されている。すなわち、永久磁石３３の径方向外側端（上底３３ｂ）が、開口部１１７を介して露出される。このため、図９に示すように、ロータコア３２の外周面側で漏れ磁束が発生してしまうことを防止できる。よって、ティース２２に流れる有効磁束を高めることができる。 Further, an opening 117 communicating with the cavity 111 is formed at a position corresponding to each cavity 111 on the outer peripheral surface of the rotor core 32. That is, the radially outer end (upper bottom 33 b) of the permanent magnet 33 is exposed through the opening 117. For this reason, as shown in FIG. 9, it is possible to prevent generation of a leakage magnetic flux on the outer peripheral surface side of the rotor core 32. Therefore, the effective magnetic flux flowing through the teeth 22 can be increased.

また、永久磁石３３の下底３３ａと脚３３ｃとの外角θ（以下、単に外角θという）は、式（１）を満たすように設定されている。これについて、図１０、図１１に基づいて以下に詳述する。 The outer angle θ between the lower base 33a of the permanent magnet 33 and the leg 33c (hereinafter, simply referred to as the outer angle θ) is set so as to satisfy Expression (1). This will be described in detail below with reference to FIGS.

図１０は、縦軸をロータ９の回転数（ｒｐｍ）、コイル２４に供給する電流値（Ａ）とし、横軸をロータ９のトルク（Ｎ．ｍ）としたときの回転数、電流値、トルクの変化を、永久磁石３３の外角θを変化させて比較したグラフである。
同図に示すように、外角θが式（１）を満たすとき、高トルクが得られることが確認できる。 FIG. 10 shows the rotation speed and the current value when the vertical axis represents the rotation speed (rpm) of the rotor 9 and the current value (A) supplied to the coil 24, and the horizontal axis represents the torque (N.m) of the rotor 9. 6 is a graph comparing the change in torque with the change in the outer angle θ of the permanent magnet 33.
As shown in the figure, when the outer angle θ satisfies the formula (1), it can be confirmed that high torque can be obtained.

図１１は、縦軸をロータコア３２の突極比とし、横軸を外角θ（ｄｅｇ）としたときのロータコア３２の突極比の変化を示すグラフである。
同図に示すように、外角θが式（１）を満たすとき、高い突極比を得られることが確認できる。また、図１１に示すように、外角θが１１０°以上となると、殆ど突極比に変化が見られなくなることも確認できる。 FIG. 11 is a graph showing a change in the salient pole ratio of the rotor core 32 when the vertical axis is the salient pole ratio of the rotor core 32 and the horizontal axis is the outer angle θ (deg).
As shown in the figure, when the outer angle θ satisfies the expression (1), it can be confirmed that a high salient pole ratio can be obtained. Further, as shown in FIG. 11, it can be confirmed that when the outer angle θ is 110 ° or more, the salient pole ratio hardly changes.

また、ロータコア３２の外周面には、爪部１１８の開口部１１７とは反対側に、それぞれ溝部１１９が軸方向全体に渡って形成されている。そして、ロータコア３２の各空洞部１１１間に形成されている２つの溝部１１９の周方向中心間の円周長さＬ１は、ティース２２の鍔部１０２における内周面の円周長さＬ２よりも長く設定されている。
このため、ロータコア３２の有効磁束の低減を抑えつつ、コギングを抑制することが可能になる。したがって、効果的にモータ性能を高めることができる。 On the outer peripheral surface of the rotor core 32, grooves 119 are formed on the entire surface in the axial direction on the side opposite to the openings 117 of the claws 118, respectively. The circumferential length L1 between the circumferential centers of the two groove portions 119 formed between the hollow portions 111 of the rotor core 32 is larger than the circumferential length L2 of the inner circumferential surface of the flange portion 102 of the tooth 22. It is set long.
For this reason, it is possible to suppress cogging while suppressing the reduction of the effective magnetic flux of the rotor core 32. Therefore, the motor performance can be effectively improved.

図１２は、縦軸をロータ９のトルク（Ｎ．ｍ）とし、横軸をロータ９の回転角度（ｄｅｇ）としたときの、トルクの変化を示すグラフであって、ロータコア３２の外周面に溝部１１９を形成した場合と、溝部１１９を形成しない場合とを比較している。
同図に示すように、ロータコア３２の外周面に溝部１１９を形成した場合、この溝部１１９を形成しない場合と比較してトルク変動（コギングトルク）を抑制していることが確認できる。 FIG. 12 is a graph showing a change in torque when the vertical axis represents the torque (N.m) of the rotor 9 and the horizontal axis represents the rotation angle (deg) of the rotor 9. The case where the groove 119 is formed is compared with the case where the groove 119 is not formed.
As shown in the figure, it can be confirmed that when the groove portion 119 is formed on the outer peripheral surface of the rotor core 32, torque fluctuation (cogging torque) is suppressed as compared with the case where the groove portion 119 is not formed.

（第２実施形態）
次に、図１３に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。
図１３は、第２実施形態におけるロータ２０９の軸方向に直交する断面図である。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
同図に示すように、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態のロータコア３２には、永久磁石３３の径方向への抜けを防止する爪部１１８が形成されているのに対し、第２実施形態のロータコア２３２には、爪部１１８が形成されていない点にある。 (2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view orthogonal to the axial direction of the rotor 209 according to the second embodiment. In addition, in 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the same aspect as 1st Embodiment.
As shown in the drawing, the difference between the first embodiment and the second embodiment is that a claw portion 118 for preventing the permanent magnet 33 from coming off in the radial direction is formed on the rotor core 32 of the first embodiment. On the other hand, the rotor core 232 of the second embodiment is different from the first embodiment in that the claw portions 118 are not formed.

第２実施形態のロータコア２３２は、爪部１１８が形成されていない分、永久磁石２３３の径方向先端が、第１実施形態の永久磁石３３と比較して若干延出されている。より具体的には、永久磁石２３３は、その径方向先端がロータコア２３２の外周面とほぼ面一になる程度に形成されている。
このような構成のもと、永久磁石２３３は、例えば接着剤等によりロータコア２３２の磁石収納部１１２に固着される。ここで、第２実施形態における永久磁石２３３に対する接着強度は、この永久磁石２３３が径方向外側へずれない（飛散しない）程度の十分な強度が必要である。 In the rotor core 232 of the second embodiment, the radial end of the permanent magnet 233 is slightly extended as compared with the permanent magnet 33 of the first embodiment, because the claw portion 118 is not formed. More specifically, the permanent magnet 233 is formed such that its radial end is substantially flush with the outer peripheral surface of the rotor core 232.
Under such a configuration, the permanent magnet 233 is fixed to the magnet housing 112 of the rotor core 232 by, for example, an adhesive. Here, the adhesive strength to the permanent magnet 233 in the second embodiment needs to be sufficient to prevent the permanent magnet 233 from shifting radially outward (not scattering).

したがって、上述の第２実施形態では、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、ロータコア２３２に爪部１１８を形成しない分、ステータ８の鍔部１０２（例えば図３参照）と永久磁石２３３との間の間隔を狭く設定することができる。このため、永久磁石２３３の有効磁束をさらに高めることができ、さらにトルク性能を向上させることができる。 Therefore, the second embodiment has the same advantages as the first embodiment. In addition to this, the interval between the flange 102 of the stator 8 (see, for example, FIG. 3) and the permanent magnet 233 can be set to be small because the claw portion 118 is not formed on the rotor core 232. Therefore, the effective magnetic flux of the permanent magnet 233 can be further increased, and the torque performance can be further improved.

（第３実施形態）
次に、図１４に基づいて、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態において、第２実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
図１４は、第３実施形態におけるロータ３０９の斜視図である。
同図に示すように、前述の第２実施形態と第３実施形態との相違点は、第２実施形態では、ロータコア２３２に永久磁石２３３を接着剤等のみで固着しているのに対し、第３実施形態では、ロータコア２３２に永久磁石２３３を、接着剤に加えてホルダ１２０を用いて固定している点にある。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, in 3rd Embodiment, the same aspect as 2nd Embodiment is attached | subjected and demonstrated.
FIG. 14 is a perspective view of a rotor 309 according to the third embodiment.
As shown in the figure, the difference between the above-described second embodiment and the third embodiment is that in the second embodiment, the permanent magnet 233 is fixed to the rotor core 232 only with an adhesive or the like. In the third embodiment, the permanent magnet 233 is fixed to the rotor core 232 using the holder 120 in addition to the adhesive.

ホルダ１２０は、ロータコア２３２の軸方向両側に設けられている。ホルダ１２０は、非磁性の金属板にプレス加工を施して形成される。ホルダ１２０は、軸方向平面視で略四角状の固定部１２１と、固定部１２１の四辺の各々中央から径方向外側に向かって延びる４つのアーム部１２２と、各アーム部１２２の先端に設けられた押え爪１２３と、が一体成形されている。 The holders 120 are provided on both axial sides of the rotor core 232. The holder 120 is formed by pressing a non-magnetic metal plate. The holder 120 is provided at a distal end of each of the fixing portions 121 having a substantially square shape in plan view in the axial direction, four arm portions 122 extending radially outward from the center of each of four sides of the fixing portion 121, and The pressing claws 123 are integrally formed.

固定部１２１の面積は、ロータコア２３２に形成されているフラックスバリヤ部１１３を軸方向外側から覆うことができる大きさに設定されている。このような固定部１２１の中央の大部分に、回転軸３１が挿入、または圧入可能な貫通孔１２１ａが形成されている。これにより、回転軸３１に固定部１２１が固定される。なお、固定部１２１の貫通孔１２１ａに回転軸３１が挿入される場合、回転軸３１と固定部１２１との固定は、接着剤等が用いられる。 The area of the fixing portion 121 is set to a size that can cover the flux barrier portion 113 formed on the rotor core 232 from outside in the axial direction. A through-hole 121a into which the rotating shaft 31 can be inserted or press-fitted is formed in a large part of the center of such a fixed portion 121. Thereby, the fixing portion 121 is fixed to the rotating shaft 31. When the rotating shaft 31 is inserted into the through hole 121a of the fixing portion 121, an adhesive or the like is used to fix the rotating shaft 31 to the fixing portion 121.

各アーム部１２２は、それぞれ対応する永久磁石２３３の軸方向端面を殆ど覆うように長方形状に形成されている。
押え爪１２３は、永久磁石２３３の軸方向両端で、且つ径方向外側端の角部と、この角部の周囲を覆うように断面略Ｌ字状に形成されている。押え爪１２３の周方向の幅Ｈ４は、ロータコア２３２の外周面に形成されている開口部２１７の周方向の幅よりも若干大きくなる程度に設定されている。 Each arm portion 122 is formed in a rectangular shape so as to almost cover the axial end surface of the corresponding permanent magnet 233.
The holding claw 123 is formed in a substantially L-shaped cross-section so as to cover the corners at the both ends in the axial direction of the permanent magnet 233 and the radially outer end and the periphery of the corners. The circumferential width H4 of the holding claw 123 is set to be slightly larger than the circumferential width of the opening 217 formed on the outer peripheral surface of the rotor core 232.

このように構成されたホルダ１２０により、ロータコア２３２に対する永久磁石２３３の軸方向へのずれ、および径方向外側への抜けが防止される。
したがって、上述の第３実施形態によれば、前述の第２実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、ホルダ１２０により、ロータコア２３２への永久磁石２３３の固着力を高めることができる。このため、ロータ３０９の信頼性をより高めることができる。 The holder 120 configured as described above prevents the permanent magnet 233 from being displaced in the axial direction with respect to the rotor core 232 and from being pulled out radially outward.
Therefore, according to the above-described third embodiment, the same effects as those of the above-described second embodiment can be obtained. In addition, the holding force of the permanent magnet 233 to the rotor core 232 can be increased by the holder 120. Therefore, the reliability of the rotor 309 can be further improved.

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、減速機付モータ１は、車両に搭載される電装品（例えば、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場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな用途に減速機付モータ１を使用することができる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications of the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, a case has been described in which the motor 1 with a speed reducer is a drive source of electric components (for example, a power window, a sunroof, an electric seat, and the like) mounted on a vehicle. However, the present invention is not limited to this, and the motor with reduction gear 1 can be used for various purposes.

また、上述の実施形態では、ロータコア３２，２３２に４つの磁石収納部１１２を形成し、ロータコア３２，２３２に永久磁石３３，２３３を４つ設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロータコア３２，２３２の磁石収納部１１２の個数、および永久磁石３３，２３３の個数は、任意に設定することができる。
この場合、第２実施形態におけるホルダ１２０のアーム部１２２の個数も、永久磁石２３３の個数に応じて任意に設定する。 Further, in the above-described embodiment, a case has been described where the four magnet housing portions 112 are formed in the rotor cores 32 and 232 and the four permanent magnets 33 and 233 are provided in the rotor cores 32 and 232. However, the present invention is not limited to this, and the number of the magnet housing portions 112 of the rotor cores 32 and 232 and the number of the permanent magnets 33 and 233 can be arbitrarily set.
In this case, the number of the arm portions 122 of the holder 120 in the second embodiment is also arbitrarily set according to the number of the permanent magnets 233.

さらに、上述の実施形態では、空洞部１１１の一部をフラックスバリヤ部１１３として構成している場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、空洞部１１１のフラックスバリヤ部１１３に相当する箇所に樹脂等の絶縁材を充填してもよい。このように構成することで、永久磁石３３，２３３の径方向内側への磁束漏れを抑制しつつ、ロータコア３２，２３２の剛性を高めることができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where a part of the cavity 111 is configured as the flux barrier 113 is described. However, the present invention is not limited to this, and a portion corresponding to the flux barrier portion 113 of the hollow portion 111 may be filled with an insulating material such as a resin. With this configuration, it is possible to increase the rigidity of the rotor cores 32, 232 while suppressing magnetic flux leakage to the inside of the permanent magnets 33, 233 in the radial direction.

１…減速機付モータ
２…モータ部
９，２０９，３０９…ロータ
２０…ステータコア
２２…ティース
３１…回転軸
３２，２３２…ロータコア
３３，２３３…永久磁石
１０１…ティース本体
１０２…鍔部
１１１…空洞部
１１３…フラックスバリヤ部（空洞部）
１１６…ブリッジ部（ブリッジ）
１１７，２１７…開口部
１１９…溝部
Ｈ１…幅
Ｌ１，Ｌ２…円周長さ
θ…外角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor with reduction gear 2 ... Motor part 9, 209, 309 ... Rotor 20 ... Stator core 22 ... Teeth 31 ... Rotating shafts 32, 232 ... Rotor core 33, 233 ... Permanent magnet 101 ... Teeth body 102 ... Flange part 111 ... Hollow part 113 ... Flux barrier part (hollow part)
116… Bridge part (bridge)
117, 217 ... opening 119 ... groove H1 ... width L1, L2 ... circumferential length θ ... outside angle

Claims

An annular stator core, and a stator that projects radially inward from an inner peripheral surface of the stator core and has a plurality of teeth around which a coil is wound;
A rotor disposed radially inward of the teeth and rotatably provided with respect to the teeth;
With
The teeth are
A tooth body extending along the radial direction,
A flange portion provided at a radially inner end of the tooth body and extending along a circumferential direction;
Has,
The rotor,
A rotation axis,
A cylindrical rotor core fixed to the rotating shaft and having a radial center coinciding with the axis of the rotating shaft;
A plurality of permanent magnets radially arranged along the radial direction of the rotor core and circumferentially;
Has,
The permanent magnet is formed in a trapezoidal shape such that a width in a circumferential direction gradually increases as a cross-sectional shape orthogonal to the rotation axis goes radially inward,
On the outer peripheral surface of the rotor core, grooves extending along the axial direction are formed on both circumferential sides of the radially outer end of the permanent magnet, respectively.
The circumferential length between the circumferential centers of the two groove portions formed between the circumferentially adjacent permanent magnets is set to be longer than the circumferential length of the inner circumferential surface of the flange portion ,
In the rotor core, a plurality of hollow portions are formed between the rotation shaft and a radially inner end of the permanent magnet,
The hollow portions are respectively formed on both circumferential sides at a radially inner end of each of the permanent magnets,
A bridge extending in the radial direction is formed in the rotor core between the permanent magnets adjacent in the circumferential direction and between the hollow portions,
The width of the bridge in the circumferential direction is set uniformly over the entire radial direction, and is set to be equal to the width between the radially inner ends of the permanent magnets adjacent in the circumferential direction. And an electric motor.

The electric motor according to claim 1 , wherein a width of the bridge in a circumferential direction is set to a width that enables magnetic saturation.

An outer peripheral surface of the rotor core, the electric motor according to claim 1 or claim 2, characterized in that openings for exposing the radially outer end of the permanent magnet on the outer peripheral surface is formed.

The permanent magnet is formed such that a cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis has an isosceles trapezoidal shape,
The outer angle θ between the lower base and the leg is
90 ° <θ <110 °
Electric motor according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is set to.