JP6904144B2 - アクチュエータ装置 - Google Patents

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本発明は、アクチュエータ装置に関するものである。
一般に、車両用のアクチュエータ装置は、駆動源となるモータをケース内に収容する構成となっている。例えば、特許文献1に記載のアクチュエータ装置は、モータとともに減速機構をケース内に収容する。具体的には、この従来例のアクチュエータ装置において、減速機構は、モータシャフトと一体に回転するピニオンギヤと、このピニオンギヤの回転を減速する第1及び第2のギヤ部材とを備えている。また、第1及び第2のギヤ部材は、モータシャフトと平行な回転軸を有している。更に、第1のギヤ部材は、同軸に回転する大径ギヤ部及び小径ギヤ部を備えている。そして、第1のギヤ部材の大径ギヤ部がピニオンギヤに噛合することにより一段目の減速部を形成し、第2のギヤ部材が第1のギヤ部材の小径ギヤ部に噛合することにより二段目の減速部を形成する構成になっている。
即ち、このような構成を採用することにより、第1のギヤ部材は、モータの軸方向からみて、その大径ギヤ部がモータと径方向に重なる位置に配置される。また、第2のギヤ部材は、第1のギヤ部材の軸方向からみて、その大径ギヤ部と径方向に重なる位置に配置される。更に、このアクチュエータ装置において、第1のギヤ部材の小径部及び第2のギヤ部材は、モータの径方向外側において、そのモータの本体に並ぶ位置、つまりはモータの径方向からみて、そのモータの本体と軸方向に重なる位置に配置されている。そして、これにより、そのアクチュエータ装置の小型化を図る構成となっている。
特開2006−322424号公報
しかしながら、車両においては、あらゆる構成要素について、常に、その技術開発が進められている。そして、装置の小型化は、その重要な課題の一つとなっている。このため、上記のようなアクチュエータ装置においてもまた、より一層、そのサイズを小型化することのできる新たな技術の創出が求められていた。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、より一層の小型化を図ることのできるアクチュエータ装置を提供することにある。
上記課題を解決するアクチュエータ装置は、駆動源となるモータと、前記モータを内側に収容するケースと、を備え、前記モータは、回転自在に支承されたロータと、前記ロータの径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティースを有するステータと、を備えてなり、前記ステータには、前記ティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲が設定されるとともに、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない前記ステータの周方向範囲を重複領域として、前記モータとともに前記ケースの内側に収容されるケース内収容部品が、前記モータの径方向及び軸方向に重複して配置される。
上記構成によれば、ティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲をステータに設定することにより、本来、そのモータが占有するケース内の収容空間に、少なくとも、そのティースに巻回されるモータコイル(及びインシュレータ)に相当するスペースを確保することができる。そして、このスペースを重複領域として、そのケース内収容部品をモータの径方向及び軸方向に重複して配置することにより、効果的に、そのサイズの小型化を図ることができる。
また、このようなティースに対してモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲においても、そのモータコイルが巻回されないティースを残すことで、ステータの全周に亘って磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これにより、トルクリップルを抑えて低振動化を図るとともに、併せて、その高い静粛性を確保することができる。
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ステータは、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲を軸方向に一部切り欠いた切欠き部を備えるとともに、該切欠き部の内側に前記ケース内収容部品が配置されることが好ましい。
上記構成によれば、ケース内収容部品の重複領域となる、より大きなスペースをモータに形成することができる。そして、これにより、より効果的に、そのサイズの小型化を図ることができる。
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ケース内収容部品は、前記モータの回転出力を伝達するギヤ部材であることが好ましい。
即ち、モータの回転出力を伝達するギヤ部材は、そのモータの近傍に配置される。従って、上記構成によれば、より効果的に、サイズの小型化を図ることができる。
上記課題を解決するアクチュエータ装置は、前記ギヤ部材の回転軸が、前記モータコイルが巻回されない前記ティースを軸方向に貫通して設けられることが好ましい。
上記構成によれば、より大きく、そのギヤ部材をモータに重複して配置することができる。そして、これにより、そのサイズの小型化を図ることができる。
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ケース内収容部品の重複領域となる前記ステータの周方向範囲には、前記モータコイルが巻回されない複数の前記ティースが含まれることが好ましい。
上記構成によれば、より大きなケース内収容部品をモータに重複して配置することができる。
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ロータは、永久磁石を備えたマグネットロータであることが好ましい。
即ち、ステータの内側で回転するロータがマグネットロータである場合、そのロータに設けられた永久磁石の磁気吸引力に基づいたコギングトルクが問題となる。しかしながら、ティースに対してモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲においても、そのモータコイルが巻回されないティースを残すことで、ステータの全周に亘り、ロータの永久磁石が発生する磁気吸引力のバランスを好適に維持することができる。そして、これにより、コギングトルクを小さく抑えて低振動化を図るとともに、高い静粛性を確保することができる。従って、このようなマグネットロータを有するモータに対して上記各構成を適用することで、優れたモータ特性を確保しつつ、その小型化を図ることができる。
上記課題を解決するアクチュエータ装置は、前記ステータには、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲が前記ロータの回転軸を中心として点対称に複数設定されていることが好ましい。
即ち、ステータに対し、そのティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲を点対称に複数設定することで、ケース内収容部品の重複領域となるスペースを複数確保することができる。従って、上記構成によれば、より効果的に、そのサイズの小型化を図ることができる。また、ステータの対称性を確保することで、そのステータの磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これに加え、製造コストの低減、及び組み付け性の向上を図ることができる。
本発明によれば、より一層の小型化を図ることができる。
アクチュエータ装置の斜視図。 アクチュエータ装置の平面図。 アクチュエータ装置の断面図(図2におけるIII-III断面)。 アクチュエータ装置の斜視図(カバー部材なし)。 ケースの内側に収容されるモータ、及び減速機を構成する第1及び第2のギヤ部材の平面図。 ステータ(ステータコア)の斜視図。 モータのトルク特性(トルクリップル)を示すグラフ。 トルクリップルの比較グラフ。 モータのトルク特性(コギングトルク)を示すグラフ。 コギングトルクの比較グラフ。 拘束トルクの比較グラフ。 別例のアクチュエータ装置を示す断面図。 別例のモータ(ステータ)を示す平面図。 別例のモータ(ステータ)を示す断面図(図13におけるXIV-XIV断面)。
以下、モータを駆動源としたアクチュエータ装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図1〜図4に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置1は、扁平略箱状のケース2内に、駆動源となるモータ3と、このモータ3の回転出力を減速して伝達する減速機構4と、を収容することにより形成されている。そして、これにより、例えば、車両のドア(スライドドアや跳ね上げ式のバックドア等)やサンルーフの駆動装置等に用いられるものとなっている。
詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置1において、ケース2は、略平板状の外形を有するベース部材7と、このベース部材7の平面部7sを覆う状態で当該ベース部材7に組み付けられるカバー部材8と、を備えている。そして、モータ3は、これらのベース部材7及びカバー部材8に設けられた軸受部11a,11bによって、そのモータシャフト12が回転自在に支承される構成になっている。
さらに詳述すると、図3〜図5に示すように、本実施形態のモータ3は、モータシャフト12と一体に回転するロータ13と、このロータ13の径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティース14を有するステータ15と、を備えている。
具体的には、本実施形態のロータ13は、モータシャフト12に固定されたロータコア16を備えている。また、このロータコア16の外周には、リングマグネット17が固着されている。そして、本実施形態のロータ13は、これにより、その外周に永久磁石18が設けられた所謂SPM型のマグネットロータ20としての構成を有するものとなっている。
また、本実施形態のステータ15は、略円環状の外形を有する外環部21を備えている。更に、各ティース14は、この外環部21から径方向内側に向かって延びている。そして、本実施形態のステータ15は、これにより、各ティース14がロータ13の径方向外側を包囲する態様で、そのステータコア22が形成される構成になっている。
更に、これらの各ティース14には、インシュレータ23を介してモータコイル24が巻回されている。そして、本実施形態のモータ3は、このモータコイル24に対する通電によりロータ13が回転するブラシレスモータ25として構成されている。
また、図3に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置1は、モータシャフト12と一体に回転するピニオンギヤ30を備えている。そして、本実施形態の減速機構4は、このピニオンギヤ30に噛合する第1のギヤ部材31と、この第2のギヤ部材32に噛合する第2のギヤ部材32によって、そのモータ3の回転出力を減速して伝達する構成になっている。
詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置1において、第1及び第2のギヤ部材31,32は、それぞれ、ロータ13の回転軸L0となるモータシャフト12と平行な回転軸L1,L2を有している。また、第1のギヤ部材31は、同軸に回転する大径ギヤ部31a及び小径ギヤ部31bを備えている。そして、本実施形態の減速機構4は、その第1のギヤ部材31の大径ギヤ部31aがピニオンギヤ30に噛合することにより一段目の減速部を形成し、第2のギヤ部材32が第1のギヤ部材31の小径ギヤ部31bに噛合することにより二段目の減速部を形成する構成になっている。
具体的には、本実施形態のアクチュエータ装置1は、モータシャフト12と同様、そのケース2を構成するベース部材7及びカバー部材8に設けられた軸受部42a,42bによって回転自在に支持された支軸43を備えている。そして、第1のギヤ部材31は、その支軸43に固定されることにより、この支軸43と一体に回転する構成になっている。
また、第2のギヤ部材32は、その中央部分を厚み方向(図3中、上下方向)に貫通する筒状部44を備えている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、この筒状部44が回転軸L2を形成する状態で、その第2のギヤ部材32をケース2の内側に収容する構成になっている。
詳述すると、本実施形態のケース2は、そのカバー部材8に設けられた略円形状の孔部45を備えている(図1及び図2参照)。また、カバー部材8には、ベース部材7の平面部7sに沿うように、その周壁部8aから延びる回り込み部46が設けられている。更に、この回り込み部46は、その孔部45の中心となる位置に臨む支持穴47を有している。そして、第2のギヤ部材32は、この支持穴47内に筒状部44の軸方向端部(図3中、下側に位置する基端44b)が挿入されることにより、その筒状部44が回転軸L2を形成する状態で、回転自在にケース2内に収容される構成になっている。
尚、本実施形態のアクチュエータ装置1において、第2のギヤ部材32は、その筒状部44の先端44a側を囲む当該筒状部44よりも大径の円環部48を有している。更に、第2のギヤ部材32は、この円環部48及び筒状部44の先端44aが、カバー部材8に設けられた孔部45から露出する状態で、そのケース2内に収容されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、その筒状部44の先端44a側を出力部50として、減速機構4により減速したモータ3の回転を出力する構成になっている。
また、図3〜図5に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置1において、モータ3のステータ15には、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θが設定されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、このティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θを重複領域αとして、その減速機構4を構成する第1及び第2のギヤ部材31,32がモータ3の径方向及び軸方向(図3中、左右方向及び上下方向)に重複して配置される構成になっている。
詳述すると、図5に示すように、本実施形態のステータ15は、その周方向に略均等間隔で並ぶ12本のティース14a〜14lを備えている。更に、このステータ15において、モータコイル24は、その周方向に連続する第4〜第12のティース14d〜14lに対して巻回されている。そして、これにより、このステータ15には、その第1〜第3のティース14a〜14cを含むかたちで、「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θ」が設定されている。
尚、本実施形態のモータ3は、三相(U,V,W)の駆動電力を供給することにより回転する。そして、本実施形態のステータ15は、この駆動電力の各相に対応するモータコイル24(24u,24v,24w)が、その周方向に並ぶ上記各ティース14(14d〜第14l)に対して順次巻回される構成になっている。
また、図3及び図6に示すように、本実施形態のステータ15には、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θを軸方向に一部切り欠いた切欠き部60が形成されている。換言すると、このステータ15は、モータコイル24が巻回されない各ティース14(14a〜14c)及び当該各ティース14(14a〜14c)の径方向外側に位置する外環部21の一部分21xが、軸方向に厚みの薄い薄肉部61となっている。つまり、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θにおけるステータコア22の軸方向長さh1は、その他の部分の軸方向長さh0よりも短く(薄く)なっている(h1<h0)。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、このティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θに設けられた切欠き部60の内側に、その減速機構4を構成する第1及び第2のギヤ部材31,32が配置される構成となっている。
具体的には、本実施形態のステータ15において、モータコイル24が巻回されない各ティース14(14a〜14c)には、それぞれ、これらの各ティース14(14a〜14c)を軸方向に貫通する貫通孔62が設けられている。更に、第1のギヤ部材31の回転軸L1を形成する支軸43は、その第1のティース14aに設けられた貫通孔62に挿通されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、これにより、この支軸43と一体に回転する第1のギヤ部材31の小径ギヤ部31bと、当該小径ギヤ部31bに噛合する第2のギヤ部材32のギヤ部32aとが、そのステータ15に設けられた上記切欠き部60の内側に配置される構成となっている。
次に、上記のように構成された本実施形態のアクチュエータ装置1におけるモータ3の出力特性について説明する。
尚、以下に説明する図7及び図9のグラフにおいて、実線に示す波形w1は、本実施形態のモータ3について、そのトルク特性を示している(一部切欠き)。また、各図中、破線に示す波形w2は、ステータの全周に亘り、その各ティースにモータコイルが巻回された通常形状のモータ(図示略)について、そのトルク特性を示している。そして、各図中、二点鎖線に示す波形w3は、そのティースに対してモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲を設定するとともに、当該周方向範囲において、そのステータを完全に切り欠いた比較例のモータ(完全切欠き、第1〜第3のティース14a〜14cが無い形状)について、そのトルク特性を示している。
図7及び図8に示すように、完全切欠き形状のステータを採用した場合(波形w3)、通常形状のステータを採用した場合(波形w2)よりも、そのトルク変動(トルクリップル量)が大きくなる。しかしながら、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θにおいても、そのティース14及び外環部21(21x)を残した本実施形態のステータ15を採用することで(波形w1)、このようなトルク変動の増大を抑えることができる。そして、これは、そのモータコイル24が巻回されないティース14(14a〜14c)を残すことによりステータ15の全周に亘って磁気バランスが好適に維持されることによるものと考えられる。
更に、図9及び図10に示すように、コギングトルクについてもまた、完全切欠き形状のステータを採用した場合(波形w3)との比較において、「一部切欠き(全周つなぎ)構造」を採用した本実施形態のステータ15(波形w1)は、そのコギングトルクを小さく抑えることができる。そして、これは、ステータ15の全周に亘り、そのロータ13に対向するティース14を配置することで、そのロータ13の永久磁石18が発生する磁気吸引力のバランスが好適に維持されることによるものと考えられる。
そして、図11のグラフは、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θが設定されたステータ15を用いた場合であっても、そのモータトルクの出力の低下については、最小限度に抑えることが可能であることを示している。尚、同図中に示す「拘束トルク比」は、モータシャフト12(ロータ13)の回転を拘束した状態で検出されるトルクの大きさを比較したものである。
以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)アクチュエータ装置1は、駆動源となるモータ3と、このモータ3の回転出力を減速して伝達する減速機構4と、これらのモータ3及び減速機構4を内側に収容するケース2と、を備える。モータ3は、回転自在に支承されたロータ13と、このロータ13の径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティース14を有するステータ15と、を備えてなる。また、減速機構4は、第1及び第2のギヤ部材31,32を備える。更に、ステータ15には、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θが設定される。そして、アクチュエータ装置1は、このティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θを重複領域αとして、第1及び第2のギヤ部材31,32が、そのモータ3の径方向及び軸方向に重複して配置される構成になっている。
上記構成によれば、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θをステータ15に設定することにより、本来、そのモータ3が占有するケース2内の収容空間に、少なくとも、そのティース14に巻回されるモータコイル24(及びインシュレータ22)に相当するスペースを確保することができる。そして、このスペースを重複領域αとして、そのモータ3とともにケース2の内側に収容されるケース内収容部品70としての各ギヤ部材31,32をモータ3の径方向及び軸方向に重複して配置することにより、効果的に、サイズの小型化を図ることができる。
特に、モータ3の回転出力を伝達することにより減速機構4を構成する第1及び第2のギヤ部材31,32は、そのモータ3の近傍に配置される。従って、これらの各ギヤ部材31,32をモータ3と重複配置することにより、より効果的に、アクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。
また、このようなティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θにおいても、そのモータコイル24が巻回されないティース14(14a〜14c)を残すことで、ステータ15の全周に亘って磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これにより、トルクリップルを抑えて低振動化を図るとともに、その高い静粛性を確保することができる。
(2)ステータ15は、その全周に亘って各ティース14間を接続する外環部21を備える。これにより、ステータ15の磁気バランスをより好適に維持することができる。また、ステータ15の全周に亘って高い剛性を確保することができる。そして、これにより、良好な共振特性を実現することができる。
(3)ステータ15は、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θを軸方向に一部切り欠いた切欠き部60を備える。そして、この切欠き部60の内側にケース内収容部品70としての各ギヤ部材31,32が配置される。
上記構成によれば、ケース内収容部品70の重複領域αとなる、より大きなスペースをモータ3に形成することができる。そして、これにより、より一層、そのアクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。
(4)モータコイル24が巻回されないティース14(14a〜14c)には、そのティース14を軸方向に貫通する貫通孔62が設けられる。そして、第1のギヤ部材31の回転軸L1を形成する支軸43は、その第1のティース14aに設けられた貫通孔62に挿通される。
上記構成によれば、より大きく、その第1のギヤ部材31をモータ3に重複して配置することができる。そして、これにより、より効果的に、そのアクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。
(5)ケース内収容部品70の重複領域αとなるステータ15の周方向範囲θには、モータコイル24が巻回されない複数(3本)のティース14(14a〜14c)が含まれる。これにより、より大きなケース内収容部品70をモータ3に重複して配置することができる。
(6)ロータ13には、永久磁石18を備えたマグネットロータ20が用いられる。
即ち、ステータ15の内側で回転するロータ13がマグネットロータ20である場合、そのロータ13に設けられた永久磁石18の磁気吸引力に基づいたコギングトルクが問題となる。しかしながら、ティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θにおいても、そのモータコイル24が巻回されないティース14(14a〜14c)を残すことで、ステータ15の全周に亘り、ロータ13の永久磁石18が発生する磁気吸引力のバランスを好適に維持することができる。そして、これにより、コギングトルクを小さく抑えて低振動化を図るとともに、高い静粛性を確保することができる。従って、このようなマグネットロータ20を有するモータ3に対して上記(1)〜(5)の構成を適用することにより、優れたモータ特性を確保しつつ、その小型化を図ることができる。
(7)モータ3は、三相の駆動電力(U,V,W)を供給することにより回転するブラシレスモータ25であって、ステータ15は、駆動電力の各相に対応する各モータコイル24(24u,24v,24w)が、周方向に並ぶ各ティース14(14d〜14l)に対して順次巻回された構成を有する。
即ち、三相の駆動電力が供給されるブラシレスモータ25は、そのステータ15に、駆動電力の相数に対する「3」の倍数本のティース14を有している。従って、上記構成によれば、その駆動電力の各相に対応する各モータコイル24(24u,24v,24w)が巻回された周方向に並ぶ3本のティース14を組として、そのティース14にモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θを設定することができる。そして、これにより、容易に、より大きなケース内収容部品70をモータ3に重複して配置することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、減速機構4を構成する第1及び第2のギヤ部材31,32をケース内収容部品70として、そのモータ3に設定された重複領域αに配置することとした。しかし、これに限らず、ティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θを重複領域αとして、そのモータ3の径方向及び軸方向に重複して配置されるものであれば、そのケース内収容部品70は、必ずしも、このようなモータ3の回転出力を伝達するギヤ部材(31,32)でなくともよい。
例えば、図12に示すアクチュエータ装置1Bのように、ケース2Bの内側にモータ3とともに電子回路基板71を収容する構成においては、その電子回路基板71に実装された電子部品72(或いは電子回路基板71自体)を、モータ3に設定された重複領域α(ステータ15に形成された切欠き部60の内側)に配置する構成であってもよい。このような構成としても、効果的に、そのアクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。
・また、ケース内収容部品70としてモータ3に設定された重複領域αに配置されるギヤ部材は、必ずしも減速機構4を形成するものでなくともよい。そして、その個数や配置についてもまた、任意に変更してもよい。
・上記実施形態では、ケース内収容部品70としてモータ3に設定された重複領域αに配置される第1のギヤ部材31は、モータシャフト12と平行に延びる支軸43に固定されることにより、当該支軸43と一体に回転する。そして、この第1のギヤ部材31の回転軸L1を形成する支軸43は、モータコイル24が巻回されないティース14(14a)に設けられた貫通孔62に挿通されることとした。
しかし、これに限らず、モータコイル24が巻回されないティース14に対し、このティース14を軸方向に貫通するかたちで支軸を固定する。そして、この支軸に対してギヤ部材が回転可能に連結される構成であってもよい。
・上記実施形態では、ステータ15は、周方向に均等間隔で並ぶ12本のティース14a〜14lを有する。そして、「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θ」は、その第1〜第3のティース14a〜14cを含んで設定されることとした。しかし、これに限らず、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θに含まれるティース14の数は、任意に変更してもよい。また、ティース14の総数についても任意に変更してもよい。そして、そのステータ15に設定される「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θ」の数についてもまた、任意に変更してもよい。
例えば、図13及び図14に示すモータ3Cのステータ15Cにおいて、モータコイル24は、その周方向に連続する第4〜第6のティース14d〜第14f、及び第10〜第12のティース14j〜第14lに対して巻回されている。そして、これにより、このステータ15Cには、それぞれ、第1〜第3のティース14a〜14c、及び第7〜第9のティース14g〜14iを含んだ2つの「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θ(θ1,θ2)」が設定されている。
つまり、この別例のステータ15Cにおいて、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない第1及び第2の周方向範囲θ1,θ2は、周方向に180°離間した二位置に設定されている。また、これら「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない第1及び第2の周方向範囲θ1,θ2」には、それぞれ、上記第1の実施形態のステータ15と同様の切欠き部60が形成されている。そして、これにより、そのケース内収容部品70の重複領域αとなる、より大きなスペースを確保するとともに、ロータ13の回転軸L0となるモータシャフト12を中心とした対称性(点対称)を確保する構成になっている。
即ち、ケース内収容部品70の重複領域αとなるスペースを複数設定することで、より効果的に、アクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。また、ステータ15Cの対称性を確保することで、より一層、そのステータ15の磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これに加え、製造コストの低減、及び組み付け性の向上を図ることができる。
・上記実施形態においては、ステータ15には、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θを軸方向に一部切り欠いた切欠き部60が設けられる。そして、この切欠き部60の内側に、そのケース内収容部品70としての第1及び第2のギヤ部材31,32を重複配置することとした。
しかし、これに限らず、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θを重複領域αとして、そのモータ3の径方向及び軸方向に重複してケース内収容部品70を配置可能であれば、必ずしも、そのステータ15が上記のような切欠き部60を備えていない構成であってもよい。つまり、本来、ティース14に巻回されるはずのモータコイル24(及びインシュレータ22)を排除した部分のスペースを、そのケース内収容部品70の重複領域αに利用する構成としてもよい。このような構成としても、そのアクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。
・上記実施形態において、モータ3は、三相(U,V,W)の駆動電力を供給することにより回転するブラシレスモータとしての構成を有する。そして、そのロータ13は、永久磁石18を備えたマグネットロータ20としての構成を有することとした。しかし、これに限らず、ロータ13は、必ずしもマグネットロータ20でなくともよい。例えば、そのロータ13に複数の突極が設けられたリラクタンスモータや、巻線型やかご型の誘導モータに適用してもよい。
次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を効果とともに記載する。
(イ)前記ステータは、該ステータの全周に亘って前記各ティース間を接続する外環部を備えること、を特徴とするアクチュエータ装置。
上記構成によれば、ステータの磁気バランスをより好適に維持することができる。また、ステータの全周に亘って高い剛性を確保することができる。そして、これにより、良好な共振特性を実現することができる。
(ロ)前記モータは、三相の駆動電力を供給することにより回転するブラシレスモータであって、前記ステータは、前記駆動電力の各相に対応する前記モータコイルが、周方向に並ぶ前記各ティースに対して順次巻回された構成を有すること、を特徴とするアクチュエータ装置。
即ち、三相(U,V,W)の駆動電力が供給されるブラシレスモータは、そのステータに、駆動電力の相数に対する「3」の倍数本のティースを有している。従って、上記構成によれば、その駆動電力の各相に対応する各モータコイルが巻回された周方向に並ぶ3本のティースを組として、そのティースにモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲を設定することができる。そして、これにより、容易に、より大きなケース内収容部品をモータに重複して配置することができる。
1,1B…アクチュエータ装置、2,2B…ケース、3,3C…モータ、4…減速機構、7…ベース部材、8…カバー部材、11a,11b…軸受部、12…モータシャフト、13…ロータ、14(14a〜l)…ティース、15,15C…ステータ、16…ロータコア、17…リングマグネット、18…永久磁石、20…マグネットロータ、21…外環部、21x…一部分、22…ステータコア、23…インシュレータ、24…モータコイル、25…ブラシレスモータ、30…ピニオンギヤ、31…第1のギヤ部材(ギヤ部材)、31a…大径ギヤ部、31b…小径ギヤ部、32…第2のギヤ部材(ギヤ部材)、32a…ギヤ部、42a,42b…軸受部、43…支軸、44…筒状部、44a…先端、45…孔部、46…周り込み部、47…支持穴、48…円環部、50…出力部、60…切欠き部、61…薄肉部、62…貫通孔、70…ケース内収容部品、71…電子回路基板、72…電子部品、θ…周方向範囲、θ1,θ2…第2の周方向範囲、α…重複領域、h0,h1…軸方向長さ、L0,L1,L2…回転軸、w1〜w3…波形。

Claims (7)

  1. 駆動源となるモータと、
    前記モータを内側に収容するケースと、を備え、
    前記モータは、
    回転自在に支承されたロータと、
    前記ロータの径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティースを有するステータと、を備えてなり、
    前記ステータには、前記ティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲が設定されるとともに、
    前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない前記ステータの周方向範囲を重複領域として、前記モータとともに前記ケースの内側に収容されるケース内収容部品が、前記モータの径方向及び軸方向に重複して配置されたアクチュエータ装置。
  2. 請求項1に記載のアクチュエータ装置において、
    前記ステータは、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲を軸方向に一部切り欠いた切欠き部を備えるとともに、該切欠き部の内側に前記ケース内収容部品が配置されること、を特徴とするアクチュエータ装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のアクチュエータ装置において、
    前記ケース内収容部品は、前記モータの回転出力を伝達するギヤ部材であること、
    を特徴とするアクチュエータ装置。
  4. 請求項3に記載のアクチュエータ装置において、
    前記ギヤ部材の回転軸が、前記モータコイルが巻回されない前記ティースを軸方向に貫通して設けられること、を特徴とするアクチュエータ装置。
  5. 請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のアクチュエータ装置において、
    前記ケース内収容部品の重複領域となる前記ステータの周方向範囲には、前記モータコイルが巻回されない複数の前記ティースが含まれること、
    を特徴とするアクチュエータ装置。
  6. 請求項1〜請求項5の何れか一項に記載のアクチュエータ装置において、
    前記ロータは、永久磁石を備えたマグネットロータであること、
    を特徴とするアクチュエータ装置。
  7. 請求項1〜請求項6の何れか一項に記載のアクチュエータ装置において、
    前記ステータには、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲が前記ロータの回転軸を中心として点対称に複数設定されていること、
    を特徴とするアクチュエータ装置。
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