JP7389609B2 - モータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ装置に関する。

モータ装置として、コイルが巻回されたステータと、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、ロータの回転位置を検出する回転位置検出部と、を備えたものがある。ロータは、回転軸と、回転軸に嵌合固定され回転軸と一体となって回転するロータコアと、を備えている。ロータコアの中には、回転方向に間隔をおいて複数の突極を有するものがある。ロータコアの外周部には、回転方向で隣り合う突極の間に、逆極性の磁極が交互に並ぶようにマグネットが配置されている。

ステータは、ロータの周囲を取り囲むように形成された略円筒状のステータコアと、ステータコアから径方向内側に向かって突出する複数のティースと、ティースに巻回されたコイルと、を備えている。
このような構成のもと、モータ装置は、コイルに電流が供給されるとステータに所定の鎖交磁束が形成される。鎖交磁束とマグネットの磁束との間で磁気的な吸引力や反発力が生じ、これがマグネットを回転させるトルクとなる。また、鎖交磁束が突極を通ることによりリラクタンスが生じる。このように、マグネットの磁束によるトルクとリラクタンストルクとを利用してロータが継続的に回転される。

ここで、ロータの回転位置を検出する回転位置検出部として、ロータが回転することによるマグネットの磁束の変化を検出する磁気検出素子を備えたものがある。磁気検出素子によって検出されたマグネットの磁束の変化に基づいて、ロータの回転位置を検出する。このように、ロータのマグネットの磁束を検出する場合、磁気検出素子は、マグネットの回転軸線方向でマグネットの端面と対向するように配置される。

国際公開第２０１９／０１７１６１号

ところで、上述の従来技術のように突極を有するロータでは、マグネットの磁束が突極に漏出して突極も磁化されてしまう。これが磁気検出素子による検出精度に影響を及ぼしてしまい、回転位置検出部によるロータの回転位置検出精度が悪化してしまう可能性があった。

そこで、本発明は、突極を有するモータ装置において、回転位置検出部によるロータの回転位置の検出精度を高めることができるモータ装置を提供する。

上記の課題を解決するために、本発明に係るモータ装置は、複数のティースを有する環状のステータと、前記ティースに巻回されるコイルと、前記ステータの径方向内側に配置され、前記ステータに対して軸線回りに回転するロータと、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出部と、を備え、前記ロータは、前記軸線回りに回転する回転軸と、前記回転軸と一体に回転するように支持され、前記回転軸の回転方向に間隔をおいて前記軸線方向及び前記回転方向と直交する径方向の外側へ向かって突出された複数の突極を有するロータコアと、前記ロータコアの外周部において前記回転軸の前記回転方向で隣り合う前記突極の間に配置され、前記軸線方向からみて湾曲形成された複数のマグネットと、を備え、前記突極は前記軸線方向からみて径方向に長い長方形状に形成されており、周方向両側の突極側面を有し、前記マグネットは、周方向で前記突極側面と対向する平坦な磁石側面と、径方向内側における円弧状の内周面と、径方向外側における円弧状の外周面と、前記磁石側面と前記外周面との接続部に形成され周方向の両側で平行に形成された平行面と、前記軸線方向の端面と、前記端面と前記磁石側面及び前記平行面との間に形成された湾曲面と、を有し、前記湾曲面は、前記回転方向の両端における前記径方向の外側で、かつ前記軸線方向の両端に、前記回転方向の外側に向かって凸となるように形成されており、前記回転位置検出部は、前記ロータコアの前記軸線方向の端部と前記軸線方向で対向するように配置され、前記マグネットの磁束の変化を検出する磁気検出素子を有し、前記突極における前記ロータコアの前記外周部からの前記径方向の突出高さは、前記マグネットの前記回転方向の両端における前記径方向の幅の半分よりも大きく、前記磁気検出素子は、前記マグネットの前記回転方向の両端において、前記マグネットの前記径方向の中央と前記マグネットの内周面との間の範囲内に配置されていることを特徴とする。

上記構成において、前記マグネットは、前記軸線方向からみて湾曲形成されており、前記マグネットは、前記回転方向の両端における前記径方向の外側で、かつ前記軸線方向の両端に、前記回転方向の外側に向かって凸となる湾曲面を有してもよい。

上記構成において、前記マグネットの前記端面の位置は、前記ティースに巻回される前記コイルの前記軸線方向の端部の位置よりも前記軸線方向の外側に位置してもよい。

本発明によれば、ロータの回転位置の検出精度を高めることができる。

本発明の実施形態における減速機付きモータの外観を示す斜視図。 本発明の実施形態における減速機付きモータを示す断面図。 本発明の実施形態におけるロータを軸線方向からみた平面図。 図３のＡ－Ａ線に沿う断面図。 本発明の実施形態におけるステータ及びロータの模式図。 本発明の実施形態における磁気検出素子の配置説明図。 本発明の実施形態における磁気検出素子によるマグネットの磁束密度の検出結果の変化を示し、磁気検出素子の位置で比較したグラフ。 本発明の実施形態における磁気検出素子によるマグネット磁束密度の検出結果の変化を示し、通電時と無通電時とを比較したグラフ。 本発明の実施形態における磁極検知のずれ量の変化を示すグラフ。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜減速機付きモータ＞
図１は、本発明に係るモータ装置２０が設けられた減速機付きモータ１の外観を示す斜視図である。
減速機付きモータ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。
図１に示すように、減速機付きモータ１は、減速機付きモータ１の外殻をなすハウジング１０と、ハウジング１０に設けられたモータ装置２０と、ハウジング１０内に設けられ、モータ装置２０の回転を減速して出力する減速機部３０と、を備えている。

図２は、減速機付きモータ１を示す断面図である。
図１、図２に示すように、ハウジング１０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。ハウジング１０は、モータ装置２０及び減速機部３０を保持する一面が開口されたハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の開口を閉塞するカバー１２と、を備えている。

ハウジング本体１１には、減速機部３０を収納する減速機収納部１３が形成されている。減速機収納部１３は、ハウジング本体１１の天面部１１ｔから天面部１１ｔに対向する背面部１１ｂに向かって窪んだ有底状である。すなわち、ハウジング本体１１は天面部１１ｔ側が開口されている。
減速機収納部１３は、背面部１１ｂ側に形成された底部１３ｂと、底部１３ｂの外周部から天面部１１ｔ側に立ち上がる周壁部１３ｗと、に囲まれている。

減速機収納部１３には、後述するウォーム軸３１を収納する軸収納溝１４と、ウォームホイール３２を収納するホイール収納凹部１５と、が形成されている。減速機収納部１３内には、軸収納溝１４におけるウォーム軸３１の軸線方向の両端部に、ウォーム軸３１（後述する回転軸２７）を回転自在に支持する軸受部１６Ａ，１６Ｂが形成されている。

ハウジング本体１１の外周部には、周壁部１３ｗから外方に向かってウォーム軸３１の軸線方向に沿って延びる筒状のモータ収納部１７が一体成形されている。モータ収納部１７は、モータ装置２０の一部を収納する。周壁部１３ｗのうち、モータ収納部１７に対応する位置には、モータ収納部１７と軸受部１６Ａとを連通する貫通孔１３ｋが形成されている。
また、ハウジング本体１１には、背面部１１ｂから天面部１１ｔとは反対側に突出するボス部１９が一体成形されている。ボス部１９は円筒状に形成されており、ボス部１９の内部がホイール収納凹部１５に連通されている。

カバー１２は、ハウジング本体１１の天面部１１ｔ側において、減速機収納部１３を閉塞するように設けられている。カバー１２は、その外周部の複数個所において、図示しないボルトによってハウジング本体１１に締結されている。カバー１２には、このカバー１２をハウジング本体１１に取り付けた状態で、モータ収納部１７に隣接してコネクタ受容部１２ｃが一体成形されている。コネクタ受容部１２ｃは筒状に形成されており、図示しない外部の電源供給コネクタが接続される。

＜モータ装置＞
モータ装置２０は、モータ収納部１７のハウジング本体１１とは反対側に取り付けられるモータカバー２１と、モータ収納部１７及びモータカバー２１内に収納された円筒状のステータ２２と、ステータ２２の径方向内側に設けられ、ステータ２２に対して回転自在に設けられたロータ２３と、モータ収納部１７のハウジング本体１１側に収納されロータ２３の回転位置を検出する回転位置検出部６０と、を備えている。
なお、以下の説明では、ロータ２３（後述する回転軸２７）の回転軸線と平行な方向を軸線方向、ロータ２３の回転方向を周方向と称する。径方向は、軸線方向と周方向とに直交するロータ２３の径方向である。

モータカバー２１は、鉄等の金属により、例えば深絞りによるプレス加工等により有底円筒状に成形されている。モータカバー２１の開口端には、径方向外側に張り出すフランジ２１ａが形成されている。フランジ２１ａに挿通されたボルト２１ｂにより、モータ収納部１７にモータカバー２１が連結されている。

＜ステータ＞
ステータ２２は、モータカバー２１の内周面に沿って配置される。ステータ２２は、円筒状に形成されたステータコア２４と、ステータコア２４から径方向内側に向かって突出する複数のティース２５と、ステータコア２４に巻回されるコイル２６と、を備えている。
ステータコア２４は、例えば複数の鋼板２４ｐを軸線方向に積層して形成される。なお、ステータコア２４は、複数の鋼板２４ｐを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。このように形成されたステータコア２４の外周面が、モータカバー２１の内周面に嵌合される。

ティース２５は、ステータコア２４の内周面に沿って周方向に等間隔で形成されている。ティース２５に、コイル２６が巻回される。コイル２６は、減速機収納部１３の底部１３ｂ側に収納されたコントローラ基板５０から供給される電流によって、ロータ２３を回転させるための鎖交磁束を発生する（詳細は後述する）。

＜ロータ＞
図３は、ロータ２３を軸線方向からみた平面図である。
図２、図３に示すように、ロータ２３は、ステータ２２の径方向の内側に微小隙間を介して回転自在に設けられている。ロータ２３は、減速機部３０のウォーム軸３１と同軸上に配置され、このウォーム軸３１と一体成形された回転軸２７と、回転軸２７の外周面に嵌合固定された円柱状のロータコア４１と、ロータコア４１の外周面に設けられた４つのマグネット４２と、を備えている。

ロータコア４１は、複数の鋼板４１ｐを軸線方向に積層して形成されている。なお、ロータコア４１は、複数の鋼板４１ｐを軸線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。
ロータコア４１の軸線方向の高さ（厚さＴ１）は、ステータコア２４の軸線方向の高さ（厚さＴ２）と同一である。また、ロータコア４１の軸線方向の端面４１ｃの位置とステータコア２４の軸線方向の端面２４ａの位置とは、同一平面上に位置している。

ロータコア４１の径方向の略中央には、軸線方向に貫通する貫通孔４１ａが形成されている。この貫通孔４１ａに、回転軸２７が圧入されている。なお、貫通孔４１ａに対して回転軸２７を挿入とし、接着剤等を用いて回転軸２７にロータコア４１を固定してもよい。

ロータコア４１の外周面４１ｂには、４つの突極４３が周方向に等間隔で設けられている。突極４３は、径方向の外側に突出され、かつロータコア４１の軸線方向の全体に延びるように形成されている。突極４３は、軸線方向からみて径方向に長い長方形状に形成されており、周方向両側の突極側面４３ａと径方向外側の突極先端面４３ｂとを有している。
突極先端面４３ｂには、周方向の両側の角部に、丸面取り部４３ｃが軸線方向の全体に渡って形成されている。また、突極４３の突極先端面４３ｂには、周方向の中央に、凹部４３ｄが軸線方向の全体に渡って形成されている。

突極４３の根本、つまり突極４３の突極側面４３ａと外周面４１ｂとの間の接続部には、円弧部４３ｅが形成されている。この円弧部４３ｅを介して突極側面４３ａと外周面４１ｂとが接続されている。ロータコア４１の外周面４１ｂにおける円弧中心Ｃ２は、外周面４１ｂのうち、周方向で隣り合う突極４３の間の周方向の中心が最も径方向の外側に突出するように、回転軸線Ｃ１から径方向の外側にずれて偏心されている。
このように形成されたロータコア４１の外周面４１ｂは、周方向で隣り合う２つの突極４３の間が、それぞれ磁石収納部４４として構成されている。これら磁石収納部４４に、それぞれマグネット４２が配置されている。

図４は、図３のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図５は、ステータ２２及びロータ２３の模式図である。
マグネット４２は、例えばフェライト焼結磁石である。
図３から図５に示すように、マグネット４２は、軸線方向からみて湾曲形成され、かつ周方向の中央を中心として線対称に形成されている。マグネット４２は、周方向で突極側面４３ａと対向する平坦な磁石側面４２ａと、径方向内側における円弧状の内周面４２ｂと、径方向外側における円弧状の外周面４２ｃと、磁石側面４２ａと外周面４２ｃとの接続部に形成され周方向の両側で平行に形成された平行面４２ｄと、磁石側面４２ａと内周面４２ｂとの接続部に形成された丸面取り部４２ｅと、軸線方向の端面４２ｆと、この端面４２ｆと磁石側面４２ａ及び平行面４２ｄとの間に形成された湾曲面４２ｇと、を有している。湾曲面４２ｇは、換言すればマグネット４２の周方向両端における径方向の外側で、かつ軸線方向の両端に、周方向の外側に向かって凸となるように形成されている。

マグネット４２の内周面４２ｂは、ロータコア４１の外周面４１ｂと同様に形成されている。マグネット４２の内周面４２ｂにおける円弧中心Ｃ３は、ロータコア４１の外周面４１ｂにおける円弧中心Ｃ２と一致している。マグネット４２の内周面４２ｂは、周方向の中心が最も径方向の外側に突出している。
マグネット４２の外周面４２ｃにおける円弧中心Ｃ３も回転軸線Ｃ１から径方向の外側にずれて偏心されている。外周面４２ｃは、周方向の中心が最も径方向の外側に突出するように形成されている。

ここで、マグネット４２の内周面４２ｂの曲率半径をＲｉとし、外周面４２ｃの曲率半径をＲｏとしたとき、各曲率半径Ｒｉ，Ｒｏは、
Ｒｏ＞Ｒｉ ・・・（１）
を満たしている。そして、マグネット４２の外周面４２ｃにおける円弧中心Ｃ４は、マグネット４２の内周面４２ｂにおける円弧中心Ｃ３、及びロータコア４１の外周面４１ｂにおける円弧中心Ｃ２と一致している。

また、ロータコア４１の軸線方向の端面４１ｃからのマグネット４２の軸線方向の端面４２ｆの突出高さをＨ１（以下、単にマグネット４２の突出高さＨ１という）とし、ステータコア２４の軸線方向の端面２４ａからのコイル２６の突出高さ（コイル２６の巻き太り高さ）をＨ２としたとき、突出高さＨ１，Ｈ２は、
Ｈ１＞Ｈ２ ・・・（２）
を満たしている。

本実施形態では、ロータコア４１の軸線方向の高さ（厚さＴ１）は、ステータコア２４の軸線方向の高さ（厚さＴ２）と同一である。また、ロータコア４１の軸線方向の端面４１ｃの位置とステータコア２４の軸線方向の端面２４ａの位置とは、同一平面上に位置している。このため、上記式（２）を満たすことにより、マグネット４２の軸線方向の端面４２ｆの位置は、コイル２６の軸線方向の端部の位置よりも軸線方向の外側に位置しているといえる。

また、ロータコア４１の円弧部４３ｅを除いた外周面４１ｂと、突極４３における径方向の最外側端（突極先端面４３ｂ）との間の距離（請求項の突極におけるロータコアの外周部からの径方向の突出高さの一例）をＬｔとし、マグネット４２の周方向両端における径方向の幅をＬｍとしたとき、距離Ｌｔ及び幅Ｌｍは、
Ｌｍ／２＜Ｌｔ ・・・（３）
を満たしている。換言すれば、距離Ｌｔは、幅Ｌｍの半分よりも大きい。なお、マグネット４２の周方向両端における径方向の幅Ｌｍは、マグネット４２の外周面４２ｃと平行面４２ｄとの接続部４２ｈとマグネット４２の円弧部４３ｅを除いた内周面４２ｂとの間で、かつ突極側面４３ａと平行な幅をいう。

本実施形態では、突極先端面４３ｂの位置は、マグネット４２の４２ｃのうち、径方向の最外側端（最外径）を通る円Ｅ（図３に２点鎖線で示す）上に位置している。つまり、距離Ｌｔ及び幅Ｌｍは、
Ｌｍ＜Ｌｔ ・・・（４）
を満たしている。突極先端面４３ｂの位置を、マグネット４２の４２ｃのうち、径方向の最外側端（最外径）を通る円Ｅ上に位置させることで、ステータ２２とロータ２３との間のエアギャップをできる限り狭くできる。

このようなマグネット４２は、内周面４２ｂから外周面４２ｃに向けて、又は外周面４２ｃから内周面４２ｂに向けて着磁されている。マグネット４２は、ロータコア４１の外周面４１ｂに周方向に並べて配置したとき、外周面４２ｃ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４２は、逆極性に着磁されたものが２種類用意されている。本実施形態では、マグネット４２は４つ設けられているので、ロータ２３は４極の磁極を持つ。

＜回転位置検出部＞
図２に示すように、回転位置検出部６０は、減速機収納部１３の底部１３ｂ側に配置されたセンサ基板６１と、センサ基板６１に実装された磁気検出素子６２と、を備えている。センサ基板６１は、ロータ２３のロータコア４１及びマグネット４２と軸線方向で対向する位置に配置されている。センサ基板６１のロータ２３側の面で、かつマグネット４２と軸線方向で対向する位置に磁気検出素子６２が配置されている。磁気検出素子６２は、マグネット４２における軸線方向端面の磁束の変化を検出する。

＜減速機部＞
減速機部３０は、ウォーム軸３１と、ウォーム軸３１に噛合いされるウォームホイール３２と、により構成されている。ウォーム軸３１のモータ装置２０側の一端が、回転軸２７に連結されている。ウォーム軸３１の軸線方向両端が、軸受部１６Ａ，１６Ｂによって回転自在に支持されている。ウォーム軸３１の外周面には、螺旋状に連続するウォームギア部３１ｇが形成されている。このウォームギア部３１ｇにウォームホイール３２が噛合いされている。

ウォームホイール３２は、円盤状に形成されている。ウォームホイール３２の回転軸線Ｃ４は、ウォーム軸３１の回転軸線Ｃ１と直交している。ウォームホイール３２の外周面に、ウォーム軸３１のウォームギア部３１ｇに噛み合う外周ギア部３２ｇが形成されている。ウォームホイール３２は、ハウジング本体１１の減速機収納部１３のホイール収納凹部１５に収納されている。

ウォームホイール３２の径方向中央には、減速機収納部１３の底部１３ｂを介してカバー１２とは反対側に向かって突出する出力軸３３が設けられている。出力軸３３はウォームホイール３２の回転軸線Ｃ４と同軸上に配置されている。
減速機収納部１３の底部１３ｂには、出力軸３３を回転自在に支持する円筒状のボス部１９が一体成形されている。出力軸３３の先端部は、ボス部１９を介してハウジング本体１１の外部に突出している。出力軸３３の先端部には、図示しない電装品と接続可能なスプライン３３ａが形成されている。

＜減速機付きモータの動作＞
次に、減速機付きモータ１の動作について説明する。
減速機付きモータ１は、図示しない外部電源からコネクタ受容部１２ｃ、コントローラ基板５０を介してモータ装置２０の複数のコイル２６に選択的に電流が供給される。この際、回転位置検出部６０による検出結果に基づいて所定のコイル２６に電流が供給される。

回転位置検出部６０では、磁気検出素子６２によってマグネット４２の磁束の変化が検出される。磁気検出素子６２は、検出されたマグネット４２の磁束の変化を信号としてセンサ基板６１を介して図示しない制御装置に出力する。制御装置は、磁気検出素子６２からの出力信号に基づいてロータ２３の回転位置を判断し、この判断結果を信号としてコントローラ基板５０に出力する。コントローラ基板５０は、制御装置からの出力信号に基づいて、所定のコイル２６に電流を供給する。

所定のコイル２６に電流が供給されると、ステータ２２（ティース２５）に所定の鎖交磁束が形成される。この鎖交磁束とマグネット４２との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。また、突極４３にステータ２２の鎖交磁束が通ることによりロータ２３にリラクタンストルクが発生する。これにより、ロータ２３が継続的に回転する。ロータ２３が回転すると、回転軸２７と一体化されたウォーム軸３１が回転し、さらにウォーム軸３１に噛合いされているウォームホイール３２が回転する。そして、ウォームホイール３２に設けられた出力軸３３が回転し、所望の電装品が駆動される。

ところでロータ２３に所望のトルクを発生させるためには、ロータ２３の回転位置に応じてタイミングよく所定のコイル２６に電流を供給することが重要である。つまり、ロータ２３の回転位置を高精度に検出することが重要である。このため、磁気検出素子６２の位置を以下のように設定した。

＜磁気検出素子の位置＞
図５に示すように、磁気検出素子６２は、マグネット４２の周方向両端における径方向の中央Ｃ５（以下、単にマグネット４２の径方向中央Ｃ５という）よりも径方向内側に配置されている。磁気検出素子６２は、センサ基板６１のロータ２３側の面で、かつマグネット４２と軸線方向で対向する位置に配置されているので、マグネット４２の周方向両端における径方向中央Ｃ５とマグネット４２の内周面４２ｂとの間に配置されているともいえる。このように配置したことについて、以下に詳述する。

図６は、ロータ２３の回転軸線Ｃに沿う断面の簡略図であり、磁気検出素子６２の配置説明図である。図７は、縦軸を磁気検出素子６２によって検出される磁束密度［Ｔ］とし、横軸をロータ２３の回転角度［ｄｅｇ］としたときの磁束密度の検出結果の変化を示し、磁気検出素子６２の位置で比較したグラフである。
なお、前述したように、マグネット４２は、内周面４２ｂから外周面４２ｃに向けて、又は外周面４２ｃから内周面４２ｂに向けて着磁されている。図６では、図６中右側がＮ極に着磁され、図６中左側がＳ極に着磁されているものとして説明する。

図６に示すように、マグネット４２には磁束Ｍｆが形成されており、マグネット４２における端面４２ｆの上方にも磁束Ｍｆが形成される。磁気検出素子６２は、マグネット４２における端面４２ｆの上方に形成される磁束Ｍｆを検出する。このとき、周方向で隣り合うマグネット４２の間には突極４３が設けられているので、この突極４３に磁束Ｍｆが露出し、突極４３が磁化される。
ここで、マグネット４２の径方向中央Ｃ５よりも径方向内側に配置された場合の磁気検出素子６２の位置をＳ１とする。マグネット４２の径方向中央Ｃ５に配置された場合の磁気検出素子６２の位置をＳ２とする。マグネット４２の径方向中央Ｃ５よりも径方向外側に配置された場合の磁気検出素子６２の位置をＳ３とする。

図７に示すように、位置Ｓ１に配置された磁気検出素子６２は、磁化された突極４３の影響も少なく、マグネット４２の磁束Ｍｆの変化を適正に検出できることが確認できる。
これに対し、位置Ｓ２に配置された磁気検出素子６２は、磁化された突極４３の影響を受けてしまう。つまり、マグネット４２間の磁束の変化とともに、突極４３の磁束の変化も検出してしまっていることが確認できる。このため、正しい、ロータ２３の回転位置が検出されにくい。

また、位置Ｓ３に配置された磁気検出素子６２は、マグネット４２に形成された湾曲面４２ｇによって、周方向で隣り合うマグネット４２の間の距離が開きすぎてしまう。これに加え、ステータ２２からの鎖交磁束の影響を受けてマグネット４２の磁束Ｍｆを検出しにくい。このため、周方向で隣り合うマグネット４２の間では、磁気検出素子６２によって磁束Ｍｆを検出できなくなってしまうことが確認できる。

＜マグネットの突出高さについて＞
次に、図８、図９に基づいて、マグネット４２の突出高さＨ１について説明する。
図８は、縦軸を磁気検出素子６２によって検出される磁束密度［Ｔ］とし、横軸をロータ２３の回転角度［ｄｅｇ］としたときの磁束密度の検出結果の変化を示し、コイル２６に通電した場合（通電時）とコイル２６に通電しない場合（無通電時）とで比較したグラフである。図９は、縦軸を磁気検出素子６２によって磁束を検出するタイミングのずれ量（磁極検知のずれ量）とし、横軸をマグネット４２の突出高さＨ１としたときの磁極検知のずれ量の変化を示すグラフである。なお、図８中、０Ａ，１５Ａ，３５Ａは、コイル２６に供給される電流値を示す。

図８に示すように、コイル２６に通電した場合、ステータ２２に形成される鎖交磁束の影響を受けて、磁気検出素子６２によってマグネット４２の磁束を検出するタイミングがずれてしまう。
そこで、図９に示すように、マグネット４２の突出高さＨ１を高くしていくと、磁気検出素子６２の磁極検知のずれ量を小さくできることが確認できる。とりわけ、コイル２６の突出高さ（コイル２６の巻き太り高さ）Ｈ２よりも高くすると、磁気検出素子６２の磁極検知のずれ量が小さくなることが確認できる。

このように、上述のモータ装置２０のロータ２３において、ロータコア４１の円弧部４３ｅを除いた外周面４１ｂと、突極４３における径方向の最外側端との間の距離Ｌｔは、マグネット４２の周方向両端における径方向の幅Ｌｍに対して上記式（３）を満たす。このため、突極４３にステータ２２の鎖交磁束を確実に通すことができ、ロータ２３にリラクタンストルクを確実に発生させることができる。
また、突極先端面４３ｂの位置を、マグネット４２の４２ｃのうち、径方向の最外側端（最外径）を通る円Ｅ上に位置させることにより、ステータ２２とロータ２３との間のエアギャップをできる限り狭くしつつ、リラクタンストルクを最大限得ることができる。

また、ロータ２３におけるマグネット４２の突出高さＨ１は、コイル２６の突出高さ（コイル２６の巻き太り高さ）Ｈ２に対し、上記式（２）を満たす。つまり、マグネット４２の軸線方向の端面４２ｆの位置は、コイル２６の軸線方向の端部の位置よりも軸線方向の外側に位置している。このため、磁気検出素子６２によってマグネット４２の磁束を検出するタイミングのずれをできる限り抑制することができる。
さらに、回転位置検出部６０の磁気検出素子６２は、マグネット４２の径方向中央Ｃ５よりも径方向内側に配置されている。このため、マグネット４２の磁束Ｍｆの変化を適正に検出できる。
したがって、モータ装置２０は、ロータ２３の回転位置の検出精度を高めることができる。

また、マグネット４２は、周方向両端における径方向の外側で、かつ軸線方向の両端に、周方向の外側に向かって凸となるように形成された湾曲面４２ｇを有している。このため、マグネット４２の機械的強度を高めることができ、例えばマグネット４２をフェライト焼結磁石とした場合であっても、マグネット４２が損傷してしまうことを確実に防止できる。

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、減速機付きモータ１は、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、さまざまな電装品に減速機付きモータ１を適用できる。

上述の実施形態では、減速機付きモータ１にモータ装置２０を適用し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、モータ装置２０単体として用いてもよい。
上述の実施形態では、マグネット４２は、例えばフェライト焼結磁石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、フェライトボンド磁石、ネオジ焼結磁石、ネオジボンド磁石等、さまざまな磁石を用いることができる。マグネット４２の形状も変更可能である。

上述の実施形態では、ロータコア４１の軸線方向の高さ（厚さＴ１）は、ステータコア２４の軸線方向の高さ（厚さＴ２）と同一である場合について説明した。また、ロータコア４１の軸線方向の端面４１ｃの位置とステータコア２４の軸線方向の端面２４ａの位置とは、同一平面上に位置している場合について説明した。これらのうえで、マグネット４２の突出高さＨ１、及びコイル２６の巻き太り高さＨ２は、上記式（２）を満たす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、ステータコア２４とロータコア４１との相対位置関係にかかわらず、マグネット４２の軸線方向の端面４２ｆの位置が、コイル２６の軸線方向の端部の位置よりも軸線方向の外側に位置していればよい。このように構成することで、磁気検出素子６２によってマグネット４２の磁束を検出するタイミングのずれをできる限り抑制することができる。

上述の実施形態では、突極先端面４３ｂの位置は、マグネット４２の４２ｃのうち、径方向の最外側端（最外径）を通る円Ｅ（図３に２点鎖線で示す）上に位置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、ロータコア４１の円弧部４３ｅを除いた外周面４１ｂと、突極４３における径方向の最外側端との間の距離Ｌｔが、マグネット４２の周方向両端における径方向の幅Ｌｍに対して上記式（３）を満たせばよい。また、突極先端面４３ｂの位置は、ステータ２２とロータ２３との間のエアギャップをできる限り狭くするような位置であることが望ましい。

２０…モータ装置、２２…ステータ、２３…ロータ、２５…ティース、２６…コイル、２７…回転軸、４１…ロータコア、４１ｃ…端面（端部）、４２…マグネット、４２ｂ…内周面、４２ｇ…湾曲面、４２ｆ…端面、４３…突極、６０…回転位置検出部、６２…磁気検出素子、Ｃ１…回転軸線（軸線）、Ｃ５…マグネットの径方向中央、Ｈ１…マグネットの突出高さ、Ｈ２…コイルの突出高さ、Ｌｍ…マグネットの周方向両端における径方向の幅、Ｌｔ…突極における径方向の最外側端との間の距離（ロータコアの外周部からの径方向の突出高さ）

Claims (2)

1. 複数のティースを有する環状のステータと、
   前記ティースに巻回されるコイルと、
   前記ステータの径方向内側に配置され、前記ステータに対して軸線回りに回転するロータと、
   前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出部と、
   を備え、
   前記ロータは、
   前記軸線回りに回転する回転軸と、
   前記回転軸と一体に回転するように支持され、前記回転軸の回転方向に間隔をおいて前記軸線方向及び前記回転方向と直交する径方向の外側へ向かって突出された複数の突極を有するロータコアと、
   前記ロータコアの外周部において前記回転軸の前記回転方向で隣り合う前記突極の間に配置され、前記軸線方向からみて湾曲形成された複数のマグネットと、
   を備え、
   前記突極は前記軸線方向からみて径方向に長い長方形状に形成されており、周方向両側の突極側面を有し、
   前記マグネットは、
   周方向で前記突極側面と対向する平坦な磁石側面と、
   径方向内側における円弧状の内周面と、
   径方向外側における円弧状の外周面と、
   前記磁石側面と前記外周面との接続部に形成され周方向の両側で平行に形成された平行面と、
   前記軸線方向の端面と、
   前記端面と前記磁石側面及び前記平行面との間に形成された湾曲面と、
   を有し、
   前記湾曲面は、前記回転方向の両端における前記径方向の外側で、かつ前記軸線方向の両端に、前記回転方向の外側に向かって凸となるように形成されており、
   前記回転位置検出部は、前記ロータコアの前記軸線方向の端部と前記軸線方向で対向するように配置され、前記マグネットの磁束の変化を検出する磁気検出素子を有し、
   前記突極における前記ロータコアの前記外周部からの前記径方向の突出高さは、前記マグネットの前記回転方向の両端における前記径方向の幅の半分よりも大きく、
   前記磁気検出素子は、前記マグネットの前記回転方向の両端において、前記マグネットの前記径方向の中央と前記マグネットの内周面との間の範囲内に配置されていることを特徴とするモータ装置。
2. 前記マグネットの前記端面の位置は、前記ティースに巻回される前記コイルの前記軸線方向の端部の位置よりも前記軸線方向の外側に位置していることを特徴とする請求項１に記載のモータ装置。

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