JP7462533B2 - Rotor, motor and brushless wiper motor - Google Patents

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本発明は、ロータ、モータ及びブラシレスワイパーモータに関する。 The present invention relates to a rotor, a motor, and a brushless wiper motor.

従来から、界磁用の永久磁石をロータコアの表面に有する表面磁石(SPM:Surface Permanent Magnet)型のロータとして、周方向に並ぶ永久磁石間においてロータコアの径方向外方に突出する突部を備えるインセット型のロータが知られている。このロータにおいて、ロータコア及び突部は、磁性材料によって形成されている。ロータコアの突部は、突出方向をステータのコイルによる鎖交磁束が流れやすい方向とするとともに鎖交磁束の磁路の磁気抵抗(リラクタンス)を小さくするように、ロータコアを回転させるリラクタンストルクを発生させる。 Conventionally, as a surface permanent magnet (SPM) type rotor having a permanent magnet for a field magnet on the surface of the rotor core, an inset type rotor with protrusions protruding radially outward from the rotor core between the permanent magnets arranged in the circumferential direction has been known. In this rotor, the rotor core and the protrusions are formed from a magnetic material. The protrusions of the rotor core protrude in the direction that makes it easy for the interlinkage magnetic flux of the stator coil to flow, and generate a reluctance torque that rotates the rotor core so as to reduce the magnetic resistance (reluctance) of the magnetic path of the interlinkage magnetic flux.

ところで、このようなロータでは、ステータのコイルによる鎖交磁束は、ロータコアの突部に向かって吸引されるように流れやすくなることに起因して、永久磁石の周方向両端部などにおいて磁石内部に侵入して、磁石内部に減磁界を発生させる場合がある。このため、ステータのコイルの鎖交磁束による永久磁石の減磁を抑制することが望まれている。この永久磁石の減磁を抑制するためのさまざまな技術が開示されている。
例えば、永久磁石の周方向両端部において、他の部位よりも固有保磁力が大きい保磁部を設けた技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
However, in such a rotor, the flux linkage of the stator coils tends to flow toward the protrusions of the rotor core, and this can enter the interior of the permanent magnet at both circumferential ends of the magnet, generating a demagnetizing field inside the magnet. For this reason, it is desirable to suppress the demagnetization of the permanent magnets caused by the flux linkage of the stator coils. Various techniques have been disclosed for suppressing the demagnetization of the permanent magnets.
For example, a technique has been disclosed in which a magnetically coercive portion having a larger intrinsic coercivity than other portions is provided at both circumferential ends of a permanent magnet (see, for example, Patent Document 1).

特開2020-78176号公報JP 2020-78176 A

しかしながら、実際に、永久磁石の周方向の両端部に上述の保持部を設けようとすると、他の部位と保持部との材料を変更する等の必要が考えられる。このように、永久磁石が製造しにくいものとなり、製造コストも増大する可能性があった。 However, in reality, if one were to provide the above-mentioned holding portions at both circumferential ends of the permanent magnet, it would be necessary to change the material of the holding portions from that of other portions. As a result, the permanent magnet would be difficult to manufacture, and manufacturing costs could increase.

そこで、本発明は、容易に製造でき、かつ製造コストの増大も抑制できつつ、ステータのコイルの鎖交磁束による磁石の減磁を抑制することができるロータ、モータ及びブラシレスワイパーモータを提供する。 The present invention provides a rotor, motor, and brushless wiper motor that can be easily manufactured, while suppressing increases in manufacturing costs, and that can suppress demagnetization of magnets due to interlinkage magnetic flux of the stator coil.

上記の課題を解決するために、本発明に係るロータは、回転軸線回りに回転するシャフトと、前記シャフトを保持するとともに、前記回転軸線を径方向中心として回転するロータコアと、前記ロータコアの外周面に周方向に沿って並んで配置された複数の磁石と、前記ロータコアの前記外周面の前記周方向で隣り合う前記磁石の間において前記ロータコアの径方向の外方に向かって突出する突極と、を備え、前記突極は、前記周方向の両側において前記磁石の前記周方向の端部に対向する突極側対向面を有し、複数の前記磁石は、前記周方向の両側において前記突極側対向面と対向する磁石側対向面を有し、前記突極側対向面の径方向に沿う寸法は、前記磁石側対向面の径方向に沿う寸法よりも大きく、複数の前記磁石は、前記回転軸線方向からみて前記磁石の前記周方向中央と前記回転軸線とを通る第1直線と平行で、かつ前記突極側対向面に沿う直線と前記ロータコアの外周面に沿う曲線との交点を通る第2直線を挟んで前記周方向中央側の第1領域と前記突極側の第2領域とを有し、前記第1領域の磁化配向は、前記第1直線と平行な方向となるパラレル配向であり、前記第2領域の全体の磁化配向は、径方向に沿う方向となるラジアル配向であり、前記突極側対向面の全体の磁化配向は、前記磁石側対向面に沿っていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a rotor according to the present invention includes a shaft that rotates about a rotation axis, a rotor core that holds the shaft and rotates about the rotation axis in a radial direction, a plurality of magnets arranged side by side along a circumferential direction on an outer circumferential surface of the rotor core, and salient poles that protrude radially outwardly of the rotor core between adjacent magnets in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the rotor core, the salient poles having salient-pole-side opposing surfaces facing circumferential ends of the magnets on both sides in the circumferential direction, the plurality of magnets having magnet-side opposing surfaces facing the salient-pole-side opposing surfaces on both sides in the circumferential direction, the radial dimension of the surface is larger than the radial dimension of the magnet side opposing surface, the multiple magnets have a first region on the circumferential center side and a second region on the salient pole side, sandwiched between a first line that is parallel to a first line passing through the circumferential center of the magnet and the rotation axis when viewed from the rotation axis direction, and that passes through an intersection of a line along the salient pole side opposing surface and a curve along the outer peripheral surface of the rotor core, the magnetization orientation of the first region is a parallel orientation that is parallel to the first line, the overall magnetization orientation of the second region is a radial orientation that is along the radial direction, and the overall magnetization orientation of the salient pole side opposing surface is along the magnet side opposing surface .

本発明に係るモータは、環状のステータコア及び前記ステータコアの内周面から前記径方向の内方に突出する複数のティースを有するステータと、前記ティースに装着されるコイルと、前記複数のティースに対して前記径方向の内側に配置される上記に記載のロータと、を備えることを特徴とする。 The motor according to the present invention is characterized by comprising a stator having an annular stator core and a number of teeth protruding radially inward from the inner peripheral surface of the stator core, a coil attached to the teeth, and the rotor described above that is positioned radially inward relative to the teeth.

本発明に係るブラシレスワイパーモータは、車両に搭載されるワイパーの駆動源として上記に記載のモータを備えることを特徴とする。 The brushless wiper motor according to the present invention is characterized by having the motor described above as a drive source for a wiper mounted on a vehicle.

本発明によれば、容易に製造でき、かつ製造コストの増大も抑制できつつ、ステータのコイルの鎖交磁束による磁石の減磁を抑制することが可能となる。 The present invention makes it possible to easily manufacture the motor while minimizing increases in manufacturing costs, while also preventing demagnetization of the magnets due to the interlinkage magnetic flux of the stator coil.

本発明の実施形態におけるブラシレスワイパーモータの斜視図。1 is a perspective view of a brushless wiper motor according to an embodiment of the present invention; 図1のA-A線に沿う断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 本発明の実施形態におけるステータ及びロータの径方向に沿う断面図。2 is a cross-sectional view taken along a radial direction of a stator and a rotor according to the embodiment of the present invention; FIG. 図3のB部拡大図。FIG. 4 is an enlarged view of part B in FIG. 3 . 本発明の実施形態におけるロータの突極への鎖交磁束の流れの一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a flow of interlinkage magnetic flux to a salient pole of a rotor according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における永久磁石の減磁率の変化を示すグラフ。5 is a graph showing a change in demagnetization factor of a permanent magnet according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における永久磁石の磁化配向をパラレル配向とした場合とラジアル配向とした場合とを比較したグラフ。5 is a graph comparing the magnetization orientation of a permanent magnet in an embodiment of the present invention when it is parallel orientation and when it is radial orientation.

以下、本発明の実施形態に係るロータ、モータ及びブラシレスワイパーモータについて、添付図面を参照しながら説明する。 The rotor, motor, and brushless wiper motor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the attached drawings.

<ブラシレスワイパーモータ>
図1は、ブラシレスワイパーモータ1の斜視図である。図2は、図1のA-A線に沿う断面図である。
図1及び図2に示すように、ブラシレスワイパーモータ1は、例えば車両に搭載されるワイパーの駆動源である。ブラシレスワイパーモータ1は、モータ部(請求項におけるモータの一例)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のシャフト31の回転軸線方向をいい、単に周方向という場合は、シャフト31の周方向(後述のロータ9の回転方向)をいい、単に径方向という場合は、シャフト31の径方向をいうものとする。
<Brushless wiper motor>
Fig. 1 is a perspective view of a brushless wiper motor 1. Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in Fig. 1.
1 and 2, a brushless wiper motor 1 is a drive source for a wiper mounted on, for example, a vehicle. The brushless wiper motor 1 includes a motor unit 2 (an example of a motor in the claims), a speed reducer unit 3 that reduces the rotation speed of the motor unit 2 and outputs the reduced speed, and a controller unit 4 that controls the drive of the motor unit 2.
In the following description, when the term "axial direction" is used, it refers to the direction of the rotational axis of the shaft 31 of the motor section 2; when the term "circumferential direction" is used, it refers to the circumferential direction of the shaft 31 (the direction of rotation of the rotor 9 described below); and when the term "radial direction" is used, it refers to the radial direction of the 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に対して回転可能に設けられたロータ9と、を備える。モータ部2は、ステータ8に電力を供給する際にブラシを必要としない、いわゆるブラシレスモータである。
<Motor section>
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 relative to the stator 8. The motor unit 2 is a so-called brushless motor that does not require brushes to supply power to the stator 8.

<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から形成されている。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及び第2モータケース7は、それぞれ有底筒状に形成されている。
第1モータケース6は、底部10が減速部3のギアケース40と接合されるように、このギアケース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のシャフト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 made of a material with excellent heat dissipation properties, such as aluminum die-casting. The motor case 5 is made up of a first motor case 6 and a second motor case 7, which 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 cylindrical shape with a bottom.
The first motor case 6 is molded integrally with the gear case 40 of the reduction gear unit 3 so that the bottom portion 10 is joined to the gear case 40. A through hole 10a is formed in approximately the center in the radial direction of the bottom portion 10, through which the shaft 31 of the rotor 9 can be inserted.

また、第1モータケース6の開口部6aに、径方向の外方に向かって張り出す外フランジ部16が形成されている。第2モータケース7の開口部7aに、径方向の外方に向かって張り出す外フランジ部17が形成されている。これら外フランジ部16,17同士を突き合わせて内部空間を有するモータケース5を形成している。モータケース5の内部空間には、第1モータケース6及び第2モータケース7の内側に嵌め合わされるようにステータ8が配置される。 In addition, an outer flange portion 16 that protrudes radially outward is formed at the opening 6a of the first motor case 6. An outer flange portion 17 that protrudes radially outward is formed at the opening 7a of the second motor case 7. These outer flange portions 16, 17 are butted together to form the motor case 5 having an internal space. A stator 8 is arranged in the internal space of the motor case 5 so as to fit inside the first motor case 6 and the second motor case 7.

<ステータ>
図3は、ステータ8及びロータ9の径方向に沿う断面図である。
図2及び図3に示すように、ステータ8は、筒状のコア部21と、コア部21から径方向の内方に向かって突出する複数(例えば、本第実施形態では6つ)のティース22と、が一体成形された環状のステータコア20を有する。
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され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もよい。
<Stator>
FIG. 3 is a cross-sectional view of the stator 8 and the rotor 9 taken along a radial direction.
As shown in Figures 2 and 3, the stator 8 has an annular stator core 20 integrally formed with a cylindrical core portion 21 and a plurality of teeth 22 (e.g., six in this embodiment) protruding radially inward from the core portion 21.
The stator core 20 is formed by stacking a plurality of metal plates in the axial direction. Note that the stator core 20 is not limited to being formed by stacking a plurality of metal plates in the axial direction, and may be formed, for example, by pressure molding soft magnetic powder.

ティース22は、一体成形されたティース本体22a及び一対の鍔部22bを備える。ティース本体22aは、コア部21の内周面から径方向に沿って内方に突出する。鍔部22bは、ティース本体22aの径方向内側端から周方向に沿って延びる。一対の鍔部22bは、ティース本体22aから周方向の外方に延びるように形成されている。そして、周方向で隣り合う鍔部22bの間に、蟻溝状のスロット19が形成される。 The teeth 22 include an integrally molded teeth body 22a and a pair of flanges 22b. The teeth body 22a protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the core portion 21. The flanges 22b extend circumferentially from the radially inner end of the teeth body 22a. The pair of flanges 22b are formed to extend circumferentially outward from the teeth body 22a. A dovetail-shaped slot 19 is formed between adjacent flanges 22b in the circumferential direction.

また、コア部21の内周面及びティース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発生させる。 The inner circumferential 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 when power is supplied from the controller portion 4.

<ロータ>
ロータ9は、ステータ8の径方向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9は、シャフト31と、シャフト31に固定されたロータコア32と、ロータコア32に固定された4つの永久磁石(請求項における磁石の一例)33と、ロータコア32及び永久磁石33を周囲から覆う略円筒状のマグネットカバー70と、を備える。このように、モータ部2において、永久磁石33の磁極数とスロット19(ティース22)の数との比は、例えば4:6である。
<Rotor>
The rotor 9 is rotatably provided radially inside the stator 8 via a small gap.
The rotor 9 includes a shaft 31, a rotor core 32 fixed to the shaft 31, four permanent magnets (an example of magnets in the claims) 33 fixed to the rotor core 32, and a substantially cylindrical magnet cover 70 that surrounds the rotor core 32 and the permanent magnets 33. Thus, in the motor section 2, the ratio of the number of magnetic poles of the permanent magnets 33 to the number of slots 19 (teeth 22) is, for example, 4:6.

ロータ9は、シャフト31の中心線(軸心)C1を回転軸線として、この回転軸線を径方向中心として回転する。
シャフト31は、減速部3を構成するウォーム軸44(図2参照)と一体成形されている。
ロータコア32は、シャフト31の外側に嵌め合わされるように固定されている。ロータコア32は、シャフト31を軸心C1とする円柱状に形成されている。
The rotor 9 has a center line (axial center) C1 of the shaft 31 as its rotation axis, and rotates around this rotation axis as its radial center.
The shaft 31 is integrally formed with a worm shaft 44 (see FIG. 2 ) that constitutes the speed reducing portion 3 .
The rotor core 32 is fixed so as to be fitted onto the outside of the shaft 31. The rotor core 32 is formed in a cylindrical shape with the shaft 31 as its axis C1.

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され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もよい。 The rotor core 32 is formed by stacking multiple metal plates in the axial direction. Note that the rotor core 32 is not limited to being formed by stacking multiple metal plates in the axial direction, and may be formed, for example, by pressure molding soft magnetic powder.

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、シャフト31が圧入されている。なお、シャフト31の外周面にロータコア32が嵌め合わされるように、相対的に貫通孔32aにシャフト31が挿入されてもよい。この場合、接着剤等によってシャフト31とロータコア32とが固定されてもよい。
ロータコア32において、径方向内側の内周面(つまり貫通孔32aの内周面)の円弧中心及び径方向外側の外周面32bの円弧中心は、シャフト31の軸心C1の位置と一致する。
A through hole 32a penetrating in the axial direction is formed at approximately the radial center of the rotor core 32. The shaft 31 is press-fitted into this through hole 32a. Note that the shaft 31 may be inserted relatively into the through hole 32a so that the rotor core 32 fits onto the outer circumferential surface of the shaft 31. In this case, the shaft 31 and the rotor core 32 may be fixed together by an adhesive or the like.
In the rotor core 32 , the arc center of the radially inner inner circumferential surface (i.e., the inner circumferential surface of the through hole 32 a ) and the arc center of the radially outer outer circumferential surface 32 b coincide with the position of the axis C<b>1 of the shaft 31 .

さらに、ロータコア32の外周面32bには、4つの突極35が周方向に等間隔で設けられている。突極35は、ロータコア32と一体的に径方向の外方に突出するとともにロータコア32の軸方向全体に亘って延びるように形成されている。突極35の基端(径方向内側端)とロータコア32の外周面32bとの接続部には、丸面取り部32cが形成されている。突極35は、ロータコア32と同様に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。 Furthermore, four salient poles 35 are provided at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32. The salient poles 35 are formed so as to protrude radially outward integrally with the rotor core 32 and extend over the entire axial direction of the rotor core 32. A rounded chamfered portion 32c is formed at the connection between the base end (radially inner end) of the salient pole 35 and the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32. The salient poles 35 are formed by stacking multiple metal plates in the axial direction, similar to the rotor core 32.

このように形成されたロータコア32の外周面32bにおいて、周方向で隣り合う2つの突極35の間は、それぞれ磁石収納部36として構成されている。
すなわち、ロータ9は、界磁用の永久磁石33をロータコア32の外周面32bに有する表面磁石(SPM:Surface Permanent Magnet)型のロータであるとともに、周方向に並ぶ永久磁石33間においてロータコア32の径方向外方に突出する突極35を備えるインセット型のロータである。
On the outer peripheral surface 32 b of the rotor core 32 formed in this manner, the spaces between two adjacent salient poles 35 in the circumferential direction are each configured as a magnet housing portion 36 .
That is, the rotor 9 is a surface permanent magnet (SPM) type rotor having permanent magnets 33 for a field magnet on an outer peripheral surface 32 b of a rotor core 32, and is an inset type rotor having salient poles 35 that protrude radially outward from the rotor core 32 between the permanent magnets 33 arranged in the circumferential direction.

また、突極35の先端面(径方向外側の端面)35aには、軸方向に延びる凹部38が形成されている。さらに、突極35の先端面35aには、周方向両側の角部に、丸面取り部35bが形成されている。また、突極35は、周方向で対向する2つの側面35cが突出方向に平行となるように形成されている。つまり、突極35は、周方向の幅寸法が突出方向で均一になるように形成されている。 The tip surface (the radially outer end surface) 35a of the salient pole 35 has a recess 38 extending in the axial direction. Furthermore, the tip surface 35a of the salient pole 35 has rounded chamfered portions 35b formed at both circumferential corners. The salient pole 35 is also formed so that the two circumferentially opposing side surfaces 35c are parallel to the protruding direction. In other words, the salient pole 35 is formed so that the circumferential width dimension is uniform in the protruding direction.

<永久磁石>
図4は、図3のB部拡大図である。
図3、図4に示すように、4つの永久磁石33は、ロータコア32の外周面32bに設けられる4つ磁石収納部36に配置されている。各永久磁石33は、磁石収納部36において、例えば接着剤等によりロータコア32に固定されている。
<Permanent magnet>
FIG. 4 is an enlarged view of part B in FIG.
3 and 4, the four permanent magnets 33 are arranged in four magnet storage sections 36 provided on the outer circumferential surface 32b of the rotor core 32. Each permanent magnet 33 is fixed to the rotor core 32 in the magnet storage section 36 by, for example, an adhesive.

永久磁石33は、例えばフェライト磁石や希土類磁石である。永久磁石33は瓦状に形成されている。永久磁石33において、径方向内側の内周面33bの円弧中心Ciは、シャフト31の軸心C1の位置と一致する。径方向外側の外周面33aの円弧中心Coは、シャフト31の軸心C1に対して偏心している。具体的には、永久磁石33の外周面33aの円弧中心Coは、永久磁石33の中心を通る径方向において軸心C1よりもロータコア32の外周面32b寄りに設定されている。 The permanent magnet 33 is, for example, a ferrite magnet or a rare earth magnet. The permanent magnet 33 is formed in a tile shape. In the permanent magnet 33, the arc center Ci of the inner peripheral surface 33b on the radially inner side coincides with the position of the axis C1 of the shaft 31. The arc center Co of the outer peripheral surface 33a on the radially outer side is eccentric with respect to the axis C1 of the shaft 31. Specifically, the arc center Co of the outer peripheral surface 33a of the permanent magnet 33 is set closer to the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 than the axis C1 in the radial direction passing through the center of the permanent magnet 33.

これにより、永久磁石33は、シャフト31の軸心C1回りの周方向両側の端部33sにおける径方向の厚みが、周方向中央部33cにおける径方向の厚みよりも小さくなる。これに伴い、永久磁石33の径方向外側の外周面33aとティース22の内周面との間の隙間は、永久磁石33の周方向中央部33cにおいて最も小さく、この周方向中央部33cから周方向外側に離間するに従って増大傾向に変化する。 As a result, the radial thickness of the permanent magnet 33 at the ends 33s on both circumferential sides around the axis C1 of the shaft 31 is smaller than the radial thickness at the circumferential center 33c. Accordingly, the gap between the radially outer outer peripheral surface 33a of the permanent magnet 33 and the inner peripheral surface of the teeth 22 is smallest at the circumferential center 33c of the permanent magnet 33, and tends to increase as it moves away from the circumferential center 33c circumferentially outward.

永久磁石33の内周面33bは、ロータコア32の外周面32bのほぼ全体に接触している。また、永久磁石33の周方向両側の各周方向側面33dは、突極35の側面35cに接触している。周方向側面33dは、円弧面33fを介して径方向内側の内周面33bに滑らかに接続されている。円弧面33fの曲率半径は、ロータコア32の外周面32bと突極35の基端との接続部に形成された丸面取り部32cの曲率半径よりも大きい。このため、円弧面33fと丸面取り部32cとが接触してしまうことがない。したがって、ロータコア32の外周面32bに永久磁石33の内周面33bが確実に接触される。また、突極35の側面35cに永久磁石33の周方向側面33dが確実に接触される。 The inner peripheral surface 33b of the permanent magnet 33 is in contact with almost the entire outer peripheral surface 32b of the rotor core 32. In addition, each circumferential side surface 33d on both sides of the permanent magnet 33 in the circumferential direction is in contact with the side surface 35c of the salient pole 35. The circumferential side surface 33d is smoothly connected to the inner peripheral surface 33b on the radially inner side via the arc surface 33f. The radius of curvature of the arc surface 33f is larger than the radius of curvature of the rounded chamfered portion 32c formed at the connection between the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 and the base end of the salient pole 35. Therefore, the arc surface 33f and the rounded chamfered portion 32c do not come into contact with each other. Therefore, the inner peripheral surface 33b of the permanent magnet 33 is reliably in contact with the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32. In addition, the circumferential side surface 33d of the permanent magnet 33 is reliably in contact with the side surface 35c of the salient pole 35.

次に、永久磁石33の磁化配向について詳述する。
永久磁石33は、磁化配向の異なる2つの領域R1,R2(第1領域R1、第2領域R2)を有する。
ここで、2つ領域R1,R2について説明する。軸方向からみて永久磁石33の周方向中央部33cと軸心C1とを通る直線を第1直線L1とする。突極35の側面35cに沿う直線を補直線Lhとする。ロータコア32の外周面32bに沿う曲線をLkとする。補直線Lhと曲線Lkとの交点を交点C2とする。この交点C2を通り、かつ第1直線L1に平行な直線を第2直線L2とする。
Next, the magnetization orientation of the permanent magnet 33 will be described in detail.
The permanent magnet 33 has two regions R1, R2 (a first region R1 and a second region R2) having different magnetization orientations.
The two regions R1 and R2 will now be described. A straight line passing through the circumferential center 33c of the permanent magnet 33 and the axis C1 when viewed from the axial direction is defined as a first straight line L1. A straight line along the side surface 35c of the salient pole 35 is defined as a complementary straight line Lh. A curved line along the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 is defined as Lk. The intersection of the complementary straight line Lh and the curve Lk is defined as an intersection point C2. A straight line passing through this intersection point C2 and parallel to the first straight line L1 is defined as a second straight line L2.

永久磁石33は、第2直線L2を中心に周方向中央部33c側の領域が、第1領域R1に設定されている。第2直線L2を中心に突極35側の領域が、第2領域R2に設定されている。すなわち、1つの永久磁石33は、1つの第1領域R1と、この第1領域R1に対して第2直線L2を挟んで周方向両側に配置された2つの第2領域R2と、を有する。軸方向からみると、第1領域R1は、略長方形状の領域となり、第2領域R2は、径方向内側に向かって先細りとなる略三角形状の領域となる。
第1領域R1の全体は、磁化配向が第1直線L1と平行な方向となるパラレル配向(図4における矢印PM参照)である。一方、第2領域R2の全体は、磁化配向が径方向に沿う方向となるラジアル配向(図4における矢印RM参照)である。
The permanent magnet 33 has a first region R1 on the circumferential center 33c side with respect to the second straight line L2. The salient pole 35 side region with respect to the second straight line L2 is set as the second region R2. That is, one permanent magnet 33 has one first region R1 and two second regions R2 arranged on both sides of the first region R1 in the circumferential direction with the second straight line L2 in between. When viewed from the axial direction, the first region R1 is a substantially rectangular region, and the second region R2 is a substantially triangular region tapering radially inward.
The entire first region R1 has a parallel orientation (see arrow PM in FIG. 4) in which the magnetization is aligned parallel to the first straight line L1, whereas the entire second region R2 has a radial orientation (see arrow RM in FIG. 4) in which the magnetization is aligned along the radial direction.

このように構成された永久磁石33は、周方向で隣り合う永久磁石33の相互の磁化配向が反対方向となるように配置されている。すなわち、4つの永久磁石33は、周方向に磁極が互い違いになるように配置されている。さらに換言すると、外周側がN極とされた永久磁石33と外周側がS極とされた永久磁石33とは周方向で隣り合うように配置されている。これにより、周方向で隣り合う永久磁石33の間に配置されるロータコア32の突極35は、磁極の境界(極境界)に位置している。 The permanent magnets 33 configured in this manner are arranged so that the magnetization orientation of adjacent permanent magnets 33 in the circumferential direction is in the opposite direction. In other words, the four permanent magnets 33 are arranged so that the magnetic poles alternate in the circumferential direction. In other words, the permanent magnets 33 with the outer circumferential side as the north pole and the permanent magnets 33 with the outer circumferential side as the south pole are arranged so that they are adjacent in the circumferential direction. As a result, the salient poles 35 of the rotor core 32 arranged between the adjacent permanent magnets 33 in the circumferential direction are located at the boundary (pole boundary) of the magnetic poles.

<減速部>
図1及び図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アケース40と、ギアケース40内に収納されるウォーム減速機構41と、を備える。
ギアケース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。ギアケース40の外形は、一面に開口部40aを有する箱状に形成されている。ギアケース40は、内部にウォーム減速機構41を収容するギア収容部42を有する。また、ギアケース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とギア収容部42とを通じさせる開口部43が形成されている。
<Reduction section>
Returning to FIGS. 1 and 2 , the reduction gear unit 3 includes a gear case 40 to which the motor case 5 is attached, and a worm reduction gear mechanism 41 housed within the gear case 40 .
The gear case 40 is made of a material with excellent heat dissipation properties, such as aluminum die casting. The gear case 40 has a box-like outer shape with an opening 40a on one side. The gear case 40 has a gear housing 42 that houses a worm reduction mechanism 41 therein. In addition, an opening 43 is formed in a side wall 40b of the gear case 40 at a location where the first motor case 6 is integrally molded, which allows the through hole 10a of the first motor case 6 to communicate with the gear housing 42.

また、ギアケース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に設けられ、内周面に不図示の滑り軸受を備える。
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の所望の剛性が確保されている。
Further, a substantially cylindrical bearing boss 49 is provided to protrude from the bottom wall 40c of the gear case 40.
The bearing boss 49 is provided to rotatably support the output shaft 48 of the worm reduction mechanism 41, and is provided with a sliding bearing (not shown) on its inner circumferential surface.
Furthermore, an O-ring (not shown) is attached to the inner peripheral edge of the tip of the bearing boss 49. This prevents dust and water from entering the inside from the outside through the bearing boss 49.
In addition, a plurality of ribs 52 are provided on the outer circumferential surface of the bearing boss 49. This ensures that the bearing boss 49 has the desired rigidity.

ギア収容部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のシャフト31と同軸上に配置されている。そして、ウォーム軸44は、両端がギアケース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を介してギアケース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のシャフト31との端部が接合され、ウォーム軸44とシャフト31とが一体化されている。なお、ウォーム軸44とシャフト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されてもよい。
The worm reduction mechanism 41 housed in the gear housing portion 42 is composed of a worm shaft 44 and a worm wheel 45 that meshes with the worm shaft 44 .
The worm shaft 44 is disposed coaxially with the shaft 31 of the motor unit 2. Both ends of the worm shaft 44 are rotatably supported by bearings 46, 47 provided in the gear case 40. The end of the worm shaft 44 on the motor unit 2 side protrudes through the bearing 46 until it reaches the opening 43 of the gear case 40. The protruding end of the worm shaft 44 and the end of the shaft 31 of the motor unit 2 are joined together, and the worm shaft 44 and the shaft 31 are integrated together. The worm shaft 44 and the 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、ギアケース40の軸受ボス49を介してギアケース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 that meshes with the worm shaft 44 has an output shaft 48 provided at the radial center of the worm wheel 45. The output shaft 48 is arranged coaxially with the direction of the rotation axis of the worm wheel 45 and protrudes 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 the 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、不図示のセンサ磁石が設けられている。このセンサ磁石は、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のセンサ磁石側(ギアケース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 in the radial center of the worm wheel 45, opposite the side from which the output shaft 48 protrudes. This sensor magnet constitutes one side of a rotational position detection unit 60 that detects the rotational position of the worm wheel 45. A magnetic detection element 61 that constitutes the other side of the rotational position detection unit 60 is provided in the controller unit 4 that is disposed opposite the worm wheel 45 on the sensor magnet side of the worm wheel 45 (the opening 40a side of the gear case 40).

<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、ギアケース40の開口部40aを閉塞するように設けられたカバー63と、を有する。そして、コントローラ基板62が、ウォームホイール45のセンサ磁石側(ギアケース40の開口部40a側)に対向配置されている。
<Controller section>
The controller unit 4, which controls the drive of the motor unit 2, has a controller board 62 on which a magnetic detection element 61 is mounted, and a cover 63 provided to close the opening 40a of the gear case 40. The controller board 62 is disposed opposite 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11の不図示の端子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(Field Effect Transistor: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(不図示)が実装されている。さらに、コントローラ基板62には、このコントローラ基板62に印加される電圧の平滑化を行うコンデンサ(不図示)等が実装されている。 The controller board 62 is a so-called epoxy board on which multiple conductive patterns (not shown) are formed. The terminals of the coils 24 drawn from the stator core 20 of the motor unit 2 are connected to the controller board 62, and a terminal (not shown) of the connector 11 provided on the cover 63 is electrically connected to the controller board 62. In addition to the magnetic detection element 61, the controller board 62 also has a power module (not shown) implemented, which is made up of switching elements such as FETs (field effect transistors) that control the current supplied to the coils 24. Furthermore, the controller board 62 also has a capacitor (not shown) and the like implemented to smooth the voltage applied to the controller board 62.

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、樹脂により形成されている。また、カバー63は、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、コネクタ11が一体成形されている。このコネクタ11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、コネクタ11の不図示の端子に、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 in this manner is made of resin. The cover 63 is formed so as to bulge outward slightly. The inner surface of the cover 63 serves as the controller housing section 56 that houses the controller board 62 and the like.
A connector 11 is integrally formed on the outer periphery of the cover 63. This connector 11 is formed so as to be able to be fitted with a connector extending from an external power source (not shown). A controller board 62 is electrically connected to a terminal (not shown) of the connector 11. This allows power from the external power source to be supplied to the controller board 62.

さらに、カバー63の開口縁には、ギアケース40の側壁40bの端部と嵌め合わされる嵌合部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、ギアケース40の側壁40bの端部が挿入(嵌め合い)される。これにより、ギアケース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、ギアケース40とカバー63との間から塵埃又は水が浸入してしまうことが防止される。なお、ギアケース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。 Furthermore, a fitting portion 81 that fits with the end of the side wall 40b of the gear case 40 is protrudingly formed on the opening edge of the cover 63. The fitting portion 81 is composed of two walls 81a, 81b along the opening edge of the cover 63. The end of the side wall 40b of the gear case 40 is inserted (fitted) between these two walls 81a, 81b. This forms a labyrinth portion 83 between the gear case 40 and the cover 63. This labyrinth portion 83 prevents dust or water from entering between the gear case 40 and the cover 63. The gear case 40 and the cover 63 are fixed together by tightening bolts (not shown).

<ブラシレスモータワイパモータの動作>
次に、ブラシレスワイパーモータ1の動作について説明する。
ブラシレスワイパーモータ1において、コネクタ11を介してコントローラ基板62に供給された電力は、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、各コイル24に流れる電流は、ステータ8(ティース22)に所定の鎖交磁束を形成する。この鎖交磁束は、ロータ9の永久磁石33により形成される有効磁束との間で磁気的な吸引力又は反発力(磁石トルク)を発生させる。
<Operation of Brushless Wiper Motor>
Next, the operation of the brushless wiper motor 1 will be described.
In the brushless wiper motor 1, power supplied to the controller board 62 via the connector 11 is selectively supplied to each coil 24 of the motor section 2 via a power module (not shown).
Then, the current flowing through each coil 24 forms a predetermined interlinkage magnetic flux in the stator 8 (teeth 22). This interlinkage magnetic flux generates a magnetic attraction or repulsion force (magnetic torque) between the effective magnetic flux formed by the permanent magnets 33 of the rotor 9.

また、ロータコア32の突極35は、突出方向をステータ8(ティース22)からの鎖交磁束が流れやすい方向とするとともに、鎖交磁束の磁路の磁気抵抗(リラクタンス)を小さくするように、ロータコア32を回転させるリラクタンストルクを発生させる。
これらの磁石トルク及びリラクタンストルクは、ロータ9を継続的に回転させる。
ロータ9の回転は、シャフト31と一体化されているウォーム軸44に伝達され、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に伝達される。そして、ウォームホイール45の回転は、ウォームホイール45に連結されている出力軸48に伝達され、出力軸48は、所望の電装品を駆動させる。
In addition, the salient poles 35 of the rotor core 32 protrude in a direction that facilitates the flow of linkage magnetic flux from the stator 8 (teeth 22), and generate a reluctance torque that rotates the rotor core 32 so as to reduce the magnetic resistance (reluctance) of the magnetic path of the linkage magnetic flux.
These magnetic torques and reluctance torques cause the rotor 9 to rotate continuously.
The rotation of the rotor 9 is transmitted to a worm shaft 44 that is integrated with the shaft 31, and is further transmitted to a worm wheel 45 that is meshed with the worm shaft 44. The rotation of the worm wheel 45 is then transmitted to an output shaft 48 that is connected to the worm wheel 45, and the output shaft 48 drives a desired electrical component.

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の回転位置の検出信号は、不図示の外部機器に出力される。不図示の外部機器は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、CPUなどのプロセッサ、プログラムを格納するROM(Read Only Memory)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)及びタイマーなどの電子回路を備えるECU(Electronic Control Unit)である。 The detection signal of the rotational position of the worm wheel 45 detected by the magnetic detection element 61 mounted on the controller board 62 is output to an external device (not shown). The external device (not shown) is, for example, a software function unit that functions when a processor such as a CPU (Central Processing Unit) executes a predetermined program. The software function unit is an ECU (Electronic Control Unit) that includes a processor such as a CPU, a ROM (Read Only Memory) that stores programs, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data, and electronic circuits such as a timer.

また、不図示の外部機器の少なくとも一部は、LSI(Large Scale Integration)などの集積回路であってもよい。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を制御し、モータ部2の駆動制御を行う。なお、パワーモジュールの駆動信号の出力及びモータ部2の駆動制御は、不図示の外部機器の代わりにコントローラ部4によって実行されてもよい。 In addition, at least a part of the external device (not shown) may be an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). The external device (not shown) controls the switching timing of the switching elements of the power module (not shown) based on the rotational position detection signal of the worm wheel 45, and controls the drive of the motor unit 2. Note that 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 instead of the external device (not shown).

<永久磁石の作用>
次に、図5に基づいて、永久磁石33の作用について説明する。
図5は、ロータ9の突極35への鎖交磁束の流れの一例を示す説明図である。図5は、前述の図4に対応している。
図5に示すように、ロータ9の回転時において、回転方向Rの前方側のティース22から突極35に向かってステータ8のコイル24による鎖交磁束が流れる場合、永久磁石33の突極35の近傍、つまり、永久磁石33の第2領域R2付近を鎖交磁束が通過しようとする。つまり、永久磁石33の第2領域R2に鎖交磁束が侵入しようとする。この第2領域R2付近の鎖交磁束の流れの向きは、ロータ9の径方向外方から突極35の先端に向かうように、径方向に対して斜めの向きとなる(図5における矢印Y1参照)。
<Function of permanent magnets>
Next, the function of the permanent magnet 33 will be described with reference to FIG.
5 is an explanatory diagram showing an example of a flow of interlinkage magnetic flux to the salient poles 35 of the rotor 9. FIG 5 corresponds to the above-mentioned FIG 4.
5, when the rotor 9 rotates and flux linkage due to the coils 24 of the stator 8 flows from the teeth 22 on the front side in the rotation direction R toward the salient poles 35, the flux linkage tries to pass near the salient poles 35 of the permanent magnets 33, that is, near the second regions R2 of the permanent magnets 33. In other words, the flux linkage tries to penetrate into the second regions R2 of the permanent magnets 33. The direction of the flow of the flux linkage near the second regions R2 is oblique to the radial direction, from the radial outside of the rotor 9 toward the tips of the salient poles 35 (see arrows Y1 in FIG. 5).

ここで、永久磁石33は、鎖交磁束が流れて永久磁石33の内部に鎖交磁束が侵入されると減磁界が生じてしまう。鎖交磁束は、永久磁石33の磁化配向に沿って流れやすい(侵入しやすい)。しかしながら、突極35へと向かう鎖交磁束の流れの向き(矢印Y1)に対し、突極35の近傍の永久磁石33における第2領域R2の磁化配向は、ラジアル配向(矢印RM)である。ラジアル配向は径方向に沿う方向であるから、第2領域R2付近の鎖交磁束の流れと交差する形になる。このため、第2領域R2に鎖交磁束が流れにくくなる(侵入しにくくなる)。 Here, when the flux linkage flows and penetrates into the interior of the permanent magnet 33, a demagnetizing field is generated in the permanent magnet 33. The flux linkage easily flows (penetrates) along the magnetization orientation of the permanent magnet 33. However, the magnetization orientation of the second region R2 of the permanent magnet 33 near the salient pole 35 is radial (arrow RM) with respect to the direction of the flux linkage flow toward the salient pole 35 (arrow Y1). Since the radial orientation is along the radial direction, it intersects with the flux linkage flow near the second region R2. As a result, the flux linkage does not easily flow (penetrate) into the second region R2.

したがって、本実施形態のロータ9によれば、突極35と隣り合う永久磁石33の周方向両端部である第2領域R2の磁化配向をラジアル配向とすることにより、ステータ8のコイル24の鎖交磁束による減磁が生じてしまうことを抑制できる。換言すれば、第2領域R2は、突極35に向かって鎖交磁束が吸引されやすい領域、つまり、永久磁石33の第2直線L2を中心に突極35側の領域である。このため、永久磁石33の鎖交磁束の影響を受けやすい箇所を積極的に鎖交磁束の流れと交差する磁化配向とすることで、永久磁石33に鎖交磁束が侵入してしまうことを効果的に防止できる。 Therefore, according to the rotor 9 of this embodiment, by making the magnetization orientation of the second region R2, which is the circumferential end portion of the permanent magnet 33 adjacent to the salient pole 35, radially oriented, it is possible to suppress demagnetization caused by the flux linkage of the coil 24 of the stator 8. In other words, the second region R2 is a region where the flux linkage is likely to be attracted toward the salient pole 35, that is, the region on the salient pole 35 side centered on the second straight line L2 of the permanent magnet 33. Therefore, by actively making the magnetization orientation of the parts of the permanent magnet 33 that are easily affected by the flux linkage intersect with the flow of the flux linkage, it is possible to effectively prevent the flux linkage from penetrating the permanent magnet 33.

図6は、縦軸を第2領域R2における永久磁石33の減磁率[%]とし、横軸をコイル24に供給する電流値[A]とした場合の永久磁石33の減磁率の変化を示すグラフであり、磁化配向別に比較している。
図6に示すように、第2領域R2の磁化配向をパラレル配向とした場合や、永久磁石33の外周面33aで、かつ周方向中央部33cに向かうように逆ラジアル配向(図3における2点鎖線で示す矢印参照)とした場合と比較して、ラジアル配向とした場合の減磁率が抑えられていることが確認できる。
FIG. 6 is a graph showing the change in the demagnetization rate of the permanent magnet 33 when the vertical axis represents the demagnetization rate [%] of the permanent magnet 33 in the second region R2 and the horizontal axis represents the current value [A] supplied to the coil 24, and comparing the changes by magnetization orientation.
As shown in Figure 6, it can be seen that the demagnetization rate is reduced when the magnetization orientation of the second region R2 is parallel, or when the magnetization orientation is reverse radially oriented (see the arrow indicated by the dashed double-dotted line in Figure 3) toward the circumferential center 33c on the outer circumferential surface 33a of the permanent magnet 33.

また、本実施形態のロータ9によれば、永久磁石33の第1領域R1の磁化配向がパラレル配向であるので、ブラシレスワイパーモータ1のモータ特性を向上できる。以下に詳述する。 In addition, according to the rotor 9 of this embodiment, the magnetization orientation of the first region R1 of the permanent magnet 33 is parallel, which improves the motor characteristics of the brushless wiper motor 1. This will be described in detail below.

図7は、縦軸を永久磁石33の有効磁束[μWb]とし、永久磁石33の磁化配向をパラレル配向とした場合とラジアル配向とした場合とを比較したグラフである。
図7に示すように、永久磁石33の磁化配向をパラレル配向とした場合、ラジアル配向とする場合よりも有効磁束が増大することが確認できる。このため、突極35から離間した位置で鎖交磁束の影響を受けにくい第1領域R1の磁化配向をパラレル配向とすることにより、ブラシレスワイパーモータ1の駆動時における永久磁石33の有効磁束を十分確保することが可能になる。よって、ブラシレスワイパーモータ1のモータ特性を向上できる。
FIG. 7 is a graph showing the effective magnetic flux [μWb] of the permanent magnet 33 on the vertical axis, comparing the case where the magnetization orientation of the permanent magnet 33 is parallel orientation with the case where the magnetization orientation is radial orientation.
7, it can be seen that when the magnetization orientation of the permanent magnet 33 is parallel, the effective magnetic flux is greater than when the magnetization orientation is radial. Therefore, by setting the magnetization orientation of the first region R1, which is located away from the salient pole 35 and is less susceptible to the influence of interlinkage magnetic flux, to the parallel orientation, it is possible to sufficiently ensure the effective magnetic flux of the permanent magnet 33 when the brushless wiper motor 1 is driven. This makes it possible to improve the motor characteristics of the brushless wiper motor 1.

また、第1領域R1の磁化方向に対して第2領域R2の磁化配向を変更するだけなので、例えば永久磁石33の第1領域R1と第2領域R2とで材料を変更する等の必要もない。このため、永久磁石33を容易に製造でき、かつ製造コストの増大も抑制できる。
第2領域R2の全体をラジアル配向とすることで、第2領域R2の全体の減磁を抑制できる。
In addition, since the magnetization orientation of the second region R2 is merely changed relative to the magnetization direction of the first region R1, there is no need to change the material of the first region R1 and the second region R2 of the permanent magnet 33, for example. This makes it possible to easily manufacture the permanent magnet 33 and to suppress increases in manufacturing costs.
By radially aligning the entire second region R2, demagnetization of the entire second region R2 can be suppressed.

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、モータとして、ブラシレスワイパーモータ1を例に挙げたが、本発明に係るモータは、ブラシレスワイパーモータ1に限定されない。例えば、モータは、車両に搭載される各種の電装品(例えば、パワーウインドウ、サンルーフ及び電動シート等)の駆動源又は車両以外の各種機器に搭載される駆動源であってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the brushless wiper motor 1 is given as an example of a motor, but the motor according to the present invention is not limited to the brushless wiper motor 1. For example, the motor may be a drive source for various electrical components (e.g., a power window, a sunroof, an electric seat, etc.) mounted on a vehicle, or a drive source mounted on various devices other than a vehicle.

上述の実施形態では、ロータコア32において、外周面33aの円弧中心Coは、シャフト31の軸心C1に対して偏心しているとしたが、これに限定されない。
例えば、永久磁石33において、径方向外側の外周面33aの円弧中心Coは、シャフト31の軸心C1と一致していてもよい。この場合、永久磁石33は、外周面33aと内周面33bとの間における径方向の厚みが周方向全体に亘って均一になる。これに伴い、永久磁石33の径方向外側の外周面33aとティース22の内周面との間の隙間は、周方向全体に亘って一定になる。
In the above embodiment, in the rotor core 32, the arc center Co of the outer circumferential surface 33a is eccentric with respect to the axis C1 of the shaft 31, but this is not limited thereto.
For example, the arc center Co of the radially outer peripheral surface 33a of the permanent magnet 33 may coincide with the axis C1 of the shaft 31. In this case, the radial thickness between the outer peripheral surface 33a and the inner peripheral surface 33b of the permanent magnet 33 is uniform over the entire circumferential direction. Accordingly, the gap between the radially outer peripheral surface 33a of the permanent magnet 33 and the inner peripheral surface of the tooth 22 is constant over the entire circumferential direction.

上述した実施形態では、突極35の先端面35aには、凹部38が形成されているとしたが、これに限定されず、凹部38は省略されてもよい。 In the above embodiment, the tip surface 35a of the salient pole 35 has a recess 38 formed therein, but this is not limited thereto, and the recess 38 may be omitted.

上述の実施形態では、永久磁石33は、第1領域R1の全体の磁化配向が第1直線L1と平行な方向となるパラレル配向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い。第1領域R1の磁化配向は、パラレル配向に代わって、径方向に沿う方向となるラジアル配向、永久磁石33の外周面33aにおける周方向中央部33cに向かうように逆ラジアル配向、極異方性配向など、さまざまな磁化配向を採用することができる。第1領域R1の全体が同一の磁化配向でなくてもよい。 In the above embodiment, the permanent magnet 33 has been described as having a parallel orientation in which the magnetization orientation of the entire first region R1 is parallel to the first straight line L1. However, this is not limited to this. Instead of a parallel orientation, the magnetization orientation of the first region R1 can adopt various magnetization orientations, such as a radial orientation in the radial direction, a reverse radial orientation toward the circumferential center portion 33c of the outer circumferential surface 33a of the permanent magnet 33, and a polar anisotropic orientation. The entire first region R1 does not have to have the same magnetization orientation.

上述の実施形態では、永久磁石33は、第2領域R2の全体の磁化配向が径方向に沿う方向となるラジアル配向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、第2領域R2の少なくとも一部がラジアル配向であればよい。第2領域R2のラジアル配向以外の箇所は、第1領域R1の配向と同一にすればよい。但し、第2領域R2の一部のみをラジアル配向とした場合、第2領域R2の全体をラジアル配向とする場合と比較して若干減磁する可能性がある。 In the above embodiment, the permanent magnet 33 is radially oriented, in which the magnetization orientation of the entire second region R2 is in the radial direction. However, this is not limited to the above, and it is sufficient that at least a portion of the second region R2 is radially oriented. The orientation of the portions of the second region R2 other than the radial orientation may be the same as that of the first region R1. However, when only a portion of the second region R2 is radially oriented, there is a possibility that the magnetization may be slightly demagnetized compared to when the entire second region R2 is radially oriented.

1…ブラシレスワイパーモータ、2…モータ部(モータ)、3…減速部、4…コントローラ部、5…モータケース、6…第1モータケース、6a,7a…開口部、7…第2モータケース、8…ステータ、9…ロータ、10…底部、10a…貫通孔、11…コネクタ、16…外フランジ部、17…外フランジ部、19…スロット、20…ステータコア、21…コア部、22…ティース、22a…ティース本体、22b…鍔部、23…インシュレータ、24…コイル、31…シャフト、32…ロータコア、32a…貫通孔、32b…外周面、32c…丸面取り部、33…永久磁石(磁石)、33a…外周面、33b…内周面、33c…周方向中央部、33d…周方向側面(磁石側対向面)、33f…円弧面、33s…端部、35…突極、35a…先端面、35b…丸面取り部、35c…側面(突極側対向面)、36…磁石収納部、38…凹部、40…ギアケース、40a,43…開口部、40b…側壁、40c…底壁、41…ウォーム減速機構、42…ギア収容部、44…ウォーム軸、45…ウォームホイール、46,47…軸受、48…出力軸、48a…スプライン、49…軸受ボス、52…リブ、56…コントローラ収容部、60…回転位置検出部、61…磁気検出素子、62…コントローラ基板、63…カバー、70…マグネットカバー、81…嵌合部、81a…壁、81b…壁、83…ラビリンス部、C1…軸心(回転軸線)、C2…交点、L1…第1直線、L2…第2直線、Lh…補直線、Lk…曲線、R1…第1領域、R2…第2領域、PM…パラレル配向、RM…ラジアル配向 1...Brushless wiper motor, 2...Motor section (motor), 3...Reduction section, 4...Controller section, 5...Motor case, 6...First motor case, 6a, 7a...Opening, 7...Second motor case, 8...Stator, 9...Rotor, 10...Bottom, 10a...Through hole, 11...Connector, 16...Outer flange section, 17...Outer flange section, 19...Slot, 20...Stator core, 21...Core section, 22...Teeth, 22a...Teeth body, 22b...Flange section, 23...Insulator, 24...Coil, 31...Shaft, 32...Rotor core, 32a...Through hole, 32b...Outer surface, 32c...Round chamfered section, 33...Permanent magnet (magnet), 33a...Outer surface, 33b...Inner surface, 33c...Circumferential center, 33d...Circumferential side (magnet side facing surface) , 33f... arc surface, 33s... end portion, 35... salient pole, 35a... tip surface, 35b... rounded chamfered portion, 35c... side surface (surface facing the salient pole) , 36...magnet storage section, 38...recess, 40...gear case, 40a, 43...opening, 40b...side wall, 40c...bottom wall, 41...worm reduction mechanism, 42...gear storage section, 44...worm shaft, 45...worm wheel, 46, 47...bearing, 48...output shaft, 48a...spline, 49...bearing boss, 52...rib, 56...controller storage section, 60...rotational position detection section, 61...magnetic detection element, 62...controller board, 63...cover, 70...magnet cover, 81...fitting section, 81a...wall, 81b...wall, 83...labyrinth section, C1...axis center (rotation axis), C2...intersection, L1...first straight line, L2...second straight line, Lh...complementary straight line, Lk...curve, R1...first region, R2...second region, PM...parallel orientation, RM...radial orientation

Claims (4)

回転軸線回りに回転するシャフトと、
前記シャフトを保持するとともに、前記回転軸線を径方向中心として回転するロータコアと、
前記ロータコアの外周面に周方向に沿って並んで配置された複数の磁石と、
前記ロータコアの前記外周面の前記周方向で隣り合う前記磁石の間において前記ロータコアの径方向の外方に向かって突出する突極と、
を備え、
前記突極は、前記周方向の両側において前記磁石の前記周方向の端部に対向する突極側対向面を有し、
複数の前記磁石は、前記周方向の両側において前記突極側対向面と対向する磁石側対向面を有し、
前記突極側対向面の径方向に沿う寸法は、前記磁石側対向面の径方向に沿う寸法よりも大きく、
複数の前記磁石は、前記回転軸線方向からみて前記磁石の前記周方向中央と前記回転軸線とを通る第1直線と平行で、かつ前記突極側対向面に沿う直線と前記ロータコアの前記外周面に沿う曲線との交点を通る第2直線を挟んで前記周方向中央側の第1領域と前記突極側の第2領域とを有し、
前記第1領域の磁化配向は、前記第1直線と平行な方向となるパラレル配向であり、
前記第2領域の全体の磁化配向は、径方向に沿う方向となるラジアル配向であり、
前記磁石側対向面の全体の磁化配向は、前記磁石側対向面に沿っている
ことを特徴とするロータ。
A shaft that rotates about a rotation axis;
a rotor core that holds the shaft and rotates about the rotation axis;
A plurality of magnets are arranged in a line along a circumferential direction on an outer peripheral surface of the rotor core;
a salient pole protruding radially outwardly of the rotor core between adjacent magnets on the outer circumferential surface of the rotor core;
Equipped with
The salient pole has a salient-pole-side opposing surface that faces an end of the magnet in the circumferential direction on both sides in the circumferential direction,
The magnets each have a magnet-side facing surface that faces the salient pole-side facing surface on both sides in the circumferential direction,
a dimension of the salient pole side facing surface along a radial direction is greater than a dimension of the magnet side facing surface along a radial direction,
the plurality of magnets have a first region on the circumferential center side and a second region on the salient pole side, the first region being parallel to a first line passing through the circumferential center of the magnet and the rotation axis when viewed from the rotation axis direction, and the second line passing through an intersection of a line along the salient pole side opposing surface and a curve along the outer circumferential surface of the rotor core;
The magnetization orientation of the first region is a parallel orientation that is parallel to the first line,
The overall magnetization orientation of the second region is a radial orientation that is oriented along a radial direction,
The entire magnetization orientation of the magnet-side facing surface is aligned with the magnet-side facing surface.
A rotor characterized by:
環状のステータコア及び前記ステータコアの内周面から前記径方向の内方に突出する複数のティースを有するステータと、
前記ティースに装着されるコイルと、
前記複数のティースに対して前記径方向の内側に配置される請求項1記載のロータと、
を備える
ことを特徴とするモータ。
a stator having an annular stator core and a plurality of teeth protruding radially inward from an inner peripheral surface of the stator core;
A coil attached to the tooth;
the rotor according to claim 1 , the rotor being disposed radially inward with respect to the plurality of teeth;
A motor comprising:
前記複数のティースは、The plurality of teeth include
前記ステータコアの前記内周面から前記径方向に沿って内方に突出するティース本体と、a teeth main body protruding inward along the radial direction from the inner circumferential surface of the stator core;
前記ティース本体の前記径方向内側端から前記周方向に沿って外方に延びる一対の鍔部と、a pair of flange portions extending outward along the circumferential direction from the radially inner ends of the teeth main bodies;
を有し、having
前記第1領域の前記周方向に沿う寸法は、前記ティース本体の前記周方向に沿う寸法よりも大きく、かつ前記ティース本体の前記周方向沿う寸法に前記一対の鍔部のそれぞれの前記周方向に沿う寸法を加算した寸法よりも小さいA dimension of the first region along the circumferential direction is larger than a dimension of the tooth body along the circumferential direction and smaller than a dimension obtained by adding the dimension of the tooth body along the circumferential direction to each of the pair of flange portions along the circumferential direction.
ことを特徴とする請求項2に記載のモータ。3. The motor according to claim 2.
車両に搭載されるワイパーの駆動源として請求項2又は請求項3に記載のモータを備えることを特徴とするブラシレスワイパーモータ。 4. A brushless wiper motor comprising the motor according to claim 2 or 3 as a drive source for a wiper mounted on a vehicle.
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