JPH11299209A - Torque motor - Google Patents

Torque motor

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Publication number
JPH11299209A
JPH11299209A JP10104428A JP10442898A JPH11299209A JP H11299209 A JPH11299209 A JP H11299209A JP 10104428 A JP10104428 A JP 10104428A JP 10442898 A JP10442898 A JP 10442898A JP H11299209 A JPH11299209 A JP H11299209A
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JP
Japan
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rotor
magnetic
slit
torque
throttle
Prior art date
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Pending
Application number
JP10104428A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Kondo
二郎 近藤
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of parts used in a torque motor and to surely stop the rotor of the motor at an intermediate position, when the conduction to the coil section of the motor is turned off. SOLUTION: A rotor 41 is constituted of a rotor core 42 and permanent magnet groups 43 and 44 and spaces 49 elongated in the axial direction are formed between the magnet groups 43 and 44. The outer peripheries of the permanent magnets 43a and 44a are covered with a cover 48 made of a magnetic material. A slit 48a is formed through the cover 48 in the axial direction so that the position of the slit 48 in the peripheral direction may be shifted within the widths of the clearances 49. Since the magnetic fluxes concentrated to the vicinity of the slit 48a which works as a magnetoresistance section do not flow quickly but slowly to the tooth section of the stator core, the generating angle range of such torque that can rotate a throttle valve in the opening direction against the urging force of a return spring is wide. Therefore, the throttle valve can be held surely at an intermediate opening.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トルクモータに関
するものであり、例えば内燃機関(以下、「内燃機関」
をエンジンという)のスロットル装置等のアクチュエー
タとして用いられるトルクモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque motor, for example, an internal combustion engine (hereinafter referred to as "internal combustion engine").
(Referred to as an engine), a torque motor used as an actuator of a throttle device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の永久磁石をロータコアの外周に配
設して一対の磁極を有するロータを形成する場合、ロー
タの回動に伴う遠心力等により永久磁石が脱落すること
を防止するとともに、ロータの所定角度範囲においてほ
ぼ一定のトルクが発生するように永久磁石を円筒状の磁
性部材で覆うことが知られている。
2. Description of the Related Art When a rotor having a pair of magnetic poles is formed by arranging a plurality of permanent magnets on the outer periphery of a rotor core, the permanent magnets are prevented from falling off due to centrifugal force or the like accompanying rotation of the rotor. It is known that a permanent magnet is covered with a cylindrical magnetic member so that a substantially constant torque is generated in a predetermined angular range of the rotor.

【0003】周方向に連続した磁性部材で永久磁石を覆
うと、軸方向に延びて形成されている間隙を挟んで一方
の磁極を形成する永久磁石と他方の磁極を形成する永久
磁石との間に磁性部材を通って磁束が流れる。すると、
各磁極を形成する永久磁石の周方向端部の磁束がロータ
を囲むステータコアの磁極部との間に流れずロータを回
転させるトルクとして働かないので、トルクの発生範囲
が狭まる。そこで、永久磁石同士の間に形成されている
間隙と対応した位置の磁性部材に磁気抵抗部であるスリ
ットを形成し、異なる磁極を形成している永久磁石の間
に磁性部材を介して磁束が流れることを防止することが
考えられる。
When the permanent magnet is covered with a magnetic member that is continuous in the circumferential direction, a permanent magnet that forms one magnetic pole and a permanent magnet that forms the other magnetic pole sandwiches a gap that extends in the axial direction. The magnetic flux flows through the magnetic member. Then
Since the magnetic flux at the circumferential end of the permanent magnet forming each magnetic pole does not flow between the magnetic poles of the stator core surrounding the rotor and does not act as torque for rotating the rotor, the torque generation range is narrowed. Therefore, a slit, which is a magnetic resistance portion, is formed in the magnetic member at a position corresponding to the gap formed between the permanent magnets, and the magnetic flux passes through the magnetic member between the permanent magnets forming different magnetic poles. It is conceivable to prevent it from flowing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁性部
材を通って異なる磁極を有する永久磁石の間を流れよう
とする磁束が磁気抵抗部により遮られるので、磁気抵抗
部近傍において磁束が集中する。したがって、ステータ
コアに磁極を形成するコイル部への通電がオフの状態に
おいて磁気抵抗部がステータコアの磁極部に接近すると
きにロータとステータコアとの間で急激に磁束が流れる
ので、ロータに働くディテントトルクは狭い角度範囲で
急激に大きくなる。
However, since the magnetic flux which flows between the permanent magnets having different magnetic poles through the magnetic member is blocked by the magnetic resistance portion, the magnetic flux concentrates near the magnetic resistance portion. Therefore, the magnetic flux rapidly flows between the rotor and the stator core when the magnetic resistance portion approaches the magnetic pole portion of the stator core in a state where the power to the coil portion forming the magnetic pole in the stator core is off, so that the detent torque acting on the rotor Rapidly increases in a narrow angle range.

【0005】ここで、コイル部の断線等によりステータ
コアに磁極が形成されない場合、所定の位置でロータを
停止させるために反対方向にそれぞれロータを付勢する
スプリングを用いることがある。例えばスロットル装置
のアクチュエータとして用いられるトルクモータでは、
コイル部の断線や制御装置等の故障等によりコイル部に
通電することができなくなった場合、車両を低速で退避
走行可能とするために、全閉位置から僅かに開いた中間
開度(例えば、全閉位置におけるスロットル開度を0°
とした場合に10°)にスロットル弁を停止させること
が望まれる。このために、閉弁方向にロータを回転させ
るリターンスプリング以外に開弁方向にロータを回転さ
せるオープナースプリングが用いられることがある。
[0005] When a magnetic pole is not formed on the stator core due to disconnection of the coil portion or the like, a spring for biasing the rotor in the opposite direction may be used to stop the rotor at a predetermined position. For example, in a torque motor used as an actuator of a throttle device,
If the coil unit cannot be energized due to disconnection of the coil unit or a failure in the control device, etc., the intermediate opening slightly opened from the fully closed position (for example, 0 ° throttle opening in fully closed position
It is desired to stop the throttle valve at 10 °). For this purpose, an opener spring for rotating the rotor in the valve opening direction may be used in addition to a return spring for rotating the rotor in the valve closing direction.

【0006】前述したコイル部への通電オフ時にロータ
に働くディテントトルクをオープナースプリングの代わ
りに用いることができれば、部品点数を減少し、トルク
モータを小型化することができる。しかしながら、オー
プナースプリングの代用となるトルクが発生する角度範
囲が狭いためにロータを確実に停止させることができな
い。
If the above-described detent torque acting on the rotor when the power to the coil portion is turned off can be used instead of the opener spring, the number of parts can be reduced and the torque motor can be downsized. However, the rotor cannot be stopped reliably because the angle range in which torque acting as a substitute for the opener spring is generated is narrow.

【0007】本発明の目的は、部品点数が少なく、コイ
ル部への通電オフ時において中間位置に確実にロータを
停止させるトルクモータを提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a torque motor which has a small number of parts and reliably stops the rotor at an intermediate position when the power supply to the coil is turned off.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
トルクモータによれば、一対の磁極をロータに形成して
いる複数の永久磁石を磁性部材が覆い、永久磁石同士の
間に形成されている間隙の幅内で軸方向に延び周方向位
置がずれている第2磁気抵抗部が磁性部材に形成されて
いる。
According to the torque motor of the present invention, a plurality of permanent magnets forming a pair of magnetic poles on a rotor are covered by a magnetic member and are formed between the permanent magnets. A second magnetic resistance portion that extends in the axial direction within the width of the gap and that is displaced in the circumferential direction is formed on the magnetic member.

【0009】ロータで発生する磁束は磁性部材において
第2磁気抵抗部により周方向に沿った流れを遮断されス
テータコアとの間に流れる磁束として第2磁気抵抗部近
傍に集中しているので、コイル部への通電オフ時におい
て第2磁気抵抗部がステータコアの磁極部に接近すると
きにディテントトルクが大きくなる。前述したように第
2磁気抵抗部は周方向位置がずれているので、ステータ
コアに形成されている各磁極部に第2磁気抵抗部が接近
するロータの角度が軸方向に異なっている。したがっ
て、第2磁気抵抗部は徐々に磁極部に接近するので、ロ
ータとステータコアとの間でロータの狭い角度範囲内で
一度に大きなトルクが発生することなくある程度の幅で
トルクが発生する。
The magnetic flux generated by the rotor is interrupted in the magnetic member by the second magnetic resistance portion in the circumferential direction and concentrated near the second magnetic resistance portion as a magnetic flux flowing between the magnetic member and the stator core. When the power is turned off, the detent torque increases when the second magnetic resistance unit approaches the magnetic pole of the stator core. As described above, since the position of the second magnetic resistance portion is shifted in the circumferential direction, the angle of the rotor at which the second magnetic resistance portion approaches each magnetic pole portion formed on the stator core is different in the axial direction. Therefore, the second magnetic resistance portion gradually approaches the magnetic pole portion, so that a large torque is generated between the rotor and the stator core within a narrow angle range of the rotor at a time without generating a large torque at a time.

【0010】したがって、コイル部への通電オフ時にお
いてロータを所定の中間位置で停止させるために互いに
反対方向にロータを付勢する一対のスプリング等の付勢
手段の内、他方の付勢手段の付勢力と反対方向に働くデ
ィテントトルクを一方の付勢手段の代わりに用いること
ができる。これにより、一方の付勢手段を構成する部品
を省略することができるので、製造コストが低下すると
ともにトルクモータを小型化することができる。
Therefore, of the pair of biasing means such as a pair of springs for biasing the rotor in opposite directions to stop the rotor at a predetermined intermediate position when the power supply to the coil is turned off, A detent torque acting in the opposite direction to the biasing force can be used instead of one biasing means. This makes it possible to omit components constituting one of the urging means, thereby reducing manufacturing costs and reducing the size of the torque motor.

【0011】本発明の請求項2記載のトルクモータによ
れば、第2磁気抵抗部は軸方向に向けて滑らかに周方向
位置がずれているので、ディテントトルクのピークトル
クの変化が滑らかである。本発明の請求項3記載のトル
クモータによれば、第2磁気抵抗部をスリットで形成す
ることにより、容易に第2磁気抵抗部を形成することが
できる。
According to the torque motor according to the second aspect of the present invention, since the circumferential position of the second magnetic resistance portion is smoothly shifted in the axial direction, the change in the peak torque of the detent torque is smooth. . According to the torque motor according to the third aspect of the present invention, since the second magnetic resistance portion is formed by the slit, the second magnetic resistance portion can be easily formed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図に基づいて説明する。本発明の一実施例によ
るトルクモータを用いたスロットル装置を図3に示す。
図3に示すスロットル装置10は、アクセル踏込量に応
じてスロットル弁13の開度を調整するアクセルと機械
的にリンクした機構をもたず、トルクモータ40によっ
てのみスロットル弁13の開度を調整するものである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a throttle device using a torque motor according to an embodiment of the present invention.
The throttle device 10 shown in FIG. 3 has no mechanism mechanically linked to the accelerator for adjusting the opening of the throttle valve 13 in accordance with the amount of accelerator depression, and adjusts the opening of the throttle valve 13 only by the torque motor 40. Is what you do.

【0013】スロットル装置10のスロットルボディ1
1はベアリング15および16を介してスロットル軸1
2を回動自在に支持している。スロットル弁13は円板
状に形成されており、スロットル軸12にビス14で固
定されている。スロットル弁13がスロットル軸12と
ともに回動することにより、スロットルボディ11の内
壁により形成された吸気通路11aの流路面積が調整さ
れ、吸気通路11aを通過する吸気流量が制御される。
The throttle body 1 of the throttle device 10
1 is a throttle shaft 1 through bearings 15 and 16
2 is rotatably supported. The throttle valve 13 is formed in a disk shape, and is fixed to the throttle shaft 12 with screws 14. When the throttle valve 13 rotates together with the throttle shaft 12, the flow passage area of the intake passage 11a formed by the inner wall of the throttle body 11 is adjusted, and the flow rate of intake air passing through the intake passage 11a is controlled.

【0014】スロットル軸12の一方の端部にスロット
ルレバー21が圧入固定されており、スロットルレバー
21はスロットル軸12とともに回動する。ストッパス
クリュウ22はスロットルレバー21を係止することに
よりスロットル弁13の全閉位置を規定している。スト
ッパスクリュウ22のねじ込み量を変更することにより
スロットル弁13の全閉位置を調整できる。
A throttle lever 21 is press-fitted and fixed to one end of the throttle shaft 12, and the throttle lever 21 rotates together with the throttle shaft 12. The stopper screw 22 defines the fully closed position of the throttle valve 13 by locking the throttle lever 21. By changing the screwing amount of the stopper screw 22, the fully closed position of the throttle valve 13 can be adjusted.

【0015】回転角センサ30は、スロットルレバー2
1よりもさらにスロットル軸12の端部側に配設されて
おり、コンタクト部31、抵抗体を塗布した基板32お
よびハウジング33で構成されている。コンタクト部3
1はスロットル軸12に圧入されており、スロットル軸
12とともに回動する。基板32はハウジング33に固
定されており、基板32に塗布された抵抗体上をコンタ
クト部31が摺動する。基板32に塗布された抵抗体に
5Vの一定電圧が印加されており、この抵抗体とコンタ
クト部31との摺動位置がスロットル弁13の開度に応
じて変化すると出力電圧値が変動する。図示しないエン
ジン制御装置(ECU)は回転角センサ30からこの出
力電圧値を入力し、スロットル弁13の開度を検出す
る。
The rotation angle sensor 30 includes a throttle lever 2
1, a contact portion 31, a substrate 32 coated with a resistor, and a housing 33. Contact part 3
1 is press-fitted into the throttle shaft 12 and rotates together with the throttle shaft 12. The substrate 32 is fixed to the housing 33, and the contact portion 31 slides on the resistor applied to the substrate 32. A constant voltage of 5 V is applied to the resistor applied to the substrate 32, and when the sliding position between the resistor and the contact portion 31 changes according to the opening of the throttle valve 13, the output voltage value changes. An engine control unit (ECU) (not shown) receives the output voltage value from the rotation angle sensor 30 and detects the opening of the throttle valve 13.

【0016】スロットル軸12の他方の端部にトルクモ
ータ40のロータコア42が固定されている。ロータコ
ア42は鉄等の磁性材料により円筒状に形成される。付
勢手段としてのリターンスプリング17は、一方の端部
をトルクモータ40のロータコア42に固定し、他方の
端部をスロットルボディ11に固定し、スロットル弁1
3を閉方向に付勢している。トルクモータ40の端部は
カバー20により覆われている。
A rotor core 42 of the torque motor 40 is fixed to the other end of the throttle shaft 12. The rotor core 42 is formed in a cylindrical shape from a magnetic material such as iron. The return spring 17 as an urging means has one end fixed to the rotor core 42 of the torque motor 40 and the other end fixed to the throttle body 11.
3 is biased in the closing direction. The end of the torque motor 40 is covered by the cover 20.

【0017】本実施例によるトルクモータ40を図2に
示す。ロータ41は、ステータコア45の磁極部として
のティース部46、47により囲まれている。ロータ4
1はロータコア42、および永久磁石群43、44によ
り構成されており、永久磁石群43、44の間に軸方向
に延びた間隙49が形成されている。永久磁石群43、
44は、それぞれ6個の平板状の永久磁石43a、44
aから構成された磁石群である。永久磁石43a、44
aはロータコア42の外周に接着固定されているととも
に、カバー48で外周を覆われている。永久磁石43
a、44aは、それぞれ厚み方向に一方向に着磁された
状態でロータコア42の周上に円弧状に配設されてい
る。したがって、永久磁石群43、44は実質的にロー
タ41の中心から放射状に着磁された構成となってい
る。永久磁石43aと永久磁石44aとは反対向きに径
方向に着磁されているため、ロータ41にN極およびS
極の対をなす磁極が形成される。永久磁石43a、44
aは、ネオジム系、サマリウム−コバルト系等の高い磁
力を発生するいわゆる希土類磁石である。
FIG. 2 shows a torque motor 40 according to this embodiment. The rotor 41 is surrounded by teeth portions 46 and 47 as magnetic pole portions of the stator core 45. Rotor 4
1 includes a rotor core 42 and permanent magnet groups 43 and 44, and a gap 49 extending in the axial direction is formed between the permanent magnet groups 43 and 44. Permanent magnet group 43,
Reference numeral 44 denotes six flat permanent magnets 43a and 44, respectively.
a is a group of magnets composed of a. Permanent magnets 43a, 44
a is adhesively fixed to the outer periphery of the rotor core 42 and the outer periphery is covered with a cover 48. Permanent magnet 43
a and 44a are arranged in an arc shape on the circumference of the rotor core 42 in a state of being magnetized in one direction in the thickness direction. Therefore, the permanent magnet groups 43 and 44 are substantially radially magnetized from the center of the rotor 41. Since the permanent magnets 43a and 44a are radially magnetized in opposite directions, the rotor 41 has an N pole and an S pole.
A pole pair is formed. Permanent magnets 43a, 44
a is a so-called rare earth magnet that generates a high magnetic force, such as a neodymium-based or samarium-cobalt-based magnet.

【0018】図1に示すように、永久磁石43a、44
aの脱落や破損を防ぐために、ロータ41の外周を磁性
部材としての筒状のカバー48が覆っている。第2磁気
抵抗部としてのスリット48aは間隙49の幅内でロー
タ41の軸心と交差する方向、つまり周方向位置がずれ
るように各間隙49と対応した位置でカバー48の軸方
向に形成されている。
As shown in FIG. 1, the permanent magnets 43a, 44
In order to prevent the a from falling off or being damaged, the outer periphery of the rotor 41 is covered with a cylindrical cover 48 as a magnetic member. The slit 48a as the second magnetic resistance portion is formed in the direction intersecting the axis of the rotor 41 within the width of the gap 49, that is, in the axial direction of the cover 48 at a position corresponding to each gap 49 so that the circumferential position is shifted. ing.

【0019】磁性材で形成されたカバー48で永久磁石
43a、44aを覆うことにより永久磁石43a、44
aによりカバー48が磁化されているので、ロータ41
側の磁極表面と図2に示すティース部46、47の内周
壁との間のエアギャップを一定に近づけることができ
る。また、永久磁石43a、44aから出る磁束がカバ
ー48の中をティース部46、47の内壁の接線方向に
通るため、ティース部46とティース部47との間の第
1磁気抵抗部としての間隙60に対応する位置にある永
久磁石43a、44aが永久磁石43a、44aと反対
の極を有するティース部46、47の前縁46a、47
aに吸引される。
The permanent magnets 43a, 44a are covered with a cover 48 made of a magnetic material to cover the permanent magnets 43a, 44a.
a, the cover 48 is magnetized by the
The air gap between the magnetic pole surface on the side and the inner peripheral walls of the teeth portions 46 and 47 shown in FIG. 2 can be made constant. Further, since the magnetic flux emitted from the permanent magnets 43a and 44a passes through the cover 48 in the tangential direction of the inner walls of the teeth 46 and 47, the gap 60 as the first magnetic resistance between the teeth 46 and the teeth 47 is formed. The front edges 46a, 47 of the teeth portions 46, 47 having the poles opposite to the permanent magnets 43a, 44a at the positions corresponding to
a.

【0020】ステータコア45は磁性材からなる薄板を
スロットル軸12の軸方向に積層して形成されており、
ロータ41の外周を囲んでステータコア45の磁極部を
構成するティース部46、47とアーム部51とから構
成されている。ティース部46とティース部47との周
方向に沿った境界は間隙60により磁気的に遮断されて
いる。アーム部51は、図2に示す方向から見て略U字
型に形成され、磁束が飽和しないだけの断面積を有し、
かつ体積を小さくするために全長にわたってほぼ均一の
断面積に形成されている。したがって、アーム部51の
内壁と外壁とはほぼ平行に形成されている。
The stator core 45 is formed by laminating thin plates made of a magnetic material in the axial direction of the throttle shaft 12.
The rotor 41 includes teeth 46 and 47, which form a magnetic pole of the stator core 45, surrounding the outer periphery of the rotor 41, and an arm 51. The boundary between the teeth 46 and the teeth 47 along the circumferential direction is magnetically shielded by the gap 60. The arm portion 51 is formed in a substantially U shape when viewed from the direction shown in FIG. 2, and has a cross-sectional area that does not saturate the magnetic flux,
In order to reduce the volume, it is formed to have a substantially uniform cross-sectional area over the entire length. Therefore, the inner wall and the outer wall of the arm portion 51 are formed substantially parallel.

【0021】ロータ41が図2に示す回転方向に回転す
るとき、永久磁石43a、44aが接近する側のティー
ス部46、47の縁を前縁46a、47aと呼び、他方
の縁を後縁46b、47bと呼ぶ。アーム部51の一端
はティース部46の後縁46bに、他端はティース部4
7の前縁47aに接続されている。ティース部46は後
縁46bから前縁46aに向かって徐々に断面積が小さ
くなるように形成され、ティース部47は前縁47aか
ら後縁47bに向かって徐々に断面積が小さくなるよう
に形成されている。アーム部51に巻回されたコイル部
52に通電することにより、ティース部46、47にス
テータコア45の一対の磁極が発生する。磁極の発生し
ているティース部46、47がロータ41の永久磁石4
3a、44aを吸引することにより、図2に示す回転方
向にロータ41を回転させることができる。この回転方
向はスロットル装置10の開弁方向である。
When the rotor 41 rotates in the rotation direction shown in FIG. 2, the edges of the teeth 46, 47 on the side where the permanent magnets 43a, 44a approach are called front edges 46a, 47a, and the other edge is the rear edge 46b. , 47b. One end of the arm portion 51 is on the rear edge 46b of the tooth portion 46, and the other end is on the tooth portion 4
7 is connected to the front edge 47a. The teeth 46 are formed so that the cross-sectional area gradually decreases from the rear edge 46b to the front edge 46a, and the teeth 47 are formed so that the cross-sectional area gradually decreases from the front edge 47a to the rear edge 47b. Have been. By energizing the coil portion 52 wound around the arm portion 51, a pair of magnetic poles of the stator core 45 is generated in the teeth portions 46 and 47. The teeth portions 46 and 47 where the magnetic poles are generated are the permanent magnets 4 of the rotor 41.
By sucking 3a and 44a, the rotor 41 can be rotated in the rotation direction shown in FIG. This rotation direction is the direction in which the throttle device 10 opens.

【0022】図3に示すウェーブワッシャ19は、エン
ジン運転中の振動時においてもスロットル軸12が軸方
向に移動しないようにスロットル軸12を一方の軸方向
に付勢している。これにより、コンタクト部31と基板
32との摺動状態が変化しないのでスロットル弁13の
開度信号が断絶したり、コンタクト部31が基板32と
過大な力で摺動することによる基板上の抵抗体またはコ
ンタクト部31の摩耗を防止できる。さらに、ステータ
コア45に対するロータ41の軸方向位置が変化しない
ので、ロータ41が受けるトルク変動を抑制できる。
The wave washer 19 shown in FIG. 3 urges the throttle shaft 12 in one axial direction so that the throttle shaft 12 does not move in the axial direction even during vibration during engine operation. As a result, the state of sliding between the contact portion 31 and the substrate 32 does not change, so that the opening signal of the throttle valve 13 is interrupted, or the resistance on the substrate due to the contact portion 31 sliding with the substrate 32 with excessive force. Wear of the body or the contact portion 31 can be prevented. Further, since the axial position of the rotor 41 with respect to the stator core 45 does not change, torque fluctuations received by the rotor 41 can be suppressed.

【0023】図5に本実施例の比較例を示す。比較例
は、間隙49に対応した位置に軸方向に延びて軸心と平
行にスリット65aがカバー65に形成されている。ス
リット65aはエアギャップでありカバー65の周方向
に沿って流れる磁束を遮断するので、スリット65aに
遮られた磁束はスリット65a付近に集中する。コイル
部52への通電をオフした状態でスリット65aがティ
ース部46、47の前縁46a、47aに接近すると、
スリット付近65aに集中していた磁束がロータ41と
ステータコア45との間に一度に流れる。したがって、
図4に示すように全閉位置の近傍において狭い角度範囲
で大きなディテントトルクが発生する。図4においてデ
ィテントトルクの正方向は開弁方向を表し、負方向は閉
弁方向を表している。角度はスロットル開度ではなくロ
ータ41の回転角度を表している。
FIG. 5 shows a comparative example of this embodiment. In the comparative example, a slit 65 a is formed in the cover 65 so as to extend in the axial direction at a position corresponding to the gap 49 and to be parallel to the axis. Since the slit 65a is an air gap and blocks magnetic flux flowing along the circumferential direction of the cover 65, the magnetic flux blocked by the slit 65a concentrates near the slit 65a. When the slit 65a approaches the front edges 46a, 47a of the teeth 46, 47 in a state where the power to the coil 52 is turned off,
The magnetic flux concentrated in the vicinity 65 a of the slit flows at once between the rotor 41 and the stator core 45. Therefore,
As shown in FIG. 4, a large detent torque is generated in a narrow angle range near the fully closed position. In FIG. 4, the positive direction of the detent torque indicates the valve opening direction, and the negative direction indicates the valve closing direction. The angle indicates the rotation angle of the rotor 41, not the throttle opening.

【0024】コイル部52の断線やECUの故障等によ
りコイル部52への通電がオフになっても、全閉位置近
傍の中間開度(例えば、全閉位置におけるスロットル開
度を0°とした場合に10°)でスロットル弁13を保
持することにより車両を停止させず低速で退避走行する
ことが望まれる。リターンスプリング17の付勢力と開
弁方向に働くディテントトルクとが所定の中間開度で釣
り合えば、オープナースプリングを用いることなくスロ
ットル弁13を中間開度に保持できる。
Even if the energization of the coil unit 52 is turned off due to disconnection of the coil unit 52, failure of the ECU, or the like, the intermediate opening near the fully closed position (for example, the throttle opening at the fully closed position is set to 0 °). In this case, it is desired to hold the throttle valve 13 at 10 [deg.] To make a limp-home run at a low speed without stopping the vehicle. If the biasing force of the return spring 17 and the detent torque acting in the valve opening direction are balanced at a predetermined intermediate opening, the throttle valve 13 can be held at the intermediate opening without using an opener spring.

【0025】しかしながら、比較例ではリターンスプリ
ング17に抗して開弁方向にスロットル弁13を回転可
能なディテントトルクの発生する角度範囲が狭く、スロ
ットル弁を中間開度に保持できる角度範囲が狭いので、
スロットル弁を確実に中間開度に保持することが困難で
ある。一方本実施例では、間隙49の幅内でスリット4
8aをロータ41の軸心と交差させスリット48aの周
方向位置をずらしているので、ロータ41の回転角度に
より軸方向位置の異なるスリット48aがティース部4
6、47の前縁46a、47aに徐々に接近する。した
がって、スリット48a近傍に集中していた磁束がロー
タ41とティース部46、47との間で急激に流れるこ
となく徐々に流れる。図4に示すように、比較例に比べ
最大トルクは小さくなっているが、リターンスプリング
17の付勢力に抗してスロットル弁13を開弁方向に回
転可能なトルクの発生角度範囲が広い。したがって、ス
ロットル弁を中間開度に保持できる角度範囲が広いの
で、スロットル弁を確実に中間開度に保持することがで
きる。
However, in the comparative example, the angle range in which the detent torque capable of rotating the throttle valve 13 in the valve opening direction against the return spring 17 is narrow, and the angle range in which the throttle valve can be maintained at the intermediate opening degree is narrow. ,
It is difficult to reliably maintain the throttle valve at the intermediate opening. On the other hand, in this embodiment, the slit 4
8a intersects the axis of the rotor 41 and the circumferential position of the slit 48a is shifted, so that the slit 48a having a different axial position depending on the rotation angle of the rotor 41
6, 47 gradually approach the leading edges 46a, 47a. Therefore, the magnetic flux concentrated near the slit 48a flows gradually between the rotor 41 and the teeth 46, 47 without abruptly flowing. As shown in FIG. 4, the maximum torque is smaller than in the comparative example, but the torque generation angle range in which the throttle valve 13 can rotate in the valve opening direction against the urging force of the return spring 17 is wide. Therefore, since the angle range in which the throttle valve can be maintained at the intermediate opening is wide, the throttle valve can be reliably maintained at the intermediate opening.

【0026】以上説明した本実施例では、コイル部52
への通電オフ時において、全閉位置に近い中間開度にお
いてある程度の角度範囲で開弁方向にディテントトルク
のピークトルクが発生する。したがって、コイル部への
通電オフ時において、リターンスプリングの付勢力と釣
り合う位置でスロットル弁を中間開度に保持できる。こ
れにより、コイル部の断線やECUの故障等によりコイ
ル部に通電できなくなってもエンジンに吸気を供給でき
るので車両を低速で退避走行することができる。さら
に、開弁方向に働くディテントトルクのピークトルクを
開弁方向にロータ41を付勢するオープナースプリング
の代わりに用いることができるので、部品点数が減少
し、スロットル装置を小型化することができる。
In the embodiment described above, the coil section 52
When the power is turned off, a peak torque of the detent torque is generated in the valve opening direction in a certain angle range at an intermediate opening close to the fully closed position. Therefore, the throttle valve can be maintained at the intermediate opening at a position that balances with the urging force of the return spring when the power supply to the coil portion is turned off. Thus, even if the coil unit cannot be energized due to disconnection of the coil unit, failure of the ECU, or the like, intake air can be supplied to the engine, so that the vehicle can limp at low speed. Furthermore, since the peak torque of the detent torque acting in the valve opening direction can be used instead of the opener spring for urging the rotor 41 in the valve opening direction, the number of parts is reduced, and the throttle device can be downsized.

【0027】上記実施例ではスリットを直線状に形成し
たが、スリットの周方向位置がずれるのであれば円弧状
または波状等どのような形状にスリットを形成してもよ
い。また、スリットに代えて非磁性材で第2磁気抵抗部
を形成してもよい。またステータコアのティース部の境
界を非磁性材で埋めてもよい。
In the above embodiment, the slit is formed linearly. However, the slit may be formed in any shape such as an arc or a wave as long as the position of the slit in the circumferential direction is shifted. Further, the second magnetic resistance portion may be formed of a non-magnetic material instead of the slit. Further, the boundaries of the teeth of the stator core may be filled with a non-magnetic material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)は本発明の一実施例によるトルクモータ
のロータ部分を示す模式的構成図であり、(B)は
(A)のB方向矢視図である。
FIG. 1A is a schematic configuration diagram illustrating a rotor portion of a torque motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a view in the direction of arrow B in FIG.

【図2】本実施例によるトルクモータを用いたスロット
ル装置を示す図3のII方向模式的矢視図である。
FIG. 2 is a schematic view in the direction of arrow II in FIG. 3 showing a throttle device using the torque motor according to the embodiment.

【図3】本発明の一実施例によるトルクモータを用いた
スロットル装置を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a throttle device using a torque motor according to one embodiment of the present invention.

【図4】本実施例および比較例のトルクモータにおける
ロータの回転角度とディテントトルクの大きさとの関係
を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a rotation angle of a rotor and a magnitude of a detent torque in the torque motors of the present embodiment and a comparative example.

【図5】(A)は本実施例の比較例によるトルクモータ
のロータ部分を示す模式的構成図であり、(B)は
(A)のB方向矢視図である。
FIG. 5A is a schematic configuration diagram showing a rotor portion of a torque motor according to a comparative example of the present embodiment, and FIG. 5B is a view in the direction of arrow B in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 スロットル装置 11 スロットルボディ 12 スロットル軸 13 スロットル弁 40 トルクモータ 41 ロータ 42 ロータコア 43、44 永久磁石群 43a、44a 永久磁石 45 ステータコア 46、47 ティース部(磁極部) 48 カバー 48a スリット(第2磁気抵抗部) 49 間隙 51 アーム部 52 コイル部 60 間隙(第1磁気抵抗部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Throttle device 11 Throttle body 12 Throttle shaft 13 Throttle valve 40 Torque motor 41 Rotor 42 Rotor core 43, 44 Permanent magnet group 43a, 44a Permanent magnet 45 Stator core 46, 47 Teeth part (magnetic pole part) 48 Cover 48a Slit (second magnetic resistance) Part) 49 gap 51 arm part 52 coil part 60 gap (first magnetic resistance part)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の永久磁石により一対の磁極を形成
しているロータであって、一方の磁極を形成している前
記永久磁石と他方の磁極を形成している前記永久磁石と
の間に軸方向に延びる間隙が形成されているロータと、 前記ロータを囲む一対の磁極部と、前記両磁極部の境界
に設けられている第1磁気抵抗部とを有するステータコ
アと、 前記ステータコアに装着され、通電することにより前記
両磁極部にそれぞれ磁極を形成するコイル部と、 一方の回転方向に前記ロータを付勢する付勢手段と、 ほぼ前記間隙の幅内で軸方向に形成され周方向位置がず
れている第2磁気抵抗部を有し、前記複数の永久磁石を
覆っている磁性部材と、 を備えることを特徴とするトルクモータ。
1. A rotor in which a plurality of permanent magnets form a pair of magnetic poles, wherein the rotor is formed between the permanent magnet forming one magnetic pole and the permanent magnet forming the other magnetic pole. A stator having a rotor formed with a gap extending in an axial direction, a pair of magnetic pole portions surrounding the rotor, and a first magnetic resistance portion provided at a boundary between the magnetic pole portions; and a stator core mounted on the stator core. A coil portion that forms a magnetic pole on each of the magnetic pole portions by energizing; a biasing unit that biases the rotor in one rotational direction; and a circumferential position substantially axially formed within the width of the gap. And a magnetic member having a second magnetic resistance portion deviated and covering the plurality of permanent magnets.
【請求項2】 前記第2磁気抵抗部の周方向位置は滑ら
かにずれていることを特徴とする請求項1記載のトルク
モータ。
2. The torque motor according to claim 1, wherein the circumferential position of the second magnetic resistance portion is smoothly shifted.
【請求項3】 前記第2磁気抵抗部はスリットであるこ
とを特徴とする請求項1または2記載のトルクモータ。
3. The torque motor according to claim 1, wherein the second magnetic resistance portion is a slit.
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