JPWO2008050637A1 - Brushless motor - Google Patents
Brushless motor Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2008050637A1 JPWO2008050637A1 JP2008540947A JP2008540947A JPWO2008050637A1 JP WO2008050637 A1 JPWO2008050637 A1 JP WO2008050637A1 JP 2008540947 A JP2008540947 A JP 2008540947A JP 2008540947 A JP2008540947 A JP 2008540947A JP WO2008050637 A1 JPWO2008050637 A1 JP WO2008050637A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brushless motor
- teeth
- motor
- steering
- theta
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/14—Stator cores with salient poles
- H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
ブラシレスモータ3は、マグネット33を備えたロータ22と、マグネット33とエアギャップ45を介して対向する複数個のティース27を備えたステータ21とを有する。ティース27の先端部には、エアギャップ45に臨んで複数個の補助溝20が形成されている。補助溝20の溝幅Sと、隣接するティース27間の開口部46の開口幅Wとの比W/Sを0.9≦W/S≦1.1としつつ、開口部46の中心M1と補助溝20の中心M2との間の角度θwと、隣接する補助溝20の中心M2間の角度θsの比θs/θwを0.66≦θs/θw≦0.965の範囲に設定する。The brushless motor 3 includes a rotor 22 having a magnet 33 and a stator 21 having a plurality of teeth 27 facing the magnet 33 with an air gap 45 therebetween. A plurality of auxiliary grooves 20 are formed at the tip of the teeth 27 so as to face the air gap 45. While the ratio W / S between the groove width S of the auxiliary groove 20 and the opening width W of the opening 46 between adjacent teeth 27 is set to 0.9 ≦ W / S ≦ 1.1, the center M1 of the opening 46 The ratio θs / θw between the angle θw between the center M2 of the auxiliary grooves 20 and the angle θs between the centers M2 of the adjacent auxiliary grooves 20 is set in the range of 0.66 ≦ θs / θw ≦ 0.965.
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置の駆動源などに使用されるブラシレスモータに関し、特に、インダクタンスとコギングトルクの双方の低減を図ったブラシレスモータに関する。 The present invention relates to a brushless motor used as a drive source for an electric power steering apparatus, and more particularly to a brushless motor that reduces both inductance and cogging torque.
自動車等の操舵力補助のため、近年多くの車両にいわゆるパワーステアリング装置が装備されている。このようなパワーステアリング装置としては、近年、エンジン負荷軽減や重量低減等の観点から、電気式の動力操舵装置(いわゆる電動パワーステアリング装置、以下、適宜EPSと略記する)を搭載した車両が増大している。このようなEPSの動力源としては、従来よりブラシ付きのモータが多く使用されているが、近年では、メンテナンス性に優れ、小型で高トルクが得られることから、ブラシレスモータの使用が増大している。 In recent years, many vehicles have been equipped with so-called power steering devices for assisting steering force of automobiles and the like. As such power steering devices, in recent years, vehicles equipped with electric power steering devices (so-called electric power steering devices, hereinafter abbreviated as EPS as appropriate) have increased in view of reducing engine load and weight. ing. As a power source of such EPS, a motor with a brush has been used more than ever. However, in recent years, the use of a brushless motor has increased because it is excellent in maintainability and can be obtained with a small size and high torque. Yes.
ところが、ブラシレスモータでは、ロータ側のマグネットとステータ側のコアティースとの間の吸引力により、いわゆるコギングトルクが生じやすい傾向がある。このようなコギングトルクは、騒音や振動の原因となるのみならず、EPS用モータにおいては操舵感を悪化させる一因ともなる。そこで、従来より、コギングトルクを減少させるべく、ステータを多スロット化し、トルクムラを細分化する方式が知られている。しかしながら、スロットを無限に多くすることは不可能であり、多スロット化はモータサイズの面から自ずと限界がある。このため、コアティース先端の磁束が密となる部分に溝を設け、ティース先端部を二股状に分割形成し、これによって擬似的に多スロット化を図る方式など、種々のコギング対策が提案されている。 However, in a brushless motor, a so-called cogging torque tends to occur due to the attractive force between the rotor-side magnet and the stator-side core teeth. Such cogging torque not only causes noise and vibration, but also causes a deterioration in steering feeling in the EPS motor. Therefore, conventionally, a method is known in which the stator is multi-slotted and torque unevenness is subdivided in order to reduce the cogging torque. However, it is impossible to increase the number of slots indefinitely, and the increase in the number of slots is naturally limited in terms of motor size. For this reason, various cogging countermeasures have been proposed, such as a method in which a groove is provided in the portion where the magnetic flux at the tip of the core teeth is dense and the tip of the teeth is divided into two forks, thereby realizing pseudo-multiple slots. Yes.
例えば、特許文献1のブラシレスモータでは、ティース先端に1/2スロットピッチの補助溝を設け、見かけ上スロットが倍増したような構成としている。また、特許文献2のブラシレスモータでは、ステータコアの両端にオーバーハング部を設け、ステータコア端面から流れ込む磁束を抑制する。これにより、ティース先端部からステータコアに流入する磁束量を増大させ、補助溝による疑似多スロット効果を向上させている。さらに、特許文献3の電動機では、回転子を2P、固定子を3P構造とし、ピッチ4θにて設けたティース先端に、スロット中心から角度θ,2θの間隔で補助溝を等間隔に配置してコギングを低減させる構成が示されている。
しかしながら、前述のようにティース先端に補助溝を設ける構成では、実際には、ステータの加工歪等により、回転位置に応じたコギングの釣り合いがモータごとに変化し、モータ特性の安定化が図れないという問題があった。すなわち、加工歪のような一定化が困難な変動要因に基づきコギングが変化するため、コギングのロバスト性(安定性)が悪化し、却って、モータ特性が安定しないという問題があった。 However, in the configuration in which the auxiliary groove is provided at the tip of the teeth as described above, the balance of cogging according to the rotational position varies depending on the rotation position due to the processing distortion of the stator, and the motor characteristics cannot be stabilized. There was a problem. That is, since cogging changes based on a variable factor that is difficult to be fixed, such as machining strain, there is a problem that the robustness (stability) of cogging is deteriorated and the motor characteristics are not stabilized.
一方、ブラシレスモータを集中巻き構成とすると、ティース間の間隔が狭くなる。このため、ティースからの漏れ磁束が多くなり、その分、インダクタンスが大きくなる傾向がある。インダクタンスが大きくなると、モータの電気的時定数が大きくなり、それに伴い、ステータコイルに印加する駆動電圧と、ステータコイルに流れる電流に位相差が生じる。このような位相差が生じると、ステータ−ロータ間の電気子反作用が大きくなり、高負荷時のトルクが低下する、いわゆるトルクダレが生じるおそれがある。 On the other hand, when the brushless motor has a concentrated winding configuration, the interval between the teeth is narrowed. For this reason, the magnetic flux leakage from the teeth increases, and the inductance tends to increase correspondingly. When the inductance increases, the electric time constant of the motor increases, and accordingly, a phase difference occurs between the drive voltage applied to the stator coil and the current flowing through the stator coil. When such a phase difference is generated, there is a possibility that a so-called torque sag in which the torque at the time of high load is reduced due to an increase in the reaction between the stator and the rotor.
本発明の目的は、インダクタンス低減を図りつつ、補助溝によるコギングトルク低減等の効果を効率良く発揮させ得るブラシレスモータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a brushless motor capable of efficiently exhibiting effects such as cogging torque reduction by an auxiliary groove while reducing inductance.
本発明のブラシレスモータは、マグネットを備えたロータと、前記マグネットとエアギャップを介して対向する複数個のティースを備えたステータとを有し、前記ティースの先端部に、前記エアギャップに臨んで複数個の補助溝を形成してなるブラシレスモータであって、前記補助溝の周方向に沿った幅Sと、隣接する前記ティースの先端部に形成された開口部の周方向に沿った幅Wとの比W/Sが、0.9≦W/S≦1.1であり、かつ、前記開口部の周方向に沿った中心M1と、前記補助溝の周方向に沿った中心M2との間の角度をθw、隣接する前記補助溝の前記中心M2間の角度をθsとしたとき、前記θsと前記θwの比θs/θwが、0.66≦θs/θw≦0.965であることを特徴とする。The brushless motor of the present invention includes a rotor including a magnet and a stator including a plurality of teeth facing the magnet via an air gap, and faces the air gap at a tip portion of the teeth. A brushless motor formed with a plurality of auxiliary grooves, wherein the auxiliary groove has a width S along the circumferential direction and a width W along the circumferential direction of the opening formed at the tip of the adjacent teeth. The ratio W / S is 0.9 ≦ W / S ≦ 1.1, and the center M 1 along the circumferential direction of the opening and the center M 2 along the circumferential direction of the auxiliary groove. .theta.w the angle between the, when the angle between the center M 2 of the auxiliary groove adjacent to the [theta] s, the ratio [theta] s / .theta.w of the said [theta] s .theta.w is, 0.66 ≦ θs / θw ≦ 0.965 It is characterized by being.
本発明にあっては、W/Sを0.9≦W/S≦1.1としつつ、θs/θwを0.66≦θs/θw≦0.965の範囲に設定することにより、インダクタンスの低減を図りつつ、コギングを小さく抑えることができ、コギングのロバスト性改善や、高出力域における電機子反作用の影響低減を図ることができる。このため、例えば、当該ブラシレスモータを電動パワーステアリング装置の駆動源として用いると、コギング低減により、ステアリングの戻り性が向上する。また、インダクタンス低減により、高負荷時のトルクダレが少なくなるため、アシスト力が安定し、操舵フィーリングの向上も図られる。 In the present invention, while setting W / S to 0.9 ≦ W / S ≦ 1.1 and setting θs / θw within the range of 0.66 ≦ θs / θw ≦ 0.965, the inductance can be reduced. While reducing the cogging, the cogging can be kept small, the cogging robustness can be improved, and the influence of the armature reaction in the high output region can be reduced. For this reason, for example, when the brushless motor is used as a drive source of the electric power steering apparatus, the returnability of the steering is improved by reducing the cogging. Further, the inductance reduction reduces torque sagging at high loads, so that the assist force is stabilized and the steering feeling is improved.
前記ブラシレスモータにおいて、前記θsと前記θwの比θs/θwを、好ましくは、0.7≦θs/θw≦0.9に設定しても良い。また、前記ブラシレスモータを、前記マグネットが6極、前記ティース間に形成されたスロットの数が9個の6極9スロット構成としても良い。さらに、前記ブラシレスモータを電動パワーステアリング装置の駆動源として用いても良い。 In the brushless motor, the ratio θs / θw between the θs and the θw may be preferably set to 0.7 ≦ θs / θw ≦ 0.9. The brushless motor may have a 6-pole 9-slot configuration in which the magnet has 6 poles and the number of slots formed between the teeth is 9. Further, the brushless motor may be used as a drive source for the electric power steering apparatus.
本発明のブラシレスモータによれば、マグネットを備えたロータと、マグネットとエアギャップを介して対向する複数個のティースを備えたステータとを有し、ティースの先端部にエアギャップに臨んで複数個の補助溝を形成したブラシレスモータにて、補助溝幅Sと、隣接するティース間の開口幅Wとの比W/Sを0.9≦W/S≦1.1としつつ、ティース間の開口部の中心M1と補助溝の中心M2との間の角度θwと、隣接する補助溝中心M2間の角度θsの比θs/θwを0.66≦θs/θw≦0.965の範囲に設定することにより、インダクタンスの低減を図りつつ、コギングを小さく抑えることが可能となる。従って、コギングのロバスト性改善や、高出力域における電機子反作用の影響低減を図ることが可能となる。 According to the brushless motor of the present invention, the rotor includes a magnet and a stator including a plurality of teeth facing the magnet via an air gap, and a plurality of the teeth face the air gap at the tip of the teeth. In the brushless motor in which the auxiliary groove is formed, the ratio W / S between the auxiliary groove width S and the opening width W between adjacent teeth is 0.9 ≦ W / S ≦ 1.1, and the opening between the teeth The ratio θs / θw between the angle θw between the center M1 and the center M2 of the auxiliary groove and the angle θs between the adjacent auxiliary groove centers M2 is set in the range of 0.66 ≦ θs / θw ≦ 0.965. As a result, it is possible to reduce cogging while reducing inductance. Therefore, it is possible to improve the cogging robustness and reduce the influence of the armature reaction in the high output range.
また、例えば、当該ブラシレスモータを電動パワーステアリング装置の駆動源として用いた場合、コギング低減により、ステアリングの戻り性が向上し、スムーズなステアリング操作が可能となる。また、インダクタンス低減による高出力域での電機子反作用の影響減により、高負荷時のトルクダレが少なくなり、アシスト力が安定し、操舵フィーリングの向上を図ることが可能となる。 Further, for example, when the brushless motor is used as a drive source of the electric power steering device, the return of the steering is improved due to the reduction of cogging, and a smooth steering operation is possible. In addition, due to the reduced influence of the armature reaction in the high output range due to the inductance reduction, torque sagging at high loads is reduced, the assist force is stabilized, and the steering feeling can be improved.
1 電動パワーステアリング装置
2 ステアリングシャフト
3 ブラシレスモータ
4 ステアリングホイール
5 ステアリングギヤボックス
6 タイロッド
7 車輪
8 アシストモータ部
9 減速機構部
11 トルクセンサ
12 制御装置
20 補助溝
21 ステータ
22 ロータ
23 ハウジング
24 ステータコア
25 巻線
26 継鉄部
27 ティース
28 スロット
29 給電配線
30 ブラケット
31 回転軸
32 ロータコア
33 マグネット
34 マグネットホルダ
35 ベアリング
36 ベアリング
37 スプライン部
41 レゾルバ
42 レゾルバステータ
43 レゾルバロータ
44 コイル
45 エアギャップ
46 開口部
M1 開口部中心
M2 補助溝中心
S 溝幅
W 開口幅
θs M1−M2間の角度
θw M2間の角度DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明によるブラシレスモータを用いた電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。図1の電動パワーステアリング装置(EPS)1は、ステアリングシャフト2に対し動作補助力を付与するコラムアシスト式の構成となっており、本発明によるブラシレスモータ3(以下、モータ3と略記する)が動力源として使用されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an electric power steering apparatus using a brushless motor according to the present invention. An electric power steering apparatus (EPS) 1 shown in FIG. 1 has a column assist type structure that applies an operation assisting force to a
ステアリングシャフト2には、ステアリングホイール4が取り付けられている。ステアリングホイール4の操舵力は、ステアリングギヤボックス5内に配された図示しないピニオンとラック軸を介して、タイロッド6に伝達される。タイロッド6の両端には車輪7が接続されている。ステアリングホイール4の操作に伴ってタイロッド6が作動し、図示しないナックルアーム等を介して、車輪7が左右に転舵する。
A steering wheel 4 is attached to the
EPS1では、ステアリングシャフト2に、操舵力補助機構であるアシストモータ部8が設けられている。アシストモータ部8には、モータ3と共に、減速機構部9とトルクセンサ11が設けられている。減速機構部9には、図示しないウォームとウォームホイールが配されている。モータ3の回転は、この減速機構部9によって、ステアリングシャフト2に減速されて伝達される。モータ3とトルクセンサ11は、制御装置(ECU)12に接続されている。
In EPS1, the
ステアリングホイール4が操作され、ステアリングシャフト2回転すると、トルクセンサ11が作動する。ECU12は、トルクセンサ11の検出トルクに基づいて、モータ3に対し適宜電力を供給する。モータ3が作動すると、その回転が減速機構部9を介してステアリングシャフト2に伝達され操舵補助力が付与される。ステアリングシャフト2は、この操舵補助力と手動操舵力によって回転し、ステアリングギヤボックス5内のラック・アンド・ピニオン結合により、この回転運動がラック軸の直線運動に変換され、車輪7の転舵動作が行われる。
When the steering wheel 4 is operated and the
図2は、モータ3の構成を示す軸方向の断面図である。図2に示すように、モータ3は、外側にステータ21、内側にロータ22を配したインナーロータ型のブラシレスモータとなっている。ステータ21は、ハウジング23と、ハウジング23の内周側に固定されたステータコア24、及び、ステータコア24に巻装された巻線25とを備えた構成となっている。ハウジング23は、鉄等にて有底筒状に形成されている。ハウジング23の開口部には合成樹脂製のブラケット30が取り付けられている。ステータコア24は鋼板を多数積層した構成となっており、ステータコア24の内周側には複数個のティースが突設されている。
FIG. 2 is a sectional view in the axial direction showing the configuration of the motor 3. As shown in FIG. 2, the motor 3 is an inner rotor type brushless motor in which a stator 21 is disposed on the outer side and a
図3は、図2のモータ3の径方向に沿った断面図である。図3に示すように、ステータコア24は、リング状の継鉄部26と、継鉄部26から内側方向へ突出形成されたティース27とから形成されている。ティース27は9、個設けられている。各ティース27の間にはスロット28(9個)が形成され、モータ3は9スロット構成となっている。各ティース27の先端部には、補助溝20が形成されている。各ティース27には巻線25が集中巻にて巻装されている。巻線25は、各スロット28内に収容されている。巻線25は、給電配線29を介してバッテリ(図示せず)と接続されている。巻線25に対しては、高調波成分を含んだ台形波形状の相電流(U,V,W)が供給される。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the radial direction of the motor 3 of FIG. As shown in FIG. 3, the
ロータ22はステータ21の内側に配置されており、回転軸31と、ロータコア32、マグネット33を同軸状に配した構成となっている。回転軸31の外周には、鋼板を多数積層した円筒形状のロータコア32が取り付けられている。ロータコア32の外周には、セグメントタイプのマグネット33が配置されている。マグネット33とティース27との間には、エアギャップ45が形成されている。マグネット33とティース27の先端部は、エアギャップ45を介して対向している。補助溝20は、このエアギャップ45に臨んで形成されている。マグネット33は、回転軸31に固定されたマグネットホルダ34に取り付けられており、周方向に沿って6個配置されている。すなわち、当該モータ3は、6極9スロット(6P9S)構成となっている。
The
本発明によるモータ3では、このような6P9S構成を採りつつ、補助溝20の溝幅Sと、ティース27の開口幅Wとの比W/Sが、0.9≦W/S≦1.1となるように設定されている。図4はティース27の構成を示す説明図であり、図4に示すように、溝幅Sは、補助溝20の周方向に沿った幅寸法、開口幅Wは、隣接するティース27の先端部に形成された開口部46の周方向に沿った間隙寸法である。また、モータ3では、従来のブラシレスモータとは異なり、補助溝20がティース27先端に等分に配置されておらず、W/Sを前述の範囲に設定しつつ、補助溝20を次のような範囲に設けている。すなわち、開口部46の中心M1と、補助溝20の中心M2との間の角度をθw、隣接する補助溝20の中心M2間の角度をθsとすると(図4参照)、0.66≦θs/θw≦0.965の関係が成り立つように補助溝20が形成されている。In the motor 3 according to the present invention, the ratio W / S between the groove width S of the
図5は、6P9S構成のブラシレスモータにてW/S=1とした場合の、θs/θwとコギングトルク量(N・m)及びインダクタンス(H)との関係を示すグラフである。発明者らの実験によれば、θs/θwとコギングトルク量やインダクタンス(以下、適宜コギングトルク等と略記する)との間には相関関係があり、θs/θwが大きすぎても小さすぎても、コギングトルク等が増大することが分かった。この場合、θs/θwが小さいと、ティース27中心部の磁気抵抗が大きくなり、隣接するティースへの漏れ磁束が多くなってコギングトルク等が増大すると考えられる。一方、θs/θwが大きいと、ティース27先端の磁束が飽和気味となり、隣接するティースへ磁束が漏れやすくなってコギングトルク等が増大すると考えられる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between θs / θw, cogging torque amount (N · m), and inductance (H) when W / S = 1 in a brushless motor having a 6P9S configuration. According to the experiments by the inventors, there is a correlation between θs / θw and the amount of cogging torque and inductance (hereinafter abbreviated as appropriate cogging torque, etc.), and θs / θw is too large or too small. It was also found that cogging torque and the like increased. In this case, it is considered that when θs / θw is small, the magnetic resistance at the center of the
そこで、本発明のモータ3では、前述の関係を鑑み、θs/θwを0.66≦θs/θw≦0.965の範囲(図4の枠A)に設定した。図4に示すように、この範囲においてコギングトルク等は極小値を取り(θs/θw=0.77付近)、これにより、インダクタンスの低減を図りつつ、コギングを小さく抑えることが可能となる。このように、コギングが抑えられると、加工歪によるコギングの釣り合い変化も抑えられ、コギングのロバスト性も改善される。また、インダクタンスが抑えられると、高出力側の電機子反作用の影響が低減でき、高負荷時におけるトルクダレも低減できる。 Therefore, in the motor 3 of the present invention, θs / θw is set in the range of 0.66 ≦ θs / θw ≦ 0.965 (frame A in FIG. 4) in view of the above-described relationship. As shown in FIG. 4, in this range, the cogging torque or the like takes a minimum value (near θs / θw = 0.77), and this makes it possible to reduce the cogging while reducing the inductance. Thus, if cogging is suppressed, the cogging balance change due to processing strain is also suppressed, and the cogging robustness is improved. Further, if the inductance is suppressed, the influence of the armature reaction on the high output side can be reduced, and the torque sag at the time of high load can also be reduced.
回転軸31の一端部は、ハウジング23の底部に圧入されたベアリング35に回転自在に支持されている。回転軸31の他端部は、ブラケット30に取り付けられたベアリング36によって、回転自在に支持されている。回転軸31の端部(図2において左端部)には、スプライン部37が形成されている。回転軸31は、スプライン部37に取り付けられた図示しないジョイント部材によって、減速機構部9のウォーム軸に接続される。ウォーム軸には、ウォームが形成されている。ウォームは、減速機構部9にて、ステアリングシャフト2に固定されたウォームホイールと噛合している。
One end of the
ブラケット30内には、ベアリング36と、ロータ22の回転を検知するレゾルバ41が収容されている。レゾルバ41は、ブラケット30側に固定されたレゾルバステータ42と、ロータ22側に固定されたレゾルバロータ43とから構成されている。レゾルバステータ42にはコイル44が巻装されており、励磁コイルと検出コイルが設けられている。レゾルバステータ42の内側には、マグネットホルダ34の左端部に固定されたレゾルバロータ43が配置される。レゾルバロータ43は、金属板を積層した構成となっており、三方向に凸部が形成されている。
A
回転軸31が回転すると、レゾルバロータ43もまたレゾルバステータ42内にて回転する。レゾルバステータ42の励磁コイルには高周波信号が付与されており、凸部の近接離反により検出コイルから出力される信号の位相が変化する。この検出信号と基準信号とを比較することにより、ロータ22の回転位置が検出される。そして、ロータ22の回転位置に基づき、巻線25への電流が適宜切り替えられ、ロータ22が回転駆動される。
When the
このようなEPS1では、ステアリングホイール4が操作されてステアリングシャフト2が回転すると、この回転に応じた方向にラック軸が移動して転舵操作がなされる。この操作により、トルクセンサ11が作動し、その検出トルクに応じて、図示しないバッテリから給電配線29を介して巻線25に電力が供給される。巻線25に電力が供給されるとモータ3が作動し、回転軸31とウォーム軸が回転する。ウォーム軸の回転は、ウォームホイールを介してステアリングシャフト2に伝達され、操舵力がアシストされる。
In such EPS1, when the steering wheel 4 is operated and the
前述のように、本発明によるモータ3では、従来のブラシレスモータに比して、無通電時の脈動であるコギングトルクの低減が図られている。このため、ステアリングの戻り性が向上し、スムーズなステアリング操作が可能となる。例えば、右折時等にステアリングを切り、その後直進のためにステアリングを戻す場合には、一般に運転者はステアリングに力を加えない。この際、EPSは操舵力をアシストしない(通電していない)状態となっており、このときモータのコギングが大きいと、ステアリングが途中で止まってしまいスムーズに直進位置に戻らない可能性がある。その点、当該モータ3を用いたEPSでは、ステアリングの戻りを妨げるコギングトルクが抑えられているため、ステアリングの戻り性が向上し、ステアリング操作もスムーズになる。また、モータ3では、コギングトルク低減と共にインダクタンスも抑えられるため、高負荷時のトルクダレが少なくなり、アシスト力が安定し、操舵フィーリングの悪化が抑えられる。 As described above, in the motor 3 according to the present invention, the cogging torque, which is a pulsation when no current is supplied, is reduced as compared with the conventional brushless motor. For this reason, the returnability of the steering is improved, and a smooth steering operation is possible. For example, when turning the steering wheel at the time of a right turn or the like and then returning the steering wheel for straight ahead, the driver generally does not apply force to the steering wheel. At this time, the EPS is in a state in which the steering force is not assisted (not energized), and if the cogging of the motor is large at this time, there is a possibility that the steering stops halfway and does not return smoothly to the straight-ahead position. In that respect, in EPS using the motor 3, since the cogging torque that prevents the return of the steering is suppressed, the return of the steering is improved and the steering operation is also smooth. Further, in the motor 3, since the inductance is suppressed as well as the cogging torque is reduced, the torque sag at the time of high load is reduced, the assist force is stabilized, and the deterioration of the steering feeling is suppressed.
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、θs/θwを0.66≦θs/θw≦0.965の範囲に設定した例を示したが、図4から分かるように、コギングトルク等の低減のためには、θs/θwを0.7≦θs/θw≦0.9の範囲(図4の枠B)に設定することがより好ましい。また、前述の実施例では、モータ3として6極9スロットのモータを例に挙げて説明したが、モータ構成はこれには限定されず、2極3スロットの整数倍のモータにも、本発明は適用可能である。It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, an example in which θs / θw is set in the range of 0.66 ≦ θs / θw ≦ 0.965 is shown. However, as can be seen from FIG. , Θs / θw is more preferably set in a range of 0.7 ≦ θs / θw ≦ 0.9 (frame B in FIG. 4). In the above-described embodiment, the motor 3 is described by taking a 6-pole 9-slot motor as an example. However, the motor configuration is not limited to this, and the present invention is applicable to a motor having an integral multiple of 2-pole 3-slot. Is applicable.
さらに、前述の実施例では、インナーロータ型のブラシレスモータを用いた例を示したが、本発明は、ステータの外側にロータを配したアウタロータ型のブラシレスモータにも適用可能である。加えて、前述の実施例では、本発明による制御方法をコラムアシスト式EPSのモータに適用した例を示したが、ラック軸と同軸状にモータを配したラックアシスト式や、ラック軸と噛合するピニオンギヤに補助力を付与するピニオンアシスト式のEPS用モータにも適用可能である。 Furthermore, in the above-described embodiment, an example using an inner rotor type brushless motor has been shown. However, the present invention can also be applied to an outer rotor type brushless motor in which a rotor is arranged outside a stator. In addition, in the above-described embodiment, an example in which the control method according to the present invention is applied to a column assist type EPS motor has been shown. The present invention can also be applied to a pinion assist type EPS motor that applies an auxiliary force to the pinion gear.
Claims (4)
前記補助溝の周方向に沿った幅Sと、隣接する前記ティースの先端部に形成された開口部の周方向に沿った幅Wとの比W/Sが、0.9≦W/S≦1.1であり、かつ、
前記開口部の周方向に沿った中心M1と、前記補助溝の周方向に沿った中心M2との間の角度をθw、隣接する前記補助溝の前記中心M2間の角度をθsとしたとき、前記θsと前記θwの比θs/θwが、0.66≦θs/θw≦0.965であることを特徴とするブラシレスモータ。A rotor having a magnet and a stator having a plurality of teeth facing the magnet via an air gap, and a plurality of auxiliary grooves are formed at the tip of the teeth so as to face the air gap. A brushless motor,
The ratio W / S of the width S along the circumferential direction of the auxiliary groove and the width W along the circumferential direction of the opening formed at the tip of the adjacent teeth is 0.9 ≦ W / S ≦ 1.1, and
The center M 1 along the circumferential direction of the opening, .theta.w the angle between the center M 2 along the circumferential direction of said auxiliary groove, and θs the angle between the center M 2 of the auxiliary grooves adjacent Then, the ratio θs / θw between θs and θw is 0.66 ≦ θs / θw ≦ 0.965.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006289499 | 2006-10-25 | ||
JP2006289499 | 2006-10-25 | ||
PCT/JP2007/070173 WO2008050637A1 (en) | 2006-10-25 | 2007-10-16 | Brushless motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2008050637A1 true JPWO2008050637A1 (en) | 2010-02-25 |
Family
ID=39324436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008540947A Pending JPWO2008050637A1 (en) | 2006-10-25 | 2007-10-16 | Brushless motor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2008050637A1 (en) |
WO (1) | WO2008050637A1 (en) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010172063A (en) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Mitsuba Corp | Outer rotor brushless motor |
JP5363136B2 (en) * | 2009-02-13 | 2013-12-11 | 株式会社ミツバ | Brushless motor |
JP5502533B2 (en) * | 2010-03-10 | 2014-05-28 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet type motor |
JP5554641B2 (en) * | 2010-05-27 | 2014-07-23 | 一彦 後藤 | Rotating electrical iron core |
EP2615721B1 (en) * | 2010-09-06 | 2018-05-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet type rotating electrical machine and electrical power steering device using same |
JP6059047B2 (en) * | 2013-03-06 | 2017-01-11 | アスモ株式会社 | motor |
US9800102B2 (en) | 2013-03-06 | 2017-10-24 | Asmo Co., Ltd. | Dual rotor core motor with reduced flux leakage |
US9800100B2 (en) | 2014-06-06 | 2017-10-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet motor and driving apparatus-integrated permanent magnet motor |
JP5897073B2 (en) * | 2014-07-09 | 2016-03-30 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet type rotating electric machine and electric power steering apparatus using the same |
KR102673752B1 (en) * | 2016-09-05 | 2024-06-10 | 엘지이노텍 주식회사 | Stator and motor having the same |
US20190199147A1 (en) * | 2016-09-05 | 2019-06-27 | Lg Innotek Co., Ltd. | Stator, and motor comprising same |
EP3678281A4 (en) * | 2017-08-28 | 2021-05-26 | LG Innotek Co., Ltd. | Stator and motor including same |
KR102570802B1 (en) * | 2018-05-08 | 2023-08-25 | 엘지이노텍 주식회사 | Motor |
CN109391098A (en) * | 2018-10-14 | 2019-02-26 | 西安航天动力测控技术研究所 | A kind of torque motor structure design method of low torque fluctuation |
JP7406739B2 (en) * | 2019-10-25 | 2023-12-28 | 政行 梨木 | Motor and its control device |
GB2608834A (en) * | 2021-07-13 | 2023-01-18 | Dyson Technology Ltd | A stator core |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1042531A (en) * | 1996-05-24 | 1998-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor |
JP2003061272A (en) * | 2001-08-09 | 2003-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet dynamo-electric machine, and electric power steering device |
JP2004096803A (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet synchronous motor |
JP2004194489A (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Mitsuba Corp | Brushless motor |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08308198A (en) * | 1995-05-08 | 1996-11-22 | Nippon Seiko Kk | Brushless motor |
-
2007
- 2007-10-16 WO PCT/JP2007/070173 patent/WO2008050637A1/en active Application Filing
- 2007-10-16 JP JP2008540947A patent/JPWO2008050637A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1042531A (en) * | 1996-05-24 | 1998-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor |
JP2003061272A (en) * | 2001-08-09 | 2003-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet dynamo-electric machine, and electric power steering device |
JP2004096803A (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet synchronous motor |
JP2004194489A (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Mitsuba Corp | Brushless motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008050637A1 (en) | 2008-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPWO2008050637A1 (en) | Brushless motor | |
US20020047460A1 (en) | Electric power steering apparatus | |
JP4938785B2 (en) | Brushless motor and control method of brushless motor | |
WO2016002334A1 (en) | Electric power steering system | |
US20070176507A1 (en) | Motor and power steering apparatus | |
WO2015141796A1 (en) | Electric motor, electric power steering device, and vehicle | |
JP5168882B2 (en) | Electric power steering device | |
JP5897298B2 (en) | Brushless motor control method, brushless motor control device, brushless motor, and electric power steering device | |
JPWO2007088919A1 (en) | Electric power steering device | |
JP4546213B2 (en) | Motor and electric power steering device equipped with motor | |
JP2008301601A (en) | Brushless motor | |
JP5129732B2 (en) | Brushless motor control method and brushless motor | |
JP5688925B2 (en) | Brushless motor control method and brushless motor control device | |
JP2006121821A (en) | Synchronous reluctance motor and electric steering device mounted with the synchronous reluctance motor | |
JP5470913B2 (en) | Motor core, motor core unit using the same, brushless motor, electric power steering device using the same, and method for manufacturing motor core unit | |
US7893580B2 (en) | Positioning mechanism of resolver and electrically-driven power steering apparatus | |
JP2009044913A (en) | Motor device and electric power steering device | |
JP2004159462A (en) | Motor arrangement | |
JP2002234449A (en) | Electric power steering device | |
JP5144994B2 (en) | Electric motor | |
JP2008011675A (en) | Brushless motor and electric power steering device | |
JP6252131B2 (en) | Electric motor and electric power steering device | |
JP2004023905A (en) | Brushless motor | |
JP2005261136A (en) | Electric motor and electric power steering apparatus | |
JP2008017552A (en) | Motor and electric power steering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111101 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111221 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120710 |