JPWO2018180448A1 - Stator, motor, electric power steering device - Google Patents

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Abstract

中心軸回りの周方向に連続する環状のステータコアと、ステータコアの軸方向の一部に設けられ、周方向に間隔をあけて配置された複数の第1のティースと、第1のティースの径方向内側の端部に設けられた第1のアンブレラと、ステータコアの軸方向において第1のティースとは異なる位置に設けられ、周方向に間隔をあけて配置された複数の第2のティースと、第2のティースの径方向内側の端部に設けられた第2のアンブレラと、を備え、第1のアンブレラと第2のアンブレラとは、周方向における幅寸法が互いに異なる、ステータ。An annular stator core circumferentially continuous around the central axis, a plurality of first teeth provided in a part of the stator core in the axial direction, and arranged at intervals in the circumferential direction; and a radial direction of the first teeth. A first umbrella provided at the inner end, a plurality of second teeth provided at positions different from the first teeth in the axial direction of the stator core, and arranged at intervals in the circumferential direction; A second umbrella provided at a radially inner end of each of the two teeth, wherein the first umbrella and the second umbrella have different circumferential widths from each other.

Description

本発明は、ステータ、モータ、電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a stator, a motor, and an electric power steering device.

モータのロータは、シャフトとともに回転するロータコアと、ロータコアの周方向に複数設けられたマグネットと、を備える。このようなモータの作動時に生じるコギングトルクは、モータの振動および騒音の増大に繋がる。このため、モータにおいて、コギングトルクの発生を抑えることが望まれている。   The rotor of the motor includes a rotor core that rotates together with the shaft, and a plurality of magnets provided in a circumferential direction of the rotor core. The cogging torque generated during the operation of the motor leads to an increase in vibration and noise of the motor. For this reason, it is desired to suppress the occurrence of cogging torque in the motor.

例えば、特許文献1には、ステータのティースを軸方向において複数段のブロックに分割し、一つの段のブロックのティースと他の段のブロックのティースとを、軸方向に対して傾斜させた構成が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which teeth of a stator are divided into a plurality of blocks in the axial direction, and teeth of one block and teeth of another block are inclined with respect to the axial direction. Is disclosed.

特開2004−159492号公報JP-A-2004-159492

上記のようなモータにおいて、コイル線の巻線工程が複雑化し生産性が低下してしまうという問題があった。   In the motor as described above, there is a problem that the winding process of the coil wire is complicated and the productivity is reduced.

本発明は、上記事情に鑑みて、コギングトルクを抑制するとともに、組み立てを簡素化できるステータ、モータ、電動パワーステアリング装置を提供することを目的の一つとする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a stator, a motor, and an electric power steering device capable of suppressing cogging torque and simplifying assembly.

本発明のステータの一つの態様は、中心軸回りの周方向に連続する環状のステータコアと、前記ステータコアの軸方向の一部に設けられ、周方向に間隔をあけて配置された複数の第1のティースと、前記第1のティースの径方向内側の端部に設けられた第1のアンブレラと、前記ステータコアの軸方向において前記第1のティースとは異なる位置に設けられ、周方向に間隔をあけて配置された複数の第2のティースと、前記第2のティースの径方向内側の端部に設けられた第2のアンブレラと、を備え、前記第1のアンブレラと前記第2のアンブレラとは、周方向における幅寸法が互いに異なる。   One aspect of the stator according to the present invention includes an annular stator core that is continuous in a circumferential direction around a central axis, and a plurality of first stator cores provided in a part of the stator core in the axial direction and arranged at intervals in the circumferential direction. And a first umbrella provided at a radially inner end of the first tooth, and a first umbrella provided at a position different from the first tooth in the axial direction of the stator core, and having a circumferential interval. A plurality of second teeth arranged apart from each other; and a second umbrella provided at a radially inner end of the second teeth. The first umbrella and the second umbrella Have different widths in the circumferential direction.

本発明のモータの一つの態様は、上記のステータと、前記ステータと径方向に隙間を介して対向するロータと、を備える。   One aspect of a motor according to the present invention includes the above-described stator, and a rotor that faces the stator via a gap in a radial direction.

本発明の電動パワーステアリング装置の一つの態様は、上記のモータを備える。   One embodiment of the electric power steering apparatus of the present invention includes the above-described motor.

本発明の一つの態様によれば、コギングトルクを抑制するとともに、組み立てを簡素化できるステータ、モータ、電動パワーステアリング装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a stator, a motor, and an electric power steering device capable of suppressing cogging torque and simplifying assembly.

図1は、一実施形態のモータの断面模式図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a motor according to one embodiment. 図2は、一実施形態のモータの、図1におけるII−II線に沿う断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor according to the embodiment, taken along line II-II in FIG. 図3は、一実施形態のモータの、図2におけるIII−III線に沿う断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the motor of one embodiment, taken along line III-III in FIG. 図4は、一実施形態のロータの一部を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a part of the rotor according to the embodiment. 図5は、一実施形態のモータの一部を示す図であり、図2の拡大断面図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a part of the motor according to the embodiment, and is an enlarged sectional view of FIG. 2. 図6は、一実施形態のモータの一部を示す図であり、図3の拡大断面図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a part of the motor according to the embodiment, and is an enlarged cross-sectional view of FIG. 3. 図7は、一実施形態のステータの一部を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a part of the stator according to the embodiment. 図8は、一実施形態のモータにおけるコギングトルクの波形を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a waveform of a cogging torque in the motor according to the embodiment. 図9は、一実施形態のモータを備えた電動パワーステアリング装置の模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram of an electric power steering device including a motor according to one embodiment. 図10は、一実施形態のステータの変形例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a modification of the stator of the embodiment. 図11は、一実施形態のロータの変形例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a modified example of the rotor of the embodiment.

図1は、本実施形態のモータ10の断面模式図である。
図1に示すように、モータ10は、ロータ20と、ステータ30と、を備える。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a motor 10 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the motor 10 includes a rotor 20 and a stator 30.

以下の説明においては、中心軸Jに平行な方向を単に「軸方向」又は「上下方向」と呼び、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Jを中心とする周方向、すなわち、中心軸Jの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。さらに、以下の説明において、「平面視」とは、軸方向から視た状態を意味する。また、本明細書では、中心軸Jに沿った軸方向における図1の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。
また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
In the following description, a direction parallel to the central axis J is simply referred to as “axial direction” or “vertical direction”, a radial direction about the central axis J is simply referred to as “radial direction”, and the central axis J , That is, around the axis of the central axis J is simply referred to as “circumferential direction”. Further, in the following description, “plan view” means a state viewed from the axial direction. In this specification, the upper side in FIG. 1 in the axial direction along the central axis J is simply called “upper side”, and the lower side is simply called “lower side”. Note that the vertical direction does not indicate the positional relationship or direction when the device is incorporated in an actual device.
Further, in the following drawings, in order to make each configuration easy to understand, the scale and the number of the actual structure may be different from those of the actual structure.

[ロータ]
ロータ20は、上下方向に延びる中心軸Jに沿って配置されるシャフト21と、シャフト21に固定されたロータコア22と、第1のマグネット23と、第2のマグネット24と、を備える。
[Rotor]
The rotor 20 includes a shaft 21 arranged along a central axis J extending in the vertical direction, a rotor core 22 fixed to the shaft 21, a first magnet 23, and a second magnet 24.

シャフト21は、モータハウジング11に設けられた複数のベアリング15,16に、中心軸J回りに回転可能に支持される。シャフト21は、中心軸Jに沿った方向に延びる円柱状である。シャフト21は、ロータコア22に対して、圧入や接着などによって固定される。また、シャフト21は、ロータコア22に対して、樹脂部材などを介して固定されていてもよい。すなわち、シャフト21は、ロータコア22と、直接または間接的に固定される。なお、シャフト21は、中空状の部材であってもよく、特に限定されるものではない。   The shaft 21 is supported by a plurality of bearings 15 and 16 provided on the motor housing 11 so as to be rotatable around a central axis J. The shaft 21 has a columnar shape extending in a direction along the central axis J. The shaft 21 is fixed to the rotor core 22 by press fitting or bonding. Further, the shaft 21 may be fixed to the rotor core 22 via a resin member or the like. That is, the shaft 21 is directly or indirectly fixed to the rotor core 22. Note that the shaft 21 may be a hollow member, and is not particularly limited.

図2は、本実施形態のモータ10の、図1におけるII−II線に沿う断面図である。図3は、本実施形態のモータの、図2におけるIII−III線に沿う断面図である。図4は、本実施形態のロータの一部を示す斜視図である。図5は、本実施形態のモータの一部を示す図であり、図2の拡大断面図である。図6は、本実施形態のモータの一部を示す図であり、図3の拡大断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor 10 of the present embodiment taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the motor of this embodiment, taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a part of the rotor of the present embodiment. FIG. 5 is a diagram showing a part of the motor of the present embodiment, and is an enlarged sectional view of FIG. FIG. 6 is a view showing a part of the motor of the present embodiment, and is an enlarged sectional view of FIG.

図2、図3に示すように、ロータコア22は、筒状の部材である。ロータコア22は、軸方向から見たときに、外形形状が多角形である。本実施形態において、ロータコア22の外形は、八角形である。言い換えると、ロータコア22は、中空の略八角形柱である。なお、ロータコア22の外形は、円形などであってもよい。ロータコア22は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。ロータコア22は、平面視中央には、シャフト21を通過させる貫通孔22hが設けられる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor core 22 is a cylindrical member. The outer shape of the rotor core 22 is polygonal when viewed from the axial direction. In the present embodiment, the outer shape of the rotor core 22 is an octagon. In other words, the rotor core 22 is a hollow substantially octagonal column. Note that the outer shape of the rotor core 22 may be circular or the like. The rotor core 22 is a laminated steel sheet in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated in the axial direction. The rotor core 22 is provided with a through hole 22h at the center in plan view, through which the shaft 21 passes.

図4に示すように、第1のマグネット23は、ロータコア22の軸方向の上側の一部に設けられる。第1のマグネット23は、軸方向に延びる板状の部材である。   As shown in FIG. 4, the first magnet 23 is provided on a part of the upper part of the rotor core 22 in the axial direction. The first magnet 23 is a plate-like member extending in the axial direction.

図2に示すように、第1のマグネット23は、周方向に間隔をあけて等間隔に配置される。軸方向から見たときに、第1のマグネット23は、周方向を向く一対の第1側面部23sと、径方向外側を向く第1外面部(外周面)23tと、径方向内側を向く第1内面部23uと、を有する。   As shown in FIG. 2, the first magnets 23 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. When viewed from the axial direction, the first magnet 23 has a pair of first side surfaces 23s facing in the circumferential direction, a first outer surface portion (outer peripheral surface) 23t facing in the radial direction, and a first magnet 23 facing inward in the radial direction. 1 inner surface part 23u.

一対の第1側面部23sは、第1内面部23uの周方向両端部から、径方向外側にそれぞれ延びている。第1側面部23sは、軸方向から見たときに、略直線状である。   The pair of first side surfaces 23s extend radially outward from both circumferential ends of the first inner surface 23u. The first side surface portion 23s is substantially straight when viewed from the axial direction.

第1内面部23uは、軸方向から見たときに、略直線状である。第1内面部23uは、ロータコア22の径方向外側を向くコア外周面22fと径方向に対向する。   The first inner surface 23u is substantially straight when viewed from the axial direction. The first inner surface portion 23u radially opposes a core outer peripheral surface 22f facing radially outward of the rotor core 22.

第1外面部23tの周方向両側の端部は、一対の第1側面部23sに接続される。本実施形態において、第1外面部23tは、径方向外側に凸となる湾曲面であり、中心軸Jを中心とした円弧状をなしている。なお、第1外面部23tは、必ずしも湾曲面である必要はない。第1外面部23tは、平面であってもよい。すなわち、軸方向から見たときに、第1外面部23tの外形は直線状であってもよい。   End portions on both circumferential sides of the first outer surface portion 23t are connected to the pair of first side surface portions 23s. In the present embodiment, the first outer surface portion 23t is a curved surface that protrudes radially outward, and has an arc shape centered on the central axis J. Note that the first outer surface portion 23t does not necessarily need to be a curved surface. The first outer surface portion 23t may be a flat surface. That is, when viewed from the axial direction, the outer shape of the first outer surface portion 23t may be linear.

図4に示すように、第2のマグネット24は、ロータコア22の軸方向において第1のマグネット23とは異なる位置に設けられる。具体的には、第2のマグネット24は、ロータコア22の軸方向の下側の一部に設けられる。第2のマグネット24は、第1のマグネット23の下端に接するよう配置される。なお、軸方向において、第1のマグネット23と第2のマグネット24の間には、隙間があってもよく、接着剤や他の部材などが介在してもよい。   As shown in FIG. 4, the second magnet 24 is provided at a position different from the first magnet 23 in the axial direction of the rotor core 22. Specifically, the second magnet 24 is provided on a part of the rotor core 22 on the lower side in the axial direction. The second magnet 24 is arranged to be in contact with the lower end of the first magnet 23. In the axial direction, a gap may be provided between the first magnet 23 and the second magnet 24, and an adhesive or another member may be interposed.

図3に示すように、第2のマグネット24は、周方向に間隔をあけて等間隔に配置される。第2のマグネット24は、軸方向に延びる板状の部材である。軸方向から見たときに、第2のマグネット24は、周方向を向く一対の第2側面部24sと、径方向外側を向く第2外面部(外周面)24tと、径方向内側を向く第2内面部24uと、を有する。   As shown in FIG. 3, the second magnets 24 are arranged at regular intervals in the circumferential direction. The second magnet 24 is a plate-shaped member extending in the axial direction. When viewed from the axial direction, the second magnet 24 includes a pair of second side surfaces 24s facing in the circumferential direction, a second outer surface portion (outer peripheral surface) 24t facing radially outward, and a second magnet 24 facing radially inward. 2 inner surface part 24u.

一対の第2側面部24sは、第2内面部24uの周方向両端部から、径方向外側にそれぞれ延びる。第2側面部24sは、軸方向から見たときに、略直線状である。   The pair of second side surfaces 24s extend radially outward from both circumferential ends of the second inner surface 24u. The second side surface portion 24s is substantially linear when viewed from the axial direction.

第2内面部24uは、軸方向から見たときに、略直線状である。第2内面部24uは、ロータコア22の径方向外側を向くコア外周面22fと径方向に対向する。   The second inner surface portion 24u is substantially straight when viewed from the axial direction. The second inner surface portion 24u is radially opposed to the core outer peripheral surface 22f that faces outward in the radial direction of the rotor core 22.

第2外面部24tの周方向両側の端部は、一対の第2側面部24sに接続される。本実施形態において、第2外面部24tは、径方向外側に凸となる湾曲面であり、中心軸Jを中心とした円弧状をなしている。第2外面部24tの曲率半径は、第1外面部23tの曲率半径と等しい。なお、第2外面部24tは、必ずしも湾曲面である必要はない。第2外面部24tは、平面であってもよい。すなわち、軸方向からみたときに、第2外面部24tの外形は直線状であってもよい。   Ends on both sides in the circumferential direction of the second outer surface portion 24t are connected to the pair of second side surface portions 24s. In the present embodiment, the second outer surface portion 24t is a curved surface that protrudes radially outward and has an arc shape centered on the central axis J. The radius of curvature of the second outer surface portion 24t is equal to the radius of curvature of the first outer surface portion 23t. Note that the second outer surface portion 24t does not necessarily need to be a curved surface. The second outer surface portion 24t may be a flat surface. That is, when viewed from the axial direction, the outer shape of the second outer surface portion 24t may be linear.

上記の第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、磁束密度が同じで、形状が互いに異なる。
具体的には、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、体積が同じである。また、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、周方向、軸方向、中心軸Jを中心とした径方向のうちの少なくとも一つの方向において、寸法が互いに異なる。
The first magnet 23 and the second magnet 24 have the same magnetic flux density and different shapes.
Specifically, the first magnet 23 and the second magnet 24 have the same volume. The dimensions of the first magnet 23 and the second magnet 24 are different from each other in at least one of a circumferential direction, an axial direction, and a radial direction about the center axis J.

図4に示すように、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、周方向の幅W1,W2が互いに異なる。第1のマグネット23の周方向の幅W1は、第2のマグネット24の周方向の幅W2よりも小さい。軸方向に並ぶ第1のマグネット23と第2のマグネット24とを、軸方向から見たときに、第2のマグネット24は、第1のマグネット23よりも、周方向両外側に突出する。   As shown in FIG. 4, the first magnet 23 and the second magnet 24 have different circumferential widths W1 and W2. The circumferential width W1 of the first magnet 23 is smaller than the circumferential width W2 of the second magnet 24. When the first magnet 23 and the second magnet 24 arranged in the axial direction are viewed from the axial direction, the second magnet 24 protrudes outward in both circumferential directions from the first magnet 23.

図5および図6に示すように、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、中心軸Jを中心とした径方向の厚さT1、T2が互いに異なる。径方向において、第1のマグネット23の最も厚い部分の厚さT1は、第2のマグネット24の最も厚い部分の厚さT2よりも、大きい。   As shown in FIGS. 5 and 6, the thicknesses T1 and T2 of the first magnet 23 and the second magnet 24 in the radial direction about the center axis J are different from each other. In the radial direction, the thickness T1 of the thickest portion of the first magnet 23 is larger than the thickness T2 of the thickest portion of the second magnet 24.

図4に示すように、本実施形態において、第1のマグネット23の軸方向の長さL1は、第2のマグネット24の軸方向の長さL2と同じである。上述したように、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、体積が同じである。このため、本実施形態において、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、軸方向に直交する断面における断面積が等しい。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the axial length L1 of the first magnet 23 is the same as the axial length L2 of the second magnet 24. As described above, the first magnet 23 and the second magnet 24 have the same volume. Therefore, in the present embodiment, the first magnet 23 and the second magnet 24 have the same cross-sectional area in a cross section orthogonal to the axial direction.

なお、第1のマグネット23の軸方向の長さL1は、第2のマグネット24の軸方向の長さL2と異なってもよい。この場合には、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、軸方向に直交する断面における断面積が互いに異なる。一例として、第2のマグネット24の軸方向の長さL2が、第1のマグネット23の軸方向の長さL1より大きく、第1のマグネット23の断面積が、第2のマグネット24の断面積よりも大きい構成を採用できる。また、他の例として、第1のマグネット23の軸方向の長さL1が、第2のマグネット24の軸方向の長さL2より大きく、第2のマグネット24の断面積が、第1のマグネット23の断面積よりも大きい構成を採用できる。   Note that the axial length L1 of the first magnet 23 may be different from the axial length L2 of the second magnet 24. In this case, the first magnet 23 and the second magnet 24 have different cross-sectional areas in a cross section orthogonal to the axial direction. As an example, the axial length L2 of the second magnet 24 is greater than the axial length L1 of the first magnet 23, and the sectional area of the first magnet 23 is greater than the sectional area of the second magnet 24. Larger configurations can be employed. As another example, the axial length L1 of the first magnet 23 is greater than the axial length L2 of the second magnet 24, and the cross-sectional area of the second magnet 24 is the first magnet 23. A configuration larger than the cross-sectional area of 23 can be adopted.

第1のマグネット23の周方向における中心Mc1の位置は、第2のマグネット24の周方向の中心Mc2の位置と同一である。
なお、第1のマグネット23の周方向における中心Mc1の位置は、第2のマグネット24の周方向の中心Mc2の位置と異なっていてもよい。
The position of the center Mc1 in the circumferential direction of the first magnet 23 is the same as the position of the center Mc2 in the circumferential direction of the second magnet 24.
Note that the position of the center Mc1 in the circumferential direction of the first magnet 23 may be different from the position of the center Mc2 in the circumferential direction of the second magnet 24.

第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、同じ種類の磁性材料から構成されている。第1のマグネット23、第2のマグネット24は、それぞれ、ネオジウム系材料を用いた焼結磁石およびボンド磁石、フェライト系材料を用いた磁石である。なお、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、互いに異なる種類の磁性材料から構成してもよい。   The first magnet 23 and the second magnet 24 are made of the same type of magnetic material. The first magnet 23 and the second magnet 24 are a sintered magnet using a neodymium-based material, a bonded magnet, and a magnet using a ferrite-based material, respectively. The first magnet 23 and the second magnet 24 may be made of different types of magnetic materials.

[ステータ]
図7は、本実施形態のステータの一部を示す斜視図である。
ステータ30は、第1ステータコア31と、第2ステータコア32と、コイル30C(図1参照)と、絶縁部材30Z(図1参照)と、を有する。第1ステータコア31と第2ステータコア32とは、中心軸Jを中心とし、軸方向に沿って並んで配置される。第1ステータコア31および第2ステータコア32の軸方向に対向する面は、互いに接触する。
[Stator]
FIG. 7 is a perspective view showing a part of the stator of the present embodiment.
The stator 30 has a first stator core 31, a second stator core 32, a coil 30C (see FIG. 1), and an insulating member 30Z (see FIG. 1). The first stator core 31 and the second stator core 32 are arranged side by side in the axial direction with the center axis J as the center. The surfaces of the first stator core 31 and the second stator core 32 that face each other in the axial direction are in contact with each other.

第1ステータコア31は、ステータ30において軸方向の上側の一部に配置される。第1ステータコア31は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。第1ステータコア31は、環状の第1コアバック部37と、複数の第1のティース33と、を有する。本実施形態において、第1ステータコア31は、いわゆる分割コアである。第1コアバック部37は、複数の扇状のコアピース39Aが周方向に接続されることにより構成される。   The first stator core 31 is arranged on a part of the stator 30 on the upper side in the axial direction. The first stator core 31 is a laminated steel sheet in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated in the axial direction. The first stator core 31 has an annular first core back portion 37 and a plurality of first teeth 33. In the present embodiment, the first stator core 31 is a so-called split core. The first core back portion 37 is configured by connecting a plurality of fan-shaped core pieces 39A in a circumferential direction.

第1コアバック部37を構成する各コアピース39Aは、外側面に径方向内側に向かって凹む複数の第1溝39sを有する。各第1溝39sは、各第1のティース33の径方向外側に位置する。
なお、第1ステータコア31は、分割コアだけでなく、いわゆるストレートコアや丸コアなど他の種類のコアであってもよい。
Each of the core pieces 39A constituting the first core back portion 37 has a plurality of first grooves 39s that are recessed radially inward on the outer surface. Each first groove 39s is located radially outside of each first tooth 33.
The first stator core 31 may be not only a split core but also another type of core such as a so-called straight core or round core.

各コアピース39Aの内周面には、第1のティース33が設けられる。第1のティース33は、第1コアバック部37の内側面から径方向外側に向かって延びる。第1のティース33は、第1コアバック部37の内側面において、周方向に間隔をあけて等間隔に配置される。第1のティース33は、ロータ20と径方向で対向する。   The first teeth 33 are provided on the inner peripheral surface of each core piece 39A. The first teeth 33 extend radially outward from the inner side surface of the first core back portion 37. The first teeth 33 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner side surface of the first core back portion 37. The first teeth 33 face the rotor 20 in the radial direction.

第1のティース33は、第1のティース33の径方向内側の端部に、第1のアンブレラ35を有する。第1のアンブレラ35は、第1のティース33の径方向内側の端部から周方向両側に延びる。周方向において、隣り合う第1のアンブレラ35と第1のアンブレラ35との間には、間隙が構成される。以下の説明では、当該間隙を第1スロットオープン40Aと呼ぶ。
第1のアンブレラ35は、第1のマグネット23に径方向で対向する。
The first tooth 33 has a first umbrella 35 at a radially inner end of the first tooth 33. The first umbrella 35 extends from the radially inner end of the first tooth 33 to both circumferential sides. A gap is formed between adjacent first umbrellas 35 in the circumferential direction. In the following description, the gap is referred to as a first slot open 40A.
The first umbrella 35 faces the first magnet 23 in the radial direction.

第2ステータコア32は、ステータ30において軸方向の下側の一部に配置される。第2ステータコア32は、第1ステータコア31の軸方向の下端に接して配置される。第2ステータコア32は、第1ステータコア31に、カシメ等により接合される。第2ステータコア32は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。図3、図6、図7に示すように、第2ステータコア32は、環状の第2コアバック部38と、複数の第2のティース34と、を有する。   The second stator core 32 is arranged on a part of the stator 30 on the lower side in the axial direction. The second stator core 32 is arranged in contact with the lower end of the first stator core 31 in the axial direction. The second stator core 32 is joined to the first stator core 31 by caulking or the like. The second stator core 32 is a laminated steel sheet in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated in the axial direction. As shown in FIGS. 3, 6, and 7, the second stator core 32 has an annular second core back portion 38 and a plurality of second teeth 34.

本実施形態において、第2ステータコア32は、いわゆる分割コアである。第2コアバック部38は、複数の扇状のコアピース39Bが周方向に接続されることにより構成される。第2コアバック部38を構成する各コアピース39Bは、外側面に径方向内側に向かって凹む複数の第2溝39tを有する。各第2溝39tは、各第2のティース34の径方向外側に位置する。第2溝39tの周方向の位置は、第1溝39sの周方向の位置と同じである。
なお、第2ステータコア32は、分割コアだけでなく、いわゆるストレートコアや丸コアなど他の種類のコアであってもよい。
In the present embodiment, the second stator core 32 is a so-called split core. The second core back portion 38 is configured by connecting a plurality of fan-shaped core pieces 39B in the circumferential direction. Each core piece 39B constituting the second core back portion 38 has a plurality of second grooves 39t that are recessed radially inward on the outer surface. Each second groove 39t is located radially outward of each second tooth 34. The circumferential position of the second groove 39t is the same as the circumferential position of the first groove 39s.
The second stator core 32 may be not only a split core but also another type of core such as a so-called straight core or round core.

各コアピース39Bの内周面には、第2のティース34が設けられる。第2のティース34は、第2コアバック部38の内側面から径方向外側に向かって延びる。第2のティース34は、第2コアバック部38の内側面において、周方向に間隔をあけて等間隔に配置される。第2のティース34は、ロータ20と径方向に対向する。   The second teeth 34 are provided on the inner peripheral surface of each core piece 39B. The second teeth 34 extend radially outward from the inner surface of the second core back portion 38. The second teeth 34 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner surface of the second core back portion 38. The second teeth 34 face the rotor 20 in the radial direction.

第2のティース34は、第2のティース34の径方向内側の端部に第2のアンブレラ36を有する。第2のアンブレラ36は、第2のティース34の径方向内側の端部から周方向両側に延びる。周方向において、隣り合う第2のアンブレラ36と第2のアンブレラ36との間には、間隙が構成される。以下の説明では、当該間隙を第2スロットオープン41Aと呼ぶ。
第2のアンブレラ36は、第2のマグネット24に径方向で対向する。
The second tooth 34 has a second umbrella 36 at a radially inner end of the second tooth 34. The second umbrella 36 extends from the radially inner end of the second tooth 34 to both sides in the circumferential direction. A gap is formed between adjacent second umbrellas 36 in the circumferential direction. In the following description, the gap is referred to as a second slot open 41A.
The second umbrella 36 radially opposes the second magnet 24.

図7に示すように、第1のティース33と第2のティース34とは、軸方向で重なる。第1のティース33の周方向における幅寸法の中心Mc11と、第2のティース34の周方向における幅寸法の中心Mc12とは、軸方向において互いに重なる。また、第1のティース33の周方向における幅寸法W21と、第2のティース34の周方向における幅寸法W22とは、同一である。   As shown in FIG. 7, the first teeth 33 and the second teeth 34 overlap in the axial direction. The center Mc11 of the width in the circumferential direction of the first tooth 33 and the center Mc12 of the width in the circumferential direction of the second tooth 34 overlap each other in the axial direction. The width W21 of the first teeth 33 in the circumferential direction is the same as the width W22 of the second teeth 34 in the circumferential direction.

第1のアンブレラ35と第2のアンブレラ36とは、形状が互いに異なる。具体的には、第1のアンブレラ35と第2のアンブレラ36とは、周方向、軸方向の少なくとも一つの方向において、寸法が互いに異なる。本実施形態において、第1のアンブレラ35と第2のアンブレラ36とは、周方向における幅寸法W11、W12が互いに異なる。第1のアンブレラ35の周方向の幅W11は、第2のアンブレラ36の周方向の幅W12よりも大きい。これにより、第1スロットオープン40Aの周方向の幅は、第2スロットオープン41Aの幅よりも、狭い。   The shapes of the first umbrella 35 and the second umbrella 36 are different from each other. Specifically, the dimensions of the first umbrella 35 and the second umbrella 36 are different from each other in at least one of the circumferential direction and the axial direction. In the present embodiment, the first umbrella 35 and the second umbrella 36 have different widths W11 and W12 in the circumferential direction. The circumferential width W11 of the first umbrella 35 is larger than the circumferential width W12 of the second umbrella 36. Thus, the width of the first slot open 40A in the circumferential direction is smaller than the width of the second slot open 41A.

第1のアンブレラ35の軸方向の長さL11は、径方向で対向する第1のマグネット23の軸方向の長さL1と同一である。第2のアンブレラ36の軸方向の長さL12は、径方向で対向する第2のマグネット24の軸方向の長さL2と同一である。本実施形態において、第1のアンブレラ35の軸方向の長さL11は、第2のアンブレラ36の軸方向の長さL12と同じである。   The axial length L11 of the first umbrella 35 is the same as the axial length L1 of the first magnets 23 facing in the radial direction. The axial length L12 of the second umbrella 36 is the same as the axial length L2 of the radially opposed second magnets 24. In the present embodiment, the axial length L11 of the first umbrella 35 is the same as the axial length L12 of the second umbrella 36.

また、本実施形態において、第1ステータコア31の軸方向の寸法は、第2ステータコア32の軸方向の寸法と同じである。すなわち、軸方向において、第1コアバック部37の寸法は、第2コアバック部38の寸法と同じである。軸方向において、第1のティース33の寸法は、第2のティース34の寸法と同じである。   In the present embodiment, the dimension of the first stator core 31 in the axial direction is the same as the dimension of the second stator core 32 in the axial direction. That is, the dimension of the first core back part 37 is the same as the dimension of the second core back part 38 in the axial direction. In the axial direction, the dimensions of the first teeth 33 are the same as the dimensions of the second teeth 34.

絶縁部材30Z(図1参照)の材料は、絶縁性の樹脂である。コイル30C(図1参照)は、絶縁部材30Zを介して第1のティース33および第2のティース34に巻き回される。なお、絶縁部材30Zの材料は、絶縁性を有するのであれば、樹脂に限られず、他の材料が用いられてもよい。   The material of the insulating member 30Z (see FIG. 1) is an insulating resin. The coil 30C (see FIG. 1) is wound around the first teeth 33 and the second teeth 34 via the insulating member 30Z. The material of the insulating member 30 </ b> Z is not limited to resin as long as it has insulating properties, and other materials may be used.

図8は、本実施形態のモータにおけるコギングトルクの波形を示す図である。
本実施形態のモータ10は、ロータ20およびステータ30が上述のような構成を有する。そのため、図8に示すように、第1のマグネット23と第1ステータコア31との間において生じるコギングトルクの波形は、第2のマグネット24と第2ステータコア32との間において生じるコギングトルクの波形に対し、位相が逆になる。モータ10のコギングトルクは、これらのコギングトルクを合成したものである。これにより、モータ10のコギングトルクを小さくすることができる。その結果、モータ10において生じる振動や騒音などを小さくすることができる。また、本実施形態のモータ10では、従来のモータ10と比較してトルクリップルも低減することができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating a waveform of the cogging torque in the motor according to the present embodiment.
In the motor 10 of the present embodiment, the rotor 20 and the stator 30 have the above-described configuration. Therefore, as shown in FIG. 8, the waveform of the cogging torque generated between the first magnet 23 and the first stator core 31 is different from the waveform of the cogging torque generated between the second magnet 24 and the second stator core 32. On the other hand, the phases are reversed. The cogging torque of the motor 10 is the sum of these cogging torques. Thereby, the cogging torque of the motor 10 can be reduced. As a result, vibration, noise, and the like generated in the motor 10 can be reduced. Further, in the motor 10 of the present embodiment, the torque ripple can be reduced as compared with the conventional motor 10.

本実施形態によれば、ロータ20の第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、磁束密度が同じで、形状が互いに異なる。このように、第1のマグネット23と第2のマグネット24との形状を互いに異ならせることで、第1のマグネット23と第1のアンブレラ35との間で発生するコギングトルクの位相と、第2のマグネット24と第2のアンブレラ36との間で発生するコギングトルクの位相とを互いにずらすことができる。これにより、第1のマグネット23と第1のアンブレラ35との間で発生するコギングトルクと、第2のマグネット24と第2のアンブレラ36との間で発生するコギングトルクとを互いに打ち消し合って、ロータ20を備えたモータ10における合成コギングトルクを小さくすることができる。その結果、このようなロータ20、モータ10、および後述する電動パワーステアリング装置500は、作動時に生じる振動および騒音を抑えることが可能となる。このような構成を採用することで、第1のマグネット23と第2のマグネット24とをスキューさせる必要がないため、結果的に組み立て工程を簡素化することができる。   According to this embodiment, the first magnet 23 and the second magnet 24 of the rotor 20 have the same magnetic flux density and different shapes. Thus, by making the shapes of the first magnet 23 and the second magnet 24 different from each other, the phase of the cogging torque generated between the first magnet 23 and the first umbrella 35 and the second The phase of the cogging torque generated between the magnet 24 and the second umbrella 36 can be shifted from each other. Thereby, the cogging torque generated between the first magnet 23 and the first umbrella 35 and the cogging torque generated between the second magnet 24 and the second umbrella 36 cancel each other, The combined cogging torque in the motor 10 including the rotor 20 can be reduced. As a result, the rotor 20, the motor 10, and the electric power steering device 500 described later can suppress vibration and noise generated during operation. By employing such a configuration, there is no need to skew the first magnet 23 and the second magnet 24, and as a result, the assembly process can be simplified.

本実施形態によれば、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、体積が同じである。また、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、周方向、中心軸J方向、中心軸Jを中心とした径方向のうちの少なくとも一つの方向において、寸法が互いに異なる。第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、周方向における中心Mcの位置が同一である。また、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、軸方向に直交する断面における断面積が互いに異なる。また、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、同じ種類の磁性材料から構成されている。
このようにして、第1のマグネット23と第2のマグネット24とをスキューさせることなくとも、コギングトルクを容易に抑えることが可能となる。
According to the present embodiment, the first magnet 23 and the second magnet 24 have the same volume. The dimensions of the first magnet 23 and the second magnet 24 are different from each other in at least one of a circumferential direction, a central axis J direction, and a radial direction about the central axis J. The position of the center Mc in the circumferential direction is the same between the first magnet 23 and the second magnet 24. Further, the first magnet 23 and the second magnet 24 have different cross-sectional areas in a cross section orthogonal to the axial direction. Further, the first magnet 23 and the second magnet 24 are made of the same type of magnetic material.
Thus, the cogging torque can be easily suppressed without skewing the first magnet 23 and the second magnet 24.

本実施形態によれば、第1のマグネット23の第1外面部23tと、第2のマグネット24の第2外面部24tとは、径方向外側を向く外周面が、中心軸Jを中心とした円弧状をなし、互いに同じ曲率半径である。これにより、ロータ20とステータ30との間のエアギャップを均一にすることができる。これにより、コギングトルクを抑えるとともに、磁束の流れがスムーズとなり、トルクを増加させることができる。   According to the present embodiment, the first outer surface portion 23t of the first magnet 23 and the second outer surface portion 24t of the second magnet 24 are such that the outer peripheral surface facing outward in the radial direction is centered on the central axis J. It has an arc shape and the same radius of curvature. Thereby, the air gap between the rotor 20 and the stator 30 can be made uniform. As a result, the cogging torque can be suppressed, and the flow of the magnetic flux becomes smooth, so that the torque can be increased.

本実施形態によれば、ステータ30の第1のアンブレラ35と第2のアンブレラ36とは、周方向における幅寸法が互いに異なる。このように、第1のアンブレラ35と第2のアンブレラ36との形状を互いに異ならせることで、第1のマグネット23と第1のアンブレラ35との間で発生するコギングトルクと、第2のマグネット24と第2のアンブレラ36との間で発生するコギングトルクとで、位相を互いにずらすことができる。これにより、第1のマグネット23と第1のアンブレラ35との間で発生するコギングトルクと、第2のマグネット24と第2のアンブレラ36との間で発生するコギングトルクとを互いに打ち消し合って、ステータ30を備えたモータ10における合成コギングトルクを小さくすることができる。その結果、モータ10において生じる振動および騒音を抑えることが可能となる。このような構成を採用することで、ティースの周方向の位置を軸方向に沿って変化させる必要がないため、結果的に巻線工程を簡素化することができる。   According to this embodiment, the first umbrella 35 and the second umbrella 36 of the stator 30 have different widths in the circumferential direction. By making the shapes of the first umbrella 35 and the second umbrella 36 different from each other, the cogging torque generated between the first magnet 23 and the first umbrella 35 and the second magnet The phase can be shifted from each other by the cogging torque generated between the second umbrella 24 and the second umbrella 36. Thereby, the cogging torque generated between the first magnet 23 and the first umbrella 35 and the cogging torque generated between the second magnet 24 and the second umbrella 36 cancel each other, The combined cogging torque in the motor 10 including the stator 30 can be reduced. As a result, vibration and noise generated in the motor 10 can be suppressed. By employing such a configuration, it is not necessary to change the position of the teeth in the circumferential direction along the axial direction, and as a result, the winding process can be simplified.

本実施形態によれば、第1のアンブレラ35と第2のアンブレラ36とは、周方向、軸方向の少なくとも一つの方向において、寸法が互いに異なる。これにより、第1のマグネット23と第1のアンブレラ35との間で発生するコギングトルクの位相と、第2のマグネット24と第2のアンブレラ36との間で発生するコギングトルクの位相とを互いにずらすことができる。   According to the present embodiment, the dimensions of the first umbrella 35 and the second umbrella 36 are different from each other in at least one of the circumferential direction and the axial direction. Thereby, the phase of the cogging torque generated between the first magnet 23 and the first umbrella 35 and the phase of the cogging torque generated between the second magnet 24 and the second umbrella 36 become mutually different. Can be shifted.

本実施形態によれば、第1のティース33と第2のティース34とは、周方向において同一位置に配置され、周方向における幅寸法が同一である。これにより、第1のマグネット23と第1のアンブレラ35との間、第2のマグネット24と第2のアンブレラ36との間において、それぞれ発生するコギングトルクの位相を、よりずらしやすくなる。これにより、モータ10における合成コギングトルクを小さくすることができる。その結果、モータ10において生じる振動および騒音を抑えることが可能となる。また、第1のティース33と第2のティース34とは、コイル30Cを構成する導線が巻かれる部位の形状が同一であるため、第1のアンブレラ35と第2のアンブレラ36との幅寸法が互いに異なる場合であっても、第1のティース33と第2のティース34とに、容易に導線を巻き回してコイル30Cを構成することができる。   According to the present embodiment, the first teeth 33 and the second teeth 34 are arranged at the same position in the circumferential direction, and have the same width dimension in the circumferential direction. Accordingly, the phases of the cogging torques generated between the first magnet 23 and the first umbrella 35 and between the second magnet 24 and the second umbrella 36 are more easily shifted. Thereby, the combined cogging torque in the motor 10 can be reduced. As a result, vibration and noise generated in the motor 10 can be suppressed. Further, since the first teeth 33 and the second teeth 34 have the same shape of the portion around which the conductive wire forming the coil 30C is wound, the width dimension of the first umbrella 35 and the second umbrella 36 is smaller. Even if they are different from each other, it is possible to easily form the coil 30 </ b> C by winding a conductive wire around the first teeth 33 and the second teeth 34.

本実施形態によれば、第1のアンブレラ35と第2のアンブレラ36とは、軸方向の長さL11、L12が、径方向で対向する第1のマグネット23および第2のマグネット24の長さL1、L2と同一である。これにより、コイル30Cを構成する導線が巻かれる部位の形状が、第1のティース33および第2のティース34において同一である。このため、アンブレラの形状が異なる場合であっても、容易に導線を巻き回してコイル30Cを構成することができる。   According to the present embodiment, the first umbrella 35 and the second umbrella 36 are formed such that the axial lengths L11 and L12 are the lengths of the first magnet 23 and the second magnet 24 that are radially opposed to each other. It is the same as L1 and L2. Thereby, the shape of the portion around which the conductive wire forming coil 30 </ b> C is wound is the same in first teeth 33 and second teeth 34. For this reason, even if the shape of the umbrella is different, the coil can be easily wound to form the coil 30C.

[電動パワーステアリング装置]
図9は、本実施形態によるモータ10を備えた電動パワーステアリング装置500を模式的に示している。
図9に示すように、電動パワーステアリング装置500は、自動車等の車両に備えられる。電動パワーステアリング装置500は、ステアリング系520および補助トルク機構540を備える。
[Electric power steering device]
FIG. 9 schematically illustrates an electric power steering device 500 including the motor 10 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 9, the electric power steering device 500 is provided in a vehicle such as an automobile. The electric power steering device 500 includes a steering system 520 and an auxiliary torque mechanism 540.

ステアリング系520は、例えば、ステアリングハンドル521、ステアリングシャフト522(「ステアリングコラム」とも称される。)、自在軸継手523A、523B、回転軸524(「ピニオン軸」または「入力軸」とも称される。)、ラックアンドピニオン機構525、ラック軸526、左右のボールジョイント552A、552B、タイロッド527A、527B、ナックル528A、528B、および左右の操舵車輪(例えば左右の前輪)529A、529Bを備える。   The steering system 520 is, for example, a steering handle 521, a steering shaft 522 (also referred to as a “steering column”), a universal joint 523A, 523B, and a rotating shaft 524 (also referred to as a “pinion shaft” or an “input shaft”). ), A rack and pinion mechanism 525, a rack shaft 526, left and right ball joints 552A and 552B, tie rods 527A and 527B, knuckles 528A and 528B, and left and right steering wheels (for example, left and right front wheels) 529A and 529B.

ステアリングハンドル521は、ステアリングシャフト522と自在軸継手523A、523Bとを介して回転軸524に連結される。回転軸524は、ラックアンドピニオン機構525を介してラック軸526に連結される。ラックアンドピニオン機構525は、回転軸524に設けられたピニオン531と、ラック軸526に設けられたラック532と、を有する。ラック軸526の右端は、ボールジョイント552A、タイロッド527Aおよびナックル528Aを介して右の操舵車輪529Aに連結される。ラック軸526の左端は、ボールジョイント552B、タイロッド527Bおよびナックル528Bを介して左の操舵車輪529Bに連結される。ここで、右側および左側は、座席に座った運転者から見た右側および左側にそれぞれ一致する。   The steering handle 521 is connected to a rotating shaft 524 via a steering shaft 522 and universal shaft joints 523A and 523B. The rotation shaft 524 is connected to a rack shaft 526 via a rack and pinion mechanism 525. The rack and pinion mechanism 525 includes a pinion 531 provided on the rotation shaft 524, and a rack 532 provided on the rack shaft 526. The right end of the rack shaft 526 is connected to the right steering wheel 529A via a ball joint 552A, a tie rod 527A, and a knuckle 528A. The left end of the rack shaft 526 is connected to the left steering wheel 529B via a ball joint 552B, a tie rod 527B, and a knuckle 528B. Here, the right side and the left side respectively correspond to the right side and the left side viewed from the driver sitting on the seat.

ステアリング系520は、運転者がステアリングハンドル521を操作することによって操舵トルクを発生する。操舵トルクは、ラックアンドピニオン機構525を介して左右の操舵車輪529A、529Bに伝達される。これにより、運転者は左右の操舵車輪529A、529Bを操作することができる。   The steering system 520 generates a steering torque when the driver operates the steering handle 521. The steering torque is transmitted to left and right steering wheels 529A and 529B via a rack and pinion mechanism 525. Thus, the driver can operate the left and right steering wheels 529A, 529B.

補助トルク機構540は、例えば、操舵トルクセンサ541、ECU542、モータ543、減速機構544および電力変換装置545を備える。補助トルク機構540は、ステアリングハンドル521から左右の操舵車輪529A、529Bに至るステアリング系520に補助トルクを与える。なお、補助トルクは「付加トルク」と称されることがある。   The auxiliary torque mechanism 540 includes, for example, a steering torque sensor 541, an ECU 542, a motor 543, a speed reduction mechanism 544, and a power converter 545. The auxiliary torque mechanism 540 applies an auxiliary torque to a steering system 520 from the steering handle 521 to the left and right steering wheels 529A, 529B. Note that the auxiliary torque may be referred to as “additional torque”.

モータ543は、本実施形態におけるモータ10に相当する。   The motor 543 corresponds to the motor 10 in the present embodiment.

操舵トルクセンサ541は、ステアリングハンドル521によって付与されたステアリング系520の操舵トルクを検出する。ECU542は、操舵トルクセンサ541からの検出信号(以下、「トルク信号」と表記する。)に基づいてモータ543を駆動するための駆動信号を生成する。モータ543は、操舵トルクに応じた補助トルクを駆動信号に基づいて発生する。補助トルクは、減速機構544を介してステアリング系520の回転軸524に伝達される。減速機構544は、例えばウォームギヤ機構である。補助トルクはさらに、回転軸524からラックアンドピニオン機構525に伝達される。   The steering torque sensor 541 detects the steering torque of the steering system 520 given by the steering handle 521. The ECU 542 generates a drive signal for driving the motor 543 based on a detection signal (hereinafter, referred to as “torque signal”) from the steering torque sensor 541. The motor 543 generates an auxiliary torque corresponding to the steering torque based on the drive signal. The assist torque is transmitted to the rotation shaft 524 of the steering system 520 via the speed reduction mechanism 544. The reduction mechanism 544 is, for example, a worm gear mechanism. The auxiliary torque is further transmitted from the rotation shaft 524 to the rack and pinion mechanism 525.

電動パワーステアリング装置500は、補助トルクがステアリング系520に付与される箇所によって、ピニオンアシスト型、ラックアシスト型、およびコラムアシスト型等に分類することができる。図9には、ピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置500を例示している。ただし、電動パワーステアリング装置500は、ラックアシスト型、コラムアシスト型等であってもよい。   The electric power steering device 500 can be classified into a pinion assist type, a rack assist type, a column assist type, and the like, depending on the location where the assist torque is applied to the steering system 520. FIG. 9 illustrates a pinion assist type electric power steering device 500. However, the electric power steering device 500 may be a rack assist type, a column assist type, or the like.

ECU542には、トルク信号だけでなく、例えば車速信号も入力され得る。外部機器560は例えば車速センサである。または、外部機器560は、例えばCAN(Controller Area Network)等の車内ネットワークで通信可能な他のECUであってもよい。ECU542のマイクロコントローラは、トルク信号や車速信号などに基づいてモータ543をベクトル制御またはPWM制御することができる。
電動パワーステアリング装置500は、運転者の操舵トルクにモータ543の補助トルクを加えた複合トルクを利用し、左右の操舵車輪529A、529Bを操作する。
The ECU 542 may receive not only a torque signal but also a vehicle speed signal, for example. The external device 560 is, for example, a vehicle speed sensor. Alternatively, the external device 560 may be another ECU that can communicate with an in-vehicle network, such as a CAN (Controller Area Network). The microcontroller of the ECU 542 can perform vector control or PWM control of the motor 543 based on a torque signal, a vehicle speed signal, and the like.
The electric power steering device 500 operates the left and right steering wheels 529A and 529B by using a composite torque obtained by adding the assist torque of the motor 543 to the steering torque of the driver.

(ステータの変形例)
図10は、上述の実施形態に採用可能な変形例のステータ130の部分斜視図である。本変形例において、ステータ130以外の構成は、上述の実施形態と同様である。すなわち、ステータ130は、上述の実施形態のロータ20(図4参照)と径方向に対向する。
(Modification of stator)
FIG. 10 is a partial perspective view of a stator 130 of a modified example that can be adopted in the above-described embodiment. In this modification, the configuration other than the stator 130 is the same as that of the above-described embodiment. That is, the stator 130 is radially opposed to the rotor 20 (see FIG. 4) of the above-described embodiment.

図10に示すように、本変形例のステータ130は、図4に示す第1のマグネット23および第2のマグネット24に径方向に対向するアンブレラ135を有する。アンブレラ135は、一様な幅寸法で軸方向に延びる。   As shown in FIG. 10, the stator 130 of the present modification has an umbrella 135 that radially opposes the first magnet 23 and the second magnet 24 shown in FIG. The umbrella 135 extends in the axial direction with a uniform width.

本変形例に示す様にアンブレラ135の幅寸法が軸方向に沿って一様であっても、上述の実施形態に示すロータ20を用いることで、第1のマグネット23とアンブレラ135との間で発生するコギングトルクと、第2のマグネット24とアンブレラ135との間で発生するコギングトルクと、の位相を互いにずらすことができる。これにより、ロータ20を備えたモータ10における合成コギングトルクを小さくすることができる。   Even if the width of the umbrella 135 is uniform in the axial direction as shown in the present modification, the use of the rotor 20 shown in the above-described embodiment allows the first magnet 23 and the umbrella 135 to be separated from each other. The phases of the generated cogging torque and the cogging torque generated between the second magnet 24 and the umbrella 135 can be shifted from each other. Thereby, the combined cogging torque in the motor 10 including the rotor 20 can be reduced.

(ロータの変形例)
図11は、上述の実施形態の変形例のロータ220である。本変形例において、ロータ220以外の構成は、上述の実施形態と同様である。すなわち、ロータ220は、上述の実施形態のステータ30(図7参照)と径方向に対向する。
(Modified example of rotor)
FIG. 11 shows a rotor 220 according to a modified example of the above-described embodiment. In this modification, the configuration other than the rotor 220 is the same as that of the above-described embodiment. That is, the rotor 220 is radially opposed to the stator 30 (see FIG. 7) of the above-described embodiment.

図11に示すように、本変形例のロータ220は、第1のアンブレラ35および第2のアンブレラ36に径方向に対向するマグネット123を有する。マグネット123は、一様な幅寸法で軸方向に延びる。   As shown in FIG. 11, the rotor 220 of the present modification has a magnet 123 radially opposed to the first umbrella 35 and the second umbrella 36. The magnet 123 extends in the axial direction with a uniform width.

本変形例に示す様にマグネット123の幅寸法が軸方向に沿って一様であっても、上述の実施形態に示すステータ30を用いることで、マグネット123と第1のアンブレラ35との間で発生するコギングトルクと、マグネット123と第2のアンブレラ36との間で発生するコギングトルクと、の位相を互いにずらすことができる。これにより、ステータ30を備えたモータ10における合成コギングトルクを小さくすることができる。   Even if the width dimension of the magnet 123 is uniform along the axial direction as shown in this modification, by using the stator 30 shown in the above-described embodiment, the gap between the magnet 123 and the first umbrella 35 can be reduced. The phase of the generated cogging torque and the phase of the cogging torque generated between the magnet 123 and the second umbrella 36 can be shifted from each other. Thereby, the combined cogging torque in the motor 10 including the stator 30 can be reduced.

以上に、本発明の一実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。   As described above, one embodiment of the present invention and its modified example have been described. However, each configuration in the embodiment and the modified example and a combination thereof are examples, and addition of the configuration may be performed without departing from the gist of the present invention. , Omissions, substitutions and other changes are possible. The present invention is not limited by the embodiments.

例えば、第1ステータコア31と、第2ステータコア32とは、軸方向における長さL1、L2が互いに異なっていてもよい。すなわち、軸方向において、第1コアバック部37の長さL1は、第2コアバック部38の長さL2と異なっていてもよい。また、第1のアンブレラ35の軸方向の長さL11は、第2のアンブレラ36の軸方向の長さL12と異なっていてもよい。   For example, the first stator core 31 and the second stator core 32 may have different lengths L1 and L2 in the axial direction. That is, in the axial direction, the length L1 of the first core back portion 37 may be different from the length L2 of the second core back portion 38. Further, the axial length L11 of the first umbrella 35 may be different from the axial length L12 of the second umbrella 36.

また、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、互いに異なる種類の磁性材料から構成されていてもよい。このような構成とすることで、第1のマグネット23と第2のマグネット24とは、互いに異なる種類の磁性材料から構成されていても、第1のマグネット23と第2のマグネット24との形状を互いに異ならせることで、コギングトルクを逆位相とすることができる。これにより、第1のマグネット23と第1のアンブレラ35との間で発生するコギングトルクと、第2のマグネット24と第2のアンブレラ36との間で発生するコギングトルクとを互いに打ち消し合って、ステータ30を備えたモータ10における合成コギングトルクを小さくすることができる。その結果、モータ10において生じる振動および騒音を抑えることが可能となる。   Further, the first magnet 23 and the second magnet 24 may be made of different types of magnetic materials. With such a configuration, even if the first magnet 23 and the second magnet 24 are made of different kinds of magnetic materials, the shapes of the first magnet 23 and the second magnet 24 are different. Are different from each other, the cogging torque can be set to the opposite phase. Thereby, the cogging torque generated between the first magnet 23 and the first umbrella 35 and the cogging torque generated between the second magnet 24 and the second umbrella 36 cancel each other, The combined cogging torque in the motor 10 including the stator 30 can be reduced. As a result, vibration and noise generated in the motor 10 can be suppressed.

また、上述の実施形態では、互いに形状が異なり軸方向に沿って並ぶ2つのマグネット(第1のマグネット23および第2のマグネット24)を有するロータ20について説明した。しかしながら、ロータは、軸方向に沿って並ぶ3以上のマグネットを有していてもよい。この場合、軸方向に沿って並ぶ3以上のマグネットのうち、少なくとも2つのマグネットの形状が互いに異なればよい。
同様に、上述の実施形態では、周方向における幅寸法が互いに異なり軸方向に沿って並ぶ2つのアンブレラ(第1のアンブレラ35および第2のアンブレラ36)を有するステータ30について説明した。しかしながら、ステータは、軸方向に沿って並ぶ3以上のアンブレラを有していてもよい。この場合、軸方向に沿って並ぶ3以上のアンブレラのうち、少なくとも2つのアンブレラの幅寸法が互いに異なればよい。
In the above-described embodiment, the rotor 20 having the two magnets (the first magnet 23 and the second magnet 24) having different shapes and arranged in the axial direction has been described. However, the rotor may have three or more magnets arranged in the axial direction. In this case, among the three or more magnets arranged in the axial direction, at least two magnets may have different shapes.
Similarly, in the above-described embodiment, the stator 30 having two umbrellas (a first umbrella 35 and a second umbrella 36) having different widths in the circumferential direction and arranged in the axial direction has been described. However, the stator may have three or more umbrellas arranged in the axial direction. In this case, it is sufficient that at least two of the three or more umbrellas arranged in the axial direction have different width dimensions.

上述した実施形態およびその変形例のモータ10は、電動パワーステアリング装置500に限らず、例えば、掃除機、ドライヤ、シーリングファン、洗濯機、冷蔵庫などの、各種のモータを備える多様な機器に幅広く利用され得る。   The motor 10 of the above-described embodiment and its modified example is widely used not only for the electric power steering device 500 but also for various devices including various motors such as a vacuum cleaner, a dryer, a ceiling fan, a washing machine, and a refrigerator. Can be done.

2…CL、10,543…モータ、20,220…ロータ、21…シャフト、22…ロータコア、23…第1のマグネット、23t…第1外面部(外周面)、24…第2のマグネット、24t…第2外面部(外周面)、30,130…ステータ、30C…コイル、31…第1ステータコア、32…第2ステータコア、33…第1のティース、34…第2のティース、35…第1のアンブレラ、36…第2のアンブレラ、37…第1コアバック部、38…第2コアバック部、123…マグネット、135…アンブレラ、500…電動パワーステアリング装置   2, CL, 10, 543, motor, 20, 220, rotor, 21, shaft, 22, rotor core, 23, first magnet, 23t, first outer surface (outer peripheral surface), 24, second magnet, 24t ... second outer surface portion (outer peripheral surface), 30, 130 ... stator, 30C ... coil, 31 ... first stator core, 32 ... second stator core, 33 ... first teeth, 34 ... second teeth, 35 ... first Umbrella, 36 ... second umbrella, 37 ... first core back portion, 38 ... second core back portion, 123 ... magnet, 135 ... umbrella, 500 ... electric power steering device

Claims (13)

中心軸回りの周方向に連続する環状のステータコアと、
前記ステータコアの軸方向の一部に設けられ、周方向に間隔をあけて配置された複数の第1のティースと、
前記第1のティースの径方向内側の端部に設けられた第1のアンブレラと、
前記ステータコアの軸方向において前記第1のティースとは異なる位置に設けられ、周方向に間隔をあけて配置された複数の第2のティースと、
前記第2のティースの径方向内側の端部に設けられた第2のアンブレラと、を備え、
前記第1のアンブレラと前記第2のアンブレラとは、周方向における幅寸法が互いに異なる、ステータ。
An annular stator core that is continuous in the circumferential direction around the central axis;
A plurality of first teeth provided on a part of the stator core in an axial direction and arranged at intervals in a circumferential direction;
A first umbrella provided at a radially inner end of the first tooth;
A plurality of second teeth provided at positions different from the first teeth in the axial direction of the stator core and arranged at intervals in a circumferential direction;
A second umbrella provided at a radially inner end of the second tooth;
The stator, wherein the first umbrella and the second umbrella have different widths in a circumferential direction.
前記第1のティースと前記第2のティースとは、周方向における幅寸法の中心が軸方向において互いに重なる位置に配置され、周方向における幅寸法が同一である、請求項1に記載のステータ。   The stator according to claim 1, wherein the first teeth and the second teeth are arranged at positions where centers of widths in a circumferential direction overlap with each other in an axial direction, and have the same width in the circumferential direction. 請求項1または2に記載のステータと、
前記ステータと径方向に隙間を介して対向するロータと、
を備える、
モータ。
A stator according to claim 1 or 2,
A rotor radially opposed to the stator via a gap,
Comprising,
motor.
前記ロータは、
上下方向に沿って延びる中心軸を中心として回転するシャフトと、
前記シャフトに固定されたロータコアと、
前記ロータコアの軸方向の一部に設けられ、周方向に間隔をあけて配置された複数の第1のマグネットと、
前記ロータコアの軸方向において前記第1のマグネットとは異なる位置に設けられ、周方向に間隔をあけて配置された複数の第2のマグネットと、
を備え、
前記第1のマグネットと前記第2のマグネットとは、磁束密度が同じで、形状が互いに異なる、請求項3に記載のモータ。
The rotor,
A shaft that rotates about a central axis extending along the vertical direction,
A rotor core fixed to the shaft,
A plurality of first magnets provided in a part of the rotor core in the axial direction and arranged at intervals in the circumferential direction;
A plurality of second magnets provided at a position different from the first magnet in the axial direction of the rotor core and arranged at intervals in the circumferential direction;
With
4. The motor according to claim 3, wherein the first magnet and the second magnet have the same magnetic flux density and different shapes.
前記第1のアンブレラと前記第2のアンブレラとは、軸方向の長さが、径方向で対向する前記第1のマグネットおよび前記第2のマグネットと同一である、請求項4に記載のモータ。   5. The motor according to claim 4, wherein the first umbrella and the second umbrella have the same axial length as the first magnet and the second magnet that are radially opposed to each other. 6. 前記第1のマグネットと前記第2のマグネットとは、体積が同じである、請求項4または5に記載のモータ。   The motor according to claim 4, wherein the first magnet and the second magnet have the same volume. 前記第1のマグネットと前記第2のマグネットとは、周方向、軸方向、径方向のうちの少なくとも一つの方向において、寸法が互いに異なる、請求項4〜6の何れか一項に記載のモータ。   The motor according to any one of claims 4 to 6, wherein the first magnet and the second magnet have different dimensions in at least one of a circumferential direction, an axial direction, and a radial direction. . 前記第1のマグネットと前記第2のマグネットとは、周方向における中心の位置が同一である、請求項4〜7の何れか一項に記載のモータ。   The motor according to any one of claims 4 to 7, wherein the first magnet and the second magnet have the same center position in a circumferential direction. 前記第1のマグネットと前記第2のマグネットとは、軸方向に直交する断面における断面積が互いに異なる、請求項4〜8の何れか一項に記載のモータ。   The motor according to any one of claims 4 to 8, wherein the first magnet and the second magnet have different cross-sectional areas in a cross section orthogonal to the axial direction. 前記第1のマグネットと前記第2のマグネットとは、同じ種類の磁性材料から構成されている、請求項4〜9の何れか一項に記載のモータ。   The motor according to any one of claims 4 to 9, wherein the first magnet and the second magnet are made of the same type of magnetic material. 前記第1のマグネットと前記第2のマグネットとは、互いに異なる種類の磁性材料から構成されている、請求項4〜9の何れか一項に記載のモータ。   The motor according to any one of claims 4 to 9, wherein the first magnet and the second magnet are made of different types of magnetic materials. 前記第1のマグネットと前記第2のマグネットとは、径方向外側を向く外周面が、前記中心軸を中心とした円弧状をなし、互いに同じ曲率半径である、請求項4〜11の何れか一項に記載のモータ。   The first magnet and the second magnet, wherein an outer peripheral surface facing radially outward has an arc shape centered on the central axis and has the same radius of curvature as each other. The motor according to claim 1. 請求項3〜12の何れか一項に記載のモータを備える電動パワーステアリング装置。   An electric power steering device comprising the motor according to any one of claims 3 to 12.
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