JPWO2019069547A1 - Rotor, motor and electric power steering device - Google Patents
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Abstract
本発明のロータの一つの態様は、中心軸を有するシャフトと、シャフトに固定されるロータコアと、ロータコアの径方向外側面に、径方向に並んで設けられるマグネット部および磁性部と、径方向から見て、マグネット部のうち周方向の中央部以外の部分と重なって配置される空隙部と、を備える。空隙部は、ロータコアの径方向外端部および磁性部の少なくともいずれかに配置される。One aspect of the rotor of the present invention is a shaft having a central axis, a rotor core fixed to the shaft, magnet portions and magnetic portions provided along the radial outer surface of the rotor core in the radial direction, and from the radial direction. As seen, the magnet portion includes a gap portion which is arranged so as to overlap with a portion other than the central portion in the circumferential direction. The gap portion is arranged at least one of the radial outer end portion and the magnetic portion of the rotor core.
Description
本発明は、ロータ、モータおよび電動パワーステアリング装置に関する。本願は、２０１７年１０月０６日に出願された米国特許仮出願第６２／５６９，０００号、２０１８年０２月１５日に出願された米国特許仮出願第６２／６３０，８９３号、２０１８年０３月３０日に出願された日本国特許出願第２０１８−０７００４６号、および２０１８年０３月３０日に出願された日本国特許出願第２０１８−０７００４７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。 The present invention relates to rotors, motors and electric power steering devices. This application applies to US Patent Provisional Application No. 62 / 569,000 filed on October 06, 2017, US Patent Provisional Application No. 62 / 630,893 filed on February 15, 2018, 03/2018. Claiming priority based on Japanese Patent Application No. 2018-070046 filed on March 30, 2018 and Japanese Patent Application No. 2018-070047 filed on March 30, 2018, the contents of which are here. Invite.
一般に、モータは、ロータとステータとを有する。特許文献１に記載の回転子は、第１のロータコアおよび複数の第１のマグネットを含む第１のロータと、第２のロータコアおよび複数の第２のマグネットを含む第２のロータと、第１のロータと第２のロータの間に積層され、第３のロータコアおよび複数の第３のマグネットを含む第３のロータと、を含む。
Generally, the motor has a rotor and a stator. The rotors described in
マグネットは、モータを構成する他の部材に比べて材料費が高い。しかしながら、マグネットの使用量を減らすと、トルクが確保できない。また、マグネットの材料歩留まりを向上する点に改善の余地があった。 The material cost of a magnet is higher than that of other members constituting the motor. However, if the amount of magnet used is reduced, torque cannot be secured. In addition, there was room for improvement in improving the material yield of the magnet.
本発明は、上記事情に鑑みて、マグネットの使用量を減らしつつトルクが確保でき、マグネットの材料歩留まりを向上できるロータ、モータおよび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, one object of the present invention is to provide a rotor, a motor and an electric power steering device capable of securing torque while reducing the amount of magnet used and improving the material yield of magnets.
本発明のロータの一つの態様は、中心軸を有するシャフトと、前記シャフトに固定されるロータコアと、前記ロータコアの径方向外側面に、径方向に並んで設けられるマグネット部および磁性部と、径方向から見て、前記マグネット部のうち周方向の中央部以外の部分と重なって配置される空隙部と、を備え、前記空隙部は、前記ロータコアの径方向外端部および前記磁性部の少なくともいずれかに配置される。 One aspect of the rotor of the present invention is a shaft having a central axis, a rotor core fixed to the shaft, a magnet portion and a magnetic portion provided along the radial outer surface of the rotor core in the radial direction, and a diameter. When viewed from the direction, the magnet portion includes a gap portion which is arranged so as to overlap with a portion other than the central portion in the circumferential direction, and the gap portion is at least the radial outer end portion of the rotor core and the magnetic portion. Placed in either.
また、本発明のモータの一つの態様は、上述のロータと、前記ロータと径方向に隙間をあけて対向するステータと、を備える。 Further, one aspect of the motor of the present invention includes the above-mentioned rotor and a stator facing the rotor with a radial gap.
また、本発明の電動パワーステアリング装置の一つの態様は、上述のモータを備える。 Further, one aspect of the electric power steering device of the present invention includes the above-mentioned motor.
本発明の一つの態様のロータ、モータおよび電動パワーステアリング装置によれば、マグネットの使用量を減らしつつトルクが確保でき、マグネットの材料歩留まりを向上できる。 According to the rotor, the motor, and the electric power steering device according to one aspect of the present invention, torque can be secured while reducing the amount of magnet used, and the material yield of magnets can be improved.
以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」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を単に「周方向」と呼ぶ。本実施形態において、上側（＋Ｚ）は、軸方向一方側に相当し、下側（−Ｚ）は、軸方向他方側に相当する。モータ１０を上から下側に向かって見て、周方向の反時計回りに進む側、すなわち矢印θの向きに進む側を「周方向一方側」と呼ぶ。モータ１０を上から下側に向かって見て、周方向の時計回りに進む側、すなわち矢印θの向きと反対方向に進む側を「周方向他方側」と呼ぶ。なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。
In the following description, the axial direction of the central axis J, that is, the direction parallel to the vertical direction is simply referred to as "axial direction", and the radial direction centered on the central axis J is simply referred to as "radial direction". The circumferential direction centered on is simply called the "circumferential direction". In the present embodiment, the upper side (+ Z) corresponds to one side in the axial direction, and the lower side (−Z) corresponds to the other side in the axial direction. When the
＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、ロータ２０Ａと、ステータ３０と、ハウジング１１と、複数のベアリング１５，１６と、を備える。図１〜図４に示すように、ロータ２０Ａは、中心軸Ｊを有するシャフト２１と、ロータコア２２と、複数のマグネット部２３，２６と、複数の磁性部２４，２７と、複数の空隙部２５，２８と、複数のホルダ部４０と、を備える。<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the
シャフト２１は、中心軸Ｊに沿って上下方向に延びる。本実施形態の例では、シャフト２１が、軸方向に延びる円柱状である。シャフト２１は、複数のベアリング１５，１６により、中心軸Ｊ回りに回転自在に支持される。複数のベアリング１５，１６は、軸方向に互いに間隔をあけて配置され、ハウジング１１に支持される。ハウジング１１は、筒状である。
The
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。つまりロータコア２２は、シャフト２１に固定される。なお、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。シャフト２１は、上記円柱状に限らず、例えば筒状でもよい。
The
ロータコア２２は、磁性部材である。ロータコア２２は、例えば、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される積層鋼板である。ロータコア２２は、筒状である。ロータコア２２は、軸方向から見て、外形が多角形状である（図２参照）。ロータコア２２は、中心軸Ｊに垂直な横断面（以下、単に横断面という場合がある）において、外形が多角形状である。ロータコア２２の径方向外側面は、周方向に並ぶ複数の平面部２２ａを有する。本実施形態の例では、横断面において、ロータコア２２の外形が、８角形状である。ロータコア２２の径方向外側面は、周方向に並ぶ８つの平面部２２ａを有する。平面部２２ａは、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。平面部２２ａは、ロータコア２２の径方向外側面において、軸方向に延びる。平面部２２ａは、ロータコア２２の径方向外側面に、軸方向全長にわたって配置される。本実施形態の例では、平面部２２ａの軸方向の長さが、周方向の長さよりも大きい。
The
ロータコア２２は、貫通孔２２ｈと、孔部２２ｂと、溝部２２ｃと、を有する。軸方向から見て、貫通孔２２ｈは、ロータコア２２の中心部に配置される。貫通孔２２ｈは、中心軸Ｊ上に位置して軸方向に延びる。貫通孔２２ｈは、ロータコア２２を軸方向に貫通する。貫通孔２２ｈには、シャフト２１が挿入される。
The
孔部２２ｂは、ロータコア２２を軸方向に貫通する。孔部２２ｂは、ロータコア２２に周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。本実施形態の例では、孔部２２ｂが、ロータコア２２に周方向に等間隔に８つ配列する。孔部２２ｂは、ロータコア２２のうち、径方向の外端部以外の部位に配置される。すなわち、孔部２２ｂは、ロータコア２２においてマグネット部２３，２６の磁束に影響しない径方向位置に配置される。軸方向から見て、孔部２２ｂは、円形状である。本実施形態によれば、孔部２２ｂによりロータコア２２を肉抜きして、ロータコア２２の軽量化および材料費削減を図ることができる。
The
溝部２２ｃは、ロータコア２２の径方向外側面から径方向内側に窪み、軸方向に延びる。溝部２２ｃは、ロータコア２２の径方向外側面に、軸方向全長にわたって配置される。溝部２２ｃは、ロータコア２２の径方向外側面において、周方向に隣り合う一対の平面部２２ａ同士の間に配置され、径方向外側に開口する。溝部２２ｃは、周方向に隣り合う一対の組Ｐ１，Ｐ２同士の間に配置されて径方向外側に開口する。なお、組Ｐ１，Ｐ２については別途後述する。溝部２２ｃは、ロータコア２２に周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。本実施形態の例では、溝部２２ｃが、ロータコア２２に周方向に等間隔に８つ配列する。溝部２２ｃは、径方向外側に向かうにしたがい溝幅が小さくなる。軸方向から見て、溝部２２ｃは、くさび形状である。すなわち、中心軸Ｊに垂直な横断面において、溝部２２ｃは、くさび形状である。溝部２２ｃには、ホルダ部４０が装着される。本実施形態によれば、ロータコア２２の径方向外側面に、くさび状の溝部２２ｃが設けられることにより、溝部２２ｃに対して径方向に抜け止めされたホルダ部４０を設けることができ、ホルダ部４０を機能させることができる。ホルダ部４０の構成および機能については、別途後述する。
The
マグネット部２３，２６は、永久磁石である。磁性部２４，２７は、磁性体（強磁性体）製であり、例えば鉄製、ステンレス製、鋼製等である。図３および図４に示すように、マグネット部２３，２６および磁性部２４，２７は、ロータコア２２の径方向外側面に、
径方向に並んで設けられる。マグネット部２３，２６および磁性部２４，２７は、平面部２２ａに、径方向に互いに重なって設けられる。中心軸Ｊに垂直な断面視で、マグネット部２３，２６および磁性部２４，２７は、平面部２２ａにおいて径方向に積層して各１つ（計２つ）設けられる。The
It is provided side by side in the radial direction. The
径方向に並ぶマグネット部２３，２６および磁性部２４，２７の組Ｐ１，Ｐ２は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列して複数設けられる。本実施形態の例では、軸方向に配列する組Ｐ１，Ｐ２同士は、軸方向に互いに隙間をあけずに配置される。周方向に配列する組Ｐ１，Ｐ１同士および組Ｐ２，Ｐ２同士は、周方向に互いに間隔をあけて配置される。周方向に隣り合う一対の組Ｐ１，Ｐ１同士の間には、溝部２２ｃが配置される。周方向に隣り合う一対の組Ｐ２，Ｐ２同士の間には、溝部２２ｃが配置される。
A plurality of sets P1 and P2 of the
複数の組Ｐ１，Ｐ２は、第１の組Ｐ１と、第２の組Ｐ２と、を有する。第１の組Ｐ１は、ロータコア２２の径方向外側面にマグネット部２３が配置され、マグネット部２３の径方向外側面に磁性部２４が配置される。つまり第１の組Ｐ１は、平面部２２ａから径方向外側へ向けて、マグネット部２３および磁性部２４がこの順に配置される。第１の組Ｐ１のマグネット部２３は、磁性部２４により径方向外側から覆われる。マグネット部２３は、第１の組Ｐ１において径方向内側に配置される。マグネット部２３は、例えば埋込磁石型（Interior
Permanent Magnet：IPM）と言うことができる。The plurality of sets P1 and P2 have a first set P1 and a second set P2. In the first set P1, the
It can be called Permanent Magnet (IPM).
第２の組Ｐ２は、ロータコア２２の径方向外側面に磁性部２７が配置され、磁性部２７の径方向外側面にマグネット部２６が配置される。つまり第２の組Ｐ２は、平面部２２ａから径方向外側へ向けて、磁性部２７およびマグネット部２６がこの順に配置される。マグネット部２６は、第２の組Ｐ２において径方向外側に配置される。マグネット部２６は、例えば表面磁石型（Surface
Permanent Magnet：SPM）と言うことができる。In the second set P2, the
Permanent Magnet: SPM).
本実施形態の例では、第１の組Ｐ１のマグネット部２３の形状と、第２の組Ｐ２の磁性部２７の形状とが、互いに略同じである。また、第１の組Ｐ１の磁性部２４の形状と、第２の組Ｐ２のマグネット部２６の形状とが、互いに略同じである。
In the example of this embodiment, the shape of the
マグネット部２３および磁性部２７は、それぞれ板状である。マグネット部２３および磁性部２７は、四角形板状である。マグネット部２３および磁性部２７は、直方体状である。図３および図４に示すように、中心軸Ｊに垂直な横断面において、第１の組Ｐ１のマグネット部２３および第２の組Ｐ２の磁性部２７はそれぞれ、周方向の長さが径方向の長さよりも大きい長方形状である。マグネット部２３の径方向内側面および径方向外側面は、それぞれ、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。磁性部２７の径方向内側面および径方向外側面は、それぞれ、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。
The
マグネット部２６および磁性部２４は、それぞれ板状である。径方向から見て、マグネット部２６および磁性部２４は、四角形状である。マグネット部２６および磁性部２４は、周方向の両端部から中央部側（周方向の内側）に向かうにしたがい、径方向の厚さが大きくなる。中心軸Ｊに垂直な横断面において、第１の組Ｐ１の磁性部２４および第２の組Ｐ２のマグネット部２６はそれぞれ、径方向内側面が直線状であり、径方向外側面が凸曲線状である。磁性部２４の径方向内側面は、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。磁性部２４の径方向外側面は、横断面において径方向外側に凸となる曲面状である。マグネット部２６の径方向内側面は、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。マグネット部２６の径方向外側面は、横断面において径方向外側に凸となる曲面状である。横断面において、磁性部２４およびマグネット部２６は、略Ｄ字状である。
The
本実施形態によれば、ロータコア２２の径方向外側面に、マグネット部２３，２６および磁性部２４，２７を径方向に並べて配置することで、トルク低下を抑制してトルクを確保しつつ、マグネット（永久磁石）の使用量を削減できる。具体的に、例えば、１つの組Ｐ１（Ｐ２）当たりのマグネット部２３（２６）の体積および磁性部２４（２７）の体積の和と、同じ体積を有する図示しないマグネット部を、ロータコア２２の径方向外側面に、本実施形態と同様に複数配列した構成（以下、参考例と呼ぶ）と、本実施形態との、各マグネット使用量を比べる。この場合、参考例と比べて本実施形態では、例えば、トルク低下を２割程度に抑えつつも、マグネット使用量を半分程度まで削減することが可能である。言い換えれば、トルクを低下させることなく、マグネットの使用量を低減できる。すなわち、トルクを互いに同じに設定するならば、参考例に比べて本実施形態の方が、マグネットの使用量を少なくすることができる。マグネットの使用量を減らしつつ、トルクが確保できる。一般に、ロータ２０Ａ全体のコストに占めるマグネットのコストの割合は高く、よって本実施形態によれば、ロータ２０Ａ全体のコストを削減しやすい。
According to the present embodiment, by arranging the
空隙部２５，２８のうち、空隙部２５は、ロータコア２２の径方向外端部のうち第１の組Ｐ１のマグネット部２３の径方向内側に隣り合う部分、および、第１の組Ｐ１の磁性部２４の少なくともいずれかに配置される。つまり、空隙部２５は、ロータコア２２の径方向外端部および磁性部２４の少なくともいずれかに配置される。本実施形態では、空隙部２５が、磁性部２４に配置される。空隙部２５は、磁性部２４に、軸方向の全長にわたって配置される。空隙部２５が磁性部２４に配置される場合には、空隙部２５がロータコア２２の径方向外端部に配置される場合と比べて、マグネット部２３の減磁が抑えられ、より好ましい。また、空隙部２８は、ロータコア２２の径方向外端部のうち第２の組Ｐ２の磁性部２７の径方向内側に隣り合う部分、および、第２の組Ｐ２の磁性部２７の少なくともいずれかに配置される。つまり、空隙部２８は、ロータコア２２の径方向外端部および磁性部２７の少なくともいずれかに配置される。本実施形態では、空隙部２８が、磁性部２７に配置される。空隙部２８は、磁性部２７に、軸方向の全長にわたって配置される。空隙部２８が磁性部２７に配置される場合には、空隙部２８がロータコア２２の径方向外端部に配置される場合と比べて、後述するマグネット部２６の磁束を部分的に弱める機能が安定して得られ、より好ましい。
Of the
空隙部２５は、径方向から見て、マグネット部２３のうち周方向の中央部以外の部分と重なって配置される。空隙部２５は、ロータ２０Ａの径方向外端部に、周方向に互いに間隔をあけて複数配置され、軸方向に延びる。空隙部２８は、径方向から見て、マグネット部２６のうち周方向の中央部以外の部分と重なって配置される。空隙部２８は、ロータ２０Ａの径方向外端部に、周方向に互いに間隔をあけて複数配置され、軸方向に延びる。
The
空隙部２５，２８は、非磁性空間である室を構成する。空隙部２５，２８の内面は、径方向を向く内面部分と、周方向を向く内面部分と、を有する。本実施形態では空隙部２５，２８が、例えば空気等の雰囲気で満たされる空隙である。本実施形態の例では、中心軸Ｊに垂直な横断面において、空隙部２５，２８が略四角形状である。
The
空隙部２５，２８は、径方向から見て、略四角形状である。径方向から見て、空隙部２５は、磁性部２４において最も径方向の厚さが大きくなる周方向の部分（つまり頂部）以外の部分と重なって配置される。径方向から見て、空隙部２８は、マグネット部２６において最も径方向の厚さが大きくなる周方向の部分（つまり頂部）以外の部分と重なって配置される。径方向から見て、空隙部２５，２８は、ロータコア２２の径方向外側面のうち平面部２２ａと重なって配置される。
The
本実施形態によれば、空隙部２５，２８によって、マグネット部２３，２６の磁束が周方向において部分的に弱められる。すなわち、径方向から見て、マグネット部２３，２６
のうち空隙部２５，２８と重なる部分の磁束が、空隙部２５，２８に重ならない場合と比べて弱まる。このため、空隙部２５，２８によって、マグネット部２３，２６の径方向外側面の曲率を変えずに、マグネット部２３，２６の径方向外側面の曲率を変えた場合と同様の作用効果を得ることができる。この作用効果とは、例えば、トルクリップルの波形を部分的に逆位相で発生させることにより、モータ１０全体のトルクリップルを低減する効果等である。そして、モータ１０が発する振動および騒音を低減できる。言い換えると、空隙部２５，２８により、マグネット部２３，２６の径方向外側面の曲率と異なる曲率を模擬できる。すなわち本実施形態において、空隙部２５，２８は、径方向から見て、マグネット部２３，２６の曲率を変更したい箇所と重なる部分に設けられる。本実施形態によれば、空隙部２５，２８を設けたことにより、マグネット部２３，２６の径方向外側面の曲率を小さく抑えられる。According to the present embodiment, the magnetic fluxes of the
Of these, the magnetic flux in the portion overlapping the
具体的に本実施形態では、中心軸Ｊに垂直な横断面において、マグネット部２３の径方向の厚さが周方向に沿って一定であるが、空隙部２５の作用により、マグネット部２３の磁束については、周方向の中央部に比べて、周方向の中央部以外の部分で小さくされている。したがって、実際のマグネット部２３の形状は直方体としつつも、マグネット部２３の磁束の大きさの点では、疑似的に、マグネット部２３の径方向の厚さが周方向の中央部で最も大きくされている。このため上述の作用効果が得られ、かつマグネット部２３の材料歩留まりを向上できる。
Specifically, in the present embodiment, the radial thickness of the
また、横断面において、マグネット部２６の径方向外側面の曲率を小さくでき、つまり曲率半径を大きくできる。詳しくは、マグネット部２６の径方向外側面の曲率半径が、空隙部２８の作用により、実際の曲率半径よりも疑似的に小さくされている。これにより、マグネット部２６の形状を直方体に近づけることができるので、マグネット部２６の材料歩留まりを向上できる。
Further, in the cross section, the curvature of the radial outer surface of the
本実施形態によれば、たとえモータ１０の仕様が多種多様になっても、モータ１０の仕様に応じてマグネット部２３，２６の曲率を変更する必要性が抑えられる。つまり、モータ１０の仕様毎に異なる形状の（複数種類の）マグネット部２３，２６を用意する必要性が低減する。そして、マグネット部２３，２６をそれぞれ部品共通化できる。したがって、モータ１０の製造コストを削減できる。
According to this embodiment, even if the specifications of the
図３に符号ＶＣで示すものは、横断面において、磁性部２４の径方向外側面を通り、中心軸Ｊを中心とする仮想円である。横断面において、磁性部２４の径方向外側面は、仮想円ＶＣに沿って延びる。詳しくは、横断面において、磁性部２４の径方向外側面が、磁性部２４の径方向外側面の周方向の全域にわたって、仮想円ＶＣ上に位置している。つまり横断面において、磁性部２４の径方向外側面の曲率半径と、仮想円ＶＣの半径とが、互いに同じである。
What is indicated by the symbol VC in FIG. 3 is a virtual circle that passes through the radial outer surface of the
図４に符号ＶＣで示すものは、横断面において、マグネット部２６の径方向外側面を通り、中心軸Ｊを中心とする仮想円である。横断面において、マグネット部２６の径方向外側面は、仮想円ＶＣに沿って延びる。詳しくは、横断面において、マグネット部２６の径方向外側面が、マグネット部２６の径方向外側面の周方向の全域にわたって、仮想円ＶＣ上に位置している。つまり横断面において、マグネット部２６の径方向外側面の曲率半径と、仮想円ＶＣの半径とが、互いに同じである。本実施形態によれば、横断面において、マグネット部２６の径方向外側面が中心軸Ｊを中心とする円の一部（円弧）であり、曲率半径が大きいので、マグネット部２６をより直方体に近づけることができる。したがって、マグネット部２６の材料歩留まりがより向上する。またこの構成によれば、モータ１０をよりトルクアップできる。
What is indicated by reference numeral VC in FIG. 4 is a virtual circle that passes through the radial outer surface of the
本実施形態では、空隙部２５が、マグネット部２３に径方向から直接対向し、マグネット部２３から離れる向きに窪む。詳しくは、空隙部２５が、磁性部２４に配置され、磁性部２４の径方向内側面から径方向外側に向けて窪み、マグネット部２３に径方向外側から対向する。空隙部２５は、磁性部２４に配置されて径方向外側に窪む凹部である。空隙部２５は溝状であり、磁性部２４において径方向内側に開口し、軸方向に延びる。空隙部２８は、マグネット部２６に径方向から直接対向し、マグネット部２６から離れる向きに窪む。詳しくは、空隙部２８が、磁性部２７に配置され、磁性部２７の径方向外側面から径方向内側に向けて窪み、マグネット部２６に径方向内側から対向する。空隙部２８は、磁性部２７に配置されて径方向内側に窪む凹部である。空隙部２８は溝状であり、磁性部２７において径方向外側に開口し、軸方向に延びる。本実施形態によれば、空隙部２５，２８が、マグネット部２３，２６に径方向から直接対向するので、マグネット部２３，２６の磁束をより安定してコントロールしやすい。
In the present embodiment, the
本実施形態において、空隙部２５，２８には、接着剤等の非磁性材料が充填されてもよい。空隙部２５，２８に接着剤が充填される場合には、接着剤が、空隙部２５，２８の内面と、マグネット部２３，２６の径方向を向く面のうち空隙部２５，２８に対向する部分とに接触し、磁性部２４，２７とマグネット部２３，２６とを固定する。これにより、マグネット部２３，２６と磁性部２４，２７との固定強度を向上できる。
In the present embodiment, the
径方向から見て、空隙部２５は、マグネット部２３のうち周方向の両端部のいずれかと重なる位置に配置される。本実施形態では、径方向から見て、空隙部２５が、マグネット部２３のうち周方向の両端部と重なる位置に、それぞれ配置される。具体的には、磁性部２４の径方向内側面のうち、径方向から見てマグネット部２３の径方向外側面の周方向の両端部と重なる位置に、空隙部２５が１つずつ配置される。径方向から見て、空隙部２８は、マグネット部２６のうち周方向の両端部のいずれかと重なる位置に配置される。本実施形態では、径方向から見て、空隙部２８が、マグネット部２６のうち周方向の両端部と重なる位置に、それぞれ配置される。具体的には、磁性部２７の径方向外側面のうち、径方向から見てマグネット部２６の径方向内側面の周方向の両端部と重なる位置に、空隙部２８が１つずつ配置される。本実施形態によれば、空隙部２５，２８により、マグネット部２３，２６の周方向の端部の磁束を弱めることができる。したがって、マグネット部２３，２６の周方向の端部の曲率を小さく抑えつつ、曲率を大きくした場合と同様の作用効果が得られる。マグネット部２３，２６の形状をより直方体に近づけることができ、マグネット部２３，２６の材料歩留まりが高められる。
When viewed from the radial direction, the
空隙部２５は、磁性部２４の径方向内側面のうち、周方向の両端２４ａよりも周方向の内側に配置される。すなわち、空隙部２５は、磁性部２４の径方向内側面の周方向の両端２４ａよりも、磁性部２４の径方向内側面における周方向の中央部側に配置される。磁性部２４の周方向の両端２４ａは、マグネット部２３の径方向外側面の周方向の両端部と接触する。磁性部２４の周方向の両端２４ａは、マグネット部２３の径方向外側面の周方向の両端部に、径方向外側から接触する。本実施形態によれば、空隙部２５により上述の作用効果が得られつつ、マグネット部２３により磁性部２４が安定して支持される。すなわち、磁性部２４の周方向の両端２４ａがマグネット部２３に支持されることにより、磁性部２４をマグネット部２３に対して固定しやすい。したがって、磁性部２４がマグネット部２３上でガタついたり傾いたりすることが抑制される。
The
空隙部２８は、磁性部２７の径方向外側面のうち、周方向の両端２７ａよりも周方向の内側に配置される。すなわち、空隙部２８は、磁性部２７の径方向外側面の周方向の両端２７ａよりも、磁性部２７の径方向外側面における周方向の中央部側に配置される。磁性部２７の周方向の両端２７ａは、マグネット部２６の径方向内側面の周方向の両端部と接触する。磁性部２７の周方向の両端２７ａは、マグネット部２６の径方向内側面の周方向
の両端部に、径方向内側から接触する。本実施形態によれば、空隙部２８により上述の作用効果が得られつつ、磁性部２７によりマグネット部２６が安定して支持される。すなわち、マグネット部２６が磁性部２７の周方向の両端２７ａに支持されることにより、マグネット部２６を磁性部２７に対して固定しやすい。したがって、マグネット部２６が磁性部２７上でガタついたり傾いたりすることが抑制される。The
中心軸Ｊに垂直な横断面において、空隙部２５，２８は、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい。本実施形態によれば、空隙部２５，２８を磁性部２４，２７に配置しやすく、磁性部２４，２７自体の剛性も確保される。また、マグネット部２３，２６の磁束の大きさをコントロールしやすい。なお、空隙部２５，２８をロータコア２２の径方向外端部に配置した場合には、ロータコア２２の径方向外端部の剛性が確保しやすい。
In the cross section perpendicular to the central axis J, the
中心軸Ｊに垂直な横断面において、空隙部２５，２８の径方向の長さは、周方向に沿って一定である。具体的に本実施形態では、横断面において、空隙部２５，２８の径方向の長さが、平面部２２ａが延びる向きに沿って一定である。すなわち、中心軸Ｊに垂直な横断面視で、平面部２２ａは径方向に直交する方向に直線状に延び、この平面部２２ａの延在方向に沿って、空隙部２５，２８の径方向寸法は一定である。
In the cross section perpendicular to the central axis J, the radial lengths of the
空隙部２５，２８は、中心軸Ｊに垂直な横断面の形状が、軸方向に沿って一定である。空隙部２５は、磁性部２４の軸方向の全長にわたって、横断面の形状が一定である。空隙部２８は、磁性部２７の軸方向の全長にわたって、横断面の形状が一定である。本実施形態によれば、簡素な構造の空隙部２５，２８によって、上述の作用効果が得られる。
The shapes of the cross sections of the
本実施形態の例では、第１の組Ｐ１において、マグネット部２３の周方向の両端と、磁性部２４の周方向の両端とが、径方向から見て重なって配置される。つまり、マグネット部２３の周方向の両端の各周方向位置と、磁性部２４の周方向の両端の各周方向位置とが、互いに同じである。また、マグネット部２３および磁性部２４（つまり第１の組Ｐ１）の周方向の両端と、平面部２２ａの周方向の両端部とが、径方向から見て重なって配置される。図示の例では、平面部２２ａの周方向の両端の各周方向位置が、第１の組Ｐ１の周方向の両端の各周方向位置よりも、それぞれ僅かに周方向の外側に配置される。つまり、平面部２２ａの周方向の長さが、第１の組Ｐ１の周方向の長さよりも大きい。
In the example of the present embodiment, in the first set P1, both ends in the circumferential direction of the
また、第２の組Ｐ２において、磁性部２７の周方向の両端と、マグネット部２６の周方向の両端とが、径方向から見て重なって配置される。つまり、磁性部２７の周方向の両端の各周方向位置と、マグネット部２６の周方向の両端の各周方向位置とが、互いに同じである。また、磁性部２７およびマグネット部２６（つまり第２の組Ｐ２）の周方向の両端と、平面部２２ａの周方向の両端部とが、径方向から見て重なって配置される。図示の例では、平面部２２ａの周方向の両端の各周方向位置が、第２の組Ｐ２の周方向の両端の各周方向位置よりも、それぞれ僅かに周方向の外側に配置される。つまり、平面部２２ａの周方向の長さが、第２の組Ｐ２の周方向の長さよりも大きい。
Further, in the second set P2, both ends in the circumferential direction of the
ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分（第１の段、第１の領域）Ｓ１では、第１の組Ｐ１が周方向に配列する。第１の部分Ｓ１において、第１の組Ｐ１は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に等間隔に複数配置される。ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分Ｓ１と異なる第２の部分（第２の段、第２の領域）Ｓ２では、第２の組Ｐ２が周方向に配列する。第２の部分Ｓ２において、第２の組Ｐ２は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に等間隔に複数配置される。
In the first portion (first stage, first region) S1 along the axial direction of the radial outer surface of the
軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１の組Ｐ１と、第２の部分Ｓ２の第２の組Ｐ２とは、重なって配置される。本実施形態では、軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１の組
Ｐ１の周方向の中心部と、第２の部分Ｓ２の第２の組Ｐ２の周方向の中心部とが、互いに重なって配置される。また、軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１の組Ｐ１の周方向の両端部と、第２の部分Ｓ２の第２の組Ｐ２の周方向の両端部とが、互いに重なって配置される。このため、マグネット部２３，２６にスキューは掛けられておらず、マグネット部２３，２６は軸方向に真っ直ぐに配列される。When viewed from the axial direction, the first set P1 of the first portion S1 and the second set P2 of the second portion S2 are arranged so as to overlap each other. In the present embodiment, when viewed from the axial direction, the central portion in the circumferential direction of the first set P1 of the first portion S1 and the central portion in the circumferential direction of the second set P2 of the second portion S2 are formed. They are placed on top of each other. Further, when viewed from the axial direction, both ends in the circumferential direction of the first set P1 of the first portion S1 and both ends in the circumferential direction of the second set P2 of the second portion S2 overlap each other. Be placed. Therefore, the
図５は、本実施形態のロータ２０Ａを備えるモータ１０の、コギングトルクの波形を示すグラフである。図６は、本実施形態のモータ１０の、トルクリップルの波形を示すグラフである。図５および図６に示すように、本実施形態によれば、マグネット部２３，２６にスキューを掛けなくても、コギングトルクに逆位相を発生させることができる。すなわち、第１の部分Ｓ１に発生するコギングトルクと、第２の部分Ｓ２に発生するコギングトルクとが、互いに逆位相で生じるため、これらが互いに打ち消し合い、合成コギングトルク波形の変動幅（合成コギングトルクの最大値と最小値との差）を小さく抑えることができる。また、トルクリップルに逆位相を発生させることができる。すなわち、第１の部分Ｓ１に発生するトルクリップルと、第２の部分Ｓ２に発生するトルクリップルとが、互いに逆位相で生じるため、これらが互いに打ち消し合い、合成トルクリップル波形の変動幅（合成トルクリップルの最大値と最小値との差）を小さく抑えることができる。したがって本実施形態によれば、トルク低下を抑制しつつコギングトルクを低減でき、かつ、トルクリップルを低減できる。そして、モータ１０が発する振動および騒音を低減できる。
FIG. 5 is a graph showing a waveform of cogging torque of the
本実施形態では、ロータコア２２の径方向外側面に、第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２が、軸方向に交互に並んで同じ数ずつ配置される。すなわち、第１の部分Ｓ１の数と第２の部分Ｓ２の数との和が偶数となり、かつ第１の部分Ｓ１と第２の部分Ｓ２とが軸方向に交互に配列する。これにより、コギングトルクおよびトルクリップルを低減できるという上述の作用効果が、より安定して得られやすくなる。本実施形態の例では、ロータコア２２の径方向外側面に、第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２が、軸方向に並んで１つずつ配置される。このため、簡単な構造によって、上述の作用効果が得られる。
In the present embodiment, the first portion S1 and the second portion S2 are arranged alternately in the axial direction in the same number on the radial outer surface of the
図３および図４に示すように、ホルダ部４０は、ロータコア２２の径方向外側面に設けられる。ホルダ部４０は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。ホルダ部４０は、周方向に隣り合う一対の組Ｐ１，Ｐ２同士の間に位置して軸方向に延びる。ホルダ部４０は、溝部２２ｃに沿って延びる。本実施形態では、ホルダ部４０が樹脂製である。ホルダ部４０は、樹脂モールド部である。ホルダ部４０は、溶融した樹脂をロータコア２２とともにインサート成形し固化することにより形成される。ただしこれに限らず、ホルダ部４０は、組み立てによりロータコア２２に取り付けられてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ホルダ部４０は、アンカー部４０ａと、移動抑制部４０ｂと、を有する。アンカー部４０ａは、溝部２２ｃに嵌合する。本実施形態では、アンカー部４０ａが、溶融した樹脂を溝部２２ｃに充填し固化することにより形成される。アンカー部４０ａは、軸方向に延びる。アンカー部４０ａの周方向の幅は、径方向内側へ向かうにしたがい大きくなる。移動抑制部４０ｂは、アンカー部４０ａよりも径方向外側に位置して、アンカー部４０ａと繋がる。移動抑制部４０ｂは、ホルダ部４０の径方向外側の端部に配置される。移動抑制部４０ｂは、アンカー部４０ａに対して、周方向の両側（一方側および他方側）に向けてそれぞれ突出する。移動抑制部４０ｂは、板面が径方向を向く板状である。移動抑制部４０ｂは、軸方向に延びる。移動抑制部４０ｂは、平面部２２ａの径方向外側に、平面部２２ａとの間に間隔をあけて配置される。径方向から見て、移動抑制部４０ｂと、平面部２２ａとは、重なって配置される。移動抑制部４０ｂは、組Ｐ１，Ｐ２に径方向外側から接触する。移動抑制部４０ｂは、第１の組Ｐ１の磁性部２４に対して、径方向外側から接触する。移動抑制部４０ｂは、磁性部２４の径方向外側面のうち周方向の端部に接触する。移
動抑制部４０ｂは、第２の組Ｐ２のマグネット部２６に対して、径方向外側から接触する。移動抑制部４０ｂは、マグネット部２６の径方向外側面のうち周方向の端部に接触する。The
ホルダ部４０を形成した後で、組Ｐ１，Ｐ２は、平面部２２ａと移動抑制部４０ｂとの間に挿入される。組Ｐ１，Ｐ２は、平面部２２ａと移動抑制部４０ｂとの間に、例えば軸方向に圧入される。本実施形態によれば、ロータコア２２の径方向外側面に、くさび状の溝部２２ｃが設けられることにより、ホルダ部４０を機能させることができる。すなわち、溝部２２ｃに対して径方向に抜け止めされたホルダ部４０を設けることができる。そしてホルダ部４０により、マグネット部２３，２６および磁性部２４，２７を径方向外側から押さえることができ、マグネット部２３，２６および磁性部２４，２７の径方向外側への移動を抑制できる。
After forming the
図１に示すように、ステータ３０は、ステータコア３１と、インシュレータ３０Ｚと、複数のコイル３０Ｃと、を有する。ステータコア３１は、中心軸Ｊを中心とする環状である。ステータコア３１は、ロータ２０Ａの径方向外側においてロータ２０Ａを囲む。ステータコア３１は、ロータ２０Ａと径方向に隙間をあけて対向する。すなわち、ステータ３０は、ロータ２０Ａと径方向に隙間をあけて対向する。ステータコア３１は、例えば、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される積層鋼板である。
As shown in FIG. 1, the
ステータコア３１は、略環状のコアバック３１ａと、複数のティース３１ｂと、を有する。本実施形態では、コアバック３１ａは、中心軸Ｊを中心とする円環状である。ティース３１ｂは、コアバック３１ａの径方向内側面から径方向内側に延びる。コアバック３１ａの外周面は、ハウジング１１の周壁部の内周面と固定される。複数のティース３１ｂは、コアバック３１ａの径方向内側面に、周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では、複数のティース３１ｂが、周方向に等間隔に配列する。
The
インシュレータ３０Ｚは、ステータコア３１に装着される。インシュレータ３０Ｚは、ティース３１ｂを覆う部分を有する。インシュレータ３０Ｚの材料は、例えば樹脂などの絶縁材料である。
The insulator 30Z is mounted on the
コイル３０Ｃは、ステータコア３１に取り付けられる。複数のコイル３０Ｃは、インシュレータ３０Ｚを介してステータコア３１に装着される。複数のコイル３０Ｃは、インシュレータ３０Ｚを介して各ティース３１ｂに導線が巻き回されることで構成される。
The
次に、本実施形態のモータ１０を搭載する装置の一例について説明する。本実施形態においては、モータ１０を電動パワーステアリング装置に搭載した例について説明する。
Next, an example of a device equipped with the
図７に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、自動車の車輪の操舵機構に搭載される。電動パワーステアリング装置１００は、操舵力を油圧により軽減する装置である。本実施形態の電動パワーステアリング装置１００は、モータ１０と、操舵軸１１４と、オイルポンプ１１６と、コントロールバルブ１１７と、を備える。
As shown in FIG. 7, the electric
操舵軸１１４は、ステアリング１１１からの入力を、車輪１１２を有する車軸１１３に伝える。オイルポンプ１１６は、車軸１１３に油圧による駆動力を伝えるパワーシリンダ１１５に油圧を発生させる。コントロールバルブ１１７は、オイルポンプ１１６のオイルを制御する。電動パワーステアリング装置１００において、モータ１０は、オイルポンプ１１６の駆動源として搭載される。
The steering
本実施形態の電動パワーステアリング装置１００は、本実施形態のモータ１０を備える
。このため、上述のモータ１０と同様の効果を奏する電動パワーステアリング装置１００が得られる。The electric
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態のモータ１０が備えるロータ２０Ｂについて、説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略し、主として異なる構成要素について説明する。<Second Embodiment>
Next, the
図８〜図１０に示すように、本実施形態では、ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分（第１の段、第１の領域）Ｓ１では、第１の組Ｐ１と第２の組Ｐ２とが周方向に交互に配置される。第１の部分Ｓ１において、組Ｐ１，Ｐ２は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に等間隔に複数配置される。ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分Ｓ１と異なる第２の部分（第２の段、第２の領域）Ｓ２では、第１の組Ｐ１と第２の組Ｐ２とが周方向に交互に配置される。第２の部分Ｓ２において、組Ｐ１，Ｐ２は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に等間隔に複数配置される。
As shown in FIGS. 8 to 10, in the present embodiment, the first portion (first stage, first region) S1 along the axial direction of the radial outer surface of the
軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１の組Ｐ１と、第２の部分Ｓ２の第２の組Ｐ２とは、重なって配置される。軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第２の組Ｐ２と、第２の部分Ｓ２の第１の組Ｐ１とは、重なって配置される。本実施形態では、軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１の組Ｐ１の周方向の中心部と、第２の部分Ｓ２の第２の組Ｐ２の周方向の中心部とが、互いに重なって配置され、第１の部分Ｓ１の第２の組Ｐ２の周方向の中心部と、第２の部分Ｓ２の第１の組Ｐ１の周方向の中心部とが、互いに重なって配置される。また、軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１の組Ｐ１の周方向の両端部と、第２の部分Ｓ２の第２の組Ｐ２の周方向の両端部とが、互いに重なって配置され、第１の部分Ｓ１の第２の組Ｐ２の周方向の両端部と、第２の部分Ｓ２の第１の組Ｐ１の周方向の両端部とが、互いに重なって配置される。このため、マグネット部２３，２６にスキューは掛けられておらず、マグネット部２３，２６は軸方向に真っ直ぐに配列される。
When viewed from the axial direction, the first set P1 of the first portion S1 and the second set P2 of the second portion S2 are arranged so as to overlap each other. When viewed from the axial direction, the second set P2 of the first portion S1 and the first set P1 of the second portion S2 are arranged so as to overlap each other. In the present embodiment, when viewed from the axial direction, the central portion in the circumferential direction of the first set P1 of the first portion S1 and the central portion in the circumferential direction of the second set P2 of the second portion S2 are formed. The central portion of the second set P2 of the first portion S1 in the circumferential direction and the central portion of the first set P1 of the second portion S2 in the circumferential direction are arranged so as to overlap each other. To. Further, when viewed from the axial direction, both ends of the first set P1 of the first portion S1 in the circumferential direction and both ends of the second set P2 of the second portion S2 in the circumferential direction overlap each other. Both ends in the circumferential direction of the second set P2 of the first portion S1 and both ends in the circumferential direction of the first set P1 of the second portion S2 are arranged so as to overlap each other. Therefore, the
図１１は、本実施形態のロータ２０Ｂを備えるモータ１０の、コギングトルクの波形を示すグラフである。図１２は、本実施形態のモータ１０の、トルクリップルの波形を示すグラフである。図１１および図１２に示すように、本実施形態によれば、マグネット部２３，２６にスキューを掛けなくても、コギングトルクに逆位相を発生させることができる。すなわち、第１の部分Ｓ１に発生するコギングトルクと、第２の部分Ｓ２に発生するコギングトルクとが、互いに逆位相で生じるため、これらが互いに打ち消し合い、合成コギングトルク波形の変動幅（合成コギングトルクの最大値と最小値との差）を小さく抑えることができる。また、トルクリップルに逆位相を発生させることができる。すなわち、第１の部分Ｓ１に発生するトルクリップルと、第２の部分Ｓ２に発生するトルクリップルとが、互いに逆位相で生じるため、これらが互いに打ち消し合い、合成トルクリップル波形の変動幅（合成トルクリップルの最大値と最小値との差）を小さく抑えることができる。したがって本実施形態によれば、トルク低下を抑制しつつコギングトルクを低減でき、かつ、トルクリップルを低減できる。そして、モータ１０が発する振動および騒音を低減できる。
FIG. 11 is a graph showing a waveform of cogging torque of the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configuration can be changed without departing from the spirit of the present invention, for example, as described below.
モータ１０が、ホルダ部４０を備える代わりに、またはホルダ部４０を備えつつ、図示しないカバー部を備えてもよい。カバー部は、中心軸Ｊを中心とする筒状である。カバー部は、例えば円筒状である。カバー部は、ロータコア２２、マグネット部２３，２６およ
び磁性部２４，２７を、径方向外側から囲う。カバー部の内周面と、第１の組Ｐ１の径方向外側の端部とは、互いに接触しまたは隙間をあけて対向する。カバー部の内周面と、第２の組Ｐ２の径方向外側の端部とは、互いに接触しまたは隙間をあけて対向する。本実施形態によれば、ロータコア２２の径方向外側面に、マグネット部２３，２６および磁性部２４，２７が径方向に積層して配置されても、カバー部により、マグネット部２３，２６および磁性部２４，２７の径方向外側への移動を抑制できる。なお、ロータコア２２、マグネット部２３，２６および磁性部２４，２７と、カバー部との間に、樹脂部を充填し設けてもよい。Instead of the
マグネット部２３，２６の各形状および磁性部２４，２７の各形状は、前述の実施形態で説明した例に限らない。
The shapes of the
前述の実施形態では、ロータコア２２と磁性部２４，２７とが互いに別部材としてロータ２０Ａ，２０Ｂに設けられるが、これに限らない。ロータコア２２と磁性部２４，２７とは、単一の部材の部分であってもよい。ロータコア２２と一体的に設けられた磁性部２４の径方向内側に、マグネット部２３が埋め込まれてもよい。
In the above-described embodiment, the
前述の実施形態では、径方向から見て、空隙部２５，２８が、マグネット部２３，２６のうち周方向の両端部と重なる位置に、それぞれ配置される例を挙げたが、これに限らない。空隙部２５，２８は、径方向から見て、マグネット部２３，２６のうち周方向一方側の端部と重なる位置にのみ配置されてもよい。空隙部２５，２８は、径方向から見て、マグネット部２３，２６のうち周方向他方側の端部と重なる位置にのみ配置されてもよい。
In the above-described embodiment, examples are given in which the
前述の実施形態では、磁性部２４のうち、径方向から見てマグネット部２３の周方向の端部と重なる位置に、空隙部２５が１つ配置される例を挙げたが、これに限らない。磁性部２４のうち、径方向から見てマグネット部２３の周方向の端部と重なる位置に、空隙部２５が複数配置されてもよい。また、磁性部２７のうち、径方向から見てマグネット部２６の周方向の端部と重なる位置に、空隙部２８が１つ配置される例を挙げたが、これに限らない。磁性部２７のうち、径方向から見てマグネット部２６の周方向の端部と重なる位置に、空隙部２８が複数配置されてもよい。
In the above-described embodiment, an example is given in which one
前述の実施形態では、中心軸Ｊに垂直な横断面において、空隙部２５，２８の径方向の長さが、周方向に沿って一定である例を挙げたが、これに限らない。図１３に示す変形例のように、中心軸Ｊに垂直な横断面において、空隙部２５の径方向の長さが、マグネット部２３の周方向の外側に向かうにしたがい大きくなってもよい。図１４に示す変形例のように、中心軸Ｊに垂直な横断面において、空隙部２８の径方向の長さが、マグネット部２６の周方向の外側に向かうにしたがい大きくなってもよい。図示の例では、横断面において、空隙部２５，２８がそれぞれ略三角形状である。なお空隙部２５，２８は、横断面において、三角形状以外の例えば台形状等であってもよい。図１３および図１４に示す変形例の場合、空隙部２５，２８によって、マグネット部２３，２６の周方向の端部における磁束をより弱めやすい。したがって、マグネット部２３，２６の周方向の端部の曲率を小さく抑えつつ、曲率を大きくした場合と同様の作用効果がより効果的に得られやすい。
In the above-described embodiment, in the cross section perpendicular to the central axis J, the radial lengths of the
また、図１５に示す変形例のように、中心軸Ｊに垂直な横断面において、空隙部２５の径方向の長さが、マグネット部２３の周方向の外側に向かうにしたがい小さくなってもよい。図１６に示す変形例のように、中心軸Ｊに垂直な横断面において、空隙部２８の径方向の長さが、マグネット部２６の周方向の外側に向かうにしたがい小さくなってもよい。図示の例では、横断面において、空隙部２５，２８がそれぞれ略三角形状である。なお空隙部２５，２８は、横断面において、三角形状以外の例えば台形状等であってもよい。図１５および図１６に示す変形例の場合、磁性部２４，２７の周方向の端部の剛性が、空隙
部２５，２８を設けたことで低下することを抑制できる。Further, as in the modified example shown in FIG. 15, in the cross section perpendicular to the central axis J, the length of the
また、図１７に示す変形例のように、ロータ２０Ａ，２０Ｂが、仕切り壁部２９ａを備えてもよい。仕切り壁部２９ａは、ロータコア２２の径方向外側面および磁性部２４の少なくともいずれかに位置し、径方向においてマグネット部２３と空隙部２５との間に配置される。図示の例では、仕切り壁部２９ａが、磁性部２４に位置する。この場合、空隙部２５は、磁性部２４の径方向内側面には開口しない。空隙部２５は、マグネット部２３に径方向から直接対向しない。空隙部２５は、磁性部２４の径方向内側面よりも径方向外側に位置して磁性部２４を軸方向に貫通する孔である。図１８に示す変形例のように、ロータ２０Ａ，２０Ｂが、仕切り壁部２９ｂを備えてもよい。仕切り壁部２９ｂは、ロータコア２２の径方向外側面および磁性部２７の少なくともいずれかに位置し、径方向においてマグネット部２６と空隙部２８との間に配置される。図示の例では、仕切り壁部２９ｂが、磁性部２７に位置する。この場合、空隙部２８は、磁性部２７の径方向外側面には開口しない。空隙部２８は、マグネット部２６に径方向から直接対向しない。空隙部２８は、磁性部２７の径方向外側面よりも径方向内側に位置して磁性部２７を軸方向に貫通する孔である。図１７および図１８に示す変形例によれば、空隙部２５，２８によってマグネット部２３，２６の磁束を部分的に弱める機能が得られつつ、磁性部２４，２７とマグネット部２３，２６との接触面積が大きく確保される。したがって、磁性部２４が、マグネット部２３に安定して支持される。マグネット部２６が、磁性部２７に安定して支持される。
Further, as in the modified example shown in FIG. 17, the
また、図１９に示す変形例のように、空隙部２５が、ロータコア２２の径方向外端部に配置されてもよい。図２０に示す変形例のように、空隙部２８が、ロータコア２２の径方向外端部に配置されてもよい。図１９および図２０に示す変形例によれば、空隙部２５，２８による作用効果が得られつつ、磁性部２４，２７の剛性をより高められる。なお、図示の例では、空隙部２５，２８が、平面部２２ａの周方向の両端２２ｅよりも周方向の内側に配置される。すなわち、空隙部２５，２８は、平面部２２ａの周方向の両端２２ｅよりも、平面部２２ａにおける周方向の中央部側に配置される。このため、図１９に示すように、平面部２２ａの周方向の両端２２ｅは、マグネット部２３の径方向内側面の周方向の両端部と接触する。図１９に示す変形例によれば、空隙部２５により上述の作用効果が得られつつ、平面部２２ａの周方向の両端２２ｅにより、マグネット部２３を安定して支持できる。すなわち、マグネット部２３が、平面部２２ａの周方向の両端２２ｅに支持されることにより固定しやすくなり、ガタついたり傾いたりすることが抑制される。また、図２０に示すように、平面部２２ａの周方向の両端２２ｅは、磁性部２７の径方向内側面の周方向の両端部と接触する。図２０に示す変形例によれば、空隙部２８により上述の作用効果が得られつつ、平面部２２ａの周方向の両端２２ｅにより、磁性部２７を安定して支持できる。すなわち、磁性部２７が、平面部２２ａの周方向の両端２２ｅに支持されることにより固定しやすくなり、ガタついたり傾いたりすることが抑制される。
Further, as in the modified example shown in FIG. 19, the
前述の実施形態では、空隙部２５，２８の横断面の形状が、軸方向に沿って一定である例を挙げたが、これに限らない。空隙部２５，２８は、中心軸Ｊに垂直な横断面の形状が、軸方向の各部で互いに異なってもよい。この場合、マグネット部２３，２６の径方向外側面の曲率が軸方向の各部で変化させられた構成と同様の作用効果を得ることができる。よって多種多様なモータ仕様の要求により対応しやすい。
In the above-described embodiment, the shape of the cross section of the
前述の実施形態では、モータ１０が電動パワーステアリング装置１００に搭載される一例を挙げたが、これに限らない。モータ１０は、例えば、ポンプ、ブレーキ、クラッチ、掃除機、ドライヤ、シーリングファン、洗濯機および冷蔵庫などの多様な機器に用いることができる。
In the above-described embodiment, an example in which the
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。 In addition, each configuration (component) described in the above-described embodiments, modifications, and notes may be combined as long as the gist of the present invention is not deviated, and addition, omission, replacement, and other configurations may be added. It can be changed. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but is limited only to the scope of claims.
１０…モータ、２０Ａ，２０Ｂ…ロータ、２１…シャフト、２２…ロータコア、２２ｃ…溝部、２３，２６…マグネット部、２４，２７…磁性部、２５，２８…空隙部、２９ａ，２９ｂ…仕切り壁部、３０…ステータ、４０…ホルダ部、４０ａ…アンカー部、４０ｂ…移動抑制部、１００…電動パワーステアリング装置、Ｊ…中心軸、Ｐ１，Ｐ２…組、Ｐ１…第１の組、Ｐ２…第２の組、Ｓ１…第１の部分、Ｓ２…第２の部分、ＶＣ…仮想円 10 ... motor, 20A, 20B ... rotor, 21 ... shaft, 22 ... rotor core, 22c ... groove part, 23,26 ... magnet part, 24,27 ... magnetic part, 25,28 ... gap part, 29a, 29b ... partition wall part , 30 ... stator, 40 ... holder part, 40a ... anchor part, 40b ... movement restraint part, 100 ... electric power steering device, J ... central shaft, P1, P2 ... set, P1 ... first set, P2 ... second Group, S1 ... 1st part, S2 ... 2nd part, VC ... virtual circle
Claims (23)
前記シャフトに固定されるロータコアと、
前記ロータコアの径方向外側面に、径方向に並んで設けられるマグネット部および磁性部と、
径方向から見て、前記マグネット部のうち周方向の中央部以外の部分と重なって配置される空隙部と、を備え、
前記空隙部は、前記ロータコアの径方向外端部および前記磁性部の少なくともいずれかに配置される、ロータ。A shaft with a central axis and
The rotor core fixed to the shaft and
Magnet portions and magnetic portions provided side by side in the radial direction on the radial outer surface of the rotor core,
When viewed from the radial direction, the magnet portion includes a gap portion which is arranged so as to overlap with a portion other than the central portion in the circumferential direction.
The rotor is arranged at at least one of the radial outer end portion of the rotor core and the magnetic portion.
前記空隙部は、前記マグネット部に径方向から直接対向し、前記マグネット部から離れる向きに窪む、ロータ。The rotor according to claim 1.
A rotor in which the gap portion directly faces the magnet portion in the radial direction and is recessed in a direction away from the magnet portion.
前記ロータコアの径方向外側面および前記磁性部の少なくともいずれかに位置し、径方向において前記マグネット部と前記空隙部との間に配置される仕切り壁部を備える、ロータ。The rotor according to claim 1.
A rotor having a partition wall portion located on at least one of the radial outer surface of the rotor core and the magnetic portion and arranged between the magnet portion and the gap portion in the radial direction.
径方向から見て、前記空隙部は、前記マグネット部のうち周方向の両端部のいずれかと重なる位置に配置される、ロータ。The rotor according to any one of claims 1 to 3.
The rotor is arranged at a position where the gap portion overlaps with any of both ends in the circumferential direction of the magnet portion when viewed from the radial direction.
径方向から見て、前記空隙部は、前記マグネット部のうち周方向の両端部と重なる位置に、それぞれ配置される、ロータ。The rotor according to claim 4.
A rotor in which the gap portion is arranged at a position overlapping both ends in the circumferential direction of the magnet portion when viewed from the radial direction.
前記中心軸に垂直な横断面において、前記空隙部は、径方向の長さよりも周方向の長さが大きい、ロータ。The rotor according to any one of claims 1 to 5.
In a cross section perpendicular to the central axis, the gap portion has a length in the circumferential direction larger than a length in the radial direction.
前記中心軸に垂直な横断面において、前記空隙部の径方向の長さは、周方向に沿って一定である、ロータ。The rotor according to any one of claims 1 to 6.
In a cross section perpendicular to the central axis, the length of the gap in the radial direction is constant along the circumferential direction.
前記中心軸に垂直な横断面において、前記空隙部の径方向の長さは、前記マグネット部
の周方向の外側に向かうにしたがい大きくなる、ロータ。The rotor according to any one of claims 1 to 6.
A rotor having a cross section perpendicular to the central axis, the length of the gap portion in the radial direction increasing toward the outside in the circumferential direction of the magnet portion.
前記中心軸に垂直な横断面において、前記空隙部の径方向の長さは、前記マグネット部の周方向の外側に向かうにしたがい小さくなる、ロータ。The rotor according to any one of claims 1 to 6.
In a cross section perpendicular to the central axis, the length of the gap portion in the radial direction becomes smaller as it goes outward in the circumferential direction of the magnet portion.
径方向に並んで設けられる前記マグネット部および前記磁性部の組は、前記ロータコアの径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列して複数設けられ、
複数の前記組は、
前記ロータコアの径方向外側面に前記マグネット部が配置され、前記マグネット部の径方向外側面に前記磁性部が配置される第１の組と、
前記ロータコアの径方向外側面に前記磁性部が配置され、前記磁性部の径方向外側面に前記マグネット部が配置される第２の組と、を有し、
前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分では、前記第１の組が周方向に配列し、
前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う前記第１の部分と異なる第２の部分では、前記第２の組が周方向に配列し、
軸方向から見て、前記第１の部分の前記第１の組と、前記第２の部分の前記第２の組とが重なって配置される、ロータ。The rotor according to any one of claims 1 to 9.
A plurality of sets of the magnet portion and the magnetic portion provided side by side in the radial direction are provided on the radial outer surface of the rotor core by arranging them in the circumferential direction and the axial direction, respectively.
The plurality of said sets
A first set in which the magnet portion is arranged on the radial outer surface of the rotor core and the magnetic portion is arranged on the radial outer surface of the magnet portion.
It has a second set in which the magnetic portion is arranged on the radial outer surface of the rotor core and the magnet portion is arranged on the radial outer surface of the magnetic portion.
In the first portion along the axial direction of the radial outer surface of the rotor core, the first set is arranged in the circumferential direction.
In the second portion of the radial outer surface of the rotor core, which is different from the first portion along the axial direction, the second set is arranged in the circumferential direction.
A rotor in which the first set of the first portion and the second set of the second portion are arranged so as to overlap each other when viewed from the axial direction.
軸方向から見て、前記第１の部分の前記第１の組の周方向の中心部と、前記第２の部分の前記第２の組の周方向の中心部とが、互いに重なって配置される、ロータ。The rotor according to claim 10.
When viewed from the axial direction, the central portion of the first portion in the circumferential direction of the first set and the central portion of the second portion in the circumferential direction of the second set are arranged so as to overlap each other. , Rotor.
軸方向から見て、前記第１の部分の前記第１の組の周方向の両端部と、前記第２の部分の前記第２の組の周方向の両端部とが、互いに重なって配置される、ロータ。The rotor according to claim 10 or 11.
When viewed from the axial direction, both ends of the first portion in the circumferential direction of the first set and both ends of the second portion in the circumferential direction of the second set are arranged so as to overlap each other. , Rotor.
径方向に並んで設けられる前記マグネット部および前記磁性部の組は、前記ロータコアの径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列して複数設けられ、
複数の前記組は、
前記ロータコアの径方向外側面に前記マグネット部が配置され、前記マグネット部の径方向外側面に前記磁性部が配置される第１の組と、
前記ロータコアの径方向外側面に前記磁性部が配置され、前記磁性部の径方向外側面に前記マグネット部が配置される第２の組と、を有し、
前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分では、前記第１の組と前記第２の組とが周方向に交互に配置され、
前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う前記第１の部分と異なる第２の部分では、前記第１の組と前記第２の組とが周方向に交互に配置され、
軸方向から見て、
前記第１の部分の前記第１の組と、前記第２の部分の前記第２の組とが重なって配置され、
前記第１の部分の前記第２の組と、前記第２の部分の前記第１の組とが重なって配置される、ロータ。The rotor according to any one of claims 1 to 9.
A plurality of sets of the magnet portion and the magnetic portion provided side by side in the radial direction are provided on the radial outer surface of the rotor core by arranging them in the circumferential direction and the axial direction, respectively.
The plurality of said sets
A first set in which the magnet portion is arranged on the radial outer surface of the rotor core and the magnetic portion is arranged on the radial outer surface of the magnet portion.
It has a second set in which the magnetic portion is arranged on the radial outer surface of the rotor core and the magnet portion is arranged on the radial outer surface of the magnetic portion.
In the first portion of the radial outer surface of the rotor core along the axial direction, the first set and the second set are alternately arranged in the circumferential direction.
In the second portion of the outer surface in the radial direction of the rotor core, which is different from the first portion along the axial direction, the first set and the second set are alternately arranged in the circumferential direction.
Seen from the axial direction
The first set of the first portion and the second set of the second portion are arranged so as to overlap each other.
A rotor in which the second set of the first portion and the first set of the second portion are arranged so as to overlap each other.
軸方向から見て、
前記第１の部分の前記第１の組の周方向の中心部と、前記第２の部分の前記第２の組の
周方向の中心部とが、互いに重なって配置され、
前記第１の部分の前記第２の組の周方向の中心部と、前記第２の部分の前記第１の組の周方向の中心部とが、互いに重なって配置される、ロータ。The rotor according to claim 13.
Seen from the axial direction
The central portion of the first portion in the circumferential direction of the first set and the central portion of the second portion in the circumferential direction of the second set are arranged so as to overlap each other.
A rotor in which a central portion of the first portion in the circumferential direction of the second set and a central portion of the second portion in the circumferential direction of the first set are arranged so as to overlap each other.
軸方向から見て、
前記第１の部分の前記第１の組の周方向の両端部と、前記第２の部分の前記第２の組の周方向の両端部とが、互いに重なって配置され、
前記第１の部分の前記第２の組の周方向の両端部と、前記第２の部分の前記第１の組の周方向の両端部とが、互いに重なって配置される、ロータ。The rotor according to claim 13 or 14.
Seen from the axial direction
Both ends of the first portion in the circumferential direction of the first set and both ends of the second portion in the circumferential direction of the second set are arranged so as to overlap each other.
A rotor in which both ends of the first portion in the circumferential direction of the second set and both ends of the second portion in the circumferential direction of the first set are arranged so as to overlap each other.
前記ロータコアの径方向外側面に、前記第１の部分および前記第２の部分が、軸方向に交互に並んで同じ数ずつ配置される、ロータ。The rotor according to any one of claims 10 to 15.
A rotor in which the first portion and the second portion are arranged alternately in the axial direction in the same number on the radial outer surface of the rotor core.
前記ロータコアの径方向外側面に、前記第１の部分および前記第２の部分が、軸方向に並んで１つずつ配置される、ロータ。The rotor according to claim 16.
A rotor in which the first portion and the second portion are arranged one by one in the axial direction on the radial outer surface of the rotor core.
前記中心軸に垂直な横断面において、
前記第１の組の前記マグネット部および前記第２の組の前記磁性部はそれぞれ、周方向の長さが径方向の長さよりも大きい長方形状であり、
前記第１の組の前記磁性部および前記第２の組の前記マグネット部はそれぞれ、径方向内側面が直線状であり、径方向外側面が凸曲線状である、ロータ。The rotor according to any one of claims 10 to 17.
In the cross section perpendicular to the central axis
The magnet portion of the first set and the magnetic portion of the second set each have a rectangular shape in which the length in the circumferential direction is larger than the length in the radial direction.
A rotor in which the magnetic portion of the first set and the magnet portion of the second set each have a linear inner surface in the radial direction and a convex curve shape in the outer surface in the radial direction.
前記中心軸に垂直な横断面において、前記第２の組の前記マグネット部の径方向外側面は、凸曲線状であり、前記中心軸を中心とする仮想円に沿って延びる、ロータ。The rotor according to any one of claims 10 to 18.
In a cross section perpendicular to the central axis, the radial outer surface of the magnet portion of the second set has a convex curve shape and extends along a virtual circle centered on the central axis.
前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向外側面から径方向内側に窪み、軸方向に延びる溝部を有し、
前記溝部は、周方向に隣り合う一対の前記組同士の間に配置されて径方向外側に開口し、径方向外側に向かうにしたがい溝幅が小さくなる、ロータ。The rotor according to any one of claims 10 to 19.
The rotor core has a groove portion that is recessed in the radial direction from the radial outer surface of the rotor core and extends in the axial direction.
A rotor in which the groove portion is arranged between a pair of the pair adjacent to each other in the circumferential direction and opens outward in the radial direction, and the groove width becomes smaller toward the outer side in the radial direction.
前記ロータコアの径方向外側面に設けられ、周方向に隣り合う一対の前記組同士の間に位置して軸方向に延びるホルダ部を備え、
前記ホルダ部は、
前記溝部に嵌合するアンカー部と、
前記アンカー部よりも径方向外側に位置して前記アンカー部と繋がり、前記組に径方向外側から接触する移動抑制部と、を有する、ロータ。The rotor according to claim 20.
A holder portion provided on the radial outer surface of the rotor core, located between the pair of the pair adjacent to each other in the circumferential direction, and extending in the axial direction is provided.
The holder part
Anchor portion that fits into the groove portion and
A rotor having a movement restraining portion that is located radially outside the anchor portion, is connected to the anchor portion, and is in contact with the set from the radial outside.
前記ロータと径方向に隙間をあけて対向するステータと、を備える、モータ。The rotor according to any one of claims 1 to 21 and
A motor comprising a stator facing the rotor with a radial gap.
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