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公開番号2025020950
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124595
出願日2023-07-31
発明の名称モータ
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類H02K 1/22 20060101AFI20250205BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】大きいディテントトルクを確保可能としたモータを提供すること。
【解決手段】モータ10は、軸中心Lに向かって延びる周方向に複数のティース16と、ティースに巻回された巻線18とを有する円環状のステータ12と、ステータの内側に回転可能に収容されるロータコア22と、ロータコアの内部に設けられた周方向に複数の永久磁石23とを有し、ロータコアにおけるステータとの対向面に複数の永久磁石によって周方向に複数の磁極部22bが形成されるロータ13とを備える。磁極部は、径方向内側に凹設された溝22cを有し、溝は、磁極部における周方向の中心である磁極中心から周方向に対称に形成され、溝の径方向外側端部における溝幅の角度をWgとし、磁極部の数をPとして、0.12<Wg/(360/P)<0.31を満たすように設定されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
軸中心（Ｌ）に向かって延びる周方向に複数のティース（１６）と、前記ティースに巻回された巻線（１８）とを有する円環状のステータ（１２）と、
前記ステータの内側に回転可能に収容されるロータコア（２２）と、前記ロータコアの内部に設けられた周方向に複数の永久磁石（２３，３２，３３，３６，３７）とを有し、前記ロータコアにおける前記ステータとの対向面に前記複数の永久磁石によって周方向に複数の磁極部（２２ｂ）が形成されるロータ（１３）と、を備えたモータ（１０）であって、
前記磁極部は、径方向内側に凹設された溝（２２ｃ，３１）を有し、
前記溝は、前記磁極部における周方向の中心である磁極中心から周方向に対称に形成され、
前記溝の径方向外側端部における溝幅の角度をＷｇとし、
前記磁極部の数をＰとして、
０．１２＜Ｗｇ／（３６０／Ｐ）＜０．３１
を満たすように設定されている、
モータ。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
０．１２＜Ｗｇ／（３６０／Ｐ）＜０．２７
を満たすように設定されている、
請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ティースの径方向内側端部における幅の角度をＷｋとし、
前記溝の周方向の側方で磁路を構成する前記ロータコアの磁路部（２２ｄ）の幅の角度をＷｒとして、
０．７＜Ｗｋ／（２×Ｗｒ＋Ｗｇ）＜１．０
を満たすように設定されている、
請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記溝の周方向の側方で磁路を構成する前記ロータコアの磁路部の幅の角度をＷｒとし、
前記ティースの最小の幅が前記磁路部と同じ径方向位置にある場合の角度をＷｔとして、
０．５×Ｗｔ＜Ｗｒ＜Ｗｔ
を満たすように設定されている、
請求項１に記載のモータ。
【請求項５】
前記ティースと前記ロータコアとのエアギャップをＧとし、
前記溝の径方向の深さをＺとして、
Ｚ／Ｇ≧０．７５
を満たすように設定されている、
請求項１に記載のモータ。
【請求項６】
前記磁極部の各々に配置される前記永久磁石は、径方向外側が開口したＵ字またはＶ字に配置されている、
請求項１に記載のモータ。
【請求項７】
前記磁極部の数をＰとし、
周方向に隣り合う前記永久磁石の端部同士を合わせた幅の角度をＷｕとして、
０．４４＜Ｗｕ／（３６０／Ｐ）＜０．５８
を満たすように設定されている、
請求項６に記載のモータ。
【請求項８】
前記溝（３１）は、周方向の端面（３１ａ）が径方向内側に向かうほど幅が広くなるように傾斜している、
請求項１に記載のモータ。
【請求項９】
前記永久磁石（３２）の端部は、径方向外側に向かうほど前記溝の周方向端面から遠ざかる方向に延びつつも、前記溝の周方向の端面に近づく方向に突出する肉厚部（３２ａ）を有する、
請求項１に記載のモータ。
【請求項１０】
前記永久磁石（３３，３６）は、前記複数の磁極部における周方向の１つおきに配置されるものであり、
前記複数の磁極部は、前記永久磁石が配置された磁石磁極部（３４）と、前記永久磁石が配置されていない非磁石磁極部（３５）とが周方向に交互に配置されてなるものであり、
前記磁石磁極部における前記溝の周方向の側方で磁路を構成する前記ロータコアの磁石磁路部（２２ｆ）の幅の角度をＷｒ１とし、
前記非磁石磁極部における前記溝の周方向の側方で磁路を構成する前記ロータコアの非磁石磁路部（２２ｇ）の幅の角度をＷｒ２として、
（２×Ｗｒ１＋Ｗｇ）／（２×Ｗｒ２＋Ｗｇ）≦１．５
を満たすように、フラックスバリア（２２ｈ，２２ｋ）が設定されている、
請求項１に記載のモータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータに関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電動可変バルブタイミング装置などの位置保持機能を必要とする装置に用いられるモータは、大きいディテントトルクを必要とする。ディテントトルクの向上を図ったモータとしては、ロータにおけるステータとの対向面に溝を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－４１５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなモータでは、ロータに設けた溝によってディテントトルクの向上が図れるものの、本発明者らは、より大きいディテントトルクが必要となった場合にも対応できる構成を検討していた。
【０００５】
本発明の目的は、大きいディテントトルクを確保可能としたモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するモータ（１０）は、軸中心（Ｌ）に向かって延びる周方向に複数のティース（１６）と、前記ティースに巻回された巻線（１８）とを有する円環状のステータ（１２）と、前記ステータの内側に回転可能に収容されるロータコア（２２）と、前記ロータコアの内部に設けられた周方向に複数の永久磁石（２３，３２，３３，３６，３７）とを有し、前記ロータコアにおける前記ステータとの対向面に前記複数の永久磁石によって周方向に複数の磁極部（２２ｂ）が形成されるロータ（１３）と、を備えたモータ（１０）であって、前記磁極部は、径方向内側に凹設された溝（２２ｃ，３１）を有し、前記溝は、前記磁極部における周方向の中心である磁極中心から周方向に対称に形成され、前記溝の径方向外側端部における溝幅の角度をＷｇとし、前記磁極部の数をＰとして、０．１２＜Ｗｇ／（３６０／Ｐ）＜０．３１を満たすように設定されている。
【０００７】
同構成によれば、磁極中心から周方向に対称に形成される溝の径方向外側端部における溝幅の角度をＷｇとし、磁極部の数をＰとして、０．１２＜Ｗｇ／（３６０／Ｐ）＜０．３１を満たすように設定されるため、大きいディテントトルクを確保できる。つまり、図４に示すように、０．１２＜Ｗｇ／（３６０／Ｐ）＜０．３１を満たすように設定されるため、０．１２＜Ｗｇ／（３６０／Ｐ）＜０．３１を満たさない場合に比べて、大きいディテントトルクを得ることができる。
【０００８】
上記課題を解決するモータ（１０）は、軸中心（Ｌ）に向かって延びる周方向に複数のティース（１６）と、前記ティースに巻回された巻線（１８）とを有する円環状のステータ（１２）と、前記ステータの内側に回転可能に収容されるロータコア（２２）と、前記ロータコアの内部に設けられた周方向に複数の永久磁石（２３，３２，３３，３６，３７）とを有し、前記ロータコアにおける前記ステータとの対向面に前記複数の永久磁石によって周方向に複数の磁極部（２２ｂ）が形成されるロータ（１３）と、を備えたモータであって、前記磁極部は、径方向内側に凹設された溝（２２ｃ，３１）、または前記溝の径方向外側端部が閉塞された形状の孔を有し、コギングピーク位置において、前記複数のティースの内の前記磁極部に対する角度の状態が同一となる特定のティースが発生する総トルクが、コギングトルクの８０％から１２０％の範囲内となるように設定されている。
【０００９】
同構成によれば、コギングピーク位置において、磁極部に対する角度の状態が同一となる特定のティースが発生する総トルクが、コギングトルクの８０％から１２０％の範囲内となるように設定されているため、大きいディテントトルクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態におけるモータの一部断面図。
一実施形態におけるモータの一部平面図。
一実施形態におけるモータの角度－トルク特性図。
一実施形態におけるモータのＷｇ／（３６０／Ｐ）－ディテントトルク特性図。
一実施形態におけるモータのＷｇ／（３６０／Ｐ）－平均トルク特性図。
一実施形態におけるモータのＷｋ／（２×Ｗｒ＋Ｗｇ）－ディテントトルク特性図。
一実施形態におけるモータのＺ／Ｇ－ディテントトルク特性図。
一実施形態におけるモータのＷｕ／（３６０／Ｐ）－ディテントトルク特性図。
一実施形態におけるモータのＷｕ／（３６０／Ｐ）－平均トルク特性図。
一実施形態におけるモータのＷｋ／（３６０／Ｓ）－ディテントトルク特性図。
別例におけるモータの一部平面図。
別例におけるモータのＷａ－ディテントトルク特性図。
別例におけるモータの一部平面図。
別例におけるモータのＷｂ－ディテントトルク特性図。
別例におけるモータのＷｂ－平均トルク特性図。
別例におけるモータの一部平面図。
別例におけるモータの（２×Ｗｒ１＋Ｗｇ）／（２×Ｗｒ２＋Ｗｇ）－平均トルク特性図。
別例におけるモータの（２×Ｗｒ１＋Ｗｇ）／（２×Ｗｒ２＋Ｗｇ）－ディテントトルク特性図。
別例におけるモータの角度－トルク特性図。
別例におけるモータの（２×Ｗｒ１＋Ｗｇ）／（２×Ｗｒ２＋Ｗｇ）－リップル率特性図。
別例におけるモータの一部平面図。
別例におけるモータの一部平面図。
別例におけるモータの（Ｗｇｓ－Ｗｇ）－平均トルク特性図。
別例におけるモータの一部平面図。
別例におけるモータの一部平面図。
別例におけるモータの一部平面図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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