JP2001145322A - トルクモータ - Google Patents
トルクモータInfo
- Publication number
- JP2001145322A JP2001145322A JP32674399A JP32674399A JP2001145322A JP 2001145322 A JP2001145322 A JP 2001145322A JP 32674399 A JP32674399 A JP 32674399A JP 32674399 A JP32674399 A JP 32674399A JP 2001145322 A JP2001145322 A JP 2001145322A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- rotor
- torque motor
- coil
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 1個のコイルで4極以上のステータ磁極を生
成し、製造工数が少なく小型のトルクモータを提供す
る。 【解決手段】 ロータ41は、スロットル軸に圧入固定
した円板状のロータコア42と、ロータコア42の反ス
ロットル弁側の端面に接着剤等により取り付けられたロ
ータ磁石43、44とから構成されている。ロータ磁石
43、44は、回転方向に交互に極性が異なる4極のロ
ータ磁極を構成するように配設されている。ステータコ
ア50は、ロータ磁石43、44と回転軸方向に所定の
間隔を形成して対向する対向コア51、52と、対向コ
ア51と一方の軸方向端部が接続している軸コア53
と、軸コア53の他方の軸方向端部と接続している後部
コア54と、後部コア54および対向コア52と接続し
ている側部コア55とを有している。コイル60に電流
を流すことにより、対向コア51、52に交互に極性の
異なる4極のステータ磁極が生成される。
成し、製造工数が少なく小型のトルクモータを提供す
る。 【解決手段】 ロータ41は、スロットル軸に圧入固定
した円板状のロータコア42と、ロータコア42の反ス
ロットル弁側の端面に接着剤等により取り付けられたロ
ータ磁石43、44とから構成されている。ロータ磁石
43、44は、回転方向に交互に極性が異なる4極のロ
ータ磁極を構成するように配設されている。ステータコ
ア50は、ロータ磁石43、44と回転軸方向に所定の
間隔を形成して対向する対向コア51、52と、対向コ
ア51と一方の軸方向端部が接続している軸コア53
と、軸コア53の他方の軸方向端部と接続している後部
コア54と、後部コア54および対向コア52と接続し
ている側部コア55とを有している。コイル60に電流
を流すことにより、対向コア51、52に交互に極性の
異なる4極のステータ磁極が生成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はロータ磁極とステー
タ磁極とが回転軸方向に所定の間隔を形成して対向して
いるトルクモータに関し、特に流量制御弁等に用いられ
るトルクモータに関する。
タ磁極とが回転軸方向に所定の間隔を形成して対向して
いるトルクモータに関し、特に流量制御弁等に用いられ
るトルクモータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ロータ磁極とステータ磁極とが回
転軸方向に所定の間隔を形成して対向している特表平6
−504901号公報に開示されるようなトルクモータ
が知られている。このようなトルクモータを、内燃機関
の吸気流量制御弁のような弁装置のアクチュエータとし
て用いることができる。ロータ磁極とステータ磁極とが
回転軸方向に所定の間隔を形成して対向する構成では、
ロータ磁極およびステータ磁極を4極以上にしてもトル
クモータの径が大きくならない。さらに、磁極数が増え
ることにより発生トルクが増大する。
転軸方向に所定の間隔を形成して対向している特表平6
−504901号公報に開示されるようなトルクモータ
が知られている。このようなトルクモータを、内燃機関
の吸気流量制御弁のような弁装置のアクチュエータとし
て用いることができる。ロータ磁極とステータ磁極とが
回転軸方向に所定の間隔を形成して対向する構成では、
ロータ磁極およびステータ磁極を4極以上にしてもトル
クモータの径が大きくならない。さらに、磁極数が増え
ることにより発生トルクが増大する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特表平
6−504901号公報に開示されるトルクモータで
は、ステータ磁極が2極なら2個のコイル、ステータ磁
極が4極なら4個のコイルを用い、各ステータ磁極ごと
に1個のコイルを用いている。このように複数のステー
タ磁極を生成するために複数のコイルを用いると、コイ
ルの巻線量が増えトルクモータが大型化する。また、コ
イルを巻回する工数が増加する。さらに、各コイルごと
に端子等との電気的接続が必要になるので、電気的接続
箇所が増え製造工数が増加する。本発明の目的は、1個
のコイルで4極以上のステータ磁極を生成し、製造工数
が少なく小型のトルクモータを提供することにある。
6−504901号公報に開示されるトルクモータで
は、ステータ磁極が2極なら2個のコイル、ステータ磁
極が4極なら4個のコイルを用い、各ステータ磁極ごと
に1個のコイルを用いている。このように複数のステー
タ磁極を生成するために複数のコイルを用いると、コイ
ルの巻線量が増えトルクモータが大型化する。また、コ
イルを巻回する工数が増加する。さらに、各コイルごと
に端子等との電気的接続が必要になるので、電気的接続
箇所が増え製造工数が増加する。本発明の目的は、1個
のコイルで4極以上のステータ磁極を生成し、製造工数
が少なく小型のトルクモータを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1または
3記載のトルクモータによると、複数の磁石を回転方向
に配設したロータ磁極と対向コアとは、回転軸方向に所
定の間隔を形成して対向している。そして、1個のコイ
ルに通電することにより回転方向に交互に異なる極性を
有する4極以上のステータ磁極を対向コアに生成する。
1個のコイルで4極以上のステータ磁極を生成するの
で、使用電力が同じ場合、複数のコイルを用いて4極以
上のステータ磁極を生成する構成に比べコイルの巻線量
が低減する。したがって、トルクモータを小型化かつ軽
量化できる。さらに、コイルを巻回する工数が低減す
る。さらに、コイルと端子等を電気的に接続する箇所が
減少するので製造工数および製造コストが低減する。本
発明の請求項2記載のトルクモータによると、ロータ磁
極とステータ磁極とが同数であるから、磁極数により規
定される回動範囲内において、高精度に開度を調整でき
る。
3記載のトルクモータによると、複数の磁石を回転方向
に配設したロータ磁極と対向コアとは、回転軸方向に所
定の間隔を形成して対向している。そして、1個のコイ
ルに通電することにより回転方向に交互に異なる極性を
有する4極以上のステータ磁極を対向コアに生成する。
1個のコイルで4極以上のステータ磁極を生成するの
で、使用電力が同じ場合、複数のコイルを用いて4極以
上のステータ磁極を生成する構成に比べコイルの巻線量
が低減する。したがって、トルクモータを小型化かつ軽
量化できる。さらに、コイルを巻回する工数が低減す
る。さらに、コイルと端子等を電気的に接続する箇所が
減少するので製造工数および製造コストが低減する。本
発明の請求項2記載のトルクモータによると、ロータ磁
極とステータ磁極とが同数であるから、磁極数により規
定される回動範囲内において、高精度に開度を調整でき
る。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図に基づいて説明する。本発明の一実施例によ
るトルクモータを用いたスロットル装置を図4に示す。
図4において、スロットル装置10は全閉状態である。
スロットル装置10は、アクセル踏込量に応じてスロッ
トル弁13の開度を調整するアクセルと機械的にリンク
した機構をもたず、トルクモータ40によってのみスロ
ットル弁13の開度を調整するものである。
実施例を図に基づいて説明する。本発明の一実施例によ
るトルクモータを用いたスロットル装置を図4に示す。
図4において、スロットル装置10は全閉状態である。
スロットル装置10は、アクセル踏込量に応じてスロッ
トル弁13の開度を調整するアクセルと機械的にリンク
した機構をもたず、トルクモータ40によってのみスロ
ットル弁13の開度を調整するものである。
【0006】スロットル装置10のスロットルボディ1
1はベアリング15および16を介してスロットル軸1
2を回動自在に支持している。スロットル弁13は円板
状に形成されており、スロットル軸12にビス14で固
定されている。スロットル弁13がスロットル軸12と
ともに回動することにより、スロットルボディ11の内
壁により形成された吸気通路11aの流路面積が調整さ
れ、吸気通路11aを通過する吸気流量が制御される。
1はベアリング15および16を介してスロットル軸1
2を回動自在に支持している。スロットル弁13は円板
状に形成されており、スロットル軸12にビス14で固
定されている。スロットル弁13がスロットル軸12と
ともに回動することにより、スロットルボディ11の内
壁により形成された吸気通路11aの流路面積が調整さ
れ、吸気通路11aを通過する吸気流量が制御される。
【0007】スロットル軸12の一方の端部にスロット
ル軸12と回動自在に板状の中間部材20が貫挿されて
いる。中間部材20はリターンスプリング21によりス
ロットル装置10の閉弁方向に付勢されている。中間部
材20は全閉位置よりも僅かに開弁側の全閉位置近傍で
閉弁方向への動きを図示しないストッパに係止される。
板状の係止部材22はスロットル軸12に固定されてお
り、スロットル軸12とともに回動する。係止部材22
およびスロットル軸12はオープナースプリング24に
よりスロットル装置10の開弁方向に付勢されている。
リターンスプリング21の付勢力はオープナースプリン
グ24の付勢力よりも大きい。係止部材22に形成され
ている係止レバー23は全閉位置においてストッパスク
リュウ25に係止される。全開位置と全閉位置近傍との
間において中間部材20と係止部材22とは当接し、全
閉位置近傍と全閉位置との間において中間部材20と係
止部材22とは離れる。
ル軸12と回動自在に板状の中間部材20が貫挿されて
いる。中間部材20はリターンスプリング21によりス
ロットル装置10の閉弁方向に付勢されている。中間部
材20は全閉位置よりも僅かに開弁側の全閉位置近傍で
閉弁方向への動きを図示しないストッパに係止される。
板状の係止部材22はスロットル軸12に固定されてお
り、スロットル軸12とともに回動する。係止部材22
およびスロットル軸12はオープナースプリング24に
よりスロットル装置10の開弁方向に付勢されている。
リターンスプリング21の付勢力はオープナースプリン
グ24の付勢力よりも大きい。係止部材22に形成され
ている係止レバー23は全閉位置においてストッパスク
リュウ25に係止される。全開位置と全閉位置近傍との
間において中間部材20と係止部材22とは当接し、全
閉位置近傍と全閉位置との間において中間部材20と係
止部材22とは離れる。
【0008】回転角センサ30は、係止部材22よりも
さらにスロットル軸12の端部側に配設されており、セ
ンサロータ31、センサロータ31に取り付けられたコ
ンタクト部32、および抵抗体を塗布した基板33で構
成されている。センサロータ31はスロットル軸12に
固定されており、スロットル軸12とともに回動する。
基板33に塗布された抵抗体に5Vの一定電圧が印加さ
れており、この抵抗体とコンタクト部32との摺動位置
がスロットル弁13の開度に応じて変化すると出力電圧
値が変動する。図示しない電子制御装置(ECU)は回
転角センサ30からこの出力電圧値を入力し、スロット
ル弁13の開度を検出する。スロットル軸12の他方の
端部に、ロータ41、ステータコア50およびコイル6
0を有するトルクモータ40が配設されている。トルク
モータ40の端部はカバー70により覆われている。
さらにスロットル軸12の端部側に配設されており、セ
ンサロータ31、センサロータ31に取り付けられたコ
ンタクト部32、および抵抗体を塗布した基板33で構
成されている。センサロータ31はスロットル軸12に
固定されており、スロットル軸12とともに回動する。
基板33に塗布された抵抗体に5Vの一定電圧が印加さ
れており、この抵抗体とコンタクト部32との摺動位置
がスロットル弁13の開度に応じて変化すると出力電圧
値が変動する。図示しない電子制御装置(ECU)は回
転角センサ30からこの出力電圧値を入力し、スロット
ル弁13の開度を検出する。スロットル軸12の他方の
端部に、ロータ41、ステータコア50およびコイル6
0を有するトルクモータ40が配設されている。トルク
モータ40の端部はカバー70により覆われている。
【0009】図2および図3に示すように、ロータ41
は、スロットル軸12に圧入固定した円板状のロータコ
ア42と、ロータコア42の反スロットル弁13側の端
面に接着剤等により取り付けられたロータ磁石43、4
4とから構成されている。図1に示すように、ロータ磁
石43、44は中心角90°の扇形に形成されている。
ロータ磁石43、44は、回転方向に交互に極性が異な
る4極のロータ磁極を構成するように配設されている。
は、スロットル軸12に圧入固定した円板状のロータコ
ア42と、ロータコア42の反スロットル弁13側の端
面に接着剤等により取り付けられたロータ磁石43、4
4とから構成されている。図1に示すように、ロータ磁
石43、44は中心角90°の扇形に形成されている。
ロータ磁石43、44は、回転方向に交互に極性が異な
る4極のロータ磁極を構成するように配設されている。
【0010】図2および図3に示すように、ステータコ
ア50は、ロータ磁石43、44と回転軸方向に所定の
間隔dを形成して対向する対向コア51、52と、対向
コア51と一方の軸方向端部が接続している軸コア53
と、軸コア53の他方の軸方向端部と接続している後部
コア54と、後部コア54および対向コア52と接続し
ている側部コア55とを有している。軸コア53は対向
コア52と非接続である。
ア50は、ロータ磁石43、44と回転軸方向に所定の
間隔dを形成して対向する対向コア51、52と、対向
コア51と一方の軸方向端部が接続している軸コア53
と、軸コア53の他方の軸方向端部と接続している後部
コア54と、後部コア54および対向コア52と接続し
ている側部コア55とを有している。軸コア53は対向
コア52と非接続である。
【0011】対向コア51、52は周方向に交互に配設
されており、軸コア53にコイル60が巻回されてい
る。図1の矢印I方向に電流を流すと図1の大きな矢印
方向に磁束が流れる。したがって、対向コア51はN極
になり、対向コア52はS極になる。また、図1の矢印
Iと反対方向に電流を流すと図1の大きな矢印と反対方
向に磁束が流れる。したがって、対向コア51はS極に
なり、対向コア52はN極になる。いずれの方向に電流
を流す場合も、回転方向に交互に極性の異なるステータ
磁極が対向コア51、52により生成される
されており、軸コア53にコイル60が巻回されてい
る。図1の矢印I方向に電流を流すと図1の大きな矢印
方向に磁束が流れる。したがって、対向コア51はN極
になり、対向コア52はS極になる。また、図1の矢印
Iと反対方向に電流を流すと図1の大きな矢印と反対方
向に磁束が流れる。したがって、対向コア51はS極に
なり、対向コア52はN極になる。いずれの方向に電流
を流す場合も、回転方向に交互に極性の異なるステータ
磁極が対向コア51、52により生成される
【0012】次に、スロットル装置10の作動について
説明する。リターンスプリング21の付勢力はオープナ
ースプリング24の付勢力よりも大きいので、トルクモ
ータ40がトルクを発生しないと、全開位置と全閉位置
近傍との間においてスロットル弁13は閉弁方向に付勢
される。図2に示すように、ロータ磁極とステータ磁極
との位置は、全閉位置近傍において、ロータ磁極および
ステータ磁極の同じ極性の磁極同士が対向しロータ磁極
が僅かに開弁方向にずれるように設定されている。この
状態で図1に示す矢印I方向に電流を流すと、ロータ4
1およびスロットル弁13は開弁方向に回転する。アク
セルペダルの踏み込み量に応じてトルクモータ40が開
弁方向のトルクを発生することにより、全開位置と全閉
位置近傍との間においてスロットル弁13の開度を調整
する。
説明する。リターンスプリング21の付勢力はオープナ
ースプリング24の付勢力よりも大きいので、トルクモ
ータ40がトルクを発生しないと、全開位置と全閉位置
近傍との間においてスロットル弁13は閉弁方向に付勢
される。図2に示すように、ロータ磁極とステータ磁極
との位置は、全閉位置近傍において、ロータ磁極および
ステータ磁極の同じ極性の磁極同士が対向しロータ磁極
が僅かに開弁方向にずれるように設定されている。この
状態で図1に示す矢印I方向に電流を流すと、ロータ4
1およびスロットル弁13は開弁方向に回転する。アク
セルペダルの踏み込み量に応じてトルクモータ40が開
弁方向のトルクを発生することにより、全開位置と全閉
位置近傍との間においてスロットル弁13の開度を調整
する。
【0013】中間部材20は全閉位置近傍で図示しない
ストッパに閉弁方向の動きを係止され、係止部材22は
全閉位置まで回転するので、全閉位置近傍と全閉位置と
の間において中間部材20と係止部材22とは離れてい
る。全閉位置近傍と全閉位置との間において、オープナ
ースプリング24の付勢力が係止部材22に働いてい
る。したがって、全閉位置近傍と全閉位置との間におい
て図1に示す矢印I方向と反対方向に電流を流すことに
より、トルクモータ40に閉弁方向のトルクを発生さ
せ、全閉位置近傍と全閉位置との間においてスロットル
弁13の開度を調整する。
ストッパに閉弁方向の動きを係止され、係止部材22は
全閉位置まで回転するので、全閉位置近傍と全閉位置と
の間において中間部材20と係止部材22とは離れてい
る。全閉位置近傍と全閉位置との間において、オープナ
ースプリング24の付勢力が係止部材22に働いてい
る。したがって、全閉位置近傍と全閉位置との間におい
て図1に示す矢印I方向と反対方向に電流を流すことに
より、トルクモータ40に閉弁方向のトルクを発生さ
せ、全閉位置近傍と全閉位置との間においてスロットル
弁13の開度を調整する。
【0014】以上説明した本発明の実施の形態を示す上
記実施例では、1個のコイル60で4極のステータ磁極
を生成している。したがって、複数のコイルで4極のス
テータ磁極を生成する場合に比べ、同じ電力を供給する
のであればコイルの巻線量が減少する。したがって、ト
ルクモータを小型化できる。さらに、コイルを巻回する
工数が低減する。また、コイルと端子等の部品との電気
的接続箇所が減少するので、製造工数および製造コスト
が低減する。
記実施例では、1個のコイル60で4極のステータ磁極
を生成している。したがって、複数のコイルで4極のス
テータ磁極を生成する場合に比べ、同じ電力を供給する
のであればコイルの巻線量が減少する。したがって、ト
ルクモータを小型化できる。さらに、コイルを巻回する
工数が低減する。また、コイルと端子等の部品との電気
的接続箇所が減少するので、製造工数および製造コスト
が低減する。
【0015】上記実施例では、1個のコイルで4極のス
テータ磁極を生成したが、1個のコイルで6極以上の偶
数のステータ磁極を生成するトルクモータを構成しても
よい。また、ロータ磁極とステータ磁極との数が異なる
構成でもよい。上記実施例では、スロットル装置に本発
明のトルクモータを適用したが、あらゆる用途の流量制
御弁に本発明のトルクモータを適用できるのはもちろん
のことである。
テータ磁極を生成したが、1個のコイルで6極以上の偶
数のステータ磁極を生成するトルクモータを構成しても
よい。また、ロータ磁極とステータ磁極との数が異なる
構成でもよい。上記実施例では、スロットル装置に本発
明のトルクモータを適用したが、あらゆる用途の流量制
御弁に本発明のトルクモータを適用できるのはもちろん
のことである。
【図1】本発明の一実施例によるロータとステータコア
とを示す模式的矢視図である。
とを示す模式的矢視図である。
【図2】スロットル弁の開度が全閉位置近傍のとき図4
のII方向からカバーを外して見た矢視図である。
のII方向からカバーを外して見た矢視図である。
【図3】図2のIII −III 線断面図である。
【図4】本実施例によるトルクモータを用いたスロット
ル装置を示す断面図である。
ル装置を示す断面図である。
10 スロットル装置 11 スロットルボディ 12 スロットル軸 13 スロットル弁 40 トルクモータ 41 ロータ 42 ロータコア 43、44 ロータ磁石 50 ステータコア 51、52 対向コア 53 軸コア 54 後部コア 55 側部コア 60 コイル
フロントページの続き Fターム(参考) 3G065 CA23 DA05 DA06 GA41 GA46 HA06 HA12 HA15 HA20 HA21 HA22 KA02 KA15 KA16 3H062 AA03 AA15 BB30 CC04 DD01 EE07 HH02 HH10 5H633 BB08 GG02 GG04 GG09 HH05 HH09 HH24 JA02 JA08 JB05
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の磁石を回転方向に配置し交互に極
性の異なる複数のロータ磁極を形成しているロータと、 1個のコイルと、 前記磁石と回転軸方向に所定の間隔を形成して対向する
ように配置されている4個以上の対向コアを有し、前記
コイルに通電することにより回転方向に交互に異なる極
性を有する4極以上のステータ磁極を前記対向コアに生
成するステータコアと、 を備えることを特徴とするトルクモータ。 - 【請求項2】 前記ロータ磁極と前記ステータ磁極とは
同数であることを特徴とする請求項1記載のトルクモー
タ。 - 【請求項3】 前記ステータコアは、前記対向コアと、
前記コイルを巻回している軸コアであって、一方の軸方
向端部は前記4個以上の対向コアと一つおきに接続し他
方の軸方向端部は前記対向ロータから離れる方向に位置
している軸コアと、前記軸コアの他方の軸方向端部と接
続している後部コアと、前記軸コアの一方の軸方向端部
と非接続である前記対向コアおよび前記後部コアにそれ
ぞれ接続している側部コアとを有することを特徴とする
請求項1または2記載のトルクモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32674399A JP2001145322A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | トルクモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32674399A JP2001145322A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | トルクモータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001145322A true JP2001145322A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=18191192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32674399A Pending JP2001145322A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | トルクモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001145322A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108988600A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-12-11 | 成都微精电机股份公司 | 一种适用于高精度力矩电机的紧凑结构 |
-
1999
- 1999-11-17 JP JP32674399A patent/JP2001145322A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108988600A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-12-11 | 成都微精电机股份公司 | 一种适用于高精度力矩电机的紧凑结构 |
CN108988600B (zh) * | 2018-09-28 | 2024-04-02 | 成都微精电机股份公司 | 一种适用于高精度力矩电机的紧凑结构 |
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