JP2001145322A - トルクモータ - Google Patents
トルクモータInfo
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- 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
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- 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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