JP2019030145A - Actuator device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクチュエータ装置に関するものである。 The present invention relates to an actuator device.
一般に、車両用のアクチュエータ装置は、駆動源となるモータをケース内に収容する構成となっている。例えば、特許文献1に記載のアクチュエータ装置は、モータとともに減速機構をケース内に収容する。具体的には、この従来例のアクチュエータ装置において、減速機構は、モータシャフトと一体に回転するピニオンギヤと、このピニオンギヤの回転を減速する第1及び第2のギヤ部材とを備えている。また、第1及び第2のギヤ部材は、モータシャフトと平行な回転軸を有している。更に、第1のギヤ部材は、同軸に回転する大径ギヤ部及び小径ギヤ部を備えている。そして、第1のギヤ部材の大径ギヤ部がピニオンギヤに噛合することにより一段目の減速部を形成し、第2のギヤ部材が第1のギヤ部材の小径ギヤ部に噛合することにより二段目の減速部を形成する構成になっている。 Generally, an actuator device for a vehicle has a configuration in which a motor serving as a drive source is accommodated in a case. For example, the actuator device described in Patent Document 1 houses a speed reduction mechanism in a case together with a motor. Specifically, in the actuator device of this conventional example, the speed reduction mechanism includes a pinion gear that rotates integrally with the motor shaft, and first and second gear members that reduce the rotation of the pinion gear. The first and second gear members have a rotation axis parallel to the motor shaft. Furthermore, the first gear member includes a large-diameter gear portion and a small-diameter gear portion that rotate coaxially. Then, the first gear member is engaged with the pinion gear to form a first reduction gear, and the second gear member is engaged with the smaller gear of the first gear member to form a second gear. It is the structure which forms the deceleration part of eyes.
即ち、このような構成を採用することにより、第1のギヤ部材は、モータの軸方向からみて、その大径ギヤ部がモータと径方向に重なる位置に配置される。また、第2のギヤ部材は、第1のギヤ部材の軸方向からみて、その大径ギヤ部と径方向に重なる位置に配置される。更に、このアクチュエータ装置において、第1のギヤ部材の小径部及び第2のギヤ部材は、モータの径方向外側において、そのモータの本体に並ぶ位置、つまりはモータの径方向からみて、そのモータの本体と軸方向に重なる位置に配置されている。そして、これにより、そのアクチュエータ装置の小型化を図る構成となっている。 That is, by adopting such a configuration, the first gear member is arranged at a position where the large-diameter gear portion overlaps the motor in the radial direction when viewed from the axial direction of the motor. Further, the second gear member is disposed at a position overlapping with the large-diameter gear portion in the radial direction when viewed from the axial direction of the first gear member. Further, in this actuator device, the small-diameter portion of the first gear member and the second gear member are arranged on the outside of the motor in the radial direction of the motor, that is, when viewed from the radial direction of the motor. It is arranged at a position overlapping the main body in the axial direction. Thus, the actuator device is configured to be miniaturized.
しかしながら、車両においては、あらゆる構成要素について、常に、その技術開発が進められている。そして、装置の小型化は、その重要な課題の一つとなっている。このため、上記のようなアクチュエータ装置においてもまた、より一層、そのサイズを小型化することのできる新たな技術の創出が求められていた。 However, technical development is constantly in progress for all components in a vehicle. And downsizing of the apparatus is one of the important issues. For this reason, creation of a new technique that can further reduce the size of the actuator device as described above has been demanded.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、より一層の小型化を図ることのできるアクチュエータ装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an actuator device that can be further miniaturized.
上記課題を解決するアクチュエータ装置は、駆動源となるモータと、前記モータを内側に収容するケースと、を備え、前記モータは、回転自在に支承されたロータと、前記ロータの径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティースを有するステータと、を備えてなり、前記ステータには、前記ティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲が設定されるとともに、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない前記ステータの周方向範囲を重複領域として、前記モータとともに前記ケースの内側に収容されるケース内収容部品が、前記モータの径方向及び軸方向に重複して配置される。 An actuator device that solves the above problems includes a motor that is a drive source and a case that accommodates the motor inside, and the motor is configured to rotate around a rotor rotatably supported on a radially outer side of the rotor. A stator having a plurality of teeth arranged side by side in a direction, and a circumferential range in which a motor coil is not wound around the teeth is set in the stator, and With the circumferential range of the stator around which the motor coil is not wound being an overlapping region, the case-accommodating parts accommodated inside the case together with the motor are arranged overlapping in the radial and axial directions of the motor. .
上記構成によれば、ティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲をステータに設定することにより、本来、そのモータが占有するケース内の収容空間に、少なくとも、そのティースに巻回されるモータコイル(及びインシュレータ)に相当するスペースを確保することができる。そして、このスペースを重複領域として、そのケース内収容部品をモータの径方向及び軸方向に重複して配置することにより、効果的に、そのサイズの小型化を図ることができる。 According to the above configuration, by setting the circumferential direction range in which the motor coil is not wound around the teeth to the stator, at least the teeth are wound in the accommodation space in the case originally occupied by the motor. A space corresponding to the motor coil (and the insulator) can be secured. Then, by using this space as an overlapping region and arranging the housing components in the case so as to overlap in the radial direction and the axial direction of the motor, the size can be effectively reduced.
また、このようなティースに対してモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲においても、そのモータコイルが巻回されないティースを残すことで、ステータの全周に亘って磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これにより、トルクリップルを抑えて低振動化を図るとともに、併せて、その高い静粛性を確保することができる。 Further, even in the circumferential range of the stator where the motor coil is not wound around such teeth, the magnetic balance is suitably maintained over the entire circumference of the stator by leaving the teeth where the motor coil is not wound. be able to. As a result, it is possible to reduce the vibration by suppressing the torque ripple, and at the same time, ensure the high silence.
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ステータは、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲を軸方向に一部切り欠いた切欠き部を備えるとともに、該切欠き部の内側に前記ケース内収容部品が配置されることが好ましい。 In the actuator device that solves the above-described problem, the stator includes a notch portion in which a circumferential range in which the motor coil is not wound around the teeth is partially cut in the axial direction, and the inside of the notch portion. It is preferable that the housing part is disposed in the case.
上記構成によれば、ケース内収容部品の重複領域となる、より大きなスペースをモータに形成することができる。そして、これにより、より効果的に、そのサイズの小型化を図ることができる。 According to the said structure, the larger space used as the duplication area | region of the components accommodated in a case can be formed in a motor. As a result, the size can be reduced more effectively.
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ケース内収容部品は、前記モータの回転出力を伝達するギヤ部材であることが好ましい。
即ち、モータの回転出力を伝達するギヤ部材は、そのモータの近傍に配置される。従って、上記構成によれば、より効果的に、サイズの小型化を図ることができる。
In the actuator device that solves the above-described problem, it is preferable that the housing part is a gear member that transmits a rotational output of the motor.
That is, the gear member that transmits the rotational output of the motor is disposed in the vicinity of the motor. Therefore, according to the said structure, size reduction can be achieved more effectively.
上記課題を解決するアクチュエータ装置は、前記ギヤ部材の回転軸が、前記モータコイルが巻回されない前記ティースを軸方向に貫通して設けられることが好ましい。
上記構成によれば、より大きく、そのギヤ部材をモータに重複して配置することができる。そして、これにより、そのサイズの小型化を図ることができる。
In the actuator device that solves the above-described problem, it is preferable that the rotation shaft of the gear member is provided so as to penetrate the teeth around which the motor coil is not wound in the axial direction.
According to the said structure, it is larger and the gear member can be arrange | positioned overlapping with a motor. Thus, the size can be reduced.
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ケース内収容部品の重複領域となる前記ステータの周方向範囲には、前記モータコイルが巻回されない複数の前記ティースが含まれることが好ましい。 In the actuator device that solves the above-described problem, it is preferable that a circumferential range of the stator that is an overlapping region of the housing-containing components includes a plurality of the teeth around which the motor coil is not wound.
上記構成によれば、より大きなケース内収容部品をモータに重複して配置することができる。
上記課題を解決するアクチュエータ装置において、前記ロータは、永久磁石を備えたマグネットロータであることが好ましい。
According to the above configuration, a larger in-case housing component can be disposed overlapping the motor.
In the actuator device that solves the above problem, the rotor is preferably a magnet rotor including a permanent magnet.
即ち、ステータの内側で回転するロータがマグネットロータである場合、そのロータに設けられた永久磁石の磁気吸引力に基づいたコギングトルクが問題となる。しかしながら、ティースに対してモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲においても、そのモータコイルが巻回されないティースを残すことで、ステータの全周に亘り、ロータの永久磁石が発生する磁気吸引力のバランスを好適に維持することができる。そして、これにより、コギングトルクを小さく抑えて低振動化を図るとともに、高い静粛性を確保することができる。従って、このようなマグネットロータを有するモータに対して上記各構成を適用することで、優れたモータ特性を確保しつつ、その小型化を図ることができる。 That is, when the rotor rotating inside the stator is a magnet rotor, cogging torque based on the magnetic attractive force of the permanent magnet provided on the rotor becomes a problem. However, even in the circumferential range of the stator where the motor coil is not wound around the teeth, the magnetic attractive force generated by the permanent magnet of the rotor over the entire circumference of the stator by leaving the teeth where the motor coil is not wound. The balance can be suitably maintained. As a result, the cogging torque can be suppressed to a low level to reduce vibrations, and high silence can be ensured. Therefore, by applying each of the above configurations to a motor having such a magnet rotor, it is possible to reduce the size while securing excellent motor characteristics.
上記課題を解決するアクチュエータ装置は、前記ステータには、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲が前記ロータの回転軸を中心として点対称に複数設定されていることが好ましい。 In the actuator device that solves the above-described problem, it is preferable that a plurality of circumferential ranges in which the motor coil is not wound around the teeth are set in the stator in a point-symmetric manner around the rotation axis of the rotor.
即ち、ステータに対し、そのティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲を点対称に複数設定することで、ケース内収容部品の重複領域となるスペースを複数確保することができる。従って、上記構成によれば、より効果的に、そのサイズの小型化を図ることができる。また、ステータの対称性を確保することで、そのステータの磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これに加え、製造コストの低減、及び組み付け性の向上を図ることができる。 That is, by setting a plurality of circumferential ranges in which the motor coil is not wound around the teeth with respect to the stator in a point-symmetric manner, a plurality of spaces serving as overlapping regions of the in-case housing components can be secured. Therefore, according to the above configuration, the size can be reduced more effectively. Moreover, the magnetic balance of the stator can be suitably maintained by ensuring the symmetry of the stator. In addition to this, it is possible to reduce the manufacturing cost and improve the assemblability.
本発明によれば、より一層の小型化を図ることができる。 According to the present invention, further miniaturization can be achieved.
以下、モータを駆動源としたアクチュエータ装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図1〜図4に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置1は、扁平略箱状のケース2内に、駆動源となるモータ3と、このモータ3の回転出力を減速して伝達する減速機構4と、を収容することにより形成されている。そして、これにより、例えば、車両のドア(スライドドアや跳ね上げ式のバックドア等)やサンルーフの駆動装置等に用いられるものとなっている。
Hereinafter, an embodiment of an actuator device using a motor as a drive source will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 4, the actuator device 1 of this embodiment includes a motor 3 serving as a driving source and a rotational speed reducing and transmitting the rotational output of the motor 3 in a flat, substantially box-shaped case 2. It is formed by accommodating the mechanism 4. Thus, for example, it is used for a vehicle door (slide door, flip-up back door, etc.), a sunroof driving device, or the like.
詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置1において、ケース2は、略平板状の外形を有するベース部材7と、このベース部材7の平面部7sを覆う状態で当該ベース部材7に組み付けられるカバー部材8と、を備えている。そして、モータ3は、これらのベース部材7及びカバー部材8に設けられた軸受部11a,11bによって、そのモータシャフト12が回転自在に支承される構成になっている。 More specifically, in the actuator device 1 of the present embodiment, the case 2 includes a base member 7 having a substantially flat outer shape, and a cover member that is assembled to the base member 7 so as to cover the flat surface portion 7s of the base member 7. 8 and. The motor 3 is configured such that the motor shaft 12 is rotatably supported by bearing portions 11 a and 11 b provided on the base member 7 and the cover member 8.
さらに詳述すると、図3〜図5に示すように、本実施形態のモータ3は、モータシャフト12と一体に回転するロータ13と、このロータ13の径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティース14を有するステータ15と、を備えている。 More specifically, as shown in FIGS. 3 to 5, the motor 3 of the present embodiment is arranged side by side in the circumferential direction on the rotor 13 that rotates integrally with the motor shaft 12 and on the radially outer side of the rotor 13. And a stator 15 having a plurality of teeth 14.
具体的には、本実施形態のロータ13は、モータシャフト12に固定されたロータコア16を備えている。また、このロータコア16の外周には、リングマグネット17が固着されている。そして、本実施形態のロータ13は、これにより、その外周に永久磁石18が設けられた所謂SPM型のマグネットロータ20としての構成を有するものとなっている。 Specifically, the rotor 13 of this embodiment includes a rotor core 16 fixed to the motor shaft 12. A ring magnet 17 is fixed to the outer periphery of the rotor core 16. Thus, the rotor 13 of this embodiment has a configuration as a so-called SPM type magnet rotor 20 in which the permanent magnet 18 is provided on the outer periphery thereof.
また、本実施形態のステータ15は、略円環状の外形を有する外環部21を備えている。更に、各ティース14は、この外環部21から径方向内側に向かって延びている。そして、本実施形態のステータ15は、これにより、各ティース14がロータ13の径方向外側を包囲する態様で、そのステータコア22が形成される構成になっている。 Further, the stator 15 of the present embodiment includes an outer ring portion 21 having a substantially annular outer shape. Furthermore, each tooth 14 extends radially inward from the outer ring portion 21. And the stator 15 of this embodiment is the structure by which the stator core 22 is formed in the aspect in which each teeth 14 surround the radial direction outer side of the rotor 13 by this.
更に、これらの各ティース14には、インシュレータ23を介してモータコイル24が巻回されている。そして、本実施形態のモータ3は、このモータコイル24に対する通電によりロータ13が回転するブラシレスモータ25として構成されている。 Further, a motor coil 24 is wound around each of these teeth 14 via an insulator 23. The motor 3 of the present embodiment is configured as a brushless motor 25 in which the rotor 13 is rotated by energization of the motor coil 24.
また、図3に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置1は、モータシャフト12と一体に回転するピニオンギヤ30を備えている。そして、本実施形態の減速機構4は、このピニオンギヤ30に噛合する第1のギヤ部材31と、この第2のギヤ部材32に噛合する第2のギヤ部材32によって、そのモータ3の回転出力を減速して伝達する構成になっている。 As shown in FIG. 3, the actuator device 1 of this embodiment includes a pinion gear 30 that rotates integrally with the motor shaft 12. The speed reduction mechanism 4 of this embodiment is configured to output the rotation output of the motor 3 by the first gear member 31 that meshes with the pinion gear 30 and the second gear member 32 that meshes with the second gear member 32. It is configured to decelerate and transmit.
詳述すると、本実施形態のアクチュエータ装置1において、第1及び第2のギヤ部材31,32は、それぞれ、ロータ13の回転軸L0となるモータシャフト12と平行な回転軸L1,L2を有している。また、第1のギヤ部材31は、同軸に回転する大径ギヤ部31a及び小径ギヤ部31bを備えている。そして、本実施形態の減速機構4は、その第1のギヤ部材31の大径ギヤ部31aがピニオンギヤ30に噛合することにより一段目の減速部を形成し、第2のギヤ部材32が第1のギヤ部材31の小径ギヤ部31bに噛合することにより二段目の減速部を形成する構成になっている。 More specifically, in the actuator device 1 according to the present embodiment, the first and second gear members 31 and 32 have rotation axes L1 and L2 parallel to the motor shaft 12 serving as the rotation axis L0 of the rotor 13, respectively. ing. The first gear member 31 includes a large-diameter gear portion 31a and a small-diameter gear portion 31b that rotate coaxially. In the speed reduction mechanism 4 of the present embodiment, the large-diameter gear portion 31a of the first gear member 31 is engaged with the pinion gear 30 to form a first speed reduction portion, and the second gear member 32 is the first gear member 32. The second reduction gear is formed by meshing with the small-diameter gear portion 31b of the gear member 31.
具体的には、本実施形態のアクチュエータ装置1は、モータシャフト12と同様、そのケース2を構成するベース部材7及びカバー部材8に設けられた軸受部42a,42bによって回転自在に支持された支軸43を備えている。そして、第1のギヤ部材31は、その支軸43に固定されることにより、この支軸43と一体に回転する構成になっている。 Specifically, the actuator device 1 of the present embodiment, like the motor shaft 12, is a support that is rotatably supported by bearing portions 42 a and 42 b provided on the base member 7 and the cover member 8 constituting the case 2. A shaft 43 is provided. The first gear member 31 is configured to rotate integrally with the support shaft 43 by being fixed to the support shaft 43.
また、第2のギヤ部材32は、その中央部分を厚み方向(図3中、上下方向)に貫通する筒状部44を備えている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、この筒状部44が回転軸L2を形成する状態で、その第2のギヤ部材32をケース2の内側に収容する構成になっている。 The second gear member 32 includes a cylindrical portion 44 that penetrates the central portion in the thickness direction (vertical direction in FIG. 3). The actuator device 1 of the present embodiment is configured to accommodate the second gear member 32 inside the case 2 in a state where the cylindrical portion 44 forms the rotation axis L2.
詳述すると、本実施形態のケース2は、そのカバー部材8に設けられた略円形状の孔部45を備えている(図1及び図2参照)。また、カバー部材8には、ベース部材7の平面部7sに沿うように、その周壁部8aから延びる回り込み部46が設けられている。更に、この回り込み部46は、その孔部45の中心となる位置に臨む支持穴47を有している。そして、第2のギヤ部材32は、この支持穴47内に筒状部44の軸方向端部(図3中、下側に位置する基端44b)が挿入されることにより、その筒状部44が回転軸L2を形成する状態で、回転自在にケース2内に収容される構成になっている。 Specifically, the case 2 of the present embodiment includes a substantially circular hole 45 provided in the cover member 8 (see FIGS. 1 and 2). Further, the cover member 8 is provided with a wrap-around portion 46 extending from the peripheral wall portion 8a along the flat surface portion 7s of the base member 7. Further, the wraparound portion 46 has a support hole 47 that faces a position that becomes the center of the hole 45. Then, the second gear member 32 is inserted into the support hole 47 in the axial direction end portion (the base end 44b located on the lower side in FIG. 3) of the cylindrical portion 44, so that the cylindrical portion In a state where the shaft 44 forms the rotation axis L2, it is configured to be rotatably accommodated in the case 2.
尚、本実施形態のアクチュエータ装置1において、第2のギヤ部材32は、その筒状部44の先端44a側を囲む当該筒状部44よりも大径の円環部48を有している。更に、第2のギヤ部材32は、この円環部48及び筒状部44の先端44aが、カバー部材8に設けられた孔部45から露出する状態で、そのケース2内に収容されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、その筒状部44の先端44a側を出力部50として、減速機構4により減速したモータ3の回転を出力する構成になっている。 In the actuator device 1 according to the present embodiment, the second gear member 32 has an annular part 48 having a larger diameter than the cylindrical part 44 surrounding the distal end 44 a side of the cylindrical part 44. Further, the second gear member 32 is accommodated in the case 2 with the annular portion 48 and the tip 44 a of the cylindrical portion 44 exposed from the hole 45 provided in the cover member 8. . The actuator device 1 according to the present embodiment is configured to output the rotation of the motor 3 decelerated by the speed reduction mechanism 4 with the distal end 44 a side of the cylindrical portion 44 as the output unit 50.
また、図3〜図5に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置1において、モータ3のステータ15には、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θが設定されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、このティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θを重複領域αとして、その減速機構4を構成する第1及び第2のギヤ部材31,32がモータ3の径方向及び軸方向(図3中、左右方向及び上下方向)に重複して配置される構成になっている。 As shown in FIGS. 3 to 5, in the actuator device 1 of the present embodiment, the stator 15 of the motor 3 is set with a circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the teeth 14. Yes. Then, the actuator device 1 of the present embodiment has the first and second constituting the speed reduction mechanism 4 with the circumferential range θ of the stator 15 around which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14 as an overlapping region α. The gear members 31 and 32 are configured to overlap with each other in the radial direction and the axial direction of the motor 3 (left and right direction and vertical direction in FIG. 3).
詳述すると、図5に示すように、本実施形態のステータ15は、その周方向に略均等間隔で並ぶ12本のティース14a〜14lを備えている。更に、このステータ15において、モータコイル24は、その周方向に連続する第4〜第12のティース14d〜14lに対して巻回されている。そして、これにより、このステータ15には、その第1〜第3のティース14a〜14cを含むかたちで、「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θ」が設定されている。 More specifically, as shown in FIG. 5, the stator 15 of the present embodiment includes twelve teeth 14 a to 14 l that are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction. Further, in the stator 15, the motor coil 24 is wound around fourth to twelfth teeth 14 d to 14 l that are continuous in the circumferential direction. As a result, the stator 15 has a “circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the teeth 14” in a form including the first to third teeth 14 a to 14 c. .
尚、本実施形態のモータ3は、三相(U,V,W)の駆動電力を供給することにより回転する。そして、本実施形態のステータ15は、この駆動電力の各相に対応するモータコイル24(24u,24v,24w)が、その周方向に並ぶ上記各ティース14(14d〜第14l)に対して順次巻回される構成になっている。 The motor 3 of the present embodiment rotates by supplying three-phase (U, V, W) driving power. The stator 15 according to the present embodiment sequentially has the motor coils 24 (24u, 24v, 24w) corresponding to the respective phases of the drive power sequentially with respect to the teeth 14 (14d to 14l) arranged in the circumferential direction. It is configured to be wound.
また、図3及び図6に示すように、本実施形態のステータ15には、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θを軸方向に一部切り欠いた切欠き部60が形成されている。換言すると、このステータ15は、モータコイル24が巻回されない各ティース14(14a〜14c)及び当該各ティース14(14a〜14c)の径方向外側に位置する外環部21の一部分21xが、軸方向に厚みの薄い薄肉部61となっている。つまり、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θにおけるステータコア22の軸方向長さh1は、その他の部分の軸方向長さh0よりも短く(薄く)なっている(h1<h0)。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、このティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θに設けられた切欠き部60の内側に、その減速機構4を構成する第1及び第2のギヤ部材31,32が配置される構成となっている。 As shown in FIGS. 3 and 6, the stator 15 of the present embodiment has a notch portion in which a circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14 is partially cut in the axial direction. 60 is formed. In other words, the stator 15 includes the teeth 14 (14a to 14c) around which the motor coil 24 is not wound and a portion 21x of the outer ring portion 21 positioned on the radially outer side of the teeth 14 (14a to 14c). The thin portion 61 is thin in the direction. That is, the axial length h1 of the stator core 22 in the circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the teeth 14 is shorter (thinner) than the axial length h0 of the other portions (h1 < h0). The actuator device 1 according to the present embodiment includes a first reduction mechanism 4 that constitutes the speed reduction mechanism 4 inside a notch 60 provided in a circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14. The second gear members 31 and 32 are arranged.
具体的には、本実施形態のステータ15において、モータコイル24が巻回されない各ティース14(14a〜14c)には、それぞれ、これらの各ティース14(14a〜14c)を軸方向に貫通する貫通孔62が設けられている。更に、第1のギヤ部材31の回転軸L1を形成する支軸43は、その第1のティース14aに設けられた貫通孔62に挿通されている。そして、本実施形態のアクチュエータ装置1は、これにより、この支軸43と一体に回転する第1のギヤ部材31の小径ギヤ部31bと、当該小径ギヤ部31bに噛合する第2のギヤ部材32のギヤ部32aとが、そのステータ15に設けられた上記切欠き部60の内側に配置される構成となっている。 Specifically, in the stator 15 of the present embodiment, the teeth 14 (14a to 14c) around which the motor coil 24 is not wound pass through each of the teeth 14 (14a to 14c) in the axial direction. A hole 62 is provided. Further, the support shaft 43 that forms the rotation axis L1 of the first gear member 31 is inserted through a through hole 62 provided in the first tooth 14a. Thus, the actuator device 1 of the present embodiment thereby has a small-diameter gear portion 31b of the first gear member 31 that rotates integrally with the support shaft 43, and a second gear member 32 that meshes with the small-diameter gear portion 31b. The gear portion 32 a is arranged inside the notch portion 60 provided in the stator 15.
次に、上記のように構成された本実施形態のアクチュエータ装置1におけるモータ3の出力特性について説明する。
尚、以下に説明する図7及び図9のグラフにおいて、実線に示す波形w1は、本実施形態のモータ3について、そのトルク特性を示している(一部切欠き)。また、各図中、破線に示す波形w2は、ステータの全周に亘り、その各ティースにモータコイルが巻回された通常形状のモータ(図示略)について、そのトルク特性を示している。そして、各図中、二点鎖線に示す波形w3は、そのティースに対してモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲を設定するとともに、当該周方向範囲において、そのステータを完全に切り欠いた比較例のモータ(完全切欠き、第1〜第3のティース14a〜14cが無い形状)について、そのトルク特性を示している。
Next, output characteristics of the motor 3 in the actuator device 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
In the graphs of FIGS. 7 and 9 to be described below, a waveform w1 indicated by a solid line indicates the torque characteristics of the motor 3 of this embodiment (partially cut away). In each figure, a waveform w2 indicated by a broken line indicates the torque characteristics of a motor having a normal shape (not shown) in which a motor coil is wound around each tooth over the entire circumference of the stator. And in each figure, the waveform w3 shown with a dashed-two dotted line sets the circumferential direction range of the stator where a motor coil is not wound with respect to the teeth, and the stator is notched completely in the circumferential range. The torque characteristics of the motor of the comparative example (complete cutout, shape without the first to third teeth 14a to 14c) are shown.
図7及び図8に示すように、完全切欠き形状のステータを採用した場合(波形w3)、通常形状のステータを採用した場合(波形w2)よりも、そのトルク変動(トルクリップル量)が大きくなる。しかしながら、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θにおいても、そのティース14及び外環部21(21x)を残した本実施形態のステータ15を採用することで(波形w1)、このようなトルク変動の増大を抑えることができる。そして、これは、そのモータコイル24が巻回されないティース14(14a〜14c)を残すことによりステータ15の全周に亘って磁気バランスが好適に維持されることによるものと考えられる。 As shown in FIGS. 7 and 8, the torque variation (torque ripple amount) is larger when the notch-shaped stator is used (waveform w3) than when the normal-shaped stator is used (waveform w2). Become. However, even in the circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14, by adopting the stator 15 of the present embodiment in which the tooth 14 and the outer ring portion 21 (21 x) are left (waveform w <b> 1). Such an increase in torque fluctuation can be suppressed. This is considered to be because the magnetic balance is suitably maintained over the entire circumference of the stator 15 by leaving the teeth 14 (14a to 14c) around which the motor coil 24 is not wound.
更に、図9及び図10に示すように、コギングトルクについてもまた、完全切欠き形状のステータを採用した場合(波形w3)との比較において、「一部切欠き(全周つなぎ)構造」を採用した本実施形態のステータ15(波形w1)は、そのコギングトルクを小さく抑えることができる。そして、これは、ステータ15の全周に亘り、そのロータ13に対向するティース14を配置することで、そのロータ13の永久磁石18が発生する磁気吸引力のバランスが好適に維持されることによるものと考えられる。 Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the cogging torque also has a “partially-notched (all-round connection) structure” in comparison with the case where a completely-notched stator is used (waveform w3). The adopted stator 15 (waveform w1) of the present embodiment can keep the cogging torque small. And this is because the balance of the magnetic attraction force generated by the permanent magnet 18 of the rotor 13 is suitably maintained by arranging the teeth 14 facing the rotor 13 over the entire circumference of the stator 15. It is considered a thing.
そして、図11のグラフは、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θが設定されたステータ15を用いた場合であっても、そのモータトルクの出力の低下については、最小限度に抑えることが可能であることを示している。尚、同図中に示す「拘束トルク比」は、モータシャフト12(ロータ13)の回転を拘束した状態で検出されるトルクの大きさを比較したものである。 And even if it is a case where the stator 15 by which the circumferential direction range (theta) in which the motor coil 24 is not wound with respect to the teeth 14 was used for the graph of FIG. 11, about the fall of the output of the motor torque, it is the minimum. It shows that it is possible to keep it to the limit. The “restraint torque ratio” shown in the figure is a comparison of the magnitude of torque detected in a state where the rotation of the motor shaft 12 (rotor 13) is restrained.
以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)アクチュエータ装置1は、駆動源となるモータ3と、このモータ3の回転出力を減速して伝達する減速機構4と、これらのモータ3及び減速機構4を内側に収容するケース2と、を備える。モータ3は、回転自在に支承されたロータ13と、このロータ13の径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティース14を有するステータ15と、を備えてなる。また、減速機構4は、第1及び第2のギヤ部材31,32を備える。更に、ステータ15には、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θが設定される。そして、アクチュエータ装置1は、このティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θを重複領域αとして、第1及び第2のギヤ部材31,32が、そのモータ3の径方向及び軸方向に重複して配置される構成になっている。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The actuator device 1 includes a motor 3 as a drive source, a speed reduction mechanism 4 that transmits the rotational output of the motor 3 at a reduced speed, a case 2 that accommodates the motor 3 and the speed reduction mechanism 4 inside, Is provided. The motor 3 includes a rotor 13 that is rotatably supported and a stator 15 that has a plurality of teeth 14 that are arranged in the circumferential direction on the radially outer side of the rotor 13. The speed reduction mechanism 4 includes first and second gear members 31 and 32. Further, a circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the teeth 14 is set in the stator 15. The actuator device 1 uses the circumferential range θ of the stator 15 around which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14 as the overlapping region α, and the first and second gear members 31 and 32 are connected to the motor 3. It is the structure arrange | positioned overlapping in radial direction and an axial direction.
上記構成によれば、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θをステータ15に設定することにより、本来、そのモータ3が占有するケース2内の収容空間に、少なくとも、そのティース14に巻回されるモータコイル24(及びインシュレータ22)に相当するスペースを確保することができる。そして、このスペースを重複領域αとして、そのモータ3とともにケース2の内側に収容されるケース内収容部品70としての各ギヤ部材31,32をモータ3の径方向及び軸方向に重複して配置することにより、効果的に、サイズの小型化を図ることができる。 According to the above configuration, by setting the circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14 in the stator 15, at least the housing space in the case 2 originally occupied by the motor 3 has at least the A space corresponding to the motor coil 24 (and the insulator 22) wound around the teeth 14 can be secured. And this space is made into the overlap area | region (alpha), and each gear member 31, 32 as the housing | casing accommodation component 70 accommodated inside the case 2 with the motor 3 is arrange | positioned overlapping in the radial direction and axial direction of the motor 3. Thus, the size can be effectively reduced.
特に、モータ3の回転出力を伝達することにより減速機構4を構成する第1及び第2のギヤ部材31,32は、そのモータ3の近傍に配置される。従って、これらの各ギヤ部材31,32をモータ3と重複配置することにより、より効果的に、アクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。 In particular, the first and second gear members 31 and 32 constituting the speed reduction mechanism 4 by transmitting the rotation output of the motor 3 are arranged in the vicinity of the motor 3. Therefore, the size of the actuator device 1 can be reduced more effectively by arranging these gear members 31 and 32 overlapping the motor 3.
また、このようなティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θにおいても、そのモータコイル24が巻回されないティース14(14a〜14c)を残すことで、ステータ15の全周に亘って磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これにより、トルクリップルを抑えて低振動化を図るとともに、その高い静粛性を確保することができる。 Further, even in the circumferential range θ of the stator 15 where the motor coil 24 is not wound around the teeth 14, by leaving the teeth 14 (14 a to 14 c) where the motor coil 24 is not wound, the stator 15 The magnetic balance can be suitably maintained over the entire circumference. As a result, it is possible to suppress the torque ripple and reduce the vibration, and to secure the high silence.
(2)ステータ15は、その全周に亘って各ティース14間を接続する外環部21を備える。これにより、ステータ15の磁気バランスをより好適に維持することができる。また、ステータ15の全周に亘って高い剛性を確保することができる。そして、これにより、良好な共振特性を実現することができる。 (2) The stator 15 includes an outer ring portion 21 that connects the teeth 14 over the entire circumference. Thereby, the magnetic balance of the stator 15 can be maintained more suitably. Further, high rigidity can be ensured over the entire circumference of the stator 15. Thereby, good resonance characteristics can be realized.
(3)ステータ15は、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θを軸方向に一部切り欠いた切欠き部60を備える。そして、この切欠き部60の内側にケース内収容部品70としての各ギヤ部材31,32が配置される。 (3) The stator 15 includes a notch 60 in which a circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14 is partially cut in the axial direction. And each gear member 31 and 32 as the housing | casing accommodation component 70 is arrange | positioned inside this notch part 60. As shown in FIG.
上記構成によれば、ケース内収容部品70の重複領域αとなる、より大きなスペースをモータ3に形成することができる。そして、これにより、より一層、そのアクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。 According to the above configuration, a larger space can be formed in the motor 3 that becomes the overlapping region α of the in-case housing component 70. Thereby, the size of the actuator device 1 can be further reduced.
(4)モータコイル24が巻回されないティース14(14a〜14c)には、そのティース14を軸方向に貫通する貫通孔62が設けられる。そして、第1のギヤ部材31の回転軸L1を形成する支軸43は、その第1のティース14aに設けられた貫通孔62に挿通される。 (4) The through-hole 62 which penetrates the teeth 14 to an axial direction is provided in the teeth 14 (14a-14c) where the motor coil 24 is not wound. And the spindle 43 which forms the rotating shaft L1 of the 1st gear member 31 is penetrated by the through-hole 62 provided in the 1st teeth 14a.
上記構成によれば、より大きく、その第1のギヤ部材31をモータ3に重複して配置することができる。そして、これにより、より効果的に、そのアクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。 According to the above configuration, the first gear member 31 is larger and can be disposed overlapping the motor 3. And thereby, the size of the actuator apparatus 1 can be reduced more effectively.
(5)ケース内収容部品70の重複領域αとなるステータ15の周方向範囲θには、モータコイル24が巻回されない複数(3本)のティース14(14a〜14c)が含まれる。これにより、より大きなケース内収容部品70をモータ3に重複して配置することができる。 (5) A plurality of (three) teeth 14 (14a to 14c) around which the motor coil 24 is not wound are included in the circumferential direction range θ of the stator 15 that is the overlapping region α of the in-case housing component 70. As a result, a larger in-case housing component 70 can be disposed overlapping the motor 3.
(6)ロータ13には、永久磁石18を備えたマグネットロータ20が用いられる。
即ち、ステータ15の内側で回転するロータ13がマグネットロータ20である場合、そのロータ13に設けられた永久磁石18の磁気吸引力に基づいたコギングトルクが問題となる。しかしながら、ティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θにおいても、そのモータコイル24が巻回されないティース14(14a〜14c)を残すことで、ステータ15の全周に亘り、ロータ13の永久磁石18が発生する磁気吸引力のバランスを好適に維持することができる。そして、これにより、コギングトルクを小さく抑えて低振動化を図るとともに、高い静粛性を確保することができる。従って、このようなマグネットロータ20を有するモータ3に対して上記(1)〜(5)の構成を適用することにより、優れたモータ特性を確保しつつ、その小型化を図ることができる。
(6) As the rotor 13, a magnet rotor 20 including a permanent magnet 18 is used.
That is, when the rotor 13 rotating inside the stator 15 is the magnet rotor 20, cogging torque based on the magnetic attractive force of the permanent magnet 18 provided on the rotor 13 becomes a problem. However, even in the circumferential range θ of the stator 15 where the motor coil 24 is not wound around the teeth 14, the teeth 14 (14 a to 14 c) where the motor coil 24 is not wound are left, so that the entire circumference of the stator 15 is left. Thus, the balance of the magnetic attractive force generated by the permanent magnet 18 of the rotor 13 can be suitably maintained. As a result, the cogging torque can be suppressed to a low level to reduce vibrations, and high silence can be ensured. Therefore, by applying the configurations (1) to (5) to the motor 3 having such a magnet rotor 20, it is possible to reduce the size while securing excellent motor characteristics.
(7)モータ3は、三相の駆動電力(U,V,W)を供給することにより回転するブラシレスモータ25であって、ステータ15は、駆動電力の各相に対応する各モータコイル24(24u,24v,24w)が、周方向に並ぶ各ティース14(14d〜14l)に対して順次巻回された構成を有する。 (7) The motor 3 is a brushless motor 25 that rotates by supplying three-phase driving power (U, V, W), and the stator 15 includes motor coils 24 ( 24u, 24v, 24w) has a configuration in which the teeth 14 (14d to 14l) arranged in the circumferential direction are sequentially wound.
即ち、三相の駆動電力が供給されるブラシレスモータ25は、そのステータ15に、駆動電力の相数に対する「3」の倍数本のティース14を有している。従って、上記構成によれば、その駆動電力の各相に対応する各モータコイル24(24u,24v,24w)が巻回された周方向に並ぶ3本のティース14を組として、そのティース14にモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θを設定することができる。そして、これにより、容易に、より大きなケース内収容部品70をモータ3に重複して配置することができる。 In other words, the brushless motor 25 to which three-phase driving power is supplied has teeth 14 that are multiples of “3” as many as the number of phases of the driving power. Therefore, according to the above configuration, the three teeth 14 arranged in the circumferential direction around which the motor coils 24 (24u, 24v, 24w) corresponding to the respective phases of the driving power are wound are used as a set. The circumferential direction range θ of the stator 15 around which the motor coil 24 is not wound can be set. And thereby, the larger in-case accommodation component 70 can be easily overlapped with the motor 3.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、減速機構4を構成する第1及び第2のギヤ部材31,32をケース内収容部品70として、そのモータ3に設定された重複領域αに配置することとした。しかし、これに限らず、ティース14に対してモータコイル24が巻回されないステータ15の周方向範囲θを重複領域αとして、そのモータ3の径方向及び軸方向に重複して配置されるものであれば、そのケース内収容部品70は、必ずしも、このようなモータ3の回転出力を伝達するギヤ部材(31,32)でなくともよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above-described embodiment, the first and second gear members 31 and 32 constituting the speed reduction mechanism 4 are arranged in the overlapping region α set in the motor 3 as the in-case housing component 70. However, the present invention is not limited to this, and the circumferential direction range θ of the stator 15 in which the motor coil 24 is not wound around the teeth 14 is defined as an overlapping region α, and the motor 3 is arranged in the radial direction and the axial direction. If so, the in-case housing component 70 is not necessarily a gear member (31, 32) for transmitting the rotational output of the motor 3 as described above.
例えば、図12に示すアクチュエータ装置1Bのように、ケース2Bの内側にモータ3とともに電子回路基板71を収容する構成においては、その電子回路基板71に実装された電子部品72(或いは電子回路基板71自体)を、モータ3に設定された重複領域α(ステータ15に形成された切欠き部60の内側)に配置する構成であってもよい。このような構成としても、効果的に、そのアクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。 For example, as in the actuator device 1B shown in FIG. 12, in the configuration in which the electronic circuit board 71 is housed together with the motor 3 inside the case 2B, the electronic component 72 (or the electronic circuit board 71 mounted on the electronic circuit board 71). The structure which arrange | positions itself in the overlap area | region (alpha) (inside of the notch part 60 formed in the stator 15) set to the motor 3 may be sufficient. Even with such a configuration, the size of the actuator device 1 can be effectively reduced.
・また、ケース内収容部品70としてモータ3に設定された重複領域αに配置されるギヤ部材は、必ずしも減速機構4を形成するものでなくともよい。そして、その個数や配置についてもまた、任意に変更してもよい。 In addition, the gear member disposed in the overlapping region α set in the motor 3 as the in-case housing component 70 does not necessarily form the speed reduction mechanism 4. Further, the number and arrangement thereof may be arbitrarily changed.
・上記実施形態では、ケース内収容部品70としてモータ3に設定された重複領域αに配置される第1のギヤ部材31は、モータシャフト12と平行に延びる支軸43に固定されることにより、当該支軸43と一体に回転する。そして、この第1のギヤ部材31の回転軸L1を形成する支軸43は、モータコイル24が巻回されないティース14(14a)に設けられた貫通孔62に挿通されることとした。 In the above-described embodiment, the first gear member 31 disposed in the overlapping region α set in the motor 3 as the in-case housing component 70 is fixed to the support shaft 43 extending in parallel with the motor shaft 12. It rotates integrally with the support shaft 43. The support shaft 43 forming the rotation axis L1 of the first gear member 31 is inserted into a through hole 62 provided in the tooth 14 (14a) around which the motor coil 24 is not wound.
しかし、これに限らず、モータコイル24が巻回されないティース14に対し、このティース14を軸方向に貫通するかたちで支軸を固定する。そして、この支軸に対してギヤ部材が回転可能に連結される構成であってもよい。 However, the present invention is not limited thereto, and the support shaft is fixed to the teeth 14 around which the motor coil 24 is not wound so as to penetrate the teeth 14 in the axial direction. And the structure by which a gear member is rotatably connected with respect to this spindle may be sufficient.
・上記実施形態では、ステータ15は、周方向に均等間隔で並ぶ12本のティース14a〜14lを有する。そして、「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θ」は、その第1〜第3のティース14a〜14cを含んで設定されることとした。しかし、これに限らず、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θに含まれるティース14の数は、任意に変更してもよい。また、ティース14の総数についても任意に変更してもよい。そして、そのステータ15に設定される「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θ」の数についてもまた、任意に変更してもよい。 In the above embodiment, the stator 15 has twelve teeth 14a to 14l arranged at equal intervals in the circumferential direction. The “circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14” is set to include the first to third teeth 14a to 14c. However, the present invention is not limited thereto, and the number of teeth 14 included in the circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the teeth 14 may be arbitrarily changed. Further, the total number of teeth 14 may be arbitrarily changed. The number of “circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the teeth 14” set in the stator 15 may also be arbitrarily changed.
例えば、図13及び図14に示すモータ3Cのステータ15Cにおいて、モータコイル24は、その周方向に連続する第4〜第6のティース14d〜第14f、及び第10〜第12のティース14j〜第14lに対して巻回されている。そして、これにより、このステータ15Cには、それぞれ、第1〜第3のティース14a〜14c、及び第7〜第9のティース14g〜14iを含んだ2つの「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θ(θ1,θ2)」が設定されている。 For example, in the stator 15C of the motor 3C shown in FIG. 13 and FIG. 14, the motor coil 24 includes fourth to sixth teeth 14d to 14f and tenth to twelfth teeth 14j to 14th continuous in the circumferential direction. It is wound around 14l. As a result, the stator 15C has a motor coil 24 for the two teeth 14 including the first to third teeth 14a to 14c and the seventh to ninth teeth 14g to 14i, respectively. A circumferential range θ (θ1, θ2) ”that is not wound is set.
つまり、この別例のステータ15Cにおいて、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない第1及び第2の周方向範囲θ1,θ2は、周方向に180°離間した二位置に設定されている。また、これら「ティース14に対してモータコイル24が巻回されない第1及び第2の周方向範囲θ1,θ2」には、それぞれ、上記第1の実施形態のステータ15と同様の切欠き部60が形成されている。そして、これにより、そのケース内収容部品70の重複領域αとなる、より大きなスペースを確保するとともに、ロータ13の回転軸L0となるモータシャフト12を中心とした対称性(点対称)を確保する構成になっている。 That is, in the stator 15C of this other example, the first and second circumferential ranges θ1 and θ2 in which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14 are set at two positions separated by 180 ° in the circumferential direction. Yes. Further, in these “first and second circumferential ranges θ1, θ2 in which the motor coil 24 is not wound around the teeth 14”, the notch portions 60 similar to the stator 15 of the first embodiment are respectively provided. Is formed. As a result, a larger space serving as the overlapping region α of the in-case housing component 70 is secured, and symmetry (point symmetry) about the motor shaft 12 serving as the rotation axis L0 of the rotor 13 is secured. It is configured.
即ち、ケース内収容部品70の重複領域αとなるスペースを複数設定することで、より効果的に、アクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。また、ステータ15Cの対称性を確保することで、より一層、そのステータ15の磁気バランスを好適に維持することができる。そして、これに加え、製造コストの低減、及び組み付け性の向上を図ることができる。 In other words, the size of the actuator device 1 can be reduced more effectively by setting a plurality of spaces to be the overlapping region α of the in-case housing component 70. Further, by ensuring the symmetry of the stator 15C, the magnetic balance of the stator 15 can be more suitably maintained. In addition to this, it is possible to reduce the manufacturing cost and improve the assemblability.
・上記実施形態においては、ステータ15には、そのティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θを軸方向に一部切り欠いた切欠き部60が設けられる。そして、この切欠き部60の内側に、そのケース内収容部品70としての第1及び第2のギヤ部材31,32を重複配置することとした。 In the above embodiment, the stator 15 is provided with the notch 60 in which the circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the tooth 14 is partially cut in the axial direction. Then, the first and second gear members 31 and 32 serving as the in-case housing component 70 are disposed inside the notch 60.
しかし、これに限らず、ティース14に対してモータコイル24が巻回されない周方向範囲θを重複領域αとして、そのモータ3の径方向及び軸方向に重複してケース内収容部品70を配置可能であれば、必ずしも、そのステータ15が上記のような切欠き部60を備えていない構成であってもよい。つまり、本来、ティース14に巻回されるはずのモータコイル24(及びインシュレータ22)を排除した部分のスペースを、そのケース内収容部品70の重複領域αに利用する構成としてもよい。このような構成としても、そのアクチュエータ装置1のサイズを小型化することができる。 However, the present invention is not limited to this, and the in-case housing component 70 can be arranged so as to overlap in the radial direction and the axial direction of the motor 3 with the circumferential range θ in which the motor coil 24 is not wound around the teeth 14 as an overlapping region α. If so, the stator 15 may not necessarily include the notch portion 60 as described above. In other words, the space of the portion excluding the motor coil 24 (and the insulator 22) that should be wound around the tooth 14 may be used as the overlapping region α of the in-case housing component 70. Even with such a configuration, the size of the actuator device 1 can be reduced.
・上記実施形態において、モータ3は、三相(U,V,W)の駆動電力を供給することにより回転するブラシレスモータとしての構成を有する。そして、そのロータ13は、永久磁石18を備えたマグネットロータ20としての構成を有することとした。しかし、これに限らず、ロータ13は、必ずしもマグネットロータ20でなくともよい。例えば、そのロータ13に複数の突極が設けられたリラクタンスモータや、巻線型やかご型の誘導モータに適用してもよい。 In the above embodiment, the motor 3 has a configuration as a brushless motor that rotates by supplying three-phase (U, V, W) driving power. The rotor 13 has a configuration as a magnet rotor 20 including a permanent magnet 18. However, the present invention is not limited to this, and the rotor 13 may not necessarily be the magnet rotor 20. For example, the present invention may be applied to a reluctance motor in which a plurality of salient poles are provided on the rotor 13 or a winding type or cage type induction motor.
次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を効果とともに記載する。
(イ)前記ステータは、該ステータの全周に亘って前記各ティース間を接続する外環部を備えること、を特徴とするアクチュエータ装置。
Next, technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described together with effects.
(A) The actuator includes an outer ring portion that connects the teeth over the entire circumference of the stator.
上記構成によれば、ステータの磁気バランスをより好適に維持することができる。また、ステータの全周に亘って高い剛性を確保することができる。そして、これにより、良好な共振特性を実現することができる。 According to the said structure, the magnetic balance of a stator can be maintained more suitably. Further, high rigidity can be ensured over the entire circumference of the stator. Thereby, good resonance characteristics can be realized.
(ロ)前記モータは、三相の駆動電力を供給することにより回転するブラシレスモータであって、前記ステータは、前記駆動電力の各相に対応する前記モータコイルが、周方向に並ぶ前記各ティースに対して順次巻回された構成を有すること、を特徴とするアクチュエータ装置。 (B) The motor is a brushless motor that rotates by supplying three-phase driving power, and the stator includes the teeth arranged in the circumferential direction in which the motor coils corresponding to the phases of the driving power are arranged. An actuator device characterized by having a configuration in which the coil is sequentially wound around.
即ち、三相(U,V,W)の駆動電力が供給されるブラシレスモータは、そのステータに、駆動電力の相数に対する「3」の倍数本のティースを有している。従って、上記構成によれば、その駆動電力の各相に対応する各モータコイルが巻回された周方向に並ぶ3本のティースを組として、そのティースにモータコイルが巻回されないステータの周方向範囲を設定することができる。そして、これにより、容易に、より大きなケース内収容部品をモータに重複して配置することができる。 That is, a brushless motor to which three-phase (U, V, W) driving power is supplied has multiple teeth of “3” for the number of phases of the driving power in its stator. Therefore, according to the above configuration, the three teeth arranged in the circumferential direction around which each motor coil corresponding to each phase of the driving power is set as a set, and the stator circumferential direction in which the motor coil is not wound around the teeth. A range can be set. As a result, a larger in-case housing component can be easily placed overlapping the motor.
1,1B…アクチュエータ装置、2,2B…ケース、3,3C…モータ、4…減速機構、7…ベース部材、8…カバー部材、11a,11b…軸受部、12…モータシャフト、13…ロータ、14(14a〜l)…ティース、15,15C…ステータ、16…ロータコア、17…リングマグネット、18…永久磁石、20…マグネットロータ、21…外環部、21x…一部分、22…ステータコア、23…インシュレータ、24…モータコイル、25…ブラシレスモータ、30…ピニオンギヤ、31…第1のギヤ部材(ギヤ部材)、31a…大径ギヤ部、31b…小径ギヤ部、32…第2のギヤ部材(ギヤ部材)、32a…ギヤ部、42a,42b…軸受部、43…支軸、44…筒状部、44a…先端、45…孔部、46…周り込み部、47…支持穴、48…円環部、50…出力部、60…切欠き部、61…薄肉部、62…貫通孔、70…ケース内収容部品、71…電子回路基板、72…電子部品、θ…周方向範囲、θ1,θ2…第2の周方向範囲、α…重複領域、h0,h1…軸方向長さ、L0,L1,L2…回転軸、w1〜w3…波形。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1B ... Actuator apparatus, 2, 2B ... Case, 3, 3C ... Motor, 4 ... Deceleration mechanism, 7 ... Base member, 8 ... Cover member, 11a, 11b ... Bearing part, 12 ... Motor shaft, 13 ... Rotor, 14 (14a to l) ... Teeth, 15, 15C ... Stator, 16 ... Rotor core, 17 ... Ring magnet, 18 ... Permanent magnet, 20 ... Magnet rotor, 21 ... Outer ring part, 21x ... Part, 22 ... Stator core, 23 ... Insulator, 24 ... motor coil, 25 ... brushless motor, 30 ... pinion gear, 31 ... first gear member (gear member), 31a ... large diameter gear portion, 31b ... small diameter gear portion, 32 ... second gear member (gear) Member), 32a ... gear part, 42a, 42b ... bearing part, 43 ... support shaft, 44 ... cylindrical part, 44a ... tip, 45 ... hole part, 46 ... around part, 47 Support hole, 48 ... annular part, 50 ... output part, 60 ... notch part, 61 ... thin wall part, 62 ... through hole, 70 ... accommodated part in case, 71 ... electronic circuit board, 72 ... electronic part, θ ... Circumferential range, θ1, θ2, second circumferential range, α, overlapping region, h0, h1, axial length, L0, L1, L2, rotational axis, w1-w3, waveform.
Claims (7)
前記モータを内側に収容するケースと、を備え、
前記モータは、
回転自在に支承されたロータと、
前記ロータの径方向外側において周方向に並んで配置された複数のティースを有するステータと、を備えてなり、
前記ステータには、前記ティースに対してモータコイルが巻回されない周方向範囲が設定されるとともに、
前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない前記ステータの周方向範囲を重複領域として、前記モータとともに前記ケースの内側に収容されるケース内収容部品が、前記モータの径方向及び軸方向に重複して配置されたアクチュエータ装置。 A motor as a drive source;
A case for accommodating the motor inside,
The motor is
A rotor supported rotatably,
A stator having a plurality of teeth arranged side by side in the circumferential direction on the radially outer side of the rotor,
The stator has a circumferential range in which a motor coil is not wound around the teeth, and
The in-case housing components housed inside the case together with the motor overlap in the radial direction and the axial direction of the motor, with the circumferential range of the stator where the motor coil is not wound around the teeth being an overlapping region. Actuator device.
前記ステータは、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲を軸方向に一部切り欠いた切欠き部を備えるとともに、該切欠き部の内側に前記ケース内収容部品が配置されること、を特徴とするアクチュエータ装置。 The actuator device according to claim 1,
The stator includes a notch portion in which a circumferential range in which the motor coil is not wound around the teeth is partially cut in the axial direction, and the case housing component is disposed inside the notch portion. An actuator device.
前記ケース内収容部品は、前記モータの回転出力を伝達するギヤ部材であること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 In the actuator device according to claim 1 or 2,
The housing case component is a gear member that transmits the rotational output of the motor;
An actuator device characterized by the above.
前記ギヤ部材の回転軸が、前記モータコイルが巻回されない前記ティースを軸方向に貫通して設けられること、を特徴とするアクチュエータ装置。 The actuator device according to claim 3, wherein
The actuator device according to claim 1, wherein a rotation shaft of the gear member is provided so as to penetrate the teeth around which the motor coil is not wound in the axial direction.
前記ケース内収容部品の重複領域となる前記ステータの周方向範囲には、前記モータコイルが巻回されない複数の前記ティースが含まれること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 In the actuator device according to any one of claims 1 to 4,
The circumferential range of the stator, which is an overlapping region of the in-case housing components, includes a plurality of teeth on which the motor coil is not wound,
An actuator device characterized by the above.
前記ロータは、永久磁石を備えたマグネットロータであること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 In the actuator device according to any one of claims 1 to 5,
The rotor is a magnet rotor having a permanent magnet;
An actuator device characterized by the above.
前記ステータには、前記ティースに対して前記モータコイルが巻回されない周方向範囲が前記ロータの回転軸を中心として点対称に複数設定されていること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 In the actuator device according to any one of claims 1 to 6,
In the stator, a plurality of circumferential ranges in which the motor coil is not wound around the teeth are set symmetrically about the rotation axis of the rotor,
An actuator device characterized by the above.
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