JP2001069695A - スロットルバルブを制御するトルクモータのマグネット形状並びに回転子形状 - Google Patents
スロットルバルブを制御するトルクモータのマグネット形状並びに回転子形状Info
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- JP2001069695A JP2001069695A JP24273899A JP24273899A JP2001069695A JP 2001069695 A JP2001069695 A JP 2001069695A JP 24273899 A JP24273899 A JP 24273899A JP 24273899 A JP24273899 A JP 24273899A JP 2001069695 A JP2001069695 A JP 2001069695A
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- magnet
- rotor
- shape
- torque motor
- torque
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 トルクモータが実際にトルクを必要とする全
閉，全開時に大きなトルクが得られるようにする。 【解決手段】 回転可能な回転子と少なくとも１つの起
磁力源とが磁路を介して一体に組込まれ、前記回転子に
は反対方向に着磁されたＮ極とＳ極とが一体又は別体の
マグネットをその周縁上に設けると共に、前記回転子の
配設された開口部周縁には、３つの磁極片を設けて隣合
う２つの磁極片は夫々連結通路で連結されたトルクモー
タにおいて、前記マグネットは回転子に接する側の中央
部の厚さを薄くすることによって相対的に両端部の厚さ
を厚くした。すなわち、そのマグネット６は回転子５に
接する側の中央部の厚さｌ1 を薄くすることによって相
対的に両端部の厚さｌ2 を厚くした。上記構成とするこ
とにより、スロットルバルブの駆動に適したマグネット
形状が得られる。
閉，全開時に大きなトルクが得られるようにする。 【解決手段】 回転可能な回転子と少なくとも１つの起
磁力源とが磁路を介して一体に組込まれ、前記回転子に
は反対方向に着磁されたＮ極とＳ極とが一体又は別体の
マグネットをその周縁上に設けると共に、前記回転子の
配設された開口部周縁には、３つの磁極片を設けて隣合
う２つの磁極片は夫々連結通路で連結されたトルクモー
タにおいて、前記マグネットは回転子に接する側の中央
部の厚さを薄くすることによって相対的に両端部の厚さ
を厚くした。すなわち、そのマグネット６は回転子５に
接する側の中央部の厚さｌ1 を薄くすることによって相
対的に両端部の厚さｌ2 を厚くした。上記構成とするこ
とにより、スロットルバルブの駆動に適したマグネット
形状が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転子周縁に貼着
して使用するスロットルバルブを制御するトルクモータ
のマグネット形状並びに回転子形状に関する。
して使用するスロットルバルブを制御するトルクモータ
のマグネット形状並びに回転子形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４はトルクモータの構成図であり、図
４（ａ）は本体を示し、図４（ｂ）はマグネットの形状
を示す。先ず、全体構成の概要を説明する。図４（ａ）
において、１はヨーク、２はコアであり、コア周縁には
駆動源としてのコイル３を設けている。
４（ａ）は本体を示し、図４（ｂ）はマグネットの形状
を示す。先ず、全体構成の概要を説明する。図４（ａ）
において、１はヨーク、２はコアであり、コア周縁には
駆動源としてのコイル３を設けている。
【０００３】コイル位置の下方には円形の空間４を設
け、この空間内には回転子５が回転自在に設けられ、そ
の周縁にはＮ極，Ｓ極に夫々着磁されたマグネット６−
１，６−２が貼着されている。マグネットは図４（ｂ）
に示されるように同一厚みを有し、各マグネット周縁は
主エアーギャップ７を形成している。又、回転子には例
えば図示しないスロットルシャフトが接続されており、
回転子の回転に応じてスロットルバルブを開閉する構成
を有している。
け、この空間内には回転子５が回転自在に設けられ、そ
の周縁にはＮ極，Ｓ極に夫々着磁されたマグネット６−
１，６−２が貼着されている。マグネットは図４（ｂ）
に示されるように同一厚みを有し、各マグネット周縁は
主エアーギャップ７を形成している。又、回転子には例
えば図示しないスロットルシャフトが接続されており、
回転子の回転に応じてスロットルバルブを開閉する構成
を有している。
【０００４】そこで、コイル３の非通電時は図示実線矢
印の磁束がＮ極からＳ極へ向かって閉磁路を形成し、こ
の状態がエネルギーが最も少なく安定しているため、回
転子は図示位置に停止している。しかしコイル３の励磁
により各磁極片９，１０，１１には夫々Ｓ，Ｓ，Ｎ極が
生じ、回転子５を実線Ａ方向に回転する。以上が構造と
動作の概要である。
印の磁束がＮ極からＳ極へ向かって閉磁路を形成し、こ
の状態がエネルギーが最も少なく安定しているため、回
転子は図示位置に停止している。しかしコイル３の励磁
により各磁極片９，１０，１１には夫々Ｓ，Ｓ，Ｎ極が
生じ、回転子５を実線Ａ方向に回転する。以上が構造と
動作の概要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に電子制御による
スロットルバルブは、低温時の氷結によりスロットルバ
ルブの開動作時に氷結をブレイクするため、全閉付近で
の開きトルクの要求値が大である。図５は従来のトルク
特性であり、横軸に作動角［ＤＥＧ］を、又、縦軸には
０を中心に上方がバルブを開放する場合の、又、下方が
バルブを閉じようとする場合のトルクを夫々示してい
る。
スロットルバルブは、低温時の氷結によりスロットルバ
ルブの開動作時に氷結をブレイクするため、全閉付近で
の開きトルクの要求値が大である。図５は従来のトルク
特性であり、横軸に作動角［ＤＥＧ］を、又、縦軸には
０を中心に上方がバルブを開放する場合の、又、下方が
バルブを閉じようとする場合のトルクを夫々示してい
る。
【０００６】図５から明らかなように、作動角６０ＤＥ
Ｇ近傍の発生トルクが大きいことがわかる。しかるに図
５に示されるように、従来方式の場合、最大電流状態時
にスロットルバルブの開方向及び閉方向で実際に発生す
るトルクは、５．７［ｋｇｆｃｍ］，−６．２［ｋｇｆ
ｃｍ］である。しかもヨーク及びコアを通るマグネット
から出る磁束が大きい全閉，全開位置では、ヨークの磁
気飽和が発生する。その結果、この磁気飽和は全閉，全
開のトルクに影響を及ぼし、発生トルクが小さくなる。
Ｇ近傍の発生トルクが大きいことがわかる。しかるに図
５に示されるように、従来方式の場合、最大電流状態時
にスロットルバルブの開方向及び閉方向で実際に発生す
るトルクは、５．７［ｋｇｆｃｍ］，−６．２［ｋｇｆ
ｃｍ］である。しかもヨーク及びコアを通るマグネット
から出る磁束が大きい全閉，全開位置では、ヨークの磁
気飽和が発生する。その結果、この磁気飽和は全閉，全
開のトルクに影響を及ぼし、発生トルクが小さくなる。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、トルクモータが実際にトルクを必要とする全閉，
全開時に大きなトルクが得られるスロットルバルブを制
御するトルクモータのマグネット形状並びに回転子形状
を得ることを目的としている。
あり、トルクモータが実際にトルクを必要とする全閉，
全開時に大きなトルクが得られるスロットルバルブを制
御するトルクモータのマグネット形状並びに回転子形状
を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係るマグネット形状は、回転可能な回転子と少なくとも
１つの起磁力源とが磁路を介して一体に組込まれ、前記
回転子には反対方向に着磁されたＮ極とＳ極とが一体又
は別体のマグネットをその周縁上に設けると共に、前記
回転子の配設された開口部周縁には、３つの磁極片を設
けて隣合う２つの磁極片は夫々連結通路で連結されたト
ルクモータにおいて、前記マグネットは回転子に接する
側の中央部の厚さを薄くすることによって相対的に両端
部の厚さを厚くした。上記構成とすることにより、スロ
ットルバルブの駆動に適したマグネット形状が得られ
る。
係るマグネット形状は、回転可能な回転子と少なくとも
１つの起磁力源とが磁路を介して一体に組込まれ、前記
回転子には反対方向に着磁されたＮ極とＳ極とが一体又
は別体のマグネットをその周縁上に設けると共に、前記
回転子の配設された開口部周縁には、３つの磁極片を設
けて隣合う２つの磁極片は夫々連結通路で連結されたト
ルクモータにおいて、前記マグネットは回転子に接する
側の中央部の厚さを薄くすることによって相対的に両端
部の厚さを厚くした。上記構成とすることにより、スロ
ットルバルブの駆動に適したマグネット形状が得られ
る。
【０００９】本発明の［請求項２］に係る回転子形状
は、［請求項１］において、マグネットの中央部の厚さ
を両端部の厚さに比して薄くした凹みに合せた回転子形
状とすることにより、凹みと係合する部分を楔として機
能させた。上記構成とすることにより、マグネットが回
転子から剥がれても脱落することがなく、作動を継続で
きる。
は、［請求項１］において、マグネットの中央部の厚さ
を両端部の厚さに比して薄くした凹みに合せた回転子形
状とすることにより、凹みと係合する部分を楔として機
能させた。上記構成とすることにより、マグネットが回
転子から剥がれても脱落することがなく、作動を継続で
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明によるトルクモータ
のマグネット形状の実施の形態を示す構成図である。図
１において、図４と同一機能部分については同一符号を
付して説明を省略する。本実施の形態において、構成上
の特徴点はマグネット６−３，６−４の形状であり、か
つ前記マグネットの形状に合せて回転子５−１の形状と
した点である。その他の構成は図４と同様である。
のマグネット形状の実施の形態を示す構成図である。図
１において、図４と同一機能部分については同一符号を
付して説明を省略する。本実施の形態において、構成上
の特徴点はマグネット６−３，６−４の形状であり、か
つ前記マグネットの形状に合せて回転子５−１の形状と
した点である。その他の構成は図４と同様である。
【００１１】以下では差異部分のみ説明する。図１
（ｂ）は１つのマグネットを示す。図１（ｂ）に示され
るように同一厚みを有するｌ2 からマグネットの内径ｌ
0 を点線に沿って削り、中央位置の厚みｌ1 を小さくす
ると共に、結果として両端部の厚みｌ2 を大としたもの
である。つまりｌ2 ＞ｌ1 とする。
（ｂ）は１つのマグネットを示す。図１（ｂ）に示され
るように同一厚みを有するｌ2 からマグネットの内径ｌ
0 を点線に沿って削り、中央位置の厚みｌ1 を小さくす
ると共に、結果として両端部の厚みｌ2 を大としたもの
である。つまりｌ2 ＞ｌ1 とする。
【００１２】上記マグネットの構成とした場合のトルク
特性を図２によって説明する。図２は従来例の図５に対
応したものであり、横軸に作動角［ＤＥＧ］を、又、縦
軸にトルク［ｋｇｆｃｍ］をとったものである。図面全
体をみわたしてわかることは作動角の中央部の発生トル
クが減少（偏平となっている）し、両端部方向にある全
閉，全開近くの発生トルクが増加（５．７［ｋｇｆｃ
ｍ］→６．３［ｋｇｆｃｍ］，６．２［ｋｇｆｃｍ］→
６．９［ｋｇｆｃｍ］）している。
特性を図２によって説明する。図２は従来例の図５に対
応したものであり、横軸に作動角［ＤＥＧ］を、又、縦
軸にトルク［ｋｇｆｃｍ］をとったものである。図面全
体をみわたしてわかることは作動角の中央部の発生トル
クが減少（偏平となっている）し、両端部方向にある全
閉，全開近くの発生トルクが増加（５．７［ｋｇｆｃ
ｍ］→６．３［ｋｇｆｃｍ］，６．２［ｋｇｆｃｍ］→
６．９［ｋｇｆｃｍ］）している。
【００１３】この特性の意味することは、中央部の発生
トルクが大きくなり過ぎず（偏平となったので）、しか
も全閉，全開近くの発生トルクが増加したことである。
したがってスロットルバルブの開閉特性に一層合致する
ようになった。
トルクが大きくなり過ぎず（偏平となったので）、しか
も全閉，全開近くの発生トルクが増加したことである。
したがってスロットルバルブの開閉特性に一層合致する
ようになった。
【００１４】図３はマグネットの回転に対する磁束の変
化率を示す。なお、マグネットの回転とは回転子周縁に
マグネットを貼着した状態で、回転子を回転したとき、
回転子と一体になってマグネットが回転し、その位置を
変化させた場合を意味する。図３において、横軸は作動
角［ＤＥＧ］を、又、縦軸は磁束の変化率［Ｔ／ＤＥ
Ｇ］を示す。
化率を示す。なお、マグネットの回転とは回転子周縁に
マグネットを貼着した状態で、回転子を回転したとき、
回転子と一体になってマグネットが回転し、その位置を
変化させた場合を意味する。図３において、横軸は作動
角［ＤＥＧ］を、又、縦軸は磁束の変化率［Ｔ／ＤＥ
Ｇ］を示す。
【００１５】図３によれば従来例のマグネット形状のと
きは６０ＤＥＧの変化率が大きく、回転が進むにつれて
変化率が下がっていくことがわかる。これは図５に示す
トルク特性図の作動角６０ＤＥＧ近傍の発生トルクが大
きく、全閉，全開のトルク（図５の両端方向）が小さい
ことと一致する。
きは６０ＤＥＧの変化率が大きく、回転が進むにつれて
変化率が下がっていくことがわかる。これは図５に示す
トルク特性図の作動角６０ＤＥＧ近傍の発生トルクが大
きく、全閉，全開のトルク（図５の両端方向）が小さい
ことと一致する。
【００１６】これに対して本発明のマグネット形状のと
きは６０ＤＥＧの変化率が、従来例のマグネットの変化
率より低くなるが、回転が進むにつれて変化率が従来の
形状の変化率より増加する。これも図２の特性図と一致
する。要するに中央部の発生トルクが大きくなり過ぎ
ず、全閉，全開近傍の発生トルクが増加する。
きは６０ＤＥＧの変化率が、従来例のマグネットの変化
率より低くなるが、回転が進むにつれて変化率が従来の
形状の変化率より増加する。これも図２の特性図と一致
する。要するに中央部の発生トルクが大きくなり過ぎ
ず、全閉，全開近傍の発生トルクが増加する。
【００１７】上記マグネットの構成によれば、回転子に
接する側のマグネット中央部をその両端部に比して凹ま
せたものである。したがってマグネットに接する回転子
の形状をその凹みに係合する形状とすれば、凹みに係合
する部分が楔として機能し、マグネットが回転子から剥
れた場合であっても脱落することがない。
接する側のマグネット中央部をその両端部に比して凹ま
せたものである。したがってマグネットに接する回転子
の形状をその凹みに係合する形状とすれば、凹みに係合
する部分が楔として機能し、マグネットが回転子から剥
れた場合であっても脱落することがない。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればト
ルクモータに使用するマグネットの形状を中央厚さを薄
くし両端部を厚く構成したので、マグネットの量を５〜
１２％減らすことができてコストが低減するばかりか、
トルク特性が改善できてスロットルバルブの駆動に最も
適するようになった。又、上記に加えてマグネットと回
転子との貼着が剥れた場合であっても回転子がマグネッ
トの中央部の凹みに入り込んで楔の機能を果たすため、
マグネットの脱落がなく運転を継続できる。
ルクモータに使用するマグネットの形状を中央厚さを薄
くし両端部を厚く構成したので、マグネットの量を５〜
１２％減らすことができてコストが低減するばかりか、
トルク特性が改善できてスロットルバルブの駆動に最も
適するようになった。又、上記に加えてマグネットと回
転子との貼着が剥れた場合であっても回転子がマグネッ
トの中央部の凹みに入り込んで楔の機能を果たすため、
マグネットの脱落がなく運転を継続できる。
【図１】本発明によるトルクモータのマグネット形状の
実施の形態を示す構成図。
実施の形態を示す構成図。
【図２】本実施の形態のトルク特性図。
【図３】本実施の形態のマグネットと従来例のマグネッ
トとの回転に対する磁束の変化率を示す比較図。
トとの回転に対する磁束の変化率を示す比較図。
【図４】従来のトルクモータを説明する図。
【図５】従来のトルクモータのトルク特性図。
【符号の説明】１ ヨーク ２ コア ３ コイル ４ 空間 ５ 回転子 ６ マグネット ７ 主エアーギャップ ８ 連結磁路 ９，１０，１１ 磁極片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 連 哲朗 神奈川県小田原市久野2480 株式会社ミク ニ小田原事業所内 Ｆターム(参考） 3G065 CA00 DA05 5H622 AA03 CA02 CA10 CA12 CB04 PP01 5H633 BB08 BB15 GG02 GG05 GG09 HH03 HH04 HH07 HH09 HH13 HH15 HH24 JB05
Claims (2)
- 【請求項１】 回転可能な回転子と少なくとも１つの起
磁力源とが磁路を介して一体に組込まれ、前記回転子に
は反対方向に着磁されたＮ極とＳ極とが一体又は別体の
マグネットをその周縁上に設けると共に、前記回転子の
配設された開口部周縁には、３つの磁極片を設けて隣合
う２つの磁極片は夫々連結通路で連結されたトルクモー
タにおいて、前記マグネットは回転子に接する側の中央
部の厚さを薄くすることによって相対的に両端部の厚さ
を厚くしたことを特徴とするスロットルバルブを制御す
るトルクモータのマグネット形状。 - 【請求項２】 請求項１記載のスロットルバルブを制御
するトルクモータのマグネット形状において、前記マグ
ネットの中央部の厚さを両端部の厚さに比して薄くした
凹みに合せた回転子形状とすることにより、凹みと係合
する部分を楔として機能させたことを特徴とするスロッ
トルバルブを制御するトルクモータの回転子形状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24273899A JP2001069695A (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | スロットルバルブを制御するトルクモータのマグネット形状並びに回転子形状 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24273899A JP2001069695A (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | スロットルバルブを制御するトルクモータのマグネット形状並びに回転子形状 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001069695A true JP2001069695A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17093528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24273899A Pending JP2001069695A (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | スロットルバルブを制御するトルクモータのマグネット形状並びに回転子形状 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001069695A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010154690A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | アクチュエータ装置 |
| KR20210004718A (ko) * | 2019-07-05 | 2021-01-13 | 엘지전자 주식회사 | 로터 |
-
1999
- 1999-08-30 JP JP24273899A patent/JP2001069695A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010154690A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | アクチュエータ装置 |
| KR20210004718A (ko) * | 2019-07-05 | 2021-01-13 | 엘지전자 주식회사 | 로터 |
| KR102214081B1 (ko) | 2019-07-05 | 2021-02-09 | 엘지전자 주식회사 | 로터 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051115 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080616 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080703 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080722 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081118 |