[发明专利]马达致动器

说明书

本发明提供一种马达致动器，其能够抑制马达的启动不良及转子的振动这两个方面。具体地说，马达致动器具有由交流同步马达形成的马达(10)和传递马达(10)的输出的传递机构，马达(10)具有：转子(15)，其具有S极与N极在周向上交替设置的磁铁(14)；以及定子铁芯(12)，其具有与磁铁(14)在径向上相向的多个齿(18)。多个齿(18)中包括沿周向配置的多个主极(18a)和在周向上相邻的主极(18a)之间配置的辅极(18b)，辅极(18b)的宽度尺寸(Wb)比主极(18a)的宽度尺寸(Wa)的1/2宽，比主极(18a)的宽度尺寸(Wa)的3/4窄。

技术领域

本发明涉及具有马达以及传递机构的马达致动器。

背景技术

驱动洗衣机的排水阀、换气扇的风门的致动器由通过传递机构来传递交流同步马达的旋转的马达致动器构成。交流同步马达具有：转子，其具有S极与N极在周方向上交替设置的磁铁；以及定子铁心，其具有与磁铁在径向上相向的多个齿。在此，如果将同一形状的齿沿周向等角度间隔配置，则在马达停止时，会导致转子的磁极与齿完全相向，在马达启动时，不产生旋转转矩而导致启动不良。

另一方面，作为多个齿，而公开了这样的结构：在周方向上设置多个主极，且在周向上相邻的主极之间配置周向上的尺寸(宽度尺寸)小于主极的1/2的辅极(参照专利文献1)。通过该结构，能够通过辅极消除转子的磁极与齿完全相向的状态，因此在马达启动时能够产生旋转转矩，由此不易产生启动不良。

具体地说，如图9(a)所示，转子15的磁极数量为N极与S极合计八个极，在辅极18b的宽度尺寸Wb小于主极18a的1/2的情况下，如果在无励磁时以及在施加了10毫安至40毫安的额定电流时实施磁场解析，则形成图9(b)表示的结果。从图9(b)可知，在转子15的旋转角处于17.5°的角度位置出现稳定点O11，在转子15的旋转角处于38.75°的角度位置出现不稳定点O12。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-262491号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，如专利文献1记载的结构那样，在辅极18b的宽度尺寸Wb小于主极18a的1/2的情况下，由于制动转矩较大，因此存在有因转子15的磁极在超过齿18之间时引起的磁极的吸引和排斥导致的转矩变动大，从而在转子15产生振动的问题。

于是，如图10(a)所示，检讨了例如将辅极18b的宽度尺寸Wb扩大至超过主极18a的3/4的尺寸。如果对采用了这种结构时的磁场进行解析，则形成图10(b)所示的结果。从图10(b)可知：在转子15的旋转角处于9.075°的角度位置出现稳定点O21，在转子15的旋转角处于20.45°的角度位置出现不稳定点O22。另外，在励磁时，转矩不变的角度位置(死点D20)只与稳定点O21相差2°。另外，如果将辅极18b的宽度尺寸Wb设置为超过主极18a的3/4的尺寸，则制动转矩小。因此，如果在马达停止时，从外部给转子15施加负荷，则有可能存在转子15在死点D20停止的问题。因此，在通过外力、内部对抗给转子15施加负荷且上述转矩与负荷平衡时，马达无法启动。

另外，转子15的旋转角相当于电角度×(45/180)。稳定点是指齿18与转子15的磁极在完全相向的位置停止的位置，由于非常稳定，因此如果将施加到转子15的外力假设为0，那么转子15一定会在这个部位停止。不稳定点是指与稳定点相差1/2间距的位置，由于处于非常不稳定的状态，因此即便给转子15施加少许的外力，转子15也会朝向顺时针方向或逆时针方向中的某一方的稳定点移动。死点是指不管齿励磁时的磁力增减与否，转子15都处于转矩不发生变化的位置。

鉴于上述问题，本发明的课题在于提供一种能够抑制马达的启动不良以及转子的振动这两方面的马达致动器。

用于解决技术问题的技术方案