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WO2018131160A1 - モータ装置およびアクチュエータ - Google Patents

モータ装置およびアクチュエータ Download PDF

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WO2018131160A1
WO2018131160A1 PCT/JP2017/001246 JP2017001246W WO2018131160A1 WO 2018131160 A1 WO2018131160 A1 WO 2018131160A1 JP 2017001246 W JP2017001246 W JP 2017001246W WO 2018131160 A1 WO2018131160 A1 WO 2018131160A1
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WO
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coil
motor device
bypass circuit
windings
motor
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PCT/JP2017/001246
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English (en)
French (fr)
Inventor
芳貴 生武
山本　仁史
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation

Definitions

  • the present invention relates to a DC motor device with a brush and an actuator equipped with the same.
  • a motor in which a coil winding is wound in a distributed winding (hereinafter referred to as a distributed winding motor) always flows through the coil windings of all phases while driving. ing. For this reason, there is little potential difference when energization to the coil winding is switched between phases, and the generation of surge voltage itself is suppressed.
  • the distributed winding motor is changed to a specification that increases the rotational torque, it is necessary to increase the winding diameter and the number of windings. As described above, the performance of the distributed winding motor is determined by its outer dimensions, and thus it is difficult to change the specifications as described above.
  • a motor in which a coil winding is wound in a concentrated winding has a high space factor and can be easily changed to a specification that increases rotational torque.
  • the coil winding is de-energized before and after the coil winding is switched between phases, so a surge voltage is generated at the contact point between the brush and the commutator, etc. Noise is generated. Therefore, in the conventional concentrated winding motor, for example, a snubber circuit as described in Patent Document 1 is connected in parallel to each phase coil winding to reduce the surge voltage.
  • An object of the present invention is to provide a motor device and an actuator that can reduce the size and increase the heat resistance while suppressing the generation of noise due to a surge voltage.
  • the motor device includes a coil section, a commutator, a brush, and a bypass circuit.
  • the coil portion is configured by delta connection of three-phase coil windings each having a plurality of in-phase windings wound in concentrated winding.
  • the commutator has a plurality of segments connected to the coil windings for each phase.
  • the brush contacts the segment and supplies a direct current to the coil winding.
  • the bypass circuit connects the contacts between the in-phase windings between the three phases, and has a higher resistance value than the coil winding.
  • the contact between the in-phase windings wound in concentrated winding is connected between the three phases, and the bypass circuit having a higher resistance value than the coil winding is provided.
  • FIG. 3A is a diagram showing another configuration of the bypass circuit in the first exemplary embodiment.
  • FIG. 3B is a diagram showing still another configuration of the bypass circuit according to Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating another configuration of the bypass circuit according to Embodiment 2.
  • FIG. 5B is a diagram showing still another configuration of the bypass circuit according to Embodiment 2. It is sectional drawing which shows the structure of the actuator provided with the motor apparatus which concerns on this invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a motor device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the motor device 1 is a motor with a brush, and mainly includes a coil unit 2, a bypass circuit 3, a commutator 4, and a brush 5.
  • the motor device 1 is driven and controlled by an H-bridge drive circuit 6.
  • the coil section 2 is configured by delta connection of three-phase coil windings 2a to 2c each having a plurality of in-phase windings wound in concentrated winding.
  • the U-phase includes in-phase windings U1 and U2
  • the V-phase includes in-phase windings V1 and V2
  • the W-phase includes in-phase windings W1 and W2.
  • Winding U1 and winding U2 are connected by contact a
  • winding V1 and winding V2 are connected by contact b
  • winding W1 and winding W2 are connected by contact c.
  • the bypass circuit 3 has a higher resistance value than the coil windings 2a to 2c, and connects the contacts a to c between the in-phase windings to each other between the three phases.
  • resistors R1 to R3 connect the contacts a to c between the in-phase windings with each other by star connection. In the star connection, the resistor R1 connected to the contact a, the resistor R2 connected to the contact b, and the resistor R3 connected to the contact c are connected at a neutral point.
  • the commutator 4 has segments 4a to 4c connected to the coil windings 2a to 2c for each phase.
  • the segment 4a is connected to the coil winding 2a and the coil winding 2b
  • the segment 4b is connected to the coil winding 2a and the coil winding 2c
  • the segment 4c is connected to the coil winding 2b and the coil winding. It is connected to the line 2c.
  • the brush 5 contacts the segments 4a to 4c of the commutator 4 that rotates together with the motor shaft, and supplies a direct current to the coil winding via the contacted segment. As the motor shaft rotates, the direction of the current supplied to the coil windings 2a to 2c changes and the polarity also changes.
  • the H-bridge drive circuit 6 is a circuit that supplies a drive current to the coil windings 2a to 2c via the brush 5.
  • the H-bridge drive circuit 6 is provided in an electronic control unit (ECU) of the vehicle.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a conventional motor device 100.
  • the motor device 100 mainly includes a coil unit 2, snubber circuits 101a to 101c, a commutator 4, and a brush 5, and is driven and controlled by an H-bridge drive circuit 6.
  • the snubber circuits 101a to 101c are circuits in which a resistor and a capacitor are connected in series. As shown in FIG. 2, the snubber circuit 101a is connected in parallel to the coil winding 2a, the snubber circuit 101b is connected in parallel to the coil winding 2b, and the snubber circuit 101c is connected in parallel to the coil winding 2c.
  • the energization to the coil winding is interrupted before and after the energization is switched from the plus connection period to the coil winding to the minus connection period.
  • a surge voltage is generated mainly at the contact portion between the commutator 4 and the brush 5, and noise to the H-bridge drive circuit 6 is generated due to the surge voltage.
  • the snubber circuits 101a to 101c energy generated by such a surge voltage is stored in a capacitor, and the surge voltage stored in the capacitor is consumed by a resistor to reduce the surge voltage.
  • the surge voltage reduction effect of the snubber circuits 101a to 101c depends on the capacitance of the capacitor. For this reason, in order to improve the above effect, it is necessary to increase the capacitance of the capacitor, and the size of the capacitor also increases. In addition, the heat resistance of the capacitor limits its use in a high temperature environment such as a vehicle engine.
  • the motor device 1 employs the bypass circuit 3 instead of the snubber circuits 101a to 101c.
  • the bypass circuit 3 includes resistors R1 to R3, and contacts a to c between the in-phase windings are connected to each other by a star connection. Since each of the resistors R1 to R3 has a resistance value higher than that of the coil windings 2a to 2c, a normal drive voltage is applied to the coil windings 2a to 2c, and a current flows.
  • the bypass circuit 3 including the resistors R1 to R3 is shown, the present invention is not limited to this.
  • the bypass circuit 3-1 shown in FIG. 3A includes choke coils L1 to L3.
  • the bypass circuit 3-2 shown in FIG. 3B includes a series circuit of a choke coil L1 and a resistor R1, a series circuit of a choke coil L2 and a resistor R2, and a series circuit of a choke coil L3 and a resistor R3.
  • the motor device 1 connects the contacts a to c between the in-phase windings wound in concentrated winding to each other between the three phases, and has a higher resistance than the coil windings 2a to 2c.
  • a bypass circuit 3 having a value is provided.
  • the bypass circuit 3 connects the contacts a to c between the in-phase windings with each other by star connection.
  • the bypass circuit 3 is a circuit composed of resistors R1 to R3.
  • the bypass circuit 3-1 composed of a choke coil or a bypass circuit 3-constituted of a series circuit of a choke coil and a resistor. 2 may be adopted.
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a motor device 1A according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the motor device 1 ⁇ / b> A is a motor with a brush, and mainly includes a coil unit 2, a bypass circuit 3 ⁇ / b> A, a commutator 4, and a brush 5.
  • the motor device 1A is driven and controlled by the H-bridge drive circuit 6.
  • the bypass circuit 3A is composed of resistors R1 to R3, and contacts a to c between the in-phase windings are connected to each other by a delta connection.
  • the resistors R1 and R2 are connected to the contact a
  • the resistors R1 and R3 are connected to the contact b
  • the resistors R2 and R3 are connected to the contact c.
  • each of the resistors R1 to R3 has a higher resistance value than the coil windings 2a to 2c, a normal drive voltage is applied to the coil windings 2a to 2c, and a current flows.
  • a high voltage such as a surge voltage generated when switching the energization to the coil windings 2a to 2c
  • the current due to this voltage is bypassed to the bypass circuit 3A composed of the resistors R1 to R3.
  • the current flowing through the coil windings 2a to 2c is greatly reduced. Further, the bypassed current is consumed by the resistors R1 to R3. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of noise due to the surge voltage by the bypass circuit 3A without using the snubber circuits 101a to 101c.
  • the bypass circuit 3A including the resistors R1 to R3 is shown, the present invention is not limited to this.
  • the bypass circuit 3A-1 shown in FIG. 5A includes choke coils L1 to L3.
  • the generation of noise due to the surge voltage can be suppressed by thermally converting the energy caused by the surge voltage.
  • the bypass circuit 3A-2 shown in FIG. 5B includes a series circuit of a choke coil L1 and a resistor R1, a series circuit of a choke coil L2 and a resistor R2, and a series circuit of a choke coil L3 and a resistor R3. With this configuration, it is possible to suppress the occurrence of noise due to the surge voltage by the functions of both the bypass circuit 3A and the bypass circuit 3A-1.
  • the motor device 1A connects the contacts a to c between the in-phase windings wound in concentrated winding to each other between the three phases, and has a higher resistance than the coil windings 2a to 2c.
  • a bypass circuit 3A having a value is provided.
  • the bypass circuit 3A connects the contacts a to c between the in-phase windings to each other by a delta connection.
  • the bypass circuit 3A is a circuit composed of resistors R1 to R3, but the bypass circuit 3A-1 composed of a choke coil or a bypass circuit 3A-2 composed of a series circuit of a choke coil and a resistor May be adopted.
  • FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the actuator 7 provided with the motor device 1 or 1A, and shows a state in which the actuator 7 is cut in the axial direction.
  • the actuator 7 is an actuator for a turbocharger, and mainly includes the motor device 1 or 1A and an output shaft 8 connected to the turbocharger side. For example, according to the amount of movement of the output shaft 8 in the linear motion direction, the wastegate valve provided in the turbocharger is driven and its opening degree is controlled.
  • the coil part 2 is a coil winding wound around the core 2-1 with concentrated winding, and is provided inside the motor housing 10 together with the NS magnetized magnet 9.
  • the brush 5 supplies a direct current to the coil winding through the contacted segment among the segments of the commutator 4.
  • the power supply terminal 11 is a terminal connected to the brush 5 and supplies power to the brush 5.
  • the commutator 4 is fixed to the motor shaft 12 and rotates integrally with the motor shaft 12.
  • the motor shaft 12 is rotatably supported by a bearing on the output side and the opposite side thereof, and a female screw portion 12a is formed in an inner hole thereof.
  • a male screw portion 8a that is screwed into the female screw portion 12a of the motor shaft 12 is formed.
  • the actuator 7 is used for opening and closing the wastegate valve of the turbocharger, the present invention is not limited to this.
  • the actuator 7 may be applied to a variable nozzle turbocharger to open and close the nozzle vanes.
  • the output shaft 8 of the actuator 7 may be connected to an exhaust gas recirculation valve provided in the vehicle engine to open and close the valve.
  • the actuator 7 includes the motor devices 1 and 1A, and drives the turbocharger valve or the exhaust gas recirculation valve by the rotational force of the motor devices 1 and 1A. By configuring in this way, it is possible to provide the actuator 7 that can obtain the effects described in the first and second embodiments.
  • the motor device according to the present invention can be reduced in size and can improve the heat resistance, and can suppress the generation of a surge voltage by a bypass circuit. It is suitable for the motor apparatus to give.
  • 1,1A motor device 2 coil section, 2-1, core, 2a-2c coil winding, 3,3-1, 3-2, 3A, 3A-1, 3A-2 bypass circuit, 4 commutator, 4a-4c Segment, 5 brush, 6 bridge drive circuit, 7 actuator, 8 output shaft, 8a male thread, 9 magnet, 10 motor housing, 11 power supply terminal, 12 motor shaft, 12a female thread, 100 motor device, 101a to 101c snubber circuit .

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Abstract

モータ装置（１）が、集中巻で巻回された同相巻線間の接点（ａ～ｃ）を３相間で互いに接続し、コイル巻線（２ａ～２ｃ）よりも高い抵抗値を有したバイパス回路（３）を備える。

Description

モータ装置およびアクチュエータ
　この発明は、ブラシ付き直流モータ装置およびこれを備えたアクチュエータに関する。
　ブラシ付き直流モータ装置のうち、コイル巻線が分布巻で巻回されたモータ（以下、分布巻モータと記載する）は、駆動している間、全ての相のコイル巻線に常に電流が流れている。このため、相間でコイル巻線への通電が切り替わるときの電位差が少なく、サージ電圧の発生自体が抑えられる。ただし、分布巻モータは、回転トルクを上げる仕様に変更する場合、巻線径を大きくし、かつ巻線数を増やす必要がある。このように分布巻モータは、その外形寸法で性能が決まってしまうため、上記のような仕様の変更が困難である。
　一方、コイル巻線が集中巻で巻回されたモータ（以下、集中巻モータと記載する）は、占積率が高く、回転トルクを上げる仕様に容易に変更可能である。ただし、集中巻モータでは、相間でコイル巻線への通電が切り替わる前後でコイル巻線への通電が遮断されるので、サージ電圧がブラシとコンミテータとの接点部分などに生じ、サージ電圧に起因したノイズが発生する。そこで、従来の集中巻モータでは、例えば、特許文献１に記載されるようなスナバ回路を、各相のコイル巻線に並列に接続してサージ電圧を低減していた。
国際公開第２０１３／１４５００９号
　しかしながら、スナバ回路のサージ電圧低減効果を上げる場合、スナバ回路を構成するコンデンサの容量を増やす必要がある。この場合、コンデンサの寸法も大きくなるため、モータ装置の小型化が阻害されるという課題があった。
　また、コンデンサは耐熱性が低く、車載用途などの高温環境下では、スナバ回路の使用が制限される。
　この発明は上記課題を解決するもので、小型化が可能でかつ耐熱性を高めつつ、サージ電圧に起因したノイズの発生を抑制することができるモータ装置およびアクチュエータを得ることを目的とする。
　この発明に係るモータ装置は、コイル部、コンミテータ、ブラシおよびバイパス回路を備える。コイル部は、集中巻で巻回された複数の同相巻線をそれぞれが有した３相のコイル巻線をデルタ結線して構成される。コンミテータは、相ごとのコイル巻線と接続された複数のセグメントを有する。ブラシは、セグメントに接触してコイル巻線に直流電流を供給する。バイパス回路は、同相巻線間の接点を３相間で互いに接続し、コイル巻線よりも高い抵抗値を有する。
　この発明によれば、集中巻で巻回された同相巻線間の接点を３相間で互いに接続し、コイル巻線よりも高い抵抗値を有したバイパス回路を備えている。これにより、スナバ回路が不要であるため、小型化が可能でかつ耐熱性を高めつつ、サージ電圧に起因したノイズの発生を抑制することができる。
この発明の実施の形態１に係るモータ装置の構成を示す図である。 従来のモータ装置の構成を示す図である。 図３Ａは、実施の形態１におけるバイパス回路の別構成を示す図である。図３Ｂは、実施の形態１におけるバイパス回路のさらに別の構成を示す図である。 この発明の実施の形態２に係るモータ装置の構成を示す図である。 図５Ａは、実施の形態２におけるバイパス回路の別構成を示す図である。図５Ｂは、実施の形態２におけるバイパス回路のさらに別の構成を示す図である。 この発明に係るモータ装置を備えたアクチュエータの構造を示す断面図である。
　以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、この発明に係る実施の形態１に係るモータ装置１の構成を示す図である。
　モータ装置１は、ブラシ付きモータであり、主に、コイル部２、バイパス回路３、コンミテータ４およびブラシ５を備える。モータ装置１は、Ｈ－ブリッジ駆動回路６によって駆動制御される。
　コイル部２は、集中巻で巻回された複数の同相巻線をそれぞれが有した３相のコイル巻線２ａ～２ｃをデルタ結線して構成されている。図１の例では、Ｕ相には同相巻線Ｕ１，Ｕ２があり、Ｖ相には同相巻線Ｖ１，Ｖ２があり、Ｗ相には同相巻線Ｗ１，Ｗ２がある。巻線Ｕ１と巻線Ｕ２は接点ａで接続され、巻線Ｖ１と巻線Ｖ２は接点ｂで接続され、巻線Ｗ１と巻線Ｗ２は接点ｃで接続されている。
　バイパス回路３は、コイル巻線２ａ～２ｃよりも高い抵抗値を有し、同相巻線間の接点ａ～ｃを３相間で互いに接続する回路である。バイパス回路３では、抵抗Ｒ１～Ｒ３が、同相巻線間の接点ａ～ｃをスター結線で互いに接続している。スター結線は、接点ａに接続された抵抗Ｒ１と、接点ｂに接続された抵抗Ｒ２と、接点ｃに接続された抵抗Ｒ３とを中性点で接続したものである。
　コンミテータ４は、相ごとのコイル巻線２ａ～２ｃのそれぞれと接続されたセグメント４ａ～４ｃを有する。図１の例では、セグメント４ａがコイル巻線２ａとコイル巻線２ｂとに接続し、セグメント４ｂがコイル巻線２ａとコイル巻線２ｃとに接続し、セグメント４ｃがコイル巻線２ｂとコイル巻線２ｃとに接続している。
　ブラシ５は、モータ軸とともに回転するコンミテータ４のセグメント４ａ～４ｃに接触し、接触したセグメントを介してコイル巻線に直流電流を供給する。
　モータ軸の回転に合わせて、コイル巻線２ａ～２ｃに供給される電流の方向が変わり、極性も変化する。
　Ｈ－ブリッジ駆動回路６は、ブラシ５を介してコイル巻線２ａ～２ｃに駆動電流を供給する回路である。例えば、モータ装置１が車両に搭載される場合、Ｈ－ブリッジ駆動回路６は、車両の電子制御部（ＥＣＵ）に設けられる。
　図２は、従来のモータ装置１００の構成を示す図である。図２において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
　モータ装置１００は、主に、コイル部２、スナバ回路１０１ａ～１０１ｃ、コンミテータ４およびブラシ５を備えており、Ｈ－ブリッジ駆動回路６によって駆動制御される。
　スナバ回路１０１ａ～１０１ｃは、抵抗とコンデンサが直列に接続された回路である。
　図２に示すように、スナバ回路１０１ａがコイル巻線２ａに並列に接続され、スナバ回路１０１ｂがコイル巻線２ｂに並列に接続され、スナバ回路１０１ｃがコイル巻線２ｃに並列に接続される。
　ブラシ付きのモータ装置１００では、コイル巻線へのプラス接続期間からマイナス接続期間に通電が切り替わる前後でコイル巻線への通電が遮断される。コイル巻線への通電が遮断されたときに、主にコンミテータ４とブラシ５との接点部分でサージ電圧が発生し、このサージ電圧に起因してＨ－ブリッジ駆動回路６へのノイズが発生する。
　スナバ回路１０１ａ～１０１ｃでは、このようなサージ電圧によって生じたエネルギーをコンデンサに蓄え、コンデンサに蓄えられたサージ電圧のエネルギーを抵抗で消費することによりサージ電圧を低減する。
　しかしながら、スナバ回路１０１ａ～１０１ｃのサージ電圧低減効果は、コンデンサの容量に依存する。このため、上記効果を向上させるには、コンデンサの容量を増やす必要があり、コンデンサの寸法も大きくなる。また、コンデンサの耐熱性では、車両のエンジンなどの高温環境下での使用が制限される。
　これに対して、実施の形態１に係るモータ装置１では、スナバ回路１０１ａ～１０１ｃの代わりにバイパス回路３を採用している。バイパス回路３は、抵抗Ｒ１～Ｒ３から構成され、同相巻線間の接点ａ～ｃをスター結線で互いに接続している。
　抵抗Ｒ１～Ｒ３のそれぞれは、コイル巻線２ａ～２ｃよりも高い抵抗値を有するので、通常の駆動電圧はコイル巻線２ａ～２ｃに印加されて電流が流れる。
　一方、コイル巻線２ａ～２ｃへの通電を切り替えるときに発生するサージ電圧のような高い電圧が印加されると、この電圧による電流は抵抗Ｒ１～Ｒ３からなるバイパス回路３にバイパスされるので、コイル巻線２ａ～２ｃに流れる電流が大幅に低減される。
　また、バイパスされた電流は、抵抗Ｒ１～Ｒ３によって消費される。
　これにより、スナバ回路１０１ａ～１０１ｃを使用することなく、バイパス回路３によってサージ電圧に起因したノイズの発生を抑制することができる。
　なお、抵抗Ｒ１～Ｒ３からなるバイパス回路３を示したが、これに限定されるものではない。例えば、図３Ａに示すバイパス回路３－１は、チョークコイルＬ１～Ｌ３から構成されている。チョークコイルＬ１～Ｌ３では、サージ電圧によるエネルギーを熱変換することにより、サージ電圧に起因したノイズの発生を抑制できる。
　図３Ｂに示すバイパス回路３－２は、チョークコイルＬ１と抵抗Ｒ１との直列回路、チョークコイルＬ２と抵抗Ｒ２との直列回路およびチョークコイルＬ３と抵抗Ｒ３との直列回路から構成されている。このように構成することで、バイパス回路３とバイパス回路３－１の両方の機能によってサージ電圧に起因したノイズの発生を抑制することができる。
　以上のように、実施の形態１に係るモータ装置１は、集中巻で巻回された同相巻線間の接点ａ～ｃを３相間で互いに接続し、コイル巻線２ａ～２ｃよりも高い抵抗値を有したバイパス回路３を備える。特に、バイパス回路３は、同相巻線間の接点ａ～ｃをスター結線で互いに接続する。この構成を有することで、スナバ回路１０１ａ～１０１ｃが不要であるため、小型化が可能でかつ耐熱性を高めつつ、サージ電圧に起因したノイズの発生を抑制することができる。
　なお、バイパス回路３は、抵抗Ｒ１～Ｒ３で構成された回路であるが、チョークコイルで構成されたバイパス回路３－１、または、チョークコイルと抵抗との直列回路で構成されたバイパス回路３－２を採用してもよい。
実施の形態２．
　図４は、この発明に係る実施の形態２に係るモータ装置１Ａの構成を示す図である。図４において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
　モータ装置１Ａは、ブラシ付きモータであり、主に、コイル部２、バイパス回路３Ａ、コンミテータ４およびブラシ５を備える。モータ装置１Ａは、Ｈ－ブリッジ駆動回路６によって駆動制御される。
　バイパス回路３Ａは、抵抗Ｒ１～Ｒ３から構成され、同相巻線間の接点ａ～ｃをデルタ結線で互いに接続している。デルタ結線は、接点ａに抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２を接続し、接点ｂに抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３を接続し、接点ｃに抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３を接続したものである。
　抵抗Ｒ１～Ｒ３のそれぞれが、コイル巻線２ａ～２ｃよりも高い抵抗値を有するので、通常の駆動電圧はコイル巻線２ａ～２ｃに印加されて電流が流れる。
　一方、コイル巻線２ａ～２ｃへの通電を切り替えるときに発生するサージ電圧のような高い電圧が印加されると、この電圧による電流は、抵抗Ｒ１～Ｒ３からなるバイパス回路３Ａにバイパスされるので、コイル巻線２ａ～２ｃに流れる電流が大幅に低減される。
　また、バイパスされた電流は、抵抗Ｒ１～Ｒ３で消費される。
　これにより、スナバ回路１０１ａ～１０１ｃを使用せずに、バイパス回路３Ａによってサージ電圧に起因したノイズの発生を抑制することができる。
　なお、抵抗Ｒ１～Ｒ３からなるバイパス回路３Ａを示したが、これに限定されるものではない。例えば、図５Ａに示すバイパス回路３Ａ－１は、チョークコイルＬ１～Ｌ３から構成されている。チョークコイルＬ１～Ｌ３では、サージ電圧によるエネルギーを熱変換することにより、サージ電圧に起因したノイズの発生を抑制することができる。
　図５Ｂに示すバイパス回路３Ａ－２は、チョークコイルＬ１と抵抗Ｒ１との直列回路、チョークコイルＬ２と抵抗Ｒ２との直列回路およびチョークコイルＬ３と抵抗Ｒ３との直列回路から構成されている。このように構成することで、バイパス回路３Ａとバイパス回路３Ａ－１との両方の機能によってサージ電圧に起因したノイズの発生を抑制することができる。
　以上のように、実施の形態２に係るモータ装置１Ａは、集中巻で巻回された同相巻線間の接点ａ～ｃを３相間で互いに接続し、コイル巻線２ａ～２ｃよりも高い抵抗値を有したバイパス回路３Ａを備える。特に、バイパス回路３Ａは、同相巻線間の接点ａ～ｃをデルタ結線で互いに接続する。このように構成することで、スナバ回路１０１ａ～１０１ｃが不要であるため、小型化が可能でかつ耐熱性を高めつつ、サージ電圧に起因したノイズの発生を抑制することができる。
　なお、バイパス回路３Ａは抵抗Ｒ１～Ｒ３で構成された回路であるが、チョークコイルで構成されたバイパス回路３Ａ－１、または、チョークコイルと抵抗との直列回路で構成されたバイパス回路３Ａ－２を採用してもよい。
実施の形態３．
　図６は、モータ装置１または１Ａを備えたアクチュエータ７の構造を示す断面図であって、アクチュエータ７を軸方向に切った様子を示している。アクチュエータ７は、ターボチャージャ用のアクチュエータであり、主に、モータ装置１または１Ａと、ターボチャージャ側に接続される出力シャフト８とを備えている。例えば、出力シャフト８の直動方向の移動量に応じて、ターボチャージャが備えるウェストゲートバルブが駆動してその開度が制御される。
　モータ装置１，１Ａにおいて、コイル部２は、コイル巻線が集中巻でコア２－１に巻回されたものであり、ＮＳ着磁されたマグネット９とともに、モータハウジング１０の内部に設けられる。
　ブラシ５は、コンミテータ４のセグメントのうち、接触したセグメントを介してコイル巻線に直流電流を供給する。電源供給端子１１は、ブラシ５に接続された端子であって、電源をブラシ５に供給する。
　コンミテータ４は、モータ軸１２に固定され、モータ軸１２と一体に回転する。モータ軸１２は、出力側とその反対側とでベアリングによって回転可能に支持され、その内部の穴に雌ねじ部１２ａが形成されている。出力シャフト８の外周部には、モータ軸１２の雌ねじ部１２ａに螺合する雄ねじ部８ａが形成されている。
　電源供給端子１１を介してブラシ５に電圧が印加されると、コンミテータ４を構成する複数のセグメントのうち、ブラシ５に接触したセグメントに電流が流れ、このセグメントに電気的に接続されているコイル巻線にも電流が流れる。コイル巻線を通電することで、コア２－１がＮ極とＳ極とに磁化し、コア２－１が、マグネット９のＮ極とＳ極との間で反発および吸引し合うことによりモータ軸１２が回転する。
　モータ軸１２が回転すると、雌ねじ部１２ａに螺合した雄ねじ部８ａが回転力を受けて出力シャフト８が軸方向に沿って直動する。この出力シャフト８の直動方向の移動量に応じてウェストゲートバルブが駆動して開度が制御される。
　なお、アクチュエータ７をターボチャージャのウェストゲートバルブの開閉に使用する場合にしたが、これに限定されるものではない。例えば、可変ノズルターボチャージャにアクチュエータ７を適用してノズルベーン開閉を行う構成にしてもよい。
　また、アクチュエータ７の出力シャフト８を、車両のエンジンが備える排気ガス再循環用バルブに連結してバルブの開閉を行ってもよい。
　以上のように、実施の形態３に係るアクチュエータ７は、モータ装置１，１Ａを備え、モータ装置１，１Ａの回転力によって、ターボチャージャのバルブまたは排ガス再循環用バルブを駆動させる。このように構成することで、実施の形態１，２で示した効果が得られるアクチュエータ７を提供することができる。
　なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせあるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
　この発明に係るモータ装置は、小型化が可能でかつ耐熱性を高めつつ、バイパス回路によってサージ電圧の発生を抑制することができるので、例えば、車両のターボチャージャまたは排ガス再循環バルブに駆動力を与えるモータ装置に好適である。
　１，１Ａ　モータ装置、２　コイル部、２－１　コア、２ａ～２ｃ　コイル巻線、３，３－１，３－２，３Ａ，３Ａ－１，３Ａ－２　バイパス回路、４　コンミテータ、４ａ～４ｃ　セグメント、５　ブラシ、６　ブリッジ駆動回路、７　アクチュエータ、８　出力シャフト、８ａ　雄ねじ部、９　マグネット、１０　モータハウジング、１１　電源供給端子、１２　モータ軸、１２ａ　雌ねじ部、１００　モータ装置、１０１ａ～１０１ｃ　スナバ回路。

Claims (8)

  1. 　集中巻で巻回された複数の同相巻線をそれぞれが有した３相のコイル巻線をデルタ結線したコイル部と、
    　相ごとのコイル巻線と接続された複数のセグメントを有したコンミテータと、
    　前記セグメントに接触して前記コイル巻線に直流電流を供給するブラシと、
    　同相巻線間の接点を３相間で互いに接続し、前記コイル巻線よりも高い抵抗値を有したバイパス回路と
    　を備えたことを特徴とするモータ装置。
  2. 　前記バイパス回路は、同相巻線間の接点をスター結線で互いに接続すること
    　を特徴とする請求項１記載のモータ装置。
  3. 　前記バイパス回路は、同相巻線間の接点をデルタ結線で互いに接続すること
    　を特徴とする請求項１記載のモータ装置。
  4. 　前記バイパス回路は、抵抗であること
    　を特徴とする請求項１記載のモータ装置。
  5. 　前記バイパス回路は、抵抗とチョークコイルとの直列回路であること
    　を特徴とする請求項１記載のモータ装置。
  6. 　前記バイパス回路は、チョークコイルであること
    　を特徴とする請求項１記載のモータ装置。
  7. 　請求項１記載のモータ装置を備え、モータ装置の回転力でターボチャージャのバルブを駆動するアクチュエータ。
  8. 　請求項１記載のモータ装置を備え、モータ装置の回転力で排ガス再循環用バルブを駆動するアクチュエータ。
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