(57)【要約】【課題】小型で高出力の回転電機を提供する。【解決手段】フロントフレームエンド２０は、モータケース１１の一端を塞ぎ、モータケース１１の外壁より径方向外側へ突出するフロントフランジ部２１を外縁端に有する。リアフレームエンド３０は、モータケース１１の他端を塞ぎ、フロントフランジ部２１に対応して形成されるリアフランジ部３１を外縁端に有する。出力端１６は、シャフト１５の一端に形成され、シャフト１５の回転を減速ギアに出力可能である。フロント穴部４１、４２、４３は、フロントフランジ部２１に形成されている。リア穴部５１、５２、５３は、フロント穴部４１、４２、４３に対応するようリアフランジ部３１に形成されている。通しボルト６１、６２、６３は、フロントフランジ部２１とリアフランジ部３１とを締結するよう、対応するフロント穴部４１、４２、４３とリア穴部５１、５２、５３とに挿通される。【選択図】図２
2014033540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象（１０３）を駆動する回転電機（１）であって、
筒状のモータケース（１１）と、
前記モータケースに収容されるステータ（１２）と、
前記ステータに巻回される巻線（１３）と、
前記ステータの内側に回転可能に設けられるロータ（１４）と、
前記ロータの回転中心に設けられるシャフト（１５）と、
前記モータケースの一端を塞ぐようにして設けられ、前記モータケースの外壁より径方向外側へ突出するよう形成されるフロントフランジ部（２１、２４、２５、２６）を外縁端に有し、前記シャフトの一端が挿通されるシャフト穴（２２）を中央に有し、前記シャフトの一端側を軸受けするフロントフレームエンド（２０）と、
前記モータケースの他端を塞ぐようにして設けられ、前記モータケースの外壁より径方向外側へ突出するよう前記フロントフランジ部に対応して形成されるリアフランジ部（３１、３４、３５、３６）を外縁端に有し、前記シャフトの他端側を軸受けするリアフレームエンド（３０）と、
前記フロントフレームエンドの前記リアフレームエンドとは反対側に露出する前記シャフトの一端に形成され、前記駆動対象に接続されることで前記シャフトの回転を前記駆動対象に出力可能な出力端（１６、１７）と、
前記フロントフランジ部に形成される３つ以上のフロント穴部（４１、４２、４３）と、
前記フロント穴部に対応するよう前記リアフランジ部に形成される３つ以上のリア穴部（５１、５２、５３）と、
前記フロントフランジ部と前記リアフランジ部とを締結するよう、対応する前記フロント穴部と前記リア穴部とに挿通される３つ以上の通しボルト（６１、６２、６３）と、
を備える回転電機。
【請求項２】
前記フロント穴部は、前記フロントフレームエンドの周方向に等間隔となるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記駆動対象のハウジング（１１０）と前記フロントフランジ部とを締結する締結ボルトを挿通可能なよう前記フロントフランジ部に形成される２つ以上の締結穴部（７１、７２、７３）をさらに備える請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記締結穴部は、前記フロント穴部近傍に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記締結穴部は、前記フロントフレームエンドの周方向に等間隔となるよう形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記締結穴部は、前記フロントフレームエンドの周方向に不等間隔となるよう３つ形成され、
前記フロント穴部は、前記締結穴部が成す３つの中心角のうち最も大きな第１中心角の範囲内において、前記第１中心角を成す２つの前記締結穴部それぞれの近傍に１つずつ形成され、３つの前記中心角のうち２番目に大きな第２中心角の範囲内において、前記第１中心角を成す２つの前記締結穴部とは異なる前記締結穴部近傍に１つ形成されるよう、合計３つ形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の回転電機。
【請求項７】
前記締結穴部は、前記フロントフランジ部に２つ形成され、
前記フロント穴部は、前記フロントフランジ部において、２つの前記締結穴部および前記フロントフレームエンドの中心軸を含む仮想平面により分断される２つの領域の一方側に１つ、２つの前記締結穴部それぞれの近傍に１つずつ形成されるよう前記領域の他方側に２つ、合計３つ形成されていることを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
【請求項８】
前記リアフレームエンドの前記モータケースとは反対側に設けられ、前記巻線への通電を制御する制御部（８０）をさらに備える請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項９】
前記リアフレームエンドの前記モータケースとは反対側に設けられ、前記巻線への通電を制御する制御部（８０）と、
前記制御部から前記モータケースの径方向外側へ突出するよう形成され、前記制御部への制御信号が入力される信号用コネクタ（８１）と、
前記制御部から前記モータケースの径方向外側へ突出するよう形成され、前記巻線への電流が入力される給電用コネクタ（８２）と、をさらに備え、
前記領域の一方側に形成された前記フロント穴部に対応する前記リア穴部は、前記モータケースの軸方向の前記制御部側から見たとき、前記信号用コネクタまたは前記給電用コネクタのシルエットに隠れるよう形成されていることを特徴とする請求項７に記載の回転電機。
【請求項１０】
前記信号用コネクタと前記給電用コネクタとは一体に形成され、
前記領域の一方側に形成された前記フロント穴部（４１）に対応する前記リア穴部（５１）は、前記信号用コネクタと前記給電用コネクタとの間に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の回転電機。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の回転電機と、
前記出力端に接続し、前記回転電機により駆動される前記駆動対象と、を備え、
前記駆動対象が駆動することで操舵に関するアシストトルクを出力する電動パワーステアリング装置（１０９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワーステアリング装置の駆動源として回転電機を用いたものが知られている。例えば特許文献１に記載されたパワーステアリング装置の回転電機では、筒状のモータケースの両端を塞ぐフロントフレームエンドとリアフレームエンドとが２本の通しボルトにより締結されている（特許文献１の図３〜５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６７９７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の回転電機では、２本の通しボルトによりフロントフレームエンドのフランジ部とリアフレームエンドのフランジ部とを締結する構成のため、１つの通しボルトに必要な締結のための軸力が大きくなると考えられる。そのため、通しボルトの外径を大きくする必要がある。また、特許文献１の通しボルトは、モータケースの径方向外側に位置している。よって、通しボルトを含む回転電機全体の外径が大きくなり、回転電機が大型化するおそれがある。
【０００５】
また、特許文献１の回転電機では、図の記載から、２本の通しボルトは、フロントフレームエンドおよびリアフレームエンドの周方向に不等間隔で配置されていると考えられる。そのため、通しボルトによる締結のための軸力が、フロントフレームエンドおよびリアフレームエンドの周方向において、不均等に作用するおそれがある。これにより、シャフトを軸受けするフロントフレームエンドとリアフレームエンドとの同軸を高精度に保つことが困難になり、ロータとステータとのエアギャップを大きく設定せざるを得なくなる。その結果、回転電機の出力が低下するおそれがある。
【０００６】
また、特許文献１の回転電機は、車両用のパワーステアリング装置の駆動源として用いられるため、車両走行時等、加振される。加振により、フロントフレームエンドおよびリアフレームエンドの通しボルトによる締結箇所（２箇所）に応力が集中し、フランジ部が変形するおそれがある。そのため、当該応力に耐え得るようフランジ部を大きく形成する必要がある。その結果、フロントフレームエンドおよびリアフレームエンドが大型化し、回転電機の大型化を招くこととなる。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で高出力の回転電機、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、駆動対象を駆動する回転電機であって、モータケースとステータと巻線とロータとシャフトとフロントフレームエンドと出力端とリアフレームエンドとフロント穴部とリア穴部と通しボルトとを備えている。ステータは、筒状のモータケースに収容されている。巻線は、ステータに巻回されている。ロータは、ステータの内側に回転可能に設けられている。シャフトは、ロータの回転中心に設けられている。フロントフレームエンドは、モータケースの一端を塞ぐようにして設けられ、モータケースの外壁より径方向外側へ突出するよう形成されるフロントフランジ部を外縁端に有し、シャフトの一端が挿通されるシャフト穴を中央に有し、シャフトの一端側を軸受けする。リアフレームエンドは、モータケースの他端を塞ぐようにして設けられ、モータケースの外壁より径方向外側へ突出するようフロントフランジ部に対応して形成されるリアフランジ部を外縁端に有し、シャフトの他端側を軸受けする。出力端は、フロントフレームエンドのリアフレームエンドとは反対側に露出するシャフトの一端に形成され、駆動対象に接続されることでシャフトの回転を駆動対象に出力可能である。フロント穴部は、フロントフランジ部に形成されている。フロント穴部は、３つ以上形成されている。リア穴部は、フロント穴部に対応するようリアフランジ部に形成されている。リア穴部は、フロント穴部の数に対応し、３つ以上形成されている。通しボルトは、フロントフランジ部とリアフランジ部とを締結するよう、対応するフロント穴部とリア穴部とに挿通される。通しボルトは、フロント穴部およびリア穴部の数に対応し、３つ以上設けられている。
【０００９】
上述のように、本発明では、３つ以上の通しボルトにより、フロントフレームエンドとリアフレームエンドとを締結している。そのため、例えば２つの通しボルトによりフロントフレームエンドとリアフレームエンドとを締結する従来の回転電機と比べ、１つの通しボルトに必要な締結のための軸力を小さくすることができる。これにより、通しボルトの外径を小さくすることができ、回転電機の最大外径を小さくすることができる。したがって、回転電機を小型にすることができる。
【００１０】
また、本発明では、フロントフレームエンドとリアフレームエンドとを３つ以上の通しボルトにより締結することで、通しボルトが２つの場合と比べ、通しボルトによる締結のための軸力を、フロントフレームエンドおよびリアフレームエンドの周方向において、均等に作用させることができる。そのため、シャフトを軸受けするフロントフレームエンドとリアフレームエンドとの同軸を高精度に保つことができる。これにより、ロータとステータとのエアギャップを小さくすることができ、回転電機の高出力化を図ることができる。
【００１１】
なお、フロント穴部をフロントフレームエンドの周方向に等間隔となるよう形成した場合、通しボルトによる締結のための軸力を、フロントフレームエンドおよびリアフレームエンドの周方向において、より均等に作用させることができる。したがって、ロータとステータとのエアギャップをより小さくすることができ、回転電機のさらなる高出力化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の回転電機は、フロントフレームエンドとリアフレームエンドとが３つ以上の通しボルトにより締結されているため、例えば車両用の電動パワーステアリング装置の駆動源として用いられる場合、加振されたとしても、フロントフランジ部およびリアフランジ部の通しボルトによる締結箇所に作用する応力を分散し、１箇所あたりの応力を低減することができる。これにより、フロントフランジ部およびリアフランジ部を小さくすることができ、回転電機をより小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態による回転電機を示す断面図。
【図２】図１を矢印ＩＩ方向から見た図。
【図３】本発明の第１実施形態による回転電機を電動パワーステアリング装置に適用した状態を示す模式図。
【図４】本発明の第２実施形態による回転電機を示す斜視図。
【図５】図４を矢印Ｖ方向から見た図。
【図６】本発明の第３実施形態による回転電機を示す斜視図。
【図７】図６を矢印ＶＩＩ方向から見た図。
【図８】図６を矢印ＶＩＩＩ方向から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態による回転電機、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
【００１５】
本発明の第１実施形態による回転電機を図１、２に示す。回転電機１は、電力を供給されることにより駆動し、例えば車両のステアリング操作をアシストするための電動パワーステアリング装置に採用される。
図３は、電動パワーステアリング装置１０９を備えたステアリングシステム１００の全体構成を示すものである。電動パワーステアリング装置１０９には、ハンドル１０１に接続されたステアリングシャフト１０２にトルクセンサ１０４が設けられている。トルクセンサ１０４は、運転者からハンドル１０１を経由してステアリングシャフト１０２に入力される操舵トルクを検出する。
【００１６】
ステアリングシャフト１０２の先端にはピニオンギア１０６が設けられており、ピニオンギア１０６はラック軸１０７に噛み合っている。ラック軸１０７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪１０８が回転可能に連結されている。
これにより、運転者がハンドル１０１を回転させると、ハンドル１０１に接続されたステアリングシャフト１０２が回転し、ステアリングシャフト１０２の回転運動は、ピニオンギア１０６によってラック軸１０７の直線運動に変換され、ラック軸１０７の直線運動変位に応じた角度について一対の車輪１０８が操舵される。
【００１７】
電動パワーステアリング装置１０９は、操舵アシストトルクを発生する回転電機１、および、当該回転電機１の回転を減速してラック軸１０７に伝える減速ギア１０３等を備える。本実施形態では、回転電機１は、減速ギア１０３のハウジング１１０に取り付けられている。
回転電機１は、例えば３相駆動型のブラシレスモータであり、図示しないバッテリから電力を供給されることにより駆動する。回転電機１は、減速ギア１０３を正逆回転させる。ここで、減速ギア１０３は、特許請求の範囲における「駆動対象」に対応している。電動パワーステアリング装置１０９は、上述のトルクセンサ１０４、および、車速を検出する車速センサ１０５を含む。
【００１８】
この構成により、電動パワーステアリング装置１０９は、トルクセンサ１０４および車速センサ１０５等からの信号に基づき、ハンドル１０１の操舵を補助するための操舵アシストトルクを回転電機１から発生し、減速ギア１０３を経由してラック軸１０７に伝達する。このように、本実施形態では、電動パワーステアリング装置１０９は、ラックアシスト型の電動パワーステアリング装置である。
【００１９】
図１、２に示すように、回転電機１は、モータ部１０と制御部８０とからなる。回転電機１は、モータ部１０として、モータケース１１、ステータ１２、巻線１３、ロータ１４、シャフト１５、フロントフレームエンド２０、リアフレームエンド３０、出力端１６、フロント穴部４１、４２、４３、リア穴部５１、５２、５３、および、通しボルト６１、６２、６３等を備えている。
【００２０】
モータケース１１は、例えば金属により略円筒状に形成されている。ステータ１２は、例えば鉄等の金属により略円筒状に形成され、モータケース１１の内側に固定されるようにして収容されている。巻線１３は、ステータ１２に巻回されている。
ロータ１４は、ロータコア１４１およびマグネット１４２を有している。ロータコア１４１は、例えば金属により略円筒状に形成され、ステータ１２と同軸となるようステータ１２の内側に設けられている。マグネット１４２は、略円筒状に形成され、ロータコア１４１の外壁に設けられている。シャフト１５は、例えば金属により棒状に形成され、ロータ１４の中心に、ロータ１４と一体に設けられている。
【００２１】
フロントフレームエンド２０は、例えば金属により略円板状に形成され、モータケース１１の一端を塞ぐようにして設けられている。フロントフレームエンド２０は、モータケース１１の外壁より径方向外側へ突出するよう形成されるフロントフランジ部２１を外縁端に有している。本実施形態では、フロントフランジ部２１は、フロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔に３つ形成されている。
フロントフレームエンド２０は、シャフト１５の一端が挿通されるシャフト穴２２を中央に有している。シャフト穴２２には、ベアリング２３が設けられている。ベアリング２３は、シャフト１５の一端側を軸受けする。すなわち、フロントフレームエンド２０は、ベアリング２３を介してシャフト１５の一端側を軸受けする。
【００２２】
リアフレームエンド３０は、例えば金属により略円板状に形成され、モータケース１１の他端を塞ぐようにして設けられている。リアフレームエンド３０は、モータケース１１の外壁より径方向外側へ突出するようフロントフランジ部２１に対応して形成されるリアフランジ部３１を外縁端に有している。本実施形態では、リアフランジ部３１は、リアフレームエンド３０の周方向に略等間隔となるよう３つ形成されている。
リアフレームエンド３０は、シャフト１５の他端が挿通されるシャフト穴３２を中央に有している。シャフト穴３２には、ベアリング３３が設けられている。ベアリング３３は、シャフト１５の他端側を軸受けする。すなわち、リアフレームエンド３０は、ベアリング３３を介してシャフト１５の他端側を軸受けする。
上記構成により、ロータ１４は、シャフト１５とともにステータ１２の内側で回転可能に設けられている。なお、ロータ１４（マグネット１４２）の外壁とステータ１２の内壁との間には、円筒状のエアギャップが形成されている。
【００２３】
出力端１６は、例えば金属により形成され、フロントフレームエンド２０のリアフレームエンド３０とは反対側に露出するシャフト１５の一端に設けられている。出力端１６は、シャフト１５の軸方向に突出する４つの突部を有している。出力端１６は、突部が減速ギア１０３の入力部に嵌り込むよう減速ギア１０３に接続されることで、ロータ１４およびシャフト１５の回転を減速ギア１０３に出力可能である。
【００２４】
フロント穴部４１、４２、４３は、３つのフロントフランジ部２１のそれぞれに形成されている。フロント穴部４１、４２、４３は、フロントフランジ部２１を板厚方向に貫くようにして形成されている。
リア穴部５１、５２、５３は、フロント穴部４１、４２、４３に対応するよう３つのリアフランジ部３１のそれぞれに形成されている。リア穴部５１、５２、５３は、リアフランジ部３１を板厚方向に貫くようにして形成されている。
【００２５】
通しボルト６１、６２、６３は、フロントフランジ部２１とリアフランジ部３１とを締結するよう、対応するフロント穴部４１、４２、４３とリア穴部５１、５２、５３とに挿通される。これにより、モータケース１１がフロントフレームエンド２０とリアフレームエンド３０とに挟み込まれた状態で、フロントフランジ部２１およびリアフランジ部３１の通しボルト６１、６２、６３による締結箇所に所定の軸力が作用する。
本実施形態では、図２に示すように、３つのフロントフランジ部２１のそれぞれに締結穴部７１、７２、７３が形成されている。すなわち、締結穴部７１、７２、７３は、それぞれ、フロント穴部４１、４２、４３の近傍に形成されている。
【００２６】
締結穴部７１、７２、７３には、減速ギア１０３のハウジング１１０とフロントフランジ部２１とを締結する、図示しない締結ボルトが挿通される。これにより、回転電機１は、減速ギア１０３のハウジング１１０に取り付けられる。図３に示すように、本実施形態では、回転電機１は、モータケース１１の軸が鉛直方向に対し垂直となるようハウジング１１０に取り付けられる。
【００２７】
図２に示すように、本実施形態では、フロント穴部４１、４２、４３は、フロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔となるよう形成されている。フロントフレームエンド２０の中心をＯ、フロント穴部４１、４２、４３それぞれの中心をＰ１、Ｐ２、Ｐ３とすると、中心角Ｐ１ＯＰ２、中心角Ｐ２ＯＰ３、中心角Ｐ３ＯＰ１は、いずれも約１２０度である。すなわち、フロント穴部４１とフロント穴部４２とが成す中心角、フロント穴部４２とフロント穴部４３とが成す中心角、フロント穴部４３とフロント穴部４１とが成す中心角は、いずれも約１２０度である。
【００２８】
また、締結穴部７１、７２、７３も、フロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔となるよう形成されている。締結穴部７１、７２、７３それぞれの中心をＱ１、Ｑ２、Ｑ３とすると、中心角Ｑ１ＯＱ２、中心角Ｑ２ＯＱ３、中心角Ｑ３ＯＱ１は、いずれも約１２０度である。すなわち、締結穴部７１と締結穴部７２とが成す中心角、締結穴部７２と締結穴部７３とが成す中心角、締結穴部７３と締結穴部７１とが成す中心角は、いずれも約１２０度である。
【００２９】
制御部８０は、モータ部１０のリアフレームエンド３０側に、モータ部１０と一体に設けられている。すなわち、制御部８０は、モータケース１１に対し、出力端１６とは反対側に設けられている。
制御部８０は、図示しないインバータを構成するパワーモジュールやマイコン等の電子部品を有し、トルクセンサ１０４および車速センサ１０５等からの信号に基づき、巻線１３への通電を制御する。制御部８０により巻線１３に電力が供給されると、ステータ１２に回転磁界が生じる。これにより、ロータ１４がシャフト１５とともに回転し、出力端１６からロータ１４の回転が出力される。このように、回転電機１は、モータ部１０と、モータ部１０の駆動を制御する制御部８０と、が一体となった「機電一体型」の回転電機である。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態では、３つの通しボルト（６１、６２、６３）により、フロントフレームエンド２０とリアフレームエンド３０とを締結している。そのため、例えば２つの通しボルトによりフロントフレームエンドとリアフレームエンドとを締結する従来の回転電機と比べ、１つの通しボルト（６１、６２または６３）に必要な締結のための軸力を小さくすることができる。これにより、通しボルト６１、６２、６３の外径を小さくすることができ、回転電機１の最大外径を小さくすることができる。したがって、回転電機１を小型にすることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、フロントフレームエンド２０とリアフレームエンド３０とを３つの通しボルト（６１、６２、６３）により締結することで、通しボルトが２つの場合と比べ、通しボルト（６１、６２、６３）による締結のための軸力を、フロントフレームエンド２０およびリアフレームエンド３０の周方向において、均等に作用させることができる。そのため、シャフト１５を軸受けするフロントフレームエンド２０とリアフレームエンド３０との同軸を高精度に保つことができる。これにより、ロータ１４とステータ１２とのエアギャップを小さくすることができ、回転電機１の高出力化を図ることができる。
【００３２】
また、本実施形態では、フロント穴部４１、４２、４３は、フロントフレームエンド２０の周方向に等間隔となるよう形成されている。このように、フロント穴部４１、４２、４３をフロントフレームエンド２０の周方向に等間隔となるよう形成した場合、通しボルト６１、６２、６３による締結のための軸力を、フロントフレームエンド２０およびリアフレームエンド３０の周方向において、より均等に作用させることができる。したがって、ロータ１４とステータ１２とのエアギャップをより小さくすることができ、回転電機１のさらなる高出力化を図ることができる。
【００３３】
また、本実施形態では、減速ギア１０３のハウジング１１０とフロントフランジ部２１とを締結する締結ボルトを挿通可能なようフロントフランジ部２１に形成される３つの締結穴部（７１、７２、７３）を備えている。これにより、回転電機１は、電動パワーステアリング装置１０９の駆動源として適用され、車両に搭載される。なお、本実施形態では、回転電機１は、３つの締結ボルトによりハウジング１１０に締結されるため、ハウジング１１０に安定した状態で取り付けることができる。
【００３４】
本実施形態の回転電機１は、フロントフレームエンド２０とリアフレームエンド３０とが３つの通しボルト（６１、６２、６３）により締結されているため、車両に搭載されることで加振されたとしても、フロントフランジ部２１およびリアフランジ部３１の通しボルト６１、６２、６３による締結箇所に作用する応力を分散し、１箇所あたりの応力を低減することができる。これにより、フロントフランジ部２１およびリアフランジ部３１を小さくすることができ、回転電機１をより小型にすることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、締結穴部７１、７２、７３は、フロント穴部４１、４２、４３の近傍に形成されている。これにより、締結ボルトによる締結箇所と通しボルト６１、６２、６３による締結箇所との間の長さを短くすることで、重量物である回転電機１が加振された場合のフロントフレームエンド２０の変形量を小さくし、フロントフレームエンド２０に作用する応力を小さくすることができる。よって、フロントフレームエンド２０のフロントフランジ部２１の大型化を避けることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、締結穴部７１、７２、７３は、フロントフレームエンド２０の周方向に等間隔となるよう形成されている。これにより、重量物である回転電機１を減速ギア１０３のハウジング１１０に、より安定した状態で取り付けることができる。
また、本実施形態では、リアフレームエンド３０のモータケース１１とは反対側に設けられ、巻線１３への通電を制御する制御部８０を備えている。つまり、回転電機１は、機電一体型の回転電機である。これにより、搭載スペースに制約のある車両において、モータ部１０と制御部８０とを１箇所に効率的に配置することができる。また、制御部８０がリアフレームエンド３０のモータケース１１とは反対側に設けられることで、回転電機１のハウジング１１０への締結箇所（フロントフランジ部２１）とは反対側が重くなるため、車両走行時等、加振されるとフロントフランジ部２１に大きな応力が作用し得る。しかしながら、本実施形態では、３つの締結ボルトによりハウジング１１０に締結されるため、締結箇所１箇所あたりに作用する応力を小さくすることができる。よって、フロントフランジ部２１の大型化を避けることができる。
【００３７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転電機を図４、５に示す。第２実施形態は、出力端の形状、フロントフランジ部の形状、締結穴部の配置等が第１実施形態と異なる。
【００３８】
出力端１７は、例えば金属により略円筒状に形成され、シャフト１５と同軸となるようシャフト１５の一端に設けられている。出力端１７の外壁には、軸方向に延びる複数の溝が形成されている。出力端１７は、減速ギア１０３の入力部に巻き掛けられたベルトが外壁に巻き掛けられるよう減速ギア１０３に接続されることで、ロータ１４の回転を減速ギア１０３に出力可能である。
【００３９】
フロント穴部４１、４２、４３は、３つのフロントフランジ部２４のそれぞれに形成されている。ここで、フロント穴部４１、４２、４３は、フロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔となるよう形成されている。
締結穴部７１、７２、７３は、それぞれ、フロント穴部４１、４２、４３の近傍に形成されている。ここで、締結穴部７１、７２、７３は、フロントフレームエンド２０の周方向に不等間隔となるよう形成されている。これは、減速ギア１０３のハウジング１１０への締結箇所（締結ボルトの位置）の制約によるものである。
【００４０】
締結穴部７１、７２、７３、および、フロント穴部４１、４２、４３の形成位置について、図５に基づき、より具体的に説明する。
本実施形態では、締結穴部７１、７２、７３は、中心角Ｑ３ＯＱ１＞中心角Ｑ２ＯＱ３＞中心角Ｑ１ＯＱ２となるよう形成されている。３つの中心角（Ｑ１ＯＱ２、Ｑ２ＯＱ３、Ｑ３ＯＱ１）のうち最も大きな中心角（Ｑ３ＯＱ１）を第１中心角Ｑ３ＯＱ１とし、２番目に大きな中心角（Ｑ２ＯＱ３）を第２中心角Ｑ２ＯＱ３とすると、フロント穴部４１、４３は、第１中心角Ｑ３ＯＱ１の範囲内において、第１中心角Ｑ３ＯＱ１を成す締結穴部７１、７３それぞれの近傍に形成されている。フロント穴部４２は、第２中心角Ｑ２ＯＱ３の範囲内において、第１中心角Ｑ３ＯＱ１を成す締結穴部７１、７３とは異なる締結穴部である締結穴部７２の近傍に形成されている。
このようにフロント穴部４１、４２、４３を形成することで、フロント穴部４１、４２、４３を、フロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔となるよう形成することができる。
【００４１】
３つのリアフランジ部３４は、３つのフロントフランジ部２４のそれぞれに対応する位置に形成されている。リア穴部５１、５２、５３は、フロント穴部４１、４２、４３に対応するよう３つのリアフランジ部３４のそれぞれに形成されている。よって、リア穴部５１、５２、５３は、リアフレームエンド３０の周方向に略等間隔となるよう形成されている。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では、締結穴部７１、７２、７３は、フロントフレームエンド２０の周方向に不等間隔となるよう形成されている。フロント穴部（４１、４２、４３）は、締結穴部（７１、７２、７３）が成す３つの中心角（Ｑ１ＯＱ２、Ｑ２ＯＱ３、Ｑ３ＯＱ１）のうち最も大きな第１中心角Ｑ３ＯＱ１の範囲内において、第１中心角Ｑ３ＯＱ１を成す２つの締結穴部（７１、７３）それぞれの近傍に１つずつ（４１、４３）形成され、３つの中心角のうち２番目に大きな第２中心角Ｑ２ＯＱ３の範囲内において、第１中心角Ｑ３ＯＱ１を成す２つの締結穴部（７１、７３）とは異なる締結穴部（７２）近傍に１つ（４２）形成されるよう、合計３つ形成されている。これにより、締結穴部７１、７２、７３をフロントフレームエンド２０の周方向に不等間隔となるよう形成する場合でも、フロント穴部４１、４２、４３を、フロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔となるよう形成することができる。よって、フロント穴部４１、４２、４３をフロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔となるよう形成する第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による回転電機を図６、７、８に示す。第３実施形態は、フロントフランジ部の形状、フロント穴部の配置、締結穴部の数および配置、リアフランジ部の形状、ならびに、制御部の構成等が第１実施形態と異なる。
【００４４】
図８に示すように、本実施形態では、略三角形状のフロントフランジ部２５、および、２つのフロントフランジ部２６を備えている。フロントフランジ部２６は、フロントフレームエンド２０の中心を挟んで対称となるようフロントフレームエンド２０の外縁端に形成されている。すなわち、２つのフロントフランジ部２６は、フロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔（約１８０度間隔）となるよう形成されている。よって、フロントフランジ部２５と２つのフロントフランジ部２６とは、フロントフレームエンド２０の周方向に不等間隔となるよう形成されている。
フロント穴部４１、４２、４３は、フロントフランジ部２５、および、２つのフロントフランジ部２６のそれぞれに形成されている。
【００４５】
本実施形態では、締結穴部は２つ（７１、７２）形成されている。締結穴部７１、７２は、それぞれ、フロントフランジ部２６のフロント穴部４２、４３の近傍に形成されている。ここで、締結穴部７１、７２は、フロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔（約１８０度間隔）となるよう形成されている。すなわち、締結穴部７１と締結穴部７２とは、中心角Ｑ１ＯＱ２が約１８０度になるよう形成されており、互いにフロントフレームエンド２０の中心を挟んで対称の位置にある。
【００４６】
フロント穴部４１、４２、４３の形成位置について、図８に基づき、より具体的に説明する。
フロント穴部４１、４２、４３は、フロントフランジ部２５、２６において、締結穴部７１（Ｑ１）、７２（Ｑ２）およびフロントフレームエンド２０の中心軸Ａｘを含む仮想平面Ｓにより分断される２つの領域の一方側にフロント穴部４１が形成されるよう、締結穴部７１、７２それぞれの近傍に形成されるよう前記領域の他方側にフロント穴部４２、４３が形成されるようにして設けられている。
【００４７】
リアフランジ部３５は、フロントフランジ部２５に対応する位置に形成されている。２つのリアフランジ部３６は、２つのフロントフランジ部２６のそれぞれに対応する位置に形成されている。リア穴部５１、５２、５３は、フロント穴部４１、４２、４３に対応するようリアフランジ部３５、２つのリアフランジ部３６のそれぞれに形成されている。
【００４８】
本実施形態では、信号用コネクタ８１および給電用コネクタ８２をさらに備えている。信号用コネクタ８１は、例えば樹脂により、制御部８０からモータケース１１の径方向外側へ突出するよう形成されている。信号用コネクタ８１は、リアフランジ部３５の近傍に形成されている。信号用コネクタ８１には、図示しない信号用ワイヤーハーネスが接続され、トルクセンサ１０４からの信号、イグニッション電圧に関する信号、その他ＣＡＮ信号等、制御部８０への制御信号が入力される。
【００４９】
給電用コネクタ８２は、信号用コネクタ８１と同様、例えば樹脂により、制御部８０からモータケース１１の径方向外側へ突出するよう形成されている。給電用コネクタ８２には、図示しない給電用ワイヤーハーネスが接続され、巻線１３への電流、すなわち、駆動電流が入力される。ここで、信号用コネクタ８１と給電用コネクタ８２とは、モータケース１１の外壁の接線方向に並ぶようにして、一体に形成され、集合コネクタ８３を構成している。
【００５０】
信号用コネクタ８１のモータケース１１側には、２つの穴部８４が形成されている。信号用ワイヤーハーネスのコネクタが信号用コネクタ８１に接続されたとき、信号用ワイヤーハーネスのコネクタの爪部は穴部８４に嵌り込むこととなる。給電用コネクタ８２のモータケース１１側には、切欠部８５が形成されている。給電用ワイヤーハーネスのコネクタが給電用コネクタ８２に接続されたとき、給電用ワイヤーハーネスのコネクタの突部は切欠部８５内に位置することとなる。
【００５１】
図７に示すように、前記領域の一方側に形成されたフロント穴部４１に対応するリア穴部５１は、モータケース１１の軸方向の制御部８０側から見たとき、集合コネクタ８３のシルエットに隠れるよう形成されている。
また、図８に示すように、リア穴部５１は、信号用コネクタ８１と給電用コネクタ８２との間に対応する位置に形成されている。なお、当然ながら、リア穴部５１が形成されたリアフランジ部３５も、信号用コネクタ８１と給電用コネクタ８２との間に対応する位置に形成されている。そのため、通しボルト６１の頭部６１１は、信号用コネクタ８１と給電用コネクタ８２との間に位置することとなる。
【００５２】
また、リア穴部５１およびリアフランジ部３５が信号用コネクタ８１と給電用コネクタ８２との間に対応する位置に形成されているため、モータケース１１の軸方向のフロントフレームエンド２０側から見たとき、信号用コネクタ８１の穴部８４、および、給電用コネクタ８２の切欠部８５は、リアフランジ部３５および通しボルト６１の頭部６１１に遮られることがない。そのため、信号用ワイヤーハーネスおよび給電用ワイヤーハーネスを集合コネクタ８３に接続するとき、信号用コネクタ８１の穴部８４、および、給電用コネクタ８２の切欠部８５を容易に目視することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、締結穴部７１、７２は、フロントフレームエンド２０の周方向に略等間隔となるよう、２つのフロントフランジ部２６のそれぞれに形成されている。フロント穴部（４１、４２、４３）は、フロントフランジ部２５、および、２つのフロントフランジ部２６において、２つの締結穴部（７１、７２）およびフロントフレームエンド２０の中心軸Ａｘを含む仮想平面Ｓにより分断される２つの領域の一方側に１つ（４１）、２つの締結穴部（７１、７２）それぞれの近傍に１つずつ形成されるよう前記領域の他方側に２つ（４２、４３）、合計３つ形成されている。
【００５４】
この構成により、通しボルト６１、６２、６３は、モータケース１１の周方向に略等間隔である１２０度には及ばないものの、概ね等間隔となるよう配置され、通しボルト６１、６２、６３による締結部に加振されたときのフロントフランジ部２５、２６、および、リアフランジ部３５、３６に作用する応力をバランス良く小さくすることで、フロントフランジ部２５、２６、および、リアフランジ部３５、３６の大型化を避けることができる。
【００５５】
また、上記構成により、締結穴部７１、フロントフレームエンド２０の中心および締結穴部７２を結ぶ直線Ｑ１ＯＱ２を挟んで一方側に１つの通しボルト（６１）、他方側の締結ボルト近傍に２つの通しボルト（６２、６３）が配置される。そのため、直線Ｑ１ＯＱ２に対し垂直方向に加振力が加わることで直線Ｑ１ＯＱ２を支点に回転電機が揺動させられ、回転電機の制御部８０側が大きく振幅することを、締結ボルト近傍に位置する通しボルト６２、６３とは直線Ｑ１ＯＱ２を挟んで反対側に位置する通しボルト６１の剛性により抑制することができる。これにより、フロントフレームエンド２０およびリアフレームエンド３０の大型化をさけることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、制御部８０からモータケース１１の径方向外側へ突出するよう形成され、制御部８０への制御信号が入力される信号用コネクタ８１と、制御部８０からモータケース１１の径方向外側へ突出するよう形成され、巻線１３への電流が入力される給電用コネクタ８２と、をさらに備えている。そして、前記領域の一方側に形成されたフロント穴部４１に対応するリア穴部５１は、モータケース１１の軸方向の制御部８０側から見たとき、信号用コネクタ８１および給電用コネクタ８２が一体となった集合コネクタ８３のシルエットに隠れるよう形成されている。これにより、リア穴部５１が形成されたリアフランジ部３５が、制御部８０側から見た回転電機の最大外径に影響を及ぼすことはなく、回転電機の小型化が可能となる。
【００５７】
また、本実施形態では、前記領域の一方側に形成されたフロント穴部４１に対応するリア穴部５１は、信号用コネクタ８１と給電用コネクタ８２との間に対応する位置に形成されている。そのため、通しボルト６１の頭部６１１は、信号用コネクタ８１と給電用コネクタ８２との間に位置することとなる。これにより、信号用ワイヤーハーネスのコネクタを信号用コネクタ８１に挿入するとき、および、給電用ワイヤーハーネスのコネクタを給電用コネクタ８２に挿入するとき、作業者の手が通しボルト６１の頭部６１１に干渉するのを抑制することができる。よって、ワイヤーハーネス接続時の作業効率を高めることができる。
【００５８】
また、リア穴部５１およびリアフランジ部３５が信号用コネクタ８１と給電用コネクタ８２との間に対応する位置に形成されているため、モータケース１１の軸方向のフロントフレームエンド２０側から見たとき、信号用コネクタ８１の穴部８４、および、給電用コネクタ８２の切欠部８５は、リアフランジ部３５および通しボルト６１の頭部６１１に遮られることがない。そのため、信号用ワイヤーハーネスおよび給電用ワイヤーハーネスを集合コネクタ８３に接続するとき、信号用コネクタ８１の穴部８４、および、給電用コネクタ８２の切欠部８５を容易に目視することができる。よって、信号用ワイヤーハーネスのコネクタ、および、給電用ワイヤーハーネスのコネクタが、それぞれ、信号用コネクタ８１および給電用コネクタ８２に確実に接続されたか否かを容易に確認することができる。したがって、ワイヤーハーネスの接続確認時の作業効率を高めることができる。
【００５９】
（他の実施形態）
上述の第３実施形態では、信号用コネクタと給電用コネクタとを一体に形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、信号用コネクタと給電用コネクタとは、一体に形成されていなくてもよい。この場合、２つの締結穴部およびフロントフレームエンドの中心軸を含む仮想平面により分断される２つの領域の一方側に形成されたフロント穴部に対応するリア穴部は、モータケースの軸方向の制御部側から見たとき、信号用コネクタまたは給電用コネクタのシルエットに隠れるよう形成されるのが好ましい。これにより、制御部側から見た回転電機の最大外径に影響を及ぼすことなく、回転電機の小型化が可能となる。
【００６０】
また、本発明の他の実施形態では、フロント穴部、リア穴部および通しボルトは、それぞれ、４つ以上設けられていてもよい。これにより、通しボルト自体の外径をさらに小さくでき、回転電機の最大外径をさらに小さくすることができる。また、締結穴部についても、４つ以上設けられていてもよい。これにより、回転電機を駆動対象のハウジング等により安定して取り付けることができる。
【００６１】
また、上述の第１実施形態および第２実施形態では、モータ部と制御部とが一体となった機電一体型の回転電機の例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、モータ部と制御部とを別体に設けることとしてもよい。
また、上述の実施形態では、減速ギアをラック軸に取り付け、回転電機の動力をラック軸に伝達する例（ラックアシスト型）を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、減速ギアをステアリングシャフトに取り付け、回転電機の動力をステアリングシャフトに伝達すること（コラムアシスト型）としてもよい。
本発明は、電動パワーステアリング装置以外の装置等の駆動源として用いることもできる。
このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  ・・・・回転電機
１１  ・・・モータケース
１２  ・・・ステータ
１３  ・・・巻線
１４  ・・・ロータ
１５  ・・・シャフト
１６、１７  ・・・出力端
２０  ・・・フロントフレームエンド
２１、２４、２５、２６  ・・・フロントフランジ部
２２  ・・・シャフト穴
３０  ・・・リアフレームエンド
３１、３４、３５、３６  ・・・リアフランジ部
４１、４２、４３  ・・・フロント穴部
５１、５２、５３  ・・・リア穴部
６１、６２、６３  ・・・通しボルト
【図１】
2014033540.tif 000003
【図２】
2014033540.tif 000004
【図３】
2014033540.tif 000005
【図４】
2014033540.tif 000006
【図５】
2014033540.tif 000007
【図６】
2014033540.tif 000008
【図７】
2014033540.tif 000009
【図８】
2014033540.tif 000010