(57)【要約】【課題】モータ特性の多種化が容易なモータ電動モータ及び電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電動モータ１０は、モータロータ２０と、ステータコア３１と、モータケース（筐体）１１とモータケース（筐体）１１の開口端部を閉塞するフランジ部材１２とを含む。モータケース（筐体）１１は、フランジ部材１２側の筒状ハウジング１１ａと、フランジ部材１２とは反対側の端部に筒状ハウジング１１ａと別体のケース底部１１ｃとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータロータと、
前記モータロータの外側に所定の間隔を有して環状に配置されるステータコアと、
前記ステータコアを保持する筐体と、
前記筐体の開口端部を閉塞するフランジ部材と、を含み、
前記筐体は、前記フランジ部材側の筒状ハウジングと、前記フランジ部材とは反対側の端部に前記筒状ハウジングと別体のケース底部とを備える
ことを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記筒状ハウジングが固定されるステータコアの位置は、前記ケース底部が固定されるステータコアの位置とは、前記モータロータの回転軸が延びる方向と平行な回転軸方向に異なり、前記筒状ハウジングと前記ケース底部とは離間している、請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記筒状ハウジングと前記ケース底部との間において、前記ステータコアの少なくとも一部が前記筐体から露出している、請求項２に記載の電動モータ。
【請求項４】
露出している前記ステータコアを覆うコーティング材料を備える、請求項３に記載の電動モータ。
【請求項５】
前記ステータコアは、回転軸方向に積層される磁性体の磁性体コア片と、前記回転軸方向に前記磁性体コア片と共に積層される非磁性体又は前記磁性体コア片よりも鉄損の大きな磁性体の疑似コア片とを含み、
前記疑似コア片は、前記筒状ハウジングが固定されるステータコアの位置及び前記ケース底部が固定されるステータコアの位置の少なくとも一方の一部のステータコアの一部として積層される、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動モータ。
【請求項６】
前記磁性体コア片は、前記筐体から露出している、請求項５に記載の電動モータ。
【請求項７】
前記ステータコアは、前記筒状ハウジング及び前記ケース底部に挿入され、圧入、焼ばめ及び接着のいずれか１つにより固定されて保持されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の電動モータ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の電動モータから補助操舵トルクを得ることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ及び電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動式パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する操舵用回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。補助動力は、軽車両と、大型車両とでは異なる。このため、各車両に合わせた補助動力は、ギヤ比だけで調整しきれない場合、モータトルク、モータ回転数等のモータ特性を適切にするために、電動モータの軸長さを異ならせ、磁石、コイル、ステータコアなどの部品を選定する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、軸長を低減したモータを用いた電動パワーステアリングの技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−００５６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１の電動モータは、軸長さを低減することができる。この構造により、モータの電動パワーステアリング装置等への搭載性を改善し、モータ出力シャフトの振れを改善し、尚かつコスト低減できるものの、他品種の車両へ対応しようとすると、軸長さの異なる電動モータが多くできてしまい、モータケースを共用することができない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータ特性の多種化が容易なモータ電動モータ及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動モータは、モータロータと、前記モータロータの外側に所定の間隔を有して環状に配置されるステータコアと、前記ステータコアを保持する筐体と、前記筐体の開口端部を閉塞するフランジ部材と、を含み、前記筐体は、前記フランジ部材側の筒状ハウジングと、前記フランジ部材とは反対側の端部に前記筒状ハウジングと別体のケース底部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この構造により、フランジ部材側の筒状ハウジングとケース底部との間隔を変更することができ、モータケースを共用したまま軸長さを容易に設計することができる。その結果、電動モータは、モータ特性の多種化を図ることができ、他品種の電動モータの品揃えを増やすことができる。
【０００９】
本発明の望ましい態様として、前記筒状ハウジングが固定されるステータコアの位置は、前記ケース底部が固定されるステータコアの位置とは、前記モータロータの回転軸が延びる方向と平行な回転軸方向に異なり、前記筒状ハウジングと前記ケース底部とは離間していることが好ましい。この構造により、モータケースを共用して、ステータコアの回転軸方向の長さを変えるだけで、モータ特性の多種化を図ることができる。
【００１０】
本発明の望ましい態様として、前記筒状ハウジングと前記ケース底部との間において、前記ステータコアの少なくとも一部が前記筐体から露出していることが好ましい。この構造により、筐体から露出しているステータコアからの放熱が増える。その結果、電動モータは、放熱効率を高めることができる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、露出している前記ステータコアを覆うコーティング材料を備えることが好ましい。この構造により、作動音を抑制することができる。また、この構造により、筐体内部への異物の混入を抑制することができる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記ステータコアは、回転軸方向に積層される磁性体の磁性体コア片と、前記回転軸方向に前記磁性体コア片と共に積層される非磁性体又は前記磁性体コア片よりも鉄損の大きな磁性体の疑似コア片とを含み、前記疑似コア片は、前記筒状ハウジングが固定されるステータコアの位置及び前記ケース底部が固定されるステータコアの位置の少なくとも一方の一部のステータコアの一部として積層されることが好ましい。この構造により、電動モータは、ステータコアの有効長さをより細かく設定することができる。その結果、モータ特性を仕様要求に近くすることができる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記磁性体コア片は、前記筐体から露出していることが好ましい。この構造により、磁性体コア片の外周に当接する筒状ハウジング又はケース底部の面積が低減することから、磁性体コアが受ける応力が小さくなり、ステータコアの磁気特性の劣化が抑制される。また、この構造により、磁性体コア片の外周に当接する筒状ハウジング又はケース底部の面積が低減することから、磁性体コアを打ち抜きで製造した場合の磁性体コアの破断面と、筒状ハウジング又はケース底部との間で生じる磁気ショートの現象が抑制される。その結果、電動モータは、ロストルク又は粘性トルクを低減することができる。
【００１４】
本発明の望ましい態様として、前記ステータコアは、前記筒状ハウジング及び前記ケース底部に挿入され、圧入、焼ばめ及び接着のいずれか１つにより固定されて保持されていることが好ましい。この構造により、電動モータは、筒状ハウジング及びケース底部が回転軸方向に分割されていても、容易に固定することができる。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、上述した電動モータから補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング装置とすることが好ましい。電動モータは、筒状ハウジングとケース底部との間隔を変更することができ、モータケースを共用したまま軸長さを容易に設計することができる。その結果、電動パワーステアリング装置は、搭載する車両に合わせたモータ特性の電動モータを搭載することができる。その結果、電動パワーステアリング装置は、操作者に対して快適な操舵感を与えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、モータ特性の多種化が容易なモータ電動モータ及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施形態１に係る電動モータを備える電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。
【図３】図３は、図２に示す電動モータの、筐体内にあるステータコアの回転軸と直交する断面を示す模式図である。
【図４】図４は、図２に示す電動モータの、露出部にある第１コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。
【図７】図７は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。
【図８】図８は、軸長さを短くした場合の実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。
【図９】図９は、軸長さを長くした場合の実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。
【図１０】図１０は、実施形態１の変形例に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す斜視図である。
【図１２】図１２は、実施形態３に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電動モータを備える電動パワーステアリング装置の構成図である。図２は、実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。図２は、構造の一部を部分的に断面として示してある。図３は、図２に示す電動モータの、筐体内にあるステータコアの回転軸と直交する断面を示す模式図である。図４は、図２に示す電動モータの、露出部にある第１コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。図１から図４を用いて、電動モータ１０を備える電動パワーステアリング装置８０の概要を説明する。
【００２０】
＜電動パワーステアリング装置＞
電動パワーステアリング装置８０は、操舵者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ステアリングギヤ８８と、タイロッド８９とを備える。また、電動パワーステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）９０と、トルクセンサ９１ａとを備える。車速センサ９１ｂは、車両に備えられ、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）通信により車速信号ＶをＥＣＵ９０に入力する。
【００２１】
ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂとを含む。入力軸８２ａは、一方の端部がステアリングホイール８１に連結され、他方の端部がトルクセンサ９１ａを介して操舵力アシスト機構８３に連結される。出力軸８２ｂは、一方の端部が操舵力アシスト機構８３に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結される。本実施形態では、入力軸８２ａ及び出力軸８２ｂは、鉄等の磁性材料から形成される。
【００２２】
ロアシャフト８５は、一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７は、一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。
【００２３】
ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを含む。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ラックアンドピニオン形式として構成される。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。タイロッド８９は、ラック８８ｂに連結される。
【００２４】
操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ（モータ）１０とを含む。減速装置９２は、出力軸８２ｂに連結される。電動モータ１０は、減速装置９２に連結され、かつ、補助操舵トルクを発生させる電動機である。なお、電動パワーステアリング装置８０は、ステアリングシャフト８２と、トルクセンサ９１ａと、減速装置９２とによりステアリングコラムが構成されている。電動モータ１０は、ステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、コラムアシスト方式である。
【００２５】
コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置８０は、操作者と電動モータ１０との距離が比較的近く、電動モータ１０が車室内の運転者の足元近くに配置されているので、制御ユニットの筐体が、電動モータ１０近傍で生じる音を増幅し、操舵者に不快な影響を与える可能性がある。このため、電動パワーステアリング装置８０では、電動モータ１０近傍で生じる音を抑制することが、より快適なアシスト操作に寄与することになる。
【００２６】
（減速装置）
図２に示すように、減速装置９２は、ウォーム減速装置であり、減速装置ハウジング９３と、ウォーム９４と、玉軸受９５ａと、玉軸受９５ｂと、ウォームホイール９６とを備える。また、電動モータ１０は、減速装置９２の側面（ステアリングシャフト８２の回転軸に平行かつ鉛直方向に平行な面）に設けられており、減速装置９２の減速装置ハウジング９３に固定されている。
【００２７】
ウォーム９４は、電動モータ１０の入出力シャフト２１に、スプラインなどの動力伝達機構４０で結合する。ウォーム９４は、玉軸受９５ａと、玉軸受９５ｂとで回転自在に減速装置ハウジング９３に保持されている。ウォームホイール９６は、減速装置ハウジング９３に回転自在に保持される。ウォーム９４の一部に形成されたウォーム歯９４ａは、ウォームホイール９６に形成されているウォームホイール歯９６ａに噛み合う。
【００２８】
減速装置ハウジング９３は、減速ギヤボックスと呼ばれ、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金のいずれか１つを例えばダイキャスト成型されている。
【００２９】
電動モータ１０の回転力は、ウォーム９４を介してウォームホイール９６に伝達されて、ウォームホイール９６を回転させる。減速装置９２は、ウォーム９４及びウォームホイール９６によって、電動モータ１０のトルクを増加する。そして、減速装置９２は、図１に示すステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。
【００３０】
図１に示すトルクセンサ９１ａは、ステアリングホイール８１を介して入力軸８２ａに伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ９１ｂは、電動パワーステアリング装置８０が搭載される車両の走行速度（車速）を検出する。ＥＣＵ９０は、電動モータ１０と、トルクセンサ９１ａと、車速センサ９１ｂと電気的に接続される。
【００３１】
（制御ユニット：ＥＣＵ）
ＥＣＵ９０は、電動モータ１０の動作を制御する。また、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａ及び車速センサ９１ｂのそれぞれから信号を取得する。すなわち、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａから操舵トルクＴを取得し、かつ、車速センサ９１ｂから車両の車速信号Ｖを取得する。ＥＣＵ９０は、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置（例えば車載のバッテリ）９９から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルクＴと車速信号Ｖとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ＥＣＵ９０は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ１０へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ１０から誘起電圧の情報又は後述するレゾルバ等からロータの回転の情報を動作情報Ｙとして取得する。
【００３２】
ステアリングホイール８１に入力された操舵者（運転者）の操舵力は、入力軸８２ａを介して操舵力アシスト機構８３の減速装置９２に伝わる。この時に、ＥＣＵ９０は、入力軸８２ａに入力された操舵トルクＴをトルクセンサ９１ａから取得し、かつ、車速信号Ｖを車速センサ９１ｂから取得する。そして、ＥＣＵ９０は、電動モータ１０の動作を制御する。電動モータ１０が作り出した補助操舵トルクは、減速装置９２に伝えられる。
【００３３】
出力軸８２ｂを介して出力された操舵トルク（補助操舵トルクを含む）は、ユニバーサルジョイント８４を介してロアシャフト８５に伝達され、さらにユニバーサルジョイント８６を介してピニオンシャフト８７に伝達される。ピニオンシャフト８７に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ８８を介してタイロッド８９に伝達され、操舵輪を転舵させる。次に、電動モータ１０について説明する。
【００３４】
＜電動モータ＞
図２に示す、実施形態１に係る電動モータ１０は、回転軸を含む仮想断面で切った場合の模式的な断面が示されている。図２に示すように、電動モータ１０は、モータケース１１と、フロント側軸受１３ｂと、リヤ側軸受１３ａと、レゾルバ１４と、モータロータ２０と、電動モータ用ステータとしてのステータ３０とを備える。
【００３５】
実施形態１に係る電動モータ１０は、モータケース１１と、フランジ部材１２とを含む。実施形態１に係る電動モータ１０の筐体であるモータケース１１は、筒状の筒状ハウジング１１ａと、ケースフランジ１１ｂと、フランジ部材１２とは反対側の端部に、この端部を閉塞するようにケース底部１１ｃが形成される。フランジ部材１２は、略円板状に形成されて筒状ハウジング１１ａの一方の開口端部を閉塞するようにモータケース１１の端部のケースフランジ１１ｂと対向させて取り付けられる。ケース底部１１ｃは、筒状ハウジング１１ａと別体に形成される。筒状ハウジング１１ａ及びケース底部１１ｃを形成する材料としては、例えばＳＰＣＣ（Steel  Plate  Cold  Commercial）等の一般的な鋼材、電磁軟鉄、アルミニウム等が適用できる。また、フランジ部材１２は、電動モータ１０を所望の機器（実施形態１では減速装置９２）に取り付ける役割を果たしている。
【００３６】
筒状ハウジング１１ａは、プレス加工（深絞り加工）により形成されており、ステータコア３１が筒状ハウジング１１ａ内に圧入され、固定される。ケースフランジ１１ｂ、ケース底部１１ｃは、筒状ハウジング１１ａとともに、プレス加工（深絞り加工）により形成される。
【００３７】
リヤ側軸受１３ａは、筒状ハウジング１１ａの内側であって、底部の略中央部分に設けられる。リヤ側軸受１３ａは、筒状ハウジング１１ａの内側に配置されたモータロータ２０と共に回転する入出力シャフト２１の一端を回転可能に支持する。これにより、入出力シャフト２１は、回転軸Ｚｒを中心に回転する。筒状ハウジング１１ａの内側であって、フランジ部材１２の略中央部分には、フロント側軸受１３ｂが設けられている。そして、フロント側軸受１３ｂは、入出力シャフト２１を回転可能に支持する。
【００３８】
ステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内部にモータロータ２０を包囲するように筒状に設けられる。例えば、ステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｆ又はケース底部１１ｃの内周面１１ｄに嵌合されて取り付けられる。取付方法は、これに限られず、ステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｆ又はケース底部１１ｃの内周面１１ｄに圧入、焼きばめ、接着の少なくとも１つで固定されていればよい。この構造により、電動モータ１０は、筒状ハウジング１１ａ及びケース底部１１ｃが回転軸方向に分割されていても、容易に固定することができる。
【００３９】
ステータ３０の中心軸は、モータロータ２０の回転軸Ｚｒと一致する。ステータ３０は、筒状のステータコア３１と、励磁コイル３７とを含む。ステータ３０は、ステータコア３１に励磁コイル３７が巻きつけられる。電動モータ１０とＥＣＵ９０とは、電気導電性を有する金属の板状部材で構成したバスバーを介して電気的に接続されている。そして、バスバーは、ＥＣＵ９０の制御信号に応じた電力を励磁コイル３７に供給する端子台１５を介して供給している。
【００４０】
ステータコア３１は、電磁鋼板などの磁性材料（磁性体）で形成され、第１コア片３１ａ及び第２コア片３１ｂの積層体が回転軸Ｚｒ方向に複数積層されて束ねられる複数の分割コアを含む。複数の分割コアは、回転軸Ｚｒを中心とした周方向に等間隔で並んで配置される。以下、回転軸Ｚｒを中心とした周方向を単に周方向という。ステータコア３１は、環状の第１コア片３１ａ及び環状の第２コア片３１ｂの積層体が回転軸Ｚｒ方向に複数積層されて束ねられる、一体環状コアの積層体であってもよい。
【００４１】
励磁コイル３７は、線状の電線である。励磁コイル３７は、ステータコア３１の外周に励磁コイルインシュレータ３７ａを介して集中巻きされる。この構成により、磁極数を低減でき、かつ分布巻きに比較してコイルエンドが短くなることからコイル量を低減できる。その結果、コストを低減でき、電動モータ１０をコンパクトとすることができる。励磁コイル３７は、分割コアのティースの複数の外周に分布巻きされていてもよい。この構成により、磁極数が増え、磁束の分布が安定することからトルクリップルを抑制することができる。励磁コイル３７は、分割コアのバックヨークの外周にトロイダル巻きされていてもよい。
【００４２】
励磁コイルインシュレータ３７ａは、励磁コイル３７とステータコア３１とを絶縁するための部材であり、耐熱部材で形成される。このように、ステータ３０は、モータロータ２０を包囲できる形状となる。つまり、ステータコア３１は、後述するロータヨーク２２の外側に所定の間隔を有して環状に配置される。
【００４３】
モータロータ２０は、筒状ハウジング１１ａに対して回転軸Ｚｒを中心に回転できるように、筒状ハウジング１１ａの内部に設けられる。モータロータ２０は、入出力シャフト２１と、ロータヨーク２２と、マグネット２３とを含む。入出力シャフト２１は、筒状に形成される。ロータヨーク２２は、筒状に形成される。なお、ロータヨーク２２は、外周が円弧状である。
【００４４】
ロータヨーク２２は、電磁鋼板、冷間圧延鋼板などの薄板が、接着、ボス、カシメなどの手段により積層されて製造される。ロータヨーク２２は、順次金型の型内で積層され、金型から排出される。ロータヨーク２２は、例えばその中空部分に入出力シャフト２１が圧入されて入出力シャフト２１に固定される。なお、入出力シャフト２１とロータヨーク２２とは、一体で成型されてもよい。
【００４５】
マグネット２３は、ロータヨーク２２の外周に周方向に沿って、接着又はメカ的固定あるいは、接着及びメカ的固定で埋め込まれ、複数設けられている。マグネット２３は、永久磁石であり、Ｓ極及びＮ極がロータヨーク２２の周方向に交互に等間隔で配置される。
【００４６】
レゾルバ１４は、モータロータ２０（入出力シャフト２１）の回転位置を検出する。レゾルバ１４は、レゾルバロータ１４ａと、レゾルバステータ１４ｂとを備える。レゾルバロータ１４ａは、例えば入出力シャフト２１の円周面に圧入等で取り付けられる。レゾルバステータ１４ｂは、レゾルバロータ１４ａに所定間隔の空隙を介して対向して配置される。レゾルバステータ１４ｂは、電磁鋼板などの磁性材料で形成され、略同形状に形成された複数のコア片が回転軸Ｚｒ方向に積層されて束ねられる複数相のレゾルバステータコアと、レゾルバステータコアを巻回するレゾルバコイルと、レゾルバステータコアとレゾルバコイルとを絶縁するレゾルバインシュレータと、を含む。
【００４７】
レゾルバロータ１４ａは、電磁鋼板などの磁性材料で形成された円環状のロータ鉄心を有している。そして、レゾルバロータ１４ａは、ロータ鉄心の内径中心が回転軸Ｚｒと一致している。レゾルバロータ１４ａは、ロータ鉄心の外径中心がロータ鉄心の内径中心から一定の偏心量だけ偏心するようにロータ鉄心の外径を変化させている。ロータ鉄心が回転すると、所定位置でのレゾルバステータ１４ｂのレゾルバステータコアの内径と、ロータ鉄心の外径との距離が変化する。これにより、ロータ鉄心の外径とレゾルバステータコアとの空隙の距離が変化する。その結果、ロータ鉄心の回転は、ロータ鉄心とステータ鉄心とのリラクタンスを変化させる。このレゾルバロータ１４ａと、レゾルバステータ１４ｂとのリラクタンスの変化を利用して回転位置を検出するレゾルバ装置は、バリアブルリラクタンス型レゾルバと呼ばれ、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ信号が出力される。このレゾルバ信号がモータロータ２０の回転の情報となり、上述した動作情報Ｙ（図１参照）となる。ＥＣＵ９０は、レゾルバ信号からモータロータ２０の回転角又は回転回数を演算することができる。
【００４８】
フランジ部材１２は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金のいずれか１つを例えばダイキャスト成型されている。フランジ部材１２と筒状ハウジング１１ａとは、ボルト等により位置が規制されている。
【００４９】
（ステータコア）
上述したように、ステータコア３１は、第１コア片３１ａ及び第２コア片３１ｂを備える。図３に示すように、第１コア３１ａは、周方向に並べられた場合に円筒状のヨーク部になる第１バックヨーク部３３と、第１バックヨーク部３３から回転軸Ｚｒに向かって伸びるティース部３２を備える。
【００５０】
図３に示すように、ステータコア３１が筒状ハウジング１１ａ内の内周面１１ｆに圧入されることで、ステータ３０の一部は、環状の状態で筒状ハウジング１１ａの内部に設けられる。同様に、ステータコア３１がケース底部１１ｃ内の内周面１１ｄに圧入されることで、ステータ３０の一部は、環状の状態でケース底部１１ｃの内部に設けられる。この構造により、ステータコア３１は、一端部に筒状ハウジング１１ａを固定し、他端部に筒状ハウジング１１ａとは別体のケース底部１１ｃを固定することができる。筒状ハウジング１１ａとケース底部１１ｃとの間には、ステータコア３１の少なくとも一部を露出する露出部１１ｅがある。
【００５１】
図５は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す斜視図である。図６は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。実施形態において、図５及び図６に示すように、筒状ハウジング１１ａ及びケース底部１１ｃの内側では、図４に示す第１コア片３１ａが積層されており、露出部１１ｅでは、図５に示す第２コア片３１ｂが積層されている。図５に示すように、第２コア片３１ｂは、第１コア片３１ａと同形状のティース部３２と、第１コア片３１ａの第１バックヨーク部３３よりも径方向外側に延伸する第２バックヨーク部３４と、を備えている。このため、図５に示すように、第２コア片３１ｂは、第１コア片３１ａと、重ね合わせ積層した場合、ティース部３２は同形状であるのではみ出さない。一方、第２バックヨーク部３４は、第１バックヨーク部３３と一部が重なりあうが、径方向外側にはみ出す。このため、図５に示すように、第２コア片３１ｂ間に第１コア片３１ａが積層されている積層体では、第２バックヨーク部３４が第１コア片３１ａと重なり合わない面積が増え、放熱フィンとして作用する。図７は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。図７に示すように、図５に示す第２バックヨーク部３４は、第１コア片３１ａの第１バックヨーク部３３と同程度の径方向の長さであってもよい。
【００５２】
励磁コイル３７に流れる電流の供給量に応じて、ステータコア３１の発熱を伴う可能性がある。本実施形態に係る電動モータ１０は、筒状ハウジング１１ａよりも径方向外側に突出してモータケース（筐体）１１から露出している第２バックヨーク部３４を介して、効率的にモータケース（筐体）１１外部へステータコア３１の熱を放出できる。また、図６に示すように、本実施形態の電動モータ１０は、第２バックヨーク部３４が第１コア片３１ａの第１バックヨーク部３３よりも径方向外側に延伸する延伸量３４ｄがあることにより、筒状ハウジング１１ａの回転軸方向の端部１１ａｔ及びケース底部１１ｃの回転軸方向の端部１１ｃｔが第２バックヨーク部３４の回転軸方向の片側面に当接される。これにより、モータケース（筐体）１１外からの異物の混入が抑制される。なお、延伸量３４ｄは、筒状ハウジング１１ａの厚み１１ａｄ及びケース底部１１ｃの厚み１１ｃｄ以下であることが好ましい。
【００５３】
上述したように、実施形態１に係る電動モータ１０は、モータロータ２０と、モータロータ２０の外側に所定の間隔を有して環状に配置されるステータコア３１と、ステータコア３１を保持するモータケース（筐体）１１と、モータケース（筐体）１１の開口端部を閉塞するフランジ部材１２とを含む。モータケース（筐体）１１は、フランジ部材１２側の筒状ハウジング１１ａと、フランジ部材１２とは反対側の端部に筒状ハウジング１１ａと別体のケース底部１１ｃとを備える。この構造により、フランジ部材１２側の筒状ハウジング１１ａの端部１１ａｔとケース底部１１ｃの端部１１ｃｔとの距離（筒状ハウジング１１ａとケース底部１１ｃとの間隔）を変更することができ、モータケース１１を共用したまま軸長さを容易に設計することができる。その結果、電動モータ１０は、モータ特性の多種化を図ることができ、他品種の電動モータ１０の品揃えを増やすことができる。
【００５４】
筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｆが固定されるステータコアの位置は、ケース底部１１ｃが固定されるステータコア３１の位置とは、モータロータ２０の回転軸が延びる方向と平行な回転軸方向に異なり、筒状ハウジング１１ａとケース底部１１ｃとは離間している。この構造により、モータケース１１を共用して、ステータコア３１の回転軸方向の長さを変えるだけで、モータ特性の多種化を図ることができる。ステータコア３１の回転軸方向の長さは、例えば、第２コア片３１ｂの積層数を増減すればよい。図８は、軸長さを短くした場合の実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。図９は、軸長さを長くした場合の実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。例えば、第２コア片３１ｂの積層数を減少させると、図８のように、同じモータケース１１を使用しつつ、ステータコア３１の回転軸方向の寸法が短くなり、モータの長さが短くなる。同様に、第２コア片３１ｂの積層数を減少させると、図９のように、同じモータケース１１を使用しつつ、ステータコア３１の回転軸方向の寸法が長くなり、モータの長さが長くなる。第２コア片３１ｂは、同じ厚みの板材料であり、ステータコア３１の寸法の増加減は、深絞加工によるとケース底部１１ｃの寸法を変更するよりも金型が同じで済むため、安価である。このため、電動モータ１０は、製造コストを低減することができる。
【００５５】
実施形態１に係る電動モータ１０は、筒状ハウジング１１ａとケース底部１１ｃとの間の露出部１１ｅにおいて、ステータコア３１の少なくとも一部がモータケース１１から露出している。この構造により、モータケース１１から露出しているステータコア３１からの放熱が増える。その結果、電動モータ１０は、放熱効率を高めることができる。電動モータ１０近傍のＥＣＵ９０は、熱の影響を受けやすいため、所定の温度の閾値を超える場合、電動モータ１０への電力供給を抑制（電流制限）する可能性がある。本実施形態に係る電動モータ１０は、放熱効率が高いので、ＥＣＵ９０の電力供給が抑制（電流制限）される頻度が抑制される。このため、電動パワーステアリング装置８０は、補助動力が低下する可能性を抑制でき、操作者にハンドル操作の動作を重く感じさせ、不快感を与えてしまう可能性を抑制することができる。
【００５６】
（変形例２）
図１０は、実施形態１の変形例に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。実施形態１の変形例に係る電動モータ１０は、モータケース（筐体）１１から露出する第２コア片３１ｂを覆うコーティング材料３５を備える。この構造により、モータケース１１内部への異物の混入を抑制することができる。コーティング材料３５は、熱伝導性の良い材料であればより好ましい。これにより、放熱性をより高めることができる。コーティング材料３５は、例えばアモルファスシリカ（非晶質二酸化珪素）などを含有する塗料又は樹脂を用いることができる。コーティング材料３５は、図１０に示すように、モータケース（筐体）１１の外表面と一部と、露出部１１ｅとを覆うようにすることで、作動音を抑制することができる。
【００５７】
また、電動モータ１０は、筒状ハウジング１１ａと、ケース底部１１ｃとに跨がるように、露出部１１ｅをコーティング材料３５で覆う場合、筒状ハウジング１１ａと、ケース底部１１ｃとの固定をより高め、モータケース（筐体）１１の剛性を向上させることができる。
【００５８】
（実施形態２）
図１１は、実施形態２に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５９】
実施形態２に係るステータコア３１は、図１１に示すように、第１コア片３１ａが、磁性体の磁性体コア片３１ａｍと、非磁性体又は磁性体コア片３１ａｍよりも鉄損大きな磁性体の疑似コア片３１ａｎの２種類がある。磁性体コア片３１ａｍは、電磁鋼板などの磁性材料（磁性体）の材料を打ち抜き、実施形態１に示す第１コア片３１ａと同じ形状に加工されている。疑似コア片３１ａｎは、非磁性であるオーステナイト系ステンレス、強磁性のマルテンサイト系ステンレス、フェライト系ステンレス、オーステナイト・フェライト系ステンレス、磁性体コア片３１ａｍよりも鉄損大きな電磁鋼鈑の材料の薄板を打ち抜き、実施形態１に示す第１コア片３１ａと同じ形状に加工されている。磁性体コア片３１ａｍよりも鉄損大きな電磁鋼鈑は、磁性体コア片３１ａｍの電磁鋼鈑よりも低グレードの扱いとなり、安価であるので、電動モータ１０のコストを低減することができる。上述した各種ステンレスは、磁性体コア片３１ａｍの電磁鋼鈑よりも安価であるので、電動モータ１０のコストを低減することができる。
【００６０】
疑似コア片３１ａｎは、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｆの内側にあるステータコア３１の位置及びケース底部１１ｃの内周面１１ｄにあるステータコア３１の位置のステータコア３１の一部として積層される。疑似コア片３１ａｎは、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｆの内側にあるステータコア３１の位置又はケース底部１１ｃの内周面１１ｄにあるステータコア３１の位置のどちらか一方のステータコア３１の一部として積層されていてもよい。筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｆの内側にあるステータコア３１の位置において、疑似コア片３１ａｎは、磁性体コア片３１ａｍよりもフランジ部材１２側に積層されていることが好ましい。ケース底部１１ｃの内周面１１ｄにあるステータコア３１の位置において、疑似コア片３１ａｎは、磁性体コア片３１ａｍよりもフランジ部材１２とは反対側に積層されていることが好ましい。
【００６１】
図１１に示すように、実施形態２に係るステータコア３１は、疑似コア片３１ａｎが磁束の透過率が小さいため、ステータコアの機能としてダミー部材であり、回転軸方向のステータコアの有効長さ３１ＭＬが、磁性体コア片３１ａｍ及び第２コア片３１ｂの積層数で決まることになる。ステータコアの有効長さ３１ＭＬに応じて、ロータヨーク２２も、電磁鋼板などの磁性体の磁性体ロータコア片２２ｍと、非磁性の非磁性体ロータコア片２２ｎとに分けて、積層してもよい。非磁性体ロータコア片２２ｎが磁束の透過率が小さいため、ロータコアの機能としてダミー部材であり、回転軸方向のロータコアの有効長さ２２ＭＬが、磁性体ロータコア片２２ｍ及び非磁性体ロータコア片２２ｎの積層数で決まることになる。さらに、実施形態２に係る電動モータ１０は、ステータコアの有効長さ３１ＭＬに応じて、マグネット２３の回転軸方向の長さを決めることでモータ特性を変えることができる。
【００６２】
以上説明したように、実施形態２に係る電動モータ１０は、ステータコア３１が、回転軸方向に積層される磁性体の磁性体コア片３１ａｍと、回転軸方向に磁性体コア片３１ａｍと共に積層される、非磁性体又は磁性体コア片３１ａｍよりも鉄損の大きな磁性体の疑似コア片３１ａｎとを含み、疑似コア片３１ａｎは、筒状ハウジング１１ａが固定されるステータコアの位置及びケース底部１１ｃが固定されるステータコアの位置の少なくとも一方の一部のステータコア３１の一部として積層される。この構造により、電動モータ１０は、ステータコアの有効長さＭＬをより細かく設定することができる。その結果、電動モータは、モータ特性を仕様要求に近くすることができる。
【００６３】
（実施形態３）
図１２は、実施形態３に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６４】
実施形態３に係るステータコア３１は、図１２に示すように、第２コア片３１ｂが、磁性体の磁性体コア片３１ｂｍと、非磁性体又は磁性体コア３１ｂｍよりも鉄損の大きな磁性体の疑似コア片３１ｂｎの２種類がある。磁性体コア片３１ｂｍは、電磁鋼板などの磁性材料（磁性体）の材料を打ち抜き、実施形態１に示す第２コア片３１ｂと同じ形状に加工されている。疑似コア片３１ｂｎは、非磁性であるオーステナイト系ステンレス、強磁性のマルテンサイト系ステンレス、フェライト系ステンレス、オーステナイト・フェライト系ステンレス、磁性体コア片３１ｂｍよりも鉄損大きな電磁鋼鈑の材料の薄板を打ち抜き、実施形態１に示す第２コア片３１ｂと同じ形状に加工されている。磁性体コア片３１ｂｍよりも鉄損大きな電磁鋼鈑は、磁性体コア片３１ｂｍの電磁鋼鈑よりも低グレードの扱いとなり、安価であるので、電動モータ１０のコストを低減することができる。上述した各種ステンレスは、磁性体コア片３１ｂｍの電磁鋼鈑よりも安価であるので、電動モータ１０のコストを低減することができる。
【００６５】
疑似コア片３１ｂｎは、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｆの内側にあるステータコア３１の位置及びケース底部１１ｃの内周面１１ｄにあるステータコア３１の位置のステータコア３１の一部として積層される。疑似コア片３１ｂｎは、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｆの内側にあるステータコア３１の位置又はケース底部１１ｃの内周面１１ｄにあるステータコア３１の位置のどちらか一方のステータコア３１の一部として積層されていてもよい。露出部１１ｅにあるステータコア３１の位置において、疑似コア片３１ｂｎは、磁性体コア片３１ｂｍよりもフランジ部材１２側に積層されていることが好ましい。露出部１１ｅにあるステータコア３１の位置において、疑似コア片３１ｂｎは、磁性体コア片３１ｂｍよりもフランジ部材１２とは反対側に積層されていることが好ましい。
【００６６】
図１１に示すように、実施形態３に係るステータコア３１は、疑似コア片３１ｂｎが磁束の透過率が小さいため、ステータコアの機能としてダミー部材であり、回転軸方向のステータコアの有効長さ３１ＭＬが、磁性体コア片３１ｂｍの積層数で決まることになる。ステータコアの有効長さ３１ＭＬに応じて、ロータヨーク２２も、電磁鋼板などの磁性体の磁性体ロータコア片２２ｍと、非磁性の非磁性体ロータコア片２２ｎとに分けて、積層してもよい。非磁性体ロータコア片２２ｎが磁束の透過率が小さいため、ロータコアの機能としてダミー部材であり、回転軸方向のロータコアの有効長さ２２ＭＬが、磁性体ロータコア片２２ｍ及び非磁性体ロータコア片２２ｎの積層数で決まることになる。さらに、実施形態２に係る電動モータ１０は、ステータコアの有効長さ３１ＭＬに応じて、マグネット２３の回転軸方向の長さを決めることでモータ特性を変えることができる。
【００６７】
以上説明したように、実施形態２に係る電動モータ１０は、ステータコア３１が、回転軸方向に積層される磁性体の磁性体コア片３１ｂｍと、回転軸方向に磁性体コア片３１ｂｍと共に積層される、磁性体コア３１ｂｍよりも鉄損の大きな磁性体の疑似コア片３１ｂｎとを含み、疑似コア片３１ｂｎは、筒状ハウジング１１ａが固定されるステータコアの位置及びケース底部１１ｃが固定されるステータコアの位置の少なくとも一方の一部のステータコア３１の一部として積層される。この構造により、磁性体コア片３１ｂｍの外周に当接する筒状ハウジング１１ａ又はケース底部１１ｃの面積が低減することから、磁性体コア３１ｂｍが受ける応力が小さくなり、ステータコア３１の磁気特性の劣化が抑制される。また、この構造により、磁性体コア片３１ｂｍの外周に当接する筒状ハウジング１１ａ又はケース底部１１ｃの面積が低減することから、磁性体コアを打ち抜きで製造した場合の磁性体コア３１ｂｍの破断面と、筒状ハウジング１１ａ又はケース底部１１ｃとの間で生じる磁気ショートの現象が抑制される。その結果、電動モータ１０は、ロストルク又は粘性トルクを低減することができる。そして、電動モータ１０は、ステータコアの有効長さＭＬをより細かく設定することができる。その結果、電動モータ１０は、モータ特性を仕様要求に近くすることができる。
【００６８】
以上のように、本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、コラムアシスト方式を例にして説明しているが、ピニオンアシスト方式及びラックアシスト方式についても上述した電動モータ１０を適用することができる。本実施形態に係る電動モータとして電動モータ１０を例に説明し、右ハンドル車に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、左ハンドル車に適用する場合には、電動モータ１０及び減速装置９２の配置をステアリングコラムの中心軸を通る垂直面を挟んで面対称の右側に配置すればよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０  電動モータ
１１  モータケース
１１ａ  筒状ハウジング
１１ｂ  ケースフランジ
１１ｃ  ケース底部
１１ｄ、１１ｆ  内周面
１１ｅ  露出部
１２  フランジ部材
１４  レゾルバ
１５  端子台
２０  モータロータ
２１  入出力シャフト
２２  ロータヨーク
２３  マグネット
３０  ステータ
３１  ステータコア
３１ａ  第１コア片
３１ｂ  第２コア片
３１ａｍ、３１ｂｍ  磁性体コア片
３１ａｎ、３１ｂｎ  疑似コア片
３３  第１バックヨーク部
３４  第２バックヨーク部
３７  励磁コイル
３７ａ  励磁コイルインシュレータ
４０  動力伝達機構
８０  電動パワーステアリング装置
８１  ステアリングホイール
８２  ステアリングシャフト
８３  操舵力アシスト機構
８４  ユニバーサルジョイント
８５  ロアシャフト
８６  ユニバーサルジョイント
８７  ピニオンシャフト
８８  ステアリングギヤ
８８ａ  ピニオン
８８ｂ  ラック
８９  タイロッド
９０  ＥＣＵ
９１ａ  トルクセンサ
９１ｂ  車速センサ
９２  減速装置
９３  減速装置ハウジング
９４  ウォーム
９６  ウォームホイール
９８  イグニッションスイッチ
Ｚｒ  回転軸
【図１】
2015159670.tif 000003
【図２】
2015159670.tif 000004
【図３】
2015159670.tif 000005
【図４】
2015159670.tif 000006
【図５】
2015159670.tif 000007
【図６】
2015159670.tif 000008
【図７】
2015159670.tif 000009
【図８】
2015159670.tif 000010
【図９】
2015159670.tif 000011
【図１０】
2015159670.tif 000012
【図１１】
2015159670.tif 000013
【図１２】
2015159670.tif 000014