(57)【要約】【課題】ケースにステータコアを圧入のみだと、熱がこもりやすく放熱特性が悪い。【解決手段】ステータコア７及びステータコア７に巻装されたコイル８を有するステータ９と、ステータ９を収容する円錐ケース２Ａとを備え、ステータコア７は、外径が各々異なる複数の電磁鋼板７１〜７５が積層された構成を有し、円錐ケース２Ａにステータコア７が挿入され、円錐ケース２Ａとステータコア７との空間に熱伝導性接着剤を塗布若しくは、充填し、圧入接着結合されてなるブラシレスモータ１である。【選択図】図１
2015162996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコア及び当該ステータコアに巻装されたコイルを有するステータと、前記ステータを収容する円錐ケースと、を備え、前記ステータが前記円錐ケースに圧入されてなるブラシレスモータであって、前記ステータコアは、外径が各々異なる複数の電磁鋼板が積層された構成を有し、前記円錐ケースと前記ステータコアとの間に熱伝導性接着剤が塗布され、圧入接着されてなるブラシレスモータ。
【請求項２】
ステータコア及び当該ステータコアに巻装されたコイルを有するステータと、前記ステータを収容する円錐ケースと、を備え、前記ステータが前記円錐ケースに圧入されてなるブラシレスモータであって、前記ステータコアは、外径が各々異なる複数の電磁鋼板が積層された構成を有し、前記円錐ケースと前記ステータコアとの間に熱伝導性接着剤が充填され、圧入接着されてなるブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータに係り、特に、電動パワーステアリング装置で好適に使用
されるブラシレスモータの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステータコア及び当該ステータコアに巻装されたコイルを有するステータと、前記ステータを収容するケースと、を備え、前記ステータが前記ケースに圧入されてなるブラシレスモータであって、前記ステータコアは、外径が各々異なる複数の電磁鋼板が積層された構成を有し、前記ケースと前記ステータコアとが圧入結合されてなるブラシレスモータであって、前記複数の電磁鋼板は、外径が順次大きくなるように積層されてなり、前記ケースは、前記各々の電磁鋼板の外周面と、当該外周面に対向する当該ケースの内周面との間に形成される各々の圧入代が、軸方向で均一となるように、当該ケースの内周面が傾斜しており、前記ステータコアの外周面に切欠き部を形成し、当該切欠き部を介して、当該ステータコアの外周面と、前記ケースの内周面との間に制振部材を充填してなるブラシレスモータを用いる技術が紹介されている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１-２５９５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたＥＰＳモータは、圧入結合されてなるＥＰＳモータであるが、製品バラツキ等を思慮すると、適切に圧入することが困難である。
【０００５】
また、ステータコアの外周面に切欠き部を形成し、当該切欠き部を介して、当該ステータコアの外周面と、前記ケースの内周面との間に制振部材を充填してなるラシレスモータを用いる技術が紹介されているが、制振部材としか記載無く、放熱性が損なわれてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、円錐ケースにステータコアを圧入もするが、ばらつき要素を克服するために、当該ステータコア全周に熱伝導性接着剤等（例えば反応性ポリアミド系熱伝導性耐熱絶縁材料接着剤）を塗布してからら円錐ケースを圧入し、当該圧入によるステータコアと円錐ケースの密着性と安定性を向上する事ができ、並びに充填によっても、放熱特性の向上を期待することができるブラシレスモータ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】
この目的を達成するため本発明は、ステータコア及び当該ステータコアに巻装されたコイルを有するステータと、前記ステータを収容するケースと、を備え、前記ステータが前記ケースに圧入されてなるブラシレスモータであって、前記ステータコアは、外径が各々異なる複数の電磁鋼板が積層された構成を有し、前記ケースと前記ステータコアとが圧入結合若しくは、接着結合されてなるブラシレスモータを提供するものである。
【０００８】
この構成を備えたブラシレスモータは、外径が各々異なる複数の電磁鋼板が積層された構成を有するステータコアが、ケースに圧入結合及び、接着結合されているため、ステータコアとケースとの接触面積を接着材を介して大きくすることができる。したがって、ケースにステータを圧入接着しても、当該接着によるステータコアと円錐ケースの密着性を安定させることが可能となる。このため、ＥＰＳモータの放熱特性が向上することを幇助することができる。
【０００９】
また、本発明に係るブラシレスモータは、前記複数の電磁鋼板の外径が順次大きくなるように積層されてなり、前記各々の電磁鋼板の外周面と、当該外周面に対向する当該ケースの内周面との間に形成される各々の空間が、接着剤で埋まり均一となるように構成することで、各々の電磁鋼板の外周面とケースの内周面とが面接触（円周に沿った面による接触）することになるため、ステータコアとケースとの接触面積をさらに大きくすることができる。
【００１０】
そしてまた、本発明に係るブラシレスモータは、当該外周面に対向する当該ケースの内周面との間に形成される各々の空間が、接着材で埋まり均一となるようになっているので、ブラシレスモータが駆動した際に生じる振動を他の部品より剛性の低い接着剤に吸収させることができるため、前記利点に加え、振動の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、円錐ケースにステータコアを圧入接着して、ＥＰＳモータの放熱特性が向上すると共に、振動の発生も抑制することにより、ＥＰＳモータとして良好なブラシレスモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例に係るブラシレスモータの縦断面図である。
【図２】図１に示すブラシレスモータの構成要素であるステータコアの平面図である。
【図３】図１に示すブラシレスモータの構成要素である円錐ケースに図２に示すステータコアを圧入した状態を簡略化して示す軸方向に沿った断面図である。
【図４】図３に示すIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図３に示すＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施例は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施例にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係るブラシレスモータの縦断面図、図２は、図１に示すブラシレスモータの構成要素であるステータコアの平面図、図３は、図１に示すブラシレスモータの構成要素であるケースに図２に示すステータコアを圧入した状態を簡略化して示す軸方向に沿った断面図、図４は、図３に示すIV−IV線に沿った断面図、図５は、図３に示すＶ−Ｖ線に沿った断面図である。なお、前記各図では、説明を理解し易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。
【００１５】
図１〜図５に示すように、本実施形態に係るブラシレスモータ１は、磁性材料によって形成された円錐ケース２Ａと、この円錐ケース２Ａの一方の開口端部を閉塞する略円板状のフロントブラケット２Ｂを有している。円錐ケース２Ａのフロントブラケット２Ｂが設けられた側とは反対側の端部には、この端部を閉塞するように、円錐ケース２Ａと一体に底部２ａが形成されている。
【００１６】
円錐ケース２Ａは、フロントブラケット２Ｂが設けられた側の径が、底部２ａ側の径よりも徐々に大きくなった略円錐状（テーパ形状）を有しており、円錐ケース２Ａの内周面１２が傾斜面となっている。なお、円錐ケース２Ａを形成する磁性材料としては、例えばＳＰＣＣ（Ｓｔｅｅｌ  Ｐｌａｔｅ  Ｃｏｌｄ  Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ）等の一般的な鋼材や、電磁軟鉄等が適用できる。また、フロントブラケット２Ｂは、ブラシレスモータ１を所望機器に取付ける際のフランジの役割を果たしている。
【００１７】
また、図３に示すように、円錐ケース２Ａのフロントブラケット２Ｂ側には、後に詳述するステータコア７が円錐ケース２Ａに圧入された際に、ステータコア７の圧入方向と反対側の端面（即ち、フロントブラケット２Ｂ側となる端面）に当接可能な突起部２１が形成されている。この突起部２１は、ステータコア７が、フロントブラケット２Ｂ側に移動しようとした際に、ステータコア７の端面に当接するため、ステータコア７がフロントブラケット２Ｂ側に抜け出ることを防止することができる。なお、この突起部２１は、例えば、カシメやポンチ等の工具によって形成することができる。
【００１８】
円錐ケース２Ａの内側であって、フロントブラケット２Ｂの略中央部分には、軸受３Ａが、底部２ａの略中央部分には、軸受３Ｂが、それぞれ配設されている。そして、この軸受３Ａは、円錐ケース２Ａの内側に配設された回転軸４の一端を回転可能に支持し、軸受３Ｂは、回転軸４の他端を回転可能に支持している。
【００１９】
回転軸４の外周側には、ロータコア１０が配設されており、このロータコア１０の外周側には、モータ駆動用のマグネット５が固定されている。このマグネット５は、Ｓ極及びＮ極が回転軸４の周方向に交互に且つ等間隔に着磁された永久磁石であって、回転軸４、ロータコア１０及びマグネット５によってブラシレスモータ１の回転自在のロータ６が構成されている。そして、このマグネット５は、分割形状（セグメント構造）であっても、
リング形状であってもよい。なお、符号１１はマグネットカバーである。
【００２０】
また、回転軸４のフロントブラケット２Ｂ側の端部は外部に突出しており、この外部に突出した端部には、ジョイント１９が設けられている。このジョイント１９に所望の軸等を接続することで、ブラシレスモータ１の回転出力を取り出せるようになっている。また、回転軸４のフロントブラケット２Ｂ側には、ロータ６の回転位置を検出するレゾルバ２５と、レゾルバ２５を支持する端子台２６が設けられている。このレゾルバ２５は、回転軸４の円周面に固設されるレゾルバロータ３１と、このレゾルバロータ３１に所定間隔の空隙を介して対向配置されるレゾルバステータ３２とを備えている。
【００２１】
また、ロータ６の外周側と円錐ケース２Ａの内周面１２との間には、ステータ９が配設されている。このステータ９は、ステータコア７と、ステータコア７の後に詳述するティース１８Ａ〜１８Ｌに各々巻装された３相の励磁コイル８（図１参照）とを有している。
【００２２】
ステータコア７は、複数の外径が各々異なる複数（本実施形態では、説明を理解し易くするため５枚として記載してある）の電磁鋼板（珪素鋼板）７１〜７５が順に積層された構成を備えている。また、これらの電磁鋼板７１〜７５は、少なくとも１枚の電磁鋼板が所定の角度で転積されている。このように電磁鋼板７１〜７５の少なくとも１枚を転積することにより、電磁鋼板７１〜７５を積層する際に生じる厚さの誤差を極力小さくすることができる。このため、磁束のバラツキを効率よく抑制し、回転方向の磁気特性を向上させることができ、ロストルクを低減させることができる。
【００２３】
これらの電磁鋼板７１〜７５は、外周部を構成する環状のバックヨーク部１７と、バックヨーク部１７の径方向中心に向かってバックヨーク部１７から突設される複数（本実施形態では１２個）のティース１８Ａ〜１８Ｌを各々有している。また、電磁鋼板７１〜７５は、電磁鋼板７１の外径が最も小さく（短く）、積層順に外径が大きく（長く）なり、電磁鋼板７５の外径が最も大きく構成されている。そして、電磁鋼板７１〜７５の外径は、互いに隣接する電磁鋼板同士の外径の差が同じとなるように設定されている。なお、本実施形態では、電磁鋼板７１〜７５の外径は、バックヨーク部１７の径方向の長さを変更することによって決定されている。
【００２４】
電磁鋼板７１〜７５が積層されたステータコア７は、特に、図３に示すように、円錐ケース２Ａの底部２ａ側に電磁鋼板７１が位置するように円錐ケース２Ａに圧入され、電磁鋼板７１の底部２ａ側の外周端７１ｅと、電磁鋼板７２の底部２ａ側の外周端７２ｅと、電磁鋼板７３の底部２ａ側の外周端７３ｅと、電磁鋼板７４の底部２ａ側の外周端７４ｅと、電磁鋼板７５の底部２ａ側の外周端７５ｅとが、円錐ケース２Ａの内周面１２に接触（線接触）した状態で、円錐ケース２Ａに圧入結合されている。したがって、ステータコア７と円錐ケース２Ａとの接触面積を小さくすることができるため、円錐ケース２Ａにステータコア７を圧入しても、圧入によるステータコア７の変形を抑制することができ、磁束を安定させることが可能となる。この結果、ステータコア７の磁気特性が低下すること
を防止することができ、ロストルクを低減することが可能となる。
【００２５】
ここで、電磁鋼板７１〜７５は、各々の外径が一定であり、円錐ケース２Ａの内周面１２は、傾斜しているため、円錐ケース２Ａの内周面１２と、電磁鋼板７１〜７５の各々の外周面との間には、特に図３に示すように圧入代（隙間）８１〜８５が各々形成されることになる。本実施形態では、この円錐ケース２Ａの内周面１２は、これらの圧入代８１〜８５が軸方向で均一となるように傾斜されている。なお、積層された各々の電磁鋼板７１〜７５は、円錐ケース２Ａの内周面１２と同心円となっており、よってステータコア７も円錐ケース２Ａの内周面１２と同心円となっており、レイアウト性が上がる。
【００２６】
そしてまた、電磁鋼板７１〜７５の外周面の互いに対向する各々の位置（即ち、径方向両端となる各々の位置）には、圧入代８１〜８５に制振部材９０を充填するための切欠き９１〜９５が各々形成されている。これらの切欠き９１〜９５は、電磁鋼板７１〜７５が積層された際に、互いに連通するように形成されており、切欠き９１は、積層方向の底部２ａ側に貫通せずに、中程で終端されている。この構成により、切欠き９５から注入された制振部材９０は、切欠き９４、９３、９２、９１と順次供給され、各圧入代８１〜８５に充填される。このように、圧入代８１〜８５に制振部材９０を充填することで、ブラシレスモータ１が駆動した際に生じる振動を制振部材９０に吸収させることができ、振動の発生を抑制することができる。なお、制振部材９０としては、例えば、熱伝導性接着剤等
が挙げられる。
【００２７】
ステータ９は、３相の励磁コイルを１組とした４つのコイル群が連続的に配設された構成を有している。具体的には、ステータコア７は、例えば、ティース１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃに各々巻装された励磁コイル８（図２〜図５では説明を理解し易くするため、励磁コイルは記載していない）によって、１つのコイル群（第１のコイル群）を形成し、ティース１８Ｄ、１８Ｅ及び１８Ｆに各々巻装された励磁コイル８によって、他の１つのコイル群（第２のコイル群）を形成し、ティース１８Ｇ、１８Ｈ及び１８Ｉに各々巻装された励磁コイル８によって、他の１つのコイル群（第３のコイル群）を形成し、ティース１８Ｊ、１８Ｋ及び１８Ｌに各々巻装された励磁コイル８によって、他の１つのコイル群（第４のコイル群）を形成している。なお、符号２８は、インシュレータである。
【００２８】
なお、本実施形態では、説明を理解し易くするため、ステータコア７の構成として、５枚の電磁鋼板７１〜７５を積層した場合について説明したが、これに限らず、ステータコア７は、６枚以上の外径が各々異なる電磁鋼板を積層した構成であってもよい。また、外径が同一の複数の電磁鋼板を積層したブロック体を複数準備し、各々のブロック体の外径が異なるようにしてもよい。この構成の場合、ブロック体を構成する電磁鋼板を転積してもよく、ブロック体を転積してもよい。
【００２９】
また、本実施形態では、切欠き９１〜９５を互いに対向する２カ所（同一径上）に形成した場合について説明したが、これに限らず、切欠き９１〜９５は、所望により、電磁鋼板７１〜７５に各々１カ所ずつ形成してもよく、３カ所以上形成してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…ブラシレスモータ、  ２Ａ…円錐ケース、  ４…回転軸、  ７…ステータコア、  ８…励磁コイル、  ９…ステータ、  １２…内周面、  １７…バックヨーク部、  １８Ａ〜１８Ｌ…  ティース、２１…突起部、  ７１〜７５…電磁鋼板（珪素鋼板）、  ８１〜８５…圧入代、  ９０…制振部材、  ９１〜９５…切欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015162996.tif 000005
【図４】
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【図５】
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