(57)【要約】【課題】モータの出力トルクの向上を図ることが可能なモータの提供を目的とする。【解決手段】本発明のモータ１０では、磁石カバー４０を別部品であるカバー本体４３とカバー蓋体４５とから構成し、カバー蓋体４５をカバー本体４３の内側に圧入してロータヨーク２２に固定された永久磁石３０を内向フランジ４２との間で挟むことで、磁石カバー４０をロータヨーク２２に対して抜け止めした。このとき、磁石カバー４０（円筒壁４１）が径方向の外側に膨らむことはないので、ロータ２０とステータ１１との間のエアギャップ１７を従来よりも狭めることができ、モータ１０の出力トルクの向上を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータヨークの外周面に固定された永久磁石を磁石カバーで覆ったモータにおいて、
前記磁石カバーは、前記永久磁石の側面を覆う円筒壁及び前記円筒壁に一体形成されて前記永久磁石の一端面を覆う内向フランジからなるカバー本体と、
前記カバー本体とは別部品で構成され、前記カバー本体の内側に固定されて前記永久磁石の他端面を覆う円環状のカバー蓋体とから構成されたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記カバー蓋体は、外縁部から内縁部に向かうに従って前記永久磁石に近づくように傾斜すると共に、前記カバー本体の内側で弾性変形してその弾発力により前記永久磁石を前記内向フランジに押し付けたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記カバー蓋体は、前記永久磁石の端面に突き当たった山部と、前記永久磁石から離れた谷部とを周方向で交互に備えたウェーブワッシャ形状をなすと共に、前記カバー本体の内側で弾性変形してその弾発力により前記永久磁石を前記内向フランジに押し付けたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記カバー本体の内周面の全周に亘って環状溝が形成され、前記カバー蓋体の外周縁が前記環状溝に凹凸嵌合したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のモータ。
【請求項５】
前記カバー本体の端部にはその周方向に沿って複数の係合孔が形成され、
前記カバー蓋体の外周縁には、それら係合孔に凹凸係合する係合凸部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のモータ。
【請求項６】
カバー蓋体は、前記カバー本体の内周面に圧入された筒形リング部と、その筒形リング部から内側に張り出して、前記内向フランジとの間で前記永久磁石を挟持した当接フランジ部とから構成されたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項７】
電動パワーステアリング装置に動力源として組み込まれたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータヨークの外周面に固定された永久磁石を磁石カバーで覆ったモータに関する。
【０００２】
この種の従来のモータとしては、磁石カバーの一端部を内側に折り曲げてロータヨークに係止させる（かしめる）ことで、磁石カバーをロータヨークに対して抜け止めしたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−８７２７６号公報（［００４０］、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来のモータでは、磁石カバーのうち、内側に折り曲げた部分の角部近傍が径方向外側に膨らむため、ロータとステータとの間のエアギャップに余裕を持たせておく必要があり、モータの出力トルクの向上を図ることが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、モータの出力トルクの向上を図ることが可能なモータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るモータ（１０）は、ロータヨーク（２２）の外周面に固定された永久磁石（３０）を磁石カバー（４０）で覆ったモータ（１０）において、磁石カバー（４０）は、永久磁石（３０）の側面を覆う円筒壁（４１）及び円筒壁（４１）に一体形成されて永久磁石（３０）の一端面を覆う内向フランジ（４２）からなるカバー本体（４３）と、カバー本体（４３）とは別部品で構成され、カバー本体（４３）の内側に固定されて永久磁石（３０）の他端面を覆う円環状のカバー蓋体（４５，５０，５１，５２，５３）とから構成されたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のモータ（１０）において、カバー蓋体（５３）は、外縁部から内縁部に向かうに従って永久磁石（３０）に近づくように傾斜すると共に、カバー本体（４３）の内側で弾性変形してその弾発力により永久磁石（３０）を内向フランジ（４２）に押し付けたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載のモータ（１０）において、カバー蓋体（５２）は、永久磁石（３０）の端面に突き当たった山部（５２Ａ）と、永久磁石（３０）から離れた谷部（５２Ｂ）とを周方向で交互に備えたウェーブワッシャ形状をなすと共に、カバー本体（４３）の内側で弾性変形してその弾発力により永久磁石（３０）を内向フランジ（４２）に押し付けたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のモータ（１０）において、カバー本体（４３）の内周面の全周に亘って環状溝（４１Ｍ）が形成され、カバー蓋体（５０，５２，５３）の外周縁が環状溝（４１Ｍ）に凹凸嵌合したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のモータ（１０）において、カバー本体（４３）の端部にはその周方向に沿って複数の係合孔（４１Ｓ）が形成され、カバー蓋体（５１）の外周縁には、それら係合孔に凹凸係合する係合凸部（５１Ｔ）が形成されたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１に記載のモータ（１０）において、カバー蓋体（４５）は、カバー本体（４３）の内周面に圧入された筒形リング部（４６）と、その筒形リング部（４６）から内側に張り出して、内向フランジ（４２）との間で永久磁石（３０）を挟持した当接フランジ部（４７）とから構成されたところに特徴を有する。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載のモータ（１０）において、電動パワーステアリング装置（７０）に動力源として組み込まれたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
［請求項１及び７の発明］
本発明の構成によれば、磁石カバーが互いに別部品であるカバー本体とカバー蓋体とで構成され、永久磁石が固定されたロータヨークをカバー本体の内側に収容した状態で、そのカバー本体の内側にカバー蓋体を固定する。すると、カバー蓋体と内向フランジとの間で永久磁石が挟まれて磁石カバーがロータヨークに対して抜け止めされるが、このとき、従来のように磁石カバー（円筒壁）が径方向の外側に膨らむことはない。これにより、ロータとステータとの間のエアギャップを従来よりも狭めることができ、モータの出力トルクの向上を図ることが可能になる。また、請求項７の発明によれば、電動パワーステアリング装置のアシストトルクの向上を図ることができる。
【００１３】
［請求項２，３及び６の発明］
請求項２，３，６の発明によれば、磁石カバーを軸方向でロータヨークに対して固定することができる。
【００１４】
［請求項４及び５の発明］
請求項４及び５の発明によれば、カバー蓋体をカバー本体の軸方向で位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１に示すように本発明のモータ１０は、ステータ１１の内側にロータ２０を回転可能に備え、これらロータ２０の外周面とステータ１１の内周面との間には周方向で均一なエアギャップ１７が設けられている。
【００１６】
ステータコア１２は、円筒体１３の内周面から中心に向けて複数（例えば６）のティース１４を張り出した構造になっている。ティース１４の先端部からは、両側方に向けて１対のティース先端突部１４Ａ，１４Ａが張り出され、それらティース先端突部１４Ａ，１４Ａと円筒体１３との間にコイル１５が巻回されている。また、各ティース１４の先端面は、同一円上に並んだ円弧面で構成されている。
【００１７】
一方、図２に示すように、ロータ２０に備えたロータシャフト２１は、円筒状をなしたロータヨーク２２の中心にロータ芯部材２３を貫通してなる。ロータヨーク２２は、軸方向における中央部にロータ芯部材２３の外径とほぼ同じ内径の小径孔部２２Ｂを備え、軸方向の両端部には、内径が小径孔部２２Ｂよりも大きくかつ軸方向に開放した筒状壁部２２Ａ，２２Ａが形成されている。
【００１８】
図２に示すように、ロータヨーク２２の外周面には永久磁石３０が、例えば、接着剤によって固定されている。永久磁石３０は、例えば、円筒状をなしたリング磁石である。永久磁石３０の軸長はロータヨーク２２の軸長と同じであり、その両端面がロータヨーク２２の両端面と面一となっている。なお、永久磁石３０は、ロータ２０の径方向の内外に向かってＮＳ極となった部位と、逆にＳＮ極になった部位とを周方向に交互に設けた、例えば、４極構造になっており、各磁極は、ロータ２０の回転軸に対して平行に延びている。
【００１９】
図１に示すように、永久磁石３０の外側には、例えば、非磁性金属で構成された磁石カバー４０が嵌合されている。磁石カバー４０は全体として薄肉円筒状をなしており、図３に示すように、互いに別部品で構成されたカバー本体４３とカバー蓋体４５とに分けられる。
【００２０】
カバー本体４３は、永久磁石３０の外周面を覆う円筒壁４１と、その円筒壁４１の一端部から径方向内側に張り出した内向フランジ４２とから構成されている。図２に示すように、円筒壁４１は、永久磁石３０の外径とほぼ同じ内径を有する一方、その軸長はロータヨーク２２の軸長よりも長くなっている。一方、内向フランジ４２は円筒壁４１の軸線に対して直交した平板リング状をなし、その内径は、例えば、永久磁石３０の内径よりも小さくかつ筒状壁部２２Ａの内径よりも大きくなっている。この内向フランジ４２により永久磁石３０の一端面が覆われている。
【００２１】
図３に示すように、カバー蓋体４５は、扁平円筒状の筒形リング部４６とその筒形リング部４６の一端部から内側に張り出した当接フランジ部４７とから構成されている。図２に示すように筒形リング部４６はカバー本体４３（円筒壁４１）の内周面に圧入されている。また、当接フランジ部４７は平板リング状をなし、その内径は、例えば、永久磁石３０の内径よりも小さくかつ筒状壁部２２Ａの内径よりも大きくなっている。この当接フランジ部４７により永久磁石３０の他端面が覆われている。永久磁石３０は、当接フランジ部４７と内向フランジ４２との間で挟持されており、これにより、磁石カバー４０は軸方向でロータヨーク２２に対して固定されている。
【００２２】
なお、磁石カバー４０は、例えば、板金を絞り加工することで成形され、その肉厚は約０．２ｍｍとなっている。また、磁石カバー４０の材質は、例えば、非磁性のステンレス（具体的には、オーステナイト系のＳＵＳ３０４等）やアルミニウムが好ましい。
【００２３】
以上が本実施形態に係るモータ１０の構成に関する説明であって、このモータ１０は、例えば、自動車に備えた電動パワーステアリング装置７０の動力源として組み付けられている。具体的には、図４に示すように、ハンドル７１に連結されたステアリングシャフト７８の先端にトルクセンサ８０の回転軸部８１が連結され、その回転軸部８１のピニオンギヤ８２が、アクチュエータ７２内でラック７４に噛合している。アクチュエータ７２には、上述したモータ１０が内蔵され、モータ１０の回転出力を直動運動に変換してラック７４を直動させる。また、ラック７４の両端と、操舵輪７３，７３の回転支持部７６，７６との間は、タイロッド７５，７５によって連結されている。ＥＣＵ７７は、トルクセンサ８０にて検出したステアリングシャフト７８の負荷トルクに基づいて、モータ１０を駆動制御する。これにより、運転者によるハンドル７１への操舵力にモータ１０の出力を補助力として加えた合力で、ラック７４が直動駆動されて、操舵輪７３，７３が転舵する。
【００２４】
ところで、本実施形態のモータ１０は以下のようにして製造される。即ち、まず、ロータヨーク２２の外周面に永久磁石３０を固定する。具体的には、永久磁石３０の内側にロータヨーク２２を挿入し、ロータヨーク２２と永久磁石３０との間の接着剤を固化させて、永久磁石３０がロータヨーク２２から抜けないように固定する。
【００２５】
次に、磁石カバー４０によって永久磁石３０の外側を覆う。具体的には、カバー本体４３の内側にロータヨーク２２を挿入し、カバー本体４３の内向フランジ４２と永久磁石３０の一端面とが突き当たるまで押し込む。次に、カバー本体４３の内側にカバー蓋体４５を圧入して、当接フランジ部４７が永久磁石３０の端面に当接するまで押し込む。これにより、磁石カバー４０がロータヨーク２２に対して軸方向で固定され、磁石カバー４０の抜け止めが図られる。また、永久磁石３０の外周面及び両端面が磁石カバー４０によって覆われ、仮に永久磁石３０が割れた場合でも、破片の噛み込みによるモータ停止を防止できる。
【００２６】
以上で図２に示すロータ２０が完成し、このロータ２０を、モータハウジング１６に収容されたステータ１１内に挿入すると共に、そのロータ２０の両端部分を図示しないベアリングにて軸支して、図１に示すモータ１０が完成する。
【００２７】
このように本実施形態のモータ１０では、磁石カバー４０を別部品であるカバー本体４３とカバー蓋体４５とから構成し、カバー蓋体４５をカバー本体４３の内側に圧入してロータヨーク２２に固定された永久磁石３０を内向フランジ４２との間で挟むことで、磁石カバー４０をロータヨーク２２に対して抜け止めした。このとき、磁石カバー４０（円筒壁４１）が径方向の外側に膨らむことはないので、ロータ２０とステータ１１との間のエアギャップ１７を従来よりも狭めることができ、モータ１０の出力トルクの向上を図ることができる。
【００２８】
なお、永久磁石３０の端面を、ロータヨーク２２に一体形成されて側方に張り出した鍔壁で覆った場合には、その鍔壁への磁束漏れが生じ得るが、本実施形態のモータ１０によれば、そのような磁束漏れが生じることはない。
【００２９】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３０】
（１）図５に示すように、カバー蓋体５０を平板リング状とすると共に、カバー本体４３の内周面に環状溝４１Ｍを形成して、カバー蓋体５０をその環状溝４１Ｍに嵌合させてもよい。また、図６に示すように、カバー本体４３の円筒壁４１に、周方向に延びた複数のスリット４１Ｓ（本発明の「係合孔」に相当する）を貫通形成すると共に、平板リング状のカバー蓋体５１の外周縁に、側方に向かって張り出した係合凸片５１Ｔ（本発明の「係合凸部」に相当する）を形成して、それらスリット４１Ｓと係合凸片５１Ｔとを凹凸係合させてもよい。これらの構成とすれば、カバー蓋体４５をカバー本体４３の軸方向で位置決め固定することができる。
【００３１】
（２）図７及び図８に示すように、カバー蓋体５２を、所謂「ウェーブワッシャ（波形座金）」構造としてもよい。即ち、カバー蓋体５２を、永久磁石３０の端面に突き当たった山部５２Ａと永久磁石３０から離れた谷部５２Ｂとを周方向で交互に備えた形状とすると共に、このカバー蓋体５２をカバー本体４３の内側で板厚方向（図７における左右方向）に弾性変形させて、その弾発力により永久磁石３０を内向フランジ４１に押し付けた（換言すれば、カバー蓋体５２と内向きフランジとの間で永久磁石を挟持した）構造としてもよい。このときカバー蓋体５２の外周縁をカバー本体４３の内周面に形成された環状溝４１Ｍに凹凸係合させることで、永久磁石３０を内向フランジ４１に押し付ける弾発力を発生させればよい。
【００３２】
（３）図９に示すように、カバー蓋体５３を、所謂「皿バネ」構造としてもよい。即ち、カバー蓋体５３を、その外縁部から内縁部に向かうに従って永久磁石３０に近づくように傾斜した形状とすると共に、このカバー蓋体５３をカバー本体４３の内側で軸方向（図９における左右方向）に弾性変形させて、その弾発力により永久磁石３０を内向フランジ４１に押し付けた構造としてもよい。このときカバー蓋体５３の外周縁をカバー本体４３の内周面に形成された環状溝（図示せず）に凹凸係合させることで、永久磁石３０を内向フランジ４１に押し付ける弾発力を発生させればよい。なお、カバー蓋体５３の内縁部は、図９に示すように永久磁石３０の端面に突き当ててもよいし、ロータヨーク２２の端面に突き当ててもよい。
【００３３】
（４）上記実施形態において、カバー蓋体４５の一部をカバー本体４３と溶接してもよい。
【００３４】
（５）上記実施形態において永久磁石３０はリング磁石であったが、セグメント磁石でもよい。
【００３５】
（６）モータ１０を組み込む電動パワーステアリング装置７０は、ラック式、コラム式又はピニオン式の何れにも限定するものではない。また、モータ１０は、電動パワーステアリング装置７０以外の機械装置の動力源として組み込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータの平断面図
【図２】ロータの側断面図
【図３】磁石カバーの分解斜視図図
【図４】電動パワーステアリング装置を示す概念図
【図５】他の実施形態（１）に係る磁石カバーの分解斜視図
【図６】他の実施形態（１）に係る磁石カバーの分解斜視図
【図７】他の実施形態（２）に係るロータの側断面図
【図８】他の実施形態（２）に係る磁石カバーの分解図斜視図
【図９】他の実施形態（３）に係るロータの側断面図
【符号の説明】
【００３７】
１０    モータ
１１    ステータ
１７    エアギャップ
２０    ロータ
２２    ロータヨーク
３０    永久磁石
４０    磁石カバー
４１    円筒壁
４１Ｍ    環状溝
４１Ｓ    スリット（係合孔）
４２    内向フランジ
４３    カバー本体
４５，５０，５１，５２，５３    カバー蓋体
４６    筒形リング部
４７    当接フランジ部
５１Ｔ    係合凸片（係合凸部）
５２Ａ    山部
５２Ｂ    谷部
７０    電動パワーステアリング装置
【図１】
2008035631.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008035631.tif 000009
【図８】
2008035631.tif 000010
【図９】
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