(57)【要約】【課題】固定子コアの変形を抑制し、コギングトルクを低減することのできる永久磁石型モータを提供する。【解決手段】固定子コア１がフレーム３に固定されるとともに、この固定子コア１に空隙を介して配置された回転子は永久磁石を具備しており、円筒形状のフレーム３の軸方向及び周方向に亘ってその肉厚が不均一となる凸部４が設けられたとき、固定子コア１の軸方向端部の外周側に対向する位置であって、フレーム３の内周面に凹部９を設けることにより、この部分における応力を緩和させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、このフレームに固定された固定子コアと、この固定子コアに空隙を介して配置された回転子を有したモータにおいて、上記固定子コアの軸方向端部の外周側に対向する位置であって、上記フレームの内周面に凹部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
上記フレームの内周面と上記凹部とが円弧状につながるように構成されたことを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
上記凹部は上記フレームの周方向の一部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
フレームと、このフレームに固定された固定子コアと、この固定子コアに空隙を介して配置された回転子を有したモータにおいて、上記固定子コアの軸方向端部の外周側に対向する位置であって、上記フレームの内周面にテーパ状の凹部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項５】
上記テーパ状の凹部は上記フレームの周方向の一部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
フレームと、このフレームに固定された固定子コアと、この固定子コアに空隙を介して配置された回転子を有したモータにおいて、上記固定子コアの軸方向端部の外周側に対向する位置であって、上記フレームの外周面に凸部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項７】
上記凸部は上記フレームの周方向の一部に設けられていることを特徴とする請求項６記載のモータ。
【請求項８】
フレームと、このフレームに固定された固定子コアと、この固定子コアに空隙を介して配置された回転子を有したモータにおいて、上記固定子コアの軸方向端部の外周面に凹部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のモータの動力を操舵力として利用したことを特徴とする電動パワーステアリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フレームに固定子が固定されたモータ及びこのモータを組み込んだ電動パワーステアリングシステムに関するものであり、特に回転子が永久磁石を具備する永久磁石型モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石型モータにおいては、固定子コアと回転子を構成する永久磁石とが相互に作用し合うことにより、コギングトルクと呼ばれるトルクの脈動が発生する。コギングトルクは振動の原因となるため、産業用のサーボモータや自動車のパワーステアリング用モータなどの分野では、コギングトルクを低減することが大きな課題となっている。
【０００３】
そしてこのコギングトルクを低減するための従来技術として、例えば、磁石にＮ極とＳ極との境界を斜めにする、いわゆるスキュー着磁を施したり、セグメント磁石の形状をかまぼこ形状にするものがあった。更には固定子コアに補助溝を設けるような技術もあった。
【０００４】
一方工作誤差によって発生するコギングトルクを低減するために、フレームの内周面に固定子コアの内径を真円に近づけるための突起を設けたものがあった（特許文献１参照）。
【０００５】
また、フレーム形状に起因して発生する鉄心の磁気回路の歪みからくるコギングトルクを低減するために、フレームの所定の位置に応力を緩和するための空隙部を設けた回転電機もあった（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８７１９１号公報
【特許文献２】特開２００５−８０４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フレームに固定子が固定された永久磁石型モータにおいては、フレームの形状が軸方向あるいは周方向において不均一の場合、固定子コアにかかる応力が不均一となる。この不均一な応力によって固定子の内周が変形され、固定子内周が真円でなくなってしまい、この結果コギングトルクが増大してしまうという問題点があった。
【０００８】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、固定子コアの変形を抑制し、コギングトルクを低減することのできる永久磁石型モータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るモータは、フレームと、このフレームに固定された固定子コアと、この固定子コアに空隙を介して配置された回転子を有したものであって、固定子コアの軸方向端部の外周側に対向する位置であって、フレームの内周面に凹部を設けたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係るモータによれば、フレームと、このフレームに固定された固定子コアと、この固定子コアに空隙を介して配置された回転子を有したものであって、固定子コアの軸方向端部の外周側に対向する位置であって、フレームの内周面に凹部を設けたので、固定子コアに発生する変形を抑制することができ、コギングトルクを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下この発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１による永久磁石型モータを示す側面断面図である。固定子コア１は一般に磁性体によって構成されるものであり、例えば電磁鋼板を積層することにより構成したり、あるいは磁性粉体により構成される。
【００１２】
また、電機子巻線２は固定子コア１に設けられたスロット内に収納されている。図１においては、電機子巻線２のコイルエンド部だけが示されている。尚図示はされていないが、固定子コア１の内部には、空隙を介して固定子コア１と同軸的に回転子が設けられており、回転子は永久磁石を具備しているとともに、軸受により支持されている。
【００１３】
固定子コア１が組み込まれているフレーム３はアルミや鉄などで構成され、一般的には円筒形状に構成されている。一方フレーム３の肉厚は様々な製品仕様に従って不均一になるように形成されることがある。図１においては、肉厚が大きくなった凸部４がフレーム３の上端部に設けられている例を示している。
【００１４】
図２〜図５はフレーム３外周面の一端部に凸部４を設けた場合を示すフレーム３の斜視図であり、図２においては、フレーム３に他の部品などと固定するためのねじ穴５が設けられた凸部４を設置したものである。又図３においては、他の部品（例えばモータのコントローラ）との接合部６がフレーム３に設けられた場合が示されている。
【００１５】
また、図４においては、フレーム３に冷却フィン７が設けられている場合を示している。更に図５においては、フレーム３に厚肉部分８が設けられた場合を示している。以上図２〜図５に示した例はいずれも、フレーム３の肉厚が一定でない場合を示したものである。
【００１６】
固定子コア１は焼きばめや圧入によってフレーム３の内部に固定されるが、上記のようにフレーム３の肉厚が周方向及び軸方向において不均一である形状をしていると、固定子コア１にかかる応力が不均一となり、固定子コア１の磁気特性が不均一になったり、あるいは固定子コア１の内周形状が変形する。そしてこれによりコギングトルクが増加してしまうのである。
【００１７】
そこで本発明においては、フレーム３に設けられた凸部４による影響を抑制するために、フレーム３内周面に凹部９を設けたものである。図１においてはテーパ状の凹部９を設けた場合を示しているが、凹部９の形状はステップ状であってもよく、又他の形状であってもよい。凸部４によるフレーム３の変形を抑制するための凹部９は固定子コア１の軸方向端部の外周側に対向する位置に設けられるものである。尚凸部４がフレーム３の真中付近に設けられた場合でも、凹部９は固定子コア１の軸方向端部の外周側に対向する位置に設けられるものである。
【００１８】
このように凹部９を固定子コア１の軸方向端部の外周側に対向する位置に設けたのは、中空円筒型の固定子コア１の端部に半径方向の力が加わる場合、例えこの力が微小であっても円筒自身がたる型の変形（バルジング）をより起こしやすくなるためであり、この力がフレーム３から円筒型の固定子コア１に伝達されることを避けるためである。
【００１９】
図６は図１におけるＡ−Ａ線正面断面図であり、フレーム３の一部に凸部４が設けられている。また、凸部４に対向する位置であって、フレーム３の内周面に変形を抑制するための凹部９が設けられている。
【００２０】
従来のように凹部９が設けられていない場合は、フレーム３の凸部４の影響によりこの部分の応力が大きくなって固定子コア１の内周形状が変形してしまい、コギングトルクが増大するということがあった。しかしながら、本発明においては凹部９を設けたので、この部分における応力が緩和され、従って固定子コア１の内周形状の変形が抑制され、結果としてコギングトルクを低減することができる。
【００２１】
図６においては、凹部９の周方向の長さが凸部４の周方向の長さとほぼ同じ場合を示したが、凹部９の周方向の長さが凸部４の周方向の長さよりも大きくなるように構成してもよいし、更には凹部９の周方向の長さが凸部４の周方向の長さよりも小さくなるように構成してもよい。
【００２２】
また、凹部９の深さを凸部４の厚みに比べて非常に小さくなるように構成してもよい。凹部９を内周全周に亘って設けるのではなく、内周の一部に設けることにより、加工工数が少なくて済み、加工のコストを低減することができる。
【００２３】
図７は別の例を示す正面断面図であり、図７に示すように、フレーム３の中心から偏心した円の円弧に沿う形状になるよう凹部９を形成することもできる。即ち図６に示されるように、フレーム３の内周面と凹部９の接合部に段差が発生しないように、フレーム３の内周面と凹部９とが円弧状に滑らかにつながるように構成するものである。この場合は、切削加工がし易く、生産性に優れているという効果がある。
【００２４】
次に凹部を設けることによって具体的にどのようにコギングトルクを低減するのかについて図に基づき説明する。図８はフレームの形状を示す斜視図であり、図３に示した場合と同様接合部６がフレーム３に設けられている。
【００２５】
このフレーム３内には固定子コア１が焼きばめあるいは圧入によって固定されており、この固定子コア１の軸方向両端部がそれぞれフレーム３の上部３ａ及び下部３ｃに対応する位置に位置している。又中間部３ｂはフレーム３の軸方向における中間に位置している。
【００２６】
図９は図８におけるＢ−Ｂ線側面断面図である。フレーム３の下部３ｃ付近に他の部品との接合部６が設けられていて、この部分においてフレーム３の肉厚が大きくなっている。図１０は上部３ａにおける正面断面図、図１１は下部３ｃにおける正面断面図であり、中部３ｂにおける正面断面図は図１０と同様である。
【００２７】
図においては、固定子コア１は１２スロットの集中巻きの例を示すが、他のスロット数であってもよいし、分布巻きであってもよい。また、固定子コア１は分割コアであっても一体打ち抜きのコアであってもよく、更には磁性粉体により構成してもよい。
【００２８】
図１１において、他の部品との接合部６に対応する位置に、変形を抑制するための凹部９が設けられているが、従来のように凹部９が設けられていない場合は、この部分の応力が大きくなって、固定子コア１の内径の形状に歪みが生じる。
【００２９】
図１２は従来の固定子コア１における内周形状の歪みの状態を示す図である。本発明においては、凹部９を設けたことによって、図１３に示すように凸部４（ここでは他の部品との接合部６）の影響が低減されて、固定子コア１の内径形状の真円度が向上している。
【００３０】
図１４は従来のように凹部９が設けられていない場合の固定子コア１の上部３ａ、中部３ｂ、下部３ｃそれぞれにおける内周形状の歪みの状態を示す図であり、上記３箇所において内周形状の歪みの度合いは大きく相違しており、軸方向において、不均一であることが判る。
【００３１】
図１５は凹部９を設けた場合の固定子コア１の上部３ａ、中部３ｂ、下部３ｃそれぞれにおける内周形状の歪みの状態を示す図であり、図１５に示すように、凹部９を設けたことによって固定子コア１の内周形状の真円度が改善するとともに、軸方向の不均一性が改善されていることがわかる。
【００３２】
図１６は従来技術と本発明における回転角度とコギングトルクの大きさとの関係を示す図であり、実線は従来技術、点線は本発明の特性を示している。図１６に示すように、凹部９を設けることによってコギングトルクを低減できることがわかる。固定子コア１の非対称性によって生じるコギングトルクの周波数成分の中に、回転子一回転あたりの脈動数がモータの極数に一致する成分が主として含まれる。
【００３３】
これは電気角３６０度周期の成分を基本波とした場合、第２高調波成分となり、２ｆ成分と呼ばれることがある。図１６は１０極のモータの例であり、回転子一回転（図の横軸の０〜３６０度）で１０回脈動する成分が見られる。これが、従来例に比べて本発明では大幅に低減されていることがわかる。すなわち、本発明はコギングトルクの２ｆ成分を低減する効果がある。
【００３４】
以上のように本発明によれば、固定子コア１の軸方向端部の外周側に対向する位置において、フレーム３の内周面に凹部９を設けたので、製品仕様に従いフレーム３の外周に凸部４が設けられた場合でも、凸部４に対して比較的小さな凹部９を設けることにより、固定子コア１の内周に発生する変形を抑制することができる。その結果固定子コア１の内周の真円度が向上し、永久磁石型モータで発生するコギングトルクを小さくすることができるという効果がある。
【００３５】
上記においては、フレーム３の外周部に凸部４が設けられ、これにより固定子コア１へ不均一な応力が作用するのを避けるために、固定子コア１の軸方向端部の外周側に対向する位置であって、フレーム３の内周面の周方向の一部に凸部４よりも小さな凹部９を設けた場合について説明したが、フレーム３の外周部に製品仕様に従って凹部が設けられ、これにより固定子コア１へ不均一な応力が作用するのを避けるために、フレーム３の内周面に凹部よりも小さな凸部を設けるようにしてもよく、このように構成することにより同様にコギングトルクを低下させることができる。
【００３６】
図１７は図１とは別の形態による永久磁石型モータを示す側面断面図であり、フレーム３の外周部分に凹部１０が設けられており、更に固定子コア１の軸方向端部の外周側に対向する位置であり、凹部１０が設けられている端部とは反対側の端部に対向するフレーム３の内周部に凸部１１を設けたものである。尚凸部１１は凹部１０の真下に位置する部分に設ける必要があり、更に凸部１１の周方向の長さは凹部１０の周方向の長さとほぼ同じであってもよいし、更には大きく構成してもよいし、小さく構成してもよい。このように構成することにより、固定子コア１に不均一な応力が作用することを回避することができる。
【００３７】
実施の形態２．
図１８はこの発明の実施の形態２による永久磁石型モータを示す側面断面図、図１９は図１８におけるＣ−Ｃ線断面図である。固定子コア１は一般に磁性体によって構成されるものであり、例えば電磁鋼板を積層することにより構成したり、あるいは磁性粉体により構成される。
【００３８】
また、電機子巻線２は固定子コア１に設けられたスロット内に収納されている。図１８においては、電機子巻線２のコイルエンド部だけが示されている。尚図示はされていないが、固定子コア１の内部には、空隙を介して固定子コア１と同軸的に回転子が設けられており、回転子は永久磁石を具備しているとともに、軸受により支持されている。
【００３９】
固定子コア１が組み込まれているフレーム３はアルミや鉄などで構成され、一般的には円筒形状に構成されている。一方フレーム３の肉厚は様々な製品仕様に従って不均一になるように形成されることがある。図１８においては、肉厚が大きくなった凸部４が固定子コア１の上端部に相当する位置に設けられている例を示している。
【００４０】
従来技術においては、凸部４における応力が大きくなり、固定子コア１が内側に変形してしまうことがあり、コギングトルクが増大するという課題があった。また、軸方向において応力が不均一となってしまうので、固定子コア１の内周形状も軸方向において不均一となるという課題があった。
【００４１】
本実施形態におけるフレーム３の外周面においては、固定子コア１の軸方向下端部の外周側に対向する位置であって、凸部４の真下に位置する部分に凸部２１を設けたものである。この凸部２１は固定子コア１上端部に相当する位置に設けられた凸部４に比べると小さいが、固定子コア１にかかる応力の軸方向における不均一性を緩和することができる。尚凸部４がフレーム３の真中付近に設けられた場合でも、凸部２１は固定子コア１の軸方向端部の外周側に対向する位置に設けられるものである。
【００４２】
このように凸部２１を固定子コア１の軸方向下端部の外周側に対向する位置に設けたのは、中空円筒型の固定子コア１の端部に半径方向の力が加わる場合、例えこの力が微小であっても円筒自身がたる型の変形（バルジング）をより起こしやすくなるためであり、この力がフレーム３から円筒型の固定子コア１に伝達されることを避けるためである。
【００４３】
尚凸部２１は周方向の一部に設けられるものであり、凸部２１の周方向の長さは凸部４の周方向の長さとほぼ同じであってもよいし、更には大きく構成してもよいし、小さく構成してもよい。
【００４４】
以上のように本実施形態によれば、凸部４に比べて小さな凸部２１を設けることにより固定子コア１の内周が変形することを抑制することができる。その結果、固定子コア１の内周の真円度が向上し、永久磁石型モータに発生するコギングトルクを低減することができる。
【００４５】
実施の形態３．
図２０はこの発明の実施の形態３による永久磁石型モータを示す側面断面図である。
固定子コア１は一般に磁性体によって構成されるものであり、例えば電磁鋼板を積層することにより構成したり、あるいは磁性粉体により構成される。
【００４６】
また、電機子巻線２は固定子コア１に設けられたスロット内に収納されている。図２０においては、電機子巻線２のコイルエンド部だけが示されている。尚図示はされていないが、固定子コア１の内部には、空隙を介して固定子コア１と同軸的に回転子が設けられており、回転子は永久磁石を具備しているとともに、軸受により支持されている。
【００４７】
固定子コア１が組み込まれているフレーム３はアルミや鉄などで構成され、一般的には円筒形状に構成されている。一方フレーム３の肉厚は様々な製品仕様に従って不均一になるように形成されることがある。図２０においては、肉厚が大きくなった凸部３１が固定子コア１の軸方向下端部の外周側に対向する位置に設けられている例を示している。
【００４８】
従来技術においては、凸部３１における応力が大きくなり、固定子コア１が内側に変形してしまうことがあり、コギングトルクが増大するという課題があった。また、軸方向において応力が不均一となってしまうので、固定子コア１の内周形状も軸方向において不均一になるという課題があった。
【００４９】
本実施形態においては、固定子コア１の軸方向下端部付近であって、凸部３１に対向する位置に凹部３２を設けものである。すなわち、固定子コア１の下端部の外径を小さくし、フレーム３との間に空間を設けたものである。この凹部３２の深さは固定子コア１の下部に設けられた凸部３１の高さに比べると小さいが、凹部３２を設けることにより、応力の軸方向における不均一性を低減することができる。尚凸部３１がフレーム３の真中付近に設けられている場合でも、凹部３２は固定子コア１の下端部に設けられるものである。
【００５０】
このように固定子コア１の外周面に凹部３２を設けることにより、応力がフレーム３から固定子コア１に伝達されることを避けることができるようになる。尚凹部３２の周方向の長さは凸部３１の周方向の長さとほぼ同じであってもよいし、更には大きく構成してもよいし、小さく構成してもよい。
【００５１】
以上のように本実施形態によれば、凸部３１に比べて小さな凹部３２を設けることにより固定子コア１の内周が変形することを抑制することができる。その結果、固定子コア１の内周の真円度が改善し、永久磁石型モータに発生するコギングトルクを低減することができる。
【００５２】
実施の形態４．
図２１はこの発明の実施の形態４による永久磁石型モータを示す側面断面図である。
固定子コア１は一般に磁性体によって構成されるものであり、例えば電磁鋼板を積層することにより構成したり、あるいは磁性粉体により構成される。
【００５３】
また、電機子巻線２は固定子コア１に設けられたスロット内に収納されている。図２１においては、電機子巻線２のコイルエンド部だけが示されている。尚図示はされていないが、固定子コア１の内部には、空隙を介して固定子コア１と同軸的に回転子が設けられており、回転子は永久磁石を具備しているとともに、軸受により支持されている。
【００５４】
固定子コア１が組み込まれているフレーム３はアルミや鉄などで構成され、一般的には円筒形状に構成されている。しかしながら、様々な製品仕様に合わせるため、あるいは仕上げ工差、永久磁石型モータの設置時の自荷重により、フレーム３から固定子コア１へ必ずしも均一な圧縮力が作用しない場合がある。
【００５５】
このため固定子コア１の内周形状の真円度が崩れてしまうことがあり、これによりコギングトルクが増大してしまい、高性能な永久磁石型モータを得られないという問題点があった。
【００５６】
そこで本実施形態においては、固定子コア１の軸方向両端部の外周側に対向する位置であって、フレーム３の内周側にテーパ状の凹部４１を設けたものである。これによりフレーム３から固定子コア１への均一な圧縮力が作用しない場合でも、固定子コア１の内周部の真円度を保つことができ、コギングトルクの増大を防ぐことができる。尚凹部４１の形状はテーパ状に限らず、例えばステップ状など他の形状であってもよい。
【００５７】
尚上記凹部４１はフレーム３の内周部の全周に亘って設けてもよく、あるいは一部に設けるようにしてもよい。又凹部４１は固定子コア１の軸方向一端部の外周側に対向する位置にのみ設けるようにしてもよい。
【００５８】
以上のように本実施形態によれば、図２０に示されるような凸部３１が明白に存在しない場合においても、様々な製品仕様に合わせたり、あるいは僅かな仕上げ工差が生じたり、又永久磁石型モータの設置時の自荷重が発生することにより、フレーム３から固定子コア１へ均一な圧縮力が作用しない場合でも、固定子コア１の内周に変形が発生することを防止することができる。
【００５９】
その結果、固定子コア１の内周の真円度が改善し、永久磁石型モータに発生するコギングトルクを低減することができる。更に電磁鋼板を積層することにより固定子コア１を構成する場合、積層時にばらつきがあった場合でも、凹部４１を設けることにより電機子コア全体が生じる歪みを抑制することができるので、コギングトルクの発生を低減することができる。
【００６０】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４に示した永久磁石型モータはコギングトルクを低減することができるため、産業用サーボモータや自動車用電動パワーステアリングシステムなどに使用することができる。本実施形態においては、実施の形態１〜４に示した永久磁石型モータを自動車用電動パワーステアリングシステムに適用した例を示す。
【００６１】
図２２は自動車用電動パワーステアリングシステムを示す概念図である。図において、ステアリングホイール５１から人間の操舵力がコラムシャフト５２に伝達される。ウォームギヤ５３（図では詳細は省略し、ギヤボックスのみ示している）はモータ５４の出力（トルク、回転数）を、回転方向を直角に変えながら伝達し、同時に減速させて、アシストトルクを増加させる。
【００６２】
ハンドルジョイント５５は操舵力を伝達すると共に、その方向も変える。ステアリングギヤ５６（図では詳細は省略し、ギヤボックスのみ示している）はコラムシャフト５２の回転を減速し、同時に回転力をラック５７の直線運動に変換し、所要の変移を得る。このラック５７の直線運動により車輪を動かし、車両の方向転換等を可能とする。
【００６３】
上記のような電動パワーステアリングシステムにおいては、モータ５４において発生するトルクの脈動が、ウォームギヤ５３とコラムシャフト５２を介して、ステアリングホイール５１に伝達される。したがって、モータ５４が大きなトルクの脈動を発生する場合、滑らかなステアリング感覚を得ることが出来ない。
【００６４】
また、モータ５４がアシストするためのトルクを発生しない状態においても、モータ５４が大きなコギングトルクを発生するものであれば、滑らかなステアリング感覚を得ることが出来ない。
【００６５】
電動パワーステアリングシステムに使われるモータ５４は、上記のようにコギングトルクを低減する必要があるが、それと同時に自動車用として使用されるので、小形化、軽量化、高効率化、高出力化が望まれる。このような課題を克服するために、モータ５４はコントローラと一体に構成されることが望ましい。
【００６６】
モータ５４がコントローラと一体となることで設置スペースを少なくすることができるとともに、小型化、軽量化を達成することができるからである。また従来のようにモータとコントローラが別体となっている場合には、モータとコントローラ間のハーネス（電力ケーブル）において電力損失が発生していたため、効率が悪く、又出力損失も発生しているが、モータとコントローラを一体的に構成した場合、このような損失が発生しないという利点がある。
【００６７】
図２３はモータとコントローラが一体となった状態を示す側面図である。永久磁石型モータ５４はフレーム３に設けられたコントローラとの接合部６を介してコントローラ５８と接合されている。このような場合、モータ５４のフレーム３には、製品仕様に対応して厚みが不均一となった部分が存在する。
【００６８】
図２３においては、図３で示したフレームとの接合部６及び図２で示したねじ穴５が設けられた凸部を示しているが、図５に示すような冷却性能を向上するための冷却フィン７などを設けてもよい。
【００６９】
コントローラ５８と一体的に構成されたモータ５４は小形化、軽量化、高効率化、高出力化を図ることができるが、接合部６などを設けるため、フレーム３の厚みが軸方向及び周方向において不均一であるために、フレーム３から固定子コア１に作用する応力も不均一となってしまう。その結果として、固定子コア１の内周形状の真円度が悪化し、コギングトルクが増加してしまう。
【００７０】
そこで、このような自動車用電動パワーステアリングシステムに用いられる永久磁石型モータ５４において、図１、図１８に示されるように、フレーム３に凹部９または凸部２１を設け、更には図２０に示されるように、固定子コア１に凹部３２を設けることにより、製品仕様に合わせて凸部がフレーム３の外周に設けられた場合でも、上記実施の形態１〜３で説明したように固定子コア１の内周に発生する変形を抑制することができる。
【００７１】
その結果、固定子コア１の内周の真円度が向上し、永久磁石型モータ５４において発生するコギングトルクを小さくすることができる。更に永久磁石型モータ５４において、図２１に示すように、フレーム３の内周面にテーパ状の凹部４１を設けることにより、フレーム３から固定子コア１へ均一な圧縮力が作用しない場合でも、固定子コア１の内周部における真円度を保つことができ、コキングトルクの増大を防ぐことができる。
【００７２】
したがって、本実施の形態によれば、永久磁石型モータ５４に発生するコギングトルクを小さくすることができるため、自動車用電動パワーステアリングシステムにおける操舵感覚を向上させることができるという効果がある。図２２、２３においては、コラム式の電動パワーステアリングシステムについて説明したが、これに限られるものではなく、ラック式の電動パワーステアリングシステムにおいて上記構成を採用しても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明の実施の形態１による永久磁石型モータを示す側面断面図である。
【図２】フレームを示す斜視図である。
【図３】フレームを示す斜視図である。
【図４】フレームを示す斜視図である。
【図５】フレームを示す斜視図である。
【図６】図１におけるＡ−Ａ線正面断面図である。
【図７】フレームを示す正面断面図である。
【図８】フレームを示す斜視図である。
【図９】図８におけるＢ−Ｂ線側面断面図である。
【図１０】永久磁石型モータを示す正面断面図である。
【図１１】永久磁石型モータを示す正面断面図である。
【図１２】従来の固定子コアの変形を示す図である。
【図１３】本発明による固定子コアの変形を示す図である。
【図１４】従来の固定子コアの変形を示す図である。
【図１５】本発明による固定子コアの変形を示す図である。
【図１６】回転角度とコギングトルクの大きさとの関係を示す図である。
【図１７】永久磁石型モータを示す側面断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態２による永久磁石型モータを示す側面断面図である。
【図１９】図１８におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図２０】この発明の実施の形態３による永久磁石型モータを示す側面断面図である。
【図２１】この発明の実施の形態４による永久磁石型モータを示す側面断面図である。
【図２２】自動車用電動パワーステアリングシステムを示す概念図である。
【図２３】コントローラと一体となったモータを示す側面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  固定子コア、３  フレーム、９，３２，４１  凹部、２１  凸部。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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