(57)【要約】  ラックアシスト式の電動パワーステアリング装置１０は、駆動源としてモータ１を使用する。モータ１のステータ１１は、リング状の継鉄部１６と、継鉄部１６から内側方向に突出形成されたティース１７を備えるステータコア１３を有する。ステータコア１３は、継鉄部１６の径方向の幅寸法Ｗｙと、ティース１７の周方向の幅寸法Ｗｔの比Ｗｙ：Ｗｔが１：１.４〜１.８に形成されている。ステータコア１３の継鉄部１６とティース１７をこの値に設定することにより、限られたスペースの中で、ステータコア１３を最もトルクダレが生じにくい設定にできる。
2007088919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を備えたロータと、前記ロータの外周側に配置されたステータとを有してなるモータを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記ステータは、リング状の継鉄部と、前記継鉄部から内側方向に突出形成されたティース部を備えるステータコアを有し、
前記ステータコアは、前記継鉄部と前記ティース部の磁気抵抗値の比が１：１.４〜１.８に形成されてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
永久磁石を備えたロータと、前記ロータの外周側に配置されたステータとを有してなるモータを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記ステータは、リング状の継鉄部と、前記継鉄部から内側方向に突出形成されたティース部を備えるステータコアを有し、
前記ステータコアは、前記継鉄部の径方向の幅寸法Ｗｙと前記ティース部の周方向の幅寸法Ｗｔの比Ｗｙ：Ｗｔが１：１.４〜１.８に形成されてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置において、前記モータは、操向車輪に連結されたラック軸の周囲に同軸的に配置され、前記ラック軸に対し操舵補助力を供給す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、電動モータを駆動源として使用した電動パワーステアリング装置に関し、特に、モータ中央部に車両のラック軸が挿通されるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の操舵力補助のため、近年多くの車両にいわゆるパワーステアリング装置が装備されている。このようなパワーステアリング装置としては、近年、エンジン負荷軽減や重量低減等の観点から、電気式の動力操舵装置（いわゆる電動パワーステアリング装置）を搭載した車両が増大している。この電動パワーステアリング装置（以下、適宜ＥＰＳと略記する）は一般にラック・アンド・ピニオン式の操舵装置に適用され、モータの配置場所によって、大きく３つのタイプに分類される。すなわち、モータ位置が運転者に近い側から、ステアリング軸上にモータを配したコラムアシスト式、ステアリング軸とラック軸の接続部にモータを配したピニオンアシスト式、ラック軸と同軸状にモータを配したラックアシスト式の３種類が知られている。【０００３】
特許文献１のＥＰＳは、そのうちのラックアシスト式の装置である。ラックアシスト式のＥＰＳは、ラック軸に同軸的に設けたモータによって操舵補助力が付与される。図６は、特許文献１のようなラックアシスト式のＥＰＳの構成を示す断面図である。図６のＥＰＳ５１では、ラック軸５２と同軸的にモータ５３が設けられている。モータ５３が発生する操舵補助力は、ボールねじ機構５４を介してラック軸５２に伝達される。ラック軸５２の両端には、図示しないタイロッドやナックルアーム等を介して、操向車輪が連結されている。ラック軸５２は、ステアリング軸５５とラック・アンド・ピニオン結合され、運転者の転舵操作により軸方向（図中左右方向）に作動する。モータ５３は、円筒状のヨーク５６内に、マグネット５７、円筒状のロータシャフト５８及びロータコア５９を同軸的に挿入させた構成となっている。ロータシャフト５８内には、ラック軸５２が挿通されている。【０００４】
ＥＰＳ５１では、ハンドルが操作されてステアリング軸５５が回転すると、この回転に応じた方向にラック軸５２が移動して転舵操作がなされる。この操作により、図示しないステアリングトルクセンサが作動し、この検出トルクに基づいてモータ５３に適宜電力が供給される。モータ５３が作動すると、その回転はボールねじ機構５４を介してラック軸５２に伝達される。すなわち、ボールねじ機構５４によって、モータ５３の回転がラック軸５２の軸方向の運動に変換され、ラック軸５２に操舵補助力が付与される。この操舵補助力と手動操舵力とにより操向車輪が転舵され、運転者のハンドル操作負担が軽減される。
【特許文献１】特開平10-152058号公報
【特許文献２】特開2000-78780号公報
【特許文献３】特開2001-218439号公報
【特許文献４】特開2003-158856号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、図６のようなラックアシスト式のＥＰＳは、エンジンレイアウトと干渉しやすいため、その体格（特に外形寸法）に厳しい制限が課せられる場合が多い。例えば、小型乗用車用のＥＰＳでは、一般に外径が１００mmを超えるものは商品性に乏しい。このため、ラックアシスト式ＥＰＳ用のモータは、外径１００mm以下の中でモータを構成し、要求性能を満足する最適な仕様を確立する必要がある。一方、モータ内部を貫通するラック軸は、それ自体、概ね２０〜３０mm程度の外径がある。従って、ラック軸が挿通されるロータシャフトの内径も２０〜４０mm程度は必要となる。つまり、ラックアシスト式ＥＰＳ用のモータでは、ラック軸が中央を貫通するという構成の中、外径を１００mm以下に抑えなければならず、しかも、その体格で所望の出力が得られなければならない。また、ＥＰＳ用モータは、その上で、低フリクション（無通電時の回転抵抗）、低トルクリップル、低コストであることが求められる。【０００６】
しかしながら、このような小型で高性能かつ低コスト化のＥＰＳ用モータは、仕様を決定するに当たり、非常に繊細かつ煩雑な調整が必要となる。すなわち、モータの構造設計に際しては、ステータやロータの構成、マグネット、巻線等、種々のパラメータが存在する。また、それらのパラメータは、トレードオフの関係にある場合も少なくない。このため、前述の諸要素を満足し得るように各仕様を設定することは、熟練した設計者にとっても困難である場合が多い。例えば、これらの要素のうち、ステータとロータから構成される磁気回路部に着目すると、磁束飽和の観点から、体格（ステータ寸法）とトルク確保の点で二律背反の関係が存在する。【０００７】
すなわち、ステータはモータ内にて磁路として使用されるため、その寸法が小さいと磁気抵抗が増大し、磁束飽和が発生し易くなる。このため、ステータコアが小さいモータでは、コア内にて磁束飽和が発生し、高負荷時（トルク大）に出力トルクが低下する。図７は、ステータコア形状とモータトルクとの関係を示す説明図である。図７に示すように、ステータコアが小さいと、ステータコア内の磁束飽和の影響により、据え切りなどの高負荷時にトルクがダレる（トルク増加率が低下する）という現象が発生する。そこで、トルク確保のため、磁気飽和を恐れて寸法的に余裕のある設計とすると、体格が大きくなったり、巻線スペースが小さくなったりし、競争力のない製品になってしまう。このため、ＥＰＳ用モータでは、トルク確保と小型化を両立させることが難しく、ＥＰＳの小型高性能化を図る上で大きな問題となっていた。【０００８】
本発明の目的は、ＥＰＳ用モータのトルク確保と小型化を両立させ、性能や組付性を悪化させることなく、電動パワーステアリング装置を最適に小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電動パワーステアリング装置は、永久磁石を備えたロータと、前記ロータの外周側に配置されたステータとを有してなる電動パワーステアリング装置であって、前記ステータは、リング状の継鉄部と、前記継鉄部から内側方向に突出形成されたティース部を備えるステータコアを有し、前記ステータコアは、前記継鉄部と前記ティース部の磁気抵抗値の比が１：１.４〜１.８に形成されてなることを特徴とする。【００１０】
本発明にあっては、ステータコアの継鉄部とティース部の磁気抵抗値比を１：１.４〜１.８とすることにより、限られたスペースの中で、ＥＰＳ用モータのステータコアを最もトルクダレ（トルク増加率の低下）が生じにくい設定とすることができる。これにより、レイアウト性に優れ、しかも、トルクリニアリティの高い、小型で高性能なＥＰＳ用モータを構成でき、ＥＰＳの小型高性能化が図られる。また、ステータコアが最適形状に設定され、無駄な部分を無くすことができるため、ＥＰＳ用モータのコスト削減や重量低減が図られ、ＥＰＳの商品性も向上する。さらに、モータ設計に際し、継鉄部とティース部の磁気抵抗値比を、予めある程度決めた形で設計を行うことができるため、ＥＰＳの設計工数も削減できる。【００１１】
本発明の他の電動パワーステアリング装置は、永久磁石を備えたロータと、前記ロータの外周側に配置されたステータとを有してなる電動パワーステアリング装置であって、前記ステータは、リング状の継鉄部と、前記継鉄部から内側方向に突出形成されたティース部を備えるステータコアを有し、前記ステータコアは、前記継鉄部の径方向の幅寸法Ｗｙと前記ティース部の周方向の幅寸法Ｗｔの比Ｗｙ：Ｗｔが１：１.４〜１.８に形成されてなることを特徴とする。【００１２】
本発明にあっては、Ｗｙ,Ｗｔの比を１：１.４〜１.８とすることにより、限られたスペースの中で、ＥＰＳ用モータのステータコアを最もトルクダレが生じにくい設定とすることができる。これにより、レイアウト性に優れ、しかも、トルクリニアリティの高い、小型で高性能なＥＰＳ用モータを構成でき、ＥＰＳの小型高性能化が図られる。また、ステータコアが最適形状に設定され、無駄な部分を無くすことができるため、ＥＰＳ用モータのコスト削減や重量低減が図られ、ＥＰＳの商品性も向上する。さらに、モータ設計に際し、Ｗｙ,Ｗｔの比を予めある程度決めた形で設計を行うことができるため、ＥＰＳの設計工数も削減できる。【００１３】
前記電動パワーステアリング装置において、前記モータを操向車輪に連結されたラック軸の周囲に同軸的に配置し、前記モータにより前記ラック軸に対し操舵補助力を供給するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電動パワーステアリング装置によれば、永久磁石を備えたロータと、ロータの外周側に配置されたステータとを有してなる電動パワーステアリング装置にて、ステータに、リング状の継鉄部と、継鉄部から内側方向に突出形成されたティース部を備えるステータコアを設けると共に、ステータコアの継鉄部とティース部の磁気抵抗値の比を１：１.４〜１.８に形成したので、体格に対する要求の厳しいＥＰＳ用モータにて、その厳しい制限の中、ステータコアを最もトルクダレが生じにくい設定とすることができる。従って、本発明によれば、レイアウト性に優れ、しかも、トルクリニアリティの高い、小型高性能なモータを用いたＥＰＳを提供することができ、ＥＰＳの小型高性能化を図ることが可能となる。【００１５】
また、ステータコアを最適形状に設定することができるため、ステータコアの無駄な部位をなくすことができ、ＥＰＳ用モータのコスト削減や重量低減が図られる。このため、ＥＰＳのコストや重量も削減することができ、ＥＰＳの商品性を向上させることが可能となる。さらに、モータ設計に際し、継鉄部とティース部の磁気抵抗値比を予めある程度決めた形で設計を行うことができるため、ＥＰＳに最適なモータ設計指針を得ることができ、小型高出力で低コストなＥＰＳ用モータを従来比して容易に構成することができ、ＥＰＳの設計工数の削減も図られる。従って、製品開発費用もその分削減され、製品コストを低減させることが可能となる。【００１６】
本発明の他の電動パワーステアリング装置によれば、永久磁石を備えたロータと、ロータの外周側に配置されたステータとを有してなる電動パワーステアリング装置にて、ステータに、リング状の継鉄部と、継鉄部から内側方向に突出形成されたティース部を備えるステータコアを設けると共に、ステータコアの継鉄部の径方向の幅寸法Ｗｙとティース部の周方向の幅寸法Ｗｔの比Ｗｙ：Ｗｔを１：１.４〜１.８に形成したので、体格に対する要求の厳しいＥＰＳ用モータにて、その厳しい制限の中、ステータコアを最もトルクダレが生じにくい設定とすることができる。従って、本発明によれば、レイアウト性に優れ、しかも、トルクリニアリティの高い、小型高性能なモータを用いたＥＰＳを提供することができ、ＥＰＳの小型高性能化を図ることが可能となる。【００１７】
また、ステータコアを最適形状に設定することができるため、ステータコアの無駄な部位をなくすことができ、ＥＰＳ用モータのコスト削減や重量低減が図られる。このため、ＥＰＳのコストや重量も削減することができ、ＥＰＳの商品性を向上させることが可能となる。さらに、モータ設計に際し、継鉄部とティース部の磁気抵抗値比を予めある程度決めた形で設計を行うことができるため、ＥＰＳに最適なモータ設計指針を得ることができ、小型高出力で低コストなＥＰＳ用モータを従来比して容易に構成することができ、ＥＰＳの設計工数の削減も図られる。従って、製品開発費用もその分削減され、製品コストを低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例である電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１の電動パワーステアリング装置に用いられているモータの構成を示す拡大断面図である。
【図３】図２のモータにおけるステータコアの構成を示す説明図である。
【図４】ステータコアにおける磁束の流れを示す説明図である。
【図５】ティース幅を変化させたときの有効磁束とトルクとの関係を示す説明図である。
【図６】ラックアシスト式のＥＰＳの構成を示す断面図である。
【図７】ステータコア形状とモータトルクとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    モータ
２    ラック軸
３    ボールねじ機構
４    ステアリング軸
１０    電動パワーステアリング装置
１１    ステータ
１２    ハウジング
１３    ステータコア
１４    巻線
１５    給電配線
１６    継鉄部
１７    ティース
１８    スロット
２１    ロータ
２２    ロータシャフト
２３    ロータコア
２４    マグネット
２５    マグネットカバー
３１    ハウジング
３２    ベアリング
３３    レゾルバ
３４    レゾルバステータ
３５    レゾルバロータ
３６    コイル
４１    ハウジング
４２    ナット部
４３    スクリュー部
４４    ボール
４５    アンギュラーベアリング
４６ａ,４６ｂ    ベアリング固定用リング
４７    段部
４８    ベアリング固定用リング
４９    段部
５１    電動パワーステアリング装置
５２    ラック軸
５３    モータ
５４    ボールねじ機構
５５    ステアリング軸
５６    ヨーク
５７    マグネット
５８    ロータシャフト
５９    ロータコア
Ｗｔ    ティース幅
Ｗｙ    継鉄部幅
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図、図２は図１の電動パワーステアリング装置にて用いられているＥＰＳ用モータの構成を示す拡大断面図である。図１の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１０は、図６と同様のラックアシスト式の構成となっており、モータ１を動力源として使用している。但し、ＥＰＳ１０では、モータ１として、ＥＰＳの小型高性能化のためブラシレスモータが使用されている。【００２１】
モータ１の内部には、モータ１と同軸状にラック軸２が貫通している。モータ１の回転は、ボールねじ機構３を介してラック軸２に伝達され、操舵補助力となる。ラック軸２の両端には、図示しないタイロッドやナックルアーム等を介して操向車輪が連結される。ラック軸２はまた、ステアリング軸４とラック・アンド・ピニオン結合され、運転者の転舵操作により軸方向（図中左右方向）に作動する。【００２２】
ＥＰＳ１０においても、図６のＥＰＳ５１と同様に、ハンドルが操作されてステアリング軸４が回転すると、この回転に応じた方向にラック軸２が移動する。ステアリング軸４の動作により、図示しないステアリングトルクセンサが作動すると、この検出トルクに基づいてモータ１に適宜電力が供給される。モータ１が作動すると、その回転はボールねじ機構３を介してラック軸２に伝達される。これにより、モータ１の回転がラック軸２の軸方向の運動に変換され、ラック軸２に操舵補助力が付与される。この操舵補助力と手動操舵力とにより操向車輪が転舵される。【００２３】
モータ１は、外側にステータ１１、内側にロータ２１を配したインナーロータ型のブラシレスモータとなっている。ステータ１１は、ハウジング１２と、ハウジング１２の内周側に固定されたステータコア１３、及び、ステータコア１３に巻装された巻線１４とを備えた構成となっている。ハウジング１２は鉄等にて形成され、その外周は１００mm以内に抑えられている。ステータコア１３は、鋼板を多数積層した構成となっている。ステータコア１３の内周側には、複数個のティースが突設されている。【００２４】
図３は、ステータコア１３の構成を示す説明図である。ステータコア１３は、リング状の継鉄部１６と、継鉄部１６から内側方向へ突出形成されたティース１７とから形成されている。モータ１では、ティース１７は９個設けられている。各ティース１７の間には、スロット１８（９個）が形成されており、モータ１は、９スロット構成となっている。各ティース１７には、巻線１４が集中巻にて巻装されている。巻線１４は、各スロット１８内に収容されている。巻線１４は、給電配線１５を介して、バッテリ（図示せず）と接続されている。【００２５】
ロータ２１は、ステータ１１の内側に配置されている。ロータ２１は、円筒状のロータシャフト２２と、ロータコア２３、マグネット２４及びマグネットカバー２５を同軸状に配した構成となっている。ロータシャフト２２の内側には、ラック軸２が挿通される。ロータシャフト２２の外周には、円筒形状のロータコア２３が外装されている。ロータコア２３の外周には、６極構成のマグネット２４が固定されており、モータ１は、６極９スロット構成となっている。【００２６】
マグネット２４には、小型で高磁束密度が得られるネオジウム鉄磁石等の希土類磁石が使用される。このように、マグネット２４に希土類磁石を用いることにより、モータの小型化が図れると共に、ロータ２１のイナーシャが低減され操舵フィーリングも向上する。マグネット２４は、リング形状となっており、周方向に複数の磁極がＮ,Ｓ交互に配置されている。なお、マグネット２４として、複数個のセグメントマグネットを用いても良い。マグネット２４の外側には、マグネットカバー２５が外装されている。このマグネットカバー２５により、万が一マグネット２４が破損しても、その破片によってモータ１がロックしないようになっている。【００２７】
ハウジング１２の図中右端側には、アルミダイカスト製のハウジング３１が取り付けられている。ハウジング３１内には、ロータ２１の右端側を支持するベアリング３２と、ロータ２１の回転を検知するレゾルバ３３が収容されている。レゾルバ３３は、ハウジング３１側に固定されたレゾルバステータ３４と、ロータ２１側に固定されたレゾルバロータ３５とから構成されている。レゾルバステータ３４にはコイル３６が巻装されており、励磁コイルと検出コイルが設けられている。レゾルバステータ３４の内側には、ロータシャフト２２に固定されたレゾルバロータ３５が配置される。レゾルバロータ３５は、金属板を積層した構成となっており、三方向に凸部が形成されている。【００２８】
ロータシャフト２２が回転すると、レゾルバロータ３５もまたレゾルバステータ３４内にて回転する。レゾルバステータ３４の励磁コイルには高周波信号が付与されており、凸部の近接離反により、検出コイルから出力される信号の位相が変化する。この検出信号と基準信号とを比較することにより、ロータ２１の回転位置が検出される。そして、ロータ２１の回転位置に基づき、巻線１４への電流が適宜切り替えられ、ロータ２１が回転駆動される。【００２９】
ハウジング１２の図中左端側には、アルミダイカスト製のハウジング４１が取り付けられている。ハウジング４１内には、ボールねじ機構３が組み込まれている。ボールねじ機構３は、ナット部４２と、ラック軸２の外周に形成されたスクリュー部４３と、ナット部４２とスクリュー部４３との間に介装された多数のボール４４とから構成されている。ラック軸２は、ナット部４２によって、左右方向に往復動可能な状態で回転自在に支持され、ナット部４２の回転に伴って左右方向に移動する。【００３０】
ナット部４２は、ロータシャフト２２の左端部に固定されており、ハウジング４１に固定されたアンギュラーベアリング４５によって回転自在に保持されている。アンギュラーベアリング４５は、ハウジング４１の開口部にねじ込まれたベアリング固定用リング４６ａ,４６ｂと、ハウジング４１の内部に形成された段部４７との間で軸方向の動きが規制された状態で固定されている。また、アンギュラーベアリング４５の軸方向の動きは、ナット部４２の左端にねじ込まれたベアリング固定用リング４８とナット部４２の外周に形成された段部４９とによって規制されている。【００３１】
ＥＰＳ１０では、操向ハンドルが操作されてステアリング軸４が回転すると、この回転に応じた方向にラック軸２が移動して転舵操作がなされる。この操作により、図示しないステアリングトルクセンサが作動し、その検出トルクに応じて、バッテリから給電配線１５を介して巻線１４に電力が供給される。巻線１４に電力が供給されるとモータ１が作動し、ロータシャフト２２が回転する。ロータシャフト２２が回転すると、これと結合されたナット部４２が回転し、ボールねじ機構３の作用により、ラック軸２に対し軸方向の操舵補助力が伝達される。これにより、ラック軸２の移動が促進され、操舵力が補助される。【００３２】
ところで、ＥＰＳ用モータでは、前述のようにトルク確保とモータ小型化との両立が難しい。この点に関し、発明者らが実験を繰り返した結果、ステータコア１３の継鉄部１６とティース１７の磁気抵抗比と、出力トルクとの間には一定の関係があり、両者間の磁気抵抗比を所定範囲内に設定することにより、出力トルクを極大化できることが分かった。これにより、体格制限の中で、出力トルクを極大化し得るステータコア１３が得られ、トルク確保とモータ小型化の両立が最大限可能となる。なお、磁気抵抗は、継鉄部１６とティース１７の磁気抵抗値が同じ場合それらの幅に比例する。このため、本実施例では、両者が同磁気抵抗値である場合を例にとって、以下、磁気抵抗比に代えて、継鉄部１６とティース１７の幅の寸法比について述べる。【００３３】
ここで、ステータコア１３内における磁束の流れを考える。図４は、このような磁束の流れを示す説明図であり、ステータコア１３の一部分を拡大して示したものである。図４に示すように、ティース１７に入ってきた磁束は継鉄部１６で行き止まり、左右に別れ継鉄部１６に流れ込んで行く。この磁束の流れを妨げると、当然にモータ１の出力が低下する。すなわち、ティース１７と継鉄部１６のどちら部位でも、磁束飽和が発生すると、図７に示すように高負荷時にトルクダレが発生する。このため、出力トルクを最大限確保するには、継鉄部１６とティース１７の何れにも磁気飽和が生じないようにする必要がある。従って、磁束を通すために必要な最低幅を無駄なく確保すべく、限られたスペース（外径）の中で、継鉄部１６の幅Ｗｙとティース１７の幅Ｗｔを最適値に設計する必要がある。【００３４】
図５は、有効磁束とトルクとの関係を示す説明図であり、Ｗｙを１０mmとし、その条件にてＷｔ適宜を変化させた場合におけるモータトルクの違いを示している。なお、ここで言う有効磁束とは、モータトルクを発生させるために有効な磁束を言う。図５では横軸に有効磁束を配したが、これは、トルクは、巻線電流のみならず、ロータマグネットの磁束にも依存しており、横軸を電流値とすると、モータ個々の仕様により特性が異なるため、正確を期して横軸を有効磁束とした。【００３５】
図５に示すように、発明者らの実験では、継鉄部１６とティース１７の幅Ｗｙ,Ｗｔの比を１：１.４〜１.８とするとトルクダレが起きにくかった。これに対し、両者の比が１：１.１（Ｗｔ＝１１mm)や１：２.０（Ｗｔ＝２０mm)の場合には、有効磁束が０.００４５Wb付近からトルクが横ばい又は低下した。これは、Ｗｔ＝１１mmの場合には、継鉄部１６には余裕があるが、ティース１７にて磁気飽和が生じ、トルクダレが生じたためと思われる。また、Ｗｔ＝２０mmの場合には、ティース１７には余裕があるが、継鉄部１６にて磁気飽和が生じ、トルクダレが生じたためと思われる。なお、トルクダレに関しては、Ｗｔ＝１８mmの場合が最も良好であるが、ティース１７の幅が大きい分、スロット１８における巻線面積も減少する。このため、トータルバランス的には、トルク的にはＷｔ＝１８mmの場合と大差ないＷｔ＝１５mm（Ｗｙ：Ｗｔ＝１：１.５）が最適である。【００３６】
このように、Ｗｙ,Ｗｔの比を１：１.４〜１.８とすると、限られたスペースの中で、ステータコア１３を最もトルクダレが生じにくい設定とすることができる。従って、本発明によれば、レイアウト性に優れ、しかも、トルクリニアリティの高い、小型高性能なモータを用いたＥＰＳを提供することが可能となる。また、本発明によるＥＰＳでは、モータ１のステータコア１３が最適形状に設定され、無駄な肉を落とす（無駄な部分を無くす）ことができるため、モータ１のコスト削減や重量低減が図られる。従って、ＥＰＳ１０のコストや重量も削減でき、ＥＰＳの商品性向上が可能となると共に、最終的には省燃費にも寄与できる。【００３７】
さらに、ブラシレスモータを設計するに際し、ステータコアの形状は、モータ性能に対する影響が大きいため、最も注意を払うべき項目の一つである。その点、モータ１では、Ｗｙ,Ｗｔの比を予めある程度決めた形で設計に臨めるため、構造設計に際しては、モータ各部の仕様を前記の比に合わせて決定すれば良い。つまり、本発明により、ＥＰＳに最適なモータ設計指針が得られ、小型高出力で低コストなＥＰＳ用モータを、従来に比して容易に構成することができる。従って、ＥＰＳ用モータの最適設計が可能となり、ＥＰＳ用モータに関する設計工数の削減が図られる。このため、製品開発費用が削減され、ＥＰＳの製品コストも低減できる。【００３８】
本発明は前記実施例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変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、ラックアシスト式のＥＰＳに本発明を適用した例を示したが、コラムアシスト式のＥＰＳにも本発明は適用可能である。また、前述の実施例では、継鉄部１６とティース１７の磁気抵抗値が同じ場合を例にとって、両者の幅の比を前記の値（Ｗｙ：Ｗｔ＝１：１.４〜１.８）とする旨述べたが、基本的には、継鉄部１６とティース１７の磁気抵抗の比を前記の値とすることにより、最適設計が可能である。従って、ステータコア１３の継鉄部１６とティース１７が磁気抵抗値の場合には、各部の磁気抵抗値に応じて、磁気抵抗比が前記の値となるように幅寸法を設定する。【００３９】
さらに、同素材の場合でも、例えば、珪素鋼板中の珪素(Si)含有量を部位によって変えた場合や、方向性電磁鋼板を使用した場合などでは、継鉄部１６とティース１７の磁気抵抗値が異なるケースがある。珪素鋼板では珪素量が多いと磁気抵抗値が大きくなり、方向性電磁鋼板では圧延方向の磁気抵抗値が小さくなる。従って、そのような場合には、各部の磁気抵抗値を考慮して幅寸法を決定する。なお、モータのステータコアには、一般に無方向性の電磁鋼板が使用されることが多く、その場合には、前述の例のように、継鉄部１６とティース１７の磁気抵抗値が等しくなるため、両者の幅の比を前記の値に設定すれば良い。【００４０】
一方、前述の実施例では、モータ１を６極９スロット構成としたが、極数やスロット数の構成はこれには限定されず、２極３スロットの整数倍の構成では、継鉄部１６とティース１７の磁気抵抗値を前記の値とすることにより、トルクダレを抑えた最適設計が可能である。また、本発明は、電源電圧が１２Ｖのモータのみならず、４２Ｖのモータを用いたＥＰＳにも適用可能である。
【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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【国際調査報告】
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