(57)【要約】【課題】回転電機の重量低減と省スペース化を図るとともに、騒音を改善すること。【解決手段】回転軸１４に固定されたロータ１６と、ロータ１６と相対向して配置されたステータ１８と、有底筒状に形成されてロータ１６およびステータ１８を収納し、回転軸１４を回転自在に軸支するヨーク１２と、ヨーク１２の開口部を閉塞するフランジ２０とを備え、フランジ２０のうちステータ１８との対向面に、回転軸１４に沿って突出した取付部２８が複数個形成され、各取付部２８外周側にヨーク１２の開口部側が圧入固定され、ヨーク１２の開口部側がねじ３４を介して各取付部２８に締結されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定されたロータと、前記ロータと相対向して配置されたステータと、有底筒状に形成されて前記ロータおよび前記ステータを収納し、前記ロータの回転軸を回転自在に軸支するヨークと、前記ヨークの開口部を閉塞するフランジとを備え、前記フランジのうち前記ステータとの対向面に、前記回転軸に沿って突出した取付部が形成され、前記取付部に前記ヨークの開口部側が固定されてなる回転電機。
【請求項２】
前記ヨークの開口部側は前記取付部に圧入またはカシメ固定されてなることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記ヨークの開口部側と前記取付部は締結部材を介して固定されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ヨークの開口部側が固定された前記取付部は、ハーネス位相またはステアリングコアムとの取付位相に対する位置決め、あるいは前記ヨークに対する回り止めとして機能してなることを特徴とする請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記フランジには、前記取付部が奇数個等間隔で環状に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の回転電機。
【請求項６】
前記フランジには、前記取付部が偶数個不等間隔で環状に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に係り、特に、ロータとステータを収納し、ロータの回転軸を回転自在に軸支するヨークと、ヨークの開口部側を閉塞するフランジを備えたＥＰＳモータの重量低減と省スペース化、及び騒音低減に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機として、電動パワーステアリング装置に用いられるＥＰＳモータなど各種のモータが提案されている。ＥＰＳモータを構成するに際しては、例えば、ロータやステータを収納する容器として、円筒形状のフレームと、フレームの両端側をそれぞれ閉塞する２個のブラケットを用いる代わりに、部品点数を低減するために、有底円筒形状のフレーム（ヨーク）と、フレームの開口部側を閉塞するブラケット（フランジ）を用いたものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５４７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＥＰＳモータにおいては、出力アップに伴い、取付剛性や振動剛性などの剛性を高めることが求められているが、従来のＥＰＳモータの構造を単に採用したのでは、剛性を高めるにも重量が増加することが危惧される。すなわち、有底円筒形状のフレーム（ヨーク）の開口部側に環状の取付部を形成し、この取付部とブラケット（フランジ）とをボルトで締結する構造では、有底円筒形状のフレームをブラケット（フランジ）に固定するために、フレームに環状の取付部を形成しなければならず、その分重量が増加することになる。ＥＳＰモータをステアリングシステムの一要素として用いるときに、ＥＰＳモータの重量が増加すると、ステアリングシステムの重量が増加するとともに、外径寸法が大きくなり、車載レイアウト上好ましくない。
【０００４】
また、ＥＰＳモータの重量が増加すると、ＥＰＳモータが機械的あるいは電気的な加振を受けることによって起こる振動や、ＥＰＳモータ自身のヨークやステータの固有振動による騒音が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、回転電機の重量低減と省スペース化を図るとともに、騒音を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、回転軸に固定されたロータと、前記ロータと相対向して配置されたステータと、有底筒状に形成されて前記ロータおよび前記ステータを収納し、前記ロータの回転軸を回転自在に軸支するヨークと、前記ヨークの開口部を閉塞するフランジとを備え、前記フランジのうち前記ステータとの対向面に、前記回転軸に沿って突出した取付部が形成され、前記取付部に前記ヨークの開口部側が固定されてなる回転電機を構成したものである。
【０００７】
本発明によれば、ヨークとフランジが、フランジのステータとの対向面に形成された取付部を介して固定されるため、ヨークの開口部側に取付部を形成するときよりも、回転電機全体の重量が増加するのを抑制することができ、その分取付剛性を高めることができるとともに、ヨークやステータに起因する振動に対する剛性を高めることができ、回転電機の重量低減と省スペース化及び騒音の改善に寄与することが可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転電機の重量低減とその省スペース化、並びにその騒音を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示すＥＰＳモータの縦断面図、図２は、ＥＰＳモータの要部拡大断面図である。図１および図２において、ＥＰＳモータ１０は、回転電機として、有底円筒形状のヨーク１２を備えており、ヨーク１２内には、回転軸１４に固定されたロータ１６と、ヨーク内壁面に固定されたステータ１８が相対向して収納されている。ヨーク１２の開口部側には、略円盤状に形成されたフランジ２０が配置されている。フランジ２０の略中央部に形成された貫通孔２２からは回転軸１４の一端側が突出されており、回転軸１４の一端側は、フランジ２０に固定された軸受２４によって回転自在に支持され、回転軸１４の他端側は、ヨーク１２底部に固定された軸受２６によって回転自在に支持されている。
【００１０】
フランジ２０のうちステータ１８との対向面には、回転軸１４に沿って突出した取付部２８が複数個周方向に沿って形成されている。各取付部２８の外周側には、ヨーク１２の開口部側先端部が圧入またはカシメ嵌合されて、フランジ２０にヨーク１２が固定されている。ここで、フランジ２０に対するヨーク１２の固定をより強固に行うために、本実施例における各取付部２８には、フランジ２０の径方向に沿ってねじ孔３０が形成されているとともに、各ねじ孔３０に対応して、ヨーク１２には貫通孔３２が形成されている。各貫通孔３２には、締結部材としてのねじ３４が挿入され、ねじ３４とねじ孔３０との締結によって、ヨーク１２の開口部側先端部が各取付部２８に強固に固定されている。なお、ねじ３４の代わりに、締結部材としてリベットを用いることもできる。
【００１１】
フランジ２０のステータ１８との対向面に形成された各取付部２８は、ハーネス位相やステアリングコラムとの取付位相に対する位置決めとなっている。また、各取付部２８に、ねじ３４を介してヨーク１２を固定する構造は、ヨーク１２に対する回り止め構造として機能することになる。また、フランジ２０に複数個の取付部２８を形成するに際しては、取付部２８を奇数個等間隔で周方向に沿って環状に形成したり、あるいは、取付部２８を偶数個不等間隔で周方向に沿って環状に形成したりすることができる。
【００１２】
本実施例によれば、ＥＰＳモータ１０の重量を従来のＥＰＳモータと同じ重量とした場合でも、従来のＥＰＳモータに比べて、ヨーク１２の開口側に環状の取付部を形成する必要がないので、その重量分だけ取付剛性を高めることができ、ヨーク１２やステータ１８に起因する振動に対する剛性を高めることができる。一方、ＥＰＳモータ１０の振動に対する剛性を従来のＥＰＳモータを同じにした場合でも、ヨーク１２の開口部側に環状の取付部を形成する必要がないので、重量を低減することができる。
【００１３】
また、本実施例によれば、フランジ２０にヨーク１２を固定するに際して、各取付部２８の外周側にヨーク１２の開口部側先端部を圧入またはカシメ固定するとともに、ねじ３４をねじ孔３０に締結させて、ヨーク１２の開口側先端部を各取付部２８に強固に固定するようにしているため、ヨーク１２やステータ１８に起因する振動、例えば、以下に示すように、円環２次の固有振動を効果的に抑制することができる。
【００１４】
モータ固有の振動としては、例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、円環２次の固有振動モードがＥＰＳモータ１０の外形の振動として現れる。具体的には、振動のないときには、ＥＰＳモータ（ステータおよびヨーク）１０は点線で示すような外形輪郭であるが、円環２次の固有振動モードでは、ＥＰＳモータ１０は、図３（ｂ）に示すように、外形輪郭の上下が径方向に縮み、左右が径方向に伸張するモードと、図３（ｃ）に示すように、外形輪郭の左右が径方向に縮み、上下が径方向に伸張するモードを交互に連続的に繰り返す。結果的には、円環２次の固有振動モードによる振動を繰り返すことで、図３（ａ）に示すように、ＥＰＳモータ１０の外形輪郭に、振動の節（振動振幅最小部）１０ａと、振動の腹（振動振幅最大部）１０ｂが生じる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例を示すＥＰＳモータの縦断面図である。
【図２】ＥＰＳモータの要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、円環２次の振動モードを説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０  ＥＰＳモータ
１２  ヨーク
１４  回転軸
１６  ロータ
１８  ステータ
２０  フランジ
２２  貫通孔
２４、２６  軸受
２８  取付部
３０  ねじ孔
３２  貫通孔
３４  ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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