(57)【要約】【課題】小型化することが可能で、ロータとステータコアとのエアーギャップを小さくすることができるモータの提供。【解決手段】ステータコア３の外周面を内周面で支持する有底円筒形状のモータケース１と、出力軸側軸受８を支持し、モータケース１の開口部を塞ぐブラケット２とを備えるモータ。ステータコア３は、開口部からモータケース１内に一部を残して圧入されており、圧入されていない部分は、ブラケット２と嵌め合う為のインローとしてある構成である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアの外周面を内周面で支持する有底円筒形状のモータケースと、出力軸側軸受を支持し、前記モータケースの開口部を塞ぐブラケットとを備えるモータにおいて、
前記ステータコアは、前記開口部から前記モータケース内に一部を残して圧入されており、圧入されていない部分は、前記ブラケットと嵌め合う為のインローとしてあることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記ブラケットは、非磁性体で構成されている請求項１記載のモータ。
【請求項３】
車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の請求項１又は２に記載されたモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて前記モータを駆動し、操舵補助するように構成してあ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、モータ、及びこのモータを操舵補助用に備え、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて、このモータを駆動制御する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運転者の負担を軽減する電動パワーステアリング装置は、操舵部材（ステアリングホイール、ハンドル）に繋がる入力軸と、ピニオン及びラック等により操向車輪に繋がる出力軸と、入力軸及び出力軸を連結する連結軸とを備え、連結軸に生じる捩れ角度によって、トルクセンサが入力軸に加わる操舵トルクを検出し、検出した操舵トルク値に基づき、出力軸に連動する操舵補助用のモータを駆動制御するものである。
【０００３】
このような電動パワーステアリング装置では、操舵補助用のモータには、高出力化に対応する為、近年、ブラシレスモータが採用されるようになって来ている。ブラシレスモータは、ロータに永久磁石を備え、ステータに回転磁界を発生させる波形形成回路を、ロータの（回転）位置に基づき制御することにより、ロータを回転させるモータであり、ブラシが無いので、ブラシによる損失、機械的なノイズ及びブラシによる電気的なノイズは発生しない。
【０００４】
図９は、従来のモータの構成例を示す側縦断面図である。このブラシレスモータは、有底円筒形状のモータケース８０の開口部を塞ぐブラケット８１の中央部に設けられた貫通孔の内周面で出力軸側軸受８５を支持している。また、モータケース８０の底部中央部に設けられた貫通孔の内周面で、反出力軸側軸受８６を支持している。
モータケース８０の内周面にステータコア８２が圧入されて支持され、軸受８５，８６に支持されたシャフト８４（回転軸）のステータコア８２に対向する位置に、ロータ８３が周設されている。
モータケース８０及びブラケット８１は、それぞれ設けられたインローで嵌め合わされている。
【０００５】
特許文献１には、発電機のリアハウジング内部にステータの一端側外周面が圧入されるようにインロー部が形成された発電機のステータ固定装置が開示されている。
【特許文献１】実公平６−４９０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電動パワーステアリング装置の操舵補助用のブラシレスモータは、上述したように、モータケースにステータコア（アーマチャー）が圧入されて構成されることがあるが、モータケースは鉄製であり、コアは圧入後に接触面で磁束密度が変化するので、ロストルクが増加するという問題がある。また、モータケースをブラケット、減速機ハウジング等に取付ける際に、図９に示すように、取付ける為のインロー部のスペース確保が必要であり、更には、ステータコア、モータケース及びブラケットの３つの部品の寸法公差により、ロータとの芯ずれが発生するので、エアーギャップを大きくする必要があるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第１発明では、小型化することが可能で、ロータとステータコアとのエアーギャップを小さくすることができるモータを提供することを目的とする。
第２発明では、小型化することが可能で、ロータとステータコアとのエアーギャップを小さくすることができ、ロストルクを低減することができるモータを提供することを目的とする。
第３発明では、第１，２発明の何れかに記載されたモータを操舵補助用のモータとして備える電動パワーステアリング装置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】
【０００８】
第１発明に係るモータは、ステータコアの外周面を内周面で支持する有底円筒形状のモータケースと、出力軸側軸受を支持し、前記モータケースの開口部を塞ぐブラケットとを備えるモータにおいて、前記ステータコアは、前記開口部から前記モータケース内に一部を残して圧入されており、圧入されていない部分は、前記ブラケットと嵌め合う為のインローとしてあることを特徴とするモータ。
【０００９】
第２発明に係るモータは、前記ブラケットは、非磁性体で構成されていることを特徴とする。
【００１０】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の請求項１又は２に記載されたモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて前記モータを駆動し、操舵補助するように構成してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明に係るモータによれば、ステータコアは、開口部からモータケース内に一部を残して圧入されており、圧入されていない部分は、ブラケットと嵌め合う為のインローとしてあるので、インローの為のスペースを確保する必要がなく、小型化することが可能で、また、モータケースを介さずに、ステータコアとブラケットの２つの部品公差で芯出しができ、ロータとステータコアとのエアーギャップを小さくすることができるモータを実現することができる。
【００１２】
第２発明に係るモータによれば、ブラケットは、非磁性体で構成されているので、磁束漏れが小さく、ロストルクを低減することができ、小型化することが可能で、ロータとステータコアとのエアーギャップを小さくすることができるモータを実現することができる。
【００１３】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、トルクセンサが、車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに応じて請求項１又は２に記載されたモータを駆動し操舵補助するので、操舵補助用のモータを、小型化することが可能で、ロータとステータコアとのエアーギャップを小さくすることができる電動パワーステアリング装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す模式図である。この電動パワーステアリング装置は、例えば舵取りの為の操舵部材（ステアリングホイール、ハンドル）６７と、操舵部材６７の操舵に応じて駆動される操舵補助用のブラシレスモータであるモータ５２と、モータ５２の回転を減速歯車機構６８を介して舵取機構６３，６３に伝える伝動手段６４と、モータ５２を駆動制御する駆動制御装置５１とを備えている。操舵部材６７は、入力軸６６に連結されている。
【００１５】
伝動手段６４は、入力軸６６に図示しないトーションバーを介して連結される出力軸６９と、出力軸６９にユニバーサルジョイントを介して連結される連結軸７０と、連結軸７０にユニバーサルジョイントを介して連結されるピニオン軸６１と、ピニオン軸６１のピニオンに噛合するラック歯を有し、左右の操向輪７１，７１に舵取機構６３，６３を介して連結されるラック軸６２とを備えている。入力軸６６及び伝動手段６４は操舵軸６５を構成している。
【００１６】
入力軸６６の周りには、操舵部材６７を操作することにより入力軸６６に加わる操舵トルク値を、トーションバーに生じる捩れによって検出するトルクセンサ５３が配置されており、トルクセンサ５３が検出した操舵トルク値に基づいて、駆動制御装置５１が操舵補助用のモータ５２を駆動制御するように構成してある。
減速歯車機構６８は、モータ５２の出力軸に繋がるウォームと、出力軸６９の途中に嵌合されるウォームホイールとを備えており、モータ５２の回転をウォーム及びウォームホイールから出力軸６９に伝達するように構成してある。
【００１７】
このような構成の電動パワーステアリング装置では、操舵部材６７の操作による舵取り操作力を入力軸６６、トーションバー（図示せず）、出力軸６９、連結軸７０、及びピニオン軸６１を介してラック軸６２に伝達し、ラック軸６２を軸長方向へ移動させ、舵取機構６３，６３を作動させる。また、それと共に、トルクセンサ５３が検出した操舵トルク値に基づき、駆動制御装置５１がモータ５２を駆動制御し、モータ５２の駆動力を出力軸６９に伝達することにより、運転者の操舵力を補助し労力負担を軽減する。
【００１８】
図２は、本発明に係るモータの実施の形態であるモータ５２の回転軸を通る平面における側縦断面図である。
モータ５２は、有底円筒形状のモータケース１が、ステータコア３の外周面を内周面で支持し、一方側に設けられた底１ｄの中央部には貫通孔が設けられている。ステータコア３には、ステータコイル５が巻かれてステータを構成している。
モータケース１の他方側の開口部は、ブラケット２が塞いでおり、ブラケット２は、また、その中央部に設けられた貫通孔の内周面で、回転軸７の他方側である出力軸側軸受８を支持している。
【００１９】
ステータコア３は、開口部からモータケース１内周面に周設された段差部２４迄、一部を残して圧入されており、圧入されていない部分は、ブラケット２と嵌め合う為のインローとなっている。これにより、モータケース１を介さずに、ステータコア３とブラケット２の２つの部品公差で芯出しができるので、図３の断面図に示すロータ９とステータコア３とのエアーギャップを小さくすることができ、例えば、エアーギャップを０．６ｍｍ以下にすることができ、モータの出力効率を上げることができる。
ブラケット２は、非磁性体であるアルミニウム製であり、図８に示すように、ブラケット２が鉄（Ｓ５５Ｃ）製である場合よりも、漏れ磁束が小さくなって、ロストルクが低減される。
【００２０】
回転軸７の一方側である反出力軸側軸受１８は、有底円筒形状のエンドハウジング２０の底中央部に設けられた貫通孔の内周面で支持されている。エンドハウジング２０は、一方側の端部に鍔部が周設されており、この鍔部がモータケース１の底に当接する迄、開口部から圧入又は挿入されている。
エンドハウジング２０の円筒部の外周面には、バスバーハウジング１４が周設され、エンドハウジング２０の円筒部の内部には、ロータの回転位置を検出するレゾルバ（回転角センサ）１２のレゾルバロータ１９と、その外周部に設けられたレゾルバステータ１６とが収納されている。
【００２１】
レゾルバ１２の電源供給線及び信号線は、コネクタ１３により駆動制御装置５１と接続され、コネクタ１３は、エンドカバー２１に設けられた孔に着設されたグロメット１７に挿設されている。
回転軸７のステータコイル５に対向する位置には、ロータヨーク９が周設されており、ロータヨーク９の外周面には、永久磁石１１がリング状に貼付けられている。ロータヨーク９及び永久磁石１１全体は、保護管１０に収納されロータを構成している。ロータヨーク９は焼結成形され、軸方向の両側で肉抜き形状となっている。
【００２２】
モータケース１の周面の底に隣接する側には、駆動制御装置５１と接続する為のコネクタ２３が突設されている。コネクタ２３のモータ側各端子は、モータケース１の外周面に設けられた孔を貫通して、モータケース１内に突出し、バスバー１５の各端子にネジ２２で各ネジ止めされている。
エンドカバー２１は、モータケース１の底１ｄと略重なる形状で、モータケース１の底、エンドハウジング２０及びレゾルバ１２を覆って、異物混入を防止する。エンドカバー２１は、上述したように、周縁部に設けられた３つの孔、及び３つの孔に各対応してモータケース１の底１ｄに設けられた３つの孔を貫通した各ネジ２２により、エンドハウジング２０に設けられた３つのネジ穴にネジ止めされている。
【００２３】
（実施の形態２）
図４は、本発明に係るモータの実施の形態２であるブラシレスモータの構成を示す側縦断面図である。
このブラシレスモータは、有底円筒形状のモータケース１ａの開口部を塞ぐブラケット２ａの中央部に設けられた貫通孔の内周面で出力軸側軸受８ａを支持している。また、モータケース１ａの底部中央部に設けられた貫通孔の内周面で、反出力軸側軸受１９ａを支持している。
【００２４】
ステータコア３ａが、開口部からモータケース１ａの内周面に圧入されて支持され、軸受８ａ，１９ａに支持されたシャフト７ａ（回転軸）のステータコア３ａに対向する位置に、ロータ９ｂが周設されている。
ステータコア３ａは、モータケース１ａに一部を残して圧入されており、圧入されていない部分は、ブラケット２ａと嵌め合う為のインローとなっている。ステータコア３ａ及びブラケット２ａは、インローで嵌め合わされている。
【００２５】
（実施の形態３）
図５は、本発明に係るモータの実施の形態３であるブラシレスモータの構成を示す側縦断面図である。
このブラシレスモータは、有底円筒形状のモータケース１ｂの底部中央部に設けられた貫通孔の内周面で、出力軸側軸受８ｂを支持している。また、モータケース１ｂの開口部を塞ぐブラケット２ｂの中央部に設けられた貫通孔の内周面で反出力軸側軸受１９ｂを支持している。
【００２６】
ステータコア３ｂが、開口部からモータケース１ｂ内周面に周設された段差部迄、一部を残して圧入されており、圧入されていない部分は、ブラケット２ｂと嵌め合う為のインローとなっており、ステータコア３ｂ及びブラケット２ｂは、インローで嵌め合わされている。
軸受８ｂ，１９ｂに支持されたシャフト７ｂ（回転軸）のステータコア３ｂに対向する位置に、ロータ９ｃが周設されている。
【００２７】
（実施の形態４）
図６は、本発明に係るモータの実施の形態４であるブラシレスモータの構成を示す側縦断面図である。
このブラシレスモータは、有底円筒形状のモータケース１ｃの開口部を塞ぐ、電動パワーステアリング装置の減速機ハウジング４０内で、２つの軸受４２，４３がシャフト４６（回転軸）を支持している。
ステータコア３ｃが、開口部からモータケース１ｃの内周面に圧入されて支持され、シャフト４６のステータコア３ｃに対向する位置に、ロータ９ｄが周設されている。
【００２８】
ステータコア３ｃは、モータケース１ｃに一部を残して圧入されており、圧入されていない部分は、減速機ハウジング４０と嵌め合う為のインローとなっている。ステータコア３ａ及び減速機ハウジング４０は、インローで嵌め合わされている。
シャフト４６に刻設されたハス歯歯車と、減速機ハウジング４０内の２つの軸受４４，４５に支持された操舵軸４１に周設された前記ハス歯歯車より大径のハス歯歯車４７との歯数の比により、ブラシレスモータの回転速度が減速される。
【００２９】
（開示）
図７は、開示されるブラシレスモータの構成を示す側縦断面図である。
このブラシレスモータは、ロータヨーク９ａが、焼結成形され、軸方向の両側で肉抜き形状であり、また、軸方向で対称となるように形成されている。また、放熱効率を上げる為に、フィン形状に成形されている。その他の構成は、図２において説明したブラシレスモータと同様であるので、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係るモータの実施の形態の構成を示す側縦断面図である。
【図３】エアーギャップを示す説明図である。
【図４】本発明に係るモータの実施の形態２であるブラシレスモータの構成を示す側縦断面図である。
【図５】本発明に係るモータの実施の形態３であるブラシレスモータの構成を示す側縦断面図である。
【図６】本発明に係るモータの実施の形態４であるブラシレスモータの構成を示す側縦断面図である。
【図７】開示されるブラシレスモータの構成を示す側縦断面図である。
【図８】材質によるロストルクの差異を示す図表である。
【図９】従来のモータの構成例を示す側縦断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ  モータケース、１ｄ  （モータケースの）底、２，２ａ，２ｂ  ブラケット、３，３ａ，３ｂ，３ｃ  ステータコア、７，７ａ，７ｂ，４６  回転軸（シャフト）、８，８ａ，８ｂ  出力軸側軸受、９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ  ロータ（ヨーク）、１４  バスバーハウジング、１５  バスバー、１８，１９ａ，１９ｂ  反出力軸側軸受、２０  エンドハウジング、２１  エンドカバー、２４  段差部、２３  コネクタ、５１  駆動制御装置、５２  モータ（ブラシレスモータ）、５３  トルクセンサ、６７  操舵部材（ステアリングホイール、ハンドル）
【図１】
2007318972.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】
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【図８】
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【図９】
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