(57)【要約】【課題】被取付体に振動が伝達されることを抑制できるモータ及び電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】モータケース４１は、ステータ４２が内側に固定される有底円筒状のケース本体６１と、ハウジング３１への取付部６４がケース本体６１の筒状部７１よりも方向外側に突出するように設けられたプレート６２とを備えた。そして、プレート６２を、ケース本体６１の底部７２における外側の外底面７２ａに固定した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータが内側に固定される有底筒状のケース本体と、被取付体への取付部が前記ケース本体の筒状部よりも径方向外側に突出するように設けられたプレートとを有するモータケースを備えたモータであって、
前記プレートは、前記ケース本体の底部における外側の外底面に固定されることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータにおいて、
前記ケース本体の底部には、前記ステータの内周側に配置されるロータを回転可能に支持する軸受が収容される収容部が形成され、
前記プレートは、前記外底面における前記収容部と対応する位置に固定されることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のモータにおいて、
前記プレートは、環状に形成された嵌合部を有し、
前記収容部は、前記嵌合部に嵌合可能に形成されたことを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータを備えた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、モータ及び電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のパワーステアリング装置には、モータを駆動源とした電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）がある。こうしたＥＰＳにおいて、駆動源であるモータは、例えば減速機構が収容されるハウジング等の車両本体に固定された被取付体に取り付けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、例えば図７に示すように、モータ９１は、ステータ９２が内側に固定される有底円筒状のケース本体９３と、ケース本体９３に外嵌される円環状のプレート９４とを有するモータケース９５を備えている。図８に示すように、プレート９４は、円環状の円環部９６、及び同円環部９６から径方向外側に延出されるとともに貫通孔９７ａが形成された取付部９７からなり、円環部９６がケース本体９３の外周に圧入されることで同ケース本体９３に固定される。そして、図７に示すように、モータ９１は、貫通孔９７ａに挿通される締結ボルト９８によって被取付体９９に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１００１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータの回転駆動時において、ステータ９２は、ロータ１００との間で吸引力及び反発力が作用することにより径方向に拡縮する。そして、こうしたステータ９２の変形に起因する振動がハウジング等の被取付体９９を介して車室内に伝播することで操舵フィーリングが低下するといった問題があり、この点においてなお改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、被取付体に振動が伝達されることを抑制できるモータ及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ステータが内側に固定される有底筒状のケース本体と、被取付体への取付部が前記ケース本体の筒状部よりも径方向外側に突出するように設けられたプレートとを有するモータケースを備えたモータであって、前記プレートは、前記ケース本体の底部における外側の外底面に固定されることを要旨とする。
【０００８】
ステータの拡縮に伴ってケース本体の筒状部は径方向に変形し易いが、同筒状部から径方向に延びる底部は同方向に変形し難い。つまり、ケース本体の底部は、ステータの変形によって振動し難い。従って、上記構成のように、プレートを底部の外底面に固定することで、同プレートにはステータで発生した振動が伝達され難くなり、被取付体に振動が伝達されることを抑制できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記ケース本体の底部には、前記ステータの内周側に配置されるロータを回転可能に支持する軸受が収容される収容部が形成され、前記プレートは、前記外底面における前記収容部と対応する位置に固定されることを要旨とする。
【００１０】
底部は、筒状部に近い径方向外側部分に比べ、その径方向内側部分の方が、筒状部が拡縮する影響を受け難く、変形し難い。また、ロータを回転可能に支持する軸受は、モータの軸心（ケース本体の中心）近傍に設けられる。そのため、上記構成のようにプレートを外底面における収容部と対応する位置、すなわち底部の径方向内側部分に固定することで、ステータで発生した振動が、よりプレートに伝達され難くなり、被取付体に振動が伝達されることをより抑制できる。また、プレートを外底面における収容部と対応する位置に固定することで、プレートのケース本体に固定される部分から取付部までの距離を長くすることが可能になる。これにより、ケース本体からプレートに伝達された振動が、取付部に伝わるまでの間に減衰され易くなり、被取付体に振動が伝達されることをより一層抑制できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータにおいて、前記プレートは、環状に形成された嵌合部を有し、前記収容部は、前記嵌合部に嵌合可能に形成されたことを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、プレートは、嵌合部に収容部が嵌合することでケース本体に固定されるため、ボルト等によりプレートを固定する場合に比べ、部品点数を削減することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータを備えた電動パワーステアリング装置であることを要旨とする。
上記構成によれば、モータで発生した振動が伝達されることを抑制できるため、操舵フィーリングの優れた電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被取付体に振動が伝達されることを抑制可能なモータ及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】本実施形態のＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。
【図３】本実施形態のプレートを示す正面図。
【図４】本実施形態のＥＰＳアクチュエータにおけるプレート近傍の拡大断面図。
【図５】別のＥＰＳアクチュエータにおけるプレート近傍の拡大断面図。
【図６】別のＥＰＳアクチュエータにおけるプレート近傍の拡大断面図。
【図７】従来のモータの取付構造を示す断面図。
【図８】従来のプレートを示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、ステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００１７】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するＥＰＳアクチュエータ２２を備えている。本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されており、モータ２１は、減速機構２４を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。なお、減速機構２４は、コラムシャフト８に連結されたホイールギア２５と、モータ２１に連結されたウォームギア２６とを噛合することにより構成されている。そして、モータ２１の回転を減速機構２４により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成になっている。
【００１８】
次に、本実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの構成について説明する。
図２に示すように、ＥＰＳアクチュエータ２２は、減速機構２４を収容するハウジング３１を備えている。モータ２１は、ハウジング３１に貫設されたステアリングシャフト３（コラムシャフト８）の軸線方向に対して、その出力軸２１ａの軸線方向が直交するように、被取付体としてのハウジング３１に固定されている。そして、モータ２１の出力軸２１ａに駆動連結されたウォームギア２６は、その両端がハウジング３１内に設けられた軸受３２，３３により回転可能に支持されるとともに、ステアリングシャフト３に連結されたホイールギア２５に噛合されている。
【００１９】
本実施形態のモータ２１は、モータケース４１内に収容されるステータ４２と、同ステータ４２の径方向内側において回転可能に支持されるロータ４３とを備えたブラシレスモータとして構成されている。なお、本実施形態のモータケース４１には、モータ２１の作動を制御するＥＣＵ（電子制御装置）４４が固定されている。
【００２０】
ステータ４２は、モータケース４１の内周に固定された円筒部４５と、同円筒部４５から径方向内側に向って延びる複数（本実施形態では、１２本）のティース４６とを備えてなる。そして、これら各ティース４６には、それぞれインシュレータ４７を介してコイル４８が巻回されている。
【００２１】
一方、ロータ４３は、出力軸２１ａとともに一体回転するロータコア５１の外周に複数のマグネット５２を固着することにより形成される。ロータ４３は、その出力軸２１ａの両端がモータケース４１内に設けられた軸受５３，５４によって回転可能に支持されることにより、上記ステータ４２の内側において回転可能に設けられている。ロータコア５１には、複数（本実施形態では、１０枚）のマグネット５２が、周方向に交互に異なる磁極配置となるように固着されており、１０極の磁極が形成されている。
【００２２】
このように構成されたモータ２１は、各ティース４６に巻回されたコイル４８に三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力が供給されることにより形成される磁界と、マグネット５２との間に生じる磁気的な吸引力及び反発力によりロータ４３が出力軸２１ａと一体回転する。そして、ロータ４３の回転により生ずるモータトルクを操舵系に付与する構成となっている。
【００２３】
（モータの取付構造）
次に、モータ２１のハウジング３１に対する取付構造について説明する。
図２に示すように、モータケース４１は、一端（図２における上端）が開口した有底円筒状に形成されるとともに内側にステータ４２が固定されるケース本体６１と、同ケース本体６１に固定されるプレート６２とを有している。ケース本体６１は、ステータ４２が内周面に固定される略円筒状の筒状部７１と、筒状部７１の他端（図２における下端）から径方向内側に延出される略円環状の底部７２とからなる。図３に示すように、プレート６２は、円環状に形成されるとともに筒状部７１に固定されるベース部６３、及びベース部６３の外周縁から径方向外側に延出される一対の取付部６４からなる。これにより、各取付部６４は、ケース本体６１の筒状部７１よりも径方向外側に突出するように形成されている（図２参照）。また、各取付部６４には、それぞれ貫通孔６４ａが形成されている。そして、図２に示すように、モータ２１は、締結ボルト６６が貫通孔６４ａを介してハウジング３１に形成されたボルト孔６７に螺合されることでハウジング３１に取り付けられている。
【００２４】
ところで、モータ２１の回転駆動時において、ステータ４２は、ロータ４３に固定されたマグネット５２との間で吸引力及び反発力が作用することにより径方向に拡縮する。なお、本実施形態のモータ２１は「１０極１２スロット」のモータとして構成されているため、ステータ４２は、軸方向に垂直な平面内で見た場合に、楕円形状に拡縮する。こうしたステータ４２の拡縮に伴ってケース本体６１の筒状部７１は径方向に変形し易いが、同筒状部７１から径方向に延びた底部７２は同方向に変形し難い。つまり、ケース本体６１の底部７２は、ステータ４２の変形によって振動し難い。そして、底部７２は、筒状部７１に近い径方向外側部分に比べ、その径方向内側部分の方が、筒状部７１が拡縮する影響を受け難く、変形し難い。
【００２５】
この点を踏まえ、図４に示すように、プレート６２は、底部７２におけるケース本体６１の外側の面である外底面７２ａの径方向内側部分に固定されている。詳述すると、ケース本体６１の底部７２の径方向内側部分には、略円筒状の収容部７３が形成されるとともに、収容部７３には、ロータ４３の出力軸２１ａを回転可能に支持する上記軸受５４が収容されている。そして、プレート６２は、圧入により外底面７２ａにおける収容部７３が形成された位置に固定されている。
【００２６】
具体的には、底部７２は、外底面７２ａにモータ２１の軸心を中心とした円環状の凹部７５が形成されるように湾曲されており、同凹部７５の内周側の側壁を構成する内壁７５ａによって上記収容部７３が構成されている。また、図３に示すように、プレート６２におけるベース部６３の内周縁には、円筒状に形成された嵌合部７６が形成されている。嵌合部７６の内径は、収容部７３（内壁７５ａ）の外径よりも小さく形成されている。そして、図４に示すように、プレート６２は、嵌合部７６が収容部７３の外周に圧入嵌合されることで、ケース本体６１に固定されている。なお、プレート６２は、ベース部６３と底部７２との間、及びベース部６３とハウジング３１との間に僅かな隙間が形成されるようにケース本体６１に固定されている。
【００２７】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）モータケース４１は、ステータ４２が内側に固定される有底円筒状のケース本体６１と、ハウジング３１への取付部６４がケース本体６１の筒状部７１よりも径方向外側に突出するように設けられたプレート６２とを備えた。そして、プレート６２を、ケース本体６１の底部７２における外側の外底面７２ａに固定した。上記のように底部７２は径方向に振動し難いため、上記構成によれば、プレート６２にステータ４２で発生した振動が伝達され難くなり、ハウジング３１に振動が伝達されることを抑制できる。これにより、操舵フィーリングや静粛性の優れたＥＰＳ１を提供できる。
【００２８】
（２）ケース本体６１の底部７２に、ロータ４３を回転可能に支持する軸受５４が収容される収容部７３を形成し、プレート６２を外底面７２ａにおける収容部７３と対応する位置に固定した。上記のように底部７２は、筒状部７１に近い径方向外側部分に比べ、その径方向内側部分の方が、筒状部７１が拡縮する影響を受け難く、変形し難い。また、ロータ４３を回転可能に支持する軸受５４は、モータ２１の軸心（ケース本体６１の中心）近傍に設けられる。そのため、上記構成のようにプレート６２を外底面７２ａにおける収容部７３と対応する位置、すなわち底部７２の径方向内側部分に固定することで、ステータ４２で発生した振動が、よりプレート６２に伝達され難くなり、ハウジング３１に振動が伝達されることをより抑制できる。また、プレート６２を外底面７２ａにおける収容部７３と対応する位置に固定することで、プレート６２の嵌合部７６から取付部６４までの距離を長くすることが可能になる。これにより、ケース本体６１からプレート６２に伝達された振動が、取付部６４に伝わるまでの間に減衰され易くなり、ハウジング３１に振動が伝達されることをより一層抑制できる。
【００２９】
（３）嵌合部７６が収容部７３に圧入嵌合されることでプレート６２をケース本体６１に固定したため、ボルト等によりプレート６２を固定する場合に比べ、部品点数を削減することができる。
【００３０】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、底部７２を外底面７２ａに凹部７５が形成されるように湾曲し、同凹部７５の内壁７５ａによって上記収容部７３を構成したが、これに限らず、底部７２を外底面７２ａに円筒状の凸部が形成されるように湾曲し、同凸部により収容部７３を構成するようにしてよい。
【００３１】
・上記実施形態では、プレート６２の嵌合部７６を収容部７３（凹部７５の内壁７５ａ）の外周に圧入嵌合することで、同プレート６２をケース本体６１に固定したが、これに限らず、凹部７５の外周側の側壁を構成する外壁７５ｂ（図４参照）に嵌合部７６を圧入嵌合するようにしてもよい。また、例えば図５に示すように、収容部７３を構成する凹部７５とは別に、外底面７２ａに凹部８１を形成するとともに、同凹部８１の内周側の側壁を構成する内壁８１ａにプレート６２の嵌合部７６を圧入嵌合するようにしてもよい。さらに、例えば図６に示すように、外底面７２ａに円環状の凸部８２を形成するとともに、同凸部８２の外周側の側壁を構成する外壁８２ａにプレート６２の嵌合部７６を圧入嵌合するようにしてもよい。
【００３２】
・上記実施形態では、プレート６２の嵌合部７６を収容部７３の外周に圧入嵌合することで、プレート６２をケース本体６１に固定した。しかし、これに限らず、例えば上記図６に示すような場合において、嵌合部７６を非圧入状態で凸部８２の外壁８２ａに嵌合し、嵌合部７６をかしめることで、プレート６２をケース本体６１に固定するようにしてもよい。
【００３３】
・上記実施形態では、プレート６２の嵌合部７６を収容部７３の外周に嵌合することで、同プレート６２をケース本体６１に固定したが、これに限らず、ボルト等を用いてプレート６２をケース本体６１に締結するようにしてもよい。また、ボルト等を用いて外底面７２ａにおける収容部７３が形成された位置以外の位置に、プレート６２をケース本体６１に締結するようにしてもよい。
【００３４】
・上記実施形態では、プレート６２のベース部６３を円環状に形成したが、これに限らず、取付部６４と嵌合部７６とを連結すれば、帯状等の他の形状にしてもよい。
・上記実施形態では、プレート６２に一対の取付部６４を設けたが、１又は３以上の取付部６４を設けるようにしてもよい。
【００３５】
・上記実施形態では、締結ボルト６６によりモータ２１をハウジング３１に固定したが、これに限らず、リベット等を用いてもよく、また、その他の方法で固定してもよい。
・上記実施形態では、モータ２１をブラシレスモータとして構成したが、これに限らず、例えばブラシ付き直流モータ等の他のモータとしてもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、モータ２１を「１０極１２スロット」のモータとして構成としたが、これに限らず、例えば「６極９スロット」や「８極１２スロット」等、極数とスロット数の関係は適宜変更してもよい。
【００３７】
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のＥＰＳ１に具体化したが、これに限らず、例えばピニオンシャフト１０に対してアシスト力を付与する所謂ピニオン型のＥＰＳに適用してもよい。また、ボール螺子機構を用いてモータ２１の回転をラック軸５の往復動に変換して伝達することにより、操舵系にアシスト力を付与する所謂ラックアシスト型のＥＰＳや、その他のモータを駆動源とするＥＰＳに適用してもよい。
【００３８】
・上記実施形態では、本発明をＥＰＳ用のモータに具体化した。しかし、これに限らず、ＥＰＳ以外の用途に用いられるモータに適用してもよい。
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００３９】
（イ）請求項１に記載のモータにおいて、前記プレートは、環状に形成された嵌合部を有し、前記外底面には、前記嵌合部に嵌合可能な凹部又は凸部が形成されたことを特徴とするモータ。上記構成によれば、プレートは、凹部又は凸部が嵌合部に嵌合することでケース本体に固定されるため、ボルト等によりプレートを固定する場合に比べ、部品点数を削減することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２１…モータ、２２…ＥＰＳアクチュエータ、３１…ハウジング、３２，３３，５３，５４…軸受、４１…モータケース、４２…ステータ、４３…ロータ、４６…ティース、４８…コイル、５２…マグネット、６１…ケース本体、６２…プレート、６４…取付部、６６…貫通孔、７１…筒状部、７２…底部、７２ａ…外底面、７３…収容部、７５，８１…凹部、７５ａ，８１ａ…内壁、７５ｂ，８２ａ…外壁、７６…嵌合部、８２…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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