(57)【要約】【課題】レゾルバの信号精度が劣化するおそれを低減した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】レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁すると共にレゾルバステータ１４ｂを支持する。また、レゾルバインシュレータ１６は、フランジであるフロントブラケット１１ｂに固定するために、露出した入出力シャフト２１の回転軸Ｚｒの軸方向からみてフロントブラケット１１ｂと重なり合うように延在し、かつフロントブラケット１１ｂに接する延伸部１６Ａを有する。【選択図】図４
2013150481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の内部に設けられたロータと、
前記筐体の内部に設けられ、前記ロータと連動して回転するレゾルバロータと、
前記ロータと連動して回転する入出力シャフトと、
前記筐体に固定され、かつ前記入出力シャフトが貫通して前記筐体から露出させるフランジと、
磁性材料のレゾルバステータコアと、前記レゾルバステータコアを巻回するレゾルバコイルと、を含み、前記レゾルバロータと所定の間隔を介して対向するレゾルバステータと、
前記フランジに固定するために、露出した前記入出力シャフトの回転軸の軸方向からみて前記フランジと重なり合うように延在し、かつ前記フランジに接する延伸部を有し、前記レゾルバステータコアと前記レゾルバコイルとを絶縁すると共に前記レゾルバステータを支持するレゾルバインシュレータと、
を含むことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記フランジ又は前記フランジの一部と前記延伸部とは熱可塑性樹脂であり、前記フランジ及び前記延伸部が重なり合う位置で接する熱可塑性樹脂同士が固着している固着部があることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記レゾルバインシュレータは、前記入出力シャフトの周囲を囲む円環状の基部をさらに含み、前記延伸部が前記基部を起点として前記入出力シャフトから離れる複数の方向に延在す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】
前記基部は、前記レゾルバコイルを保持し、かつ前記回転軸の軸方向に前記レゾルバステータコアを挟む一対のコイル保持部を含み、
前記延伸部は、前記一対のコイル保持部のいずれかと一体となっていることを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモータから補助操舵トルクを得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、ロータの回転を検出するレゾルバを含む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】
例えば、特許文献１には、ねじを取付部の長孔に挿入する形でハウジングに螺着されているレゾルバのステータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０５４４６５号公報（図１（ａ）、００３０段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術は、ステータのコア外周部に突起を設け、誘起電圧の調整のためレゾルバのステータの位置を調整した後に、ねじを締める。ねじ締め付け時において、ねじ座面の摩擦によるステータの回転ずれが生じるおそれがある。また、ねじ締め付け時において、ステータには、ねじから応力が加わるおそれもある。その結果、誘起電圧がずれ、レゾルバの信号精度が劣化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レゾルバの信号精度が劣化するおそれを低減した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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、モータは、筐体と、前記筐体の内部に設けられたロータと、前記筐体の内部に設けられ、前記ロータと連動して回転するレゾルバロータと、前記ロータと連動して回転する入出力シャフトと、前記筐体に固定され、かつ前記入出力シャフトが貫通して前記筐体から露出させるフランジと、磁性材料のレゾルバステータコアと、前記レゾルバステータコアを巻回するレゾルバコイルと、を含み、前記レゾルバロータと所定の間隔を介して対向するレゾルバステータと、前記フランジに固定するために、露出した前記入出力シャフトの回転軸の軸方向からみて前記フランジと重なり合うように延在し、かつ前記フランジに接する延伸部を有し、前記レゾルバステータコアと前記レゾルバコイルとを絶縁すると共に前記レゾルバステータを支持するレゾルバインシュレータと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
上記構成により、レゾルバステータコアに応力がかかるおそれが低減する。このため、レゾルバの信号精度が劣化するおそれを低減することができる。また、モータは、レゾルバステータコアを単純な形状にすることができるため、レゾルバステータコアを軽量化し、部材費用を低減できる。またモータは、レゾルバステータコアを単純な形状にすることができ、コア打ち抜きの歩留まりを改善することができる。これにより、モータは、製造コストを低減することができる。
【０００８】
本発明の望ましい態様として、前記フランジ又は前記フランジの一部と前記延伸部とは熱可塑性樹脂であり、前記フランジ及び前記延伸部が重なり合う位置で接する熱可塑性樹脂同士が固着している固着部があることが好ましい。
【０００９】
上記構成により、固着部はレゾルバステータコアに応力がかかるおそれを低減した状態で、レゾルバステータをフランジに固定する。このため、モータは、レゾルバの誘起電圧がずれ、レゾルバの信号精度が劣化するおそれを低減することができる。
【００１０】
上記構成により、熱可塑性樹脂は溶融することができるため、例えば熱接合または超音波接合により、熱可塑性樹脂が溶融して固着部となる。また、超音波接合による固着部は、熱可塑性樹脂の表面を主として溶融することができる。その結果、熱接合よりも超音波接合による固着部はレゾルバステータコアに応力がかかるおそれをより低減した状態で、モータは、レゾルバステータをフランジに固定することができる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、前記レゾルバインシュレータは、前記入出力シャフトの周囲を囲む円環状の基部をさらに含み、前記延伸部が前記基部を起点として前記入出力シャフトから離れる複数の方向に延在することが好ましい。
【００１２】
上記構成により、フランジ及び延伸部が重なり合う位置をレゾルバステータから離れた位置とすることができる。このため、モータは、レゾルバステータをフランジに固定することにより、レゾルバステータコアに応力がかかるおそれをより低減することができる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記基部は、前記レゾルバコイルを保持し、かつ前記回転軸の軸方向に前記レゾルバステータコアを挟む一対のコイル保持部を含み、前記延伸部は、前記一対のコイル保持部のいずれかと一体となっていることが好ましい。
【００１４】
上記構成により、レゾルバインシュレータは、レゾルバステータコアとレゾルバコイルとを絶縁すると共にレゾルバステータを支持することができる。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、前記モータにより補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング装置であることが好ましい。
【００１６】
上記構成により、レゾルバ信号の精度が劣化するおそれを低減することができるので、制御装置がモータを制御する精度を高めることができる。このため、電動パワーステアリング装置は、操舵者に補助操舵トルクが伝達されても違和感を抑制した状態で、動作することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レゾルバの信号精度が劣化するおそれを低減した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】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態１に係るブラシレスモータを備える電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係るブラシレスモータを備える電動パワーステアリング装置が備える減速装置の一例を説明する説明図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るブラシレスモータを回転軸側からみて模式的に示す模式図である。
【図４】図４は、回転軸を含む仮想断面で実施形態１に係るモータの構成を切って模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、実施形態１に係るブラシレスモータにおける露出する入出力シャフト側からみて、レゾルバステータのレゾルバインシュレータを模式的に示す模式図である。
【図６】図６は、回転軸を含む仮想平面で実施形態１に係るモータの構成を切ってレゾルバインシュレータを模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態２に係るブラシレスモータにおける露出する入出力シャフト側からみて、レゾルバステータのレゾルバインシュレータを模式的に示す模式図である。
【図８】図８は、回転軸を含む仮想平面で実施形態２に係るモータの構成を切ってレゾルバインシュレータを模式的に示す断面図である。
【図９】図９は、実施形態３に係るブラシレスモータを回転軸側からみて模式的に示す模式図である。
【図１０】図１０は、回転軸を含む仮想断面で実施形態３に係るモータの構成を切って模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２０】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るブラシレスモータを備える電動パワーステアリング装置の構成図である。まず、図１を用いて、ブラシレスモータ１０を備える電動パワーステアリング装置８０の概要を説明する。
【００２１】
＜電動パワーステアリング装置＞
電動パワーステアリング装置８０は、操舵者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ステアリングギヤ８８と、タイロッド８９とを備える。また、電動パワーステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）９０と、トルクセンサ９１ａとを備える。車速センサ９１ｂは、車両に備えられ、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）通信により車速信号ＶをＥＣＵ９０に入力する。
【００２２】
ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂとを含む。入力軸８２ａは、一方の端部がステアリングホイール８１に連結され、他方の端部がトルクセンサ９１ａを介して操舵力アシスト機構８３に連結される。出力軸８２ｂは、一方の端部が操舵力アシスト機構８３に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結される。本実施形態では、入力軸８２ａ及び出力軸８２ｂは、鉄等の磁性材料から形成される。
【００２３】
ロアシャフト８５は、一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７は、一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。
【００２４】
ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを含む。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ラックアンドピニオン形式として構成される。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。タイロッド８９は、ラック８８ｂに連結される。
【００２５】
操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、ブラシレスモータ１０とを含む。減速装置９２は、出力軸８２ｂに連結される。ブラシレスモータ１０は、減速装置９２に連結され、かつ、補助操舵トルクを発生させる電動機である。なお、電動パワーステアリング装置８０は、ステアリングシャフト８２と、トルクセンサ９１ａと、減速装置９２とによりステアリングコラムが構成されている。ブラシレスモータ１０は、ステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、コラムアシスト方式である。
【００２６】
コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置８０は、操作者とブラシレスモータ１０との距離が比較的近く、ブラシレスモータ１０のトルク変化が操舵者に影響を与えるおそれがある。このため、電動パワーステアリング装置８０では、ブラシレスモータ１０のロータの回転の情報を正確に把握することがより精密なアシスト操作に寄与することになる。
【００２７】
図２は、実施形態１に係るブラシレスモータを備える電動パワーステアリング装置が備える減速装置の一例を説明する説明図である。図２は、一部を断面として示してある。減速装置９２はウォーム減速装置である。減速装置９２は、減速装置ハウジング９３と、ウォーム９４と、玉軸受９５ａと、玉軸受９５ｂと、ウォームホイール９６と、ホルダ９７とを備える。
【００２８】
ウォーム９４は、ブラシレスモータ１０の入出力シャフト２１にスプライン、または弾性カップリングで結合する。ウォーム９４は、玉軸受９５ａと、ホルダ９７に保持された玉軸受９５ｂとで回転自在に減速装置ハウジング９３に保持されている。ウォームホイール９６は、減速装置ハウジング９３に回転自在に保持される。ウォーム９４の一部に形成されたウォーム歯９４ａは、ウォームホイール９６に形成されているウォームホイール歯９６ａに噛み合う。
【００２９】
ブラシレスモータ１０の回転力は、ウォーム９４を介してウォームホイール９６に伝達されて、ウォームホイール９６を回転させる。減速装置９２は、ウォーム９４及びウォームホイール９６によって、ブラシレスモータ１０のトルクを増加する。そして、減速装置９２は、図１に示すステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。
【００３０】
図１に示すトルクセンサ９１ａは、ステアリングホイール８１を介して入力軸８２ａに伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ９１ｂは、電動パワーステアリング装置８０が搭載される車両の走行速度（車速）を検出する。ＥＣＵ９０は、ブラシレスモータ１０と、トルクセンサ９１ａと、車速センサ９１ｂと電気的に接続される。
【００３１】
ＥＣＵ９０は、ブラシレスモータ１０の動作を制御する。また、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａ及び車速センサ９１ｂのそれぞれから信号を取得する。すなわち、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａから操舵トルクＴを取得し、かつ、車速センサ９１ｂから車両の車速信号Ｖを取得する。ＥＣＵ９０は、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置（例えば車載のバッテリ）９９から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルクＴと車速信号Ｖとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ＥＣＵ９０は、その算出された補助操舵指令値に基づいてブラシレスモータ１０へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、ブラシレスモータ１０から誘起電圧の情報または後述するレゾルバからロータの回転の情報を動作情報Ｙとして取得する。
【００３２】
ステアリングホイール８１に入力された操舵者（運転者）の操舵力は、入力軸８２ａを介して操舵力アシスト機構８３の減速装置９２に伝わる。この時に、ＥＣＵ９０は、入力軸８２ａに入力された操舵トルクＴをトルクセンサ９１ａから取得し、かつ、車速信号Ｖを車速センサ９１ｂから取得する。そして、ＥＣＵ９０は、ブラシレスモータ１０の動作を制御する。ブラシレスモータ１０が作り出した補助操舵トルクは、減速装置９２に伝えられる。
【００３３】
出力軸８２ｂを介して出力された操舵トルク（補助操舵トルクを含む）は、ユニバーサルジョイント８４を介してロアシャフト８５に伝達され、さらにユニバーサルジョイント８６を介してピニオンシャフト８７に伝達される。ピニオンシャフト８７に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ８８を介してタイロッド８９に伝達され、操舵輪を転舵させる。次に、ブラシレスモータ１０について説明する。
【００３４】
＜モータ＞
図３は、実施形態１に係るブラシレスモータを回転軸側からみて模式的に示す模式図である。図４は、回転軸を含む仮想断面で実施形態１に係るモータの構成を切って模式的に示す断面図である。ここで、入出力シャフト２１の回転軸Ｚｒとして、図４は、図３に示すＡ−Ｚｒ−Ａ’の仮想断面の断面図である。図３及び図４に示すように、ブラシレスモータ１０は、ハウジング１１と、軸受１２と、軸受１３と、レゾルバ１４と、ロータ２０と、ブラシレスモータ用ステータとしてのステータ３０とを備える。
【００３５】
ハウジング１１は、筒状ハウジング１１ａと、フロントブラケット１１ｂとを含む。フロントブラケット１１ｂは、略円板状に形成されて筒状ハウジング１１ａの一方の開口端部を閉塞するように筒状ハウジング１１ａに取り付けられる。筒状ハウジング１１ａは、筐体であって、フロントブラケット１１ｂとは反対側の端部に、この端部を閉塞するように底部が形成される。底部は、例えば、筒状ハウジング１１ａと一体に形成される。筒状ハウジング１１ａを形成する磁性材料としては、例えばＳＰＣＣ（Steel  Plate  Cold  Commercial）等の一般的な鋼材や、電磁軟鉄等が適用できる。また、フロントブラケット１１ｂは、ブラシレスモータ１０を所望の機器に取り付ける際のフランジの役割を果たしている。
【００３６】
軸受１２は、筒状ハウジング１１ａの内側であって、フロントブラケット１１ｂの略中央部分に設けられる。軸受１３は、筒状ハウジング１１ａの内側であって、底部の略中央部分に設けられる。軸受１２は、筒状ハウジング１１ａの内側に配置されたロータ２０の一部である入出力シャフト２１の一端を回転可能に支持する。軸受１３は、入出力シャフト２１の他端を回転可能に支持する。これにより、入出力シャフト２１は、回転軸Ｚｒを中心に回転する。
【００３７】
ステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内部にロータ２０を包囲するように筒状に設けられる。ステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｄに例えば嵌合されて取り付けられる。ステータ３０の中心軸は、ロータ２０の回転軸Ｚｒと一致する。ステータ３０は、筒状のステータコア３１と、励磁コイル３７とを含む。ステータ３０は、ステータコア３１に励磁コイル３７が巻きつけられる。ブラシレスモータ１０とＥＣＵ９０とは、電気導電性を有する金属の板状部材で構成したバスバー１９を介して電気的に接続されている。そして、バスバー１９は、ＥＣＵ９０の制御信号に応じた電力を励磁コイル３７に供給する端子台１５を介して供給している。
【００３８】
ステータコア３１は、電磁鋼板などの磁性材料で形成され、略同形状に形成された複数のコア片が回転軸Ｚｒ方向に積層されて束ねられる複数の分割コアを含む。複数の分割コアは、回転軸Ｚｒを中心とした周方向（図４に示す筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｄに沿う方向）に等間隔で並んで配置される。以下、回転軸Ｚｒを中心とした周方向を単に周方向という。そして、ステータコア３１が筒状ハウジング１１ａ内に圧入されることで、ステータ３０は、環状の状態で筒状ハウジング１１ａの内部に設けられる。なお、ステータコア３１と筒状ハウジング１１ａとは、圧入の他に接着、焼き嵌めまたは溶接等によって固定されてもよい。
【００３９】
励磁コイル３７は、線状の電線である。励磁コイル３７は、ステータコア３１の外周に励磁コイルインシュレータ３７ａを介して集中巻きされる。この構成により、磁極数を低減でき、かつ分布巻きに比較してコイルエンドが短くなることからコイル量を低減できる。その結果、コストを低減でき、ブラシレスモータ１０をコンパクトとすることができる。励磁コイル３７は、分割コアのティースの複数の外周に分布巻きされていてもよい。この構成により、磁極数が増え、磁束の分布が安定することからトルクリップルを抑制することができる。励磁コイル３７は、分割コアのバックヨークの外周にトロイダル巻きされていてもよい。
【００４０】
励磁コイルインシュレータ３７ａは、励磁コイル３７とステータコア３１とを絶縁するための部材であり、耐熱部材で形成される。このように、ステータ３０は、ロータ２０を包囲できる形状となる。つまり、ステータコア３１は、後述するロータヨーク２２の外側に所定の間隔を有して環状に配置される。
【００４１】
ロータ２０は、筒状ハウジング１１ａに対して回転軸Ｚｒを中心に回転できるように、筒状ハウジング１１ａの内部に設けられる。ロータ２０は、入出力シャフト２１と、ロータヨーク２２と、マグネット２３とを含む。入出力シャフト２１は、筒状に形成される。ロータヨーク２２は、筒状に形成される。なお、ロータヨーク２２は、外周が円弧状である。
【００４２】
ロータヨーク２２は、電磁鋼板、冷間圧延鋼板などの薄板が、接着、ボス、カシメなどの手段により積層されて製造される。ロータヨーク２２は、順次金型の型内で積層され、金型から排出される。ロータヨーク２２は、例えばその中空部分に入出力シャフト２１が圧入されて入出力シャフト２１に固定される。なお、入出力シャフト２１とロータヨーク２２とは、一体で成型されてもよい。
【００４３】
マグネット２３は、ロータヨーク２２の外周方向に沿って埋め込まれ、複数設けられている。マグネット２３は、永久磁石であり、Ｓ極及びＮ極がロータヨーク２２の周方向に交互に等間隔で配置される。
【００４４】
レゾルバ１４は、ロータ２０（入出力シャフト２１）の回転位置を検出する。レゾルバ１４は、レゾルバロータ１４ａと、レゾルバステータ１４ｂとを備える。レゾルバロータ１４ａは、例えば入出力シャフト２１の円周面に圧入等で取り付けられる。レゾルバステータ１４ｂは、レゾルバロータ１４ａに所定間隔の空隙を介して対向して配置される。レゾルバステータ１４ｂは、電磁鋼板などの磁性材料で形成され、略同形状に形成された複数のコア片が回転軸Ｚｒ方向に積層されて束ねられる複数相のレゾルバステータコア１８Ａと、レゾルバステータコア１８Ａを巻回するレゾルバコイル１８Ｂと、レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁するレゾルバインシュレータ１６と、を含む。
【００４５】
レゾルバロータ１４ａは、電磁鋼板などの磁性材料で形成された円環状のロータ鉄心を有している。そして、レゾルバロータ１４ａは、ロータ鉄心の内径中心が回転軸Ｚｒと一致している。レゾルバロータ１４ａは、ロータ鉄心の外径中心がロータ鉄心の内径中心から一定の偏心量だけ偏心するようにロータ鉄心の外径を変化させている。ロータ鉄心が回転すると、所定位置でのレゾルバステータ１４ｂのレゾルバステータコア１８Ａの内径と、ロータ鉄心の外径との距離が変化する。これにより、ロータ鉄心の外径とレゾルバステータコア１８Ａとの空隙の距離が変化する。その結果、ロータ鉄心の回転は、ロータ鉄心とステータ鉄心とのリラクタンスを変化させる。このレゾルバロータ１４ａと、レゾルバステータ１４ｂとのリラクタンスの変化を利用して回転位置を検出するレゾルバ装置は、バリアブルリラクタンス型レゾルバという。本実施形態のレゾルバ１４は、レゾルバロータ１４ａのロータ鉄心が１回転する場合、基本波成分が１周期となる。
【００４６】
レゾルバステータコア１８Ａは、回転軸Ｚｒを中心とした周方向に等間隔で並んで配置され、例えば１２０°間隔で配置されたＡ相、Ｂ相及びＣ相の３相の磁極である。このため、レゾルバステータコア１８Ａは、レゾルバロータ１４ａを囲む環状に設けられる。レゾルバステータコア１８Ａのそれぞれには、レゾルバコイル１８Ｂが巻回されている。レゾルバコイル１８Ｂの共通端子に所定の周波数の正弦波が励磁信号として印加されると、レゾルバロータ１４ａが１回転する間に、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の各レゾルバコイル１８Ｂから相毎に１２０°ずつ、位相のずれた１サイクルの交流信号であって、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ信号が出力される。このレゾルバ信号がロータ２０の回転の情報となり、上述した動作情報Ｙ（図１参照）となる。ＥＣＵ９０は、レゾルバ信号からロータ２０の回転角または回転回数を演算することができる。
【００４７】
以上説明したブラシレスモータ１０は、図３及び図４に示すフランジであるフロントブラケット１１ｂを入出力シャフト２１が貫通する状態でロータ２０を一体化した状態とし、筐体である筒状ハウジング１１ａに組み付ける。レゾルバコイル１８Ｂの誘起電圧を計測して、レゾルバロータ１４ａとレゾルバステータコア１８Ａとの所定の間隔を調整し、レゾルバステータコア１８Ａの位置（基準位置）を調整する必要がある。
【００４８】
図５は、実施形態１に係るブラシレスモータにおける露出する入出力シャフト側からみて、レゾルバステータのレゾルバインシュレータを模式的に示す模式図である。図６は、回転軸を含む仮想平面で実施形態１に係るモータの構成を切ってレゾルバインシュレータを模式的に示す断面図である。図６は、図５に示すＡ’−Ｚｒ−Ａ’’の仮想平面の断面図である。図５及び図６に示すように、レゾルバインシュレータ１６は、レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁する絶縁体である。
【００４９】
図５及び図６に示すように、レゾルバインシュレータ１６は、図４に示す入出力シャフト２１が貫通する円環状の入出力シャフト貫通内壁２１ａと、延伸部１６Ａと、コイル保持部１６Ｂ及びコイル保持部１６Ｃとを含む。コイル保持部１６Ｂ及びコイル保持部１６Ｃは、入出力シャフト貫通内壁２１ａの周囲に円環状に配置され、レゾルバコイル１８Ｂを位置決めする円環状の基部である。コイル保持部１６Ｂ及びコイル保持部１６Ｃは、回転軸Ｚｒの軸方向にレゾルバステータコア１８Ａを挟んで配置されている。延伸部１６Ａは、一対のコイル保持部１６Ｂ及びコイル保持部１６Ｃのうちコイル保持部１６Ｂと一体となっている。このため、レゾルバインシュレータ１６は、レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁すると共にレゾルバステータ１４ｂを支持する支持体である。
【００５０】
また、図５及び図６に示すように、延伸部１６Ａは、回転軸Ｚｒに点対称に複数（実施形態１に係るブラシレスモータ１０では２つ）コイル保持部１６Ｂに連結され、かつ回転軸Ｚｒから遠くなる方向（径外方向）に延在している。
【００５１】
図４に示すように、延伸部１６Ａは、入出力シャフト２１の回転軸Ｚｒからみてフロントブラケット１１ｂと重なり合うように延在している。そして図５に示すように、レゾルバインシュレータ１６は、入出力シャフト２１の回転軸Ｚｒからみてフロントブラケット１１ｂと重なり合う延伸部１６Ａの固着部１６Ｘで、フロントブラケット１１ｂに固定されている。このため、レゾルバインシュレータ１６が支持部材として機能し、図４に示すレゾルバステータ１４ｂは、レゾルバインシュレータ１６により支持され、フロントブラケット１１ｂに固定されている。
【００５２】
上述したように、図３に示すレゾルバインシュレータ１６は、入出力シャフト２１の周囲を囲むと共に図５及び図６に示す円環状の基部であるコイル保持部１６Ｂ及びコイル保持部１６Ｃを含み、延伸部１６Ａが前記基部を起点として入出力シャフト２１から離れる複数の方向に延在する。この構造により、フロントブラケット１１ｂ及び延伸部１６Ａが重なり合う位置をレゾルバステータ１４ｂから離れた位置とすることができる。このため、ブラシレスモータ１０は、レゾルバステータ１４ｂをフロントブラケット１１ｂに固定することにより、レゾルバステータコア１８Ａに応力がかかるおそれをより低減することができる。
【００５３】
フロントブラケット１１ｂ及びレゾルバインシュレータ１６の延伸部１６Ａは、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。熱可塑性樹脂は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート、polybutylene  terephthalate）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、Polyethylene  terephthalate）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド、Polyphenylene  Sulfide）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン、Polyether  Sulphone）等がある。この構成により、レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁することができる。また、図５に示す固着部１６Ｘに加熱または超音波を加える場合、固着部１６Ｘでは、フロントブラケット１１ｂ及び延伸部１６Ａが重なり合う位置で接する熱可塑性樹脂同士が溶融し固着する。これにより、実施形態１に係るブラシレスモータ１０は、ねじを締め付けることなくフロントブラケット１１ｂ及びレゾルバインシュレータ１６を固定することができる。
【００５４】
固着部１６Ｘに加熱を加える場合、例えば、加熱した金属棒を固着部１６Ｘに押し当て、フロントブラケット１１ｂ及び延伸部１６Ａの熱可塑性樹脂同士を溶融させる。固着部１６Ｘは、熱可塑性樹脂同士の部分的な溶融領域となり、レゾルバステータ１４ｂの位置決め精度の劣化を抑制することができる。
【００５５】
固着部１６Ｘに超音波を加える場合、例えば、超音波接合器の共鳴体であるホーンを固着部１６Ｘに押し当てる。超音波接合器では、発振器で増幅された電気信号がピエゾ圧電素子等の電気機械振動変換素子を介して超音波振動に変換される。この超音波振動は、ホーンを介して固着部１６Ｘに伝達する。固着部１６Ｘでは、フロントブラケット１１ｂ及び延伸部１６Ａの熱可塑性樹脂同士の表面に摩擦熱が生じる。この摩擦熱はフロントブラケット１１ｂと延伸部１６Ａとが接する熱可塑性樹脂同士を溶融させる。固着部１６Ｘは、熱可塑性樹脂同士の部分的な溶融領域となり、レゾルバステータ１４ｂの位置決め精度の劣化を抑制することができる。超音波接合により、フロントブラケット１１ｂ及び延伸部１６Ａの固着部１６Ｘの溶融は、表面の発熱がわずかで時間も短いので、熱接合により固定する場合と比較してより残留する応力を低減することができる。
【００５６】
ねじの締め付け作業は、締め付け具合によりレゾルバステータ１４ｂの位置決め精度がばらつくおそれがある。ねじ締め付け時において、ねじ座面の摩擦によるステータの回転ずれが生じるおそれがある。また、ねじ締め付け時において、ステータには、ねじから応力が加わるおそれもある。その結果、レゾルバ１４の誘起電圧がずれ、レゾルバ信号の精度が劣化するおそれを生じさせる。
【００５７】
これに対し、実施形態１に係るブラシレスモータ１０は、熱可塑性樹脂は溶融することができるため、例えば上述した熱接合または超音波接合により、熱可塑性樹脂が溶融して固着部１６Ｘとなる。また、超音波接合による固着部１６Ｘは、熱可塑性樹脂の表面を主として溶融することができる。その結果、熱接合よりも超音波接合による固着部１６Ｘはレゾルバステータコア１８Ａに応力がかかるおそれをより低減した状態で、レゾルバステータをフランジに固定することができる。このように、固着部１６Ｘに加熱または超音波を加える場合、フロントブラケット１１ｂ及び延伸部１６Ａの熱可塑性樹脂同士が溶融し、固着するため、残留応力を低減できる。その結果、レゾルバステータ１４ｂの位置決め精度が向上する。このため、実施形態１に係るブラシレスモータ１０は、レゾルバ１４の誘起電圧がずれ、レゾルバ１４の信号精度が劣化するおそれを低減することができる。
【００５８】
固着部１６Ｘでの固定は、延伸部１６Ａとフロントブラケット１１ｂとの間に接着剤を介在させ、固定してもよい。この場合、フロントブラケット１１ｂまたはレゾルバインシュレータ１６の延伸部１６Ａは、熱硬化性樹脂を使用することもできる。また、フロントブラケット１１ｂは、例えばＳＰＣＣ（Steel  Plate  Cold  Commercial）等の一般的な鋼材、マグネシウム、電磁軟鉄等を使用することができる。
【００５９】
上述したように実施形態１に係るブラシレスモータ１０は、筐体である筒状ハウジング１１ａと、筒状ハウジング１１ａの内部に回転自在に設けられたロータ２０と、ロータ２０と連動して回転する入出力シャフト２１と、フランジであるフロントブラケット１１ｂと、レゾルバロータ１４ａと、レゾルバステータ１４ｂと、レゾルバインシュレータ１６と、を含む。レゾルバロータ１４ａは、筒状ハウジング１１ａの内部に設けられ、ロータ２０と連動して回転する。フロントブラケット１１ｂは、筒状ハウジング１１ａに固定されている。また、フロントブラケット１１ｂは、入出力シャフト２１が貫通して筒状ハウジング１１ａから露出している。レゾルバステータ１４ｂは、磁性材料のレゾルバステータコア１８Ａと、レゾルバステータコア１８Ａを巻回するレゾルバコイル１８Ｂと、を含む。また、レゾルバステータ１４ｂは、レゾルバロータ１４ａと所定の間隔を介して対向する。レゾルバインシュレータ１６は、レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁すると共にレゾルバステータ１４ｂを支持する。また、レゾルバインシュレータ１６は、フランジであるフロントブラケット１１ｂに固定するために、露出した入出力シャフト２１の回転軸Ｚｒの軸方向からみてフロントブラケット１１ｂと重なり合うように延在し、かつフロントブラケット１１ｂに接する延伸部１６Ａを有する。
【００６０】
この構造により、ブラシレスモータ１０は、レゾルバステータコア１８Ａに応力がかかるおそれが低減する。このため、レゾルバ１４の信号精度が劣化するおそれを低減することができる。また、ブラシレスモータ１０は、レゾルバステータコア１８Ａを単純な形状にすることができるため、レゾルバステータコア１８Ａを軽量化し、部材費用を低減できる。またブラシレスモータ１０は、レゾルバステータコア１８Ａを単純な形状にすることができ、コア打ち抜きの歩留まりを改善することができる。これにより、ブラシレスモータ１０またはレゾルバ１４の製造コストを低減することができる。
【００６１】
電動パワーステアリング装置８０は、上述したブラシレスモータ１０により補助操舵トルクを得る。電動パワーステアリング装置８０は、ブラシレスモータ１０のレゾルバ信号の精度が劣化するおそれを低減することができるので、制御装置がモータを制御する精度を高めることができる。このため、電動パワーステアリング装置８０は、操舵者が違和感を抑制した状態で、動作することができる。
【００６２】
（実施形態２）
図７は、実施形態２に係るブラシレスモータにおける露出する入出力シャフト側からみて、レゾルバステータのレゾルバインシュレータを模式的に示す模式図である。図８は、回転軸を含む仮想平面で実施形態２に係るモータの構成を切ってレゾルバインシュレータを模式的に示す断面図である。図８は、図７に示すＡ’−Ｚｒ−Ａ’’の仮想平面の断面図である。図７及び図８に示すように、レゾルバインシュレータ１７は、レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁する絶縁体である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６３】
図７及び図８に示すように、レゾルバインシュレータ１７は、図４に示す入出力シャフト２１が貫通する円環状の入出力シャフト貫通内壁２１ａと、延伸部１７Ａと、コイル保持部１７Ｃ及びコイル保持部１７Ｄとを含む。コイル保持部１７Ｃ及びコイル保持部１７Ｄは、入出力シャフト貫通内壁２１ａの周囲に円環状に配置され、レゾルバコイル１８Ｂを位置決めする円環状の基部である。コイル保持部１７Ｃ及びコイル保持部１７Ｄは、回転軸Ｚｒの軸方向にレゾルバステータコア１８Ａを挟んで配置されている。
【００６４】
また、図７及び図８に示すように、延伸部１７Ａは、回転軸Ｚｒに点対称に複数（実施形態２に係るブラシレスモータ１０では２つ）コイル保持部１７Ｃに連結部材１７Ｂを介して連結され、かつ回転軸Ｚｒから遠くなる方向（径外方向）に延在している。図４に示す延伸部１６Ａと同様に、延伸部１７Ａは、入出力シャフト２１の回転軸Ｚｒからみてフロントブラケット１１ｂと重なり合うように延在している。そして図７に示すように、レゾルバインシュレータ１７は、入出力シャフト２１の回転軸Ｚｒからみてフロントブラケット１１ｂと重なり合う延伸部１７Ａの固着部１６Ｘで、フロントブラケット１１ｂに固定されている。このため、レゾルバインシュレータ１７が支持部材として機能し、レゾルバステータ１４ｂは、レゾルバインシュレータ１７により支持され、フロントブラケット１１ｂに固定されている。
【００６５】
フロントブラケット１１ｂ及び延伸部１７Ａは、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。この構成により、レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁することができる。また、図７に示す固着部１６Ｘに加熱または超音波を加える場合、フロントブラケット１１ｂ及び延伸部１７Ａの熱可塑性樹脂同士が溶融し、固着する。これにより、実施形態２に係るブラシレスモータ１０は、ねじを締め付けることなくフロントブラケット１１ｂ及びレゾルバインシュレータ１７を固定することができる。
【００６６】
以上説明したように、レゾルバインシュレータ１７は、入出力シャフト２１の周囲を囲むと共に図７及び図８に示す円環状の基部であるコイル保持部１７Ｃ及びコイル保持部１７Ｄを含み、延伸部１７Ａが前記基部を起点として入出力シャフト２１から離れる複数の方向に延在する。この構造により、フロントブラケット１１ｂ及び延伸部１７Ａが重なり合う位置をレゾルバステータ１４ｂから離れた位置とすることができる。このため、固定によりレゾルバステータコア１４ｂに応力がかかるおそれをより低減することができる。
【００６７】
また、延伸部１７Ａは、一対のコイル保持部１７Ｃ及びコイル保持部１７Ｄのうちコイル保持部１７Ｃと一体となっている。このため、レゾルバインシュレータ１７は、レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁すると共にレゾルバステータ１４ｂを支持することができる。
【００６８】
（実施形態３）
図９は、実施形態３に係るブラシレスモータを回転軸側からみて模式的に示す模式図である。図１０は、回転軸を含む仮想断面で実施形態３に係るモータの構成を切って模式的に示す断面図である。ここで、図１０は、図９に示すＡ−Ｚｒ−Ａ’の仮想断面の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６９】
ハウジング１１は、筒状ハウジング１１ａと、フロントブラケット１１ｂと、固着台座１１ｃと、を含む。フロントブラケット１１ｂは、略円板状に形成されて筒状ハウジング１１ａの一方の開口端部を閉塞するように筒状ハウジング１１ａに取り付けられる。筒状ハウジング１１ａは、フロントブラケット１１ｂとは反対側の端部に、この端部を閉塞するように底部が形成される。フロントブラケット１１ｂは、例えばアルミニウム、マグネシウム等の金属材料で形成されている。固着台座１１ｃは、熱可塑性樹脂で形成されており、フロントブラケット１１ｂに、例えばインサート成形または嵌合されることで固定されている。このため、フロントブラケット１１ｂ及び固着台座１１ｃはフランジとして一体となっている。
【００７０】
また、図９に示すように、延伸部１６Ａは、回転軸Ｚｒに点対称に複数（実施形態３に係るブラシレスモータ１０では２つ）コイル保持部１６Ｂに連結され、かつ回転軸Ｚｒから遠くなる方向（径外方向）に延在している。図９及び図１０に示すように、延伸部１６Ａは、入出力シャフト２１の回転軸Ｚｒからみて固着台座１１ｃと重なり合うように延在している。そして図９に示すように、レゾルバインシュレータ１６は、入出力シャフト２１の回転軸Ｚｒからみて固着台座１１ｃと重なり合う延伸部１６Ａの固着部１６Ｘで、固着台座１１ｃに固定されている。このため、レゾルバインシュレータ１６が支持部材として機能し、図１０に示すレゾルバステータ１４ｂは、レゾルバインシュレータ１６により支持され、固着台座１１ｃと一体となっているフロントブラケット１１ｂに固定されている。
【００７１】
固着台座１１ｃ及びレゾルバインシュレータ１６の延伸部１６Ａは、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。この構成により、レゾルバステータコア１８Ａとレゾルバコイル１８Ｂとを絶縁することができる。また、図９に示す固着部１６Ｘに加熱または超音波を加える場合、固着台座１１ｃ及び延伸部１６Ａの熱可塑性樹脂同士が溶融し、固着する。これにより、実施形態３に係るブラシレスモータ１０は、ねじを締め付けることなく固着台座１１ｃ及びレゾルバインシュレータ１６を固定することができる。
【００７２】
上述したように、実施形態３に係るブラシレスモータ１０は、フランジの一部である固着台座１１ｃ及び延伸部１６Ａは熱可塑性樹脂であり、固着台座１１ｃ及び延伸部１６Ａが重なり合う位置で接する熱可塑性樹脂同士が固着している固着部１６Ｘがある。
【００７３】
この構造により、固着部１６Ｘはレゾルバステータコア１８Ａに応力がかかるおそれを低減した状態で、レゾルバステータ１４ｂをフランジに固定する。このため、誘起電圧がずれ、レゾルバ１４の信号精度が劣化するおそれを低減することができる。
【００７４】
また、熱可塑性樹脂は溶融することができるため、例えば熱接合または超音波接合により、熱可塑性樹脂が溶融して固着部１６Ｘとなる。また、超音波接合による固着部１６Ｘは、熱可塑性樹脂の表面を主として溶融することができる。その結果、熱接合よりも超音波接合による固着部１６Ｘはレゾルバステータコア１８Ａに応力がかかるおそれをより低減した状態で、レゾルバステータ１４ｂをフランジの一部である固着台座１１ｃに固定することができる。
【００７５】
以上のように、本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、コラムアシスト方式を例にして説明しているが、ピニオンアシスト方式及びラックアシスト方式についても上述したレゾルバ１４を適用することができる。本実施形態に係るモータとしてブラシレスモータ１０を例に説明しているが、ブラシ付きモータについても上述したレゾルバ１４を適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０  ブラシレスモータ
１１  ハウジング
１１ａ  筒状ハウジング
１１ｂ  フロントブラケット
１１ｃ  固着台座
１１ｄ  内周面
１２、１３  軸受
１４  レゾルバ
１４ａ  レゾルバロータ
１４ｂ  レゾルバステータ
１５  端子台
１６、１７  レゾルバインシュレータ
１６Ａ、１７Ａ  延伸部
１６Ｂ、１６Ｃ、１７Ｃ、１７Ｄ  コイル保持部
１６Ｘ  固着部
１７Ｂ  連結部材
１８Ａ  レゾルバステータコア
１８Ｂ  レゾルバコイル
１９  バスバー
２０  ロータ
２１  入出力シャフト
２１ａ  入出力シャフト貫通内壁
２２  ロータヨーク
２３  マグネット
３０  ステータ
３１  ステータコア
３７  励磁コイル
３７ａ  励磁コイルインシュレータ
８０  電動パワーステアリング装置
８１  ステアリングホイール
８２  ステアリングシャフト
８２ａ  入力軸
８２ｂ  出力軸
８３  操舵力アシスト機構
８４、８６  ユニバーサルジョイント
８５  ロアシャフト
８７  ピニオンシャフト
８８  ステアリングギヤ
８８ａ  ピニオン
８８ｂ  ラック
８９  タイロッド
９０  ＥＣＵ
９１ａ  トルクセンサ
９１ｂ  車速センサ
９２  減速装置
９３  減速装置ハウジング
９４  ウォーム
９４ａ  ウォーム歯
９５ａ、９５ｂ  玉軸受
９６  ウォームホイール
９６ａ  ウォームホイール歯
９７  ホルダ
９８  イグニッションスイッチ
９９  電源装置
Ｚｒ  回転軸
【図１】
2013150481.tif 000003
【図２】
2013150481.tif 000004
【図３】
2013150481.tif 000005
【図４】
2013150481.tif 000006
【図５】
2013150481.tif 000007
【図６】
2013150481.tif 000008
【図７】
2013150481.tif 000009
【図８】
2013150481.tif 000010
【図９】
2013150481.tif 000011
【図１０】
2013150481.tif 000012