(57)【要約】【課題】ボルトを用いることなくヒートシンク４０が固定されたモータユニット１０を提供する。【解決手段】ステータハウジング２２には、ステータ２３が焼き嵌めされており、さらに、ロータハウジング２６が圧入されている。ステータハウジング２２とロータハウジング２６とによって区画された空間には、ステータ２３に加えて、ロータ２５が収容されている。ステータハウジング２２には、さらにヒートシンク４０が圧入されている。ヒートシンク４０のうちステータハウジング２２に接触する外周部分Ａには、凹凸が形成されている。【選択図】図２
2016158475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータのステータおよびロータと、
前記モータに接続された駆動回路と、
前記ステータおよびロータを収容する有底筒状のステータハウジングと、
前記ステータハウジングとともに前記ステータおよび前記ロータを収容する空間を区画するロータハウジングと、
前記駆動回路の放熱のためのヒートシンクと、を備え、
前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングに圧入されており、
前記ロータハウジングは、前記ステータハウジングの底面と前記ヒートシンクとの間にあって、前記ステータハウジングに圧入されており、
前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングの中心軸に直交する断面のうち前記圧入によって前記ステータハウジングに接触する部分を有する断面の外周が、前記ステータハウジングの内周に沿って該内周に接触する部分と該内周に接触しない部分とを有するモータユニット。
【請求項２】
前記ステータハウジングは、有底円筒状を有しており、
前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングの中心軸に直交する断面において、前記圧入によって前記ステータハウジングに接触する外周部分が、互いに等しい長さを有した複数の円弧部を備えて且つ、該円弧部が等間隔に配置されている請求項１記載のモータユニット。
【請求項３】
前記ロータハウジングおよび前記ヒートシンクには、前記ロータの回転軸が挿入される挿入孔が形成されており、当該挿入孔に前記ロータの回転軸が挿入されている請求項２記載のモータユニット。
【請求項４】
前記ステータハウジングには、前記ロータハウジングに接触する部分の内径よりも前記ヒートシンクに接触する部分の内径を大きくする段差が形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータユニット。
【請求項５】
前記ステータハウジングには、前記ステータに接触する部分の内径よりも前記ロータハウジングに接触する部分の内径を大きくする段差が形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータユニット。
【請求項６】
前記ステータハウジングおよび前記ヒートシンクは同一材料にて形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータユニット。
【請求項７】
モータのステータおよびロータと、
前記モータに接続された駆動回路と、
前記ステータおよび前記ロータを収容する有底筒状のステータハウジングと、
前記駆動回路の放熱のためのヒートシンクと、を備え、
前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングに圧入されており、
前記ヒートシンクのうち前記圧入によって前記ステータハウジングに接触する外周部分には、凹凸が形成されているモータユニット。
【請求項８】
モータのステータおよびロータと、
前記モータに接続された駆動回路と、
前記ステータおよび前記ロータを収容する有底筒状のステータハウジングと、
前記駆動回路の放熱のためのヒートシンクと、を備え、
前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングに圧入されており、
前記ヒートシンクのうち前記ステータハウジングに圧入によって接触する外周部分は、前記ステータハウジングの内周面のうち前記ヒートシンクの前記外周部分が接触する接触部分よりも変形が容易な特性を有するモータユニット。
【請求項９】
前記ステータハウジングおよび前記ヒートシンクは同一材料にて形成されている請求項７記載のモータユニット。
【請求項１０】
前記ステータハウジングとともに前記ステータおよび前記ロータを収容する空間を区画するロータハウジングを備え、
前記ロータハウジングは、前記ステータハウジングの底面と前記ヒートシンクとの間にあって、前記ステータハウジングに圧入されている請求項７〜９のいずれか１項に記載のモータユニット。
【請求項１１】
前記ステータハウジングとともに前記ステータおよび前記ロータを収容する空間を区画するロータハウジングを備え、
前記ヒートシンクは、前記ロータハウジングと一体化されている請求項７〜９のいずれか１項に記載のモータユニット。
【請求項１２】
請求項１〜６，１０のいずれか１項に記載のモータユニットの製造方法であって、
前記ステータおよび前記ロータが収容された前記ステータハウジングに前記ロータハウジングを圧入する工程と、
前記ロータハウジングが圧入された前記ステータハウジングに前記ヒートシンクを圧入する工程とを有するモータユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのステータおよびロータと、前記ステータおよび前記ロータを収容する有底筒状のステータハウジングと、ヒートシンクと、を備えるモータユニット、およびモータユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のモータユニットとしては、たとえば特許文献１に見られるように、ヒートシンクをボルトでモータユニット内に固定したものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５２０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ただし、ヒートシンクをボルトで固定する場合、部品点数の増加や、モータユニットの大型化を招く要因となる。
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボルトを用いることなくヒートシンクが固定されたモータユニット、およびモータユニットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．モータユニットは、モータのステータおよびロータと、前記モータに接続された駆動回路と、前記ステータおよびロータを収容する有底筒状のステータハウジングと、前記ステータハウジングとともに前記ステータおよび前記ロータを収容する空間を区画するロータハウジングと、前記駆動回路の放熱のためのヒートシンクと、を備え、前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングに圧入されており、前記ロータハウジングは、前記ステータハウジングの底面と前記ヒートシンクとの間にあって、前記ステータハウジングに圧入されており、前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングの中心軸に直交する断面のうち前記圧入によって前記ステータハウジングに接触する部分を有する断面の外周が、前記ステータハウジングの内周に沿って該内周に接触する部分と該内周に接触しない部分とを有する。
【０００６】
上記構成では、圧入によってヒートシンクをステータハウジングに固定するため、ボルトを用いることなくヒートシンクをステータハウジングに固定することができる。また、上記構成では、ステータハウジングにヒートシンクが圧入されるものの、圧入によってヒートシンクとステータハウジングとが接触する部分は、中心軸に直交する断面においてステータハウジングの内周の全周となることはない。したがって、圧入によって、ステータハウジングのうちヒートシンクに接触する部分が径方向外側に拡大されると、ステータハウジングのうちヒートシンクに接触しない部分は径方向内側に縮小しようとする。そして、径方向内側に縮小しようとする部分は、ステータハウジングがロータハウジングに接触する部分にも及ぶ。このため、ステータハウジングの上記縮小しようとする力によって、ステータハウジングがロータハウジングに径方向内側の力を及ぼすこととなる。そして、これにより、ヒートシンクがステータハウジングに圧入されることに起因してロータハウジングとステータハウジングとの結合強度が低下することを抑制することができる。
【０００７】
２．上記１記載のモータユニットにおいて、前記ステータハウジングは、有底円筒状を有しており、前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングの中心軸に直交する断面において、前記圧入によって前記ステータハウジングに接触する外周部分が、互いに等しい長さを有した複数の円弧部を備えて且つ、該円弧部が等間隔に配置されている。
【０００８】
上記構成では、複数の円弧部が互いに等しい長さを有しており、且つ、それらが等間隔に配置されている。このため、ステータハウジングにヒートシンクを圧入する際にヒートシンクがステータハウジングを径方向外側に拡大しようとする力の合成ベクトルや、ヒートシンクに接触しない部分のステータハウジングが径方向内側に縮小しようとする力の合成ベクトルをゼロに近づけることができる。したがって、ヒートシンクの中心軸とステータハウジングの中心軸とに軸心ずれが生じることを抑制することができる。
【０００９】
３．上記２記載のモータユニットにおいて、前記ロータハウジングおよび前記ヒートシンクには、前記ロータの回転軸が挿入される挿入孔が形成されており、当該挿入孔に前記ロータの回転軸が挿入されている。
【００１０】
上記構成では、ヒートシンクおよびロータハウジングの挿入孔にロータの回転軸が挿入されているため、ヒートシンクとロータハウジングとの中心軸が高精度に一致することが望まれる。この点、上記２記載のモータユニットのように、軸芯ずれを抑制できる構成の利用価値が特に大きい。
【００１１】
４．上記１〜３のいずれか１つに記載のモータユニットにおいて、前記ステータハウジングには、前記ロータハウジングに接触する部分の内径よりも前記ヒートシンクに接触する部分の内径を大きくする段差が形成されている。
【００１２】
上記構成では、ステータハウジングにヒートシンクに接触する部分の内径を大きくする段差が形成されているため、ヒートシンクを圧入するときに、圧入によるヒートシンクとステータハウジングとの相対変位が段差によって規制される。このため、ヒートシンクの圧入によって、ロータハウジングがさらに変位される事態が生じることを好適に抑制することができる。
【００１３】
５．上記１〜４のいずれか１項に記載のモータユニットにおいて、前記ステータハウジングには、前記ステータに接触する部分の内径よりも前記ロータハウジングに接触する部分の内径を大きくする段差が形成されている。
【００１４】
上記構成では、ステータハウジングにロータハウジングに接触する部分の内径を大きくする段差が形成されているため、ロータハウジングを圧入するときに、圧入によるロータハウジングとステータハウジングとの相対変位が段差によって規制される。このため、ロータハウジングの圧入によって、ロータハウジングがステータに力を及ぼす事態が生じることを好適に抑制することができる。
【００１５】
６．上記１〜５のいずれか１項に記載のモータユニットにおいて、前記ステータハウジングおよび前記ヒートシンクは同一材料にて形成されている。
上記構成では、ステータハウジングとヒートシンクとが同一材料であるため、温度変化に対するステータハウジングの内径の変化量と、ヒートシンクの外径の変化量とに相違が生じることを抑制することができる。このため、モータユニットの温度変化によって、ヒートシンクとステータハウジングとの結合強度が低下する事態を好適に抑制することができる。
【００１６】
７．モータユニットは、モータのステータおよびロータと、前記モータに接続された駆動回路と、前記ステータおよび前記ロータを収容する有底筒状のステータハウジングと、前記駆動回路の放熱のためのヒートシンクと、を備え、前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングに圧入されており、前記ヒートシンクのうち前記圧入によって前記ステータハウジングに接触する外周部分には、凹凸が形成されている。
【００１７】
上記構成では、圧入によってヒートシンクをステータハウジングに固定するため、ボルトを用いることなくヒートシンクをステータハウジングに固定することができる。また、上記構成では、ヒートシンクのうち圧入によってステータハウジングに接触する外周部分には、凹凸が形成されている。このため、外周部分に凹凸を形成しない場合と比較して、ヒートシンクがステータハウジングに圧入されるときに、ヒートシンクの外周部分が変形しやすいため、圧入によるステータハウジングの変形を抑制することができる。
【００１８】
８．モータユニットは、モータのステータおよびロータと、前記モータに接続された駆動回路と、前記ステータおよび前記ロータを収容する有底筒状のステータハウジングと、前記駆動回路の放熱のためのヒートシンクと、を備え、前記ヒートシンクは、前記ステータハウジングに圧入されており、前記ヒートシンクのうち前記ステータハウジングに圧入によって接触する外周部分は、前記ステータハウジングの内周面のうち前記ヒートシンクの前記外周部分が接触する接触部分よりも変形が容易な特性を有する。
【００１９】
上記構成では、圧入によってヒートシンクをステータハウジングに固定するため、ボルトを用いることなくヒートシンクをステータハウジングに固定することができる。また、上記構成では、上記外周部分が、上記接触部分よりも変形が容易な特性を有する。このため、ヒートシンクがステータハウジングに圧入されるときに、ヒートシンクの外周部分が変形しやすいため、圧入によるステータハウジングの変形を抑制することができる。
【００２０】
９．上記７記載のモータユニットにおいて、前記ステータハウジングおよび前記ヒートシンクは同一材料にて形成されている。
上記構成では、ステータハウジングとヒートシンクとが同一材料であるため、温度変化に対するステータハウジングの内径の変化量と、ヒートシンクの外径の変化量とに相違が生じることを抑制することができる。このため、モータユニットの温度変化によって、ヒートシンクとステータハウジングとの結合強度が低下する事態を好適に抑制することができる。
【００２１】
ただし、ステータハウジングとヒートシンクとが同一材料である場合、ヒートシンクをステータハウジングに圧入する際、ヒートシンクの上記外周部分に凹凸を形成しないなら、上記外周部分の方が上記接触部分よりも変形容易とはなりにくい。このため、凹凸の利用価値が特に大きい。
【００２２】
１０．上記７〜９のいずれか１つに記載のモータユニットにおいて、前記ステータハウジングとともに前記ステータおよび前記ロータを収容する空間を区画するロータハウジングを備え、前記ロータハウジングは、前記ステータハウジングの底面と前記ヒートシンクとの間にあって、前記ステータハウジングに圧入されている。
【００２３】
上記構成では、ロータハウジングが、ステータハウジングの底面とヒートシンクとの間に圧入されている。このため、ステータハウジングにロータハウジングを圧入した後、ヒートシンクを圧入した際に、ステータハウジングの内径の拡大変形量が大きいと、ロータハウジングとステータハウジングとの結合強度が低下することが懸念される。このため、ヒートシンクの上記外周部分の形状（特性）を上述のものとすることの利用価値が特に大きい。
【００２４】
１１．上記７〜９のいずれか１項に記載のモータユニットにおいて、前記ステータハウジングとともに前記ステータおよび前記ロータを収容する空間を区画するロータハウジングを備え、前記ヒートシンクは、前記ロータハウジングと一体化されている。
【００２５】
上記構成によれば、ヒートシンクとロータハウジングとが一体化されているため、部品点数を低減したり、ステータハウジングへの組み付け工数を低減したりすることができる。
【００２６】
１２．上記１０記載のモータユニットの製造方法であって、前記ステータおよび前記ロータが収容された前記ステータハウジングに前記ロータハウジングを圧入する工程と、前記ロータハウジングが圧入された前記ステータハウジングに前記ヒートシンクを圧入する工程とを有する。
【００２７】
上記方法では、ステータハウジングにロータハウジングを圧入した後に、ステータハウジングにヒートシンクを圧入する。このためヒートシンクの圧入によってステータハウジングの内周面の径が拡大する場合、ロータハウジングとステータハウジングとの結合強度が低下するおそれがある。このため、ヒートシンクの圧入によってステータハウジングがロータハウジングに径方向内側の力を及ぼす技術や、ヒートシンクにステータハウジングの内径の拡大を抑制するための技術を採用することの意義が特に大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態にかかるモータユニット等の回路図。
【図２】同実施形態にかかるモータユニットの一部の断面構成を示す断面図。
【図３】図２の３−３断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、同実施形態にかかるモータユニットの製造工程を示す断面図。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態および比較例の圧入荷重を示す図。
【図６】第２の実施形態にかかるモータユニットの一部の断面構成を示す断面図。
【図７】図６の７−７断面図。
【図８】図６の一部拡大図。
【図９】上記実施形態の変形例にかかるモータユニットの一部の断面構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１の実施形態＞
以下、モータユニットおよびその製造方法の第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３０】
図１に示すモータユニット１０は、電動パワーステアリング装置に内蔵されるものである。モータユニット１０は、モータ２０、インバータＩＮＶ、および制御装置３０を備えている。モータ２０としては、本実施形態では、表面磁石同期電動機（ＳＰＭＳＭ）を想定している。また、インバータＩＮＶは、直流電圧源（バッテリ３２）の正極および負極のそれぞれをモータ２０の端子に選択的に接続するスイッチング素子ＳＷを備えた駆動回路である。ここで、スイッチング素子ＳＷを、本実施形態では、ＭＯＳ電解効果トランジスタとしている。制御装置３０は、モータ２０の制御量（トルクや回転速度）を制御するためにインバータＩＮＶを操作する電子制御装置である。
【００３１】
図２に、モータユニット１０の一部断面構成を示す。
図２に示すように、モータユニット１０は、モータ２０の収容空間を区画するステータハウジング２２を備えている。ステータハウジング２２は、有底円筒状の部材である。また、ステータハウジング２２は、アルミニウム製である。ステータハウジング２２の底面２２ｂには、孔２２ａが形成されており、この孔２２ａを介して、モータユニット１０の内部から外部へとモータ２０の回転軸２４が突き出ている。ちなみに、図２に示す中心軸Ｌａは、回転軸２４の中心軸であるとともに、ステータハウジング２２の中心軸でもある。また、ステータハウジング２２の底面２２ｂ側には、ステータ２３が配置されている。詳しくは、本実施形態では、ステータ２３は、焼き嵌めによって、ステータハウジング２２に嵌め込まれている。このため、モータユニット１０が正常な環境で使用される場合には、ステータ２３とステータハウジング２２との結合強度は高く、ステータ２３がステータハウジング２２内で変位することはない。
【００３２】
モータユニット１０のステータ２３やロータ２５は、ステータハウジング２２とロータハウジング２６とによって区画される空間内に収容されている。ロータハウジング２６は、ステータハウジング２２の内周面２２ｃに圧入されて固定されている。ロータハウジング２６は、アルミニウム製である。
【００３３】
ステータハウジング２２には、さらに、ヒートシンク４０が圧入されている。このため、ロータハウジング２６は、ステータハウジング２２の底面２２ｂとヒートシンク４０との間に位置する。ヒートシンク４０は、円盤状の基底部４２と基底部４２から中心軸Ｌａに沿って延びる四角柱状の突出部４４とを備えており、基底部４２がステータハウジング２２に圧入されることで、ヒートシンク４０全体がステータハウジング２２に固定されている。ヒートシンク４０は、スイッチング素子ＳＷの放熱を促進するための部材である。ヒートシンク４０は、アルミニウム製である。ヒートシンク４０には、スイッチング素子ＳＷが接触配置される。ちなみに、ヒートシンク４０のうちスイッチング素子ＳＷの接触箇所は、たとえば突出部４４とすればよい。
【００３４】
なお、モータユニット１０のうちロータハウジング２６よりもヒートシンク４０側の部材の一部は、図中破線にて示すハウジングにて区画された空間に収容される。こうした部材としては、たとえば制御装置３０がある。
【００３５】
図３に、図２におけるヒートシンク４０の３−３断面を示す。図３に示すように、ヒートシンク４０は、孔４２ａを備えている。孔４２ａは、インバータＩＮＶとステータ２３のコイルとを接続する配線を、ロータハウジング２６およびステータハウジング２２によって区画される空間の中から外に通すためのスペースである。また、ヒートシンク４０の外周には、凹凸が形成されている。詳しくは、凹凸は、ヒートシンク４０の外周のうち圧入によってステータハウジング２２に接触する外周部分Ａ（図２）に形成されている。換言すれば、基底部４２の外周部分に形成されている。このため、ヒートシンク４０の中心軸Ｌａから外周部分Ａまでの長さは、ヒートシンク４０の外周部分Ａのうち、回転方向Ｄｒによって規定される位相に応じて変動する。すなわち、点Ｐ１と、同点Ｐ１とは位相が異なる点Ｐ２とでは、中心軸Ｌａからの距離が相違する。ちなみに、点Ｐ１は、凸部の頂点にあたり、点Ｐ２は、凹部の底に該当する。これは、ヒートシンク４０をステータハウジング２２に圧入するときにヒートシンク４０の塑性変形を容易とするための構造である。以下、これについて詳述する。
【００３６】
図４に、モータユニット１０の製造工程の一部の断面図を示す。
図４（ａ）は、ステータハウジング２２にステータ２３を焼き嵌めし、ステータ２３の内周面に対向するようにロータ２５を配置する工程の完了時を示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）の工程の後、ロータハウジング２６をステータハウジング２２に圧入する工程を示す。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の工程の後、ヒートシンク４０をステータハウジング２２に圧入する工程の完了時を示す。ここで、ヒートシンク４０を圧入する前には、基底部４２の外周面は、図３に示した凹凸よりも尖った形状を有している。
【００３７】
図４（ｃ）に示すように、ヒートシンク４０は、ロータハウジング２６と隙間を有して配置される。ここで隙間は、ヒートシンク４０をステータハウジング２２に圧入する工程において、個体差等を考慮しても、ヒートシンク４０がロータハウジング２６を底面２２ｂ側に押さないようにするための設定である。したがって、モータユニット１０によっては、この隙間がゼロとなるものがあってもよい。
【００３８】
ステータハウジング２２にヒートシンク４０を圧入する際には、ヒートシンク４０がステータハウジング２２の内周面２２ｃを径方向Ｄｄの外側（図中、矢印の方向）に変位させようとする力を及ぼす。このため、ステータハウジング２２の内径は、ヒートシンク４０の圧入によって拡大されることがある。ただし、本実施形態では、ヒートシンク４０の外周に、凹凸が形成されているため、ステータハウジング２２の内径の拡大が抑制される。これは、ヒートシンク４０の外周の凸部がつぶれることでステータハウジング２２の内周面２２ｃを径方向Ｄｄの外側に変位させようとする力が低下するためである。
【００３９】
ちなみに、ステータハウジング２２の内周面２２ｃのうちヒートシンク４０が接触する接触部分Ｂは、円筒の滑らかな内周面であるため、ヒートシンク４０の外周の凸部がつぶれて変形するよりも、変形しにくい形状である。
【００４０】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
図５（ａ）は、本実施形態におけるヒートシンク４０の締め代と、ヒートシンク４０を圧入する際の圧入荷重との関係を示す。ここで、締め代とは、ヒートシンク４０をステータハウジング２２に圧入する前において、ヒートシンク４０のうちステータハウジング２２と接触する外周部分Ａの外径（基底部４２の外径）からステータハウジング２２の内径を減算したものである。減算した値は、正とされ、値が大きいほど圧入荷重が大きくなる傾向にある。なお、ヒートシンク４０の上記外周部分Ａの外径は、図３に示す中心軸Ｌａと外周部分Ａの凸部の頂点との距離とすればよい。
【００４１】
ここで、ヒートシンク４０をステータハウジング２２に圧入した後のヒートシンク４０とステータハウジング２２との結合強度を要求される強度以上とする上では、圧入荷重を閾値Ｌｔｈ以上とする必要がある。そしてこの場合、締め代を、図５（ａ）に示す下限値Δｍｉｎ以上とする必要がある。本実施形態では、ヒートシンク４０およびステータハウジング２２の製造上の個体差に起因した上記締め代のばらつきによっても、圧入荷重が閾値Ｌｔｈ以上となるようにする関係上、締め代は、下限値Δｍｉｎと上限値Δｍａｘとの間となる。
【００４２】
図５（ａ）に示すように、本実施形態では、締め代が下限値Δｍｉｎから上限値Δｍａｘへ行くにつれて圧入荷重の増加度合いが低下するところに特徴がある。これは、締め代が大きくなることで圧入荷重がある程度大きくなると、ヒートシンク４０の上記外周部分Ａの凸部がつぶれ、締め代の増加の割りに圧入荷重が増加しにくくなるためである。このように、圧入荷重の増加を抑制することで、ステータハウジング２２の上記接触部分Ｂの内径の拡大を抑制することができる。
【００４３】
ここで、ステータハウジング２２のうち上記接触部分Ｂの内径が拡大すると、ステータハウジング２２の内周面２２ｃのうちロータハウジング２６との接触部分Ｃ（図４（ｃ））の内径も拡大する。そして、この場合、ロータハウジング２６とステータハウジング２２との結合強度が低下する。そして、結合強度が過度に低下する場合、回転軸２４の回転に伴ってロータハウジング２６に加わる摩擦力によって、ロータハウジング２６が回転し、モータ２０の出力の低下や、異音の発生を招くことが懸念される。
【００４４】
図５（ｂ）に、ヒートシンク４０の外周部分Ａに凹凸を形成しなかった場合を示す。この場合、締め代が大きくなるにつれて、圧入荷重が過度に大きくなる。このため、ステータハウジング２２の内径の拡大量が大きくなり、ひいてはロータハウジング２６とステータハウジング２２との結合強度が過度に低下するおそれがある。
【００４５】
以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）ヒートシンク４０をステータハウジング２２に圧入した。これにより、ボルトを用いることなくヒートシンク４０をステータハウジング２２に固定することができる。
【００４６】
（２）ヒートシンク４０のうちステータハウジング２２に圧入によって接触する外周部分Ａに、凹凸を形成した。これにより、ヒートシンク４０がステータハウジング２２に圧入されるときに、外周部分Ａが縮小変形しやすいため、圧入によってステータハウジング２２の内径が拡大することを抑制することができる。
【００４７】
（３）ステータハウジング２２およびヒートシンク４０を、ともに同一材料であるアルミニウムにて形成した。これにより、温度変化に対するステータハウジング２２の内径の変化量と、ヒートシンク４０の外周の変化量とに相違が生じることを抑制することができる。このため、モータユニット１０の温度変化によって、ヒートシンク４０とステータハウジング２２との結合強度が低下する事態を好適に抑制することができる。
【００４８】
（４）ステータハウジング２２の底面２２ｂとヒートシンク４０との間において、ロータハウジング２６を、ステータハウジング２２に圧入固定した。この場合、ステータハウジング２２にロータハウジング２６を圧入した後、ヒートシンク４０を圧入した際に、ステータハウジング２２の内径の拡大変形量が大きいと、ロータハウジング２６とステータハウジング２２との結合強度が低下することが懸念される。このため、ヒートシンク４０の上記外周部分Ａに凹凸を形成することの利用価値が特に大きい。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
以下、モータユニットおよびその製造方法の第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５０】
図６に、本実施形態にかかるモータユニット１０の一部断面構成を示す。なお、図６に示す部材のうち図２に示した部材に対応するものについては、便宜上、同一の符号を付している。
【００５１】
図６に示すように、本実施形態でも、回転軸２４の一方の端部が、ステータハウジング２２の孔２２ａからモータユニット１０の外部に突き出している。そして、本実施形態では、回転軸２４の他方の端部が、ロータハウジング２６のみならず、ヒートシンク４０に挿入されている。すなわち、ヒートシンク４０は、その内部に挿入孔４０ａを備え、挿入孔４０ａに回転軸２４が挿入されている。
【００５２】
そして、回転軸２４の他方の端部は、突出部４４の端部に配置された磁極に結合されている。そして磁極５０には、ホールセンサ５２が対向して配置されている。詳しくは、ホールセンサ５２は、図１に示した制御装置３０の回路部品を実装する基板５４に実装されている。ホールセンサ５２は、磁極５０からの磁束を検出することによって、回転軸２４の回転角度を検出する回転角度検出装置である。
【００５３】
図７に、図６の７−７断面を示す。図７は、中心軸Ｌａに直交する断面のうち圧入によってステータハウジング２２に接触する部分を有するヒートシンク４０の断面である。換言すれば、ヒートシンク４０のうちの基底部４２の断面である。
【００５４】
ヒートシンク４０の図７に示した断面は、その外周が、ステータハウジング２２の内周面２２ｃに接触する部分と接触しない部分とを有する。詳しくは、外周部分は、ステータハウジング２２の内周面２２ｃに接触する第１円弧部４２ｂと第２円弧部４２ｃとを有する。第１円弧部４２ｂと第２円弧部４２ｃとは、それらの弧の長さが互いに等しい。また、第１円弧部４２ｂと第２円弧部４２ｃとは、ステータハウジング２２の内周面２２ｃに沿って、等間隔に配置されている。すなわち、第１円弧部４２ｂの一方の端部Ｅ１および第２円弧部４２ｃの一方の端部Ｅ３の間の上記内周面２２ｃの長さと、第１円弧部４２ｂの他方の端部Ｅ２および第２円弧部４２ｃの他方の端部Ｅ４の間の上記内周面２２ｃの長さとは、互いに等しい。
【００５５】
基底部４２は、第１円弧部４２ｂの一対の端部Ｅ１，Ｅ２を結ぶ弦に沿った切欠き部４２ｄと、第２円弧部４２ｃの一対の端部Ｅ３，Ｅ４を結ぶ弦に沿った切欠き部４２ｅと、それら切欠き部４２ｄ，４２ｅの端部を結ぶ水平部４２ｆとを有する。また、基底部４２は、第１円弧部４２ｂの一対の端部Ｅ１，Ｅ２を結ぶ弦に沿った切欠き部４２ｇと、第２円弧部４２ｃの一対の端部Ｅ３，Ｅ４を結ぶ弦に沿った切欠き部４２ｈと、それら切欠き部４２ｇ，４２ｈの端部を結ぶ水平部４２ｉとを有する。
【００５６】
上記第１円弧部４２ｂや第２円弧部４２ｃの弧の長さは、端部Ｅ１および端部Ｅ３間における内周面２２ｃの弧の長さの「１〜５倍」程度とすることが望ましく、図７には、「２〜３倍」程度の値であることを例示した。
【００５７】
図８に、図６の一部拡大図を示す。
図８に示すように、ステータハウジング２２の内周面２２ｃには、中心軸Ｌａに沿って段差２２ｄ，２２ｅが形成されている。詳しくは、ロータハウジング２６が接触している部分と、それよりもステータ２３側との間に段差２２ｅが形成されており、ステータ２３側よりもロータハウジング２６側の方が内径が大きくなっている。そして、ロータハウジング２６は、内周面２２ｃのみならず、段差２２ｅにも接触している。
【００５８】
また、ヒートシンク４０が接触している部分と、ロータハウジング２６が接触している部分との間に、段差２２ｄが形成されており、ロータハウジング２６側よりもヒートシンク４０側の方が内径が大きくなっている。そして、ヒートシンク４０は、内周面２２ｃのみならず、段差２２ｄにも接触している。
【００５９】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
図４（ｂ）に示したのと同様、ステータハウジング２２にステータ２３を焼嵌めした後、ロータハウジング２６をステータハウジング２２に圧入する。この際、ロータハウジング２６が段差２２ｅに接触することによって、ロータハウジング２６がそれ以上、ステータ２３側に近づくことが規制される。
【００６０】
その後、図４（ｃ）に示したのと同様、ヒートシンク４０をステータハウジング２２に圧入する。この際、ヒートシンク４０の基底部４２が段差２２ｄに接触することによって、ヒートシンク４０がそれ以上、ロータハウジング２６側に近づくことが規制される。
【００６１】
ここで、ヒートシンク４０を圧入すると、ステータハウジング２２の内周面２２ｃのうち第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃに接触する部分が径方向外側に強く押される。そしてこれにより、内周面２２ｃのうち第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃに接触する部分の内径が拡大する。内周面２２ｃのうち第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃに接触する部分の内径が拡大すると、内周面２２ｃのうち第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃに接触していない部分の内径が縮小する。これにより、ステータハウジング２２の内周面２２ｃは、第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃに接触していない部分のうち図７に示した断面のみならず、同部分を中心軸Ｌａ方向に延長した部分についても内径が縮小する。これにより、ロータハウジング２６が、内径が縮小された部分によって強く挟まれる。
【００６２】
なお、上述したように、ヒートシンク４０の圧入によって、ステータハウジング２２の内周面２２ｃは変形する。このため、ステータハウジング２２の内周面２２ｃの中心軸Ｌａに直交する断面は、厳密には、円からずれた形状となる。したがって、上記において「弧」等と表現した部分は、ヒートシンク４０の圧入によるステータハウジング２２の内周面２２ｃの変形を無視して内周面２２ｃの上記断面を円であるとみなすことを前提とした記載となっている。
【００６３】
以上説明した本実施形態によれば、第１の実施形態の上記（１），（３）の効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
（５）ヒートシンク４０を、中心軸Ｌａに直交する断面において、ステータハウジング２２に接触する部分と接触しない部分とを有するようにした。これにより、ヒートシンク４０の圧入によって、ステータハウジング２２の内周面２２ｃのうちの上記接触する部分の内径が拡大するのに伴って、上記接触しない部分の内径が縮小する。このため、上記接触しない部分を中心軸Ｌａ方向に移動させた部分についても内径が縮小し、ロータハウジング２６が挟み込まれる。したがって、ヒートシンク４０をステータハウジング２２に圧入するに際して、ステータハウジング２２とロータハウジング２６との結合強度が低下する事態を好適に抑制することができる。
【００６４】
（６）第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃを同一の長さとして且つ等間隔に配置した。このため、ステータハウジング２２にヒートシンク４０を圧入する際にヒートシンク４０がステータハウジング２２を径方向外側に拡大しようとする力の合成ベクトルや、ヒートシンク４０に接触しない部分のステータハウジング２２が径方向内側に縮小しようとする力の合成ベクトルをゼロに近づけることができる。したがって、ヒートシンク４０の中心軸とステータハウジング２２の中心軸とに軸心ずれが生じることを抑制することができる。
【００６５】
（７）ヒートシンク４０に、ロータの回転軸２４が挿入される挿入孔４０ａを形成し、同挿入孔４０ａにロータの回転軸２４を挿入した。この場合、ヒートシンク４０とロータハウジング２６との中心軸が高精度に一致することが望まれる。このため、第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃを同一の長さとして且つ等間隔に配置することのメリットが特に大きい。
【００６６】
（８）ステータハウジング２２に、ロータハウジング２６に接触する部分の内径よりもヒートシンク４０に接触する部分の内径を大きくする段差２２ｄを設けた。これにより、ヒートシンク４０を圧入するときに、圧入によるヒートシンク４０とステータハウジング２２との相対変位が段差２２ｄによって規制される。このため、ヒートシンク４０の圧入によって、ロータハウジング２６がさらに変位される事態が生じることを好適に抑制することができる。
【００６７】
（９）ステータハウジング２２に、ステータ２３に接触する部分の内径よりもロータハウジング２６に接触する部分の内径を大きくする段差２２ｅを設けた。これにより、ロータハウジング２６を圧入するときに、圧入によるロータハウジング２６とステータハウジング２２との相対変位が段差２２ｅによって規制される。このため、ロータハウジング２６の圧入によって、ロータハウジング２６がステータ２３に力を及ぼす事態が生じることを好適に抑制することができる。
【００６８】
（１０）ステータハウジング２２の底面２２ｂとヒートシンク４０との間において、ロータハウジング２６を、ステータハウジング２２に圧入固定した。この場合、ステータハウジング２２にロータハウジング２６を圧入した後、ヒートシンク４０を圧入した際に、ステータハウジング２２の内径の拡大変形量が大きいと、ロータハウジング２６とステータハウジング２２との結合強度が低下することが懸念される。このため、ヒートシンク４０に第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃを備えることのメリットが特に大きい。
【００６９】
（１１）回転軸２４の端部に磁極５０を設け、これに対応してホールセンサ５２を配置した。この場合、ヒートシンク４０の圧入によって、ステータハウジング２２の中心軸Ｌａとヒートシンク４０の中心軸とがずれると、磁極５０とホールセンサ５２との相対的な位置関係がずれることに起因してホールセンサ５２による回転軸２４の回転角度の検出精度が低下する。このため、第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃを同一の長さとして且つ等間隔に配置することのメリットが特に大きい。
【００７０】
＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・「第１円弧部および第２円弧部について」
第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃの弧長は、図７において例示したものに限らない。
【００７１】
・「ステータハウジングを変形させてロータハウジングを挟む手法について」
ヒートシンク４０の基底部４２の外周の、中心軸Ｌａに直交する断面形状が、第１円弧部４２ｂおよび第２円弧部４２ｃを備えたものに限らない。たとえば、互いに弧長が等しい３個の円弧部を備えたものであってもよく、また、４個以上の円弧部を備えたものであってもよい。これらの場合であっても、各円弧部の弧長を互いに等しくし、それらを等間隔に配置するなら、ロータハウジング２６の挿入孔２６ａおよびヒートシンク４０の挿入孔４０ａの軸心ずれを抑制することができる。
【００７２】
もっとも、各円弧部を等間隔に配置することは必須ではない。また、円弧部を１個のみを備えてもよい。
ヒートシンク４０の基底部４２の外周の、中心軸Ｌａに直交する断面形状が、１または複数個の円弧となるものに限らない。たとえば、ステータハウジングの内周面の中心軸Ｌａに直交する断面形状を楕円形状とし、ヒートシンク４０の基底部４２の外周の、中心軸Ｌａに直交する断面形状を、楕円の断片形状と、切欠き部および水平部とを備えた形状としてもよい。
【００７３】
第２の実施形態において、ステータハウジング２２およびヒートシンク４０の双方をアルミニウム製とすることは必須ではない。ただし、互いの熱膨張率を等しくする上では、同一材料のものとすることが望ましい。
【００７４】
・「段差（２２ｄ，２２ｅ）について」
第２の実施形態において、段差２２ｅを備えることは必須ではない。これを備えなくても、上記（５）等の効果を得ることはできる。第２の実施形態において、段差２２ｄを備えることは必須ではない。これを備えなくても、上記（５）等の効果を得ることはできる。
【００７５】
第１の実施形態において、段差２２ｅや段差２２ｄを備えてもよい。
・「回転軸の挿入孔について」
第２の実施形態（図６）において、ヒートシンク４０に挿入孔４０ａが形成されていることは必須ではない。
【００７６】
第１の実施形態（図２）において、ヒートシンク４０に挿入孔４０ａを備えてもよい。
・「外周部分Ａを変形が容易な特性とすることについて」
径方向Ｄｄにおけるヒートシンク４０の外周面に形成される凹凸としては、図３に例示したものに限らない。たとえば、凹凸が回転方向Ｄｒの位相の変化に対して同一周期で出現するものに代えて、凹凸の出現周期を不規則としてもよい。
【００７７】
外周部分Ａを変形が容易な特性とするための設定としては、ヒートシンク４０の外周部分Ａに凹凸を形成するものに限らない。たとえば、ヒートシンク４０を、４個の扇型の部材として且つ、それらの外周が中心点から所定の半径を有する円周上にくるように配置し、４個の部材のうち周方向に隣接するもの同士を弾性部材で連結するとともに、中心点から各部材を径方向外側に押す弾性部材を備えて構成してもよい。この場合、ヒートシンク４０が圧入されることで、弾性部材の弾性変形によってヒートシンク４０の外径が縮小する。
【００７８】
またたとえば、ヒートシンク４０とステータハウジング２２とのそれぞれの材料を、互いに熱膨張率が略等しく、硬度はヒートシンク４０の方が低いものとしてもよい。これは、たとえばヒートシンク４０およびステータハウジング２２の双方をアルミニウムを主成分とする合金として且つ、アルミニウム以外に含有する金属を互いに相違させることで実現可能である。
【００７９】
・「ロータハウジングについて」
上記実施形態では、ステータハウジング２２にステータ２３を焼き嵌めした後、ロータハウジング２６をステータハウジング２２に圧入したが、これに限らず、たとえば、ステータハウジング２２にステータ２３およびロータハウジング２６を焼き嵌めしてもよい。
【００８０】
また、たとえば、ロータハウジング２６をステータハウジング２２に隙間嵌めし、ロータハウジング２６とステータハウジング２２との間を溶接してもよい。
また、ロータハウジングとしては、ヒートシンク４０が圧入される前にステータハウジング２２に嵌められるものに限らない。たとえば図９に示すように、ヒートシンク４０とロータハウジング２６とを一体化して形成し、ヒートシンク４０とロータハウジング２６とが一体化されたものをステータハウジング２２に圧入してもよい。これにより、部品点数を低減でき、またステータハウジング２２への部材の圧入工数を低減できる。そして、一体化されたもののうちステータハウジング２２に接触する部分（外周部分Ａ）に図３に示したものと同様の凹凸を形成するなら、ステータハウジング２２への圧入に際してステータハウジング２２の変形を抑制することができる。具体的には、たとえば図９の３−３断面を図３に示した断面に準じた断面とすることでステータハウジング２２への圧入に際してステータハウジング２２の変形を抑制することができる。また、一体化されたものの硬度をステータハウジング２２の硬度よりも低いものとしても、ステータハウジング２２への圧入に際してステータハウジング２２の変形を抑制することができる。なお、一体化して形成する場合、ヒートシンク４０とロータハウジング２６を、ともにアルミニウム製等、同一材料とすることが望ましい。
【００８１】
・「モータユニットについて」
モータユニット１０としては、モータ２０、インバータＩＮＶ、および制御装置３０が１パッケージ化されたものに限らない。たとえば、モータ２０およびインバータＩＮＶが１パッケージ化されつつも、制御装置３０については、モータユニット１０に対して外部の部材としてもよい。
【００８２】
・「駆動回路について」
インバータＩＮＶを構成するスイッチング素子としては、ＭＯＳ電界効果トランジスタに限らず、たとえば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等であってもよい。
【００８３】
駆動回路としては、インバータＩＮＶに限らない。たとえば、モータの各端子毎に周知のＤＣＤＣコンバータと同様の回路構成の回路を接続したものであってもよい。この場合であっても、それらコンバータの出力電圧を高速で変化させることで、インバータＩＮＶと同様、交流電圧を出力することができる。
【００８４】
・「そのほか」
モータとしては、ＳＰＭＳＭに限らず、たとえばＩＰＭＳＭやブラシ付きモータ等であってもよい。
【００８５】
モータユニットとしては、電動パワーステアリング装置に内蔵されるものに限らない。たとえば、ステアバイワイヤシステムにおけるステアリングの操作に対してステアリングに抗力を付与するモータを内蔵したものであってもよい。もっとも、操舵アシスト装置に内蔵されるものにも限らない。
【００８６】
回転角検出装置としては、ホールセンサを備えたものに限らず、たとえばレゾルバ等であってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０…モータユニット、２０…モータ、２２…ステータハウジング、２２ａ…孔、２２ｂ…底面、２２ｃ…内周面、２２ｄ，２２ｅ…段差、２３…ステータ、２４…回転軸、２５…ロータ、２６…ロータハウジング、２６ａ…挿入孔、３０…制御装置、３２…バッテリ、４０…ヒートシンク、４０ａ…挿入孔、４２…基底部、４２ａ…孔、４２ｂ…第１円弧部、４２ｃ…第２円弧部、４２ｄ，４２ｅ，４２ｇ，４２ｈ…切欠き部、４２ｉ，４２ｆ…水平部、４４…突出部、５０…磁極、５２…ホールセンサ。
【図１】
2016158475.tif 000003
【図２】
2016158475.tif 000004
【図３】
2016158475.tif 000005
【図４】
2016158475.tif 000006
【図５】
2016158475.tif 000007
【図６】
2016158475.tif 000008
【図７】
2016158475.tif 000009
【図８】
2016158475.tif 000010
【図９】
2016158475.tif 000011