(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁被覆電線が一つの金属編組によって覆われてなる電源ケーブルを介して駆動電力の供給を受け、操舵用の回転動力を発生し、その動力をステアリング機構に供給する電動パワーステアリング用モータであって、
前記金属編組と前記モータ外郭とを電気的に接続し、前記モータ外郭が前記ステアリング機構に搭載されることにより接地される電磁シールドと、
前記モータ外郭に取り付けられ、前記電源ケーブルのケーブル側端子とモータ側端子との接続端子部を前記モータ外郭に支持する台座と、
前記台座を覆う導電性カバーとを備え、
前記台座は、導電性部材により形成され、前記金属編組の端部に接続され、かつ前記モータ外郭に前記金属編組を固定するために設けられた導電性固定部材が固定されることにより、前記金属編組を前記モータ外郭に電気的に接続し、さらに前記導電性固定部材をネジ留めするためのネジ部を備え、前記モータ外郭に圧入されており、
前記導電性カバーは、前記台座の前記導電性固定部材が固定された固定部に固定されており、
前記台座と前記導電性固定部材と前記導電性カバーとが、前記ネジ部に留められるネジによって共締めされ、
前記金属編組が前記導電性固定部材に加締められた前記電源ケーブルを介して前記駆動電力の供給を受ける
ことを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。
【請求項２】
複数の絶縁被覆電線が一つの金属編組によって覆われてなる電源ケーブルを介して駆動電力の供給を受け、操舵用の回転動力を発生し、その動力をステアリング機構に供給する電動パワーステアリング用モータであって、
接地された前記ステアリング機構とモータ外郭とを電気的に接続して前記モータ外郭を接地するための接地用接続部材と、前記モータ外郭と前記金属編組とを電気的に接続するための中継用接続部材と、を前記モータ外郭に設け、
前記モータ外郭から外部に導出され、前記絶縁被覆電線に接続されたケーブル側端子と接続されるモータ側端子と、
前記モータ側端子と前記ケーブル側端子との端子接続体を前記モータ外郭に支持するための支持部材と、を有し、
前記支持部材は、
導電性部材から形成されて前記中継用接続部材を構成しているとともに、
前記金属編組を前記モータ外郭に固定するために設けられた導電性固定部材を接続するための接続部を備え、
前記接続部は少なくとも２つのネジ孔で構成されており、
前記ネジ孔は互いの軸がずれるように形成されている、
前記接続部は、前記支持部材を覆う導電性カバーとの接続部を兼ね、
前記支持部材と前記導電性固定部材と前記カバーとが、前記ネジ孔に挿入されるネジによって共締めされる
ことを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。
【請求項３】
絶縁被覆電線が金属編組によって覆われてなる電源ケーブルを介して駆動電力の供給を受け、操舵用の回転動力を発生し、その動力をステアリング機構に供給する電動パワーステアリング用モータの電磁シールド方法であって、
モータ外郭を、接地された前記ステアリング機構に電気的に接続して接地し、
前記絶縁被覆電線に接続されたケーブル側端子と、前記モータ外郭から外部に導出されたモータ側端子との端子接続体を支持するための支持部材を、導電性部材により構成して前記モータ外郭に取り付け、前記モータ外郭と電気的に接続し、
前記金属編組に接続され、前記金属編組を前記モータ外郭に固定するために設けられた導電性固定部材、および前記支持部材を覆う導電性カバーを、前記モータ外郭，前記導電性固定部材，前記支持部材、および前記導電性カバーによって前記端子接続体が囲まれるように、前記支持部材にネジによる共締めで固定して前記支持部材に電気的に接続する、
ことを特徴とする電動パワーステアリング用モータの電磁シールド方法。
【請求項４】
絶縁被覆電線が金属編組によって覆われてなる電源ケーブルを介して駆動電力の供給を受け、操舵用の回転動力を発生し、その動力をステアリング機構に供給する電動パワーステアリング用モータの電磁シールド構造であって、
モータ外郭と、
前記絶縁被覆電線に接続されたケーブル側端子と、前記モータ外郭から外部に導出されたモータ側端子との端子接続体を支持するとともに、導電性部材により構成された支持部材と、
前記金属編組に接続され、前記金属編組を前記モータ外郭に固定するために設けられた導電性固定部材と、
前記支持部材を覆う導電性カバーと、を有し、
前記支持部材は前記モータ外郭に取り付けられて前記モータ外郭と電気的に接続され、
前記モータ外郭，前記導電性固定部材，前記支持部材、および前記導電性カバーによって前記端子接続体が囲まれるように、前記導電性固定部材および前記導電性カバーは前記支持部材にネジによる共締めで固定されて前記支持部材に電気的に接続され、
前記モータ外郭は、接地された前記ステアリング機構に電気的に接続される、
ことを特徴とする電動パワーステアリング用モータの電磁シールド構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング用モータ、ならびにそれに用いられる電磁シールド構造および電磁シールド方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータにおける電磁シールド構造に関する背景技術としては、たとえば特許文献１に開示された技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、モータの接地ケースと、電源ケーブルの金属編組とを電気的に接続するための接続部材が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４４１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された技術は、車両の駆動に用いられる大型のモータの電磁シールドとしては好適である。
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された技術は、小型で搭載スペースなどに制限がある電動パワーステアリング用モータには、そのまま適用することができない。したがって、電動パワーステアリング用モータにおいては、新たな電磁シールド構造、およびその電磁シールド構造を形成するのに適したモータ構造の提案が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、金属編組とモータ外郭とを電気的に接続し、モータ外郭がステアリング機構に搭載されることにより接地される電磁シールドと、モータ外郭に取り付けられ、電源ケーブルのケーブル側端子とモータ側端子との接続端子部をモータ外郭に支持する台座と、台座を覆う導電性カバーとを備え、台座は、導電性部材により形成され、金属編組の端部に接続され、かつモータ外郭に金属編組を固定するために設けられた導電性固定部材が固定されることにより、金属編組をモータ外郭に電気的に接続し、さらに導電性固定部材をネジ留めするためのネジ部を備え、モータ外郭に圧入されており、導電性カバーは、台座の導電性固定部材が固定された固定部に固定されており、台座と導電性固定部材と導電性カバーとが、ネジ部に留められるネジによって共締めされ、金属編組が導電性固定部材に加締められた電源ケーブルを介して駆動電力の供給を受けるように電動パワーステアリング用モータを構成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の代表的なものによれば、電動パワーステアリング用モータに適した電磁シールド構造および電磁シールド方法、ならびにその電磁シールド構造を備えた電動パワーステアリング用モータを提供できる。
【００１３】
また、本発明の代表的なものは、電磁シールド構造の形成に適した電動パワーステアリング用モータを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１５】
車載モータ、特に大きな電流が流れる車載モータには、車載モータの駆動により発生した電磁ノイズ（電磁波）が、車載モータに駆動電力を供給する電源ケーブルを介して外部に漏れないように、電磁シールドが施されている。電磁ノイズは、たとえばラジオノイズの一因となる。電磁シールドは、電源ケーブルに対して施されるが、電源ケーブルの取付作業性の観点から柔軟性が要求されることから、絶縁被覆電線を金属編組で覆う方法が採用されている。この場合、金属編組の端部を車載モータの外郭に隙間なく固定し、絶縁被覆電線を金属編組によって隙間なく覆う必要がある。このような電磁シールド構造を実現するためには、たとえば特開２００２−３４４１９０号公報に開示されているような固定接続技術の採用が必要である。
【００１６】
電動パワーステアリング装置に搭載され、操舵用の回転動力を発生する電動パワーステアリング用モータには大きな回転動力が要求される。このため、低電圧の車載電源を駆動電源とする電動パワーステアリング用モータには大きな電流が供給されるので、電磁シールドが必須である。特にラジオと近距離の車室内に電動パワーステアリング用モータが配置されるコラム式の電動パワーステアリング装置では、電磁ノイズの対策として電磁シールドが重要になる。
【００１７】
電動パワーステアリング用モータの電磁シールド構造としては、前述と同じように、特開２００２−３４４１９０号公報に開示されているような固定接続技術を導入し、金属編組の端部をモータ外郭に隙間なく固定することが考えられる。しかし、小型で搭載スペースに制限がある電動パワーステアリング用モータにとって、特開２００２−３４４１９０号公報に開示されているような固定接続技術は、金属編組の端部とモータ外郭との接続部が大きくなり過ぎるので不向きである。したがって、電動パワーステアリング用モータに適した電磁シールド構造が望まれる。
【００１８】
本実施例では、上記課題を解決すべき課題の一つとする。本実施例では、電動パワーステアリング用モータに適した電磁シールド構造を実現するために、モータに駆動電力を供給する電源ケーブルの絶縁被覆電線を覆う金属編組をモータ外郭に電気的に接続でき、かつモータ外郭を接地できる構成としている。具体的に本実施例では、電源ケーブルの絶縁被覆電線を覆う金属編組の端部にケーブル側導電性部材を取り付けるとともに、モータ外郭の外側にモータ側導電性部材を取り付け、モータ側導電性部材にケーブル側導電性部材を固定している。また、本実施例では、接地されたステアリング装置にモータ外郭を電気的に接続するための接地用導電性部材をモータ外郭の外側に取り付けている。さらに、本実施例では、導電性カバーをモータ側導電性部材に固定し、導電性カバー，モータ側導電性部材，ケーブル側導電性部材、およびモータ外郭によって、ケーブル側端子とモータ側端子との接続端子部を取り囲むようにしている。そして、本実施例では、接地されたステアリング装置に接地用導電性部材を電気的に接続して、金属編組，導電性カバー，モータ側導電性部材，ケーブル側導電性部材、およびモータ外郭のそれぞれを接地し、電磁シールドを構成している。
【００１９】
モータ側導電性部材は、ケーブル側端子とモータ側端子との端子接続部をモータ外郭に支持するための台座を導電性部材により形成すればよい。接地用導電性部材は、ステアリング装置に対して電動パワーステアリング用モータを固定するための固定部を導電性部材により形成すればよい。このようにすれば、新たな導電性部材の追加や、モータ構造の大幅な変更を伴うことがない。
【００２０】
本実施例では、電動パワーステアリング用モータから駆動電力供給側に向かって延びる電源ケーブル上、かつモータ外郭の外側の電源ケーブルの根元部分、すなわちモータ外郭の外側に形成された端子部（ケーブル側端子とモータ側端子との接続端子部）に電磁シールドが形成される。
【００２１】
本実施例によれば、モータ側導電性部材とケーブル側導電性部材とを用いて金属編組とモータ外郭とを隙間なく接続できるとともに、モータ外郭の外側の電源ケーブルの根元部分、すなわちモータ外郭の外側に形成された端子部（ケーブル側端子とモータ側端子との接続端子部）を利用して、電動パワーステアリング用モータの大きさに適したコンパクトな電磁シールドを構成できる。
【００２２】
したがって、本実施例によれば、小型で搭載スペースなどに制限がある電動パワーステアリング用モータに適した電磁シールドを提供できる。
【００２３】
以下、図１〜図１７を用いて、本発明の実施例である電動パワーステアリング用モータの構成及び動作について説明する。
【００２４】
最初に、図１及び図２を用いて、本実施例の電動パワーステアリング用モータの構成について説明する。
【００２５】
図１は、本実施例の電動パワーステアリング用モータの構成を示す横断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２（Ａ）は全体の断面図を示し、図２（Ｂ）は要部の断面図を示している。
【００２６】
電動パワーステアリング用モータ（以下、「ＥＰＳモータ」と称する）１００は、ステータ１１０と、このステータ１１０の内側に回転可能に支持されたロータ１３０とを備えた、表面磁石型の同期電動機である。ＥＰＳモータ１００は、バッテリ−を備えた車載電源、例えば１４ボルト系電源（バッテリーの出力電圧が１２ボルト）あるいは２４ボルト系電源若しくは４２ボルト系電源（バッテリーの出力電圧３６ボルト）又は４８ボルト系電源から供給される電力で駆動される。
【００２７】
ステータ１１０は、珪素鋼板を積層した磁性体で形成されたステータコア１１２と、ステータコア１１２のスロット内に保持されたステータコイル１１４とを備えている。ステータコア１１２は、図２を用いて後述するように、円環状のバックコアと、このバックコアとは分離して作られ、その後、バックコアに機械的に固定された複数のティースとから構成される。複数のティースには、それぞれ、ステータコイル１１４が巻回されている。ステータコイル１１４は分布巻あるいは集中巻の方式で巻かれている。
【００２８】
ステータコイル１１４を分布巻とすると弱め界磁制御に優れ、また、リラクタンストルクの発生にも優れる。ＥＰＳモータとしては、モータの小型化や巻線抵抗の低減がたいへん重要である。ステータコイル１１４を集中巻とすることにより、ステータコイル１１４のコイルエンド長を短くできる。これにより、ＥＰＳモータ１００の回転軸方向の長さを短くすることができる。また、ステータコイル１１４のコイルエンドの長さを短くできるので、ステータコイル１１４の抵抗を小さくでき、モータの温度上昇を抑えることができる。また、コイル抵抗を小さくできることから、モータの銅損を小さくできる。したがって、モータへの入力エネルギーの内、銅損によって消費される割合を小さくでき、入力エネルギーに対する出力トルクの効率を向上することができる。
【００２９】
ＥＰＳモータは上述のごとく車両に搭載された電源により駆動される。上記電源は出力電圧が低い場合が多い。電源端子間にインバータを構成するスイッチング素子や上記モータ、その他電流供給回路の接続手段が等価的に直列回路を構成し、上記回路においてそれぞれの回路構成素子の端子電圧の合計が上記電源の端子間電圧になるので、モータに電流を供給するためのモータの端子電圧は低くなる。このような状況でモータに流れ込む電流を確保するにはモータの銅損を低く押えることが極めて重要である。この点から車両に搭載される電源は５０ボルト以下の低電圧系が多く、ステータコイル１１４を集中巻とすることが望ましい。特に１２ボルト系電源を使用する場合は極めて重要である。
【００３０】
また、ＥＰＳモータはステアリングコラムの近傍に置かれる場合、ラックアンドピニオンの近傍に置かれる場合などがあるが、何れも小型化が要求される。また、小型化された構造でステータ巻線を固定することが必要であり、巻線作業が容易なことも重要である。分布巻に比べ集中巻は巻線作業，巻線の固定作業が容易である。
【００３１】
ステータコイル１１４のコイルエンドはモールドされている。ＥＰＳモータはコギングトルクなどのトルク変動をたいへん小さく押えることが望ましく、ステータ部を組み上げてからステータ内部を再度切削加工することがある。このような機械加工により、切削紛が発生する。この切削紛がステータコイルのコイルエンドに入り込むのを防止することが必要であり、コイルエンドのモールドが望ましい。コイルエンドは、ステータコイル１１４の複数の部位のうち、ステータコア１１２の軸方向両端部から軸方向に突出した部位を指す。尚、本実施例では、ステータコイル１１４のコイルエンドを覆ったモールド樹脂と、フレーム１５０との間に空隙が設けられているが、フレーム１５０，フロントフランジ１５２Ｆ及びリアフランジ１５２Ｒと接触する位置まで充填してもよい。こうすることにより、ステータコイル１１４からの発熱を、コイルエンドからモールド樹脂を介して直接、フレーム１５０，フロントフランジ１５２Ｆ及びリアフランジ１５２Ｒに伝達して外部に放熱できるので、空気を介して熱伝達する場合に比べてステータコイル１１４の温度上昇を低減することができる。
【００３２】
ステータコイル１１４は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の３相から構成され、それぞれ複数の単位コイルから構成される。複数の単位コイルは、図３を用いて後述するように、３相の各相毎に、図示の左側に設けられた結線リング１１６によって結線されている。結線リング１１６はバスバー１１７に電気的に接続され、バスバー１１７はモータ外部でパワーケーブル１７２に接続される。
【００３３】
ＥＰＳモータは大きなトルクが要求される。例えば車の走行停止状態、あるいは走行停止に近い運転状態でステアリングホイール（ハンドル）が早く回転されると操舵車輪と地面との間の摩擦抵抗のため、上記モータには大きなトルクが要求される。このときには大電流がステータコイルに供給される。この電流は条件により異なるが５０アンペア以上の場合がある。７０アンペアあるいは１５０アンペアの場合も考えられる。このような大電流を安全に供給でき、また上記電流による発熱を低減するために結線リング１１６とバスバー１１７を用いることはたいへん重要である。上記結線リング１１６とバスバー１１７を介してステータコイルに電流を供給することにより接続抵抗を小さくでき、銅損による電圧降下を押えることができる。このことにより、大電流の供給が容易になる。またインバータの素子の動作に伴う電流の立ち上がり時定数が小さくなる効果がある。
【００３４】
ステータコア１１２とステータコイル１１４は、樹脂（電気的な絶縁性を有するもの）により一体にモールドされ、一体に形成されてステータSubAssyを構成している。この一体成形されたステータSubAssyは、アルミなど金属で形成された円筒状のフレーム１５０の内側に圧入されて固定された状態でモールド成形される。尚、一体成形されたステータSubAssyは、ステータコイル１１４がステータコア１１２に組み込まれた状態でモールド成形され、この後、フレーム１５０に圧入されるか、もしくは、フレーム１５０に圧入後リアフランジ１５２Ｒに組み付けて、その後、モールド成形されてもよい。
【００３５】
自動車に搭載されるＥＰＳは色々な振動が加わる。また、車輪からの衝撃が加わる。また、気温変化の大きい状態で利用される。摂氏マイナス４０度の状態も考えられ、また、温度上昇により１００度以上も考えられる。さらに、モータ内に水が入らないようにしなければならない。このような条件でステータがフレーム１５０に固定されるためには、筒状フレーム１５０の少なくともステータ鉄心の外周部には螺子穴以外の穴が設けられていない、円筒金属にステータ部（SubAssy）を圧入することが望ましい。また、圧入後さらにフレーム１５０の外周から螺子止めしてもよい。圧入に加え回止を施すことが望ましい。
【００３６】
ロータ１３０は、珪素鋼板を積層した磁性体からなるロータコア１３２と、このロータコア１３２の表面に接着剤によって固定された複数の永久磁石であるマグネット１３４と、マグネット１３４の外周に設けられた非磁性体からなるマグネットカバー１３６を備えている。マグネット１３４は、希土類磁石であり、例えば、ネオジウムからなる。ロータコア１３２は、シャフト１３８に固定されている。ロータコア１３２の表面に接着剤により複数のマグネット１３４が固定されるとともに、その外周側をマグネットカバー１３６で覆うことにより、マグネット１３４の飛散を防止している。上記マグネットカバー１３６はステンレス鋼（俗称ＳＵＳ）で構成されているが、テープを巻きつけても良い。ステンレス鋼の方が製造が容易である。上述のごとくＥＰＳモータは振動や熱変化が極めて大きく破損し易い永久磁石を保持するのに優れている。また上述のとおり、仮に破損しても飛散を防止できる。
【００３７】
円筒形状のフレーム１５０の一方の端部には、フロントフランジ１５２Ｆが設けられている。フレーム１５０とフロントフランジ１５２ＦとはボルトＢ１により固定されている。また、フレーム１５０の他方の端部には、リアフランジ１５２Ｒが圧入されている。このリアフランジ１５２Ｒはかしめや螺子止めなどによってフレーム１５０に組み付けられてもよい。フロントフランジ１５２Ｆ及びリアフランジ１５２Ｒには、それぞれ、軸受１５４Ｆ，１５４Ｒが取り付けられている。これらの軸受１５４Ｆ，１５４Ｒにより、シャフト１３８及び、このシャフト１３８に固定されたステータ１１０が回転自在に支承されている。
【００３８】
フロントフランジ１５２Ｆには円環状の突出部（或いは延出部）が設けられている。フロントフランジ１５２Ｆの突出部は軸方向に突出したものであり、フロントフランジ１５２Ｆのコイルエンド側の側面からコイルエンド側に延出している。フロントフランジ１５２Ｆの突出部の先端部は、フレーム１５０にフロントフランジ１５２Ｆを固定した際、フロントフランジ１５２Ｆ側のコイルエンドのモールド材とフレーム１５０との間に形成された空隙内に挿入されるようになっている。また、コイルエンドからの放熱を向上させるために、フロントフランジ１５２Ｆの突出部は、フロントフランジ１５２Ｆ側のコイルエンドのモールド材と密に接触していることが好ましい。
【００３９】
リアフランジ１５２Ｒには円筒状の窪みが設けられている。リアフランジ１５２Ｒの窪みはシャフト１３８の中心軸と同心のものであり、フレーム１５０の軸方向端部よりも軸方向内側（ステータコア１１２側）に入り込んでいる。リアフランジ１５２Ｒの窪みの先端部は、リアフランジ１５２Ｒ側のコイルエンドの内径側まで延びて、リアフランジ１５２Ｒ側のコイルエンドと径方向に対向している。リアフランジ１５２Ｒの窪みの先端部には軸受１５４が保持されている。シャフト１３８のリアフランジ１５２Ｒ側の軸方向端部は軸受１５４よりもさらに軸方向外方（ロータコア１３２側とは反対側）に延びて、リアフランジ１５２Ｒの窪みの開口部近傍或いは開口部よりも若干軸方向外方に突出する位置まで至っている。
【００４０】
リアフランジ１５２Ｒの窪みの内周面とシャフト１３８の外周面との間に形成された空間にはレゾルバ１５６が配置されている。レゾルバ１５６はレゾルバステータ１５６Ｓとレゾルバロータ１５６Ｒを備えており、軸受１５４Ｒよりも軸方向外側（ロータコア１３２側とは反対側）に位置している。レゾルバロータ１５６Ｒはシャフト１３８の一方の端部（図示左側の端部）にナットＮ１によって固定されている。レゾルバステータ１５６Ｓは、レゾルバ押さえ板１５６ＢがネジＳＣ１によってリアフランジ１５２Ｒに固定されることにより、リアフランジ１５２Ｒの窪みの内周側に固定され、レゾルバロータ１５６Ｒと空隙を介して対向している。レゾルバステータ１５６Ｓとレゾルバロータ１５６Ｒによりレゾルバ１５６を構成し、レゾルバロータ１５６Ｒの回転をレゾルバステータ１５６Ｓによって検出することにより、複数のマグネット１３４の位置を検出できる。さらに具体的に説明すると、レゾルバは、外周表面が凹凸状（例えば楕円形状或いは花びら形状）であるレゾルバロータ１５６Ｒと、２つの出力用コイル（電気的に９０°ずれている）及び励磁用コイルがコアに巻かれたレゾルバステータ１５６Ｓとを有する。励磁用コイルに交流電圧を印加すると、２つの出力用コイルには、レゾルバロータ１５６Ｒとレゾルバステータ１５６Ｓとの間の空隙の長さの変化に応じた交流電圧が、回転角度に比例する位相差をもって発生する。このように、レゾルバは、位相差をもった２つの出力電圧を検知するためのものである。ロータ１３０の磁極位置は、検知された２つの出力電圧の位相差から位相角を求めることによって検出できる。リアフランジ１５２Ｒの外周には、レゾルバ１５６を覆うようにして、リアホルダ１５８が取り付けられている。
【００４１】
結線リング１１６によって接続されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相には、バスバー１１７と、金属編組に覆われたケーブル１６２と、ケーブル１６２の先端に取り付けられたケーブルターミナル１６３を介して、外部のバッテリーから電力が供給される。バスバー１１７は結線リング１１６に溶接され、モータ外部の端子台１１８まで引き出される。端子台１１８はフレーム１５０に直接組みつけられている。
【００４２】
ケーブル１６２は、その先端に取り付けられたケーブルターミナル１６３がバスバー１１７に溶接されて取り付けられている。また、ケーブル１６２は、絶縁被覆に覆われたものであり、３本まとめて一つの金属編組１６５で覆われており、金属編組１６５の先端にはモータと接続するためのシェル１６６が取り付けられている。バスバー１１７とケーブルターミナル１６３の接続部はカバー１１９で覆われ、カバー１１９はシェル１６６とともに、端子台１１８にネジ留めされている。本実施例では、ケーブル１６２，ケーブルターミナル１６３，金属編組１６５およびシェル１６６によって、ＥＰＳモータのパワーケーブル（電源ケーブル）１７２が構成されている。
【００４３】
レゾルバステータ１５６Ｓから検出された磁極位置信号は、信号ケーブル１７３により外部に取り出される。リアフランジ１５２Ｒにはリアホルダ１５８が取り付けられ、レゾルバ１５６を保護し、ＥＰＳモータ１００を密閉している。結線リング１１６とバスバー１１７の一部分は、コイルエンドと共にモールド材Ｍ１によってモールドされている。
【００４４】
次に、ステータ１１０及びロータ１３０の構成を図２に基づいてさらに具体的に説明する。
【００４５】
図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＰ部の拡大断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４６】
最初に、ステータ１１０の構成について説明する。図１に示したステータコア１１２は、円環状のバックコア１１２Ｂと、このバックコア１１２Ｂとは分離して構成された複数のティース１１２Ｔとから構成される。バックコア１１２Ｂは、珪素鋼板などの磁性体の薄板をプレス成形により打ち抜き、それを積層した構成となっている。
【００４７】
本実施例では、ティース１１２Ｔは、それぞれ独立した１２個のティース１１２Ｔ（Ｕ１＋），１１２Ｔ（Ｕ１−），１１２Ｔ（Ｕ２＋），１１２Ｔ（Ｕ２−），１１２Ｔ（Ｖ１＋），１１２Ｔ（Ｖ１−），１１２Ｔ（Ｖ２＋），１１２Ｔ（Ｖ２−），１１２Ｔ（Ｗ１＋），１１２Ｔ（Ｗ１−），１１２Ｔ（Ｗ２＋），１１２Ｔ（Ｗ２−）から構成されている。それぞれのティース１１２Ｔ（Ｕ１＋），…，１１２Ｔ（Ｗ２−）には、ステータコイル１１４（Ｕ１＋），１１４（Ｕ１−），１１４（Ｕ２＋），１１４（Ｕ２−），１１４（Ｖ１＋），１１４（Ｖ１−），１１４（Ｖ２＋），１１４（Ｖ２−），１１４（Ｗ１＋），１１４（Ｗ１−），１１４（Ｗ２＋），１１４（Ｗ２−）が集中巻で巻回されている。
【００４８】
ここで、ステータコイル１１４（Ｕ１＋）と、ステータコイル１１４（Ｕ１−）とは、コイルを流れる電流の向きが逆方向となるように巻回されている。ステータコイル１１４（Ｕ２＋）と、ステータコイル１１４（Ｕ２−）とも、コイルを流れる電流の向きが逆方向となるように巻回されている。また、ステータコイル１１４（Ｕ１＋）と、ステータコイル１１４（Ｕ２＋）とは、コイルを流れる電流の向きが同一方向となるように巻回されている。ステータコイル１１４（Ｕ１−）と、ステータコイル１１４（Ｕ２−）とも、コイルを流れる電流の向きが同一方向となるように巻回されている。ステータコイル１１４（Ｖ１＋），１１４（Ｖ１−），１１４（Ｖ２＋），１１４（Ｖ２−）の電流の流れ方向の関係、及びステータコイル１１４（Ｗ１＋），１１４（Ｗ１−），１１４（Ｗ２＋），１１４（Ｗ２−）の電流の流れ方向の関係も、Ｕ相の場合と同様である。
【００４９】
１２個のティース１１２Ｔ及びステータコイル１１４は、同様に製作されるため、ここでは、ティース１１２Ｔ（Ｕ１＋）及びステータコイル１１４（Ｕ１＋）を例にして、その組立工程について説明する。ステータコイル１１４（Ｕ１＋）は、ティース１１２Ｔ（Ｕ１＋）に巻回した形状となるように、予め成形されている成形コイルである。この成形コイルとなっているステータコイル１１４（Ｕ１＋）は、ボビン１１２ＢＯとともに、成形されている。ボビン１１２ＢＯと成形されたステータコイル１１４（Ｕ１＋）の一体物を、ティース１１２Ｔ（Ｕ１＋）の後端側からはめ込む。ティース１１２Ｔ（Ｕ１＋）の先端部、すなわち、ロータ１３０と面する側は円周方向に拡大しているため、ボビン１１２ＢＯとステータコイル１１４（Ｕ１＋）は、この拡大部においてストッパとなり、係止される。ティース１１２Ｔ（Ｕ１＋）の後端側には、バックコア１１２Ｂの内周側に形成された凹部１１２ＢＫとハメアイ形状の凸部１１２ＴＴが形成されている。成形されたステータコイル１１４（Ｕ１＋）が巻回されたティース１１２Ｔ（Ｕ１＋）の凸部１１２ＴＴを、バックコア１１２Ｂの凹部１１２ＢＫに圧入して、ティース１１２Ｔ（Ｕ１＋）がバックコア１１２Ｂに固定される。他のティース１１２Ｔ（Ｕ１−），…，１１２Ｔ（Ｗ２−）に対して、ステータコイル１１４（Ｕ１−），…，１１４（Ｗ２−）を取り付ける工程及び、ティース１１２Ｔ（Ｕ１−），…，１１２Ｔ（Ｗ２−）をバックコア１１２Ｂに固定する工程も同様である。
【００５０】
バックコア１１２Ｂに、ステータコイル１１４が装着された１２個のティース１１２Ｔを固定し、バックコア１１２Ｂの外周側の複数箇所をフレーム１５０の内周側に圧入した状態で、ステータコア１１２とステータコイル１１４とを熱硬化性樹脂ＭＲにより一体モールド成形し、ステータSubAssyを構成する。尚、本実施例では、ステータコア１１２にステータコイル１１４を組み込んだものをフレーム１５０に圧入した状態で、ステータコア１１２とステータコイル１１４とを一体モールドする場合について説明したが、ステータコア１１２にステータコイル１１４を組み込んだ状態で、ステータコア１１２とステータコイル１１４とを一体モールドし、その後、ステータコア１１２をフレーム１５０に圧入するか、もしくは、フレーム１５０に圧入後リアフランジ１５２Ｒに組み付けて、その後、モールド成形されてもよい。
【００５１】
モールド材によるモールド成形にあたっては、ステータコア１１２と、ステータコア１１２の軸方向端部から軸方向に突出するステータコイル１１４のコイルエンド部を、図示省略した治具とフレーム１５０によって囲むように、図示省略した治具を、ステータコア１１２とステータコア１１２とフレーム１５０からなる構造体に対して取り付け、図示省略した治具とフレーム１５０によって囲まれている中に流体状のモールド材を注入し、コイルエンド部，ステータコイル１１４と結線リング１１６との隙間，結線リング１１６とバスバー１１７の隙間，ステータコア１１２の隙間，ステータコイル１１４の隙間，ステータコア１１２とステータコイル１１４との間の隙間及びステータコア１１２とフレーム１５０との間の隙間にモールド材を充填し、モールド材を固化させ、モールド材が固化したら、図示省略した治具を取り外す。
【００５２】
モールド成形したステータSubAssyの内周面、すなわちティース１１２Ｔ（Ｕ１−），…，１１２Ｔ（Ｗ２−）の先端部であって、ロータ１３０と径方向に対向する面側には切削加工が施されている。これにより、ステータ１１０とロータ１３０とのギャップのバラツキを低減して、ステータ１１０の内径真円度をさらに向上させている。また、モールド成形により一体化することにより、モールドしない場合に比べて、ステータコイル１１４に通電することにより発生する熱の放熱性をよくすることができる。また、モールド成形することにより、ステータコイルやティースの振動を防止することもできる。
【００５３】
例えば、ロータ１３０のロータコアの外周と、ステータ１１０のティースの内周の間のギャップを、３mm（３０００μｍ）としたとき、バックコア１１２Ｂの製作誤差，ティース１１２Ｔの製作誤差や、バックコア１１２Ｂとティース１１２Ｔと圧入組み立てた時の組み付け誤差等により、内径真円度は、±３０μｍ程度生じる。この真円度は、ギャップの１％（＝３０μｍ／３０００μｍ）に相当するため、この内径真円度によってコギングトルクが発生する。しかし、モールド成形した後、内径を切削加工することにより、内径真円度に基づくコギングトルクを低減することができる。コギングトルクを低減することにより、ステアリングの操舵感を向上することができる。
【００５４】
フレーム１５０の内側には凸部１５０Ｔが形成されている。バックコア１１２Ｂの外周には、凸部１５０Ｔと対応するように凹部１１２ＢＯ２が形成されている。その詳細については、図２（Ｂ）に示すとおりである。凸部１５０Ｔと凹部１１２ＢＯ２は、相互に異なる曲率を有して係合しあう係合部ＩＰを構成しており、軸方向に連続して形成されかつ周方向に間隔をあけて８個設けられている。係合部は圧入部を兼ねている。すなわちフレーム１５０にステータコア１１２を固定する場合、係合部の凸部１５０Ｔの突端面と凹部１１２ＢＯ２の底面とが圧接するように、フレーム１５０の凸部１５０Ｔにバックコア１１２Ｂの凹部１１２ＢＯ２を圧入する。このように、本実施例は、部分圧入によってフレーム１５０にステータコア１１２を固定している。この圧入によって、フレーム１５０とステータコア１１２との間には微細な空隙が形成される。本実施例では、ステータコア１１２とステータコイル１１４とをモールド材Ｍ１によってモールドする際、フレーム１５０とステータコア１１２との間に形成された空隙にモールド材ＲＭを同時に充填している。また、係合部は、フレーム１５０に対してステータコア１１２が周方向に回転することを防止するための回り止め部を兼ねている。
【００５５】
このように、本実施例では、フレーム１５０にステータコア１１２を部分的に圧入しているので、フレーム１５０とステータコア１１２との間のすべりを大きくしかつ剛性を小さくできる。これにより、本実施例では、フレーム１５０とステータコア１１２との間における騒音の減衰効果を向上させることができる。また、本実施例では、フレーム１５０とステータコア１１２との間の空隙にモールド材を充填しているので、騒音の減衰効果をさらに向上させることができる。
【００５６】
なお、凸部１５０Ｔと凹部１１２ＢＯ２とを非接触として、両者を回り止めとしてのみ用い、この凸部１５０Ｔと凹部１１２ＢＯ２の部分以外のフレーム１５０の内周面に対してバックコア１１２Ｂの外周面を圧入するように構成してもよい。この場合、凸部１５０Ｔは軸方向に連続して形成される必要はなく、半球状の凸形状でよい、また、個数も１個で十分である。
【００５７】
また、ステータコイル１１４（Ｕ１＋），１１４（Ｕ１−）と、１１４（Ｕ２＋），１１４（Ｕ２−）とは、ステータ１１０の中心に対して、対称位置に配置されている。すなわち、ステータコイル１１４（Ｕ１＋）と１１４（Ｕ１−）は隣接して配置され、また、ステータコイル１１４（Ｕ２＋）と１１４（Ｕ２−）も隣接して配置されている。さらに、ステータコイル１１４（Ｕ１＋），１１４（Ｕ１−）と、ステータコイル１１４（Ｕ２＋），１１４（Ｕ２−）とは、ステータ１１０の中心に対して、線対称に配置されている。すなわち、シャフト１３８の中心を通る破線Ｃ−Ｃに対して、ステータコイル１１４（Ｕ１＋）と、ステータコイル１１４（Ｕ２＋）とが線対称に配置され、また、ステータコイル１１４（Ｕ１−）と、１１４（Ｕ２−）とが線対称に配置されている。
【００５８】
ステータコイル１１４（Ｖ１＋），１１４（Ｖ１−）と、１１４（Ｖ２＋），１１４（Ｖ２−）も同様に線対称に配置され、ステータコイル１１４（Ｗ１＋），１１４（Ｗ１−）と、１１４（Ｗ２＋），１１４（Ｗ２−）とも線対称に配置されている。
【００５９】
また、同相の隣接するステータコイル１１４は１本の線で連続して巻回されている。すなわちステータコイル１１４（Ｕ１＋）と１１４（Ｕ１−）とは、１本の線を連続して巻回し、２つの巻回コイルを構成し、それぞれ、ティースに挿入して、ティースに巻回した構成となっている。ステータコイル１１４（Ｕ２＋）と１１４（Ｕ２−）も、１本の線で連続して巻回されている。ステータコイル１１４（Ｖ１＋）と１１４（Ｖ１−），ステータコイル１１４（Ｖ２＋）と１１４（Ｖ２−），ステータコイル１１４（Ｗ１＋）と１１４（Ｗ１−），ステータコイル１１４（Ｗ２＋）と１１４（Ｗ２−）も、それぞれ、１本の線で連続して巻回されている。
【００６０】
このような線対称配置と、隣接する２つの同相のコイルを１本の線で巻回することにより、図４を用いて後述するように、各相同士、また異相を結線リングで結線する際に、結線リングの構成を簡単にすることができる。
【００６１】
次に、ロータ１３０の構成について説明する。
【００６２】
ロータ１３０は、磁性体からなるロータコア１３２と、このロータコア１３２の表面に接着剤によって固定された１０個のマグネット１３４（１３４Ａ，１３４Ｂ，１３４Ｃ，１３４Ｄ，１３４Ｅ，１３４Ｆ，１３４Ｇ，１３４Ｈ，１３４Ｉ，１３４Ｊ）と、マグネット１３４の外周に設けられたマグネットカバー１３６を備えている。ロータコア１３２は、シャフト１３８に固定されている。
【００６３】
マグネット１３４は、その表面側（ステータのティース１１２Ｔと対向する側）をＮ極とすると、その裏面側（ロータコア１３２に接着される側）がＳ極となるように、半径方向に着磁されている。また、マグネット１３４は、その表面側（ステータのティース１１２Ｔと対向する側）をＳ極とすると、その裏面側（ロータコア１３２に接着される側）がＮ極となるように、半径方向に着磁されているものもある。そして、隣接するマグネット１３４は、着磁された極性が周方向に交互になるように着磁されている。例えば、マグネット１３４Ａの表面側がＮ極に着磁されているとすると、隣接するマグネット１３４Ｂ，１３４Ｊの表面側はＳ極に着磁されている。すなわち、マグネット１３４Ａ，１３４Ｃ，１３４Ｅ，１３４Ｇ，１３４Ｉの表面側がＮ極に着磁されている場合、マグネット１３４Ｂ，１３４Ｄ，１３４Ｆ，１３４Ｈ，１３４Ｊの表面側は、Ｓ極に着磁されている。
【００６４】
また、マグネット１３４は、それぞれ、断面形状がかまぼこ型の形状となっている。かまぼこ形状とは、周方向において、左右の半径方向の厚さが、中央の半径方向の厚さに比べて薄い構造のことである。このようなかまぼこ型の形状とすることにより、磁束分布を正弦波状とでき、ＥＰＳモータを回転させることによって発生する誘起電圧波形を正弦波状とすることができ、脈動分を低減することができる。脈動分を小さくできることにより、ステアリングの操舵感を向上できる。なお、リング状の磁性体に着磁してマグネットを構成するとき、着磁力を制御することにより、磁束分布を正弦波状類似のものとしてもよいものである。
【００６５】
ロータコア１３２には、同心円上に大きな直径の１０個の貫通穴１３２Ｈと、その内周側に小さな直径の５個の窪み１３２Ｋとが形成されている。ロータコア１３２は、ＳＵＳなどの磁性体の薄板をプレス成形により打ち抜き、それを積層した構成となっている。窪み１３２Ｋは、プレス成形時に薄板をかしめることにより形成する。複数の薄板を積層する際に、この窪み１３２Ｋを互いに嵌合して位置決めを行っている。貫通穴１３２Ｈは、イナーシャを低減するためであり、この１３２Ｈ穴によりロータのバランスを向上できる。マグネット１３４の外周側は、マグネットカバー１３６により覆われており、マグネット１３４の飛散を防止している。なお、バックコア１１２Ｂとロータコア１３２は、同じ薄板から同時にプレス打ち抜きにより成形される。
【００６６】
なお、窪み１３２Ｋを設けず、複数の薄板を積層後、溶接することによってロータコア１３２を構成してもよい。
【００６７】
以上説明したように、本実施例のロータ１３０は、１０個のマグネット１３４を備えており、１０極である。また、前述したように、ティース１１２Ｔは１２個であり、隣接するティースの間に形成されるスロットの数は、１２個である。すなわち、本実施例のＥＰＳモータは、１０極１２スロットの表面磁石型の同期電動機となっている。
【００６８】
なお、マグネット１３４を軸方向に２分割し２０個のマグネットによってロータ１３０を構成してもよい。この場合、ロータコア１３２も軸方向で２分割することによって、ロータ１３０にスキューを施すことができる。ロータ１３０にスキューを施すことにより、ＥＰＳモータ１００の振動や騒音を削減できる。
【００６９】
ここで、図３を用いて、ＡＣモータにおける極数Ｐとスロット数Ｓとの関係について説明する。
【００７０】
図３は、ＡＣモータの極数Ｐとスロット数Ｓの関係の説明図である。
【００７１】
図３において、横線によるハッチングを施した組合せが、３相のＡＣモータ（ブラシレスモータ）として、取り得る極数Ｐとスロット数Ｓの組合せである。すなわち、３相ＡＣモータとしては、２極３スロット，４極３スロット，４極６スロット，６極９スロット，８極６スロット，８極９スロット，８極１２スロット，１０極９スロット，１０極１２スロット，１０極１５スロットの組合せが成立する。この中で、左斜線と右斜線を施した組合せの１０極１２スロットが本実施例によるモータの極数とスロット数である。なお、左斜め斜線を施した８極９スロットと１０極９スロットとについては、後述する。また、図１に示したＥＰＳモータは、外径が８５φと小型のモータであり、このような小型モータにおいては、極数Ｎが１２以上のモータは実現できないため、図示を省略している。
【００７２】
ここで、２極３スロット，４極３スロット，４極６スロット，６極９スロット，８極６スロット，８極１２スロット，１０極１５スロットのモータは、その特性が近似するものであり、ここでは、６極９スロットのものを代表例として説明する。
【００７３】
６極９スロットのＡＣモータに対して、本実施例の１０極１２スロットのモータは、磁石磁束の利用率が高くできる。すなわち、６極９スロットのＡＣモータにおける巻線係数（巻線の利用率）ｋｗは０.８７であり、スキュー係数ｋｓは０.９６であるので、磁石磁束の利用率（ｋｗ・ｋｓ）は、「０.８３」となる。一方、本実施例の１０極１２スロットのモータでは、巻線係数ｋｗは０.９３であり、スキュー係数ｋｓは０.９９であるので、磁石磁束の利用率（ｋｗ・ｋｓ）は、「０.９２」となる。したがって、本実施例の１０極１２スロットのモータでは、磁石磁束の利用率（ｋｗ・ｋｓ）を高くすることができる。
【００７４】
また、コギングトルクの周期は、極数Ｐとスロット数Ｓの最小公倍数となるため、６極９スロットのＡＣモータにおけるコギングトルクの周期は、「１８」となり、本実施例の１０極１２スロットのモータでは、「６０」とできるため、コギングトルクを低減することができる。
【００７５】
さらに、内径真円度の誤差によるコギングトルクも小さくできるものである。すなわち、６極９スロットのＡＣモータにおける内径真円度の誤差によるコギングトルクを、「３.７」とすると、本実施例の１０極１２スロットのモータでは、「２.４」とできるため、内径真円度の誤差によるコギングトルクを低減することができる。さらに、本実施例では、モールド成形したステータSubAssyの内径を切削加工して、内径真円度を向上させた結果、さらに、内径真円度の誤差によるコギングトルクを低減することができる。
【００７６】
ここで、図４を用いて、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるコギングトルクの実測値について説明する。
【００７７】
図４は、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるコギングトルクの実測値の説明図である。
【００７８】
図４（Ａ）は、角度（機械角）が０〜３６０°の３６０°の範囲について実測したコギングトルク（ｍＮｍ）を示している。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示したコギングトルクの高調波成分を各時間次数毎に分離して、波高値（ｍＮｍ）示したものである。時間次数「６０」は、前述したように、１０極１２スロットのモータにおけるコギングトルクの周期であり、発生するコギングトルクはほぼ０になっている。時間次数「１２」は、１０極のマグネットの界磁力のバラツキによるものである。マグネットとして、上述したように、かまぼこ型のマグネットを使用することにより、界磁力のバラツキによるコギングトルクも１.４まで低減できている。時間次数「１０」は、１２スロットのステータの各ティースのバラツキによるものである。モールド成形後の切削加工により内径真円度を向上させる結果、ティースのバラツキによるコギングトルクも２.６まで低減できている。
【００７９】
時間次数「０」は、ＤＣ成分であり、いわゆるロストルク（回転数がほぼ零のとき発生する摩擦トルク）である。ロストルクも２６.３ｍＮｍと低減できているので、ステアリングから手を離した場合でも、ステアリングが直進方向に戻ろうとする復元力に対して、ロストルクの方が小さいため、ステアリングの復元性が向上する。
【００８０】
以上のように、各コギングトルク成分を低減できた結果、図４（Ａ）に示すように、コギングトルクは、９ｍＮｍまで低減できている。ＥＰＳモータの最大トルクは４.５Ｎｍであるため、コギングトルクは０.２％（＝９ｍＮｍ／４.５Ｎｍ）（定格の３／１０００以下）と小さくできている。また、ロストルクも、０.５７％（＝２６.３ｍＮｍ／４.５Ｎｍ）と小さくできている。
【００８１】
本実施例のＥＰＳモータ１００は、車載のバッテリー（例えば出力電圧１２Ｖ）を電源とするモータである。ＥＰＳモータ１００の取り付け位置は、ステアリングの近傍やステアリングの回転力を車輪に伝達するラック＆ピニオンギアのラックの近傍に配置される。従って、取り付け位置の制限から小型化する必要がある。その一方では、ステアリングをパワーアシストするために大トルク（例えば、４.５Ｎｍ）を必要とする。
【００８２】
必要とされるトルクをＡＣ１００Ｖを電源とするＡＣサーボモータで出力しようとすると、モータ電流は５Ａ程度でよい。しかし、本実施例のようにＤＣ１４ＶをＤＣ／ＡＣ変換した１４Ｖの交流で駆動する場合、同じ程度の体積で、同じ程度のトルクを出力するためには、モータ電流を７０Ａ〜１００Ａとする必要がある。このような大電流を流すため、ステータコイル１１４の直径は１.６φと大径とする必要がある。このとき、ステータコイル１１４の巻回数は、１４ターン（Ｔ）としている。ステータコイル１１４の巻回数は、ステータコイル１１４の線径にもよるが、例えば、９〜２１Ｔである。ステータコイル１１４の直径は１.８φとしたとき、ターン数は９Ｔとなる。ここで、１.８φのコイルに対して、１.６φのコイルを巻回した方が占積率を、例えば、７５％まで向上することができる。占積率を大きくできるため、導体の電流密度を相対的に小さくできる。その結果、銅損を低減でき、モータの温度上昇を抑え、さらに、回転数−トルク特性を向上できる。なお、最近の車両では、４２Ｖのバッテリーを搭載する電動車両などがあるが、この場合、モータ電流を小さくすることができるため、ステータコイル１１４の巻回数は２０〜３０Ｔとなる。
【００８３】
隣接するティース１１２Ｔにおいて、ティース１１２Ｔの先端（ロータ１３０と面する側）の拡大部の間隔Ｗ１（例えば、ティース１１２Ｔ（Ｕ１−）とティース１１２Ｔ（Ｗ１−）の先端の拡大部の間隔Ｗ１（最も周方向に近接する部位の周方向間隔））は、１mmとしている。このように、ティースの間隔を狭くすることにより、コギングトルクを低減することができる。しかも、モータに振動が加えられたとしても、間隔Ｗ１よりもステータコイル１１４の線形が太いため、ティースの間から、ロータ側にステータコイル１１４が抜け落ちることを防止できる。隣接するティースの間隔Ｗ１は、例えば、ステータコイル１１４の線径以下の０.５mm〜１.５mmが好適である。このように、本実施例では、隣接するティースの間隔Ｗ１を、ステータコイル１１４の線径以下としている。
【００８４】
次に、図５及び図６を用いて、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるステータコイルの結線関係について説明する。
【００８５】
図５は、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるステータコイルの結線図である。図６（Ａ）は、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるステータコイルの結線状態を示す側面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）からホルダＨの図示を省略したステータコイルの結線状態を示す側面図である。なお、図６（Ａ）は、図１のＢ−Ｂ矢視図である。また、図２と同一符号は、同一部分を示している。
【００８６】
図５において、コイルＵ１＋は、図２に示したティース１１２Ｔ（Ｕ１＋）を示している。コイルＵ１−，Ｕ２＋，Ｕ２−，Ｖ１＋，Ｖ１−，Ｖ２＋，Ｖ２−，Ｗ１＋，Ｗ１−，Ｗ２＋，Ｗ２−も、それぞれ、図２に示したティース１１２Ｔ（Ｕ１−），…，１１２Ｔ（Ｗ２−）を示している。
【００８７】
本実施例のステータコイルは、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を、デルタ（Δ）結線としている。また、各相は、それぞれ並列回路を構成している。すなわち、Ｕ相について見ると、コイルＵ１＋とコイルＵ１−の直列回路に対して、コイルＵ２＋とコイルＵ２−の直列回路を並列接続している。ここで、コイルＵ１＋とコイルＵ１−とは、前述したように、１本の線を連続的に巻回してコイルを構成している。また、Ｖ相，Ｗ相についても、同様である。
【００８８】
結線方法をデルタ結線とすることにより、スター結線に比べて端子電圧を低くすることができる。例えば、Ｕ相の直並列回路の両端電圧をＥとするとき、端子電圧はＥであるが、スター結線では、√３Ｅとなる。端子電圧を低くできるため、コイルのターン数を大きくでき、線径の細い線を使用できる。また、並列回路とすることにより、４コイルが直列の場合に比べて、各コイルに流す電流を小さくできる点からも、線径の細い線を使用することができるので、占積率を高くすることができ、また、曲げやすく、製作性も良好となる。
【００８９】
次に、図５及び図６を用いて、結線リングによる３相及び各相毎の結線方法について説明する。
【００９０】
図５に示すように、コイルＵ１−，Ｕ２−，Ｖ１＋，Ｖ２＋は、結線リングＣＲ（ＵＶ）により接続される。コイルＶ１−，Ｖ２−，Ｗ１＋，Ｗ２＋は、結線リングＣＲ（ＶＷ）により接続される。コイルＵ１＋，Ｕ２＋，Ｗ１−，Ｗ２−は、結線リングＣＲ（ＵＷ）により接続される。以上のように結線すれば、３相デルタ結線とすることができる。
【００９１】
そこで、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、３つの結線リングＣＲ（ＵＶ），ＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）を用いる。結線リングＣＲ（ＵＶ），ＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）は、大電流を流すことができるように、バスバータイプの結線板を円弧状に曲げ加工して用いている。各結線リングは、同一形状を有している。例えば、結線リングＣＲ（ＵＶ）は、小半径の円弧と、大半径の円弧を接続した形状となっている。他の結線リングＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）も同一構成である。これらの結線リングＣＲ（ＵＶ），ＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）は、周方向に１２０度ずらした状態で、ホルダＨにより保持されている。なお、結線リングＣＲ（ＵＶ），ＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）とホルダＨとの関係については、図７及び図８を用いて後述する。
【００９２】
結線リングＣＲ（ＵＶ）は、加締め部ＣＵ（Ｖ１＋）にてステータコイル１１４（Ｖ１＋）の端部Ｔ（Ｖ１＋）と接続され、加締め部ＣＵ（Ｕ１−）にてステータコイル１１４（Ｕ１−）の端部Ｔ（Ｕ１−）と接続され、加締め部ＣＵ（Ｖ２＋）にてステータコイル１１４（Ｖ２＋）の端部Ｔ（Ｖ２＋）と接続され、加締め部ＣＵ（Ｕ２−）にてステータコイル１１４（Ｕ２−）の端部Ｔ（Ｕ２−）と接続される。
【００９３】
同様にして、結線リングＣＲ（ＶＷ）は、加締め部ＣＵ（Ｗ１＋）にてステータコイル１１４（Ｗ１＋）の端部Ｔ（Ｗ１＋）と接続され、加締め部ＣＵ（Ｖ２−）にてステータコイル１１４（Ｖ２−）の端部Ｔ（Ｖ２−）と接続され、加締め部ＣＵ（Ｗ２＋）にてステータコイル１１４（Ｗ２＋）の端部Ｔ（Ｗ２＋）と接続され、加締め部ＣＵ（Ｖ１−）にてステータコイル１１４（Ｖ１−）の端部Ｔ（Ｖ１−）と接続される。さらに、結線リングＣＲ（ＷＵ）は、加締め部ＣＵ（Ｕ２＋）にてステータコイル１１４（Ｕ２＋）の端部Ｔ（Ｕ２＋）と接続され、加締め部ＣＵ（Ｗ２−）にてステータコイル１１４（Ｗ２−）の端部Ｔ（Ｗ２−）と接続され、加締め部ＣＵ（Ｕ１＋）にてステータコイル１１４（Ｕ１＋）の端部Ｔ（Ｕ１＋）と接続され、加締め部ＣＵ（Ｗ１−）にてステータコイル１１４（Ｗ１−）の端部Ｔ（Ｗ１−）と接続される。
【００９４】
ステータコイル端部Ｔ（Ｕ１＋）は、ティース１１２Ｔ（Ｕ１＋）に巻回されたステータコイル１１４（Ｕ１＋）の一方の端部である。ステータコイル端部Ｔ（Ｕ１−）は、ティース１１２Ｔ（Ｕ１−）に巻回されたステータコイル１１４（Ｕ１−）の一方の端部である。ステータコイル１１４（Ｕ１＋）とステータコイル１１４（Ｕ１−）とは、前述したように、１本の線で連続的にコイルを形成しているため、２つのコイル１１４（Ｕ１＋），１１４（Ｕ１−）に対して、２つの端部Ｔ（Ｕ１＋），Ｔ（Ｕ１−）が存在する。ステータコイル端部Ｔ（Ｕ２＋），Ｔ（Ｕ２−），Ｔ（Ｖ１＋），Ｔ（Ｖ１−），Ｔ（Ｖ２＋），Ｔ（Ｖ２−），Ｔ（Ｗ１＋），Ｔ（Ｗ１−），Ｔ（Ｗ２＋），Ｔ（Ｗ２−）は、それぞれ、ステータコイル１１４（Ｕ２＋），…，（Ｗ２＋）の一方の端部である。
【００９５】
ステータコイル端部Ｔ（Ｕ１−），Ｔ（Ｕ２−），Ｔ（Ｖ１＋），Ｔ（Ｖ２＋）は、結線リングＣＲ（ＵＶ）により接続され、これにより、図５に示したコイルＵ１−，Ｕ２−，Ｖ１＋，Ｖ２＋の結線リングＣＲ（ＵＶ）による接続が行われる。ステータコイル端部Ｔ（Ｖ１−），Ｔ（Ｖ２−），Ｔ（Ｗ１＋），Ｔ（Ｗ２＋）は、結線リングＣＲ（ＶＷ）により接続され、これにより、図５に示したコイルＶ１−，Ｖ２−，Ｗ１＋，Ｗ２＋の結線リングＣＲ（ＶＷ）による接続が行われる。ステータコイル端部Ｔ（Ｗ１−），Ｔ（Ｗ２−），Ｔ（Ｕ１＋），Ｔ（Ｕ２＋）は、結線リングＣＲ（ＵＷ）により接続され、これにより、図５に示したコイルＵ１＋，Ｕ２＋，Ｗ１−，Ｗ２−の結線リングＣＲ（ＵＷ）による接続が行われる。
【００９６】
以上のようにして、３相の結線リングＣＲ（ＵＶ），ＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）は同一の形状としているので、金型が１種類になり、金型費の低減が図られる。
【００９７】
次に、図７及び図８を用いて、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおける結線リングの構成について説明する。
【００９８】
図７は、本実施例の電動パワーステアリング用モータに用いる結線リングの構成を示す斜視図である。図８は、本実施例の電動パワーステアリング用モータに用いる結線リングとホルダの関係を示す分解斜視図である。なお、図６と同一符号は、同一部分を示している。
【００９９】
前述したように、３つの結線リングＣＲ（ＵＶ），ＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）は同一形状であるため、図７では、結線リングＣＲ（ＵＶ）を例にして示している。
【０１００】
図７に示すように、結線リングＣＲ（ＵＶ）は、４カ所のＵ字型の加締め部ＣＵ（Ｖ１＋），ＣＵ（Ｕ１−），ＣＵ（Ｖ２＋），ＣＵ（Ｕ２−）を備えている。加締め部ＣＵは、ステータコイル１１４の端部と、ヒュージングを行って電気的に接合される。この接続の方法としては、かしめ，溶接，ろう付け，はんだ付け、などを用いることができる。
【０１０１】
また、結線リングＣＲ（ＵＶ）の中央部には、モータ軸方向への突出部ＣＴ（ＵＶ）がある。突出部ＣＴ（ＵＶ）には、後述するように、バスバーＢＢ（Ｕ）の一端が接続され、外部からの電力の供給を受ける。加締め部ＣＵ（Ｖ１＋），ＣＵ（Ｕ１−）は、突出部ＣＴ（ＵＶ）の一方の側に設けられ、加締め部ＣＵ（Ｖ２＋），ＣＵ（Ｕ２−）は、突出部ＣＴ（ＵＶ）の他方の側に設けられている。結線リングＣＲ（ＵＶ）の導体部に必要な断面積は数の多い側の加締め部ＣＵの数で決まるので、このように突出部ＣＴ（ＵＶ）の両側に同数の加締め部ＣＵをもつことにより、突出部ＣＴ（ＵＶ）の両側の加締め部ＣＵの数が異なる場合とくらべて、結線リングＣＲ（ＵＶ）の導体部に必要な断面積を小さくすることができる。
【０１０２】
突出部ＣＴ（ＵＶ）の先端は、図に示すように更に小さな突起が３つに分かれている。また、図９を用いて後述するように、バスバーＢＢの接合する側の一端も同様の形状となっている。これは溶接に必要な熱量を小さくし、溶接作業を安定して行うためである。
【０１０３】
次に、図８に示すように、樹脂製のホルダＨには、予め、３つの溝ＧＲ（ＵＶ），ＧＲ（ＶＷ），ＧＲ（ＷＵ）が形成されている。ホルダＨに形成された３つの溝ＧＲ（ＵＶ），ＧＲ（ＶＷ），ＧＲ（ＷＵ）は、それぞれ同一形状であるとともに、周方向に１２０度ずれた位置に形成されている。３つの結線リングＣＲ（ＵＶ），ＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）は、それぞれ、溝ＧＲ（ＵＶ），ＧＲ（ＶＷ），ＧＲ（ＷＵ）に収納されることで位置決めされる。
【０１０４】
図６（Ａ）に示したように、回転電機のロータの中心から、それぞれ半径方向に見た場合、同一半径方向には、Ｕ字型加締め部ＣＵはそれぞれ１つずつ配置されている。したがって、ステータコイルの端部と加締め部ＣＵとをヒュージングにより接続する際、他の加締め部は、ヒュージング作業の際に干渉しないようになっている。
【０１０５】
次に、図９を用いて、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるバスバーの構成について説明する。
【０１０６】
図９（Ａ）は、本実施例の電動パワーステアリング用モータに用いるバスバーの中の導体の構成を示す斜視図である。図９（Ｂ）は、本実施例の電動パワーステアリング用モータに用いるバスバーの構成を示す斜視図である。
【０１０７】
図９（Ａ）に示すように、バスバーＢＢ（Ｕ），ＢＢ（Ｖ），ＢＢ（Ｗ）は、銅板或いは銅合金等からなる伝導性金属板材を、プレス装置で打ち抜いて制作される。バスバーＢＢ（Ｕ），ＢＢ（Ｖ），ＢＢ（Ｗ）は、それぞれ、一方の端部ＴＡ（Ｕ），ＴＡ（Ｖ），ＴＡ（Ｗ）と、他方の端部ＴＢ（Ｕ），ＴＢ（Ｖ），ＴＢ（Ｗ）とを備えている。一方の端部ＴＡ（Ｕ），ＴＡ（Ｖ），ＴＡ（Ｗ）は、図示のように配置されたとき、互いに平行となる。他方の端部ＴＢ（Ｕ），ＴＢ（Ｖ），ＴＢ（Ｗ）は、図示のように配置されたとき、１２０度ずつ位置がずれている。
【０１０８】
図９（Ａ）に示すようにバスバーＢＢ（Ｕ），ＢＢ（Ｖ），ＢＢ（Ｗ）を位置決めした状態で、モールドＢＢＭに埋設することで、図９（Ｂ）示すバスバー１１７が製造される。モールドＢＢＭの材料は、ＰＰＳであるが、他にもＰＢＴなどの材料が利用できる。
【０１０９】
モールドＢＢＭは、バスバーＢＢ（Ｕ），ＢＢ（Ｖ），ＢＢ（Ｗ）間の絶縁と、バスバーＢＢ（Ｕ），ＢＢ（Ｖ），ＢＢ（Ｗ）と結線リングＣＲ（ＵＶ），ＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）との絶縁と、バスバーＢＢ（Ｕ），ＢＢ（Ｖ），ＢＢ（Ｗ）とフレーム１５０との絶縁の役目を果たしている。
【０１１０】
バスバーＢＢ（Ｕ），ＢＢ（Ｖ），ＢＢ（Ｗ）の他方の端部ＴＢ（Ｕ），ＴＢ（Ｖ），ＴＢ（Ｗ）は、フレーム１５０内部で結線リングＣＲ（ＵＶ），ＣＲ（ＶＷ），ＣＲ（ＵＷ）と溶接される。バスバーＢＢ（Ｕ），ＢＢ（Ｖ），ＢＢ（Ｗ）の一方の端部ＴＡ（Ｕ），ＴＡ（Ｖ），ＴＡ（Ｗ）は、後述するようにモータ外部でパワーケーブル１６２に接続された端子１６３と溶接される。
【０１１１】
バスバーＢＢ（Ｕ），ＢＢ（Ｖ），ＢＢ（Ｗ）によって配線をフレーム１５０の外部に引き出すことで、パワーケーブル１６２の取り付けを後工程にすることができ、ティース内径の切削の作業を容易にする。
【０１１２】
次に、図１０ないし図１４を用いて、本実施例の電動パワーステアリング用モータの電磁シールドの構成について説明する。
【０１１３】
図１０は、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるフレームと端子台とバスバーの位置関係を示す分解斜視図である。図１１は、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるパワーケーブル接続部の構成を示す分解斜視図である。図１２は、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるパワーケーブルと端子台との溶接部を示す平面図である。図１３は、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるカバー取り付け後の外観を示す斜視図である。図１４は、本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるカバーを取り付けるネジの位置を示す平面図である。なお、図１〜図９と同一符号は、同一部分を示している。
【０１１４】
フレーム１５０のリア側端部の周壁の一部には切欠部１５０ａが形成されている。切欠部１５０ａは矩形開口部（周面を正面から見た場合）であり、リア側先端から軸方向をフロント側（ステアリング装置に対するモータの固定側）に向かって、周方向の幅よりも短くなるように切削され、周方向の一端から他端までのモータの中心に対する開き（弧）の角度が直角よりも小さくなるように切削されている。フレーム１５０はモータ外郭あるいはモータ筐体を構成要素の一つである。モータ外郭あるいはモータ筐体の構成要素としてはフロントフランジ（あるいはフロントブラケット）１５２Ｆ，リアフランジ（あるいはリアブラケット）１５２Ｒなどもある。モータ外郭あるいはモータ筐体は導電性部材によって製作されており、フロントフランジ１５２Ｆが設けられた固定部１５２ＦＥがステアリング装置（コラム式電動パワーステアリング装置ではステアリングコラム）にボルトにより固定されると、ステアリング装置と電気的に接続され、ステアリング装置を介して接地される。本実施例では、固定部１５２ＦＥがステアリング装置との電気的な接続部を兼ねている。
【０１１５】
切欠部１５０ａが形成されたフレーム１５０の部位には端子台１１８が組み付けられている。端子台１１８は、フレーム１５０と同じ導電性部材から製作され、バスバー１１７のターミナルＴＡとパワーケーブル１７２の端子１６３との接続端子部をフレーム１５０に支持するために設けられており、軸方向リア側に座面が向くようにフレーム１５０に取り付けられる平板状の台座１１８ａと、切欠部１５０ａが形成されたフレーム１５０の部位の軸方向端部に嵌着されて台座１１８ａをフレーム１５０に支持する支持部１１８ｃとを備えている。支持部１１８ｃは、切欠部１５０ａが形成されたフレーム１５０の部位の周方向両端部に係合される支柱１１８ｂを備えている。支柱１１８ｂは台座１１８ａの座面からリア側に向かって軸方向に延びている。台座１１８ａの座面側とは反対側（軸方向フロント側）の面（裏面）には、ネジ孔を有する固定部１１８ｄが形成されている。固定部１１８ｄは、台座１１８ａの裏面から軸方向フロント側に突出するように台座１１８ａの周方向両端部に設けられており、台座１１８ａの裏面に対して対角状（お互いのネジ孔の軸がずれるよう）に配置されている。
【０１１６】
なお、本実施例では、端子台１１８とフレーム１５０とを別体にした場合を例に挙げて説明する。端子台１１８とフレーム１５０とは一体であっても構わないが、製作性を考慮すると、別体式が好ましい。
【０１１７】
端子台１１８にはバスバー１１７が組み付けられている。台座１１８ａの座面上にはバスバー１１７のターミナルＴＡ部分が、フレーム１５０の切欠部１５０ａから外部に引き出された状態でバスバー１１７のモールド樹脂ＢＢＭ（絶縁樹脂）を介して載置されている。バスバーＢＢ側とターミナルＴＡ側との境界にあるモールド樹脂ＢＢＭ部分には支柱１１８ｂとの係合部が形成されている。バスバー１１７は、その係合部が支柱１１８ｂに係合されることにより端子台１１８に固定される。
【０１１８】
なお、本実施例では、モールド樹脂ＢＢＭによってモールドされたバスバー１１７を例に挙げて説明する。樹脂と、バスバーＢＢおよびターミナルＴＡとを別部品としても構わないが、作業性を考慮すると、モールド式バスバーが好ましい。
【０１１９】
パワーケーブル（あるいは電源ケーブル）１７２は、ＥＰＳモータが交流式であることから、絶縁被覆された３本のケーブル１６２を備えている。ケーブル１６２のそれぞれの先端には、ターミナルＴＡと溶接により接続されるケーブルターミナル１６３が取り付けられている。３本のケーブル１６２は、ケーブルターミナル１６３を含む端部が露出するよに、一つの金属編組１６５によって覆われている。金属編組１６５はケーブル１６２の保護と同時にケーブル１６２の電磁シールドを構成している。金属編組１６５の先端部分にはシェル１６６が接続されている。金属編組１６５はシェル１６６に対して加締められている。シェル１６６は、端子台１１８にネジ留めによって固定されることによって金属編組１６５と端子台１１８とを電気的に接続するとともに、金属編組１６５を端子台１１８に固定する。シェル１６６の先端は、台座１１８ａの座面側をフレーム１５０側とは反対側の側面から塞ぐように形成されているとともに、台座１１８ａを周方向両側から挟み込んだ状態で固定部１１８ｄにネジ留め固定される固定部１６６ａが設けられている。固定部１１８ｄのネジ孔と対応する、固定部１６６ａの部位には、ネジが貫通する貫通孔が形成されている。
【０１２０】
ターミナルＴＡおよびケーブルターミナル１６３のそれぞれの溶接部位には、図１２に示すように、小さな３つの突起が形成されている。このように、両ターミナルの溶接部位に３つの突起を設けるのは、溶接に必要な熱量を小さくし、溶接作業を安定して行うためである。ターミナルＴＡにケーブルターミナル１６３を溶接する際、両ターミナルの突起は、フレーム１５０の周方向に沿った台座１１８ａの幅方向に平行に並べられる。このように、両ターミナルの突起を平行に並べるのは、突起を直角に並べた場合に比べて両ターミナルの接続部分を小さく構成するためである。両ターミナルの突起の接続には、加締め，ろう付け，ネジ留めなどを用いてもよい。
【０１２１】
台座１１８ａの座面側において、シェル１６６，フレーム１５０および端子台１１８によって覆われていない部分は導電性のカバー１１９によって覆われている。カバー１１９は、台座１１８ａの座面側の上面、およびフレーム１５０の周方向に沿った台座１１８ａの幅方向の側面を覆っている。台座１１８ａの座面側において、フレーム１５０の周方向に沿った台座１１８ａの幅方向の側面を覆う、カバー１１９の部位には、固定部１１８ｄにネジ留め固定され、ネジが貫通する貫通孔が形成された固定部１１９ａが形成されている。
【０１２２】
本実施例では、固定部１１８ｄに対して、固定部１６６ａおよび固定部１１９ａがネジによって共締めされるようになっている。また、本実施例では、フレーム１５０の周方向に沿った台座１１８ａの幅方向両端において、固定部１１８ｄの位置がフレーム１５０の径方向に対してずれているので、固定部１６６ａおよび固定部１１９ａが固定部１１８ｄにネジによって固定された後、ネジを回転軸としてシェル１６６およびカバー１１９が回転することがない。すなわち固定部１１８ｄの位置ずらしは、シェル１６６およびカバー１１９の回転止めになっている。
【０１２３】
本実施例によれば、シェル１６６，フレーム１５０，端子台１１８およびカバー１１９を電気的に接続してそれらをステアリング装置を介して接地できるとともに、ターミナルＴＡとケーブルターミナル１６３との接続端子部を隙間なく取り囲むことができる。これにより、電磁シールドを形成できる。本実施例の電磁シールドは、フレーム１５０の外周側のパワーケーブル１７２の根元部分、すなわちモータ端子部（ターミナルＴＡとケーブルターミナル１６３との接続端子部）を利用した状態で形成されるので、電磁シールドの形成にあたって新たなスペースを必要とせず、かつ電動パワーステアリング用モータの大きさに適したコンパクトな構成にできる。
【０１２４】
したがって、本実施例によれば、小型で搭載スペースなどに制限がある電動パワーステアリング用モータに適した電磁シールドを提供できる。
【０１２５】
次に、図１５を用いて、ステータ１１０の他の構成例について説明する。
【０１２６】
図１５は、図１のＡ−Ａ矢視図である。なお、図２と同一符号は、同一部分を示している。
【０１２７】
図２に示したステータ１１０においては、ステータコア１１２は、円環状のバックコア１１２Ｂと、このバックコア１１２Ｂとは分離して構成された複数のティース１１２Ｔとから構成されている。それに対して、本例では、１２個のＴ字形状のティース一体型分割バックコア１１２（Ｕ１＋），１１２（Ｕ１−），１１２（Ｕ２＋），１１２（Ｕ２−），１１２（Ｖ１＋），１１２（Ｖ１−），１１２（Ｖ２＋），１１２（Ｖ２−），１１２（Ｗ１＋），１１２（Ｗ１−），１１２（Ｗ２＋），１１２（Ｗ２−）から構成されている。すなわち、図２における円環状のバックコア１１２Ｂは、周方向に１２分割された形状となっている。そして、この分割されたバックコアの部分に、それぞれティースが一体型となった形状となっている。ティース一体型分割バックコア１１２（Ｕ１＋），…，１１２（Ｗ２−）は、それぞれ、珪素鋼板などの磁性体の薄板をプレス成形により打ち抜き、それを積層した構成となっている。なお、ロータ１３０の構成は、図２と同様である。
【０１２８】
ティース一体型分割バックコア１１２（Ｕ１＋），…，１１２（Ｗ２−）のティース部には、図２と同様に、それぞれ独立した１２個のティースそれぞれのティース１１２Ｔ（Ｕ１＋），…，１１２Ｔ（Ｗ２−）には、ステータコイル１１４（Ｕ１＋），１１４（Ｕ１−），１１４（Ｕ２＋），１１４（Ｕ２−），１１４（Ｖ１＋），１１４（Ｖ１−），１１４（Ｖ２＋），１１４（Ｖ２−），１１４（Ｗ１＋），１１４（Ｗ１−），１１４（Ｗ２＋），１１４（Ｗ２−）が集中巻で巻回されている。ステータコイル１１４（Ｕ１＋），…，１１４（Ｗ２−）の巻回方向等は、図２と同様である。
【０１２９】
ティース一体型分割バックコア１１２（Ｕ１＋），…，１１２（Ｗ２−）に、それぞれ、ステータコイル１１４（Ｕ１＋），…，１１４（Ｗ２−）を巻回する。次に、ティース一体型分割バックコア１１２（Ｕ１＋），…，１１２（Ｗ２−）の周方向の端面に形成された凹部と嵌合形状の凸部とを圧入して、ステータ１１０の組立が完了する。次に、バックコア１１２Ｂの外周側の複数箇所をフレーム１５０の内周側に圧入した状態で、ステータコア１１２とステータコイル１１４とを熱硬化性樹脂ＭＲにより一体モールド成形し、ステータSubAssyを構成する。尚、本実施例では、ステータコア１１２にステータコイル１１４を組み込んだものを、フレーム１５０に圧入した状態で、ステータコア１１２とステータコイル１１４とを一体モールドする場合について説明したが、ステータコア１１２にステータコイル１１４を組み込んだ状態で、ステータコア１１２とステータコイル１１４とを一体モールドし、その後、ステータコア１１２をフレーム１５０に圧入されるか、もしくは、フレーム１５０に圧入後リアフランジ１５２Ｒに組み付けて、その後、モールド成形されてもよい。
【０１３０】
モールド材によるモールド成形にあたっては、ステータコア１１２と、ステータコア１１２の軸方向端部から軸方向に突出するステータコイル１１４のコイルエンド部を、図示省略した治具とフレーム１５０によって囲むように、図示省略した治具を、ステータコア１１２とステータコア１１２とフレーム１５０からなる構造体に対して取り付け、図示省略した治具とフレーム１５０によって囲まれている中に流体状のモールド材を注入し、コイルエンド部，ステータコア１１２の隙間，ステータコイル１１４の隙間，ステータコア１１２とステータコイル１１４との間の隙間及びステータコア１１２とフレーム１５０との間の隙間にモールド材を充填し、モールド材を固化させ、モールド材が固化したら、図示省略した治具を取り外す。
【０１３１】
モールド成形したステータSubAssyの内周面、すなわち、ティース一体型分割バックコア１１２（Ｕ１＋），…，１１２（Ｗ２−）のティース部の先端部であって、ロータ１３０と径方向に対向する面側には切削加工が施されている。これにより、ステータ１１０とロータ１３０とのギャップのバラツキを低減して、ステータ１１０の内径真円度をさらに向上させている。また、モールド成形により一体化することにより、モールドしない場合に比べて、ステータコイル１１４に通電することにより発生する熱の放熱性をよくすることができる。また、モールド成形することにより、ステータコイルやティースの振動を防止することもできる。また、モールド成形した後、内径を切削加工することにより、内径真円度に基づくコギングトルクを低減することができる。コギングトルクを低減することにより、ステアリングの操舵感を向上することができる。
【０１３２】
フレーム１５０の内側には凸部１５０Ｔが形成されている。バックコア１１２Ｂの外周には、凸部１５０Ｔと対応するように凹部１１２ＢＯ２が形成されている。凸部１５０Ｔと凹部１１２ＢＯ２は、相互に異なる曲率を有して係合しあう係合部ＩＰを構成しており、軸方向に連続して形成されかつ周方向に間隔をあけて８個設けられている。係合部は圧入部を兼ねている。すなわちフレーム１５０にステータコア１１２を固定する場合、係合部の凸部１５０Ｔの突端面と凹部１１２ＢＯ２の底面とが圧接するように、フレーム１５０の凸部１５０Ｔにバックコア１１２Ｂの凹部１１２ＢＯ２を圧入する。このように、本実施例は、部分圧入によってフレーム１５０にステータコア１１２を固定している。この圧入によって、フレーム１５０とステータコア１１２との間には微細な空隙が形成される。本実施例では、ステータコア１１２とステータコイル１１４とをモールド材Ｍ１によってモールドする際、フレーム１５０とステータコア１１２との間に形成された空隙にモールド材ＲＭを同時に充填している。また、係合部は、フレーム１５０に対してステータコア１１２が周方向に回転することを防止するための回り止め部を兼ねている。
【０１３３】
このように、本実施例では、フレーム１５０にステータコア１１２を部分的に圧入しているので、フレーム１５０とステータコア１１２との間のすべりを大きくしかつ剛性を小さくできる。これにより、本実施例では、フレーム１５０とステータコア１１２との間における騒音の減衰効果を向上させることができる。また、本実施例では、フレーム１５０とステータコア１１２との間の空隙にモールド材を充填しているので、騒音の減衰効果をさらに向上させることができる。
【０１３４】
なお、凸部１５０Ｔと凹部１１２ＢＯ２とを非接触として、両者を回り止めとしてのみ用い、この凸部１５０Ｔと凹部１１２ＢＯ２の部分以外のフレーム１５０の内周面に対してバックコア１１２Ｂの外周面を圧入するように構成してもよい。この場合、凸部１５０Ｔは軸方向に連続して形成される必要はなく、半球状の凸形状でよい、また、個数も１個で十分である。
【０１３５】
なお、以上の説明は、１０極１２スロットのＥＰＳモータについて説明したものであるが、次に、図３に左斜め斜線を施した８極９スロットと１０極９スロットのＥＰＳモータについて説明する。
【０１３６】
６極９スロットのＡＣモータに対して、８極９スロットと１０極９スロットのモータは、磁石磁束の利用率が高くできる。すなわち、６極９スロットのＡＣモータにおける磁石磁束の利用率（ｋｗ・ｋｓ）は、前述したように、「０.８３」となる。一方、８極９スロットと１０極９スロットのモータでは、巻線係数ｋｗは０.９５であり、スキュー係数ｋｓは１.００であるので、磁石磁束の利用率（ｋｗ・ｋｓ）は、「０.９４」となる。したがって、本実施例の８極９スロットと１０極９スロットのモータでは、磁石磁束の利用率（ｋｗ・ｋｓ）を高くすることができる。
【０１３７】
また、コギングトルクの周期は、極数Ｐとスロット数Ｓの最小公倍数となるため、６極９スロットのＡＣモータにおけるコギングトルクの周期は、「１８」となり、８極９スロットと１０極９スロットのモータでは、「７２」とできるため、コギングトルクを低減することができる。
【０１３８】
さらに、内径真円度の誤差によるコギングトルクも小さくできるものである。すなわち、６極９スロットのＡＣモータにおける内径真円度の誤差によるコギングトルクを、「３.７」とすると、８極９スロットと１０極９スロットのモータでは、「１.４」とできるため、内径真円度の誤差によるコギングトルクを低減することができる。さらに、モールド成形したステータSubAssyの内径を切削加工して、内径真円度を向上させる結果、さらに、内径真円度の誤差によるコギングトルクを低減することができる。
【０１３９】
なお、８極９スロットと１０極９スロットのモータにおいては、図５において説明したような１０極１２スロットのＥＰＳモータのように、例えば、Ｕ相について見ると、コイルＵ１＋とコイルＵ１−の直列回路に対して、コイルＵ２＋とコイルＵ２−の直列回路を並列接続する構成はとりえず、コイルＵ１＋，コイルＵ１−，コイルＵ２＋，コイルＵ２−を直列接続する必要がある。
【０１４０】
次に、図１６を用いて、本実施例の電動パワーステアリング用モータを用いた電動パワーステアリングのシステム構成について説明する。
【０１４１】
図１６は、本実施例の電動パワーステアリング用モータを用いた電動パワーステアリングの構成を示すシステム構成図である。
【０１４２】
ステアリングＳＴを回転させると、その回転駆動力は、ロッドＲＯを介して、マニュアルステアリングギアＳＴＧにより減速して、左右のタイロッドＴＲ１，Ｔ２に伝達し、左右の車輪ＷＨ１，ＷＨ２に伝達され、左右の車輪ＷＨ１，ＷＨ２を舵取りする。
【０１４３】
本実施例によるＥＰＳモータ１００は、マニュアルステアリングギアＳＴＧの近傍に取り付けられており、ギアＧＥを介して、その駆動力をマニュアルステアリングギアＳＴＧに伝達する。ロッドＲＯには、トルクセンサＴＳが取り付けられており、ステアリングＳＴに与えられた回転駆動力（トルク）を検出する。制御装置２００は、トルクセンサＴＳの出力に基づいて、ＥＰＳモータ１００の出力トルクが目標トルクとなるようにＥＰＳモータ１００への通電電流を制御する。制御装置２００及びＥＰＳモータ１００の電源は、バッテリーＢＡから供給される。
【０１４４】
なお、以上の構成は、ＥＰＳモータをラック＆ピニオンギアの近傍に備えるラック型のパワーステアリングであるが、ステアリングの近傍（ステアリングコラムと呼ばれる機構部分）にＥＰＳモータを備えるコラム型のパワーステアリングに対しても、本実施例のＥＰＳモータ１００は同様に適用できるものである。
【０１４５】
次に、図１７を用いて、本実施例の電動パワーステアリング用モータを制御する制御装置の構成について説明する。
【０１４６】
図１７は、本実施例の電動パワーステアリング用モータを制御する制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【０１４７】
図１７示すように、制御装置２００は、インバータとして機能するパワーモジュール２１０と、パワーモジュール２１０を制御する制御モジュール２２０とを備えている。バッテリーＢＡからの直流電圧は、インバータとして機能するパワーモジュール２１０によって３相交流電圧に変換され、ＥＰＳモータ１００のステータコイル１１４に供給される。
【０１４８】
制御モジュール２２０の中のトルク制御２２１は、トルクセンサＴＳによって検出されたステアリングＳＴのトルクＴｆと、目標トルクＴｓとからトルクＴｅを算出し、これにＰＩ制御（Ｐ：比例項、Ｉ：積分項）等によってトルク指令、即ち、電流指令Ｉｓとロータ１３０の回転角θ１を出力する。
【０１４９】
位相シフト回路２２２は、エンコーダＥよりのパルス、即ち、ロータの位置情報θを、トルク制御回路（ＡＳＲ）２２１からの回転角θ１の指令に応じて位相シフトして出力する。正弦波・余弦波発生器２２２３は、ロータ１３０の永久磁石磁極の位置を検出するレゾルバ１５６と、位相シフト回路２２２からの位相シフトされたロータの位置情報θに基づいて、ステータコイル１１４の各巻線（ここでは３相）の誘起電圧を位相シフトした正弦波出力を発生する。位相シフト量は、零の場合でもよい。
【０１５０】
２相−３相変換回路２２４は、トルク制御回路（ＡＳＲ）２２１からの電流指令Ｉｓと正弦波・余弦波発生器２２３の出力に応じて、各相に電流指令Ｉｓａ，Ｉｓｂ，Ｉｓｃを出力する。各相はそれぞれ個別に電流制御系（ＡＣＲ）２２５Ａ，２２５Ｂ，２２５Ｃを持ち、電流指令Ｉｓａ，Ｉｓｂ，Ｉｓｃと電流検出器からの電流検出信号Ｉｆａ，Ｉｆｂ，Ｉｆｃに応じた信号を、インバータ（パワーモジュール２１０）に送って各相電流を制御する。この場合、各相合成の電流は、界磁磁束に直角、あるいは位相シフトした位置に常に形成される。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の一実施例による電動パワーステアリング用モータの構成を示す横断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】ＡＣモータの極数Ｐとスロット数Ｓの関係の説明図である。
【図４】本発明の一実施例による電動パワーステアリング用モータにおけるコギングトルクの実測値の説明図である。
【図５】本発明の一実施例による電動パワーステアリング用モータにおけるステータコイルの結線図である
【図６】本発明の一実施例による電動パワーステアリング用モータにおけるステータコイルの結線状態を示す側面図である。
【図７】本実施例の電動パワーステアリング用モータに用いる結線リングの構成を示す斜視図である。
【図８】本実施例の電動パワーステアリング用モータに用いる結線リングとホルダの関係を示す分解斜視図である。
【図９】（Ａ）は、本実施例の電動パワーステアリング用モータに用いるバスバーの中の導体の構成を示す斜視図である。（Ｂ）は、本実施例の電動パワーステアリング用モータに用いるバスバーの構成を示す斜視図である。
【図１０】本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるフレームと端子台とバスバーの位置関係を示す分解斜視図である。
【図１１】本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるパワーケーブル接続部の構成示す分解斜視図である。
【図１２】本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるパワーケーブルと端子台との溶接部を示す平面図である。
【図１３】本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるカバー取り付け後の外観を示す斜視図である。
【図１４】本実施例の電動パワーステアリング用モータにおけるカバーを取り付けるネジの位置を示す平面図である。
【図１５】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図１６】本実施例の電動パワーステアリング用モータを用いた電動パワーステアリングの構成を示すシステム構成図である。
【図１７】本発明の一実施例による電動パワーステアリング用モータを制御する制御装置の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１００  電動パワーステアリング用モータ
１１０  ステータ
１１２  ステータコア
１１２Ｂ  バックコア
１１２Ｔ  ティース
１１４  ステータコイル
１１６，ＣＲ  結線リング
１１７，ＢＢ  バスバー
１１８  端子台
１１９  カバー
１３０  ロータ
１３２  ロータコア
１３４  マグネット
１３６  マグネットカバー
１３８  シャフト
１５０  フレーム
１６２  ケーブル
１６３  ケーブルターミナル
１６４  グロメット
１６５  金属編組
１６６  シェル
２００  制御装置
２１０  パワーモジュール
２２０  制御モジュール
２３０  導体モジュール
ＢＡ  バッテリ
ＣＵ  加締め部
ＣＴ  突出部
ＧＲ  溝部
Ｈ  ホルダ
ＭＲ  樹脂
Ｔ  コイル端部
ＴＡ，ＴＢ  端部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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