JP2012244706A - ロータ、モータ、及び電動パワーステアリング用モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータ21の回転軸22は、非磁性材から形成され、軸方向の基端側にはセンサマグネット32が固定されている。センサマグネット32とは反対側の先端側には、ロータコア23が固定されたコア固定部25と同軸で縮径された成形部26が鍛造加工により形成されている。
【選択図】図1
Description
この発明では、センサマグネットの磁界が歪むことが抑制され、回転検出精度が向上するモータの構造が用いられることで、回転駆動が高精度で且つトルクリップを低減して低騒音化が望まれるパワーステアリング用モータへの適用性が高い。
図1(a)に示すように、本実施形態のモータMは、電動パワーステアリング装置(EPS)に用いられるものであり、インナロータ型のブラシレスモータである。モータケース1は、強磁性材料から形成され、ケース本体部2と、該ケース本体部2に組付けられたエンドフレーム3とから構成されている。ケース本体部2は、円筒状の筒状部2aと、該筒状部2aの軸方向の基端側を略閉塞する底部2bとが一体に形成され有底円筒状をなしている。ケース本体部2の先端側の開口部は、略円板状の前記エンドフレーム3にて閉塞される。
本実施形態のロータ21は、非磁性材金属から形成される回転軸22の出力側に鍛造加工により縮径された成形部26が形成されている。即ち、成形部26は鍛造加工による縮径にて強度が向上するとともに、結晶組成が変化(例えば、結晶の方向が整えられる)等して磁性が向上する。この磁性の向上は、磁気抵抗の低下に繋がる。これにより、マグネット24のN極から出た磁束のうち、回転軸22を通ってセンサマグネット32の方へ流れようとする磁束は、センサマグネット32とは反対側の磁気抵抗が相対的に低い成形部26に向けて流れ易くなる。
(1)本実施形態では、所謂コンシクエントポール型構造のロータ21において、非磁性材金属から形成される回転軸22は、軸方向の基端側にセンサマグネット32が一体回転可能に固定されている。また、回転軸22の先端側には、ロータコア23が固定されたコア固定部25と同軸で縮径された成形部26が冷間鍛造加工により形成されている。成形部26は、非磁性材金属よりなる回転軸22が鍛造加工により押圧されることで磁性が向上し磁気抵抗が低下する。これにより、マグネット24から出た磁束のうち、回転軸22を通ってセンサマグネット32の方へ流れようとする磁束は、センサマグネット32とは反対側の磁気抵抗が相対的に低い成形部26に向けて流れ易くなり、センサマグネット32と無関係な箇所に形成される磁気回路を流れる。結果、回転軸22におけるセンサマグネット32が固定された部位が磁化されることが抑制されるため、磁化された回転軸22の影響によってセンサマグネット32の磁界が歪むことが抑制される。また、このようなモータMは、センサマグネット32の磁界が歪むことが抑制され、ロータ21の回転位置の検出精度が向上するモータMの構造が用いられることで、回転駆動が高精度で且つトルクリップを低減して低騒音化が望まれるパワーステアリング用モータへの適用性が高い。また、非磁性材金属にて作製した回転軸22は機械強度が不足しがちであるが、鍛造加工による縮径にて強度を向上させた成形部26からモータMの回転出力を取り出すことで、先の磁気的な改善と同時に機械的な改善も同時に行うことができる。
・上記実施形態において、成形部26を円柱状に形成したが、他の形状に適宜変更してもよい。また、回転軸22の出力側(センサマグネット32と反対側)の少なくとも一部に鍛造等で押圧して成形された部分を有していればよい。
・上記実施形態では、回転軸22の先端の取付部27を、軸直交断面が略半円形状の半円柱(Dカット)に形成したが、これに限定されない。例えば、図3の(a)〜(h)に示す形状に変更してもよい。尚、この場合、取付部27の形状に応じて連結部材6の貫通孔6bの形状も適宜変更する。
・上記実施形態のマグネット24とは逆に、径方向外側の外周側面24b側がN極、径方向内側の内周側面24a側がS極となるように着磁したものを用いてもよい。
・上記実施形態では、インナロータ型のモータMに用いられるロータ21に適用したが、アウタロータ型のモータのロータに適用してもよい。
Claims (7)
- 非磁性材よりなる回転軸と、前記回転軸に固定されたロータコアとを備え、
一方の磁極として機能する界磁マグネットが前記ロータコアの周方向に複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された擬似磁極が前記マグネット間にそれぞれ配置され、前記擬似磁極が他方の磁極として機能するように構成されたロータであって、
前記回転軸は、軸方向の一端側に前記回転軸に一体回転可能に固定されたセンサマグネットが設けられ、他端側の少なくとも一部に鍛造加工にて形成された成形部が設けられたことを特徴とするロータ。 - 請求項1に記載のロータにおいて、
前記回転軸は、前記センサマグネットが固定された一端側に対して他端側が出力側に設定され、前記ロータコアが固定されたコア固定部より前記出力側の部分に前記成形部が形成されたことを特徴とするロータ。 - 請求項2に記載のロータにおいて、
前記回転軸の出力側端部の形状が、Dカット、両面取り、セレーション、ローレット及び同軸小径部のいずれか一つの形状に加工されたことを特徴とするロータ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータにおいて、
前記ロータコアは、前記回転軸との間に隙間を形成して磁気抵抗を高くした磁気抵抗部が設けられたことを特徴とするロータ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータと、
前記センサマグネットと対向配置され前記センサマグネットの回転に伴う磁界の変化を検出し、その検出結果に応じた回転検出信号を出力する磁気センサと、
を備えたことを特徴とするモータ。 - 請求項5に記載のモータにおいて、
前記ロータと径方向に対向する環状のステータがケース部材に収容されてなり、
前記ケース部材は、一部又は全部が強磁性材料にて形成されるとともに、前記ステータの軸方向対向部分よりも前記ロータの軸方向対向部分が近接する磁束吸収部を有することを特徴とするモータ。 - 請求項5又は6に記載のモータの構造を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。
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