JP2015119568A

JP2015119568A - Electric motor and electric power steering device

Info

Publication number: JP2015119568A
Application number: JP2013261780A
Authority: JP
Inventors: 剛将落合; Takayuki Ochiai; 保近江; Tamotsu Omi
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-06-25

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric motor with improved heat dissipation efficiency, and to provide an electric power steering device.SOLUTION: An electric motor 10 includes: a motor rotor 20; a stator core 31; and a motor case (a housing) 11. The stator core 31 is annularly disposed at the outer side of the motor rotor 20 forming a predetermined space with the motor rotor 20. The motor case (the housing) 11 holds the stator core 31. At least a part of the stator core 31 protrudes to the radial outer side and is exposed from the housing.

Description

本発明は、電動モータ及び電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric motor and an electric power steering device.

電動式パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する操舵用回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。補助動力を大きくするためには、電動モータを大きくする又は電動モータへ大電流を供給する方法がある。電動式パワーステアリング装置は、近年小型化を要求されることが多く、電動モータに大きな電流を流して補助動力を確保することが多くなっている。電動モータへの大電流の供給は、電動モータの発熱を伴う可能性がある。一方、電動モータ近傍のＥＣＵは、熱の影響を受けやすいため、所定の温度の閾値を超える場合、電動モータへの電力供給を抑制（電流制限）する可能性がある。電動モータへの電力供給が抑制（電流制限）された場合、補助動力が低下するので、操作者は、ハンドル操作の動作が重く感じてしまい、不快感を与えてしまう可能性がある。 The electric power steering device is rotated by an operation of a steering wheel, and applies auxiliary power of an electric motor to a steering rotation shaft that gives a steering angle to a steered wheel with rotation through a reduction gear. In order to increase the auxiliary power, there are methods of increasing the electric motor or supplying a large current to the electric motor. In recent years, electric power steering devices are often required to be miniaturized, and a large current is supplied to an electric motor to ensure auxiliary power. The supply of a large current to the electric motor may be accompanied by heat generation of the electric motor. On the other hand, the ECU in the vicinity of the electric motor is easily affected by heat, and therefore, when a predetermined temperature threshold is exceeded, there is a possibility that the electric power supply to the electric motor is suppressed (current limitation). When the power supply to the electric motor is suppressed (current limitation), the auxiliary power is reduced, so that the operator feels that the operation of the steering wheel is heavy and may give an uncomfortable feeling.

例えば、特許文献１には、放熱性の向上を図ることができるブラシレスモータ及び該ブラシレスモータを用いた電動パワーステアリングの技術が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a brushless motor capable of improving heat dissipation and a technique of electric power steering using the brushless motor.

特開２００９−５６８６７号公報JP 2009-56867 A

ところで、上述した特許文献１の電動モータは、バスバーの、周方向に沿って延びる本体部と、この本体部の所定位置に設けられ、コイルの端部が接続される接続部と、を備え、インシュレータには、前述した本体部が露出した状態でバスバーを支持する支持部が形成されている。この構造により、バスバーに起因する熱は、放熱性を向上できるものの、ステータに起因する熱を放熱することは考慮されていない。 By the way, the electric motor of Patent Document 1 described above includes a main body portion that extends along the circumferential direction of the bus bar, and a connection portion that is provided at a predetermined position of the main body portion and to which an end of the coil is connected. The insulator is formed with a support portion that supports the bus bar in a state where the above-described main body portion is exposed. Although heat generated by the bus bar can improve heat dissipation by this structure, it is not considered to dissipate heat generated by the stator.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、放熱効率を高めた電動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。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an electric motor and an electric power steering device with improved heat dissipation efficiency.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動モータは、モータロータと、前記モータロータの外側に所定の間隔を有して環状に配置されるステータコアと、前記ステータコアを保持する筐体と、を含み、前記ステータコアの少なくとも一部は、前記筐体の径方向外側に突出して前記筐体から露出している、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electric motor includes a motor rotor, a stator core arranged in an annular shape with a predetermined interval outside the motor rotor, and a housing that holds the stator core, And at least a part of the stator core protrudes radially outward of the casing and is exposed from the casing.

この構造により、筐体外へのステータコアの放熱性を高めることができる。このため、電動モータは、電流の供給量を多くしてもよく、小型にすることができる。 With this structure, the heat dissipation of the stator core to the outside of the housing can be enhanced. For this reason, the electric motor may increase the amount of current supplied and can be downsized.

本発明の望ましい態様として、前記ステータコアは、前記モータロータの回転軸が延びる方向と平行な回転軸方向に積層される第１コア片と、前記回転軸方向に前記第１コア片と共に積層される第２コア片とを含み、前記第２コア片は、前記第１コア片のバックヨーク部の前記回転軸方向に積層されるとともに、前記第１コア片のバックヨーク部よりも前記径方向外側に延伸するコア延伸部を備え、前記コア延伸部は、前記筐体の径方向外側に突出して前記筐体から露出していることが好ましい。この構造により、コア延伸部が第１コア片と重なり合わない面積が増え、放熱フィンとして作用する。その結果、電動モータは、放熱効率を高めることができる。 As a preferred aspect of the present invention, the stator core is laminated with a first core piece laminated in a rotation axis direction parallel to a direction in which the rotation axis of the motor rotor extends, and a first core piece laminated together with the first core piece in the rotation axis direction. The second core piece is stacked in the direction of the rotation axis of the back yoke portion of the first core piece, and more radially outward than the back yoke portion of the first core piece. It is preferable that a core extending portion that extends is provided, and the core extending portion protrudes radially outward of the housing and is exposed from the housing. With this structure, the area where the core extending portion does not overlap with the first core piece increases, and acts as a radiation fin. As a result, the electric motor can increase the heat dissipation efficiency.

本発明の望ましい態様として、前記ステータコアは、複数の前記第２コア片を備え、前記第２コア片間に前記第１コア片が積層されている積層体を含む、ことが好ましい。この構造により、コア延伸部が第１コア片と重なり合わない面積が増え、放熱フィンとして作用する。その結果、電動モータは、放熱効率を高めることができる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the stator core includes a stacked body including a plurality of the second core pieces, and the first core pieces are stacked between the second core pieces. With this structure, the area where the core extending portion does not overlap with the first core piece increases, and acts as a radiation fin. As a result, the electric motor can increase the heat dissipation efficiency.

本発明の望ましい態様として、前記ステータコアは、前記第１コア片と前記第２コア片とが交互に積層される積層体を含む、ことが好ましい。この構造により、コア延伸部が第１コア片と重なり合わない面積が増え、放熱フィンとして作用する。その結果、電動モータは、放熱効率を高めることができる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the stator core includes a laminated body in which the first core pieces and the second core pieces are alternately laminated. With this structure, the area where the core extending portion does not overlap with the first core piece increases, and acts as a radiation fin. As a result, the electric motor can increase the heat dissipation efficiency.

本発明の望ましい態様として、前記第２コア片を覆うコーティング材料を備える、ことが好ましい。この構造により、作動音を抑制することができる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that a coating material covering the second core piece is provided. With this structure, operating noise can be suppressed.

本発明の望ましい態様として、周方向に隣り合う前記第２コア片同士の境界には、前記コア延伸部の切り欠きがある、ことが好ましい。この構造により、電動モータは、軽量化をはかることができる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that a notch of the core extending portion is present at the boundary between the second core pieces adjacent in the circumferential direction. With this structure, the electric motor can be reduced in weight.

本発明の望ましい態様として、前記切り欠きの小径部は、前記第１コア片のバックヨーク部の外周に沿っている部分がある、ことが好ましい。この構造により、電動モータは、軽量化をはかることができる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the small-diameter portion of the notch has a portion along the outer periphery of the back yoke portion of the first core piece. With this structure, the electric motor can be reduced in weight.

本発明の望ましい態様として、前記第２コア片は、前記コア延伸部の内部に、前記回転軸方向に貫通する肉抜き孔を備える、ことが好ましい。この構造により、電動モータは、軽量化をはかることができる。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the second core piece includes a hollow hole penetrating in the rotation axis direction inside the core extending portion. With this structure, the electric motor can be reduced in weight.

本発明の望ましい態様として、前記コア延伸部は、径方向外側の外周であって、周方向に凹凸形状を備えている、この構造により、表面積が増え、放熱フィンとして作用する。その結果、電動モータは、放熱効率を高めることができる。 As a desirable aspect of the present invention, the core extending portion is an outer periphery on the outer side in the radial direction, and has an uneven shape in the circumferential direction. With this structure, the surface area is increased, and the core extending portion acts as a radiation fin. As a result, the electric motor can increase the heat dissipation efficiency.

本発明の望ましい態様として、前記筐体の開口端部を閉塞するフランジ部材をさらに備え、前記筐体を前記フランジ部材に取り付けるボルトを避けるように、前記コア延伸部の外周に切り欠きを設ける、この構造により、電動モータは、製造品質を高めることができる。 As a desirable aspect of the present invention, a flange member that closes the opening end of the housing is further provided, and a cutout is provided on the outer periphery of the core extension portion so as to avoid a bolt that attaches the housing to the flange member. With this structure, the electric motor can improve the manufacturing quality.

本発明の望ましい態様として、前記筐体の開口端部を閉塞するフランジ部材をさらに備え、前記筐体は、前記フランジ部材側の筒状ハウジングと、前記フランジ部材とは反対側の端部に前記筒状ハウジングと別体で前記ステータコアに固定されるケース底部とを備える。この構造により、容易にコア延伸部を露出でき、放熱フィンとして作用する。その結果、電動モータは、放熱効率を高めることができる。 As a desirable aspect of the present invention, the housing further includes a flange member that closes an opening end portion of the casing, and the casing includes the cylindrical housing on the flange member side and the end portion on the opposite side to the flange member. A cylindrical housing and a case bottom fixed to the stator core separately. With this structure, the core extension portion can be easily exposed and acts as a radiation fin. As a result, the electric motor can increase the heat dissipation efficiency.

本発明の望ましい態様として、上述した電動モータから補助操舵トルクを得る電動パワーステアリング装置とすることが好ましい。この構造により、電動モータが放熱効率が高いので、ＥＣＵの電力供給が抑制（電流制限）される頻度が抑制される。このため、電動パワーステアリング装置は、補助動力が低下する可能性を抑制でき、操作者にハンドル操作の動作を重く感じさせ、不快感を与えてしまう可能性を抑制する。このため、電動パワーステアリング装置は、操舵者の違和感を抑制した状態で、車両を操作させることができる。その結果、電動パワーステアリング装置は、操作者に対して快適な操舵感を与えることができる。 As a desirable aspect of the present invention, an electric power steering device that obtains auxiliary steering torque from the electric motor described above is preferable. With this structure, since the electric motor has high heat dissipation efficiency, the frequency at which the power supply of the ECU is suppressed (current limitation) is suppressed. For this reason, the electric power steering apparatus can suppress the possibility that the auxiliary power is reduced, and suppresses the possibility that the operator feels the operation of the handle operation heavy and gives an uncomfortable feeling. For this reason, the electric power steering device can operate the vehicle in a state in which the driver's discomfort is suppressed. As a result, the electric power steering apparatus can give a comfortable steering feeling to the operator.

本発明によれば、放熱効率を高めた電動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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric motor and electric power steering apparatus which improved heat dissipation efficiency can be provided.

図１は、実施形態１に係る電動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。FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus including the electric motor according to the first embodiment. 図２は、実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of the electric motor and the speed reducer according to the first embodiment. 図３は、図２に示す電動モータの、筐体内にあるステータコアの回転軸と直交する断面を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross section of the electric motor shown in FIG. 2 orthogonal to the rotation axis of the stator core in the housing. 図４は、図２に示す電動モータの、露出部にある第１コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross section of the electric motor shown in FIG. 2 orthogonal to the rotation axis of the first core piece in the exposed portion. 図５は、図２に示す電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a cross section of the electric motor shown in FIG. 2 orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion. 図６は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view schematically showing a laminate of the first core piece and the second core piece according to the first embodiment. 図７は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view schematically showing a laminate of the first core piece and the second core piece according to the first embodiment. 図８は、実施形態１の変形例１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing a laminate of the first core piece and the second core piece according to the first modification of the first embodiment. 図９は、実施形態１の変形例２に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional view schematically showing a laminate of the first core piece and the second core piece according to the second modification of the first embodiment. 図１０は、実施形態２に係る電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a cross section of the electric motor according to the second embodiment orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion. 図１１は、実施形態３に係る電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a cross section of the electric motor according to the third embodiment orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion. 図１２は、実施形態４に係る電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a cross section orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion of the electric motor according to the fourth embodiment. 図１３は、実施形態５に係る電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a cross section of the electric motor according to the fifth embodiment that is orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion. 図１４は、実施形態６に係る電動モータの底部側を模式的に示す平面図である。FIG. 14 is a plan view schematically showing the bottom side of the electric motor according to the sixth embodiment.

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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電動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は、実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。図２は、構造の一部を部分的に断面として示してある。図３は、図２に示す電動モータの、筐体内にあるステータコアの回転軸と直交する断面を示す模式図である。図４は、図２に示す電動モータの、露出部にある第１コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。図５は、図２に示す電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。図１から図５を用いて、電動モータ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。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus including the electric motor according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of the electric motor and the speed reducer according to the first embodiment. FIG. 2 shows a part of the structure partially in cross section. FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross section of the electric motor shown in FIG. 2 orthogonal to the rotation axis of the stator core in the housing. FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross section of the electric motor shown in FIG. 2 orthogonal to the rotation axis of the first core piece in the exposed portion. FIG. 5 is a schematic diagram showing a cross section of the electric motor shown in FIG. 2 orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion. An outline of an electric power steering apparatus 80 including the electric motor 10 will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

＜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。 <Electric power steering device>
The electric power steering device 80 includes a steering wheel 81, a steering shaft 82, a steering force assist mechanism 83, a universal joint 84, a lower shaft 85, a universal joint 86, in the order in which the force applied from the steering wheel is transmitted. A pinion shaft 87, a steering gear 88, and a tie rod 89 are provided. The electric power steering device 80 includes an ECU (Electronic Control Unit) 90 and a torque sensor 91a. The vehicle speed sensor 91b is provided in the vehicle and inputs a vehicle speed signal V to the ECU 90 by CAN (Controller Area Network) communication.

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。 The steering shaft 82 includes an input shaft 82a and an output shaft 82b. The input shaft 82a has one end connected to the steering wheel 81 and the other end connected to the steering force assist mechanism 83 via the torque sensor 91a. The output shaft 82 b has one end connected to the steering force assist mechanism 83 and the other end connected to the universal joint 84. In the present embodiment, the input shaft 82a and the output shaft 82b are made of a magnetic material such as iron.

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。 The lower shaft 85 has one end connected to the universal joint 84 and the other end connected to the universal joint 86. The pinion shaft 87 has one end connected to the universal joint 86 and the other end connected to the steering gear 88.

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。 Steering gear 88 includes a pinion 88a and a rack 88b. The pinion 88a is connected to the pinion shaft 87. The rack 88b meshes with the pinion 88a. The steering gear 88 is configured as a rack and pinion type. The steering gear 88 converts the rotational motion transmitted to the pinion 88a into a linear motion by the rack 88b. The tie rod 89 is connected to the rack 88b.

操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ（モータ）１０とを含む。なお、電動モータ１０は、いわゆる、ブラシレスモータを例示して説明するが、ブラシ（摺動子）及びコンミテータ（整流子）を備える電動モータであってもよい。減速装置９２は、出力軸８２ｂに連結される。電動モータ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。電動モータ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。 The steering force assist mechanism 83 includes a speed reducer 92 and an electric motor (motor) 10. The electric motor 10 is described as an example of a so-called brushless motor, but may be an electric motor including a brush (slider) and a commutator (commutator). The reduction gear 92 is connected to the output shaft 82b. The electric motor 10 is an electric motor that is connected to the reduction gear 92 and generates auxiliary steering torque. In the electric power steering device 80, a steering column is constituted by the steering shaft 82, the torque sensor 91a, and the speed reducer 92. The electric motor 10 gives auxiliary steering torque to the output shaft 82b of the steering column. That is, the electric power steering apparatus 80 of this embodiment is a column assist system.

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、操作者と電動モータ１０との距離が比較的近く、電動モータ１０が車室内の運転者の足元近くに配置されているので、制御ユニットの筐体が、電動モータ１０近傍で生じる音を増幅し、操舵者に不快な影響を与える可能性がある。このため、電動パワーステアリング装置８０では、電動モータ１０近傍で生じる音を抑制することが、より快適なアシスト操作に寄与することになる。 In the column assist type electric power steering device 80, the distance between the operator and the electric motor 10 is relatively short, and the electric motor 10 is disposed near the driver's feet in the passenger compartment. The sound generated in the vicinity of the electric motor 10 may be amplified to have an unpleasant effect on the steering wheel. For this reason, in the electric power steering apparatus 80, suppressing the sound generated in the vicinity of the electric motor 10 contributes to a more comfortable assist operation.

（減速装置）
図２に示すように、減速装置９２は、ウォーム減速装置であり、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とを備える。また、電動モータ１０は、減速装置９２の側面（ステアリングシャフト８２の回転軸に平行かつ鉛直方向に平行な面）に設けられており、減速装置９２の減速装置ハウジング９３に固定されている。 (Decelerator)
As shown in FIG. 2, the speed reducer 92 is a worm speed reducer, and includes a speed reducer housing 93, a worm 94, a ball bearing 95 a, a ball bearing 95 b, and a worm wheel 96. The electric motor 10 is provided on a side surface of the reduction gear 92 (a surface parallel to the rotation axis of the steering shaft 82 and parallel to the vertical direction), and is fixed to the reduction gear housing 93 of the reduction gear 92.

ウォーム９４は、電動モータ１０の入出力シャフト２１に、スプラインなどの動力伝達機構４０で結合する。ウォーム９４は、玉軸受９５ａと、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。 The worm 94 is coupled to the input / output shaft 21 of the electric motor 10 by a power transmission mechanism 40 such as a spline. The worm 94 is held in the speed reducer housing 93 so as to be rotatable by a ball bearing 95a and a ball bearing 95b. The worm wheel 96 is rotatably held by the speed reducer housing 93. The worm teeth 94 a formed on a part of the worm 94 mesh with the worm wheel teeth 96 a formed on the worm wheel 96.

減速装置ハウジング９３は、減速ギヤボックスと呼ばれ、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金のいずれか１つを例えばダイキャスト成型されている。 The reduction gear housing 93 is called a reduction gear box, and is made of, for example, die-casting any one of materials having high thermal conductivity such as aluminum, aluminum alloy, magnesium and magnesium alloy.

電動モータ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、電動モータ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。 The rotational force of the electric motor 10 is transmitted to the worm wheel 96 through the worm 94 to rotate the worm wheel 96. The reduction gear 92 increases the torque of the electric motor 10 by the worm 94 and the worm wheel 96. Then, the reduction gear 92 gives an auxiliary steering torque to the output shaft 82b of the steering column shown in FIG.

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、電動モータ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。 The torque sensor 91a shown in FIG. 1 detects the driver's steering force transmitted to the input shaft 82a via the steering wheel 81 as a steering torque. The vehicle speed sensor 91b detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle on which the electric power steering device 80 is mounted. The ECU 90 is electrically connected to the electric motor 10, the torque sensor 91a, and the vehicle speed sensor 91b.

（制御ユニット：ＥＣＵ）
ＥＣＵ９０は、電動モータ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電動モータ１０へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ１０から誘起電圧の情報又は後述するレゾルバ等からロータの回転の情報を動作情報Ｙとして取得する。 (Control unit: ECU)
The ECU 90 controls the operation of the electric motor 10. Moreover, ECU90 acquires a signal from each of the torque sensor 91a and the vehicle speed sensor 91b. That is, the ECU 90 acquires the steering torque T from the torque sensor 91a, and acquires the vehicle speed signal V of the vehicle from the vehicle speed sensor 91b. The ECU 90 is supplied with electric power from a power supply device (for example, a vehicle-mounted battery) 99 with the ignition switch 98 turned on. The ECU 90 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the vehicle speed signal V. Then, the ECU 90 adjusts the power value X supplied to the electric motor 10 based on the calculated auxiliary steering command value. The ECU 90 acquires the information on the induced voltage from the electric motor 10 or the information on the rotation of the rotor from the resolver described later as the operation information Y.

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、電動モータ１０の動作を制御する。電動モータ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。 The steering force of the driver (driver) input to the steering wheel 81 is transmitted to the speed reduction device 92 of the steering force assist mechanism 83 via the input shaft 82a. At this time, the ECU 90 acquires the steering torque T input to the input shaft 82a from the torque sensor 91a, and acquires the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 91b. The ECU 90 controls the operation of the electric motor 10. The auxiliary steering torque created by the electric motor 10 is transmitted to the speed reducer 92.

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、電動モータ１０について説明する。 The steering torque (including auxiliary steering torque) output via the output shaft 82 b is transmitted to the lower shaft 85 via the universal joint 84 and further transmitted to the pinion shaft 87 via the universal joint 86. The steering force transmitted to the pinion shaft 87 is transmitted to the tie rod 89 via the steering gear 88 to steer the steered wheels. Next, the electric motor 10 will be described.

＜電動モータ＞
図２に示す、実施形態１に係る電動モータ１０は、回転軸を含む仮想断面で切った場合の模式的な断面が示されている。図２に示すように、電動モータ１０は、モータケース１１と、フロント側軸受１３ｂと、リヤ側軸受１３ａと、レゾルバ１４と、モータロータ２０と、電動モータ用ステータとしてのステータ３０とを備える。 <Electric motor>
The electric motor 10 which concerns on Embodiment 1 shown in FIG. 2 has shown the typical cross section at the time of cutting with the virtual cross section containing a rotating shaft. As shown in FIG. 2, the electric motor 10 includes a motor case 11, a front side bearing 13b, a rear side bearing 13a, a resolver 14, a motor rotor 20, and a stator 30 as a stator for the electric motor.

実施形態１に係る電動モータ１０は、モータケース１１と、フランジ部材１２とを含む。実施形態１に係る電動モータ１０の筐体であるモータケース１１は、筒状の筒状ハウジング１１ａと、ケースフランジ１１ｂと、フランジ部材１２とは反対側の端部に、この端部を閉塞するようにケース底部１１ｃが形成される。フランジ部材１２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モータケース１１の端部のケースフランジ１１ｂと対向させて取り付けられる。ケース底部１１ｃは、筒状ハウジング１１ａと別体に形成される。筒状ハウジング１１ａ及びケース底部１１ｃを形成する材料としては、例えばＳＰＣＣ（Steel Plate Cold Commercial）等の一般的な鋼材、電磁軟鉄、アルミニウム等が適用できる。また、フランジ部材１２は、電動モータ１０を所望の機器（実施形態１では減速装置９２）に取り付ける役割を果たしている。 The electric motor 10 according to the first embodiment includes a motor case 11 and a flange member 12. A motor case 11 that is a housing of the electric motor 10 according to the first embodiment closes this end portion at an end portion on the opposite side to the cylindrical tubular housing 11a, the case flange 11b, and the flange member 12. Thus, the case bottom 11c is formed. The flange member 12 is formed in a substantially disc shape and is attached to face the case flange 11b at the end of the motor case 11 so as to close one open end of the cylindrical housing 11a. The case bottom 11c is formed separately from the cylindrical housing 11a. As a material for forming the cylindrical housing 11a and the case bottom 11c, for example, a general steel material such as SPCC (Steel Plate Cold Commercial), electromagnetic soft iron, aluminum or the like can be applied. Further, the flange member 12 plays a role of attaching the electric motor 10 to a desired device (the reduction gear 92 in the first embodiment).

筒状ハウジング１１ａは、プレス加工（深絞り加工）により形成されており、ステータコア３１が筒状ハウジング１１ａ内に圧入され、固定される。ケースフランジ１１ｂ、ケース底部１１ｃは、筒状ハウジング１１ａとともに、プレス加工（深絞り加工）により形成される。 The cylindrical housing 11a is formed by pressing (deep drawing), and the stator core 31 is press-fitted into the cylindrical housing 11a and fixed. The case flange 11b and the case bottom 11c are formed by pressing (deep drawing) together with the cylindrical housing 11a.

リヤ側軸受１３ａ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。リヤ側軸受１３ａは、筒状ハウジング１１ａの内側に配置されたモータロータ２０と共に回転する入出力シャフト２１の一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。筒状ハウジング１１ａの内側であって、フランジ部材１２の略中央部分には、フロント側軸受１３ｂが設けられている。そして、フロント側軸受１３ｂは、入出力シャフト２１を回転可能に支持する。 The rear side bearing 13a is provided inside the cylindrical housing 11a and at a substantially central portion of the bottom. The rear bearing 13a rotatably supports one end of the input / output shaft 21 that rotates together with the motor rotor 20 disposed inside the cylindrical housing 11a. Thereby, the input / output shaft 21 rotates around the rotation axis Zr. A front side bearing 13 b is provided inside the cylindrical housing 11 a and at a substantially central portion of the flange member 12. And the front side bearing 13b supports the input / output shaft 21 rotatably.

ステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内部にモータロータ２０を包囲するように筒状に設けられる。例えば、ステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｆ又はケース底部１１ｃの内周面１１ｄに嵌合されて取り付けられる。ステータ３０の中心軸は、モータロータ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。電動モータ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を介して電気的に接続されている。そして、バスバーは、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。 The stator 30 is provided in a cylindrical shape so as to surround the motor rotor 20 inside the cylindrical housing 11a. For example, the stator 30 is fitted and attached to the inner peripheral surface 11f of the cylindrical housing 11a or the inner peripheral surface 11d of the case bottom 11c. The central axis of the stator 30 coincides with the rotation axis Zr of the motor rotor 20. The stator 30 includes a cylindrical stator core 31 and an excitation coil 37. In the stator 30, an exciting coil 37 is wound around the stator core 31. The electric motor 10 and the ECU 90 are electrically connected via a bus bar made of a metal plate member having electrical conductivity. The bus bar supplies power according to the control signal from the ECU 90 via the terminal block 15 that supplies the excitation coil 37 with power.

ステータコア３１は、電磁鋼板などの磁性材料で形成され、第１コア片３１ａ及び第２コア片３１ｂの積層体が回転軸Ｚｒ方向に複数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。ステータコア３１は、環状の第１コア片３１ａ及び環状の第２コア片３１ｂの積層体が回転軸Ｚｒ方向に複数積層されて束ねられる、一体環状コアの積層体であってもよい。 The stator core 31 is formed of a magnetic material such as an electromagnetic steel plate, and includes a plurality of divided cores in which a plurality of stacked bodies of first core pieces 31a and second core pieces 31b are stacked and bundled in the rotation axis Zr direction. The plurality of divided cores are arranged side by side at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis Zr. Hereinafter, the circumferential direction around the rotation axis Zr is simply referred to as the circumferential direction. The stator core 31 may be an integrated annular core laminate in which a plurality of laminates of the annular first core piece 31a and the annular second core piece 31b are laminated and bundled in the direction of the rotation axis Zr.

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、電動モータ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。 The exciting coil 37 is a linear electric wire. The exciting coil 37 is concentratedly wound around the outer periphery of the stator core 31 via an exciting coil insulator 37a. With this configuration, the number of magnetic poles can be reduced, and the coil amount can be reduced because the coil ends are shortened compared to distributed winding. As a result, the cost can be reduced and the electric motor 10 can be made compact. The exciting coil 37 may be distributedly wound around a plurality of outer circumferences of the teeth of the split core. With this configuration, the number of magnetic poles is increased and the distribution of magnetic flux is stabilized, so that torque ripple can be suppressed. The exciting coil 37 may be toroidally wound around the outer periphery of the back yoke of the split core.

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、モータロータ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。 The exciting coil insulator 37a is a member for insulating the exciting coil 37 and the stator core 31, and is formed of a heat resistant member. Thus, the stator 30 has a shape that can surround the motor rotor 20. That is, the stator core 31 is annularly arranged at a predetermined interval outside the rotor yoke 22 described later.

モータロータ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。モータロータ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。 The motor rotor 20 is provided inside the cylindrical housing 11a so that the motor rotor 20 can rotate around the rotation axis Zr with respect to the cylindrical housing 11a. The motor rotor 20 includes an input / output shaft 21, a rotor yoke 22, and a magnet 23. The input / output shaft 21 is formed in a cylindrical shape. The rotor yoke 22 is formed in a cylindrical shape. The rotor yoke 22 has an arcuate outer periphery.

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。 The rotor yoke 22 is manufactured by laminating thin plates such as electromagnetic steel plates and cold-rolled steel plates by means of adhesion, boss, caulking or the like. The rotor yoke 22 is sequentially stacked in the mold and discharged from the mold. The rotor yoke 22 is fixed to the input / output shaft 21 by press-fitting the input / output shaft 21 into, for example, a hollow portion thereof. The input / output shaft 21 and the rotor yoke 22 may be integrally formed.

マグネット２３は、ロータヨーク２２の外周に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。 A plurality of magnets 23 are embedded in the outer periphery of the rotor yoke 22 along the circumferential direction. The magnet 23 is a permanent magnet, and S poles and N poles are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor yoke 22.

レゾルバ１４は、モータロータ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と、レゾルバステータコアを巻回するレゾルバコイルと、レゾルバステータコアとレゾルバコイルとを絶縁するレゾルバインシュレータと、を含む。 The resolver 14 detects the rotational position of the motor rotor 20 (input / output shaft 21). The resolver 14 includes a resolver rotor 14a and a resolver stator 14b. The resolver rotor 14a is attached to the circumferential surface of the input / output shaft 21, for example, by press fitting. The resolver stator 14b is disposed to face the resolver rotor 14a with a predetermined gap. The resolver stator 14b is formed of a magnetic material such as an electromagnetic steel plate, and a plurality of resolver stator cores in which a plurality of core pieces formed in substantially the same shape are stacked and bundled in the rotation axis Zr direction, and the resolver stator core is wound. A resolver coil, and a resolver insulator that insulates the resolver stator core from the resolver coil.

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呼ばれ、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モータロータ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、レゾルバ信号からモータロータ２０の回転角又は回転回数を演算することができる。 The resolver rotor 14a has an annular rotor core formed of a magnetic material such as an electromagnetic steel plate. In the resolver rotor 14a, the inner diameter center of the rotor iron core coincides with the rotation axis Zr. The resolver rotor 14a changes the outer diameter of the rotor core so that the outer diameter center of the rotor core is decentered by a certain amount of eccentricity from the inner diameter center of the rotor core. When the rotor core rotates, the distance between the inner diameter of the resolver stator core of the resolver stator 14b at the predetermined position and the outer diameter of the rotor core changes. Thereby, the distance of the air gap between the outer diameter of the rotor core and the resolver stator core changes. As a result, the rotation of the rotor core changes the reluctance between the rotor core and the stator core. A resolver device that detects the rotational position using the change in reluctance between the resolver rotor 14a and the resolver stator 14b is called a variable reluctance resolver, and outputs a resolver signal whose current value changes in accordance with the change in reluctance. Is done. This resolver signal becomes the rotation information of the motor rotor 20 and the operation information Y (see FIG. 1) described above. The ECU 90 can calculate the rotation angle or the number of rotations of the motor rotor 20 from the resolver signal.

フランジ部材１２は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金のいずれか１つを例えばダイキャスト成型されている。フランジ部材１２と筒状ハウジング１１ａとは、ボルト等により位置が規制されている。 The flange member 12 is formed by die-casting, for example, any one of materials having high thermal conductivity such as aluminum, aluminum alloy, magnesium, and magnesium alloy. The positions of the flange member 12 and the cylindrical housing 11a are regulated by bolts or the like.

（ステータコア）
上述したように、ステータコア３１は、第１コア片３１ａ及び第２コア片３１ｂを備える。図３に示すように、第１コア３１ａは、周方向に並べられた場合に円筒状のヨーク部になるバックヨーク部３３と、バックヨーク部３３から回転軸Ｚｒに向かって伸びるティース部３２を備える。 (Stator core)
As described above, the stator core 31 includes the first core piece 31a and the second core piece 31b. As shown in FIG. 3, the first core 31a includes a back yoke portion 33 that becomes a cylindrical yoke portion when arranged in the circumferential direction, and a teeth portion 32 that extends from the back yoke portion 33 toward the rotation axis Zr. Prepare.

図３に示すように、ステータコア３１が筒状ハウジング１１ａ内の内周面１１ｆに圧入されることで、ステータ３０の一部は、環状の状態で筒状ハウジング１１ａの内部に設けられる。同様に、ステータコア３１がケース底部１１ｃ内の内周面１１ｄに圧入されることで、ステータ３０の一部は、環状の状態でケース底部１１ｃの内部に設けられる。この構造により、ステータコア３１は、一端部に筒状ハウジング１１ａを固定し、他端部に筒状ハウジング１１ａとは別体のケース底部１１ｃを固定することができる。筒状ハウジング１１ａとケース底部１１ｃとの間には、ステータコア３１の少なくとも一部を露出する露出部１１ｅがある。 As shown in FIG. 3, when the stator core 31 is press-fitted into the inner peripheral surface 11f in the cylindrical housing 11a, a part of the stator 30 is provided inside the cylindrical housing 11a in an annular state. Similarly, when the stator core 31 is press-fitted into the inner peripheral surface 11d in the case bottom portion 11c, a part of the stator 30 is provided in the case bottom portion 11c in an annular state. With this structure, the stator core 31 can fix the cylindrical housing 11a at one end and the case bottom 11c separate from the cylindrical housing 11a at the other end. Between the cylindrical housing 11a and the case bottom 11c, there is an exposed portion 11e that exposes at least a part of the stator core 31.

図６は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す斜視図である。図７は、実施形態１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。実施形態において、露出部１１ｅでは、図６及び図７に示すように、図４に示す第１コア片３１ａと、図５に示す第２コア片３１ｂとが交互に積層されている。図５及び図６に示すように、第２コア片３１ｂは、第１コア片３１ａと同形状のティース部３２と、第１コア片３１ａのバックヨーク部３３よりも径方向外側に延伸するコア延伸部３４と、を備えている。このため、図６に示すように、第２コア片３１ｂは、第１コア片３１ａと、重ね合わせ積層した場合、ティース部３２は同形状であるのではみ出さない。一方、コア延伸部３４は、バックヨーク部３３と一部が重なりあうが、径方向外側にはみ出す。このため、図６に示すように、第２コア片３１ｂ間に第１コア片３１ａが積層されている積層体では、コア延伸部３４が第１コア片３１ａと重なり合わない面積が増え、放熱フィンとして作用する。そして、図７に示すように、図６に示すコア延伸部３４は、筒状ハウジング１１ａよりも径方向外側に突出してモータケース（筐体）１１から露出している。 FIG. 6 is a perspective view schematically showing a laminate of the first core piece and the second core piece according to the first embodiment. FIG. 7 is a partial cross-sectional view schematically showing a laminate of the first core piece and the second core piece according to the first embodiment. In the embodiment, in the exposed portion 11e, as shown in FIGS. 6 and 7, the first core pieces 31a shown in FIG. 4 and the second core pieces 31b shown in FIG. 5 are alternately stacked. As shown in FIGS. 5 and 6, the second core piece 31b includes a tooth portion 32 having the same shape as the first core piece 31a and a core extending radially outward from the back yoke portion 33 of the first core piece 31a. An extending portion 34. For this reason, as shown in FIG. 6, when the second core piece 31b is overlapped with the first core piece 31a, the teeth portion 32 does not protrude because it has the same shape. On the other hand, the core extending portion 34 partially overlaps the back yoke portion 33 but protrudes outward in the radial direction. For this reason, as shown in FIG. 6, in the laminated body in which the first core piece 31a is laminated between the second core pieces 31b, the area where the core extending portion 34 does not overlap the first core piece 31a increases, Acts as a fin. As shown in FIG. 7, the core extension 34 shown in FIG. 6 protrudes radially outward from the cylindrical housing 11 a and is exposed from the motor case (housing) 11.

励磁コイル３７に流れる電流の供給量に応じて、ステータコア３１の発熱を伴う可能性がある。本実施形態に係る電動モータ１０は、筒状ハウジング１１ａよりも径方向外側に突出してモータケース（筐体）１１から露出しているコア延伸部３４を介して、効率的にモータケース（筐体）１１外部へステータコア３１の熱を放出できる。また、本実施形態の電動モータ１０は、図４に示す第１コア片３１ａと、図５に示す第２コア片３１ｂとが交互に積層されているので、モータケース（筐体）１１外に露出する表面積が増え、放熱効率が向上する。 There is a possibility that the stator core 31 will generate heat depending on the amount of current supplied to the exciting coil 37. The electric motor 10 according to the present embodiment efficiently moves the motor case (housing) via the core extending portion 34 that protrudes radially outward from the cylindrical housing 11a and is exposed from the motor case (housing) 11. 11) The heat of the stator core 31 can be released to the outside. Further, the electric motor 10 of the present embodiment has the first core pieces 31a shown in FIG. 4 and the second core pieces 31b shown in FIG. The exposed surface area increases and heat dissipation efficiency improves.

上述したように、実施形態１に係る電動モータ１０は、モータロータ２０と、モータロータ２０の外側に所定の間隔を有して環状に配置されるステータコア３１と、ステータコア３１を保持するモータケース（筐体）１１と、を含む。ステータコア３１の少なくとも一部は、モータケース（筐体）１１の露出部１１ｅにおいて、径方向外側に突出して前記筐体から露出している。このため、電動モータ１０は、放熱効率を高めることができる。実施形態において、露出部１１ｅでは、図５に示す第２コア片３１ｂが積層されていればよく、露出部１１ｅ全体を全て図５に示す第２コア片３１ｂの積層体が占めていてもよい。 As described above, the electric motor 10 according to the first embodiment includes the motor rotor 20, the stator core 31 that is annularly disposed outside the motor rotor 20 with a predetermined interval, and the motor case (housing) that holds the stator core 31. 11). At least a part of the stator core 31 protrudes radially outward at the exposed portion 11 e of the motor case (housing) 11 and is exposed from the housing. For this reason, the electric motor 10 can improve the heat dissipation efficiency. In the embodiment, the exposed portion 11e only needs to be laminated with the second core piece 31b shown in FIG. 5, and the entire exposed portion 11e may be occupied by the laminated body of the second core piece 31b shown in FIG. .

電動モータ１０近傍のＥＣＵ９０は、熱の影響を受けやすいため、所定の温度の閾値を超える場合、電動モータ１０への電力供給を抑制（電流制限）する可能性がある。本実施形態に係る電動モータ１０は、放熱効率が高いので、ＥＣＵ９０の電力供給が抑制（電流制限）される頻度が抑制される。このため、電動パワーステアリング装置８０は、補助動力が低下する可能性を抑制でき、操作者にハンドル操作の動作を重く感じさせ、不快感を与えてしまう可能性を抑制することができる。 Since the ECU 90 in the vicinity of the electric motor 10 is easily affected by heat, there is a possibility that power supply to the electric motor 10 is suppressed (current limitation) when a predetermined temperature threshold is exceeded. Since the electric motor 10 according to the present embodiment has high heat dissipation efficiency, the frequency at which the power supply of the ECU 90 is suppressed (current limitation) is suppressed. For this reason, the electric power steering device 80 can suppress the possibility that the auxiliary power is reduced, and can suppress the possibility that the operator feels the operation of the steering wheel heavy and gives an uncomfortable feeling.

（変形例１）
図８は、実施形態１の変形例１に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。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。実施形態１の変形例１に係る電動モータ１０は、ステータコア３１が、第２コア片３１ｂ間に第１コア片３１ａが積層されている積層体を含み、第２コア片３１ｂ同士が積層されている。このように、第２コア片３１ｂ間に第１コア片３１ａが積層されている積層体を含めば、モータケース（筐体）１１外に露出する表面積が増え、放熱効率が向上する。実施形態１の変形例１に係る電動モータ１０は、第２コア片３１ｂ同士が積層されている部分を含むので強度が増し、製造工程中でのモータケース（筐体）１１外に露出するコア延伸部３４の変形を抑制することができる。 (Modification 1)
FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing a laminate of the first core piece and the second core piece according to the first modification of the first embodiment. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the electric motor 10 according to the first modification of the first embodiment, the stator core 31 includes a stacked body in which the first core pieces 31a are stacked between the second core pieces 31b, and the second core pieces 31b are stacked. Yes. Thus, if the laminated body in which the first core piece 31a is laminated between the second core pieces 31b is included, the surface area exposed to the outside of the motor case (housing) 11 is increased, and the heat radiation efficiency is improved. Since the electric motor 10 according to the first modification of the first embodiment includes a portion where the second core pieces 31b are stacked, the strength increases, and the core is exposed outside the motor case (housing) 11 during the manufacturing process. Deformation of the extending portion 34 can be suppressed.

（変形例２）
図９は、実施形態１の変形例２に係る第１コア片と第２コア片との積層体を模式的に示す部分断面図である。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。実施形態１の変形例２に係る電動モータ１０は、モータケース（筐体）１１から露出する第２コア片３１ｂを覆うコーティング材料３５を備える。コーティング材料３５は、熱伝導性の良い材料であればより好ましい。これにより、放熱性をより高めることができる。コーティング材料３５は、例えばアモルファスシリカ（非晶質二酸化珪素）などを含有する塗料又は樹脂を用いることができる。コーティング材料３５は、図９に示すように、モータケース（筐体）１１の外表面と一部と、露出部１１ｅとを覆うようにすることで、作動音を抑制することができる。 (Modification 2)
FIG. 9 is a partial cross-sectional view schematically showing a laminate of the first core piece and the second core piece according to the second modification of the first embodiment. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The electric motor 10 according to the second modification of the first embodiment includes a coating material 35 that covers the second core piece 31 b exposed from the motor case (housing) 11. The coating material 35 is more preferably a material having good thermal conductivity. Thereby, heat dissipation can be improved more. As the coating material 35, for example, a paint or resin containing amorphous silica (amorphous silicon dioxide) or the like can be used. As shown in FIG. 9, the coating material 35 can suppress the operation noise by covering the outer surface and part of the motor case (housing) 11 and the exposed portion 11 e.

また、電動モータ１０は、筒状ハウジング１１ａと、ケース底部１１ｃとに跨がるように、露出部１１ｅをコーティング材料３５で覆う場合、筒状ハウジング１１ａと、ケース底部１１ｃとの固定をより高め、モータケース（筐体）１１の剛性を向上させることができる。 Moreover, when the electric motor 10 covers the exposed part 11e with the coating material 35 so as to straddle the cylindrical housing 11a and the case bottom part 11c, the fixing between the cylindrical housing 11a and the case bottom part 11c is further enhanced. The rigidity of the motor case (housing) 11 can be improved.

（実施形態２）
図１０は、実施形態２に係る電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。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。 (Embodiment 2)
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a cross section of the electric motor according to the second embodiment orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

実施形態２に係るステータコア３１は、図１０に示すように、第２コア片３１ｂが、第１コア片３１ａと同形状のティース部３２と、第１コア片３１ａのバックヨーク部３３よりも径方向外側に延伸するコア延伸部３４ａと、を備えている。第２コア片３１ｂは、周方向に隣り合う第２コア片３１ｂ同士の境界３４ｅに、コア延伸部３４ａの切り欠き３４ｋがある。これにより、第２コア片３１ｂは、コア延伸部３４ａがティース部３２の径方向外側には延伸する面積が確保されているが、隣接する第２コア片３１ｂに近くなるほど、コア延伸部３４ａの面積を少なくしている。このため、電動モータ１０は、ステータコア３１の質量を低減し、軽量化することができる。 As shown in FIG. 10, in the stator core 31 according to the second embodiment, the second core piece 31b has a diameter larger than that of the tooth portion 32 having the same shape as the first core piece 31a and the back yoke portion 33 of the first core piece 31a. A core extending portion 34a extending outward in the direction. The second core piece 31b has a notch 34k of the core extending portion 34a at the boundary 34e between the second core pieces 31b adjacent in the circumferential direction. As a result, the second core piece 31b has an area in which the core extending portion 34a extends outward in the radial direction of the teeth portion 32, but the closer to the adjacent second core piece 31b, the more the core extending portion 34a has. The area is reduced. For this reason, the electric motor 10 can reduce the mass of the stator core 31 and can be reduced in weight.

（実施形態３）
図１１は、実施形態３に係る電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。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。 (Embodiment 3)
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a cross section of the electric motor according to the third embodiment orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

実施形態３に係るステータコア３１は、図１１に示すように、第２コア片３１ｂが、第１コア片３１ａと同形状のティース部３２と、第１コア片３１ａのバックヨーク部３３よりも径方向外側に延伸するコア延伸部３４ｂと、を備えている。第２コア片３１ｂは、コア延伸部３４ｂの内部に、回転軸方向に貫通する肉抜き孔３４ｈを備える。このため、電動モータ１０は、ステータコア３１の質量を低減し、軽量化することができる。なお、肉抜き孔３４ｈの数は、ティース部３２に対して１つに限られず、２以上あってもよい。この構造により、ステータコア３１の質量を低減できる。さらに、肉抜き孔３４ｈの形状は、網目状に開いていてもよい。第２コア片３１ｂは、第１コア片３１ａのバックヨーク部３３と回転軸方向に重なり合う部分には、肉抜き孔３４ｈを備えず、磁束の流れを確保している。 As shown in FIG. 11, in the stator core 31 according to the third embodiment, the second core piece 31b has a diameter larger than the teeth portion 32 having the same shape as the first core piece 31a and the back yoke portion 33 of the first core piece 31a. A core extending portion 34b extending outward in the direction. The second core piece 31b includes a hollow hole 34h penetrating in the rotation axis direction inside the core extending portion 34b. For this reason, the electric motor 10 can reduce the mass of the stator core 31 and can be reduced in weight. Note that the number of the lightening holes 34h is not limited to one for the teeth portion 32, and may be two or more. With this structure, the mass of the stator core 31 can be reduced. Further, the shape of the lightening hole 34h may be open in a mesh shape. The second core piece 31b does not have a lightening hole 34h in a portion overlapping the back yoke portion 33 of the first core piece 31a in the rotation axis direction, and ensures the flow of magnetic flux.

（実施形態４）
図１２は、実施形態４に係る電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。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。 (Embodiment 4)
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a cross section orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion of the electric motor according to the fourth embodiment. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

実施形態４に係るステータコア３１は、図１２に示すように、第２コア片３１ｂが、第１コア片３１ａと同形状のティース部３２と、第１コア片３１ａのバックヨーク部３３よりも径方向外側に延伸するコア延伸部３４ｃと、を備えている。第２コア片３１ｂは、周方向に隣り合う第２コア片３１ｂ同士の境界３４ｅに、コア延伸部３４ｃの切り欠き３４ｋがある。これにより、第２コア片３１ｂは、コア延伸部３４ｃがティース部３２の径方向外側には延伸する面積が確保されているが、隣接する第２コア片３１ｂに近くなるほど、コア延伸部３４ｃの面積を少なくしている。このため、電動モータ１０は、ステータコア３１の質量を低減し、軽量化することができる。 As shown in FIG. 12, in the stator core 31 according to the fourth embodiment, the second core piece 31b has a diameter larger than the teeth part 32 having the same shape as the first core piece 31a and the back yoke part 33 of the first core piece 31a. A core extending portion 34c extending outward in the direction. The second core piece 31b has a notch 34k of the core extending portion 34c at the boundary 34e between the second core pieces 31b adjacent in the circumferential direction. As a result, the second core piece 31b has an area in which the core extending portion 34c extends outward in the radial direction of the teeth portion 32. However, the closer to the adjacent second core piece 31b, the more the core extending portion 34c has. The area is reduced. For this reason, the electric motor 10 can reduce the mass of the stator core 31 and can be reduced in weight.

切り欠き３４ｋの小径部３３ｆは、第１コア片３１ａのバックヨーク部３３の外周に沿っている部分がある。言い換えると、切り欠き３４ｋの小径部３３ｆは、第１コア片３１ａのバックヨーク部３３の外周と同じ曲率の部分がある。これにより、コア延伸部３４ｃは、軸方向に重なりあうバックヨーク部３３と境界３４ｅ近傍で外周の形状が揃う。このため、境界３４ｅを固定する作業、例えば溶接などの作業を確実に行うことができるため、電動モータ１０は、品質が向上する。 The small-diameter portion 33f of the notch 34k has a portion along the outer periphery of the back yoke portion 33 of the first core piece 31a. In other words, the small diameter portion 33f of the notch 34k has a portion having the same curvature as the outer periphery of the back yoke portion 33 of the first core piece 31a. As a result, the core extending portion 34c has the same outer peripheral shape in the vicinity of the back yoke portion 33 and the boundary 34e overlapping in the axial direction. For this reason, since the operation | work which fixes the boundary 34e, for example, operations, such as welding, can be performed reliably, the quality of the electric motor 10 improves.

（実施形態５）
図１３は、実施形態５に係る電動モータの、露出部にある第２コア片の回転軸と直交する断面を示す模式図である。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。 (Embodiment 5)
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a cross section of the electric motor according to the fifth embodiment that is orthogonal to the rotation axis of the second core piece in the exposed portion. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

実施形態５に係るステータコア３１は、図１３に示すように、第２コア片３１ｂが、第１コア片３１ａと同形状のティース部３２と、第１コア片３１ａのバックヨーク部３３よりも径方向外側に延伸するコア延伸部３４ｄと、を備えている。第２コア片３１ｂは、径方向外側の外周であって、凸部３４ｐを備え、周方向に凹凸形状がある。このため、電動モータ１０は、ステータコア３１の放熱性をより高めることができる。 As shown in FIG. 13, in the stator core 31 according to the fifth embodiment, the second core piece 31b has a diameter larger than the teeth portion 32 having the same shape as the first core piece 31a and the back yoke portion 33 of the first core piece 31a. A core extending portion 34d extending outward in the direction. The second core piece 31b is a radially outer periphery, includes a convex portion 34p, and has an uneven shape in the circumferential direction. For this reason, the electric motor 10 can further improve the heat dissipation of the stator core 31.

（実施形態６）
図１４は、実施形態６に係る電動モータの底部側を模式的に示す平面図である。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。 (Embodiment 6)
FIG. 14 is a plan view schematically showing the bottom side of the electric motor according to the sixth embodiment. Note that the same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

フランジ部材１２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モータケース１１の端部のケースフランジ１１ｂと対向させて、ボルトＢＴで取り付けられる。実施形態６に係るステータコア３１は、実施形態１と同様に、コア延伸部３４が、径方向外側に突出してモータケース（筐体）１１から露出している。このため、コア延伸部３４は、ボルトＢＴと干渉する可能性がある。このため、実施形態６の電動モータは、ボルトＢＴを避けるように、コア延伸部３４の外周に切り欠き３４Ｑが設けられている。これにより、製造工程におけるコア延伸部３４の損傷の可能性を抑制し、コア延伸部３４の面積を大きくすることができることから、より放熱効率を高めることができる。 The flange member 12 is formed in a substantially disc shape and is attached with a bolt BT so as to face the case flange 11b at the end of the motor case 11 so as to close one open end of the cylindrical housing 11a. In the stator core 31 according to the sixth embodiment, as in the first embodiment, the core extending portion 34 protrudes radially outward and is exposed from the motor case (housing) 11. For this reason, the core extension part 34 may interfere with the bolt BT. For this reason, the electric motor of the sixth embodiment is provided with a notch 34Q on the outer periphery of the core extending portion 34 so as to avoid the bolt BT. Thereby, since the possibility of damage to the core extension part 34 in a manufacturing process can be suppressed and the area of the core extension part 34 can be enlarged, heat dissipation efficiency can be improved more.

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電動モータ１０を適用することができる。本実施形態に係る電動モータとして電動モータ１０を例に説明し、右ハンドル車に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、左ハンドル車に適用する場合には、電動モータ１０及び減速装置９２の配置をステアリングコラムの中心軸を通る垂直面を挟んで面対称の右側に配置すればよい。 As described above, the electric power steering device 80 of the present embodiment has been described by taking the column assist method as an example, but the above-described electric motor 10 can also be applied to the pinion assist method and the rack assist method. The electric motor 10 has been described as an example of the electric motor according to the present embodiment, and the case where the electric motor 10 is applied to a right-hand drive vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this. 10 and the speed reducer 92 may be arranged on the right side of the plane symmetric with respect to the vertical plane passing through the central axis of the steering column.

１０電動モータ
１１モータケース
１１ａ筒状ハウジング
１１ｂケースフランジ
１１ｃケース底部
１１ｄ、１１ｆ内周面
１１ｅ露出部
１２フランジ部材
１４レゾルバ
１５端子台
２０モータロータ
２１入出力シャフト
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
３１ａ第１コア片
３１ｂ第２コア片
３４、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄコア延伸部
３７励磁コイル
３７ａ励磁コイルインシュレータ
４０動力伝達機構
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
８３操舵力アシスト機構
８４ユニバーサルジョイント
８５ロアシャフト
８６ユニバーサルジョイント
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
９０ＥＣＵ
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
９６ウォームホイール
９８イグニッションスイッチ
Ｚｒ回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric motor 11 Motor case 11a Tubular housing 11b Case flange 11c Case bottom part 11d, 11f Inner peripheral surface 11e Exposed part 12 Flange member 14 Resolver 15 Terminal block 20 Motor rotor 21 Input / output shaft 22 Rotor yoke 23 Magnet 30 Stator 31 Stator core 31a 1st Core piece 31b Second core pieces 34, 34b, 34c, 34d Core extension portion 37 Excitation coil 37a Excitation coil insulator 40 Power transmission mechanism 80 Electric power steering device 81 Steering wheel 82 Steering shaft 83 Steering force assist mechanism 84 Universal joint 85 Lower shaft 86 Universal joint 87 Pinion shaft 88 Steering gear 88a Pinion 88b Rack 89 Tie rod 90 ECU
91a Torque sensor 91b Vehicle speed sensor 92 Deceleration device 93 Deceleration device housing 94 Worm 96 Worm wheel 98 Ignition switch Zr Rotating shaft

Claims

A motor rotor;
A stator core disposed in an annular shape with a predetermined interval outside the motor rotor;
A housing for holding the stator core;
Including
At least a part of the stator core protrudes radially outward of the casing and is exposed from the casing.
An electric motor characterized by that.

The stator core includes a first core piece laminated in a rotation axis direction parallel to a direction in which the rotation axis of the motor rotor extends, and a second core piece laminated together with the first core piece in the rotation axis direction,
The second core piece is
The core extending portion is laminated in the direction of the rotation axis of the back yoke portion of the first core piece and extends outward in the radial direction from the back yoke portion of the first core piece. The electric motor according to claim 1, wherein the electric motor protrudes radially outward of the casing and is exposed from the casing.

The electric motor according to claim 2, wherein the stator core includes a plurality of the second core pieces, and includes a laminated body in which the first core pieces are laminated between the second core pieces.

The electric motor according to claim 3, wherein the stator core includes a laminated body in which the first core pieces and the second core pieces are alternately laminated.

The electric motor according to claim 1, comprising a coating material that covers the second core piece.

The electric motor according to any one of claims 1 to 4, wherein a notch of the core extending portion is provided at a boundary between the second core pieces adjacent in the circumferential direction.

The electric motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the small-diameter portion of the notch has a portion along an outer periphery of a back yoke portion of the first core piece.

The electric motor according to any one of claims 1 to 7, wherein the second core piece includes a hollow hole penetrating in the direction of the rotation axis inside the core extending portion.

The electric motor according to any one of claims 1 to 8, wherein the core extending portion is a radially outer periphery, and has an uneven shape in the circumferential direction.

A flange member for closing the opening end of the housing;
The electric motor according to any one of claims 1 to 9, wherein a cutout is provided on an outer periphery of the core extending portion so as to avoid a bolt for attaching the casing to the flange member.

A flange member for closing the opening end of the housing;
The casing includes a cylindrical housing on the flange member side, and a case bottom fixed to the stator core separately from the cylindrical housing at an end opposite to the flange member. The electric motor according to any one of 9.

An electric power steering apparatus, wherein an auxiliary steering torque is obtained from the electric motor according to any one of claims 1 to 11.