JP2018057192A - モータ、および電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトと軸受との固定強度を十分に確保できる構造を有するモータを提供する。【解決手段】ロータコア３２よりも軸方向出力側においてシャフト３１を支持する第１軸受５１とシャフトが通される環状またはＣ字状の第１支持部材６１とを備える。シャフトは第１大径部３１ａと第１大径部の軸方向出力側に配置される第１小径部３１ｂとを有する。第１軸受はシャフトに嵌め合わされた環状の第１内輪５１ａと第１内輪の径方向外側に配置された環状の第１外輪５１ｂとを有する。第１支持部材には、第１内輪よりも軸方向反出力側において第１小径部が通される。第１支持部材の内径は第１大径部の外径よりも小さい。第１支持部材の外径は第１大径部の外径よりも大きく第１外輪の内径よりも小さい。第１支持部材の軸方向反出力側の端面は第１大径部の軸方向出力側の端面と接触し第１支持部材の軸方向出力側の端面は第１内輪の軸方向反出力側の端面と接触する。【選択図】図２

Description

本発明は、モータ、および電動パワーステアリング装置に関する。

従来、軸受に支持された回転軸を有するモータが知られている。例えば、特許文献１には、回転軸としての金属シャフトが２つの軸受によって回転可能に支持されたモータが記載されている。

特開２０１６−１０６５２２号公報

上記のようなモータにおいては、回転軸と軸受とが挿入接着または圧入等により固定される。しかし、これらの固定方法では、回転軸と軸受との固定強度が不十分な場合があった。そのため、回転軸が軸受から外れる場合があった。また、軸受が破損する場合があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて、シャフトと軸受との固定強度を十分に確保できる構造を有するモータ、およびそのようなモータを備える電動パワーステアリング装置を提供することを目的の一つとする。

本発明のモータの一つの態様は、一方向に延びる中心軸に沿って配置され、軸方向の一方側を出力側とし、軸方向の他方側を反出力側とするシャフトおよび前記シャフトの外周面に直接的または間接的に固定されたロータコアを有するロータと、前記ロータの径方向外側に配置されたステータと、前記ロータコアよりも軸方向出力側において前記シャフトを支持する第１軸受と、前記ロータコアよりも軸方向出力側において前記シャフトが通される環状またはＣ字状の第１支持部材と、を備え、前記シャフトは、少なくとも一部が前記ロータコアよりも軸方向出力側に配置された第１大径部と、前記第１大径部の軸方向出力側に配置され前記第１大径部よりも外径が小さい第１小径部と、を有し、前記第１軸受は、前記シャフトに嵌め合わされた環状の第１内輪と、前記第１内輪の径方向外側に配置された環状の第１外輪と、を有し、前記第１支持部材には、前記第１内輪よりも軸方向反出力側において前記第１小径部が通され、前記第１支持部材の内径は、前記第１大径部の外径よりも小さく、前記第１支持部材の外径は、前記第１大径部の外径よりも大きく、かつ、前記第１外輪の内径よりも小さく、前記第１支持部材の軸方向反出力側の端面は、前記第１大径部の軸方向出力側の端面と接触し、前記第１支持部材の軸方向出力側の端面は、前記第１内輪の軸方向反出力側の端面と接触する。

本発明の一つの態様によれば、シャフトと軸受との固定強度を十分に確保できる構造を有するモータ、およびそのようなモータを備える電動パワーステアリング装置が提供される。

図１は、本実施形態のモータを示す断面図である。 図２は、本実施形態のモータを示す断面図であって、図１における部分拡大図である。 図３は、本実施形態の他の一例であるモータの部分を示す断面図である。 図４は、本実施形態の他の一例であるモータの部分を示す断面図である。 図５は、本実施形態の他の一例であるモータの部分を示す断面図である。 図６は、本実施形態の電動パワーステアリング装置を示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、ロータ３０と、ステータ４０と、ハウジング２０と、第１軸受５１と、第２軸受５２と、第１支持部材６１と、制御装置８０と、を備える。ロータ３０は、シャフト３１およびロータコア３２を有する。シャフト３１は、一方向に延びる中心軸Ｊに沿って配置されている。図１において一方向は、上下方向である。以下の説明においては、中心軸Ｊと平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

シャフト３１は、軸方向の一方側を出力側とし、軸方向の他方側を反出力側とする。図１では、下側が軸方向の一方側、すなわち出力側であり、上側が軸方向の他方側、すなわち反出力側である。本明細書において「出力側」とは、モータ１０の出力が取り出される側であり、シャフト３１において他の部材が取り付けられる側である。本明細書において「反出力側」とは、出力側と反対の側である。以下の説明においては、図１における下側を「軸方向出力側」と呼び、図１における上側を「軸方向反出力側」と呼ぶ。

シャフト３１は、第１大径部３１ａと、第１小径部３１ｂと、第２小径部３１ｃと、を有する。第１大径部３１ａは、少なくとも一部がロータコア３２よりも軸方向出力側に配置されている。図１では、第１大径部３１ａは、ロータコア３２よりも軸方向出力側から、ロータコア３２よりも軸方向他方側まで延びている。すなわち、第１大径部３１ａの軸方向反出力側の端部は、ロータコア３２よりも軸方向反出力側に配置されている。第１大径部３１ａの外径は、第１軸受５１の後述する第１内輪５１ａの外径、および第２軸受５２の後述する第２内輪５２ａの外径よりも小さい。

第１小径部３１ｂは、第１大径部３１ａの軸方向出力側に配置され第１大径部３１ａよりも外径が小さい部分である。第１小径部３１ｂは、第１大径部３１ａの軸方向出力側に連続して配置されている。第１大径部３１ａと第１小径部３１ｂとによって構成される段差において、軸方向出力側を向く段差面３１ｄは、軸方向と直交し、中心軸Ｊを中心とする円環状の面である。段差面３１ｄは、第１大径部３１ａの軸方向出力側の端面である。第１小径部３１ｂの軸方向出力側の端部は、後述する孔部２５ａを介してモータ１０の外部に露出している。第１小径部３１ｂは、他の部材が接続される出力軸部である。第２小径部３１ｃは、第１大径部３１ａの軸方向反出力側に配置され第１大径部３１ａよりも外径が小さい部分である。

ロータコア３２は、シャフト３１の外周面に直接的または間接的に固定されている。図１では、ロータコア３２は、シャフト３１の外周面に直接的に固定されている。ロータコア３２は、第１大径部３１ａの外周面に固定されている。ステータ４０は、ロータ３０の径方向外側に配置されている。ステータ４０は、環状のステータコア４１と、ステータコア４１に装着されたインシュレータ４２と、インシュレータ４２を介してステータコア４１に装着されたコイル４３と、を有する。

ハウジング２０は、ロータ３０およびステータ４０を収容する。ハウジング２０は、ハウジング本体２１と、固定部材２２と、蓋部材２３と、を有する。ハウジング本体２１は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びた有底の円筒状である。ハウジング本体２１は、軸方向出力側の端部に、底部２１ａを有する。ハウジング本体２１は、軸方向反出力側に開口している。

底部２１ａは、ステータ４０の軸方向出力側を覆っている。底部２１ａは、軸方向出力側から軸方向反出力側に窪む嵌合部２４と、第１軸受５１を保持する第１軸受保持部２５と、を有する。嵌合部２４は、底部２１ａの中央に配置されている。嵌合部２４の内径は、軸方向出力側から軸方向反出力側に向かうに従って小さくなる。嵌合部２４は、ロータコア３２よりも軸方向出力側に配置されている。第１軸受保持部２５は、嵌合部２４の径方向内側に配置されている。第１軸受保持部２５は、中心軸Ｊを中心とし、軸方向出力側に突出する円筒状である。第１軸受保持部２５の中央には、底部２１ａを軸方向に貫通する孔部２５ａが設けられている。

固定部材２２は、中心軸Ｊを中心とする円環状の部材である。固定部材２２は、ハウジング本体２１の外周面に固定されている。固定部材２２は、筒部２２ａと、フランジ部２２ｂと、を有する。筒部２２ａは、中心軸Ｊを中心とする円筒状である。筒部２２ａは、ハウジング本体２１の軸方向出力側の端部に、嵌め合わされて固定されている。フランジ部２２ｂは、筒部２２ａの軸方向出力側の端部から径方向外側に延びた板状である。図示は省略するが、フランジ部２２ｂは、中心軸Ｊを中心とする円環状である。フランジ部２２ｂは、ロータコア３２よりも軸方向出力側に配置されている。

本実施形態において嵌合部２４およびフランジ部２２ｂは、被取付部である。すなわち、ハウジング２０は、ロータコア３２よりも軸方向出力側に、被取付部を有する。被取付部は、他の部材が取り付けられる部分である。嵌合部２４には、他の部材が嵌め合わされる。これにより、他の部材がモータ１０に対して位置決めされる。フランジ部２２ｂには、例えばネジ等によって他の部材が固定される。これにより、他の部材がモータ１０に対して固定される。以上により、被取付部に対して、他の部材が取り付けられる。

蓋部材２３は、ハウジング本体２１の軸方向反出力側の端部に固定されている。蓋部材２３は、ステータ４０の軸方向反出力側を覆っている。蓋部材２３は、第２軸受保持部２６を有する。第２軸受保持部２６は、中心軸Ｊを中心として軸方向出力側に突出する円筒状である。

図２に示すように、第１軸受５１は、第１内輪５１ａと、第１外輪５１ｂと、転動体５１ｃと、を有する。第１内輪５１ａは、シャフト３１に嵌め合わされた環状である。本実施形態において第１内輪５１ａには、第１小径部３１ｂが圧入されている。第１軸受５１は、ロータコア３２よりも軸方向出力側においてシャフト３１を支持している。

第１外輪５１ｂは、第１内輪５１ａの径方向外側に配置された環状である。第１外輪５１ｂは、第１軸受保持部２５内に嵌め合わされて固定されている。これにより、第１軸受５１は、第１軸受保持部２５に保持される。転動体５１ｃは、球状であり、第１内輪５１ａと第１外輪５１ｂとの径方向の間に配置されている。図示は省略するが、転動体５１ｃは、周方向に並んで複数配置されている。第１内輪５１ａと第１外輪５１ｂとは、複数の転動体５１ｃを介して、互いに周方向に回転可能に接続されている。第１軸受５１は、例えば、ボールベアリングである。

図１に示すように、第２軸受５２は、第１軸受５１と同様の構造を有する軸受である。第２軸受５２は、シャフト３１に嵌め合わされた環状の第２内輪５２ａと、第２内輪５２ａの径方向外側に配置された環状の第２外輪５２ｂと、第２内輪５２ａと第２外輪５２ｂとの径方向の間に配置された複数の転動体５２ｃと、を有する。第２内輪５２ａは、第２小径部３１ｃに圧入されている。第２外輪５２ｂは、第２軸受保持部２６内に嵌め合わされて固定されている。第２軸受５２は、ロータコア３２よりも軸方向反出力側においてシャフト３１を支持している。

図２に示すように、第１支持部材６１は、ロータコア３２よりも軸方向出力側においてシャフト３１が通される環状またはＣ字状である。本実施形態では、第１支持部材６１は、中心軸Ｊを中心とする円環板状の座金である。第１支持部材６１には、第１内輪５１ａよりも軸方向反出力側において第１小径部３１ｂが通されている。第１支持部材６１の内径は、第１大径部３１ａの外径よりも小さい。第１支持部材６１の外径は、第１大径部３１ａの外径よりも大きく、かつ、第１外輪５１ｂの内径よりも小さい。

第１支持部材６１は、第１大径部３１ａと第１内輪５１ａとの軸方向の間に配置されている。第１支持部材６１の軸方向反出力側の端面は、段差面３１ｄ、すなわち第１大径部３１ａの軸方向出力側の端面と接触する。第１支持部材６１の軸方向出力側の端面は、第１内輪５１ａの軸方向反出力側の端面と接触する。そのため、第１支持部材６１によって、第１内輪５１ａを軸方向反出力側から支持することができる。これにより、第１内輪５１ａがシャフト３１に対して軸方向反出力側に移動することを抑制でき、シャフト３１と第１軸受５１との固定強度を十分に確保できる。したがって、シャフト３１から第１軸受５１が抜けることを抑制できる。また、第１内輪５１ａが第１外輪５１ｂに対して大きくずれることを抑制でき、第１軸受５１が破損することを抑制できる。

シャフト３１の軸方向出力側の端部、すなわち第１小径部３１ｂには、モータ１０の出力を取り出すために、他の部材が連結される。図２に示すように、例えば、第１小径部３１ｂには、円筒状のカップリングＣが圧入により固定される場合がある。カップリングＣは、他の部材の回転軸とシャフト３１とを接続する部材である。カップリングＣは、カップリングＣの軸方向反出力側の端部が第１内輪５１ａの軸方向出力側の端面に押し当てられることで、軸方向に位置決めされる。そのため、カップリングＣを第１小径部３１ｂに固定する際、第１内輪５１ａには、比較的大きな力が加えられる。

このとき、シャフト３１と第１軸受５１との固定強度が不十分だと、第１内輪５１ａがシャフト３１に対して軸方向反出力側にずれて、第１軸受５１が破損する場合がある。このように、シャフト３１を支持する軸受のうちでも、特にモータ１０の出力を取り出すために他の部材が連結される第１小径部３１ｂを支持する第１軸受５１において、シャフト３１との固定強度が十分であることが要求される。

これに対して、本実施形態によれば、第１支持部材６１によって、シャフト３１と第１軸受５１との固定強度を十分に確保できる。そのため、上述した効果を特に有用に得られる。本実施形態では、第１小径部３１ｂにカップリングＣが固定された場合、第１支持部材６１とカップリングＣとによって第１内輪５１ａが軸方向に挟持される。本実施形態では、ハウジング２０が被取付部を有するため、他の部材をハウジング２０に固定できる。そのため、他の部材をモータ１０に対して安定して固定することができ、カップリングＣを第１小径部３１ｂに安定して取付けやすい。

また、例えば、第１大径部３１ａの外径が第１内輪５１ａの外径よりも大きい場合、第１支持部材６１を設けなくても、第１大径部３１ａと第１小径部３１ｂとによって構成された段差の段差面３１ｄによって、第１内輪５１ａを安定して支持することも可能である。しかし、この場合、第１大径部３１ａの外径が大きくなるため、シャフト３１の外径の最大値が大きくなりやすく、シャフト３１を製造するために必要な材料費が大きくなりやすい。

一方、第１大径部３１ａの外径が第１内輪５１ａの外径よりも小さい場合、第１支持部材６１が設けられていないと、段差面３１ｄによって第１内輪５１ａから加えられる面圧を受けきれず、シャフト３１と第１軸受５１との固定強度が不十分となる場合がある。

これに対して、本実施形態によれば、第１大径部３１ａの外径よりも大きい外径を有する第１支持部材６１によって、第１内輪５１ａを支持することができる。そのため、第１大径部３１ａの外径を第１内輪５１ａの外径よりも小さくしつつ、第１支持部材６１によって第１内輪５１ａから加えられる面圧を受け止めることができる。したがって、シャフト３１の製造コストを低減しつつ、シャフト３１と第１軸受５１との固定強度を十分に確保することができる。

ここで、シャフト３１の外径の最大値は、例えば、ロータコア３２の内径に合わせて決められる。すなわち、ロータコア３２は、例えば、シャフト３１の外径が最大となる部分に固定される。そのため、ロータコア３２が固定される部分のシャフト３１の外径が大きいほど、シャフト３１の外径の最大値が大きくなり、シャフト３１の製造コストが大きくなる。

これに対して、本実施形態では、第１大径部３１ａにロータコア３２が固定されている。上述したように、本実施形態によれば、第１大径部３１ａの外径を小さくしつつ、シャフト３１と第１軸受５１との固定強度を十分に確保できる。これにより、シャフト３１の製造コストを低減しつつ、第１軸受５１がシャフト３１から抜ける、または第１軸受５１が破損することを抑制できる。

本実施形態において第１支持部材６１の外径は、第１内輪５１ａの外径よりも小さい。そのため、第１外輪５１ｂが第１内輪５１ａに対して傾いた場合に、第１外輪５１ｂが第１支持部材６１と擦れることを抑制できる。

本実施形態において第１支持部材６１は、第１小径部３１ｂに嵌め合わされている。そのため、第１支持部材６１が第１小径部３１ｂに対して径方向に移動することを抑制できる。これにより、第１支持部材６１によって第１内輪５１ａを安定して支持することができる。

第１支持部材６１の軸方向反出力側の端面は、ロータコア３２の軸方向出力側の端面と隙間を介して軸方向に対向している。そのため、第１支持部材６１の外径を、シャフト３１におけるロータコア３２が固定される部分の外径、すなわち本実施形態では第１大径部３１ａの外径よりも大きくできる。これにより、第１支持部材６１によって、第１内輪５１ａをより安定して支持できる。

制御装置８０は、ステータ４０の軸方向反出力側に配置されている。制御装置８０は、ステータ４０に供給される電流を制御する。そのため、モータ１０の回転数を制御することができる。制御装置８０は、ステータ４０と電気的に接続されたバスバー７０を有する。すなわち、モータ１０は、バスバー７０を備える。バスバー７０には、ステータ４０から軸方向反出力側に延びた導線４３ａが接続されている。導線４３ａは、例えば、コイル４３の端部であってもよいし、コイル４３と別部材であってもよい。バスバー７０は、例えば、図示しない外部電源と電気的に接続される。バスバー７０が設けられることで、バスバー７０を介してステータ４０に電流を供給することができる。

本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。以下の説明において上記説明と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。

第１支持部材６１は、Ｃ字状のＣリングであってもよい。また、第１支持部材６１は、第１小径部３１ｂに嵌め合わされていなくてもよい。また、第１支持部材６１の外径は、第１内輪５１ａの外径より大きくてもよい。また、第１大径部３１ａの外径は、第１内輪５１ａの外径、および第２内輪５２ａの外径より大きくてもよい。第１軸受５１および第２軸受５２は、内輪と外輪とを有する軸受であればよく、ローラベアリングであってもよいし、ニードルベアリングであってもよい。

被取付部は、嵌合部２４とフランジ部２２ｂとのうちの一方のみ設けられていてもよいし、両方とも設けられていなくてもよい。また、被取付部は、ハウジング２０に他の部材を取り付けられるならば、特に限定されない。

モータの構成は、図３に示すモータ１１０のような構成であってもよい。モータ１１０においてシャフト１３１は、第２小径部１３１ｃを有する。第２小径部１３１ｃは、第１大径部３１ａの軸方向反出力側に配置され第１大径部３１ａよりも外径が小さい。第２小径部１３１ｃは、第１大径部３１ａの軸方向反出力側に連続して配置される。第１大径部３１ａと第２小径部１３１ｃとによって構成される段差において、軸方向反出力側を向く段差面１３１ｄは、軸方向と直交し、中心軸Ｊを中心とする円環状の面である。段差面１３１ｄは、第１大径部３１ａの軸方向反出力側の端面である。

モータ１１０は、第２支持部材１６２を備える。第２支持部材１６２は、ロータコア３２よりも軸方向反出力側においてシャフト１３１が通される環状またはＣ字状である。図３では、第２支持部材１６２は、中心軸Ｊを中心とする円環板状の座金である。第２支持部材１６２には、第２内輪５２ａよりも軸方向出力側において第２小径部１３１ｃが通されている。第２支持部材１６２の内径は、第１大径部３１ａの外径よりも小さい。第２支持部材１６２の外径は、第１大径部３１ａの外径よりも大きく、かつ、第２外輪５２ｂの内径よりも小さい。

第２支持部材１６２の軸方向出力側の端面は、段差面１３１ｄ、すなわち第１大径部３１ａの軸方向反出力側の端面と接触する。第２支持部材１６２の軸方向反出力側の端面は、第２内輪５２ａの軸方向出力側の端面と接触する。そのため、第２支持部材１６２によって、第２内輪５２ａを軸方向出力側から支持することができる。これにより、シャフト３１と第２軸受５２との固定強度を十分に確保できる。したがって、シャフト３１から第２軸受５２が抜けることを抑制できる。また、第２内輪５２ａがずれて第２軸受５２が破損することを抑制できる。以上により、図３の構成によれば、第１軸受５１と第２軸受５２との両方を、シャフト１３１に対して固定強度を十分に確保して固定することができる。

第２支持部材１６２の外径は、第２内輪５２ａの外径よりも小さい。第２支持部材１６２は、第２小径部１３１ｃに嵌め合わされている。第２支持部材１６２の外径は、第１支持部材６１の外径と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第２支持部材１６２の内径は、第１支持部材６１の内径と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

第２支持部材１６２は、Ｃ字状のＣリングであってもよい。また、第２支持部材１６２は、第２小径部１３１ｃに嵌め合わされていなくてもよい。また、第２支持部材１６２の外径は、第２内輪５２ａの外径より大きくてもよい。

モータの構成は、図４に示すモータ２１０のような構成であってもよい。図４に示すように、モータ２１０においてシャフト２３１の外周面には、径方向内側に窪み周方向に延びる溝部２３１ｅが設けられている。図示は省略するが、図４において溝部２３１ｅは、中心軸Ｊを中心とする円環状である。なお、溝部２３１ｅは、Ｃ字状であってもよい。

シャフト２３１は、第１大径部２３１ａと、第１小径部２３１ｂと、第２大径部２３１ｄと、を有する。第１小径部２３１ｂは、第１大径部２３１ａの軸方向出力側に配置されている。第２大径部２３１ｄは、第１小径部２３１ｂの軸方向出力側に配置されている。図４では、第１大径部２３１ａと第１小径部２３１ｂと第２大径部２３１ｄとが、軸方向反出力側から軸方向出力側に向かってこの順に連続して設けられている。

第１小径部２３１ｂは、シャフト２３１における溝部２３１ｅが設けられた部分である。第１小径部２３１ｂの外径は、第１大径部２３１ａの外径および第２大径部２３１ｄの外径よりも小さい。第２大径部２３１ｄは、第１小径部２３１ｂよりも外径が大きい。第２大径部２３１ｄの外径は、第１大径部２３１ａの外径と同じである。

なお、本明細書において「第２大径部の外径が第１大径部の外径と同じである」とは、第２大径部の外径が第１大径部の外径と厳密に同じ場合に加えて、第２大径部の外径が第１大径部の外径とほぼ同じ場合も含む。

第１内輪５１ａは、第２大径部２３１ｄに嵌め合わされている。第２大径部２３１ｄの軸方向反出力側の端面は、軸方向において第１内輪５１ａの軸方向反出力側の端面と同じ位置にある。シャフト２３１において、第１大径部２３１ａと第１小径部２３１ｂと第２大径部２３１ｄとは、外径が均一なシャフトに対して溝部２３１ｅが設けられることで作製される。

図示は省略するが、第１支持部材２６１は、第１小径部２３１ｂが通されるＣ字状である。第１支持部材２６１の一部は、溝部２３１ｅに収容されている。より詳細には、第１支持部材２６１の内縁部は、溝部２３１ｅに収容されている。すなわち、溝部２３１ｅに第１支持部材２６１が嵌め込まれている。第１支持部材２６１の軸方向出力側の端面は、第２大径部２３１ｄの軸方向反出力側の端面と接触する。

モータ２１０の構成によれば、溝部２３１ｅを設けることで第１小径部２３１ｂを作製することができるため、シャフト２３１の製造を容易にできる。また、第２大径部２３１ｄの外径が第１大径部２３１ａの外径と同じため、外径が均一なシャフトに溝部２３１ｅを設けることでシャフト２３１を製造できる。これにより、シャフト２３１の製造をより容易にできる。

モータの構成は、図５に示すモータ３１０のような構成であってもよい。図５に示すように、モータ３１０においてシャフト３３１の外周面には、径方向内側に窪み周方向に延びる溝部３３１ｅが設けられている。図示は省略するが、図５において溝部３３１ｅは、中心軸Ｊを中心とする円環状である。なお、溝部３３１ｅは、Ｃ字状であってもよい。シャフト３３１は、第１大径部３３１ａと、第１小径部３３１ｂと、第２大径部３３１ｄと、を有する。第２大径部３３１ｄの外径は、第１大径部３３１ａの外径よりも大きい。第１支持部材３６１は、溝部３３１ｅに嵌め込まれている。

モータ３１０の構成によれば、シャフト３３１の軸方向出力側の端部に嵌め込まれるカップリングＣの内径がロータコア３２の内径よりも大きい場合であっても、第１支持部材３６１によってシャフト３３１と第１軸受５１との固定強度を十分に確保できる。

次に、本実施形態のモータ１０を搭載する装置の実施形態について説明する。本実施形態においては、モータ１０を電動パワーステアリング装置に搭載した例について説明する。図６に示す電動パワーステアリング装置２は、自動車の車輪の操舵機構に搭載される。電動パワーステアリング装置２は、操舵力を油圧により軽減する装置である。電動パワーステアリング装置２は、モータ１０と、操舵軸４１４と、オイルポンプ４１６と、コントロールバルブ４１７と、を備える。

操舵軸４１４は、ステアリング４１１からの入力を、車輪４１２を有する車軸４１３に伝える。オイルポンプ４１６は、車軸４１３に油圧による駆動力を伝えるパワーシリンダ４１５に油圧を発生させる。コントロールバルブ４１７は、オイルポンプ４１６のオイルを制御する。電動パワーステアリング装置２において、モータ１０は、オイルポンプ４１６の駆動源として搭載されている。

本実施形態の電動パワーステアリング装置２は、本実施形態のモータ１０を備えるため、第１軸受５１がシャフト３１から外れる、または第１軸受５１が破損することを抑制できる。これにより、本実施形態によれば、信頼性に優れた電動パワーステアリング装置２が得られる。なお、電動パワーステアリング装置２においては、モータ１０の代わりに、モータ１１０，２１０，３１０が搭載されてもよい。

上述した実施形態のモータは、電動パワーステアリング装置に限られず、いかなる装置に搭載されてもよい。

上記の各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

２…電動パワーステアリング装置、１０，１１０，２１０，３１０…モータ、２０…ハウジング、２２ｂ…フランジ部（被取付部）、２４…嵌合部（被取付部）、３０…ロータ、３１，１３１，２３１，３３１…シャフト、３１ａ…第１大径部、３１ｂ，２３１ｂ，３３１ｂ…第１小径部、３１ｃ，１３１ｃ…第２小径部、３２…ロータコア、４０…ステータ、５１…第１軸受、５１ａ…第１内輪、５１ｂ…第１外輪、５２…第２軸受、５２ａ…第２内輪、５２ｂ…第２外輪、６１，２６１，３６１…第１支持部材、７０…バスバー、８０…制御装置、１６２…第２支持部材、２３１ｄ，３３１ｄ…第２大径部、２３１ｅ，３３１ｅ…溝部、Ｊ…中心軸

Claims (14)

1. 一方向に延びる中心軸に沿って配置され、軸方向の一方側を出力側とし、軸方向の他方側を反出力側とするシャフトおよび前記シャフトの外周面に直接的または間接的に固定されたロータコアを有するロータと、
   前記ロータの径方向外側に配置されたステータと、
   前記ロータコアよりも軸方向出力側において前記シャフトを支持する第１軸受と、
   前記ロータコアよりも軸方向出力側において前記シャフトが通される環状またはＣ字状の第１支持部材と、
   を備え、
   前記シャフトは、
   少なくとも一部が前記ロータコアよりも軸方向出力側に配置された第１大径部と、
   前記第１大径部の軸方向出力側に配置され前記第１大径部よりも外径が小さい第１小径部と、
   を有し、
   前記第１軸受は、
   前記シャフトに嵌め合わされた環状の第１内輪と、
   前記第１内輪の径方向外側に配置された環状の第１外輪と、
   を有し、
   前記第１支持部材には、前記第１内輪よりも軸方向反出力側において前記第１小径部が通され、
   前記第１支持部材の内径は、前記第１大径部の外径よりも小さく、
   前記第１支持部材の外径は、前記第１大径部の外径よりも大きく、かつ、前記第１外輪の内径よりも小さく、
   前記第１支持部材の軸方向反出力側の端面は、前記第１大径部の軸方向出力側の端面と接触し、
   前記第１支持部材の軸方向出力側の端面は、前記第１内輪の軸方向反出力側の端面と接触する、モータ。
2. 前記第１支持部材の外径は、前記第１内輪の外径よりも小さい、請求項１に記載のモータ。
3. 前記第１支持部材は、前記第１小径部に嵌め合わされている、請求項１または２に記載のモータ。
4. 前記第１大径部の外径は、前記第１内輪の外径よりも小さい、請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ。
5. 前記ロータコアは、前記第１大径部の外周面に固定されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のモータ。
6. 前記ロータコアよりも軸方向反出力側において前記シャフトを支持する第２軸受と、
   前記ロータコアよりも軸方向反出力側において前記シャフトが通される環状またはＣ字状の第２支持部材と、
   をさらに備え、
   前記シャフトは、前記第１大径部の軸方向反出力側に配置され前記第１大径部よりも外径が小さい第２小径部を有し、
   前記第１大径部の軸方向反出力側の端部は、前記ロータコアよりも軸方向反出力側に配置され、
   前記第２軸受は、
   前記シャフトに嵌め合わされた環状の第２内輪と、
   前記第２内輪の径方向外側に配置された環状の第２外輪と、
   を有し、
   前記第２支持部材には、前記第２内輪よりも軸方向出力側において前記第２小径部が通され、
   前記第２支持部材の内径は、前記第１大径部の外径よりも小さく、
   前記第２支持部材の外径は、前記第１大径部の外径よりも大きく、かつ、前記第２外輪の内径よりも小さく、
   前記第２支持部材の軸方向出力側の端面は、前記第１大径部の軸方向反出力側の端面と接触し、
   前記第２支持部材の軸方向反出力側の端面は、前記第２内輪の軸方向出力側の端面と接触する、請求項５に記載のモータ。
7. 前記第１支持部材の軸方向反出力側の端面は、前記ロータコアの軸方向出力側の端面と隙間を介して軸方向に対向している、請求項１から６のいずれか一項に記載のモータ。
8. 前記シャフトの外周面には、径方向内側に窪み周方向に延びる溝部が設けられ、
   前記第１小径部は、前記シャフトにおける前記溝部が設けられた部分であり、
   前記第１支持部材の一部は、前記溝部に収容され、
   前記シャフトは、前記第１小径部の軸方向出力側に配置され前記第１小径部よりも外径が大きい第２大径部を有し、
   前記第１内輪は、前記第２大径部に嵌め合わされている、請求項１から７のいずれか一項に記載のモータ。
9. 前記第２大径部の外径は、前記第１大径部の外径と同じである、請求項８に記載のモータ。
10. 前記第２大径部の外径は、前記第１大径部の外径よりも大きい、請求項８に記載のモータ。
11. 前記ロータおよび前記ステータを収容するハウジングをさらに備え、
    前記ハウジングは、前記ロータコアよりも軸方向出力側に、他の部材が取り付けられる被取付部を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のモータ。
12. 前記ステータと電気的に接続されたバスバーをさらに備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のモータ。
13. 前記ステータに供給される電流を制御する制御装置をさらに備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のモータ。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載のモータを備える電動パワーステアリング装置。

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