JP3487191B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
電動式パワーステアリング装置Info
- Publication number
- JP3487191B2 JP3487191B2 JP24742298A JP24742298A JP3487191B2 JP 3487191 B2 JP3487191 B2 JP 3487191B2 JP 24742298 A JP24742298 A JP 24742298A JP 24742298 A JP24742298 A JP 24742298A JP 3487191 B2 JP3487191 B2 JP 3487191B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- electric motor
- housing
- cylindrical
- peripheral surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動式パワーステ
アリング装置における電気モータ（電動機）に係り、特
にステータ内にて回転するロータの外周面に配設される
永久磁石の形状の改良に関する。
アリング装置における電気モータ（電動機）に係り、特
にステータ内にて回転するロータの外周面に配設される
永久磁石の形状の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステータ内にて回転するロータの外周面
に複数個の永久磁石が配設されるようにした電気モータ
は、例えば特開平２−１１１２３８号公報や特開平４−
６９０４０号公報に示されている。これら各公報に示さ
れている電気モータにおいては、コギングトルク（ステ
ータ、ロータ、永久磁石等の構造に起因して非通電時に
も生じるトルクむら）の低減が図られている。
に複数個の永久磁石が配設されるようにした電気モータ
は、例えば特開平２−１１１２３８号公報や特開平４−
６９０４０号公報に示されている。これら各公報に示さ
れている電気モータにおいては、コギングトルク（ステ
ータ、ロータ、永久磁石等の構造に起因して非通電時に
も生じるトルクむら）の低減が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した各公報に示さ
れている電気モータにおいては、ロータの外周面に配設
される各永久磁石が、周方向の断面形状をＣ形または蒲
鉾形に形成されていて、ロータの外周に向けて凸となる
円弧状の外周面に配設されているため、ロータ内にて隣
接する永久磁石間を渡る磁束が局所的に集中することが
ある。
れている電気モータにおいては、ロータの外周面に配設
される各永久磁石が、周方向の断面形状をＣ形または蒲
鉾形に形成されていて、ロータの外周に向けて凸となる
円弧状の外周面に配設されているため、ロータ内にて隣
接する永久磁石間を渡る磁束が局所的に集中することが
ある。
【０００４】ところで、ロータ内にて磁束が局所的に集
中すると、大きな磁気損失（ヒステリシス損）が生じる
ばかりか、永久磁石の磁束のマイナループ（空間部にて
永久磁石のＮ極・Ｓ極間を短絡するように走る閉ループ
の磁束）の発生を助長する。ロータ内での磁気損失は、
ロータ内での磁気抵抗の増加となり、モータ効率を悪化
させ出力トルクの低下を招く。一方、永久磁石の磁束の
マイナループは、モータ出力に何も役立たないばかり
か、永久磁石による磁束の使用効率を低下させてモータ
効率を悪化させ、出力トルクの低下を招く。また、上記
マイナループがロータとステータ間のエアギャップ部に
張り出すと、他の磁束の分布に影響を及ぼすため、トル
クリプル（通電時のトルクむら）・コギングトルク（ス
テータ、ロータ、永久磁石等の構造に起因して非通電時
にも生じるトルクむら）の発生を助長する。
中すると、大きな磁気損失（ヒステリシス損）が生じる
ばかりか、永久磁石の磁束のマイナループ（空間部にて
永久磁石のＮ極・Ｓ極間を短絡するように走る閉ループ
の磁束）の発生を助長する。ロータ内での磁気損失は、
ロータ内での磁気抵抗の増加となり、モータ効率を悪化
させ出力トルクの低下を招く。一方、永久磁石の磁束の
マイナループは、モータ出力に何も役立たないばかり
か、永久磁石による磁束の使用効率を低下させてモータ
効率を悪化させ、出力トルクの低下を招く。また、上記
マイナループがロータとステータ間のエアギャップ部に
張り出すと、他の磁束の分布に影響を及ぼすため、トル
クリプル（通電時のトルクむら）・コギングトルク（ス
テータ、ロータ、永久磁石等の構造に起因して非通電時
にも生じるトルクむら）の発生を助長する。
【０００５】なお、電気モータの出力トルクは各永久磁
石を大型化することにより増大させることが可能である
が、高価な永久磁石を多量に必要とするため、大幅なコ
ストアップが生じるばかりか、電気モータの大型化を招
く。
石を大型化することにより増大させることが可能である
が、高価な永久磁石を多量に必要とするため、大幅なコ
ストアップが生じるばかりか、電気モータの大型化を招
く。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に着目してなされたものであり、車体側に固定した円筒
状のハウジング内に軸方向に移動可能に組み付けた操舵
軸と、該操舵軸の作動に助勢力を付与するために前記ハ
ウジングに組付けた電気モータと、該電気モータから付
与される回転力を前記操舵軸の軸方向変位に変換するた
め同操舵軸と同軸的に前記ハウジングの内部に設けたボ
ールスクリュー機構を備えた電動式パワーステアリング
装置において、前記電気モータを、前記ハウジング内に
回転可能で軸方向へ移動不能に組付けた筒状の出力軸と
一体に設けた円筒状のロータと、前記ハウジングと一体
に形成したヨーク部と、該ヨーク部の内周面に円筒状に
組付けられて前記ロータを同心的に包囲するステータと
により構成して、前記電気モータの出力軸を前記ボール
スクリュー機構の入力部材と一体に設け、さらに前記電
気モータにおいて、前記ロータの外周面に周方向に等間
隔に配設した複数個の永久磁石の各内周面側を周方向に
て内周に向けて凸となる断面半円弧形状にすると共に、
前記ロータの外周面に前記各永久磁石の断面半円弧形状
の内周面が当接する断面形状の凹面を形成したことを特
徴とする電動式パワーステアリング装置を提供するもの
である。
に着目してなされたものであり、車体側に固定した円筒
状のハウジング内に軸方向に移動可能に組み付けた操舵
軸と、該操舵軸の作動に助勢力を付与するために前記ハ
ウジングに組付けた電気モータと、該電気モータから付
与される回転力を前記操舵軸の軸方向変位に変換するた
め同操舵軸と同軸的に前記ハウジングの内部に設けたボ
ールスクリュー機構を備えた電動式パワーステアリング
装置において、前記電気モータを、前記ハウジング内に
回転可能で軸方向へ移動不能に組付けた筒状の出力軸と
一体に設けた円筒状のロータと、前記ハウジングと一体
に形成したヨーク部と、該ヨーク部の内周面に円筒状に
組付けられて前記ロータを同心的に包囲するステータと
により構成して、前記電気モータの出力軸を前記ボール
スクリュー機構の入力部材と一体に設け、さらに前記電
気モータにおいて、前記ロータの外周面に周方向に等間
隔に配設した複数個の永久磁石の各内周面側を周方向に
て内周に向けて凸となる断面半円弧形状にすると共に、
前記ロータの外周面に前記各永久磁石の断面半円弧形状
の内周面が当接する断面形状の凹面を形成したことを特
徴とする電動式パワーステアリング装置を提供するもの
である。
【０００７】
【発明の作用・効果】上記のように構成した電動式パワ
ーステアリング装置においては、電気モータのヨーク部
が当該電動式パワーステアリング装置のハウジングの一
部としても利用できて、同電動式パワーステアリング装
置をシンプルかつ小型に構成できるとともに、ヨーク部
での渦電流損（鉄損量）を利用してステアリングのプリ
ロードトルク（負荷）を発生させることができて、車両
の適切な走行安定性（逆入力によるふらつき防止）を確
保することが可能である。また、前記電気モータのヨー
ク部を鋼管で構成した場合には、高価な電磁鋼板の使用
量を減らすことができるとともに、ヨーク部を安価に構
成できて、電動式パワーステアリング装置を安価に製作
することができる。また、前記操舵軸が電気モータの出
力軸内に同軸的に配置されるため、前記電気モータを操
舵軸の周囲にコンパクトに配置して小径化を図ることが
でき、この種の電動式パワーステアリング装置を小型化
することができる。これに加えて、上記の電気モータに
おいては、ロータの外周面に配設される各永久磁石の内
周面側を周方向にて内周に向けて凸となる断面弧形状と
するとともに、ロータの外周面に各永久磁石の断面弧形
状の内周面が接触する断面弧形状の凹面を形成したた
め、各永久磁石とロータの接触面積を大きくすることが
できて、隣接する永久磁石間を渡る磁束のロータ内での
局所的な集中を緩和することができる。
ーステアリング装置においては、電気モータのヨーク部
が当該電動式パワーステアリング装置のハウジングの一
部としても利用できて、同電動式パワーステアリング装
置をシンプルかつ小型に構成できるとともに、ヨーク部
での渦電流損（鉄損量）を利用してステアリングのプリ
ロードトルク（負荷）を発生させることができて、車両
の適切な走行安定性（逆入力によるふらつき防止）を確
保することが可能である。また、前記電気モータのヨー
ク部を鋼管で構成した場合には、高価な電磁鋼板の使用
量を減らすことができるとともに、ヨーク部を安価に構
成できて、電動式パワーステアリング装置を安価に製作
することができる。また、前記操舵軸が電気モータの出
力軸内に同軸的に配置されるため、前記電気モータを操
舵軸の周囲にコンパクトに配置して小径化を図ることが
でき、この種の電動式パワーステアリング装置を小型化
することができる。これに加えて、上記の電気モータに
おいては、ロータの外周面に配設される各永久磁石の内
周面側を周方向にて内周に向けて凸となる断面弧形状と
するとともに、ロータの外周面に各永久磁石の断面弧形
状の内周面が接触する断面弧形状の凹面を形成したた
め、各永久磁石とロータの接触面積を大きくすることが
できて、隣接する永久磁石間を渡る磁束のロータ内での
局所的な集中を緩和することができる。
【０００８】したがって、ロータ内での磁気損失を小さ
くすることができて、モータ効率を向上させ出力トルク
を増大させることができる。また、永久磁石の磁束のマ
イナループの発生を抑制することができて、モータ効率
を向上させ出力トルクを増大させることができるととも
に、トルクリプル・コギングトルクの発生を抑制するこ
とができる。また、各永久磁石をロータ内に部分的に埋
め込むことができて、ステータとロータ間に形成される
エアギャップを小さくすることができ、これによっても
出力トルクの増大を図ることができる。
くすることができて、モータ効率を向上させ出力トルク
を増大させることができる。また、永久磁石の磁束のマ
イナループの発生を抑制することができて、モータ効率
を向上させ出力トルクを増大させることができるととも
に、トルクリプル・コギングトルクの発生を抑制するこ
とができる。また、各永久磁石をロータ内に部分的に埋
め込むことができて、ステータとロータ間に形成される
エアギャップを小さくすることができ、これによっても
出力トルクの増大を図ることができる。
【０００９】また、本発明は、各永久磁石とロータの形
状変更によって実施できるものであり、各永久磁石を大
型化して出力トルクを増大させる場合に比して、高価な
永久磁石の使用量が少なくて安価に構成できるとともに
コンパクトに構成することができ、小型で高トルクを出
力可能な電気モータを安価に構成することができる。ま
た、本発明においては、各永久磁石とロータの接触面積
を大きくすることができるため、各永久磁石をロータに
接着により固定する場合、その接着強度を高めることが
できる。
状変更によって実施できるものであり、各永久磁石を大
型化して出力トルクを増大させる場合に比して、高価な
永久磁石の使用量が少なくて安価に構成できるとともに
コンパクトに構成することができ、小型で高トルクを出
力可能な電気モータを安価に構成することができる。ま
た、本発明においては、各永久磁石とロータの接触面積
を大きくすることができるため、各永久磁石をロータに
接着により固定する場合、その接着強度を高めることが
できる。
【００１０】また、本発明の実施に際して、各永久磁石
の外周面をロータの軸線を中心軸とする円筒面の分割形
状とした場合には、各永久磁石をロータに固定する際
に、各永久磁石の外周面を基準として各永久磁石をロー
タの外周に精度よく固定することが可能であり、組付作
業性を良好とすることができる。
の外周面をロータの軸線を中心軸とする円筒面の分割形
状とした場合には、各永久磁石をロータに固定する際
に、各永久磁石の外周面を基準として各永久磁石をロー
タの外周に精度よく固定することが可能であり、組付作
業性を良好とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は本発明による電気モータ
５０を備えたラック・ピニオン型のステアリング装置を
示していて、このステアリング装置においては、車両の
左右方向に延在して配設されて車体（図示省略）に組付
けられるハウジング１０に対して入力軸２０、操舵軸３
０、ボールスクリュー機構４０及び電動モータ５０等が
組付けられている。
面に基づいて説明する。図１は本発明による電気モータ
５０を備えたラック・ピニオン型のステアリング装置を
示していて、このステアリング装置においては、車両の
左右方向に延在して配設されて車体（図示省略）に組付
けられるハウジング１０に対して入力軸２０、操舵軸３
０、ボールスクリュー機構４０及び電動モータ５０等が
組付けられている。
【００１２】入力軸２０は、ハウジング１０に回転可能
かつ軸方向へ移動不能に組付けられており、ハウジング
１０から突出した外端部にて自在継手，中間シャフト，
自在継手，ステアリングメインシャフト等を介してステ
アリングホイール（全て図示省略）にトルク伝達可能に
連結されるようになっている。また、入力軸２０は、内
端部に形成したピニオン（図示省略）にて操舵軸３０の
一側外周に形成したラック歯３１と操舵力伝達可能に係
合していて、その回転によって操舵軸３０を車両の左右
方向（操舵軸の軸方向）へ移動させるようになってい
る。
かつ軸方向へ移動不能に組付けられており、ハウジング
１０から突出した外端部にて自在継手，中間シャフト，
自在継手，ステアリングメインシャフト等を介してステ
アリングホイール（全て図示省略）にトルク伝達可能に
連結されるようになっている。また、入力軸２０は、内
端部に形成したピニオン（図示省略）にて操舵軸３０の
一側外周に形成したラック歯３１と操舵力伝達可能に係
合していて、その回転によって操舵軸３０を車両の左右
方向（操舵軸の軸方向）へ移動させるようになってい
る。
【００１３】操舵軸３０は、ラックバーともよばれるも
のであり、ピニオンに対応した部位（ラック歯３１を形
成した部位の背面部）をピニオンに対向して設けた周知
のラックガイド１１（ハウジング１０に組付けられてい
る）にて操舵軸３０の径方向に移動可能に弾性支持され
るとともに、左端部をエンドストッパ１２（ハウジング
１０に組付けられている）によって操舵軸３０の径方向
に移動不能に固定支持された状態で、車両の左右方向
（操舵軸の軸方向）へ移動可能かつ回転不能に組付けら
れていて、ハウジング１０を貫通しており、左右両端に
てタイロッド３２，３３とナックルアーム（図示省略）
を介して転舵輪（図示省略）に操舵力伝達可能に連結さ
れるようになっている。また、操舵軸３０には、ボール
スクリュー機構４０のねじ軸４１が一体的に形成されて
いて、このねじ軸４１の外周には螺旋溝が形成されてい
る。
のであり、ピニオンに対応した部位（ラック歯３１を形
成した部位の背面部）をピニオンに対向して設けた周知
のラックガイド１１（ハウジング１０に組付けられてい
る）にて操舵軸３０の径方向に移動可能に弾性支持され
るとともに、左端部をエンドストッパ１２（ハウジング
１０に組付けられている）によって操舵軸３０の径方向
に移動不能に固定支持された状態で、車両の左右方向
（操舵軸の軸方向）へ移動可能かつ回転不能に組付けら
れていて、ハウジング１０を貫通しており、左右両端に
てタイロッド３２，３３とナックルアーム（図示省略）
を介して転舵輪（図示省略）に操舵力伝達可能に連結さ
れるようになっている。また、操舵軸３０には、ボール
スクリュー機構４０のねじ軸４１が一体的に形成されて
いて、このねじ軸４１の外周には螺旋溝が形成されてい
る。
【００１４】ボールスクリュー機構４０は、操舵軸３０
の弾性支持部（ラックガイド１１によって支持されてい
る部分）と固定支持部（エンドストッパ１２によって支
持されている部分）間にて電気モータ５０における出力
軸５１の回転を操舵軸３０の軸方向変位に変換して伝達
する回転変位変換手段であり、操舵軸３０に対して同軸
的に設けられていて、操舵軸３０に一体的に形成したね
じ軸４１と、このねじ軸４１の外周にて電気モータ５０
の出力軸５１に操舵軸回りに回転可能（出力軸５１と一
体回転可能）かつ操舵軸方向へ移動不能に組付けたナッ
ト４２と、このナット４２とねじ軸４１間にて薄肉円筒
状のケージ４３によって回転自在に保持されてねじ軸４
１外周に形成した螺旋溝とナット４２の内周に形成した
螺旋溝間に介装された多数のボール４４によって構成さ
れている。
の弾性支持部（ラックガイド１１によって支持されてい
る部分）と固定支持部（エンドストッパ１２によって支
持されている部分）間にて電気モータ５０における出力
軸５１の回転を操舵軸３０の軸方向変位に変換して伝達
する回転変位変換手段であり、操舵軸３０に対して同軸
的に設けられていて、操舵軸３０に一体的に形成したね
じ軸４１と、このねじ軸４１の外周にて電気モータ５０
の出力軸５１に操舵軸回りに回転可能（出力軸５１と一
体回転可能）かつ操舵軸方向へ移動不能に組付けたナッ
ト４２と、このナット４２とねじ軸４１間にて薄肉円筒
状のケージ４３によって回転自在に保持されてねじ軸４
１外周に形成した螺旋溝とナット４２の内周に形成した
螺旋溝間に介装された多数のボール４４によって構成さ
れている。
【００１５】電気モータ５０は、ボールスクリュー機構
４０を介して操舵軸３０に軸方向の操舵助勢力を付与す
るものであり、操舵軸３０に対して同軸的に組付けられ
ていて、ハウジング１０にボール軸受１３，１４を介し
て回転可能かつ軸方向へ移動不能に組付けた筒状の出力
軸５１と、ハウジング１０の一部をも構成するステータ
５２を備えており、その回転出力を周知の操舵トルクセ
ンサ（図示省略）や出力軸５１の回転を検出するセンサ
Ｓ等からの信号に基づいて制御装置（図示省略）によっ
て制御されるようになっている。
４０を介して操舵軸３０に軸方向の操舵助勢力を付与す
るものであり、操舵軸３０に対して同軸的に組付けられ
ていて、ハウジング１０にボール軸受１３，１４を介し
て回転可能かつ軸方向へ移動不能に組付けた筒状の出力
軸５１と、ハウジング１０の一部をも構成するステータ
５２を備えており、その回転出力を周知の操舵トルクセ
ンサ（図示省略）や出力軸５１の回転を検出するセンサ
Ｓ等からの信号に基づいて制御装置（図示省略）によっ
て制御されるようになっている。
【００１６】出力軸５１は、図１及び図２に示したよう
に、磁性材によって段付円筒状に形成されたロータ５１
ａと、このロータ５１ａの外周面に周方向にて等間隔に
配置されて固着された１６個の永久磁石５１ｂによって
構成されている。各永久磁石５１ｂは、軸方向に長い形
状であって、内周面側（一つ飛びにＳ極とされている）
を周方向にて内周に向けて凸となる断面弧形状に形成さ
れ、また外周面側（一つ飛びにＮ極とされている）を出
力軸５１（ロータ５１ａ）の軸線を中心軸とする円筒面
の分割形状に形成されており、周方向の両端部が中央部
より薄肉とされている。また、各永久磁石５１ｂの内周
面形状に合わせて、ロータ５１ａの外周面に各永久磁石
５１ｂの断面弧形状の内周面が略一致して接触する断面
弧形状の凹面が形成されている。
に、磁性材によって段付円筒状に形成されたロータ５１
ａと、このロータ５１ａの外周面に周方向にて等間隔に
配置されて固着された１６個の永久磁石５１ｂによって
構成されている。各永久磁石５１ｂは、軸方向に長い形
状であって、内周面側（一つ飛びにＳ極とされている）
を周方向にて内周に向けて凸となる断面弧形状に形成さ
れ、また外周面側（一つ飛びにＮ極とされている）を出
力軸５１（ロータ５１ａ）の軸線を中心軸とする円筒面
の分割形状に形成されており、周方向の両端部が中央部
より薄肉とされている。また、各永久磁石５１ｂの内周
面形状に合わせて、ロータ５１ａの外周面に各永久磁石
５１ｂの断面弧形状の内周面が略一致して接触する断面
弧形状の凹面が形成されている。
【００１７】ステータ５２は、電磁鋼板を軸方向にて積
層してブロック状に構成した１８個のティース部５２ａ
と、各ティース部５２ａに装着されたコイル５２ｂと、
これら各コイル５２ｂとティース部５２ａを内部に収容
するヨーク部５２ｃを備えていて、これらは接着性及び
電気絶縁性を有する樹脂にてモールドされて一体化され
ている。各ティース部５２ａは、内周側に周方向に延び
る磁極部５２ａ１を有するとともに、外周側に連結部５
２ａ２を有していて、中間部がコイル装着部５２ａ３と
されており、連結部５２ａ２にてヨーク部５２ｃに設け
た凹部５２ｃ１に嵌合連結されて組付けられるようにな
っている。ヨーク部５２ｃは、磁路形成体として機能し
かつハウジング等構造体として利用可能な磁性材によっ
て構成されていて、その素材としては例えば電磁鋼板あ
るいは低炭素鋼材であるＳ１０ＣまたはＳ１５Ｃ等の低
炭素鋼鋼管が採用されている。
層してブロック状に構成した１８個のティース部５２ａ
と、各ティース部５２ａに装着されたコイル５２ｂと、
これら各コイル５２ｂとティース部５２ａを内部に収容
するヨーク部５２ｃを備えていて、これらは接着性及び
電気絶縁性を有する樹脂にてモールドされて一体化され
ている。各ティース部５２ａは、内周側に周方向に延び
る磁極部５２ａ１を有するとともに、外周側に連結部５
２ａ２を有していて、中間部がコイル装着部５２ａ３と
されており、連結部５２ａ２にてヨーク部５２ｃに設け
た凹部５２ｃ１に嵌合連結されて組付けられるようにな
っている。ヨーク部５２ｃは、磁路形成体として機能し
かつハウジング等構造体として利用可能な磁性材によっ
て構成されていて、その素材としては例えば電磁鋼板あ
るいは低炭素鋼材であるＳ１０ＣまたはＳ１５Ｃ等の低
炭素鋼鋼管が採用されている。
【００１８】上記のように構成した本実施形態の電動式
パワーステアリング装置においては、操舵力が入力軸２
０のピニオンから操舵軸３０のラック歯３１形成部位に
直接伝達されるとともに、電気モータ５０の出力が制御
装置（図示省略）の制御下にてボールスクリュー機構４
０を介して操舵軸３０のねじ軸４１形成部位に伝達さ
れ、この電気モータ５０の出力（操舵助勢力）によって
操舵トルクが的確に助勢される。
パワーステアリング装置においては、操舵力が入力軸２
０のピニオンから操舵軸３０のラック歯３１形成部位に
直接伝達されるとともに、電気モータ５０の出力が制御
装置（図示省略）の制御下にてボールスクリュー機構４
０を介して操舵軸３０のねじ軸４１形成部位に伝達さ
れ、この電気モータ５０の出力（操舵助勢力）によって
操舵トルクが的確に助勢される。
【００１９】ところで、本実施形態の電気モータ５０に
おいては、図２及び図３に示したように、ロータ５１ａ
の外周面に配設される各永久磁石５１ｂの内周面側を周
方向にて内周に向けて凸となる断面弧形状とするととも
に、ロータ５１ａの外周面に各永久磁石５１ｂの断面弧
形状の内周面が接触する断面弧形状の凹面を形成したた
め、図４に示した比較例（各永久磁石５１ｂを断面蒲鉾
形とするとともに、この永久磁石５１ｂの内周側平面と
接触する平面をロータ５１ａの外周に形成した実施形
態）に比して、各永久磁石５１ｂとロータ５１ａの接触
面積を大きくすることができて、隣接する永久磁石５１
ｂ間を渡る磁束Ａのロータ５１ａ内での局所的な集中を
緩和することができる。
おいては、図２及び図３に示したように、ロータ５１ａ
の外周面に配設される各永久磁石５１ｂの内周面側を周
方向にて内周に向けて凸となる断面弧形状とするととも
に、ロータ５１ａの外周面に各永久磁石５１ｂの断面弧
形状の内周面が接触する断面弧形状の凹面を形成したた
め、図４に示した比較例（各永久磁石５１ｂを断面蒲鉾
形とするとともに、この永久磁石５１ｂの内周側平面と
接触する平面をロータ５１ａの外周に形成した実施形
態）に比して、各永久磁石５１ｂとロータ５１ａの接触
面積を大きくすることができて、隣接する永久磁石５１
ｂ間を渡る磁束Ａのロータ５１ａ内での局所的な集中を
緩和することができる。
【００２０】したがって、ロータ５１ａ内での磁気損失
を小さくすることができて、モータ効率を向上させ出力
トルクを増大させることができる。また、各永久磁石５
１ｂの磁束のマイナループ（図４のマイナループＢ参
照）の発生を抑制することができて、モータ効率を向上
させ出力トルクを増大させることができるとともに、ト
ルクリプル・コギングトルクの発生を抑制することがで
きる。また、各永久磁石５１ｂをロータ５１ａ内に部分
的に埋め込むことができて、ステータ５２とロータ５１
ａ間に形成されるエアギャップを小さくすることがで
き、これによっても出力トルクの増大を図ることができ
る。
を小さくすることができて、モータ効率を向上させ出力
トルクを増大させることができる。また、各永久磁石５
１ｂの磁束のマイナループ（図４のマイナループＢ参
照）の発生を抑制することができて、モータ効率を向上
させ出力トルクを増大させることができるとともに、ト
ルクリプル・コギングトルクの発生を抑制することがで
きる。また、各永久磁石５１ｂをロータ５１ａ内に部分
的に埋め込むことができて、ステータ５２とロータ５１
ａ間に形成されるエアギャップを小さくすることがで
き、これによっても出力トルクの増大を図ることができ
る。
【００２１】また、本実施形態の電気モータ５０は、各
永久磁石５１ｂとロータ５１ａの形状変更によって実施
できるものであり、各永久磁石５１ｂを大型化して出力
トルクを増大させる場合に比して、高価な永久磁石５１
ｂの使用量が少なくて安価に構成できるとともにコンパ
クトに構成することができ、小型で高トルクを出力可能
な電気モータ５０を安価に構成することができる。図５
及び図６は、本実施形態の電気モータ５０が少量の永久
磁石５１ｂを用いて高トルクを出力することを永久磁石
５１ｂの断面形状を異にした実施形態ａ〜実施形態ｄ
（実施形態ａは断面Ｃ形の永久磁石５１ｂをロータ５１
ａの外周円筒面に固定したもの、実施形態ｂは断面蒲鉾
形の永久磁石５１ｂをロータ５１ａの外周円筒面に固定
したもの、実施形態ｃは断面蒲鉾形の永久磁石５１ｂを
ロータ５１ａの外周に形成した平坦面に固定したもの、
実施形態ｄは実施形態ｃの構成に永久磁石５１ｂに沿っ
て軸方向に延びる側溝を追加したものである）と比較し
て示すものであり、図６のトルク／断面積の相対比は断
面Ｃ形の永久磁石を用いた実施形態ａを１．００として
表示してある。なお、トルク／断面積のトルクは出力ト
ルクのことであり、また断面積は永久磁石の断面積のこ
とであって永久磁石の体積に相当する。また、図５及び
図６に示した比較例からわかるように、本実施形態の永
久磁石５１ｂで内周を断面弧形状とすることで削除され
た部位は、出力トルクに大きく影響することのない部分
（永久磁石を小型化しても出力トルクが減少することの
ない部分）であるということもできる。
永久磁石５１ｂとロータ５１ａの形状変更によって実施
できるものであり、各永久磁石５１ｂを大型化して出力
トルクを増大させる場合に比して、高価な永久磁石５１
ｂの使用量が少なくて安価に構成できるとともにコンパ
クトに構成することができ、小型で高トルクを出力可能
な電気モータ５０を安価に構成することができる。図５
及び図６は、本実施形態の電気モータ５０が少量の永久
磁石５１ｂを用いて高トルクを出力することを永久磁石
５１ｂの断面形状を異にした実施形態ａ〜実施形態ｄ
（実施形態ａは断面Ｃ形の永久磁石５１ｂをロータ５１
ａの外周円筒面に固定したもの、実施形態ｂは断面蒲鉾
形の永久磁石５１ｂをロータ５１ａの外周円筒面に固定
したもの、実施形態ｃは断面蒲鉾形の永久磁石５１ｂを
ロータ５１ａの外周に形成した平坦面に固定したもの、
実施形態ｄは実施形態ｃの構成に永久磁石５１ｂに沿っ
て軸方向に延びる側溝を追加したものである）と比較し
て示すものであり、図６のトルク／断面積の相対比は断
面Ｃ形の永久磁石を用いた実施形態ａを１．００として
表示してある。なお、トルク／断面積のトルクは出力ト
ルクのことであり、また断面積は永久磁石の断面積のこ
とであって永久磁石の体積に相当する。また、図５及び
図６に示した比較例からわかるように、本実施形態の永
久磁石５１ｂで内周を断面弧形状とすることで削除され
た部位は、出力トルクに大きく影響することのない部分
（永久磁石を小型化しても出力トルクが減少することの
ない部分）であるということもできる。
【００２２】また、本実施形態の電気モータ５０におい
ては、各永久磁石５１ｂとロータ５１ａの接触面積を大
きくすることができるため、各永久磁石５１ｂをロータ
５１ａに接着により固定する場合、その接着強度を高め
ることができる。また、本実施形態の電気モータ５０に
おいては、各永久磁石５１ｂの外周面をロータ５１ａの
軸線を中心軸とする円筒面の分割形状としたため、各永
久磁石５１ｂをロータ５１ａに接着固定する際に、各永
久磁石５１ｂの外周面を基準として各永久磁石５１ｂを
ロータ５１ａの外周に精度よく接着固定することが可能
であり、組付作業性を良好とすることができる。
ては、各永久磁石５１ｂとロータ５１ａの接触面積を大
きくすることができるため、各永久磁石５１ｂをロータ
５１ａに接着により固定する場合、その接着強度を高め
ることができる。また、本実施形態の電気モータ５０に
おいては、各永久磁石５１ｂの外周面をロータ５１ａの
軸線を中心軸とする円筒面の分割形状としたため、各永
久磁石５１ｂをロータ５１ａに接着固定する際に、各永
久磁石５１ｂの外周面を基準として各永久磁石５１ｂを
ロータ５１ａの外周に精度よく接着固定することが可能
であり、組付作業性を良好とすることができる。
【００２３】また、上記のように構成した本実施形態の
電動式パワーステアリング装置においては、電気モータ
５０のヨーク部５２ｃが電動式パワーステアリング装置
のハウジング１０の一部としても利用できて、電動式パ
ワーステアリング装置をシンプルかつ小型に構成できる
とともに、ヨーク部５２ｃでの渦電流損（鉄損量）を利
用してステアリングのプリロードトルク（負荷）を発生
させることができて、車両の適切な走行安定性（逆入力
によるふらつき防止）を確保することが可能である。
電動式パワーステアリング装置においては、電気モータ
５０のヨーク部５２ｃが電動式パワーステアリング装置
のハウジング１０の一部としても利用できて、電動式パ
ワーステアリング装置をシンプルかつ小型に構成できる
とともに、ヨーク部５２ｃでの渦電流損（鉄損量）を利
用してステアリングのプリロードトルク（負荷）を発生
させることができて、車両の適切な走行安定性（逆入力
によるふらつき防止）を確保することが可能である。
【００２４】また、本実施形態においては、電気モータ
５０のヨーク部５２ｃを鋼管で構成したため、高価な電
磁鋼板の使用量を減らすことができるとともに、ヨーク
部５２ｃを安価に構成できて、電動式パワーステアリン
グ装置を安価に製作することができる。また、操舵軸３
０が電気モータ５０の出力軸５１内に同軸的に配置され
て貫通するラックバーであるため、電気モータ５０をラ
ックバーすなわち操舵軸３０の周囲にコンパクトに配置
して小径化を図ることができ、電動式パワーステアリン
グ装置を小型化することができる。
５０のヨーク部５２ｃを鋼管で構成したため、高価な電
磁鋼板の使用量を減らすことができるとともに、ヨーク
部５２ｃを安価に構成できて、電動式パワーステアリン
グ装置を安価に製作することができる。また、操舵軸３
０が電気モータ５０の出力軸５１内に同軸的に配置され
て貫通するラックバーであるため、電気モータ５０をラ
ックバーすなわち操舵軸３０の周囲にコンパクトに配置
して小径化を図ることができ、電動式パワーステアリン
グ装置を小型化することができる。
【００２５】
【図１】 本発明による電気モータを備えた電動式パワ
ーステアリング装置の一実施形態を示す全体図である。
ーステアリング装置の一実施形態を示す全体図である。
【図２】 図１に示した電気モータの出力軸とステータ
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図３】 図２に示したロータ及び永久磁石の部分拡大
図である。
図である。
【図４】 ロータ内での磁束分布とマイナループを図３
に示した本発明の実施形態と比較するための図である。
に示した本発明の実施形態と比較するための図である。
【図５】 図３に示した本発明の実施形態とトルク／断
面積を比較するための実施形態ａ〜実施形態ｄを示す図
である。
面積を比較するための実施形態ａ〜実施形態ｄを示す図
である。
【図６】 図５に示した各実施形態のトルク／断面積の
相対比を示す線図である。
相対比を示す線図である。
１０…ハウジング、１１…ラックガイド、１２…エンド
ストッパ、１３，１４…ボール軸受、２０…入力軸、３
０…操舵軸、４０…ボールスクリュー機構、４１…ねじ
軸、４２…ナット、４３…ケージ、４４…ボール、５０
…電気モータ、５１…出力軸、５１ａ…ロータ、５１ｂ
…永久磁石、５２…ステータ、５２ａ…ティース部、５
２ａ１…磁極部、５２ａ２…連結部、５２ａ３…コイル
装着部、５２ｂ…コイル、５２ｃ…ヨーク部、５２ｃ１
…凹部。
ストッパ、１３，１４…ボール軸受、２０…入力軸、３
０…操舵軸、４０…ボールスクリュー機構、４１…ねじ
軸、４２…ナット、４３…ケージ、４４…ボール、５０
…電気モータ、５１…出力軸、５１ａ…ロータ、５１ｂ
…永久磁石、５２…ステータ、５２ａ…ティース部、５
２ａ１…磁極部、５２ａ２…連結部、５２ａ３…コイル
装着部、５２ｂ…コイル、５２ｃ…ヨーク部、５２ｃ１
…凹部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−84283（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−185246（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−76147（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−91041（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 1/27
Claims (3)
- 【請求項１】 車体側に固定した円筒状のハウジング内
に軸方向に移動可能に組み付けた操舵軸と、該操舵軸の
作動に助勢力を付与するために前記ハウジングに組付け
た電気モータと、該電気モータから付与される回転力を
前記操舵軸の軸方向変位に変換するため同操舵軸と同軸
的に前記ハウジングの内部に設けたボールスクリュー機
構を備えた電動式パワーステアリング装置において、 前記電気モータを、前記ハウジング内に回転可能で軸方
向へ移動不能に組付けた筒状の出力軸と一体に設けた円
筒状のロータと、前記ハウジングと一体に形成したヨー
ク部と、該ヨーク部の内周面に円筒状に組付けられて前
記ロータを同心的に包囲するステータとにより構成し
て、前記電気モータの出力軸を前記ボールスクリュー機
構の入力部材と一体に設け、さらに前記 電気モータにお
いて、前記ロータの外周面に周方向に等間隔に配設した
複数個の永久磁石の各内周面側を周方向にて内周に向け
て凸となる断面半円弧形状にすると共に、前記ロータの
外周面に前記各永久磁石の断面半円弧形状の内周面が当
接する断面形状の凹面を形成したことを特徴とする電動
式パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 前記各永久磁石の外周面を前記ロータの
軸線を中心軸とする円筒面の分割形状としたことを特徴
とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング装
置。 - 【請求項３】 前記ヨーク部を形成した前記ハウジング
の部分を鋼管によって構成したことを特徴とする請求項
１に記載の電動式パワーステアリング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24742298A JP3487191B2 (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 電動式パワーステアリング装置 |
| US09/370,987 US6140728A (en) | 1998-08-21 | 1999-08-10 | Electric motor and electric power steering apparatus employing the electric motor |
| DE19939890A DE19939890A1 (de) | 1998-08-21 | 1999-08-23 | Elektromotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24742298A JP3487191B2 (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000078783A JP2000078783A (ja) | 2000-03-14 |
| JP3487191B2 true JP3487191B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=17163209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24742298A Expired - Fee Related JP3487191B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-09-01 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3487191B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003047185A (ja) | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Nissan Motor Co Ltd | 永久磁石式回転電機 |
| KR20030073672A (ko) * | 2002-03-12 | 2003-09-19 | 주식회사 엘지이아이 | 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조 |
| EP1898512A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-12 | Alcatel Lucent | Method for assembling a Rotor Sheet Stack and Devices related thereto |
| JP2010022088A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Kokusan Denki Co Ltd | 磁石回転型回転電機 |
| JP5307849B2 (ja) * | 2011-05-02 | 2013-10-02 | 三菱電機株式会社 | 電動機 |
| US9362791B2 (en) | 2011-12-27 | 2016-06-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor |
| JP6303437B2 (ja) * | 2013-11-26 | 2018-04-04 | 日本電産株式会社 | モータ |
| CN107465287A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-12 | 佛山市威灵洗涤电机制造有限公司 | 转子组件、转子总成和电机 |
-
1998
- 1998-09-01 JP JP24742298A patent/JP3487191B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000078783A (ja) | 2000-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6140728A (en) | Electric motor and electric power steering apparatus employing the electric motor | |
| JP4821303B2 (ja) | ブラシレスモータ及びこれを使用した電動パワーステアリング装置 | |
| US20090266640A1 (en) | Electric power steering apparatus | |
| JP5382686B2 (ja) | クローポール形発電機及び自転車用発電ハブ | |
| JP5359859B2 (ja) | ブラシレスモータ用ロータ、ブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置、並びにブラシレスモータ用ロータの製造方法 | |
| JP5241769B2 (ja) | 電動式パワーステアリング装置用モータ | |
| JP2000078780A (ja) | 電気モータ | |
| US20160336823A1 (en) | Motor, electric power steering device, and vehicle | |
| JP4546213B2 (ja) | モータおよびモータを搭載した電動パワーステアリング装置 | |
| JP2008141893A (ja) | 人力駆動車用発電機構のコイル組立体及び人力駆動車用発電ハブ | |
| CN101379674A (zh) | 电动动力转向装置 | |
| JP3487191B2 (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
| JP2008284912A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| WO2007029562A1 (ja) | 電動パワーステアリング装置用モータ | |
| JP2008114787A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| US6244374B1 (en) | Electrically operated power steering device | |
| JP5327094B2 (ja) | ブラシレスモータ用ステータ、ブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置 | |
| JP5470913B2 (ja) | モータコア、これを用いるモータコアユニット、ブラシレスモータ及びこれを用いる電動パワーステアリング装置、並びにモータコアユニットの製造方法 | |
| JP2003299294A (ja) | ブラシレスモータの取付構造 | |
| JP2008100642A (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
| JP2000078778A (ja) | 電気モータ | |
| JP2007274826A (ja) | 永久磁石回転機及びこれを使用した電動パワーステアリング装置 | |
| JP5966399B2 (ja) | ブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置 | |
| JP2008094176A (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
| JP2008100640A (ja) | 電動式パワーステアリング装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101031 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101031 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131031 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |