JP5917831B2 - ロータ、モータ、及び電動パワーステアリング用モータ - Google Patents

Description

本発明は、回転位置等を検出するためのセンサマグネットを回転軸に備えたロータ、該ロータを備えたモータ、及び電動パワーステアリング用モータに関するものである。

電動パワーステアリング装置用のモータ等においては、ロータの回転軸に固定されたセンサマグネットと、該センサマグネットと対向配置される磁気センサ（例えば、ホール素子、ＭＲセンサ（磁気抵抗素子）等）とが備えられ、磁気センサによりセンサマグネットの回転に伴う磁界の変化が検出されることでロータの回転位置が検出される。

また、モータに用いられるロータとしては、例えば特許文献１にて示されているように、回転軸に固定されたロータコアの周方向に一方の磁極として機能する界磁マグネットが複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された擬似磁極がマグネット間にそれぞれ配置され、前記擬似磁極が他方の磁極として機能するように構成された所謂コンシクエントポール型（ハーフマグネット型）構造のロータが知られている。

ところで、コンシクエントポール型のロータにおいては、擬似磁極はロータに備えられたマグネットと異なる磁極として機能するものの、実際にはマグネットではない。このように磁束の強制力（誘導）が無い突極を磁極として機能させた影響により、マグネットの磁束は、ロータにおける擬似磁極以外の部位にも流れ易くなり、例えば、マグネットの磁束が回転軸に流れ込む場合がある。そのため、ロータの回転軸を例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）などの非磁性材で形成し、回転軸に生じ得る漏れ磁束を低減することが考えられる。

特開平９−３２７１３９号公報

しかしながら、上記のように回転軸を非磁性材で形成した場合において、ロータコアの材質、構造等によっては回転軸に磁束が流れ込み、回転軸のセンサマグネットが固定された部位が磁化される虞がある。その結果、磁化された回転軸の影響によってセンサマグネットの磁界が歪んでしまい、磁気センサによるロータの回転位置の検出精度が低下する虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、センサマグネットの磁界が歪むことを抑制することができるロータ、該ロータを備えたモータ、及び電動パワーステアリング用モータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、非磁性材よりなる回転軸と、前記回転軸に固定されたロータコアとを備え、一方の磁極として機能する界磁マグネットが前記ロータコアの周方向に複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された擬似磁極が前記マグネット間にそれぞれ配置され、前記擬似磁極が他方の磁極として機能するように構成されたロータであって、前記回転軸は、前記ロータコアの軸方向の一端側に前記回転軸に一体回転可能に固定されたセンサマグネットが設けられ、前記ロータコアの軸方向の他端側の少なくとも一部に、前記センサマグネットが設けられた前記回転軸の一端側よりも磁気抵抗が相対的に低い成形部が設けられたことをその要旨とする。

この発明では、所謂コンシクエントポール型構造のロータにおいて、非磁性材から形成される回転軸は、軸方向の一端側に回転軸に一体回転可能に固定されたセンサマグネットが設けられ、他端側の少なくとも一部に、センサマグネットが設けられた回転軸の一端側よりも磁気抵抗が相対的に低い成形部が設けられる。これにより、マグネットから出た磁束のうち、回転軸を通ってセンサマグネットの方へ流れようとする磁束は、磁気抵抗が相対的に低いセンサマグネットとは反対側に流れ易くなり、センサマグネットと無関係な箇所に形成される磁気回路を流れる。結果、回転軸におけるセンサマグネットが固定された部位が磁化されることが抑制されるため、磁化された回転軸の影響によってセンサマグネットの磁界が歪むことが抑制される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、前記回転軸は、前記センサマグネットが固定された一端側に対して他端側が出力側に設定され、前記ロータコアが固定されたコア固定部より前記出力側の部分に前記成形部が形成されたことをその要旨とする。

この発明では、回転軸は、センサマグネットが固定された反対側の端部部分が出力側に設定され、ロータコアが固定されたコア固定部より出力側の部分に成形部が形成される。これにより、マグネットから出た磁束のうち、回転軸に流れ込んだ磁束は、成形部を介して、例えば回転軸の出力側のエンドフレーム等のケース部材からマグネットに戻る磁気回路を流れ易くなる。結果、センサマグネットの磁界が歪むことが抑制される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のロータにおいて、前記回転軸の出力側端部の形状が、Ｄカット、両面取り、セレーション、ローレット及び同軸小径部のいずれか一つの形状であることをその要旨とする。

この発明では、回転軸の出力側端部の形状は、Ｄカット、両面取り、セレーション、ローレット及び同軸小径部のいずれか一つの形状である。これにより、他の装置に駆動連結するための連結部材等を回転軸に適切に連結することができ、モータの回転出力を安定的に外部に伝達することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記ロータコアは、前記回転軸との間に隙間を形成して磁気抵抗を高くした磁気抵抗部が設けられたことをその要旨とする。

この発明では、ロータコアと回転軸との間に磁気抵抗部としての隙間が設けられたことにより、ロータコアからの漏れ磁束は、ロータコアとセンサマグネットとの間に介在される回転軸を通ってセンサマグネットの方へ流れ難くなる。従って、回転軸におけるセンサマグネットが固定された部位が磁化されることがより抑制される。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータと、前記センサマグネットと対向配置され前記センサマグネットの回転に伴う磁界の変化を検出し、その検出結果に応じた回転検出信号を出力する磁気センサと、を備えたモータである。

この発明では、モータは、センサマグネットと対向配置され回転に伴う磁界の変化を検出し、その検出結果に応じた回転検出信号を出力する磁気センサを備え、ロータとして請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータが用いられることで、磁化された回転軸の影響によってセンサマグネットの磁界が歪むことが抑制されたモータとすることができる。従って、センサマグネットの磁界を検出する磁気センサが歪んだ回転検出信号を出力することが抑制され、ロータの回転位置の検出精度を向上させたモータを提供することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のモータにおいて、前記ロータと径方向に対向する環状のステータがケース部材に収容されてなり、前記ケース部材は、一部又は全部が強磁性材料にて形成されるとともに、前記ステータの軸方向対向部分よりも前記ロータの軸方向対向部分が近接する磁束吸収部を有することをその要旨とする。

この発明では、ステータ及びロータを収容するケース部材は、一部又は全部が強磁性材料にて形成されるとともに、軸方向端面部においてステータの軸方向対向部分よりもロータの軸方向対向部分が近接する磁束吸収部が設けられる。つまり、マグネットから出た磁束のうち、回転軸を通って流れようとする磁束は、一部又は全部が強磁性材料からなるケース部材を通ってマグネットに戻り易くなる。これにより、回転軸においてセンサマグネットが固定された部位が磁化されることが抑制されるため、磁化された回転軸の影響によってセンサマグネットの磁界が歪むことが抑制される。また、マグネット及びロータコアから空気中に発生する磁束（漏れ磁束）の一部は、当該マグネット及びロータコアと軸方向に対向する磁束吸収部に流れ込み、ケース部材を通ってマグネットに戻り易くなる。従って、マグネット及びロータコアからの漏れ磁束がセンサマグネットに到達することが抑制されるため、マグネット及びロータコアからの漏れ磁束によってセンサマグネットの磁界が歪むことが抑制される。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載のモータの構造を用いた電動パワーステアリング用モータである。
この発明では、センサマグネットの磁界が歪むことが抑制され、回転検出精度が向上するモータの構造が用いられることで、回転駆動が高精度で且つトルクリップを低減して低騒音化が望まれるパワーステアリング用モータへの適用性が高い。

本発明によれば、センサマグネットの磁界が歪むことを抑制することができるロータ、該ロータを備えたモータ、及び電動パワーステアリング用モータを提供することができる。

（ａ）はモータの軸方向断面図、（ｂ）はセンサマグネットの平面図。 モータの径方向断面図。 （ａ）は別の形態の回転軸の部分拡大図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は別の形態の回転軸の部分拡大図、（ｄ）は（ｃ）の正面図、（ｅ）は別の形態の回転軸の部分拡大図、（ｆ）は（ｅ）の正面図、（ｇ）は別の形態の回転軸の部分拡大図、（ｈ）は（ｇ）の正面図。 （ａ）及び（ｂ）は別の形態のロータの平面図。 （ａ）は別の形態のロータの平面図、（ｂ）は（ａ）の軸方向断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態のモータＭは、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に用いられるものであり、インナロータ型のブラシレスモータである。モータケース１は、強磁性材料から形成され、ケース本体部２と、該ケース本体部２に組付けられたエンドフレーム３とから構成されている。ケース本体部２は、円筒状の筒状部２ａと、該筒状部２ａの軸方向の基端側を略閉塞する底部２ｂとが一体に形成され有底円筒状をなしている。ケース本体部２の先端側の開口部は、略円板状の前記エンドフレーム３にて閉塞される。

モータケース１の内部には、筒状部２ａの内周面に円筒状のステータ１１が固定されている。ステータ１１の径方向内側には、ロータ２１が配置されている。ロータ２１は、非磁性材金属、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）にて形成された円柱状の回転軸２２と、磁性材料にて形成され回転軸２２に固定されたロータコア２３と、該ロータコア２３に対して配置された界磁マグネット２４とから構成されている。尚、前記回転軸２２は、ロータコア２３よりも磁気抵抗の大きい非磁性材金属にて形成されている。

ケース本体部２の底部２ｂは、筒状部２ａの基端側の端部から径方向内側に向かって、平坦部２ｃ、円錐筒部２ｄ、平坦部２ｅ、軸受収容部２ｆが形成されている。平坦部２ｃは、底部２ｂの外周縁から径方向内側に向かって屈曲形成された一定幅の環状の平板部であって、その内周端が内装するステータ１１の径方向内周端より若干内側となる径方向位置まで延出形成されている。

円錐筒部２ｄは、環状の平坦部２ｃの内周縁から縮径しながらロータコア２３側に向かって所定の位置まで延出形成された円錐筒形状の筒部であって、そのロータコア２３側に縮径して延びた先端円周縁がロータコア２３の基端側の端面に近接するように延出形成されている。平坦部２ｅは、円錐筒部２ｄの先端内周縁から径方向内側に向かって屈曲形成された一定幅の環状の平板部であって、軸受４を収容する軸受収容部２ｆまで延出形成されている。

軸受収容部２ｆは、平坦部２ｅの内周縁から基端側に向かって膨出形成した円筒部であって、その円筒部内に円環状の軸受４が収容されている。軸受収容部２ｆの膨出した先端側は、前記平坦部２ｃより突出しないように形成されている。軸受収容部２ｆの底面中央部には貫通孔２ｇが形成される。

エンドフレーム３は、その先端側の端部から径方向内側に向かって、平坦部３ａ、円錐筒部３ｂ、平坦部３ｃ、軸受収容部３ｄが形成されている。平坦部３ａは、エンドフレーム３の軸方向端部から径方向内側に向かって屈曲形成された一定幅の環状の平板部であって、その内周端がステータ１１の径方向内周端より若干内側となる径方向位置まで延出形成されている。

円錐筒部３ｂは、環状の平坦部３ａの内周縁から縮径しながらロータコア２３側に向かって所定の位置まで延出形成された円錐筒形状の筒部であって、そのロータコア２３側に縮径して延びた先端円周縁がロータコア２３の先端側の端面に近接するように延出形成されている。平坦部３ｃは、円錐筒部３ｂの先端内周縁から径方向内側に向かって屈曲形成された一定幅の環状の平板部であって、軸受５を収容する軸受収容部３ｄまで延出形成されている。

軸受収容部３ｄは、平坦部３ｃの内周縁から先端側に向かって膨出形成した円筒部であって、その円筒部内に円環状の軸受５が収容されている。軸受収容部３ｄの膨出した先端側は、前記平坦部３ａより突出しないように形成されている。軸受収容部３ｄの底面中央部には貫通孔３ｅが形成される。つまり、エンドフレーム３は、ケース本体部２の底部２ｂと略対称的な形状をなしている。

回転軸２２は、ロータコア２３が外周面に固定されたコア固定部２５より先端側（出力側）に、冷間鍛造加工によりそのコア固定部２５と同軸で縮径された円柱状の成形部２６が形成されている。成形部２６は、軸受収容部３ｄ内の軸受５にて軸支されるとともに、貫通孔３ｅからエンドフレーム３の外部に突出されている。

成形部２６には、先端部（回転軸２２の出力側端部）に取付部２７が形成されている。図１（ａ）の拡大図で示すように、取付部２７は、軸直交断面が略半円形状の半円柱（Ｄカット）に形成され、外周面に一つの平坦面２７ａが形成されている。取付部２７は、円柱状の成形部２６を例えば切削により加工して平坦面２７ａが形成される。取付部２７には、減速機等の外部機構と連結するための連結部材６が固定される。連結部材６は、略円板状に形成された底部６ａの径方向中央部に、取付部２７の形状に合わせて形成された貫通孔６ｂが形成されている。連結部材６は、貫通孔６ｂに回転軸２２の取付部２７が嵌挿されて回転軸２２に対して一体回転するように固定される。そして、連結部材６には外部機構が連結され、モータＭの回転出力が連結部材６を介して出力される。

また、回転軸２２は、ロータコア２３が固定されたコア固定部２５より基端側に、コア固定部２５より小径に形成された小径部２９が設けられている。小径部２９は、貫通孔２ｇからケース本体部２の外部に突出するとともに、軸受収容部２ｆ内に収容された前記軸受４にて軸支されている。尚、この小径部２９は、鍛造加工以外の加工にて形成されている。

図１（ａ）及び図２に示すように、ステータ１１は、略円筒状のステータコア１２を備え、ステータコア１２は、円筒状の内嵌部１２ａと、該内嵌部１２ａの内周面から径方向内側に延びる１２個のティース１２ｂとから構成されている。ティース１２ｂは周方向に等角度間隔（本実施形態では３０°間隔）に形成され、該ティース１２ｂにコイル１３が装着されている。ステータ１１は、内嵌部１２ａが筒状部２ａの内周面に圧接された状態で同筒状部２ａに対して固定されている。

ロータ２１のロータコア２３は、円筒状の固定部２３ａと、該固定部２３ａの外周面から径方向外側に突出した５個の擬似磁極２３ｂとから構成されている。ロータコア２３の軸方向の長さは、ステータコア１２の軸方向の長さとほぼ等しく形成されている。ロータコア２３は、固定部２３ａの径方向中央部に形成された固定孔２３ｃ内に回転軸２２が圧入されることにより、該回転軸２２に対して一体回転可能に固定されている。回転軸２２に固定されたロータコア２３は、ステータ１１と径方向に対向するとともに、ステータ１１に対して軸方向の端面がほぼ同一平面上に位置する。

擬似磁極２３ｂは、固定部２３ａと一体に形成され、固定部２３ａの外周で周方向に間隔を空けて等角度間隔（本実施形態では７２°間隔）に形成されている。ロータコア２３の外周には、擬似磁極２３ｂ間にそれぞれマグネット２４が設けられ、合計で５個配置されている。各マグネット２４は、軸方向に沿って延びる略長方形状をなすとともに、その軸方向の長さがロータコア２３の軸方向の長さとほぼ等しく形成されている。

マグネット２４の径方向内側の内周側面２４ａは、固定部２３ａの外周面に固着されている。マグネット２４の径方向外側の外周側面２４ｂは、内周側面２４ａよりも大きな曲率の円弧状をなしている。マグネット２４の周方向の幅は、ロータコア２３の外周面における擬似磁極２３ｂ間の部位の周方向の幅よりも短く形成され、各マグネット２４が周方向の両側の擬似磁極２３ｂと離間している。

各マグネット２４は、外周側面２４ｂ側がＳ極、内周側面２４ａ側がＮ極となるように着磁される。そして、擬似磁極２３ｂは、Ｓ極のマグネット２４が上記のように配置されることにより擬似的にＮ極として機能する。即ち、本実施形態のロータ２１は、コンシクエントポール型のロータである。

図１（ａ）に示すように、前記貫通孔２ｇからケース本体部２の外部に突出した回転軸２２（小径部２９）の基端には、回転センサ３１を構成するセンサマグネット３２が固定されている。尚、図１（ｂ）は、センサマグネット３２をモータＭの基端側から見た図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、直方体状をなすセンサマグネット３２は、小径部２９の基端面に当接した状態で小径部２９に対して配置されるとともに、その外周に装着された環状のホルダ３３によって小径部２９の基端に回転軸２２と一体回転可能に固定されている。また、センサマグネット３２は、その長手方向の一端側がＮ極に着磁されるとともに、他端側がＳ極に着磁されている。即ち、センサマグネット３２は、回転軸２２の直径方向の一方側の端部がＮ極に着磁される一方、他方側の端部がＳ極に着磁されている。

図１（ａ）に示すように、ケース本体部２における基端部には、駆動回路装置４１が固定されている。駆動回路装置４１は、有底円筒状の収容ケース４２と、該収容ケース４２内に収容された回路基板４３とを備えている。収容ケース４２は、その開口部が前記底部２ｂによって閉塞されるようにケース本体部２に対して組付けられている。そして、ケース本体部２の内側から底部２ｂの平坦部２ｃを貫通した複数の螺子４４が収容ケース４２にそれぞれ螺合されることにより、収容ケース４２はケース本体部２に対して一体的に固定されている。このようにケース本体部２に収容ケース４２が固定されることにより、小径部２９の基端部及びセンサマグネット３２が収容ケース４２内に収容されている。

また、回路基板４３は、収容ケース４２の内部で回転軸２２の基端側端面と軸方向に対向するように配置されるとともに、収容ケース４２の底部に突出形成された螺合部４２ａに対して螺子４５によって固定されている。回路基板４３上には、センサマグネット３２と軸方向に対向するように磁気センサ４６が配置されている。磁気センサ４６は、例えばＭＲセンサ（磁気抵抗素子）である。回路基板４３上には、磁気センサ４６と電気的に接続された検出回路（図示略）が設けられるとともに、ステータ１１のコイル１３への電流の供給を制御する駆動制御回路（図示略）が設けられている。駆動制御回路は、検出回路と接続され、外部の電源装置に接続されている。

前記磁気センサ４６及び前記検出回路は、センサマグネット３２と共に回転センサ３１を構成するものである。磁気センサ４６は、回転軸２２の回転に伴うセンサマグネット３２の磁界の変化を検出し検出結果に応じた回転検出信号を検出回路に出力する。検出回路は、回転検出信号に基づいてロータ２１の回転位置等を検出して駆動制御回路に出力する。そして、駆動制御回路は、検出されたロータ２１の回転位置等に基づいて、その時々に適切な駆動電流を生成してステータ１１のコイル１３に供給する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態のロータ２１は、非磁性材金属から形成される回転軸２２の出力側に鍛造加工により縮径された成形部２６が形成されている。即ち、成形部２６は鍛造加工による縮径にて強度が向上するとともに、結晶組成が変化（例えば、結晶の方向が整えられる）等して磁性が向上する。この磁性の向上は、磁気抵抗の低下に繋がる。これにより、マグネット２４のＮ極から出た磁束のうち、回転軸２２を通ってセンサマグネット３２の方へ流れようとする磁束は、センサマグネット３２とは反対側の磁気抵抗が相対的に低い成形部２６に向けて流れ易くなる。

また、エンドフレーム３は、強磁性材料から形成され、ケース本体部２の先端側の開口部を閉塞するように形成されている。回転軸２２の成形部２６は、軸受収容部３ｄ内の軸受５にて軸支されるとともに、エンドフレーム３の貫通孔３ｅから外部に突出されている。従って、ロータコア２３から回転軸２２の成形部２６に流れ込んだ磁束は、例えば、図１の矢印α１にて示すように、回転軸２２の成形部２６と近接する軸受収容部３ｄ（貫通孔３ｅ部分）から流れ込み、エンドフレーム３、ケース本体部２、更にステータコア１２を通ってマグネット２４に戻ることができる。また、例えば、成形部２６に流れ込んだ磁束は、強磁性材料からなる連結部材６を介して外部装置側にも流れ易くなる。

また、エンドフレーム３は、ロータコア２３の先端側の端面に近接する位置に環状の平坦部の平坦部３ｃが形成されている。従って、ロータコア２３の固定部２３ａやマグネット２４からエンドフレーム３側（出力側）の空気中に発生した磁束は、例えば、図１の矢印α２にて示すように、平坦部３ｃを含むエンドフレーム３及びステータコア１２を通ってマグネット２４に戻ることができる。

また、センサマグネット３２とロータコア２３との間に介在するケース本体部２の底部２ｂには、ロータコア２３の基端側の端面に近接する平坦部２ｅと、回転軸２２と近接する軸受収容部２ｆ（貫通孔２ｇ部分）とが設けられている。従って、ロータコア２３からセンサマグネット３２側の回転軸２２（小径部２９）に磁束が流れ込んだとしても、エンドフレーム３と同様に、図１の矢印β１，β２にて示すように、ケース本体部２の底部２ｂ及びステータコア１２を通ってマグネット２４に戻ることができる。これらのことから、回転軸２２において、センサマグネット３２が固定された基端にまでマグネット２４の磁束が流れ込むことが低減され、センサマグネット３２が固定された部位が磁化されることが抑制されるため、磁化された回転軸２２の影響によってセンサマグネット３２の磁界が歪むことが抑制できるようになっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態では、所謂コンシクエントポール型構造のロータ２１において、非磁性材金属から形成される回転軸２２は、軸方向の基端側にセンサマグネット３２が一体回転可能に固定されている。また、回転軸２２の先端側には、ロータコア２３が固定されたコア固定部２５と同軸で縮径された成形部２６が冷間鍛造加工により形成されている。成形部２６は、非磁性材金属よりなる回転軸２２が鍛造加工により押圧されることで磁性が向上し磁気抵抗が低下する。これにより、マグネット２４から出た磁束のうち、回転軸２２を通ってセンサマグネット３２の方へ流れようとする磁束は、センサマグネット３２とは反対側の磁気抵抗が相対的に低い成形部２６に向けて流れ易くなり、センサマグネット３２と無関係な箇所に形成される磁気回路を流れる。結果、回転軸２２におけるセンサマグネット３２が固定された部位が磁化されることが抑制されるため、磁化された回転軸２２の影響によってセンサマグネット３２の磁界が歪むことが抑制される。また、このようなモータＭは、センサマグネット３２の磁界が歪むことが抑制され、ロータ２１の回転位置の検出精度が向上するモータＭの構造が用いられることで、回転駆動が高精度で且つトルクリップを低減して低騒音化が望まれるパワーステアリング用モータへの適用性が高い。また、非磁性材金属にて作製した回転軸２２は機械強度が不足しがちであるが、鍛造加工による縮径にて強度を向上させた成形部２６からモータＭの回転出力を取り出すことで、先の磁気的な改善と同時に機械的な改善も同時に行うことができる。

（２）回転軸２２は、センサマグネット３２が固定された反対側（先端側）の端部部分が出力側に設定され、コア固定部２５より出力側の部分に成形部２６が形成されている。これにより、マグネット２４のＮ極から出た磁束のうち、回転軸２２に流れ込んだ磁束は、成形部２６を介して、回転軸２２の出力側の軸受５、エンドフレーム３等からマグネット２４に戻る磁気回路を流れ易くなる。また、成形部２６に流れ込んだ磁束は、強磁性材料からなる連結部材６を介して外部装置側にも流れ易くなる。結果、センサマグネット３２の磁界が歪むことが抑制される。

（３）本実施形態のモータＭは、センサマグネット３２と対向配置され回転に伴う磁界の変化を検出する磁気センサ４６が回路基板４３上に設けられている。そして、モータＭにおいて、回転軸２２に成形部２６を形成したロータ２１を用いることで、磁化された回転軸２２の影響によってセンサマグネット３２の磁界が歪むことが抑制されたモータＭとすることができる。従って、センサマグネット３２の磁界を検出する磁気センサ４６が歪んだ回転検出信号を出力することが抑制され、ロータ２１の回転位置の検出精度を向上させたモータＭを提供することができる。

（４）ステータ１１及びロータ２１を収容するモータケース１（ケース部材）は、強磁性材料から形成され、ケース本体部２と、該ケース本体部２に組付けられたエンドフレーム３とから構成されている。マグネット２４から出た磁束のうち、回転軸２２を通って流れようとする磁束は、強磁性材料からなるモータケース１（例えば、回転軸２２と近接する軸受収容部２ｆ，３ｄ）を通ってマグネット２４に戻り易くなる。これにより、回転軸２２においてセンサマグネット３２が固定された部位が磁化されることが抑制されるため、磁化された回転軸２２の影響によってセンサマグネット３２の磁界が歪むことが抑制される。また、ケース本体部２の底部２ｂ及びエンドフレーム３は、軸方向端面部においてステータ１１の軸方向対向部分（平坦部２ｃ，３ａ等）よりもロータ２１の軸方向対向部分（平坦部２ｅ，３ｃ）が近接する。つまり、マグネット２４及びロータコア２３から空気中に発生した磁束（漏れ磁束）の一部は、当該マグネット２４及びロータコア２３と軸方向に対向する平坦部２ｅ，３ｃに流れ込み、モータケース１を通ってマグネット２４に戻ることができる。従って、マグネット２４及びロータコア２３からの漏れ磁束がセンサマグネット３２に到達することが抑制されるため、マグネット２４及びロータコア２３からの漏れ磁束によってセンサマグネット３２の磁界が歪むことが抑制される。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、成形部２６を円柱状に形成したが、他の形状に適宜変更してもよい。また、回転軸２２の出力側（センサマグネット３２と反対側）の少なくとも一部に鍛造等で押圧して成形された部分を有していればよい。

・上記実施形態では、成形部２６を冷間鍛造加工により形成したが、回転軸２２の非磁性体の材質に応じて他の鍛造方法等を用いて形成してもよい。
・上記実施形態では、回転軸２２の先端の取付部２７を、軸直交断面が略半円形状の半円柱（Ｄカット）に形成したが、これに限定されない。例えば、図３の（ａ）〜（ｈ）に示す形状に変更してもよい。尚、この場合、取付部２７の形状に応じて連結部材６の貫通孔６ｂの形状も適宜変更する。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、取付部２７の形状を、円柱形状の成形部２６の外周面に軸方向で平行となる２つの平坦面２７ａにて両面取りされた形状（二面幅形状）に変更してもよい。また、図３（ｃ）及び（ｄ）に示すようにセレーション形状、図３（ｅ）及び（ｆ）に示すようにローレット形状としてもよい。また、図３（ｇ）及び（ｈ）に示すように、取付部２７を成形部２６と同軸の小径部（同軸小径部）としてもよい。これらの形状に取付部２７を加工することにより、回転軸２２に連結部材６を適切に連結することができ、モータＭの回転出力を安定的に外部に伝達することができる。

・上記実施形態において、エンドフレーム３及びケース本体部２の平坦部２ｅ，３ｃ部分を突出させてロータコア２３の軸方向端面に近接させたが、ロータコア２３の軸方向端面の一部を突出させてエンドフレーム３及びケース本体部２と近接させてもよい。この場合、エンドフレーム３及びケース本体部２を径方向に略平板状に形成可能である。また、ロータコア２３の軸方向端面からステータ１１の軸方向端面を低く形成し、ロータコア２３の軸方向端面をエンドフレーム３及びケース本体部２に相対的に近接させてもよい。この場合も、エンドフレーム３及びケース本体部２を径方向に略平板状に形成可能である。

・上記実施形態では、モータケース１は強磁性材料にて形成されていたが、必ずしも強磁性材料にて形成されなくてもよく、またモータケース１の一部が強磁性材料で形成されていてもよい。

・図４（ａ）に示すように、ロータコア６１の固定孔２３ｃの内周面に、例えば、ロータコア２３に対して配置されるマグネット２４と同数（図４（ａ）に示す例では５個）の溝部６２を形成してもよい。溝部６２は、周方向に等角度間隔（即ち７２°間隔）に形成され、径方向外側に向かって凹設される。また、溝部６２は、その周方向位置がマグネット２４の周方向位置に対応している。そして、この溝部６２による隙間は、ロータコア６１と回転軸２２との間、即ちセンサマグネット３２（図１（ａ）参照）との間に設けられた磁気抵抗部となる。

これにより、ロータコア６１からの漏れ磁束は、回転軸２２を通ってセンサマグネット３２の方へ流れ難くなる。従って、回転軸２２におけるセンサマグネット３２が固定された部位が磁化されることがより抑制される。また、溝部６２の周方向位置はマグネット２４の周方向位置に対応しているため、溝部６２は、回転軸２２とマグネット２４との間に介在される。従って、各マグネット２４から出た磁束は、溝部６２によって形成される隙間に行き当たりやすくなるため、この溝部６２によってマグネット２４の磁束が回転軸２２に流れ込むことを効果的に抑制することができる。

また、図４（ｂ）に示すように、ロータコア６３の固定部２３ａに該固定部２３ａを軸方向に貫通する圧入許容兼磁気抵抗孔６４を形成してもよい。圧入許容兼磁気抵抗孔６４は、固定部２３ａにおいて溝部６２よりも外周側となる位置に形成されるとともに、例えば、周方向に等角度間隔に擬似磁極２３ｂと同数（図４（ｂ）に示す例では５個）だけ形成されている。そして、圧入許容兼磁気抵抗孔６４は、その周方向位置が擬似磁極２３ｂの周方向位置と一致しているため、溝部６２間に位置している。これにより、圧入許容兼磁気抵抗孔６４は、溝部６２間に位置しているので、回転軸２２に至る磁気抵抗となる。圧入許容兼磁気抵抗孔６４を溝部６２に対し周方向にラップするよう形成することで、当該磁気抵抗作用が増大する。因みに、このロータコア６３の固定孔２３ｃに回転軸２２を圧入する際には、固定部２３ａにおける周方向に隣り合う溝部６２間の部位が回転軸２２の圧入に伴って外周側に押圧される。このとき、周方向に隣り合う溝部６２間の部位が、圧入許容兼磁気抵抗孔６４の径方向の幅を狭めるように径方向外側に向かって移動（塑性変形）することができる。従って、回転軸２２の圧入によってロータコア２３における圧入許容兼磁気抵抗孔６４よりも外周側の部位が変形することが抑制される。

・図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、回転軸２２とロータコア７１との間に抵抗凹部７２（磁気抵抗部）を形成してもよい。抵抗凹部７２は、固定部２３ａの内径を固定孔２３ｃの直径よりも拡径して形成されている。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す例では、固定部２３ａにおけるセンサマグネット３２側の軸方向の端部から、センサマグネット３２と反対側の軸方向の端部の手前までの領域に亘って、抵抗凹部７２が形成されている。そして、抵抗凹部７２の直径は、回転軸２２の外径よりも大きいため、抵抗凹部７２の内周面と回転軸２２との間には隙間が形成される。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す例では、抵抗凹部７２の内周面と回転軸２２の外周面との間に磁気抵抗となる樹脂材料７３が充填されているが、この樹脂材料７３は充填しなくてもよい。このロータコア７１は、ロータコア７１におけるセンサマグネット３２と反対側の端部に形成された固定孔２３ｃに回転軸２２が圧入されることにより回転軸２２に対して一体回転可能に固定されている。

このようにすると、ロータコア７１と回転軸２２との間に抵抗凹部７２による隙間を形成することにより、ロータコア７１とセンサマグネット３２との間に磁気抵抗部を容易に形成することができ、ロータコア７１からの漏れ磁束は、回転軸２２を通ってセンサマグネット３２の方へ流れ難くなる。

・上記実施形態では特に言及しなかったが、コイル１３は可撓性の導体線を巻回して構成したものであってもよく、また例えば細長の導体板を適宜接合して構成したものであってもよい。

・上記実施形態では、磁気センサ４６としてＭＲセンサを用いたが、例えばホール素子等の他のセンサを用いてもよい。
・上記実施形態のマグネット２４とは逆に、径方向外側の外周側面２４ｂ側がＮ極、径方向内側の内周側面２４ａ側がＳ極となるように着磁したものを用いてもよい。

・上記実施形態でのロータ２１の磁極数、ステータ１１の磁極数は一例であり、適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、インナロータ型のモータＭに用いられるロータ２１に適用したが、アウタロータ型のモータのロータに適用してもよい。

・上記実施形態では、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）用のモータＭに適用したが、その他の用途に用いるモータに適用してもよい。

１…モータケース（ケース部材）、２…ケース本体部（ケース部材）、２ａ…筒状部、２ｂ…底部（磁束吸収部）、２ｃ，３ａ…平坦部（磁束吸収部）、２ｄ，３ｂ…円錐筒部（磁束吸収部）、２ｅ，３ｃ…平坦部（磁束吸収部）、２ｆ，３ｄ…軸受収容部（磁束吸収部）、３…エンドフレーム（ケース部材、磁束吸収部）、１１…ステータ、２１…ロータ、２２…回転軸、２３，６１，６３，７１…ロータコア、２３ｂ…擬似磁極、２４…界磁マグネット、２５…コア固定部、２６…成形部、３２…センサマグネット、４６…磁気センサ、６２…溝部（磁気抵抗部）、６４…圧入許容兼磁気抵抗孔（磁気抵抗部）、７２…抵抗凹部（磁気抵抗部）、Ｍ…モータ。

Claims (7)

1. 非磁性材よりなる回転軸と、前記回転軸に固定されたロータコアとを備え、
   一方の磁極として機能する界磁マグネットが前記ロータコアの周方向に複数配置されるとともに、前記ロータコアに一体形成された擬似磁極が前記マグネット間にそれぞれ配置され、前記擬似磁極が他方の磁極として機能するように構成されたロータであって、
   前記回転軸は、前記ロータコアの軸方向の一端側に前記回転軸に一体回転可能に固定されたセンサマグネットが設けられ、前記ロータコアの軸方向の他端側の少なくとも一部に、前記センサマグネットが設けられた前記回転軸の一端側よりも磁気抵抗が相対的に低い成形部が設けられたことを特徴とするロータ。
2. 請求項１に記載のロータにおいて、
   前記回転軸は、前記センサマグネットが固定された一端側に対して他端側が出力側に設定され、前記ロータコアが固定されたコア固定部より前記出力側の部分に前記成形部が形成されたことを特徴とするロータ。
3. 請求項２に記載のロータにおいて、
   前記回転軸の出力側端部の形状が、Ｄカット、両面取り、セレーション、ローレット及び同軸小径部のいずれか一つの形状であることを特徴とするロータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータにおいて、
   前記ロータコアは、前記回転軸との間に隙間を形成して磁気抵抗を高くした磁気抵抗部が設けられたことを特徴とするロータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータと、
   前記センサマグネットと対向配置され前記センサマグネットの回転に伴う磁界の変化を検出し、その検出結果に応じた回転検出信号を出力する磁気センサと、
   を備えたことを特徴とするモータ。
6. 請求項５に記載のモータにおいて、
   前記ロータと径方向に対向する環状のステータがケース部材に収容されてなり、
   前記ケース部材は、一部又は全部が強磁性材料にて形成されるとともに、前記ステータの軸方向対向部分よりも前記ロータの軸方向対向部分が近接する磁束吸収部を有することを特徴とするモータ。
7. 請求項５又は６に記載のモータの構造を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。

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