JP6485824B2 - 電動駆動装置 - Google Patents

Description

この発明は、制御ユニットがモータに取り付けられている電動駆動装置に関するものである。

従来、ロータのシャフトの端部にマグネットを取り付けるとともに、シャフトの軸線上で磁気センサをマグネットに対向させ、マグネットの磁気を磁気センサで測定することによりロータの回転角度を検出して、ステータの巻線に供給する電流を制御するようにしたモータが知られている。このような従来のモータでは、例えば電流が流れる導線が磁気センサの周囲に配置されていると、導線から発生したノイズ磁界が磁気センサに作用することにより、磁気センサによる磁気の検出誤差が生じやすくなる。

従来、磁気センサでの検出誤差の発生を抑制するために、同位相の電流が流れる第１及び第２の導線をシャフトの軸線に関して対称位置に配置することにより、第１及び第２の導線のそれぞれから発生するノイズ磁界を磁気センサの位置で相殺させるようにしたモータが提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、従来、磁気センサでの検出誤差の発生を抑制するために、マグネット及び磁気センサを磁性金属製の基板ホルダで囲むことにより、磁気センサの周囲からのノイズ磁界を基板ホルダで遮蔽するようにしたモータも提案されている（例えば特許文献２参照）。

特許第５２２９６４２号公報 特開２０１３−９５７３号公報

しかし、特許文献１に示されているモータでは、第１及び第２の導線の位置がシャフトの軸線に関して対称位置に限定されるので、他の部品の設置箇所及び設置スペースが制限されてしまい、モータの設計の自由度が制限されてしまう。特にステータの巻線が多重多相巻線である場合、ステータの巻線に接続される導線の数が多くなるので、モータの設計の自由度が大幅に制限されてしまう。また、設計の自由度を低下させないようにすると、他の部品の設置箇所及び設置スペースのそれぞれの範囲が拡大してしまい、モータが大型化してしまう。

また、特許文献２に示されているモータでは、基板ホルダが磁気センサだけでなくマグネットも囲んでいるので、マグネットからの回転磁界が基板ホルダによってゆがめられて回転次数倍の検出誤差が磁気センサに生じるおそれがある。従って、磁界強度の低下を補うようにマグネットの厚さをロータのシャフトの軸線方向に厚くする必要が生じる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、性能の低下を抑制しながら大型化を防止することができる電動駆動装置を得ることを目的とする。

この発明による電動駆動装置は、第１端部及び第２端部を持つ回転軸と、電機子巻線を含み回転軸の軸線の周囲に配置されている固定子と、回転軸に固定され回転軸と一体に固定子に対して回転する回転子とを有するモータ、第１端部に固定されているセンサ用マグネット、回転軸の軸線方向についてセンサ用マグネットに対向しセンサ用マグネットの磁界を検出する回転センサを有するセンサ装置、及び複数の給電線を介して電機子巻線に接続されているインバータ回路を有し、モータに取り付けられている制御ユニットを備え、インバータ回路は、回転軸の軸線方向について回転センサよりもセンサ用マグネットから遠い位置に配置され、回転センサとインバータ回路との間には、磁性材料で構成されたシールド板が配置されている。

この発明による電動駆動装置によれば、回転センサに対する例えば給電線及びインバータ回路等からのノイズ磁界をシールド板によって遮蔽することができる。また、センサ用マグネットの磁界の強度を回転センサの位置で低下しにくくすることができる。これにより、回転センサの検出誤差を小さくすることができ、電動駆動装置の性能の低下を抑制することができる。また、給電線の配置の自由度を向上させることができ、電動駆動装置の大型化を防止することができる。

この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置を示す構成図である。 図１の電動駆動装置を示す断面図である。 図２の電動駆動装置の電気回路図である。 図２のモータを示す断面図である。 図２のシャフトの軸線方向に沿って見たときの各給電線と回転センサとの位置関係を示す模式的な構成図である。 図５の各給電線の位置をｚ軸に関して点対称の位置にした場合の各給電線と回転センサとの位置関係を示す模式的な構成図である。 図５の各給電線の位置をｚ軸に関する点対称の位置から外した場合の各給電線と回転センサとの位置関係を示す模式的な構成図である。 各給電線と回転センサとの位置関係が図６の位置関係である場合の回転センサの位置でのノイズ磁界の強度と電流位相との関係を示すグラフである。 各給電線と回転センサとの位置関係が図７の位置関係である場合の回転センサの位置でのノイズ磁界の強度と電流位相との関係を示すグラフである。 各給電線と回転センサとの位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板のｚ軸方向の位置と、原点でのノイズ磁界の強度との関係を示すグラフである。 各給電線と回転センサとの位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板のｚ軸方向の位置と、原点でのセンサ用マグネットの磁界の強度との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態２において、各給電線と回転センサとの位置関係が図７の位置関係である場合の原点でのノイズ磁界の強度と電流位相との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態２において、各給電線と回転センサとの位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板のｚ軸方向の位置と、原点でのノイズ磁界の強度との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態３において、各給電線と回転センサとの位置関係が図７の位置関係である場合の原点でのノイズ磁界の強度と電流位相との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態３において、各給電線と回転センサとの位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板のｚ軸方向の位置と、原点でのノイズ磁界の強度との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態４によるシールド板を示す正面図である。 この発明の実施の形態４において、各給電線と回転センサとの位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板のｚ軸方向の位置と、原点でのノイズ磁界の強度との関係を示すグラフである。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電動パワーステアリング装置を示す構成図である。本実施の形態による電動パワーステアリング装置は、例えば自動車等の車両に搭載される車両用の電動パワーステアリング装置である。一対のタイロッド１間には、ハウジング２内に収容されたラック軸（図示せず）が連結されている。各タイロッド１とラック軸とのそれぞれの連結部は、電動パワーステアリング装置内への異物の侵入を防止するラックブーツ３内に収容されている。ラック軸には、シャフト４が連結されている。運転者がステアリングホイール（図示せず）を操舵すると、操舵によるトルクがステアリングシャフト（図示せず）及びシャフト４を介してラック軸に伝達される。シャフト４には、ステアリングホイールの操舵によるトルクを検出するトルクセンサ５が設けられている。また、ラック軸には、ギヤボックス６を介して電動駆動装置７が設けられている。即ち、電動パワーステアリング装置には、電動駆動装置７が組み込まれている。

電動駆動装置７は、モータ８と、モータ８に取り付けられている制御ユニットであるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）９とを有している。即ち、電動駆動装置７は、ＥＣＵ９をモータ８と一体にした一体型電動駆動装置である。ＥＣＵ９は、制御基板及びインバータ回路を有している。ＥＣＵ９には、第１のコネクタ１０と、第２のコネクタ１１と、電源コネクタ１２とが設けられている。

トルクセンサ５が検出したトルクの情報は、トルクセンサ５から第１のコネクタ１０を介してＥＣＵ９へ電気信号として送られる。自動車の車速等の情報である車両情報は、車両に設置されたセンサ（例えば速度センサ等）から第２のコネクタ１１を介してＥＣＵ９へ電気信号として送られる。電源コネクタ１２には、ＥＣＵ９に給電を行う電源（例えばバッテリ又はオルタネータ等）が接続されている。ＥＣＵ９は、トルクセンサ５からのトルクの情報及び車両センサからの車両情報に基づいて、必要なアシストトルクを演算し、アシストトルクに応じた電流をモータ８にインバータ回路を通じて供給する。

モータ８は、ＥＣＵ９からの給電によりトルクを発生する。ギヤボックス６は、ベルト及びボールねじ（いずれも図示せず）を内蔵している。モータ８で発生したトルクは、ギヤボックス６を介して減速され、ラック軸を図１の矢印Ａの方向に動かす。これにより、運転者の操舵力は、モータ８のトルクによりアシストされる。

ラック軸が矢印Ａの方向に動くと、一対のタイロッド１が動き、タイヤが転舵して車両が旋回する。モータ８のトルクによる操舵力のアシストの結果、運転者は少ない操舵力で車両を旋回させることができる。

図２は、図１の電動駆動装置７を示す断面図である。モータ８は、アルミニウム製のハウジング２１と、ハウジング２１内に固定された電機子である筒状の固定子２２と、ハウジング２１に回転自在に支持された回転軸であるシャフト２３と、シャフト２３に固定されシャフト２３と一体に固定子２２に対して回転する回転子２４とを有している。

ハウジング２１は、一端部が塞がり他端部が開口している筒状部２７と、筒状部２７の開口部を塞いだ状態で筒状部２７に固定されている壁部２８とを有している。筒状部２７及び壁部２８のそれぞれには、シャフト２３が通された貫通孔３０が設けられている。各貫通孔３０のそれぞれには、シャフト２３を回転自在に支持する軸受３１が嵌められている。

シャフト２３は、第１端部２３ａ及び第２端部２３ｂを有している。シャフト２３は、壁部２８に設けられている貫通孔３０に第１端部２３ａを通し、筒状部２７に設けられている貫通孔３０に第２端部２３ｂを通した状態で、各軸受３１に支持されている。

固定子２２は、シャフト２３の軸線Ｐと同軸に筒状部２７の内周面に固定されている。これにより、固定子２２は、シャフト２３を囲んだ状態でシャフト２３の軸線Ｐの周囲に配置されている。また、固定子２２は、筒状の固定子鉄心３２と、固定子鉄心３２に設けられた電機子巻線３３とを有している。固定子鉄心３２は、シャフト２３の軸線Ｐに沿った方向（以下、単に「軸線方向」ともいう）に複数の電磁板を積層して構成されている。

回転子２４は、固定子２２の内面に対して隙間を介してシャフト２３の軸線Ｐと同軸に配置されている。また、回転子２４は、軸線Ｐと共通の軸線を持つ回転子鉄心３４と、回転子鉄心３４に設けられた複数の永久磁石３５とを有している。回転子２４は、回転子鉄心３４をシャフト２３に圧入することによりシャフト２３に固定されている。これにより、回転子２４は、シャフト２３と一体に回転される。

シャフト２３の出力端部である第２端部２３ｂには、プーリ３６が固定されている。プーリ３６には、図１のギヤボックス６のベルトが掛けられている。これにより、モータ８のトルクはギヤボックス６を介してラック軸に伝達される。

ＥＣＵ９は、筒状部２７の軸線方向両端部のうち、壁部２８が配置されている側の端部に取り付けられている。また、ＥＣＵ９は、筒状部２７に取り付けられているアルミニウム製のヒートシンク３７と、ヒートシンク３７に設けられモータ８を駆動するためのインバータ回路３８と、インバータ回路３８を制御する制御基板３９と、インバータ回路３８及び制御基板３９を覆うケース４０とを有している。

ヒートシンク３７は、例えばねじ又は焼き嵌め等によって筒状部２７に固定されている。これにより、ヒートシンク３７の熱がハウジング２１に伝達可能になっている。また、ヒートシンク３７は、シャフト２３の軸線方向について壁部２８に対向した状態で筒状部２７に固定されている。

インバータ回路３８及び制御基板３９は、ヒートシンク３７からみてモータ８側とは反対側に配置されている。即ち、インバータ回路３８及び制御基板３９は、シャフト２３の軸線方向についてヒートシンク３７よりもモータ８から遠い位置に配置されている。

インバータ回路３８は、複数のスイッチング素子（例えばＭＯＳＴ−ＦＥＴ等）４１を有している。スイッチング素子４１の構成としては、例えばベアチップをＤＢＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｏｎｄｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ）基板に実装した構成、又はベアチップを樹脂でモールドしたモジュールの構成等が考えられる。各スイッチング素子４１は、接着剤及び絶縁シート等を介してヒートシンク３７に取り付けられている。なお、図２には示されていないが、インバータ回路３８には、スイッチング素子４１の他に、平滑コンデンサ、ノイズ除去用コイル、電源リレー及びそれらを電気的に接続するバスバー等が含まれている。バスバーは、樹脂と一体成形されて中間部材を形成している。バスバーを含む中間部材は、制御基板３９に隣接している。

各スイッチング素子４１は、壁部２８及びヒートシンク３７を貫通する複数（この例では、６本）の給電線２６を介して電機子巻線３３に接続されている。なお、図２では、簡単のため、６本のうち２本の給電線２６のみを示している。各給電線２６は、壁部２８及びヒートシンク３７に対して電気的に絶縁されている。また、各給電線２６は、シャフト２３の軸線Ｐと平行にそれぞれ配置されている。モータ８を駆動するための電流は、インバータ回路３８から各給電線２６を通して電機子巻線３３へ供給される。

制御基板３９は、第１のコネクタ１０及び第２のコネクタ１１から受け取った情報に基づき、各スイッチング素子４１の動作を個別に制御する制御信号をインバータ回路３８へ送る。インバータ回路３８は、制御基板３９からの制御信号に基づいて各スイッチング素子４１の動作を個別に制御することにより、インバータ回路３８から電機子巻線３３へ供給する電流を制御する。各スイッチング素子４１は、モータ８を駆動するための電流がスイッチング素子４１に流れることにより発熱する。各スイッチング素子４１からの熱は、ヒートシンク３７及びハウジング２１を介して外気へ放出される。この例では、制御基板３９が、モータ８のシャフト２３の軸線Ｐに直交する平面と平行に配置されている。

ケース４０は、インバータ回路３８及び制御基板３９を覆った状態でヒートシンク３７に固定されている。ケース４０は、樹脂で構成してもよいし、アルミニウム等の金属で構成してもよいし、樹脂とアルミニウム等の金属とを組み合わせてケース４０を構成してもよい。

シャフト２３の第１端部２３ａ、即ちシャフト２３のＥＣＵ９側の端部には、永久磁石であるセンサ用マグネット４２が設けられている。センサ用マグネット４２とヒートシンク３７との間には、センサ用マグネット４２の磁界を検出するセンサ装置４３が配置されている。センサ装置４３は、複数の台を介してヒートシンク３７に支持されている。これにより、センサ装置４３は、シャフト２３の軸線方向についてヒートシンク３７からセンサ用マグネット４２側へ離して配置されている。センサ用マグネット４２は、２極でパラレル異方性に着磁されている。

センサ装置４３は、シャフト２３の軸線方向についてセンサ用マグネット４２に対向する磁気センサである回転センサ４４と、回転センサ４４が実装されたセンサ基板４５とを有している。回転センサ４４は、シャフト２３の軸線Ｐ上に配置されている。センサ基板４５は、図示しない信号線及び電源線を介して制御基板３９に接続されている。

シャフト２３及び回転子２４が回転すると、センサ用マグネット４２の発生する磁界は、シャフト２３及び回転子２４の回転に応じてシャフト２３の軸線Ｐの周方向へ回転する回転磁界になる。回転センサ４４は、センサ用マグネット４２の発生する磁界を検出し、その磁界の向きを検出する。センサ装置４３は、センサ用マグネット４２の磁界及びその向きを検出することにより、回転子２４の回転角度を検出する。センサ装置４３で検出した回転子２４の回転角度の情報は、センサ基板４５から制御基板３９へ送られる。制御基板３９は、センサ装置４３からの情報を受けると、回転子２４の回転角度に応じた制御信号をインバータ回路３８へ送る。これにより、ＥＣＵ９は、センサ装置４３で検出された回転角度に応じた駆動電流を、複数の給電線２６を通してモータ８へ供給する。

センサ装置４３（即ち、回転センサ４４及びセンサ基板４５）とインバータ回路３８との間には、磁性材料で構成された平板であるシールド板４６が配置されている。シールド板４６を構成する磁性材料としては、例えば鉄等の強磁性材料が挙げられる。シールド板４６は、例えば給電線２６及びスイッチング素子４１等で発生した磁界を回転センサ４４に対して遮蔽するための板である。シャフト２３の軸線方向に沿ってシールド板４６を見たときには、センサ用マグネット４２がシールド板４６の領域内に配置され、かつ各給電線２６がシールド板４６の径方向外側でシールド板４６の領域外に配置されている。この例では、シールド板４６の形状が正方形になっている。また、この例では、シールド板４６が複数の台を介してヒートシンク３７に設けられている。これにより、シールド板４６は、シャフト２３の軸線方向についてヒートシンク３７からセンサ装置４３側へ離して配置されている。さらに、この例では、シールド板４６が、シャフト２３の軸線Ｐに直交する平面と平行に配置されている。シールド板４６は、最大でも１．０ｍｍ程度の厚さがあれば、給電線２６及びスイッチング素子４１等からの磁界を十分に遮蔽することができる。

図３は、図２の電動駆動装置７の電気回路図である。モータ８の電機子巻線３３は、Ｕ１相の巻線、Ｖ１相の巻線、Ｗ１相の巻線を含む第１の三相交流巻線４８と、Ｕ２相の巻線、Ｖ２相の巻線、Ｗ２相の巻線を含む第２の三相交流巻線４９とを有している。図３では、第１及び第２の三相交流巻線４８，４９をＹ結線としているがΔ結線でもよい。また、図３では、モータ８の構成として電機子巻線３３のみを記載し、他の構成は省略している。

ＥＣＵ９のインバータ回路３８には、第１及び第２のインバータ５１，５２、ノイズ除去用コイル５３、第１及び第２の電源リレー５４，５５及び第１及び第２のコンデンサ５６，５７が含まれている。第１の三相交流巻線４８には第１のインバータ５１からＵ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の三相電流が３本の給電線２６を通して供給され、第２の三相交流巻線４９には第２のインバータ５２からＵ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の三相電流が別の３本の給電線２６を通して供給される。

ノイズ除去用コイル５３は、図２の電源コネクタ１２に電気的に接続されている。ノイズ除去用コイル５３には、第１のインバータ５１が第１の電源リレー５４を介して電気的に接続されているとともに、第２のインバータ５２が第２の電源リレー５５を介して電気的に接続されている。直流電源（例えばバッテリ等）５８からの電力は、電源コネクタ１２及びノイズ除去用コイル５３を介して第１及び第２の電源リレー５４，５５へ供給される。

第１及び第２の電源リレー５４，５５は、２個のＭＯＳＴ−ＦＥＴでそれぞれ構成されている。第１及び第２の電源リレー５４，５５は、故障時等に開放されて第１及び第２のインバータ５１，５２に過大な電流が流れないようにする。なお、図３では、ノイズ除去用コイル５３からみて電源５８と反対側に第１及び第２の電源リレー５４，５５が接続されているが、ノイズ除去用コイル５３からみて電源５８に近い側に第１及び第２の電源リレー５４，５５が接続されていてもよい。

第１及び第２のインバータ５１，５２のそれぞれは、ブリッジを構成する複数のスイッチング素子である６個のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６１〜６６を有している。なお、図３では、図２のスイッチング素子４１がＭＯＳＴ−ＦＥＴ６１〜６６として示されている。第１及び第２のインバータ５１，５２のそれぞれでは、互いに直列接続された第１及び第２のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６１，６２と、互いに直列接続された第３及び第４のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６３，６４と、互いに直列接続された第５及び第６のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６５，６６とが並列接続されている。また、第１及び第２のインバータ５１，５２のそれぞれでは、第２のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６２のＧＮＤ（グランド）側に第１のシャント抵抗６７が、第４のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６４のＧＮＤ側に第２のシャント抵抗６８が、第６のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６６のＧＮＤ側に第３のシャント抵抗６９が、それぞれ１個ずつ接続されている。第１〜第３のシャント抵抗６７〜６９は、電流値の検出に用いられる。なお、この例では、第１及び第２のインバータ５１，５２のそれぞれに３個のシャント抵抗６７〜６９が設けられているが、第１及び第２のインバータ５１，５２のそれぞれに設けるシャント抵抗の数を２個又は１個としても電流検出は可能であるため、第１及び第２のインバータ５１，５２のそれぞれのシャント抵抗の数を２個又は１個としてもよい。

第１のインバータ５１からモータ８への電流は、図３に示すように、第１のインバータ５１の第１及び第２のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６１，６２間からＵ１相の給電線２６を通じてモータ８のＵ１相へ、第１のインバータ５１の第３及び第４のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６３，６４間からＶ１相の給電線２６を通じてモータ８のＶ１相へ、第１のインバータ５１の第５及び第６のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６５，６６間からＷ１相の給電線２６を通じてモータ８のＷ１相へそれぞれ供給される。

第２のインバータ５２からモータ８への電流は、図３に示すように、第２のインバータ５２の第１及び第２のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６１，６２間からＵ２相の給電線２６を通じてモータ８のＵ２相へ、第２のインバータ５２の第３及び第４のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６３，６４間からＶ２相の給電線２６を通じてモータ８のＶ２相へ、第２のインバータ５２の第５及び第６のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６５，６６間からＷ２相の給電線２６を通じてモータ８のＷ２相へそれぞれ供給される。

第１のインバータ５１では、第１のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６１、第２のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６２及び第１のシャント抵抗６７に第１のコンデンサ５６が並列接続されている。また、第２のインバータ５２では、第１のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６１、第２のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６２及び第１のシャント抵抗６７に第２のコンデンサ５６が並列接続されている。第１及び第２のコンデンサ５６，５７は、平滑コンデンサである。なお、図３では、第１及び第２のコンデンサ５６，５７の数が１個ずつであるが、第１のインバータ５１に対して複数の第１のコンデンサ５６を並列接続してもよいし、第２のインバータ５２に対して複数の第２のコンデンサ５７を並列接続してもよい。

また、図３では、故障時にモータ８と第１及び第２のインバータ５１，５２を電気的に遮断するモータリレーを示していないが、モータリレーを設けるには第１及び第２の電機子巻線４８，４９の中性点Ｎ１、Ｎ２にモータリレーを設けてもよいし、第１及び第２のインバータ５１，５２とモータ８との間にモータリレーをそれぞれ設けてもよい。

ＥＣＵ９は、センサ装置４３で検出された回転角度に応じた信号を制御信号として図２の制御基板３９から第１及び第２のインバータ５１，５２のそれぞれへ送って、第１及び第２のインバータ５１，５２のそれぞれで第１〜第６のＭＯＳＴ−ＦＥＴ６１〜６６をスイッチングさせることにより、第１及び第２の三相交流巻線４８，４９のそれぞれに６本の給電線２６を通して三相電流を供給する。

この例では、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６のそれぞれの間で電流位相が１２０°異なっており、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６のそれぞれの間で電流位相が１２０°異なっている。また、この例では、Ｕ１相及びＵ２相の給電線２６のそれぞれの間で電流位相が同位相であり、Ｖ１相及びＶ２相の給電線２６のそれぞれの間で電流位相が同位相であり、Ｗ１相及びＷ２相の給電線２６のそれぞれの間で電流位相が同位相である。即ち、この例では、各給電線２６の電流位相差が、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ０°になっている。

図４は、図２のモータ８を示す断面図である。固定子鉄心３２は、筒状のコアバック７１と、コアバック７１から周方向内側に突出する複数のティース７２とを有している。各ティース７２は、固定子鉄心３２の周方向へ互いに間隔をおいて配置されている。互いに隣り合うティース７２間には、スロット７３が形成されている。第１及び第２の三相交流巻線４８，４９は、スロット７３内に収容されている。図示しないが、第１及び第２の三相交流巻線４８，４９のそれぞれと固定子鉄心３２との間には絶縁紙等が挿入され電気的絶縁が確保されている。

この例では、ティース７２の数は４８個である。従って、スロット７３の数も４８個である。１つのスロット７３には、第１又は第２の三相交流巻線４８，４９の導線が４本ずつ収容されている。

Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相のそれぞれの巻線を含む第１の三相交流巻線４８と、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相のそれぞれの巻線を含む第２の三相交流巻線４９との配置は、図４に示すように、１番目のスロット７３から順にＵ１、Ｕ２、Ｗ１、Ｗ２、Ｖ１、Ｖ２となっており、７番目以降もＵ１、Ｕ２、Ｗ１、Ｗ２、Ｖ１、Ｖ２の順に配置されていて、４８番目まで同様の順に配置されている。

ただし、１番目のスロット７３のＵ１と７番目のスロット７３のＵ１は電流の向きが互いに逆になるように第１及び第２の三相交流巻線４８，４９が配置されている。即ち、第１及び第２の三相交流巻線４８，４９は、１番目のスロット７３から７番目のスロット７３に巻かれた分布巻の構成となっており、計６個のティース７２を跨っている。これは電気角１８０度に相当し、短節巻係数が１となるため、永久磁石３５が発生する磁束を有効に利用でき、小型高トルクのモータ８が得られ、永久磁石３５の量を少なくできるため、巻線係数が小さいモータに比べて低コスト化が実現できるという効果がある。

ここで、各給電線２６からの磁界が回転センサ４４に及ぼす影響について検討する。図５は、図２のシャフト２３の軸線方向に沿って見たときの各給電線２６と回転センサ４４との位置関係を示す模式的な構成図である。図５では、シャフト２３の軸線をｚ軸とし、シャフト２３の第１端部２３ａから第２端部２３ｂに向かう方向を−方向としている。また、図５では、ｚ軸上の回転センサ４４の位置を原点とし、原点を通りかつｚ軸に直交するｘ軸と、原点を通りかつｘ軸及びｚ軸のいずれにも直交するｙ軸とを含む平面をｘ−ｙ平面としている。

センサ用マグネット４２は、シャフト２３の回転に応じた回転磁界をｘ−ｙ平面内に形成する。一方、各給電線２６は、シャフト２３の軸線方向に沿って見たとき、回転センサ４４の周囲で互いに離して配置されている。また、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相のそれぞれの給電線２６は、回転センサ４４の周囲でｘ−ｙ平面を貫通している。従って、各給電線２６を流れる電流も、アンペールの法則により、ｘ−ｙ平面内に磁界を形成する。各給電線２６を流れる電流によってｘ−ｙ平面内に形成された磁界は、ノイズ磁界として回転センサ４４に作用することにより、回転センサ４４の検出誤差の原因になりうる。

図６は、図５の各給電線２６の位置をｚ軸に関して点対称の位置にした場合の各給電線２６と回転センサ４４との位置関係を示す模式的な構成図である。また、図７は、図５の各給電線２６の位置をｚ軸に関する点対称の位置から外した場合の各給電線２６と回転センサ４４との位置関係を示す模式的な構成図である。図６及び図７では、回転センサ４４の位置を原点とし、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相のそれぞれの給電線２６の位置をｘ座標，ｙ座標で特定している。また、図６及び図７での数字の単位はｍｍである。なお、ｚ軸方向の各給電線２６の長さは３８ｍｍとし、各給電線２６の一端部のｚ座標を−１１ｍｍ、各給電線２６の他端部のｚ座標を２７ｍｍとしている。

即ち、図６では、各給電線２６の位置（ｘ座標，ｙ座標）が、Ｕ１相（２０，３１）、Ｖ１相（−２０，３１）、Ｗ１相（０，３１）、Ｕ２相（−２１，−３１）、Ｖ２相（２０，−３１）、Ｗ２相（０，−３１）になっている。従って、図６では、Ｕ１相及びＵ２相の組、Ｖ１相及びＶ２相の組、Ｗ１相及びＷ２相の組のそれぞれの組の給電線２６の位置が、シャフト２３の軸線方向に沿って見たとき、各組においてｚ軸（即ち、シャフト２３の軸線Ｐ）に関して点対称の位置になっている。

一方、図７では、各給電線２６の位置（ｘ座標，ｙ座標）が、Ｕ１相（１９，３１）、Ｖ１相（−１５，３１）、Ｗ１相（−５，３１）、Ｕ２相（−１５，−３１）、Ｖ２相（１９，−３１）、Ｗ２相（−５，−３１）になっている。従って、図７では、Ｕ１相及びＵ２相の組、Ｖ１相及びＶ２相の組、Ｗ１相及びＷ２相の組のうち、いずれの組の給電線２６の位置も、シャフト２３の軸線方向に沿って見たとき、ｚ軸に関して点対称の位置から外れている。

ここで、ｚ軸に関して各給電線２６の位置を点対称の位置とした図６の場合と、各給電線２６の位置をｚ軸に関する点対称の位置から外した図７の場合とで、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度を計算して比較した。

図８は、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図６の位置関係である場合の回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度と電流位相との関係を示すグラフである。また、図９は、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合の回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度と電流位相との関係を示すグラフである。図８及び図９では、各給電線２６の電流位相を変えながら、回転センサ４４の位置、即ち原点でのノイズ磁界のｘ成分、ｙ成分、及びその絶対値を計算し、ノイズ磁界の絶対値をノイズ磁界の強度として示している。また、図８及び図９では、回転センサ４４の周囲に各給電線２６のみが配置されていると仮定した場合のノイズ磁界の強度を計算して示している。さらに、図８及び図９では、図９のノイズ磁界の絶対値の最大値Ｍを１００％として示している。

図８及び図９を比較すると、各給電線２６の位置を回転センサ４４の位置に関して点対称の位置にした図６の場合には、図８に示すように、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界がキャンセルされてゼロになっている。これに対して、各給電線２６の位置を回転センサ４４に関する点対称の位置から外した図７の場合には、図９に示すように、回転センサ４４の位置でノイズ磁界がキャンセルされず、各給電線２６からのノイズ磁界が回転センサ４４の検出誤差の原因になることがわかる。

次に、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界のシールド板４６による遮蔽効果について説明する。ここでは、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合に図９のようにノイズ磁界がキャンセルされないことから、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板４６によるノイズ磁界の遮蔽効果について説明する。

シールド板４６によるノイズ磁界の遮蔽効果の確認は、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合に、シールド板４６の位置をｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲で変えながら、原点でのノイズ磁界の強度を計算することにより行った。また、縦が４４ｍｍ、横が４４ｍｍ、厚さが０．５ｍｍの平板をシールド板４６として用い、ｚ軸が平板の中心を通る位置にシールド板４６を配置した。さらに、ノイズ磁界の強度を計算したときのシールド板４６の位置（即ち、計算点）は、ｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内の４箇所とした。なお、シールド板４６のｚ座標の値は、回転センサ４４とシールド板４６との距離になっている。

図１０は、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板４６のｚ軸方向の位置と、原点でのノイズ磁界の強度との関係を示すグラフである。なお、図１０では、ｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内の４箇所にシールド板４６を順次配置した場合の原点でのノイズ磁界の絶対値の最大値を、４つの計算点として示している。また、図１０では、４つの計算点を滑らかに結んで補間する補間線も示している。さらに、図１０では、図９のノイズ磁界の絶対値の最大値Ｍを１００％として示している。

図１０に示すように、ｚ軸上の正の値の位置にシールド板４６を配置することにより、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度が１００％（即ち、シールド板４６がない場合）よりも低くなることがわかる。また、シールド板４６の位置が回転センサ４４に近いほど、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度が低くなっていることも分かる。従って、シャフト２３の軸線方向について回転センサ４４よりもセンサ用マグネット４２から遠い位置にシールド板４６を配置することにより、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界を低減することができ、シールド板４６の位置が回転センサ４４に近いほど、シールド板４６によるノイズ磁界の低減効果が高くなることがわかる。

次に、センサ用マグネット４２の磁界に対するシールド板４６の影響について説明する。ここでも、上記と同様に、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合のセンサ用マグネット４２の磁界に対するシールド板４６の影響について説明する。

センサ用マグネット４２の磁界に対するシールド板４６の影響の確認は、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合に、シールド板４６の位置をｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲で変えながら、原点でのセンサ用マグネット４２の磁界の強度を計算することにより行った。また、センサ用マグネット４２の形状及び大きさは、直径φが１５ｍｍ、厚さｔが５ｍｍの円柱状とした。さらに、センサ用マグネット４２は、円柱の上面を回転センサ４４に向けて、上面をｚ座標＝−２ｍｍ、下面をｚ座標＝−７ｍｍの位置に配置した。また、シールド板４６は、上記と同様に、縦が４４ｍｍ、横が４４ｍｍ、厚さが０．５ｍｍの平板とし、ｚ軸が平板の中心を通る位置に配置した。さらに、ノイズ磁界の強度を計算したときのシールド板４６の位置（即ち、計算点）は、ｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内の４箇所とした。

図１１は、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板４６のｚ軸方向の位置と、原点でのセンサ用マグネット４２の磁界の強度との関係を示すグラフである。なお、図１１では、４つの計算点を滑らかに結んで補間する補間線も示している。また、図１１では、シールド板４６がない場合の原点でのセンサ用マグネットの磁界の強度を１００％としている。

図１１に示すように、シールド板４６と回転センサ４４との距離が大きくなるほど、センサ用マグネット４２の磁界の強度が１００％に近づくことがわかる。特に、シールド板４６と回転センサ４４との距離が７ｍｍ以上になれば、センサ用マグネット４２の磁界の強度が原点において９０％以上確保されることがわかる。また、シールド板４６と回転センサ４４との距離が７ｍｍ以上の範囲では、原点でのセンサ用マグネット４２の磁界の強度の変化が緩やかになっていることがわかる。従って、シールド板４６と回転センサ４４との距離が７ｍｍ以上の範囲では、センサ用マグネット４２の位置又は回転センサ４４の位置が例えば取り付け誤差等によって±０．５ｍｍ程度ずれたとしても、回転センサ４４の位置でのセンサ用マグネット４２の磁界の強度の変化が小さいことがわかる。

このような電動駆動装置７では、シールド板４６が回転センサ４４とインバータ回路３８との間に配置されているので、回転センサ４４に対する例えば給電線２６及びインバータ回路３８等からのノイズ磁界をシールド板４６によって遮蔽することができる。また、シールド板４６の位置が回転センサ４４よりもセンサ用マグネット４２から遠い位置であるので、センサ用マグネット４２の磁界の強度を回転センサ４４の位置で低下しにくくすることができる。これにより、回転センサ４４の検出誤差を小さくすることができ、電動駆動装置７の性能の低下を抑制することができる。また、シールド板４６によって回転センサ４４の検出誤差を小さくすることができるので、各給電線２６の配置の自由度を向上させることができ、部品の配置の自由度も向上させることができる。また、センサ用マグネット４２をシャフト２３の軸線方向について厚くしてセンサ用マグネット４２の磁束の強度を高くする必要もなくなる。これにより、電動駆動装置７の大型化及びコストの増加を防止することができる。さらに、シールド板４６によるセンサ用マグネット４２の磁界のひずみも小さくなるので、シールド板４６の設置によるトルクリップルの悪化を防止することができ、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。

また、シャフト２３の軸線Ｐに沿って見たとき、センサ用マグネット４２がシールド板４６の領域内に配置され、かつ複数の給電線２６がシールド板４６の領域外に配置されているので、電動駆動装置７の大型化を防止しながら、各給電線２６からのノイズ磁界をシールド板４６によって効果的に遮蔽することができる。

また、シールド板４６と回転センサ４４との距離は７ｍｍ以上であるので、シールド板４６によるセンサ用マグネット４２の磁界の強度の低下を抑制しながら、各給電線２６からのノイズ磁界の強度をシールド板４６によって回転センサ４４の位置で効果的に低下させることができる。これにより、回転センサ４４の検出誤差をさらに小さくすることができ、電動駆動装置７の性能の低下をさらに抑制することができる。

また、Ｕ１相及びＵ２相の組、Ｖ１相及びＶ２相の組、Ｗ１相及びＷ２相の組のうち、いずれの組の給電線２６の位置も、シャフト２３の軸線Ｐに沿って見たとき、シャフト２３の軸線Ｐに関して点対称の位置から外れているので、シールド板４６がければ各給電線２６からの磁界が回転センサ４４の位置でキャンセルされずにノイズ磁界の強度が高くなってしまう状態でも、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度をシールド板４６によって小さくすることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、各給電線２６の電流位相差が、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ０°になっているが、各給電線２６の電流位相差を、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ３０°にしてもよい。即ち、本実施の形態では、各給電線２６の電流位相が、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ３０°異なっている。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に、本実施の形態において、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合の各給電線２６からの磁界が回転センサ４４に及ぼす影響について説明する。図１２は、この発明の実施の形態２において、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合の原点でのノイズ磁界の強度と電流位相との関係を示すグラフである。図１２でも、図８及び図９と同様に、原点でのノイズ磁界の絶対値をノイズ磁界の強度として示している。また、図１２でも、回転センサ４４の周囲に各給電線２６のみが配置されていると仮定した場合のノイズ磁界の強度を計算して示している。さらに、図１２でも、図９のノイズ磁界の絶対値の最大値を１００％としてノイズ磁界の強度を示している。

図１２に示すように、各給電線２６の電流位相が、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ３０°ずれている場合でも、図９と同様に、回転センサ４４の位置でノイズ磁界がキャンセルされず、各給電線２６からのノイズ磁界が回転センサ４４の検出誤差の原因になることがわかる。また、図１２では、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の絶対値の最大値が図９の場合と比べて約６９％で小さくなっている。なお、各給電線２６の電流位相を、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ３０°ずらすと、トルクリップルの電気角６次成分がキャンセルされ、モータ８の性能の向上が図れる。

次に、本実施の形態において、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界のシールド板４６による遮蔽効果について説明する。シールド板４６によるノイズ磁界の遮蔽効果の確認は、実施の形態１と同様に、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合に、シールド板４６の位置をｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲で変えながら、原点でのノイズ磁界の強度を計算することにより行った。また、縦が４４ｍｍ、横が４４ｍｍ、厚さが０．５ｍｍの平板をシールド板４６として用い、ｚ軸が平板の中心を通る位置にシールド板４６を配置した。さらに、ノイズ磁界の強度を計算したときのシールド板４６の位置（計算点）は、ｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内の４箇所とした。

図１３は、この発明の実施の形態２において、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板４６のｚ軸方向の位置と、原点でのノイズ磁界の強度との関係を示すグラフである。なお、図１３では、ｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内の４箇所にシールド板４６を順次配置した場合の原点でのノイズ磁界の絶対値の最大値を、４つの計算点として示している。また、図１３では、４つの計算点を滑らかに結んで補間する補間線も示している。さらに、図１３では、図９のノイズ磁界の絶対値の最大値を１００％としてノイズ磁界の強度を示している。

図１３に示すように、各給電線２６の電流位相が、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ３０°異なっている場合でも、ｚ軸上の正の値の位置にシールド板４６を配置することにより、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度が図９の１００％よりも低くなることがわかる。また、図１０と図１３とを比較すると、各給電線２６の電流位相が、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ３０°異なっている場合、各給電線２６の対応する相間の電流位相差が０°である実施の形態１よりも、シールド板４６によるノイズ磁界の低減効果が高くなることがわかる。

このように、各給電線２６の電流位相差を、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ３０°にした場合でも、回転センサ４４とインバータ回路３８との間にシールド板４６を配置することにより、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度を小さくすることができる。これにより、回転センサ４４の検出誤差を小さくすることができ、電動駆動装置７の性能の低下を抑制することができる。また、各給電線２６の配置の自由度も向上させることができ、電動駆動装置７の大型化を防止することができる。

なお、上記の例では、シャフト２３の軸線方向に沿って見たとき、Ｕ１相及びＵ２相の組、Ｖ１相及びＶ２相の組、Ｗ１相及びＷ２相の組のいずれの組の給電線２６の位置も、図７に示すように、シャフト２３の軸線Ｐに関して点対称の位置から外れているが、図６に示すように、シャフト２３の軸線方向に沿って見たときのＵ１相及びＵ２相の組、Ｖ１相及びＶ２相の組、Ｗ１相及びＷ２相の組のそれぞれの組の給電線２６の位置を、各組においてシャフト２３の軸線Ｐに関して点対称の位置にしてもよい。各給電線２６の電流位相差を、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ３０°にした場合、各組の給電線２６の位置をシャフト２３の軸線Ｐに関して点対称の位置にしても、各給電線２６からのノイズ磁界は回転センサ４４の位置で完全にはキャンセルされない。従って、回転センサ４４と各給電線２６との位置関係が図６の位置関係である場合でも、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度をシールド板４６によって小さくすることができ、シールド板４６によるノイズ磁界の遮蔽効果を発揮することができる。

実施の形態３．
実施の形態１では、各給電線２６のそれぞれに電流を流しているが、各給電線２６に流す電流の一部のみを常時停止させてもよい。本実施の形態では、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６に流す電流のうち、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６に電流を流し、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６に流す電流のみが常時停止されている。即ち、本実施の形態では、第１及び第２の三相交流巻線４８，４９のうち、第１の三相交流巻線４８にのみインバータ回路３８から三相電力が供給され、インバータ回路３８から第２の三相交流巻線４９への電力供給が常時停止されている。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に、本実施の形態において、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合の各給電線２６からの磁界が回転センサ４４に及ぼす影響について説明する。図１４は、この発明の実施の形態３において、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合の原点でのノイズ磁界の強度と電流位相との関係を示すグラフである。図１４でも、図８及び図９と同様に、原点でのノイズ磁界の絶対値をノイズ磁界の強度として示している。また、図１４でも、回転センサ４４の周囲に各給電線２６のみが配置されていると仮定した場合のノイズ磁界の強度を計算して示している。さらに、図１４でも、図９のノイズ磁界の絶対値の最大値を１００％としてノイズ磁界の強度を示している。

図１４に示すように、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６に電流を流し、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６に流す電流が常時停止されている場合でも、図９と同様に、回転センサ４４の位置でノイズ磁界がキャンセルされず、各給電線２６からのノイズ磁界が回転センサ４４の検出誤差の原因になることがわかる。ここで、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６を互いに接触させれば、各給電線２６からの磁界同士がキャンセルされて回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度が小さくなると考えられるが、本実施の形態では、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６が互いに離して配置されていることから、回転センサ４４の位置でノイズ磁界の強度が大きくなっていると考えられる。図１４では、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の絶対値の最大値が図９に比べて約２０３％になっている。

次に、本実施の形態において、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界のシールド板４６による遮蔽効果について説明する。シールド板４６によるノイズ磁界の遮蔽効果の確認は、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合に、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６にのみ電流を流すとともに、シールド板４６の位置をｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲で変えながら、原点でのノイズ磁界の強度を計算することにより行った。また、縦が４４ｍｍ、横が４４ｍｍ、厚さが０．５ｍｍの平板をシールド板４６として用い、ｚ軸が平板の中心を通る位置にシールド板４６を配置した。さらに、ノイズ磁界の強度を計算したときのシールド板４６の位置（計算点）は、ｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内の４箇所とした。

図１５は、この発明の実施の形態３において、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板４６のｚ軸方向の位置と、原点でのノイズ磁界の強度との関係を示すグラフである。なお、図１５では、ｚ座標５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内の４箇所にシールド板４６を順次配置した場合の原点でのノイズ磁界の絶対値の最大値を、４つの計算点として示している。また、図１５では、４つの計算点を滑らかに結んで補間する補間線も示している。なお、図１５では、図９のノイズ磁界の絶対値の最大値を１００％としてノイズ磁界の強度を示している。

Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６にのみ電流を流した場合でも、図１５に示すように、ｚ軸上の正の値の位置にシールド板４６を配置することにより、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度が図１４のノイズ磁界の絶対値の最大値である約２０３％よりも低くなることがわかる。これにより、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６にのみ電流を流す実施の形態３でも、シールド板４６によるノイズ磁界の低減効果が発揮されていることがわかる。

このように、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６に電流を流し、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６に流す電流を常時停止した場合でも、回転センサ４４とインバータ回路３８との間にシールド板４６を配置することにより、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度を小さくすることができる。これにより、回転センサ４４の検出誤差を小さくすることができ、電動駆動装置７の性能の低下を抑制することができる。また、各給電線２６の配置の自由度も向上させることができ、電動駆動装置７の大型化を防止することができる。

また、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６が互いに離して配置されているので、各給電線２６を互いに接触させてノイズ磁界をキャンセルさせなくても、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度をシールド板４６によって小さくすることができる。これにより、各給電線２６の配置の自由度を向上させながら、回転センサ４４の検出誤差を小さくすることができる。

なお、上記の例では、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６のうち、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６に流す電流のみが常時停止されているが、これに限定されず、電流を常時停止する給電線２６をＵ２相、Ｖ２相、Ｗ２相以外の給電線２６にしてもよい。例えば、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６に流す電流のみを常時停止させてもよいし、Ｗ２相の給電線２６に流す電流のみを常時停止させてもよい。このようにしても、シールド板４６によるノイズ磁界の低減効果を発揮することができる。

また、上記の例では、電機子巻線３３が第１及び第２の三相交流巻線４８，４９を有しているが、第１の三相交流巻線４８のみによって電機子巻線３３を構成してもよいし、第２の三相交流巻線４９のみによって電機子巻線３３を構成してもよい。即ち、１つの三相交流巻線を電機子巻線として持つ通常の三相モータをモータ８としてもよい。電機子巻線３３を第１の三相交流巻線４８で構成する場合、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６が残され、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６がなくなる。電機子巻線３３を第２の三相交流巻線４９で構成する場合、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の給電線２６が残され、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の給電線２６がなくなる。

また、上記の例では、各給電線２６に流す電流の一部を常時停止させる構成が、対応する相の給電線２６の電流位相差がそれぞれ０°になっている実施の形態１の構成に適用されているが、各給電線２６に流す電流の一部を常時停止させる構成を、対応する相の給電線２６の電流位相差がそれぞれ３０°になっている実施の形態２の構成に適用してもよい。

実施の形態４．
図１６は、この発明の実施の形態４によるシールド板４６を示す正面図である。シールド板４６の中心には、シールド貫通穴８１が設けられている。シールド貫通穴８１の断面形状は、シールド板４６の外形に合わせた形状になっている。この例では、縦４４ｍｍ、横４４ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの正方形の平板がシールド板４６とされている。また、この例では、シールド貫通穴８１の断面形状が、縦２０ｍｍ、横２０ｍｍの正方形になっている。さらに、この例では、シャフト２３の軸線Ｐがシールド板４６の中心を通った状態でシールド板４６が軸線Ｐに直交して配置されている。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に、本実施の形態において、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界のシールド板４６による遮蔽効果について説明する。シールド板４６によるノイズ磁界の遮蔽効果の確認は、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合に、シールド貫通穴８１を設けたシールド板４６をｚ座標が１０ｍｍの位置に配置し、シールド貫通穴８１の正方形断面の一辺の長さを変えながら、原点でのノイズ磁界の強度を計算することにより行った。また、ノイズ磁界の強度を計算したときのシールド貫通穴８１の正方形断面の一辺の長さ（計算点）は、０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内の４つの異なる長さとした。

図１７は、この発明の実施の形態４において、各給電線２６と回転センサ４４との位置関係が図７の位置関係である場合のシールド板４６のｚ軸方向の位置と、原点でのノイズ磁界の強度との関係を示すグラフである。なお、図１７では、４つの計算点を滑らかに結んで補間する補間線も示している。また、図１７では、図９のノイズ磁界の絶対値の最大値を１００％としてノイズ磁界の強度を示している。

図１７に示すように、シールド板４６にシールド貫通穴８１を設けた場合でも、ｚ軸上の正の値の位置にシールド板４６を配置することにより、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度が低くなることがわかる。また、図１７に示すように、シールド貫通穴８１の一辺の長さが、シールド板４６の外形である正方形の一辺の長さ（４４ｍｍ）の半分に近い寸法（２０ｍｍ）以下の範囲では、原点でのノイズ磁界の強度が緩やかに変化していることもわかる。これにより、シールド貫通穴８１の正方形断面の一辺の長さが２０ｍｍ以下の範囲では、シールド板４６にシールド貫通穴８１を設けても、シールド板４６によるノイズ磁界の遮蔽効果が悪化しにくいことが分かる。

このように、シールド貫通穴８１がシールド板４６に設けられている場合でも、回転センサ４４とインバータ回路３８との間にシールド板４６を配置することにより、回転センサ４４の位置でのノイズ磁界の強度を小さくすることができる。これにより、回転センサ４４の検出誤差を小さくすることができ、電動駆動装置７の性能の低下を抑制することができる。また、各給電線２６の配置の自由度も向上させることができ、電動駆動装置７の大型化を防止することができる。

また、例えばセンサ装置４３をシールド板４６に固定したり、シールド板４６をヒートシンク３７に固定したりする場合に、シールド板４６によるノイズ磁界の低減効果を発揮させたまま、固定用のシールド貫通穴をシールド板４６に設けることができる。従って、電動駆動装置７へのシールド板４６の適用を容易にすることができる。

なお、上記の例では、シールド貫通穴８１の断面形状が正方形になっているが、これに限定されず、シールド貫通穴８１の断面形状を例えば円形等にしてもよい。また、上記の例では、シールド板４６に設けたシールド貫通穴８１の数が１つであるが、複数のシールド貫通穴８１をシールド板４６に設けてもよい。さらに、上記の例では、回転センサ４４とシールド板４６との距離が１０ｍｍになっているが、回転センサ４４とシールド板４６との距離が１０ｍｍと異なっていても、シールド板４６によるノイズ磁界の低減効果を発揮することができる。

また、上記の例では、シールド貫通穴８１を設けたシールド板４６が実施の形態１の構成に適用されているが、シールド貫通穴８１を設けたシールド板４６を実施の形態２又は３の構成に適用してもよい。

また、各上記実施の形態では、シールド板４６の外形が正方形になっているが、これに限定されず、シールド板４６の外形を例えば円形等にしてもよい。即ち、シールド板４６の外形における一端部及び他端部のうち、一端部で磁束を集める機能と、一端部で集めた磁束を他端部まで磁路としてバイパスする機能とをシールド板４６が持っていれば、シールド板４６の外形がどのような形状であっても、回転センサ４４に対してノイズ磁界をシールド板４６で遮蔽する効果を期待することができる。

また、各上記実施の形態では、シールド板４６がヒートシンク３７から離して配置されているが、これに限定されず、ヒートシンク３７にシールド板４６を接触させてもよいし、ヒートシンク３７内にシールド板４６を埋めてもよい。ヒートシンク３７内にシールド板４６を埋めた場合、電動駆動装置７にシールド板４６を適用したことによる電動駆動装置７のサイズの拡大をシャフト２３の軸線方向について防止することができる。

Claims (7)

1. 第１端部及び第２端部を持つ回転軸と、電機子巻線を含み前記回転軸の軸線の周囲に配置されている固定子と、前記回転軸に固定され前記回転軸と一体に前記固定子に対して回転する回転子とを有するモータ、
   前記第１端部に固定されているセンサ用マグネット、
   前記回転軸の軸線方向について前記センサ用マグネットに対向し前記センサ用マグネットの磁界を検出する回転センサを有するセンサ装置、及び
   複数の給電線を介して前記電機子巻線に接続されているインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御基板とを有し、前記モータに取り付けられている制御ユニット
   を備え、
   前記インバータ回路は、前記回転軸の軸線方向について前記回転センサよりも前記センサ用マグネットから遠い位置に配置され、
   前記制御基板は、前記回転センサと前記インバータ回路との間から外れた位置に配置され、
   前記回転センサと前記インバータ回路との間には、磁性材料で構成されたシールド板が配置されており、
   前記回転軸の軸線は、前記シールド板の中心を通っており、
   前記シールド板の中心には、シールド貫通穴が設けられている電動駆動装置。
2. 前記回転軸の軸線に沿って見たとき、前記センサ用マグネットが前記シールド板の領域内に配置され、かつ前記複数の給電線が前記シールド板の領域外に配置されている請求項１に記載の電動駆動装置。
3. 前記回転軸の軸線方向についての前記シールド板と前記回転センサとの間の距離は、７ｍｍ以上である請求項１又は請求項２に記載の電動駆動装置。
4. 前記電機子巻線は、第１及び第２の三相交流巻線を有し、
   前記第１の三相交流巻線には、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の前記給電線が接続され、
   前記第２の三相交流巻線には、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の前記給電線が接続され、
   各前記給電線の電流位相差は、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ０°であり、
   Ｕ１相及びＵ２相の組、Ｖ１相及びＶ２相の組、Ｗ１相及びＷ２相の組のうち、少なくともいずれかの組の前記給電線の位置は、前記回転軸の軸線に沿って見たとき、前記回転軸の軸線に関して点対称の位置から外れている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電動駆動装置。
5. 前記電機子巻線は、第１及び第２の三相交流巻線を有し、
   前記第１の三相交流巻線には、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の前記給電線が接続され、
   前記第２の三相交流巻線には、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の前記給電線が接続され、
   各前記給電線の電流位相差は、Ｕ１相とＵ２相との間、Ｖ１相とＶ２相との間、Ｗ１相とＷ２相との間で、それぞれ３０°である請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電動駆動装置。
6. 前記電機子巻線は、第１及び第２の三相交流巻線を有し、
   前記第１の三相交流巻線には、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の前記給電線が接続され、
   前記第２の三相交流巻線には、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の前記給電線が接続され、
   Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の前記給電線に流す電流の一部のみが常時停止されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の電動駆動装置。
7. 前記電機子巻線は、三相交流巻線を有し、
   前記三相交流巻線に接続されている前記複数の給電線は、互いに離して配置されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電動駆動装置。

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