JP7131564B2

JP7131564B2 - ロータ、モータおよび電動パワーステアリング装置

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Publication number: JP7131564B2
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Inventors: 明一円; 弘幸阿部; 秀幸金城
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Description

本発明は、ロータ、モータおよび電動パワーステアリング装置に関する。

一般に、モータは、ロータとステータとを有する。ロータは、少なくとも１つの磁石を有する。モータが発する振動および騒音を低減するには、コギングトルクおよびトルクリップルの両方を低減させる必要がある。

従来のモータは、位相反転を発生させる突起やスキューを設けることで、コギングトルクを低減していた。スキューについては、例えば特許文献１に開示されている。また、誘起電圧の正弦波率を高くすることで、トルクリップルを低減していた。

特許第５４１４８８７号公報

コギングトルクは、スキューを掛けることで、逆位相を発生させてキャンセルさせるのが一般的な対策だが、スキューを掛けることでトルク低下を招くという課題があった。また、スキュー角に対してコギングトルクとトルクリップルとは背反の関係にあり、コギングトルクおよびトルクリップルを両方ともに低減させることは難しい。

本発明は、上記事情に鑑みて、トルク低下を抑制しつつコギングトルクを低減でき、かつ、トルクリップルを低減できるロータ、モータおよび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。

本発明のロータの一つの態様は、中心軸を有するシャフトと、前記シャフトと固定されるロータコアと、前記ロータコアの径方向外側面に、径方向に並んで設けられるマグネット部および磁性部と、を備え、前記マグネット部および前記磁性部の組は、前記ロータコアの径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列して複数設けられ、複数の前記組は、前記ロータコアの径方向外側面に前記マグネット部が配置され、前記マグネット部の径方向外側面に前記磁性部が配置される第１の組と、前記ロータコアの径方向外側面に前記磁性部が配置され、前記磁性部の径方向外側面に前記マグネット部が配置される第２の組と、を有し、前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分では、前記第１の組と前記第２の組とが周方向に交互に配置され、前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う前記第１の部分と異なる第２の部分では、前記第１の組と前記第２の組とが周方向に交互に配置され、軸方向から見て、前記第１の部分の前記第１の組と、前記第２の部分の前記第２の組とが重なって配置され、前記第１の部分の前記第２の組と、前記第２の部分の前記第１の組とが重なって配置される。

また、本発明のモータの一つの態様は、上述のロータと、前記ロータと径方向に隙間をあけて対向するステータと、を備える。

また、本発明の電動パワーステアリング装置の一つの態様は、上述のモータを備える。

本発明の一つの態様のロータ、モータおよび電動パワーステアリング装置によれば、トルク低下を抑制しつつコギングトルクを低減でき、かつ、トルクリップルを低減できる。

図１は、一実施形態のロータおよびモータの断面模式図である。図２は、一実施形態のロータの斜視図である。図３は、図１のIII-III断面の一部を示す拡大断面図である。図４は、図１のIV-IV断面の一部を示す拡大断面図である。図５は、一実施形態のモータのコギングトルクの波形を示すグラフである。図６は、一実施形態のモータのトルクリップルの波形を示すグラフである。図７は、一実施形態の変形例のロータの一部を示す拡大断面図である。図８は、一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。

以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわち上下方向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。本実施形態において、上側（＋Ｚ）は、軸方向一方側に相当し、下側（－Ｚ）は、軸方向他方側に相当する。なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、ロータ２０と、ステータ３０と、ハウジング１１と、複数のベアリング１５，１６と、を備える。図１～図４に示すように、ロータ２０は、中心軸Ｊを有するシャフト２１と、ロータコア２２と、複数のマグネット部２３ａ，２３ｂと、複数の磁性部２４ａ，２４ｂと、カバー部２５と、を備える。

シャフト２１は、中心軸Ｊに沿って上下方向に延びる。本実施形態の例では、シャフト２１が、軸方向に延びる円柱状である。シャフト２１は、複数のベアリング１５，１６により、中心軸Ｊ回りに回転自在に支持される。複数のベアリング１５，１６は、軸方向に互いに間隔をあけて配置され、ハウジング１１に支持される。ハウジング１１は、筒状である。

シャフト２１は、ロータコア２２に対して、圧入や接着などによって固定される。つまりロータコア２２は、シャフト２１と固定される。なお、シャフト２１は、ロータコア２２に対して、樹脂部材などを介して固定されてもよい。すなわち、シャフト２１は、ロータコア２２と直接または間接的に固定される。シャフト２１は、上記円柱状に限らず、例えば筒状でもよい。

ロータコア２２は、例えば、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される積層鋼板である。ロータコア２２は、筒状である。ロータコア２２は、軸方向から見て、外形が多角形状である（図２参照）。ロータコア２２の径方向外側面は、周方向に並ぶ複数の平面部２２ａを有する。本実施形態の例では、ロータコア２２の外形が、８角形状である。ロータコア２２の径方向外側面は、周方向に並ぶ８つの平面部２２ａを有する。平面部２２ａは、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。平面部２２ａは、ロータコア２２の径方向外側面において、軸方向に延びる。平面部２２ａは、ロータコア２２の径方向外側面に、軸方向全長にわたって配置される。本実施形態の例では、平面部２２ａの軸方向の長さが、周方向の長さよりも大きい。

ロータコア２２は、貫通孔２２ｈと、孔部２２ｂと、溝部２２ｃと、を有する。軸方向から見て、貫通孔２２ｈは、ロータコア２２の中心部に配置される。貫通孔２２ｈは、ロータコア２２を軸方向に貫通する。貫通孔２２ｈには、シャフト２１が挿入される。

孔部２２ｂは、ロータコア２２を軸方向に貫通する。孔部２２ｂは、ロータコア２２に周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。本実施形態の例では、孔部２２ｂが、ロータコア２２に周方向に等間隔に配列する。軸方向から見て、孔部２２ｂは、円形状である。本実施形態によれば、孔部２２ｂによりロータコア２２を肉抜きして、ロータコア２２の軽量化および材料費削減を図ることができる。

溝部２２ｃは、ロータコア２２の径方向外側面から径方向内側に窪み、軸方向に延びる。溝部２２ｃは、ロータコア２２の径方向外側面に、軸方向全長にわたって配置される。溝部２２ｃは、ロータコア２２の径方向外側面において、周方向に隣り合う一対の平面部２２ａ同士の間に配置され、径方向外側に開口する。溝部２２ｃは、ロータコア２２に周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。溝部２２ｃは、ロータコア２２に周方向に等間隔に配列する。溝部２２ｃは、径方向外側に向かうにしたがい溝幅が小さくなる。軸方向から見て、溝部２２ｃは、くさび形状である。

マグネット部２３ａ，２３ｂは、永久磁石である。磁性部２４ａ，２４ｂは、磁性体（強磁性体）製であり、例えば鉄製、ステンレス製、鋼製等である。図３および図４に示すように、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂは、ロータコア２２の径方向外側面に、径方向に並んで設けられる。マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂは、平面部２２ａに、径方向に互いに重なって設けられる。中心軸Ｊに垂直な断面視で、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂは、平面部２２ａにおいて径方向に積層して各１つ（計２つ）設けられる。

径方向に並ぶマグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂの組Ｐ１，Ｐ２は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列して複数設けられる。本実施形態の例では、軸方向に配列する組Ｐ１，Ｐ２同士は、軸方向に互いに隙間をあけずに配置される。周方向に配列する組Ｐ１，Ｐ２同士は、周方向に互いに間隔をあけて配置される。周方向に隣り合う一対の組Ｐ１，Ｐ２同士の間には、溝部２２ｃが配置される。

複数の組Ｐ１，Ｐ２は、第１の組Ｐ１と、第２の組Ｐ２と、を有する。第１の組Ｐ１は、ロータコア２２の径方向外側面にマグネット部２３ａが配置され、マグネット部２３ａの径方向外側面に磁性部２４ｂが配置される。つまり第１の組Ｐ１は、平面部２２ａから径方向外側へ向けて、マグネット部２３ａおよび磁性部２４ｂをこの順に配置して有する。第１の組Ｐ１のマグネット部２３ａは、磁性部２４ｂにより径方向外側から覆われる。マグネット部２３ａは、第１の組Ｐ１において径方向内側に配置される。マグネット部２３ａは、例えば埋込磁石型（Interior Permanent Magnet：IPM）と言うことができる。

第２の組Ｐ２は、ロータコア２２の径方向外側面に磁性部２４ａが配置され、磁性部２４ａの径方向外側面にマグネット部２３ｂが配置される。つまり第２の組Ｐ２は、平面部２２ａから径方向外側へ向けて、磁性部２４ａおよびマグネット部２３ｂをこの順に配置して有する。マグネット部２３ｂは、第２の組Ｐ２において径方向外側に配置される。マグネット部２３ｂは、例えば表面磁石型（Surface Permanent Magnet：SPM）と言うことができる。

本実施形態の例では、第１の組Ｐ１のマグネット部２３ａの形状と、第２の組Ｐ２の磁性部２４ａの形状とが、互いに同じである。また、第１の組Ｐ１の磁性部２４ｂの形状と、第２の組Ｐ２のマグネット部２３ｂの形状とが、互いに同じである。

マグネット部２３ａおよび磁性部２４ａは、それぞれ板状である。マグネット部２３ａおよび磁性部２４ａは、四角形板状である。図３および図４に示すように、軸方向から見て、第１の組Ｐ１のマグネット部２３ａおよび第２の組Ｐ２の磁性部２４ａはそれぞれ、周方向の長さが径方向の長さよりも大きい長方形状である。マグネット部２３ａの径方向内側面および径方向外側面は、それぞれ、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。磁性部２４ａの径方向内側面および径方向外側面は、それぞれ、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。

マグネット部２３ｂおよび磁性部２４ｂは、それぞれ板状である。径方向から見て、マグネット部２３ｂおよび磁性部２４ｂは、四角形状である。マグネット部２３ｂおよび磁性部２４ｂは、周方向の両端部から中央部側（周方向の内側）に向かうにしたがい、径方向の厚さが大きくなる。軸方向から見て、第１の組Ｐ１の磁性部２４ｂおよび第２の組Ｐ２のマグネット部２３ｂはそれぞれ、径方向内側面が直線状であり、径方向外側面が凸曲線状である。磁性部２４ｂの径方向内側面は、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。磁性部２４ｂの径方向外側面は、軸方向から見て径方向外側に凸となる曲面状である。マグネット部２３ｂの径方向内側面は、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。マグネット部２３ｂの径方向外側面は、軸方向から見て径方向外側に凸となる曲面状である。軸方向から見て、磁性部２４ｂおよびマグネット部２３ｂは、略Ｄ字状である。

本実施形態の例では、第１の組Ｐ１において、マグネット部２３ａの周方向の両端と、磁性部２４ｂの周方向の両端とが、径方向から見て重なって配置される。つまり、マグネット部２３ａの周方向の両端の各周方向位置と、磁性部２４ｂの周方向の両端の各周方向位置とが、互いに同じである。また、マグネット部２３ａおよび磁性部２４ｂ（つまり第１の組Ｐ１）の周方向の両端と、平面部２２ａの周方向の両端部とが、径方向から見て重なって配置される。図示の例では、平面部２２ａの周方向の両端の各周方向位置が、第１の組Ｐ１の周方向の両端の各周方向位置よりも、それぞれ僅かに周方向の外側に配置される。つまり、平面部２２ａの周方向の長さが、第１の組Ｐ１の周方向の長さよりも大きい。

また、第２の組Ｐ２において、磁性部２４ａの周方向の両端と、マグネット部２３ｂの周方向の両端とが、径方向から見て重なって配置される。つまり、磁性部２４ａの周方向の両端の各周方向位置と、マグネット部２３ｂの周方向の両端の各周方向位置とが、互いに同じである。また、磁性部２４ａおよびマグネット部２３ｂ（つまり第２の組Ｐ２）の周方向の両端と、平面部２２ａの周方向の両端部とが、径方向から見て重なって配置される。図示の例では、平面部２２ａの周方向の両端の各周方向位置が、第２の組Ｐ２の周方向の両端の各周方向位置よりも、それぞれ僅かに周方向の外側に配置される。つまり、平面部２２ａの周方向の長さが、第２の組Ｐ２の周方向の長さよりも大きい。

第１の組Ｐ１のマグネット部２３ａの体積と、第２の組Ｐ２の磁性部２４ａの体積とは、互いに同じである。第１の組Ｐ１の磁性部２４ｂの体積と、第２の組Ｐ２のマグネット部２３ｂの体積とは、互いに同じである。本実施形態によれば、第１の組Ｐ１（マグネット部２３ａおよび磁性部２４ｂ）の形状や特性等と、第２の組Ｐ２（磁性部２４ａおよびマグネット部２３ｂ）の形状や特性等とを、均等化できる。これにより、後述する本実施形態の作用効果がより安定して得られる。

ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分（第１の段、第１の領域）Ｓ１では、第１の組Ｐ１と第２の組Ｐ２とが周方向に交互に配置される。第１の部分Ｓ１において、組Ｐ１，Ｐ２は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に等間隔に複数配置される。ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分Ｓ１と異なる第２の部分（第２の段、第２の領域）Ｓ２では、第１の組Ｐ１と第２の組Ｐ２とが周方向に交互に配置される。第２の部分Ｓ２において、組Ｐ１，Ｐ２は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に等間隔に複数配置される。

軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１の組Ｐ１と、第２の部分Ｓ２の第２の組Ｐ２とは、重なって配置される。軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第２の組Ｐ２と、第２の部分Ｓ２の第１の組Ｐ１とは、重なって配置される。本実施形態では、軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１の組Ｐ１の周方向の中心部と、第２の部分Ｓ２の第２の組Ｐ２の周方向の中心部とが、互いに重なって配置され、第１の部分Ｓ１の第２の組Ｐ２の周方向の中心部と、第２の部分Ｓ２の第１の組Ｐ１の周方向の中心部とが、互いに重なって配置される。また、軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１の組Ｐ１の周方向の両端部と、第２の部分Ｓ２の第２の組Ｐ２の周方向の両端部とが、互いに重なって配置され、第１の部分Ｓ１の第２の組Ｐ２の周方向の両端部と、第２の部分Ｓ２の第１の組Ｐ１の周方向の両端部とが、互いに重なって配置される。このため、マグネット部２３ａ，２３ｂにスキューは掛けられておらず、マグネット部２３ａ，２３ｂは軸方向に真っ直ぐに配列される。

図５は、本実施形態のロータ２０を備えるモータ１０の、コギングトルクの波形を示すグラフである。図６は、本実施形態のモータ１０の、トルクリップルの波形を示すグラフである。図５および図６に示すように、本実施形態によれば、マグネット部２３ａ，２３ｂにスキューを掛けなくても、コギングトルクに逆位相を発生させることができる。すなわち、第１の部分Ｓ１に発生するコギングトルクと、第２の部分Ｓ２に発生するコギングトルクとが、互いに逆位相で生じるため、これらが互いに打ち消し合い、合成ゴギングトルク波形の変動幅（合成コギングトルクの最大値と最小値との差）を小さく抑えることができる。また、トルクリップルに逆位相を発生させることができる。すなわち、第１の部分Ｓ１に発生するトルクリップルと、第２の部分Ｓ２に発生するトルクリップルとが、互いに逆位相で生じるため、これらが互いに打ち消し合い、合成トルクリップル波形の変動幅（合成トルクリップルの最大値と最小値との差）を小さく抑えることができる。したがって本実施形態によれば、トルク低下を抑制しつつコギングトルクを低減でき、かつ、トルクリップルを低減できる。そして、モータ１０が発する振動および騒音を低減できる。

また、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂを径方向に並べて配置することで、トルク低下を抑制しつつ、マグネット（永久磁石）の使用量を削減できる。具体的に、例えば、１つの組Ｐ１（Ｐ２）当たりのマグネット部２３ａ（２３ｂ）の体積および磁性部２４ｂ（２４ａ）の体積の和と、同じ体積を有する図示しないマグネット部を、ロータコア２２の径方向外側面に、本実施形態と同様に複数配列した構成（以下、参考例と呼ぶ）と、本実施形態との、各マグネット使用量を比べる。この場合、参考例と比べて本実施形態では、例えば、トルク低下を２割程度に抑えつつも、マグネット使用量を半分程度まで削減することが可能である。言い換えれば、トルクを低下させることなく、マグネットの使用量を低減できる。一般に、ロータ２０全体のコストに占めるマグネットのコストの割合は高く、よって本実施形態によれば、ロータ２０全体のコストを削減しやすい。

本実施形態では、ロータコア２２の径方向外側面に、第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２が、軸方向に交互に並んで同じ数ずつ配置される。すなわち、第１の部分Ｓ１の数と第２の部分Ｓ２の数との和が偶数となり、かつ第１の部分Ｓ１と第２の部分Ｓ２とが軸方向に交互に配列する。これにより、コギングトルクおよびトルクリップルを低減できるという上述の作用効果が、より安定して得られやすくなる。本実施形態の例では、ロータコア２２の径方向外側面に、第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２が、軸方向に並んで１つずつ配置される。このため、簡単な構造によって、上述の作用効果が得られる。

カバー部２５は、中心軸Ｊを中心とする筒状である。本実施形態の例では、カバー部２５が、円筒状である。カバー部２５は、ロータコア２２、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂを、径方向外側から囲う。カバー部２５の内周面と、第１の組Ｐ１の径方向外側の端部とは、互いに接触しまたは隙間をあけて対向する。詳しくは、カバー部２５の内周面と、第１の組Ｐ１の径方向外側面における周方向の中央部とが、互いに接触しまたは隙間をあけて対向する。カバー部２５の内周面と、第２の組Ｐ２の径方向外側の端部とは、互いに接触しまたは隙間をあけて対向する。詳しくは、カバー部２５の内周面と、第２の組Ｐ２の径方向外側面における周方向の中央部とが、互いに接触しまたは隙間をあけて対向する。ロータコア２２、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂは、カバー部２５の内周面との間に、径方向にエアギャップ（空隙）Ｇを有して配置される。本実施形態によれば、ロータコア２２の径方向外側面に、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂが径方向に積層して配置されても、カバー部２５により、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂの径方向外側への移動を抑制できる。なお、ロータコア２２、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂと、カバー部２５との間に、樹脂部を充填し設けてもよい。

図７は、本実施形態のロータ２０の変形例を示す。このロータ２０は、カバー部２５の代わりにまたはカバー部２５とともに、樹脂モールド部２６を備える。樹脂モールド部２６は、ロータコア２２の径方向外側面に設けられる。樹脂モールド部２６は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。樹脂モールド部２６は、溝部２２ｃに沿って延びる。樹脂モールド部２６は、溶融した樹脂をロータコア２２とともにインサート成形し固化することにより形成される。

樹脂モールド部２６は、アンカー部２６ａと、移動抑制部２６ｂと、を有する。アンカー部２６ａは、溶融した樹脂を溝部２２ｃに充填し固化することにより形成される。アンカー部２６ａは、軸方向に延びる。アンカー部２６ａの周方向の幅は、径方向内側へ向かうにしたがい大きくなる。移動抑制部２６ｂは、アンカー部２６ａよりも径方向外側に位置して、アンカー部２６ａと繋がる。移動抑制部２６ｂは、樹脂モールド部２６の径方向外側の端部に配置される。移動抑制部２６ｂは、アンカー部２６ａに対して、周方向の両側（一方側および他方側）に向けてそれぞれ突出する。移動抑制部２６ｂは、板面が径方向を向く板状である。移動抑制部２６ｂは、軸方向に延びる。移動抑制部２６ｂは、平面部２２ａの径方向外側に、平面部２２ａとの間に間隔をあけて配置される。径方向から見て、移動抑制部２６ｂと、平面部２２ａとは、重なって配置される。

樹脂モールド部２６を形成した後で、組Ｐ１，Ｐ２は、平面部２２ａと移動抑制部２６ｂとの間に挿入される。組Ｐ１，Ｐ２は、平面部２２ａと移動抑制部２６ｂとの間に例えば圧入される。本実施形態によれば、ロータコア２２の径方向外側面に、くさび状の溝部２２ｃが設けられることにより、樹脂モールド部２６を機能させることができる。すなわち、溝部２２ｃに対して径方向に抜け止めされた樹脂モールド部２６を設けることができる。そして樹脂モールド部２６により、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂを径方向外側から押さえることができ、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂの径方向外側への移動を抑制できる。

図１に示すように、ステータ３０は、ステータコア３１と、インシュレータ３０Ｚと、複数のコイル３０Ｃと、を有する。ステータコア３１は、中心軸Ｊを中心とする環状である。ステータコア３１は、ロータ２０の径方向外側においてロータ２０を囲む。ステータコア３１は、ロータ２０と径方向に隙間をあけて対向する。すなわち、ステータ３０は、ロータ２０と径方向に隙間をあけて対向する。ステータコア３１は、例えば、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される積層鋼板である。

ステータコア３１は、略環状のコアバック３１ａと、複数のティース３１ｂと、を有する。本実施形態では、コアバック３１ａは、中心軸Ｊを中心とする円環状である。ティース３１ｂは、コアバック３１ａの径方向内側面から径方向内側に延びる。コアバック３１ａの外周面は、ハウジング１１の周壁部の内周面と固定される。複数のティース３１ｂは、コアバック３１ａの径方向内側面に、周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では、複数のティース３１ｂが、周方向に等間隔に配列する。

インシュレータ３０Ｚは、ステータコア３１に装着される。インシュレータ３０Ｚは、ティース３１ｂを覆う部分を有する。インシュレータ３０Ｚの材料は、例えば樹脂などの絶縁材料である。

コイル３０Ｃは、ステータコア３１に取り付けられる。複数のコイル３０Ｃは、インシュレータ３０Ｚを介してステータコア３１に装着される。複数のコイル３０Ｃは、インシュレータ３０Ｚを介して各ティース３１ｂに導線が巻き回されることで構成される。

次に、本実施形態のモータ１０を搭載する装置の一例について説明する。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８に示すように、電動パワーステアリング装置１００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１００は、操舵力を油圧により軽減する装置である。本実施形態の電動パワーステアリング装置１００は、モータ１０と、操舵軸１１４と、オイルポンプ１１６と、コントロールバルブ１１７と、を備える。

操舵軸１１４は、ステアリング１１１からの入力を、車輪１１２を有する車軸１１３に伝える。オイルポンプ１１６は、車軸１１３に油圧による駆動力を伝えるパワーシリンダ１１５に油圧を発生させる。コントロールバルブ１１７は、オイルポンプ１１６のオイルを制御する。電動パワーステアリング装置１００において、モータ１０は、オイルポンプ１１６の駆動源として搭載される。

本実施形態の電動パワーステアリング装置１００は、本実施形態のモータ１０を備える。このため、上述のモータ１０と同様の効果を奏する電動パワーステアリング装置１００が得られる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

マグネット部２３ａ，２３ｂの各形状および磁性部２４ａ，２４ｂの各形状は、前述の実施形態で説明した例に限らない。また、第１の組Ｐ１のマグネット部２３ａの体積と、第２の組Ｐ２のマグネット部２３ｂの体積とは、互いに異なっていてもよい。第１の組Ｐ１の磁性部２４ｂの体積と、第２の組Ｐ２の磁性部２４ａの体積とは、互いに異なっていてもよい。

ロータ２０にカバー部２５や樹脂モールド部２６を設ける代わりに、または設けつつ、径方向に互いに接触する平面部２２ａ、マグネット部２３ａ，２３ｂおよび磁性部２４ａ，２４ｂ同士が、接着等により固定されてもよい。

前述の実施形態では、ロータコア２２と磁性部２４ａ，２４ｂとが互いに別部材としてロータ２０に設けられるが、これに限らない。ロータコア２２と磁性部２４ａ，２４ｂとは、単一の部材であってもよい。また、ロータコア２２と一体的に設けられた磁性部２４ｂに、マグネット部２３ａが埋め込まれてもよい。この場合、カバー部２５は、第２の組Ｐ２を径方向外側から囲うこととしてもよい。これにより、第２の組Ｐ２において、マグネット部２３ｂが外れることを抑制できる。

前述の実施形態では、モータ１０が電動パワーステアリング装置１００に搭載される一例を挙げたが、これに限らない。モータ１０は、例えば、ポンプ、ブレーキ、クラッチ、掃除機、ドライヤ、シーリングファン、洗濯機および冷蔵庫などの多様な機器に用いることができる。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

１０…モータ、２０…ロータ、２１…シャフト、２２…ロータコア、２２ｂ…孔部、２２ｃ…溝部、２３ａ，２３ｂ…マグネット部、２４ａ，２４ｂ…磁性部、２５…カバー部、３０…ステータ、１００…電動パワーステアリング装置、Ｊ…中心軸、Ｐ１，Ｐ２…組、Ｐ１…第１の組、Ｐ２…第２の組、Ｓ１…第１の部分、Ｓ２…第２の部分

Claims

中心軸を有するシャフトと、
前記シャフトと固定されるロータコアと、
前記ロータコアの径方向外側面に、径方向に並んで設けられるマグネット部および磁性部と、を備え、
前記マグネット部および前記磁性部の組は、前記ロータコアの径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列して複数設けられ、
複数の前記組は、
前記ロータコアの径方向外側面に前記マグネット部が配置され、前記マグネット部の径方向外側面に前記磁性部が配置される第１の組と、
前記ロータコアの径方向外側面に前記磁性部が配置され、前記磁性部の径方向外側面に前記マグネット部が配置される第２の組と、を有し、
前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分では、前記第１の組と前記第２の組とが周方向に交互に配置され、
前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う前記第１の部分と異なる第２の部分では、前記第１の組と前記第２の組とが周方向に交互に配置され、
軸方向から見て、
前記第１の部分の前記第１の組と、前記第２の部分の前記第２の組とが重なって配置され、
前記第１の部分の前記第２の組と、前記第２の部分の前記第１の組とが重なって配置される、ロータ。
請求項１に記載のロータであって、
軸方向から見て、
前記第１の部分の前記第１の組の周方向の中心部と、前記第２の部分の前記第２の組の周方向の中心部とが、互いに重なって配置され、
前記第１の部分の前記第２の組の周方向の中心部と、前記第２の部分の前記第１の組の周方向の中心部とが、互いに重なって配置される、ロータ。
請求項１または２に記載のロータであって、
軸方向から見て、
前記第１の部分の前記第１の組の周方向の両端部と、前記第２の部分の前記第２の組の周方向の両端部とが、互いに重なって配置され、
前記第１の部分の前記第２の組の周方向の両端部と、前記第２の部分の前記第１の組の周方向の両端部とが、互いに重なって配置される、ロータ。
請求項１～３のいずれか一項に記載のロータであって、
前記ロータコアの径方向外側面に、前記第１の部分および前記第２の部分が、軸方向に交互に並んで同じ数ずつ配置される、ロータ。
請求項４に記載のロータであって、
前記ロータコアの径方向外側面に、前記第１の部分および前記第２の部分が、軸方向に並んで１つずつ配置される、ロータ。
請求項１～５のいずれか一項に記載のロータであって、
前記第１の組の前記マグネット部の形状と、前記第２の組の前記磁性部の形状とが、互いに同じであり、
前記第１の組の前記磁性部の形状と、前記第２の組の前記マグネット部の形状とが、互いに同じである、ロータ。
請求項６に記載のロータであって、
軸方向から見て、
前記第１の組の前記マグネット部および前記第２の組の前記磁性部はそれぞれ、周方向の長さが径方向の長さよりも大きい長方形状であり、
前記第１の組の前記磁性部および前記第２の組の前記マグネット部はそれぞれ、径方向内側面が直線状であり、径方向外側面が凸曲線状である、ロータ。
請求項６または７に記載のロータであって、
前記第１の組の前記マグネット部の体積と、前記第２の組の前記磁性部の体積とが、互いに同じであり、
前記第１の組の前記磁性部の体積と、前記第２の組の前記マグネット部の体積とが、互いに同じである、ロータ。
請求項１～８のいずれか一項に記載のロータであって、
前記ロータコアは、前記ロータコアを軸方向に貫通する孔部を有する、ロータ。
請求項９に記載のロータであって、
前記孔部は、前記ロータコアに周方向に互いに間隔をあけて複数配置される、ロータ。
請求項１～１０のいずれか一項に記載のロータであって、
前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向外側面から径方向内側に窪み、軸方向に延びる溝部を有し、
前記溝部は、周方向に隣り合う一対の前記組同士の間に配置されて径方向外側に開口し、径方向外側に向かうにしたがい溝幅が小さくなる、ロータ。
請求項１～１１のいずれか一項に記載のロータであって、
前記ロータコア、前記マグネット部および前記磁性部を径方向外側から囲うカバー部を備える、ロータ。
請求項１２に記載のロータであって、
前記カバー部は、前記第２の組を径方向外側から囲う、ロータ。
請求項１～１３のいずれか一項に記載のロータと、
前記ロータと径方向に隙間をあけて対向するステータと、を備える、モータ。
請求項１４に記載のモータを備える、電動パワーステアリング装置。