WO2018180038A1 - モータ及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

モータ及び電動パワーステアリング装置 Download PDF

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WO2018180038A1
WO2018180038A1 PCT/JP2018/006223 JP2018006223W WO2018180038A1 WO 2018180038 A1 WO2018180038 A1 WO 2018180038A1 JP 2018006223 W JP2018006223 W JP 2018006223W WO 2018180038 A1 WO2018180038 A1 WO 2018180038A1
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circumferential
rotor
teeth
electromagnetic steel
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佳明 山下
拓也 金子
明 一円
秀幸 金城
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日本電産株式会社
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    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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    • H02K21/16—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles

Definitions

  • the present invention relates to a motor and an electric power steering apparatus.
  • Patent Document 1 discloses that the first and second stage skews are respectively provided in the rotor and the stator to reduce the two frequency components of the cogging torque.
  • Patent Document 1 discloses that cogging torque is reduced by providing first and second stage skews in the rotor and the stator. However, the motor disclosed in Patent Document 1 cannot sufficiently reduce the leakage magnetic flux.
  • an object of the present invention is to provide a motor and an electric power steering device that can improve magnetic characteristics.
  • One aspect of the motor of the present invention includes a rotor, and a stator that surrounds the rotor in the radial direction.
  • the stator includes an annular core back, a plurality of teeth extending radially inward from the core back, and the rotor.
  • a plurality of umbrellas that are opposed to each other and connected to the respective radial inner ends of the teeth and extending on both sides in the circumferential direction, and between the adjacent umbrellas, when viewed from the upper side in the axial direction, the circumferential direction and the radial direction
  • the umbrella is provided with a gap of a certain width, and the umbrella extending from one tooth has an asymmetric shape with respect to a radial line passing through the center in the circumferential direction of the umbrella, and in the axial direction of the umbrella. It has a point-symmetric shape with respect to the intersection between the center and the center in the circumferential direction.
  • a motor and an electric power steering device that can improve magnetic characteristics can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor in the embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the rotor and the stator in the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of the segment magnet in the embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view of a part of the stator in the embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of the first electromagnetic steel plate in the embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of the second electromagnetic steel sheet in the embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view of a third electromagnetic steel sheet in the embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view of a part of a first electromagnetic steel sheet according to a modification.
  • FIG. 10 is a plan view of a part of a second electromagnetic steel sheet according to a modification.
  • FIG. 11 is a plan view of a part of a third electromagnetic steel sheet according to a modification.
  • FIG. 12 is a plan view of a part of a first electromagnetic steel plate of another modification.
  • FIG. 13 is a plan view of a part of a second electromagnetic steel sheet according to another modification.
  • FIG. 14 is a plan view of a part of a third electromagnetic steel plate of another modification.
  • FIG. 15 is a schematic diagram of the electric power steering apparatus according to the embodiment.
  • the central axis A of the rotor that is, the axial direction in which the shaft extends is the vertical direction
  • the opening side of the housing is the upper side
  • the bottom side of the housing is the lower side.
  • the vertical direction in this specification is for use in specifying the positional relationship, and does not limit the actual direction. That is, the downward direction does not necessarily mean the direction of gravity.
  • the direction orthogonal to the central axis A of the rotor is the radial direction, and the radial direction is centered on the central axis A.
  • the circumference of the center axis A of the rotor is the circumferential direction.
  • extending in the axial direction includes a state extending in the axial direction strictly and a state extending in a direction tilted within a range of less than 45 degrees with respect to the axial direction.
  • extending in the radial direction in the present specification includes a state extending in the radial direction strictly and a state extending in a direction tilted within a range of less than 45 degrees with respect to the radial direction.
  • the motor 1 mainly includes a housing 10, bearings 21 and 22, a bearing holder 30, a rotor 40, and a stator 100.
  • the housing 10 has a bottomed cylindrical shape. That is, the housing 10 has a bottom portion 11. The upper part of the housing 10 opens. The housing 10 accommodates the rotor 40 and the stator 100 therein.
  • the bearings 21 and 22 rotatably support the shaft 42 of the rotor 40.
  • the bearing 21 disposed on the upper side in the axial direction is held by the bearing holder 30.
  • the bearing 22 disposed on the lower side in the axial direction is held on the bottom 11 of the housing 10.
  • the rotor 40 includes a rotor core 41, a shaft 42, and a magnet.
  • the rotor core 41 is cylindrical.
  • the outer shape of the rotor core 41 is an octagon when viewed from the upper side in the axial direction.
  • the outer shape of the rotor core 41 is not particularly limited.
  • the rotor core 41 has a plurality of electromagnetic steel plates laminated in the axial direction.
  • a plurality of rotor core grooves 41a extending in the axial direction and recessed inward in the radial direction are formed on the outer surface on the radially outer side of the rotor core 41.
  • the rotor core grooves 41a are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the rotor core 41 has a shaft through hole 41b in the center.
  • the shaft 42 shown in FIG. 1 is passed through the shaft through hole 41b.
  • the rotor core 41 is attached to the shaft 42.
  • the shaft 42 is fixed directly or indirectly to the rotor core 41.
  • the fixing means is not particularly limited, and may be fixed, for example, by press-fitting or adhesion.
  • the rotor core 41 rotates with the shaft 42.
  • the shaft 42 has a substantially cylindrical shape centering on a central axis A extending in the axial direction.
  • the shaft 42 may be a solid member or a hollow member.
  • a magnet is fixed to the outer surface of the rotor core 41. That is, the rotor 40 is an SPM type (Surface-permanent magnet).
  • a plurality of segment magnets 43 are attached in the circumferential direction on the outer surface of the rotor core 41.
  • the magnet of the present embodiment includes eight segment magnets 43.
  • the plurality of segment magnets 43 extend in the axial direction and are arranged in a ring around the central axis A.
  • the outer surfaces of the plurality of segment magnets 43 form one circular arc.
  • the outer surfaces of the plurality of segment magnets 43 form part of a circle centered on the central axis A.
  • the segment magnet 43 is a plate-like member extending in the axial direction. As shown in FIG. 3, the segment magnet 43 includes an inner surface portion 43a, a pair of side surface portions 43b, and an outer surface portion 43c.
  • the inner surface portion 43a is linear when viewed from the upper side in the axial direction.
  • the inner surface portion 43 a contacts the outer surface of the rotor core 41.
  • the pair of side surface portions 43b extend radially outward from one end and the other end of the inner surface portion 43a in the circumferential direction.
  • the pair of side surface portions 43b are located on opposite sides in the circumferential direction.
  • the outer surface portion 43 c is an outer surface on the radially outer side of the segment magnet 43.
  • the outer surface portion 43c has a curved shape that is convex outward in the radial direction. When viewed from the upper side in the axial direction, the outer shape of the outer surface portion 43c is a curve.
  • Adjacent segment magnets 43 face each other in the circumferential direction.
  • the side surface portion 43b on the other side in the circumferential direction of the segment magnet 43 located on one side in the circumferential direction faces the side surface portion 43b on the one side in the circumferential direction in the magnet located on the other side in the circumferential direction with a gap in the circumferential direction.
  • the rotor core groove 41 a is located between the adjacent segment magnets 43.
  • the dimension of the rotor core 41 is the same as the dimension of the segment magnet 43 in the axial direction.
  • the upper surface of the rotor core 41 is flush with the upper surface of the segment magnet 43.
  • the lower surface of the rotor core 41 is flush with the lower surface of the segment magnet 43.
  • the axial dimension of the segment magnet 43 is the same as the axial dimension of the stator core 101 described later.
  • the axial dimension of the segment magnet 43 may be different from the axial dimension of the stator core 101.
  • the stator 100 surrounds the outer side of the rotor 40 in the radial direction.
  • the stator 100 includes a stator core 101, an insulator 102, and a coil 103.
  • the insulator 102 covers at least a part of the stator core 101.
  • the insulator 102 is formed of an insulator such as an insulating resin and is attached to each tooth 105.
  • the coil 103 is configured by being wound around the teeth 105 of the stator core 101 via the insulator 102.
  • the stator core 101 includes a core back 104, a tooth 105, and an umbrella 106.
  • the core back 104 is annular.
  • the core back 104 has a core back groove 104a that is recessed radially inward on the outer surface on the radially outer side.
  • Each core back groove 104 a is located on the radially outer side of each tooth 105.
  • the plurality of teeth 105 extend radially inward from the core back 104.
  • the teeth 105 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the radially inner surface of the core back 104. Note that the circumferential width of the teeth 105 of the present embodiment is constant, but may not be constant.
  • a slot 107 which is a circumferential gap is provided between the adjacent teeth 105.
  • the stator 100 according to the present embodiment has twelve slots 107. That is, the motor 1 of the present embodiment has 12 slots and 8 poles.
  • the circumferential distance L ⁇ b> 1 between the adjacent teeth 105 (slot 107) at the radially inner end of the teeth 105 is larger than the circumferential width L ⁇ b> 2 of the teeth 105.
  • the plurality of umbrellas 106 are opposed to the rotor 40.
  • the plurality of umbrellas 106 are connected to the radially inner end portions of the teeth 105 and extend on both sides in the circumferential direction. That is, the circumferential width of the umbrella 106 is larger than the circumferential width of the radially inner end of the tooth 105.
  • the plurality of umbrellas 106 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the umbrella 106 bends inward or outward in the radial direction.
  • the umbrella 106 shown in FIGS. 2, 4 and 5 is curved radially inward.
  • the radially inner surface of the umbrella 106 is a curved portion that is convex toward the radially inner side.
  • the radially inner surface of the umbrella 106 and the outer surface portion 43c of the segment magnet 43 have a shape that is convex in the opposite direction.
  • Stator 100 of the present embodiment is a so-called slot open. Since the circumferential and radial positions are aligned and a gap with a certain width is provided, leakage flux can be reduced. In addition, the winding process can be prevented from becoming complicated. Furthermore, it is possible to prevent the influence of deterioration such as cogging torque and torque ripple.
  • the umbrella 106 extending from one tooth 105 has an asymmetric shape with respect to the radial line R passing through the center in the circumferential direction of the umbrella 106, and the axial center and the circumferential direction of the umbrella. It has a point-symmetric shape with respect to the intersection P with the center.
  • the umbrella 106 has an asymmetric shape with respect to the radial line R, and has a shape that is different between the upper portion and the lower portion in the axial direction. For this reason, the cogging torque generated between the axially upper portion of the stator 100 and the rotor 40 and the cogging torque generated between the axially lower portion of the stator 100 and the rotor 40 have opposite phase components. .
  • the umbrella 106 Since the umbrella 106 has a point-symmetric shape with respect to the intersection between the center in the axial direction and the center in the circumferential direction, the cogging torque generated at the upper part and the lower part can be canceled each other. For this reason, cogging torque can be reduced. Therefore, magnetic characteristics can be improved. All the umbrellas 106 have this shape. Since the stator 100, not the rotor 40, can be pseudo-skewed, robustness against cogging torque can be improved.
  • the stator core 101 is a laminated steel plate in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction.
  • a first electromagnetic steel plate 110 shown in FIG. 6 a third electromagnetic steel plate 130 shown in FIG. 8, and a second electromagnetic steel plate 120 shown in FIG.
  • the first to third electromagnetic steel plates 110 to 130 are fixed by caulking or the like.
  • the first to third electromagnetic steel plates 110 to 130 include the core back 104, the teeth 105, and the umbrella 106 described above.
  • An umbrella 106 extending from one tooth 105 is composed of first to third electromagnetic steel plate umbrellas.
  • the core backs 104 of the first to third electromagnetic steel plates 110 to 130 overlap in the axial direction.
  • the core back 104 and the core back groove 104a of the first to third electromagnetic steel sheets 110 to 130 are at the same position. That is, the core back 104 and the core back groove 104a of the first to third electromagnetic steel sheets 110 to 130 are aligned in the circumferential direction and the radial direction when viewed from the upper side in the axial direction.
  • the teeth 105 of the first to third electromagnetic steel plates 110 to 130 overlap in the axial direction.
  • the teeth 105 of the first to third electromagnetic steel sheets 110 to 130 are at the same position. That is, the teeth 105 of the first to third electromagnetic steel sheets 110 to 130 are aligned in the circumferential direction and the radial direction when viewed from the upper side in the axial direction.
  • the umbrellas 106 of the first to third electromagnetic steel plates 110 to 130 overlap in the axial direction.
  • the umbrellas 106 of the first to third electromagnetic steel sheets 110 to 130 are curved toward the same radial direction, and are curved toward the radial inner side in FIGS.
  • the positions of the gaps 108 in the first to third electromagnetic steel plates 110 to 130 are the same.
  • the radially inner surface of the umbrella 106 of the first electromagnetic steel sheet 110 has a first curved portion 111 protruding radially inward on one side in the circumferential direction.
  • the radially inner surface of the umbrella of the second electromagnetic steel plate 120 has a second curved portion 121 that protrudes radially inward on the other circumferential side.
  • the umbrellas of the first electromagnetic steel plate 110 and the second electromagnetic steel plate 120 are bilaterally symmetric.
  • the radially inner surface of the umbrella 106 of the third electromagnetic steel sheet 130 has a third curved portion 131 that protrudes radially inward at the circumferential center.
  • the first bending portion 111 is provided at the upper portion in the axial direction
  • the second bending portion 121 is provided at the lower portion in the axial direction
  • the third bending portion 131 is provided at the central portion in the axial direction.
  • the vertex 112,122 of the 1st and 2nd bending parts 111,121 differs in the position of the circumferential direction. Therefore, the umbrella 106 having an asymmetric shape with respect to the radial line R and a point-symmetric shape with respect to the intersection P between the center in the axial direction and the center in the circumferential direction can be easily realized. Therefore, a motor capable of improving the magnetic characteristics can be easily realized.
  • the vertex 112 of the first bending portion 111 is located on one side in the circumferential direction
  • the vertex 122 of the second bending portion 121 is located on the other side in the circumferential direction
  • the vertex of the third bending portion 131 Since 132 is located at the center in the circumferential direction, the torque can be improved. Further, since the first to third bending portions 111, 121, and 131 are bent toward the inside in the radial direction, the torque can be improved.
  • the first and second electromagnetic steel plates 110 and 120 have an asymmetric shape with respect to the radial line R.
  • the third electromagnetic steel sheet 130 has a symmetrical shape with respect to the radial line R.
  • the umbrella of the first electromagnetic steel plate 110 and the umbrella of the second electromagnetic steel plate 120 have a point-symmetric shape with respect to the intersection P. That is, when the first electromagnetic steel plate 110 is turned upside down, it has the same shape as the second electromagnetic steel plate 120. For this reason, the stator core is formed as follows.
  • a plurality of electromagnetic steel sheets having the same shape to be the first and second electromagnetic steel sheets 110 and 120 are prepared.
  • One electromagnetic steel plate is referred to as a second electromagnetic steel plate 120.
  • a third electromagnetic steel sheet 130 is disposed on the second electromagnetic steel sheet 120. Then, the prepared one electromagnetic steel plate is turned over to be a first electromagnetic steel plate 110.
  • the 1st electromagnetic steel plate 110 is arrange
  • the apex 112 of the first bending portion 111 is located on the radially inner side from the end portion on the one side in the circumferential direction of the umbrella of the third electromagnetic steel sheet 130 (left side in FIG. 5).
  • the end portion on the other circumferential side (right side in FIG. 5) of the umbrella of the first electromagnetic steel plate 110 is located on the radially outer side than the end portion on the other circumferential side of the umbrella of the second electromagnetic steel plate 120.
  • the apex 122 of the second bending portion 121 is located on the radially inner side from the end portion on the other circumferential side of the umbrella of the third electromagnetic steel plate 130.
  • the end portion on one side in the circumferential direction of the umbrella of the second electromagnetic steel plate 120 is located on the outer side in the radial direction than the end portion on the other side in the circumferential direction of the umbrella in the third electromagnetic steel plate 130.
  • the dimension between the apex 112 of the first bending portion 111 and the end portion on one side in the circumferential direction of the umbrella of the third electromagnetic steel plate 130 is the size of the apex 122 of the second bending portion 121 and the third electromagnetic steel plate 130.
  • the dimension between the umbrella and the other end in the circumferential direction is the same.
  • the curvatures at the tops of the umbrellas of the first to third electromagnetic steel sheets 110 to 130 are the same. That is, in the umbrellas of the first to third electromagnetic steel plates 110 to 130, the radial widths of the first to third curved portions 111, 121, 131 to the vertices 112, 122, 132 are the same.
  • the stator core 101 of the present embodiment is composed of a plurality of divided cores that can be divided in the circumferential direction.
  • the stator core is not particularly limited, and may be constituted by a straight core, a round core, or the like.
  • the stator core is composed of the first to third electromagnetic steel plates 110 to 130, but the number of the electromagnetic steel plates is not limited, and may be composed of one member.
  • the radial thickness L3 of the umbrella 106 is greater than or equal to the radial thickness L4 of the segment magnet 43. Since the magnetic flux can be effectively utilized by increasing the thickness L3 of the umbrella 106, the magnetic characteristics can be improved. By reducing the thickness L4 of the segment magnet 43, the amount of material used for forming the magnet can be reduced, and thus the manufacturing cost can be reduced.
  • the circumferential width L5 of the umbrella 106 and the width L6 of the segment magnet 43 are the same.
  • the widths L5 and L6 are the maximum widths in the circumferential direction.
  • the width of the gap 108 is smaller than the minimum radial width between the umbrella 106 and the segment magnet 43.
  • the circumferential width of the umbrella 106 becomes narrower toward the radially outer side. That is, the umbrella 106 is inclined so as to expand toward the radially inner side. Since both sides in the circumferential direction of the umbrella 106 are inclined surfaces, magnetic characteristics such as cogging, torque ripple, and output can be improved.
  • the umbrella of the present invention may be curved outward in the radial direction.
  • the electromagnetic steel sheets shown in FIGS. 9 to 11 may be laminated.
  • the stator core includes a first electromagnetic steel plate 110 shown in FIG. 9, a third electromagnetic steel plate 130 shown in FIG. 11, and a second electromagnetic steel plate 120 shown in FIG.
  • the umbrella may be formed with protrusions, grooves and the like.
  • the electromagnetic steel sheets shown in FIGS. 12 to 14 may be laminated.
  • the stator core includes a first electromagnetic steel plate 110 shown in FIG. 12, a third electromagnetic steel plate 130 shown in FIG. 14, and a second electromagnetic steel plate 120 shown in FIG.
  • the curved portion of the umbrella may be omitted.
  • Vehicles such as automobiles are generally equipped with an electric power steering device.
  • the electric power steering apparatus generates an auxiliary torque for assisting a steering torque of a steering system that is generated when a driver operates a steering handle.
  • the auxiliary torque is generated by the auxiliary torque mechanism, and the burden on the operation of the driver can be reduced.
  • the auxiliary torque mechanism includes a steering torque sensor, an ECU, a motor, a speed reduction mechanism, and the like.
  • the steering torque sensor detects steering torque in the steering system.
  • the ECU generates a drive signal based on the detection signal of the steering torque sensor.
  • the motor generates auxiliary torque corresponding to the steering torque based on the drive signal, and transmits the auxiliary torque to the steering system via the speed reduction mechanism.
  • the electric power steering apparatus 500 includes a steering system 520 and an auxiliary torque mechanism 540.
  • the steering system 520 is, for example, a steering handle 521, a steering shaft 522 (also referred to as “steering column”), universal shaft joints 523A, 523B, and a rotating shaft 524 (also referred to as “pinion shaft” or “input shaft”). ), A rack and pinion mechanism 525, a rack shaft 526, left and right ball joints 552A and 552B, tie rods 527A and 527B, knuckle 528A and 528B, and left and right steering wheels (for example, left and right front wheels) 529A and 529B.
  • the steering handle 521 is connected to the rotating shaft 524 via a steering shaft 522 and universal shaft joints 523A and 523B.
  • a rack shaft 526 is connected to the rotation shaft 524 via a rack and pinion mechanism 525.
  • the rack and pinion mechanism 525 includes a pinion 531 provided on the rotation shaft 524 and a rack 532 provided on the rack shaft 526.
  • the right steering wheel 529A is connected to the right end of the rack shaft 526 through a ball joint 552A, a tie rod 527A, and a knuckle 528A in this order.
  • the left steering wheel 529B is connected to the left end of the rack shaft 526 via a ball joint 552B, a tie rod 527B, and a knuckle 528B in this order.
  • the right side and the left side correspond to the right side and the left side as viewed from the driver sitting on the seat, respectively.
  • a steering torque is generated when the driver operates the steering handle 521, and is transmitted to the left and right steering wheels 529A and 529B via the rack and pinion mechanism 525. Accordingly, the driver can operate the left and right steering wheels 529A and 529B.
  • the auxiliary torque mechanism 540 includes, for example, a steering torque sensor 541, an ECU 542, a motor 543, a speed reduction mechanism 544, and a power conversion device 545.
  • the motor 543 corresponds to the motor 1 described above.
  • the auxiliary torque mechanism 540 gives auxiliary torque to the steering system 520 from the steering handle 521 to the left and right steering wheels 529A and 529B.
  • the auxiliary torque may be referred to as “additional torque”.
  • the steering torque sensor 541 detects the steering torque of the steering system 520 applied by the steering handle 521.
  • the ECU 542 generates a drive signal for driving the motor 543 based on a detection signal from the steering torque sensor 541 (hereinafter referred to as “torque signal”).
  • the motor 543 generates an auxiliary torque corresponding to the steering torque based on the drive signal.
  • the auxiliary torque is transmitted to the rotating shaft 524 of the steering system 520 via the speed reduction mechanism 544.
  • the speed reduction mechanism 544 is, for example, a worm gear mechanism.
  • the auxiliary torque is further transmitted from the rotating shaft 524 to the rack and pinion mechanism 525.
  • the electric power steering apparatus 500 can be classified into a pinion assist type, a rack assist type, a column assist type, and the like depending on a location where the assist torque is applied to the steering system 520.
  • FIG. 15 illustrates a pinion assist type electric power steering apparatus 500.
  • the electric power steering apparatus 500 may be a rack assist type, a column assist type, or the like.
  • the ECU 542 can receive not only a torque signal but also a vehicle speed signal, for example.
  • the external device 560 is a vehicle speed sensor, for example.
  • the external device 560 may be another ECU that can communicate through an in-vehicle network such as CAN (Controller AreaANetwork).
  • the microcontroller of the ECU 542 can perform vector control or PWM control of the motor 543 based on a torque signal, a vehicle speed signal, or the like.
  • the ECU 542 sets a target current value based on at least the torque signal.
  • the ECU 542 preferably sets the target current value in consideration of the vehicle speed signal detected by the vehicle speed sensor and the rotor rotation signal detected by the angle sensor.
  • the ECU 542 can control the drive signal of the motor 543, that is, the drive current so that the actual current value detected by the current sensor matches the target current value.
  • the left and right steering wheels 529A and 529B can be operated by the rack shaft 526 using the combined torque obtained by adding the assist torque of the motor 543 to the steering torque of the driver.
  • the electric power steering apparatus 500 can improve magnetic characteristics.
  • the electric power steering apparatus 500 was mentioned here as an example of the usage method of the motor 1, the usage method of the motor 1 is not limited.
  • the motor of the present invention can be widely used in various devices including various motors such as a vacuum cleaner, a dryer, a ceiling fan, a washing machine, a refrigerator, and an electric power steering device.

Abstract

モータ（１）は、ロータとステータ（１００）とを備え、ステータ（１００）は、環状のコアバック（１０４）と、コアバック（１０４）から径方向内側に延びる複数のティース（１０５）と、ロータと対向するとともに、ティース（１０５）のそれぞれの径方向内端部に接続され、周方向両側に延びる複数のアンブレラ（１０６）と、を含み、隣り合うアンブレラ（１０６）間には、軸方向上側から見たときに周方向及び径方向の位置が揃っており、一定の幅の隙間（１０８）が設けられ、一のティースから延びるアンブレラ（１０６）において、アンブレラ（１０６）の周方向の中心を通る径方向線（Ｒ）に対して非対称の形状を有するとともに、アンブレラ（１０６）の軸方向の中心と周方向の中心との交差点（Ｐ）に対して点対称の形状を有する。

Description

モータ及び電動パワーステアリング装置
　本発明は、モータ及び電動パワーステアリング装置に関する。
　コギングトルクの低減を図るモータが知られている。例えば、特許第４２１４９９８号（特許文献１）には、ロータ及びステータにそれぞれ第１及び第２の段スキューを設けて、コギングトルクの２つの周波数成分を減少させることが開示されている。
特許第４２１４９９８号
　上記特許文献１には、ロータ及びステータに第１及び第２の段スキューを設けることによって、コギングトルクを低減することが開示されている。しかしながら、特許文献１に開示されたモータでは、漏れ磁束を十分に低減できない。
　本発明は、上記問題点に鑑み、磁気特性を向上できる、モータ及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
　本発明のモータの一つの態様は、ロータと、ロータの径方向外側を囲むステータと、を備え、ステータは、環状のコアバックと、コアバックから径方向内側に延びる複数のティースと、ロータと対向するとともに、ティースのそれぞれの径方向内端部に接続され、周方向両側に延びる複数のアンブレラと、を含み、隣り合うアンブレラ間には、軸方向上側から見たときに周方向及び径方向の位置が揃っており、一定の幅の隙間が設けられ、一のティースから延びるアンブレラにおいて、アンブレラの周方向の中心を通る径方向線に対して非対称の形状を有するとともに、アンブレラの軸方向の中心と周方向の中心との交差点に対して点対称の形状を有する。
　本発明の一つの態様によれば、磁気特性を向上できるモータ及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。
図１は、実施の形態におけるモータの断面図である。 図２は、実施の形態におけるロータ及びステータの平面図である。 図３は、実施の形態におけるセグメントマグネットの平面図である。 図４は、図２の一部を拡大した図である。 図５は、実施の形態におけるステータの一部の斜視図である。 図６は、実施の形態における第１電磁鋼板の平面図である。 図７は、実施の形態における第２電磁鋼板の平面図である。 図８は、実施の形態における第３電磁鋼板の平面図である。 図９は、変形例の第１電磁鋼板の一部の平面図である。 図１０は、変形例の第２電磁鋼板の一部の平面図である。 図１１は、変形例の第３電磁鋼板の一部の平面図である。 図１２は、別の変形例の第１電磁鋼板の一部の平面図である。 図１３は、別の変形例の第２電磁鋼板の一部の平面図である。 図１４は、別の変形例の第３電磁鋼板の一部の平面図である。 図１５は、実施の形態における電動パワーステアリング装置の模式図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
　また、以下の説明において、図１に示すように、ロータの中心軸Ａ、つまりシャフトが延びる軸方向を上下方向とし、ハウジングの開口部側を上側とし、ハウジングの底部側を下側とする。ただし、本明細書における上下方向は、位置関係を特定するために用いるためであって、実際の方向を限定するものではない。すなわち、下方向は重力方向を必ずしも意味するものではない。
　また、ロータの中心軸Ａに直交する方向を径方向とし、径方向は中心軸Ａを中心とする。ロータの中心軸Ａの軸回りを周方向とする。
　また、本明細書において「軸方向に延びる」とは、厳密に軸方向に延びる状態と、軸方向に対して４５度未満の範囲で傾いた方向に延びる状態とを含む。同様に、本明細書において「径方向に延びる」とは、厳密に径方向に延びる状態と、径方向に対して４５度未満の範囲で傾いた方向に延びる状態とを含む。
　（モータ）
　図１～図１４を参照して、本発明の一実施の形態であるモータについて説明する。図１に示すように、モータ１は、ハウジング１０と、ベアリング２１，２２と、ベアリングホルダ３０と、ロータ４０と、ステータ１００と、を主に備える。
　ハウジング１０は、有底円筒状である。すなわち、ハウジング１０は底部１１を有する。ハウジング１０の上部は開口する。ハウジング１０は、ロータ４０及びステータ１００を内部に収容する。
　ベアリング２１，２２は、ロータ４０のシャフト４２を回転可能に支持する。軸方向上側に配置されるベアリング２１は、ベアリングホルダ３０に保持される。軸方向下側に配置されるベアリング２２は、ハウジング１０の底部１１に保持される。
　＜ロータ＞
　図１に示すように、ロータ４０は、ロータコア４１と、シャフト４２と、マグネットと、を含む。
　ロータコア４１は、筒状である。本実施の形態では、図２に示すように、軸方向上側から見たときに、ロータコア４１の外形は、八角形である。なお、ロータコア４１の外形は、特に限定されない。ロータコア４１は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層される。
　ロータコア４１の径方向外側の外表面には、軸方向に延びるとともに、径方向内側に凹む複数のロータコア溝４１ａが形成される。ロータコア溝４１ａは、周方向に等間隔に配置される。
　ロータコア４１は、中央にシャフト貫通孔４１ｂを有する。シャフト貫通孔４１ｂには、図１に示すシャフト４２が通される。ロータコア４１は、シャフト４２に取り付けられる。具体的には、シャフト４２は、ロータコア４１に直接または間接的に固定される。固定手段は特に限定されず、例えば、圧入、接着などによって固定されてもよい。ロータコア４１は、シャフト４２とともに回転する。
　シャフト４２は、軸方向に延びる中心軸Ａを中心とする略円柱状である。シャフト４２は、中実の部材であってもよく、中空の部材であってもよい。
　ロータコア４１の外表面には、マグネットが固定される。つまり、ロータ４０は、ＳＰＭ型（Ｓｕｒｆａｃｅ－ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔ：表面磁石型）である。本実施の形態では、ロータコア４１の外表面において周方向に複数のセグメントマグネット４３が取り付けられる。本実施の形態のマグネットは、８個のセグメントマグネット４３を含む。
　複数のセグメントマグネット４３は、軸方向に延び、中心軸Ａの周りに環状に並ぶ。複数のセグメントマグネット４３の外表面は、１つの円の円弧をなす。本実施の形態では、複数のセグメントマグネット４３の外表面は、中心軸Ａを中心とした円の一部をなす。これにより、母材から削る捨て材料の量を低減できる。このため、モータ１の製造コストを低減できる。なお、ロータ４０側のスキューによるコギングトルクを低減する代わりに、ステータ１００側でコギングトルクを低減できる。
　セグメントマグネット４３は、軸方向に延びる板状の部材である。図３に示すように、セグメントマグネット４３は、内面部４３ａと、一対の側面部４３ｂと、外面部４３ｃと、を有する。
　内面部４３ａは、軸方向上側から見たときに、直線状である。内面部４３ａは、ロータコア４１の外表面と接触する。一対の側面部４３ｂは、内面部４３ａの周方向一方及び他方側の端部から、径方向外側にそれぞれ延びる。一対の側面部４３ｂは、互いに周方向反対側に位置する。外面部４３ｃは、セグメントマグネット４３の径方向外側の外表面である。
　外面部４３ｃの周方向両側の端部は、側面部４３ｂに接続される。本実施の形態において、外面部４３ｃは、径方向外側に凸となる湾曲状である。軸方向上側から見たときに、外面部４３ｃの外形は、曲線である。
　隣り合うセグメントマグネット４３同士は、周方向に対向する。周方向一方側に位置するセグメントマグネット４３における周方向他方側の側面部４３ｂは、周方向他方側に位置するマグネットにおける周方向一方側の側面部４３ｂと、周方向に間隙を介して対向する。周方向において、ロータコア溝４１ａは、隣り合うセグメントマグネット４３間に位置する。
　本実施の形態では、軸方向において、ロータコア４１の寸法は、セグメントマグネット４３の寸法と同じである。ロータコア４１の上面は、セグメントマグネット４３の上面と面一である。ロータコア４１の下面は、セグメントマグネット４３の下面と面一である。
　セグメントマグネット４３の軸方向の寸法は、後述するステータコア１０１の軸方向の寸法と同じである。なお、セグメントマグネット４３の軸方向の寸法は、ステータコア１０１の軸方向の寸法と異なってもよい。
　＜ステータ＞
　［ステータの構成］
　図１及び図２に示すように、ステータ１００は、ロータ４０の径方向外側を囲む。図１に示すように、ステータ１００は、ステータコア１０１と、インシュレータ１０２と、コイル１０３と、を含む。
　インシュレータ１０２は、ステータコア１０１の少なくとも一部を覆う。インシュレータ１０２は、絶縁性の樹脂などの絶縁体で形成され、各ティース１０５に取り付けられる。
　コイル１０３は、インシュレータ１０２を介してステータコア１０１のティース１０５に巻回されることにより構成される。
　図２及び図４に示すように、ステータコア１０１は、コアバック１０４と、ティース１０５と、アンブレラ１０６と、を含む。
　コアバック１０４は、環状である。コアバック１０４は、径方向外側の外表面に、径方向内側に向かって凹むコアバック溝１０４ａを有する。各コアバック溝１０４ａは、各ティース１０５の径方向外側に位置する。
　複数のティース１０５は、コアバック１０４から径方向内側に延びる。ティース１０５は、コアバック１０４の径方向内側の面において、周方向に等間隔に配置される。なお、本実施の形態のティース１０５の周方向の幅は一定であるが、一定でなくてもよい。
　隣り合うティース１０５間には、周方向の空隙であるスロット１０７が設けられる。本実施の形態のステータ１００は、１２個のスロット１０７を有する。つまり、本実施の形態のモータ１は、１２スロット８極である。
　図４に示すように、ティース１０５の径方向内端において、隣り合うティース１０５間（スロット１０７）の周方向の距離Ｌ１は、ティース１０５の周方向の幅Ｌ２よりも大きい。これにより、鎖交磁束の量を大きくすることができるので、磁気特性を向上できる。
　複数のアンブレラ１０６は、ロータ４０と対向する。また、複数のアンブレラ１０６は、ティース１０５のそれぞれの径方向内端部に接続され、周方向両側に延びる。つまり、アンブレラ１０６の周方向の幅は、ティース１０５の径方向内端部の周方向の幅よりも大きい。複数のアンブレラ１０６は、周方向に等間隔に配置される。
　アンブレラ１０６は、径方向内側または外側に向かって湾曲する。図２、図４及び図５に示すアンブレラ１０６は、径方向内側に向かって湾曲する。つまり、アンブレラ１０６の径方向内側の表面は、径方向内側に向かって凸となる湾曲部である。アンブレラ１０６の径方向内側の表面と、セグメントマグネット４３の外面部４３ｃとは、逆方向に凸となる形状を有する。アンブレラ１０６の湾曲部の中心の周方向位置と、セグメントマグネット４３の外面部４３ｃの中心の周方向位置とが一致するとき、アンブレラ１０６とセグメントマグネット４３との径方向の幅は最も狭くなる。
　隣り合うアンブレラ１０６間には、軸方向上側から見たときに周方向及び径方向の位置が揃っており、一定の幅の隙間１０８が設けられる。本実施の形態のステータ１００は、いわゆるスロットオープンである。周方向及び径方向の位置が揃っており、一定の幅の隙間が設けられるので、漏れ磁束を低減できる。また、巻線工程が複雑になることを防止できる。さらに、コグングトルク、トルクリップル等の悪化への影響を防止できる。
　図５に示すように、一のティース１０５から延びるアンブレラ１０６において、アンブレラ１０６の周方向の中心を通る径方向線Ｒに対して非対称の形状を有するとともに、アンブレラの軸方向の中心と周方向の中心との交差点Ｐに対して点対称の形状を有する。このように、アンブレラ１０６は、径方向線Ｒに対して非対称の形状で、かつ軸方向上部と下部とで異なる形状である。このため、ステータ１００の軸方向上部とロータ４０との間に発生するコギングトルクと、ステータ１００の軸方向下部とロータ４０との間に発生するコギングトルクとは、互いに逆の位相の成分を有する。アンブレラ１０６が軸方向の中心と周方向の中心との交差点に対して点対称の形状であるので、上部と下部とで発生するコギングトルクを互いに打ち消し合うことができる。このため、コギングトルクを低減できる。したがって、磁気特性を向上できる。なお、全てのアンブレラ１０６は、この形状を有する。ロータ４０ではなくステータ１００を擬似スキューできるので、コギングトルクに対するロバスト性を向上できる。
　本実施の形態では、ステータコア１０１は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。具体的には、ステータコアは、図６に示す第１電磁鋼板１１０、図８に示す第３電磁鋼板１３０、及び図７に示す第２電磁鋼板１２０が軸方向上側から順に積層される。第１～第３電磁鋼板１１０～１３０は、カシメなどにより、固定される。第１～第３電磁鋼板１１０～１３０は、上述したコアバック１０４と、ティース１０５と、アンブレラ１０６と、を含む。一のティース１０５から延びるアンブレラ１０６は、第１～第３電磁鋼板のアンブレラで構成される。
　第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のコアバック１０４は、軸方向に重なる。第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のコアバック１０４及びコアバック溝１０４ａは、同じ位置である。つまり、第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のコアバック１０４及びコアバック溝１０４ａは、軸方向上側から見たときに周方向及び径方向の位置が揃っている。
　第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のティース１０５は、軸方向に重なる。第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のティース１０５は、同じ位置である。つまり、第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のティース１０５は、軸方向上側から見たときに周方向及び径方向の位置が揃っている。
　第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のアンブレラ１０６は、軸方向に重なる。第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のアンブレラ１０６は、径方向の同じ側に向かって湾曲し、図６～図８では径方向内側に向かって湾曲する。第１～第３電磁鋼板１１０～１３０の隙間１０８の位置は同じである。
　第１電磁鋼板１１０のアンブレラ１０６の径方向内側の表面は、周方向一方側において径方向内側に突出する第１湾曲部１１１を有する。第２電磁鋼板１２０のアンブレラの径方向内側の表面は、周方向他方側において径方向内側に突出する第２湾曲部１２１を有する。軸方向上側から見たときに、第１電磁鋼板１１０及び第２電磁鋼板１２０のアンブレラは、左右対称である。第３電磁鋼板１３０のアンブレラ１０６の径方向内側の表面は、周方向中心において径方向内側に突出する第３湾曲部１３１を有する。
　このように、第１湾曲部１１１は軸方向上部に設けられ、第２湾曲部１２１は軸方向下部に設けられ、第３湾曲部１３１は軸方向中心部に設けられる。そして、第１及び第２湾曲部１１１、１２１の頂点１１２、１２２は、周方向の位置が異なる。このため、径方向線Ｒに対して非対称の形状で、かつ軸方向の中心と周方向の中心との交差点Ｐに対して点対称の形状のアンブレラ１０６を容易に実現できる。したがって、磁気特性を向上できるモータを容易に実現できる。具体的には、第１湾曲部１１１の頂点１１２は、周方向の一方側に位置し、第２湾曲部１２１の頂点１２２は、周方向の他方側に位置し、第３湾曲部１３１の頂点１３２は、周方向の中心に位置するので、トルクを向上できる。また、第１～第３湾曲部１１１、１２１、１３１は、径方向内側に向って湾曲するので、トルクを向上できる。
　第１及び第２電磁鋼板１１０、１２０は、径方向線Ｒに対して非対称の形状を有する。第３電磁鋼板１３０は、径方向線Ｒに対して対称の形状を有する。第１電磁鋼板１１０のアンブレラと第２電磁鋼板１２０のアンブレラとは、交差点Ｐに対して点対称の形状を有する。つまり、第１電磁鋼板１１０をひっくり返すと、第２電磁鋼板１２０と同じ形状になる。このため、ステータコアは、以下のように形成される。第１及び第２電磁鋼板１１０、１２０となるべき同じ形状の電磁鋼板を複数準備する。１枚の電磁鋼板を第２電磁鋼板１２０とする。この第２電磁鋼板１２０上に、第３電磁鋼板１３０を配置する。そして、準備した１枚の電磁鋼板をひっくり返して、第１電磁鋼板１１０とする。第３電磁鋼板上に、第１電磁鋼板１１０を配置する。
　第１湾曲部１１１の頂点１１２は、第３電磁鋼板１３０のアンブレラの周方向一方側（図５における左側）の端部よりも、径方向内側に位置する。第１電磁鋼板１１０のアンブレラの周方向他方側（図５における右側）の端部は、第２電磁鋼板１２０のアンブレラの周方向他方側の端部よりも径方向外側に位置する。
　第２湾曲部１２１の頂点１２２は、第３電磁鋼板１３０のアンブレラの周方向他方側の端部よりも、径方向内側に位置する。第２電磁鋼板１２０のアンブレラの周方向一方側の端部は、第３電磁鋼板１３０のアンブレラの周方向他方側の端部よりも径方向外側に位置する。
　径方向において、第１湾曲部１１１の頂点１１２と第３電磁鋼板１３０のアンブレラの周方向一方側の端部との間の寸法は、第２湾曲部１２１の頂点１２２と第３電磁鋼板１３０のアンブレラの周方向他方側の端部との間の寸法と、同じである。
　第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のアンブレラの頂点における曲率は、同じである。つまり、第１～第３電磁鋼板１１０～１３０のアンブレラにおいて、第１～第３湾曲部１１１、１２１、１３１の頂点１１２、１２２、１３２までの径方向の幅は、同じである。
　本実施の形態のステータコア１０１は、周方向に分割可能な複数の分割コアで構成される。なお、ステータコアは、特に限定されず、ストレートコア、丸コアなどで構成されてもよい。また、ステータコアは、第１～第３電磁鋼板１１０～１３０で構成されるが、電磁鋼板の数は限定されず、また、１つの部材で構成されてもよい。
　図４に示すように、アンブレラ１０６の径方向の厚みＬ３は、セグメントマグネット４３の径方向の厚みＬ４よりも、大きいまたは同じである。アンブレラ１０６の厚みＬ３を大きくすることで、磁束を有効活用できるので、磁気特性を向上できる。セグメントマグネット４３の厚みＬ４を小さくすることで、マグネットの成形に要する材料の使用量を低減できるので、製造コストを低減できる。
　また、アンブレラ１０６の周方向の幅Ｌ５と、セグメントマグネット４３の幅Ｌ６とは同じである。なお、幅Ｌ５及びＬ６は、周方向の最大の幅である。
　また、隙間１０８の幅は、アンブレラ１０６とセグメントマグネット４３との径方向の最小の幅よりも小さい。
　アンブレラ１０６の径方向外端領域において、径方向外側に向かって、アンブレラ１０６の周方向の幅が狭まる。つまり、アンブレラ１０６は、径方向内側に向かって広がるように傾斜する。アンブレラ１０６の周方向両側が傾斜面になるので、コギング、トルクリップル、出力等の磁気特性を向上できる。
　ここで、本実施の形態では、径方向内側に向かって湾曲するアンブレラを例に挙げて説明した。本発明のアンブレラは、径方向外側に向かって湾曲してもよい。例えば、図９～図１１に示す電磁鋼板が積層されてもよい。この場合、ステータコアは、図９に示す第１電磁鋼板１１０、図１１に示す第３電磁鋼板１３０、及び図１０に示す第２電磁鋼板１２０が軸方向上側から順に積層される。
　また、アンブレラには、突起、溝などが形成されてもよい。例えば、図１２～図１４に示す電磁鋼板が積層されてもよい。この場合、ステータコアは、図１２に示す第１電磁鋼板１１０、図１４に示す第３電磁鋼板１３０、及び図１３に示す第２電磁鋼板１２０が軸方向上側から順に積層されている。なお、アンブレラの湾曲部は、省略されてもよい。
　（電動パワーステアリング装置）
　図１５を参照して、上述したモータ１を電動パワーステアリング装置５００に搭載した例について説明する。
　自動車等の車両は一般的に、電動パワーステアリング装置を備えている。電動パワーステアリング装置は、運転者がステアリングハンドルを操作することによって発生するステアリング系の操舵トルクを補助するための補助トルクを生成する。補助トルクは、補助トルク機構によって生成され、運転者の操作の負担を軽減することができる。例えば、補助トルク機構は、操舵トルクセンサ、ＥＣＵ、モータ及び減速機構などを備える。操舵トルクセンサは、ステアリング系における操舵トルクを検出する。ＥＣＵは、操舵トルクセンサの検出信号に基づいて駆動信号を生成する。モータは、駆動信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを生成し、減速機構を介してステアリング系に補助トルクを伝達する。
　電動パワーステアリング装置５００は、ステアリング系５２０及び補助トルク機構５４０を備える。
　ステアリング系５２０は、例えば、ステアリングハンドル５２１、ステアリングシャフト５２２（「ステアリングコラム」とも称される。）、自在軸継手５２３Ａ、５２３Ｂ、回転軸５２４（「ピニオン軸」または「入力軸」とも称される。）、ラックアンドピニオン機構５２５、ラック軸５２６、左右のボールジョイント５５２Ａ、５５２Ｂ、タイロッド５２７Ａ、５２７Ｂ、ナックル５２８Ａ、５２８Ｂ、及び左右の操舵車輪（例えば左右の前輪）５２９Ａ、５２９Ｂを備える。ステアリングハンドル５２１は、ステアリングシャフト５２２と自在軸継手５２３Ａ、５２３Ｂとを介して回転軸５２４に連結される。回転軸５２４にはラックアンドピニオン機構５２５を介してラック軸５２６が連結される。ラックアンドピニオン機構５２５は、回転軸５２４に設けられたピニオン５３１と、ラック軸５２６に設けられたラック５３２とを有する。ラック軸５２６の右端には、ボールジョイント５５２Ａ、タイロッド５２７Ａ及びナックル５２８Ａをこの順番で介して右の操舵車輪５２９Ａが連結される。右側と同様に、ラック軸５２６の左端には、ボールジョイント５５２Ｂ、タイロッド５２７Ｂ及びナックル５２８Ｂをこの順番で介して左の操舵車輪５２９Ｂが連結される。ここで、右側及び左側は、座席に座った運転者から見た右側及び左側にそれぞれ一致する。
　ステアリング系５２０によれば、運転者がステアリングハンドル５２１を操作することによって操舵トルクが発生し、ラックアンドピニオン機構５２５を介して左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂに伝わる。これにより、運転者は左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂを操作することができる。
　補助トルク機構５４０は、例えば、操舵トルクセンサ５４１、ＥＣＵ５４２、モータ５４３、減速機構５４４及び電力変換装置５４５を備える。モータ５４３は、上述したモータ１に相当する。
　補助トルク機構５４０は、ステアリングハンドル５２１から左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂに至るステアリング系５２０に補助トルクを与える。なお、補助トルクは「付加トルク」と称されることがある。
　操舵トルクセンサ５４１は、ステアリングハンドル５２１によって付与されたステアリング系５２０の操舵トルクを検出する。ＥＣＵ５４２は、操舵トルクセンサ５４１からの検出信号（以下、「トルク信号」と表記する。）に基づいてモータ５４３を駆動するための駆動信号を生成する。モータ５４３は、操舵トルクに応じた補助トルクを駆動信号に基づいて発生する。補助トルクは、減速機構５４４を介してステアリング系５２０の回転軸５２４に伝達される。減速機構５４４は、例えばウォームギヤ機構である。補助トルクはさらに、回転軸５２４からラックアンドピニオン機構５２５に伝達される。
　電動パワーステアリング装置５００は、補助トルクがステアリング系５２０に付与される箇所によって、ピニオンアシスト型、ラックアシスト型、及びコラムアシスト型等に分類することができる。図１５には、ピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置５００を例示している。ただし、電動パワーステアリング装置５００は、ラックアシスト型、コラムアシスト型等であってもよい。
　ＥＣＵ５４２には、トルク信号だけでなく、例えば車速信号も入力され得る。外部機器５６０は例えば車速センサである。または、外部機器５６０は、例えばＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車内ネットワークで通信可能な他のＥＣＵであってもよい。ＥＣＵ５４２のマイクロコントローラは、トルク信号や車速信号などに基づいてモータ５４３をベクトル制御またはＰＷＭ制御することができる。
　ＥＣＵ５４２は、少なくともトルク信号に基づいて目標電流値を設定する。ＥＣＵ５４２は、車速センサによって検出された車速信号を考慮し、さらに角度センサによって検出されたロータの回転信号を考慮して、目標電流値を設定することが好ましい。ＥＣＵ５４２は、電流センサによって検出された実電流値が目標電流値に一致するように、モータ５４３の駆動信号、つまり、駆動電流を制御することができる。
　電動パワーステアリング装置５００によれば、運転者の操舵トルクにモータ５４３の補助トルクを加えた複合トルクを利用してラック軸５２６によって左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂを操作することができる。特に、上述したモータ１を備えることにより、電動パワーステアリング装置５００は、磁気特性を向上することができる。
　なお、ここでは、モータ１の使用方法の一例として電動パワーステアリング装置５００を挙げたが、モータ１の使用方法は限定されない。本発明のモータは、掃除機、ドライヤ、シーリングファン、洗濯機、冷蔵庫及び電動パワーステアリング装置などの、各種モータを備える多様な機器に幅広く利用され得る。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１，５４３　モータ、１０　ハウジング、１１　底部、２１，２２　ベアリング、３０　ベアリングホルダ、４０　ロータ、４１　ロータコア、４１ａ　ロータコア溝、４１ｂ　シャフト貫通孔、４２　シャフト、４３　マグネット、４３ａ　内面部、４３ｂ　側面部、４３ｃ　外面部、１００　ステータ、１０１　ステータコア、１０２　インシュレータ、１０３　コイル、１０４　コアバック、１０４ａ　コアバック溝、１０５　ティース、１０６　アンブレラ、１０７　スロット、１０８　隙間、１１０　第１電磁鋼板、１１１　第１湾曲部、１１２，１２２，１３２　頂点、１２０　第２電磁鋼板、１２１　第２湾曲部、１３０　第３電磁鋼板、１３１　第３湾曲部、５００　電動パワーステアリング装置、５２０　ステアリング系、５２１　ステアリングハンドル、５２２　ステアリングシャフト、５２３Ａ，５２３Ｂ　自在軸継手、５２４　回転軸、５２５　ラックアンドピニオン機構、５２６　ラック軸、５２７Ａ，５２７Ｂ　タイロッド、５２８Ａ，５２８Ｂ　ナックル、５２９Ａ，５２９Ｂ　：操舵車輪、５３１　ピニオン、５３２　ラック、５４０　補助トルク機構、５４１　操舵トルクセンサ、５４２　ＥＣＵ、５４４　減速機構、５４５　電力変換装置、５５２Ａ，５５２Ｂ　ボールジョイント、５６０　外部機器、Ａ　、中心軸、Ｌ１　距離、Ｌ２，Ｌ５，Ｌ６　幅、Ｌ３，Ｌ４　厚み、Ｐ　交差点、Ｒ　径方向線。

Claims (9)

  1. 　ロータと、
    　前記ロータの径方向外側を囲むステータと、
    を備え、
    　前記ステータは、
    　　環状のコアバックと、
    　　前記コアバックから径方向内側に延びる複数のティースと、
    　　前記ロータと対向するとともに、前記ティースのそれぞれの径方向内端部に接続され、周方向両側に延びる複数のアンブレラと、
    を含み、
    　隣り合う前記アンブレラ間には、軸方向上側から見たときに周方向及び径方向の位置が揃っており、一定の幅の隙間が設けられ、
    　一の前記ティースから延びる前記アンブレラにおいて、前記アンブレラの周方向の中心を通る径方向線に対して非対称の形状を有するとともに、前記アンブレラの軸方向の中心と周方向の中心との交差点に対して点対称の形状を有する、モータ。
  2. 　一の前記ティースから延びる前記アンブレラは、
    　　軸方向上部に設けられ、径方向内側または外側に向かって湾曲する第１湾曲部と、
    　　軸方向下部に設けられ、前記第１湾曲部と同じ側に向かって湾曲する第２湾曲部と、
    を有し、
    　前記第１湾曲部の頂点と、前記第２湾曲部の頂点とは、周方向の位置が異なる、請求項１に記載のモータ。
  3. 　前記アンブレラは、軸方向中心部に設けられ、前記第１及び第２湾曲部と同じ側に向かって湾曲する第３湾曲部をさらに有し、
    　前記第３湾曲部の頂点は、前記アンブレラの周方向の中心に位置する、請求項２に記載のモータ。
  4. 　前記第１～第３湾曲部は、径方向内側に向って湾曲する、請求項３に記載のモータ。
  5. 　前記ティースの径方向内端において、隣り合う前記ティース間の周方向の距離は、前記ティースの周方向の幅よりも大きい、請求項１～４のいずれか１項に記載のモータ。
  6. 　前記ロータは、
    　　軸方向に延びるシャフトと、
    　　前記シャフトに取り付けられたロータコアと、
    　　前記ロータコアの外表面において周方向に複数取り付けられたセグメントマグネットと、
    を含み、
    　複数の前記セグメントマグネットの外表面は、１つの円の円弧をなす、請求項１～５のいずれか１項に記載のモータ。
  7. 　前記アンブレラの径方向の厚みは、前記セグメントマグネットの径方向の厚みよりも、大きいまたは同じである、請求項６に記載のモータ。
     
  8. 　前記ステータは、前記ティース間に１２個のスロットを含み、
    　前記ロータは、８個の前記セグメントマグネットを含む、請求項６または７に記載のモータ。
  9. 　請求項１～８のいずれか１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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