WO2019069538A1

WO2019069538A1 - ロータ、モータおよび電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: WO2019069538A1
Application number: PCT/JP2018/027512
Authority: WO
Inventors: 明一円; 弘幸阿部; 秀幸金城
Original assignee: 日本電産株式会社
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2019-04-11
Also published as: JP7131563B2; CN111108665B; CN111108665A; JPWO2019069538A1

Abstract

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、ロータコアと、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、を備える。マグネット部および磁性部の組は、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る。複数の組は、ロータコアの径方向外側面にマグネット部が配置され、マグネット部の径方向外側面に磁性部が配置される第１の組と、ロータコアの径方向外側面に磁性部が配置され、磁性部の径方向外側面にマグネット部が配置される第２の組と、を有する。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、第１の組が周方向に配列し、軸方向に沿う第１の部分と異なる第２の部分では、第２の組が周方向に配列する。軸方向から見て、第１の部分の第１の組と、第２の部分の第２の組とが重なって配置される。

Description

明細書

発明の名称：ロータ、モータおよび電動パワーステアリング装置技術分野

[0001 ] 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。

背景技術

[0002] 一般に、モータは、ロータとステ一夕とを有する。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。

[0003] 従来のモータは、位相反転を発生させる突起ゃ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、トルクリツプルを低減していた。

先行技術文献

特許文献

[0004] 特許文献 1 ：特許第 5 4 1 4 8 8 7号公報

発明の概要

発明が解決しょうとする課題

[0005] コギングトルクは、スキュ一を掛けることで、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、スキュ一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、スキュ一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。

[0006] 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。

課題を解決するための手段

[0007] 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、前記シャフ卜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、前記口一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、前記口一タコアの径方向外側面に前記マグネッ卜部が配置され、前記マグネッ卜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、前記口一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卜部が配置される第 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の組が周方向に配列し、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 2の組が周方向に配列し、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る

[0008] 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一夕と、を備える。

[0009] 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、上述のモ一タを備える。

発明の効果

[0010] 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。

図面の簡単な説明

[001 1 ] [図 1 ]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]図 2は、一実施形態のロータの斜視図である。

[図 3]図 3は、図 1の ΠΙ-ΠΙ断面の一部を示す拡大断面図である。

[図 4]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]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]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]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]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

[図 9]図 9は、一実施形態のロータの変形例を模式的に示す側面図であり、力バー部については断面を示す。

発明を実施するための形態

[0012] 以下の説明においては、中心軸」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 J と呼び、中心軸」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（一 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。

[0013] 図 1に示すように、本実施形態のモータ 1 0は、ロータ 2 0と、ステ一夕

3 0と、ハウジング 1 1 と、複数のベアリング 1 5， 1 6と、を備える。図 1〜図 4に示すように、ロータ 2 0は、中心軸」を有するシャフト 2 1と、ロータコア 2 2と、複数のマグネット部 2 3 a， 2 3 bと、複数の磁性部 2

4 a , 2 4 bと、カバ一部 2 5と、を備える。

[0014] シャフト 2 1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 2 1が、軸方向に延びる円柱状である。シャフト 2 1は、複数のベアリング 1 5， 1 6により、中心軸」回りに回転自在に支持される。複数のベアリング 1 5， 1 6は、軸方向に互いに間隔をあけて配置され、ハウジング 1 1に支持される。ハウジング 1は、筒状である。

[0015] シャフト 2 1は、口一タコア 2 2に対して、圧入や接着などによって固定される。つまり口一タコア 2 2は、シャフト 2 1と固定される。なお、シャフト 2 1は、ロータコア 2 2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。

[0016] ロータコア 2 2は、磁性部材である。ロータコア 2 2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 2 2 は、筒状である。口一タコア 2 2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 2 2の径方向外側面は、周方向に並ぶ複数の平面部 2 2 aを有する。本実施形態の例では、軸方向から見て、ロータコア 2 2の外形が、 8角形状である。ロータコア 2 2の径方向外側面は、周方向に並ぶ 8つの平面部 2 2 aを有する。平面部 2 2 aは、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。平面部 2 2 aは、ロータコア 2 2の径方向外側面において、軸方向に延びる。平面部 2 2 aは、ロータコア 2 2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 2 2 aの軸方向の長さが、周方向の長さよりも大きい。

[0017] ロータコア 2 2は、貫通孔 2 2 hと、孔部 2 2 bと、溝部 2 2 cと、を有する。軸方向から見て、貫通孔 2 2 hは、ロータコア 2 2の中心部に配置される。貫通孔 2 2 hは、中心軸」上に位置して軸方向に延びる。貫通孔 2 2 hは、ロータコア 2 2を軸方向に貫通する。貫通孔 2 2 hには、シャフト 2 1が挿入される。

[0018] 孔部 2 2 bは、ロータコア 2 2を軸方向に貫通する。孔部 2 2 bは、ロータコア 2 2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 2 2 bが、ロータコア 2 2に周方向に等間隔に配列する。軸方向から見て、孔部 2 2 bは、円形状である。本実施形態によれば、孔部 2 2 b によリロ一夕コア 2 2を肉抜きして、ロータコア 2 2の軽量化および材料費削減を図ることができる。

[0019] 溝部 2 2 cは、ロータコア 2 2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 2 2 cは、ロータコア 2 2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 2 2 cは、ロータコア 2 2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 2 2 a同士の間に配置され、径方向外側に開口する。溝部 2 2 cは、周方向に隣り合う一対の組 P 1， P 2同士の間に配置されて径方向外側に開口する。なお、組 P 1， P 2については別途後述する。溝部 2 2 cは、ロータコア 2 2に周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。溝部 2 2 cは、ロータコア 2 2に周方向に等間隔に配列する。溝部 2 2 c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 2 2 cは、くさび形状である。すなわち、中心軸 Jに垂直な横断面（以下、単に横断面という場合がある）において、溝部 2 2 cは、くさび形状である。

[0020] マグネット部 23 a， 23 bは、永久磁石である。磁性部 24 a, 24 b 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 23 a， 23 bおよび磁性部 24 a, 24 b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 23 a， 23 bおよび磁性部 24 a， 24 bは、平面部 22 aに、径方向に互いに重なって設けられる。中心軸」に垂直な断面視で、マグネット部 23 a, 23 bおよび磁性部 24 a, 24 bは、平面部 22 aにおいて径方向に積層して各 1つ（計 2つ）設けられる。

[0021] 径方向に並ぶマグネット部 23 a， 23 bおよび磁性部 24 a， 24 の組 P 1， P 2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 P l， P 2同士は、軸方向に互いに隙間をあけずに配置される。なお、軸方向に配列する組 P 1， P 2同士は、軸方向に互いに間隔をあけて配置されてもよい。周方向に配列する組 P 1， P 1同士および組 P2， 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 P 1， P 1同士の間には、溝部 22 cが配置される。周方向に隣り合う一対の組 P 2, P 2同士の間には、溝部 22 cが配置される。

[0022] 複数の組 P 1， P 2は、第 1の組 P 1と、第 2の組 P 2と、を有する。第

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

[0023] 第 2の組 P 2は、ロータコア 22の径方向外側面に磁性部 24 aが配置され、磁性部 24 aの径方向外側面にマグネット部 23 bが配置される。つまリ第 2の組 P 2は、平面部 2 2 aから径方向外側へ向けて、磁性部 2 4 aお

よびマグネット部 2 3 bをこの順に配置して有する。マグネッ卜部 2 3 bは、第 2の組 P 2において径方向外側に配置される。マグネット部 2 3 bは、例えば表面磁石型（Surface Permanent Magnet： SP ) と言うことができる。

[0024] 本実施形態の例では、第 1の組 P 1のマグネッ卜部 2 3 aの形状と、第 2 の組 P 2の磁性部 2 4 aの形状とが、互いに同じである。また、第 1の組 P 1の磁性部 2 4 bの形状と、第 2の組 P 2のマグネット部 2 3 bの形状とが、互いに同じである。

[0025] マグネット部 2 3 aおよび磁性部 2 4 aは、それぞれ板状である。マグネット部 2 3 aおよび磁性部 2 4 aは、四角形板状である。マグネット部 2 3 aおよび磁性部 2 4 aは、直方体状である。図 3および図 4に示すように、軸方向から見て、第 1の組 P 1のマグネット部 2 3 aおよび第 2の組 P 2の磁性部 2 4 a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 2 3 a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 2 4 a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。

[0026] マグネッ卜部 2 3 bおよび磁性部 2 4 bは、それぞれ板状である。径方向から見て、マグネット部 2 3 bおよび磁性部 2 4 bは、四角形状である。マグネット部 2 3 bおよび磁性部 2 4 b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 P 1の磁性部 2 4 bおよび第 2の組 P 2のマグネッ卜部 2 3 b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 2 4 b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 2 4 b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 2 3 b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 2 3 b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 2 4 b およびマグネット部 2 3 bは、略 D字状である。 [0027] 本実施形態の例では、第 1の組 P 1において、マグネット部 2 3 aの周方

向の両端と、磁性部 2 4 b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 2 3 aの周方向の両端の各周方向位置と、磁性部 2 4 b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 2 3 aおよび磁性部 2 4 b (つまり第 1の組 P 1 ) の周方向の両端と、平面部 2 2 a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 2 2 aの周方向の両端の各周方向位置が、第 1の組 P 1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 2 2 aの周方向の長さが、第 1の組 P 1の周方向の長さよりも大きい。

[0028] また、第 2の組 P 2において、磁性部 2 4 aの周方向の両端と、マグネッ卜部 2 3 b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 2 4 aの周方向の両端の各周方向位置と、マグネッ卜部 2 3 b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 2 4 a およびマグネット部 2 3 b (つまり第 2の組 P 2 ) の周方向の両端と、平面部 2 2 a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 2 2 aの周方向の両端の各周方向位置が、第 2の組 P 2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 2 2 aの周方向の長さが、第 2の組 P 2の周方向の長さよりも大きい。

[0029] 第 1の組 P 1のマグネット部 2 3 aの体積と、第 2の組 P 2の磁性部 2 4 aの体積とは、互いに同じである。第 1の組 P 1の磁性部 2 4 bの体積と、第 2の組 P 2のマグネット部 2 3 b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 P 1 (マグネット部 2 3 aおよび磁性部 2 4 b ) の形状や特性等と、第 2の組 P 2 (磁性部 2 4 aおよびマグネット部 2 3 b ) 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。

[0030] ロータコア 2 2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） S 1では、第 1の組 P 1が周方向に配列する。第 1の部分 S 1 において、第 1の組 P 1は、ロータコア 2 2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 2 2の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第 1の部分 S 1 と異なる第 2の部分（第 2の段、第 2の領域） S 2では、第 2の組 P 2が周方向に配列する。第 2の部分 S 2において、第 2の組 P 2は、ロータコア 2 2の径方向外側面に、周方向に等間隔に複数配置される。

[0031 ] 軸方向から見て、第 1の部分 S 1の第 1の組 P 1 と、第 2の部分 S 2の第

2の組 P 2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 S 1の第 1の組 P 1の周方向の中心部と、第 2の部分 S 2の第 2 の組 P 2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 S 1の第 1の組 P 1の周方向の両端部と、第 2の部分 S 2の第 2の組 P 2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 2 3 a， 2 3 bにスキュ一は掛けられておらず、マグネット部 2 3 a， 2 3 bは軸方向に真っ直ぐに配列される。

[0032] 図 5は、本実施形態のロータ 2 0を備えるモータ 1 0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 1 0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 2 3 a， 2 3 bにスキュ一を掛けなくても、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 S 1 に発生するコギングトルクと、第 2の部分 S 2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 S 1 に発生するトルクリップルと、第 2の部分 S 2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 1 0が発する振動および騒音を低減できる。

[0033] また、マグネット部 2 3 a， 2 3 bおよび磁性部 2 4 a， 2 4 bを径方向に並べて配置することで、トルク低下を抑制してトルクを確保しつつ、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 P 1 ( P 2 ) 当たりのマグネット部 2 3 a ( 2 3 b ) の体積および磁性部 2 4 b ( 2 4 a ) 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 2 2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、マグネッ卜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。すなわち、トルクを互いに同じに設定するならば、参考例に比べて本実施形態の方が、マグネットの使用量を少なくすることができる。マグネッ卜の使用量を減らしつつ、トルクが確保できる。一般に、ロータ 2 0全体のコストに占めるマグネッ卜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 2 0全体のコストを削減しやすい。

[0034] 本実施形態では、ロータコア 2 2の径方向外側面に、第 1の部分 S 1および第 2の部分 S 2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 S 1の数と第 2の部分 S 2の数との和が偶数となり、かつ第 1の部分 S 1と第 2の部分 S 2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ツ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 2 2の径方向外側面に、第 1の部分 S 1および第 2の部分 S 2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。

[0035] カバー部 2 5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、カバ一部 2 5が、円筒状である。カバ一部 2 5は、ロータコア 2 2、マグネット部 2 3 a , 2 3 bおよび磁性部 2 4 a， 2 4 bを、径方向外側から囲う。カバー部 2 5の内周面と、第 1の組 P 1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、カバ一部 2 5の内周面と

、第〗の組 P 1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。カバ一部 2 5の内周面と、第 2の組 P 2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、カバ一部 2 5の内周面と、第 2の組 P 2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 2 2、マグネット部 2 3 a， 2 3 bおよび磁性部 2 4 a， 2 4 bは、カバ一部 2 5 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 2 2の径方向外側面に、マグネット部 2 3 a , 2 3 bおよび磁性部 2 4 a， 2 4 bが径方向に積層して配置されても、カバ一部 2 5により、マグネット部 2 3 a , 2 3 bおよび磁性部 2 4 a , 2 4 bの径方向外側への移動を抑制できる。なお、ロータコア 2 2、マグネット部 2 3 a， 2 3 bおよび磁性部 2 4 a， 2 4 bと、カバ一部 2 5との間に、樹脂部を充填し設けてもよい。

[0036] 図 7は、本実施形態の口一タ 2 0の変形例を示す。このロータ 2 0は、力バー部 2 5の代わりにまたはカバ一部 2 5とともに、樹脂モールド部 2 6を備える。樹脂モールド部 2 6は、ロータコア 2 2の径方向外側面に設けられる。樹脂モールド部 2 6は、ロータコア 2 2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 2 6は、周方向に隣り合う一対の組 P P 2同士の間に位置して軸方向に延びる。樹脂モールド部 2 6は、溝部 2 2 cに沿って延びる。樹脂モールド部 2 6は、溝部 2 2 cに装着される。樹脂モールド部 2 6は、ホルダ部として備えられている。本実施形態では、樹脂モールド部 2 6が樹脂製のホルダ部である。樹脂モールド部 2 6は、溶融した樹脂をロータコア 2 2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。本実施形態では、ホルダ部として、樹脂モールド部が備えられているが、ただしこれに限らず、ホルダ部は、組み立てによりロータコア 2 2に取り付けられてもよい。

[0037] 樹脂モールド部 2 6は、アンカ一部 2 6 aと、移動抑制部 2 6 bと、を有する。アンカ一部 2 6 aは、溝部 2 2 cに嵌合する。本実施形態では、アン力一部 2 6 aは、溶融した樹脂を溝部 2 2 cに充填し固化することによリ形成される。アンカ一部 2 6 aは、軸方向に延びる。アンカ一部 2 6 a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 2 6 bは、アンカ一部 2 6 aよりも径方向外側に位置して、アンカ一部 2 6 aと繋がる。移動抑制部 2 6 bは、樹脂モールド部 2 6の径方向外側の端部に配置される。移動抑制部 2 6 bは、アンカー部 2 6 a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 2 6

bは、板面が径方向を向く板状である。移動抑制部 2 6 bは、軸方向に延びる。移動抑制部 2 6 bは、平面部 2 2 aの径方向外側に、平面部 2 2 a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 2 6 bと、平面部 2 2 aとは、重なって配置される。移動抑制部 2 6 bは、組 P 1， P 2に径方向外側から接触する。移動抑制部 2 6 bは、第 1の組 P 1の磁性部 2 4 bに対して、径方向外側から接触する。移動抑制部 2 6 bは、磁性部 2 4 b の径方向外側面のうち周方向の端部に接触する。移動抑制部 2 6 bは、第 2 の組 P 2のマグネット部 2 3 bに対して、径方向外側から接触する。移動抑制部 2 6 bは、マグネット部 2 3 bの径方向外側面のうち周方向の端部に接触する。

[0038] 樹脂モールド部 2 6を形成した後で、組 P 1， P 2は、平面部 2 2 aと移動抑制部 2 6 bとの間に挿入される。組 P 1， P 2は、平面部 2 2 aと移動抑制部 2 6 bとの間に、例えば軸方向に圧入される。本実施形態によれば、口一タコア 2 2の径方向外側面に、くさび状の溝部 2 2 cが設けられることにより、樹脂モールド部 2 6を機能させることができる。すなわち、溝部 2 2 cに対して径方向に抜け止めされた樹脂モールド部 2 6を設けることができる。そして樹脂モールド部 2 6により、マグネット部 2 3 a， 2 3 bおよび磁性部 2 4 a， 2 4 bを径方向外側から押さえることができ、マグネット部 2 3 a， 2 3 bおよび磁性部 2 4 a， 2 4 bの径方向外側への移動を抑制できる。

[0039] 図 1に示すように、ステ一夕 3 0は、ステ一タコア 3 1と、インシユレ一タ 3 0 Zと、複数のコイル 3 0 Cと、を有する。ステ一タコア 3 1は、中心軸」を中心とする環状である。ステ一タコア 3 1は、ロータ 2 0の径方向外側においてロータ 2 0を囲む。ステ一夕コア 3 1は、ロータ 2 0と径方向に隙間をあけて対向する。すなわち、ステ一タ 3 0は、ロータ 2 0と径方向に隙間をあけて対向する。ステ一タコア 3 1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。

[0040] ステ一タコア 3 1は、略環状のコアバック 3 1 aと、複数のティース 3 1 と、を有する。本実施形態では、コアバック 3 1 aは、中心軸」を中心とする円環状である。ティース 3 1 bは、コアバック 3 1 aの径方向内側面から径方向内側に延びる。コアバック 3 1 aの外周面は、ハウジング 1 1の周壁部の内周面と固定される。複数のティ一ス 3 1 bは、コアバック 3 1 a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 3 1 bが、周方向に等間隔に配列する。

インシユレ一タ 3 0 Zは、ステ一タコア 3 1 に装着される。インシユレ一

タ 3 0 Zは、ティース 3 1 bを覆う部分を有する。インシユレ一夕 3 0 Zの材料は、例えば樹脂などの絶縁材料である。

[0042] コイル 3 0 Cは、ステータコア 3 1 に取り付けられる。複数のコイル 3 0 Cは、インシユレ一夕 3 0 Zを介してステ一タコア 3 1 に装着される。複数のコイル 3 0 Cは、インシユレ一タ 3 0 Zを介して各ティース 3 1 bに導線が巻き回されることで構成される。

[0043] 次に、本実施形態のモータ 1 0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 1 0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。

[0044] 図 8に示すように、電動パヮ一ステアリング装置 1 0 0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 1 0 0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 1 0 0は、モータ 1 0と、操舵軸 1 1 4と、オイルポンプ 1 1 6と、コントロールバルブ 1 1 7と、を備える。

[0045] 操舵軸 1 1 4は、ステアリング 1 1 1からの入力を、車輪 1 1 2を有する車軸 1 1 3に伝える。オイルポンプ 1 1 6は、車軸 1 1 3に油圧による駆動力を伝えるパワーシリンダ 1 1 5に油圧を発生させる。コントロールバルブ 1 1 7は、オイルポンプ 1 1 6のオイルを制御する。電動パワーステアリング装置 1 0 0において、モータ 1 0は、オイルポンプ 1 1 6の駆動源として搭載される。

[0046] 本実施形態の電動パワーステアリング装置 1 0 0は、本実施形態のモータ

1 0を備える。このため、上述のモータ 1 0と同様の効果を奏する電動パヮ

—ステアリング装置 1 0 0が得られる。

[0047] 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。

[0048] マグネット部 2 3 a， 2 3 bの各形状および磁性部 2 4 a， 2 4 b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 P 1のマグネット部 2 3 aの形状と、第 2の組 P 2の磁性部 2 4 aの形状とが、互いに異なっていてもよい。第 1の組 P 1の磁性部 2 4 bの形状と、第 2の組 P 2 のマグネット部 2 3 bの形状とが、互いに異なっていてもよい。第 1の組 P 1のマグネット部 2 3 aの体積と、第 2の組 P 2の磁性部 2 4 aの体積とが、互いに異なっていてもよい。第 1の組 P 1の磁性部 2 4 bの体積と、第 2 の組 P 2のマグネット部 2 3 bの体積とが、互いに異なっていてもよい。また、第 1の組 P 1のマグネット部 2 3 aの体積と、第 2の組 P 2のマグネット部 2 3 bの体積とは、

互いに異なっていてもよい。第 1の組 P 1の磁性部 2 4 bの体積と、第 2の組 P 2の磁性部 2 4 aの体積とは、互いに異なっていてもよい。

[0049] ロータ 2 0にカバ一部 2 5や樹脂モールド部 2 6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 2 2 a、マグネット部 2 3 a， 2 3 bおよび磁性部 2 4 a , 2 4 b同士が、接着等により固定されてもよい

[0050] 前述の実施形態では、口一タコア 2 2と磁性部 2 4 a , 2 4 bとが互いに別部材としてロータ 2 0に設けられるが、これに限らない。ロータコア 2 2 と磁性部 2 4 a， 2 4 bとは、単一の部材であってもよい。また、ロータコァ 2 2と一体的に設けられた磁性部 2 4 bに、マグネット部 2 3 aが埋め込まれてもよい。この場合、カバ一部 2 5は、第 2の部分 S 2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の部分 S 2において、マグネッ卜部 2 3 bが外れることを抑制できる。

[0051 ] 前述の実施形態では、モータ 1 0が電動パワーステアリング装置 1 0 0に搭載される一例を挙げたが、これに限らない。モータ 1 0は、例えば、ボンプ、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。なお、後述の図 9の変形例についても、同様である。

[0052] 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。なお、後述の図 9の変形例についても、同様である。

[0053] 図 9は、前述の実施形態で説明したロータ 2 0の変形例を示す。なお、図 9においては、樹脂モールド部 2 6の図示を省略する。この変形例では、口 —タ 2 0が、有底筒状のカバ一部 2 5を備える。カバ一部 2 5は、例えば有底円筒状である。カバー部 2 5は、周壁部 2 5 aと、底壁部 2 5 bと、を有する。周壁部 2 5 aは、筒状であり、例えば円筒状である。周壁部 2 5 aは、ロータコア 2 2の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第 2の部分 S 2を径方向外側から囲う。周壁部 2 5 aは、第 2の部分 S 2において周方向に配列する複数の第 2の組 P 2を、径方向外側から囲う。つまリカバー部 2 5は、第 2の部分 S 2を径方向外側から囲う。カバー部 2 5は、ロータコア 2 2の径方向外側面のうち第 2の部分 S 2、磁性部 2 4 aおよびマグネット部 2 3 bを径方向外側から囲う。

[0054] 周壁部 2 5 aの内周面と、第 2の組 P 2の径方向外側面とは、互いに径方向に隙間をあけて対向し、または接触する。なお、第 2の組 P 2の径方向外側面とは、マグネット部 2 3 bの径方向外側面である。第 2の組 P 2においては、マグネット部 2 3 bが径方向外端部に位置するが、上述のように、力バー部 2 5が第 2の部分 S 2を径方向外側から覆うため、例えばマグネット部 2 3 bが割れた場合でも、マグネット部 2 3 bが径方向外側に移動することをカバ一部 2 5により抑制できる。

[0055] 周壁部 2 5 aは、第 1の部分 S 1において周方向に配列する複数の第 1の組 P 1を、径方向外側から囲わない。つまりこの変形例では、カバ一部 2 5 が、第 1の部分 S 1を径方向外側から囲わない。第 1の組 P 1においては、マグネット部 2 3 aが磁性部 2 4 bの径方向内側に配置されるため、例えばマグネット部 2 3 aが割れた場合でも、マグネット部 2 3 aが径方向外側に移動することは磁性部 2 4 bにより抑制される。したがって、この変形例によれば、マグネット部 2 3 a , 2 3 bが割れた場合でもマグネット部 2 3 a ， 2 3 bの径方向外側への移動を抑制でき、かつ、カバー部 2 5の軸方向の長さを小さく抑えられる。そして、部材の費用を削減できる。

[0056] 図 9に示す変形例では、第 2の部分 S 2の第 2の組 P 2の径方向外側面の径方向位置に比べて、第 1の部分 S 1の第 1の組 P 1の径方向外側面の径方向位置が、径方向外側である。すなわち、第 2の部分 S 2に配列する第 2の組 P 2のマグネット部 2 3 bの径方向外側面に比べて、第 1の部分 S 1に配列する第 1の組 P 1の磁性部 2 4 bの径方向外側面が、径方向外側に位置する。第 2の部分 S 2の第 2の組 P 2に比べて、第 1の部分 S 1の第 1の組 P 1が、径方向外側に突出する。この変形例では、カバ一部 2 5の周壁部 2 5 aが、第 1の部分 S 1および第 2の部分 S 2のうち、第 2の部分 S 2のみを径方向外側から囲うため、第 1の部分 S 1の外径を大きくすることができる。これにより、第 1の部分 S 1においてトルクを増大させることができ、口 —タ 2 0全体としてもトルクを増大できる。言い換えると、第 1の部分 S 1 においてトルクを所定値以上に確保しつつ、第 1の部分 S 1の軸方向の長さを短くすることが可能になる。すなわち、第 2の部分 S 2の第 2の組 P 2の軸方向の長さに比べて、第 1の部分 S 1の第 1の組 P 1の軸方向の長さが小さくてもよい。この場合、第 1の部分 S 1および第 1の組 P 1の軸方向寸法を小さく抑えることができ、これによリロ一タ 2 0全体の軸方向寸法も小さく抑えられて、ロータ 2 0のコストダウンを図ることができる。

[0057] この変形例では、周壁部 2 5 aの径方向外側面の径方向位置と、第 1の部分 S 1の第 1の組 P 1の径方向外側面の径方向位置とが、互いに同じである。なお、第 1の組 P 1の径方向外側面とは、磁性部 2 4 bの径方向外側面である。すなわち、カバー部 2 5の径方向外側面の径方向位置と、第 1の部分 S 1の第 1の組 P 1の径方向外側面の径方向位置とは、互いに同じである。また、第 1の部分 S 1における第 1の組 P 1の径方向外側面とティース 3 1 bの径方向内側面との間の径方向の隙間の寸法と、第 2の部分 S 2におけるカバー部 2 5の径方向外側面とティース 3 1 bの径方向内側面との間の径方向の隙間の寸法とは、互いに同じである。第 1の部分 S 1の第 1の組 P 1の外径と、第 2の部分 S 2のカバー部 2 5の外径とが、互いに同じであるので、ロータ 2 0の製造時などにおいて、ロータ 2 0を取り扱いやすく、組み立てやすい。

[0058] 底壁部 2 5 bは、板状であり、例えば円板状である。底壁部 2 5 bは、口 —タコア 2 2の第 2の部分 S 2および第 2の組 P 2に、下側から対向する。底壁部 2 5 bは、ロータコア 2 2の第 2の部分 S 2および第 2の組 P 2に対して、下側から接触してもよい。また、図 9に示す変形例において、ロータ 2 0は、樹脂モールド部 2 6の代わりに、図示しないブリッジ部を備えてもよい。プリッジ部は、第 1の部分 S 1において周方向に隣り合う一対の磁性部 24 b同士の間に配置されて、一対の磁性部 24 bと接続される。ブリツジ部は、周方向に隣り合う一対の磁性部 24 b同士の間に配置されて、口一夕コア 22とも接続される。ブリッジ部は、第 1の部分 S 1において、周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。ブリッジ部は、第 1の部分 S 1において、軸方向に互いに間隔をあけて複数配置される。ブリッジ部は、第 1 の部分 S 1において、例えば軸方向の両端部に配置される。ブリッジ部は、磁性部 24 bの軸方向の端部に接続される。例えば、ブリッジ部、磁性部 2 4 bおよびロータコア 22は、単一の部材の部分である。この場合、口一夕 20の製造がより容易となる。

符号の説明

1 0…モータ、 20…ロータ、 21…シャフト、 22…ロータコア、 22 b…孔部、 22 c…溝部、 23 a, 23 b…マグネット部、 24 a， 24 b …磁性部、 25…カバ一部、 26…樹脂モールド部、 26 a…アンカ一部、 26 b…移動抑制部、 30…ステ一夕、 1 00…電動パワーステアリング装置、 J…中心軸、 P 1， P2…組、？ "第1の組、 P 2…第 2の組、 S 1 …第 1の部分、 S 2…第 2の部分

Claims

請求の範囲

[請求項 1 ] 中心軸を有するシャフ卜と、

前記シャフ卜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、

前記マグネッ卜部および前記磁性部の組は、前記口一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卜部が配置され、前記マグネッ卜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ァ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卜部が配置される第 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の組が周方向に配列し、

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 2の組が周方向に配列し、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る、ロータ。

[請求項 2] 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る、ロータ。

[請求項 3] 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る、ロータ。

[請求項 4] 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 5] 請求項 4に記載の口一夕であって、

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 6] 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卜部の形状と、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卜部の形状とが、互いに同じである、ロータ。

[請求項 7] 請求項 6に記載の口一夕であって、

軸方向から見て、

前記第 1の組の前記マグネッ卜部および前記第 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卜部はそれぞれ、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、口一タ。

[請求項 8] 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卜部の体積と、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卜部の体積とが、互いに同じである、ロータ。

[請求項 9] 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 10] 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 1 ] 請求項 1 ~ 1 0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 12] 請求項 1 1に記載のロータであって、

前記ロータコァの径方向外側面に設けられ、周方向に隣り合う一対の前記組同士の間に位置して軸方向に延びるホルダ部を備え、前記ホルダ部は、

前記溝部に嵌合するアンカー部と、

前記アンカ一部よりも径方向外側に位置して前記アンカ一部と繋がリ、前記組に径方向外側から接触する移動抑制部と、を有する、口一タ。

[請求項 13] 請求項 1 ~ 1 2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一部を備える、ロータ。

[請求項 14] 請求項 1 3に記載の口一夕であって、

前記カバー部は、前記第 2の部分を径方向外側から囲う、ロータ。

[請求項 15] 請求項 1 4に記載のロータであって、

前記第 2の部分の前記第 2の組の径方向外側面の径方向位置に比べて、前記第 1の部分の前記第 1の組の径方向外側面の径方向位置が、径方向外側である、ロータ。

[請求項 16] 請求項 1 5に記載のロータであって、

前記カバー部の径方向外側面の径方向位置と、前記第 1の部分の前記第 1の組の怪方向外側面の径方向位置とが、互いに同じである、口 —タ。

[請求項 17] 請求項 1 5または 1 6に記載のロータであって、

前記第 2の部分の前記第 2の組の軸方向の長さに比べて、前記第 1 の部分の前記第 1の組の軸方向の長さが小さい、ロータ。

[請求項 18] 請求項 1 ~ 1 7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一夕と、を備える、モータ。

[請求項 19] 請求項 1 8に記載のモータを備える、電動パワーステアリング装置