JP2006087277A - Brushless motor and motor for electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はブラシレスモータ、及び車載の電動パワーステアリング装置に用いられる電動パワーステアリング装置用モータに関するものである。 The present invention relates to a brushless motor and a motor for an electric power steering device used in an in-vehicle electric power steering device.
特許文献1にて開示されているブラシレスモータは、有底筒状のケース本体と該ケース本体の開口部を閉塞するエンドフレームとから構成されたモータケースを備えている。ケース本体の内周面にはコイルを備えたステータが固定されている。ステータの内側には、ケース本体の底部とエンドフレームとにそれぞれ設けられた軸受によって回転可能に支持された回転軸と、該回転軸に固定されたロータヨークと、該ロータヨークの外周に固定された永久磁石とを備えたロータが配置されている。ロータヨークは、永久磁石がステータと対向するように回転軸に対して固定されている。 The brushless motor disclosed in Patent Document 1 includes a motor case that includes a bottomed cylindrical case body and an end frame that closes an opening of the case body. A stator having a coil is fixed to the inner peripheral surface of the case body. Inside the stator, there are a rotating shaft rotatably supported by bearings respectively provided on the bottom portion of the case body and the end frame, a rotor yoke fixed to the rotating shaft, and a permanent shaft fixed to the outer periphery of the rotor yoke. A rotor provided with a magnet is arranged. The rotor yoke is fixed to the rotating shaft so that the permanent magnet faces the stator.
ステータの軸線方向一端側(ステータとエンドフレームとの間)には、コイルの端部を結線するためのターミナルホルダが備えられている。このターミナルホルダもステータと共にモータケースの内部に収容されるため、ステータの軸方向位置が軸受間の中央からケース本体の底部側にずれることになる。そのため、ステータと対向する永久磁石が固定されたロータヨークの軸方向位置も軸受間の中央からケース本体の底部側にずれることになる。
しかしながら、ロータヨーク及び該ロータヨークに固定された永久磁石は、ロータにおいて質量が大きい部分である。そのため、回転軸において、永久磁石が固定されたロータヨークが2つの軸受間の中央から軸方向にずれた位置に固定されていると、ロータの僅かなアンバランスによってでさえ、軸受を支点としてロータが径方向に振動する虞がある。ここで、径方向の振動とは、ロータがステータの径方向に倒れる方向の振動である。このようなブラシレスモータが車両に搭載される電動パワーステアリング装置に用いられた場合、この振動はステアリングホイールを介して運転者に伝達されてしまう。 However, the rotor yoke and the permanent magnet fixed to the rotor yoke are portions having a large mass in the rotor. Therefore, if the rotor yoke with the permanent magnet fixed on the rotating shaft is fixed at a position shifted in the axial direction from the center between the two bearings, the rotor is supported by the bearing as a fulcrum even if the rotor is slightly unbalanced. There is a risk of vibration in the radial direction. Here, the radial vibration is vibration in a direction in which the rotor falls in the radial direction of the stator. When such a brushless motor is used in an electric power steering apparatus mounted on a vehicle, this vibration is transmitted to the driver via the steering wheel.
そこで、ケース本体の底部に設けられた軸受とステータとの距離を軸方向に長くして回転軸におけるロータヨーク及び永久磁石の位置を2つの軸受間の中央にすることは可能である。しかしながら、ブラシレスモータの体格が大きくなってしまう上、質量も増加されてしまい、ブラシレスモータの小型化及び軽量化という近年の動向に反するものとなる。 Therefore, it is possible to lengthen the distance between the bearing provided at the bottom of the case body and the stator in the axial direction so that the rotor yoke and the permanent magnet on the rotating shaft are in the center between the two bearings. However, the size of the brushless motor is increased and the mass is increased, which is contrary to the recent trend of reducing the size and weight of the brushless motor.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、体格を大きくすることなくロータの径方向の振動を抑制することができるブラシレスモータ、及び電動パワーステアリング装置用モータを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a brushless motor and a motor for an electric power steering device that can suppress vibration in the radial direction of the rotor without increasing the size of the body. There is to do.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、コイルが巻装されたステータと、前記ステータの軸線方向一端に設けられ前記コイルの端部が結線される結線部を備えたターミナルホルダと、前記ステータと前記ターミナルホルダとを軸線方向に挟むように配置された一対の軸受と、前記軸受にて支持された回転軸、及び該回転軸に固定されたロータヨーク、及び該ロータヨークの外周に固定された永久磁石を備え、前記永久磁石が前記ステータと対向するように前記ステータの内側に配置されたロータとを有するブラシレスモータであって、前記ロータヨークは、前記永久磁石を含めた前記ロータヨークの重心が前記一対の軸受間の略中央に位置されるように凹設された調節凹部を備えている。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a terminal holder comprising: a stator around which a coil is wound; and a connection portion provided at one end in the axial direction of the stator and connected to an end of the coil. A pair of bearings arranged so as to sandwich the stator and the terminal holder in the axial direction, a rotating shaft supported by the bearing, a rotor yoke fixed to the rotating shaft, and an outer periphery of the rotor yoke A brushless motor having a fixed permanent magnet and having a rotor disposed inside the stator so that the permanent magnet faces the stator, wherein the rotor yoke includes the permanent magnet. An adjustment recess is provided that is recessed so that the center of gravity is positioned approximately at the center between the pair of bearings.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のブラシレスモータにおいて、前記調節凹部は、前記ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面から前記ターミナルホルダ側に向かって凹設されている。 According to a second aspect of the present invention, in the brushless motor according to the first aspect, the adjustment recess is recessed from the one axial end surface of the rotor yoke on the side opposite to the terminal holder toward the terminal holder.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のブラシレスモータにおいて、前記調節凹部は、前記ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面の中央部に凹設されている。 According to a third aspect of the present invention, in the brushless motor according to the second aspect, the adjustment concave portion is recessed at a central portion of one end surface in the axial direction of the rotor yoke on the side opposite to the terminal holder.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のブラシレスモータにおいて、前記調節凹部は、該調節凹部の開口部から前記ロータヨークの軸線方向中央部に向かうに連れて直径が徐々に小さくなっている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the brushless motor according to any one of the first to third aspects, the adjustment recess is directed from the opening of the adjustment recess toward the central portion in the axial direction of the rotor yoke. The diameter gradually decreases with it.
請求項5に記載の発明は、コイルが巻装されたステータと、前記ステータの軸線方向一端に設けられ前記コイルの端部が結線される結線部を備えたターミナルホルダと、前記ステータと前記ターミナルホルダとを軸線方向に挟むように配置された一対の軸受と、前記軸受にて支持された回転軸、及び該回転軸に固定されたロータヨーク、及び該ロータヨークの外周に固定された永久磁石を備え、前記永久磁石が前記ステータと対向するように前記ステータの内側に配置されたロータとを有しステアリングホイールの操舵力を補助する電動パワーステアリング装置用モータであって、前記ロータヨークは、前記永久磁石を含めた前記ロータヨークの重心が前記一対の軸受間の略中央に位置されるように凹設された調節凹部を備えている。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a stator having a coil wound thereon, a terminal holder provided with a connection portion provided at one end in the axial direction of the stator and connected to an end of the coil, the stator and the terminal. A pair of bearings arranged so as to sandwich the holder in the axial direction, a rotating shaft supported by the bearings, a rotor yoke fixed to the rotating shaft, and a permanent magnet fixed to the outer periphery of the rotor yoke A motor for an electric power steering apparatus that has a rotor disposed inside the stator so that the permanent magnet faces the stator and assists the steering force of a steering wheel, wherein the rotor yoke includes the permanent magnet And an adjustment recess that is recessed so that the center of gravity of the rotor yoke including the center of the rotor yoke is positioned substantially at the center between the pair of bearings.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の電動パワーステアリング装置用モータにおいて、前記調節凹部は、前記ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面に前記ターミナルホルダ側に向かって凹設されている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the motor for an electric power steering apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the adjustment recess is recessed toward the terminal holder side at one end surface in the axial direction of the rotor yoke on the side opposite to the terminal holder. Has been.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の電動パワーステアリング装置用モータにおいて、前記調節凹部は、前記ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面の中央部に凹設されている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the motor for an electric power steering apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the adjustment recess is recessed at a central portion of one end surface in the axial direction of the rotor yoke on the side opposite to the terminal holder.
請求項8に記載の発明は、請求項5乃至請求項7のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置用モータにおいて、前記調節凹部は、該調節凹部の開口部から前記ロータヨークの軸線方向中央部に向かうに連れて直径が徐々に小さくなっている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the motor for an electric power steering apparatus according to any one of the fifth to seventh aspects, the adjustment recess is an axial center of the rotor yoke from the opening of the adjustment recess. The diameter gradually decreases toward the part.
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、調節凹部によって永久磁石を含めたロータヨークの重心が一対の軸受間の略中央に位置されるため、ロータの回転が安定される。また、ロータヨークに調節凹部を設けてもブラシレスモータの体格が大きくなることはない。従って、ブラシレスモータの体格を大きくすることなくロータの径方向の振動を抑制することができる。更に、ロータヨークに調節凹部が形成されていることから、調節凹部を備えないロータヨークよりもロータヨークの質量が減少される。よって、ブラシレスモータの軽量化も図られる。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, since the center of gravity of the rotor yoke including the permanent magnet is positioned at the approximate center between the pair of bearings by the adjustment recess, the rotation of the rotor is stabilized. Further, even if the adjustment recess is provided in the rotor yoke, the size of the brushless motor does not increase. Therefore, vibration in the radial direction of the rotor can be suppressed without increasing the size of the brushless motor. Further, since the adjustment concave portion is formed in the rotor yoke, the mass of the rotor yoke is reduced as compared with the rotor yoke not provided with the adjustment concave portion. Therefore, the weight of the brushless motor can be reduced.
請求項2,6に記載の発明によれば、永久磁石を含めたロータヨークの重心は、ロータヨークにおいては該ロータヨークの軸線方向の中央よりもターミナルホルダ側に位置される。従来のブラシレスモータでは、ターミナルホルダがステータの軸方向一端に設けられているために、永久磁石を含めたロータヨークの重心が軸受間の中央よりも反ターミナルホルダ側に位置していた。しかしながら、請求項2,6に記載の発明を実施すると、調節凹部によって永久磁石を含めたロータヨークの重心がロータヨークにおいて該ロータヨークの軸線方向の中央よりもターミナルホルダ寄りの位置に位置され、該重心は容易に一対の軸受間の中央に位置される。
According to the second and sixth aspects of the present invention, the center of gravity of the rotor yoke including the permanent magnet is positioned closer to the terminal holder than the center in the axial direction of the rotor yoke. In the conventional brushless motor, since the terminal holder is provided at one end in the axial direction of the stator, the center of gravity of the rotor yoke including the permanent magnet is located on the side opposite to the terminal holder from the center between the bearings. However, when the invention described in
請求項3,7に記載の発明によれば、調節凹部は、ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面の中央部に凹設されている。即ち、調節凹部はロータヨークの径方向中央部に形成されている。一般的に、磁束は、ロータヨークの径方向中央部よりロータヨークの径方向外側に集中する。よって、調節凹部をロータヨークの径方向中央部に形成することにより、磁束が集中するロータヨークの径方向外側では磁束の通り路が確保される。 According to invention of Claim 3, 7, the adjustment recessed part is recessedly provided by the center part of the axial direction one end surface at the side opposite to a terminal holder in a rotor yoke. That is, the adjustment recess is formed at the radial center of the rotor yoke. In general, the magnetic flux is concentrated on the outer side in the radial direction of the rotor yoke from the central portion in the radial direction of the rotor yoke. Therefore, by forming the adjustment recess at the central portion in the radial direction of the rotor yoke, a path for the magnetic flux is secured on the radially outer side of the rotor yoke where the magnetic flux is concentrated.
請求項4,8に記載の発明によれば、調節凹部は、ロータヨークの軸線方向中央部に向かうに連れて直径が徐々に小さくなっているため、永久磁石を含めた該ロータヨークの重心は、ロータヨークにおいては該ロータヨークの軸線方向中央からターミナルホルダ側に位置され易い。また、一般的に、ロータヨークにおける磁束密度は、該ロータヨークの軸線方向端部よりも軸線方向中央部の方が高い。そこで、調節凹部の直径をロータヨークの軸線方向中央部に向かうに連れて徐々に小さくすることにより、磁束密度が高い軸方向中央部での径方向の厚さを確保し、ブラシレスモータ(電動パワーステアリング装置用モータ)の出力低下を抑制している。 According to the fourth and eighth aspects of the present invention, since the diameter of the adjusting recess gradually decreases toward the axial center of the rotor yoke, the center of gravity of the rotor yoke including the permanent magnet is Is easily located on the terminal holder side from the axial center of the rotor yoke. In general, the magnetic flux density in the rotor yoke is higher at the axial center than at the axial end of the rotor yoke. Therefore, by gradually reducing the diameter of the adjusting recess toward the axial center of the rotor yoke, the radial thickness is secured at the axial central portion where the magnetic flux density is high, and a brushless motor (electric power steering) The output reduction of the motor for the device is suppressed.
請求項5に記載の発明によれば、調節凹部によって永久磁石を含めたロータヨークの重心が一対の軸受間の略中央に位置されるため、ロータの回転が安定される。また、ロータヨークに調節凹部を設けても電動パワーステアリング装置用モータの体格が大きくなることはない。従って、電動パワーステアリング装置用モータの体格を大きくすることなくロータの径方向の振動を抑制することができ、パワーステアリングを介して運転者に振動が伝達されることが抑制される。 According to the fifth aspect of the present invention, since the center of gravity of the rotor yoke including the permanent magnet is positioned at the approximate center between the pair of bearings by the adjustment recess, the rotation of the rotor is stabilized. Further, even if the adjustment recess is provided in the rotor yoke, the size of the motor for the electric power steering device does not increase. Therefore, the vibration in the radial direction of the rotor can be suppressed without increasing the size of the motor for the electric power steering device, and the vibration is suppressed from being transmitted to the driver via the power steering.
本発明によれば、体格を大きくすることなくロータの径方向の振動が抑制されるブラシレスモータ、及び電動パワーステアリング装置用モータを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the brushless motor by which the vibration of the radial direction of a rotor is suppressed without enlarging a physique and the motor for electric power steering apparatuses can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は電動パワーステアリング装置の一部斜視図である。
電動パワーステアリング装置1においては、運転者により操舵されるステアリングホイール2の正逆回転がステアリングコラム3を介して出力軸4に伝達され、該出力軸4の正逆回転がラックアンドピニオン式ステアリング装置を介して転蛇輪(いずれも図示しない)に伝達されるようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial perspective view of the electric power steering apparatus.
In the electric power steering apparatus 1, forward / reverse rotation of the
ステアリングコラム3には電動パワーステアリング装置用モータ(EPSモータ)5(以下モータ5とする)が取着されている。モータ5は、ステアリングホイール2の操舵力と回転方向とに基づいて駆動され、このモータ5の回転力がステアリングコラム3に設けられた図示しないギヤによってステアリングホイール2の操舵力に加えられ、その合成力によって出力軸4及びラックアンドピニオン式ステアリング装置を介して転蛇輪が操舵される。
An electric power steering apparatus motor (EPS motor) 5 (hereinafter referred to as motor 5) is attached to the steering column 3. The motor 5 is driven based on the steering force and the rotational direction of the
図2に示すように、モータ5は、有底円筒状をなすケース本体11aとケース本体の開口部を閉塞するエンドフレーム11bとから構成されたモータケース11、ケース本体11aの内周面に固定されたステータ12、ステータ12に固定されたターミナルホルダ13、及びステータ12の内側に配置されたロータ14を備えたブラシレスモータである。また、モータ5はレゾルバ15及び図示しない制御回路を備えている。
As shown in FIG. 2, the motor 5 includes a
ステータ12は、略円筒状をなし、ステータコア16及びコイル17を備えている。ステータコア16は、周方向に沿って配設された複数のティース部16a(2つのみ図示)を備え、これらのティース部16aは、ステータコア16の外周側で連結されて一体的に構成されている。各ティース部16aには、インシュレータ18を介してコイル17が巻装されている。
The
図3(b)に示すように、ターミナルホルダ13は、絶縁樹脂にて略円筒状に形成されている。そして、ターミナルホルダ13は、ステータ12のエンドフレーム11b側の軸線方向一端面を覆うようにしてステータ12に対して固定されている(図2参照)。図3(a)に示すように、ターミナルホルダ13には給電用ターミナル19が設けられており、該給電用ターミナル19の結線部19aにはコイル17の端部17a(始端部及び終端部)が結線されている。コイル17は、給電用ターミナル19により前記制御回路に結線されている。
As shown in FIG. 3B, the
図2に示すように、前記ロータ14は、ステータコア16の内周面との間に一定の隙間を有して配置されている。ロータ14は、回転軸21と、該回転軸21に固定されたロータヨーク22と、ロータヨーク22の外周に配置された永久磁石23と、ロータヨーク22及び永久磁石23を覆うカバー24とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the
回転軸21は、その両端部を一対の軸受26,27にて回転可能に支持されている。軸受26は前記ケース本体11aの底部11cの径方向中央部に設けられており、軸受27は前記エンドフレーム11bの径方向中央部に設けられている。この一対の軸受26,27は、ステータ12及びターミナルホルダ13を軸方向に挟むように配置されている。
The rotating
図4に示すように、ロータヨーク22は、ロータヨーク本体31と鍔部32とを有している。ロータヨーク本体31は円柱状をなしており、その外径はロータヨーク22の軸線L2軸方向には一定となっている。ロータヨーク本体31の径方向中央には、固定孔31a及び調節凹部31bが回転軸21の軸線L1(本実施形態ではロータヨーク22の軸線L2に同じ)方向に並んで形成されている。
As shown in FIG. 4, the
固定孔31aはロータヨーク本体31のターミナルホルダ13側の端面から調節凹部31bの底部31cまで回転軸21の軸線L1に沿って貫通している。固定孔31aの直径は、前記回転軸21の外径と等しいか若干小さく形成されている。ロータヨーク22は、固定孔31aに回転軸21が圧入されることにより、固定孔31aにて回転軸21に対して固定されている。また、ロータヨーク22は、図2に示すように、ロータヨーク22の外周に固定された永久磁石23がステータ12と対向するように回転軸に対して固定されている。因みに、ステータ12はターミナルホルダ13と共にモータケース11に収容されているため、軸受26,27間の中央よりもケース本体11aの底部11c寄りの位置に固定されている。従って、ロータヨーク22は回転軸21において2つの軸受26,27間の中央から軸線L1に沿ってケース本体11aの底部11c側(反ターミナルホルダ13側)にずれた位置に固定されている。
The fixing
図4に示すように、調節凹部31bは、該調節凹部31bを設けたことにより、永久磁石23を含めたロータヨーク22の重心Gが、回転軸21の軸線L1上で前記2つの軸受26,27間の中央に位置されるように形成されている。本実施形態では、調節凹部31bは、ロータヨーク本体31の反ターミナルホルダ13側の軸線方向一端面である端面31dの径方向中央部からターミナルホルダ13側に向かってロータヨーク22の軸線L2に沿って凹設されている。また、調節凹部31bは、開口部31eからロータヨーク22の軸線方向中央部(軸線L2方向中央部)に向かうに連れてその直径が徐々に小さくなるような円錐台形状に形成されている。このような調節凹部31bが形成されることにより、永久磁石23を含めたロータヨーク22の重心Gは、ロータヨーク22においては該ロータヨーク22の軸線L2方向の中央よりもターミナルホルダ13側に位置される。これにより、図2に示すように永久磁石23を含めたロータヨーク22の重心Gは、回転軸21の軸線L1上で一対の軸受26,27間の中央に位置される。
As shown in FIG. 4, the
図4に示すように、ロータヨーク本体31の端面31dには、調節凹部31bの開口部31eの周縁部に係合凸部33が形成されている。係合凸部33は、端面31dから軸方向に沿って突設されており、軸方向から見ると略円環状をなしている。詳しくは、図5に示すように、係合凸部33の外周部には、複数(本実施形態では4つ)の扁平部33aが形成されている。各扁平部33aは軸線L2と直交する直線と垂直な平面状をなしている。これらの扁平部33aは、周方向に等角度間隔(本実施形態では90°間隔)に配置され、180°ごとに配置された扁平部33a同士は互いに平行に形成されている。各扁平部33a間は径方向外側に向かって膨出する円弧部33bにて連結されている。各円弧部33bは等しい曲率に形成され、その曲率中心(本実施形態では軸線L2上に位置する)は一致している。
As shown in FIG. 4, on the
図4に示すように、前記鍔部32は、ロータヨーク本体31の反係合凸部33側の軸方向端部から径方向外側に向かって延設され、円環状をなしている。鍔部32の外径は、軸方向には一定となっている。
As shown in FIG. 4, the
図6に示すように、ロータヨーク本体31の外周には永久磁石23が配置されている。永久磁石23は、複数(本実施形態では14個)の界磁極部35から構成されている。14個の界磁極部35はロータヨーク本体31を周方向に囲んで円筒状をなすように配置されている。各界磁極部35は、軸方向から見るとロータヨーク本体31の外周面31fに沿った円弧状をなしている。
As shown in FIG. 6, a
図4に示すように、各界磁極部35は、前記鍔部32との間に軸方向に広がる離間部36を有してロータヨーク本体31の外周面31f上に配置されている。離間部36は、鍔部32の永久磁石23側の端面32bと界磁極部35の鍔部32側の端面35cとを離間させることにより端面32bと端面35cとの間に形成された隙間である。各界磁極部35は、隣接する界磁極部35と互いに異極となるように着磁が施されている。また、各界磁極部35は、ロータヨーク本体31の外周面31fに弾性を有する接着剤にて固定されている。
As shown in FIG. 4, each field
前記カバー24は非磁性体よりなり、円筒部41と、底部42と、折曲げ部43とから構成されている。円筒部41の軸方向の長さは、ロータヨーク22の軸方向の長さと等しく形成されている。従って、鍔部32の外周面32a及び各界磁極部35の径方向外側の面35aは、円筒部41にて覆われている。
The
カバー24の底部42は、円筒部41の軸方向一端から径方向内側に向かって延設されており、ロータヨーク本体31の端面31dと当接する。そして、図5に示すように、底部42の中央部には、前記係合凸部33と係合する係合孔44が形成されている。係合孔44は、軸方向から見ると、その内周が前記係合凸部33の外周と対応した形状となっている。詳しくは、係合孔44の内周面は、複数(本実施形態では4つ)の扁平面44aを有している。各扁平面44aは軸線L2と直交する直線と垂直な平面状をなしている。これらの扁平面44aは、軸方向から見ると、周方向に等角度間隔(本実施形態では90°間隔)に配置され、180°ごとに配置された扁平面44a同士は互いに平行に形成されている。各扁平面44a間は径方向外側に向かって凹設された円弧面44bにて連結されている。各円弧面44bは等しい曲率に形成され、その曲率中心(本実施形態では軸線L2上に位置する)は一致している。
The
このように形成された係合孔44は、係合孔44の扁平面44aと係合凸部33の扁平部33aとが当接すると共に、係合孔44の円弧面44bと係合凸部33の円弧部33bとが当接して、カバー24がロータヨーク22に対して周方向に回転することを防止している。
The engaging
図4に示すように、前記折曲げ部43は、前記円筒部41における底部42と逆側の軸方向一端から全周にわたって延設され、周方向のいずれの場所でもその幅が一定に形成されている。この折曲げ部43は、ロータヨーク本体31の外周に永久磁石23が配置され、カバー24がロータヨーク22に装着された後に、その全周が鍔部32の反永久磁石23側の端面32cに向けて径方向内側に折り曲げられる。折曲げ部43がこのように折り曲げられることにより、カバー24は、前記円筒部41の内周面41aが鍔部32の外周面32a及び各界磁極部35の径方向外側の面35aに当接されて永久磁石23をロータヨーク22に対して固定する。これにより、ロータヨーク22と永久磁石23とは一体に回転可能となっている。
As shown in FIG. 4, the
図2に示すように、前記レゾルバ15は、レゾルバ用ロータ52とレゾルバ用ステータ53とから構成されている。このレゾルバ15は、ロータ14の回転位置を検出するためのものである。レゾルバ用ロータ52は、ロータ14の回転軸21において鍔部32との間に間隔を空けた位置に固定されている。そして、レゾルバ用ステータ53は、レゾルバ用ロータ52の外周側で該レゾルバ用ロータ52と対向するように前記エンドフレーム11bに固定されている。そして、前記制御回路は、レゾルバ15にて検出されたロータ14の回転位置に応じてステータ12に電圧を供給する。
As shown in FIG. 2, the
上記のように構成されたモータ5では、前記制御回路から電圧が供給されると、ステータ12にて回転磁界が発生される。そして、この回転磁界に応じてロータ14が回転される。この時、ロータヨーク22に調節凹部31bが形成されることにより、永久磁石23を含めたロータヨーク22の重心Gが一対の軸受26,27間の中央に位置されているため、ロータ14は軸受26,27に支持されて安定して回転される。
In the motor 5 configured as described above, a rotating magnetic field is generated in the
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)ロータヨーク22に調節凹部31bが形成されたことにより、永久磁石23を含めたロータヨーク22の重心Gは、ロータヨーク22においては該ロータヨーク22の軸線方向の中央よりもターミナルホルダ13側に位置される。従来のブラシレスモータでは、ターミナルホルダがステータの軸線方向一端に設けられているため、永久磁石を含めたロータヨークの重心が軸受間の中央よりも反ターミナルホルダ側に位置していた。しかしながら、本実施形態では、調節凹部31bによって永久磁石23を含めたロータヨーク22の重心Gがロータヨーク22において該ロータヨーク22の軸線L2方向の中央よりもターミナルホルダ13側に位置されるため、該重心Gは容易に一対の軸受26,27間の中央に位置される。その結果、ロータ14の回転が安定されて、ロータ14が径方向に振動することを抑制することができる。そして、電動パワーステアリング装置用モータであるモータ5を備えた電動パワーステアリング装置1では、ステアリングホイール2を介して運転者に振動が伝達されることを抑制することができる。また、ロータヨーク22に調節凹部31bを設けてもモータ5の体格が大きくなることはない。従って、モータ5の体格を大きくすることなくロータ14の径方向の振動を抑制することができる。
As described above, the present embodiment has the following effects.
(1) Since the
(2)ロータヨーク22に調節凹部31bが形成されることにより、調節凹部31bを備えないロータヨークよりも質量が減少される。よって、モータ5の軽量化を図ることができる。
(2) Since the
(3)調節凹部31bは、ロータヨーク本体31における反ターミナルホルダ13側の端面31dの中央部に形成されている。即ち、調節凹部31bは、ロータヨーク22の径方向中央部に形成されている。一般的に、磁束は、ロータヨーク22の径方向中央部よりロータヨーク22の径方向外側部に集中する。よって、調節凹部31bをロータヨーク22の径方向中央部に形成することにより、磁束が集中するロータヨークの径方向外側部に磁束の通り路を確保することができる。その結果、磁束の通過が妨げられることが抑制され、調節凹部31bを形成したことによるモータ5の出力低下を抑制することができる。
(3) The
(4)調節凹部31bは、ロータヨーク22の軸線L2方向中央部に向かうに連れて直径が徐々に小さくなっているため、永久磁石23を含めたロータヨーク22の重心Gは、ロータヨーク22においては該ロータヨーク22の軸線L2方向中央よりもターミナルホルダ13寄りの位置に位置され易い。よって、ロータ14の回転をより安定させることができる。また、一般的に、ロータヨーク22における磁束密度は、該ロータヨーク22の軸線L2方向端部よりも軸線L2方向中央部の方が高い。そこで、調節凹部31bの直径を、開口部31eから軸線L2方向中央部に向かうに連れて徐々に小さく形成することにより、磁束密度が高い軸線L2方向中央部での径方向の厚さを確保することができる。その結果、調節凹部31bを形成したことによるモータ5の出力低下をより抑制することができる。
(4) Since the diameter of the adjusting
(5)調節凹部31bは、ロータヨーク本体31の端面31dの径方向中央部からターミナルホルダ13側に向かって凹設されている。そのため、固定孔31aの軸線L2方向の長さは、調節凹部31bが端面31dの径方向中央部に凹設されていないロータヨーク本体における固定孔の長さよりも短くなる。その結果、回転軸21を固定孔31aに圧入する際、回転軸21の外周面と固定孔31aの内周面との間の摺動抵抗は、回転軸21の外周面と調節凹部31bが端面31dの径方向中央部に凹設されていないロータヨーク本体における固定孔との間の摺動抵抗より小さくなる。従って、回転軸21の圧入をより容易に行うことができる。
(5) The
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、調節凹部31bは、開口部31eからロータヨーク22の軸線L2方向の中央部に向かうに連れて直径が徐々に小さくなるように形成されているが、直径が徐々に大きくなるように形成されてもよい。また、調節凹部31bは、その直径が軸線方向に一定に形成されてもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the
○上記実施形態では、調節凹部31bはロータヨーク本体31の端面31dにのみ形成されているが、ロータヨーク本体31の軸線方向両端部に形成して永久磁石23を含めたロータヨーク22の重心Gが一対の軸受26,27間に位置されるようにしてもよい。このように構成すると、よりロータヨーク22の軽量化を図ることができ、モータ5をより軽量化することができる。また、固定孔31aの軸線L2方向の長さも上記実施形態より短くなるため、回転軸21はより容易に固定孔31aに圧入される。
In the above embodiment, the
○上記実施形態では、調節凹部31bは1つのみ形成されているが、複数形成してもよい。例えば、上記実施形態の調節凹部31bの外周部に複数の調節凹部を形成して永久磁石23を含めたロータヨーク22の重心Gが一対の軸受26,27間に位置されるようにする。
In the above embodiment, only one
○上記実施形態では、調節凹部31bは、ロータヨーク本体31の端面31dの径方向中央部からターミナルホルダ13側に向かって凹設されているがこれに限らない。例えば、ロータヨーク本体31の径方向中央部には、ロータヨーク22の軸線L2方向に貫通した固定孔31aを形成し、該固定孔31aの外周側に、端面31dからターミナルホルダ13側に向かって凹設され円環状をなす調節凹部を形成してもよい。また、ロータヨーク22の軸線L2方向に貫通した固定孔31aの外周側に、周方向に沿って断続的に凹設された調節凹部を形成してもよい。
In the above embodiment, the
○上記実施形態では、調節凹部31bを形成することにより、永久磁石23を含むロータヨーク22の重心Gが軸受26,27間の中央に位置されている。しかしながら、調節凹部31bを形成することにより、永久磁石23を含むロータヨーク22の重心Gが軸受26,27間の略中央に位置されてもよい。ここで、重心Gが軸受26,27間の略中央に位置されるとは、調節凹部31bが形成されていない場合の永久磁石23を含むロータヨーク22の重心の位置よりも、軸受26,27間の中央に近い位置(中央を含む)に重心Gが位置されることを意味する。
In the above embodiment, the center of gravity G of the
○上記実施形態では、モータ5は電動パワーステアリング装置用モータであるが、それ以外のブラシレスモータであってもよい。
上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
In the above embodiment, the motor 5 is a motor for an electric power steering device, but may be a brushless motor other than that.
The technical idea that can be grasped from each of the above embodiments will be described below.
(イ)請求項5乃至請求項8のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置用モータを備え、該電動パワーステアリング装置用モータにてステアリングホイールの操舵力を補助するようにしたことを特徴とするパワーステアリング装置。 (A) The electric power steering apparatus motor according to any one of claims 5 to 8 is provided, and the steering power of the steering wheel is assisted by the electric power steering apparatus motor. Power steering device.
2…ステアリングホイール、12…ステータ、13…ターミナルホルダ、14…ロータ、17…コイル、17a…端部、19a…結線部、21…回転軸、22…ロータヨーク、23…永久磁石、26,27…軸受、31b…調節凹部、31d…ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面、31e…開口部、G…重心、L2…ロータヨークの軸線。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ステータの軸線方向一端に設けられ前記コイルの端部が結線される結線部を備えたターミナルホルダと、
前記ステータと前記ターミナルホルダとを軸線方向に挟むように配置された一対の軸受と、
前記軸受にて支持された回転軸、及び該回転軸に固定されたロータヨーク、及び該ロータヨークの外周に固定された永久磁石を備え、前記永久磁石が前記ステータと対向するように前記ステータの内側に配置されたロータと
を有するブラシレスモータであって、
前記ロータヨークは、前記永久磁石を含めた前記ロータヨークの重心が前記一対の軸受間の略中央に位置されるように凹設された調節凹部を備えていることを特徴とするブラシレスモータ。 A stator wound with a coil;
A terminal holder provided with a connection portion provided at one end of the stator in the axial direction and connected to an end of the coil;
A pair of bearings arranged so as to sandwich the stator and the terminal holder in the axial direction;
A rotating shaft supported by the bearing; a rotor yoke fixed to the rotating shaft; and a permanent magnet fixed to the outer periphery of the rotor yoke; and the inner side of the stator so that the permanent magnet faces the stator. A brushless motor having a rotor disposed thereon,
The brushless motor, wherein the rotor yoke is provided with an adjustment recess that is recessed so that the center of gravity of the rotor yoke including the permanent magnet is positioned substantially at the center between the pair of bearings.
前記調節凹部は、前記ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面から前記ターミナルホルダ側に向かって凹設されていることを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1,
The brushless motor, wherein the adjustment recess is recessed from one axial end surface of the rotor yoke on the side opposite to the terminal holder toward the terminal holder.
前記調節凹部は、前記ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面の中央部に凹設されていることを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 2,
The brushless motor is characterized in that the adjustment recess is recessed in a central portion of one end surface in the axial direction of the rotor yoke on the side opposite to the terminal holder.
前記調節凹部は、該調節凹部の開口部から前記ロータヨークの軸線方向中央部に向かうに連れて直径が徐々に小さくなっていることを特徴とするブラシレスモータ。 The brushless motor according to any one of claims 1 to 3,
The brushless motor characterized in that the diameter of the adjusting recess gradually decreases from the opening of the adjusting recess toward the axially central portion of the rotor yoke.
前記ステータの軸線方向一端に設けられ前記コイルの端部が結線される結線部を備えたターミナルホルダと、
前記ステータと前記ターミナルホルダとを軸線方向に挟むように配置された一対の軸受と、
前記軸受にて支持された回転軸、及び該回転軸に固定されたロータヨーク、及び該ロータヨークの外周に固定された永久磁石を備え、前記永久磁石が前記ステータと対向するように前記ステータの内側に配置されたロータと
を有しステアリングホイールの操舵力を補助する電動パワーステアリング装置用モータであって、
前記ロータヨークは、前記永久磁石を含めた前記ロータヨークの重心が前記一対の軸受間の略中央に位置されるように凹設された調節凹部を備えていることを特徴とする電動パワーステアリング装置用モータ。 A stator wound with a coil;
A terminal holder provided with a connection portion provided at one end of the stator in the axial direction and connected to an end of the coil;
A pair of bearings arranged so as to sandwich the stator and the terminal holder in the axial direction;
A rotating shaft supported by the bearing; a rotor yoke fixed to the rotating shaft; and a permanent magnet fixed to the outer periphery of the rotor yoke; and the inner side of the stator so that the permanent magnet faces the stator. A motor for an electric power steering device having a rotor arranged and assisting a steering force of a steering wheel,
The motor for an electric power steering apparatus, wherein the rotor yoke includes an adjustment recess that is recessed so that the center of gravity of the rotor yoke including the permanent magnet is positioned at a substantially center between the pair of bearings. .
前記調節凹部は、前記ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面に前記ターミナルホルダ側に向かって凹設されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置用モータ。 The motor for an electric power steering apparatus according to claim 5,
The motor for an electric power steering apparatus, wherein the adjustment concave portion is recessed toward the terminal holder side at one axial end surface of the rotor yoke on the side opposite to the terminal holder.
前記調節凹部は、前記ロータヨークにおける反ターミナルホルダ側の軸線方向一端面の中央部に凹設されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置用モータ。 The motor for an electric power steering apparatus according to claim 6,
The motor for an electric power steering apparatus, wherein the adjustment recess is provided in a central portion of one end surface in the axial direction of the rotor yoke on the side opposite to the terminal holder.
前記調節凹部は、該調節凹部の開口部から前記ロータヨークの軸線方向中央部に向かうに連れて直径が徐々に小さくなっていることを特徴とする電動パワーステアリング装置用モータ。 The motor for an electric power steering device according to any one of claims 5 to 7,
The motor for an electric power steering apparatus, wherein the diameter of the adjusting recess gradually decreases from the opening of the adjusting recess toward the axial center of the rotor yoke.
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