JP2008228457A - ブラシレスモータおよびそれを備える電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定子の形状により不規則に変動する成分を含むコギングを低減または解消できるブラシレスモータを提供する。
【解決手段】ブラシレスモータのロータに含まれる永久磁石６５１は、ラジアル異方性磁石であって周方向に多極着磁され、軸方向における中央部から上側の端部までの表面とその中央部から下側の端部までの表面とで軸回りに所定のスキュー角だけ周方向にずれるよう軸方向に沿ってスキュー着磁されている。このスキュー着磁により、ティース６１１ａの両端部に設けられる巻線６１２ａを固定するためのコイルエンドの立体形状に応じてロータに生じる不規則に変動する成分も含めたコギングは、互いに逆位相となって打ち消し合うため、コギングを低減または解消することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロータに多極着磁された１つの磁石を備えるブラシレスモータと、このブラシレスモータにより車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置とに関する。

従来から、運転者がハンドル（ステアリングホイール）に加える操舵トルクに応じてブラシレスモータなどの電動モータを駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が用いられている。

このような電動パワーステアリング装置に通常使用されるブラシレスモータは、巻線（コイル）が設けられた固定子（ステータ）と永久磁石が設けられた回転子（ロータ）とを備えた永久磁石電動モータであって、３相電力で駆動されるものが多い。また、この固定子の巻線は、通常各相毎に複数が設けられており、これに応じて永久磁石の極数も通常複数が設けられている。このことから上記永久磁石は、多極着磁が容易なラジアル異方性を有することが好ましい。

もっともこのようなラジアル異方性を有する磁石は、安価に製造することが難しいため、比較的安価で磁束密度の高い極異方性を有する磁石を使用することがある。この極異方性を有する磁石は、成形時に与えられる磁路通りに着磁されてしまうため、ラジアル異方性を有する磁石のように、任意の場所に極を配置することができない。したがって、回転子に使用すべき極異方性を有する磁石に対していわゆるスキューを付けようとする（すなわちスキュー着磁しようとする）場合、１つの極異方性を有する磁石の表面において軸方向に対して斜め方向に極を配置することは不可能である。そこでこのような構成に代わる構成として、例えば２つの極異方性を有する磁石を用意し、これらの磁石を円筒軸回りにスキュー角だけ互いにずらせて軸方向に接続する構成がある（特許文献１を参照）。このような従来の構成の磁石からなる回転子を備えるモータは、少なくとも次数の低いコギングを低減または解消させることができる。

しかし、次数の高いコギングも含めて十分にコギングを低減または解消するためには、上述のように回転子の磁石表面において軸方向に対して斜め方向に各極が配置されるようスキューを付けることが一般的であり、上記ラジアル異方性を有する磁石にもそのように斜めにスキュー着磁されるのが一般的である。

なお、ラジアル異方性を有する磁石においても、特殊な形状を有する場合には２つの磁石を円筒軸回りにスキュー角だけ互いにずらせて軸方向に接続する構成が取られることがある（特許文献２を参照）。この従来の構成において、ラジアル異方性を有する円筒形の磁石は、軸方向に沿ってその表面に複数の切り欠き部が設けられる特殊な形状を有している。したがって、この従来の構成ではその特殊な形状に合わせて軸方向に沿った着磁が行われているにすぎず、このような特殊な形状を有しない限り、十分にコギングを低減または解消するためには、ラジアル異方性を有する磁石には斜め方向に各極が配置されるようスキューが付けられるのが通常である。
特開２００１−３１４０５０号公報 特開２００５−６５４５５号公報

しかし、上記特許文献１に記載されているような斜めにスキュー着磁が行われる一般的な従来のラジアル異方性を有する磁石を使用したモータは、固定子の形状によって生じるコギングを十分に低減させることができない。

例えば、回転子が円筒形であることに対応して、この回転子に対向して設けられる固定子は、回転子の軸方向に垂直ないずれの断面においても同一の形状を有していることが好ましい。しかし、典型的には固定子の両端部において巻線を固定するためのコイルエンドが設けられる場合、そのコイルエンドの立体形状によって固定子の両端部近傍が軸方向に沿って同一の断面形状ではなくなることがある。このような構成では、このコイルエンド近傍に対応する回転子の両端近傍において、上記立体形状に応じた不規則に変動する成分を含むコギングが生じる。

このような固定子の形状でさらに回転子に上記斜め方向のスキュー着磁が行われる構成では、上記不規則に変動する成分を含むコギングと打ち消し合うべき逆位相のコギングに不規則に変動する成分が含まれないのでこれらが完全に打ち消し合わず、結局十分にコギングが低減されないことになる。

すなわち、斜め方向のスキュー着磁が行われる上記構成では、回転子の或る場所において生じる最も次数の低いコギングは、その場所から軸方向に軸長のほぼ半分の距離だけ離れた場所において生じるコギングと逆位相となる。したがって、固定子のコイルエンド近傍に対応する回転子の両端近傍で生じるコギングと逆位相となるコギングは、回転子の中央近傍で生じることになる。そしてこの回転子の中央近傍で生じるコギングには当然不規則に変動する成分が含まれていないので、結局十分にコギングが低減されないことになる。以下このことを後述する図５および図６を参照して簡単に説明する。

図５は、ティースと従来の永久磁石の着磁状態とを簡易に示す外観図であり、図６は、このような従来の構成ではコギングが低減または解消されないことを説明するための波形図である。図６を参照すると、図５に示されるように立体形状を有するコイルエンドによって、位置Ａと位置Ｄとにおいて生じるコギングには、不規則に変動する成分が含まれている。しかしこれらは逆位相とはなっていないので打ち消し合わせることができないので、結局十分にコギングが低減されないことになる。

そこで本発明は、固定子の形状により不規則に変動する成分を含むコギングを低減または解消することができるブラシレスモータを提供することを目的とする。また本発明は、上記ブラシレスモータを備える電動パワーステアリング装置を提供することをさらなる目的とする。

第１の発明は、円環状の固定子と、当該固定子の内側に配されて当該固定子に対して回転自在に支持される回転子とを備えるブラシレスモータであって、
前記固定子は、
前記回転子に向かってそれぞれ延びるよう円周方向に沿って等しい間隔を空けて配設された同一形状の複数のティース部と、
前記複数のティース部を結合する円環状のヨーク部と
を含み、
前記回転子は、周方向に複数の極を有する円環形の永久磁石を１つだけ含み、
前記ティース部は、前記回転子と対向する範囲内で前記回転子の軸方向に垂直な断面形状が他と異なる２つの部分を軸方向における中央部からそれぞれ略等距離となる位置に含み、
前記永久磁石は、軸方向における中央部から一方の端部までの表面と前記中央部から他方の端部までの表面とで軸回りに所定の角度だけ周方向にずれるよう着磁される前記複数の極を有することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記永久磁石は、軸方向に沿った方向に着磁される前記複数の極を有することを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、
前記永久磁石は、前記複数の極の数と前記複数のティース部の数との最小公倍数で１８０度を除算することにより得られる角度だけ周方向にずれるよう着磁される前記複数の極を有することを特徴とする。

第４の発明は、第１の発明において、
前記ヨーク部は、積層鋼板からなり、
前記ティース部は、前記回転子の軸方向における中央近傍が積層鋼板からなり、両端部近傍が軟磁性粉末材料からなることを特徴とする。

第５の発明は、第１の発明に記載のブラシレスモータを備え、
前記ブラシレスモータは、車両操舵のための操作手段による操作に応じて駆動されることにより当該車両のステアリング機構に操舵補助力を与えることを特徴とする、電動パワーステアリング装置である。

上記第１の発明によれば、回転子に含まれる永久磁石を、軸方向における中央部から一方の端部までの表面と中央部から他方の端部までの表面とで軸回りに所定の角度だけ周方向にずれるよう着磁する構成により、各ティースの異なる断面形状を有する部分、例えば典型的にはティースの両端部に設けられるコイルエンドの立体形状に応じて生じる不規則に変動する成分も含めてコギングを解消または低減することができる。

上記第２の発明によれば、永久磁石の極が軸方向に沿った方向に着磁されるので、斜め方向に着磁される場合よりもトルクロスを抑制することができる。

上記第３の発明によれば、永久磁石の極が極数とティース部の数との最小公倍数で１８０度を除算することにより得られる角度だけ周方向にずれるよう着磁されるので、理論的に発生すべきコギングトルクを簡易に計算されたスキュー角により十分に抑制することができる。

上記第４の発明によれば、ヨーク部およびティース部の中央近傍が積層鋼板からなることにより渦電流損を小さくすることができ、またティース部の両端部近傍が軟磁性粉末材料からなることにより、立体的な形状を容易に形成することが可能となる。

上記第５の発明によれば、上記第１の発明と同様の効果を奏するブラシレスモータを備える電動パワーステアリング装置を提供することができるので、操舵フィーリングを向上させることができる。。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
＜１． 全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を、それに関連する車両構成と共に示す概略図である。この電動パワーステアリング装置は、操舵のための操作手段としてのハンドル（ステアリングホイール）１００に一端が固着されるステアリングシャフト１０２と、そのステアリングシャフト１０２の他端に連結されたラックピニオン機構１０４と、ハンドル１００の回転位置を示す舵角を検出する舵角センサ１２と、ハンドル１００の操作によってステアリングシャフト１０２に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ１３と、ハンドル操作（操舵操作）における運転者の負荷を軽減するための操舵補助力を発生させるブラシレスモータ１６と、その操舵補助力をステアリングシャフト１０２に伝達する減速ギヤ１７と、車載バッテリ１８からイグニションスイッチ１９を介して電源の供給を受け、舵角センサ１２や、トルクセンサ１３、車速センサ１４からのセンサ信号に基づきブラシレスモータ１６の駆動を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５とを備えている。

このような電動パワーステアリング装置を搭載した車両において運転者がハンドル１００を操作すると、その操作による操舵トルクがトルクセンサ１３によって検出されると共に舵角が舵角センサ１２によって検出され、検出された操舵トルクおよび舵角と車速センサ１４によって検出された車速とに基づいてＥＣＵ１５によりブラシレスモータ１６が駆動される。これによりブラシレスモータ１６は操舵補助力を発生し、この操舵補助力が減速ギヤ１７を介してステアリングシャフト１０２に加えられることにより、操舵操作における運転者の負荷が軽減される。すなわち、ハンドル操作によって加えられる操舵トルクとブラシレスモータ１６の発生する操舵補助力によるトルクとの和が、出力トルクとして、ステアリングシャフト１０２を介してラックピニオン機構１０４に与えられる。これによりピニオン軸が回転すると、その回転がラックピニオン機構１０４によってラック軸の往復運動に変換される。ラック軸の両端はタイロッドおよびナックルアームから成る連結部材１０６を介して車輪１０８に連結されており、ラック軸の往復運動に応じて車輪１０８の向きが変わる。

＜２． ブラシレスモータの構成＞
＜２．１ 全体的な構成＞
図２は、ブラシレスモータ１６の回転軸に対する垂直断面図である。図２に示されるように、このブラシレスモータ１６は回転軸であるモータ軸６６の軸回りに回転するロータ（回転子）６５と、このロータ６５を囲むように狭い隙間（エアギャップ）を空けて設けられるステータ（固定子）６１とを備えている。

ロータ６５は、その周方向に１０極を有するリング状の永久磁石６５１が１つ配されることにより、周方向に１０極を有する状態となっている。この永久磁石６５１は、配向方向がラジアル方向の異方性を有するラジアル異方性焼結磁石であって、径方向（ラジアル方向）に着磁されており、周方向にＮ極とＳ極とが交互に配されている。また、この永久磁石６５１はコギングを軽減するためのいわゆるスキューが形成されるよう着磁されている。詳しくは後述する。

ステータ６１は、筒状のヨーク６１５と、このヨーク６１５の内周面からモータ軸６６に向かって突き出すように設けられる同一形状の１２個のティース（突極）６１１ａ〜６１１ｌとを含む。これらのティース６１１ａ〜６１１ｌには、対応する巻線６１２ａ〜６１２ｌが巻き付けられており、これらの巻線に所定の電流が流れることにより、ステータ６１はその周方向に１０極を有する状態となる。したがって、本ブラシレスモータ１６は１０極１２スロットのモータである。

また、このステータ６１には、渦電流損を軽減するために積層電磁鋼板が使用されている。しかし、この積層電磁鋼板は複雑な形状を形成しにくいので、巻線６１２ａ〜６１２ｌを固定するため後述するように複雑な３次元形状を有するコイルエンド部分を形成しにくい。そこで、このティース６１１ａ〜６１１ｌのコイルエンド部分には、加工がしやすい圧縮された鉄粉などの軟磁性粉末材料が使用されている。

なお巻線６１２ａ〜６１２ｌは、具体的には４つずつ３組の巻線がＵ相、Ｖ相、またはＷ相の電力により駆動されるよう、図示されない三相電力源に適宜接続されている。上記三相電力源は、例えば上記各相に対応してそれぞれパルス幅を制御された電圧信号であるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を出力することにより、ブラシレスモータ１６の回転を制御する。

＜２．２ ロータの着磁状態＞
ここで、上記ブラシレスモータ１６におけるロータ６５に配される永久磁石６５１は、周方向に多極着磁されているとともに、軸方向に沿ってその中央部でずれるようにスキュー着磁されている。このスキューによる着磁状態について、図３を参照して説明する。

図３は、１つのティースと永久磁石の着磁状態とを簡易に示す外観図であり、より詳細には図３（ａ）はティースおよび永久磁石の軸方向に対する垂直断面図であり、図３（ｂ）は永久磁石を軸方向に対して垂直方向から見た側面外観図である。なお、図３（ａ）に示される断面図は、図３（ｂ）における最上部を軸方向に対して垂直に切断した断面図であり、また図３（ｂ）に示されるティース６１１ａは、説明の便宜のため、その中央部分を軸方向に沿って切り取った断面図となっている。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、ここではティース６１１ａのみに着目し、ティース６１１ｂ〜６１１ｌは図から省略されている。このティース６１１ａの外周部分には前述した巻線６１２ａが巻き付けられており、この巻線６１２ａを固定するため複雑な形状のコイルエンドが形成されている。

また図３（ｂ）に示されるように、永久磁石６５１には軸方向の中央で軸回りに所定の角度（以下「スキュー角」という）だけ周方向にずれるようにスキュー着磁されている。具体的には、図３（ｂ）に示される永久磁石６５１において、その軸方向の最上部から中央部までを軸方向に対して垂直に切断すると、いずれの場合も図３（ａ）に示される断面図となるが、その軸方向の中央部から最下部までを軸方向に対して垂直に切断すると、いずれの場合も図３（ａ）に示される断面図を時計回りにスキュー角だけ回転させた断面となる。

ここで、このスキュー角は、永久磁石６５１の極数とティース６１１ａ〜６１１ｌの数（これは隣接ティース間の間隙であるスロットの数に等しい）との最小公倍数で１８０度を除算することにより得られる角度に設定されている。具体的には、本ブラシレスモータ１６が１０極１２スロットのモータであることから、上記スキュー角は１０と１２との最小公倍数６０で１８０度を除算して得られる角度である３度に設定されている。

ここでこの極数とスロット数との最小公倍数は、ロータ６５が１回転するときに生じるコギング数に等しいことが知られているので、３６０度をこの最小公倍数で除算すると１つのコギングが生じるのに必要なロータ６５の回転角度を導出することができる。このことから、図３（ｂ）に示されるように、永久磁石６５１に対して軸方向の中央の位置で軸回りに上記回転角度の１／２の角度（スキュー角）だけずれるように軸方向に沿ってスキュー着磁すると、中央より上側で発生するコギングと、中央より下側で発生するコギングとを逆位相にすることができる。そうすればコギングを打ち消し合わせることにより低減または解消することができる。さらに、このことを図４を参照して説明する。

図４は、コギングが低減または解消されることを説明するための波形図である。ここで、図４に示される位置Ａ〜Ｄは、図３（ｂ）に示される位置Ａ〜Ｄに対応しており、これら位置Ａ〜Ｄは、軸方向に沿って定められる永久磁石６５１表面の位置を示している。そして、位置Ａと位置Ｃとの距離は、位置Ｂと位置Ｄとの距離に等しく、その距離は永久磁石６５１における軸方向の長さの半分であるものとする。なお、図４に示される横軸はロータ６５の回転角度を表す機械角である。

図４を参照すると、位置Ａと位置Ｄとにおいて生じるコギングには、基本周期毎に繰り返し同様に変動するとともにその１周期内では不規則に変動する成分（以下では端的に「不規則に変動する成分」という）が含まれている。これは前述したように、ティースの両端部に設けられるコイルエンドの立体形状によってティースの両端部近傍が軸方向に沿って同一の断面形状ではなくなるため、このコイルエンド近傍に対応するロータ６５の両端近傍（図３および図４における位置Ａおよび位置Ｄ）において、上記立体形状に応じた不規則に変動する成分を含むコギングが生じるからである。

もっとも、上記位置Ａと位置Ｄとにおいて生じるコギングは、コイルエンドの立体形状に応じた不規則に変動する成分を有していることから、ティースの両端におけるコイルエンドの立体形状が同一であれば上記成分も同一となる。また、コイルエンドの上記断面形状はロータ６５の軸方向に対して垂直な線を中心として線対称である。したがって、図４を参照するとわかるように上記コギングは互いに逆位相であるから、上記不規則に変動する成分も含めこれらのコギングは打ち消し合うことにより解消されまたは少なくとも大きく低減される。なお、上記位置Ｂと位置Ｃとにおいて生じるコギングが逆位相であることからもわかるように、永久磁石６５１の軸方向中央より上側で発生するコギングと、中央より下側で発生するコギングとは逆位相となるので、これらのコギングを打ち消し合わせることにより低減または解消することができる。

これに対してロータに斜め方向のスキュー着磁が行われる従来の構成では、上記不規則に変動する成分を含むコギングと打ち消し合うべき逆位相のコギングに不規則に変動する成分が含まれないのでこれらが完全に打ち消し合わず、結局十分にコギングが低減されない。以下、本実施形態におけるブラシレスモータ１６のロータ（に含まれる永久磁石の着磁状態）を従来の構成とした場合を例に、図５を参照して詳しく説明する。

＜２．３ 従来のロータにおける着磁状態との比較＞
図５は、１つのティースと従来の永久磁石の着磁状態とを簡易に示す外観図であり、より詳細には図５（ａ）はティースおよび従来の永久磁石の軸方向に対する垂直断面図であり、図５（ｂ）は従来の永久磁石を軸方向に対して垂直方向から見た側面外観図である。なお、これらの図５（ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）に対応した図であって、同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。

また図５（ｂ）に示されるように、この従来の永久磁石９５１には軸方向の中央で軸回りに所定の角度（ここでは本実施形態のスキュー角と同一の値に設定されている）だけずれるように軸方向に対して斜め方向にスキュー着磁されている。次に、図５（ｂ）に示される位置Ａ〜Ｄにおけるコギングについて図６を参照して説明する。

図６は、従来の構成ではコギングが低減または解消されないことを説明するための波形図である。図６を参照すると、図４に示される場合と同様、コイルエンドの立体形状によって位置Ａと位置Ｄとにおいて生じるコギングには、不規則に変動する成分が含まれている。しかし、図４に示される場合とは異なり、位置Ａと位置Ｄとにおいて生じるコギングは逆位相とはなっていないので、これらの成分を打ち消し合わせることができない。なお、位置Ａと位置Ｃとにおいて生じるコギングは逆位相となっているが、位置Ｃにおいて生じるコギングには上記不規則に変動する成分が含まれていないので、当然にこれらの成分を打ち消し合わせることができない。

＜３． 効果＞
以上のように、本実施形態におけるブラシレスモータ１６は、そのロータ６５の永久磁石６５１を、軸方向における中央部から一方の端部までの表面とその中央部から他方の端部までの表面とで軸回りに所定のスキュー角だけ周方向にずれるようスキュー着磁する構成により、各ティースの両端部に設けられるコイルエンドの立体形状に応じて生じる不規則に変動する成分も含めてコギングを解消または低減することができる。

また、このような効果を奏するブラシレスモータを備えることにより操作者に良好な操作フィーリングを与える電動パワーステアリング装置を提供することができる。

＜４． 変形例＞
＜４．１ 主たる変形例＞
上記実施形態では、図３に示されるようにロータ６５の永久磁石６５１を、軸方向における中央部から一方の端部までの表面とその中央部から他方の端部までの表面とで軸回りに所定のスキュー角だけ周方向にずれるよう軸方向に沿ってスキュー着磁するが、必ずしも軸方向に沿ってスキュー着磁する必要はなく、上記中央部から一方の端部までの表面とその中央部から他方の端部までの表面とでスキュー角に対応する所定の距離だけ周方向にずれるようスキュー着磁すれば、例えば斜め方向にスキュー着磁してもよい。もっとも、斜め方向にスキュー着磁するとトルクロスが生じるため、軸方向に沿ってスキューする上記実施形態の構成が好適である。

図７は、ティースと上記主たる変形例における永久磁石の着磁状態とを簡易に示す外観図であり、より詳細には図７（ａ）はティースおよび本変形例における永久磁石の軸方向に対する垂直断面図であり、図７（ｂ）は本変形例における永久磁石を軸方向に対して垂直方向から見た側面外観図である。なお、図７（ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）に対応した図であって、同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。

図７を参照すると、永久磁石７５１の軸方向における中央部に沿った中心線で折り返されるように、中央部から上側の端部までの表面（以下「上側表面」という）とその中央部から下側の端部までの表面（以下「下側表面」という）とで対称となる表面角で斜め方向にスキュー着磁されており、また上記上側表面と下側表面とは上記実施形態と同一のスキュー角だけ周方向にずれるようスキュー着磁されている。

この構成では、永久磁石７５１の上側表面および下側表面において、上記中心線から軸方向に等距離となる位置で生じるコギングの位相は互いに逆位相となる。また、ティースの両端部に設けられるコイルエンドに対向する永久磁石７５１の位置は、上記中心線から等距離となるので、これらの位置において生じる上記不規則に変動する成分を含めたコギングは打ち消し合うことにより解消されまたは少なくとも大きく低減され、上記実施形態における効果と同様の効果を奏することができる。

なお、上記主たる変形例における斜め方向のスキュー着磁の他、中央部から端部までの途中で方向が変化するようにスキュー着磁するなど、永久磁石７５１の軸方向における中央部に沿った中心線で折り返されるように、上側表面と下側表面とで対称となるように着磁され、かつ上記上側表面と下側表面とで上記実施形態と同一のスキュー角だけ周方向にずれるようスキュー着磁されていればよい。

＜４．２ その他の変形例＞
上記実施形態では、コギングに含まれる不規則に変動する成分は、ティースの両端部に設けられるコイルエンドの立体形状によるものとして記載しているが、上記不規則に変動する成分は必ずしもコイルエンドの形状による必要はなく、ティースに含まれている他とは異なる形状によるものであればよい。すなわち、ティースがロータ６５と対向する範囲内でその軸方向に垂直な断面形状が他と異なる２つの部分を含んでおり、この２つの部分が軸方向中央部からそれぞれ略等距離となる位置にあればよい。そうすれば、上記不規則に変動する成分を含むコギングは、前述したスキューによりそれぞれ逆位相となるものが含まれるため、打ち消し合うことにより解消または低減される。

上記実施形態におけるステータ６１には基本的に積層電磁鋼板が使用され、ティース６１１ａ〜６１１ｌのコイルエンド部分には軟磁性粉末材料が使用されているが、例えば全てに積層電磁鋼板または軟磁性粉末材料が使用されてもよく、ステータに適する材料であれば使用される材料に限定はない。

上記実施形態におけるスキュー角は、永久磁石６５１の極数とティース６１１ａ〜６１１ｌの数（スロット数）との最小公倍数で１８０度を除算することにより算出しているが、この算出方法に限定されるわけではなく、周知の計算式や数値シミュレーションまたは経験則などにより算出してもよい。

本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成をそれに関連する車両構成と共に示す概略図である。 上記実施形態におけるブラシレスモータの回転軸に対する垂直断面図である。 上記実施形態における１つのティースと永久磁石の着磁状態とを簡易に示す外観図である。 上記実施形態においてコギングが低減または解消されることを説明するための波形図である。 従来例における１つのティースと従来の永久磁石の着磁状態とを簡易に示す外観図である。 従来例における構成ではコギングが低減または解消されないことを説明するための波形図である。 上記実施形態の主たる変形例における永久磁石の着磁状態とを簡易に示す外観図である。

符号の説明

１２…舵角センサ、１３…トルクセンサ、１４…車速センサ、１５…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１６…ブラシレスモータ、６１…ステータ、６５…ロータ、６６…モータ軸、６１１ａ〜６１１ｌ…ティース、６１２ａ〜６１２ｌ…巻線、６１５…ヨーク、６５１…永久磁石、Ａ〜Ｄ…永久磁石表面の位置

Claims (5)

1. 円環状の固定子と、当該固定子の内側に配されて当該固定子に対して回転自在に支持される回転子とを備えるブラシレスモータであって、
   前記固定子は、
   前記回転子に向かってそれぞれ延びるよう円周方向に沿って等しい間隔を空けて配設された同一形状の複数のティース部と、
   前記複数のティース部を結合する円環状のヨーク部と
   を含み、
   前記回転子は、周方向に複数の極を有する円環状の永久磁石を１つだけ含み、
   前記ティース部は、前記回転子と対向する範囲内で前記回転子の軸方向に垂直な断面形状が他と異なる２つの部分を軸方向における中央部からそれぞれ略等距離となる位置に含み、
   前記永久磁石は、軸方向における中央部から一方の端部までの表面と前記中央部から他方の端部までの表面とで軸回りに所定の角度だけ周方向にずれるよう着磁される前記複数の極を有することを特徴とする、ブラシレスモータ。
2. 前記永久磁石は、軸方向に沿った方向に着磁される前記複数の極を有することを特徴とする、請求項１に記載のブラシレスモータ。
3. 前記永久磁石は、前記複数の極の数と前記複数のティース部の数との最小公倍数で１８０度を除算することにより得られる角度だけ周方向にずれるよう着磁される前記複数の極を有することを特徴とする、請求項１に記載のブラシレスモータ。
4. 前記ヨーク部は、積層鋼板からなり、
   前記ティース部は、前記回転子の軸方向における中央近傍が積層鋼板からなり、両端部近傍が軟磁性粉末材料からなることを特徴とする、請求項１に記載のブラシレスモータ。
5. 請求項１に記載のブラシレスモータを備え、
   前記ブラシレスモータは、車両操舵のための操作手段による操作に応じて駆動されることにより当該車両のステアリング機構に操舵補助力を与えることを特徴とする、電動パワーステアリング装置。

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