JP2012016235A - モータ、および、それを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを抑えつつ、回転角度の検出精度が向上するモータを提供する。
【解決手段】ホルダ５０の嵌合筒部５１は、第１筒部５２と第２筒部５３とを有している。第１筒部５２は、内壁５２１がシャフト４０の外壁４１に嵌合している。第２筒部５３は、一端が第１筒部５２に接続し他端が接続部５５に接続している。第２筒部５３は、内壁５３１とシャフト４０の外壁４１との間に隙間Ｓ１を形成している。ホルダ５０の第２筒部５３とシャフト４０とは、隙間Ｓ１に接着剤１１が充填されることにより互いに接着されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロータとともに回転するマグネットを備えるモータ、および、それを用いた電動パワーステアリング装置に関する。

従来、ロータの回転角度に応じて巻線に供給する電力を制御するブラシレスモータなどには、回転角度を検出するための位置センサが備えられる。位置センサは、ロータと共に回転する部位にマグネットを取り付け、そのマグネットが発生する磁気をホール素子や磁気抵抗素子等の磁気センサが検出するタイプのものが一般に用いられる。特許文献１に開示されるモータでは、マグネットは、保持装置（ホルダ）の内側に接着され、当該ホルダを介してロータシャフトに取り付けられる。このモータでは、ホルダの筒部をシャフトの一端に嵌合させることで、ホルダをシャフトに取り付けている。つまり、ホルダは、筒部がシャフトに嵌合することで生じる緊迫力によってシャフトに固定されている。

ところが、ホルダのシャフトに対する緊迫力が小さい場合、例えばモータの製造時またはモータの使用時等においてホルダに外力が作用すると、ホルダがシャフトに対して相対回転することがある。ホルダがシャフトに対して相対回転すると、それに伴ってマグネットもシャフトおよびロータに対して相対回転する。マグネットがロータに対して相対回転することにより、磁気センサにかかる磁場方向が変化するため、ロータの位置が変化していないにもかかわらず、磁気センサの出力信号が変化する。これにより、ロータの回転角度の検出誤差が生じるおそれがある。その結果、ロータの回転角度の検出精度が低下し、モータのトルクリップルの増大あるいは出力低下を招くおそれがある。特に、自動車用の電動パワーステアリング装置において操舵アシストトルクを発生するためのモータとして使用される場合、モータのトルクリップルが僅かでも増大すると操舵アシストトルクが増幅される結果、運転者はスムーズな操舵アシストトルクを得ることができないこととなる。

一方、特許文献２に開示されるモータでは、ねじでホルダをシャフトに固定することにより、ホルダおよびマグネットがシャフトに対し相対回転するのを抑制しようとしている。しかしながら、ホルダとシャフトとの固定にねじを使用する場合、部品コストおよび組付コストが増大するおそれがある。

特表２００４−５３７０４８号公報 実開平５−５５７６８号公報

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストを抑えつつ、回転角度の検出精度が向上するモータを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、ステータと、ロータと、シャフトと、ホルダと、マグネットと、接着剤と、磁気センサと、を備えている。ステータには、複数の巻線が巻回される。ロータは、ステータの径方向内側に回転可能に設けられる。シャフトは、ロータと同軸に設けられ、ロータとともに回転する。ホルダは、嵌合筒部、接続部および収容筒部を有し、ロータおよびシャフトとともに回転する。嵌合筒部は、筒状に形成され、内壁の一部がシャフトの一端の外壁に嵌合する。接続部は、嵌合筒部の一端から径方向外側へ環状に延びるようにして形成されている。収容筒部は、接続部の外縁端から筒状に延びるようにして形成されている。マグネットは、ホルダの収容筒部の内側に設けられ、ロータ、シャフトおよびホルダとともに回転する。接着剤は、ホルダとマグネットとの間に充填されることでマグネットとホルダとを接着する。磁気センサは、マグネットと対向するようシャフトの軸方向に設けられ、マグネットが発生する磁気を検出することでロータの回転角度を検出する。

そして、本発明では、ホルダの嵌合筒部は、内壁がシャフトの外壁に嵌合する第１筒部と、一端が第１筒部に接続し他端が接続部に接続し、内壁とシャフトの外壁との間に隙間を形成する第２筒部と、を有している。また、ホルダの第２筒部とシャフトとは、前記隙間に接着剤が充填されることにより互いに接着されている。この構成では、ホルダは、第１筒部がシャフトに嵌合することで生じる緊迫力に加え、接着剤による第２筒部とシャフトとの間の接着力によって、シャフトに対し強固に固定されている。

このように、本発明では、ホルダとシャフトとが強固に固定されるため、例えばモータの製造時またはモータの使用時等においてホルダに外力が作用しても、シャフトに対するホルダの相対回転を抑制することができる。これにより、マグネットが所定の位置から回転ずれするのを抑制することができる。したがって、磁気センサによるロータの回転角度の検出精度を向上することができる。
なお、本発明では、第２筒部とシャフトとの接着には、ホルダとマグネットとを接着するための接着剤を利用するため、ねじ等の締付部材を別途必要としない。そのため、部品コストおよび組付コストの増大を招くことがない。

請求項２に記載の発明では、ホルダの第２筒部は、内壁から径方向内側へ突出してシャフトの外壁に当接可能に形成される突出部を有する。突出部がシャフトの外壁に当接するようホルダをシャフトに嵌合することで、ホルダとシャフトとを容易に同軸に保つ（芯出しする）ことができる。これにより、シャフトに対するマグネットの軸ぶれを抑制することができる。したがって、磁気センサによるロータの回転角度の検出精度をより向上することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同様、ステータと、ロータと、シャフトと、ホルダと、マグネットと、接着剤と、磁気センサと、を備えている。
そして、本発明では、シャフトは、一端側に、大径部と小径部とを有している。大径部は、外壁がホルダの嵌合筒部の内壁に嵌合するよう形成されている。小径部は、大径部より外径が小さく、大径部からシャフトの軸方向に延びるよう形成されている。そして、小径部は、外壁とホルダの嵌合筒部の内壁との間に隙間を形成する。また、嵌合筒部と小径部とは、前記隙間に接着剤が充填されることにより互いに接着されている。この構成では、ホルダは、嵌合筒部がシャフトの大径部に嵌合することで生じる緊迫力に加え、接着剤による嵌合筒部とシャフトの小径部との間の接着力によって、シャフトに対し強固に固定されている。

このように、本発明では、請求項１に記載の発明と同様、ホルダとシャフトとが強固に固定されるため、例えばモータの製造時またはモータの使用時等においてホルダに外力が作用しても、シャフトに対するホルダの相対回転を抑制することができる。これにより、マグネットが所定の位置から回転ずれするのを抑制することができる。したがって、磁気センサによるロータの回転角度の検出精度を向上することができる。
なお、本発明では、ホルダの嵌合筒部とシャフトの小径部との接着には、ホルダとマグネットとを接着するための接着剤を利用するため、ねじ等の締付部材を別途必要としない。そのため、部品コストおよび組付コストの増大を招くことがない。

請求項４に記載の発明では、シャフトの小径部は、外壁から径方向外側へ突出してホルダの嵌合筒部の内壁に当接可能に形成される突出部を有する。突出部が嵌合筒部の内壁に当接するようホルダをシャフトに嵌合することで、ホルダとシャフトとを容易に同軸に保つ（芯出しする）ことができる。これにより、シャフトに対するマグネットの軸ぶれを抑制することができる。したがって、磁気センサによるロータの回転角度の検出精度をより向上することができる。

請求項５に記載の発明では、モータケースと、半導体モジュールと、をさらに備えている。モータケースは、ステータおよびロータを収容する。半導体モジュールは、モータケースに当接するよう設けられ、複数の巻線へ供給する電力を切り替えるスイッチング素子を有する。つまり、本発明によるモータは、ステータおよびロータ等の駆動部と、当該駆動部の作動を制御する制御部とが一体となった構成のブラシレスモータである。ブラシレスモータでは、ロータの回転角度に応じて巻線に供給する電力を制御する。本発明では、ホルダとシャフトとが強固に固定されるため、マグネットが所定の位置から回転ずれするのを抑制することができ、その結果、磁気センサによるロータの回転角度の検出精度を向上することができる。したがって、巻線に供給する電力を高精度に制御することができるとともに、モータの誤作動を抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータを用いた電動パワーステアリング装置の発明である。本発明に用いられるモータは、磁気センサによるロータの回転角度の検出精度が高い。そのため、モータのトルクリップルの増大あるいは出力低下を抑制することができる。したがって、当該モータを用いた電動パワーステアリング装置において、運転者はスムーズな操舵アシストトルクを得ることができる。

本発明の第１実施形態によるモータを示す断面図。 （Ａ）は本発明の第１実施形態によるモータのホルダ近傍を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）を矢印Ｂ方向から見た図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。 （Ａ）は本発明の第２実施形態によるモータのホルダ近傍を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （Ａ）は本発明の第３実施形態によるモータのホルダ近傍を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （Ａ）は本発明の第４実施形態によるモータのホルダ近傍を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （Ａ）は本発明の第５実施形態によるモータのホルダ近傍を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）を矢印Ｂ方向から見た図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。

以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるモータを図１に示す。モータ１は、図示しない電動パワーステアリング装置に用いられ、運転者による操舵をアシストする。

モータ１は、ステータ２０、ロータ３０、シャフト４０、ホルダ５０、マグネット６０、接着剤１１、磁気センサ１２、モータケース７０および半導体モジュール８０などを備えている。
ステータ２０は、複数の突極２１からなる。本実施形態では、突極２１が等間隔で環状をなすよう配置されてステータ２０を構成している。突極２１は、磁性材料の薄板を積層してなる積層鉄心２３と、当該積層鉄心２３に径方向から嵌合される筒状のインシュレータ２４とを有している。インシュレータ２４には巻線２２が巻回されている。突極２１は、巻線２２に電力が供給されると磁力を生じる。

ロータ３０は、例えば鉄などの磁性材料で筒状に形成されている。ロータ３０は、ロータコア３１と、当該ロータコア３１の径方向外側に設けられる永久磁石３２とを有している。永久磁石３２は、Ｎ極とＳ極とがロータコア３１の周方向に交互に設けられている。

シャフト４０は、金属により棒状に形成され、ロータコア３１の中心軸上に形成された軸穴３３に圧入固定されている。
モータケース７０は、例えばアルミ等の金属により形成され、筒部７１、隔壁７２、ヒートシンク７３およびフレームエンド７４を有している。筒部７１は、略円筒状に形成されている。隔壁７２は、筒部７１の一方の端部から径方向内側へ延びるようにして形成されることで、当該端部を塞いでいる。ヒートシンク７３は、隔壁７２から筒部７１とは反対の方向へ略六角の筒状に延びるようにして立設されている。フレームエンド７４は、筒部７１の他方の端部を塞ぐようにして設けられている。

ステータ２０は、モータケース７０の筒部７１の内側に収容されている。ロータ３０は、ステータ２０の径方向内側に位置するよう、筒部７１の内側に収容されている。モータケース７０の隔壁７２およびフレームエンド７４の中央部には、それぞれ軸受け７５および軸受け７７が設けられている。軸受け７５および軸受け７７は、シャフト４０のロータ３０の軸方向両側を軸受けしている。これにより、ロータ３０は、シャフト４０、軸受け７５および軸受け７７を介し、モータケース７０に回転可能に支持されている。

ホルダ５０は、シャフト４０のヒートシンク７３側端部に固定されている。マグネット６０は、ホルダ５０に収容されるようにして固定されている。これにより、マグネット６０は、ホルダ５０、シャフト４０およびロータ３０とともに回転可能である。ホルダ５０およびマグネット６０のシャフト４０への固定については、後に詳述する。

半導体モジュール８０は、スイッチング素子（図示せず）および当該スイッチング素子に接続する端子８１および制御端子８２を有している。スイッチング素子は、例えばＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴ等の半導体素子であり、巻線２２に供給する電力を切り替える。スイッチング素子、端子８１および制御端子８２は、樹脂によりモールドされている。端子８１は、巻線２２に電力を供給するための取出線２５に接続している。スイッチング素子は、作動時、熱を発生する。半導体モジュール８０は、当該熱が伝達する放熱面が、ヒートシンク７３の側壁面７８に当接するようにして設けられている。これにより、スイッチング素子から発生する熱は、ヒートシンク７３を経由して放熱される。本実施形態では、半導体モジュール８０は６個設けられている。

モータケース７０には、隔壁７２からヒートシンク７３と同じ方向へ延びるようにして形成される支柱７６が設けられている。支柱７６には、基板１３がねじ１４により固定されている。磁気センサ１２は、シャフト４０に固定されたマグネット６０に対向するよう、基板１３のシャフト４０側の面に設けられている。磁気センサ１２は、例えば磁気抵抗素子（ＭＲ素子）やホール素子などの磁気検出素子を有している。これにより、磁気センサ１２は、マグネット６０が発生する磁気を検出することでロータ３０の回転角度を検出可能である。

基板１３の磁気センサ１２とは反対側の面には、マイコン等の電子部品（図示せず）が実装されている。当該電子部品は、半導体モジュール８０の制御端子８２および磁気センサ１２に接続されている。そして、当該電子部品は、磁気センサ１２で検出したロータ３０の回転角度等に基づき、半導体モジュール８０のスイッチング素子による電力の切り替えを制御する。複数の巻線２２に供給する電力を順次切り替えると、ステータ２０は回転磁界を生じ、これに伴い、ロータ３０が回転する。このロータ３０の回転力は、シャフト４０のマグネット６０とは反対側の端部から出力され、電動パワーステアリング装置における駆動力（運転者の操舵をアシストする力）となる。

本実施形態では、ヒートシンク７３の内側に、シャフト４０を取り囲むようにして６個のコンデンサ１５が設けられている。各コンデンサ１５は、各半導体モジュール８０に接続されている。コンデンサ１５は、半導体モジュール８０のスイッチング作動時に生じるサージ電圧を吸収する。また、ヒートシンク７３の内側には、トロイダル形状のコアを有するチョークコイル１６が設けられている。チョークコイル１６は、内側にシャフト４０が挿通された状態で設けられている。チョークコイル１６は、電源ノイズを低減する。このように、複数のコンデンサ１５およびチョークコイル１６を、ヒートシンク７３の内側に形成される空間に効率的に配置することにより、モータ１の小型化を図ることができる。
また、本実施形態では、モータケース７０のフレームエンド７４とは反対側には有底筒状のカバー１７が設けられ、半導体モジュール８０および基板１３等を保護している。

本実施形態のモータ１は、３相２系統駆動のブラシレスモータである。すなわち、各半導体モジュール８０のそれぞれがＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応し、３個１組の半導体モジュール８０で１系統を構成している。また、モータ１は、ステータ２０およびロータ３０等の駆動部と、当該駆動部の作動を制御する電子部品および半導体モジュール８０等の制御部とが一体となった構成のモータである。そのため、モータ１は、例えば制御部が駆動部とは別体で設けられるようなモータと比べ、車両等におけるモータ全体（駆動部および制御部）の設置スペースを小さくすることができる。なお、本実施形態では、モータケース７０の隔壁７２が駆動部領域と制御部領域とを区画している。

次に、ホルダ５０およびマグネット６０のシャフト４０への固定について、図２を用いて説明する。なお、図２では、各部材の寸法を実際よりも誇張して示している。
ホルダ５０は、非磁性材などから形成される。ホルダ５０は、嵌合筒部５１、接続部５５および収容筒部５６を有している。図２（Ａ）に示すように、嵌合筒部５１は、筒状に形成され、内壁の一部（後述する内壁５２１）がシャフト４０の一端の外壁４１に嵌合する。接続部５５は、嵌合筒部５１の一端から径方向外側へ環状に延びるようにして形成されている。収容筒部５６は、接続部５５の外縁端から筒状に延びるようにして形成されている。本実施形態では、図２（Ｃ）に示すように、接続部５５および収容筒部５６は、嵌合筒部５１の軸方向から見たときの形状が略矩形となるよう形成されている。つまり、接続部５５は矩形板状であり、収容筒部５６は矩形筒状である。

図２（Ａ）に示すように、嵌合筒部５１は、第１筒部５２と第２筒部５３とを有している。第１筒部５２は、略円筒状に形成され、内壁５２１がシャフト４０の外壁４１に嵌合している。第２筒部５３は、略円筒状に形成され、一端が第１筒部５２に接続し他端が接続部５５に接続している。また、第２筒部５３は、内壁５３１とシャフト４０の外壁４１との間に隙間Ｓ１を形成している。本実施形態では、図２（Ａ）および（Ｃ）に示すように、隙間Ｓ１は、略円筒状に形成されている。

マグネット６０は、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、略直方体状に形成されている。本実施形態では、マグネット６０は、例えばネオジボンド磁石であり、図２（Ｂ）に示すように長手方向の端部のそれぞれがＮ極またはＳ極に着磁されている。マグネット６０は、ホルダ５０の収容筒部５６の内側に収容されている。

接着剤１１は、例えば２液混合硬化型の接着剤であり、ホルダ５０とマグネット６０との間に充填されることでマグネット６０とホルダ５０とを接着している。本実施形態では、図２（Ａ）および（Ｃ）に示すように、接着剤１１は、隙間Ｓ１にも充填されている。これにより、ホルダ５０の第２筒部５３とシャフト４０とは、接着されている。
上記構成により、ホルダ５０およびマグネット６０は、シャフト４０に強固に固定され、ロータ３０およびシャフト４０とともに回転可能である。

以上説明したように、本実施形態では、ホルダ５０の嵌合筒部５１は、内壁５２１がシャフト４０の外壁４１に嵌合する第１筒部５２と、一端が第１筒部５２に接続し他端が接続部５５に接続し、内壁５３１とシャフト４０の外壁４１との間に隙間Ｓ１を形成する第２筒部５３と、を有している。また、ホルダ５０の第２筒部５３とシャフト４０とは、隙間Ｓ１に接着剤１１が充填されることにより互いに接着されている。この構成では、ホルダ５０は、第１筒部５２がシャフト４０に嵌合することで生じる緊迫力に加え、接着剤１１による第２筒部５３とシャフト４０との間の接着力によって、シャフト４０に対し強固に固定されている。

このように、本実施形態では、ホルダ５０とシャフト４０とが強固に固定されるため、例えばモータ１の製造時またはモータ１の使用時等においてホルダ５０に外力が作用しても、シャフト４０に対するホルダ５０の相対回転を抑制することができる。これにより、マグネット６０が所定の位置から回転ずれするのを抑制することができる。したがって、磁気センサ１２によるロータ３０の回転角度の検出精度を向上することができる。
なお、本実施形態では、第２筒部５３とシャフト４０との接着には、ホルダ５０とマグネット６０とを接着するための接着剤１１を利用するため、ねじ等の締付部材を別途必要としない。そのため、部品コストおよび組付コストの増大を招くことがない。

また、本実施形態では、モータケース７０および半導体モジュール８０を備えている。モータケース７０は、ステータ２０およびロータ３０を収容する。半導体モジュール８０は、モータケース７０に当接するよう設けられ、複数の巻線２２へ供給する電力を切り替えるスイッチング素子を有する。つまり、本実施形態によるモータ１は、ステータ２０およびロータ３０等の駆動部と、当該駆動部の作動を制御する制御部とが一体となった構成のブラシレスモータである。ブラシレスモータ（モータ１）では、ロータ３０の回転角度に応じて巻線２２に供給する電力を制御する。本実施形態では、ホルダ５０とシャフト４０とが強固に固定されるため、マグネット６０が所定の位置から回転ずれするのを抑制することができ、その結果、磁気センサ１２によるロータ３０の回転角度の検出精度を向上することができる。したがって、巻線２２に供給する電力を高精度に制御することができるとともに、モータ１の誤作動を抑制することができる。

また、本実施形態のモータ１は、電動パワーステアリング装置に用いられる。本実施形態によるモータ１は、磁気センサ１２によるロータ３０の回転角度の検出精度が高い。そのため、モータ１のトルクリップルの増大あるいは出力低下を抑制することができる。したがって、モータ１を用いた電動パワーステアリング装置において、運転者はスムーズな操舵アシストトルクを得ることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるモータについて、図３に基づいて説明する。第２実施形態は、ホルダ５０の一部の形状が第１実施形態と異なるのみで、その他の構成は第１実施形態と実質的に同一である。

第２実施形態では、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ホルダ５０の第２筒部５３は、内壁５３１から径方向内側へ突出してシャフト４０の外壁４１に当接可能に形成される突出部５３２を有する。本実施形態では、突出部５３２は、第２筒部５３の内壁５３１の周方向へ等間隔で４つ形成されている。また、各突出部５３２は、第２筒部５３の軸方向へ延びるようにして形成されている。

本実施形態では、突出部５３２がシャフト４０の外壁４１に当接するようホルダ５０をシャフト４０に嵌合することで、ホルダ５０とシャフト４０とを容易に同軸に保つ（芯出しする）ことができる。これにより、シャフト４０に対するマグネット６０の軸ぶれを抑制することができる。したがって、磁気センサ１２によるロータ３０の回転角度の検出精度をより向上することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるモータについて、図４に基づいて説明する。第３実施形態は、ホルダ５０の一部およびシャフト４０の一部の形状が第１実施形態と異なるのみで、その他の構成は第１実施形態と実質的に同一である。

第３実施形態では、図４（Ａ）に示すように、ホルダ５０の嵌合筒部５１は、略円筒状に形成されている。
シャフト４０は、一端側（ホルダ５０側の端部）に、大径部４２と小径部４３とを有している。大径部４２は、略円柱状に形成され、外壁４２１が嵌合筒部５１の内壁５４に嵌合している。小径部４３は、略円柱状に形成され、大径部４２より外径が小さい。小径部４３は、大径部４２からシャフト４０の軸方向に延びるよう形成されている。小径部４３は、外壁４３１と嵌合筒部５１の内壁５４との間に隙間Ｓ２を形成している。本実施形態では、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、隙間Ｓ２は、略円筒状に形成されている。

接着剤１１は、ホルダ５０とマグネット６０との間に充填されることでマグネット６０とホルダ５０とを接着している。本実施形態では、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、接着剤１１は、隙間Ｓ２にも充填されている。これにより、ホルダ５０の嵌合筒部５１とシャフト４０の小径部４３とは、接着されている。
上記構成により、ホルダ５０およびマグネット６０は、シャフト４０に強固に固定され、ロータ３０およびシャフト４０とともに回転可能である。

以上説明したように、本実施形態では、シャフト４０は、一端側（ホルダ５０側の端部）に、大径部４２と小径部４３とを有している。大径部４２は、外壁４２１がホルダ５０の嵌合筒部５１の内壁５４に嵌合するよう形成されている。小径部４３は、大径部４２より外径が小さく、大径部４２からシャフト４０の軸方向に延びるよう形成されている。そして、小径部４３は、外壁４３１とホルダ５０の嵌合筒部５１の内壁５４との間に隙間Ｓ２を形成する。また、嵌合筒部５１と小径部４３とは、隙間Ｓ２に接着剤１１が充填されることにより互いに接着されている。この構成では、ホルダ５０は、嵌合筒部５１がシャフト４０の大径部４２に嵌合することで生じる緊迫力に加え、接着剤１１による嵌合筒部５１とシャフト４０の小径部４３との間の接着力によって、シャフト４０に対し強固に固定されている。

このように、本実施形態では、第１実施形態と同様、ホルダ５０とシャフト４０とが強固に固定されるため、例えばモータの製造時またはモータの使用時等においてホルダ５０に外力が作用しても、シャフト４０に対するホルダ５０の相対回転を抑制することができる。これにより、マグネット６０が所定の位置から回転ずれするのを抑制することができる。したがって、磁気センサ１２によるロータ３０の回転角度の検出精度を向上することができる。
なお、本実施形態では、ホルダ５０の嵌合筒部５１とシャフト４０の小径部４３との接着には、ホルダ５０とマグネット６０とを接着するための接着剤１１を利用するため、ねじ等の締付部材を別途必要としない。そのため、部品コストおよび組付コストの増大を招くことがない。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるモータについて、図５に基づいて説明する。第４実施形態は、シャフト４０の一部の形状が第３実施形態と異なるのみで、その他の構成は第３実施形態と実質的に同一である。

第４実施形態では、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、シャフト４０の小径部４３は、外壁４３１から径方向外側へ突出して嵌合筒部５１の内壁５４に当接可能に形成される突出部４３２を有する。本実施形態では、突出部４３２は、小径部４３の外壁４３１の周方向へ等間隔で４つ形成されている。また、各突出部４３２は、小径部４３の軸方向へ延びるようにして形成されている。

本実施形態では、突出部４３２が嵌合筒部５１の内壁５４に当接するようホルダ５０をシャフト４０に嵌合することで、ホルダ５０とシャフト４０とを容易に同軸に保つ（芯出しする）ことができる。これにより、シャフト４０に対するマグネット６０の軸ぶれを抑制することができる。したがって、磁気センサ１２によるロータ３０の回転角度の検出精度をより向上することができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態によるモータについて、図６に基づいて説明する。第５実施形態は、ホルダ５０の収容筒部５６および接続部５５、ならびに、マグネット６０の形状が第１実施形態と異なるのみで、その他の構成は第１実施形態と実質的に同一である。つまり、第５実施形態は、第１実施形態の変形例である。

第５実施形態では、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ホルダ５０の収容筒部５６は、略円筒状に形成されている。接続部５５は、収容筒部５６の形状に対応し、略円板状に形成されている。
マグネット６０は、図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、略円柱状に形成されている。マグネット６０は、図６（Ｂ）に示すように、径方向の両端が面取りされ、面取りにより形成される壁面と平行な径方向の端部のそれぞれがＮ極またはＳ極に着磁されている。そのため、マグネット６０の形状から、着磁方向を判断することができる。

マグネット６０は、収容筒部５６の内側に収容されている。接着剤１１は、ホルダ５０とマグネット６０との間に充填されることでマグネット６０とホルダ５０とを接着している。また、接着剤１１は、第１実施形態と同様、隙間Ｓ１にも充填されている。これにより、ホルダ５０の第２筒部５３とシャフト４０とは、接着されている。これにより、ホルダ５０およびマグネット６０は、シャフト４０に強固に固定され、ロータ３０およびシャフト４０とともに回転可能である。
以上説明した第５実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、上述の第２〜４実施形態で示したホルダの収容筒部および接続部、ならびに、マグネットの形状を、第５実施形態で示した形状としてもよい。つまり、ホルダの収容筒部および接続部、ならびに、マグネットは、如何なる形状であってもよい。また、マグネットは、ネオジボンド磁石に限らず、フェライト磁石等であってもよい。また、磁石の極数は２極に限らず、多極磁石であってもよい。

上述の第２、４実施形態では、ホルダの嵌合筒部の第２筒部に形成される突出部、および、シャフトの小径部に形成される突出部は、第２筒部または小径部の軸方向に延びるよう形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、突出部は、第２筒部または小径部の軸方向の一部に形成されることとしてもよい。また、本発明の他の実施形態では、突出部は、４つに限らず、いくつ形成されていてもよい。ただし、ホルダとシャフトとの同軸を保つという観点では、突出部は、シャフトの周方向に等間隔で複数形成されていることが好ましい。

上述の第１、２、５実施形態では、ホルダの嵌合筒部の外壁の第１筒部と第２筒部との間に、段差が形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、前記段差を形成せず、嵌合筒部の外壁は円筒状に形成されることとしてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、接着剤によるホルダとシャフトとの間の接着力を保持できるのであれば、嵌合筒部の内壁とシャフトの外壁との距離、すなわち、隙間Ｓ１または隙間Ｓ２の幅は、任意の値に設定可能である。
また、本発明の他の実施形態では、ホルダの収容筒部に径方向内側に突出してマグネットの外周に当接する当接部位を設けてもよい。このようにすることで、マグネットがより強固に固定されるとともに、マグネットのシャフトに対する同軸性を高めることができる。
さらに、本発明の他の実施形態では、マグネットと対向するシャフトの軸方向端面に、反マグネット側に凹みシャフトと同軸の円形孔を設けてもよい。このようにすることで、上述の実施形態のように接着剤による固定力を維持しつつ、円形孔に接着剤が充填され一層大きな接着力を確保できるとともに、マグネットからシャフト側に漏れる磁束を低減することもできる。

本発明は、磁気センサ以外の制御部と駆動部とが別体のブラシレスモータに適用することができる。また、ブラシレスモータに限らず、ロータの回転角度を検出するブラシ付きモータに適用することもできる。
また、本発明のモータは、電動パワーステアリング装置に限らず、種々の装置または機器類に用いることができる。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ ・・・モータ
１１ ・・・接着剤
１２ ・・・磁気センサ
２０ ・・・ステータ
２２ ・・・巻線
３０ ・・・ロータ
４０ ・・・シャフト
４２ ・・・大径部
４３ ・・・小径部
５０ ・・・ホルダ
５１ ・・・嵌合筒部
５２ ・・・第１筒部
５３ ・・・第２筒部
５５ ・・・接続部
５６ ・・・収容筒部
６０ ・・・マグネット
Ｓ１、Ｓ２ ・・・隙間

Claims (6)

1. 複数の巻線が巻回されるステータと、
   前記ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータと、
   前記ロータと同軸に設けられ、前記ロータとともに回転するシャフトと、
   内壁の一部が前記シャフトの一端の外壁に嵌合する筒状の嵌合筒部、当該嵌合筒部の一端から径方向外側へ環状に延びる接続部、および、当該接続部の外縁端から筒状に延びる収容筒部を有し、前記ロータおよび前記シャフトとともに回転するホルダと、
   前記収容筒部の内側に設けられ、前記ロータ、前記シャフトおよび前記ホルダとともに回転するマグネットと、
   前記ホルダと前記マグネットとの間に充填されることで前記マグネットと前記ホルダとを接着する接着剤と、
   前記マグネットと対向するよう前記シャフトの軸方向に設けられ、前記マグネットが発生する磁気を検出することで前記ロータの回転角度を検出する磁気センサと、を備え、
   前記嵌合筒部は、内壁が前記シャフトの外壁に嵌合する第１筒部と、一端が前記第１筒部に接続し他端が前記接続部に接続し、内壁と前記シャフトの外壁との間に隙間を形成する第２筒部と、を有し、
   前記第２筒部と前記シャフトとは、前記隙間に前記接着剤が充填されることにより互いに接着されていることを特徴とするモータ。
2. 前記第２筒部は、内壁から径方向内側へ突出して前記シャフトの外壁に当接可能に形成される突出部を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 複数の巻線が巻回されるステータと、
   前記ステータの径方向内側に回転可能に設けられるロータと、
   前記ロータと同軸に設けられ、前記ロータとともに回転するシャフトと、
   内壁の一部が前記シャフトの一端の外壁に嵌合する筒状の嵌合筒部、当該嵌合筒部の一端から径方向外側へ環状に延びる接続部、および、当該接続部の外縁端から筒状に延びる収容筒部を有し、前記ロータおよび前記シャフトとともに回転するホルダと、
   前記収容筒部の内側に設けられ、前記ロータ、前記シャフトおよび前記ホルダとともに回転するマグネットと、
   前記ホルダと前記マグネットとの間に充填されることで前記マグネットと前記ホルダとを接着する接着剤と、
   前記マグネットと対向するよう前記シャフトの軸方向に設けられ、前記マグネットが発生する磁気を検出することで前記ロータの回転角度を検出する磁気センサと、を備え、
   前記シャフトは、一端側に、外壁が前記嵌合筒部の内壁に嵌合する大径部と、当該大径部より外径が小さく、当該大径部から前記シャフトの軸方向に延びて、外壁と前記嵌合筒部の内壁との間に隙間を形成する小径部と、を有し、
   前記嵌合筒部と前記小径部とは、前記隙間に前記接着剤が充填されることにより互いに接着されていることを特徴とするモータ。
4. 前記小径部は、外壁から径方向外側へ突出して前記嵌合筒部の内壁に当接可能に形成される突出部を有することを特徴とする請求項３に記載のモータ。
5. 前記ステータおよび前記ロータを収容するモータケースと、
   前記モータケースに当接するよう設けられ、前記複数の巻線へ供給する電力を切り替えるスイッチング素子を有する半導体モジュールと、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータを用いた電動パワーステアリング装置。

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