JP4516392B2 - ブラシレスモータのロータ、ブラシレスモータ、及びパワーステアリング装置用モータ - Google Patents

Description

本発明は、ブラシレスモータのロータ、ブラシレスモータ、及び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るパワーステアリング装置用モータに関するものである。

従来、インナロータ型のブラシレスモータには、例えば、特許文献１及び特許文献２にて開示されているように、ロータヨークの外周に配置された永久磁石をカバーにて径方向外側から覆って固定する構造を有するロータが備えられている。

詳述すると、特許文献１にて開示されているロータは、略円柱状をなすロータヨークと、該ロータヨークの外周に配置された断面が弓状をなす複数個の永久磁石とを備えている。そして、複数個の永久磁石の外周には、両端が開口した非磁性金属パイプが焼き嵌めにて圧入されており、これにより永久磁石はロータヨークに対して固定されている。

また、特許文献２にて開示されているロータを構成するカバーは、有底円筒状をなし、その底部にクランプピンを挿通するための挿通孔が複数個形成されている。そして、カバーの内部には、鉄板を複数枚積層して形成されるロータヨークが収容されている。ロータヨークには、カバーの底部に形成された挿通孔と軸方向に連通する複数の貫通孔が形成されている。そして、カバーの内周面とロータヨークの外周面との間に複数の永久磁石が配置されている。カバー開口部側のロータヨークの端面と永久磁石の端面とは端板にて覆われている。端板には、前記連通孔及び前記貫通孔と軸方向に連通する挿入孔が形成されている。端板、ロータヨーク、及びカバーは、挿入孔、貫通孔、及び連通孔にそれぞれクランプピンが挿入されてかしめられることにより一体に固定される。これにより、永久磁石はカバーの内周面とロータヨークの外周面との間に固定される。
特許第２７９２０８３号公報 特許第２８３０５７０号公報

しかしながら、特許文献１にて開示されているロータの永久磁石は、非磁性金属パイプが焼き嵌めにて圧入されることによりロータヨークに対して固定されている。従って、焼き嵌めによって非磁性金属パイプから永久磁石に対して過剰な固定荷重が加わり、永久磁石が破損する恐れがある。逆に、焼き嵌めによる固定荷重が十分に得られかった場合には、非磁性金属パイプは両端が開口していることから、永久磁石が軸方向に脱落する恐れがある。また、一般的に、非磁性金属パイプ、ロータヨーク、及び永久磁石の熱膨張係数はそれぞれ異なるため、熱変動する環境下で特許文献１に記載のロータを備えたブラシレスモータが使用された場合に、非磁性金属パイプ及びロータヨークが熱膨張して永久磁石に過剰な荷重が加えられ、永久磁石が破損する恐れがある。

特許文献２にて開示されているロータでは、永久磁石の軸方向両端部が端板及びカバーの底部にて覆われているため、永久磁石がカバーから軸方向に脱落する恐れはない。しかしながら、端板、ロータヨーク、及びカバーは、複数箇所に形成された挿入孔、貫通孔、及び挿通孔にクランプピンを挿入してかしめることにより一体に固定されているため、クランプピン周辺部にはクランプピンから離れた部分よりも大きな固定荷重が加えられる。そのため、永久磁石は、クランプピンに近い部分とクランプピンから離れた部分とで加わる固定荷重に大きな差が生じる。このように、永久磁石に加えられる固定荷重が一様でないことは、永久磁石の破損を招きやすい。

また、このロータは、固定荷重が周方向位置によって異なるため、固定荷重が大きい部分ではロータが径方向外側に膨出し該ロータの真円度の低下を招く。ロータの真円度が低下すると、ステータの内周面とロータの外周面との隙間の径方向の幅が周方向位置によってばらつき、ブラシレスモータの駆動時に回転むらが生じて振動が発生される。例えば、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から運転者に伝達されてしまう。更に、クランプピンによる固定では、複数のクランプピンを必要とするため、部品点数が多く、それに伴って組付け工数が多くなり製造コストの増大に繋がる。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱変動する環境下で使用された場合に永久磁石の破損を防止し、永久磁石に過剰な固定荷重が加わることを防止すると共に一様な固定荷重を加え、製造コストを低減させることができるカバーを備えたブラシレスモータのロータを提供することにある。また、該ロータを備えたブラシレスモータ、及び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。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、円柱状をなすロータヨーク本体の軸方向両端部のうち一端部のみから径方向外側に延設された円環状の鍔部を有するロータヨークと、前記ロータヨーク本体の外周面に沿った円弧状をなし、前記鍔部との間に軸方向に広がる離間部を有して前記ロータヨークの外周に配置されると共に反鍔部側の端面が前記ロータヨーク本体の反鍔部側の端面と同一面上に位置するように配置され、外径が前記鍔部の外径と等しく形成された永久磁石と、内径が前記永久磁石の外径と等しく形成され前記鍔部の外周面及び前記永久磁石の外周面を覆う円筒状のカバー本体、及び前記カバー本体の軸方向一端から径方向内側に延設された底部、及び前記カバー本体の軸方向他端から延設され全周が前記鍔部の反永久磁石側の端面に向けて径方向内側に折り曲げられた折曲げ部から構成されたカバーとを備え、前記離間部にはその軸方向の全ての位置においてロータヨーク本体の外周面が臨むように構成され、その離間部に臨むロータヨーク本体の外周面部分の外径は、前記永久磁石が外周に配置される部分のロータヨーク本体の外径と等しく形成されており、前記カバーは、前記底部が前記ロータヨーク本体の反鍔部側の端面に当接すると共に、前記折曲げ部が前記鍔部の反永久磁石側の端面に向けて径方向内側に折り曲げられることにより前記カバー本体の内周面が前記鍔部及び前記永久磁石の外周面に当接し、前記永久磁石を前記ロータヨークに対して固定していることを特徴とするブラシレスモータのロータとした。

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のロータにおいて、回転軸をさらに備え、前記ロータヨーク本体には軸方向に貫通し前記回転軸が嵌入される貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、前記ロータヨーク本体の前記鍔部側に開口し軸方向の反鍔部側に延び前記回転軸に対して前記ロータヨーク本体を固定するための固定孔と、その固定孔より反鍔部側に位置して前記ロータヨーク本体の反鍔部側に開口し前記回転軸の外径よりも直径が大きく形成される挿通穴とを含んで構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のブラシレスモータのロータにおいて、前記永久磁石は、前記ロータヨーク本体の外周面に弾性を有する接着剤にて固定されている。
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のロータにおいて、前記カバーの底部には第１の係合部が形成されており、前記底部に当接する前記ロータヨーク本体の端面には、前記第１の係合部と係合し、前記カバーが前記ロータヨークに対して周方向に回転することを防止する第２の係合部が形成されている。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のブラシレスモータのロータが略円筒状をなすステータの内側に配置されてなることを特徴とするブラシレスモータとした。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のブラシレスモータのロータが略円筒状をなすステータの内側に配置され、ステアリングホイールの操舵力を補助することを特徴とするパワーステアリング装置用モータとした。

（作用）
各請求項に記載の発明によれば、カバーは、カバーの折曲げ部が鍔部の反永久磁石側の端面に向けて径方向内側に折り曲げられることにより、カバー本体の内周面が鍔部の外周面及び永久磁石の外周面に当接されて永久磁石をロータヨークに対して固定している。この時、鍔部の外径と永久磁石の外径とが等しく形成されると共に、永久磁石の外径とカバー本体の内径とが等しく形成されていることから、カバー本体から永久磁石に対して径方向に加えられる固定荷重が過剰となることが抑制される。

また、カバーは折曲げ部の全周が鍔部における反永久磁石側の端面に向けて折り曲げられることによりロータヨークに対固定されていると共に、カバー本体の内周面が永久磁石の外周面に当接していることから、永久磁石には一様な固定加重が加えられ、ロータの真円度が良好に維持される。

更に、永久磁石は、鍔部との間に軸方向に広がる離間部を有してロータヨーク本体の外周に配置されていることから、ロータヨークが熱によって変形した場合には、該ロータヨークと永久磁石との熱膨張量の差は離間部の幅が狭められることにより吸収される。従って、熱変動する環境下において、ロータヨーク及び永久磁石の熱膨張係数が異なるために生じた熱膨張量の差によりロータヨークから永久磁石に過剰な力が加わって該永久磁石が破損することが防止される。しかも、永久磁石と鍔部との間に離間部が設けられていることから、鍔部を介した永久磁石の磁気漏れが抑制される。

また更に、カバーは、折曲げ部が鍔部の反永久磁石側の端面に向けて径方向内側に折り曲げられることによりロータヨークに対して固定されるため、カバーをロータヨークに対して固定するために従来のロータのようにクランプピン等の部品を必要としない。よって、部品点数が低減されて組付け工数も削減される。これらのことから、熱変動する環境下で使用された場合に永久磁石の破損を防止し、永久磁石に過剰な固定荷重が加わることを防止すると共に一様な固定荷重を加え、製造コストを低減させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ロータヨークと永久磁石とは熱膨張係数が異なるために熱膨張量に差が生じることがあるが、その熱膨張量の差は弾性を有する接着剤にて吸収され、熱膨張量の差に起因する応力の発生が抑制される。

請求項４に記載の発明によれば、カバーの底部に形成された第１の係合部と、カバーの底部に当接するロータヨーク本体の端面に形成された第２の係合部とが係合して、カバーがロータヨークに対して周方向に回転することを防止する。従って、カバーがロータヨークに対して周方向に回転することを防止するために別途部品を設けなくてもよい。

請求項５に記載の発明によれば、鍔部の外径と永久磁石の外径とが等しく形成されると共に、永久磁石の外径とカバー本体の内径とが等しく形成されていることから、カバー本体から永久磁石に対して径方向に加えられる固定荷重が過剰となることが抑制されている。また、カバーは折曲げ部の全周が鍔部における反永久磁石側の端面に向けて折り曲げられることによりロータヨークに対して固定されていると共に、カバー本体の内周面が永久磁石の外周面に当接していることから、永久磁石には一様な固定荷重が加えられてロータの真円度が良好に維持される。従って、ステータの内周面とロータの外周面との間の隙間が一定の幅に保たれやすく、該隙間の幅がばらつくことに起因するロータの回転むらを抑制することができる。その結果、このようなロータを備えたブラシレスモータにおける振動の発生が抑制される。

請求項６に記載の発明によれば、鍔部の外径と永久磁石の外径とが等しく形成されると共に、永久磁石の外径とカバー本体の内径とが等しく形成されていることから、カバー本体から永久磁石に対して径方向に加えられる固定荷重が過剰となることが抑制されている。また、カバーは折曲げ部の全周が鍔部における反永久磁石側の端面に向けて折り曲げられることによりロータヨークに対して固定されていると共に、カバー本体の内周面が永久磁石の外周面に当接していることから、永久磁石には一様な固定荷重が加えられてロータの真円度が良好に維持される。従って、ステータの内周面とロータの外周面との間の隙間が一定の幅に保たれやすく、該隙間の幅がばらつくことに起因するロータの回転むらを抑制することができる。その結果、このようなロータを備えたパワーステアリング装置用モータにおける振動の発生が抑制され、運転者への振動伝達が抑制される。

本発明によれば、熱変動する環境下で使用された場合に永久磁石の破損を防止し、永久磁石に過剰な固定荷重が加わることを防止すると共に一様な固定荷重を加え、製造コストが低減されるカバーを備えたブラシレスモータのロータ、ブラシレスモータ、及び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。

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。
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。

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。

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と該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の内側に配置されたロータ２０、レゾルバ５１、及び図示しない制御回路を備えたブラシレスモータである。

ステータ１２は、略円筒状をなし、ステータコア１３及び巻線１４を備えている。ステータコア１３は、周方向に沿って配設された複数のティース部１３ａ（２つのみ図示）を備え、これらのティース部１３ａは、ステータコア１３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１３ａには、インシュレータ１５を介して巻線１４が巻回されている。巻線１４は、前記制御装置に接続されている。

前記ロータ２０は、ステータコア１３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２０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。

回転軸２１は、一端を前記ケース本体１１ａの底部中央に設けられた軸受２６に支持され、他端側を前記エンドフレーム１１ｂの中央に設けられた軸受２７に支持されることにより回転可能に支持されている。

図３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は円柱状をなしている。図４に示すように、ロータヨーク本体３１の外径は軸方向には一定となっている。図２に示すように、ロータヨーク２２の軸方向の長さは、前記ステータコア１３の軸方向の長さより長く形成されている。

また、ロータヨーク本体３１の径方向中央には、軸方向に貫通した貫通孔３１ａが形成されている。貫通孔３１ａにおいて前記エンドフレーム１１ｂ側の端部（図４において右側の端部）からロータヨーク本体３１の軸方向中央までの部分は、その直径が前記回転軸２１の外径と等しいか若干小さく形成された固定孔３１ｂとなっている。また、貫通孔３１ａにおいてロータヨーク２２の軸方向中央から前記ケース本体１１ａの底部側の端部（図４において左側の端部）までの部分は、その直径が回転軸２１の外径よりも大きく形成された挿通穴３１ｃとなっている。そして、ロータヨーク２２は、貫通孔３１ａに嵌入された回転軸２１に対して固定孔３１ｂにて固定され、回転軸２１と一体回転可能となっている。

図３に示すように、ロータヨーク本体３１におけるケース本体１１ａの底部側の端面３１ｄには、第２の係合部としての係合凸部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、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は回転軸中心（ロータヨーク２２の軸線Ｌ）を通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（本実施形態ではロータヨーク２２の軸線Ｌ上に位置する）は一致している。

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。図４に示すように、鍔部３２の外径は、軸方向には一定となっている。尚、ロータ２０は、図２に示すように、前記ステータ１２の内周面と鍔部３２の外周面３２ａとが対峙しない位置に配置されている。

図５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、これらの界磁極部３５により「円弧状」に形成されている。この「円弧状」とは、円弧が周方向に連続する状態を示し、例えば、円弧が周方向に３６０°連続する状態も含める。また、円弧が周方向に断続的に連続する状態も含める。

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。軸方向から見ると、各界磁極部３５の径方向内側の内側面３５ａは、ロータヨーク本体３１の外周面３１ｅに沿った円弧状をなしている。また、界磁極部３５の径方向外側の外側面３５ｂは、ロータヨーク本体３１の外周面３１ｅと同心円を形成するような円弧状に形成されている。詳しくは、各界磁極部３５の外側面３５ｂは、等しい曲率の円弧状をなし、その曲率中心Ｏがロータヨーク２２の軸線Ｌ上に位置している。そして、各外側面３５ｂを通って形成される円の直径、即ち１４個の界磁極部３５により構成された永久磁石２３の外径Ｄは、前記鍔部３２の外径と等しく形成されている。

図４に示すように、ロータヨーク２２の軸方向に沿った各界磁極部３５の長さは、ロータヨーク本体３１の軸方向長さよりも短く形成されている。そして、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３１ｅ上に配置されている。詳しくは、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。本実施形態では、各界磁極部３５は、鍔部３２との間に離間部３６を有してロータヨーク本体３１の外周面３１ｅ上に配置されると共に、各界磁極部３５の反鍔部３２側の端面３５ｄがロータヨーク本体３１の反鍔部３２側の端面３１ｄと同一平面上に位置するように配置されている。これらの界磁極部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。尚、永久磁石２３（界磁極部３５）は、ロータヨーク２２と熱膨張係数が異なる。

また、各界磁極部３５は、ロータヨーク本体３１の外周面３１ｅに弾性を有する接着剤にて固定されている。接着剤には、例えばシリコン系の接着剤が使用される。この接着剤は、各界磁極部３５の内側面３５ａとロータヨーク本体３１の外周面３１ｅとの間に介在している。

図３に示すように、カバー２４は非磁性体よりなり、カバー本体としての円筒部４１と、底部４２と、折曲げ部４３とから構成されている。
図４に示すように、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及び永久磁石２３の外周面２３ａは、円筒部４１にて覆われている。ここで、永久磁石２３の外周面２３ａとは、複数の界磁極部３５の外側面３５ｂにて構成されるものである。また、円筒部４１の内径は、鍔部３２の外径、及びロータヨーク本体３１の外周に配置された永久磁石２３の外径Ｄと等しく形成されている。

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、底部４２の中央部には、前記係合凸部３３と係合する第１の係合部としての係合孔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は回転軸中心（ロータヨーク２２の軸線Ｌ）を通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（本実施形態ではロータヨーク２２の軸線Ｌ上に位置する）は一致している。

このように形成された係合孔４４は、前記係合凸部３３と係合してカバー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。詳しくは、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。

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延設されている。詳しくは、折曲げ部４３は、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。

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。図３では、折り曲げられる前の状態の折曲げ部４３を実線にて図示し、折り曲げられた状態の折曲げ部４３を二点鎖線にて図示している。図４に示すように、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及び永久磁石２３の外周面２３ａ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。この時、鍔部３２の外径と永久磁石２３の外径Ｄとが等しく形成されると共に、永久磁石２３の外径Ｄと円筒部４１の内径とが等しく形成されていることから、円筒部４１から永久磁石２３に対して径方向に加えられる固定荷重が過剰となることが抑制されている。

ここで、折曲げ部４３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とは、折曲げ部４３が端面３２ｃの外縁部３２ｄ（図４参照）の全周に当接して折り曲げられることを意味している。

図２に示すように、前記レゾルバ５１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５１は、ロータ２０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２０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５１にて検出されたロータ２０の回転位置に応じてステータ１２に電圧を供給する。

上記のように構成されたモータ５（ロータ２０）が熱変動する環境下で使用された場合、ロータ２０を構成するロータヨーク２２及び永久磁石２３は熱膨張する。この時、ロータヨーク２２と永久磁石２３とは熱膨張係数が異なるために熱膨張量に差が生じる。この熱膨張量の差は、永久磁石２３と鍔部３２との間に設けられた離間部３６の軸方向の幅を狭めることにより吸収される。

また、各界磁極部３５は、ロータヨーク本体３１の外周面３１ｅに弾性を有する接着剤にて固定されていることから、ロータヨーク２２と各界磁極部３５との熱膨張量の差が接着剤にて吸収され、熱膨張量の差に起因する応力の発生が抑制される。

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）カバー２４は、折曲げ部４３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ことにより、円筒部４１の内周面４１ａが鍔部３２の外周面３２ａ及び１４個の界磁極部３５から構成された永久磁石２３の外周面２３ａに当接されて永久磁石２３をロータヨーク２２に対して固定している。この時、鍔部３２の外径と永久磁石２３の外径Ｄとが等しく形成されると共に、永久磁石２３の外径と円筒部４１の内径とが等しく形成されていることから、円筒部４１から永久磁石２３に対して径方向に加えられる固定荷重が過剰となることが抑制される。従って、カバー２４から永久磁石２３に対して過剰な固定荷重が加えられることにより該永久磁石２３が破損することを防止することができる。

また、カバー２４は折曲げ部４３の全周が鍔部３２の端面３２ｃに向けて折り曲げられることによりロータヨーク２２に対して固定されていると共に、円筒部４１の内周面４１ａが永久磁石２３の外周面２３ａに当接していることから、永久磁石２３には一様な固定荷重が加えられてロータ２０の真円度が良好に維持される。即ち、局所的に固定荷重が加えられることが抑制されるため、一部の界磁極部３５がロータヨーク本体３１の外周面３１ｅから浮き上がったり、ロータヨーク２２及び永久磁石２３が変形したりすることが抑制され、真円度が悪化されることが抑制される。その結果、ステータ１２の内周面とロータ２０の外周面との隙間が一定の幅に保たれやすく、該隙間の幅がばらつくことに起因するロータ２０の回転むらを抑制することができる。よって、このようなロータ２０を備えたモータ５における振動の発生を抑制することができる。延いてはこのモータ５を備えたパワーステアリング装置１において、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。

更に、永久磁石２３は、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の外周に配置されていることから、ロータヨーク２２が熱によって変形した場合には、該ロータヨーク２２と永久磁石２３との熱膨張量の差は離間部３６の幅が狭められることにより吸収される。従って、熱変動する環境下において、ロータヨーク２２及び永久磁石２３の熱膨張係数が異なるために生じた熱膨張量の差によりロータヨーク２２から永久磁石２３に過剰な力が加わって永久磁石２３が破損することを防止することができる。しかも、永久磁石２３と鍔部３２との間に離間部３６が設けられていることから、鍔部３２を介した各界磁極部３５の磁気漏れを抑制することができる。

また更に、カバー２４は、折曲げ部４３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ことによりロータヨーク２２に対して固定されているため、カバー２４をロータヨーク２２に対して固定するために従来のロータのようにクランプピン等の部品を必要としない。よって、部品点数が低減されて組付け工数も削減され、製造コストを低減させることができる。しかも、折曲げ部４３を折り曲げるだけで、カバー２４はロータヨーク２２に対して固定されるため、従来のロータのように、クランプピンを挿入するために、端板、ロータヨーク、及びカバーに形成された孔を位置決めしなくてもよい。従って、ロータ２０の組付けを容易に行うことができる。

（２）ロータヨーク２２と永久磁石２３（界磁極部３５）とは熱膨張係数が異なるために熱膨張量に差が生じることがあるが、その熱膨張量の差は弾性を有する接着剤にて吸収され、熱膨張量の差に起因する応力の発生が抑制される。従って、永久磁石２３の破損を更に抑制することができる共に、各界磁極部３５の内側面３５ａとロータヨーク本体３１の外周面３１ｅとが剥離することを防止することができる。また、接着剤により界磁極部３５をロータヨーク本体３１の外周面３１ｅに固定しているため、モータ５の駆動時に、回転軸２１及びロータヨーク２２が回転する前に永久磁石２３が回転してしまうことを確実に防止することができる。

（３）カバー２４の底部４２に形成された係合孔４４と、底部４２に当接するロータヨーク本体３１の端面３１ｄに形成された係合凸部３３とが係合して、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。従って、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するために別途部品を設けなくてもよい。その結果、部品点数の増加を防いで、製造コストが増大することを抑制することができる。

（４）各界磁極部３５は、カバー２４にて覆われているため、万が一界磁極部３５が破損してしまっても、界磁極部３５の破片がロータ２０の外部に飛散することを防止することができる。

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、永久磁石２３は複数の界磁極部３５により円筒状をなすように形成されているが、円筒状でなくてもよい。例えば、永久磁石２３は、ロータヨーク本体３１の外周に周方向に間隔を有して部分的に配置される界磁極部３５から構成されるものであってもよい。また、永久磁石２３は複数の界磁極部３５が周方向に連結されて一体に形成（円筒状に形成）されてもよい。

○上記実施形態では、係合凸部３３は、４つの扁平部３３ａを備えており、各扁平部３３ａ間は円弧部３３ｂにて連結されている。また、係合凸部３３と係合する係合孔４４は、４つの扁平面４４ａを備えており、各扁平面４４ａ間は円弧面４４ｂにて連結されている。しかしながら、扁平部３３ａ及び扁平面４４ａは、それぞれ４つに限らず、１つ以上形成されていればよい。更に、扁平面４４ａ及び扁平面４４ａは、周方向に等角度間隔に配置されなくてもよい。また、係合凸部３３及び係合孔４４は、円弧部３３ｂや円弧面４４ｂが備えられず、複数の扁平部３３ａ及び扁平面４４ａの両端がそれぞれ直接連結された多角形状に形成されるものであってもよい。

更に、上記実施形態では、係合凸部３３は４つの扁平部３３ａが４つの円弧部３３ｂによって連結された構成となっており、係合孔４４は４つの扁平面４４ａがそれぞれ４つの円弧部３３ｂによって連結された構成となっているが、これに限らない。例えば、第２の係合部としての係合凸部は、ロータヨーク本体３１の端面３１ｄにおいて、円柱状に形成され、その外周部の１箇所若しくは複数箇所に径方向外側に向かって延びる矩形状の凸部
を有する構成としてもよい。この時、第１の係合部としての係合孔は、カバー２４の底部に係合凸部の外形と同様の形状をなすように形成される。即ち、係合孔は、円形状の孔を備え、その内周部の１箇所若しくは複数箇所に径方向外側に向かって凹設された矩形状の凹部を有するように形成される。このように形成された係合凸部と係合孔とは、それぞれ凸部と凹部とを係合させることにより、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する。この時、前記凸部及び前記凹部は矩形状以外に、半円状や、三角形等の多角形状に形成されてもよい。また、第２の係合部としての係合凸部は、ロータヨーク本体３１の端面３１ｄにおいて、円柱状に形成され、その外周部の１箇所若しくは複数箇所に径方向内側に向かって凹設された凹部を有する構成としてもよい。この時、第１の係合部としての係合孔は、カバー２４の底部において円形状の孔を備え、その孔の内周部の１箇所若しくは複数箇所に径方向内側に向かって延設された凸部を備えた構成とする。このように構成しても、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することができる。

また更に、係合凸部は、ロータヨーク本体３１の端面３１ｄにおいて、該ロータヨーク本体３１の軸線Ｌから径方向にオフセットした位置に軸線Ｌと同方向に突出するように形成されるものであってもよい。この時、係合孔は、カバー２４の底部４２にその係合凸部に対応する位置に該係合凸部の外形と等しい形状に形成される。また更に、カバー２４の底部４２に第１の係合部としての係合凸部が形成され、ロータヨーク本体３１の端面３１ｄに第２の係合部としての係合凹部が形成される構成であってもよい。

○上記実施形態では、折曲げ部４３は、円筒部４１の反底部４２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が、これに限らない。例えば、図６（ａ）（ｂ）に示すような構成としてもよい。尚、図６（ａ）（ｂ）において上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。図６（ａ）に示すように、カバー６０は、円筒部４１における底部４２と逆側の軸方向一端に折曲げ部６１を備えている。折曲げ部６１は、円筒部４１の反底部４２側の軸方向一端から延設された複数の折曲げ片６１ａから構成されている。折曲げ片６１ａは、基端部から先端部に向かうに連れて徐々に周方向の幅が狭くなるように形成されている。そして、各折曲げ片６１ａは、その基端部においては隣接する折曲げ片６１ａとの間に隙間を有することがないように配置されている。図６（ｂ）に示すように、折曲げ部６１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６０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。即ち、折曲げ部６１は、各折曲げ片６１ａ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と、各折曲げ片６１ａの基端部によって端面３２ｃの外縁部３２ｄの全周に当接する。カバー６０は、折曲げ部６１がこのように折り曲げられることにより、円筒部４１の内周面４１ａが鍔部３２の外周面３２ａ及び永久磁石２３の外周面２３ａに当接されて永久磁石２３をロータヨーク２２に対して固定している。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を有する。また、図６（ａ）（ｂ）に示す折曲げ片６１ａは台形状を成しているが、これに限らず、例えば、半円形状や三角形状をなしていてもよい。

○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（ＥＰＳモータ）であるが、ＥＰＳモータ以外のブラシレスモータに本発明を実施してもよい。
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。

（イ）パワーステアリング装置用モータを備え、該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。

このように構成すると、鍔部の外径と永久磁石の外径とが等しく形成されると共に、永久磁石の外径とカバー本体の内径とが等しく形成されていることから、カバー本体から永久磁石に対して径方向に加えられる固定荷重が過剰となることが抑制されている。また、カバーは折曲げ部の全周が鍔部における反永久磁石側の端面に向けて折り曲げられることによりロータヨークに対して固定されていると共に、カバー本体の内周面が永久磁石の外周面に当接しているため、永久磁石には一様な固定荷重が加えられてロータの真円度が良好に維持される。従って、ステータの内周面とロータの外周面との間の隙間が一定の幅に保たれやすく、該隙間の幅がばらつくことに起因するロータの回転むらを抑制することができる。その結果、このようなロータを備えたパワーステアリング装置用モータを有するパワーステアリング装置における振動の発生が抑制され、ステアリングホイールを介して運転者に振動が伝達されることが抑制される。

電動パワーステアリング装置の一部斜視図。 モータの断面図。 回転軸を除いたロータの分解斜視図。 ロータの断面図。 図４におけるロータのＡ−Ａ断面図。 （ａ）は別の形態のカバーを示す斜視図、（ｂ）は別の形態のカバーを備えたロータの側面図。

符号の説明

２…ステアリングホイール、１２…ステータ、２０…ロータ、２２…ロータヨーク、２３…永久磁石、２３ａ…永久磁石の外周面、２４，６０…カバー、３１…ロータヨーク本体、３１ｅ…ロータヨーク本体の外周面、３２…鍔部、３２ａ…鍔部の外周面、３２ｃ…鍔部の反永久磁石側の端面、３３…第２の係合部としての係合凸部、３６…離間部、４１…カバー本体としての円筒部、４１ａ…円筒部（カバー本体）の内周面、４２…底部、４３，６１…折曲げ部、４４…第１の係合部としての係合孔、Ｄ…永久磁石の外径。

Claims (6)

1. 円柱状をなすロータヨーク本体の軸方向両端部のうち一端部のみから径方向外側に延設された円環状の鍔部を有するロータヨークと、
   前記ロータヨーク本体の外周面に沿った円弧状をなし、前記鍔部との間に軸方向に広がる離間部を有して前記ロータヨークの外周に配置されると共に反鍔部側の端面が前記ロータヨーク本体の反鍔部側の端面と同一面上に位置するように配置され、外径が前記鍔部の外径と等しく形成された永久磁石と、
   内径が前記永久磁石の外径と等しく形成され前記鍔部の外周面及び前記永久磁石の外周面を覆う円筒状のカバー本体、及び前記カバー本体の軸方向一端から径方向内側に延設された底部、及び前記カバー本体の軸方向他端から延設され全周が前記鍔部の反永久磁石側の端面に向けて径方向内側に折り曲げられた折曲げ部から構成されたカバーとを備え、
   前記離間部にはその軸方向の全ての位置においてロータヨーク本体の外周面が臨むように構成され、その離間部に臨むロータヨーク本体の外周面部分の外径は、前記永久磁石が外周に配置される部分のロータヨーク本体の外径と等しく形成されており、
   前記カバーは、前記底部が前記ロータヨーク本体の反鍔部側の端面に当接すると共に、前記折曲げ部が前記鍔部の反永久磁石側の端面に向けて径方向内側に折り曲げられることにより前記カバー本体の内周面が前記鍔部及び前記永久磁石の外周面に当接し、前記永久磁石を前記ロータヨークに対して固定していることを特徴とするブラシレスモータのロータ。
2. 請求項１に記載のブラシレスモータのロータにおいて、
   回転軸をさらに備え、前記ロータヨーク本体には軸方向に貫通し前記回転軸が嵌入される貫通孔が形成されており、
   前記貫通孔は、前記ロータヨーク本体の前記鍔部側に開口し軸方向の反鍔部側に延び前記回転軸に対して前記ロータヨーク本体を固定するための固定孔と、その固定孔より反鍔部側に位置して前記ロータヨーク本体の反鍔部側に開口し前記回転軸の外径よりも直径が大きく形成される挿通穴とを含んで構成されることを特徴とするブラシレスモータのロータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のブラシレスモータのロータにおいて、
   前記永久磁石は、前記ロータヨーク本体の外周面に弾性を有する接着剤にて固定されていることを特徴とするブラシレスモータのロータ。
4. 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のロータにおいて、
   前記カバーの底部には第１の係合部が形成されており、
   前記底部に当接する前記ロータヨーク本体の端面には、前記第１の係合部と係合し、前記カバーが前記ロータヨークに対して周方向に回転することを防止する第２の係合部が形成されていることを特徴とするブラシレスモータのロータ。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のブラシレスモータのロータが略円筒状をなすステータの内側に配置されてなることを特徴とするブラシレスモータ。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のブラシレスモータのロータが略円筒状をなすステータの内側に配置され、ステアリングホイールの操舵力を補助することを特徴とするパワーステアリング装置用モータ。

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