回転電機及び電動パワーステアリング装置
【課題】回転電機の軸方向の長さの短縮化と構造の単純化を実現しつつ、複数種類の径のケースを使用できる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機１２は、ロータ６１及びステータ６２を収容する有底円筒形のケース５０と、ケース５０の開口部を閉鎖し、ロータ６１の出力軸を通す蓋部５２と、ケース５０を挿入可能なケース挿入孔５２ａを有し、ケース５０の外周に取り付け可能で、なおかつ回転電機１２をその取付け対象物に取り付けるための取付け部５２ｂを有するフランジ部材５２と、フランジ部材５２とケース５０との間に介在され、脱着可能なスペーサ５３と、を有する。
【解決手段】回転電機１２は、ロータ６１及びステータ６２を収容する有底円筒形のケース５０と、ケース５０の開口部を閉鎖し、ロータ６１の出力軸を通す蓋部５２と、ケース５０を挿入可能なケース挿入孔５２ａを有し、ケース５０の外周に取り付け可能で、なおかつ回転電機１２をその取付け対象物に取り付けるための取付け部５２ｂを有するフランジ部材５２と、フランジ部材５２とケース５０との間に介在され、脱着可能なスペーサ５３と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機及び電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば自動車用操舵系に用いられる電動式のパワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）の駆動源として、回転電機が用いられている。
【０００３】
従来の回転電機は、ロータ及びステータを収容する有底円筒形のケースと、当該ケースの開口部に配設されロータの出力軸が通るブラケット部を有している。このブラケット部により、ネジを介して回転電機が周辺機器の減速機などに取り付けられている。
【０００４】
例えばブラケット部の内側には、ロータの出力軸の軸受や、ロータの回転方向の位置合わせを行うレゾルバセンサ等が軸方向に並べて配置され、ブラケット部は、それらの軸受やレゾルバセンサを固定する機構を備えている。また、ブラケット部の外壁には、ステータに給電するためのハーネスやレゾルバセンサの信号線を外部に引き出すための貫通孔等が設けられている。また、軸方向に向いた複数のネジにより回転電機を周辺機器に固定する必要があるため、ブラケット部のネジの取付け部は、軸方向の十分の厚みを有している（特許文献１〜５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５９３１０２号公報
【特許文献２】特開２００４−２３８４１号公報
【特許文献３】特開２００８−１０９８３７号公報
【特許文献４】特開２００７−２３７７９０号公報
【特許文献５】国際公開第２００７／０２６８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このため、従来の回転電機では、ブラケット部に軸方向の十分な長さが必要であり、これによって、回転電機が軸方向に比較的長くなっていた。回転電機の電動パワーステアリング装置への搭載性、当該電動パワーステアリング装置の自動車への搭載性等を考慮すると、回転電機の軸方向の長さを短くして、回転電機を小型化し、重量を軽くすることが望ましい。また、ブラケット部の構造を簡単にし、回転電機にかかるコストを低減することも望ましい。
【０００７】
そこで、回転電機のケースを挿入可能なケース挿入孔を有し、前記ケースの外周に取り付け可能で、なおかつ前記回転電機を減速機などの取付け対象物に取り付けるための取付け部を有するフランジ部材を有する回転電機が提案できる。この回転電機によれば、当該フランジ部材がケースの外周に重なり、そこでフランジ部材により回転電機を減速機などに取り付けることができるので、その分回転電機の軸方向の長さを短縮できる。従来のブラケット部の機能がフランジ部材と蓋部に分けられるので、フランジ部材と蓋部の形状等を簡略化できる。
【０００８】
ところで、目的に応じて回転電機の出力を変えたい場合、例えば回転電機が、ケース径の異なるものに換えられる。これは、ケース径（ステータ径）が出力と相関があるためである。しかしながら、上述の提案の回転電機を用いた場合、ケースを挿入するフランジ部材があるので、ケースの径毎に異なるフランジ部材が必要になり、複数種類の径のケースを使用して出力を変更する場合には適さない。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回転電機の軸方向の長さの短縮化と構造の単純化を実現しつつ、複数種類の径のケースを使用できる回転電機と、その回転電機を備えた電動パワーステアリング装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明は、ロータ及びステータを収容する有底円筒形のケースと、前記ケースの開口部を閉鎖し、前記ロータの出力軸を通す蓋部と、前記ケースを挿入可能なケース挿入孔を有し、前記ケースの外周に取り付け可能で、なおかつ回転電機をその取付け対象物に取り付けるための取付け部を有するフランジ部材と、前記ケースの外周に取り付けられたフランジ部材と前記ケースとの間に介在され、脱着可能なスペーサと、を有する回転電機である。
【００１１】
本発明によれば、フランジ部材をケースの外周に取り付けることができるので、フランジ部材がケースの外周に重なり、その分回転電機の軸方向の長さを短縮できる。また、従来のブラケット部の機能がフランジ部材と蓋部に分けられるので、フランジ部材と蓋部の形状等を簡略化できる。加えて、回転電機が、フランジ部材とケースの間に介在され、脱着可能なスペーサを有するので、ケースの径に応じた厚みのスペーサを、フランジ部材とケースの間に介在させ、ケースとフランジ部材の隙間を埋めて、ケースとフランジ部材とをしっかり固定することができる。よって、一つのフランジ部材で、複数種類の径のケースに対応でき、回転電機にかかるコストを低減できる。
【００１２】
前記ケースの外周面には、前記フランジ部材を取り付けるためのフランジ取付け部が形成され、前記フランジ部材は、前記ケースを当該ケースの底側から挿入して、前記フランジ取付け部に取り付け可能であってもよい。かかる場合、ケースを、配線の少ない底側から挿入して、フランジ部材をケースに取り付けることができるので、フランジ部材の取り付けを簡単に行うことができる。
【００１３】
前記フランジ部材には、回転電機の駆動を制御する制御ユニットが取り付けられていてもよい。かかる場合、制御ユニットがケースから独立しているので、径の異なるケース毎に制御ユニットの筺体等の設計変更を行う必要がなく、コストを低減できる。
【００１４】
前記ケースには、前記ケース内から外部に通じる配線が通る貫通孔が形成されていてもよい。かかる場合、ケースの内部の配線をケースの壁面から外部に取り出すことができ、ブラケット部から引き出した従来よりも、回転電機の軸方向の長さを短縮できる。
【００１５】
前記蓋部の内側と外側には、それぞれ凹部が形成され、それらの凹部には、前記ロータのレゾルバセンサと前記ロータの出力軸の軸受が設けられていてもよい。かかる場合、蓋部の内側と外側の凹部に、レゾルバセンサと軸受が配置されるので、レゾルバセンサと軸受を合わせた軸方向の厚みが低減される。これによって、回転電機の軸方向の長さをさらに短縮できる。
【００１６】
前記スペーサは、弾性体で形成されていてもよい。かかる場合、スペーサ自体が伸縮するので、回転電機の駆動により発熱しその熱によってケースやフランジ部材が熱膨縮しても、その熱膨縮に適切に対応できる。よって、回転電機の信頼性を向上できる。また、ケース内で生じる振動を吸収できるので、回転電機の騒音を低減できる。
【００１７】
前記スペーサの内周面には、凹凸が形成されていてもよい。かかる場合、スペーサの熱伝導性が低くなるので、ケース側或いはフランジ部材側が、ぞれぞれで発生した熱により互いに影響しあうことが抑制される。
【００１８】
前記スペーサと前記フランジ部材は、互いに嵌合する嵌合部を有していてもよい。かかる場合、スペーサとフランジ部材との位置ずれを防止できる。
【００１９】
別の観点による本発明は、上記記載の回転電機を有する電動パワーステアリング装置である。本発明によれば、安価で搭載性がよく、出力変更を好適に行うことができる電動パワーステアリング装置が実現される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、回転電機の軸方向の長さの短縮化と構造の単純化を実現しつつ、複数種類の径のケースを使用できる回転電機を実現できるので、回転電機又は電動パワーステアリング装置にかかるコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電動パワーステアリング装置の構成の概略を示す説明図である。
【図２】ウォーム減速機構の構成の概略を示す説明図である。
【図３】回転電機の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図４】回転電機をフロント側から見た正面図である。
【図５】ケース、フランジ部材及び蓋部の互いの取付け部を示す回転電機の断面図である。
【図６】フランジ部材をフロント側から見た正面図である。
【図７】フランジ部材の取付け部を示す回転電機の断面図である。
【図８】スペーサの正面図である。
【図９】フランジ部材にスペーサを取り付けた状態を示す説明図である。
【図１０】フランジ部材にスペーサを取り付けない場合を示す説明図である。
【図１１】凹凸を有するスペーサをフランジ部材に取り付けた状態を示す説明図である。
【図１２】軸方向の突条部を有するスペーサの断面図である。
【図１３】軸方向に向かう多数の突条部を有するスペーサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる回転電機を有する電動パワーステアリング装置１の構成の概略を示す説明図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
電動パワーステアリング装置１は、例えばコラムタイプのものであり、車両のステアリングホイールＨが固定されるステアリングシャフト１０と、ラック・ピニオン運動変換機構１１と、ステアリングホイールＨに付加された操舵トルクに応じて補助操舵トルクを発生させる回転電機１２と、回転電機１２とステアリングシャフト１０との間に介在され、回転電機１２の回転を減速させるウォーム減速機構１３と、回転電機１２の駆動を制御する制御ユニット１４等を有している。
【００２４】
ステアリングシャフト１０は、ステアリング入力軸１０ａとステアリング出力軸１０ｂを有し、ハウジング２０に覆われている。ステアリング入力軸１０ａの上端にステアリングホイールＨが固定されている。ステアリング入力軸１０ａとステアリング出力軸１０ｂは、トルクセンサ２１のトーションバーを介して接続されている。ステアリングホイールＨの操作により生じる操舵トルクは、ステアリング入力軸１０ａを通じてトルクセンサ２１により検出され、制御ユニット１４に出力され、当該制御ユニット１４によって、検出された操舵トルクに基づいて回転電機１２の出力が制御される。この回転電機１２の構成の詳細については後述する。
【００２５】
ウォーム減速機構１３は、例えば図２に示すようにステアリング出力軸１０ｂに取り付けられたウォームホイール３０と、ウォームホイール３０の外周歯車に噛み合うウォーム３１を有している。ウォーム３１は、ハウジング３２に対して固定されている２つの軸受３３、３４により支持されている。ウォーム３１の一端は、回転電機１２の後述するシャフト６０に対して同軸上にスプライン構造で結合されている。これにより、例えばステアリング出力軸１０ｂ及びウォームホイール３０の駆動によりウォーム３１が受けた軸方向の反力を、ウォーム減速機構１３において吸収できる。
【００２６】
図１に示すようにステアリング出力軸１０ｂとラック・ピニオン運動変換機構１１とは、２つの自在継手４０、４１と連結部材４２により連結されている。また、ラック・ピニオン運動変換機構１１は、ラック・ピニオンギアによりステアリング出力軸１０ｂと操作車輪のタイロッドを接続している。
【００２７】
回転電機１２により出力された回転力は、ウォーム減速機構１３を介して、補助操舵トルクとしてステアリング出力軸１０ｂに伝達され、当該補助操舵トルクは、ステアリング出力軸１０ｂからラック・ピニオン運動変換機構１１を介して操作車輪のタイロッドに伝達される。
【００２８】
次に、上述の回転電機１２の構成について説明する。回転電機１２は、例えば図３に示すように有底円筒形のケース５０と、ケース５０の開口部を閉鎖する蓋部５１と、ケース５０の外周に取り付け可能なフランジ部材５２と、ケース５０の外周に取り付けられたフランジ部材５２とケース５０との間に介在されるスペーサ５３等を有している。
【００２９】
ケース５０は、例えば軸方向のフロント側（図３の左側）の面が開口し、リア側（図３の右側）の面が閉鎖された有底筒形状を有している。蓋部５１は、ケース５０のフロント側の開口部を閉鎖している。
【００３０】
図４及び図５に示すようにケース５０のフロント側の端部には、蓋部５１とフランジ部材５２を取り付けるための、外側に突出したフランジ取付け部５０ａが形成されている。フランジ取付け部５０ａには、貫通孔５０ｂが形成されている。フランジ取付け部５０ａは、複数個所、例えばケース５０の直径上で対向する２か所に形成されている。
【００３１】
図３に示すようにケース５０内には、シャフト６０を回転させるロータ６１と、ケース５０に対し固定されたステータ６２が設けられている。
【００３２】
ステータ６２は、ケース５０の内壁面に固定されている。ステータ６２は、ケース５０に圧入、接着、焼きばめ等で固定されている。ステータ６２は、筒形状のステータコア７０を有している。ステータコア７０には、インシュレータ７１が挿入され、その状態でコイル７２が巻き付けられている。なお、３相モータの場合、３ｎ個（ｎは整数）のステータコアは、継鉄部（バックヨーク）毎を圧入、溶接等で一体化してもよい。一体化しないステータコアは、ケース５０に対して圧入してもよい。
【００３３】
ロータ６１は、ステータ６２の内側に設置されている。ロータ６１は、内部にロータコアを有し、その軸心にシャフト６０が貫通している。また、ロータコアの外周面には、セグメントマグネットを２ｎ個（ｎは整数）又は、リングマグネットが設けられている。ロータコアの外周部形状は、セグメントマグネットと接する面に凹凸を設けてもよい。ロータコアの内部には、磁石を配置する埋め込み磁石タイプを用いてもよい。ロータカバーは、薄肉の非磁性の材料（例えば、ステンレス材、アルミニウム、熱収縮チューブ等）から形成されており、ロータ軸方向からの圧入、焼きばめ、溶接等で設置することができる。
【００３４】
ケース５０のリア側の底部中央には、凹部５０ｃが形成され、当該凹部５０ｃには、シャフト６０のリア側を支持する軸受８０が設けられている。
【００３５】
ステータ６２のフロント側には、ステータ６２のコイル７２に電気的に接続された端子台９０が設置されている。また、端子台９０には、ステータ６２に給電するためのバスバー９１が電気的に接続されている。バスバー９１は、ケース５０に設けられた貫通孔５０ｄを通じて、制御ユニット１４の後述する端子台１１２に接続されている。ケース５０の貫通孔５０ｄには、グロメット９２が設置され、バスバー９１は、グロメット９２の穴部を通ってケース５０の外部に通じている。
【００３６】
蓋部５１は、例えば薄板の円形状に形成されている。蓋部５１は、例えばケース５０の開口部の径よりも大きく形成され、外周部分がケース５０よりも外側に突出している。蓋部５１には、中央にシャフト６０のフロント側が通る貫通孔５１ａと、蓋部５１のリア側の面の中央に設けられたリア面凹部５１ｂと、フロント側の面の中央に設けられたフロント面凹部５１ｃが設けられている。リア面凹部５１ｂには、シャフト６０のフロント側を支持する軸受１００が設けられており、フロント面凹部５１ｃには、ロータ６１によるシャフト６０の回転位置を検出するレゾルバセンサ１０１が設けられている。
【００３７】
レゾルバセンサ１０１は、シャフト６０に圧入された円筒状のレゾルバロータ１０２と、そのレゾルバロータ１０２の外周を囲むレゾルバステータ１０３を有している。レゾルバステータ１０３は、フロント面凹部５１ｃに圧入、カシメ、溶接等により固定されている。レゾルバステータ１０３には、図４に示すように制御ユニット１４に通じるセンサハーネス１０４が電気的に接続されている。なお、このセンサハーネス１０４は、ケース５０の外側から制御ユニット１４に通じてもよいし、ケース５０の内側から制御ユニット１４に通じてもよい。
【００３８】
蓋部５１には、図４及び図５に示すようにケース５１とフランジ部材５２を取り付けるための、外側に突出した取付け部５１ｄが形成されている。取付け部５１ｄには、円弧状に長い長穴の貫通孔５１ｅが形成されている。この長穴の貫通孔５１ｅにより、蓋部５１の周方向の取り付け位置を調整し、レゾルバセンサ１０１の初期位置を調整できる。取付け部５１ｄは、複数個所、例えば蓋部５１の直径上で対向する２か所に形成されている
【００３９】
図６は、フランジ部材５２のフロント側の正面図である。フランジ部材５２は、ケース５０を挿入可能な円形のケース挿入孔５２ａを有している。ケース挿入孔５２ａは、例えばケース５０をケース５０の底側から挿入してフロント側に設置できるように、ケース５０の外径よりも大きな径を有している。これにより、図３に示すようにフランジ部材５２を、ケース５０の外周面に嵌め込んでケース５０のフロント側の外周面に設置できる。フランジ部材５２の外周部には、例えば図６及び図７に示すように取付け対象物としてのウォーム減速機１３に取り付けるための取付け部５２ｂが形成されている。取付け部５２ｂは、複数個所、例えばケース挿入孔５２ａの直径上で対向する２か所に形成されている。取付け部５２ｂには、例えばネジ穴５２ｃが形成され、ネジ穴５２ｃにネジを嵌め込んで回転電機１２をウォーム減速機１３に取り付けることができる。
【００４０】
また、フランジ部材５２の外周部には、図６に示すように蓋部５１及びケース５０に取り付けるためのネジ穴５２ｄが形成されている。ネジ穴５２ｄは、複数個所、例えばケース挿入孔５２ａの直径上で対向する２か所に形成されている。図４に示すようにフランジ部材５２のネジ穴５２ｄ、蓋部５１の貫通孔５１ｅ及びケース５０の貫通孔５０ｂにボルト１０５を通して固定することにより、フランジ部材５２、蓋部５１及びケース５０を互いに固定できる。
【００４１】
図３に示すようにフランジ部材５２の内周（ケース挿入孔５２ａ）のフロント側には、後述のスペーサ５３の凸部５３ａと嵌合するリング状の凹部５２ｅが形成されている。
【００４２】
図４に示すようにフランジ部材５２には、制御ユニット１４が一体化されて設けられている。例えば制御ユニット１４は、筺体１１０に覆われている。筺体１１０の側面には、センサハーネス１０４を電気的に接続するコネクタ１１１が設けられている。筺体１１０のフロント側には、凹部１１０ａが形成されており、凹部１１０ａには、バスバー９１を電気的に接続する端子台１１２が設けられている。制御ユニット１４は、トルクセンサ２１により検出された操舵トルクの情報や、レゾルバセンサ１０１により検出された回転位置情報を得ることができる。また、制御ユニット１４は、操舵トルク情報等に基づいて、バスバー９１を通じてステータ６２に給電し、回転電機１２の駆動を制御できる。
【００４３】
図８は、スペーサ５３の正面図である。スペーサ５３は、図３に示すように円筒状に形成され、ケース５０とフランジ部材５２の間に介在される。スペーサ５３は、例えばゴムなどの弾性体により形成され、ケース５０及びフランジ部材５２から着脱自在である。スペーサ５３のフロント側には、外側に突出しフランジ部材５２の凹部５２ｅと嵌合する環状の凸部５３ａが設けられている。スペーサ５３は、フランジ部材５２の凹部５２ｅと嵌合した状態で、フロント側の端面が蓋部５１と密着して固定される。スペーサ５３には、例えば図８に示すようにバスバー９１が通るための凹部５３ｂと、ケース５０のフランジ取付け部５０ａと干渉しないための凹部５３ｃが形成されている。スペーサ５３は、複数種類の厚みのものが用意されており、ケース５０とフランジ部材５２との間に隙間ができないようにケース５０の径に応じて選択できる。
【００４４】
以上のように構成された回転電機１２を組み立てる際には、例えば図９に示すようにケース５０の径Ａに応じてスペーサ５３が選択され、当該スペーサ５３がフランジ部材５２の内側（ケース挿入孔５２ａ）に取り付けられる。その状態で、フランジ部材５２がケース５０の底側からケース５２の外周面に嵌め込まれ、ケース５０のフランジ取付け部５０ａと蓋部５１に当接して、ケース５０のフロント側の外周面に配置される。なお、図１０に示すようにケース５０の径Ｂがフランジ部材５２のケース挿入孔５２ａと同じ径である場合には、スペーサ５３を取り付けずに、フランジ部材５２がケース５０の外周面に嵌め込まれる。
【００４５】
その後、ボルト１０５が、蓋部５１の貫通孔５１ｅ、ケース５０の貫通孔５０ｂ及びフランジ部材５２のネジ穴５２ｄに嵌め込まれ、フランジ部材５２、ケース５０及び蓋部５１が仮固定される。このとき、バスバー９１やセンサハーネス１０４が制御ユニット１４の各端子台１１２、コネクタ１１１に接続される。
【００４６】
その後、ロータ６１を回転させ、そのとき発生させた誘起電圧と、レゾルバセンサ１０１により検出される回転位置信号が整合するように、蓋部５１を回転させレゾルバセンサ１０１の位置を調整する。調整後、ボルト１０５により蓋部５１を、フランジ部材５２及びケース５０に固定する。その後、フランジ部材５２の取付け部５２ｂのネジ穴５２ｃにネジが嵌め込まれ、回転電機１２がウォーム減速機１３に取り付けられる。
【００４７】
以上の実施の形態によれば、フランジ部材５２をケース５０の外周に取り付けることができるので、フランジ部材５２がケース５０の外周に重なり、その分回転電機１２の軸方向の長さを短縮できる。また、従来のブラケット部の機能がフランジ部材５２と蓋部５１に分けられるので、フランジ部材５２と蓋部５１の形状等を簡略化できる。加えて、回転電機１２が、フランジ部材５２とケース５０の間に介在され、脱着可能なスペーサ５３を有するので、ケース５０の径に応じた厚みのスペーサ５３を、フランジ部材５２とケース５０の間に介在させ、ケース５０とフランジ部材５２の隙間を埋めて、ケース５０とフランジ部材５２とをしっかり固定することができる。よって、一つのフランジ部材５２で、複数種類の径のケース５０に対応でき、回転電機１２にかかるコストを低減できる。
【００４８】
また、フランジ部材５２は、ケース５０を当該ケース５０の底側から挿入して、フランジ取付け部５０ａに取り付け可能である。このため、ケース５０を、配線の少ない底側から挿入して、フランジ部材５２をケース５０に取り付けることができるので、フランジ部材５２の取り付けを簡単に行うことができる。
【００４９】
フランジ部材５２には、制御ユニット１４が取り付けられており、制御ユニット１４がケース５０から独立しているので、径の異なるケース５０毎に制御ユニット１４の筺体１１０等の設計変更を行う必要がなく、コストを低減できる。
【００５０】
ケース５０には、ケース５０内から外部に通じる配線が通る貫通孔５０ｄが形成されているので、ケース５０の内部の配線をケース５０の壁面から外部に取り出すことができる。よって、ブラケット部から引き出した従来よりも、回転電機１２の軸方向の長さを短縮できる。
【００５１】
蓋部５１の内側と外側には、それぞれ凹部５１ｂ、５１ｃが形成され、それらの凹部５１ｂ、５１ｃには、軸受１００とレゾルバセンサ１０１が設けられている。このため、軸受１００とレゾルバセンサ１０１を合わせた軸方向の厚みが低減され、これによって、回転電機１２の軸方向の長さをさらに短縮できる。
【００５２】
スペーサ５３は、弾性体で形成されているので、スペーサ５３自体が伸縮し、回転電機１２の駆動による発熱等により生じたケース５０やフランジ部材５２の熱膨縮に対応できる。よって、回転電機１２の信頼性を向上できる。また、ケース５０内で生じる振動を吸収できるので、回転電機１２の騒音を低減できる。
【００５３】
スペーサ５３とフランジ部材５２は、嵌合部を構成する凸部５３ａと凹部５２ｅを有しているので、スペーサ５３とフランジ部材５２の位置ずれを防止できる。
【００５４】
以上の実施の形態で記載したスペーサ５３の内周面には、凹凸が形成されていてもよい。例えば図１１に示すようにスペーサ５３の内周面に、周方向の複数の突条部１２０が形成されている。かかる場合、スペーサ５３の熱伝導性が低くなるので、ケース５０側或いはフランジ部材５２側が、ぞれぞれで発生した熱により互いに影響しあうことが抑制される。
【００５５】
また、スペーサ５３の凹凸は、図１２及び図１３に示すように軸方向に向かう複数の突条部１２０を有するものであってもよい。この突条部１２０は、周方向に等間隔に配置されている。この場合、ケース５０の保持バランスが良いので、回転電機１２の中心バランスが良好になる。また、例えばスペーサ５３を製造する際の型の型抜き設計が容易なので、製造が容易である。図１２のスペーサ５３に比べて、図１３のスペーサ５３は、突条部１２０が多いので、スペーサ５３にかかる面圧を分散し、各突条部１２０にかかる負担を軽減できる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５７】
例えば以上の実施の形態で記載したケース５０内の構成は、他の構成であってもよく、例えばレゾルバセンサ１０１と軸受１００が逆の位置で、蓋部５１の外側のフロント面凹部５１ｃに軸受１００が設けられ、蓋部５１の内側のリア面凹部５１ｂにレゾルバセンサ１０１が設けられていてもよい。また、スペーサ５３の材質は、弾性体に限られず、振動を抑制する制振鋼板や、樹脂等で形成されていてもよい。また、フランジ部材５２には、制御ユニット以外のものが取り付けられてもよい。また、以上の実施の形態では、回転電機１２が電動パワーステアリング装置１に適用されていたが、本発明は、他の用途の装置のモータにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、回転電機の軸方向の長さの短縮化と構造の単純化を実現しつつ、複数種類の径のケースを使用できる回転電機を実現する際に有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 電動パワーステアリング装置
１２ 回転電機
１４ 制御ユニット
５０ ケース
５１ 蓋部
５２ フランジ部材
５２ａ ケース挿入孔
５２ｂ 取付け部
５３ スペーサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機及び電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば自動車用操舵系に用いられる電動式のパワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）の駆動源として、回転電機が用いられている。
【０００３】
従来の回転電機は、ロータ及びステータを収容する有底円筒形のケースと、当該ケースの開口部に配設されロータの出力軸が通るブラケット部を有している。このブラケット部により、ネジを介して回転電機が周辺機器の減速機などに取り付けられている。
【０００４】
例えばブラケット部の内側には、ロータの出力軸の軸受や、ロータの回転方向の位置合わせを行うレゾルバセンサ等が軸方向に並べて配置され、ブラケット部は、それらの軸受やレゾルバセンサを固定する機構を備えている。また、ブラケット部の外壁には、ステータに給電するためのハーネスやレゾルバセンサの信号線を外部に引き出すための貫通孔等が設けられている。また、軸方向に向いた複数のネジにより回転電機を周辺機器に固定する必要があるため、ブラケット部のネジの取付け部は、軸方向の十分の厚みを有している（特許文献１〜５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５９３１０２号公報
【特許文献２】特開２００４−２３８４１号公報
【特許文献３】特開２００８−１０９８３７号公報
【特許文献４】特開２００７−２３７７９０号公報
【特許文献５】国際公開第２００７／０２６８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このため、従来の回転電機では、ブラケット部に軸方向の十分な長さが必要であり、これによって、回転電機が軸方向に比較的長くなっていた。回転電機の電動パワーステアリング装置への搭載性、当該電動パワーステアリング装置の自動車への搭載性等を考慮すると、回転電機の軸方向の長さを短くして、回転電機を小型化し、重量を軽くすることが望ましい。また、ブラケット部の構造を簡単にし、回転電機にかかるコストを低減することも望ましい。
【０００７】
そこで、回転電機のケースを挿入可能なケース挿入孔を有し、前記ケースの外周に取り付け可能で、なおかつ前記回転電機を減速機などの取付け対象物に取り付けるための取付け部を有するフランジ部材を有する回転電機が提案できる。この回転電機によれば、当該フランジ部材がケースの外周に重なり、そこでフランジ部材により回転電機を減速機などに取り付けることができるので、その分回転電機の軸方向の長さを短縮できる。従来のブラケット部の機能がフランジ部材と蓋部に分けられるので、フランジ部材と蓋部の形状等を簡略化できる。
【０００８】
ところで、目的に応じて回転電機の出力を変えたい場合、例えば回転電機が、ケース径の異なるものに換えられる。これは、ケース径（ステータ径）が出力と相関があるためである。しかしながら、上述の提案の回転電機を用いた場合、ケースを挿入するフランジ部材があるので、ケースの径毎に異なるフランジ部材が必要になり、複数種類の径のケースを使用して出力を変更する場合には適さない。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回転電機の軸方向の長さの短縮化と構造の単純化を実現しつつ、複数種類の径のケースを使用できる回転電機と、その回転電機を備えた電動パワーステアリング装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明は、ロータ及びステータを収容する有底円筒形のケースと、前記ケースの開口部を閉鎖し、前記ロータの出力軸を通す蓋部と、前記ケースを挿入可能なケース挿入孔を有し、前記ケースの外周に取り付け可能で、なおかつ回転電機をその取付け対象物に取り付けるための取付け部を有するフランジ部材と、前記ケースの外周に取り付けられたフランジ部材と前記ケースとの間に介在され、脱着可能なスペーサと、を有する回転電機である。
【００１１】
本発明によれば、フランジ部材をケースの外周に取り付けることができるので、フランジ部材がケースの外周に重なり、その分回転電機の軸方向の長さを短縮できる。また、従来のブラケット部の機能がフランジ部材と蓋部に分けられるので、フランジ部材と蓋部の形状等を簡略化できる。加えて、回転電機が、フランジ部材とケースの間に介在され、脱着可能なスペーサを有するので、ケースの径に応じた厚みのスペーサを、フランジ部材とケースの間に介在させ、ケースとフランジ部材の隙間を埋めて、ケースとフランジ部材とをしっかり固定することができる。よって、一つのフランジ部材で、複数種類の径のケースに対応でき、回転電機にかかるコストを低減できる。
【００１２】
前記ケースの外周面には、前記フランジ部材を取り付けるためのフランジ取付け部が形成され、前記フランジ部材は、前記ケースを当該ケースの底側から挿入して、前記フランジ取付け部に取り付け可能であってもよい。かかる場合、ケースを、配線の少ない底側から挿入して、フランジ部材をケースに取り付けることができるので、フランジ部材の取り付けを簡単に行うことができる。
【００１３】
前記フランジ部材には、回転電機の駆動を制御する制御ユニットが取り付けられていてもよい。かかる場合、制御ユニットがケースから独立しているので、径の異なるケース毎に制御ユニットの筺体等の設計変更を行う必要がなく、コストを低減できる。
【００１４】
前記ケースには、前記ケース内から外部に通じる配線が通る貫通孔が形成されていてもよい。かかる場合、ケースの内部の配線をケースの壁面から外部に取り出すことができ、ブラケット部から引き出した従来よりも、回転電機の軸方向の長さを短縮できる。
【００１５】
前記蓋部の内側と外側には、それぞれ凹部が形成され、それらの凹部には、前記ロータのレゾルバセンサと前記ロータの出力軸の軸受が設けられていてもよい。かかる場合、蓋部の内側と外側の凹部に、レゾルバセンサと軸受が配置されるので、レゾルバセンサと軸受を合わせた軸方向の厚みが低減される。これによって、回転電機の軸方向の長さをさらに短縮できる。
【００１６】
前記スペーサは、弾性体で形成されていてもよい。かかる場合、スペーサ自体が伸縮するので、回転電機の駆動により発熱しその熱によってケースやフランジ部材が熱膨縮しても、その熱膨縮に適切に対応できる。よって、回転電機の信頼性を向上できる。また、ケース内で生じる振動を吸収できるので、回転電機の騒音を低減できる。
【００１７】
前記スペーサの内周面には、凹凸が形成されていてもよい。かかる場合、スペーサの熱伝導性が低くなるので、ケース側或いはフランジ部材側が、ぞれぞれで発生した熱により互いに影響しあうことが抑制される。
【００１８】
前記スペーサと前記フランジ部材は、互いに嵌合する嵌合部を有していてもよい。かかる場合、スペーサとフランジ部材との位置ずれを防止できる。
【００１９】
別の観点による本発明は、上記記載の回転電機を有する電動パワーステアリング装置である。本発明によれば、安価で搭載性がよく、出力変更を好適に行うことができる電動パワーステアリング装置が実現される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、回転電機の軸方向の長さの短縮化と構造の単純化を実現しつつ、複数種類の径のケースを使用できる回転電機を実現できるので、回転電機又は電動パワーステアリング装置にかかるコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電動パワーステアリング装置の構成の概略を示す説明図である。
【図２】ウォーム減速機構の構成の概略を示す説明図である。
【図３】回転電機の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図４】回転電機をフロント側から見た正面図である。
【図５】ケース、フランジ部材及び蓋部の互いの取付け部を示す回転電機の断面図である。
【図６】フランジ部材をフロント側から見た正面図である。
【図７】フランジ部材の取付け部を示す回転電機の断面図である。
【図８】スペーサの正面図である。
【図９】フランジ部材にスペーサを取り付けた状態を示す説明図である。
【図１０】フランジ部材にスペーサを取り付けない場合を示す説明図である。
【図１１】凹凸を有するスペーサをフランジ部材に取り付けた状態を示す説明図である。
【図１２】軸方向の突条部を有するスペーサの断面図である。
【図１３】軸方向に向かう多数の突条部を有するスペーサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる回転電機を有する電動パワーステアリング装置１の構成の概略を示す説明図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
電動パワーステアリング装置１は、例えばコラムタイプのものであり、車両のステアリングホイールＨが固定されるステアリングシャフト１０と、ラック・ピニオン運動変換機構１１と、ステアリングホイールＨに付加された操舵トルクに応じて補助操舵トルクを発生させる回転電機１２と、回転電機１２とステアリングシャフト１０との間に介在され、回転電機１２の回転を減速させるウォーム減速機構１３と、回転電機１２の駆動を制御する制御ユニット１４等を有している。
【００２４】
ステアリングシャフト１０は、ステアリング入力軸１０ａとステアリング出力軸１０ｂを有し、ハウジング２０に覆われている。ステアリング入力軸１０ａの上端にステアリングホイールＨが固定されている。ステアリング入力軸１０ａとステアリング出力軸１０ｂは、トルクセンサ２１のトーションバーを介して接続されている。ステアリングホイールＨの操作により生じる操舵トルクは、ステアリング入力軸１０ａを通じてトルクセンサ２１により検出され、制御ユニット１４に出力され、当該制御ユニット１４によって、検出された操舵トルクに基づいて回転電機１２の出力が制御される。この回転電機１２の構成の詳細については後述する。
【００２５】
ウォーム減速機構１３は、例えば図２に示すようにステアリング出力軸１０ｂに取り付けられたウォームホイール３０と、ウォームホイール３０の外周歯車に噛み合うウォーム３１を有している。ウォーム３１は、ハウジング３２に対して固定されている２つの軸受３３、３４により支持されている。ウォーム３１の一端は、回転電機１２の後述するシャフト６０に対して同軸上にスプライン構造で結合されている。これにより、例えばステアリング出力軸１０ｂ及びウォームホイール３０の駆動によりウォーム３１が受けた軸方向の反力を、ウォーム減速機構１３において吸収できる。
【００２６】
図１に示すようにステアリング出力軸１０ｂとラック・ピニオン運動変換機構１１とは、２つの自在継手４０、４１と連結部材４２により連結されている。また、ラック・ピニオン運動変換機構１１は、ラック・ピニオンギアによりステアリング出力軸１０ｂと操作車輪のタイロッドを接続している。
【００２７】
回転電機１２により出力された回転力は、ウォーム減速機構１３を介して、補助操舵トルクとしてステアリング出力軸１０ｂに伝達され、当該補助操舵トルクは、ステアリング出力軸１０ｂからラック・ピニオン運動変換機構１１を介して操作車輪のタイロッドに伝達される。
【００２８】
次に、上述の回転電機１２の構成について説明する。回転電機１２は、例えば図３に示すように有底円筒形のケース５０と、ケース５０の開口部を閉鎖する蓋部５１と、ケース５０の外周に取り付け可能なフランジ部材５２と、ケース５０の外周に取り付けられたフランジ部材５２とケース５０との間に介在されるスペーサ５３等を有している。
【００２９】
ケース５０は、例えば軸方向のフロント側（図３の左側）の面が開口し、リア側（図３の右側）の面が閉鎖された有底筒形状を有している。蓋部５１は、ケース５０のフロント側の開口部を閉鎖している。
【００３０】
図４及び図５に示すようにケース５０のフロント側の端部には、蓋部５１とフランジ部材５２を取り付けるための、外側に突出したフランジ取付け部５０ａが形成されている。フランジ取付け部５０ａには、貫通孔５０ｂが形成されている。フランジ取付け部５０ａは、複数個所、例えばケース５０の直径上で対向する２か所に形成されている。
【００３１】
図３に示すようにケース５０内には、シャフト６０を回転させるロータ６１と、ケース５０に対し固定されたステータ６２が設けられている。
【００３２】
ステータ６２は、ケース５０の内壁面に固定されている。ステータ６２は、ケース５０に圧入、接着、焼きばめ等で固定されている。ステータ６２は、筒形状のステータコア７０を有している。ステータコア７０には、インシュレータ７１が挿入され、その状態でコイル７２が巻き付けられている。なお、３相モータの場合、３ｎ個（ｎは整数）のステータコアは、継鉄部（バックヨーク）毎を圧入、溶接等で一体化してもよい。一体化しないステータコアは、ケース５０に対して圧入してもよい。
【００３３】
ロータ６１は、ステータ６２の内側に設置されている。ロータ６１は、内部にロータコアを有し、その軸心にシャフト６０が貫通している。また、ロータコアの外周面には、セグメントマグネットを２ｎ個（ｎは整数）又は、リングマグネットが設けられている。ロータコアの外周部形状は、セグメントマグネットと接する面に凹凸を設けてもよい。ロータコアの内部には、磁石を配置する埋め込み磁石タイプを用いてもよい。ロータカバーは、薄肉の非磁性の材料（例えば、ステンレス材、アルミニウム、熱収縮チューブ等）から形成されており、ロータ軸方向からの圧入、焼きばめ、溶接等で設置することができる。
【００３４】
ケース５０のリア側の底部中央には、凹部５０ｃが形成され、当該凹部５０ｃには、シャフト６０のリア側を支持する軸受８０が設けられている。
【００３５】
ステータ６２のフロント側には、ステータ６２のコイル７２に電気的に接続された端子台９０が設置されている。また、端子台９０には、ステータ６２に給電するためのバスバー９１が電気的に接続されている。バスバー９１は、ケース５０に設けられた貫通孔５０ｄを通じて、制御ユニット１４の後述する端子台１１２に接続されている。ケース５０の貫通孔５０ｄには、グロメット９２が設置され、バスバー９１は、グロメット９２の穴部を通ってケース５０の外部に通じている。
【００３６】
蓋部５１は、例えば薄板の円形状に形成されている。蓋部５１は、例えばケース５０の開口部の径よりも大きく形成され、外周部分がケース５０よりも外側に突出している。蓋部５１には、中央にシャフト６０のフロント側が通る貫通孔５１ａと、蓋部５１のリア側の面の中央に設けられたリア面凹部５１ｂと、フロント側の面の中央に設けられたフロント面凹部５１ｃが設けられている。リア面凹部５１ｂには、シャフト６０のフロント側を支持する軸受１００が設けられており、フロント面凹部５１ｃには、ロータ６１によるシャフト６０の回転位置を検出するレゾルバセンサ１０１が設けられている。
【００３７】
レゾルバセンサ１０１は、シャフト６０に圧入された円筒状のレゾルバロータ１０２と、そのレゾルバロータ１０２の外周を囲むレゾルバステータ１０３を有している。レゾルバステータ１０３は、フロント面凹部５１ｃに圧入、カシメ、溶接等により固定されている。レゾルバステータ１０３には、図４に示すように制御ユニット１４に通じるセンサハーネス１０４が電気的に接続されている。なお、このセンサハーネス１０４は、ケース５０の外側から制御ユニット１４に通じてもよいし、ケース５０の内側から制御ユニット１４に通じてもよい。
【００３８】
蓋部５１には、図４及び図５に示すようにケース５１とフランジ部材５２を取り付けるための、外側に突出した取付け部５１ｄが形成されている。取付け部５１ｄには、円弧状に長い長穴の貫通孔５１ｅが形成されている。この長穴の貫通孔５１ｅにより、蓋部５１の周方向の取り付け位置を調整し、レゾルバセンサ１０１の初期位置を調整できる。取付け部５１ｄは、複数個所、例えば蓋部５１の直径上で対向する２か所に形成されている
【００３９】
図６は、フランジ部材５２のフロント側の正面図である。フランジ部材５２は、ケース５０を挿入可能な円形のケース挿入孔５２ａを有している。ケース挿入孔５２ａは、例えばケース５０をケース５０の底側から挿入してフロント側に設置できるように、ケース５０の外径よりも大きな径を有している。これにより、図３に示すようにフランジ部材５２を、ケース５０の外周面に嵌め込んでケース５０のフロント側の外周面に設置できる。フランジ部材５２の外周部には、例えば図６及び図７に示すように取付け対象物としてのウォーム減速機１３に取り付けるための取付け部５２ｂが形成されている。取付け部５２ｂは、複数個所、例えばケース挿入孔５２ａの直径上で対向する２か所に形成されている。取付け部５２ｂには、例えばネジ穴５２ｃが形成され、ネジ穴５２ｃにネジを嵌め込んで回転電機１２をウォーム減速機１３に取り付けることができる。
【００４０】
また、フランジ部材５２の外周部には、図６に示すように蓋部５１及びケース５０に取り付けるためのネジ穴５２ｄが形成されている。ネジ穴５２ｄは、複数個所、例えばケース挿入孔５２ａの直径上で対向する２か所に形成されている。図４に示すようにフランジ部材５２のネジ穴５２ｄ、蓋部５１の貫通孔５１ｅ及びケース５０の貫通孔５０ｂにボルト１０５を通して固定することにより、フランジ部材５２、蓋部５１及びケース５０を互いに固定できる。
【００４１】
図３に示すようにフランジ部材５２の内周（ケース挿入孔５２ａ）のフロント側には、後述のスペーサ５３の凸部５３ａと嵌合するリング状の凹部５２ｅが形成されている。
【００４２】
図４に示すようにフランジ部材５２には、制御ユニット１４が一体化されて設けられている。例えば制御ユニット１４は、筺体１１０に覆われている。筺体１１０の側面には、センサハーネス１０４を電気的に接続するコネクタ１１１が設けられている。筺体１１０のフロント側には、凹部１１０ａが形成されており、凹部１１０ａには、バスバー９１を電気的に接続する端子台１１２が設けられている。制御ユニット１４は、トルクセンサ２１により検出された操舵トルクの情報や、レゾルバセンサ１０１により検出された回転位置情報を得ることができる。また、制御ユニット１４は、操舵トルク情報等に基づいて、バスバー９１を通じてステータ６２に給電し、回転電機１２の駆動を制御できる。
【００４３】
図８は、スペーサ５３の正面図である。スペーサ５３は、図３に示すように円筒状に形成され、ケース５０とフランジ部材５２の間に介在される。スペーサ５３は、例えばゴムなどの弾性体により形成され、ケース５０及びフランジ部材５２から着脱自在である。スペーサ５３のフロント側には、外側に突出しフランジ部材５２の凹部５２ｅと嵌合する環状の凸部５３ａが設けられている。スペーサ５３は、フランジ部材５２の凹部５２ｅと嵌合した状態で、フロント側の端面が蓋部５１と密着して固定される。スペーサ５３には、例えば図８に示すようにバスバー９１が通るための凹部５３ｂと、ケース５０のフランジ取付け部５０ａと干渉しないための凹部５３ｃが形成されている。スペーサ５３は、複数種類の厚みのものが用意されており、ケース５０とフランジ部材５２との間に隙間ができないようにケース５０の径に応じて選択できる。
【００４４】
以上のように構成された回転電機１２を組み立てる際には、例えば図９に示すようにケース５０の径Ａに応じてスペーサ５３が選択され、当該スペーサ５３がフランジ部材５２の内側（ケース挿入孔５２ａ）に取り付けられる。その状態で、フランジ部材５２がケース５０の底側からケース５２の外周面に嵌め込まれ、ケース５０のフランジ取付け部５０ａと蓋部５１に当接して、ケース５０のフロント側の外周面に配置される。なお、図１０に示すようにケース５０の径Ｂがフランジ部材５２のケース挿入孔５２ａと同じ径である場合には、スペーサ５３を取り付けずに、フランジ部材５２がケース５０の外周面に嵌め込まれる。
【００４５】
その後、ボルト１０５が、蓋部５１の貫通孔５１ｅ、ケース５０の貫通孔５０ｂ及びフランジ部材５２のネジ穴５２ｄに嵌め込まれ、フランジ部材５２、ケース５０及び蓋部５１が仮固定される。このとき、バスバー９１やセンサハーネス１０４が制御ユニット１４の各端子台１１２、コネクタ１１１に接続される。
【００４６】
その後、ロータ６１を回転させ、そのとき発生させた誘起電圧と、レゾルバセンサ１０１により検出される回転位置信号が整合するように、蓋部５１を回転させレゾルバセンサ１０１の位置を調整する。調整後、ボルト１０５により蓋部５１を、フランジ部材５２及びケース５０に固定する。その後、フランジ部材５２の取付け部５２ｂのネジ穴５２ｃにネジが嵌め込まれ、回転電機１２がウォーム減速機１３に取り付けられる。
【００４７】
以上の実施の形態によれば、フランジ部材５２をケース５０の外周に取り付けることができるので、フランジ部材５２がケース５０の外周に重なり、その分回転電機１２の軸方向の長さを短縮できる。また、従来のブラケット部の機能がフランジ部材５２と蓋部５１に分けられるので、フランジ部材５２と蓋部５１の形状等を簡略化できる。加えて、回転電機１２が、フランジ部材５２とケース５０の間に介在され、脱着可能なスペーサ５３を有するので、ケース５０の径に応じた厚みのスペーサ５３を、フランジ部材５２とケース５０の間に介在させ、ケース５０とフランジ部材５２の隙間を埋めて、ケース５０とフランジ部材５２とをしっかり固定することができる。よって、一つのフランジ部材５２で、複数種類の径のケース５０に対応でき、回転電機１２にかかるコストを低減できる。
【００４８】
また、フランジ部材５２は、ケース５０を当該ケース５０の底側から挿入して、フランジ取付け部５０ａに取り付け可能である。このため、ケース５０を、配線の少ない底側から挿入して、フランジ部材５２をケース５０に取り付けることができるので、フランジ部材５２の取り付けを簡単に行うことができる。
【００４９】
フランジ部材５２には、制御ユニット１４が取り付けられており、制御ユニット１４がケース５０から独立しているので、径の異なるケース５０毎に制御ユニット１４の筺体１１０等の設計変更を行う必要がなく、コストを低減できる。
【００５０】
ケース５０には、ケース５０内から外部に通じる配線が通る貫通孔５０ｄが形成されているので、ケース５０の内部の配線をケース５０の壁面から外部に取り出すことができる。よって、ブラケット部から引き出した従来よりも、回転電機１２の軸方向の長さを短縮できる。
【００５１】
蓋部５１の内側と外側には、それぞれ凹部５１ｂ、５１ｃが形成され、それらの凹部５１ｂ、５１ｃには、軸受１００とレゾルバセンサ１０１が設けられている。このため、軸受１００とレゾルバセンサ１０１を合わせた軸方向の厚みが低減され、これによって、回転電機１２の軸方向の長さをさらに短縮できる。
【００５２】
スペーサ５３は、弾性体で形成されているので、スペーサ５３自体が伸縮し、回転電機１２の駆動による発熱等により生じたケース５０やフランジ部材５２の熱膨縮に対応できる。よって、回転電機１２の信頼性を向上できる。また、ケース５０内で生じる振動を吸収できるので、回転電機１２の騒音を低減できる。
【００５３】
スペーサ５３とフランジ部材５２は、嵌合部を構成する凸部５３ａと凹部５２ｅを有しているので、スペーサ５３とフランジ部材５２の位置ずれを防止できる。
【００５４】
以上の実施の形態で記載したスペーサ５３の内周面には、凹凸が形成されていてもよい。例えば図１１に示すようにスペーサ５３の内周面に、周方向の複数の突条部１２０が形成されている。かかる場合、スペーサ５３の熱伝導性が低くなるので、ケース５０側或いはフランジ部材５２側が、ぞれぞれで発生した熱により互いに影響しあうことが抑制される。
【００５５】
また、スペーサ５３の凹凸は、図１２及び図１３に示すように軸方向に向かう複数の突条部１２０を有するものであってもよい。この突条部１２０は、周方向に等間隔に配置されている。この場合、ケース５０の保持バランスが良いので、回転電機１２の中心バランスが良好になる。また、例えばスペーサ５３を製造する際の型の型抜き設計が容易なので、製造が容易である。図１２のスペーサ５３に比べて、図１３のスペーサ５３は、突条部１２０が多いので、スペーサ５３にかかる面圧を分散し、各突条部１２０にかかる負担を軽減できる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５７】
例えば以上の実施の形態で記載したケース５０内の構成は、他の構成であってもよく、例えばレゾルバセンサ１０１と軸受１００が逆の位置で、蓋部５１の外側のフロント面凹部５１ｃに軸受１００が設けられ、蓋部５１の内側のリア面凹部５１ｂにレゾルバセンサ１０１が設けられていてもよい。また、スペーサ５３の材質は、弾性体に限られず、振動を抑制する制振鋼板や、樹脂等で形成されていてもよい。また、フランジ部材５２には、制御ユニット以外のものが取り付けられてもよい。また、以上の実施の形態では、回転電機１２が電動パワーステアリング装置１に適用されていたが、本発明は、他の用途の装置のモータにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、回転電機の軸方向の長さの短縮化と構造の単純化を実現しつつ、複数種類の径のケースを使用できる回転電機を実現する際に有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 電動パワーステアリング装置
１２ 回転電機
１４ 制御ユニット
５０ ケース
５１ 蓋部
５２ フランジ部材
５２ａ ケース挿入孔
５２ｂ 取付け部
５３ スペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ及びステータを収容する有底円筒形のケースと、
前記ケースの開口部を閉鎖し、前記ロータの出力軸を通す蓋部と、
前記ケースを挿入可能なケース挿入孔を有し、前記ケースの外周に取り付け可能で、なおかつ回転電機をその取付け対象物に取り付けるための取付け部を有するフランジ部材と、
前記ケースの外周に取り付けられたフランジ部材と前記ケースとの間に介在され、脱着可能なスペーサと、を有する、回転電機。
【請求項２】
前記ケースの外周面には、前記フランジ部材を取り付けるためのフランジ取付け部が形成され、
前記フランジ部材は、前記ケースを当該ケースの底側から挿入して、前記フランジ取付け部に取り付け可能である、請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記フランジ部材には、回転電機の駆動を制御する制御ユニットが取り付けられている、請求項１又は２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ケースには、前記ケース内から外部に通じる配線が通る貫通孔が形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の回転電機。
【請求項５】
前記蓋部の内側と外側には、それぞれ凹部が形成され、それらの凹部には、前記ロータのレゾルバセンサと前記ロータの出力軸の軸受が設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の回転電機。
【請求項６】
前記スペーサは、弾性体で形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の回転電機。
【請求項７】
前記スペーサの内周面には、凹凸が形成されている。請求項１〜６のいずれかに記載の回転電機。
【請求項８】
前記スペーサと前記フランジ部材は、互いに嵌合する嵌合部を有している、請求項１〜７のいずれかに記載の回転電機。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の回転電機を有する電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
ロータ及びステータを収容する有底円筒形のケースと、
前記ケースの開口部を閉鎖し、前記ロータの出力軸を通す蓋部と、
前記ケースを挿入可能なケース挿入孔を有し、前記ケースの外周に取り付け可能で、なおかつ回転電機をその取付け対象物に取り付けるための取付け部を有するフランジ部材と、
前記ケースの外周に取り付けられたフランジ部材と前記ケースとの間に介在され、脱着可能なスペーサと、を有する、回転電機。
【請求項２】
前記ケースの外周面には、前記フランジ部材を取り付けるためのフランジ取付け部が形成され、
前記フランジ部材は、前記ケースを当該ケースの底側から挿入して、前記フランジ取付け部に取り付け可能である、請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記フランジ部材には、回転電機の駆動を制御する制御ユニットが取り付けられている、請求項１又は２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記ケースには、前記ケース内から外部に通じる配線が通る貫通孔が形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の回転電機。
【請求項５】
前記蓋部の内側と外側には、それぞれ凹部が形成され、それらの凹部には、前記ロータのレゾルバセンサと前記ロータの出力軸の軸受が設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の回転電機。
【請求項６】
前記スペーサは、弾性体で形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の回転電機。
【請求項７】
前記スペーサの内周面には、凹凸が形成されている。請求項１〜６のいずれかに記載の回転電機。
【請求項８】
前記スペーサと前記フランジ部材は、互いに嵌合する嵌合部を有している、請求項１〜７のいずれかに記載の回転電機。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の回転電機を有する電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１６０６４２（Ｐ２０１１−１６０６４２Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２９３１（Ｐ２０１０−２２９３１）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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