JP2016140147A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングによるステーターの保持力を増大させることができ、製造の容易な回転電機の提供。
【解決手段】電動モーター１０のフレーム１１は一端部が開口しており、制御基板２２が接続されたヒートシンク１３によって、フレーム１１の開口１１ｄが閉塞されている。フレーム１１の内周面１１ｃには、ステーター１２が回転軸方向に移動可能に配置され、ヒートシンク１３およびモーターカバー２４を貫通した締付ボルト２５を、フレーム１１に締め付けることにより、ヒートシンク１３に形成された押圧部１３ｅと内周面１１ｃに形成された段付部１１ｅとによってステーター１２が挟持され、フレーム１１に固定される。ローターシャフト１７を保持する前部軸受１６と、ヒートシンク１３に形成されたバネ保持部１３ｄとの間には皿バネ１８が介装されており、皿バネ１８の付勢力により、ローターシャフト１７は回転軸方向に付勢されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ローターの回転によって発電を行う、または電力の供給によってローターが回転する回転電機に関する。

モーターハウジングの内周面に固定されたステーターと、ステーターと半径方向に対向するように、モーターハウジングに対して回転可能に取り付けられたローターとを備えた回転電機に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。当該従来技術による回転電機においては、外部から供給された電力によってローターが回転し、駆動モーターとして機能するとともに、ローターの回転によってステーターにおいて電力が発生し、発電機としても機能する。

特開２０１３−２０７９６８号公報

ところで、回転電機において、ステーターをモーターハウジングの内周面に取り付ける際には、所定量以上の保持力によって固定しなければならない。通常の場合、回転電機のステーターは、圧入または焼嵌めによってモーターハウジングに固定されている。したがって、ステーターの外径とモーターハウジングの内径との間の締め代を、所定量以上にする必要があった。
一方、ステーターとモーターハウジングとの間の締め代が大きすぎると、ステーターとモーターハウジングとの嵌め合い荷重が増大し、嵌め合い工程に支障が生ずるとともに、ステーターにダメージが発生することもあった。また、ステーターとモーターハウジングとの間の締め代が大きすぎると、ステーターにおいて歪応力が発生し、ステーターコアの鉄損が増大するという問題もあった。このような理由から、回転電機を製造する際においては、ステーターの外径とモーターハウジングの内径の寸法精度を厳しく管理する必要があり、その製造を困難にしていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングによるステーターの保持力を増大させることができ、製造の容易な回転電機を提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る回転電機の発明は、少なくとも回転軸（φ）方向の一端部が開口した円筒状のハウジング（１１）と、ハウジングの内周面（１１ｃ）に固定されたステーター（１２）と、ステーターに対して半径方向に対向するように、ハウジングに回転可能に取り付けられたローター（１９）と、ハウジングの開口（１１ｄ）を閉塞するように配置されたヒートシンク（１３）と、ステーターに供給する電力を制御するために、ヒートシンクに対し当接するように取り付けられた制御基板（２２）と、を備えた回転電機（１０）であって、ハウジングの内周面に形成され、ステーターが回転軸方向の他端部へ向けて移動することを規制する係止部（１１ｅ）と、ヒートシンクにおける回転軸方向の他端部側に形成され、ステーターと当接する押圧部（１３ｅ）と、ヒートシンクを貫通してハウジングに締め付けられ、押圧部と係止部とによりステーターを回転軸方向に挟持して固定する締付部材（２５）と、を備えている。

この構成によれば、ヒートシンクを貫通した締付部材が、ハウジングに締め付けられ、押圧部と係止部とによりステーターを回転軸方向に挟持して固定している。これにより、回転電機の製造時において、ステーターをハウジングに対して回転軸方向に移動可能にすればよく、ステーターの外径とハウジングの内径との間に締め代を必ずしも設ける必要はない。したがって、ステーターの外径とハウジングの内径について厳しい寸法管理を行う必要がなく、製造の容易な回転電機にすることができる。また、ステーターとハウジングとの嵌め合いによることなく、ヒートシンクの押圧部とハウジングの係止部とにより、ステーターを挟持して固定しているため、ハウジングによるステーターの保持力を向上させることができる。

車両に搭載された電動パワーステアリング装置を示した簡略図 本発明の一実施形態による電動モーターの回転軸に沿ってカットした場合の断面図 電動モーターの制御部を示した回路図 図２に示した電動モーターの一部拡大図 電動モーターの組付工程を示す簡略図であって、ローターのフレームへの取付工程を示した図 ステーターおよびヒートシンクのフレームへの挿入工程を示した図 フレーム上においてステーターを固定する工程を示した図

＜実施形態の構成＞
（電動パワーステアリング装置の構成）
図１に基づき、本発明の一実施形態による電動モーター１０（回転電機に該当する）が含まれた電動パワーステアリング装置５０について説明する。図１に示したように、車両７０に搭載された電動パワーステアリング装置５０は、運転者が回転操作するステアリングホイール５１を備えている。ステアリングホイール５１には、ステアリングシャフト５２を介してインターミディエイトシャフト５３が接続されている。インターミディエイトシャフト５３は、ラックアンドピニオン機構５４によって、ラック軸５５と連結されており、ラック軸５５の両端部には、一対の操舵輪５６Ｒ、５６Ｌ（車両の車輪に該当する）が接続されている。
これにより、ステアリングホイール５１が回転操作されると、ステアリングシャフト５２およびインターミディエイトシャフト５３によって伝達された回転運動が、ラックアンドピニオン機構５４において、ラック軸５５の軸方向の直進運動に変換される。ラック軸５５の軸方向の移動により、操舵輪５６Ｒ、５６Ｌは、ステアリングホイール５１に加えられた操作量に見合った角度だけ操舵される。

ラック軸５５には、動力伝達装置５７を介して電動モーター１０が接続されている。ラック軸５５には、動力伝達装置５７に含まれる従動側プーリー５７１が螺合している。従動側プーリー５７１は、ラック軸５５に対して回転可能、かつ、動力伝達装置５７内において、回転軸方向（図１における左右方向）に移動不能に設けられている。従動側プーリー５７１は、駆動ベルト５７２によって、電動モーター１０の駆動側プーリー２０に接続されている。駆動側プーリー２０の外径は、従動側プーリー５７１の外径よりも小さく形成されている。
上述した構成により、電動モーター１０が駆動されると、その回転が駆動ベルト５７２を介して減速されて、従動側プーリー５７１に伝達される。従動側プーリー５７１の回転は、ラック軸５５を直進移動させるアシスト力となるため、電動モーター１０により操舵輪５６Ｒ、５６Ｌへの操舵力が助勢される。

（電動モーターの構成）
次に、図２に基づき、電動パワーステアリング装置５０に含まれる電動モーター１０の構成について説明する。図２において、回転軸φは、ローターシャフト１７の回転中心を示しており、以下、説明中において、回転軸φが延びた方向を単に回転軸方向という。また、回転軸方向において、駆動側プーリー２０が形成された側（図２において左方）を電動モーター１０の後方とし、反対側（図２において右方）を電動モーター１０の前方として説明する。電動モーター１０の前方部は、回転軸方向の一端部に該当し、後方部は回転軸方向の他端部に該当する。また、電動モーター１０の外周からローターシャフト１７に近づく方向を半径方向内方といい、その逆の方向を半径方向外方という。

上述したように、本実施形態において電動モーター１０は、車両７０に搭載された電動パワーステアリング装置５０の操舵力アシスト用として使用されているが、本発明による電動モーター１０の用途は、これに限られるものではない。電動モーター１０は、電動パワーステアリング装置５０以外の車載装置の駆動用、一般産業用機械の駆動用、家庭用電機の駆動用等であってもよい。また、本実施形態における電動モーター１０は、ブラシレスＤＣモーターにより形成されているが、これに限られるものではなく、同期モーター、誘導モーター、その他の電動モーターであってもよい。

図２に示したように、電動モーター１０のフレーム１１（ハウジングに該当する）は、アルミニウム合金または熱伝導性の良好な樹脂材料にて形成されている。フレーム１１は、回転軸方向の前方が開口した略円筒状を呈している。フレーム１１は、筒状部１１ａと、筒状部１１ａにおける回転軸方向の後端部に連続し、半径方向内方に延びる底部１１ｂとを具備している。フレーム１１を筒状部１１ａのみによって形成し、底部１１ｂを別体にしてもよい。筒状部１１ａの内周面１１ｃには、ステーター１２が取り付けられている。ステーター１２は、複数の電磁鋼板を積層することによって、略円筒形に形成されたステーターコア１２１の各々のティースに、ステーターコイル１２２が巻回されて形成されている。フレーム１１上において、ステーター１２を固定するための構成については後述する。

フレーム１１の前端部には、開口１１ｄを閉塞するようにヒートシンク１３が配置されている。ヒートシンク１３は、アルミニウム合金または銅等の熱伝導性の良好な金属材料によって形成され、後述する制御基板２２に発生した熱を十分に放出できるボリュームを有している。ヒートシンク１３の後端部１３ａは、開口１１ｄからフレーム１１内（ハウジング内に該当する）に挿入され、筒状部１１ａの内周面１１ｃに嵌合している。筒状部１１ａの内周面１１ｃと嵌合するヒートシンク１３の外周面には、Ｏリング溝１３ｂ（ハウジングとヒートシンクの嵌合部位に該当する）が形成されている。Ｏリング溝１３ｂには、合成ゴム材料にて形成され、電動モーター１０の内外の連通を断つＯリング１４（シール部材に該当する）が装着されている。フレーム１１の内周面１１ｃにＯリング溝を形成し、当該Ｏリング溝にＯリング１４を装着してもよい。また、Ｏリング１４の代わりに、角リングまたはリップ付シール部材等を使用し、電動モーター１０の内外の連通を遮断してもよい。

前述したフレーム１１に形成された底部１１ｂの内周端には、後部軸受１５（第１軸受に該当する）が設けられている。一方、ヒートシンク１３の内周端には、前部軸受１６（第２軸受に該当する）が取り付けられている。フレーム１１およびヒートシンク１３には、後部軸受１５および前部軸受１６を介して、ローターシャフト１７（シャフトに該当する）が回転可能に取り付けられている。
後部軸受１５は、ローターシャフト１７が圧入固定されたインナーレース１５１と、インナーレース１５１に対して半径方向外方に配置され、インナーレース１５１に対して相対回転可能なアウターレース１５２（一方のアウターレースに該当する）と、インナーレース１５１とアウターレース１５２との間に介装された鋼球１５３（転動体に該当する）とを有している。アウターレース１５２は、フレーム１１（フレームおよびヒートシンクの一側に該当する）の底部１１ｂに、圧入またはかしめによって固定されている。

一方、前部軸受１６は、ローターシャフト１７が圧入固定されたインナーレース１６１と、インナーレース１６１に対して半径方向外方に配置され、インナーレース１６１に対して相対回転可能なアウターレース１６２（他方のアウターレースに該当する）と、インナーレース１６１とアウターレース１６２との間に介装された鋼球１６３（転動体に該当する）とを有している。
後部軸受１５および前部軸受１６は、それぞれインナーレース１５１、１６１と鋼球１５３、１６３との間およびアウターレース１５２、１６２と鋼球１５３、１６３との間にガタを有しているため、ローターシャフト１７は、回転軸方向に所定量だけ移動可能に形成されている。
ヒートシンク１３の後端部１３ａからは、軸受ガイド部１３ｃが回転軸方向後方に突出しており、軸受ガイド部１３ｃは、前部軸受１６のアウターレース１６２を外周側において保持している。アウターレース１６２は、軸受ガイド部１３ｃに対して固定されておらず、ヒートシンク１３（フレームおよびヒートシンクの他側に該当する）に対して回転軸方向に移動可能に形成されている。軸受ガイド部１３ｃは、ステーターコイル１２２に対する半径方向内方に配置され、ステーターコイル１２２のコイルエンド部よりも、回転軸方向後方に延びている。これにより、軸受ガイド部１３ｃは、ステーターコイル１２２に対し半径方向（図２における上下方向）に重なって（オーバーラップして）いる。

ヒートシンク１３には、前部軸受１６のアウターレース１６２と回転軸方向に対向したバネ保持部１３ｄ（付勢体保持部に該当する）が形成されている。バネ保持部１３ｄは、半径方向内方へと延びており、バネ保持部１３ｄと前部軸受１６のアウターレース１６２との間には、皿バネ１８（弾性部材に該当する）が設けられている。皿バネ１８は、バネ保持部１３ｄとアウターレース１６２との間において弾発力を発生させ、アウターレース１６２を回転軸方向後方へと押圧している。アウターレース１６２が皿バネ１８からの押圧力を受けることにより、鋼球１６３およびインナーレース１６１を介して、ローターシャフト１７は、後部軸受１５のインナーレース１５１とともに後方に付勢され位置決めされている。
これに対し、例えば、バネ保持部をフレーム１１の底部１１ｂに形成し、皿バネ１８を、後部軸受１５のアウターレース１５２と底部１１ｂに形成されたバネ保持部との間に設け、皿バネ１８の付勢力によって、ローターシャフト１７を前方に押圧するようにしてもよい。この場合、前部軸受１６のアウターレース１６２はヒートシンク１３に固定され、後部軸受１５のアウターレース１５２は、フレーム１１の底部１１ｂに対して回転軸方向に移動可能に形成することは言うまでもない。

ローターシャフト１７は、ローター１９に対し圧入固定されており、これにより、ローター１９は、フレーム１１およびヒートシンク１３に対し回転可能に取り付けられている。ローター１９は、ステーター１２に対して、半径方向に所定の隙間を有して対向するように配置されている。ローター１９は、複数の電磁鋼板が積層されたローターコア内に、複数の界磁極用マグネット（図示せず）が配置されて形成されている。後述するように、ステーターコイル１２２に電力が供給されることによって回転磁界が発生し、それにともなって発生する吸引力および反発力によって、ローター１９が回転する。
また、ローターシャフト１７の後端部には、前述した駆動側プーリー２０が固着されている。前述したように、駆動側プーリー２０には、駆動ベルト５７２によって、動力伝達装置５７の従動側プーリー５７１が接続されている。さらに、ローターシャフト１７の前端部には、センサマグネット２１が取り付けられている。

ヒートシンク１３の前端面には、図示しない複数のスクリューによって、制御基板２２が当接するように取り付けられている。制御基板２２は、エポキシ樹脂からなるプリント基板によって形成されている。制御基板２２には、ステーター１２に供給する電力を制御する制御部３０が形成されている。図２に示したように、制御基板２２の前面には、制御部３０を形成するチョークコイル３１およびコンデンサ３２が形成されている。制御基板２２には、これら以外に、複数のＭＯＳ−ＦＥＴ(Metal-oxide-semiconductor field effect-transistor)により形成されたインバーター３３等（図３に基づき後述する）が設けられている。制御基板２２上の各発熱素子において発生した熱は、ヒートシンク１３によって放熱される。
制御基板２２の後端面には、前述したセンサマグネット２１と対向するように、回転角センサ２３が取り付けられている。回転角センサ２３は、磁気抵抗素子あるいはホール素子によって形成されており、センサマグネット２１によって発生された磁界の変化を検知することにより、ローター１９の回転角度を検出している。

ヒートシンク１３の前端部には、制御基板２２を覆うように、モーターカバー２４が接合されている。モーターカバー２４は、合成樹脂材料によって略皿状に一体成形されている。ヒートシンク１３の前端部とモーターカバー２４との接合部には、接着剤が介在しており、電動モーター１０の内外の連通を液密的に遮断している。モーターカバー２４の外周面には防水コネクタ２４ａが形成されており、防水コネクタ２４ａには、制御基板２２から前方へ突出したコネクタターミナル２４ｂが挿入されている。

（制御部の回路構成）
以下、図３に基づいて、制御基板２２に形成された制御部３０について説明する。車両７０に搭載された車載バッテリー７１には、上述した制御部３０のチョークコイル３１およびコンデンサ３２が接続されている。チョークコイル３１およびコンデンサ３２はフィルタを構成し、制御部３０へのノイズの流入および制御部３０からのノイズの流出を低減している。また、チョークコイル３１は、車載バッテリー７１からの電圧を平滑化し、その脈動を低減している。
図３に示したように、前述したステーターコイル１２２は、例えば、２組の三相巻線１２２ａ、１２２ｂから形成されている。三相巻線１２２ａ、１２２ｂには、三相交流電流を供給可能なように、インバーター３３を形成する２系統のインバーター回路３３ａ、３３ｂが、それぞれ接続されている。

マイコン３４には回転角センサ２３が接続されており、マイコン３４は、回転角センサ２３、車両７０の図示しないトルクセンサ等の検出値に基づいて三相電圧指令信号を形成し、デューティ回路３５へと送信する。デューティ回路３５は、三相電圧指令信号に基づいてＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号を形成し、インバーター回路３３ａ、３３ｂへと送信する。各々のインバーター回路３３ａ、３３ｂは、ＰＷＭ信号に従ってスイッチング動作し、要求される交流電圧を形成して三相巻線１２２ａ、１２２ｂに供給する。
尚、図３に示した制御部３０の構成において、省略される電子部品があってもよいし、図３に示されたもの以外の回路または電子要素が加えられていてもよい。

（フレームにおけるステーターの固定方法）
以下、フレーム１１において、ステーター１２を固定するための詳細について説明する。前述した筒状部１１ａの内周面１１ｃには、段付部１１ｅ（係止部に該当する）が形成されている。段付部１１ｅには、ステーターコア１２１の外周面後端部が係合し、ステーター１２が、回転軸方向後方へ向けて移動することが規制されている。
一方、ヒートシンク１３における回転軸方向の後端部（回転軸方向の他端部側に該当する）には、ステーターコア１２１の前端部と当接する押圧部１３ｅが回転軸方向後方に突出している。押圧部１３ｅは、ヒートシンク１３をフレーム１１に組み付けた状態で、ステーターコイル１２２のコイルエンド部と半径方向にオーバーラップするように突出している。

フレーム１１上にステーター１２を固定する際、フレーム１１の内周面１１ｃにステーター１２を配置した状態で、フレーム１１の開口１１ｄにヒートシンク１３を挿入する。次に、モーターカバー２４およびヒートシンク１３に貫通させた複数の締付ボルト２５（締付部材に該当する）を、フレーム１１に締め付けていく。これにより、ヒートシンク１３が、フレーム１１に対して回転軸方向後方へ向けて移動し、ヒートシンク１３の押圧部１３ｅがステーター１２を後方へと付勢する。したがって、ステーター１２は、押圧部１３ｅとフレーム１１の段付部１１ｅとにより挟持されて、フレーム１１に固定される。
締付ボルト２５は、モーターカバー２４に貫通させずに、フレーム１１に締め付けていくようにしてもよい。すなわち、ヒートシンク１３のみに貫通させた締付ボルト２５を、フレーム１１に締め付けていくことにより、ステーター１２をフレーム１１に固定した後、モーターカバー２４をヒートシンク１３の前端部に接着するようにしてもよい。

本実施形態においては、上述した押圧部１３ｅとフレーム１１の段付部１１ｅとの挟持によるステーター１２の固定に加えて、ステーター１２を、フレーム１１の内周面１１ｃに対して焼嵌めしている。すなわち、ステーターコア１２１の外径をフレーム１１の内周面１１ｃの内径よりも大きく形成し、ステーター１２をフレーム１１に挿入する際に、フレーム１１を加熱して、ステーター１２が移動可能なようにフレーム１１の内径を膨張させた状態でステーター１２と嵌合させる。その後、ステーター１２が、押圧部１３ｅと段付部１１ｅとにより挟持されるとともに、フレーム１１が冷却されて収縮し、フレーム１１上にステーター１２が保持される。

（ヒートシンクの細部）
以下、図４に基づいて、ヒートシンク１３の詳細な形状について説明する。図４に示したように、ヒートシンク１３の回転軸方向の幅Ｗｓは、前部軸受１６の回転軸方向の幅Ｗｂよりも大きく設定されている。
また、前述したように、ヒートシンク１３の軸受ガイド部１３ｃが、ステーターコイル１２２のコイルエンド部に対して半径方向に重なるまで、回転軸方向後方へと延びている。これにより、ヒートシンク１３の軸受ガイド部１３ｃとローター１９との間の回転軸方向の隙間Ｇは、電動モーター１０の機能を損なわない範囲において、極力小さい値に設定されている。
また、軸受ガイド部１３ｃの半径方向位置を、ステーターコイル１２２のコイルエンド部に近づけ、軸受ガイド部１３ｃとステーターコイル１２２との間の半径方向の隙間Ｄも、電動モーター１０の機能を損なわない範囲において、極力小さい値に設定されている。

（電動モーターの組付方法）
以下、図５Ａ乃至図５Ｃに基づいて、電動モーター１０の組付方法について簡単に説明する。電動モーター１０が組み付けられる場合、下記の工程に従って行われる。
（i）ローター１９に圧入されたローターシャフト１７を、後部軸受１５および前部軸受１６とともにフレーム１１に取り付ける（ローター取付工程：図５Ａ示）。
（ii）フレーム１１にステーター１２を挿入した後、ヒートシンク１３をフレーム１１の開口２２ｄに嵌合させる（ヒートシンク挿入工程：図５Ｂ示）。
（iii）ヒートシンク１３に制御基板２２およびモーターカバー２４を取り付けた後、モーターカバー２４の上から締付ボルト２５を締め付けていき、フレーム１１に対しステーター１２を固定する（ステーター固定工程：図５Ｃ示）。

＜実施形態の作用効果＞
本実施形態によれば、ヒートシンク１３に貫通させた締付ボルト２５をフレーム１１に締め付けていくことにより、ヒートシンク１３を回転軸方向の後方へ向けて移動させ、ヒートシンク１３の押圧部１３ｅとフレーム１１の段付部１１ｅとによりステーター１２を挟持して固定している。これにより、電動モーター１０の製造時において、ステーター１２をフレーム１１に対して回転軸方向に移動可能にすればよく、ステーター１２の外径とフレーム１１の内径との間に締め代を必ずしも設ける必要はない。したがって、ステーター１２の外径とフレーム１１の内径について厳しい寸法管理を行う必要がなく、製造の容易な電動モーター１０にすることができる。また、ステーター１２とフレーム１１との嵌め合いによることなく、ヒートシンク１３の押圧部１３ｅとフレーム１１の段付部１１ｅとにより、ステーター１２を挟持して固定しているため、フレーム１１によるステーター１２の保持力を向上させることができる。
また、押圧部１３ｅによって、ステーターコア１２１とヒートシンク１３とが当接していることにより、制御基板２２に発生した熱が、ヒートシンク１３およびステーターコア１２１を介してフレーム１１へと伝播するため、制御基板２２の放熱性を向上させることができる。
また、ステーター１２は、押圧部１３ｅと段付部１１ｅとの挟持によって固定されることに加え、フレーム１１の内周面１１ｃに対して焼嵌めされていることにより、ステーター１２のフレーム１１に対する半径方向の位置決め性（同心度）を向上させることができる。また、焼嵌めによって、フレーム１１によるステーター１２の保持力をさらに向上させることができる。

また、フレーム１１の底部１１ｂの内周端には後部軸受１５が取り付けられるとともに、ヒートシンク１３の内周部には前部軸受１６が取り付けられ、フレーム１１およびヒートシンク１３には、後部軸受１５および前部軸受１６を介してローターシャフト１７が回転可能に取り付けられ、ローターシャフト１７には、ローター１９が固定されている。これにより、ステーター１２が取り付けられたフレーム１１の内周端と、フレーム１１に接合されたヒートシンク１３の内周端とにおいて、ローターシャフト１７を保持しているため、ステーター１２に対するローター１９の同心度を向上させることができる。
特に、フレーム１１の加工工程において、内周面１１ｃの形成工程と後部軸受１５の嵌合部の形成工程とを、チャックを取り外すことなく連続して行い、ヒートシンク１３の加工工程において、フレーム１１との嵌合部の形成工程と前部軸受１６の嵌合部の形成工程とを、チャックを取り外すことなく連続して行うようにすれば、ステーター１２に対するローター１９の同心度の精度をさらに向上させることができる。また、フレーム１１の内周面１１ｃと後部軸受１５の嵌合部とを、段付カッター等で同時に加工し、ヒートシンク１３のフレーム１１との嵌合部と前部軸受１６の嵌合部とを同時に加工するようにすれば、ステーター１２に対するローター１９の同心度の精度をいっそう向上させることができる。
また、ヒートシンク１３の内周部に、前部軸受１６が取り付けられ、フレーム１１の底部１１ｂに、後部軸受１５が取り付けられていることにより、前部軸受１６に発生した熱をヒートシンク１３によって放出することができるとともに、後部軸受１５に発生した熱をフレーム１１によって放出することができ、それらの放熱性を向上させることができる。
さらに、ヒートシンク１３の内周部に、前部軸受１６が取り付けられていることにより、前部軸受１６の取付部材を特別に設ける必要がなく、電動モーター１０を回転軸方向に小型化することができるとともに、その部品点数を削減することができる。

また、前部軸受１６のアウターレース１６２を、ヒートシンク１３に対して回転軸方向に移動可能にし、ヒートシンク１３には、前部軸受１６のアウターレース１６２と回転軸方向に対向したバネ保持部１３ｄが形成され、バネ保持部１３ｄとアウターレース１６２との間には、アウターレース１６２を回転軸方向の後方へと押圧する皿バネ１８が設けられている。これにより、フレーム１１における後部軸受１５の嵌合部およびヒートシンク１３における前部軸受１６の嵌合部の位置精度を向上させることなく、ローターシャフト１７の回転軸方向の位置決めをすることが可能になり、製造の容易な電動モーター１０にすることができる。

また、ヒートシンク１３の回転軸方向の後端部１３ａは、フレーム１１の開口１１ｄからフレーム１１内に挿入され、フレーム１１の内周面１１ｃに対し嵌合している。これにより、フレーム１１内に挿入されたヒートシンク１３とフレーム１１の筒状部１１ａとが、半径方向にオーバーラップするため、電動モーター１０を回転軸方向に小型化することができる。
また、ヒートシンク１３には、前部軸受１６のアウターレース１６２を外周側において保持する軸受ガイド部１３ｃが形成され、軸受ガイド部１３ｃは、ステーターコイル１２２に対する半径方向内方に配置され、ステーターコイル１２２に対し回転軸方向にオーバーラップしている。このため、ヒートシンク１３の軸受ガイド部１３ｃとローター１９との間の回転軸方向の隙間Ｇは、極力小さい値に設定されている。これにより、電動モーター１０を回転軸方向にさらに小型化することができる。
また、軸受ガイド部１３ｃの半径方向位置を、ステーターコイル１２２に近づけ、軸受ガイド部１３ｃとステーターコイル１２２との間の半径方向の隙間Ｄも、極力小さい値に設定されている。これにより、フレーム１１内のデッドスペースを低減し、電動モーター１０を半径方向にも小型化することができる。また、軸受ガイド部１３ｃとステーターコイル１２２との間の半径方向の隙間Ｄを小さく設定したため、ヒートシンク１３を介したステーターコイル１２２からの放熱性も向上させることができる。
また、ヒートシンク１３の回転軸方向の幅Ｗｓは、前部軸受１６の回転軸方向の幅Ｗｂよりも大きく設定されており、電動モーター１０の回転によって、前部軸受１６において発生する熱に対し、ヒートシンク１３による十分な放熱性を確保している。

また、電動モーター１０は、電動パワーステアリング装置５０に含まれ、車両７０の操舵輪５６Ｒ、５６Ｌに対する操舵力を助勢している。したがって、これまで説明した本実施形態の構成によって、電動モーター１０を小型化できるため、狭小な操舵輪５６Ｒ、５６Ｌの周囲において、その機能を犠牲にすることなく、電動パワーステアリング装置５０の配置を容易にすることができる。
また、ヒートシンク１３のフレーム１１との嵌合部位には、電動モーター１０の内外の連通を断つＯリング１４が設けられている。これにより、部品点数の増大を最小限にできるとともに、簡単な構造によって、電動モーター１０の外周面における防水性を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明は、ローター１９が回転されることにより、ステーター１２において電力を発生させる発電機にも適用可能である。
また、本発明は、発電機と電動機の２つの機能を併せ持つ電動発電機にも適用可能である。

図面中、１０は電動モーター（回転電機）、１１はフレーム（ハウジング）、１１ａは筒状部、１１ｂは底部、１１ｃは内周面、１１ｄは開口、１１ｅは段付部（係止部）、１２はステーター、１３はヒートシンク、１３ａは後端部、１３ｃは軸受ガイド部、１３ｄはバネ保持部（付勢体保持部）、１３ｅは押圧部、１４はＯリング（シール部材）、１５は後部軸受（第１軸受）、１６は前部軸受（第２軸受）、１７はローターシャフト（シャフト）、１８は皿バネ（弾性部材）、１９はローター、２２は制御基板、２５は締付ボルト（締付部材）、５０は電動パワーステアリング装置、５６Ｒ，５６Ｌは操舵輪（車輪）、７０は車両、１２２はステーターコイル、１５１，１６１はインナーレース、１５２はアウターレース（一方のアウターレース）、１５３，１６３は鋼球（転動体）、１６２はアウターレース（他方のアウターレース）、φは回転軸を示している。

Claims (8)

1. 少なくとも回転軸（φ）方向の一端部が開口した円筒状のハウジング（１１）と、
   該ハウジングの内周面（１１ｃ）に固定されたステーター（１２）と、
   該ステーターに対して半径方向に対向するように、前記ハウジングに回転可能に取り付けられたローター（１９）と、
   前記ハウジングの開口（１１ｄ）を閉塞するように配置されたヒートシンク（１３）と、
   前記ステーターに供給する電力を制御するために、前記ヒートシンクに対し当接するように取り付けられた制御基板（２２）と、
   を備えた回転電機（１０）であって、
   前記ハウジングの前記内周面に形成され、前記ステーターが回転軸方向の他端部へ向けて移動することを規制する係止部（１１ｅ）と、
   前記ヒートシンクにおける回転軸方向の他端部側に形成され、前記ステーターと当接する押圧部（１３ｅ）と、
   前記ヒートシンクを貫通して前記ハウジングに締め付けられ、前記押圧部と前記係止部とにより前記ステーターを回転軸方向に挟持して固定する締付部材（２５）と、
   を備えた回転電機。
2. 前記ヒートシンクの回転軸方向の他端部は、前記開口から前記ハウジング内に挿入され、前記ハウジングの前記内周面に対し嵌合している請求項１記載の回転電機。
3. 前記ハウジングと前記ヒートシンクの嵌合部位には、内外の連通を断つシール部材（１４）が形成された請求項２記載の回転電機。
4. 前記ハウジングは、
   前記ステーターが取り付けられた筒状部（１１ａ）と、
   該筒状部における回転軸方向の他端部に連続し、半径方向内方に延びる底部（１１ｂ）と、
   を有し、
   該底部の内周端には第１軸受（１５）が取り付けられるとともに、前記ヒートシンクの内周部には第２軸受（１６）が取り付けられ、
   前記ハウジングおよび前記ヒートシンクには、前記第１軸受および前記第２軸受を介してシャフト（１７）が回転可能に取り付けられ、
   該シャフトには、前記ローターが固定されている請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の回転電機。
5. 前記第１軸受および前記第２軸受はそれぞれ、
   前記シャフトに固定されたインナーレース（１５１、１６１）と、
   該インナーレースに対して半径方向外方に配置され、前記インナーレースに対して相対回転可能なアウターレース（１５２、１６２）と、
   前記インナーレースと前記アウターレースとの間に介装された転動体（１５３、１６３）と、
   を具備しており、
   一方の前記アウターレース（１５２）は、前記フレームおよび前記ヒートシンクの一側（１１）に対し固定され、
   他方の前記アウターレース（１６２）は、前記フレームおよび前記ヒートシンクの他側（１３）に対して回転軸方向に移動可能に形成され、
   前記フレームおよび前記ヒートシンクの他側には、他方の前記アウターレースと回転軸方向に対向した付勢体保持部（１３ｄ）が形成され、
   該付勢体保持部と他方の前記アウターレースとの間には、他方の前記アウターレースを回転軸方向へと押圧する弾性部材（１８）が設けられている請求項４記載の回転電機。
6. 前記ヒートシンクには、前記アウターレース（１６２）を外周側において保持する軸受ガイド部（１３ｃ）が回転軸方向の他端部に向けて突出しており、
   該軸受ガイド部は、
   前記ステーターに含まれるステーターコイル（１２２）に対して、半径方向に重なっている請求項５記載の回転電機。
7. 前記ステーターは、前記ハウジングの前記内周面に対して焼嵌めされている請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の回転電機。
8. 電動パワーステアリング装置（５０）に含まれ、車両（７０）の車輪（５６Ｒ、５６Ｌ）への操舵力を助勢する請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の回転電機。

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