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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rotor und einen Motor,
der diesen aufweist.
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Wie
in der japanischen ungeprüften
Patentdruckschrift Nr. 2002-234449 offenbart ist, hat ein Rotor
eines bürstenlosen
Motors, der in einem Servolenkungssystem verwendet wird, eine zylindrische Welle.
Eine derartige zylindrische Welle ist in 10 gezeigt. Wie in 10 gezeigt ist, ist ein Stator 55 an einer
inneren Umfangsfläche
eines Gehäuses 54 eines
bürstenlosen
Motors 53 eines Servolenkungssystems 51 befestigt.
Ein Rotor 57 ist radial inwärts des Stators 55 auf
eine derartige Weise drehbar aufgenommen, dass der Rotor 57 radial
um einen vorgegebenen Abstand von dem Stator 55 beabstandet
ist. Magnete 56 sind an einer äußeren Umfangsfläche des
Rotors 57 eingebaut. Räder
(nicht gezeigt) sind jeweils mit axialen Enden einer Zahnstange 59 verbunden.
Eine Drehung des Rotors 57 bewirkt eine reziprokierende
Bewegung der Zahnstange 59 durch einen Kugelspindelmechanismus 58.
Auf diese Weise wird eine Lenkkraft eines Lenkrades 52 durch
den bürstenlosen
Motor 53 unterstützt.
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Die
Zahnstange 59 ist durch den Rotor 57 eingeführt. Wie
in 11A gezeigt ist,
ist ein doppelseitiger Abschnitt (ein Positionierabschnitt) 61,
der zwei diametral entgegengesetzte flache Seiten hat, an einem
Ende einer zylindrischen Welle (einer Rotorwelle) 60 des
Rotors 57 ausgebildet. Wie in 11A und 11B gezeigt
ist, ist eine Passnut 62 in einer äußeren Umfangsfläche der
zylindrischen Welle 60 ausgebildet. Der doppelseitige Abschnitt 61 ist ausgebildet,
um beispielsweise eine Drehung der zylindrischen Welle 60 zum
Zeitpunkt eines Einbauens einer Mutter in das andere Ende der zylindrischen Welle 60 zu
verhindern. Insbesondere ist der doppelseitige Abschnitt 61 durch
eine Montagevorrichtung gehalten, um die zylindrische Welle 60.
zu positionieren und festzumachen. Die Passnut 62 ist ausgebildet,
um einen Sensor oder dergleichen zu positionieren, der an die zylindrische
Welle 60 gebaut ist.
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In
dem Fall der vorstehenden zylindrischen Welle 60 sind nach
Ausbildung der zylindrischen Welle 60 zusätzliche
Herstellschritte zum Ausbilden des doppelseitigen Abschnitts 61 und
der Passnut 62 erforderlich. Dies verursacht eine Erhöhung der
Zahl der Herstellungsschritte, was hierdurch in einer Erhöhung der
Herstellkosten resultiert. Ferner muss zum Zeitpunkt eines Montierens
des Sensors oder dergleichen an die zylindrische Welle 60 die
Passnut 62 in die Umfangsrichtung in der Fläche der
zylindrischen Welle 60 erfasst werden, um den Sensor oder dergleichen
relativ zu der Passnut 62 zu positionieren, was in einer
niedrigeren Arbeitswirtschaftlichkeit resultiert.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die vorstehenden Nachteile gerichtet.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rotor
zu schaffen, der die Herstellkosten minimieren kann und einer Arbeitswirtschaftlichkeit
zum Zeitpunkt eines Montierens des Rotors verbessern kann. Es ist
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Motor zu schaffen,
der einen derartigen Rotor aufweist.
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Um
die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist ein Rotor vorgesehen,
der eine zylindrische Welle hat, die durch Verformen ausgebildet wird.
Die zylindrische Welle hat einen Positionierabschnitt, der in einer
inneren Umfangsfläche
der zylindrischen Welle durch das Verformen der zylindrischen Welle
ausgebildet ist. Der Positionierabschnitt ist abnehmbar mit einer
externen Eingriffseinrichtung eingreifbar, die in die zylindrische
Welle in eine axiale Richtung der zylindrischen Welle einführbar ist,
um die zylindrische Welle in eine Umfangsrichtung zu positionieren.
Wenn der Positionierabschnitt mit der externen Eingriffseinrichtung
in Eingriff ist, ist eine Relativbewegung zwischen der zylindrischen
Welle und der externen Eingriffseinrichtung beschränkt.
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Um
die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist ferner ein Motor vorgesehen,
der einen derartigen Rotor hat.
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Die
Erfindung wird zusammen mit ihren zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen
und Vorteilen am besten aus der nachstehenden Beschreibung, den anhängenden
Ansprüchen
und den begleitenden Zeichnungen verstanden, in denen:
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1 eine schematische Schnittansicht
eines Servolenkungssystems gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine vergrößerte Teilansicht
des Servolenkungssystems ist;
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3 eine teilweise geschnittene
Ansicht eines Rotors eines Motors des Servolenkungssystems ist;
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4A eine Endansicht des Rotors
in Richtung des Pfeils IVA in 3 ist;
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4B eine schematische Ansicht
ist, die einen Schnitt eines Aufnahmelochs eines Positionierabschnitts
einer Rotorwelle des Rotors zeigt;
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5 eine Teilseitenansicht
eines Befestigungselements gemäß dem Ausführungsbeispiel
ist;
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6A eine teilweise vergrößerte Ansicht
eines eingekreisten Bereichs, der durch den Pfeil VIA in 3 gekennzeichnet ist, ohne
einer Abdeckung des Rotors ist;
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6B eine Teildraufsicht des
Rotors von 6A ist;
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6C eine Teilendansicht des
Rotors von 6A oder 6B ist;
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7A eine Teilseitenansicht
einer Formanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel
ist;
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7B eine beschreibende Ansicht
ist, die eine Stufe eines Herstellungsprozesses der Rotorwelle unter
Verwendung der Formanordnung zeigt, die in 7A gezeigt ist;
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7C eine beschreibende Ansicht
ist, die eine weitere Stufe des Herstellungsprozesses der Rotorwelle
zeigt;
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8 eine zu 6B ähnliche
Ansicht ist, die einen Vorsprung einer Rotorwelle eines Vergleichsbeispiels
zeigt;
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9 eine zu 6C ähnliche
Teilendansicht ist, die eine Modifikation der Rotorwelle zeigt;
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10 eine schematische Schnittansicht
eines vorhergehend vorgeschlagenen Servolenkungssystems ist;
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11A eine Seitenansicht einer
zylindrischen Welle des vorstehend vorgeschlagenen Servolenkungssystems
ist; und
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11B eine Schnittansicht
entlang der Linie XIB-XIB in 11A ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist
ein Servolenkungssystem 1 in eine Lenkungsapparatur 2 der
Bauart mit Zahnstangengetriebe gebaut, um eine Lenkkraft eines Lenkrades 3 eines
Fahrzeugs zu unterstützen.
Das Servolenkungssystem 1 hat eine Energieversorgungsvorrichtung 4,
eine Lenkzahnstange 5 und einen bürstenlosen Motor 6.
Der bürstenlose
Motor 6 dient als ein Motor der vorliegenden Erfindung.
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Wie
in 2 gezeigt ist, hat
die Energieversorgungsvorrichtung 4 ein Verbindungsstück 7,
einen Anschluss 8 und eine Verteilerschiene 9.
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Das
Verbindungsstück 7 ist
mit einem Energieversorgungsstecker (nicht gezeigt) anschließbar ausgebildet.
Das Verbindungsstück 7 hat
den Anschluss 8, der mit einem Stecker (nicht gezeigt)
verbindbar ist. Ein entferntes Ende des Anschlusses 8 ist
elektrisch mit der Verteilerschiene 9 verbunden, die wiederum
elektrisch mit dem bürstenlosen
Motor 6 verbunden ist. Das heißt, dass die Energieversorgungsvorrichtung 4 zum
Versorgen des bürstenlosen Motors 6 mit
elektrischem Strom dient.
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Ein
Gehäuse 10 des
bürstenlosen
Motors 6 ist in einer im Allgemeinen zylindrischen Form
ausgebildet. Ein Resolverstator 12, der einen Teil eines
Resolvers 11 ausbildet, ist mit dem Gehäuse 10 verbunden.
Der Resolverstator 12 hat einen im Allgemeinen zylindrischen
Kern 13 und Spulen 14. Die Spulen 14 sind
um den Kern 13 gewunden. Der Kern 13 ist durch
Stapeln einer Vielzahl von Kernblechen ausgebildet, wobei jedes
davon durch Stanzen eines entsprechenden Metallplattenmaterials
durch Pressbearbeitung ausgebildet wird.
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Ein
Resolverstecker 15, der ein gemessenes Signal von dem Resolver 11 ausgibt,
ist an das Gehäuse 10 gebaut.
Der Resolverstecker 15 hat ein Anschluss 16, der
elektrisch mit den Spulen 14 des Resolverstators 12 verbunden
ist. Ein externer Stecker (nicht gezeigt) ist an den Resolverstecker 15 gebaut.
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Ein
im Allgemeinen zylindrischer Stator 17 ist an eine innere
Umfangsfläche 10a des
Gehäuses 10 befestigt.
Der Stator 17 hat einen Isolator 18, einen Kern 19 und
Spulen 20. Die Spulen 20 sind um den Kern 19 gewickelt.
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Der
Isolator 18 ist aus einem synthetischen Harz gefertigt
und ist an den Kern 19 gebaut, um zwischen den Spulen 20 und
dem Kern 19 elektrisch zu isolieren.
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Der
Kern 19 ist durch Stapeln einer Vielzahl von Kernblechen
(nicht gezeigt) ausgebildet, wobei jedes davon durch Stanzen eines
entsprechenden magnetischen Metallplattenmaterials durch Pressbearbeiten
ausgebildet wird. Eine äußere Umfangsfläche 19a des
Kerns 19 ist völlig
mit der inneren Umfangsfläche 10a des
Gehäuses 10 in
Eingriff. Ein Rotoraufnahmeloch 21 ist durch einen inneren
Umfangsteil des Kerns 19 definiert.
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Ein
Rotor 22 ist radial inwärts
des Stators 17 drehbar aufgenommen (d.h. in dem Rotoraufnahmeloch 21).
Der Rotor 22 ist radial inwärts des Stators 17 auf
einen derartige Weise drehbar aufgenommen, dass der Rotor 22 um
einen vorgegebenen Abstand von dem Stator 17 radial beabstandet
ist. Der Rotor 22 ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet
und ist durch zwei Lager 23, die jeweils an axialen Enden des
Gehäuses 10 vorgesehen
sind, relativ zu dem Stator 17 drehbar gelagert. Eine Mutter 24 ist
an der Rotorwelle 25 an einer Endseite einer Lenkvorrichtung 2 (ein
rechtes Seitenende in 2)
der Lager 23 befestigt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist
die Lenkzahnstange 5 durch eine Rotorwelle 25,
die als eine zylindrische Welle der vorliegenden Erfindung dient,
die einen Teil des Rotors 22 ausbildet, eingeführt. Die Lenkzahnstange 5 ist
nicht drehbar gelagert und die Lenkzahnstange 5 ist in
die axiale Richtung (die Links-Rechts-Richtung in 1) reziprokierbar. Jedes axiale Ende
der Lenkzahnstange 5 ist mit einem entsprechenden Rad (nicht
gezeigt) durch eine entsprechende Spurstange 26 verbunden.
Eine Ausgangswelle einer Drehmomentsensoreinheit 27 ist durch
ein Zahnstangenzahnrad (nicht gezeigt) und ein Ritzel (nicht gezeigt)
verbunden.
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Die
Drehmomentsensoreinheit 27 dient zum Messen eines Drehmoments
einer Lenkwelle 28, die einen Teil der Lenkvorrichtung 2 ausbildet.
Die Lenkwelle 28 dient zum Leiten der Lenkkraft des Lenkrades 3 zu
der Lenkzahnstange 5. Der Rotor 22 ist durch einen
Kugelspindelmechanismus 29, der integral mit dem bürstenlosen
Motor 6 ist, mit der Lenkzahnstange 5 verbunden.
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Wie
in 2 gezeigt ist, hat
der Kugelspindelmechanismus 29 eine Mutter 30,
eine Spindel 31 (1)
und eine Vielzahl von Kugeln 32. Die Mutter 30 dient
als ein Eingangselement der vorliegenden Erfindung.
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Die
Mutter 30 ist an eine innere Umfangsfläche der Rotorwelle 25 gepasst.
Die Spindel 31 ist in eine äußere Umfangsfläche der
Lenkzahnstange 5 geschraubt. Jede Kugel 32 ist
zwischen der Mutter 30 und der Spindel 31 radial
zwischengeordnet. Wenn die Lenkzahnstange 5 durch die Drehung
des bürstenlosen
Motors 6 durch den Kugelspindelmechanismus 29 hin
und her bewegt wird, wird die Lenkkraft des Lenkrades 3 unterstützt.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist
die Rotorwelle 25, die den Teil des Rotors 22 ausbildet,
in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet und aus einem Eisenwerkstoff
gefertigt. Die Rotorwelle 25 hat einen gestuften Abschnitt 33,
einen Einführabschnitt 34 und einen
Resolverbefestigungsabschnitt 35, die in dieser Reihe in
die axiale Richtung von dem Seitenende des Kugelspindelmechanismus 29 der
Rotorwelle 25 angeordnet sind. Der Einführabschnitt 34 ist
in das Rotoraufnahmeloch 21 eingeführt. Ein Resolverrotor 44 ist
an den Resolverbefestigungsabschnitt 35 gebaut. Ein Positionierabschnitt 36 ist
in einem Seitenende eines Einführabschnitts 34 des
gestuften Abschnitts 33 ausgebildet. Ferner ist ein Vorsprung 37 an
einer axialen Seite des Positionierabschnitts 36 entgegengesetzt
zu dem Resolverbefestigungsabschnitt 35 ausgebildet.
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Der
gestufte Abschnitt 33 hat ein Teil mit großem Durchmesser 33a und
ein Teil mit kleinem Durchmesser 33b, die in dieser Reihe
von einer Seite einer Endöffnung 25a (die
linke Seite in 3) der Rotorwelle 25 angeordnet
sind. Eine Anschlagfläche 33c erstreckt
sich radial an einer Grenze zwischen dem Teil mit großem Durchmesser 33a und
dem Teil mit kleinem Durchmesser 33b. Ein Innendurchmesser
des Teils mit großem
Durchmesser 33a ist im Allgemeinen der gleiche wie ein
Außendurchmesser der
Mutter 30 des Kugelspindelmechanismus 29. Die Mutter 30 ist
an das Teil mit großem
Durchmesser 33a von der Endöffnung 25a der Rotorwelle 25 gebaut
und wird durch die Anschlagfläche 33 in
die axiale Richtung (2)
gestoppt. Zu dieser Zeit ist eine Vertiefung 30a, die in
der Mutter 30 ausgebildet ist, mit dem Vorsprung 37 in
Eingriff. Ein Innendurchmesser des Teils mit kleinem Durchmesser 33b ist
der gleiche wie ein Innendurchmesser des Einführabschnitts 34. Eine
innere Umfangsfläche
des Teils mit kleinem Durchmesser 33b ist kontinuierlich,
d.h. bündig,
mit einer inneren Umfangsfläche
des Einführabschnitts 34 ausgebildet.
Ein Außendurchmesser
des gestuften Abschnitts 33 ist etwas größer als
ein Außendurchmesser
des Einführabschnitts 34.
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Der
Positionierabschnitt 36 ist ausgebildet, so dass er sich
von der Anschlagfläche 33 zu
einer Seite des Einführabschnitts 34 erstreckt,
d.h. so dass er sich von der Anschlagfläche 33c weg von der
Mutter 30 in die axiale Richtung der Rotorwelle 25 erstreckt.
Ferner definiert der Positionierabschnitt 36 ein Aufnahmeloch 36e (4A) darin. 4A zeigt eine Endansicht von einer Seite
des gestuften Abschnitts 33 aus gesehen. Wie in 4A gezeigt ist, hat ein
Querschnitt des Aufnahmelochs 36e des Positionierabschnitts 36 eine
siebeneckige Gestalt (einen nicht symmetrisch geformten Querschnitt).
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Der
Positionierabschnitt 36 wird unter Bezugnahme auf
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4B beschrieben.
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Wie
in 4B gezeigt ist, hat
der Querschnitt des Aufnahmelochs 36e des Positionierabschnitts 36 die
unregelmäßige siebeneckige
Gestalt, die durch Modifizieren eines regelmäßigen Achtecks 36b ausgebildet
ist (durch eine gestrichelte Linie in 4B gekennzeichnet),
das eine Mitte in einer Mittelachse P der Rotorwelle 25 hat.
Hier ist eine Ecke (die Ecke, die in dem unteren Ende in 4B angeordnet ist) des regulären Achtecks 36b flach
ausgeführt.
Somit ist zusätzlich
zu sechs geraden Teilen 36a des regelmäßigen Achtecks 36b ein
gerades Teil 36b ausgebildet. Zwei Ecken 36C sind
an Enden des geraden Teils 36b angeordnet. Ein Abstand
r1 zwischen der Mittelachse P und dem geraden Teil 36a ist größer als
ein Abstand r2 zwischen der Mittelachse P und dem geraden Teil 36d.
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Ein
bogenförmiges
Teil 36d ist zwischen zwei entsprechenden geraden Teilen 36a des
regulären Achtecks 36b ausgebildet.
Ein Abstand zwischen der Mittelachse P und dem bogenförmigen Teil 36d ist konstant.
Insbesondere erstreckt sich jedes bogenförmige Teil 36d entlang
eines entsprechenden gedachten Bogens, der einen vorgegebenen Krümmungsradius
hat. Somit ist jedes bogenförmige
Teil 36d in einem entsprechenden dünnwandigen Abschnitt der Rotorwelle 25 ausgebildet.
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Ein
Befestigungselement 100, das als eine externe Eingriffseinrichtung
der vorliegenden Erfindung dient, wird beschrieben.
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Das
Befestigungselement 100 dient zum Positionieren und Festmachen
der Rotorwelle 25 in die Umfangsrichtung. Das Befestigungselement 100 wird
zum Zeitpunkt eines Montierens des Rotors 22 relativ zu
der Rotorwelle 25 abnehmbar eingebaut. Das Befestigungselement 100 hat
einen Eingriffsabschnitt 101, der durch einen Halteabschnitt 102 gehalten
ist. Ein Passabschnitt 101a ist in einem entfernten Ende
des Eingriffsabschnitts 101 vorgesehen und ist in dem Aufnahmeloch 36e des
Positionierabschnitts 36 zum Zeitpunkt eines Montierens
des Rotors 22 aufgenommen. Der Eingriffsabschnitt 101 hat einen
etwas kleineren Durchmesser als das Teil mit großem Durchmesser 33a des
gestuften Abschnitts 33. Eine Querschnittsgestalt des Passabschnitts 101a stimmt
im Allgemeinen mit dem Aufnahmeloch 36e des Positionierabschnitts 36 überein.
Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 4A und 4B gezeigt ist, der Passabschnitt 101a so
ausgebildet, dass der Querschnitt des Passabschnitts 101a eine
unregelmäßige siebeneckige Gestalt
hat, die im Allgemeinen mit der unregelmäßigen siebeneckigen Gestalt
des Aufnahmelochs 36e übereinstimmt.
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Wenn
das Befestigungselement 100 durch die Endöffnung 25a der
Rotorwelle 25 in die Rotorwelle eingeführt ist, ist der Passabschnitt 101a in
das Aufnahmeloch 36e des Positionierabschnitts 36 gepasst.
Dann ist eine entfernte Endfläche
des Passabschnitts 101a durch eine Seitenendfläche des
Einführabschnitts 34 des
Positionierabschnitts 36 in Eingriff und gestoppt, so dass
eine weitere axiale Bewegung des Passabschnitts 101a beschränkt ist.
In diesem Zustand kann die Rotorwelle 25, wenn der Halteabschnitt 102 befestigt
ist, nicht in eine Umfangsrichtung gedreht werden, so dass die Rotorwelle 25 in
die Umfangsrichtung positioniert und befestigt ist.
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Insbesondere
ist, wie in 4B gezeigt
ist, der Abstand r1 zwischen der Mittelachse P und dem geraden Teil 36a von
dem Abstand r2 zwischen der Mittelachse P und dem geraden Teil 36b verschieden (d.
h. Abstand r1 ≥ r2).
Der Querschnitt des Aufnahmelochs 36e des Positionierabschnitts 36 ist
so gestaltet, dass nur eine der Ecken des regelmäßigen Achtecks 36b flach
gemacht ist, um das gerade Teil 36b auszubilden. Somit
ist das Positionieren des Passabschnitts 101a des Befestigungselements 100 relativ
zu dem Positionierabschnitt 36 in die Umfangsrichtung durch
das gerade Teil 36b möglich
gemacht. D. h., dass der Passabschnitt 101a des Befestigungselements 100 nicht
in das Aufnahmeloch 36e des Positionierabschnitts 36 eingeführt werden kann,
außer
wenn der Passabschnitt 101a des Befestigungselements 100 relativ
zu dem Positionierabschnitt 36 korrekt ausgerichtet ist.
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Ferner
erstreckt sich der Vorsprung 37 von der Anschlagfläche 33c auf
der Seite entgegengesetzt von dem Einführabschnitt 34, d.
h. auf der Seite, auf der die Mutter 30 eingebaut ist.
In anderen Worten erstreckt sich der Vorsprung 37 axial
von der Anschlagfläche 33c zu
der Mutter 30. Wie in 6A bis 6C gezeigt ist, hat der Vorsprung 37 ein
trapezoidales Teilstück 37a und
ein abgeschrägtes
Teilstück 37b. Das
trapezoidale Teilstück 37a dient
als ein höchstes Teil
des Vorsprungs 37 und hat eine im Allgemeinen trapezoidale
Gestalt. Das abgeschrägte
Teilstück 37b ist
in einem axialen Ende des trapezoidalen Teilstücks 37a ausgebildet.
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Das
trapezoidale Teilstück 37a hat
die im Allgemeinen trapezoidale Gestalt, wenn die trapezoidale Gestalt 37a,
wenn das trapezoidale Teilstück 37a in
die axiale Richtung betrachtet wird. Das trapezoidale Teilstück 37a ist
ausgebildet, so dass es eine konstante innere radiale Abmessung
zwischen der Mittelachse P und der Rotorwelle 25 und dem
trapezoidalen Teilstück 37a entlang
der Länge
des trapezoidalen Teilstücks 37a in
die axiale Richtung erreicht. Insbesondere erstreckt sich eine obere
Fläche 37a1 des
trapezoidalen Teilstücks 37a,
die als eine radialinnerste obere Ffläche des Vorsprungs 37 dient (d.
h. ein radialinnerster Punkt des Vorsprungs 37), parallel
zu der axialen Richtung der Rotorwelle 25. Die innere radiale
Abmessung zwischen der Mittelachse P der Rotorwelle 25 und
dem trapezoidalen Teilstück 37a ist
größer als
der Abstand r2 (4A und 4B), der die innere radiale
Abmessung zwischen der Mittelachse P der Rotorwelle 25 und
dem geraden Abschnitt 36b ist, der dem Vorsprung 37 in
die axiale Richtung der Rotorwelle 25 gegenüberliegt. Das
abgeschrägte
Teilstück 37b ist
so ausgebildet, dass eine innere radiale Abmessung zwischen der Mittelachse
P der Rotorwelle 25 und dem abgeschrägten Teilstück 37b fortschreitend
zu dem Positionierabschnitt 36 verringert ist. In anderen
Worten ist das abgeschrägte
Teilstück 37b von
der oberen Fläche 33c in
die axiale Richtung der Rotorwelle 25 konisch. Die Vertiefung 30a der
Mutter 37 ist an den Vorsprung 37 gepasst.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist
ein Zwischenelement 38, das eine im Allgemeinen zylindrische
Gestalt hat, an eine äußere Umfangsfläche des
Einführabschnitts 34 gepasst.
Das Zwischenelement 38 ist axial zwischen einer Magnetanordnung 42 und dem
Resolverrotor 44 positioniert. Das Zwischenelement 38 dient
zum Verhindern eines Entfernens der Magnetanordnung 42 von
dem Einführabschnitt 34. Das
Zwischenelement 38 ist aus einem Eisenwerkstoff gefertigt,
der der gleiche magnetische Werkstoff wie der der Rotorwelle 25 ist.
Ein Außendurchmesser des
Zwischenelements 38 ist im Allgemeinen der gleiche wie
der Außendurchmesser
des gestuften Abschnitts 33. Ein Innendurchmesser des Zwischenelements 38 ist
im Allgemeinen der gleiche wie der Außendurchmesser des Einführabschnitts 34.
Somit ist eine Aufnahmenut 39 in der äußeren Umfangsfläche des
Einführabschnitts 34 ausgebildet.
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Der
Außendurchmesser
des gestuften Abschnitts 33 ist größer als der Außendurchmesser
des Einführabschnitts 34 und
der Außendurchmesser des
Einführabschnitts 34 ist
etwas kleiner als der Innendurchmesser des Rotoraufnahmelochs 21.
Ein Außendurchmesser
des Resolverbefestigungsabschnitts 35 ist etwas kleiner
als der Außendurchmesser
des Einführabschnitts 34.
Eine Eingriffsvertiefung 40, die einen bogenförmigen Querschnitt
hat, ist in einer äußeren Umfangsfläche des
Zwischenelements 38 ausgebildet. Die Eingriffsvertiefung 40 erstreckt sich
in eine Umfangsrichtung des Zwischenelements 38. Eine Eingriffsvertiefung 41,
die einen bogenförmigen
Querschnitt hat, ist in einer äußeren Umfangsfläche des
gestuften Abschnitts 33 ausgebildet. Die Eingriffsvertiefung 41 erstreckt
sich in die Umfangsrichtung der Rotorwelle 25. Eine axiale
Breite und eine radiale Tiefe der Eingriffsvertiefung 41 sind
im Allgemeinen gleich einer axialen Breite und einer radialen Tiefe
der Eingriffsvertiefung 40 gesetzt.
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Die
Aufnahmenut 39 ist zwischen der Eingriffsvertiefung 40 und
der Eingriffsvertiefung 41 in die axiale Richtung der Rotorwelle 25 vorhanden
und ist in der axialen Richtung der Rotorwelle 25 auf eine derartige
Weise positioniert, dass die Aufnahmenut 39 einer inneren
Umfangsfläche
des Kerns 19 (eine Innenfläche des Rotoraufnahmelochs 21)
von 2 radial gegenüberliegt.
Die Aufnahmenut 39 erstreckt sich in die Umfangsrichtung
der Rotorwelle 25 und hat einen rechtwinkligen Querschnitt.
Ein Ausmaß der
Aufnahmenut 39 in die axiale Richtung der Rotorwelle 25 ist
größer als
das der Eingriffsvertiefung 40 oder der Eingriffsvertiefung 41.
Ferner ist eine radiale Tiefe der Eingriffsnut 39 größer als
die der Eingriffsvertiefung 40 oder der Eingriffsvertiefung 41.
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Die
Magnetanordnung 42, die eine im Allgemeinen zylindrische
Gestalt hat, ist in der Aufnahmenut 39 aufgenommen. Die
Magnetanordnung 42 ist durch abwechselndes Anordnen einer
Vielzahl von Magnete, die unterschiedliche Polaritäten haben,
in die Umfangsrichtung ausgebildet. In der vorliegenden Erfindung
ist ein Nd-Fe-B
gesinterter Magnet (ein Neodym-Magnet) für die Magnetanordnung 42 eingesetzt.
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In 3 ragt eine äußere Umfangsfläche der Magnetanordnung 42 von
einer Öffnung
der Aufnahmenut 39. Eine innere Umfangsfläche der
Magnetanordnung 42 ist von einer äußeren Umfangsfläche der Aufnahmenut 39 beabstandet.
Eine Endfläche
der Magnetanordnung 42, die an einer Seite des gestuften
Abschnitts 32 der Magnetanordnung 42 angeordnet
ist, ist von einer entgegengesetzten Endfläche der Aufnahmenut 39 in
die axiale Richtung der Rotorwelle 25 beabstandet. Ferner
ist die andere Endfläche
der Magnetanordnung 42, die an einer Seite des Resolverbefestigungsabschnitts 35 der
Magnetanordnung 42 angeordnet ist, von einer entgegengesetzten
Endfläche
des Zwischenelements 38 in die axiale Richtung der Rotorwelle 25 beabstandet.
D.h., dass ein radialer Abstand zwischen der Magnetanordnung 42 unter
Rotorwelle 25 (die Aufnahmenut 39) in die radiale
Richtung vorgesehen ist und dass ein axialer Abstand zwischen der
Magnetanordnung 42 und der Aufnahmenut 39 in die
axiale Richtung vorgesehen ist. Die Magnetanordnung 42 ist
an der Aufnahmenut 39 durch einen Klebstoff 43 befestigt. Der
Klebstoff 43 wird an der inneren Umfangsfläche 42 oder
der äußeren Umfangsfläche der
Aufnahmenut 39 der Rotorwelle 25 aufgetragen und
dann wird die Magnetanordnung in die Aufnahmenut 39 eingeführt. Der
Klebstoff 43 kann elastischer Silikonklebstoff oder Urethanklebstoff
sein.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist
der Resolverrotor 44, der einen Teil des Resolvers 11 ausbildet,
an die äußere Umfangsfläche 35a des
Resolverbefestigungsabschnitts 35 gepasst. Der Resolverrotor 44 ist durch
Stapeln einer Vielzahl von Kernblechen ausgebildet, von denen jedes
durch Stanzen eines entsprechenden Metallplattenwerkstoffes durch
Pressverarbeitung hergestellt wird. Der Resolverrotor 44 und der
Resolverstator 12 bilden den Resolver 11 der Bauart
mit variablem magnetischen Widerstand, der eine Drehposition des
Rotors 22 des bürstenlosen Motors 6 misst.
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Ein
Anschlag 45 ist an die äußere Umfangsfläche 35a (2) des Resolverbefestigungsabschnitts 35 gepasst.
Der Anschlag 45 ist in einer im Allgemeinen zylindrischen
Gestalt ausgebildet und verhindert ein Entfernen des Resolverrotors 44 von dem
Resolverbefestigungsabschnitts 35. Ein Außendurchmesser
des Anschlags 45 ist kleiner als ein Außendurchmesser des Resolverrotors 44.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist
eine Abdeckung 46, die in einer im Allgemeinen zylindrischen
Gestalt ausgebildet ist, an die Rotorwelle 25 gepasst.
Die Abdeckung 46 ist aus einem nicht magnetischen Werkstoff
gefertigt (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Edelstahlwerkstoff).
Die Abdeckung 46 deckt einen Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des
gestuften Abschnitts 33, einen Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des
Zwischenelements 38 und eine gesamte äußere Umfangsfläche der
Magnetanordnung 42 ab. Ein Innendurchmesser der Abdeckung 46 ist
etwas größer als
ein Außendurchmesser der
Magnetanordnung 42. Eingriffsabschnitte 47 sind jeweils
an axialen Enden der Abdeckung 46 durch Extrusion auf eine
derartige Weise ausgebildet, dass die Eingriffsabschnitte 47 jeweils
zu Innenflächen
der Eingriffsvertiefungen 40, 41 radial inwärts ragen.
Somit ist die Abdeckung 46 an der Rotorwelle 25 befestigt,
um hiermit integral zu drehen. Jeder Eingriffsabschnitt 47 erstreckt
sich in die Umfangsrichtung der Abdeckung 46. Ferner greift
jeder Eingriffsabschnitt 47 mit der Innenfläche der
korrespondierenden Eingriffsvertiefung 40, 41 fest
ein, so dass jeder Eingriffsabschnitt 47 einen im Allgemeinen
bogenförmigen
Querschnitt hat, der im Allgemeinen der gleiche wie der der korrespondierenden
Eingriffsvertiefung 40, 41 ist. Zum Zeitpunkt
des Ausbildens jedes Eingriffsabschnitts 47 wird die gesamte
Abdeckung 46 zu der Seite der Rotorwelle 25 hin
vorgespannt. Da die äußere Umfangsfläche der
Magnetanordnung 42 von der Öffnung der Aufnahmenut 39 ragt,
wird die innere Umfangsfläche
der Abdeckung 46 gegen die äußere Umfangsfläche des
Magneten 42 vorgespannt.
-
In
dem bürstenlosen
Motor 6, der auf die vorstehende Weise konstruiert ist,
wird, wenn eine Antriebsspannung von einem Antriebssteuerkreis (nicht gezeigt)
durch die Energieversorgungsvorrichtung 4 zu dem Stator 17 zugeführt wird,
ein Drehmagnetfeld durch den Stator 17 erzeugt. Somit wird
die Rotorwelle 25 gedreht.
-
(Herstellungsverfahren)
-
Ein
Herstellungsverfahren der Rotorwelle 25 und ein Montageverfahren
des Rotors 22 wird beschrieben.
-
Zunächst wird
die Rotorwelle 25 unter Verwendung einer Formanordnung 48,
die in 7A gezeigt ist,
ausgebildet. Die Formanordnung 48 hat ein stationäres Formteil 48a und
ein bewegliches Formteil 48b. Das stationäre Formteil 48a und
das bewegliche Formteil 48b sind voneinander in die axiale Richtung
demontierbar. Das stationäre
Formteil 48a ist konisch, so dass ein Außendurchmesser
des stationären
Formteils 48a von einem Seitenende des beweglichen Formteils 48b des
stationären
Formteils 48a in eine Richtung weg von dem beweglichen Formteil 48b fortschreitend
steigt. Das bewegliche Formteil 48b ist ausgebildet, so
dass es eine Gestalt hat, die im Wesentlichen die gleiche wie die
eines inneren Umfangsteils der Rotorwelle 25 ist.
-
Wie
in 7B gezeigt ist, wird
in einem Zustand, in dem das stationäre Formteil 48a und
das bewegliche Formteil 48b aneinandergepasst sind, ein
zylindrischer Eisenwerkstoff 25B über die Formanordnung 48 von
der Seite des beweglichen Formteils 48b der Formanordnung 48 eingeführt. Der
Eisenwerkstoff 25B, der von der Seite des beweglichen Formteils 48b eingeführt wird,
greift mit der konischen Fläche
des stationären
Formteils 48 ein und wird somit gestoppt.
-
Der
Eisenwerkstoff 25B, der axial an der Formanordnung 48 befestigt
ist, wird von einer äußeren Umfangsseite
des Eisenwerkstoffes 25B geschmiedet und wieder gegen eine äußere Umfangsfläche der
Formanordnung 48 beim Verformen gedrückt. Auf diese Weise wird die
Gestalt der inneren Umfangsfläche
der Rotorwelle 25 definiert, d.h. ausgebildet, und eine äußere Umfangsfläche des Eisenmaterials 25B wird
z.B. durch eine Drehmaschine bearbeitet. Somit wird die Rotorwelle 25 ausgebildet,
wie in 7C gezeigt ist.
-
Wenn
das Herstellen der Rotorwelle 25 an der Formanordnung 48 abgeschlossen
ist, wird die Formanordnung 48 von dem Inneren der Rotorwelle 25 entfernt.
Zunächst
wird das bewegliche Formteil 48b zusammen mit der Rotorwelle 25 von
dem stationären
Formteil 48a entfernt. Dann wird das bewegliche Formteil 48b aufwärts bewegt
und die Rotorwelle 25 wird in 7C abwärts bewegt. Auf diese Weise
wird die Rotorwelle 25 von dem beweglichen Formteil 48b entfernt.
-
Somit
werden in der inneren Umfangsfläche der
Rotorwelle 25 das Teil mit großem Durchmesser 33a des
gestuften Abschnitts 33, das Teil mit kleinem Durchmesser 33b des
gestuften Abschnitts 33, die innere Umfangsfläche des
Einführabschnitts 34 und die
innere Umfangsfläche
des Resolverbefestigungsabschnitts 35 in dieser Reihe von
der Seite entgegengesetzt zu dem stationären Formteil 48a ausgebildet. Hier
wird der Vorsprung 37 gleichzeitig in dem Teil mit großem Durchmesser 33a ausgebildet
und der Positionierabschnitt 36 wird ebenso gleichzeitig
in dem Teil mit kleinem Durchmesser 33b ausgebildet. Zu diesem
Zeitpunkt bildet die innere Umfangsfläche der Rotorwelle 25 relativ
zu dem beweglichen Formteil 48b keine Hinterschneidung.
Somit kann die Rotorwelle 25 von dem beweglichen Formteil 48b mit
den minimalen Schritten entfernt werden.
-
In
einem Vergleichsfall, in dem der Vorsprung 37 nicht zu
diesem Zeitpunkt ausgebildet wird, wird ein Vorsprung 71 von
z.B. 8 in dem Teil mit
großem
Durchmesser 33a in einem zusätzlichen Herstellschritt ausgebildet.
Der Vorsprung 71 kann z.B. durch Stanzbearbeiten ausgebildet
werden, das von der äußeren Umfangsfläche der
Rotorwelle 25 an einer Position ausgeführt wird, die dem Vorsprung 37 entspricht,
während
die Rotorwelle 25 durch ein Befestigungselement befestigt
ist. Wenn jedoch eine externe Kraft, die die Rotorwelle 25 von
der Außenseite
der Rotorwelle 25 drückt,
z.B. bei dem Stanzbearbeiten aufgebracht wird, könnte eine kreisförmige Gestalt
der Rotorwelle 25, die durch das Verformen erzeugt wird,
verformt werden. Wenn dies passiert, kann die Mutter 30 nicht
in die Rotorwelle 25 eingebaut werden. Ferner kann die äußere Umfangsfläche des
Einführabschnitts 34 verformt
werden, um ein Befestigen der Magnetanordnung 42 um den
Einführabschnitt 34 zu
verhindern. Ein Wiederherstellungsprozess zum Wiederherstellen der
kreisförmigen
Gestalt der Rotorwelle 25 kann durch das Vorhandensein
des Vorsprungs 71 nicht ausgeführt werden. Im Gegensatz zu
dem Vergleichsfall wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Vorsprung 37 gleichzeitig
zum Zeitpunkt eines Ausführens
des Verformens der Rotorwelle 25 ausgebildet. Somit können die
innere Umfangsfläche
oder die äußere Umfangsfläche der
Rotorwelle 25 in der kreisförmigen Gestalt ausgebildet
werden, während
der Vorsprung 37 ausgebildet wird.
-
Ein
Montageprozess des Rotors 22 wird beschrieben.
-
Zunächst wird
die Rotorwelle 25 an dem Befestigungselement 100 von 5 befestigt. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Rotorwelle 25 durch Passen des Positionierabschnitts 36 an
den Passabschnitt 101a des Befestigungselements 100 befestigt.
-
Dann
werden die Komponenten, wie beispielsweise die Magnetanordnung 42 und
der Resolverrotor 44, an die Rotorwelle 25 gebaut.
Zu Zeitpunkt wird die Rotorwelle 25 stationär durch
das Befestigungselement 100 gehalten. Somit kann der Einbau
der Komponenten auf eine zuverlässige
Weise ausgeführt
werden. Als ein Ergebnis können
der Resolver 11 oder dergleichen leicht relativ zu der
Rotorwelle 25 positioniert und eingebaut werden.
-
Danach
wird die Mutter 30 an die innere Umfangsfläche der
Rotorwelle 25 gebaut. Zunächst wird in 2 die Mutter 30 durch die Endöffnung 25a der Rotorwelle 25,
die an der Seite des gestuften Abschnitts 33 der Rotorwelle 25 angeordnet
ist, in die Rotorwelle 25 pressgepasst. Die Mutter 30 ist
mit der Anschlagfläche 33c in
Eingriff und durch die Anschlagfläche 33c gestoppt,
so dass die Position der Mutter 30 axial fixiert ist. Zu
diesem Zeitpunkt wird die Vertiefung 30a der Mutter 30 an
den Vorsprung 37 gepasst, der in dem Teil mit großem Durchmesser 33a des
gestuften Abschnitts 33 ausgebildet ist. Somit wird die
Mutter 30 durch den Vorsprung 37 in der inneren
Umfangsfläche
des gestuften Abschnitts 33 der Rotorwelle 25 in
die Umfangsrichtung positioniert. Wie vorstehend beschrieben ist,
kann zum Zeitpunkt des Montierens der Mutter 30 an die
Rotorwelle 25, die Mutter 30 leicht an der vorgegebenen
Position in der inneren Umfangfläche
der Rotorwelle 25 montiert werden. Des Weiteren sind, da
die Vertiefung 30a der Mutter 30 an den Vorsprung 37 gepasst
ist, die Rotorwelle 25 und die Mutter 30 integral
drehbar. Sogar wenn externe Kräfte
an der Rotorwelle 25 und der Mutter 30 angelegt
sind, um die Rotorwelle 25 und die Mutter 30 in
jeweils entgegengesetzte Richtungen zu drehen, ist beispielsweise
eine Drehung der Mutter 30 relativ zu der Rotorwelle 25 verhindert. Ferner
kann, da das abgeschrägte
Teilstück 37b in dem
Vorsprung 37 ausgebildet ist, die Mutter 30 gleichmäßig an den
gestuften Abschnitt 33 pressgepasst werden. Die Spindel 31 wird
an die Mutter 30, die in der Rotorwelle 25 befestigt
ist, durch die Kugeln 32 gebaut, wie in 1 gezeigt ist. Auf diese Weise wird ein
Einbau des Kugelspindelmechanismus 29 abgeschlossen.
-
Ferner
wird unter Bezugnahme auf 2 in der
letzten Stufe des Montagevorgangs des Rotors 22 die Mutter 24 an
dem Seitenende hinsichtlich des Lenkrads 3 der Rotorwelle 25 schraubend
befestigt. Zu diesem Zeitpunkt wird gleichermaßen zu dem vorstehenden Einbauvorgang
die Mutter 24 an der Rotorwelle 25 befestigt,
während
die Rotorwelle 25 an das Befestigungselement 100 gebaut
wird und dadurch befestigt wird. Wenn die Mutter 24 gegen
die Endseite hinsichtlich des Lenkrads 3 der Rotorwelle 25 festgezogen
wird, wird ein Drehmoment an der Rotorwelle 25 angelegt.
Der Positionierabschnitt 36 der Rotorwelle 25 wird
jedoch an den Passabschnitt 101a des Befestigungselements 100 gepasst,
so dass die Rotorwelle 25 dem Drehmoment widerstehen kann,
um ein zuverlässiges
Festziehen der Mutter 24 zu erlauben.
-
Das
vorliegende Ausführungsbeispiel
schafft die nachstehenden Vorteile:
- (1) In
der vorliegenden Erfindung ist der Positionierabschnitt 36 in
der Rotorwelle 25 ausgebildet, die als die zylindrische
Welle der vorliegenden Erfindung dient und durch Verformen ausgebildet ist.
Daher kann das Befestigungselement 100 mit dem Positionierabschnitt 36 in
Eingriff sein, um die Rotorwelle 25 in der vorgegebenen
Position in die Umfangsrichtung zu halten. Somit können die Komponenten
an die Rotorwelle 25 gebaut werden, während die Rotorwelle 25 in
der vorgegebenen Position in die Umfangsrichtung gehalten werden.
Ferner wird zu diesem Zeitpunkt der Positionierabschnitt 36 der
Rotorwelle 25 durch das Befestigungselement 100 auf
eine derartige Weise gehalten, dass eine Bewegung des Positionierabschnitts 36 in
die Umfangsrichtung beschränkt ist.
Somit kann die Rotorwelle 25 dem Drehmoment widerstehen,
wenn die Drehkraft, die als eine externe Kraft dient, an der Rotorwelle 25 angelegt
ist. Insbesondere kann die Rotorwelle 25 dem Drehmoment
widerstehen, das an der Rotorwelle 25 angelegt ist, wenn
die Mutter 24 fest gegen den Rotor 22 festgezogen
wird. Des Weiteren ist der Positionierabschnitt 36 in der
inneren Umfangsfläche
der Rotorwelle 25 ausgebildet. Somit wird die Rotorwelle 25 durch
das Befestigungselement 100 an der inneren Umfangsfläche der
Rotorwelle 25 gehalten und die Komponenten können an
die Rotorwelle 25 gebaut werden, während die äußere Umfangsfläche der
Rotorwelle 25 unversperrt ist. Als ein Ergebnis kann zum
Zeitpunkt eines Einbauens der Komponenten an der Rotorwelle 25 der
Einbau der Komponenten erleichtert werden.
Ferner kann der
Positionierabschnitt 36 gleichzeitig zum Zeitpunkt des
Herstellens der Rotorwelle 25 durch das Verformen (7A bis 7C) ausgebildet werden. Somit kann der
Positionierabschnitt 36 in der Rotorwelle 25 auf
eine einfache Weise ausgebildet werden, ohne zusätzliche Herstellschritte zu
erfordern. Als ein Ergebnis können
die Herstellkosten zum Zeitpunkt des Herstellens der Rotorwelle 25 verringert
werden.
- (2) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Querschnittsgestalt des Aufnahmelochs 36e des Positionierabschnitts 36,
das in der Rotorwelle 25 ausgebildet ist, die unregelmäßige siebeneckige
Gestalt. Somit kann der Positionierabschnitt 36 entlang
der gesamten äußeren Umfangsfläche des
Passabschnitts 101a des Befestigungselements 100 gehalten
werden. Als ein Ergebnis ist es im Vergleich zu dem Fall möglich, in
dem die Drehkraft der Rotorwelle 25 lokal in die Umfangsrichtung
empfangen wird, einem verhältnismäßig großen Drehmoment
zu widerstehen und das Umfangsgleichgewicht zu stabilisieren.
- (3) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Anschlagfläche 33c,
die mit der Mutter 30 in Eingriff ist, um die Mutter 30 in
die axiale Richtung zu stoppen, in der inneren Umfangsfläche der
Rotorwelle 25 ausgebildet. Der Positionierabschnitt 36 erstreckt
sich von der Anschlagfläche 33 auf der
Seite entgegengesetzt zu der Mutter 30. Auf diese Weise
ist die Wanddicke der Ecken des Positionierabschnitts 36 in
der Anschlagfläche 33c in die
radiale Richtung verringert. Somit kann das Verformen geeignet ausgeführt werden
und eine Senkrechtgenauigkeit der Anschlagfläche 33c relativ zu
der axialen Richtung kann verbessert werden.
- (4) Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist in dem unregelmäßig siebeneckig
gestalteten Querschnitt des Aufnahmelochs 36e der Positionierabschnitt 36 der
Rotorwelle 25 jedes Teilstück, das zwischen den entsprechenden
benachbarten geraden Teilen verbindet, als das bogenförmige Teil
ausgebildet. Somit ist die Wanddicke der Rotorwelle 25 in
jedem Teilstück
verringert, das zwischen den entsprechenden benachbarten geraden
Teilen verbindet und ist als das bogenförmige Teil ausgebildet. Als
ein Ergebnis ist die Fließfähigkeit
des Werkstoffes des Positionierabschnitts 36 der Rotorwelle 25 zum
Zeitpunkt eines Verformens verbessert und die Senkrechtgenauigkeit
der Anschlagfläche 33c relativ
zu der axialen Richtung kann weiter verbessert werden.
- (5) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
erstreckt sich der Vorsprung 37 von der Anschlagfläche 33c an
der Seite, an der die Mutter 30 gebaut ist. Somit kann
die Vertiefung 30a der Mutter 30 an den Vorsprung 37 gepasst
werden, um die Mutter 30 an die Rotorwelle 25 zu
bauen. Als ein Ergebnis kann die Mutter 30 an der vorgegebenen Position
in der Rotorwelle 25 durch einfaches Einführen der
Mutter 30 in die Rotorwelle 25 befestigt werden,
um die Montage zu erleichtern. Ferner kann die Mutter 30 integral
drehbar an der Rotorwelle 25 befestigt werden und die Drehung
der Mutter 30 relativ zu der Rotorwelle 25 kann
verhindert werden. Ferner kann der Vorsprung 37 zum Zeitpunkt
des Ausbildens des Positionierabschnitts 36 in der Rotorwelle 25 durch
das Verformen gleichzeitig ausgebildet werden. Somit kann die Rotorwelle 25 auf
die einfache Weise ausgebildet werden, ohne die Anzahl der Herstellschritte
zu erhöhen.
Dies erlaubt eine Verringerung der Herstellkosten. Wie vorstehend
diskutiert ist, kann der Vorsprung 37 durch das Verformen
ausgebildet werden. Somit kann der Vorsprung 37 ohne Erzeugen
eines Verzuges der inneren und äußeren Umfangsflächen der
Rotorwelle 25 ausgebildet werden, was andererseits durch
Ansetzen einer externen Kraft an der Rotorwelle 25 durch
beispielsweise Stanzen erzeugt werden würde. Als ein Ergebnis ist es
möglich,
die Verschlechterung der Kreisförmigkeit
der Rotorwelle 25 zu verhindern.
- (6) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist ein trapezoidales Teilstück 37a des
Vorsprungs 37 ausgebildet, um die konstante innere radiale
Abmessung zwischen der Mittelachse P der Rotorwelle 25 und
dem trapezoidalen Teilstück 37a entlang
der Länge
des trapezoidalen Teilstücks 37a in
die axiale Richtung zu erhalten. Somit verursacht der Vorsprung 37 keine
Ausbildung einer Hinterschneidung in der Formanordnung 48.
Als ein Ergebnis kann die Formanordnung 48, die verwendet
wird, um die Rotorwelle 25 auszubilden, einen einfachen
Aufbau haben und die Zahl der Herstellschritte kann verringert sein.
- (7) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
hat der Vorsprung 37 das abgeschrägte Teilstück 37b. Das abgeschrägte Teilstück 37b ist
so ausgebildet, dass die innere radiale Abmessung zwischen der Mittelachse
P der Rotorwelle 25 und dem abgeschrägten Teilstück 37b fortschreitend zu
dem Positionierabschnitt 36 verringert ist. Somit kann
die Mutter 30 gleichmäßig in die
Rotorwelle 25 gepasst werden.
- (8) Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird in dem bürstenlosen
Motor 6 die Rotorwelle 25 in dem Rotor 22 verwendet.
Somit kann die Montage des bürstenlosen
Motors 6 ausgeführt
werden, während
die Rotorwelle 25 in die Umfangsrichtung befestigt ist.
-
Das
vorstehende Ausführungsbeispiel
kann wie nachstehend modifiziert werden.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird
die Rotorwelle 25, die als die zylindrische Welle dient,
in dem Rotor 22 des bürstenlosen
Motors 6 verwendet. Die Anwendung der zylindrischen Welle der
vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf dieses beschränkt. Die
zylindrische Welle der vorliegenden Erfindung kann z.B. in jeglicher
anderer Anwendung als der der Motoren verwendet werden.
-
In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird
der bürstenlose
Motor 6, der als der Motor der vorliegenden Erfindung dient,
in dem Servolenkungssystem 1 verwendet. Der Motor der vorliegenden
Erfindung kann jedoch in jeglichen anderen Systemen als dem Servolenkungssystem 1 verwendet
werden.
-
In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel erstreckt
sich der Positionierabschnitt 36 axial von der Anschlagfläche 33c,
die in dem gestuften Abschnitt 33 ausgebildet ist, an der
Seite hinsichtlich des Resolverbefestigungsabschnittes 35 der
Anschlagfläche 33c.
Die Position des Positionierabschnitts 36 ist jedoch nicht
auf dieses beschränkt. D.h.,
dass der Positionierabschnitt 36 in jeglicher axialen Position
in der Rotorwelle 25 ausgebildet werden kann. Ferner ist
in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel
der einzige Positionierabschnitt 36 vorgesehen. Zwei oder
mehr Positionierabschnitte können
jedoch in die axiale Richtung in der Rotorwelle 25 ausgebildet
sein. Zusätzlich
können
in einem derartigen Fall, in dem die mehreren Positionierabschnitte ausgebildet
sind, zwei externe Eingriffseinrichtungen (d.h. Befestigungselemente)
jeweils in entgegengesetzte axiale Öffnungen der zylindrischen
Welle eingeführt
sein.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel liegt
das axiale Ausmaß des
Positionierabschnitts 36 innerhalb des axialen Ausmaßes des
gestuften Abschnitts 33. Das axiale Ausmaß des Positionierabschnitts 36 ist
jedoch nicht auf dieses beschränkt. Der
Positionierabschnitt 36 kann beispielsweise ein axiales
Ausmaß haben,
das sich zu dem Einführabschnitt 34 oder
der inneren Umfangsfläche
des Resolverbefestigungsabschnitts 35 erstreckt.
-
In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist
die Querschnittsgestalt des Aufnahmelochs 36e des Positionierabschnitts 36 die
unregelmäßige siebeneckige
Gestalt. Die Querschnittsgestalt des Aufnahmelochs 36e des
Positionierabschnitts 36 ist jedoch nicht auf dieses beschränkt. D.h.,
dass die Querschnittsgestalt des Aufnahmelochs 36e des
Positionierabschnitts 36 beispielsweise eine regelmäßige vieleckige
Gestalt oder eine sternförmige
Gestalt sein kann oder einen gekrümmten Teil haben kann, so lange
wie der Positionierabschnitt 36 mit der externen Eingriffseinrichtung
(d.h. dem Befestigungselement) in Eingriff sein kann, um die Rotorwelle 25 in die
Umfangsrichtung zu befestigen.
-
In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist
der Positionierabschnitt 36, der das Aufnahmeloch 36e hat,
das den unregelmäßigen siebeneckigen Querschnitt
hat, ausgebildet, so dass er sich in die axiale Richtung erstreckt.
Die Gestalt des Positionierabschnitts ist jedoch nicht auf dieses
beschränkt
und der Positionierabschnitt kann sich in eine andere Richtung als
der axialen Richtung erstrecken. In der inneren Umfangsfläche der
zylindrischen Welle kann der Positionierabschnitt relativ zu der
axialen Richtung etwas gekrümmt
sein und die externe Eingriffseinrichtung kann entlang der Krümmung des
Positionierabschnitts eingeführt
sein, um hiermit einzugreifen.
-
In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist
die Querschnittsgestalt des Aufnahmelochs 36e des Positionierabschnitts 36 die
unregelmäßige siebeneckige
Gestalt und fünf
Ecken der unregelmäßigen siebeneckigen
Gestalt sind als die bogenförmigen
Ecken ausgebildet. Die Querschnittsgestalt des Aufnahmelochs 36e des
Positionierabschnitts 36 ist jedoch nicht auf dieses beschränkt. Alle
Ecken können
als bogenförmige
Ecken ausgebildet sein oder können
als stumpfe Ecken ausgebildet sein.
-
In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel hat
der Vorsprung 37 das trapezoidale Teilstück 37a und
das abgeschrägte
Teilstück 37b.
Die Gestalt des Vorsprungs 37 ist jedoch nicht auf dieses
beschränkt. Der
Vorsprung 37 kann nur durch das trapezoidale Teilstück 37a ausgebildet
sein oder kann nur durch das abgeschrägte Teilstück 37b ausgebildet
sein.
-
In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist
die innere radiale Abmessung zwischen der Mittelachse P der Rotorwelle 25 und
dem trapezoidalen Teilstück 37a größer als
der Abstand r2, der die innere radiale Abmessung zwischen der Mittelachse
P der Rotorwelle 25 und dem geraden Teil 36b des
Positionierabschnitts 36 ist, der angrenzend zu dem trapezoidalen
Teilstück 37a in
die axiale Richtung ist. Die innere radiale Abmessung zwischen der
Mittelachse P der Rotorwelle 25 und dem trapezoidalen Teilstück 37a kann
jedoch im Allgemeinen wie der Abstand r2 sein. In anderen Worten
kann, wie in 9 gezeigt
ist, eine radiale Position der radialinnersten oberen Fläche 37a1 des
Vorsprungs 37 im Allgemeinen die gleiche wie eine radiale
Position des geraden Teils 36b des Querschnitts des Aufnahmelochs 36e des
Positionierabschnitts 36 sein. Auf diese Weise kann eine
Stufe zwischen dem Vorsprung 37 und dem Positionierabschnitt 36 minimiert
oder beseitigt sein, wie in 9 gezeigt
ist, und die Fließfähigkeit
des Werkstoffes in diesem Bereich kann verbessert sein. Als ein
Ergebnis ist es möglich,
die Rotorwelle 25 zu schaffen, die eine verbesserte maßliche Präzision in
diesem Bereich hat, in dem der Positionierabschnitt 36 und
der Vorsprung 37 miteinander verbunden sind.
-
Es
ist gewünscht,
dass das trapezoidale Teilstück 37a,
das das höchste
Teil des Vorsprungs ist, in einem von den geraden Teilen 36a, 36b des
Positionierabschnitts 36 positioniert ist, die als dickwandige Abschnitte
ausgebildet sind. In diesem Fall sieht das trapezoidale Teilstück 37a bevorzugt
die innere radiale Abmessung zwischen der Mittelachse P der Rotorwelle 25 und
dem trapezoidalen Teilstück 37a auf eine
derartige Weise vor, dass die innere radiale Abmessung im Allgemeinen
die gleiche wie der Abstand r1 oder r2 zwischen der Mittelachse
P der Rotorwelle 25 und dem einen der geraden Teile 36a, 36b des Positionierabschnitts 36 ist.
Auf diese Weise kann die Stufe zwischen dem Positionierabschnitt 36 und
dem Vorsprung 37 minimiert werden, um die maßliche Präzision an
diesem Bereich weiter zu verbessern, in dem der Positionierabschnitt 36 und
der Vorsprung 37 miteinander verbunden sind.
-
In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist
der einzige Vorsprung 37 in dem inneren Umfangsteil der
Rotorwelle 25 ausgebildet. Alternativ können eine Vielzahl von Vorsprüngen in
der Umfangsrichtung angeordnet sein und die gleiche Zahl an entsprechenden
Vertiefungen, die die gleiche ist wie die Zahl der Vorsprünge, kann
in der Mutter 30 ausgebildet sein. Auf diese Weise können die
Mutter 30 und die Rotorwelle 25 wirksamer miteinander
befestigt werden.
-
In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist
die Mutter 30 als das Einführelement ausgebildet, das
mit der Rotorwelle 25 in Eingriff ist und dadurch gestoppt
ist. Das Einführelement
ist jedoch nicht auf die Mutter 30 beschränkt. Das
Einführelement
kann jedes andere Element sein, das in der Rotorwelle 25 befestigt
ist.
-
Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen fallen dem Fachmann leicht ein. Die
Erfindung in ihrer breiteren Bedeutung ist daher nicht auf die speziellen Details,
die repräsentative
Apparatur und die dargestellten Beispiele, die gezeigt und beschrieben
sind, beschränkt.
-
Ein
Rotor eines Motors hat eine zylindrische Rotorwelle (25),
die durch Verformen ausgebildet wird. Die Welle (25) hat
einen Positionierabschnitt (36), der an einer inneren Umfangsfläche der
zylindrischen Welle (25) durch Verformen der Welle (25) ausgebildet
ist. Der Positionierabschnitt (36) ist abnehmbar mit einem
Befestigungselement (100) eingreifbar, das in die Welle
(25) in einen axiale Richtung der Welle (25) einführbar ist,
um die Welle (25) in einen Umfangsrichtung zu positionieren.
Wenn der Positionierabschnitt (36) mit dem Befestigungselement (100)
in Eingriff ist, ist eine Relativdrehung zwischen der Welle (25)
und dem Befestigungselement (100) beschränkt.