JP2003339135A - モータの給電部構造 - Google Patents

モータの給電部構造

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JP2003339135A
JP2003339135A JP2002144086A JP2002144086A JP2003339135A JP 2003339135 A JP2003339135 A JP 2003339135A JP 2002144086 A JP2002144086 A JP 2002144086A JP 2002144086 A JP2002144086 A JP 2002144086A JP 2003339135 A JP2003339135 A JP 2003339135A
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Eiichi Machida
栄一 町田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストアップを招来することなく、組付が容
易で信頼性が高いモータの給電部構造を提供する。 【解決手段】 ブラシホルダユニット24が収容された
ブラケット25にフランジ37を形成する。フランジ3
7の外周面には、ブラケット25とヨークとの接合部径
方向外側にターミナルユニット取付面38を形成する。
ターミナルユニット取付面38には、ターミナルユニッ
ト32をボルト48にて固定する。ターミナルユニット
取付面38とターミナルユニット32との間にはOリン
グ46を介設する。ターミナルユニット32内には、ワ
イヤハーネス33と接続されたジョイント端子34を気
密に収容する。ターミナルユニット32をターミナルユ
ニット取付面38に固定すると、ジョイント端子34
は、ブラシホルダユニット24に設けられブラシ23と
電気的に接続された給電端子42と嵌合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの給電部構
造に関し、特に、モータに対し電力を供給するワイヤハ
ーネスの取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】電動パワーステアリング装置(以下、E
PSと略記する)用の小型モータでは、ワイヤハーネス
(電線)を介してバッテリからモータに電力を供給して
いる。図5はEPSに使用されるモータにおいてブラケ
ットのヨーク側端面をヨーク側から見た構成を示す説明
図、図6は図5のモータにおける給電部の構成を示す軸
方向の拡大断面図である。EPSでは、車軸近傍に配置
されるという取付環境からモータを完全防水する必要が
あり、ワイヤハーネス61はゴムグロメット62を用い
てモータに取り付けられ気密性を確保している。
【0003】ワイヤハーネス61は、ブラシホルダ63
側のターミナル64にスポット溶接されており、ゴムグ
ロメット62に挿通される。ゴムグロメット62の挿通
孔65には、ワイヤハーネス61の外径よりも小径の圧
着部66が形成されている。ワイヤハーネス61は圧着
部66に締め代を持って取り付けられ、径シールされた
形で配線される。ゴムグロメット62は、ブラシホルダ
63が取り付けられたブラケット67とヨーク68との
間に挟持される。ブラケット67には、ゴムグロメット
62が取り付けやすいように切欠部69が形成されてい
る。ブラケット67とヨーク68との間は、図6に示す
ようにOリング71によってシールされている。
【0004】一方、雰囲気温度や湿度等の作動環境が厳
しくなると、ゴムグロメット62の経時変化による収縮
や弾性の変化により、ゴムグロメット62のみでは気密
性を維持できなくなるおそれがある。そこで、従来の給
電部では、ゴムグロメット62とブラケット67やヨー
ク68との間にシリコン系のシール材が塗布されている
(図1のX部)。また、ブラケット67の切欠部69で
は、Oリング71とゴムグロメット62がオーバラップ
する形となり、Oリング71はゴムグロメット62の溝
72に取り付けられる。すなわち、ゴムグロメット62
にゴム製のOリング71を取り付ける形となり、ヨーク
68とブラケット67との間のシール性が低くなる。こ
のため、そこにもシリコン系のシール材が塗布されてい
る(図1のY部)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようにゴムグロメット62にシール材を併用する従来の
構成では、シール材の費用や加工工数の分、製品コスト
が増大するという問題があった。特に、シリコン系のシ
ール材では、硬化時間が長いため、製造上における管理
項目が増加しコストアップの要因ともなっていた。この
ようなシール材の併用をなくすため、ゴムグロメット6
2の材質を経時劣化しないものに変更することも可能で
あるが、材料費が嵩み、結局コスト削減にはつながらな
い。
【0006】また、作動環境が厳しくなると、ゴムグロ
メット62の挿通孔65とワイヤハーネス61との間の
締め代を増加させる必要も生じる。締め代が大きくなる
と、ワイヤハーネス61をゴムグロメット62に通しに
くくなり、組み付け性が非常に悪化する。すなわち、ワ
イヤハーネス61とゴムグロメット62との間の気密性
を圧着部66による径シールにて確保する構成では、信
頼性向上を図ると作業性が悪化し、組付工数が増大する
という問題があった。さらに、ゴムグロメット62の加
工精度を考慮すると、径シールにて気密性が確保可能な
ワイヤ外径は5mm程度が限界である。近年、モータ高出
力化の要請から許容電流増加のため、ワイヤハーネス6
1の芯線径を上げる必要が生じており、径シールによる
構造ではその要請に対応できないという問題もあった。
【0007】一方、ワイヤハーネス61の芯線径が大き
くなると、芯線をターミナル64にスポット溶接する
際、スパッタが発生しやすくなる。このため、溶接作業
の技術的難易度が高くなると共に、製造上の管理項目が
増加し、コストアップを招来するという問題もあり、ワ
イヤハーネス61の結線方法についてもその改善が求め
られていた。
【0008】本発明の目的は、コストアップを招来する
ことなく、組付が容易で信頼性が高いモータの給電部構
造を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のモータの給電部
構造は、給電用のブラシを収容するブラシホルダと、前
記ブラシホルダが取り付けられるブラケットとを備えて
なるモータの給電部構造であって、前記ブラシホルダに
設けられ、前記ブラシと電気的に接続される給電端子
と、給電用配線と接続され前記給電端子と嵌合するジョ
イント端子を備え、前記ブラケットに形成された取付面
に固定されるターミナルと、前記取付面と前記ターミナ
ルとの間に介設され、前記取付面における前記ターミナ
ルと前記ブラケットとの間の気密性を保持するOリング
とを有することを特徴とする。
【0010】本発明にあっては、Oリングによりターミ
ナルが取付面に気密状態で固定されるため、ターミナル
とブラケットとの間にシール材を塗布する必要がない。
従って、Oリングのみによる信頼性の高いシンプルな構
造にてターミナルをブラケットに気密に固定でき、給電
構造の信頼性向上とコスト削減が図られる。また、当該
給電構造では、配線接続作業を部品の挿入作業とボルト
止めにて行うことができ、組付作業が簡略化され、作業
工数の削減が図られる。さらに、Oリングにてターミナ
ルとブラケットとの間の気密性を確保しつつ、ターミナ
ルをブラケットにボルト止めする構成にできるので、給
電構造の耐久性向上が図られる。加えて、両端子を嵌合
させる接続方式を採用しているため、簡単かつ確実に電
気的接続を行うことができると共に、端子のスポット溶
接が不要となり、品質安定性の向上を図ることが可能と
なる。
【0011】前記モータの給電部構造において、前記ジ
ョイント端子を前記ターミナル内に気密に収容するよう
にしても良い。これにより、ゴムグロメットの締め代に
よって給電用配線をシールする構成を排し、給電用配線
を引き回すレイアウトさえ確保できれば、どのようなサ
イズの給電用配線でも取り付けることができる。従っ
て、外径が5mm以上の給電用配線も使用することがで
き、芯線径を増大の要請にも容易に応えることが可能と
なる。
【0012】また、前記モータの給電部構造において、
前記取付面を、前記ブラケットと前記ブラケットに取り
付けられるヨークとの接合部の径方向外側に設けても良
い。これにより、ターミナルと径方向の位置関係が競合
することなくOリングを設置でき、Oリングがゴムグロ
メットのような柔軟部材とオーバラップする部位をなく
すことができる。このため、Oリングのシール性が低下
する部分がなく、Oリングに加えてシール材を塗布する
必要がない。従って、Oリングのみによる信頼性の高い
シンプルな構造にてヨークをブラケットに固定すること
ができ、ヨーク取付部の信頼性向上と共に、コストの削
減を図ることが可能となる。
【0013】さらに、前記給電部構造において、前記ブ
ラケットに径方向に延びるフランジを設け、前記取付面
を前記フランジの外周面に形成するようにしても良い。
また、前記給電部構造を適用したモータを、電動パワー
ステアリング装置用のモータとして用いても良い。当該
モータを用いることにより、電動パワーステアリング装
置の耐久性や信頼性が向上すると共に、装置コストの低
減を図ることが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下、本発明の
実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、
本発明の実施の形態1である給電部構造を用いたモータ
の構成を示す断面図である。図1のモータ11は、電動
パワーステアリング装置の駆動源として使用され、運転
者がハンドルを操作すると、その操舵角や車両走行速度
等に従い、操舵補助力を供給する。モータ11の出力軸
12は、図示しないギヤボックスの入力軸とジョイント
28によって接続され、その回転はギヤボックス内にて
適宜減速された後、ステアリングコラムのピニオン部に
伝達される。ステアリングコラムの回転動作は、ラック
アンドピニオン型のステアリングギア部においてタイロ
ッドの往復動作に変換され、操向車輪の転舵が行われ
る。これにより、操舵力がモータ11の回転力により補
助され、運転者は小さな力でハンドルを操作することが
可能となる。
【0015】モータ11は通常の電磁モータであり、円
筒状のヨーク15内面には複数の界磁永久磁石16が固
定されている。界磁永久磁石16の内側には、アーマチ
ュア17が回転自在に配設されている。アーマチュア1
7は、軸方向に延びる複数のスロット18を有するコア
19と、スロット18に巻回された巻線20とを備えて
いる。アーマチュア17は出力軸12に固定され、ベア
リング21a,21bにて回転自在に支持されている。
【0016】アーマチュア17の図1において左側には
整流子22が設けられている。整流子22は、出力軸1
2に固定され、その表面にはブラシ23が当接してい
る。ブラシ23は、ブラシホルダユニット24内に保持
されている。ブラシホルダユニット24は、ブラケット
25内に収容され、ねじ26にてブラケット25に固定
されている。ブラケット25は、ボルト27によりヨー
ク15と結合されている。
【0017】図2はブラケット25のヨーク15側の端
面をヨーク15側から見た構成を示す説明図、図3は図
2の下部に配設されたモータ11の給電部の構成を示す
軸方向の拡大断面図である。図2に示すように、モータ
11では、ブラケット25の図中下方に給電部31が設
けられている。給電部31にはターミナルユニット32
が取り付けられており、ターミナルユニット32内には
ワイヤハーネス(給電用配線)33と接続されたジョイ
ント端子34が収容されている。ターミナルユニット3
2のユニット本体35端部にはゴムシールド36が気密
に取り付けられており、ゴムシールド36にはワイヤハ
ーネス33が気密に挿通されている。これによりターミ
ナルユニット32の内部はいわゆる防水コネクタと同様
に外気に対し気密状態となっており、ジョイント端子3
4はターミナルユニット32内に気密に収容されてい
る。
【0018】このようにターミナルユニット32は、ゴ
ムの締め代によってワイヤハーネス33をシールする構
造ではなく、ゴムシールド36によって気密性を保持す
る構成となっている。このため、ワイヤハーネス33を
引き回すレイアウトさえ確保できれば、ゴムシールド3
6を適宜交換することにより、どのようなサイズのワイ
ヤハーネス33でも取り付けることができる。すなわ
ち、外径が5mm以上のワイヤハーネス33も使用するこ
とができ、芯線径を増大の要請にも容易に応えることが
できる。
【0019】ブラケット25には、径方向に延びるフラ
ンジ37が形成されている。フランジ37の外周面に
は、フランジ37を弦状に切り欠く形でターミナルユニ
ット取付面38(以下、ユニット取付面38と略記す
る)が設けられている。ユニット取付面38には、ブラ
ケット25の内部と連通した開口孔39が設けられてお
り、開口孔39内にはブラシホルダユニット24の嵌合
部41が挿入されている。嵌合部41は、ブラシホルダ
ユニット24をブラケット25に取り付ける際に開口孔
39内に挿入される。嵌合部41の図中下部には、ブラ
シ23と電気的に接続された給電端子42が突出してい
る。給電端子42は、ブラシホルダユニット24と一体
に成形された端子板の端部に設けられており、給電端子
42は、端子板とピグテール43を介してブラシ23と
電気的に接続される。
【0020】ユニット取付面38は平坦面となってい
る。ユニット取付面38にはユニット本体35に突出形
成された接合部44の端面45が当接する。接合部44
は、ボルト48にてユニット取付面38に固定される。
接合部44の端面45には、開口孔39を取り囲むよう
にOリング46が取り付けられている。Oリング46に
より、ターミナルユニット32はユニット取付面38に
気密状態で固定される。この際、Oリング46は平坦な
ユニット取付面38に圧接され、ターミナルユニット3
2とブラケット25との間にシール材を塗布する必要が
ない。従って、Oリング46のみによる信頼性の高いシ
ンプルな構造にてターミナルユニット32をブラケット
25に気密に固定することができ、給電部31の信頼性
向上と共に、コストの削減を図ることが可能となる。
【0021】ターミナルユニット32をユニット取付面
38に取り付けると、ブラケット25側の給電端子42
と、ターミナルユニット32側のジョイント端子34が
嵌合する。給電部31では、給電端子42が雄側、ジョ
イント端子34が雌側となっており、図3に示すよう
に、給電端子42をジョイント端子34に挿入する形で
両者は接続される。これによりワイヤハーネス33とブ
ラシ23とが電気的に接続され、バッテリからワイヤハ
ーネス33を介してモータ11に電力供給を行うことが
可能になる。
【0022】このように給電部31では、ブラシホルダ
ユニット24の嵌合部41も含め、部品の挿入作業とボ
ルト止めにて接続作業を行うことができる。このため、
給電部31における組付作業が簡略化され、作業工数の
削減が図られる。また、Oリング46にてターミナルユ
ニット32とブラケット25との間の気密性を確保しつ
つ、ターミナルユニット32をブラケット25にボルト
止めする構成としたので、給電部31の耐久性向上が図
られる。さらに、端子挿入方式による接続を採用してい
るため、簡単かつ確実に電気的接続を行うことができる
と共に、給電部31におけるスポット溶接が不要とな
り、品質安定性の向上を図ることが可能となる。特に、
芯線径増大に伴うスパッタ発生を考慮する必要がないた
め、技術的な問題点がなく、管理項目の増加も抑えら
れ、芯線径増大時のコスト低減が図られる。
【0023】なお、スポット溶接にてワイヤハーネス3
3を給電端子42に接続すると、ワイヤハーネス33が
+と−で長さが違う場合など、ハーネスを間違えて取り
付けてしまうとそれを修正することができないが、本発
明の給電部構造ではその心配もない。この場合、ターミ
ナルユニット32とブラケット25との間に嵌合部を設
け、正規方向以外では両者が組み付けられないようにし
ておけば、ワイヤハーネスの組み付けを誤ることを未然
にすることも可能である。
【0024】一方、フランジ37の端面には、図3に示
すようにヨーク15のフランジ47が当接する。フラン
ジ37の端面には溝49が形成されており、そこにはO
リング51が収容されている。ヨーク15をボルト27
によってブラケット25に固定すると、Oリング51は
フランジ47に圧接されヨーク15が気密状態でブラケ
ット25に取り付けられる。
【0025】ここで、給電部31では、ユニット取付面
38がヨーク15とブラケット25との接合部の径方向
外側に設けられている。すなわち、ターミナルユニット
32と径方向の位置関係が競合することなくOリング5
1を設置できる。また、前述のように、ブラケット25
には図5のようなゴムグロメット用の切欠は設けられて
いない。従って、Oリング51用の溝49を全周に亘っ
てフランジ37の端面に形成することができ、Oリング
がゴムグロメットのような柔軟部材とオーバラップする
部位をなくすことができる。このため、Oリングのシー
ル性が低下する部分がなく、Oリング51に加えてシー
ル材を塗布する必要がない。従って、Oリング51のみ
による信頼性の高いシンプルな構造にてヨーク15をブ
ラケット25に固定することができ、ヨーク取付部の信
頼性向上と共に、コストの削減を図ることが可能とな
る。
【0026】(実施の形態2)次に、実施の形態2とし
て、ワイヤハーネス33の引き出し方向を軸方向とした
ものについて説明する。図4は、本発明の実施の形態2
である給電部構造を用いたモータの正面図である。な
お、実施の形態1と同様の部材、部分については同一の
符号を付し、その説明は省略する。
【0027】図4に示すように、ここではターミナルユ
ニット52内のジョイント端子53がL字形に形成され
ている。ターミナルユニット52は、接合部44の下方
部分が軸方向に向かって形成されており、そこにL字形
のジョイント端子53の一辺53aが収容されている。
ジョイント端子の一辺53aには、ワイヤハーネス33
が接続されている。ワイヤハーネス33は、ターミナル
ユニット52の端部から軸方向に向かって引き出されて
いる。この場合も、ワイヤハーネス33はターミナルユ
ニット52に気密に取り付けられており、ジョイント端
子53もターミナルユニット52内に気密に収容されて
いる。
【0028】一方、ワイヤハーネス33は、図4とは軸
方向反対側(図4において左方向)にも引き出すことが
可能である。すなわち、ターミナルユニット52を図4
のもと左右反転させて取り付けることにより、ワイヤハ
ーネス33を図4の左方向に引き出す形にすることがで
きる。なお、ターミナルユニット52をいわゆるダイレ
クトカプラ状に構成しても良く、ブラケット25に固定
されたターミナルユニット52には、ワイヤハーネス3
3が取り付けられた端子が接続される。この場合もカプ
ラの端子接続部を何れの方向に向けるかによってワイヤ
ハーネス33を左右の何れにも引き出すことができる。
【0029】このように、本発明による給電部構造で
は、ターミナルユニットを適宜交換することにより、仕
様に応じてワイヤハーネス33を径方向、軸方向の何れ
にも引き出すことができる。図5に示すように、ゴムグ
ロメットを用いた従来の給電部構造では、ワイヤハーネ
スの引き出し方向が径方向となるため、モータレイアウ
トが制約される。これに対し、本発明の給電部構造を採
用したモータでは、ワイヤハーネスを軸方向に引き出す
ことができるため、モータ周りの構成を非常にコンパク
トにすることができ、モータレイアウト性が大幅に向上
する。
【0030】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。例えば、前述の実施の形態
では本発明による給電部構造を電動パワーステアリング
装置用モータに適用した例を示したが、他の回転電機に
それを適用することも可能である。例えば、自動車用の
他の車載モータや発電機、産業機械、家電製品、IT機
器等に使用されるモータ、発電機等にも本発明の給電部
構造は有効である。
【0031】
【発明の効果】本発明のモータの給電部構造によれば、
ブラシホルダ側の給電端子と嵌合するジョイント端子を
備えたターミナルをブラケットの取付面にOリングを介
在させて固定するようにしたので、Oリングによりター
ミナルが取付面に気密状態で固定される。このため、タ
ーミナルとブラケットとの間にシール材を塗布する必要
がなく、Oリングのみによる信頼性の高いシンプルな構
造にてターミナルをブラケットに気密に固定でき、給電
構造の信頼性向上とコストの削減が図ることが可能とな
る。
【0032】また、給電部における配線接続作業を部品
の挿入作業とボルト止めにて行うことができるので、組
付作業が簡略化され、作業工数の削減を図ることが可能
となる。さらに、Oリングにてターミナルとブラケット
との間の気密性を確保しつつ、ターミナルをブラケット
にボルト止め可能な構成としたので、給電構造の耐久性
向上を図ることも可能となる。加えて、両端子を嵌合さ
せる接続方式を採用しているため、簡単かつ確実に電気
的接続を行うことができると共に、端子のスポット溶接
が不要となり、品質安定性の向上を図ることが可能とな
る。
【0033】一方、本発明のモータの給電部構造では、
ジョイント端子をターミナル内に気密に収容したので、
ゴムグロメットの締め代によってワイヤハーネスをシー
ルする構成を排し、ワイヤハーネスを引き回すレイアウ
トさえ確保できれば、どのようなサイズのワイヤハーネ
スでも取り付けることができる。従って、大径のワイヤ
ハーネスも使用することができ、芯線径を増大の要請に
も容易に応えることが可能となる。
【0034】また、本発明のモータの給電部構造では、
ターミナルの取付面を、ブラケットとヨークとの接合部
の径方向外側に設けたので、ターミナルと径方向の位置
関係が競合することなくOリングを設置でき、Oリング
がゴムグロメットのような柔軟部材とオーバラップする
部位をなくすことができる。このため、Oリングのシー
ル性が低下する部分がなく、Oリングに加えてシール材
を塗布する必要がない。従って、Oリングのみによる信
頼性の高いシンプルな構造にてヨークをブラケットに固
定することができ、ヨーク取付部の信頼性向上と共に、
コストの削減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1である給電部構造を用い
たモータの構成を示す断面図である。
【図2】図1のモータにおいてブラケットのヨーク側端
面をヨーク側から見た構成を示す説明図である。
【図3】図2の下部に配設されたモータの給電部の構成
を示す軸方向の拡大断面図である。
【図4】本発明の実施の形態2である給電部構造を用い
たモータの正面図である。
【図5】EPSに使用されるモータにおいてブラケット
のヨーク側端面をヨーク側から見た構成を示す説明図で
ある。
【図6】図5のモータにおける給電部の構成を示す軸方
向の拡大断面図である。
【符号の説明】
11 モータ 12 出力軸 15 ヨーク 16 界磁永久磁石 17 アーマチュア 18 スロット 19 コア 20 巻線 21a,21b ベアリング 22 整流子 23 ブラシ 24 ブラシホルダユニット 25 ブラケット 26 ねじ 27 ボルト 28 ジョイント 31 給電部 32 ターミナルユニット 33 ワイヤハーネス 34 ジョイント端子 35 ユニット本体 36 ゴムシールド 37 フランジ 38 ターミナルユニット取付面 39 開口孔 41 嵌合部 42 給電端子 43 ピグテール 44 接合部 45 端面 46 Oリング 47 フランジ 48 ボルト 49 溝 51 Oリング 52 ターミナルユニット 53 ジョイント端子 53a 一辺 61 ワイヤハーネス 62 ゴムグロメット 63 ブラシホルダ 64 ターミナル 65 挿通孔 66 圧着部 67 ブラケット 68 ヨーク 69 切欠部 71 Oリング 72 溝

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給電用のブラシを収容するブラシホルダ
    と、前記ブラシホルダが取り付けられるブラケットとを
    備えてなるモータの給電部構造であって、 前記ブラシホルダに設けられ、前記ブラシと電気的に接
    続される給電端子と、 給電用配線と接続され前記給電端子と嵌合するジョイン
    ト端子を備え、前記ブラケットに形成された取付面に固
    定されるターミナルと、 前記取付面と前記ターミナルとの間に介設され、前記取
    付面における前記ターミナルと前記ブラケットとの間の
    気密性を保持するOリングとを有することを特徴とする
    モータの給電部構造。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のモータの給電部構造にお
    いて、前記ジョイント端子は、前記ターミナル内に気密
    に収容されることを特徴とするモータの給電部構造。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の給電部構造にお
    いて、前記取付面は、前記ブラケットと前記ブラケット
    に取り付けられるヨークとの接合部の径方向外側に設け
    られることを特徴とするモータの給電部構造。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項に記載の給電
    部構造において、前記ブラケットは径方向に延びるフラ
    ンジを有し、前記取付面は前記フランジの外周面に形成
    されることを特徴とするモータの給電部構造。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4の何れか1項に記載の給電
    部構造において、前記モータは電動パワーステアリング
    装置用のモータであること特徴とするモータ。
JP2002144086A 2002-05-20 2002-05-20 モータの給電部構造 Pending JP2003339135A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005088810A1 (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Valeo Thermal Systems Japan Corporation ブラシレスモータ
JP2008167530A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Mitsuba Corp モータ
JP2008278574A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Mitsuba Corp モータの給電構造

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