JP2004048925A - ステータの固定方法及び固定構造並びにロータの固定方法及び固定構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハウジング30の内壁に径方向へ向けて穴の開いた溝50を形成する。ハウジング30内に挿入されたステータ22に軸方向に隣接して固定用部材46を配置する。配置された固定用部材46を第1のかしめ用治具52を用いて内周側から支持しつつ、該固定用部材46に第2のかしめ用治具60を用いてステータ22の押圧方向に軸方向荷重を印加する。かかる構成においては、固定用部材46の肉の一部が径方向外側に押圧され、ハウジング30の溝50内へ向けて寄せられることにより、固定用部材46がハウジング30にかしめ固定される。この場合、ステータ22の軸方向への移動が禁止され、ステータ22がハウジング30に固定される。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータの固定方法及び構造並びにロータの固定方法及び構造に係り、特に、回転体の回転に対して静止するステータを筒状ハウジングに固定する方法及び構造、並びに、回転体と一体に回転するロータを回転体に固定する方法及び構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば特開2000−168592号公報に開示される如く、回転体と一体に回転するロータと、回転体の回転に対して静止するステータと、により構成される回転角センサが知られている。ロータは、回転体の外周側に固定される。また、ステータは、回転体を覆う円筒状のハウジングを貫通するネジにより外周部をハウジングの内周側に圧接される。従って、かかる構造によれば、ステータを円筒状のハウジングにネジにより固定することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した構造の如くステータの外周部がハウジングの内周側にネジにより圧接されると、その圧接に伴ってステータの形状が変形し、それにより、回転角センサとしての回転角度位置の検出精度が低下する事態が生ずる。従って、回転体の回転角度位置の検出精度を低下させないためには、ステータのハウジングへの固定手法としてステータ外周側をネジにより圧接することは適切でない。
【0004】
一方、ステータをハウジングに固定する手法として、ステータの外周とハウジングの内周とを接着剤を用いて接着させることが考えられる。しかしながら、かかる手法では、冷熱衝撃や振動等による接着力の低下,接着剤の剥がれ等が生ずるおそれがある。従って、ステータのハウジングへの固定を適切に維持するうえでは、ステータを接着剤を用いてハウジングに固定することは適切でない。
【0005】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ハウジングに対するステータの固定を適切にかつ容易に実現することが可能なステータの固定方法及び固定構造を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項1に記載する如く、回転体の回転に対して静止するステータを筒状ハウジングに固定する方法であって、
前記ステータの軸方向側に隣接配置された固定用部材を前記筒状ハウジングにかしめ固定することにより、該ステータを該筒状ハウジングに固定するステータの固定方法により達成される。
【0007】
また、上記の目的は、請求項6に記載する如く、回転体の回転に対して静止するステータを筒状ハウジングに固定した構造であって、
前記ステータの軸方向側に隣接配置された固定用部材を前記筒状ハウジングにかしめ固定することにより、該ステータを該筒状ハウジングに固定したステータの固定構造により達成される。
【0008】
請求項1及び6記載の発明において、固定用部材は、ステータの軸方向側に隣接配置され、その状態で筒状ハウジングにかしめ固定される。固定用部材が筒状ハウジングに固定されると、固定用部材に隣接するステータは、軸方向への移動が禁止される状態となり、ハウジングに固定される。この際、ハウジングに対するステータの固定は、適切にかつ容易に行われる。
【0009】
この場合、請求項2に記載する如く、請求項1記載のステータの固定方法において、前記筒状ハウジングは、前記固定用部材が配置される部位に径方向へ向けて穴の開いた溝を有し、前記固定用部材は、配置位置において前記溝と反対側の径方向端部が支持されつつ軸方向荷重が印加されることにより肉の一部が前記溝に収まり、前記筒状ハウジングにかしめ固定されることとしてもよい。
【0010】
また、請求項3に記載する如く、請求項1記載のステータの固定方法において、前記筒状ハウジングは、前記固定用部材が配置される部位に径方向へ向けて穴の開いた溝を有し、前記固定用部材は、配置位置において前記溝と反対側の径方向端部に径方向荷重が印加されることにより肉の一部が前記溝に収まり、前記筒状ハウジングにかしめ固定されることとしてもよい。
【0011】
上記の目的は、請求項4に記載する如く、回転体の回転に対して静止するステータを筒状ハウジングに固定する方法であって、
前記筒状ハウジングに前記ステータが配置された状態で径方向へ向かう突起部を該ステータの軸方向側に隣接して形成することにより、該ステータを該筒状ハウジングに固定するステータの固定方法により達成される。
【0012】
また、上記の目的は、請求項7に記載する如く、回転体の回転に対して静止するステータを筒状ハウジングに固定した構造であって、
前記筒状ハウジングに前記ステータが配置された状態で径方向へ向かう突起部を該ステータの軸方向側に隣接して形成することにより、該ステータを該筒状ハウジングに固定したステータの固定構造により達成される。
【0013】
請求項4及び7記載の発明において、筒状ハウジングにステータが配置された状態で径方向へ向かう突起部がステータの軸方向側に隣接して形成される。ステータの軸方向側に隣接して突起部が形成されると、ステータは、軸方向への移動が禁止される状態となり、ハウジングに固定される。この際、ハウジングに対するステータの固定は、適切にかつ容易に行われる。
【0014】
尚、請求項5に記載する如く、請求項1乃至4の何れか一項記載のステータの固定方法において、前記ステータは、8キロニュートン以下の軸方向荷重が印加された状態で前記筒状ハウジングに固定されることとすれば、ステータの筒状ハウジングへの固定をステータの機能を害することなく実現することができる。
【0015】
ところで、請求項8に記載する如く、回転体と一体に回転するロータを該回転体に固定する方法であって、
前記ロータの軸方向側に隣接配置された固定用部材を前記回転体にかしめ固定することにより、該ロータを該回転体に固定するロータの固定方法は、回転体に対するロータの固定を適切にかつ容易に実現するうえで有効である。
【0016】
また、請求項12に記載する如く、回転体と一体に回転するロータを該回転体に固定した構造であって、
前記ロータの軸方向側に隣接配置された固定用部材を前記回転体にかしめ固定することにより、該ロータを該回転体に固定したロータの固定構造は、回転体に対するロータの固定を適切にかつ容易に実現するうえで有効である。
【0017】
請求項8及び12記載の発明において、固定用部材は、ロータの軸方向側に隣接配置され、その状態で回転体にかしめ固定される。固定用部材が回転体に固定されると、固定用部材に隣接するロータは、軸方向への移動が禁止される状態となり、回転体に固定される。この際、回転体に対するロータの固定は、適切にかつ容易に行われる。
【0018】
この場合、請求項9に記載する如く、請求項8記載のロータの固定方法において、前記回転体は、前記固定用部材が配置される部位に径方向へ向けて穴の開いた溝を有し、前記固定用部材は、配置位置において前記溝と反対側の径方向端部に径方向荷重が印加されることにより肉の一部が前記溝に収まり、前記回転体にかしめ固定されることとしてもよい。
【0019】
また、請求項10に記載する如く、請求項8記載のロータの固定方法において、前記固定用部材は、配置された状態で前記回転体に径方向へ向かう突起部が該固定用部材の軸方向側に隣接して形成されることにより、前記回転体にかしめ固定されることとしてもよい。
【0020】
尚、請求項11に記載する如く、請求項8乃至10の何れか一項記載のロータの固定方法において、前記ロータは、8キロニュートン以下の軸方向荷重が印加された状態で前記回転体に固定されることとすれば、ロータの回転体への固定をロータの機能を害することなく実現することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1実施例であるロータ20及びステータ22を搭載する部位を軸方向に平行に切断した際の軸方向断面図を示す。尚、図1(A)にはロータ20を搭載する部位の断面図を、図1(B)にはステータ22を搭載する部位の断面図を、それぞれ示す。また、図2は、本実施例のロータ20及びステータ22を軸方向に垂直に、すなわち、径方向に平行に切断した際の径方向断面図を示す。尚、図2(A)にはロータ20の断面図を、図2(B)にはステータ22の断面図を、また、図2(C)にはロータ20及びステータ22がそれぞれ搭載された後の断面図を、それぞれ示す。
【0022】
本実施例において、ロータ20及びステータ22を搭載するシステムは、車両の電動パワーステアリング装置のシステムである。電動パワーステアリング装置は、ピニオン軸及びラック軸を備えている。ピニオン軸は、車両運転者が操作するステアリングホイールに接続し、その操作に伴って回転する。また、ラック軸は、ピニオン軸に係合し、ピニオン軸の回転に伴って車幅方向、すなわち、ラック軸の長手方向に沿って変位する。ラック軸の両端には、ボールジョイント、タイロッド、及びナックルアームを介して車輪が連結されている。車輪は、ラック軸の車幅方向への変位により転舵される。
【0023】
また、電動パワーステアリング装置は、回転駆動によりラック軸を車幅方向に沿って変位させるトルクを発生するモータを備えている。モータは、車両運転者によるステアリング操作によりピニオン軸に加わる操舵トルクに応じたトルクをラック軸に付与する。すなわち、モータは、車両運転者によるステアリング操作の負担を軽減するアシストトルクをラック軸に付与する。モータは、所望のアシストトルクがラック軸に付与され、ラック軸において所望の回転角が確保されるように電流フィードバック制御される。
【0024】
電動パワーステアリング装置は、また、モータの回転角を検出するために設けられたレゾルバセンサを備えている。レゾルバセンサは、ラック軸に取り付けられた回転子としての上記したロータ20と、ラック軸を覆う車体側の部材に取り付けられた固定子としての上記したステータ22と、により構成されており、ラック軸の回転角度位置に応じた信号を出力する。すなわち、ロータ20及びステータ22は、レゾルバセンサのレゾルバロータ及びレゾルバステータとしての機能を有している。以下、ラック軸をシャフト24と称す。
【0025】
ロータ20は、所定の軸方向厚さを有する磁性体により構成された中空の環状部材である。ロータ20は、その内径が断面円形状のシャフト24の外径とほぼ一致するように、また、その外径が所定の角度ごとに周方向位置に応じて異なるように形成されている。ロータ20は、後に詳述する手法を用いてシャフト24の外周に固定され、シャフト24の回転に伴って該シャフト24と一体に回転する。
【0026】
また、ステータ22は、シャフト24を覆う車体側に固定されたハウジング30に固定されている。ハウジング30は、アルミニウム等を用いて円筒状に形成されており、径方向に所定の厚さを有している。ハウジング30は、ボールジョイントによりシャフト24を回転可能に支持している。ステータ22は、ステータコア及びステータコイルにより構成されており、シャフト24の回転により変化し得る磁気特性に応じた信号を制御ユニットへ出力する機能を有している。
【0027】
ステータ22は、所定の軸方向厚さを有する中空の環状部材である。ステータ22は、その外径が円筒状のハウジング30の内径とほぼ一致するように、また、その内径がロータ20における最も大きな外径に比して大きくなるように形成されている。ステータ22は、後に詳述する手法を用いてハウジング30の内周に固定される。ロータ20及びステータ22は、両者が径方向において互いに対向するように配置される。
【0028】
上記の構成において、シャフト24が回転すると、そのシャフト24と一体にロータ20が回転する。ロータ20の外径は所定の角度ごとに周方向位置に応じて異なる。このため、ロータ20が回転すると、ステータ22に生ずる磁気特性が変化する。この際、ステータ22は、ロータ20、すなわち、シャフト24の回転角度位置に応じた信号を出力する。制御ユニットは、ステータ22の出力する信号に基づいてシャフト24の回転角度位置を検出し、その位置に基づいて上記のアシストモータを電流フィードバック制御する。
【0029】
次に、上記図1及び図2と共に、図3及び図4を参照して、本実施例の特徴部であるステータ22のハウジング30への固定手法について説明する。図3は、本実施例においてステータ22に軸方向に隣接配置される固定用部材の斜視図を示す。また、図4は、本実施例のステータ22をハウジング30に固定する第1の固定手法を説明するための図を示す。尚、図4(A)にはステータ22をハウジング30に固定する直前におけるステータ22近傍の軸方向断面図を、また、図4(B)にはステータ22をハウジング30に固定した後におけるステータ22近傍の軸方向断面図を、それぞれ示す。また、図4(A)及び(B)においては、軸に対して一方のみが示されている。
【0030】
本実施例において、ハウジング30は、内径が互いに異なる筒部32,34,36を有している。筒部32は、その内径がステータ22の外径に比して小さくなるように形成されている。筒部34は、その内径が筒部32の内径に比して大きくかつステータ22の外径とほぼ一致するように、また、軸方向厚さがステータ22の軸方向厚さとほぼ一致するように形成されている。また、筒部36は、その内径がステータ22の外径に比して僅かに大きくなるように形成されている。ハウジング30は、筒部32と筒部34との間において面の法線が軸方向へ向かうフランジ部38を有し、また、筒部34と筒部36との間においてテーパ部40を有している。
【0031】
ステータ22がハウジング30に組み付けられる際、まず、そのステータ22が内径の最も大きい筒部36側から内径の最も小さい筒部32側へ向けてハウジング30内に挿入される。ハウジング30内にステータ22が挿入されると、その後、ステータ22がハウジング30の筒部34に達し、ステータ22の径方向端部が軸方向側においてハウジング30のフランジ部38に当接する。この際、ステータ22は、そのフランジ部38側においてハウジング30により支持される。
【0032】
また、図1及び図2に示す如く、ステータ22の周方向の一部には、ジョイント部42が設けられている。ジョイント部42には、ステータ22から制御ユニットへ向けて信号を取り出すための配線が接続されている。また、ハウジング30には、ステータ22のジョイント部42が配置される取り付け部44が形成されている。取り付け部44は、そのジョイント部42の外径よりも大きな取付穴を有している。ステータ22のジョイント部42は、ステータ22がハウジング30に固定される際、ハウジング30の取り付け部44の取付穴を通してハウジング30の外周側へ突出する。ステータ22がハウジング30のフランジ部38に支持される状態においては、ジョイント部42がハウジング30の取り付け部44の取付穴に貫通することにより、ステータ22においてその周方向への回転が禁止される。
【0033】
ステータ22がそのフランジ部38側においてハウジング30のフランジ部38に支持され、かつ、ジョイント部42の取り付け部44への貫通によりステータ22の周方向への回転が禁止されると、次に、ステータ22がそのフランジ部38側とは反対側において支持されるように、ハウジング30の筒部36側から筒部32側へ向けてハウジング30内に固定用部材46が挿入される。
【0034】
固定用部材46は、図3に示す如く、円筒状に形成された所定の軸方向厚さを有する中空の環状部材、一部に配線のための切欠部を有する中空の環状部材、或いは、断面C形状の部材である。固定用部材46は、アルミニウム等の可塑性を有する部材により構成されている。固定用部材46は、その内径がステータ22の外径に比して小さくなるように、また、その外径がハウジング30の筒部36とほぼ一致するように形成されている。
【0035】
上記の如く、筒部34は、軸方向厚さがステータ22の軸方向厚さとほぼ一致するように形成されている。従って、ステータ22がハウジング30のフランジ部38に支持される状態で固定用部材46がハウジング30内に挿入されると、その後、固定用部材46が、ハウジング30の筒部36の筒部34側端部に達し、ステータ22に当接する。すなわち、固定用部材46は、ステータ22に軸方向に隣接して配置される。この際、ステータ22は、フランジ部38側とは反対側において固定用部材46に支持される。
【0036】
ハウジング30の内壁には、径方向へ向けて穴の開いた溝50が形成されている。溝50は、固定用部材46が配置された際にその固定用部材46に覆われる位置において全周にわたって或いはその一部に設けられている。ハウジング30の溝50には、上記した固定用部材46の肉の一部が収まる。ハウジング30の溝50に固定用部材46の一部が収まると、固定用部材46がハウジング30にかしめ固定される。
【0037】
ここで、本実施例において固定用部材46をハウジング30にかしめ固定する手順について説明する。
【0038】
▲1▼図4(A)に示す如く、固定用部材46がハウジング30内に挿入され、ステータ22がフランジ部38側とは反対側において固定用部材46に支持された状態において、ハウジング30内に第1のかしめ用治具52が挿入される。第1のかしめ用治具52は、円筒状の鉄製部材である。第1のかしめ用治具52は、その軸方向端部から順に、外径が固定用部材46の内径とほぼ一致する軸部54、及び、外径が固定用部材46の内径に比して大きな軸部56を有しており、軸部54と軸部56との間にフランジ部58を有している。第1のかしめ用治具52の軸部54は、その端部がステータ22に達しないように固定用部材46の軸方向長さに比して短い軸方向長さを有している。第1のかしめ用治具52は、フランジ部58において固定用部材46を支持する役割を有している。
【0039】
▲2▼次に、第1のかしめ用治具52がハウジング30内に挿入され、そのフランジ部58において固定用部材46を支持する状態で、ハウジング30内に第2のかしめ用治具60が挿入される。第2のかしめ用治具60は、円筒状の鉄製部材である。第2のかしめ用治具60は、内径が第1のかしめ用治具52の外径とほぼ一致するように、また、外径がハウジング30の筒部36の内径とほぼ一致するように形成されている。第2のかしめ用治具60は、その径方向厚さで固定用部材46を軸方向へ向けて押圧する役割を有している。
【0040】
▲3▼そして、第2のかしめ用治具60が固定用部材46に軸方向で当接する状態で、第2のかしめ用治具60に軸方向荷重が加えられる。上記の如く、固定用部材46は、アルミニウム等の可塑性部材により構成されている。また、固定用部材46のステータ22側の端部は、ハウジング30のフランジ部38に支持されたステータ22に支持されている。更に、固定用部材46の内周部は、第1のかしめ用治具52により支持されている。このため、固定用部材46が第2のかしめ用治具60の軸方向荷重により軸方向に圧縮されても、固定用部材46の肉の一部が軸中心に向けて寄ることはない。
【0041】
一方、上記の如く、ハウジング30の内壁には、固定用部材46の配置位置において径方向へ向かう溝50が形成されている。このため、固定用部材46が第1のかしめ用治具52により支持されている状態で第2のかしめ用治具60による軸方向荷重により軸方向に圧縮されると、固定用部材46の肉の一部が径方向外側に押圧され、ハウジング30の溝50内へ向けて寄せられる。この場合、固定用部材46は、図4(B)に示す如く、その一部をハウジング30の溝50に入れることによりハウジング30にかしめ固定される(いわゆる、コーキンかしめ)。
【0042】
▲4▼最後に、固定用部材46がハウジング30にかしめ固定された後は、かしめ用治具52,60がハウジング30内から取り出され、固定用部材46のハウジング30への固定処理が終了される。
【0043】
上記の構成において、ステータ22が固定用部材46により支持される状況下において固定用部材46がハウジング30にかしめ固定されると、ステータ22は、軸方向への移動が禁止される状態となり、ハウジング30に固定される。すなわち、本実施例においては、固定用部材46をハウジング30にかしめ固定することにより、固定用部材46が軸方向に隣接配置されるステータ22をハウジング30に固定することができる。
【0044】
尚、ステータをハウジングにネジ止め固定する構成では、ステータの変形が生じ易い。また、ステータを接着剤を用いてハウジングに接着固定する構成では、接着力の低下や接着剤の剥がれ等が生ずるおそれがある。これに対して、本実施例の如く、ステータ22とは別個の固定用部材46をハウジング30にかしめ固定することによりステータ22をハウジング30に固定する手法においては、ステータ22の変形が発生し難いため、シャフト24の回転角度位置をレゾルバセンサを用いて検出する際のその検出精度の低下を抑制することが可能である。また、本実施例の固定手法においては、接着力の低下等が生ずることはないので、ステータ22のハウジング30への固定を適切に維持することが可能である。従って、本実施例によれば、ハウジング30に対するステータ22の固定を適切にかつ容易に実現することが可能となっている。
【0045】
また、8キロニュートンを超える軸方向荷重が第2のかしめ用治具60に加えられると、8キロニュートンを超える軸方向荷重が印加された状態でステータ22がハウジング30に固定されることとなるが、この場合には、ステータ22の変形が過大となる事態が生じ、シャフト24の回転角度位置に応じた信号を出力するというステータ22の機能を阻害することが実験的に明らかとなっている。そこで、本実施例において、固定用部材46がハウジング30にかしめ固定される際、第2のかしめ用治具60に加わる軸方向荷重は、8キロニュートン以下の荷重である。すなわち、固定用部材46は、その軸方向荷重が8キロニュートン以下であってもハウジング30に確実にかしめ固定されるようになっている。従って、本実施例においては、ステータ22のハウジング30への固定をステータ22の機能を害することなく実現することが可能となっている。
【0046】
尚、上記の第1実施例においては、シャフト24が特許請求の範囲に記載した「回転体」に、ハウジング30が特許請求の範囲に記載した「筒状ハウジング」に、それぞれ相当している。
【0047】
ところで、上記の第1実施例においては、2つの第1及び第2のかしめ用治具52,60を用い、固定用部材46を第1のかしめ用治具52により支持した状態で第2のかしめ用治具60に軸方向荷重を加えることにより、固定用部材46をハウジング30にかしめ固定することとしているが、一つのかしめ用治具を用いて固定用部材46をハウジング30にかしめ固定することとしてもよい。
【0048】
すなわち、図5は、本実施例のステータ22をハウジング30に固定する第2の固定手法を説明するための図を示す。尚、図5(A)にはステータ22をハウジング30に固定する直前におけるステータ22近傍の軸方向断面図を、また、図5(B)にはステータ22をハウジング30に固定した後におけるステータ22近傍の軸方向断面図を、それぞれ示す。また、図5(B)においては、軸に対して一方のみが示されている。以下、本変形例において固定用部材46をハウジング30にかしめ固定する手順について説明する。
【0049】
▲1▼図5(A)に示す如く、固定用部材46がハウジング30内に挿入され、ステータ22がフランジ部38側とは反対側において固定用部材46に支持された状態において、ハウジング30内にかしめ用治具80が挿入される。かしめ用治具80は、円筒状の鉄製部材である。かしめ用治具80は、外径が固定用部材46の内径に比して大きくなるように形成されていると共に、その軸方向端面の外径が固定用部材46の内径に比して小さくなるようにテーパ加工されている。かしめ用治具80は、そのテーパ面82において固定用部材46の内周側角部を押圧する役割を有している。
【0050】
▲2▼そして、かしめ用治具80がその軸中心において回転されつつそのかしめ用治具80に軸方向荷重が印加される。かかる軸方向荷重が印加されると、固定用部材46がかしめ用治具80のテーパ面82による荷重により圧縮され、その肉の一部が径方向外側に押圧され、ハウジング30の溝50内へ向けて寄せられる。この場合、固定用部材46は、図5(B)に示す如く、その一部をハウジング30の溝50に入れることによりハウジング30にかしめ固定される(いわゆる、ロールかしめ)。
【0051】
▲3▼最後に、固定用部材46がハウジング30にかしめ固定された後は、かしめ用治具80がハウジング30内から取り出され、固定用部材46のハウジング30への固定処理が終了される。
【0052】
かかる構成においても、固定用部材46がハウジング30にかしめ固定されると、ステータ22は、軸方向への移動が禁止される状態となり、ハウジング30に固定される。これにより、ハウジング30に対するステータ22の固定は、適切にかつ容易に実現されることとなる。
【0053】
また、図6は、本実施例のステータ22をハウジング30に固定する第3の固定手法を説明するための図を示す。尚、図6(A)にはステータ22をハウジング30に固定する直前におけるステータ22近傍の軸方向断面図を、また、図6(B)にはステータ22をハウジング30に固定した後におけるステータ22近傍の軸方向断面図を、それぞれ示す。また、図6(A)及び(B)においては、軸に対して一方のみが示されている。以下、本変形例において固定用部材46をハウジング30にかしめ固定する手順について説明する。
【0054】
▲1▼図6(A)に示す如く、固定用部材46がハウジング30内に挿入され、ステータ22がフランジ部38側とは反対側において固定用部材46に支持された状態において、ハウジング30内にかしめ用治具90が挿入される。かしめ用治具90は、該治具90自体の移動或いは高圧エアの圧入等により、ハウジング30の内側において軸中心側から放射状に荷重を加えることが可能な部材であり、固定用部材46の内周側の一部を径方向外側へ向けて押圧する役割を有している。
【0055】
▲2▼そして、かしめ用治具90を用いて固定用部材46にその内周側から径方向外側へ向けて径方向荷重が印加される。この場合には、固定用部材46がかしめ用治具90の作用により径方向に圧縮されることにより、固定用部材46の、径方向荷重が印加された内周側とは径方向反対側の外周側の肉がハウジング30の溝50内へ向けて径方向外側に寄せられる。この場合、固定用部材46は、図6(B)に示す如く、その一部をハウジング30の溝50に入れることによりハウジング30にかしめ固定される。
【0056】
▲3▼最後に、固定用部材46がハウジング30にかしめ固定された後は、かしめ用治具90がハウジング30内から取り出され、固定用部材46のハウジング30への固定処理が終了される。
【0057】
かかる構成においても、固定用部材46がハウジング30にかしめ固定されると、ステータ22は、軸方向への移動が禁止される状態となり、ハウジング30に固定される。これにより、ハウジング30に対するステータ22の固定は適切にかつ容易に実現されることとなる。
【0058】
次に、上記図1及び図2と共に、図7を参照して、本発明の第2実施例について説明する。
【0059】
上記した第1実施例では、ステータ22をハウジング30に固定するうえで、ステータ22に軸方向に隣接配置される固定用部材46を用いている。これに対して、本実施例においては、何ら別途の部材を用いることなく、ステータ22をハウジング30に固定することとしている。
【0060】
図7は、本実施例においてステータ22をハウジング30に固定する手法を説明するための図を示す。尚、図7(A)にはステータ22をハウジング30に固定する前におけるステータ22近傍の軸方向断面図を、また、図7(B)にはステータ22をハウジング30に固定した後におけるステータ22近傍の軸方向断面図を、それぞれ示す。また、図7(A)及び(B)においては、軸に対して一方のみが示されている。更に、図7においては、上記図1及び図2に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0061】
ステータ22がハウジング30に組み付けられる際、まず、そのステータ22が内径の最も大きい筒部36側から内径の最も小さい筒部32側へ向けてハウジング30内に挿入される。この場合、ステータ22は、図7(A)に示す如く、その径方向端部においてハウジング30のフランジ部38に当接し支持される。上記の如く、ハウジング30の筒部34の軸方向厚さとステータ22の軸方向厚さとは、ほぼ一致する。このため、ステータ22の、フランジ部38に支持される軸方向端面とは反対側の軸方向端面は、ハウジング30の筒部34と筒部36との境界付近に位置する。
【0062】
そして、ステータ22がそのフランジ部38側においてハウジング30のフランジ部38に支持される状態(図7(A)に示す状態)で、ハウジング30の筒部34と筒部36との境界付近に外周側から内周側へ向けて所定の治具等を用いて径方向荷重が印加される。ハウジング30は、アルミニウム等を用いて形成された可塑性の部材であるため、ハウジング30に荷重が印加されると、その印加部分において変形が生ずる。従って、上記の如くハウジング30の筒部34と筒部36との境界付近に外周側から内周側へ向けて径方向荷重が印加された場合は、ハウジング30が径方向に圧縮されることにより、図7(B)に示す如く、ハウジング30の、径方向荷重が印加された外周側とは径方向反対側の内周側の肉が軸中心方向へ向けて突出する。
【0063】
ハウジング30のこの突起部100は、ステータ22の、フランジ部38に支持される軸方向端面とは反対側の軸方向端面に隣接して形成される。この場合、ステータ22は、突起部100のかしめ作用により軸方向への移動が禁止される状態となり、ハウジングに固定される。すなわち、本実施例においては、ハウジング30にステータ22に隣接する突起部100をかしめ形成することにより、ステータ22をハウジング30に固定することができる。
【0064】
かかる固定手法においては、ステータ22に過大な変形が発生し難いため、ステータ22の機能低下に起因するシャフト24の回転角度位置の検出精度の低下を抑制することが可能であると共に、接着力の低下等の発生が回避されるため、ステータ22のハウジング30への固定を適切に維持することが可能である。従って、本実施例によれば、ハウジング30に対するステータ22の固定を適切にかつ容易に実現することが可能となっている。
【0065】
次に、上記図1及び図2と共に、図8を参照して、本発明の第3実施例について説明する。
【0066】
図8は、本実施例においてステータ22をハウジング30に固定する手法を説明するための図を示す。尚、図8には、ステータ22をハウジング30に固定する際のステータ22近傍の軸方向断面図を示す。また、図8においては、軸に対して一方のみが示されている。更に、図8においては、上記図1及び図2に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0067】
本実施例においても、上記した第1実施例における固定用部材46と同様に、ステータ22をハウジング30に固定すべく、ハウジング30内に固定用部材120が挿入される。この固定用部材120は、円筒状に形成された所定の軸方向厚さを有する中空の環状部材であり、アルミニウム等の可塑性を有する部材により構成されている。固定用部材120は、その内径がステータ22の外径に比して小さくなるように、また、その外径がハウジング30の筒部36に比して僅かに大きくなるように形成されている。
【0068】
かかる構成において、固定用部材120は、ハウジング30内に挿入される際に圧入される。固定用部材120がステータ22に当接するまで圧入されると、ステータ22は、フランジ部38側とは反対側において固定用部材120に支持される。固定用部材120は、上記の如く、その外径がハウジング30の筒部36に比して僅かに大きくなるように形成されているので、固定用部材120とハウジング30との間には大きな荷重が作用する。従って、固定用部材120がハウジング30内へ挿入されると、その後、固定用部材120は、ステータ22に軸方向に隣接配置した状態でハウジング30に対して圧入固定される。この場合、ステータ22は、軸方向への移動が禁止される状態となり、ハウジング30に固定される。すなわち、本実施例においては、固定用部材120をハウジング30に圧入固定することにより、固定用部材120が軸方向に隣接配置されるステータ22をハウジング30に固定することができる。
【0069】
本実施例において、固定用部材120のハウジング30内への圧入は、8キロニュートン以下の軸方向荷重が印加された状態でステータ22がハウジング30に固定されるように行われる。このため、本実施例においても、ステータ22のハウジング30への固定をステータ22の機能を阻害することなく実現することが可能となっている。
【0070】
また、本実施例の固定手法においても、ステータ22に過大な変形が発生し難く、また、接着力の低下等の発生が回避されるため、ステータ22の機能低下に起因するシャフト24の回転角度位置の検出精度の低下を抑制することが可能であると共に、ステータ22のハウジング30への固定を適切に維持することが可能であり、これにより、ハウジング30に対するステータ22の固定を適切にかつ容易に実現することが可能となっている。
【0071】
次に、上記図1及び図2と共に、図9を参照して、本発明の第4実施例について説明する。
【0072】
図9は、本実施例においてステータ22をハウジング140に固定する手法を説明するための図を示す。尚、図9(A)にはステータ22をハウジング140に固定した際に軸方向から見た図を、図9(B)には図9(A)に示す直線III−IIIで切断した際の軸方向断面図を、また、図9(C)には本実施例における用いられる固定用部材150の斜視図を、それぞれ示す。また、図9(A)及び(B)においては、軸に対して一方のみが示されている。尚、本実施例の説明においては、上記図1及び図2に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0073】
本実施例において、ステータ22は、シャフト24を覆う車体側に固定されたハウジング140に固定される。ハウジング140は、アルミニウム等を用いて円筒状に形成されており、ボールジョイントによりシャフト24を回転可能に支持している。ハウジング140は、内径が互いに異なる筒部142,144を有している。筒部142は、その内径がステータ22の外径に比して小さくなるように形成されている。また、筒部144は、その内径がステータ22の外径に比して大きくなるように形成されている。
【0074】
ハウジング140は、筒部144の内周側数箇所に軸方向に向けて延在する溝146を有している。溝146は、径方向に向けて所定の深さを有している。すなわち、ハウジング140は、溝146においては、その内径がステータ22の外径に比してかなり大きくなるように形成されている。ハウジング140は、筒部142と筒部144の溝146の底面との間において面の法線が軸方向へ向かうフランジ部148を有している。
【0075】
ステータ22がハウジング140内に挿入されると、ステータ22がハウジング140の筒部142と筒部144との境界まで達し、ステータ22の径方向端部が軸方向側においてハウジング140の筒部142と筒部144との間のフランジ部148に当接する。この際、ステータ22は、ハウジング140のフランジ部148に支持される。
【0076】
次に、ステータ22がハウジング140のフランジ部148側において支持された状態において、ステータ22がハウジング140のフランジ部148側とは反対側において支持されるように、ハウジング140の筒部144側から筒部142側へ向けてハウジング140内に固定用部材150が挿入される。
【0077】
固定用部材150は、ハウジング140の溝146に合致する形状を有している。具体的には、図9(C)に示す如く、軸方向断面がL字状であるピン部材であり、ステータ22の外径とハウジング140の筒部144の溝146における内径との差分よりも僅かに大きな厚さを有する部位152と、その部位152に比して大きな厚さを有する部位154とにより構成されている。部位152は、ステータ22の軸方向厚さとほぼ一致する軸方向長さを有している。固定用部材150は、アルミニウム等の可塑性を有する部材により構成されている。
【0078】
かかる構成において、ステータ22がハウジング140のフランジ部148に支持される状態で固定用部材150がハウジング140内に挿入される際には、固定用部材150の部位152がステータ22とハウジング140の筒部144との間の隙間に圧入される。固定用部材150の部位152がハウジング140のフランジ部148に当接するまで圧入されると、ステータ22は、ハウジング140のフランジ部148側とは反対側において固定用部材150の部位152と部位154との間のフランジ部により支持される。
【0079】
固定用部材150の部位152は、上記の如く、その厚さがステータ22の外径とハウジング140の筒部144の溝146における内径との差分よりも僅かに大きくなるように形成されている。このため、固定用部材150とハウジング140との間および固定用部材150とステータ22との間に共に大きな荷重が作用する。従って、固定用部材150がハウジング140内へ挿入されると、その後、固定用部材150は、ステータ22とハウジング140との間に圧入固定される。この場合、ステータ22は、軸方向への移動が禁止される状態となり、ハウジング140に対して相対的に固定される。すなわち、本実施例においては、固定用部材150をハウジング140に圧入固定することにより、固定用部材150が軸方向に隣接配置されるステータ22をハウジング140に固定することができる。
【0080】
本実施例において、固定用部材150のハウジング140内への圧入は、8キロニュートン以下の軸方向荷重が印加された状態でステータ22がハウジング140に固定されるように行われる。このため、本実施例においても、ステータ22のハウジング140への固定をステータ22の機能を阻害することなく実現することが可能となっている。
【0081】
また、本実施例の固定手法においても、ステータ22に過大な変形が発生し難く、また、接着力の低下等の発生が回避されるため、ステータ22の機能低下に起因するシャフト24の回転角度位置の検出精度の低下を抑制することが可能であると共に、ステータ22のハウジング140への固定を適切に維持することが可能であり、これにより、ハウジング140に対するステータ22の固定を適切にかつ容易に実現することが可能となっている。
【0082】
ところで、上記の第4実施例においては、ステータ22をハウジング140に固定するうえで、ハウジング140の内周側数箇所に軸方向に延在する溝146を形成し、ステータ22とハウジング140との間に溝146に合致する形状を有する固定用部材150をピン圧入することとしているが、ハウジング140の全周にわたって溝を形成し、その溝に合致する円環状の固定用部材を圧入することとしてもよい。
【0083】
次に、上記図1及び図2と共に、図10を参照して、本発明の第5実施例について説明する。
【0084】
図10は、本実施例においてステータ160をハウジング162に固定する手法を説明するための図を示す。尚、図10(A)にはステータ160をハウジング162に固定した際に軸方向から見た図を、図10(B)にはステータ160を径方向外側から見た図を、それぞれ示す。また、図10(A)においては、軸に対して一方のみが示されている。また、本実施例の説明においては、上記図1及び図2に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0085】
本実施例において、ステータ160は、上記したステータ22と同様に、電動パワーステアリング装置のレゾルバセンサを構成する固定子として機能する。ステータ160は、上記したシャフト24を覆う車体側に固定されたハウジング162に固定されている。ハウジング162は、アルミニウム等を用いて円筒状に形成されており、径方向に所定の厚さを有している。ハウジング162は、ボールジョイントによりシャフト24を回転可能に支持している。ステータ160は、ステータコア及びステータコイルにより構成されており、シャフト24の回転により変化し得る磁気特性に応じた信号を制御ユニットへ出力する機能を有している。
【0086】
ステータ160は、所定の軸方向厚さを有する中空の環状部材である。ステータ160は、その外径が円筒状のハウジング162の内径とほぼ一致するように、また、その内径がロータ20における最も大きな外径に比して大きくなるように形成されている。ロータ20及びステータ160は、両者が径方向において互いに対向するように配置される。
【0087】
ステータ160の外周面には、その全周の数箇所(図10(B)には一箇所のみ示す)にボルト穴164が形成されている。各ボルト穴164は、径方向へ向けて空いている。また、ハウジング162には、その全周の数箇所(図10(A)には一箇所のみ示す)に壁を貫通する貫通穴166が形成されている。各貫通穴166は、径方向へ向けて延びており、タップ形成されている。各貫通穴166には、シールワッシャボルト168が挿入されている。シールワッシャボルト168は、ハウジング162の貫通穴166及びステータ160のボルト穴164に締着される。
【0088】
本実施例においては、ステータ160がハウジング162に組み付けられる際、まず、そのステータ160がハウジング162内に挿入される。そして、ステータ160のボルト穴164とハウジング162の貫通穴166とが互いに軸方向及び周方向に位置合わせされる。その後、シールワッシャボルト168がハウジング162の貫通穴166に挿入され、ハウジング162及びステータ160に締着される。
【0089】
全周の複数箇所においてシールワッシャボルト168がハウジング162及びステータ160に締着されると、ハウジング162とステータ160とが軸方向および周方向に相対的に移動することが禁止される。この場合、ステータ160は、相対移動が禁止される状態となり、ハウジング162に固定される。すなわち、本実施例においては、ステータ160をハウジング162に径方向からボルト締結することにより、ステータ160をハウジング162に固定することができる。
【0090】
次に、上記図1及び図2と共に、図11を参照して、本発明の第6実施例について説明する。
【0091】
図11は、本実施例においてステータ22をハウジング180に固定する手法を説明するための図を示す。尚、図11(A)にはステータ22をハウジング180の固定した際のステータ22近傍の軸方向断面図を、図11(B)には本実施例において用いられるウェーブワッシャの側面図および断面図を、また、図11(C)には本実施例において用いられるCクリップの断面図を、それぞれ示す。また、図11(A)においては、軸に対して一方のみが示されている。また、図11においては、上記図1及び図2に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0092】
ステータ22は、シャフト24を覆う車体側に固定されたハウジング180に固定されている。ハウジング180は、上記したハウジング30と同様の構成および機能を有していると共に、内壁に径方向へ向かう環状溝182を有している。環状溝182は、固定用部材46がステータ22を支持する状態に配置された際にその固定用部材46のステータ22側とは反対側の軸方向端面から所定距離離れた位置に形成される。
【0093】
環状溝182には、図11(C)に示す如きCクリップ184が嵌設される。Cクリップ184は、内径及び外径が周方向位置にかかわらずほぼ一致するC形状に形成されている。Cクリップ184は、環状溝182の溝幅にほぼ一致する軸方向厚さを有し、また、ハウジング180の環状溝182における内径に比して僅かに大きな外径を有するように形成されている。
【0094】
ステータ22を支持する固定用部材46と、環状溝182に嵌設されるCクリップ184との間には、ウェーブワッシャ186が介装される。ウェーブワッシャ186は、図11(B)に示す如く、軸方向に波打つ外形を有する円環状に形成された部材である。ウェーブワッシャ186は、ステータ22を支持する固定用部材46と環状溝182に嵌設されるCクリップ184との距離よりも僅かに大きな軸方向厚さを有し、かつ、ハウジング180の筒部36の内径とほぼ一致する外径を有するように形成されている。ウェーブワッシャ186は、固定用部材46とCクリップ184との間に軸方向荷重を加える機能を有する。
【0095】
以下、ステータ22をハウジング180に固定する手順について説明する。
【0096】
ステータ22及び固定用部材46がハウジング180内に挿入され、ステータ22がフランジ部38側とは反対側において固定用部材46に支持された状態において、ハウジング180内にウェーブワッシャ186が挿入される。この際、ウェーブワッシャ186は、固定用部材46に当接するまで挿入される。次に、ウェーブワッシャ186が固定用部材46に当接した後、Cクリップ184がハウジング180内に挿入される。Cクリップ184は、上記の如く、ハウジング180の環状溝182における内径に比して僅かに大きな外径を有しているので、ハウジング180に挿入される際、その外径が縮小される状態で移動される。そして、Cクリップ184は、ハウジング180の環状溝182に嵌設される。
【0097】
Cクリップ184は、上記の如く、ハウジング180の環状溝182における内径に比して僅かに大きな外径を有するように形成されているので、ハウジング180の環状溝182に嵌設された際、その環状溝182の底面、すなわち、ハウジング180の内壁を径方向外側へ向けて押圧する。従って、この場合、Cクリップ184は、環状溝182においてハウジング180の内壁に狭持された状態となり、ハウジング180に固定される。
【0098】
上記の如く、ウェーブワッシャ186は、ステータ22を支持する固定用部材46と環状溝182に嵌設されるCクリップ184との距離よりも僅かに大きな軸方向厚さを有するように形成されている。このため、固定用部材46がステータ22を支持し、かつ、Cクリップ184がハウジング180の環状溝182に嵌設された状態において、ウェーブワッシャ186は、軸方向長さが縮小されることにより、Cクリップ184を固定用部材46とは反対方向に押圧し、固定用部材46をCクリップ184とは反対方向に押圧する。Cクリップ184の軸方向への移動は環状溝182への嵌設により規制されるので、上記の場合、固定用部材46に大きな軸方向荷重が印加される。
【0099】
固定用部材46にウェーブワッシャ186側から軸方向荷重が印加されると、その荷重は固定用部材46からステータ22に伝達される。かかる荷重は、ステータ22をハウジング180のフランジ部38と固定用部材46との間において狭持する力となる。すなわち、ステータ22は、ウェーブワッシャ186側からの軸方向荷重によりハウジング180のフランジ部38と固定用部材46との間において狭持される状態となり、ハウジング180に固定される。このように、本実施例においては、固定用部材46にCクリップ184、ウェーブワッシャ186、及びハウジング180の環状溝182を用いて軸方向荷重を加えることにより、ステータ22をハウジング180に固定することができる。
【0100】
本実施例において、Cクリップ184、ウェーブワッシャ186、及びハウジング180の環状溝182を用いてステータ22に加えられる軸方向荷重は、8キロニュートン以下に抑えられる。このため、本実施例においても、ステータ22のハウジング180への固定をステータ22の機能を阻害することなく実現することが可能となっている。
【0101】
また、本実施例の固定手法においても、ステータ22に過大な変形が発生し難く、また、接着力の低下等の発生が回避されるため、ステータ22の機能低下に起因するシャフト24の回転角度位置の検出精度の低下を抑制することが可能であると共に、ステータ22のハウジング180への固定を適切に維持することが可能であり、これにより、ハウジング180に対するステータ22の固定を適切にかつ容易に実現することが可能となっている。
【0102】
尚、上記の第6実施例においては、Cクリップ184、ウェーブワッシャ186、及びハウジング180の環状溝182を用いてステータ22に軸方向荷重を加えることとしているが、ハウジング30に取り付けられる別のハウジングを用いてステータ22に軸方向荷重を加えることとしてもよい。
【0103】
すなわち、図12は、本実施例の変形例においてステータ22をハウジング190に固定する手法を説明するための図を示す。また、図12においては、軸に対して一方のみが示されている。更に、図12においては、上記図1、図2、及び図11に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。本実施例において、ハウジング30には、別のハウジング190が固定される。
【0104】
ハウジング190は、アルミニウム等を用いて円筒状に形成されており、径方向に所定の厚さを有している。ハウジング190は、その外径がハウジング30の筒部36の内径とほぼ一致するように形成されている。また、ハウジング190は、軸方向端部(図12において下端部)192から軸方向へ所定距離離れた位置の外壁に径方向外側へ延びる環状のフランジ部194を有している。フランジ部194は、全周にわたって数箇所にボルト穴を有している。
【0105】
ハウジング190は、ハウジング30内に挿入される。ハウジングのフランジ部194には、ハウジング30の軸方向端部(図12において上端部)30aが当接する。ハウジング30の軸方向端部30aには、ボルト穴が形成されている。ハウジング30の軸方向端部30aがフランジ部194に当接した状態で、フランジ部194のボルト穴にボルトが嵌挿されると、ハウジング30とハウジング190とが締結される。
【0106】
ステータ22を支持する固定用部材46と、ハウジング30に締結されたハウジング190の軸方向端部192との間には、上記したウェーブワッシャ186が介装される。ウェーブワッシャ186は、ステータ22を支持する固定用部材46とハウジング30に締結されたハウジング190の軸方向端部192との距離よりも僅かに大きな軸方向厚さを有し、かつ、ハウジング30の筒部36の内径とほぼ一致する外径を有するように形成されている。ウェーブワッシャ186は、固定用部材46とハウジング190の軸方向端部192との間に軸方向荷重を加える機能を有する。すなわち、ハウジング190は、軸方向端部192とフランジ部194との距離がウェーブワッシャ186を介して固定用部材46に所定の軸方向荷重を加えるのに必要な距離となるように形成されている。
【0107】
本変形例においては、ステータ22及び固定用部材46がハウジング190内に挿入され、ステータ22がフランジ部38側とは反対側において固定用部材46に支持された状態において、ハウジング190内にウェーブワッシャ186が挿入される。次に、ウェーブワッシャ186が固定用部材46に当接した後、ハウジング190がハウジング30内に挿入される。そして、ハウジング30とハウジング190とがボルト締結される。
【0108】
上記の如く、本変形例において、ウェーブワッシャ186は、ステータ22を支持する固定用部材46とハウジング30に締結されたハウジング190の軸方向端部192との距離よりも僅かに大きな軸方向厚さを有するように形成されている。このため、固定用部材46がステータ22を支持し、かつ、ハウジング190がハウジング30に締結された状態において、ウェーブワッシャ186は、軸方向長さが縮小されることにより、ハウジング190を固定用部材46とは反対方向に押圧し、固定用部材46をハウジング190とは反対方向に押圧する。ハウジング190は、ハウジング30に締結され固定されるので、上記の場合、固定用部材46に大きな軸方向荷重が印加される。従って、かかる変形例においても、固定用部材46にウェーブワッシャ186及びハウジング190を用いて軸方向荷重を加えることにより、ステータ22をハウジング190に固定することができ、その結果、上記した第6実施例と同様の効果を得ることができる。
【0109】
次に、図1及び図2と共に、図13を参照して、本発明の第7実施例について説明する。
【0110】
図13は、本実施例においてロータ20をシャフト24に固定する手法を説明するための図を示す。尚、図13には、ロータ20をシャフト24に固定する際のロータ20近傍の軸方向断面図を示す。また、図13においては、軸に対して一方のみが示されている。更に、図13においては、上記図1及び図2に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0111】
本実施例において、シャフト24は、外径が互いに異なる軸部200,202を有している。軸部200は、その外径がロータ20の内径とほぼ一致するように形成されている。また、軸部202は、その外径がロータ20の内径に比して大きくなるように形成されている。すなわち、シャフト24は、軸部200と軸部202との間において面の法線が軸方向へ向かうフランジ部204を有している。ロータ20の軸方向端部の一方は、シャフト24のフランジ部204により支持される。
【0112】
ロータ20の軸方向端部の他方は、固定用部材206により支持される。固定用部材206は、円筒状に形成された所定の軸方向厚さを有する中空の環状部材または断面C形状の部材であり、アルミニウム等の可塑性を有する部材により構成されている。固定用部材206は、その外径がシャフト24の軸部200の外径およびロータ20の内径に比して大きくなるように、また、その内径がシャフト24の軸部200の外径に比して僅かに小さくなるように形成されている。
【0113】
固定用部材206は、その内周側にシャフト24が挿入されるようにシャフト24に軸部200側から組み付けられる。固定用部材206は、上記の如くその内径がシャフト24の軸部200の外径に比して僅かに小さくなるように形成されているので、シャフト24に組み付けられる際に圧入される。固定用部材206が、シャフト24のフランジ部204により支持されるロータ20に当接するまで圧入されると、ロータ20は、フランジ部204側とは反対側において固定用部材206に支持される。この際、固定用部材206とシャフト24との間には大きな荷重が作用する。従って、固定用部材206は、ロータ20に軸方向に隣接配置した状態でシャフト24に対して圧入固定される。
【0114】
この場合、ロータは、軸方向への移動が禁止される状態となり、シャフト24に固定される。すなわち、本実施例においては、固定用部材206をシャフト24に圧入固定することにより、固定用部材206が軸方向に隣接配置されるロータ20をシャフト24に固定することができる。
【0115】
尚、ロータをシャフトにネジ止め固定する構成では、ロータの変形が生じ易い。また、ロータを接着剤を用いてシャフトに接着固定する構成では、接着力の低下や接着剤の剥がれ等が生ずるおそれがある。これに対して、本実施例の如く、ロータ20とは別の固定用部材206をシャフト24に圧入固定することによりロータ20をシャフト24に固定する手法においては、ロータ20の変形が生じ難いため、シャフト24の回転角度位置をレゾルバセンサを用いて検出する際のその検出精度の低下を抑制することが可能である。また、本実施例の固定手法においては、接着力の低下等が生ずることはないので、ロータ20のシャフト24への固定を適切に維持することが可能である。従って、本実施例によれば、シャフト24に対するロータ20の固定を適切にかつ容易に実現することが可能となっている。
【0116】
また、8キロニュートンを超える軸方向荷重がロータ20に加えられると、8キロニュートンを超える軸方向荷重が印加された状態でロータ20がシャフト24に固定されることとなるが、この場合には、ロータ20の変形が過大となる事態が生じ、ステータ22にシャフト24の回転角度位置に応じた信号を適切に出力させるというロータ20の機能を阻害することが実験的に明らかとなっている。そこで、本実施例において、固定用部材206のシャフト24への圧入は、8キロニュートン以下の軸方向荷重が印加された状態でロータ20がシャフト24に固定されるように行われる。このため、本実施例においては、ロータ20のシャフト24への固定をロータ20の機能を阻害することなく実現することが可能となっている。
【0117】
次に、図1及び図2と共に、図14及び図15を参照して、本発明の第8実施例について説明する。
【0118】
図14は、本実施例においてロータ20と一体に回転するシャフト220の斜視図を示す。また、図15は、本実施例においてロータ20をシャフト220に固定する手法を説明するための図を示す。尚、図15には、ロータ20をシャフト220に固定する際のロータ20近傍の軸方向断面図を示す。また、図15においては、軸に対して一方のみが示されている。更に、図15においては、上記図1及び図2に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0119】
本実施例において、シャフト220は、上記したシャフト24と同様に、電動パワーステアリング装置のラック軸に相当し、レゾルバセンサを構成するロータ20が回転子として取り付けられる断面円形状の部材である。シャフト220は、外径が互いに異なる軸部222,224を有している。軸部222は、その外径がロータ20の内径とほぼ一致するように形成されている。軸部222には、その外周の一部に切欠部226,228が設けられている。切欠部226,228は、シャフト220に配置される固定用部材232とラップしない位置まで軸方向に延在し、軸中心を挟んで互いに平行に対向する面を有している。すなわち、軸部222は、切欠部226,228においてロータ20の内径に比して僅かに小さい外径を有している。また、軸部224は、その外径がロータ20の内径に比して大きくなるように形成されている。すなわち、シャフト220は、軸部222と軸部224との間において面の法線が軸方向へ向かうフランジ部230を有している。ロータ20の軸方向端部の一方は、シャフト220のフランジ部230により支持される。
【0120】
ロータ20の軸方向端部の他方は、固定用部材232により支持される。固定用部材232は、円筒状に形成された所定の軸方向厚さを有する中空の環状部材または断面C形状の部材であり、アルミニウム等の可塑性を有する部材により構成されている。固定用部材232は、その外径がシャフト220の軸部222の外径およびロータ20の内径に比して大きくなるように、また、その内径がシャフト220の軸部222の外径とほぼ一致するように形成されている。
【0121】
以下、ロータ20のシャフト220への固定手法について説明する。
【0122】
ロータ20がシャフト220に組み付けられる際、まず、そのロータ20がシャフト220の外径の最も小さい軸部222側から外径の最も大きい軸部224側へ向けて移動される。このようにロータ20が移動されると、その後、ロータ20がシャフト220の軸部224に達し、ロータ20の径方向内側端部が軸方向側においてシャフト220のフランジ部230に当接する。この際、ロータ20は、そのフランジ部230側においてシャフト20により支持される。
【0123】
ロータ20がそのフランジ部230側においてシャフト20のフランジ部230に支持されると、次に、ロータ20がそのフランジ部230側とは反対側において支持されるように、シャフト220の軸部222側から軸部224側へ向けて固定用部材232が移動される。このように固定用部材232が移動されると、その後、固定用部材232がロータ20に当接する。すなわち、固定用部材232は、ロータ20に軸方向に隣接して配置される。この際、ロータ20は、フランジ部230側とは反対側において固定用部材232に支持される。固定用部材232は、シャフト220にかしめ固定される。
【0124】
ここで、本実施例において固定用部材232をシャフト220にかしめ固定する手順について説明する。
【0125】
▲1▼図15(A)に示す如く、固定用部材232がシャフト220に貫通されるように移動され、ロータ20がフランジ部230側とは反対側において固定用部材232に支持された状態において、かしめ用治具234がシャフト220の軸部222の切欠部226,228を移動される。かしめ用治具234は、軸方向に延在し、軸中心を挟んで互いに平行に対向する二股面236,238を有している。二股面236と二股面238との距離は、シャフト220の軸部222の切欠部226と切欠部228との距離に比して大きく、かつ、軸部222の直径に比して小さくなるように構成されている。かしめ用治具234は、シャフト軸部222の切欠部226,228にかしめによる突起を形成する役割を有している。かしめ用治具234は、その軸方向端部が軸部222の切欠部236,238の終端に当接するまで移動される。
【0126】
▲2▼次に、かしめ用治具234がシャフト軸部222の切欠部236,238の終端に当接するまで移動された状態で、そのかしめ用治具234とシャフト220とが相対的に回転される。上記の如く、かしめ用治具234は、二股面236と二股面238との距離がシャフト220の軸部222の切欠部226と切欠部228との距離に比して大きく、かつ、軸部222の直径に比して小さくなるように形成されている。このため、かしめ用治具234とシャフト220とが相対回転すると、その回転過程においてシャフト軸部222の切欠部226,228の周方向での境界部分がかしめ用治具234によりかしめられることにより、かかる部分に径方向外側へ向かう突起部240が形成される。この場合、固定用部材232は、図15(B)に示す如く、シャフト220の外周部に形成された突起部240によりシャフト220にかしめ固定される(いわゆる、二面幅かしめ)。
【0127】
▲3▼最後に、固定用部材232がシャフト220にかしめ固定された後は、かしめ用治具234がシャフト220から除去され、固定用部材232のシャフト220への固定処理が終了される。
【0128】
上記の構成において、ロータ20が固定用部材232により支持される状況下において固定用部材232がシャフト220にかしめ固定されると、ロータ20は、軸方向への移動が禁止される状態となり、シャフト220に固定される。すなわち、本実施例においては、固定用部材232をシャフト220にかしめ固定することにより、固定用部材232が軸方向に隣接配置されるロータ20をシャフト220に固定することができる。
【0129】
尚、本実施例の固定手法においても、ロータ20に過大な変形が発生し難く、また、接着力の低下等の発生が回避されるため、ロータ20の機能低下に起因するシャフト24の回転角度位置の検出精度の低下を抑制することが可能であると共に、ロータ20のシャフト24への固定を適切に維持することが可能であり、これにより、シャフト24に対するロータ20の固定を適切にかつ容易に実現することが可能となっている。
【0130】
次に、図1及び図2と共に、図16を参照して、本発明の第9実施例について説明する。
【0131】
図16は、本実施例においてロータ20をシャフト250に固定する手法を説明するための図を示す。尚、図16(A)にはロータ20をシャフト250に固定する直前におけるロータ20近傍の軸方向断面図を、また、図16(B)にはロータ20をシャフト250に固定した後におけるロータ20近傍の軸方向断面図を、それぞれ示す。また、図16(A)及び(B)においては、軸に対して一方のみが示されている。更に、図16においては、上記図1、図2、及び図15に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0132】
本実施例において、シャフト250は、上記したシャフト24と同様に、電動パワーステアリング装置のラック軸に相当し、レゾルバセンサを構成するロータ20が回転子として取り付けられる断面円形状の部材である。シャフト250は、外径が互いに異なる軸部252,254を有している。軸部252は、その外径がロータ20の内径とほぼ一致するように形成されている。また、軸部254は、その外径がロータ20の内径に比して大きくなるように形成されている。すなわち、シャフト250は、軸部252と軸部254との間において面の法線が軸方向へ向かうフランジ部256を有している。ロータ20の軸方向端部の一方は、シャフト250のフランジ部256により支持される。
【0133】
シャフト250の軸部252の外壁には、径方向へ向けて穴の開いた溝260が形成されている。溝260は、固定用部材232が配置された際にその固定用部材232に覆われる位置において全周にわたって或いはその一部に設けられている。シャフト250の溝260には、上記した固定用部材232の肉の一部が収まる。シャフト250の溝260に固定用部材232の一部が収まると、固定用部材232がシャフト250にかしめ固定される。
【0134】
ここで、本実施例において固定用部材232をシャフト250にかしめ固定する手順について説明する。
【0135】
▲1▼図16(A)に示す如く、固定用部材232がシャフト250に貫通されるように移動され、ロータ20がフランジ部256側とは反対側において固定用部材232に支持された状態において、かしめ用治具262がシャフト250の軸部222を移動される。かしめ用治具262は、円筒状の鉄製部材である。かしめ用治具262は、その内径が固定用部材232の外径に比して小さくなるように形成されていると共に、その軸方向端面の内径が固定用部材232の外径に比して大きくなるようにテーパ加工されている。かしめ用治具262は、そのテーパ面264において固定用部材232の外周側角部を押圧する役割を有している。
【0136】
▲2▼そして、かしめ用治具262がその軸中心において回転されつつそのかしめ用治具262に軸方向荷重が印加される。かかる軸方向荷重が印加されると、固定用部材232がかしめ用治具262のテーパ面264による荷重により圧縮され、その肉の一部が径方向中心へ押圧され、シャフト250の溝260内へ向けて寄せられる。この場合、固定用部材232は、図16(B)に示す如く、その一部をシャフト250の溝260に入れることによりシャフト250にかしめ固定される(いわゆる、ロールかしめ)。
【0137】
▲3▼最後に、固定用部材232がシャフト250にかしめ固定された後は、かしめ用治具262がシャフト250から除去され、固定用部材232のシャフト250への固定処理が終了される。
【0138】
上記の構成において、ロータ20が固定用部材232により支持される状況下において固定用部材232がシャフト250にかしめ固定されると、ロータ20は、軸方向への移動が禁止される状態となり、シャフト250に固定される。すなわち、本実施例においては、固定用部材232をシャフト250にかしめ固定することにより、固定用部材232が軸方向に隣接配置されるロータ20をシャフト220に固定することができる。これにより、シャフト250に対するロータ20の固定は、適切にかつ容易に実現されることとなる。
【0139】
次に、図1及び図2と共に、図17を参照して、本発明の第10実施例について説明する。
【0140】
図17は、本実施例においてロータ20をシャフト280に固定する手法を説明するための図を示す。尚、図17(A)にはロータ20をシャフト280に固定した際のロータ20近傍の軸方向断面図を、図17(B)には本実施例において用いられるウェーブワッシャの側面図および断面図を、また、図17(C)には本実施例において用いられるCクリップの断面図を、それぞれ示す。また、図17(A)においては、軸に対して一方のみが示されている。更に、図17においては、上記図1、図2、及び図13に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0141】
本実施例において、シャフト280は、上記したシャフト24と同様に、電動パワーステアリング装置のラック軸に相当し、レゾルバセンサを構成するロータ20が回転子として取り付けられる断面円形状の部材である。シャフト280は、シャフト24と同様の構成および機能を有していると共に、外壁に径方向へ向かう環状溝282を有している。環状溝282は、ロータ20がシャフト280のフランジ部204に支持された際にそのロータ20のフランジ部204側とは反対側の軸方向端面から所定距離はなれた位置に形成される。
【0142】
環状溝282には、図17(C)に示す如きCクリップ284が嵌設される。Cクリップ284は、内径及び外径が周方向位置にかかわらずほぼ一致するC形状に形成されている。Cクリップ284は、環状溝282の溝幅にほぼ一致する軸方向厚さを有し、また、シャフト280の環状溝282における外径に比して僅かに小さな内径を有するように形成されている。
【0143】
ロータ20と環状溝282に嵌設されるCクリップ284との間には、ウェーブワッシャ286が介装される。ウェーブワッシャ286は、図17(B)に示す如く、軸方向に波打つ外形を有する円環状に形成された部材である。ウェーブワッシャ286は、ロータ20と環状溝282に嵌設されるCクリップ284との距離よりも僅かに大きな軸方向厚さを有し、かつ、シャフト280の軸部200の外径とほぼ一致する内径を有するように形成されている。ウェーブワッシャ286は、ロータ20とCクリップ284との間に軸方向荷重を加える機能を有する。
【0144】
以下、ロータ20をシャフト280に固定する手順について説明する。
【0145】
ロータ20がシャフト280を軸部200側から軸部202側へ向けて移動され、ロータ20がフランジ部204側においてシャフト280に支持された状態において、ウェーブワッシャ286がシャフト280の軸部200側から軸部202側へ向けて移動される。この際、ウェーブワッシャ286は、ロータ20に当接するまで移動される。次に、ウェーブワッシャ286がロータ20に当接した後、Cクリップ284がシャフト280の軸部200側から軸部202側へ向けて移動される。Cクリップ284は、上記の如く、シャフト280の環状溝282における外径に比して僅かに小さな内径を有しているので、シャフト280を移動する際、その内径が拡大される状態で移動される。そして、Cクリップ284は、シャフト280の環状溝282に嵌設される。
【0146】
Cクリップ284は、上記の如く、シャフト280の環状溝282における外径に比して僅かに小さな内径を有するように形成されているので、シャフト280の環状溝282に嵌設された際、その環状溝282の底面、すなわち、シャフト280の外壁を径方向内側へ向けて押圧する。従って、この場合、Cクリップ284は、環状溝282においてシャフト280を狭持する状態となり、シャフト280に固定される。
【0147】
上記の如く、ウェーブワッシャ286は、ロータ20と環状溝282に嵌設されるCクリップ284との距離よりも僅かに大きな軸方向厚さを有するように形成されている。このため、ロータ20がシャフト280のフランジ部204に支持され、かつ、Cクリップ284がシャフト280の環状溝282に嵌設された状態において、ウェーブワッシャ286は、軸方向長さが縮小されることにより、Cクリップ284をロータ20とは反対方向に押圧し、ロータ20をCクリップ284とは反対方向に押圧する。Cクリップ284の軸方向への移動は環状溝282への嵌設により規制されるので、上記の場合、ロータ20に大きな軸方向荷重が印加される。
【0148】
かかる荷重は、ロータ20をシャフト280のフランジ部204とウェーブワッシャ286との間において狭持する力となる。すなわち、ロータ20は、ウェーブワッシャ286側からの軸方向荷重によりシャフト280のフランジ部204と該ウェーブワッシャ286との間において狭持される状態となり、シャフト280に固定される。このように、本実施例においては、ロータ20にCクリップ284、ウェーブワッシャ286、及びシャフト280の環状溝282を用いて軸方向荷重を加えることにより、ロータ20をシャフト280に固定することができる。
【0149】
本実施例において、Cクリップ284、ウェーブワッシャ286、及びシャフト280の環状溝282を用いてロータ20に加えられる軸方向荷重は、8キロニュートン以下に抑えられる。このため、本実施例においても、ロータ20のシャフト280への固定をロータ20の機能を阻害することなく実現することが可能となっている。
【0150】
また、本実施例の固定手法においても、ロータ20に過大な変形が発生し難く、また、接着力の低下等の発生が回避されるため、ロータ20の機能低下に起因するシャフト24の回転角度位置の検出精度の低下を抑制することが可能であると共に、ロータ20のシャフト280への固定を適切に維持することが可能であり、これにより、シャフト280に対するロータ20の固定を適切にかつ容易に実現することが可能となっている。
【0151】
【発明の効果】
上述の如く、請求項1、2、3、及び6記載の発明によれば、固定用部材のかしめ固定を行うことで、ステータの筒状ハウジングへの固定を適切にかつ容易に実現することができる。
【0152】
請求項4及び7記載の発明によれば、筒状ハウジングに径方向へ向かう突起部を形成することで、ステータの筒状ハウジングへの固定を適切にかつ容易に実現することができる。
【0153】
請求項5記載の発明によれば、ステータの筒状ハウジングへの固定をステータの機能を害することなく実現することができる。
【0154】
請求項8、9、10、及び12記載の発明によれば、固定用部材のかしめ固定を行うことで、ロータの回転体への固定を適切にかつ容易に実現することができる。
【0155】
また、請求項11記載の発明によれば、ロータの回転体への固定をロータの機能を害することなく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例であるロータ及びステータを搭載する部位を軸方向に平行に切断した際の断面図である。
【図2】本実施例のロータ及びステータを軸方向に垂直に切断した際の断面図である。
【図3】本実施例においてステータに隣接配置される固定用部材の斜視図である。
【図4】本実施例のステータをハウジングに固定する第1の固定手法を説明するための図である。
【図5】本実施例のステータをハウジングに固定する第2の固定手法を説明するための図である。
【図6】本実施例のステータをハウジングに固定する第3の固定手法を説明するための図である。
【図7】本発明の第2実施例においてステータをハウジングに固定する手法を説明するための図である。
【図8】本発明の第3実施例においてステータをハウジングに固定する手法を説明するための図である。
【図9】本発明の第4実施例においてステータをハウジングに固定する手法を説明するための図である。
【図10】本発明の第5実施例においてステータをハウジングに固定する手法を説明するための図である。
【図11】本発明の第6実施例においてステータをハウジングに固定する手法を説明するための図である。
【図12】本実施例の変形例においてステータをハウジングに固定する手法を説明するための図である。
【図13】本発明の第7実施例においてロータを回転体に固定する手法を説明するための図である。
【図14】本発明の第8実施例においてロータと一体に回転する回転体の斜視図である。
【図15】本実施例においてロータを回転体に固定する手法を説明するための図である。
【図16】本発明の第9実施例においてロータを回転体に固定する手法を説明するための図である。
【図17】本発明の第10実施例においてロータを回転体に固定する手法を説明するための図である。
【符号の説明】
20 ロータ
22 ステータ
24,220,250,280 シャフト
30 ハウジング
46,120,150,206,232 固定用部材
50,260 溝
100,240 突起部
Claims (12)
- 回転体の回転に対して静止するステータを筒状ハウジングに固定する方法であって、
前記ステータの軸方向側に隣接配置された固定用部材を前記筒状ハウジングにかしめ固定することにより、該ステータを該筒状ハウジングに固定することを特徴とするステータの固定方法。 - 前記筒状ハウジングは、前記固定用部材が配置される部位に径方向へ向けて穴の開いた溝を有し、
前記固定用部材は、配置位置において前記溝と反対側の径方向端部が支持されつつ軸方向荷重が印加されることにより肉の一部が前記溝に収まり、前記筒状ハウジングにかしめ固定されることを特徴とする請求項1記載のステータの固定方法。 - 前記筒状ハウジングは、前記固定用部材が配置される部位に径方向へ向けて穴の開いた溝を有し、
前記固定用部材は、配置位置において前記溝と反対側の径方向端部に径方向荷重が印加されることにより肉の一部が前記溝に収まり、前記筒状ハウジングにかしめ固定されることを特徴とする請求項1記載のステータの固定方法。 - 回転体の回転に対して静止するステータを筒状ハウジングに固定する方法であって、
前記筒状ハウジングに前記ステータが配置された状態で径方向へ向かう突起部を該ステータの軸方向側に隣接して形成することにより、該ステータを該筒状ハウジングに固定することを特徴とするステータの固定方法。 - 前記ステータは、8キロニュートン以下の軸方向荷重が印加された状態で前記筒状ハウジングに固定されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項記載のステータの固定方法。
- 回転体の回転に対して静止するステータを筒状ハウジングに固定した構造であって、
前記ステータの軸方向側に隣接配置された固定用部材を前記筒状ハウジングにかしめ固定することにより、該ステータを該筒状ハウジングに固定したことを特徴とするステータの固定構造。 - 回転体の回転に対して静止するステータを筒状ハウジングに固定した構造であって、
前記筒状ハウジングに前記ステータが配置された状態で径方向へ向かう突起部を該ステータの軸方向側に隣接して形成することにより、該ステータを該筒状ハウジングに固定したことを特徴とするステータの固定構造。 - 回転体と一体に回転するロータを該回転体に固定する方法であって、
前記ロータの軸方向側に隣接配置された固定用部材を前記回転体にかしめ固定することにより、該ロータを該回転体に固定することを特徴とするロータの固定方法。 - 前記回転体は、前記固定用部材が配置される部位に径方向へ向けて穴の開いた溝を有し、
前記固定用部材は、配置位置において前記溝と反対側の径方向端部に径方向荷重が印加されることにより肉の一部が前記溝に収まり、前記回転体にかしめ固定されることを特徴とする請求項8記載のロータの固定方法。 - 前記固定用部材は、配置された状態で前記回転体に径方向へ向かう突起部が該固定用部材の軸方向側に隣接して形成されることにより、前記回転体にかしめ固定されることを特徴とする請求項8記載のロータの固定方法。
- 前記ロータは、8キロニュートン以下の軸方向荷重が印加された状態で前記回転体に固定されることを特徴とする請求項8乃至10の何れか一項記載のロータの固定方法。
- 回転体と一体に回転するロータを該回転体に固定した構造であって、
前記ロータの軸方向側に隣接配置された固定用部材を前記回転体にかしめ固定することにより、該ロータを該回転体に固定したことを特徴とするロータの固定構造。
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