JP2005229721A

JP2005229721A - 電動パワーステアリング装置用モータ

Info

Publication number: JP2005229721A
Application number: JP2004035689A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Okazaki; 正文岡崎; Satoru Akutsu; 悟阿久津; Shinsuke Henmi; 晋介逸見
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2005-08-25
Also published as: CN1655422A; US20050179329A1; FR2866490A1; CN101043160A; DE102004031605B4; CN100338853C; FR2866490B1; US6936942B1; CN101043160B; DE102004031605A1

Abstract

【課題】組立および分解作業性が向上するとともに、分解後の再組立時に新たな部材を要することなく組み立てることができる。
【解決手段】この発明の電動パワーステアリング装置用モータ１は、フレーム２と、ブラケット８と、回転子６と、固定子巻線１８が巻装された固定子３と、ブラケット８側に延びた接続部２７を有する固定子側ターミナル２３と、接続部２７の先端部に接続された接続ターミナル２８、ベース部２５およびナット２６を含む接続ベース１６と、接続ターミナル２８に接触したリード線側ターミナル２９を端部に有するリード線１４と、ナット２６に螺着し接続ターミナル２８とリード線側ターミナル２９とを締結したねじ３０とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両のハンドルの操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置用モータ（以下、「モータ」と略称する）に関するものである。

従来、有底筒状のフレームと、このフレームの開口部に設けられたブラケットと、前記フレームの中心軸上に回転可能に設けられたシャフトを有する回転子と、この回転子の外周で前記フレームに固定され、固定子巻線が巻装された固定子と、この固定子と前記ブラケットとの間に設けられ前記ブラケット側に延びた接続部を有するとともに前記固定子巻線に接続された固定子側ターミナルと、前記接続部と途中から重なって前記ブラケットの外側に延びたリード線側ターミナルを端部に有するとともに外部から前記固定子巻線に電流を導くリード線とを備え、前記リード線側ターミナルと前記接続部とが溶接により接続された電動パワーステアリング装置用モータが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−３５４７５５号公報（図１）

従来の電動パワーステアリング装置用モータでは、リード線側ターミナルと固定子側ターミナルの接続部とが溶接により接続されているので、接続作業が面倒であり、組立作業性が悪いという問題点があった。
また、例えばモータを組立後の検査で不具合が発見され、モータを分解する必要が生じた場合に、リード線側ターミナルと固定子側ターミナルの接続部とを切断しなければならないといった面倒な作業が生じるとともに、リード線側ターミナルおよび接続部はそのまま再利用できないという問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、組立および分解作業性が向上するとともに、分解後の再組立時に新たな部材を要することなく組み立てることができる電動パワーステアリング装置用モータを得ることを目的とするものである。

この発明に係る電動パワーステアリング装置用モータは、有底筒状のフレームと、このフレームの開口部に設けられたブラケットと、前記フレームの中心軸上に回転可能に設けられたシャフトを有する回転子と、この回転子の外周で前記フレームに固定され、固定子巻線が巻装された固定子と、この固定子と前記ブラケットとの間に設けられ前記ブラケット側に延びた接続部を有するとともに前記固定子巻線に接続された固定子側ターミナルと、前記接続部の先端部に接続された接続ターミナル、この接続ターミナルが表面に設けられたベース部およびこのベース部に設けられた雌ねじ部を含む接続ベースと、前記接続ターミナルに接触したリード線側ターミナルを端部に有するとともに外部から前記固定子巻線に電流を導く前記リード線と、前記雌ねじ部に螺着し前記接続ターミナルと前記リード線側ターミナルとを締結した雄ねじ部材とを備えている。

この発明に係る電動パワーステアリング装置用モータは、組立および分解作業性が向上するとともに、分解後の再組立時に新たな部材を要することなく組み立てることができる。

以下、この発明の各実施の形態について説明するが、同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１は電動パワーステアリング装置用モータ（以下、「モータ」と略称する）１の側断面図、図２は図１のモータ１の正面図、図３は図２の部分透視正面図、図４は図１のモータ１の分解図、図５はモータ１の側面図である。
モータ１は、有底円筒形状のフレーム２と、このフレーム２に固定された固定子３と、シャフト４、シャフト４の外周面に固定されＮ磁極、Ｓ磁極からなる円筒状の磁石５とで構成された回転子６と、フレーム２の周縁部にボルト７で固定されるとともに作業用孔３４を有するブラケット８と、ブラケット８に嵌着されたレゾルバ式の回転センサ９と、ブラケット８に嵌着されているとともにシャフト４を回転自在に支持したブラケット側軸受１０と、フレーム２の底面の凹部に固定されているとともにシャフト４を回転自在に支持したフレーム側軸受１１と、固定子３のブラケット側軸受１０側の側面に固定された結線板１２と、グロメット１３を貫通した、各相リード線１４および束ねられた複数のセンサ信号線１５と、各相リード線１４と結線板１２とを接続する接続ベース１６とを備えている。なお、磁石５については、複数個の円弧状磁石であってもよい。

前記固定子３は、軸線方向に延びたスロット（図示せず）が周方向に間隔をおいて形成された固定子鉄心１７と、固定子鉄心１７のスロットに巻装された固定子巻線１８と、固定子鉄心１７と固定子巻線１８との間に設けられたボビン１９とを備えている。
前記回転センサ９は、シャフト４に固定された楕円形状のロータ２０と、ロータ２０の外周に設けられたステータ２１とを備えている。
前記結線板１２は、溝部を有するホルダ２２と、各溝部に収まったＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各固定子側ターミナル２３と、各相の固定子側ターミナル２３の先端部から接続ベース１６側に延びた接続部２７を備えている。この各相の固定子側ターミナル２３は、固定子巻線１８に接続されており、平面状に展開したときには帯状であり、各溝部に収まっているときには、円形状である。

前記接続ベース１６は、図６および図７に示すように、開口部に向かって拡大したテーパ状の挿入口２４を有するベース部２５と、このベース部２５に埋設された雌ねじ部であるナット２６と、各相の固定子側ターミナル２３のそれぞれから軸線方向に挿入口２４から突出した接続部２７を通じて接続されているとともにベース部２５にナット２６とともにインサートモールド成形で一体化された各相の接続ターミナル２８と、ベース部２５の端部にブラケット８側に突出して設けられ先端部がブラケット８の係止孔３７に係止した突出部３２を備えている。
この接続ターミナル２８には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のリード線１４の端部に形成された各相のリード線側ターミナル２９が重ねられ、接続ターミナル２８とリード線側ターミナル２９とが接続ターミナル２８の貫通孔３１とリード線側ターミナルの貫通孔（図示せず）を通じて雄ねじ部材であるねじ３０をベース部２５に螺着することで接続されている。

なお、図８〜図１０に示すように、接続ベース１１６は、ベース部１２５に収納部であるナット挿入孔１２５ａを設け、このナット挿入孔１２５ａにナット２６を挿入し、その後接続ターミナル１２８の突起１２８ａをベース部１２５に圧入して製造してもよい。
このとき、図１１に示すように、ナット挿入孔１２５ａとナット２６との間でクリアランスδを有するようにしてもよい。こうすることで、ナット２６をナット挿入孔１２５ａに挿入後にナット２６がクリアランス分だけ径方向に対して移動可能となり、接続ベース１１６の軸心から径方向に対する取り付け位置の調整をすることができる。

また、図１２、図１３に示すように、接続ターミナル２２８をバーリング加工し、その表面にねじ加工を施して雌ねじ部を形成し、この接続ターミナル２２８をベース部２２５に圧入して接続ベース２２６を製造してもよい、この場合、接続ターミナル２２８と雌ねじ部とが一部材となり、部品点数を削減することができる。

また、図１４、図１５に示すように、各相の接続ターミナル２８間のベース部２５に軸線方向に延びたリブ３６を設けるようにしてもよい。
このリブ３６を設けることで、隣接した接続ターミナル２８間の絶縁が確保されるとともに、リブ３６は、各相のリード線側ターミナル２９を接続ターミナル２８に重ね合わせる際のガイドとして機能する。

次に、上記構成のモータ１の組立手順について説明する。
先ず、ブラケット側軸受１０が固定されたブラケット８にフレーム側軸受１１が固定された回転子６を取り付ける。このとき、回転子側６では固定子側ターミナル２３の先端部から延びた接続部２７が接続ベース１６の挿入口２４に挿入され、各相の接続部２７の先端部が各相の接続ターミナル２８と溶接接続されている。次に、各相のリード線１４が貫通したグロメット１３をブラケット８に取り付ける。この後、固定子３が固定されたフレーム２にボルト７を用いてブラケット８に固定する。このブラケット８とフレーム２との間にはＯリング３３が設けられており、このＯリング３３により、モータ１の防水性を確保される。

最後に、各相のリード線１４の端部の各相のリード線側ターミナル２９を接続ベース１６の接続ターミナル２８と面接触するように重ね、各相のリード線側ターミナル２９の貫通孔（図示せず）およびリード線側ターミナル２９の貫通孔３１を通じて雄ねじ部材であるねじ３０を接続ベース１６の雌ねじ部であるナット２６に螺着して、各相のリード線側ターミナル２９と接続ターミナル２８とを締結し、各相のリード線１４と固定子巻線１８とを電気的に接続する。

上記構成のモータ１では、各相のリード線１４から電流が流れ、固定子巻線１８には回転磁界が与えられ、回転子６は回転する。回転子６のシャフト４の回転力は、シャフト４の端部に形成されたボス３５を通じてステアリング機構に伝達され、ハンドルの操舵力のアシストに供される。
また、楕円形状のロータ２０の回転により、ステータ２１の磁界が変動し、その変動値が電圧としてセンサ信号線１５を通じて出力され、回転子６の回転角度が検知される。

以上説明したように、この実施の形態１のモータ１によれば、各相のリード線側ターミナル２９と各相の接続ターミナル２８とは作業用孔３４から差し込まれたねじ回しで雄ねじ部材であるねじ３０を回動して締結されているので、各相のリード線１４と固定子巻線１８とは電気的に確実、かつ簡単に接続されるとともに、ブラケット８の外部からねじ止め作業を行うことができ、組立作業性が向上する。なお、ステアリング機構を収納したハウジング（図示せず）は、ブラケット８のフランジ８ａに嵌着されているので、作業用孔３４は外部に露出するようなことはなく、従って作業用孔３４を防水のために塞ぐ防水部材を作業用孔３４にわざわざ設ける必要はない。

また、各相のリード線側ターミナル２９と各相の接続ターミナル２８とは雄ねじ部材であるねじ３０により締結されており、締結作業が簡単であるとともに、モータ１の分解作業も、部材を破損させることなく簡単に行うことができる。
また、ねじ３０による締結作業の際、接続ベース１６の突出部３２は、ブラケット８の係止孔３７に係止しているので、ねじ３０の締結作業の際に生じるトルク力により各相のリード線側ターミナル２９と各相の接続ターミナル２８とが相対的に摺動するようなことは防止され、各相のリード線側ターミナル２９、各相の接続ターミナル２８の摩耗、破損が防止される。
なお、ブラケットに突出部を形成し、この突出部に係止される係止孔を接続ベースに設けるようにしても、同様な効果を得ることができる。
また、回転センサ９は、ブラケット側軸受１０の外側に設けられているので、フレーム２がボルト７によりブラケット８に固定された後でも、ステータ２１の位置調整を行うことができる。

実施の形態２．
図１６はこの発明の実施の形態２のモータ４０の側断面図、図１７は図１６のモータ４０の正面図、図１８は図１７の部分透視正面図、図１９は図１６のである。
この実施の形態のモータ４０では、図１９〜図２１に示すように、固定子側ターミナル２３からブラケット８側に突出した断面Ｌの字形状の接続部４１の一片部が雄ねじ部材であるボルト４２の六角形状の頭部４２ａに溶接されている。この頭部４２ａの周囲はボルト４２の回転を阻止する樹脂製の回り止め部材４３で覆われている。各ボルト４２は、各相のリード線側ターミナル２９の貫通孔を貫通しているとともに、端部が雌ねじ部材であるナット４４で螺着されている。また、回り止め部材４３には突出部３２が形成されており、この突出部３２がブラケット８に形成された係止孔３７に係止されている。
他の構成は実施の形態１と同様である。

この実施の形態では、固定子３が固定されたフレーム２をボルト７を用いてブラケット８に固定した後、雌ねじ部材であるナット４４をボルト４２に螺着し、ナット４４と頭部４２ａとで協同して各相のリード線側ターミナル２９を挟着し、各相のリード線１４と固定子巻線１８とを電気的に接続する。この際、突出部３２は、ブラケット８の係止孔３７に係止しているので、ナット４４の締結作業の際に生じるトルク力により接続部４１等が破損するようなことは防止される。
なお、回り止め部材に係止孔を形成し、ブラケットに係止孔に係止される突出部を形成するようにしてもよい。

上記実施の形態２のモータ４０では、実施の形態１のモータ１で備えていた接続ベース１６が無いものの、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
図２２はこの発明の実施の形態３のモータ５０の側断面図、図２３は図２２のモータ５０の正面図、図２４は図２３の部分透視正面図である。
この実施の形態のモータ５０では、接続部５１の先端部は貫通孔５５を通ってブラケット８の外側まで延びており、また断面Ｌの字状の各相のリード線側ターミナル５２も貫通孔５５を通ってブラケット８の外側まで延びている。接続部５１およびリード線側ターミナル５２の端部には、それぞれ雄ねじ部材であるボルト５３が貫通した貫通孔が形成されている。ボルト５３の端部は雌ねじ部材であるナット５４で螺着されている。
他の構成は、実施の形態１と同様である。

この実施の形態では、固定子３が固定されたフレーム２をボルト７を用いてブラケット８に固定した後、ボルト５３およびナット５４を用いて、各相のリード線側ターミナル５２と各相の接続部５１とを締結し、各相のリード線１４と固定子巻線１８とを電気的に接続する。

上記実施の形態３のモータ５０は、実施の形態１のモータ１で備えていた接続ベースが無く、また実施の形態２のモータ４０で備えていた回り止め部材が無く、実施の形態１および２と比較して部品点数が少なく、構造が簡単であるものの、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

なお、上記各実施の形態では、雌ねじ部、雌ねじ部材としてナットを用い、雄ねじ部材としてボルトを用いたが、勿論、ナット、ボルトに限定されるものではなく、着脱可能な締結手段であればよい。

この発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置用モータの側断面図である。図１のモータ１の正面図である。図２の部分透視正面図である、図１の電動パワーステアリング装置用モータの分解断面図である。図１の電動パワーステアリング装置用モータの側面図である。図１の接続ベースの平面図である。図６の接続ベースの要部断面図である。接続ベースの他の例を示す平面図である。図８の接続ベースの要部断面図である。図８の接続ベースの分解側断面図である。接続ベースの他の例を示す平面図である。接続ベースの他の例を示す平面図である。図１２の接続ベースの要部断面図である。接続ベースの他の例を示す平面図である。図１４の接続ベースの要部断面図である。この発明の実施の形態２の電動パワーステアリング装置用モータの側断面図である。図１６のモータの正面図である。図１７の部分透視正面図である。図１６のボルト、回り止め部材の平面図である。図１９の要部断面図である。図１６のボルト、回り止め部材が離された状態での側断面図である。この発明の実施の形態３の電動パワーステアリング装置用モータの側断面図である。図２２のモータの正面図である。図２３の部分透視正面図である。

符号の説明

１，４０，５０モータ、２フレーム、３固定子、４シャフト、６回転子、８ブラケット、１４リード線、１６，１１６，２１６接続ベース、１７固定子鉄心、１８固定子巻線、２３固定子側ターミナル、２５，１２５，２２５ベース部、２６，４４，５４ナット（雌ねじ部材）、２７，４１，５１接続部、２８，１２８接続ターミナル、２９，５２リード線側ターミナル、３０ねじ（雄ねじ部材）、３４作業用孔、３６リブ、４２，５３ボルト（雄ねじ部材）。

Claims

有底筒状のフレームと、
このフレームの開口部に設けられたブラケットと、
前記フレームの中心軸上に回転可能に設けられたシャフトを有する回転子と、
この回転子の外周で前記フレームに固定され、固定子巻線が巻装された固定子と、
この固定子と前記ブラケットとの間に設けられ前記ブラケット側に延びた接続部を有するとともに前記固定子巻線に接続された固定子側ターミナルと、
前記接続部の先端部に接続された接続ターミナル、この接続ターミナルが表面に設けられたベース部およびこのベース部に設けられた雌ねじ部を含む接続ベースと、
前記接続ターミナルに接触したリード線側ターミナルを端部に有するとともに外部から前記固定子巻線に電流を導くリード線と、
前記雌ねじ部に螺着し前記接続ターミナルと前記リード線側ターミナルとを締結した雄ねじ部材と
を備えている電動パワーステアリング装置用モータ。
前記接続ベースは、前記接続ターミナルおよび前記雌ねじ部が前記ベース部にインサートモールド成形で一体化されている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
前記ベース部には、前記雌ねじ部を収納した収納部が形成されている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
前記収納部の内径は、前記雌ねじ部の外径寸法よりも大きく、収納部の内壁と雌ねじ部の外壁との間でクリアランスを有している請求項３に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
前記接続ベースは、バーリング加工された表面に雌ねじ加工されて、前記接続ターミナルと前記雌ねじ部とが一部材で形成されている請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
隣接した前記接続ターミナル間には、前記リード線側ターミナルを接続ターミナル上に案内するリブが設けられている請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
前記雄ねじ部材に対向した前記ブラケットには、ブラケットの外側から雄ねじ部材の回転作業を可能にする作業用孔が形成されている請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
有底筒状のフレームと、
このフレームの開口部に設けられたブラケットと、
前記フレームの中心軸上に回転可能に設けられたシャフトを有する回転子と、
この回転子の外周で前記フレームに固定され、固定子巻線が巻装された固定子と、
この固定子と前記ブラケットとの間に設けられ前記ブラケット側に延びた接続部を有するとともに前記固定子巻線に接続された固定子側ターミナルと、
頭部に前記接続線の先端部が接続された雄ねじ部材と、
前記雄ねじ部材と電気的に接続されたリード線側ターミナルを端部に有するとともに外部から前記固定子巻線に電流を導くリード線と、
前記雄ねじ部材に螺着し前記頭部と協同して前記リード線側ターミナルを挟着した雌ねじ部材と
を備えている電動パワーステアリング装置用モータ。
前記雄ねじ部材は、前記頭部の平面が多角形状であり、この頭部の周囲には、雄ねじ部材の回転を阻止する回り止め部材が設けられている請求項８に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
前記雌ねじ部材に対向した前記ブラケットには、ブラケットの外側から雌ねじ部材の回転作業を可能にする作業用孔が形成されている請求項８または請求項９に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
有底筒状のフレームと、
このフレームの開口部に設けられたブラケットと、
前記フレームの中心軸上に回転可能に設けられたシャフトを有する回転子と、
この回転子の外周で前記フレームに固定され、固定子巻線が巻装された固定子と、
この固定子と前記ブラケットとの間に設けられ前記ブラケット側に延びた接続部を有するとともに前記固定子巻線に接続された固定子側ターミナルと、
前記接続部と途中から重なって前記ブラケットの外側に延びたリード線側ターミナルを端部に有するとともに外部から前記固定子巻線に電流を導くリード線と、
前記リード線側ターミナルおよび前記接続部を貫通した雄ねじ部材と、
この雄ねじ部材に螺着され雄ねじ部材と協同してリード線側ターミナルおよび前記接続部を締結した雌ねじ部材と
を備えている電動パワーステアリング装置用モータ。
前記接続部および前記リード線側ターミナルのそれぞれの端部は、前記ブラケットの外側まで延びており、前記接続部および前記リード線側ターミナルはブラケットの外側で締結されている請求項１１に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。