JP2007210386A - Motor for electric power steering - Google Patents

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Tomohisa Hirakawa
智久 平川
Takashi Nagano
傑 永野
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NSK Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce vibrations appearing in a motor for an electric power steering and reduce the noise due to vibration emitted from the motor. <P>SOLUTION: The motor for the electric power steering is equipped with a rotor, a stator, and a yoke 12 accommodating the rotor and stator and bearing the rotary shaft 14 of the rotor rotatably. One or more ring-shaped bands 26 are mounted on the peripheral surface of the yoke 12 through a resilient piece 28. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動パワーステアリング用モータに係り、特に、ロータとステータを収納し、ロータの回転軸を回転自在に軸支するヨークを備えた電動パワーステアリング用モータの振動低減及び騒音低減に関する。   The present invention relates to an electric power steering motor, and more particularly to vibration reduction and noise reduction of an electric power steering motor including a yoke that houses a rotor and a stator and rotatably supports a rotating shaft of the rotor.

回転電機として、複写機やファクシミリ機器などに用いられるステッピングモータや電動パワーステアリング装置に用いられるモータなど各種のモータが提案されている。これらのモータを固定するに際しては、例えば、防振性能を向上させるために、モータの回転軸の一端側を防振マウントを介して取り付けプレートに固定するとともに、モータの回転軸の他端側にダイナミックダンパーを取り付け、このダイナミックダンパーのマス部に空冷フィンを設けたものが提案されている(特許文献1参照)。また、電動パワーステアリング装置において、振動を低減させる手法が提案されている(特許文献2参照)。
特開2004−28295号公報 特願2004−134644号公報
Various motors such as stepping motors used in copiers and facsimile machines and motors used in electric power steering devices have been proposed as rotating electric machines. When fixing these motors, for example, in order to improve the anti-vibration performance, one end of the rotating shaft of the motor is fixed to the mounting plate via the anti-vibration mount and the other end of the rotating shaft of the motor is fixed to the motor. There has been proposed a structure in which a dynamic damper is attached and an air cooling fin is provided in a mass portion of the dynamic damper (see Patent Document 1). In addition, a technique for reducing vibration in an electric power steering apparatus has been proposed (see Patent Document 2).
JP 2004-28295 A Japanese Patent Application No. 2004-134644

電動パワーステアリング用モータ10の回転駆動時に、ステータ及びヨーク12の振動に伴って騒音が発生することがある。この振動には、例えばモータの固有振動がある。モータの固有振動としては、例えば、図4(a)〜(c)に示すように、円環2次の固有振動モードがモータ(ステータおよびヨーク)60の外形の振動として現れる。具体的には、振動のないときには、モータ(ステータおよびヨーク)60は点線で示すような外形輪郭であるが、円環2次の固有振動モードでは、モータ60は、図4(b)に示すように、外形輪郭の上下が径方向に縮み、左右が径方向に伸張するモードと、図4(c)に示すように、外形輪郭の左右が径方向に縮み、上下が径方向に伸張するモードを交互に連続的に繰り返す。結果的には、円環2次の固有振動モードの振動を繰り返すことで、図4(a)に示すように、モータ60の外形輪郭に、振動の節(振動振幅最小部)60aと、振動の腹(振動振幅最大部)60bが生じる。   When the electric power steering motor 10 is driven to rotate, noise may be generated with the vibration of the stator and the yoke 12. This vibration includes, for example, a natural vibration of the motor. As the natural vibration of the motor, for example, as shown in FIGS. 4A to 4C, an annular secondary natural vibration mode appears as vibration of the outer shape of the motor (stator and yoke) 60. Specifically, when there is no vibration, the motor (stator and yoke) 60 has an outer contour as indicated by a dotted line, but in the circular secondary natural vibration mode, the motor 60 is shown in FIG. As shown in FIG. 4 (c), the upper and lower sides of the outer contour contract in the radial direction, and the left and right of the outer contour contract in the radial direction, and the upper and lower sides expand in the radial direction. The mode is repeated alternately and continuously. As a result, by repeating the vibration of the circular secondary natural vibration mode, as shown in FIG. 4A, the outer contour of the motor 60 has a vibration node (vibration amplitude minimum portion) 60a and vibration. Is produced (vibration amplitude maximum part) 60b.

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、電動パワーステアリング用モータに現れる振動を低減し、さらに電動パワーステアリング用モータより発せられる振動による騒音を低減することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its object is to reduce vibrations appearing in the electric power steering motor and further reduce noise caused by vibrations generated from the electric power steering motor. There is.

前記目的を達成するために、本発明は、ロータと、ステータと、前記ロータおよび前記ステータを収納し、前記ロータの回転軸を回転自在に軸支するヨークを備え、前記ヨークに取り付けたフランジの複数の締結部を介してステアリングコラムに固定する電動パワーステアリング用モータにおいて、前記ヨーク外周面に弾性体を介して環状バンドを一つ以上装着してなることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a rotor, a stator, a yoke that houses the rotor and the stator, and rotatably supports the rotation shaft of the rotor, and includes a flange attached to the yoke. In the electric power steering motor fixed to the steering column via a plurality of fastening portions, one or more annular bands are attached to the outer peripheral surface of the yoke via an elastic body.

前記した手段によれば、主振動系である電動パワーステアリング用モータに発生する機械的或いは電磁気的な加振などによって引き起こされる振動、例えばモータの固有振動(図4(a)〜(c))などが挙げられるが、これらの振動をヨーク外周面に装着した弾性体と環状バンドで構成するダイナミックダンパーである副振動系で制振し、かつ主振動系からの騒音を環状バンドによって遮音する効果が得られる。   According to the above-described means, vibrations caused by mechanical or electromagnetic vibration generated in the electric power steering motor which is the main vibration system, for example, natural vibrations of the motor (FIGS. 4A to 4C). These vibrations are controlled by the secondary vibration system, which is a dynamic damper composed of an elastic body attached to the outer peripheral surface of the yoke and an annular band, and the noise from the main vibration system is insulated by the annular band. Is obtained.

また、前記電動パワーステアリング用モータを構成するに際しては、前記環状バンド上に所定の重量を持った重りや環状体を巻き付けることもできる。この場合、環状バンドと重りで構成する環状体を複数個のもので構成することもできる。また、前記弾性体としては、環状に形成されて前記ヨーク外周面に一体となって装着される単一のもので構成したり、あるいは前記ヨーク外周面に分散して配置される複数個のもので構成したりすることもできる。   In configuring the electric power steering motor, a weight having a predetermined weight or an annular body can be wound around the annular band. In this case, the annular body constituted by the annular band and the weight can be constituted by a plurality of things. In addition, the elastic body may be a single member that is formed in an annular shape and is integrally attached to the outer peripheral surface of the yoke, or a plurality of members that are distributed on the outer peripheral surface of the yoke. It can also be configured with.

本発明によれば、電動パワーステアリング用モータの振動振幅を小さくして、振動を抑制することができるとともに、環状バンドの遮音効果により、低騒音化を図ることができる。   According to the present invention, the vibration amplitude of the electric power steering motor can be reduced to suppress the vibration, and the noise can be reduced by the sound insulation effect of the annular band.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例を示す電動パワーステアリング用モータの斜視図、図2は、ダイナミックダンパーの斜視図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an electric power steering motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a dynamic damper.

図1および図2において、電動パワーステアリング用モータ10は、電動パワーステアリング用モータとして、略椀形状に形成されたヨーク12を備えており、ヨーク12内には、ロータ(図示せず)と、ステータ(図示せず)が収納されている。ヨーク12はロータの回転軸14の軸方向一端側を回転自在に軸支しており、このヨーク12の外周面のうち軸方向端には環状のフランジ16が装着されている。このフランジ16は、例えば、フランジ締結部がボルト(締結部材)によってステアリングコラムに固定されるようになっている。   1 and 2, an electric power steering motor 10 includes a yoke 12 formed in a substantially bowl shape as an electric power steering motor, and a rotor (not shown) is provided in the yoke 12. A stator (not shown) is accommodated. The yoke 12 rotatably supports one end of the rotor rotating shaft 14 in the axial direction, and an annular flange 16 is attached to the axial end of the outer peripheral surface of the yoke 12. The flange 16 is configured such that, for example, a flange fastening portion is fixed to the steering column by a bolt (fastening member).

ヨーク12の外周面には、環状バンド26が3個互いに軸方向に沿って配置されている。各環状バンド26は、遮音可能な環状バンドとして、例えば、金属製の板材を棒材に切断し、この棒材をプレスで略リング状、或いは円筒状に加工するとともに、棒材の両端側にそれぞれ締結部を形成し、各締結部をカシメ加工して互いに連結し、図2に示すように、環状の弾性体28を介してヨーク12の外周面に装着されている。環状の弾性体28としては、例えば、減衰率の高いブチルゴムを用いることができる。なお、弾性体28としては、環状に形成されたものの代わりに、ヨーク12の外周面に分散して配置される複数個のもので構成することもできる。   Three annular bands 26 are arranged along the axial direction on the outer peripheral surface of the yoke 12. Each annular band 26 is an annular band that can be sound-insulated. For example, a metal plate is cut into a bar, and the bar is processed into a substantially ring shape or a cylindrical shape with a press. Each fastening portion is formed, and each fastening portion is crimped and connected to each other, and is attached to the outer peripheral surface of the yoke 12 via an annular elastic body 28 as shown in FIG. As the annular elastic body 28, for example, butyl rubber having a high attenuation rate can be used. The elastic body 28 may be formed of a plurality of elastic bodies 28 that are dispersedly arranged on the outer peripheral surface of the yoke 12 instead of being formed in an annular shape.

また、各環状バンド26には、重量付環状バンドとして、各締結部を締結するネジまたはボルトが所定の重量を有する重り30として付加されていてもよい。   In addition, each annular band 26 may be added as a weight 30 having a predetermined weight with a screw or a bolt for fastening each fastening portion as a weighted annular band.

各環状バンド26と弾性体28によって構成される動吸振器は、図3に示すように、主振動系となるステータおよびヨーク12の外周面に直列に接続された副振動系を構成する。主振動系に振動が発生した場合、副振動系の振動数を元の主振動系の振動数と同じにする事によって、元の主振動系の振動エネルギーを副振動系に吸収させることができるため、主振動系の振動による騒音の発生を抑制する事ができる。   As shown in FIG. 3, the dynamic vibration absorber constituted by each annular band 26 and the elastic body 28 constitutes a secondary vibration system connected in series to the outer surface of the stator and the yoke 12 serving as the main vibration system. When vibration occurs in the main vibration system, the vibration energy of the original main vibration system can be absorbed by the sub vibration system by making the frequency of the sub vibration system the same as the frequency of the original main vibration system. Therefore, generation of noise due to vibration of the main vibration system can be suppressed.

なお、動吸振器32の振動数は主振動系の振動数と必ずしも同じにしなくても、副振動系である動吸振器32に振動エネルギーを吸収させることができるため、主振動系の振動による騒音の発生を抑制する事ができる。   In addition, even if the frequency of the dynamic vibration absorber 32 is not necessarily the same as the vibration frequency of the main vibration system, the vibration energy can be absorbed by the dynamic vibration absorber 32 which is the sub vibration system, and therefore, the vibration due to the vibration of the main vibration system. Generation of noise can be suppressed.

また、本実施例によれば、ヨーク12の振動振幅が最も大きい箇所に環状バンド26の重量部となる重りを設けることで、振動が発生した場合でも、振動を抑制することができる。さらに、環状バンド26の遮音効果により、低騒音化が可能になる。   Further, according to the present embodiment, by providing a weight which is a weight part of the annular band 26 at a position where the vibration amplitude of the yoke 12 is the largest, vibration can be suppressed even when vibration occurs. Further, the noise can be reduced by the sound insulation effect of the annular band 26.

また、電動パワーステアリング用モータ10と、電動パワーステアリング用モータ10を制振するダイナミックダンパーの効果を持つ環状体を別体で設けることで、電動パワーステアリング用モータ10の設計変更を行わなくても、問題となる振動・騒音を抑制することができ、開発期間とコストの削減が可能になる。   In addition, the electric power steering motor 10 and the annular body having the effect of a dynamic damper that dampens the electric power steering motor 10 are provided separately, so that the design of the electric power steering motor 10 does not have to be changed. This makes it possible to suppress vibrations and noises that are problematic and reduce the development period and costs.

本発明の一実施例を示す電動パワーステアリング用モータの斜視図。1 is a perspective view of an electric power steering motor showing an embodiment of the present invention. ダイナミックダンパーの斜視図である。It is a perspective view of a dynamic damper. ダイナミックダンパー(動吸振器)の原理を説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the principle of a dynamic damper (dynamic vibration absorber). (a)〜(c)は、円環2次の固有振動モードを説明するための概念図。(A)-(c) is a conceptual diagram for demonstrating the natural vibration mode of an annular secondary.

符号の説明Explanation of symbols

10 電動パワーステアリング用モータ
12 ヨーク
14 回転軸
16 フランジ
26 環状バンド
28 弾性体
30 重り

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric power steering motor 12 Yoke 14 Rotating shaft 16 Flange 26 Annular band 28 Elastic body 30 Weight

Claims (4)

車両のステアリング機構に操舵補助力を付加する電動パワーステアリング用モータにおいて、前記モータのヨーク外周面に弾性体を介して環状バンドを一つ以上装着してなることを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。 An electric power steering motor for applying a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle, wherein one or more annular bands are attached to an outer peripheral surface of a yoke of the motor via an elastic body. . 請求項1に記載の電動パワーステアリング用モータにおいて、前記環状バンドには、前記環状バンド上に所定の重量の重りを付加してなることを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。 2. The electric power steering motor according to claim 1, wherein a weight of a predetermined weight is added to the annular band on the annular band. 請求項1または2に記載の電動パワーステアリング用モータにおいて、前記弾性体は、環状に形成されて前記ヨーク外周面に一体となって装着される単一のもの又は前記ヨーク外周面に分散して配置される複数個のもので構成されてなることを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。 3. The electric power steering motor according to claim 1, wherein the elastic body is formed in an annular shape and is integrally mounted on the outer peripheral surface of the yoke or dispersed on the outer peripheral surface of the yoke. An electric power steering motor comprising a plurality of components arranged. 請求項1または2または3に記載の電動パワーステアリング用モータにおいて、前記環状バンドは、完全な円環形状でなく、所定の隙間を設けた円弧状として構成されている、或いは複数の円弧状部材より構成されていることを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。

The electric power steering motor according to claim 1, 2 or 3, wherein the annular band is not a complete annular shape but is configured as an arc shape having a predetermined gap, or a plurality of arc-shaped members. An electric power steering motor characterized by comprising:

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