JP2008054465A

JP2008054465A - Ｄｃブラシレスモータ

Info

Publication number: JP2008054465A
Application number: JP2006230387A
Authority: JP
Inventors: Hideya Nishikawa; 英也西川; Seiki Kodama; 誠樹児玉
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP4320335B2

Abstract

【課題】レゾルバとハウジングとの間の隙間をレゾルバの調整機能に支障のない形で塞ぎ、またハウジングに形成されたネジ挿入用孔を取付、取外しが容易な構造で塞ぐと共に、ボスを工作性を悪化させない侵入防止構造とすることにより異物の侵入を防止することができるＤＣブラシレスモータを提供する。
【解決手段】ＤＣブラシレスモータ１のハウジング２に上記ＤＣブラシレスモータの回転軸６の回転角度を検出するバリアブルリラクタンス型レゾルバを装着したＤＣブラシレスモータにおいて、上記レゾルバのステータ２３に設けられたリード線接続用コネクタ２６に、上記ハウジングと上記レゾルバとの間の隙間３１を覆うシート３５を装着した構成とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＤＣブラシレスモータ、例えばステアリング系に減速機構を介してトルクを付与するＤＣブラシレスモータに関するものである。

図６は、従来のＤＣブラシレスモータの構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断面図である。また、図７は、上記ＤＣブラシレスモータに装着されるＶＲ（バリアブルリラクタンス）型レゾルバのステータの構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）の裏面図である。

図６に示すように、ＤＣブラシレスモータ１は、ハウジング２とフレーム３とが嵌合された構造となっており、ハウジング２に固定されたフロントベアリング４とフレーム３に固定されたリアベアリング５とで回転自在に保持された回転軸６と、フレーム３内で回転軸６に装着されたロータ（リング磁石）７と、ロータの外周部に配設されたステータ８とが設けられている。

ステータ８には絶縁用のインシュレータ９を介してモータコイル１０が巻回されている。また、インシュレータ９にはスナップフィットによってホルダ１１が固定され、このホルダ１１に固定されたＬ字状のターミナル１２の折曲端１２Ａとモータコイル１０の先端部１０Ａとがヒュージングによって接続されている。

ターミナル１２の他端は別のターミナル１３にＴＩＧ溶接Ｔによって接続され、ターミナル１３はＬ字状に折曲された折曲端１３Ａがモータの外部リード線１４に接続されたターミナル１５と重ね合わせられ、ネジ１６によって結合されている。ターミナル１２は三相の外部リード線１４の各相に対応して３個設けられ、ネジ１６も図６（ａ）に示すように３個設けられているが、図６（ｂ）ではそのうちの１個のみを示している。

ネジ１６はハウジング２に形成された３個のネジ挿入用孔１７を経てハウジング内に挿入され、３個のターミナル１２に挿通される形でターミナル１２に支持されているベース１８内に配設されたナット１９と螺合することにより、ターミナル１５とターミナル１３の折曲端１３Ａとを結合し、外部リード線１４とモータコイル１０とを接続している。
外部リード線１４にはバッテリ等のＤＣ電圧を図示しないインバータ等で三相交流に変換し、変換された三相交流電圧が印加されるようになっている。

一方、回転軸６の一端、図６（ｂ）において左端にはブッシュ２０を介してＶＲ型レゾルバのロータ２１が装着され、その外端に例えばステアリング系の減速機構（図示せず）に接続されるスプラインボス２２が圧入されている。

また、レゾルバのロータ２１の外周にはレゾルバのステータ２３がハウジング２に固定されており、その下部には外部引出しのリード線２４の端子コネクタ２５を結合するためのコネクタ２６が、その結合端子をＤＣブラシレスモータ１の内側に向けて配設されている。（例えば特許文献１参照）。

図７は、レゾルバのステータ２３とコネクタ２６の構成を示すもので、ＤＣブラシレスモータの内側からステータ２３に装着される樹脂製の内側カバー２７と、同じく外側からステータ２３に装着される樹脂製の外側カバー２８とを有し、外側カバー２８にはハウジング２への取付部２９が設けられ、この取付部にはネジ挿入用の長孔２９Ａが形成されている。

レゾルバのステータ２３は、図６（ａ）に示すように適宜のネジ３０を取付部２９の長孔２９Ａに挿入する形でハウジング２に螺着されている。この場合、図６（ａ）にハッチングで示すように、レゾルバとハウジング２との間にレゾルバの位置調整を行なうための隙間３１がレゾルバ下方のコネクタ２６の側方及び下方に形成されるようになっている。

特開２００４−３２２８１４号公報

従来のＤＣブラシレスモータは上記のように構成され、レゾルバの位置調整を行なうための隙間３１がレゾルバとハウジングとの間に形成され、また、ステータのモータコイル１０と外部リード線１４とを接続するためのネジ１６を挿入するための挿入用孔１７をハウジング２に形成していたため、上記隙間あるいは挿入用孔を介してモータ内部へ異物が侵入するという問題点があった。

更に、レゾルバのロータの外方で回転軸に圧入されたスプラインボス２２のスプライン部分とレゾルバとの隙間からレゾルバのロータ部分へ異物が侵入する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消するためになされたもので、レゾルバとハウジングとの間の隙間をレゾルバの調整機能に支障のない形で塞ぎ、またハウジングに形成されたネジ挿入用孔を取付、取外しが容易な構造で塞ぐと共に、スプラインボスを工作性を悪化させない侵入防止構造とすることにより、異物の侵入を効果的に防止することができるＤＣブラシレスモータを提供することを目的とする。

この発明に係るＤＣブラシレスモータは、ＤＣブラシレスモータのハウジングに上記ＤＣブラシレスモータの回転軸の回転角度を検出するバリアブルリラクタンス型レゾルバを装着したＤＣブラシレスモータにおいて、上記レゾルバのリード線接続用コネクタに、上記ハウジングと上記レゾルバとの間の隙間を覆うシートを装着したものである。

この発明に係るＤＣブラシレスモータは上記のように構成され、レゾルバのリード線接続用コネクタに、ハウジングとレゾルバとの間の隙間を覆うシートを装着したため、レゾルバの調整機能を維持しながらレゾルバとハウジングとの隙間を確実にカバーし、また、レゾルバの位置調整後もモータ内部への異物の侵入を確実に防止することができる。
また、ステータのモータコイルと外部リード線とを接続するためにハウジングに形成したネジ挿入用孔も取付、取外しが容易な構造で塞ぐようにしたため、この部分からモータ内部への異物の侵入も確実に防止することができる。

更に、回転軸に圧入されたボスとレゾルバとの間にラビリンスを形成したため、レゾルバのロータ部分への異物の侵入も確実に防止することができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断面図である。また、図２は、実施の形態１に装着されるＶＲ型レゾルバのステータの構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）の裏面図である。更に、図３は、ハウジングのネジ挿入用孔を塞ぐラバーブッシュの構成を示すもので、（ｃ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ａ）は裏面図である。また、図４は、レゾルバのステータの構成を含む台座の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。なお、図１、図２において、図６、図７と同一または相当部分には同一符号を付している。

実施の形態１のＤＣブラシレスモータは、ハウジング２とフレーム３とが嵌合された構造となっており、ハウジング２に固定されたフロントベアリング４とフレーム３に固定されたリアベアリング５とで回転自在に保持された回転軸６と、フレーム３内で回転軸６に装着されたロータ（リング磁石）７と、ロータの外周部に配設されたステータ８とが設けられている。

ターミナル１２の他端は別のターミナル１３にＴＩＧ溶接Ｔによって接続され、ターミナル１３はＬ字状に折曲された折曲端１３Ａがモータの外部リード線１４に接続されたターミナル１５と重ね合わせられ、ネジ１６によって結合されている。ターミナル１２は三相の外部リード線１４の各相に対応して３個設けられ、ネジ１６も３個設けられているが、図１（ｂ）ではそのうちの１個のみを示している。

ネジ１６は従来装置と同様に、ハウジング２に形成された３個のネジ挿入用孔１７を経てハウジング内に挿入され、３個のターミナル１２に挿通される形でターミナル１２に支持されているベース１８内に配設されたナット１９と螺合することにより、ターミナル１５とターミナル１３の折曲端１３Ａとを結合し、外部リード線１４とモータコイル１０とを接続している。
外部リード線１４にはバッテリ等のＤＣ電圧を図示しないインバータ等で三相交流に変換し、変換された三相交流電圧が印加されるようになっている。

なお、この実施の形態では、上記のネジ１６によるターミナル１５と１３Ａとの接続作業完了後にハウジング２の３個のネジ挿入用孔１７に、図３に示すラバーブッシュ３２を嵌め込む形で装着し、ネジ挿入用孔１７を塞ぐようにしている。

ラバーブッシュ３２は図３（ａ）（ｃ）に示すように、円弧状に形成された基体３２Ａに図３（ｂ）に示す３個の突起部３２Ｂが形成され、各突起部３２Ｂには基体３２Ａ側に開口した凹所３２Ｃが形成されると共に、基体３２Ａの端部には図３（ｂ）（ｃ）に示すように、突起部３２Ｂの突出方向とは逆方向に突出した保持部３２Ｄが形成されている。
なお、各突起部３２Ｂの間隔は、ハウジング２に形成されたネジ挿入用孔１７の間隔と同じ寸法に設定されている。

このラバーブッシュ３２は各突起部３２Ｂの凹所３２Ｃの内面に適宜の治具を当接してハウジング２の３個のネジ挿入用孔１７に嵌め込む形で装着し、ネジ挿入用孔１７を塞ぐようになっている。また、ラバーブッシュ３２をハウジング２に装着した状態を図１（ａ）に示している。

ラバーブッシュの凹所３２Ｃに適宜の治具を当接してハウジング２のネジ挿入用孔１７に嵌め込むようにすることにより、嵌め込み時の位置決めが容易となり、また、嵌め込み時にゴムが逃げる隙間ができ、嵌め込み力も抑えることができる。
更に、ラバーブッシュ３２の手直し等でラバーブッシュ３２を取り外す必要が生じた時は基体３２Ａの端部に形成された保持部３２Ｄを手で掴んで引っ張ることにより簡単に取り外すことができる。

一方、回転軸６の一端、図１（ｂ）において左端にはブッシュ２０を介してＶＲ型レゾルバのロータ２１が装着され、その外端に例えばステアリング系の減速機構（図示せず）に接続されるカップリングボス３３が圧入されている。

また、レゾルバのロータ２１の外周にはレゾルバのステータ２３がハウジング２に固定されており、その下部には外部引出しのリード線２４の端子コネクタ２５を結合するためのコネクタ２６が、その結合端子をＤＣブラシレスモータ１の内側に向けて配設されている。

図２は、レゾルバのステータ２３とコネクタ２６の構成を示すもので、ＤＣブラシレスモータの内側からステータ２３に装着される樹脂製の内側カバー２７と、同じく外側からステータ２３に装着される樹脂製の外側カバー２８とを有し、外側カバー２８にはハウジング２への取付部２９が設けられ、この取付部にはネジ挿入用の長孔２９Ａが形成されている。

レゾルバのステータ２３は、図１（ａ）に示すように適宜のネジ３０を取付部２９の長孔２９Ａに挿入する形でハウジング２に螺着されている。また、外側カバー２８には図２（ｂ）に示すように、突出部２８Ａが形成され、カップリングボス３３との間でラビリンス構造（図示せず）を形成するようにしている。なお、カップリングボス３３はラビリンス構造に加えて従来のスプラインボス２２と同様のスプラインを形成する構造であってもよい。

一方、レゾルバのステータ２３の下方には図２（ｂ）（ｃ）に示すように、コネクタ２６の周辺部材として樹脂製の台座３４を設け、この台座３４のモータ内側でコネクタ２６の周辺にゴム材で形成されたシート３５を配設する。このシート３５はコネクタ２６の周辺に広がり、図６に示したレゾルバとハウジングとの間の隙間３１を覆うカバーとして機能するものである。

シート３５の周縁には図２（ａ）（ｂ）に示すように、モータ内側に向かって突設されたリブ３５Ａが形成されており、シート３５がハウジング２に接触する際、シートの表面がハウジングに接触することなく、リブ３５Ａの端面のみが接触するように構成している。これは、図１（ａ）に示す状態でレゾルバの位置調整を行なう際、ネジ３０を緩めてレゾルバが回転軸６の回転方向に変位可能とした後、測定器で角度を測りながらレゾルバを回転させて位置調整を行なうが、この時、シート３５の表面がハウジング２に接触していると、その摩擦抵抗でレゾルバを回転させにくいため、ハウジング２とシート３５との接触面積を少なくしてレゾルバの位置調整時の摩擦抵抗を少なくするためである。

また、シート３５は、その面積を大きく設定しておくことにより、レゾルバの位置調整後も、ハウジングとの間の隙間を十分にカバーすることができる。なお、シート３５のコネクタ周辺への装着を容易にし、かつ脱落しにくくするため、図２（ａ）に示すように、コネクタ２６の下面に例えば２個所の突出部２６Ａが形成されており、コネクタ２６の上面には凹所２６Ｂが形成され、シート３５には上記凹所２６Ｂに対応する位置に凸部３５Ｂが形成されている。

シート３５を装着する際には、シート３５をコネクタ２６の突出部２６Ａと台座３４との間に挟むようにしてコネクタ上面の凹所２６Ｂとシート３５の凸部３５Ｂとを対応させて嵌め込む。コネクタ上面の凹所２６Ｂとシート３５の凸部３５Ｂとを対応させることにより、シートの上下方向を間違えて装着する作業ミスを防止することができ、装着作業が容易、確実となる。

また、装着時はシート３５がコネクタの周面に圧入される形となり、更に、コネクタの突出部２６Ａと台座３４との間に保持される形となるため、シート３５が脱落する恐れがない。また、台座３４の表面に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、モータ内側に向かって突出する棒状の突出部３６を数本、図の例では４本設け、シート３５には上記突出部３６に対応する位置に孔（図示せず）を形成し、シート３５の孔を上記突出部３６に挿入する形でシート３５を装着するようにすれば、シートの装着が更に容易となり、装着後の保持も確実となる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。図５は、実施の形態２の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断面図である。なお、この図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図１と異なる点は、ハウジング２の上面に図示しない適宜のネジによって制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）３８を固定すると共に、ステータのモータコイル１０及びレゾルバのリード線２４と接続した点である。

図５（ｂ）では、ＥＣＵの端子となるターミナル３７が図１（ｂ）のターミナル１５を兼ねており、図５（ｂ）の接続構造によってＥＣＵとステータのモータコイル１０との接続が行われている。また、レゾルバのリード線２４は接続状態が図示されていないが、これもＥＣＵと接続されている。

この発明の実施の形態１の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断面図である。実施の形態１に装着されるＶＲ型レゾルバのステータの構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。実施の形態１におけるラバーブッシュの構成を示すもので、（ａ）は裏面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。実施の形態１においてレゾルバに設けられた台座の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。この発明の実施の形態２の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断面図である。従来のＤＣブラシレスモータの構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断面図である。従来のＶＲ型レゾルバのステータの構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。

符号の説明

１ＤＣブラシレスモータ、２ハウジング、３フレーム、
４フロントベアリング、５リアベアリング、６回転軸、
７ロータ（リング磁石）、８ステータ、９インシュレータ、
１０モータコイル、１１ホルダ、１１Ａターミナル、
１２、１３別のターミナル、１４外部リード線、１５ターミナル、
１６ネジ、１７ネジ挿入用孔、１８ベース、１９ナット、
２０ブッシュ、２１レゾルバのロータ、２２スプラインボス、
２３レゾルバのステータ、２４リード線、２５端子コネクタ、
２６コネクタ、２７内側カバー、２８外側カバー、２９取付部、
３０ネジ、３１隙間、３２ラバーブッシュ、３３カップリングボス、３４台座、３５シート、３６突出部、３７ターミナル、３８ＥＣＵ。

Claims

ＤＣブラシレスモータのハウジングに上記ＤＣブラシレスモータの回転軸の回転角度を検出するバリアブルリラクタンス型レゾルバを装着したＤＣブラシレスモータにおいて、上記レゾルバのリード線接続用コネクタに、上記ハウジングと上記レゾルバとの間の隙間を覆うシートを装着したことを特徴とするＤＣブラシレスモータ。
上記ＤＣブラシレスモータのステータコイルに接続されたターミナルとモータリード線とをネジで結合すると共に、上記ハウジングの上記ネジと対応する位置に形成された上記ネジの挿入用孔にラバーブッシュを装着して上記ネジの挿入用孔を閉塞したことを特徴とする請求項１記載のＤＣブラシレスモータ。
上記回転軸に圧入されたボスとレゾルバとの間にラビリンスを形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のＤＣブラシレスモータ。
上記ＤＣブラシレスモータは、ステアリング系に減速機構を介してトルクを付与する電動ステアリング装置用のモータであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のＤＣブラシレスモータ。
上記ハウジングには上記ＤＣブラシレスモータを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）が装着されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のＤＣブラシレスモータ。