JP2008148451A - Electric motor and method of assembling same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車等の車両に搭載される電動モータ及び電動モータの組立て方法に関するものである。 The present invention relates to an electric motor mounted on a vehicle such as an automobile and an assembling method of the electric motor.
従来から、例えば、自動車等の車両に搭載される電動モータとして回転軸の回転角度を検出するレゾルバを備えたDCモータが知られている。
この種の電動モータは、有底円筒形状のヨークハウジング内に圧入された固定子と、この固定子に対して回転自在に設けられた回転子を有している。
固定子は、略円筒状の固定子鉄心を有し、固定子鉄心に絶縁部材を装着してから巻線を巻装してある。回転子は、回転軸に永久磁石と、位置検出用のレゾルバのレゾルバロータとを順番に配置してある。永久磁石は、周方向に磁極が順番に変わるように着磁されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a DC motor including a resolver that detects a rotation angle of a rotation shaft is known as an electric motor mounted on a vehicle such as an automobile.
This type of electric motor has a stator press-fitted into a bottomed cylindrical yoke housing, and a rotor provided to be rotatable with respect to the stator.
The stator has a substantially cylindrical stator core, and a winding is wound after an insulating member is mounted on the stator core. In the rotor, a permanent magnet and a resolver rotor of a position detecting resolver are arranged in order on a rotating shaft. The permanent magnet is magnetized so that the magnetic poles change in order in the circumferential direction.
また、ヨークハウジングの開口部には、電動モータを車両に取り付けるためのブラケットが設けられ、このブラケットのレゾルバロータと対応する部位に、このレゾルバロータと共にレゾルバを構成するレゾルバステータが取り付けられている。レゾルバステータは、ブラケットに締結固定されているレゾルバホルダによって回転軸に対する軸線方向、及び回転方向への移動が規制されている。レゾルバに接続されているハーネスは、防塵防水のためのグロメットを介して電動モータの外部へと引き出されている。 A bracket for attaching the electric motor to the vehicle is provided in the opening of the yoke housing, and a resolver stator that constitutes a resolver together with the resolver rotor is attached to a portion corresponding to the resolver rotor of the bracket. The resolver stator is restricted from moving in the axial direction relative to the rotation axis and in the rotation direction by a resolver holder fastened and fixed to the bracket. The harness connected to the resolver is pulled out of the electric motor through a grommet for dustproof and waterproof.
このグロメットは、ヨークハウジングとブラケットとで挟持されるようにして固定されている。このように構成することによって、ハーネスを外部に引き出す部分におけるヨークハウジングとグロメットとの間、及びブラケットとグロメットとの間のシール性を確保するようになっている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述の従来技術のように、ハーネス引き出し部分に設けられたグロメットをヨークハウジングとブラケットとで挟持しただけでは、ヨークハウジングとブラケットとを圧縮する方向に交差する方向でグロメットが開放されているため、完全なシール性を確保することは困難であるという課題がある。 However, the grommet is opened in a direction intersecting the direction in which the yoke housing and the bracket are compressed only by sandwiching the grommet provided in the harness pull-out portion between the yoke housing and the bracket as in the above-described conventional technology. Therefore, there is a problem that it is difficult to ensure complete sealing performance.
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ハーネスを外部に引き出す部分のシール性を向上させ、防塵防水効果を向上させることができる電動モータ及び電動モータの組立て方法を提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an electric motor and an electric motor assembling method capable of improving the sealing performance of a portion where a harness is pulled out and improving the dustproof and waterproof effect. It is to provide.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、開口部を有するヨークハウジングと、該ヨークハウジングに回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の回転角度を検出するレゾルバと、前記ヨークハウジングの開口部に取り付けられるブラケットとを備え、前記ブラケットに前記レゾルバのハーネス又は外部電源に接続するためのリード線を挿通するための挿通孔を形成し、該挿通孔に防塵防水のためのグロメットを設けた電動モータであって、前記レゾルバは、前記回転軸と共に一体回転するレゾルバロータと、前記レゾルバロータの外側に配置されるレゾルバステータとから成り、前記レゾルバに、前記レゾルバステータの軸線方向及び回転方向への移動を規制するレゾルバホルダを設け、前記レゾルバホルダに、前記グロメットを内側から支持する支持部材を設けると共に、前記ブラケットに前記グロメットを外側から押さえるプレートを設けたことを特徴とする。
この場合、請求項2に記載した発明のように、前記ブラケットと前記プレートとが一体成形されていてもよい。
このように構成することで、グロメットを挿通孔の軸線方向に沿って圧縮させ、さらに軸線方向に交差する方向にも圧縮力を作用させることができる。
In order to solve the above problems, the invention described in
In this case, as in the invention described in
By comprising in this way, a grommet can be compressed along the axial direction of an insertion hole, and also a compressive force can be made to act also in the direction which cross | intersects an axial direction.
請求項3に記載した発明は、請求項1又は請求項2に記載の電動モータの組立て方法であって、予め前記グロメットに前記ハーネスを挿通し、該ハーネスの前記レゾルバ側とは反対端に外部の接続端子と接続するためのカプラを取り付けた後、前記レゾルバを前記ブラケットに組付けることを特徴とする。
このような組立て方法とすることで、レゾルバ、ハーネス、グロメット、及びカプラを予めユニット化しておくことが可能になる。
The invention described in claim 3 is the method for assembling the electric motor according to
By setting it as such an assembly method, it becomes possible to unitize a resolver, a harness, a grommet, and a coupler previously.
本発明によれば、グロメットを挿通孔の軸線方向に沿って圧縮させ、さらに軸線方向に交差する方向にも圧縮力を作用させることができる。これによって、グロメットが圧縮方向に対して交差する方向に外側に向かって拡がり、グロメットの周囲全てにシール機能を発揮させてグロメットと挿通孔との間の密着性を向上させることができる。このため、ハーネス引き出し部分のシール性を確実なものとすることができ、防塵防水性の優れた電動モータを提供することができる。
また、レゾルバ、ハーネス、グロメット、及びカプラを予めユニット化しておくことが可能になるため、電動モータの組立て作業効率を向上させることができる。
According to the present invention, the grommet can be compressed along the axial direction of the insertion hole, and a compressive force can also be applied in a direction intersecting the axial direction. As a result, the grommet spreads outward in the direction intersecting the compression direction, and the sealing function can be exerted on the entire periphery of the grommet to improve the adhesion between the grommet and the insertion hole. For this reason, the sealing property of a harness drawer part can be made reliable, and the electric motor excellent in dustproof waterproofness can be provided.
In addition, since the resolver, harness, grommet, and coupler can be unitized in advance, the assembly work efficiency of the electric motor can be improved.
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1、図2に示すように、電動モータ1は、DCブラシ付モータであって、有底円筒形状のヨークハウジング2内にアーマチュア3を回転自在に配置した構成となっている。ヨークハウジング2の内周面には永久磁石4が固定されている。この永久磁石4は、周方向に磁極が順番に変わるように着磁されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ヨークハウジング2の開口縁には外フランジ2aが形成されている。一方、ヨークハウジング2のエンド部(底部)2bには、径方向中央に凹部26が形成され、この凹部26に軸受け27が圧入されている。この軸受け27に、アーマチュア3の回転軸5の一端が回転自在に支持されている。
An
アーマチュア3は、回転軸5にアーマチュアコア6と、コンミテータ(整流子)13とを順番に配置したものであって、回転軸5の他端側には、回転軸5の回転角度を検出するレゾルバ25のレゾルバロータ25aが設けられている。
アーマチュアコア6は、リング状の金属板8を軸線方向に複数枚積層したものである。金属板8の外周部にはT字型のティース(不図示)が周方向に沿って等間隔に複数個放射状に形成されている。
The armature 3 has an
The
複数枚の金属板8を回転軸5に外嵌することにより、アーマチュアコア6の外周には隣接するティース間に蟻溝状のスロット(不図示)が形成されている。スロットは軸線方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に複数個形成されている。このスロット間にはエナメル被覆の巻線12が巻装され、これによりアーマチュアコア6の外周には、複数のアーマチュアコイル7が形成されている。
By fitting a plurality of
コンミテータ13は、アーマチュアコイル7に流れる電流の向きを切替える、いわゆる整流を行うためのものである。コンミテータ13の外周面には、導電材で形成されたセグメント14が複数枚取り付けられている。セグメント14は軸線方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。
The
各セグメント14のアーマチュアコア6側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ15が一体形成されている。ライザ15には、アーマチュアコイル7の巻き始め端部と巻き終わり端部となる巻線12が掛け回わされ、巻線12は、ヒュージングによりライザ15に固定されている。これにより、セグメント14とこれに対応するアーマチュアコイル7とが電気的に接続される。
A
ヨークハウジング2の開口部9には、略円盤形状のカバー17が設けられている。このカバー17には、外部コネクタを接続するためのカプラ28が一体成形されている。カバー17の径方向中央には、筒状の嵌合部18が設けられている。この嵌合部18のヨークハウジング2側は、ヨークハウジング2の周壁2cに嵌合している。これによって、カバー17はヨークハウジング2に固定されるようになっている。
A substantially disc-
カバー17の内側には、不図示のスプリングを介してブラシ(不図示)が取り付けられている。ブラシは、カプラの端子28aと電気的に接続されている。また、ブラシはスプリングによってコンミテータ13側に付勢されているため、セグメント14に摺接している。これによって、外部からの電源がブラシを介してコンミテータ13に供給されるようになっている。
A brush (not shown) is attached to the inside of the
カバー17のヨークハウジング2とは反対側には、ブラケット30がカバー17を覆うように設けられている。ブラケット30は、電動モータ1を車両に取り付けるためのものであって、有底筒状に形成されており、底壁30aには、ボルト孔22が2箇所設けられている(図2参照)。ブラケット30は、このボルト孔22に不図示のボルトが螺入され、ヨークハウジング2の開口縁に形成された外フランジ2aと締結固定されている。また、ブラケット30の底壁30aには、カバー17の外形状に対応する凹部31が形成されている。
A
この凹部31には、径方向中央に孔20が形成されている。この孔20内には、軸受け21が圧入固定されており、この軸受け21で回転軸5を回転自在に支持している。
さらに、ヨークハウジング2の底壁30aには、凹部31とは反対側の面にも凹部32が形成され、ここにレゾルバロータ25aと共にレゾルバ25を構成するレゾルバステータ25bが嵌合固定されている。
A
Further, a
レゾルバステータ25bは、レゾルバロータ25aの取り付け位置に対応して固定されており、回転軸5と一体に回転するレゾルバロータ25aの回転角度を検出できるようになっている。尚、レゾルバステータ25bには、端子ボックス43を介してハーネス35が接続され、ハーネス35の端子ボックス43とは反対端には、外部コネクタ(不図示)と接続するためのカプラ19が接続されている。
The
図1に示すように、ブラケット30の周壁30bには、ボス部33が形成され、ここに周壁30bを貫通する挿通孔34が形成されている。挿通孔34は、レゾルバステータ25bに接続されているハーネス35及びカプラ19を外部へと引き出すためのものであって、この挿通孔34の断面形状はカプラ19が挿通可能に形成されている。挿通孔34内には、外部からの塵埃や水の浸入を防止するため、挿通孔34の内面に整合するグロメット36が嵌着されている。このグロメット36は、ボス部33の挿通孔34に対応する外形状を有し、略中央部にはハーネス35が挿通可能な孔37が形成されている。
As shown in FIG. 1, a
ここで、グロメット36は、ボス部33の挿通孔34を外側から閉塞するプレート38と、レゾルバステータ25bに取り付けられているレゾルバホルダ40とによって、挿通孔34の軸線方向から挟み込むようにして圧縮されている。プレート38は、ボス部33の外形状に対応するように形成されたものであって、ボルト41によってボス部33に締結固定されている(図2参照)。プレート38の略中央には、カプラ19が挿通可能で、且つ挿通孔34の断面形状よりも小さい孔39が形成されている。
Here, the
レゾルバホルダ40は、レゾルバステータ25bの回転軸5に対する軸線方向、及び回転方向への移動を規制するためのものであって、ブラケット30の凹部32を形成している周壁32aにボルト42によって締結固定されている。
図1、図3(a)、図3(b)に示すように、レゾルバホルダ40は、金属製の板材をプレス加工等によって形成したものであって、略円環状のホルダ本体45を有している。ホルダ本体45は、径方向略中央に形成された凹部46と、凹部46の開口縁に連なるフランジ部51とで構成されている。
The
As shown in FIGS. 1, 3A, and 3B, the
凹部46は、レゾルバステータ25bを外嵌固定するためのものであって、周壁46aと上壁46bとで構成されている。そして、この周壁46aにレゾルバステータ25bが嵌合されるようになっている。凹部46の上壁46bには、径方向略中央にレゾルバロータ25aの外径に略一致する孔47が形成されており、この孔47にアーマチュア3の回転軸5が貫通している(図1参照)。
The
凹部46の深さH1は、レゾルバステータ25bの軸線方向中央に形成されているフランジ部24からレゾルバステータ25bの上面44までの高さH2(図1参照)よりも大きく設定されている。これにより、ホルダ本体45をレゾルバステータ25bに外嵌固定した際、凹部32の上壁46bとレゾルバステータ25bの上面44との間に空隙が形成されるようになっている。
The depth H1 of the
すなわち、レゾルバステータ25bの軸線方向への移動は、凹部32に嵌合固定されたレゾルバステータ25bのフランジ部24にホルダ本体45のフランジ部51が重なることによって規制されている。尚、レゾルバステータ25bのフランジ部24には、軸線方向に沿って形成されている溝23が周方向に等間隔で複数形成されている。
That is, the movement of the
また、ホルダ本体45には、凹部32に螺合されているボルト42に対応する部位に、突出部49が2箇所形成され、ここにボルト孔48が形成されている。さらに、ホルダ本体45には、レゾルバステータ25bの端子ボックス43に対応する切り欠き部50が形成されている。ホルダ本体45の凹部46には、切り欠き部50とは反対側に舌片部54が設けられている。
The holder
この舌片部54は、凹部46の周壁46aからレゾルバステータ25b側(凹部46とは反対側、図1における下側)に向かって延出している。また、舌片部54は、レゾルバステータ25bにおけるフランジ部24の溝23に対応するように形成されている。
すなわち、レゾルバステータ25bの回転方向への移動は、ホルダ本体45に形成された舌片部54がレゾルバステータ25bにおけるフランジ部24の溝23に介在することによって規制されるようになっている。また、ホルダ本体45に端子ボックス43に対応する切り欠き部50が形成されていることによって、端子ボックス43の水平方向の移動を規制すると共に、端子ボックス43の保護を図っている。
The
That is, the movement of the
ホルダ本体45のフランジ部51には、切り欠き部50とは反対側からブラケット30のボス部33に向かって(図3における右側に向かって)延出する延出部52と、この延出部52の先端からアーマチュア3側に屈曲して軸線方向に沿って延出する押さえ板53とが一連に設けられている。
延出部52の長さL1は、押さえ板53がグロメット36の内面36aを押圧することが可能な長さに設定されている。押さえ板53には、ハーネス35と押さえ板53との干渉を防止するための切り欠き部55が形成されている。
The
The length L1 of the extending
次に、電動モータ1の組立て方法について説明する。
まず、ヨークハウジング2の内周面に永久磁石4を取り付けると共に、ヨークハウジング2のエンド部2bに形成された凹部26に軸受け27を圧入固定する。
次に、アーマチュア3を組立てる。まず、回転軸5にアーマチュアコア6を取り付け、このアーマチュアコア6にアーマチュアコイル7を巻装する。
Next, a method for assembling the
First, the permanent magnet 4 is attached to the inner peripheral surface of the
Next, the armature 3 is assembled. First, the
そして、回転軸5にコンミテータ13を取り付け、その後コンミテータ13のセグメント14に一体成形されているライザ15にアーマチュアコイル7の巻線12を掛け回し、巻線12をヒュージングによりライザ15に固定する。尚、回転軸5にコンミテータ13を取り付けた後、アーマチュアコア6にアーマチュアコイル7を巻装してもよい。
そして、このようにして組立てられたアーマチュア3をヨークハウジング2内にセットする。
Then, the
Then, the armature 3 assembled in this way is set in the
ヨークハウジング2内にアーマチュア3をセットした後、ヨークハウジング2の開口部9にブラシを取り付けたカバー17をセットし、さらに、孔20に軸受け21を取り付けたブラケット30をセットする。そして、回転軸5の他端側にレゾルバロータ25aを取り付ける一方、ブラケット30の凹部32にレゾルバステータ25bを取り付ける。
After setting the armature 3 in the
ここで、図4に示すように、レゾルバステータ25bは予めハーネス35を接続し、さらに、グロメット36にハーネス35を挿通してハーネス35のレゾルバステータ25bとは反対側端にカプラ19を接続しておく。そして、このようにユニット化されたレゾルバユニット60のレゾルバステータ25bをブラケット30の凹部32に取り付けた後、ハーネス35及びカプラ19をブラケット30の内側からボス部33の挿通孔34を介して外側へと引き出す。
Here, as shown in FIG. 4, the
ハーネス35及びカプラ19を外側に引き出した後、レゾルバユニット60のグロメット36を挿通孔34に挿入する。そして、ボス部33にプレート38をボルト41によって締結固定すると共に、レゾルバステータ25bにレゾルバホルダ40をセットし、このレゾルバホルダ40を凹部32の周壁32aにボルト42によって締結固定する。これで電動モータ1の組立てを完了する。
After the
したがって、上述の実施形態によれば、レゾルバステータ25bの回転軸5に対する軸線方向、及び回転方向への移動を規制するためのレゾルバホルダ40に延出部52及び押さえ板53が設けられているため、ボス部33の挿通孔34に挿入されたグロメット36を内側から支持することができる。また、ブラケット30のボス部33にプレート38が取り付けられているため、グロメット36を外側から押さえることができる。このため、グロメット36を所望の位置にセットすることができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the extending
しかも、レゾルバホルダ40の延出部52の長さL1は、押さえ板53がグロメット36の内面36aを押圧することが可能な長さに設定されているため、グロメット36を押さえ板53とプレート38とによって挿通孔34の軸線方向に沿って圧縮させることができる。これによって、グロメット36が圧縮方向に対して交差する方向に外側に向かって拡がり、グロメット36周囲全てにシール機能を発揮させてグロメット36と挿通孔34との間の密着性を向上させることができる。このため、グロメット36によるシール性が向上し、防塵防水性の優れた電動モータ1を提供することが可能になる。
Moreover, since the length L1 of the extending
また、グロメット36のシール性を向上させるためにシール剤等をグロメット36と挿通孔34との間に塗布することも考えられる。しかしながら、この実施形態によれば、従来のレゾルバホルダに延出部52、及び押さえ板53を設けるだけでグロメット36のシール性を向上させることができるため、シール剤の量を低減、又はシール剤を廃止することが可能になる。このため、製造コストの低減を図ることができる。
さらに、上述の実施形態によれば、レゾルバ25(レゾルバステータ25b)、ハーネス35、及びカプラ19を予めレゾルバユニット60としてユニット化しておくことが可能になるため、電動モータ1の組立て作業効率を向上させることができる。
It is also conceivable to apply a sealing agent or the like between the
Furthermore, according to the above-described embodiment, the resolver 25 (
尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、電動モータ1がDCブラシ付モータである場合について説明したが、これに限られるものではなく、DCブラシレスモータであってもよい。
さらに、上述の実施形態では、ブラケット30のボス部33にグロメット36を外側から押さえるプレート38を設けた場合について説明したが、これに限られるものではなく、プレート38をブラケット30と一体成形としてもよい。この場合、電動モータ1の部品点数を削減することができるため、製造コストをさらに低減することが可能になる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where the
Further, in the above-described embodiment, the case where the
そして、上述の実施形態では、ブラケット30のボス部33に挿通孔34を形成し、ここにグロメット36を介してレゾルバステータ25bのハーネス35を引き出した場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、外部電源に接続するためのリード線等をグロメット36を介して挿通してもよい。
また、上述の実施形態では、レゾルバホルダ40に設けられた延出部52及び押さえ板53によってグロメット36を内側から支持する場合について説明したが、これを応用してレゾルバホルダ40に他の部品を支持する支持部材を追加してもよい。
And in the above-mentioned embodiment, although the
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where the
1 電動モータ
2 ヨークハウジング
5 回転軸
9 開口部
19 カプラ
25 レゾルバ
25a レゾルバロータ
25b レゾルバステータ
30 ブラケット
34 挿通孔
35 ハーネス
36 グロメット
38 プレート
40 レゾルバホルダ
52 延出部(支持部材)
53 押さえ板(支持部材)
60 レゾルバユニット
DESCRIPTION OF
53 Presser plate (supporting member)
60 resolver unit
Claims (3)
前記ブラケットに前記レゾルバのハーネス又は外部電源に接続するためのリード線を挿通するための挿通孔を形成し、該挿通孔に防塵防水のためのグロメットを設けた電動モータであって、
前記レゾルバは、前記回転軸と共に一体回転するレゾルバロータと、前記レゾルバロータの外側に配置されるレゾルバステータとから成り、
前記レゾルバに、前記レゾルバステータの軸線方向及び回転方向への移動を規制するレゾルバホルダを設け、
前記レゾルバホルダに、前記グロメットを内側から支持する支持部材を設けると共に、前記ブラケットに前記グロメットを外側から押さえるプレートを設けたことを特徴とする電動モータ。 A yoke housing having an opening; a rotating shaft rotatably supported by the yoke housing; a resolver for detecting a rotation angle of the rotating shaft; and a bracket attached to the opening of the yoke housing.
An electric motor in which an insertion hole for inserting a lead wire for connecting to the harness of the resolver or an external power source is formed in the bracket, and a grommet for dustproof and waterproof is provided in the insertion hole,
The resolver includes a resolver rotor that rotates integrally with the rotating shaft, and a resolver stator that is disposed outside the resolver rotor,
The resolver is provided with a resolver holder that restricts movement of the resolver stator in the axial direction and the rotational direction,
An electric motor comprising: a support member that supports the grommet from the inside on the resolver holder; and a plate that presses the grommet from the outside on the bracket.
予め前記グロメットに前記ハーネスを挿通し、該ハーネスの前記レゾルバ側とは反対端に外部の接続端子と接続するためのカプラを取り付けた後、前記レゾルバを前記ブラケットに組付けることを特徴とする電動モータの組立て方法。 An electric motor assembling method according to claim 1 or 2,
The electric motor is characterized in that the harness is inserted into the grommet in advance, a coupler for connecting to an external connection terminal is attached to an end opposite to the resolver side of the harness, and then the resolver is assembled to the bracket. Assembling method of motor.
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