JP2008182852A - Resolver stator fixing structure and brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスモータ等の角度センサとして使用されるレゾルバに関し、特に、電動パワーステアリング装置等に使用されるブラシレスモータにおけるレゾルバステータの固定構造に関する。 The present invention relates to a resolver used as an angle sensor for a brushless motor or the like, and more particularly to a resolver stator fixing structure in a brushless motor used for an electric power steering device or the like.
自動車等の操舵力補助のため、近年多くの車両にいわゆるパワーステアリング装置が装備されている。このようなパワーステアリング装置としては、近年、エンジン負荷軽減や重量低減等の観点から、電気式の動力操舵装置(いわゆる電動パワーステアリング装置)を搭載した車両が増大している。この電動パワーステアリング装置(以下、EPSと略記する)では、狭いボンネット空間内などに装置を配置する関係から、その駆動源であるモータにも小型化、高性能化が要求されている。従来、このようなモータとしては、ブラシ付のDCモータが多く用いられてきたが、昨今では、制御技術の向上も相俟って、小型高性能化の点で優れたブラシレスモータの採用が増大している。しかしながら、ブラシレスモータは、ブラシ付きモータに比して未だ高価であり、単品部品の加工方法も含め、如何にモータをアンカに製造するかが大きな課題ともなっている。 In recent years, many vehicles have been equipped with so-called power steering devices for assisting steering force of automobiles and the like. As such power steering devices, in recent years, vehicles equipped with electric power steering devices (so-called electric power steering devices) are increasing from the viewpoint of reducing engine load and weight. In this electric power steering device (hereinafter abbreviated as EPS), the motor as a driving source thereof is required to be downsized and high in performance because the device is arranged in a narrow bonnet space. Conventionally, DC motors with brushes have been widely used as such motors, but recently, with the improvement of control technology, the adoption of brushless motors that are superior in terms of miniaturization and high performance has increased. is doing. However, a brushless motor is still more expensive than a brushed motor, and how to manufacture the motor in an anchor, including a method for processing a single part, is also a major issue.
一方、ブラシレスモータでは、ロータを回転駆動させるには、ロータの回転位置を検出し、検出したロータ回転位置に基づいて、ステータ側のコイル(ステータコイル)を順次励磁する必要がある。ロータの回転位置検出には、従来より、エンコーダやホールIC等を用いた検出装置が使用されているが、近年、ブラシレスモータの高性能化・低騒音化の要請から分解能の高いセンサが求められ、非接触回転センサのひとつであるレゾルバの使用も増加している。 On the other hand, in the brushless motor, in order to rotationally drive the rotor, it is necessary to detect the rotational position of the rotor and sequentially excite the stator side coil (stator coil) based on the detected rotor rotational position. Conventionally, detection devices using encoders, Hall ICs, and the like have been used for detecting the rotational position of the rotor. However, in recent years, high-resolution sensors have been required due to demands for higher performance and lower noise in brushless motors. The use of resolvers, which are one of non-contact rotation sensors, is also increasing.
レゾルバは、一般に、モータのロータと共に回転するレゾルバロータと、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なり、レゾルバステータの励磁コイルには高周波信号が付与されている。レゾルバロータには三方向に凸部が形成されており、凸部の近接離反により検出コイルから出力される信号の位相が変化する。この検出信号と基準信号とを比較することにより、ブラシレスモータのロータの回転位置が検出され、ロータ回転位置に基づき、ステータコイルへの電流が適宜切り替えられ、ブラシレスモータが回転駆動される。 The resolver generally includes a resolver rotor that rotates together with the rotor of the motor, and a resolver stator that is disposed outside the resolver rotor, and a high frequency signal is applied to an excitation coil of the resolver stator. The resolver rotor has convex portions in three directions, and the phase of the signal output from the detection coil changes due to the proximity of the convex portions. By comparing this detection signal with the reference signal, the rotational position of the rotor of the brushless motor is detected, the current to the stator coil is appropriately switched based on the rotor rotational position, and the brushless motor is driven to rotate.
このように、レゾルバは、検出精度が高い上に構造がシンプルで故障にくく、また、高温や振動環境下に強いため、車載用のモータ、特に、EPSへの使用が増大している。図4は、EPS用ブラシレスモータのレゾルバステータの構成を示す説明図、図5は、図4のレゾルバステータの取付構造を示す説明図である。図4に示すように、レゾルバステータ101は、鉄心102と、鉄心102に取り付けられたインシュレータ103と、インシュレータ103を介して鉄心102に巻装されたコイル104とを備えている。鉄心102は鋼板を多数積層した構成となっており、リング状に形成されている。インシュレータ103は合成樹脂にて形成され、その外側に銅線からなるコイル104が巻装されている。
As described above, the resolver has high detection accuracy, has a simple structure and is not easily damaged, and is resistant to high temperatures and vibration environments. Therefore, the resolver is increasingly used for an in-vehicle motor, particularly an EPS. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the resolver stator of the EPS brushless motor, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing the mounting structure of the resolver stator of FIG. As shown in FIG. 4, the
これに対し、ブラシレスモータのハウジング105には、円筒孔状のレゾルバステータ収容部106が形成されている。レゾルバステータ101は、このレゾルバステータ収容部106内に収容固定される。この場合、レゾルバステータ101は、レゾルバステータ収容部106に圧入固定されるか、接着剤を用いて接着固定(あるいはその両方)される。前述のように、レゾルバはロータの回転位置センサであり、レゾルバステータ101の角度ズレは制御上の問題に直結するため、レゾルバステータ101はあらゆる環境で取付角度がズレないような処置が必要となる。ところが、図5のようなレゾルバの場合、振動等により、レゾルバステータ101が周方向・軸方向に位置ズレを起こす可能性があり、検出精度に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、検出精度確保のため、従来より、レゾルバステータ101を機械的に固定すべく、次の2つの固定方式が用いられている。
On the other hand, a resolver
図6は、第1の固定方式の構成を示す説明図である。図6に示すように、ここでは、レゾルバステータ101は、有底筒状のレゾルバホルダ107に収容されている。レゾルバホルダ107は鉄にて形成されており、その開口端部には、径方向に向かってホルダ固定片108が突設されている。ホルダ固定片108には長孔状のネジ孔109が形成されており、レゾルバホルダ107は、ネジ孔109に挿通したネジ110によってハウジング105に固定される。なお、第1の固定方式にて、レゾルバホルダ107を用いずに、レゾルバステータ101自体にフランジ部を設け、これをハウジング105にネジ止めすることも可能である。但し、レゾルバステータ101の作成が難しくなり高価となるため、量産には余り適しておらず、レゾルバホルダ107を用いる方式の方が一般的である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the first fixing method. As shown in FIG. 6, here, the
図7は、第2の固定方式の構成を示す説明図である。図7に示すように、ここでは、レゾルバステータ101に凸部111を形成し、これをハウジング105に形成した凹部112に嵌合させる。第2の固定方式では、レゾルバホルダは用いられておらず、レゾルバステータ101に直接形成された凸部111と凹部112との嵌合により、レゾルバステータ101の回り止めが行われる。
しかしながら、前述の第1の固定方式では、モータ内にネジ止めスペースを確保する必要があり、モータ構成部品のレイアウト性が阻害されるという問題がある。特に、EPS用モータでは、径方向の寸法が厳しく制限されている場合が多く、径方向にネジ止め用の部位を確保することが難しく、モータ小型化の妨げとなるという問題がある。また、構造上、レゾルバホルダ107やネジ110が必要となるため、その分、部品点数が増大し、コストアップの一因ともなるという問題もあった。
However, in the first fixing method described above, it is necessary to secure a screwing space in the motor, and there is a problem that the layout of the motor components is hindered. In particular, EPS motors are often severely limited in the radial dimension, and it is difficult to secure a screwing portion in the radial direction, which hinders miniaturization of the motor. In addition, because the structure requires the
次に、第2の固定方式では、部品点数増大の問題は生じないものの、レゾルバステータ101に凸部111を形成する必要が生じる。一般に、レゾルバステータは、プレスによって形成された鋼板を1枚1枚回転させながら積み上げて行く回転積層工法が採用されており、これによって、鉄損、ヒステリシス損を含む、磁気バランスの安定化を図っている。ところが、回転積層によって、図7のように、レゾルバステータ101の外周部の1箇所に凸部を設けるのは、製造上難しく、製造コストが増大するという問題が生じる。また、ハウジング105に精度の高い凹部112を設けるには、切削加工等の処理が必要となり、製造コストが増大する。このように、第1及び第2の固定方式は、何れもコストアップは避けられず、モータ価格低減という要請の妨げともなっており、その改善が求められていた。
Next, in the second fixing method, although the problem of an increase in the number of parts does not occur, it is necessary to form the
本発明の目的は、簡単な構造でありながら確実にレゾルバステータを固定し得るレゾルバステータの固定構造を提供し、レゾルバを使用したブラシレスモータの製造コストの低減を図ることにある。 An object of the present invention is to provide a fixing structure of a resolver stator that can securely fix a resolver stator while having a simple structure, and to reduce the manufacturing cost of a brushless motor using the resolver.
本発明のレゾルバステータの固定構造は、環状に形成された鋼製のコアを備えたステータと、前記ステータの内側に回転自在に配置されたロータとを有してなるレゾルバをハウジング内に固定するためのレゾルバステータの固定構造であって、前記ハウジングは、前記ステータを収容可能な円筒孔状のステータ収容部を備え、前記ステータ収容部の開口部の周縁に、前記コアの外周面に形成された凹部に対応して、前記開口部近傍の内周面を中心方向に突出させた膨出部を設け、前記膨出部を前記凹部内に突出させたことを特徴とする。 The resolver stator fixing structure of the present invention fixes a resolver having a stator having an annular steel core and a rotor rotatably disposed inside the stator in a housing. The resolver stator fixing structure is provided with a cylindrical hole-shaped stator accommodating portion that can accommodate the stator, and is formed on the outer peripheral surface of the core at the periphery of the opening of the stator accommodating portion. Corresponding to the recessed portion, a bulging portion is provided in which an inner peripheral surface in the vicinity of the opening is protruded in the center direction, and the bulging portion is protruded into the recessed portion.
本発明にあっては、レゾルバコアの凹部内にハウジングに形成した膨出部が突出するため、凹部内に入り込んだ膨出部によって、レゾルバコアの周方向の移動が規制され、レゾルバコアがステータ収容部内に回り止めされた状態で固定される。この場合、レゾルバコアの凹部は、コア形成の際に位置決め用として従来より設けられており、これを利用してレゾルバステータをハウジングに固定することにより、大きなコストアップを招来することなく、レゾルバステータの回り止めを行うことができる。 In the present invention, since the bulging portion formed in the housing protrudes into the concave portion of the resolver core, the circumferential movement of the resolver core is regulated by the bulging portion that has entered the concave portion, and the resolver core is placed in the stator housing portion. Fixed in a locked state. In this case, the concave portion of the resolver core is conventionally provided for positioning when the core is formed, and by using this, the resolver stator is fixed to the housing, so that the cost of the resolver stator is not increased. A detent can be performed.
前記レゾルバステータの固定構造において、前記ステータ収容部の前記開口部周縁の前記凹部が存在しない部位に、前記開口部近傍の内周面を中心方向に突出させた膨出部をさらに設け、前記膨出部を前記コアの外周部に当接させるようにしても良い。この膨出部の当接によってレゾルバコアの軸方向への移動が規制され、レゾルバコアが軸方向に抜け止めされる。 In the fixing structure of the resolver stator, a bulging portion that projects an inner peripheral surface in the vicinity of the opening in the center direction is further provided at a portion of the stator housing portion where the recess is not present on the periphery of the opening. The protruding portion may be brought into contact with the outer peripheral portion of the core. The contact of the bulging portion restricts the movement of the resolver core in the axial direction, and the resolver core is prevented from coming off in the axial direction.
また、前記膨出部を、前記開口部周縁を軸方向から圧潰して形成しても良く、例えば、コーキン処理などによって前記膨出部を形成しても良い。 Further, the bulging portion may be formed by crushing the peripheral edge of the opening from the axial direction. For example, the bulging portion may be formed by a cokin treatment or the like.
一方、本発明のブラシレスモータは、ステータコアと前記ステータコアに巻装された界磁コイルとを備える固定子と、前記固定子の内側又は外側に回転自在に配設され、ロータシャフトと前記ロータシャフトに固定されたロータコアと前記ロータコアに取り付けられたマグネットとを備える回転子と、前記ロータシャフトに取り付けられたレゾルバロータと、前記レゾルバロータの外側に配置され環状に形成された鋼製のコアを備えるレゾルバステータと、前記レゾルバステータを収容可能な円筒孔状のステータ収容部を備えたハウジングとを有してなるブラシレスモータであって、前記ステータ収容部の開口部の周縁に、前記コアの外周面に形成された凹部に対応して、前記開口部近傍の内周面を中心方向に突出させた膨出部を設け、前記膨出部を前記凹部内に突出させたことを特徴とする。 On the other hand, a brushless motor of the present invention is provided with a stator including a stator core and a field coil wound around the stator core, and rotatably disposed inside or outside the stator. A resolver comprising a rotor having a fixed rotor core and a magnet attached to the rotor core, a resolver rotor attached to the rotor shaft, and a steel core disposed outside the resolver rotor and formed in an annular shape. A brushless motor having a stator and a housing having a cylindrical hole-shaped stator accommodating portion capable of accommodating the resolver stator, on a peripheral edge of the opening of the stator accommodating portion, on an outer peripheral surface of the core Corresponding to the formed recess, a bulging portion is provided that projects the inner peripheral surface in the vicinity of the opening in the center direction, The output unit is characterized in that protrudes in the recess.
本発明にあっては、レゾルバコアの凹部内にハウジングに形成した膨出部が突出するため、レゾルバコアがステータ収容部内に回り止めされた状態で固定される。この場合、レゾルバコアの凹部は、コア形成の際に位置決め用として従来より設けられており、これを利用してレゾルバステータをハウジングに固定することにより、大きなコストアップを招来することなく、レゾルバステータの回り止めを行うことができる。 In the present invention, since the bulging portion formed in the housing protrudes into the concave portion of the resolver core, the resolver core is fixed in a state of being prevented from rotating in the stator housing portion. In this case, the concave portion of the resolver core is conventionally provided for positioning when the core is formed, and by using this, the resolver stator is fixed to the housing, so that the cost of the resolver stator is not increased. A detent can be performed.
前記ブラシレスモータにおいて、前記ステータ収容部の前記開口部周縁の前記凹部が存在しない部位に、前記開口部近傍の内周面を中心方向に突出させた膨出部をさらに設け、前記膨出部を前記コアの外周部に当接させるようにしても良い。この膨出部の当接によってレゾルバコアの軸方向への移動が規制され、レゾルバコアが軸方向に抜け止めされる。 In the brushless motor, a bulging portion that projects an inner peripheral surface in the vicinity of the opening in the center direction is further provided at a portion of the stator housing portion where the recess is not present on the periphery of the opening, and the bulging portion is provided. You may make it contact | abut to the outer peripheral part of the said core. The contact of the bulging portion restricts the movement of the resolver core in the axial direction, and the resolver core is prevented from coming off in the axial direction.
本発明のレゾルバステータの固定構造によれば、環状の鋼製コアを備えたステータと、ステータの内側に回転自在に配置されたロータとを有してなるレゾルバをハウジング内に固定するためのレゾルバステータの固定構造にて、ハウジングに設けたステータ収容部の開口部の周縁に、コア外周面に形成された凹部に対応して、開口部近傍の内周面を中心方向に突出させた膨出部を設け、この膨出部をコア外周面の凹部内に突出させることにより、凹部内に入り込んだ膨出部によってレゾルバコアの周方向の移動を規制し、レゾルバコアをステータ収容部内に回り止めした状態で固定することが可能となる。これにより、大きなコストアップを招来することなく、レゾルバステータの回り止めを行うことが可能となり、従来の固定方式に比して、当該レゾルバを用いたモータの小型化を図ることが可能となる。また、部品点数の削減や難しい加工・組付工程も不要となるため、当該レゾルバを用いたモータの製造コストの低減を図ることが可能となる。 According to the fixing structure of the resolver stator of the present invention, a resolver for fixing a resolver having a stator having an annular steel core and a rotor rotatably disposed inside the stator in the housing. In the stator fixing structure, a bulge is formed at the periphery of the opening of the stator housing provided in the housing, with the inner peripheral surface in the vicinity of the opening protruding in the center direction corresponding to the recess formed in the outer peripheral surface of the core The bulging part protrudes into the concave part of the outer peripheral surface of the core, thereby restricting the circumferential movement of the resolver core by the bulging part that has entered the concave part, and the resolver core is prevented from rotating in the stator housing part. It becomes possible to fix with. As a result, it is possible to prevent the resolver stator from rotating without incurring a large cost increase, and it is possible to reduce the size of the motor using the resolver as compared with the conventional fixing method. In addition, since the number of parts and difficult processing / assembly processes are not required, it is possible to reduce the manufacturing cost of a motor using the resolver.
また、本発明のブラシレスモータによれば、ステータコアと界磁コイルとを備える固定子と、固定子の内側又は外側に回転自在に配設された回転子と、回転子のロータシャフトに取り付けられたレゾルバロータと、レゾルバロータの外側に配置され環状の鋼製コアを備えるレゾルバステータと、レゾルバステータを収容可能な円筒孔状のステータ収容部を備えたハウジングとを有してなるブラシレスモータにて、ステータ収容部の開口部の周縁に、コアの外周面に形成された凹部に対応して、開口部近傍の内周面を中心方向に突出させた膨出部を設け、この膨出部をコア外周面の凹部内に突出させることにより、凹部内に入り込んだ膨出部によってレゾルバコアの周方向の移動を規制し、レゾルバコアをステータ収容部内に回り止めした状態で固定することが可能となる。これにより、大きなコストアップを招来することなく、レゾルバステータの回り止めを行うことが可能となり、従来の固定方式を採用したモータに比して、モータの小型化を図ることが可能となる。また、部品点数の削減や難しい加工・組付工程も不要となるため、モータの製造コストの低減を図ることが可能となる。 Further, according to the brushless motor of the present invention, the stator including the stator core and the field coil, the rotor rotatably disposed inside or outside the stator, and the rotor shaft of the rotor are attached. In a brushless motor comprising a resolver rotor, a resolver stator having an annular steel core disposed outside the resolver rotor, and a housing having a cylindrical hole-shaped stator accommodating portion capable of accommodating the resolver stator. A bulging portion is provided on the periphery of the opening of the stator accommodating portion corresponding to the concave portion formed on the outer peripheral surface of the core so that the inner peripheral surface in the vicinity of the opening protrudes in the center direction. By projecting into the recess on the outer peripheral surface, the bulging part that has entered the recess restricts the circumferential movement of the resolver core and prevents the resolver core from rotating in the stator housing part. It is possible to fix. As a result, it is possible to prevent the resolver stator from rotating without incurring a large cost increase, and it is possible to reduce the size of the motor as compared with a motor employing a conventional fixing method. Further, since the number of parts and difficult machining / assembly processes are not required, it is possible to reduce the manufacturing cost of the motor.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明を適用したブラシレスモータの構成を示す断面図である。図1のモータ1は、ラックアシスト式のEPSの動力源として使用され、モータ1の内部をラック軸2が貫通する構成となっている。モータ1の回転は、ボールねじ機構3を介してラック軸2に伝達され、操舵補助力となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a brushless motor to which the present invention is applied. A motor 1 shown in FIG. 1 is used as a power source for a rack-assisted EPS, and has a configuration in which a
モータ1は、外側にステータ11、内側にロータ21を配したインナーロータ型の装置構成となっている。ステータ11は、ハウジング12と、ハウジング12の内周側に固定されたステータコア13及びステータコア13に巻装された巻線14とを備えた構成となっている。ハウジング12は鉄等にて形成され、その外周はモータ小型化の要請に応じて100mm程度に抑えられている。ステータコア13は鋼板を多数積層した構成となっており、ステータコア13の内周側には複数個(ここでは9個)のティース16が突設されている。ティース16間に形成されたスロット(同9個)には、コイルが巻装され巻線14が形成される。巻線14は、給電配線15を介してバッテリ(図示せず)と接続されている。
The motor 1 has an inner rotor type device configuration in which a
ロータ21はステータ11の内側に配設されており、円筒状のロータシャフト22と、ロータコア23、マグネット24及びマグネットカバー25を同軸状に配した構成となっている。ロータシャフト22の内側には、ラック軸2が挿通される。ロータシャフト22の外周には、円筒形状のロータコア23が外装されている。ロータコア23の外周には、6極構成のマグネット24が固定されている。
The
マグネット24には、小型で高磁束密度が得られるネオジウム鉄磁石等の希土類磁石が使用される。このように、マグネット24に希土類磁石を用いることにより、モータの小型化が図れると共に、ロータ21のイナーシャが低減され操舵フィーリングも向上する。マグネット24は、リング形状となっており、周方向に複数の磁極がN,S交互に配置されている。なお、マグネット24として、複数個のセグメントマグネットを用いても良い。マグネット24の外側には、マグネットカバー25が外装されており、万が一マグネットが破損しても、その破片によりモータ1がロックしないようになっている。
The
ハウジング12の図中右端側には、アルミダイカスト製のハウジング31が取り付けられている。ハウジング31内には、ロータ21の右端側を支持するベアリング32と、ロータ21の回転を検知するレゾルバ33が収容されている。レゾルバ33は、ハウジング31のレゾルバステータ収容部54内に収容固定されたレゾルバステータ34と、ロータ21側に固定されたレゾルバロータ35とから構成されている。レゾルバステータ34にはコイル36が巻装されており、励磁コイルと検出コイルが設けられている。レゾルバステータ34は、図4のレゾルバステータ101と同様の構成となっており、鋼板を複数枚積層させて形成したリング状のレゾルバコア51に、インシュレータ(図示せず)を介してコイル36を巻装した構成となっている。
An aluminum die cast
図2は、モータ1におけるレゾルバステータ34の固定構造を示す説明図である。図2に示すように、レゾルバコア51の外周には、レゾルバステータを回転積層するため、位置出し用の凹部52が周方向に沿って5個等分に設けられている。ここで、凹部52は、鋼板成形時にプレス金型にて形成されるため、レゾルバコア51の外周に比較的高精度で形成される。一方、凹部52は、レゾルバコア51を回転積層する際の位置決めに使用されるため、ハウジング31内の決まった位置にレゾルバステータ34を挿入しセットすれば、凹部52も必ず決まった位置に配置される。そこで、当該モータ1では、この性質を利用して、凹部52内に張り出す部位をカシメパンチ等の締結手法を用いてハウジング31に形成し、レゾルバステータ34の周方向の回り止めと、軸方向の抜け止めを機械的に行っている。
FIG. 2 is an explanatory view showing a fixing structure of the resolver stator 34 in the motor 1. As shown in FIG. 2, on the outer periphery of the
図2示すように、モータ1のハウジング31には、カシメたがね等によるカシメパンチ処理にて形成されたコーキン(caulking)部(膨出部)53が複数箇所設けられている。コーキン部53は、カシメパンチによって、レゾルバステータ収容部54の開口部周縁54aを軸方向から圧潰する形で形成される。これにより、レゾルバステータ収容部54では、その開口部近傍の内周面54bが、中心方向に向かって若干膨出する。当該モータ1では、このようなコーキン部53は、レゾルバコア51の凹部52の存在する部位と、凹部52が存在しない部位にそれぞれ設けられている。図3(a)は凹部52の存在する部位におけるコーキン部53(図2のA部)の拡大図、図3(b)は凹部52の存在しない部位におけるコーキン部53(図2のB部)の拡大図である。
As shown in FIG. 2, the
図3(a)に示すように、凹部52の存在する部位では、コーキン部53の内周膨出部分が凹部52内に突出している。つまり、凹部存在部位では、コーキン部53が凹部52内に入り込み、凹部52の開口縁部52aにコーキン部53が圧接され、両者が係合したような状態となっている。これにより、レゾルバステータ34(レゾルバコア51)は周方向の移動が規制され、レゾルバステータ収容部54の内周面54bに回り止めされた状態となる。また、コーキン部53と開口縁部52aとの圧接により、レゾルバステータ34の軸方向への移動も規制され、軸方向にも抜け止めされた状態となる。
As shown in FIG. 3 (a), at the portion where the
一方、凹部52の存在しない部位では、図3(b)に示すように、コーキン部53の内周膨出部分がレゾルバコア51の外周部51aに当接している。つまり、凹部不存在部位では、コーキン部53がレゾルバコア51に圧接した状態となっている。これにより、レゾルバステータ34は軸方向の移動が規制され、レゾルバステータ収容部54の内周面54bに抜け止めされた状態となる。前述のように、凹部存在部位におけるコーキン部53と凹部52の係合により、レゾルバステータ34の回り止めと抜け止めが行われるが、このような凹部不存在部位におけるコーキン部53とレゾルバコア51の当接により、レゾルバステータ34の抜け止めがさらに強化される。
On the other hand, at the portion where the
なお、図3(b)のような凹部不存在部位においても、コーキン部53とレゾルバコア51の当接による回り止め効果が存在するが、レゾルバステータ34の回り止めは専らコーキン部53と凹部52の係合によって確保される。また、図3(a)のような凹部存在部位にてコーキン部53と開口縁部52aは必ずしも当接する必要はなく、その場合には、凹部不存在部位によってレゾルバステータ34の抜け止めが行われる。
3B, there is a detent effect due to the contact between the
このように、本発明によるレゾルバステータ34の固定構造では、従前より存在する凹部52を利用してレゾルバステータ34をハウジング31に固定するので、大きなコストアップを招来することなく、レゾルバステータ34の回り止めと抜け止めを行うことができる。このため、従来の固定方式に比して、ネジ止めスペースが不要となるため、モータの小型化を図ることが可能となる。また、レゾルバホルダやネジが不要となるため部品点数を削減でき、さらに、レゾルバステータ34の固定に際し、切削加工や難しい加工・組付工程も不要となるため、ブラシレスモータのコスト低減を図ることが可能となる。
As described above, in the fixing structure of the resolver stator 34 according to the present invention, the resolver stator 34 is fixed to the
また、本実施例では、コーキンという信頼性の高い、コストパフォーマンスに優れた加工方法を使用しているため、レゾルバステータ34を確実かつ安価に固定することができる。このため、製品の信頼性を損なうことなく、製品コストの低減を図ることが可能となる。加えて、レゾルバステータ34の凹部52は高精度にて形成されているため、コーキン処理も自動化することができ、製造コストの増大を招くことなく、当該固定構造を採用することができる。
Further, in this embodiment, since the processing method that is highly reliable and excellent in cost performance is used, the resolver stator 34 can be reliably and inexpensively fixed. For this reason, it becomes possible to reduce the product cost without impairing the reliability of the product. In addition, since the
一方、レゾルバステータ34の内側には、ロータシャフト22に固定されたレゾルバロータ35が配設される。レゾルバロータ35は、金属板を積層した構成となっており、三方向に凸部が形成されている。ロータシャフト22が回転すると、レゾルバロータ35もまたレゾルバステータ34内にて回転する。レゾルバステータ34の励磁コイルには高周波信号が付与されており、凸部の近接離反により検出コイルから出力される信号の位相が変化する。この検出信号と基準信号とを比較することにより、ロータ21の回転位置が検出される。そして、ロータ21の回転位置に基づき、巻線14への電流が適宜切り替えられ、ロータ21が回転駆動される。
On the other hand, a
ハウジング12の図中左端側には、アルミダイカスト製のハウジング41が取り付けられている。ハウジング41内には、ボールねじ機構3が組み込まれている。ボールねじ機構3は、ナット部42と、ラック軸2の外周に形成されたスクリュー部43と、ナット部42とスクリュー部43との間に介装された多数のボール44とから構成されている。ラック軸2は、軸回りの回動が規制された状態でナット部42によって左右方向に往復動自在支持され、ナット部42の回転に伴って左右方向に移動する。
A
ナット部42は、ロータシャフト22の左端部に固定されており、ハウジング41に固定されたアンギュラーベアリング45によって回動自在に保持されている。アンギュラーベアリング45は、ハウジング41の開口部にねじ込まれたベアリング固定用リング46a,46bとハウジング41の内部に形成された段部47との間で軸方向の動きが規制された状態で固定されている。また、ナット部42とアンギュラーベアリング45との間の軸方向の動きは、ナット部42の左端にねじ込まれたベアリング固定用リング48とナット部42の外周に形成された段部49とによって規制される。
The
このようなモータ1を備えたEPSでは、まず操向ハンドルが操作されてステアリング軸が回動し、この回動に応じた方向にラック軸2が移動して転舵操作がなされる。この操作により、図示しないステアリングトルクセンサが作動すると、検出トルクに応じて、バッテリから給電配線15を介して巻線14に電力が供給される。巻線14に電力が供給されるとモータ1が作動し、ロータシャフト22が回転する。ロータシャフト22が回転すると、これと結合されたナット部42が回転し、ボールねじ機構3の作用により、ラック軸2に対し軸方向の操舵補助力が伝達される。これにより、ラック軸2の移動が促進され、操舵力が補助される。
In an EPS equipped with such a motor 1, the steering handle is first operated to rotate the steering shaft, and the
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、レゾルバステータ34に位置決め用の凹部52が5個形成されたものについて説明したが、凹部52の個数はこれには限定されず、凹部52が3個や4個、あるいは6個以上のレゾルバステータにも本発明は適用可能である。なお、凹部52が1個の場合も勿論適用可能であるが、レゾルバステータの固定効果の観点からすると、凹部52が2個以上存在するものの方が好ましい。また、前述の実施例では、レゾルバステータ34の固定にコーキン処理を用いた例を示したが、同様の固定構造が可能な締結手法であれば、他の処理方法を用いても良い。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the description has been given of the case where five positioning
さらに、前述の実施例では、本発明によるレゾルバステータ固定構造をEPSの駆動源として用いられるブラシレスモータに使用した例を示したが、当該固定構造は、EPS用ブラシレスモータには限定されず、他の用途のブラシレスモータにも広く適用可能である。また、ブラシレスモータ用に限らす、汎用的なレゾルバのステータ固定構造としても適用可能である。 Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the resolver stator fixing structure according to the present invention is used for a brushless motor used as an EPS drive source is shown. However, the fixing structure is not limited to an EPS brushless motor, It can be widely applied to brushless motors of Further, the present invention can be applied to a general-purpose resolver stator fixing structure that is not limited to a brushless motor.
1 モータ
2 ラック軸
3 ボールねじ機構
11 ステータ
12 ハウジング
13 ステータコア
14 巻線
15 給電配線
16 ティース
21 ロータ
22 ロータシャフト
23 ロータコア
24 マグネット
25 マグネットカバー
31 ハウジング
32 ベアリング
33 レゾルバ
34 レゾルバステータ
35 レゾルバロータ
36 コイル
41 ハウジング
42 ナット部
43 スクリュー部
44 ボール
45 アンギュラーベアリング
46a,46b ベアリング固定用リング
47 段部
48 ベアリング固定用リング
49 段部
51 レゾルバコア
51a 外周部
52 凹部
52a 開口縁部
53 コーキン部
54 レゾルバステータ収容部
54a 開口部周縁
54b 内周面
101 レゾルバステータ
102 鉄心
103 インシュレータ
104 コイル
105 ハウジング
106 レゾルバステータ収容部
107 レゾルバホルダ
108 ホルダ固定片
109 ネジ孔
110 ネジ
111 凸部
112 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
101 resolver stator
102 iron core
103 Insulator
104 coils
105 Housing
106 Resolver stator housing
107 Resolver holder
108 Holder fixing piece
109 Screw hole
110 screws
111 Convex
112 recess
Claims (5)
前記ハウジングは、前記ステータを収容可能な円筒孔状のステータ収容部を備え、
前記ステータ収容部の開口部の周縁に、前記コアの外周面に形成された凹部に対応して、前記開口部近傍の内周面を中心方向に突出させた膨出部を設け、前記膨出部を前記凹部内に突出させたことを特徴とするレゾルバステータの固定構造。 A resolver stator fixing structure for fixing a resolver in a housing having a stator having a steel core formed in an annular shape and a rotor rotatably disposed inside the stator. ,
The housing includes a cylindrical hole-shaped stator accommodating portion that can accommodate the stator,
A bulging portion is provided on the peripheral edge of the opening of the stator accommodating portion, corresponding to a recess formed on the outer peripheral surface of the core, with an inner peripheral surface in the vicinity of the opening projecting in the center direction. A structure for fixing a resolver stator, wherein a portion protrudes into the recess.
前記固定子の内側又は外側に回転自在に配設され、ロータシャフトと、前記ロータシャフトに固定されたロータコアと、前記ロータコアに取り付けられたマグネットとを備える回転子と、
前記ロータシャフトに取り付けられたレゾルバロータと、
前記レゾルバロータの外側に配置され、環状に形成された鋼製のコアを備えるレゾルバステータと、
前記レゾルバステータを収容可能な円筒孔状のステータ収容部を備えたハウジングとを有してなるブラシレスモータであって、
前記ステータ収容部の開口部の周縁に、前記コアの外周面に形成された凹部に対応して、前記開口部近傍の内周面を中心方向に突出させた膨出部を設け、前記膨出部を前記凹部内に突出させたことを特徴とするブラシレスモータ。 A stator comprising a stator core and a field coil wound around the stator core;
A rotor that is rotatably arranged inside or outside the stator and includes a rotor shaft, a rotor core fixed to the rotor shaft, and a magnet attached to the rotor core;
A resolver rotor attached to the rotor shaft;
A resolver stator including a steel core disposed outside the resolver rotor and formed in an annular shape;
A brushless motor having a housing provided with a cylindrical hole-shaped stator accommodating portion capable of accommodating the resolver stator,
A bulging portion is provided on the peripheral edge of the opening of the stator accommodating portion, corresponding to a recess formed on the outer peripheral surface of the core, with an inner peripheral surface in the vicinity of the opening projecting in the center direction. A brushless motor characterized in that a portion protrudes into the recess.
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- 2007-01-25 JP JP2007015393A patent/JP2008182852A/en active Pending
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