JP2008236840A - 電動機及び回転式アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータ18と、該ロータ18の回りを囲むように配されると共にコイル22を巻き付けた複数のステータティース23を有するリング状のステータコアとをハウジング内に収納し、前記ハウジングを構成するモールド枠部31に前記ステータコアをインサート成形する。また、前記ハウジングが、前記ステータコアの軸方向から前記モールド枠部31を挟み込むように両側に配されると共に、軸受けを介して前記ロータ18の軸部の両端部をそれぞれ支持する一対の枠体32,33を備え、これらモールド枠部31及び一対の枠体32,33に、前記軸方向に同一の基準ピン55を圧入する連通孔31c,32c,33cを形成する。
【選択図】図1
Description
すなわち、本発明の電動機は、ロータと、該ロータの回りを囲むように配されると共にコイルを巻き付けた複数のステータティースを有するリング状のステータコアとをハウジング内に収納した電動機であって、前記ステータコアが、前記ハウジングを構成するモールド枠部にインサート成形されることを特徴とする。
この構成の場合には、軸受けや各枠体のうち軸受けを取り付ける部分を高精度に設定しなくても、基準ピンや連通孔を精度良く形成するだけでロータ及びステータコアの軸を容易に一致させることができるため、電動機の同軸精度を容易に高めることができる。したがって、ロータとステータコアとのエアギャップをさらに小さくすることができる。
また、本発明の電動機は、前記モータ駆動用リードに電気接続されるコネクタリードが、前記モールド枠部にインサート成形されていることを特徴とする。
このように、モータ駆動用リード及びコネクタリードの端部を基板収納スロットに引き出しておくことで、制御基板を基板収納スロットに収納した状態で、これらモータ駆動用リード及びコネクタリードと制御基板との電気接続を容易に行うことが可能となる。
また、同一のモールド枠部に、ステータコア、モータ駆動用リード及びコネクタリードを一体成形すると共に基板収納スロットを形成しておくことで、電動機の小型化を図ることもできる。
図1から図10は本発明の一実施形態を示しており、この実施形態の回転式アクチュエータ2は、図9及び図10に示すように、スロットルバルブの弁軸となる出力軸3(図2等参照)を有する出力機構4と共に、エンジンの吸気量を調整するためのスロットルバルブ装置(回転装置)1を構成するものである。
前記回転式アクチュエータ2は、図1及び図3に示すように、ハウジング11内に電動機12が収納されるとともに、該電動機12のロータ軸13(後述するロータ18の軸部)の一端部がハウジング11の壁(後述する平板部14)を貫通してハウジング11の外表面に突出しており、その突出端部13aに外歯ギヤ15と内歯ギヤ16とからなる減速機17が設けられた構成とされている。
図示例の場合、図3、図5、図6に示すように、永久磁石19はロータ18の外周面に8個設けられ、ステータティース23はロータ18の外周面に向けて9極形成されている。
ここで、表側枠体32及びカバー33は、ステータコア21の軸方向からモールド枠部31を挟み込むように配されており、モールド枠部31、表側枠体32及びカバー33が前記軸方向に重ね合わせて組み合わされるようになっている。また、モールド枠部31及びブラケット部35は合成樹脂によって形成されており、電動機12のステータコア21は射出成形によって前記モールド枠部31にインサート成形されている。
また、モータ駆動用リード37とコネクタリード38とは、基板収納スロット36内でステータコア21の軸方向と平行になるようにかつ制御基板39の挿入方向(図1では右方向)に向けて屈曲されていることにより、これらリード37,38の一端の端子部37a,38aがそれぞれ列をなすように並べられているとともに、相互の端子部37a,38aの列が平行に配置され、両端子部37a,38aの列の間に若干の隙間が形成された状態とされている。さらに、これら端子部37a,38aは前記他方の開口から外方に突出している。そして、これら端子部37a,38aの列の隙間に、制御基板39に一体の基板側リード40の列が配置されるようになっている。これにより、モータ駆動用リード37及びコネクタリード38が制御基板39を介して相互に電気接続されることになる。
これらモータ駆動用リード37及びコネクタリード38は、ステータコア21と共にハウジング11のモールド枠部31にインサート成形されている。
このように、基板収納スロット36のガイド溝42に制御基板39が保持されることにより、モールド枠部31の両リード37,38の端子部37a,38aの列の間に制御基板39の基板側リード40の列が挿入されて、これら端子部37a,38a及び基板側リード40が相互に接触し、この接触部分が基板収納スロット36の外方に突出することになる。さらに、これら端子部37a,38a及び基板側リード40がヒュージング(溶接)やはんだ付け等により接続状態に固着されることになる。
また、この内歯ギヤ16の外側には、リング状の角度センサ用ヨーク58が嵌合状態に固着されており、この角度センサ用ヨーク58の周方向の一箇所の上に前記出力軸角度検出センサ57が重なるように配置されている。
また、外歯ギヤ15の外表面にはロータ軸13に平行な連結ピン68が周方向に間隔をおいて複数設けられ、これら連結ピン68の先端部は表側枠体32の外部取付面となる外側表面32aから外側に突出している。
一方、前記出力機構4は、図示例ではバタフライ形のスロットルバルブであり、図2及び図4に示すように、スロットルボディ81内を横断するように配置された出力軸(弁軸)3の両端部がスロットルボディ81の壁に軸受け82を介して回転自在に支持され、この出力軸3に板状の弁体83が固定されている。この場合、出力軸3には、その長さ方向に沿うスリット84が形成されており、前記弁体83は、このスリット84内に挿入された状態で、中央部がねじ85により固定されている。また、スロットルボディ81の側部には外部に開放状態のケース部86が一体に形成され、該ケース部86の外部取付面となる外側表面86aに前記回転式アクチュエータ2の表側枠体32の外側表面32aが突き合わせられ、ねじ止めにより固定されるようになっている。
そして、各保持部材92,93は、前記突出部92a,93aがストッパ部94,95に当接している状態から、円弧溝97,98の角度範囲内で出力軸3と各保持部材92,93との相対回転が許容され、該円弧溝97,98の終端部をアーム部材96の突出片96a,96bが係止することにより一体回転させられる構成とされている。
なお、図2及び図4中の符号100はキー部3aを挿通して保持部材93を回転自在としているカラーを示している。
そして、この弁の開閉駆動に際して、モータ極検出センサ56の検出結果に基づき、ロータ18の位置に応じてモータ制御されるとともに、出力軸角度検出センサ57の検出結果に基づきフィードバック制御しながら、弁体83を適切に開閉するのである。
さらに、同一のモールド枠部31に、ステータコア21、モータ駆動用リード37及びコネクタリード38を一体成形すると共に基板収納スロット36を形成しておくことで、電動機12や回転式アクチュエータ2の小型化を図ることもできる。
例えば、モールド枠部31の基板収納スロット36は、制御基板39の先端部側を収納するように形成されるとしたが、これに限ることはなく、制御基板39の全体を収納するように形成されるとしてもよい。
また、基板収納スロット36は、制御基板39がステータコア21の軸方向と平行になるように、かつ、ステータコア21の外周側に配置されるように形成されるとしたが、少なくとも制御基板39を収納するように形成されていればよく、また、制御基板39を基板収納スロット36に収納した状態で、基板側リード40がモータ駆動用リード37やコネクタリード38に接触していればよい。
また、永久磁石19はロータ18の外周面に配置されるとしたが、例えばロータ18の内部に固定されるとしても構わない。さらに、ロータ18は永久磁石19を備えて構成されることに限らず、例えば、その外周面から突出して鉄等の磁性体からなる複数の突極を形成して構成されるとしてもよい。すなわち、ロータ18は、少なくともこれら永久磁石19や突極等の回転子磁極を備えて構成されていればよい。
さらに、減速機17は、外歯ギヤ15と内歯ギヤ16によって構成されるとしたが、これに限ることはなく、電動機12の回転力を減速して電動機12の外部にある出力機構4の出力軸3に伝達するように構成されていればよい。なお、減速機の構成によってはロータ軸13の一端部に偏心軸部13aを形成する必要もない。
この可変吸気バルブ装置141の場合、その主吸気管路142と副吸気管路143とを切り換える管路切換えバルブが出力機構144とされ、その出力軸145に複数の弁体146が固定され、この出力軸145を駆動する機構として回転式アクチュエータ2が適用される。この回転式アクチュエータ2としては前記一実施形態のものと同一構造のものが使用され、出力機構144は、その出力軸145に弁体146が複数連続して設けられている点以外は、前記一実施形態と同一構造のものが使用される。
Claims (6)
- ロータと、該ロータの回りを囲むように配されると共にコイルを巻き付けた複数のステータティースを有するリング状のステータコアとをハウジング内に収納した電動機であって、
前記ステータコアが、前記ハウジングを構成するモールド枠部にインサート成形されることを特徴とする電動機。 - 前記ハウジングが、前記ステータコアの軸方向から前記モールド枠部を挟み込むように両側に配されると共に、軸受けを介して前記ロータの軸部の両端部をそれぞれ支持する一対の枠体を備え、
これらモールド枠部及び一対の枠体に、前記軸方向に同一の基準ピンを圧入する連通孔がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動機。 - 前記コイルに電気接続されるモータ駆動用リードが、前記モールド枠部にインサート成形され、その端部が前記ステータティースの近傍に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動機。
- 前記モータ駆動用リードに電気接続されるコネクタリードが、前記モールド枠部にインサート成形されていることを特徴とする請求項3に記載の電動機。
- 前記モールド枠部には、電子部品を搭載した制御基板の少なくとも一部を収納する基板収納スロットが形成され、
前記モータ駆動用リード及び前記コネクタリードの端部が、前記基板収納スロット内に引き出されていることを特徴とする請求項4に記載の電動機。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電動機を構成するロータの軸部の一端部に、前記電動機の回転力を減速して外部の出力軸に伝達する減速機を設けた回転式アクチュエータであって、
前記ロータの回転を検出するモータ極検出センサと、前記出力軸の回転位置を検出する出力軸角度検出センサと、前記モータ極検出センサ及び前記出力軸角度検出センサにそれぞれ電気接続された複数のセンサ用リードとを備え、
前記モータ極検出センサが、前記ロータの軸方向のうち前記出力軸側に配置され、
前記モータ極検出センサ、前記出力角度検出センサ及び前記センサ用リードが、前記ハウジングを構成して前記モールド枠部に連結されるブラケット部に一体に固着されていることを特徴とする回転式アクチュエータ。
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