JP2009124785A - 電動パワーステアリング装置用モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この発明に係る電動パワーステアリング装置用モータは、ロータと、このロータを収納するとともに、前記ロータのシャフトを回転可能に支持したころがり軸受を収納した軸受ボックスを有するケースと、前記軸受ボックスの底面と前記ころがり軸受との間に設けられ、前記ころがり軸受の外輪に対して予圧を与える円環形状のウェーブワッシャ23と、前記軸受ボックスの前記底面と前記ころがり軸受との間であって前記ウェーブワッシャ23と当接して設けられ、前記外輪に加わる前記予圧を調整する円環形状のスペーサ22とを備えている。
【選択図】図4
Description
しかしながら、このものの場合、ウェーブワッシャの予圧が適正値を超えた場合には、軸受の外輪、球及び内輪間の摩擦が増大し、それだけモータのロストルクが大きくなる。そのため、ハンドル操舵時の転追性が悪化し、運転者はハンドルが重く感じるようになる。
従って、電動パワーステアリング装置に上記モータを用いる場合には、騒音抑制効果を満たし、かつロストルク増加量を適正値内に抑えるためには、ウェーブワッシャの予圧を厳しく管理する必要がある。
そのため、ウェーブワッシャ自身の高さや厚みを変えた新たなウェーブワッシャを用意しなければならないという問題点があった。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1の電動パワーステアリング装置用モータ(以下、モータと略称する)を示す側断面図、図2は図1のスペーサ22を示す正面図、図3は図2の左側断面図、図4は図1のスペーサ・ワッシャ体21を示す斜視図である。
である。
また、モータは、ハウジング1及びフレーム2で構成されたケースの中心軸線上に配置されハウジング側ころがり軸受6(以下、ハウジング側軸受と略称する)及びフレーム側ころがり軸受7(以下、フレーム側軸受と略称する)により回転自在に支持されたシャフト8と、このシャフト8にN極及びS極磁石が交互に接着され外周表面に保護チューブ(図示せず)が被覆されたロータ9と、シャフト8の端部に圧入されステアリング機構(図示せず)と連結されるボス10と、このボス10とシャフト8に圧入されたブッシュ11との間に設けられシャフト8の回転角度を検出する回転位置センサであるレゾルバ12とを備えている。
ハウジング1のフレーム側嵌合部40には、Oリング42を介してフレーム2の端部が嵌着されており、ハウジング1の周縁部に複数個のねじ(図示せず)を螺着することで、密閉されたケースが形成されている。
ステータ3は、珪素鋼板が積層されているとともに軸線方向に延びたスロット(図示せず)が周方向に間隔をおいて形成されたコア13と、このコア13のスロットにボビン14を介して導線が巻回されて構成されたモータコイル15とを備えている。このモータコイル15のU相コイル部、V相コイル部及びW相コイル部はスター結線されており、それぞれのコイル部のコモン側はコモンターミナル15にヒュージングにより接続されている。
フレーム2の底面部にはハウジング1とフレーム2とを嵌合する際に使用する穴19が空けられている。この穴19には、モータの防水を確保するためのゴム製のキャップ20が取り付けられている。
フレーム側軸受7は、内輪7aがシャフト8に圧入、固定され、外輪7bが軸受ボックス18内に隙間ばめで嵌着されている。
フレーム側軸受7の側面と軸受ボックス18の底面との間には、図4に示すスペーサ・ワッシャ体21が設けられている。
スペーサ・ワッシャ体21は、図2,3に示すスペーサ22にウェーブワッシャ23が組み付けられて、一体化されている。
円環状のスペーサ22は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ナイロン樹脂等の樹脂で成形されている。このスペーサ22の内周側縁部には、縁部に沿ってフレーム側軸受7側に延びた壁26が形成されている。
この壁26の高さは、ウェーブワッシャ23が圧縮された後の高さよりも低い。また、壁26により、ウェーブワッシャ23の径方向の移動が規制され、ウェーブワッシャ23は確実にフレーム側軸受7の外輪7bを押す位置に配置される。
スペーサ22の外周縁部には、スナップフィット部24と同じ経線上にそれぞれ径方向外側に突出した突起28が形成されている。この突起28は、軸受ボックス18内にスペーサ22を保持する保持手段であり、突起28とスナップフィット部24との間には、径方向に拡大した孔29が形成されている。この孔29により、スペーサ・ワッシャ体21を軸受ボックス18に圧入するときに、突起28及びその近傍のスペーサ22が径方向内側に撓み変形が容易となり、スペーサ・ワッシャ体21を小さな力で圧入することができる。
なお、突起28は保持手段の一例であり、保持手段として、スペーサの周面と軸受ボックスの内壁面との間を接着する接着剤であってもよいし、かしめであってもよい。
ウェーブワッシャ23の内径は、略スペーサ22の壁26の外径と略同一径である。
なお、この組み付け作業の際、孔25がスナップフィット部24の隣に形成されているので、スナップフィット部24は、軽い力でウェーブワッシャ23の内径側に撓み変形させることができる。
また、軽い力でスナップフィット部24を撓み変形させることでき、スナップフィット部24には大きな力を加わらないので、スナップフィット部24の破損を防止することができる。
先ず、フレーム2の軸受ボックス18にスペーサ・ワッシャ体21を圧入する。この際、スペーサ22の突起28は、スナップフィット部24と同一経線上に形成されているので、ウェーブワッシャ23の谷部23bを押して圧入することで、スペーサ・ワッシャ体21は、円滑、確実に軸受ボックス18内に圧入される。
また、スペーサ・ワッシャ体21の圧入の際には、ウェーブワッシャ23は圧縮されるようなことはなく、ウェーブワッシャ23のばね力の低下を防止することができる。
一方、シャフト8の一端部に、ハウジング1と一体のハウジング側軸受6、ブッシュ11、レゾルバロータ16、ボス10を圧入し、他端部にフレーム側軸受7を圧入する。
その後、ハウジング1と一体のシャフト8を、ホルダ4に固定されたステータ3の内部に挿入し、フレーム側軸受7を軸受ボックス18内に嵌入する。
このとき、フレーム2の一端部にハウジング1のフレーム側嵌合部40が嵌着される。
このフレーム側軸受7の嵌入の際には、ウェーブワッシャ23は、フレーム側軸受7とスペーサ22との間でフレーム側軸受7の外輪7bを通じて押圧され、内径が拡がり、スナップフィット部24との係止が解除される。
最後に、ハウジング1の周縁部に複数個のねじ(図示せず)を螺着することで、ハウジング1とフレーム2とは結合され、一体化される。
なお、ウェーブワッシャ23がスナップフィット部24に係止されたままの状態でもよい。
なお、スペーサ22の剛性は、孔29の大きさを変えることで、簡単に変えることができる。
図5はこの発明の実施の形態2のモータのスペーサ31を示す正面図、図6は図5の左側断面図、図7は図5のスペーサ・ワッシャ体32を示す斜視図である。
この実施の形態では、スペーサ31の外周縁部には、各スナップフィット部24の隣接した経線間に中間を通る経線上にそれぞれ径方向外側に延びた突起33が形成されている。突起33の外周側面は波目状になっている。保持手段である、この突起33は、ウェーブワッシャ23の山部23aと対向している。これにより、突起33はウェーブワッシャ23の谷部23bが受ける面Aより高くすることがでる。
但し、ウェーブワッシャ23が圧縮された時に、ウェーブワッシャ23は突起33には当接しない寸法設定となっている。
その他の構成は、実施の形態1のモータと同様である。
また、突起33の外周面は波目状になっているので、スペーサ・ワッシャ体32を軸受ボックス18内に圧入する時の摺接面積が小さく、それだけより小さい力で圧入することができる。
図8はこの発明の実施の形態3のモータの要部側断面図、図9は図8のスペーサ35を示す正面図、図10は図8のウェーブワッシャ23を示す正面図である。
この実施の形態では、スペーサ・ワッシャ体36は、スペーサ35がフレーム側軸受7に当接し、ウェーブワッシャ23が軸受ボックス18の底面に当接している。
スペーサ35の内径側であってフレーム側軸受7側の周縁部には、全周にわたって段差37が形成されており、ウェーブワッシャ23の弾性力はスペーサ35を介してフレーム側軸受7の外輪7bに伝達される。
また、スペーサ35の内径側であって反フレーム側軸受7側の周縁部には、全周にわたって壁38が形成されている。この壁38は、ウェーブワッシャ23の径方向の移動を規制しており、また壁38の高さは、ウェーブワッシャ23が圧縮された後の高さよりも低い。
また、スペーサ35の外周面には、等分間隔で径方向に突出した突起39が3箇所に形成されている。この突起39による軸受ボックス18内でのスペーサ35の固定力は、ウェーブワッシャ23による予圧力よりも低い設定となっているので、ウェーブワッシャ23による予圧力におけるスペーサ35の固定力による影響を低く抑えることができる。
その他の構成は実施の形態1のモータと同様である。
なお、この実施の形態のモータでも、実施の形態1,2と同様に、スペーサ35にスナップフィット部24を形成し、ウェーブワッシャ23とスペーサ35とを一体構造にしてもよい。
他にも、ウェーブワッシャとスペーサとを一体化する手段として、スペーサを鉄等の金属とし、ウェーブワッシャの谷部をスペーサでかしめてもよいし、スペーサを磁石で構成し、この磁力を用いてもよいし、接着剤を用いてもよい。
また、上記実施の形態1〜3のモータでは、フレーム2に形成された軸受ボックス18内に収納されたころがり軸受6について説明したが、この発明は、ハウジング側に軸受ボックスを有するモータの場合には、その軸受ボックスに収納されたころがり軸受にも適用できるのは勿論である。
このモータに、例えば外輪7bの周方向の回転を阻止するも、軸線方向の移動を可能にする係止部を外輪7bの周面に形成した場合には、外輪7bの周方向の回転、振動による騒音の発生、外輪7bとウェーブワッシャ23との周方向の摩擦による騒音の発生が無くなり、より騒音を抑制することができるという効果がある。
Claims (12)
- ロータと、
このロータを収納するとともに、前記ロータのシャフトを回転可能に支持したころがり軸受を収納した軸受ボックスを有するケースと、
前記軸受ボックスの底面と前記ころがり軸受との間に設けられ、周方向に交互に起伏する複数の山部及び谷部を有し、前記ころがり軸受の外輪に対して予圧を与える円環形状のウェーブワッシャと、
前記軸受ボックスの前記底面と前記ころがり軸受との間であって前記ウェーブワッシャと当接して設けられ、前記外輪に加わる前記予圧を調整する円環形状のスペーサとを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置用モータ。 - 前記ウェーブワッシャと前記スペーサとは、一体構造のスペーサ・ワッシャ体で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記スペーサは、前記軸受ボックス内に保持される保持手段が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記スペーサは、樹脂で形成され、スペーサに形成されたスナップフィット部により、前記ウェーブワッシャを係止することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記スペーサは、前記スナップフィット部に隣接してスナップフィット部に沿って貫通した孔が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記スペーサは、樹脂で形成され、前記保持手段は、外周面に形成され、前記軸受ボックスの内壁面を圧接した突起であることを特徴とする請求項3に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記スペーサは、前記突起の近傍に周方向に延びた孔が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記スペーサは、内周縁部に前記ウェーブワッシャの径方向の移動を規制する壁が形成されていることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記スペーサは、前記軸受ボックス内では、前記スナップフィット部による前記ウェーブワッシャとの係止が解除されていることを特徴とする請求項4または5に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記スペーサは、前記ウェーブワッシャの弾性変形による内径の拡大で前記ウェーブワッシャとの係止が解除されていることを特徴とする請求項9に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記保持手段は、前記ウェーブワッシャの前記谷部の径線上に設けられていることを特徴とする請求項3〜10の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
- 前記保持手段は、前記ウェーブワッシャの前記山部の径線上に設けられていることを特徴とする請求項3〜10の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
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