JP2009213198A - 電動モータ及びこれを使用した電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステータコアの歪みを抑制し、且つステータコアの電磁加振力の伝達を抑制しながら、組み立てを簡易化し、低コスト化が可能な電動モータ及びこれを使用した電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】コイル31cが巻装された円筒状のステータ31を、夫々ロータ43を回転自在に支持するベアリング41,42を内装したフランジ32及びブラケット33で挟持した構成を有するモータ本体30を、前記ロータ43の回転力を伝達する被回転力伝達部材のハウジング22に一体に形成された一端に開口部を有する円筒状筐体23に、当該開口部側から装着保持し、前記モータ本体30のフランジ32及びブラケット33の外周面に環状溝32f,33eが形成され、該環状溝に前記円筒状筐体23の内周面に接触する接触部材32g,33fが前記ステータ31の外周面と前記円筒状筐体23の内周面との間に間隙を形成するように挿入されている。
【選択図】図2
【解決手段】コイル31cが巻装された円筒状のステータ31を、夫々ロータ43を回転自在に支持するベアリング41,42を内装したフランジ32及びブラケット33で挟持した構成を有するモータ本体30を、前記ロータ43の回転力を伝達する被回転力伝達部材のハウジング22に一体に形成された一端に開口部を有する円筒状筐体23に、当該開口部側から装着保持し、前記モータ本体30のフランジ32及びブラケット33の外周面に環状溝32f,33eが形成され、該環状溝に前記円筒状筐体23の内周面に接触する接触部材32g,33fが前記ステータ31の外周面と前記円筒状筐体23の内周面との間に間隙を形成するように挿入されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、コイルが巻装された円筒状のステータを、夫々ロータを回転自在に支持するベアリングを内装したフランジ及びブラケットで挟持した構成を有するモータ本体を円筒状筐体に保持した電動モータ及びこれを使用した電動パワーステアリング装置に関する。
例えば電動パワーステアリング装置の操舵補助力を発生する駆動源として用いられる電動モータにおいては、運転者の操舵に応じてその何倍もの力で操舵補助しながらも好適な操舵フィーリングを得るためには、高い制御性が要求される。
このような電動モータとして、一般的には薄厚の珪素鋼板を積層して形成されたステータコアにインシュレータを設け、このインシュレータの外側からコイルを巻装した後、ステータコアを円筒状ケースに圧入や焼きバメ等で固定するようにしている。この場合には、圧入や焼きバメによって積層されたステータコアが歪むことでロストルクが悪化し、結果としてステアリングホイールの戻りが悪くなると共に、コイルに通電した際に発生する電磁加振力がステータコアからケースに伝達され、作動音を悪化させるという問題がある。
このような電動モータとして、一般的には薄厚の珪素鋼板を積層して形成されたステータコアにインシュレータを設け、このインシュレータの外側からコイルを巻装した後、ステータコアを円筒状ケースに圧入や焼きバメ等で固定するようにしている。この場合には、圧入や焼きバメによって積層されたステータコアが歪むことでロストルクが悪化し、結果としてステアリングホイールの戻りが悪くなると共に、コイルに通電した際に発生する電磁加振力がステータコアからケースに伝達され、作動音を悪化させるという問題がある。
そこで、従来、インナロータ型ブラシレスモータで、ハウジングに支持された円筒形状のヨークと、ハウジングとヨークとの間で回転可能に支持されたロータと、ロータの外周側に配置されたステータとを備え、ステータを環状のコアとコアに巻装されたコイルとコアの両端面を挟持するインシュレータとで構成し、コアの外径をヨークの内径よりも小さくし、コアの外周面に形成した環状溝に弾性部材を嵌合することにより、コアとヨークとの間に隙間を形成して両者を非接触状態に保持するようにしたインナロータ型ブラシレスモータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−189812号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、ステータコアに形成した環状溝に弾性部材を嵌合することにより、ステータコアとヨークとの間に隙間を形成するようにしているので、ステータコアとヨークとの間の固定力確保が難しいと共に、組み立てにも手間がかかる上、製造コストも嵩むという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ステータコアの歪みを抑制し、且つステータコアの電磁加振力の伝達を抑制しながら、組み立てを簡易化し、低コスト化が可能な電動モータ及びこれを使用した電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ステータコアの歪みを抑制し、且つステータコアの電磁加振力の伝達を抑制しながら、組み立てを簡易化し、低コスト化が可能な電動モータ及びこれを使用した電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項1に係る電動モータは、コイルが巻装された円筒状のステータを、夫々ロータを回転自在に支持するベアリングを内装したフランジ及びブラケットで挟持した構成を有するモータ本体を、前記ロータの回転力を伝達する被回転力伝達部材のハウジングに一体に形成された一端に開口部を有する円筒状筐体に、当該開口部側から装着保持し、前記モータ本体のフランジ及びブラケットの外周面に環状溝が形成され、該環状溝に前記円筒状筐体の内周面に接触する接触部材が前記ステータの外周面と前記円筒状筐体の内周面との間に間隙を形成するように挿入されていることを特徴としている。
また、請求項2に係る電動モータは、請求項1に係る発明において、前記接触部材は、弾性体リング、C形リング及びOリングの何れかで構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項3に係る電動モータは、請求項1又2の発明において、前記ステータの外周面と前記円筒状筐体の内周面との間の間隙に吸音材、樹脂材及び弾性体の何れか1つが介挿されていることを特徴としている。
さらに、請求項3に係る電動モータは、請求項1又2の発明において、前記ステータの外周面と前記円筒状筐体の内周面との間の間隙に吸音材、樹脂材及び弾性体の何れか1つが介挿されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項4に係るブラシレスモータは、請求項1乃至3の何れか1つの発明において、前記円筒状筐体の内周面に円周方向に所定間隔を保って複数の軸方向溝が形成され、前記接触部材の外周面に前記軸方向溝に係合する複数の軸方向突条が形成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係る電動パモータは、請求項1乃至4の何れか1つの発明において、前記モータ本体は、前記フランジに前記円筒状筐体の係合穴部に挿通される係合凸部が形成され、前記フランジの係合凸部と前記係合穴部との間に弾性体を介挿すると共に、前記フランジの軸方向端面と前記円筒状筐体の底部との間に弾性体を介挿するようにしたことを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係る電動パモータは、請求項1乃至4の何れか1つの発明において、前記モータ本体は、前記フランジに前記円筒状筐体の係合穴部に挿通される係合凸部が形成され、前記フランジの係合凸部と前記係合穴部との間に弾性体を介挿すると共に、前記フランジの軸方向端面と前記円筒状筐体の底部との間に弾性体を介挿するようにしたことを特徴としている。
また、請求項6に係る電動モータは、請求項1乃至5の何れか1つの発明において、前記円筒状筐体の開口部を閉塞するエンドブラケットを有し、前記モータ本体のエンドブラケットに対向する軸方向端面と当該エンドブラケットとの間に弾性体を介挿したことを特徴としている。
さらに、請求項7に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至6の何れか1項に記載の電動モータを、操舵補助力を発生するモータとして適用したことを特徴としている。
さらに、請求項7に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至6の何れか1項に記載の電動モータを、操舵補助力を発生するモータとして適用したことを特徴としている。
本発明によれば、コイルが巻装された円筒状のステータを、夫々ロータを回転自在に支持するベアリングを内装したフランジ及びブラケットで挟持した構成を有するモータ本体を、前記ロータの回転力を伝達する被回転力伝達部材のハウジングに一体に形成された一端に開口部を有する円筒状筐体に、当該開口部側から装着保持するので、電動モータのケースを省略することができ、組み立て工程を簡素化することができ、低コスト化が可能となるという効果が得られる。
加えて、ステータコアを覆うケースが不要となることで、その分ステータコアのバックヨークの面積を稼ぐことができ、磁束密度を低く抑えることができることでロストルクの増加を抑制することができる。これにより、磁力の強いマグネットをロータに適用することができ、軸長すなわち珪素鋼板の積層厚を増加させることなく、発生するトルクを増加させることができるという効果が得られる。
しかも、フランジ及びブラケットの外周面に形成した環状溝に接触部材を介挿して、前記ステータの外周面と前記円筒状筐体の内周面との間に間隙を形成するので、ステータコアの歪みを抑制し、且つステータコアの電磁加振力が円筒状筐体に伝達されることを抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合の第1の実施形態を示す全体構成図であって、図中、SMはステアリング機構である。このステアリング機構SMは、ステアリングホイール1に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸2aとこの入力軸2aに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸2bとを有するステアリングシャフト2を備えている。このステアリングシャフト2は、ステアリングコラム3に回転自在に内装され、入力軸2aの一端がステアリングホイール1に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。
図1は、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合の第1の実施形態を示す全体構成図であって、図中、SMはステアリング機構である。このステアリング機構SMは、ステアリングホイール1に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸2aとこの入力軸2aに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸2bとを有するステアリングシャフト2を備えている。このステアリングシャフト2は、ステアリングコラム3に回転自在に内装され、入力軸2aの一端がステアリングホイール1に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。
そして、出力軸2bに伝達された操舵力は、2つのヨーク4a,4bとこれらを連結する十字連結部4cとで構成されるユニバーサルジョイント4を介して中間シャフト5に伝達され、さらに、2つのヨーク6a,6bとこれらを連結する十字連結部6cとで構成されるユニバーサルジョイント6を介してピニオンシャフト7に伝達される。
このピニオンシャフト7に伝達された操舵力はステアリングギヤ機構8を介して左右のタイロッド9に伝達され、これらタイロッド9によって左右の転舵輪WL,WRを転舵させる。ここで、ステアリングギヤ機構8は、ギヤハウジング8a内に、ピニオンシャフト7に連結されたピニオン8bとこのピニオン8bに噛合するラック軸8cとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン8bに伝達された回転運動をラック軸8cで車幅方向の直進運動に変換して、タイロッド9に伝達する。
このピニオンシャフト7に伝達された操舵力はステアリングギヤ機構8を介して左右のタイロッド9に伝達され、これらタイロッド9によって左右の転舵輪WL,WRを転舵させる。ここで、ステアリングギヤ機構8は、ギヤハウジング8a内に、ピニオンシャフト7に連結されたピニオン8bとこのピニオン8bに噛合するラック軸8cとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン8bに伝達された回転運動をラック軸8cで車幅方向の直進運動に変換して、タイロッド9に伝達する。
ステアリングシャフト2の出力軸2bには、操舵補助力を出力軸2bに伝達する操舵補助機構10が連結されている。この操舵補助機構10は、出力軸2bに連結した例えばウォームギヤで構成される減速ギヤ機構11と、この減速ギヤ機構11に連結された操舵補助力を発生する例えばブラシレスモータで構成される電動モータ12とを備えている。
また、減速ギヤ機構11のステアリングホイール1側に連接されたハウジング13内に操舵トルクセンサ14が配設されている。この操舵トルクセンサ14は、ステアリングホイール1に付与されて入力軸2aに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸2a及び出力軸2b間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を磁気変化や抵抗変化として検出し、それを電気信号に変換するように構成されている。
また、減速ギヤ機構11のステアリングホイール1側に連接されたハウジング13内に操舵トルクセンサ14が配設されている。この操舵トルクセンサ14は、ステアリングホイール1に付与されて入力軸2aに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸2a及び出力軸2b間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を磁気変化や抵抗変化として検出し、それを電気信号に変換するように構成されている。
そして、操舵トルクセンサ14から出力される操舵トルク検出値は、例えばマイクロコンピュータで構成されるコントローラ(図示せず)に入力され、操舵トルク検出値及び車速に基づいて最適な操舵補助力を電動モータ12で発生するように電動モータ12を駆動制御する。
電動モータ12は、図2に示すように、減速ギヤ機構11のウォーム(図示せず)を固定したウォーム軸20を回転自在に支持するベアリング21を保持したウォームハウジング22の一端に、ウォーム軸20の中心軸を中心とし端部を開放した円筒状のモータケースを構成する筐体23が一体に形成されている。このウォームハウジング22は例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金をダイキャスト成型して構成されている。
電動モータ12は、図2に示すように、減速ギヤ機構11のウォーム(図示せず)を固定したウォーム軸20を回転自在に支持するベアリング21を保持したウォームハウジング22の一端に、ウォーム軸20の中心軸を中心とし端部を開放した円筒状のモータケースを構成する筐体23が一体に形成されている。このウォームハウジング22は例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金をダイキャスト成型して構成されている。
ここで、ウォームハウジング22には、筐体23側にベアリング21を収容するベアリング収容部24が形成され、このベアリング収容部24と筐体23との間に筐体23の内径より小さい内径のインロー穴部25が形成されている。
そして、筐体23内にモータ本体30が収容されている。このモータ本体30は、ステータ31と、このステータ31のウォームハウジング側に配設されたフランジ32と、ステータ31の筐体23の開放端側に配設されたエンドブラケット33とで構成されている。ここで、ステータ31、フランジ32及びエンドブラケット33のそれぞれは、その外径が筐体23の内径より僅かに小さい同一径に形成されている。
そして、筐体23内にモータ本体30が収容されている。このモータ本体30は、ステータ31と、このステータ31のウォームハウジング側に配設されたフランジ32と、ステータ31の筐体23の開放端側に配設されたエンドブラケット33とで構成されている。ここで、ステータ31、フランジ32及びエンドブラケット33のそれぞれは、その外径が筐体23の内径より僅かに小さい同一径に形成されている。
ステータ31は、珪素鋼板を多数枚軸方向に積層したステータコア31aと、このステータコア31aの軸方向の両端に挿入されたインシュレータ31bと、このインシュレータ31b上に巻装された3相コイル31cとで構成されている。
また、フランジ32は、中心開口32aを有する円板部32bと、この円板部32bの外周縁から後方に突出する短尺円筒部32cと、円板部32bの中心開口32aを形成する内周縁に形成された回転軸40を回転自在に支持するフロントベアリング41を圧入又はカシメ保持するベアリング収容部32dと、ウォームハウジング22のインロー穴部25にインロー結合するインロー凸部32eとで構成されている。
また、フランジ32は、中心開口32aを有する円板部32bと、この円板部32bの外周縁から後方に突出する短尺円筒部32cと、円板部32bの中心開口32aを形成する内周縁に形成された回転軸40を回転自在に支持するフロントベアリング41を圧入又はカシメ保持するベアリング収容部32dと、ウォームハウジング22のインロー穴部25にインロー結合するインロー凸部32eとで構成されている。
短尺円筒部32cには、外周面に環状溝32fが形成され、この環状溝32fにOリング32gがその外径を短尺円筒部32cの外周面から突出させて介挿されている。このOリング32gは、後述するようにモータ本体30を筐体23内に収容したときに、筐体23の内周面に確実に接触してモータ本体30の外周面と筐体23の内周面との間に所定の隙間tを生じるように保持する。
エンドブラケット33もインロー凸部32eが省略されていることを除いてはフランジ32とステータ31を挟んで略対称形状に構成され、中心開口33aを有する円板部33bと、この円板部33bの外周縁から後方に突出する短尺円筒部33cと、円板部33bの中心開口33aを形成する内周縁に形成された回転軸40を回転自在に支持するフロントベアリング42を圧入又はカシメ保持するベアリング収容部33dとで構成されている。
短尺円筒部33cには、外周面に環状溝33eが形成され、この環状溝33eにOリング32gがその外径を短尺円筒部32cの外周面から突出させて介挿されている。このOリング32gは、後述するようにモータ本体30を筐体23内に収容したときに、筐体23の内周面に確実に接触してモータ本体30の外周面と筐体23の内周面との間に所定の隙間tを生じるように保持する。
そして、ステータ31をフランジ32及びエンドブラケット33で挟んだ状態で、図3に示すように、軸方向に延長する4本の長ねじ35によってフランジ32及びエンドブラケット33でステータ31を挟持するように締付け固定されている。
また、回転軸40には、ステータ31のステータコア31aの内周面に所定の隙間を介して対向するロータ43が圧入され、一端に減速ギヤ機構11のウォーム軸20の端部に形成されたセレーション穴部20aとセレーション結合するセレーション雄部44が形成されて、他端に回転軸40の回転角を検出するレゾルバ等の回転角センサ50がエンドブラケット33に固定されて配設されている。
また、回転軸40には、ステータ31のステータコア31aの内周面に所定の隙間を介して対向するロータ43が圧入され、一端に減速ギヤ機構11のウォーム軸20の端部に形成されたセレーション穴部20aとセレーション結合するセレーション雄部44が形成されて、他端に回転軸40の回転角を検出するレゾルバ等の回転角センサ50がエンドブラケット33に固定されて配設されている。
また、エンドブラケット33の後端面には、ステータ31の3相コイル31cのコイルエンドを外部に導出する端子台51が配設され、この端子台51の取付ブラケット52が前述した長ねじ35によってエンドブラケット33に固定されている。
次に、上記第1の実施形態の動作を説明する。
まず、図4に示すように、ステータコア31aにインシュレータ31bを挿通してからインシュレータ31bの外側に3相コイル31cを巻装してステータ31を形成する。このステータ31内に回転軸40に固定されたロータ43を配設してから回転軸40の前後両端にフランジ32及びエンドブラケット33をそれらに保持されたフロントベアリング41及びリアベアリング42の内輪を圧入することにより、フランジ32及びエンドブラケット33をステータ31のステータコア31aの前後端面に当接させる。
まず、図4に示すように、ステータコア31aにインシュレータ31bを挿通してからインシュレータ31bの外側に3相コイル31cを巻装してステータ31を形成する。このステータ31内に回転軸40に固定されたロータ43を配設してから回転軸40の前後両端にフランジ32及びエンドブラケット33をそれらに保持されたフロントベアリング41及びリアベアリング42の内輪を圧入することにより、フランジ32及びエンドブラケット33をステータ31のステータコア31aの前後端面に当接させる。
この状態で、ステータ31、フランジ32及びエンドブラケット33の外周面を例えば治具で面一に保持した状態で、長ねじ35によってステータ31をフランジ及びエンドブラケット33で挟持するように締付け、その後、フランジ32の環状溝32fにOリング32gを装着すると共に、エンドブラケット33の環状溝33eにOリング33fを装着し、さらにエンドブラケット33の後端面に回転角センサ50を装着することによりモータ本体30を組み立てる。
このモータ本体30の組み立てが完了すると、モータ本体30をウォームハウジング22に形成した筐体23内に挿入し、回転軸40のセレーション雄部44をウォーム軸20のセレーション穴部20aにセレーション結合させると共に、フランジ32のインロー凸部32eをインロー穴部25にインロー結合し、さらにフランジ32の円板部32bを筐体23の底部23aに当接させることにより、電動モータ12が構成されると共に操舵補助機構10が構成される。このとき、フランジ32及びエンドブラケット33に形成された環状溝32f及び33eに装着されたOリング32g及び33fが筐体23の内周面に圧縮された状態で接触し、ステータ31、フランジ32及びエンドブラケット33の外周面と筐体23の内周面との間に所定の間隙tが形成される。
このように、上記第1の実施形態によると、減速ギヤ機構11を構成するウォームハウジング22の一端に円筒状の筐体23を一体に形成し、この筐体23にステータ31、フランジ32及びエンドブラケット33を長ねじ35で一体化されたモータ本体30を挿通することにより電動モータ12を構成するので、電動モータ12のケースを省略することができ、この分電動モータ12の製造コストを低減することができると共に、モータ本体30を組み立ててからこのモータ本体30を筐体23に装着するだけでよいので、電動モータ12の組み立てを容易に行うことができる。
しかも、モータ本体30の外径が筐体23の内径より小さく設定されて、筐体23の内周面とモータ本体30の外周面との間にOリング32g及び33fが介在するので、モータ本体30が筐体23に直接接触することがなく、ステータコアの歪みを抑制してロストルクの悪化を抑制し、且つステータコアの電磁加振力が円筒状筐体に伝達されることを抑制して作動音を抑制することができる。
さらに、ステータコアを覆うケースが不要となることで、その分ステータコアのバックヨークの面積を稼ぐことができ、磁束密度を低く抑えることができることでロストルクの増加を抑制することができる。これにより、磁力の強いマグネットをロータに適用することができ、軸長すなわち珪素鋼板の積層厚を増加させることなく、発生するトルクを増加させることができる。
このように、操舵補助機構10を構成することにより、例えば車両が停車しているものとし、この状態で、ステアリングホイール3を右切り(又は左切り)する所謂据え切り状態とすると、このときのステアリングホイール3に付加される操舵トルクが操舵トルクセンサ14で検出され、検出された操舵トルクを図示しないコントローラに入力することにより、このコントローラで操舵トルク及び車速に基づいて比較的大きな操舵補助指令値を算出し、このモータ電流指令値とレゾルバ18で検出されるロータ回転角に基づいて三相モータ電流を算出し、この三相モータ電流とモータ電流検出値との偏差でフィードバック制御を行うことによりモータ駆動電流を算出し、このモータ駆動電流を電動モータ12に出力することにより、電動モータ12が回転駆動される。
したがって、電動モータ12が回転駆動されることにより発生される比較的大きな操舵補助力が回転軸40を介して減速ギヤ機構11のウォーム軸20に伝達される。このため、ウォーム軸20に固定されたウォーム(図示せず)及びこれに噛合されステアリング機構SMのステアリングシャフト2の出力軸2bに装着されたウォームホイールを介してステアリングシャフト2の出力軸2bにステアリングホイール3の回転方向と同一方向に大きな操舵補助トルクを与えることができ、ステアリングホイール3を軽く操舵することができる。
この状態から車両を走行させると車速検出値の増加に応じて同一操舵トルクであっても算出される操舵補助指令値が小さい値となり、これに応じて電動モータ12が回転駆動されるので、この電動モータ12で発生する操舵補助力が据え切り時より小さくなり、車速に応じた最適な操舵補助力を発生することができる。
このように、上記構成を有する電動モータ12を電動パワーステアリング装置に適用することにより、小型、軽量で車両搭載性の良好な電動パワーステアリング装置を提供することができる。
このように、上記構成を有する電動モータ12を電動パワーステアリング装置に適用することにより、小型、軽量で車両搭載性の良好な電動パワーステアリング装置を提供することができる。
なお、上記第1の実施形態においては、環状溝32f及び33eにOリング32g及び33fを介挿した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、Oリング以外の任意の断面形状を有する弾性体リングを適用することができる。
次に、本発明の第2の実施形態を図5及び図6について説明する。
この第2の実施形態では、上述した第1の実施形態におけるOリングに代えてCリングを適用するようにしたものである。
この第2の実施形態では、上述した第1の実施形態におけるOリングに代えてCリングを適用するようにしたものである。
すなわち、第2の実施形態においては、図5に示すように、前述した第1の実施形態における図2におけるフランジ32の環状溝32f及びエンドブラケット33の環状溝33eに装着するOリング32g及び33fを省略し、これらに代えて断面方形のCリング61及び62を環状溝32f及び33eに装着すると共に、Cリング61及び62間に吸音材、弾性体及び熱伝導性の高い樹脂材の何れか1つで構成されて介挿材63が介挿されていることを除いては図2と同様の構成を有し、図2との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この第2の実施形態によると、フランジ32及びエンドブラケット33の環状溝32f及び33eにCリング61及び62が介挿され、これらCリング61及び62の外周面が筐体23の内周面に接触されているので、モータ本体30を筐体23内に正確に位置決めすることができる。このとき、ステータ31のステータコア31aについては歪みが生じることはないので、ロストルクの低下を抑制することができる。しかも、ステータ31のステータコア31aの外周面と筐体23の内周面との間に、介挿材63として吸音材、弾性体及び熱伝導性の高い樹脂材の何れかが介挿されているので、吸音材又は弾性体を介挿することにより、コイルに通電した際に発生する電磁加振力がステータコアからケースに伝達され、作動音を悪化させることを抑制することができる。また、介挿材63として熱電導性の高い樹脂材を適用することにより、3相コイル31cへの通電時に発生するステータ31の発熱を筐体23を介して熱容量のウォームハウジング22側に放散することができ、筐体23内に熱がこもることを抑制することができる。
次に、本発明の第3の実施形態を図7について説明する。
この第3の実施形態は、上述した第1の実施形態において、フランジ32からウォームハウジング22へ伝達される電磁加振力を抑制するようにしたものである。
すなわち、第3の実施形態においては、図7に示すように、フランジ32の筐体23の底部23aと対向する円板部32bの対向面に環状溝71が形成されると共に、インロー凸部32eの外径がインロー穴部25の内径より僅かに小さくして係合凸部70とし、この係合凸部70の外周面にも環状溝72が形成され、これら環状溝71及び72にOリング73及び74が介挿されて、フランジ32の円板部32bと筐体23の底部23aとの間に隙間が形成されると共に、係合凸部70の外周面及びインロー穴部25との間にも隙間が形成されていることを除いては前述した第1の実施形態おける図2と同様の構成を有し、図2との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この第3の実施形態は、上述した第1の実施形態において、フランジ32からウォームハウジング22へ伝達される電磁加振力を抑制するようにしたものである。
すなわち、第3の実施形態においては、図7に示すように、フランジ32の筐体23の底部23aと対向する円板部32bの対向面に環状溝71が形成されると共に、インロー凸部32eの外径がインロー穴部25の内径より僅かに小さくして係合凸部70とし、この係合凸部70の外周面にも環状溝72が形成され、これら環状溝71及び72にOリング73及び74が介挿されて、フランジ32の円板部32bと筐体23の底部23aとの間に隙間が形成されると共に、係合凸部70の外周面及びインロー穴部25との間にも隙間が形成されていることを除いては前述した第1の実施形態おける図2と同様の構成を有し、図2との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この第3の実施形態によれば、フランジ32の円板部32bと筐体23の底部23aとの間にOリング73が配設され、係合凸部70とインロー穴部25との間にOリング74が配設されているので、フランジ32とウォームハウジング22との接触が全てOリング32g、73及び74を介して行われることにより、ステータ31の3相コイル31cに通電した際に発生する電磁加振力が筐体23を含むウォームハウジング22に伝達されることを確実に抑制することができ、作動音の悪化をより確実に抑制することができる。
なお、上記第3の実施形態においては、環状溝71及び72にOリング73及び74を介挿した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、Oリング以外の任意の断面形状を有する弾性体リングを適用することができる。
次に、本発明の第4の実施形態を図8及び図9について説明する。
この第4の実施形態は、前述した第1の実施形態において、円筒状の筐体23の開放端面にこれを覆うカバー80をインロー結合し、このカバー80の回転角センサ50との対向面に弾性体81を配設したことを除いては前述した図2と同様の構成を有し、図2との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この第4の実施形態は、前述した第1の実施形態において、円筒状の筐体23の開放端面にこれを覆うカバー80をインロー結合し、このカバー80の回転角センサ50との対向面に弾性体81を配設したことを除いては前述した図2と同様の構成を有し、図2との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この第4の実施形態によると、筐体23の開放端面をカバー80で覆い、このカバー80の回転角センサ50との対向面に弾性体81を配設したので、弾性体で回転角センサ50を介してモータ本体30をウォームハウジング22側へ押圧することができ、モータ本体30の軸方向の移動を確実に抑制することができる。
この第4の実施形態においても、環状溝32f及び33eにOリング32g及び33fを介挿した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、Oリング以外の任意の断面形状を有する弾性体リングを適用することができる。
この第4の実施形態においても、環状溝32f及び33eにOリング32g及び33fを介挿した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、Oリング以外の任意の断面形状を有する弾性体リングを適用することができる。
次に、本発明の第5の実施形態を図10及び図11について説明する。
この第5の実施形態は、筐体23とモータ本体30との相対回転を確実に防止するようにしたものである。
すなわち、第5の実施形態では、図10及び図11に示すように、円筒状の筐体23の内周面に円周方向に所定間隔を保って複数の軸方向溝91を形成し、フランジ32及びエンドブラケット33の環状溝32f及び33eに筐体23の内周面との接触部材92及び93を接着、溶接、加締め等によって固定し、この接触部材92及び93の軸方向溝91に係合する軸方向突条94を形成したことを除いては前述した第2の実施形態の図5と同様の構成を有し、図5との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。ここで、接触部材92及び93としては、金属製リングや弾性体リングを適用することができる。
この第5の実施形態は、筐体23とモータ本体30との相対回転を確実に防止するようにしたものである。
すなわち、第5の実施形態では、図10及び図11に示すように、円筒状の筐体23の内周面に円周方向に所定間隔を保って複数の軸方向溝91を形成し、フランジ32及びエンドブラケット33の環状溝32f及び33eに筐体23の内周面との接触部材92及び93を接着、溶接、加締め等によって固定し、この接触部材92及び93の軸方向溝91に係合する軸方向突条94を形成したことを除いては前述した第2の実施形態の図5と同様の構成を有し、図5との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。ここで、接触部材92及び93としては、金属製リングや弾性体リングを適用することができる。
この第5の実施形態によると、筐体23の内周面に形成された軸方向溝91に、フランジ32及びエンドブラケット33の環状溝32f及び33eに固定された接触部材92及び93に形成された軸方向突条94を係合させるので、筐体23とモータ本体30との円周方向の相対移動を確実に防止することができる。
なお、上記第1乃至第5の実施形態においては、ステータ31をフランジ32及びエンドブラケット33で挟持する場合に、長ねじ35を適用した場合について説明したがこれに限定されるものではなく、長ねじ及びナットを適用したり、ステータコア31aに形成した雌ねじに螺合する雄ねじを適用したり、リベットを適用したり、任意の締付け具を適用することができる。
なお、上記第1乃至第5の実施形態においては、ステータ31をフランジ32及びエンドブラケット33で挟持する場合に、長ねじ35を適用した場合について説明したがこれに限定されるものではなく、長ねじ及びナットを適用したり、ステータコア31aに形成した雌ねじに螺合する雄ねじを適用したり、リベットを適用したり、任意の締付け具を適用することができる。
また、上記第1〜第5の実施形態においては、本発明の電動モータ12をコラム式電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングギヤ機構8のピニオン又軸8bやラック軸8cに操舵補助機構を設けるピニオン式又はラック式電動パワーステアリング装置にも適用することができる。
さらに、上記第1〜第5の実施形態においては、本発明の電動モータ12を電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動ブレーキ装置やその他の車載機器等の任意の機器の回転駆動源として適用することができ、さらには車載機器以外の任意の機器の回転駆動現として適用することができる。
さらに、上記第1〜第5の実施形態においては、本発明の電動モータ12を電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動ブレーキ装置やその他の車載機器等の任意の機器の回転駆動源として適用することができ、さらには車載機器以外の任意の機器の回転駆動現として適用することができる。
SM……ステアリング機構、1…ステアリングホイール、2…ステアリングシャフト、2a…入力軸、2b…出力軸、8…ステアリングギヤ機構、10…操舵補助機構、11…減速ギヤ機構、12…電動モータ、20…ウォーム軸、22…ウォームハウジング、23…筐体、25…インロー穴部、30…モータ本体、31…ステータ、31a…ステータコア、31b…インシュレータ、31c…3相コイル、32…フランジ、32b…円板部、32c…短尺円筒部、32d…ベアリング収容部、32e…インロー凸部、32f…環状溝、32g…Oリング、33…エンドブラケット、33b…円板部、33c…円筒部、33d…ベアリング収容部、33e…環状溝、33f…Oリング、40…回転軸、43…ロータ、50…回転角センサ、61,62…Cリング、63…介挿部材、73,74…Oリング、80…カバー,81…弾性体、91…軸方向溝、92,93…接触部材、94…軸方向突条
Claims (7)
- コイルが巻装された円筒状のステータを、夫々ロータを回転自在に支持するベアリングを内装したフランジ及びブラケットで挟持した構成を有するモータ本体を、前記ロータの回転力を伝達する被回転力伝達部材のハウジングに一体に形成された一端に開口部を有する円筒状筐体に、当該開口部側から装着保持し、前記モータ本体のフランジ及びブラケットの外周面に環状溝が形成され、該環状溝に前記円筒状筐体の内周面に接触する接触部材が前記ステータの外周面と前記円筒状筐体の内周面との間に間隙を形成するように挿入されていることを特徴とする電動モータ。
- 前記接触部材は、弾性体リング、C形リング及びOリングの何れかで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。
- 前記ステータの外周面と前記円筒状筐体の内周面との間の間隙に吸音材、樹脂材及び弾性体の何れか1つが介挿されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動モータ。
- 前記円筒状筐体の内周面に円周方向に所定間隔を保って複数の軸方向溝が形成され、前記接触部材の外周面に前記軸方向溝に係合する複数の軸方向突条が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電動モータ。
- 前記モータ本体は、前記フランジに前記円筒状筐体の係合穴部に挿通される係合凸部が形成され、前記フランジの係合凸部と前記係合穴部との間に弾性体を介挿すると共に、前記フランジの軸方向端面と前記円筒状筐体の底部との間に弾性体を介挿するようにしたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電動モータ。
- 前記円筒状筐体の開口部を閉塞するエンドブラケットを有し、前記モータ本体のエンドブラケットに対向する軸方向端面と当該エンドブラケットとの間に弾性体を介挿したことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の電動モータ。
- 請求項1乃至6の何れか1項に記載の電動モータを、操舵補助力を発生するモータとして適用したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008050884A JP2009213198A (ja) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | 電動モータ及びこれを使用した電動パワーステアリング装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010193681A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Nsk Ltd | 電動モータ及び電動パワーステアリング装置 |
US8773068B2 (en) | 2011-01-20 | 2014-07-08 | Valence Technology, Inc. | Rechargeable battery systems and rechargeable battery system operational methods |
-
2008
- 2008-02-29 JP JP2008050884A patent/JP2009213198A/ja active Pending
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RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
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