JP2010193680A - 回転電機及びこれを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

回転電機及びこれを用いた電動パワーステアリング装置 Download PDF

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Abstract

【課題】組付け性を保ちながら複数本の信号線の抜けに対する耐性を高めることができる回転電機を提供する。
【解決手段】略円筒形状のハウジング15内に、出力軸19と、ロータの回転角度を検出する円筒形状の回転角度検出器を保持するホルダ33を配置し、ホルダ33の外周面に、周方向に所定間隔をあけて複数の接続線34a〜34fの一端が電気的に接続されている。これら複数の接続線は、出力軸の軸方向に直交する径方向外方に延在し、フランジ16及びハウジングの間に装着したグロメット37に挿通されて挟持され、他端側がハウジングの外部に引き出されている。そして、複数の接続線は、信号線ガイド部35,36に係合することで軸方向Mに傾くように曲げられながら径方向外方に延在している。
【選択図】図4

Description

本発明は、ハウジング内に、ロータ、ステータ、回転角度検出器を配置した回転電機及びこれを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
一般に、電動パワーステアリング装置には、ステアリングシャフトの出力軸に操舵補助力を伝達する操舵補助機構が連結されており、この操舵補助機構は、出力軸に連結した減速ギヤと、この減速ギヤに連結されて操舵補助力を発生する電動モータ(回転電機)と、電動モータを駆動制御する制御装置とを備えている。
電動モータは、円筒形状のモータケース内に、コイルが巻装された円筒状のステータと、ステータと対向する磁極及び出力軸を有するロータと、ロータの回転角度を検出する回転角度検出器とが配置されており、ステータのコイルは複数本のパワーハーネスに接続され、角度検出器は複数本の信号線を介して制御装置に接続されている。
パワーハーネスと比較して線径が小さい信号線は引張り耐力が小さく、しかも、信号線が角度検出器から径方向外方に延在してモータケースの外部に引き出されていると、角度検出器との電気的接合部に直接引張り力が掛かる。
そのため、従来の電動モータは、モータケース内の角度検出器から径方向外方に延在した信号線の一部をグロメットに挿通し、このグロメットを圧縮させてモータケースに装着することで圧縮状態のグロメットにより信号線を挟持し、信号線の抜けを防止していた。
しかし、従来の装置は、例えば製造途中などで、グロメットによる保持力より過大な引張り力が信号線に作用すると、角度検出器から径方向外方に延在している信号線の基端部(電気的接合部)に引張り応力が集中し、基端部が損傷するおそれがある。
そこで、複数本の信号線を束ねて多芯線とし、この多芯線をモータケース内の円周方向に引き回した後にモータケース外部に引き出すことで、信号線の抜けを防止する構造が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2)。
特開2006 −211842号公報 特開2004−323019号公報
しかしながら、特許文献1,2の信号線の抜け防止構造は、モータケース内の円周方向に信号線を引き回さなければならないので、電動モータの組付け性の面で問題がある。
また、モータケース内の円周方向に引き回される複数本の信号線は、内周側の信号線と外周側の信号線とを異なる長さに設定しないと、制御装置に接続する各信号線の長さの過不足が発生したり、過剰な弛み(たるみ)が発生するおそれがあり、複数本の信号線の長さの公差管理が大変である。
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、組付け性を保ちながら複数本の信号線の抜けに対する耐性を高めることができる回転電機及びこれを用い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、本発明に係る回転電機は、一端が開口し、他端が閉塞された略円筒形状のハウジング内に、出力軸と、この出力軸に固着したロータと、このロータの外周に対向するステータと、前記ロータの回転角度を検出する円筒形状の回転角度検出器と、前記回転角度検出器の外周面の周方向に一端が所定間隔をあけて電気的に接続され、前記出力軸の軸方向に直交する径方向外方に延在する複数の接続線とが配置され、前記複数の接続線は、前記ハウジングの開口部を閉塞するフランジ及び該フランジの開口縁部との間に圧縮しながら装着したグロメット内に挿通されて挟持され、他端側が前記ハウジングの外部に引き出されている回転電機において、前記複数の接続線は、前記ハウジング及び前記フランジで囲まれた空間に配置した信号線ガイド部に係合することで前記出力軸の軸方向に傾くように曲げられながら前記径方向外方に延在している。
この発明によると、複数の信号線に対してグロメットの挟持力より過大な引張り力が作用しても、信号線ガイド部に係合する信号線には、過大な引張り力に抗する摩擦力が発生するので、回転角度検出器に電気的に接続している信号線の一端に引張り応力が集中せず、信号線の抜けに対する耐性を高めることができる。
また、本発明の信号線は、信号線ガイド部に係合しながら径方向外方に延在しているだけなので、周方向に信号線が延在している従来装置と比較して、回転電機の組付け性が良い。
また、本発明に係る回転電機は、前記信号線ガイド部が、前記複数の接続線の一端側に、前記軸方向に膨出する弛み部を形成することが好ましい。
この発明によると、ハウジング内に回転角度検出器を回転させて配置する際に、弛み部を設けた複数の信号線には引張り力が作用しないので、回転角度検出器の回転調整幅を広くとることができる。
また、本発明に係る回転電機は、前記信号線ガイド部が、前記回転角度検出器の前記外周面に近接する位置に、前記外周面に対面して前記軸方向の一方に延在する平板状の第1信号線ガイドを備え、この第1信号線ガイドの自由端面を、板幅方向の中央部が最も突出し、板幅方向の両端部に向かうに従い徐々に突出量が減少する円弧ガイド面として形成し、前記回転角度検出器の前記外周面から前記周方向に所定間隔をあけて延在している複数の信号線を、周方向の中央部の信号線が前記円弧ガイド面の中央部に係合し、前記周方向の両端部の信号線が前記円弧ガイド面の両端部に係合することで、前記複数の信号線の前記弛み部の弛み量を略一致させることが好ましい。
この発明によると、第1信号線ガイドに係合する複数の信号線の弛み部の弛み量が略一致することで、回転角度検出器の回転調整幅を広くとることができる。
また、本発明に係る回転電機は、前記信号線ガイド部が、前記第1信号線ガイドに対して前記径方向外方に位置し、前記第1信号線ガイドに対して平行に、且つ前記軸方向の他方に延在する第2信号線ガイドを備え、この第2信号線ガイド及び前記第1信号線ガイドは、互いの自由端面が重なるように延在し、前記複数の信号線は、前記第1信号線ガイド及び前記第2信号線ガイドの自由端面に係合することで前記軸方向に傾くように曲げられながら前記径方向外方に延在することが好ましい。
この発明によると、第1信号線ガイド及び第2信号線ガイドを備えたことで、複数の信号線を、軸方向に傾くように曲げられながら径方向外方に延在し、弛み部を形成することができるので、信号線の長さの公差管理を不要とする。
また、本発明に係る回転電機は、前記信号線ガイド部が、前記ハウジング内で前記回転角度検出器を保持するホルダに一体に設けられていることが好ましい。
また、本発明に係る回転電機は、前記信号線ガイド部が、前記ハウジング内の前記開口部側で前記ステータ及び前記ロータを覆うように配置したバスバーと、このバスバーに対面する前記フランジの対向面とに一体に設けられていることが好ましい。
さらに、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリング機構に操舵補助力を発生するモータとして、上述した回転電機を用いることが好ましい。
この発明によると、回転電機の組付け性を向上させることができるので、電動パワーステアリング装置の製造コストの低減化が図られる。
本発明に係る回転電機によると、周方向に信号線を取り回すよりは、複数の信号線に対してグロメットの挟持力より過大な引張り力が作用しても、信号線ガイド部に係合する信号線には、過大な引張り力に抗する摩擦力が発生するので、回転角度検出器に電気的に接続している信号線の一端に引張り応力が集中せず、信号線の抜けに対する耐性を高めることができる。また、本発明の信号線は、信号線ガイド部に係合しながら径方向外方に延在しているだけなので、周方向に信号線が延在している従来装置と比較して、回転電機の組付け性が向上する。
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置によると、周方向に信号線を取り回すよりは、回転電機の組付け性を向上させることができるので、電動パワーステアリング装置の製造コストの低減化を図ることができる。
本発明に係る回転電機を使用した電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。 本発明に係る第1実施形態の回転電機を示す図である。 図2のA−A線矢視図である。 本発明に係る第1実施形態の回転角度検出器から引き出されている信号線の抜けを防止する構造を示す図である。 図4のB−B線矢視図である。 本発明に係る第2実施形態の回転角度検出器から引き出されている信号線の抜けを防止する構造を示す図である。 第2実施形態において信号線の抜けを防止する構造の要部を示す図である。 図7のC−C線矢視図である。
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
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一実施形態を示す全体構成図であって、図中、1は電動パワーステアリング装置であり、この電動パワーステアリング装置1は、運転者が操舵するステアリング機構2を備えている。
このステアリング機構2は、ステアリングホイール3に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸4aと出力軸4bとを有するステアリングシャフト4を有し、このステアリングシャフト4は、入力軸4aの一端がステアリングホイール3に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ5を介して出力軸4bの一端に連結されている。
出力軸4bに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント6を介してロアシャフト7に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント8を介してピニオンシャフト9に伝達される。このピニオンシャフト9に伝達された操舵力はステアリングギヤ10を介してタイロッド11に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ10は、ピニオンシャフト9に連結されたピニオン10aとこのピニオン10aに噛合するラック10b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10aに伝達された回転運動をラック10bで直進運動に変換している。
ステアリングシャフト4の出力軸4bには、操舵補助力を出力軸4bに伝達する操舵補助機構12が連結されている。この操舵補助機構12は、出力軸4bに連結した減速ギヤ13と、この減速ギヤ13に連結された操舵補助力を発生するブラシレスモータ14とを備えている。
このブラシレスモータ14が制御装置42によって駆動制御される。
すなわち、制御装置42には、ステアリングホイール3に付与されて入力軸4aに伝達された操舵トルクがトルクセンサ5から入力し、車速検出値が車速センサ41から入力し、制御装置42は、車速検出値をパラメータとした操舵トルクと操舵補助指令値との関係を記憶した制御マップを参照して、操舵補助指令値を算出し、算出した操舵補助指令値とブラシレスモータ14に流れるモータ電流とに基づいてフィードバック制御を行ってモータ電流指令値を算出し、算出したモータ電流指令値をインバータ回路で構成されるモータ駆動回路43に供給して、このモータ駆動回路43でモータ電流指令値と後述するブラシレスモータ14のロータ回転角を検出するレゾルバ20からの角度検出信号とに基づいてモータ駆動電流を形成し、このモータ駆動電流をブラシレスモータ14に供給する。これにより、ブラシレスモータ14は、制御装置42から入力する操舵補助指令値に応じた操舵補助力を発生する。
(第1実施形態のブラシレスモータ)
次に、図2から図5は、第1実施形態のブラシレスモータを示すものである。図2はブラシレスモータのモータ軸に沿う断面、図3は図2のA−A線矢視図、図4はレゾルバを保持するレゾルバホルダ33から引き出された信号線の抜けを防止する構造を示す図、図5は図4のB−B線矢視図である。
図2及び図3に示すように、本実施形態のブラシレスモータ14は、一端が開口され、他端が閉鎖された略円筒形状に形成されたモータケース15と、モータケース15の開口側にモータケース15の開口を閉塞して結合するフランジ16と、モータケース15の内壁に取付けられた略円環状のステータ17と、このステータ17の内周側に配置されたロータ18と、ロータ18の回転角度を検出するレゾルバ20と、モータケース15の内壁に係合し、ステータ17のモータケース15の開口側を向く面に設けた略円盤形状のバスバー22とを備えている。
モータケース15の他端には、リヤベアリング21bを内嵌する嵌合部15bが形成されている。リヤベアリング21bは、ロータ18のシャフト19のモータ軸M方向の一端側を回転自在に支持する。
フランジ16には、内径側にフロントベアリング21aを内嵌するベアリング嵌合孔23が設けられており、フロントベアリング21aは、シャフト19のモータ軸M方向の他端側を回転自在に支持する。
ステータ17は、金属製のコアプレートを積層したステータコア27を有し、ステータコア27の内周側にはインシュレータ28を介して3相のコイル29が巻装されている。
ロータ18は、両端がフロントベアリング21a及びリヤベアリング21bに回転自在に支持されているシャフト19と、このシャフト19の外周に圧入、若しくはシャフト19に一体成形されたロータコア31aと、ロータコア31aの外周に接着等で固定されたマグネット31bと、マグネット31bの外周面に装着されてマグネット31bを覆う円環状のロータカバー32と、シャフト19の一端側外周に固定したレゾルバ20を構成するレゾルバロータ20rとを備えている。マグネット31bは、複数の磁極がシャフト19の周方向に配置されており、レゾルバロータ20rは、複数の磁極が周方向に延在する環状の積層電磁鋼板から構成されている。
ステータ17の各相のコイル29の終端は、バスバー22に設けた端子台(不図示)に電気的に接続されている。そして、バスバー22の端子台には、モータ駆動回路43に電気的に接続してモータケース15の内部に引き込まれたパワーハーネス(不図示)が電気的に接続されている。
レゾルバ20は、前述したレゾルバロータ20rと、このレゾルバロータ20rの外周を囲む円環形状のレゾルバステータ20sと、このレゾルバステータ20sの内周面に周方向に所定間隔をあけて設けられているレゾルバステータコイル20cと、レゾルバステータ20sの外周に係合してレゾルバステータ20sの外周を覆い、バスバー22のモータケース15の開口側を向く面に着脱自在に固定されているレゾルバホルダ33とを備えている。
レゾルバホルダ33は、図3に示すように、円筒形状のホルダ本体33aと、ホルダ本体33aの開口端部から互いに軸対称に径方向外方に延在する一対の取付けフランジ33bとを備え、一対の取付けフランジ33bには、ホルダ本体33aの軸芯を円弧中心とした円弧形状のネジ挿通穴33cが形成されている。そして、一対の取付けフランジ33bをバスバー22に当接し、ネジ挿通穴33cに挿通した固定ネジ47を前記面にねじ込むことでレゾルバホルダ33が固定されている。
レゾルバ20のレゾルバステータ20sの外周面には、複数本の信号線34a〜34fの一端(以下、基端部と称する)が周方向に所定距離離間して電気的に接続されている。これら信号線34a〜34fは、モータ軸Mに直交する径方向外方にレゾルバホルダ33のホルダ本体33aを通過してモータケース15の外部に引き出され、他端がモータ駆動回路43に電気的に接続されている。
これら信号線34a〜34fが径方向外方に延在しているモータケース15内には、図3及び図4に示すように、フランジ16の内壁からバスバー22に向けてモータ軸M方向に突出して設けられ、先端部が前記信号線に係合している平板状の第1信号線ガイド35と、フランジ16の内壁に対向するバスバー22の面からフランジ16に向けてモータ軸M方向に突出して設けられ、先端部が前記信号線に係合している平板状の第2信号線ガイド36と、フランジ16及びモータケース15の間に配置した弾性部材からなるグロメット37とが設けられている。
第1信号線ガイド35は第2信号線ガイド36より径方向内方のレゾルバホルダ22(レゾルバ20)側に位置しており、第1信号線ガイド35及び第2信号線ガイド36のモータ軸M方向の突出寸法は、互いの先端部がモータ軸M方向に重なり合うように設定されている。
第1信号線ガイド35のモータ軸M方向の突出寸法は、レゾルバホルダ33から引き出された信号線34a〜34fの基端部の位置を超えてバスバー22側に突出する寸法に設定されている。
図5に示すように、信号線34a〜34fが係合する第1信号線ガイド35の先端部は、板幅方向の中央部が最も突出し、中央部から板幅方向の両端部に向かうに従い徐々に突出量が減少している円弧先端面35aとして形成されている。
グロメット37は、各信号線34a〜34fが貫通する貫通穴37aが形成されており、フランジ16及びモータケース15の間に形成したグロメット装着穴38に弾性圧縮されながら装着される部材である。
レゾルバホルダ33のホルダ本体33aから径方向外方に引き出された信号線34a〜34fは、第1信号線ガイド35の円弧先端面35a及び第2信号線ガイド36の先端部に係合し、グロメット37の貫通穴37aに貫通した後に、モータケース15の外部に引き出されている。
ところで、各信号線34a〜34fの基端側は、先端部同士がモータ軸M方向に重なり合う第1信号線ガイド35及び第2信号線ガイド36に係合することで、従来装置のように径方向外方に直線状に延在せず、曲がり部39a,39bを設けてモータ軸M方向に傾斜しつつ、径方向外方に延在する形成されている(図4参照)。
また、第1信号線ガイド35の円弧先端面35aは、信号線34a〜34fの基端部の位置を超えてバスバー22側に突出しているので、各信号線34a〜34fは、基端部と第2信号線ガイド36との間に、モータ軸M方向に弛み(たるみ)部40が形成されている(図4参照)。
ここで、図3に示すように、レゾルバホルダ33のホルダ本体33a(レゾルバステータ20sの外周面)の周方向に所定間隔をあけて電気的に接続されている信号線34a〜34fの基端部から第1信号線ガイド35までの径方向線長は、周方向の中央部に位置する信号線34c,34dの径方向線長は短く、周方向の両端側に位置する信号線34a,34fの径方向線長は長い。一方、第1信号線ガイド35の円弧先端面35aは、中央部から板幅方向の両端部に向かうに従い徐々に突出量が減少するように形成されているので、図5に示すように、周方向の中央部に位置する信号線34c,34dのモータ軸Mに沿う方向の線長が長く、周方向の両端側に位置する信号線34a,34fのモータ軸Mに沿う方向の線長が短い。
このように、各信号線34a〜34fは、径方向線長が短い場合にはモータ軸Mに沿う方向の線長を長く設定し、径方向線長が長い場合にはモータ軸Mに沿う方向の線長を短く設定して弛みを設けているので、各信号線34a〜34fに形成した弛み部40の信号線長さは略一定に設定されている。
次に、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の動作を説明する。
今、車両が停車しているものとすると、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トルクセンサ5で検出され、検出された操舵トルクが制御装置42に入力されると共に、車速センサ41で検出した零の車速検出値が制御装置42に入力される。
制御装置42では、操舵トルク及び車速検出値をもとに制御マップを参照して、比較的大きな操舵補助指令値を算出し、この操舵補助指令値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電流指令値を算出し、このモータ電流指令値をモータ駆動回路43に出力することにより、このモータ駆動回路43で、レゾルバ20で検出される角度検出信号に基づいたモータ駆動電流が、モータ駆動回路43から引き出されたパワーハーネスを介してブラシレスモータ14のステータ17の複数相のコイル29に給電される。
ステータ17の複数相のコイル29にモータ駆動電流が供給されると、ステータ17の回転磁界の発生によりロータ18が回転駆動して操舵補助力を発生し、この操舵補助力がシャフト19を介して減速ギヤ13に伝達されると、減速ギヤ13はステアリングシャフト4の出力軸4b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、これに応じてブラシレスモータ14が回転駆動されるので、このブラシレスモータ14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。
次に、第1実施形態のブラシレスモータ14及びこのブラシレスモータ14を備えた電動パワーステアリング装置1の作用効果について述べる。
本実施形態のレゾルバ20の周面から周面から突出している信号線34a〜34fは、それらの基端側が、曲がり部39a,39bを形成して第1信号線ガイド35及び第2信号線ガイド36の先端部に係合しているとともに、フランジ16及びモータケース15の間のグロメット装着穴38に弾性圧縮されて配置したグロメット37に挟持された状態でモータケース15の外部に引き出されている。
これにより、信号線34a〜34fに対してグロメット37の挟持力より過大な引張り力が作用しても、第1信号線ガイド35及び第2信号線ガイド36の先端部に係合する信号線34a〜34fの曲がり部39a,39bには、過大な引張り力に抗する摩擦力が発生するので、信号線34a〜34fの基端部(レゾルバステータ20sとの電気的接続部)に引張り応力が集中せず、信号線34a〜34fの抜けに対する耐性を高めることができる。
また、本実施形態の信号線34a〜34fは、従来装置のようにモータケース15内の円周方向に引き回して配置されておらず、第1信号線ガイド35及び第2信号線ガイド36の先端部に係合しながらモータ軸Mと直交する径方向外方に延在しているだけなので、周方向に信号線を取り回す従来装置と比較してブラシレスモータ14の組付け性が向上する。
また、レゾルバ20をバスバー22に装着する際には、レゾルバ20保持するレゾルバホルダ33の取付けフランジ33bに形成したネジ挿通穴33cと固定ネジ47の係合位置を変更して回転調整しながら固定する。このようにレゾルバ20を回転調整する際に、本実施形態では、レゾルバ20から引き出されている信号線34a〜34fの基端側には弛み部40が設けられているので、レゾルバ20の回転調整幅を広くとることができる。
また、レゾルバの外周から周方向に所定間隔をあけて延在している信号線34a〜34fは、径方向線長(モータ軸Mに直交する方向の長さ)が短い信号線はモータ軸Mに沿う方向の線長を長く設定し、径方向線長が長い信号線はモータ軸Mに沿う方向の線長を短く設定することで、各信号線34a〜34fの弛み部40の線長さが略一定に設定されており、レゾルバ20を回転調整する際に、弛み量が少なくて引張り力が作用する信号線が存在しないので、さらにレゾルバ20の回転調整幅を広くとることができる。
また、フランジ16の内壁からバスバー22に向けて突出している第1信号線ガイド35と、バスバー22からフランジ16に向けて突出している第2信号線ガイド36とを備え、モータケース15にフランジ16を装着するだけで、信号線34a〜34fに、設計した角度で曲がった曲がり部39a,39b及び最適な長さの弛み部40を形成することができるので、信号線34a〜34fの長さの公差管理を不要とすることができ、さらに振動による破断を防止することができる。
さらに、本実施形態のブラシレスモータ14を備えた電動パワーステアリング装置1は、周方向に信号線を取り回す従来装置と比較してブラシレスモータ14の組付け性を向上させることができるので、電動パワーステアリング装置1の製造コストの低減化も図ることができる。
(第2実施形態のブラシレスモータ)
次に、図6から図8は、第2実施形態のブラシレスモータの要部を示すものであり、図6は信号線の抜けを防止する構造をモータ軸方向から示した図、図7は信号線の抜けを防止する構造の要部をモータ軸に直交する方向から示した断面図、図8は図7のC−C線矢視図である。
なお、図1から図5で示した構成と同一構成部分には同一符号を付してその説明は省略する。
本実施形態は、レゾルバホルダ33に、平板状の第1信号線ガイド24及び第2信号線ガイド25が一体に設けられている。
すなわち、ホルダ本体33aのフランジ16に近接する部位から径方向外方(モータ軸Mに直交する方向)に互いに平行に離間する一対のガイド支持杆45a,45bが固定されており、これら一対のガイド支持杆45a,45bの先端部の間に、モータ軸M方向に突出する平板状の第1信号線ガイド24が固定されている。
また、ホルダ本体33aのバスバー22に近接する部位から径方向外方にガイド支持板46が設けられており、このガイド支持板46に、モータ軸M方向に突出する平板状の第2信号線ガイド25が固定されている。
本実施形態は、第1信号線ガイド24が第2信号線ガイド25より径方向内方のレゾルバホルダ22(レゾルバ20)側に位置しており、第1信号線ガイド24及び第2信号線ガイド25のモータ軸M方向の突出寸法は、互いの先端部がモータ軸M方向に重なり合うように設定されている。
第1信号線ガイド35のモータ軸M方向の突出寸法は、レゾルバホルダ33から引き出された信号線34a〜34fの基端部の位置を超えてバスバー22側に突出する寸法に設定されている。
第2信号線ガイド25の先端部は、板幅方向の中央部が最も突出し、中央部から板幅方向の両端部に向かうに従い徐々に突出量が減少している円弧先端面25aとして形成されている。
また、各信号線34a〜34fの基端側は、先端部同士がモータ軸M方向に重なり合う第1信号線ガイド24及び第2信号線ガイド25に係合することで、曲がり部26a,26bを設けてモータ軸M方向に傾斜しつつ、径方向外方に延在する形成されている(図7参照)。
さらに、第2信号線ガイド25及びグロメット37の間の信号線34a〜34fには、モータ軸M方向に弛み部48が形成されている(図7参照)。
次に、本実施形態のブラシレスモータ14及びこのブラシレスモータ14を備えた電動パワーステアリング装置1の作用効果について述べる。
本実施形態も、信号線34a〜34fに対してグロメット37の挟持力より過大な引張り力が作用しても、第1信号線ガイド24及び第2信号線ガイド25の先端部に係合する信号線34a〜34fの曲がり部26a,26bには、過大な引張り力に抗する摩擦力が発生するので、信号線34a〜34fの基端部に引張り応力が集中せず、信号線34a〜34fの抜けに対する耐性を高めることができる。
また、本実施形態の信号線34a〜34fは、第1信号線ガイド24及び第2信号線ガイド25の先端部に係合しながらモータ軸Mと直交する径方向外方に延在しているだけなので、周方向に信号線を取り回す従来装置と比較してブラシレスモータ14の組付け性を向上させることができる。
また、レゾルバ20を回転調整する際には、レゾルバホルダ33の回転と同時に第1信号線ガイド24及び第2信号線ガイド25も同一方向に回転し、信号線34a〜34fの基端部(レゾルバステータ20sとの電気的接続部)には引張り力が作用しないので、信号線34a〜34fの抜けに対する耐性を高めることができる。
また、各信号線34a〜34fは、板幅方向の中央部が最も突出し、中央部から板幅方向の両端部に向かうに従い徐々に突出量が減少している円弧先端面25aを設けた第2信号線ガイド25及びグロメット37の間に弛み部48が形成され、各信号線34a〜34fの弛み部48の線長さが略一定に設定されているので、レゾルバ調整の際に、レゾルバホルダ33を回転させたときのレゾルバ調整範囲を広くとることができ、さらに振動による破断を防止することができる。
なお、上記実施形態においては、ロータ回転角を検出する回転角検出器としてレゾルバ20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、ホール素子などの磁気検出素子や、ロータリエンコーダ等の任意の回転角検出器を適用することができる。
また、上記実施形態では、レゾルバ22とグロメット37との間に、第1信号線ガイド35,24及び第2信号線ガイド36,25が配置される構造を示したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、各信号線に3箇所以上の曲がりを形成する構造とするならば、3以上の信号線ガイドを設けた構造としてもよい。
また、各実施形態においては、ブラシレスモータ14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る。
1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリング機構、3…ステアリングホイール、4…ステアリングシャフト、4a…入力軸、4b…出力軸、5…トルクセンサ、6…ユニバーサルジョイント、7…ロアシャフト、8…ユニバーサルジョイント、9…ピニオンシャフト、10…ステアリングギヤ、10a…ピニオン、10b…ラック、11…タイロッド、12…操舵補助機構、13…減速ギヤ、14…ブラシレスモータ(モータ)、15…モータケース(ハウジング)、15b…嵌合部、16…フランジ、17…ステータ、18…ロータ、19…シャフト(出力軸)、20…レゾルバ(回転角度検出器)、20s…レゾルバステータ、20c…レゾルバステータコイル、20r…レゾルバロータ、20s…レゾルバステータ、21a…フロントベアリング、21b…リヤベアリング、22…バスバー、23…ベアリング嵌合孔、24…第1信号線ガイド、25…第2信号線ガイド、26a,26b…曲がり部、27…ステータコア、28…インシュレータ、29…コイル、31a…ロータコア、31b…マグネット、32…ロータカバー、33…レゾルバホルダ(ホルダ)、33a…ホルダ本体、33b…フランジ、33c…ネジ挿通穴、34a〜34f…信号線、35…第1信号線ガイド(信号線ガイド)、35a…円弧先端面(円弧ガイド面)、36…第2信号線ガイド(信号線ガイド)、37…グロメット、37a…貫通穴、38…グロメット装着穴、39a,39b…曲がり部、40…弛み部、41…車速センサ、42…制御装置、43…モータ駆動回路、45a,45b…ガイド支持杆、46…ガイド支持板、47…固定ネジ、48…弛み部、M…モータ軸(出力軸の軸方向)

Claims (7)

  1. 一端が開口し、他端が閉塞された略円筒形状のハウジング内に、出力軸と、この出力軸に固着したロータと、このロータの外周に対向するステータと、前記ロータの回転角度を検出する円筒形状の回転角度検出器と、前記回転角度検出器の外周面の周方向に一端が所定間隔をあけて電気的に接続され、前記出力軸の軸方向に直交する径方向外方に延在する複数の接続線とが配置され、前記複数の接続線は、前記ハウジングの開口部を閉塞するフランジ及び該フランジの開口縁部との間に圧縮しながら装着したグロメット内に挿通されて挟持され、他端側が前記ハウジングの外部に引き出されている回転電機において、
    前記複数の接続線は、前記ハウジング及び前記フランジで囲まれた空間に配置した信号線ガイド部に係合することで前記出力軸の軸方向に傾くように曲げられながら前記径方向外方に延在していることを特徴とする回転電機。
  2. 前記信号線ガイド部は、前記複数の接続線の一端側に、前記軸方向に膨出する弛み部を形成することを特徴とする請求項1記載の回転電機。
  3. 前記信号線ガイド部は、前記回転角度検出器の前記外周面に近接する位置に、前記外周面に対面して前記軸方向の一方に延在する平板状の第1信号線ガイドを備え、
    この第1信号線ガイドの自由端面を、板幅方向の中央部が最も突出し、板幅方向の両端部に向かうに従い徐々に突出量が減少する円弧ガイド面として形成し、
    前記回転角度検出器の前記外周面から前記周方向に所定間隔をあけて延在している複数の信号線を、周方向の中央部の信号線が前記円弧ガイド面の中央部に係合し、前記周方向の両端部の信号線が前記円弧ガイド面の両端部に係合することで、前記複数の信号線の前記弛み部の弛み量を略一致させることを特徴とする請求項2記載の回転電機。
  4. 前記信号線ガイド部は、前記第1信号線ガイドに対して前記径方向外方に位置し、前記第1信号線ガイドに対して平行に、且つ前記軸方向の他方に延在する第2信号線ガイドを備え、
    この第2信号線ガイド及び前記第1信号線ガイドは、互いの自由端面が重なるように延在し、前記複数の信号線は、前記第1信号線ガイド及び前記第2信号線ガイドの自由端面に係合することで前記軸方向に傾くように曲げられながら前記径方向外方に延在することを特徴とする請求項3記載の回転電機。
  5. 前記信号線ガイド部は、前記ハウジング内で前記回転角度検出器を保持するホルダに一体に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の回転電機。
  6. 前記信号線ガイド部は、前記ハウジング内の前記開口部側で前記ステータ及び前記ロータを覆うように配置したバスバーと、このバスバーに対面する前記フランジの対向面とに一体に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の回転電機。
  7. ステアリング機構に操舵補助力を発生するモータとして請求項1乃至6の何れか1項に記載の回転電機を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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