JP2012186914A - モータ及び電動パワーステアリング用モータ - Google Patents

モータ及び電動パワーステアリング用モータ Download PDF

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Noriyuki Suzuki
則幸 鈴木
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益資 戸田
Hiroyuki Kawada
川田  裕之
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Abstract

【課題】制御ユニット側との接続を図るべくモータ本体から導出するセンサの接続線を好適なものとして軸方向の小型化に寄与でき、またその接続線の接続作業を容易とすることができる制御ユニット一体型のモータを提供する。
【解決手段】レゾルバ24(レゾルバステータ24a)の接続線としてフラットケーブル27が用いられ、フラットケーブル27はその幅方向がモータ本体10Aの周方向に沿うように配置されてモータケース11の径方向外側に導出され、モータ本体10Aと一体に組み付けられる制御ユニット10B側と接続される。
【選択図】図3

Description

本発明は、制御ユニット一体型のモータ、及び電動パワーステアリング用モータに関するものである。
制御ユニット一体型のモータについては、従来から種々の提案がなされている。例えば特許文献1にて開示の電動パワーステアリング装置用のモータでは、モータ本体の側面に制御ユニットが一体に組み付けられ、ユニット内の駆動制御回路とモータ本体とが電気的に接続されている。モータ本体は、ブラシレスモータよりなり、内部にロータの回転位置検出を行うレゾルバが備えられている。そして、駆動制御回路は、レゾルバからの信号に基づいてロータの回転位置に応じた三相の駆動電流を生成し、モータ本体の各相の駆動コイルに供給して、モータ本体の回転制御を行うようになっている。
特開2003−204654号公報
ところで、特許文献1のモータでは、モータ本体内のレゾルバと制御ユニットの駆動制御回路とを接続する接続線として可撓性を有する複数のリード線が用いられ、それら複数のリード線が軸方向に並べられてモータ本体から導出されている。そのため、リード線を導出する部分が軸方向に大型化し、このことがモータ全体の大型化に繋がっている。また、個々の可撓なリード線がモータ本体から個別に導出されてそれぞれが制御ユニット側と接続されるため、その接続作業は煩雑である。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、制御ユニット側との接続を図るべくモータ本体から導出するセンサの接続線を好適なものとして軸方向の小型化に寄与でき、またその接続線の接続作業を容易とすることができるモータ、及び電動パワーステアリング用モータを提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、モータ本体にその回転制御を行う制御ユニットが一体に組み付けられ、該ユニット内の駆動制御回路とモータ本体とが電気的に接続されて構成されるモータであって、前記モータ本体にはロータの回転位置を検出するセンサが備えられており、前記センサの接続線は、複数の導体線を1つの帯状の被覆材に幅方向に並べて内装し厚さ方向に可撓性を有するフラットケーブルであり、その幅方向が前記モータ本体の周方向に沿うように配置されて、一端が前記センサに接続、他端が前記モータ本体の径方向外側に導出されて前記制御ユニットに接続されていることをその要旨とする。
この発明では、ロータの回転位置を検出するセンサの接続線としてフラットケーブルが用いられる。フラットケーブルは、その幅方向がモータ本体の周方向に沿うように配置され、一端がセンサに接続、他端がモータ本体の径方向外側に導出され、モータ本体と一体に組み付けられる制御ユニット側と接続される。つまり、寸法小の厚さ方向をモータ本体の軸方向に向けてフラットケーブルの配置が可能なため、モータ本体の短軸化が可能となる。また、フラットケーブルはその構造上、複数の導体線が一体的で、また導体線が並ぶ幅方向(モータ本体の周方向)への撓みが小さいため、制御ユニット側と容易な接続が可能となる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のモータにおいて、前記フラットケーブルは、前記モータ本体の軸方向視で、前記センサに接続される一端から径方向外側に直線状に導出されて他端が前記制御ユニットに接続されていることをその要旨とする。
この発明では、フラットケーブルは、モータ本体の軸方向視で径方向外側に直線状に導出され、センサと制御ユニットとを電気的に接続する。これにより、フラットケーブルを直線状に簡易に作製でき、ケーブル長も短くできる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のモータにおいて、前記モータ本体は、複数相の駆動コイルを有するステータを内装した筒状のモータケースの開口部をエンドフレームにて閉塞し、前記各相の駆動コイルへの給電を行う各相の給電部材の接続部を前記モータケースの径方向外側で露出するように構成され、前記各相の給電部材の接続部及び前記フラットケーブルは、前記モータ本体の軸方向に同一位置で、周方向に並んで前記モータケースの外側に導出されていることをその要旨とする。
この発明では、制御ユニットとの接続を図るべくモータ本体の外部に露出される複数相の給電部材の接続部は軸方向同一位置で周方向に並んで配置され、またセンサの接続線であるフラットケーブルについても各相の給電部材の接続部と軸方向同一位置で周方向に並んで配置される。これにより、給電部材の接続部及びフラットケーブルの導出部分の軸方向への大型化が防止され、モータ本体の短軸化が可能となる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のモータにおいて、前記フラットケーブルの他端は、複数備えられる前記給電部材の接続部間に設定された隙間から導出されていることをその要旨とする。
この発明では、フラットケーブルの他端は、複数備えられる給電部材の接続部間に設定された隙間から導出される。つまり、モータ本体の中心部に配置されるセンサと接続するフラットケーブルに対し、周方向に並ぶ駆動コイルと接続する給電部材はモータ本体の中心部よりも外周側に配置されるため、給電部材の接続部間の隙間からフラットケーブルを導出する態様とすることで、モータ本体内で給電部材とフラットケーブルとの交差を極力抑制でき、また径方向に直線的なフラットケーブルの導出も可能となる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のモータにおいて、前記駆動コイルは三相であり、各相に対応する数の給電部材が備えられるものであり、前記フラットケーブルの他端は、二相の給電部材の接続部と一相の給電部材の接続部と間に設定された隙間から導出されていることをその要旨とする。
この発明では、三相の駆動コイルに対応する数の給電部材が備えられ、フラットケーブルの他端は、二相の給電部材の接続部と一相の給電部材の接続部と間に設定された隙間から導出される。つまり、三相駆動のモータ本体において好適な構成となる。
請求項6に記載の発明は、請求項3〜5のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記給電部材は、略一定幅の板材からなり、その幅方向が前記モータ本体の軸方向に沿うように配置されていることをその要旨とする。
この発明では、略一定幅の板材からなる給電部材は、その幅方向がモータ本体の軸方向に沿うように配置される。つまり、寸法小の厚さ方向をモータ本体の周方向に向けて給電部材の配置が可能なため、モータ本体の径方向への小型化も可能となる。
請求項7に記載の発明は、請求項3〜6のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記センサは、前記給電部材と軸方向において重なる位置に配置されていることをその要旨とする。
この発明では、モータ本体内において、センサは給電部材と軸方向において重なる位置に配置されるため、モータ本体の短軸化が可能となる。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記制御ユニットの駆動制御回路は、前記センサの周方向の組付け誤差の吸収を行うべく前記ロータの回転位置検出の補正を行う誤差補正手段を備えていることをその要旨とする。
この発明では、制御ユニットの駆動制御回路にはロータの回転位置検出の補正を行う誤差補正手段が備えられ、センサの周方向の組付け誤差の吸収が電気的に行われる。これにより、センサを周方向に位置調整する機械的な調整手段を省略でき、モータ本体の構成簡素化に寄与できる。また、センサの接続線として幅方向に撓み難い構造のフラットケーブルを用い、その幅方向をモータ本体の周方向に向けての配置が可能となるため、フラットケーブルを用いることによるモータ本体の短軸化にも貢献する。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記フラットケーブルの導体線は、長さ方向の中間部分が少なくとも厚さ方向に対して幅方向に大となる扁平形状をなしていることをその要旨とする。
この発明では、フラットケーブルの導体線は、長さ方向の中間部分が少なくとも厚さ方向に対して幅方向に大となる扁平形状に形成される。これにより、フラットケーブルの厚さ方向、即ちモータ本体の短軸化に寄与でき、またフラットケーブルの同方向への可撓性が向上する。
請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記センサはレゾルバにて構成されていることをその要旨とする。
この発明では、フラットケーブルの接続対象がその接続線数の多くなりがちなレゾルバであるため、モータ本体の短軸化への貢献度は大である。
請求項11に記載の発明は、請求項1〜10のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記制御ユニットは、前記モータ本体に対して軸方向に沿った締結手段の締結により固定されていることをその要旨とする。
この発明では、制御ユニットはモータ本体に対して軸方向に沿った締結手段の締結により固定されるため、モータ本体に制御ユニットを固定する際の締め付けを容易とすることが可能となる。
請求項12に記載の発明は、請求項1〜11のいずれか1項に記載のモータの構造を用いた電動パワーステアリング用モータである。
この発明では、軸方向の小型化、接続作業が容易な電動パワーステアリング用モータの提供が可能である。
本発明によれば、制御ユニット側との接続を図るべくモータ本体から導出するセンサの接続線を好適なものとして軸方向の小型化に寄与でき、またその接続線の接続作業を容易とすることができるモータ、及び電動パワーステアリング用モータを提供することができる。
(a)〜(c)は本実施形態における制御ユニット一体型モータの外観図。 制御ユニット及びモータ本体の断面図。 制御ユニットのモータ本体への取付け前の状態を示す断面図。 制御ユニットのモータ本体への取付け前の状態を示す外観図。 エンドフレームの内側を示す背面図。 給電ターミナルを支持するホルダ部材の正面図。 フラットケーブルの構成を説明するための説明図。 (a)(b)はフラットケーブルの別構成を説明するための説明図。 フラットケーブルの別構成を説明するための説明図。 フラットケーブルの別構成を説明するための説明図。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1及び図2に示す本実施形態のモータ10は、電動パワーステアリング装置(EPS)に用いられるものであり、モータ本体10Aに制御ユニット10Bが一体に組み付けられて構成されている。
モータ本体10Aは、ブラシレスモータにて構成されている。有底円筒状のモータケース11の内周面には円環状のステータ12が固定されており、ステータ12はステータコア13にU相、V相、W相の三相の駆動コイル14u,14v,14wが装着されて構成されている。ステータ12は、制御ユニット10Bからの三相の駆動電流の供給により回転磁界を発生させ、内側に収容されるロータ15を回転させる。
ロータ15は、ロータコア16の中心部に回転軸17が嵌挿されるとともにロータコア16の外周面にマグネット18が固定されて構成されている。回転軸17の基端部は、モータケース11の底部に装着された軸受19に支持され、回転軸17の先端側は、モータケース11の開口部11aを閉塞するエンドフレーム20の中心部に装着された軸受21にて支持されている。エンドフレーム20は、モータケース11の開口部11aを閉塞すべく複数本の固定ネジ22の締結にて開口部11aに取り付けられるものである。そして、回転軸17の先端部はそのエンドフレーム20から外側に突出し、その突出した先端部にはステアリング機構側(図示略)と駆動連結するための連結部材23が装着されている。
モータケース11の開口部11a側には、ロータ15の回転位置検出を行うセンサとしてレゾルバ24が備えられている。レゾルバ24は、レゾルバステータ24aとレゾルバロータ24bとを備えている。レゾルバステータ24aはエンドフレーム20に固定され、詳しくは図5に示すように、レゾルバステータ24aを覆うように装着される取付カバー24xがエンドフレーム20への固定ネジ24yの締結にて固定されている。一方、レゾルバロータ24bは、図2に示すように回転軸17に固定され、円環状をなすレゾルバステータ24aの内側に配置されている。
因みに、制御ユニット10Bに備えられる後述の駆動制御回路32では、レゾルバ24から出力される検出信号に基づいてロータ15の回転位置の検出を行っているが、本実施形態では、レゾルバ24を含めた組付け誤差はその駆動制御回路32での回転位置検出の補正で行われる。換言すれば、組付け誤差の吸収を電気的に行うため、レゾルバステータ24a等の組付時の位置調整が不要な構成となっている。尚、回転位置検出の補正については、レゾルバ24の出力波形とモータ本体10Aの誘起電圧波形との位相差を記憶しておき、その位相差がゼロとなるような補正が行われている。
レゾルバ24の周囲には、制御ユニット10Bからステータ12の各相の駆動コイル14u,14v,14wへの給電を行うための各相の給電ターミナル26u,26v,26wを支持する図6(エンドフレーム20側からモータケース11側に視た図)に示すようなホルダ部材25がステータ12への装着等にて支持されている。ホルダ部材25は、レゾルバ24を内側に配置可能とする略円環状の環状部25bと、該環状部25bの周方向一部から径方向外側に延出されモータケース11の開口部11aとエンドフレーム20との間から外部に露出される突出部25aを有し、その両者間を跨るようにして各相の給電ターミナル26u,26v,26wが支持されている。
各相の給電ターミナル26u,26v,26wは、略一定幅の導電性金属板が所定箇所にて屈曲されて構成されており、その幅方向がモータ本体10Aの軸線L1方向と平行となるようにホルダ部材25に対して支持されている。各相の給電ターミナル26u,26v,26wは、ホルダ部材25の環状部25b上の所定位置において結線部26u2,26v2,26w2を有し、各相の駆動コイル14u,14v,14wの端末線との結線が図られる。
また、ホルダ部材25の突出部25aにおいては、図3及び図4に示すように、各相の給電ターミナル26u,26v,26wの先端がその突出部25aの先端端面(径方向外側端面)において接続端部26u1,26v1,26w1として外部に露出されている。各相の接続端部26u1,26v1,26w1は、モータ本体10Aの径方向の直交方向及びモータ本体10Aの軸線L1方向と平行な平板状をなし、モータ本体10Aの周方向に並んで配置されている。この場合、周方向の一端からV相の接続端部26v1、U相の接続端部26u1、W相の接続端部26w1といった順に並べられ、U相の接続端部26u1とW相の接続端部26w1との間には隙間Sが設けられている。この隙間Sは、レゾルバステータ24aに一端が接続されたフラットケーブル27の他端側を、各相の接続端部26u1,26v1,26w1と周方向に並んだ状態でモータ本体10Aの外部に導出するために設けられている。
フラットケーブル27は、4本の導体線27aが1つの帯状の被覆材27bにそれぞれ平行に内装されて構成されている。フラットケーブル27は、厚さ方向に屈曲し易く、幅方向(各導体線27aの並ぶ方向)には屈曲し難い構造となっている。本実施形態では導体線27aに丸線材が用いられるが、図7に示すように被覆材27bにて被覆される部分がケーブル27の厚さ方向に潰す加工がなされて、同方向に一層屈曲し易い構造となっている。フラットケーブル27は、その幅方向が各相の接続端部26u1,26v1,26w1の並ぶ方向に沿って配置されている。
ここで、図4に示すように、フラットケーブル27の導出方向(モータ本体10Aの径方向)に沿って見た場合、レゾルバステータ24aに備えられるセンサ端子24cはモータ本体10Aの軸線L1上に位置している。フラットケーブル27は自身の構造やケーブル長を短くする等の理由から、レゾルバステータ24aとの接続部分から幅方向に屈曲しないようにU相及びW相の接続端部26u1,26w1間の隙間Sを通じて直線状に導出されるようになっている。言い換えると、このようなフラットケーブル27の導出態様となるように、各相の接続端部26u1,26v1,26w1及び隙間Sの位置の設定がなされている。また上記したように、レゾルバ24を含めた組付け誤差の吸収が電気的に行われてレゾルバステータ24aの周方向の位置調整が不要なため、同方向に屈曲し難い構造をなすフラットケーブル27の採用が好適となっている。
このように各相の接続端部26u1,26v1,26w1が露出され、フラットケーブル27が導出されるホルダ部材25の突出部25aは、モータケース11の反対側面と両側面とがエンドフレーム20の一部において径方向外側に延出される取付部20aにて覆われている。因みに、このエンドフレーム20にはホルダ部材25を収容する収容凹部20bが形成されており、該収容凹部20bはモータ本体10Aの軸線L1方向に開放され、また取付部20aにおいては接続端部26u1,26v1,26w1の露出を図るべくホルダ部材25の突出部25aの先端端面が露出するように径方向にも開放されている。そして、エンドフレーム20の取付部20aには、モータ本体10Aの回転を制御する制御ユニット10B(ベース部材31)が取り付けられる。
制御ユニット10Bは、図1〜図4の各図に示すように、モータ本体10Aの軸線L1に沿って長い略長方形状をなすベース部材31を有しており、該ベース部材31にはモータ本体10Aの駆動及び制御を行う駆動制御回路32が搭載されている。駆動制御回路32は、各種の回路部品33が回路基板34に接続されて構成され、該回路基板34に設けられるコネクタ(図示略)にてステアリングECU側との接続が図られる。そして、駆動制御回路32は、ベース部材31にかしめ等にて取り付けられるカバー部材36にて覆われる。
ベース部材31は、その長手方向一端面がエンドフレーム20の取付部20aとモータ本体10Aの軸線L1方向に対向するように配置され、該軸線L1と平行な方向からの2本の固定ネジ37の締結にてエンドフレーム20の取付部20aに取り付けられる。因みに、固定ネジ37は、ホルダ部材25の突出部25aの両側位置で螺着されている。ベース部材31の固定状態においては、該ベース部材31の一端側側面に設けた当接部31aがモータケース11の外周面に当接し、該ケース11に対しても支持されるようになっている。尚、ベース部材31の当接部31aがモータケース11の外周面に必ずしも当接せず、ベース部材31がモータケース11に支持されないものであってもよい。
ベース部材31の一端面からは、U相、V相、W相の各相の接続端子38u,38v,38wが該ベース部材31の長手方向、即ちモータ本体10Aの軸線L1方向と平行に突出し、モータ本体10A側の各相の給電ターミナル26u,26v,26wの接続端部26u1,26v1,26w1に対応するように並んで設けられている(図4参照)。これら各相の接続端子38u,38v,38wは、駆動制御回路32(回路基板34)と電気的に接続されている。各相の接続端子38u,38v,38wは、制御ユニット10B(ベース部材31)のエンドフレーム20への取付け状態において、各相の給電ターミナル26u,26v,26wの接続端部26u1,26v1,26w1上に径方向に重なるように配置される。そして、各相の接続端子38u,38v,38wと接続端部26u1,26v1,26w1とは、径方向に挿通される締結ネジ39のホルダ部材25への螺着、この場合、突出部25aの先端部に内装されたナット40に対して螺着されることにより、相互が圧接状態で接続される。また、モータ本体10Aから導出されたフラットケーブル27の他端側はコネクタ27cとして構成されており、ベース部材31に保持され駆動制御回路32(回路基板34)と電気的に接続されたコネクタ41との嵌着にて、その相互間が接続される。これにより、駆動制御回路32は、各相の給電ターミナル26u,26v,26wを介して各相の駆動コイル14u,14v,14wと電気的に接続され、またフラットケーブル27を介してレゾルバステータ24aと電気的に接続される。
次に、制御ユニット10Bのモータ本体10Aへの組立て手順について説明する。組み立てられた状態のモータ本体10Aのエンドフレーム20の取付部20aに対し、制御ユニット10B側は駆動制御回路32を搭載した状態のベース部材31が軸線L1方向に沿った固定ネジ37の螺着にて固定され、取付部20aにおける収容凹部20bの軸方向開放部がベース部材31にて閉塞される。取付部20aへのベース部材31の固定状態では、モータ本体10Aの各相の給電ターミナル26u,26v,26wの接続端部26u1,26v1,26w1上に重なるように制御ユニット10B側の各相の接続端子38u,38v,38wが配置される。
次いで、径方向に重ねて配置された各相の接続端子38u,38v,38wと接続端部26u1,26v1,26w1とは、同じく径方向に挿通される締結ネジ39の締結にて相互に電気的に接続される。また、モータ本体10Aから導出されたフラットケーブル27は、駆動制御回路32の回路基板34に対して相互のコネクタ27c,41の嵌合により接続される。尚、制御ユニット10Bの固定ネジ37による固定、接続端子38u,38v,38wと接続端部26u1,26v1,26w1との接続、及びフラットケーブル27の接続の順は適宜変更してもよい。そして、ベース部材31にカバー部材36が取り付けられて駆動制御回路32が覆われるとともに、接続端子38u,38v,38wが位置する取付部20aの収容凹部20bの径方向開放部が覆われ、制御ユニット一体型のEPS用のモータ10が組み立てられている。
そして、駆動制御回路32の回路部品33の動作で生成した三相の駆動電流が各相の接続端子38u,38v,38wから給電ターミナル26u,26v,26wの接続端部26u1,26v1,26w1を介してステータ12の各相の駆動コイル14u,14v,14wに供給され、該ステータ12にて回転磁界が生じる。ロータ15はステータ12の回転磁界を受けて回転し、回転軸17の先端の連結部材23を介してステアリング操作のアシストを行うべくステアリング機構側にその駆動力が伝達される。また、ロータ15の回転とともにレゾルバロータ24bも回転し、レゾルバステータ24aからはロータ15の回転位置に応じた検出信号が生成され、該検出信号はフラットケーブル27を介して駆動制御回路32に出力される。そして、駆動制御回路32は、レゾルバステータ24aからの検出信号の入力に基づいてロータ15の回転位置を把握し、ステアリングECUからの指令とともにその時々に適切な駆動電流の生成を行い、モータ本体10Aの回転制御が行われるようになっている。
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)レゾルバ24(レゾルバステータ24a)の接続線としてフラットケーブル27が用いられ、フラットケーブル27はその幅方向がモータ本体10Aの周方向に沿うように配置されてモータケース11の径方向外側に導出され、モータ本体10Aと一体に組み付けられる制御ユニット10B側と接続される。つまり、寸法小の厚さ方向をモータ本体10Aの軸線L1方向に向けてフラットケーブル27の配置が可能なため、モータ本体10Aの短軸化を図ることができる。特に本実施形態のように、回転検出センサとして接続線数の多くなりがちなレゾルバ24を搭載するものにおいては、フラットケーブル27を用いることによるモータ本体10Aの短軸化への貢献度は大である。また、フラットケーブル27はその構造上、複数の導体線27aが一体的で、また導体線27aが並ぶ幅方向(モータ本体10Aの周方向)への撓みが小さいため、制御ユニット10B側と容易に接続することができる。
(2)フラットケーブル27は、モータ本体10Aの軸方向視で径方向外側に直線状に導出され、レゾルバ24と制御ユニット10Bとを電気的に接続している。これにより、フラットケーブル27を直線状に簡易に作製でき、ケーブル長も短くすることができる。
(3)モータ本体10Aの外部に露出される三相の給電ターミナル26u,26v,26wの接続端部26u1,26v1,26w1は軸方向同一位置で周方向に並んで配置され、またレゾルバ24に接続されるフラットケーブル27についても各相の接続端部26u1,26v1,26w1と軸方向同一位置で周方向に並んで配置されている。これにより、給電ターミナル26u,26v,26wの接続端部26u1,26v1,26w1及びフラットケーブル27の導出部分の軸方向への大型化を防止でき、このことによってもモータ本体10Aの短軸化を図ることができる。
(4)フラットケーブル27の他端は、三相の給電ターミナル26u,26v,26wの接続端部26u1,26v1,26w1間に設定された隙間Sから導出されている。つまり、モータ本体10Aの中心部に配置されるレゾルバ24と接続するフラットケーブル27に対し、周方向に並ぶ駆動コイル14u,14v,14wと接続する給電ターミナル26u,26v,26wはモータ本体10Aの中心部よりも外周側に配置されるため、上記の隙間Sからフラットケーブル27を導出する本実施形態では、モータ本体10A内で給電ターミナル26u,26v,26wとフラットケーブル27との交差を極力抑制でき(図6参照)、また本実施形態のように径方向に直線的にフラットケーブル27を導出することができる。
(5)略一定幅の板材からなる給電ターミナル26u,26v,26wは、その幅方向がモータ本体10Aの軸方向に沿うように配置されている。つまり、寸法小の厚さ方向をモータ本体10Aの周方向に向けて給電ターミナル26u,26v,26wの配置が可能なため、モータ本体10Aの径方向への小型化をも図ることができる。
(6)モータ本体10A内において、レゾルバ24は給電ターミナル26u,26v,26w(ホルダ部材25)と軸線L1方向において重なる位置に配置されているため、このことによってもモータ本体10Aの短軸化を図ることができる。
(7)制御ユニット10Bの駆動制御回路32は、ロータ15の回転位置検出の補正を行う算出手段が備えられており、レゾルバ24の周方向の組付け誤差の吸収が電気的に行われている。これにより、レゾルバ24を周方向に位置調整する機械的な調整手段を省略でき、モータ本体10Aの構成簡素化に寄与することができる。また、レゾルバ24の接続線として幅方向に撓み難い構造のフラットケーブル27を用い、その幅方向をモータ本体10Aの周方向に向ける本実施形態のような配置が好適となるため、フラットケーブル27を用いることによるモータ本体10Aの短軸化にも貢献する。
(8)フラットケーブル27の導体線27aは、被覆材27bにて被覆される長さ方向の中間部分に厚さ方向に対して幅方向に大となる潰し加工が施されて扁平形状に形成されている。これにより、フラットケーブル27の厚さ方向、即ちモータ本体10Aの短軸化に寄与でき、またフラットケーブル27の同方向への可撓性を向上することができる。
(9)制御ユニット10Bはモータ本体10Aに対して軸線L1方向に沿った固定ネジ37の締結により固定されるため、モータ本体10Aに制御ユニット10Bを固定する際の締め付けを容易とすることができる。因みに、モータ本体10Aと制御ユニット10Bとの組み付けよりも先にフラットケーブル27を接続する場合、モータ本体10Aと制御ユニット10Bとの組付方向にフラットケーブル27は撓み易いため、その組付作業は容易である。また、後にフラットケーブル27を制御ユニット10Bに接続する場合には、ケーブル27を撓ませての制御ユニット10Bへの接続作業は容易である。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・フラットケーブル27の構成について適宜変更してもよい。例えば図8(a)に示すフラットケーブル27は、隣接する導体線27aの厚さ方向に互い違いに這うように絶縁フィルム27dを介在させることで隣接の導体線27a間を狭め、図7に示す本実施形態のものよりも幅方向に小型化して構成したものである。また図8(b)に示すフラットケーブル27は、絶縁フィルム27dを挟んで厚さ方向に導体線27aを重ね、幅方向に2つの導体線27aが並ぶようにして、幅方向に一層小型化して構成したものである。図8に示すような幅狭のフラットケーブル27を用いれば、モータ本体10Aの周方向の配置スペースが小さくなり、モータ本体10Aの径方向の小型化に繋がる。
また上記実施形態のフラットケーブル27は、両端の露出部分が丸線材のままで、被覆材27bにて被覆される中間部分が扁平状とされたが、全体が丸線材のままとしてもよい。
・フラットケーブル27の他端のコネクタ27cと制御ユニット10Bのコネクタ41との嵌着について、例えば図9に示すように、エンドフレーム20にフラットケーブル27の他端のコネクタ27cを支持する支持部20cを設けてもよい。つまり、フラットケーブル27のコネクタ27cの嵌合方向(差込方向)が軸線L1方向となるように支持部20cにて支持し、該支持にてエンドフレーム20の取付部20aへの制御ユニット10Bの組み付けと同時に、フラットケーブル27のコネクタ27cとユニット10B側のコネクタ41とが嵌着するようにしてもよい。このようにすれば、フラットケーブル27のコネクタ27cによる接続作業を省略することができる。尚、支持部20cの支持によるフラットケーブル27のコネクタ27cの嵌合方向(差込方向)はこれに限らず、例えば径方向等、適宜変更してもよい。
・給電ターミナル26u,26v,26wの接続端部26u1,26v1,26w1間に隙間Sを設定し、その隙間Sを通じてレゾルバ24から延びるフラットケーブル27をモータ本体10Aの外部に導出したが、接続端部26u1,26v1,26w1を周方向に連続させてもよい。例えば図10に示すように、接続端部26u1,26v1,26w1を周方向に連続して配置すべく、レゾルバステータ24aのセンサ端子24cの位置を変更したり、フラットケーブル27を予め屈曲形状にて形成する等して対応する。
・制御ユニット10B側の接続端子38u,38v,38wとモータ本体10A側の接続端部26u1,26v1,26w1との接続態様を適宜変更してもよい。例えば接続端部26u1,26v1,26w1と接続端子38u,38v,38wとを重ねた時の上下関係、重ねる方向及び締結ネジ39の締結方向、ナット40の位置等を適宜変更してもよい。
・図4等にて示す給電ターミナル26u,26v,26wの接続端部26u1,26v1,26w1の周方向の並び順は一例であり、これを適宜変更してもよい。この並び順に応じて制御ユニット10B側の接続端子38u,38v,38wの並び順も変更する。
・駆動制御回路32とともに接続端子38u,38v,38wの接続部分を1つのカバー部材36にて覆うようにしたが、駆動制御回路32と接続端子38u,38v,38wの接続部分とをそれぞれ個別に設けたカバー部材にて覆うようにしてもよい。
・制御ユニット10Bをモータ本体10Aに対して軸線L1方向に沿った固定ネジ37の締結により固定したが、径方向に締結する等、締結方向を適宜変更してもよい。
・モータ本体10Aはブラシレスモータであったが、その他の構成のモータであってもよい。
・電動パワーステアリング装置(EPS)用のモータ10に適用したが、その他の用途に用いるモータに適用してもよい。
10…モータ、10A…モータ本体、10B…制御ユニット、11…モータケース、11a…開口部、12…ステータ、14u,14v,14w…駆動コイル、15…ロータ、20…エンドフレーム、24…レゾルバ(センサ)、26u,26v,26w…給電ターミナル(給電部材)、26u1,26v1,26w1…接続端部(接続部)、27…フラットケーブル(接続線)、27a…導体線、27b…被覆材、32…駆動制御回路(誤差補正手段)、37…固定ネジ(締結手段)、L1…軸線、S…隙間。

Claims (12)

  1. モータ本体にその回転制御を行う制御ユニットが一体に組み付けられ、該ユニット内の駆動制御回路とモータ本体とが電気的に接続されて構成されるモータであって、
    前記モータ本体にはロータの回転位置を検出するセンサが備えられており、
    前記センサの接続線は、複数の導体線を1つの帯状の被覆材に幅方向に並べて内装し厚さ方向に可撓性を有するフラットケーブルであり、その幅方向が前記モータ本体の周方向に沿うように配置されて、一端が前記センサに接続、他端が前記モータ本体の径方向外側に導出されて前記制御ユニットに接続されていることを特徴とするモータ。
  2. 請求項1に記載のモータにおいて、
    前記フラットケーブルは、前記モータ本体の軸方向視で、前記センサに接続される一端から径方向外側に直線状に導出されて他端が前記制御ユニットに接続されていることを特徴とするモータ。
  3. 請求項1又は2に記載のモータにおいて、
    前記モータ本体は、複数相の駆動コイルを有するステータを内装した筒状のモータケースの開口部をエンドフレームにて閉塞し、前記各相の駆動コイルへの給電を行う各相の給電部材の接続部を前記モータケースの径方向外側で露出するように構成され、
    前記各相の給電部材の接続部及び前記フラットケーブルは、前記モータ本体の軸方向に同一位置で、周方向に並んで前記モータケースの外側に導出されていることを特徴とするモータ。
  4. 請求項3に記載のモータにおいて、
    前記フラットケーブルの他端は、複数備えられる前記給電部材の接続部間に設定された隙間から導出されていることを特徴とするモータ。
  5. 請求項4に記載のモータにおいて、
    前記駆動コイルは三相であり、各相に対応する数の給電部材が備えられるものであり、
    前記フラットケーブルの他端は、二相の給電部材の接続部と一相の給電部材の接続部と間に設定された隙間から導出されていることを特徴とするモータ。
  6. 請求項3〜5のいずれか1項に記載のモータにおいて、
    前記給電部材は、略一定幅の板材からなり、その幅方向が前記モータ本体の軸方向に沿うように配置されていることを特徴とするモータ。
  7. 請求項3〜6のいずれか1項に記載のモータにおいて、
    前記センサは、前記給電部材と軸方向において重なる位置に配置されていることを特徴とするモータ。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のモータにおいて、
    前記制御ユニットの駆動制御回路は、前記センサの周方向の組付け誤差の吸収を行うべく前記ロータの回転位置検出の補正を行う誤差補正手段を備えていることを特徴とするモータ。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のモータにおいて、
    前記フラットケーブルの導体線は、長さ方向の中間部分が少なくとも厚さ方向に対して幅方向に大となる扁平形状をなしていることを特徴とするモータ。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載のモータにおいて、
    前記センサはレゾルバにて構成されていることを特徴とするモータ。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載のモータにおいて、
    前記制御ユニットは、前記モータ本体に対して軸方向に沿った締結手段の締結により固定されていることを特徴とするモータ。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のモータの構造を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。
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