JP2014187760A - モータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータケースおよびコントローラケースの連結作業を簡素化しつつ、より小型軽量化を図ることができるモータ装置を提供する。
【解決手段】モータケース４１とコントローラケース５１とを連結する連結機構６０が、モータケース４１の第１連結部材６１に設けられ、コントローラケース５１に向けて突出される連結プレート６３と、コントローラケース５１に設けられ、連結プレート６３の塑性変形された各突出片６３ｂが係合される第２連結部材６２とから形成される。よって、各突出片６３ｂを塑性変形させるだけで、各ケース４１，５１を連結することができる。また、連結プレート６３の厚み寸法をネジ頭部の直径寸法以下に設定でき、各ケース４１，５１の外径寸法を小さくできる。
【選択図】図５

Description

本発明は、固定子と、固定子の内側で回転する回転子とを備え、特に車載用の駆動源として用いて好適なモータ装置に関する。

従来、自動車等の車両には、電動パワーステアリング装置が搭載されており、当該電動パワーステアリング装置は、運転者によるステアリングホイールの操舵をアシストするようになっている。電動パワーステアリング装置の駆動源としては、制御性能に優れたブラシレスモータ（モータ装置）が用いられている。これにより、ブラシレスモータをステアリングホイールの操舵角に応じて正逆方向に精度良く制御することで、運転者に対して適度な操作フィーリングが与えられるようにしている。このような電動パワーステアリング装置の駆動源に用いられるブラシレスモータとしては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。

特許文献１に記載されたブラシレスモータは、筒状に形成されたハウジングを備え、当該ハウジングの内部には固定子が固定されている。また、固定子の内側には回転子軸を有する回転子が回転自在に設けられている。固定子には、インシュレータを介してＵ，ＶおよびＷの３相の電機子巻線が巻装されており、これら３相の電機子巻線に交互に駆動電流を供給することで、回転子が正方向または逆方向に回転するようになっている。

ハウジングの軸方向一側には、制御基板やパワー基板等を備えた制御装置が取り付けられており、これらの取り付けには複数のネジが用いられている。具体的には、ハウジングの径方向外側に突出するようフランジ部を設け、当該フランジ部には複数のネジ孔を設けている。そして、複数のネジをハウジングの軸方向一側からそれぞれネジ孔に臨ませて、スクリュードライバー等の締結工具により各ネジを回して締結することで、ハウジングと制御装置とが連結される。

このようなハウジングは、通常、アルミダイキャスト製法によって形成されており、成形される部品形状に合わせて概略形状に鋳造した後、寸法の必要とされる部位、例えば、ハウジングの内径部位や被取付体との係合部等を切削して寸法を出すようになっている。これにより、プレス成形では成形できないような形状のハウジングであっても成形することが可能となる。

特開２００７−０６２４３３号公報（図３）

しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術によれば、ハウジング（モータケース）と制御装置（コントローラケース）との連結に、ハウジングの軸方向一側から複数のネジを締結しているため、この連結部がハウジングの径方向に突出する構造となっていた。また、各ネジを締結工具によりそれぞれ回す必要があり、ハウジングおよび制御装置の連結作業が煩雑となっていた。また、各ネジのネジ頭部の直径寸法以上に突出されるフランジ部が必要であるため、上記の連結部をフランジ部のさらに外側に設ける必要があって、ハウジングを小型軽量化する上で課題となっていた。

本発明の目的は、モータケースおよびコントローラケースの連結作業を簡素化しつつ、より小型軽量化を図ることができるモータ装置を提供することにある。

本発明の一態様では、内部に固定子および回転子が設けられるモータケースと、内部に前記回転子の回転を制御するコントローラが設けられるコントローラケースと、前記モータケースと前記コントローラケースとを連結する連結機構と、を備え、前記連結機構は、前記各ケースのうちのいずれか一方に設けられ、前記各ケースのうちのいずれか他方に向けて突出される突出部材と、前記各ケースのうちのいずれか他方に設けられ、塑性変形された前記突出部材が係合される係合部材と、を有する。

本発明の他の態様では、前記突出部材は鋼板により形成され、当該突出部材の板厚方向が前記回転子の径方向に向けられている。

本発明の他の態様では、前記突出部材は互いに離間するよう塑性変形された一対の突出片を備え、これらの突出片が前記係合部材にそれぞれ係合される。

本発明の他の態様では、前記突出部材は本体部を備え、当該本体部が前記各ケースのうちのいずれか一方に溶接により固定される。

本発明の他の態様では、前記突出部材は本体部を備え、当該本体部が前記各ケースのうちのいずれか一方に形成された装着孔に、前記各ケースのうちのいずれか他方に向けて移動不能に装着される。

本発明の他の態様では、前記装着孔には、前記各ケースのうちのいずれか他方に向けて徐々に先細りとなる装着孔側テーパ部が設けられ、前記本体部には、前記装着孔側テーパ部に支持される本体部側テーパ部が設けられる。

本発明の他の態様では、前記係合部材には、前記各ケースのうちのいずれか一方に向けて徐々に先細りとなる係合部材側テーパ部が設けられ、当該係合部材側テーパ部により塑性変形された前記突出部材が支持される。

本発明の他の態様では、前記モータ装置は、電動パワーステアリング装置の駆動源とされる。

本発明によれば、モータケースとコントローラケースとを連結する連結機構が、各ケースのうちのいずれか一方に設けられ、各ケースのうちのいずれか他方に向けて突出される突出部材と、各ケースのうちのいずれか他方に設けられ、塑性変形された突出部材が係合される係合部材とから形成される。

これにより、突出部材を塑性変形させるだけで、モータケースとコントローラケースとを連結することができ、ひいては締結工具によるネジ回し作業を省略して、モータケースおよびコントローラケースの連結作業を簡素化することができる。

また、突出部材の厚み寸法をネジ頭部の直径寸法以下に設定することができ、これにより各ケースの外径寸法を小さくして、ひいてはモータ装置の小型軽量化を図ることができる。

電動パワーステアリング装置の概要を説明する説明図である。 実施の形態１に係るモータ装置の詳細構造を示す断面図である。 図２のモータ装置の連結機構を示す斜視図である。 図２の破線矢印Ａ部の拡大断面図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 （ａ），（ｂ）は、連結プレートの詳細構造を説明する斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明および比較例の連結機構の径方向外側への突出量を比較する説明図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、モータケースおよびコントローラケースの連結手順を説明する説明図である。 （ａ），（ｂ）は、実施の形態２に係るモータ装置の連結機構を説明する説明図である。

以下、本発明の実施の形態１について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は電動パワーステアリング装置の概要を説明する説明図を、図２は実施の形態１に係るモータ装置の詳細構造を示す断面図を、図３は図２のモータ装置の連結機構を示す斜視図を、図４は図２の破線矢印Ａ部の拡大断面図を、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図を、図６（ａ），（ｂ）は連結プレートの詳細構造を説明する斜視図を、図７（ａ），（ｂ）は本発明および比較例の連結機構の径方向外側への突出量を比較する説明図をそれぞれ示している。

図１に示すように、自動車等の車両の車体（図示せず）には、電動パワーステアリング装置１０が搭載されており、当該電動パワーステアリング装置１０は、運転者により操作されるステアリングホイール１１が連結されたステアリングシャフト１２による前輪１３の操舵をアシストするようになっている。電動パワーステアリング装置１０は、ステアリングシャフト１２の途中に設けられ、図示しない車室内の所定箇所に搭載される、所謂コラムアシスト式となっている。

ステアリングシャフト１２の前輪１３側（図中下側）には、ユニバーサルジョイント１４を介してピニオン１５が設けられ、当該ピニオン１５は、タイロッド１６に一体的に形成されたラック１７に噛み合わされている。なお、これらの機構は図示しないハウジング内に設置されている。これにより、ステアリングホイール１１の操舵（回転運動）が、ステアリングシャフト１２，ユニバーサルジョイント１４，ピニオン１５およびラック１７を介して、タイロッド１６の左右方向への移動（直線運動）に変換され、その結果、前輪１３が左方向または右方向に操舵されるようになっている。

電動パワーステアリング装置１０は、駆動源であるブラシレスモータ（モータ装置）２０と、当該ブラシレスモータ２０の回転を減速して高トルク化する減速機構３０とを備えている。ブラシレスモータ２０は、モータ部４０とコントローラ部５０とを備え、これらのモータ部４０およびコントローラ部５０は、互いに連結機構６０（図３参照）により連結されて一体化されている。

コントローラ部５０には接続コネクタＣＮが設けられ、当該接続コネクタＣＮには、車載バッテリ１８からの配線が電気的に接続されている。これにより、イグニッションスイッチ（図示せず）をオン操作することで、コントローラ部５０に駆動電流が供給される。また、接続コネクタＣＮには、ステアリングシャフト１２に設けたトルクセンサからの配線等（図示せず）も電気的に接続されている。これにより、コントローラ部５０は、トルクセンサからの検出信号に基づいてブラシレスモータ２０のアシスト量（回転数等）を演算し、この演算結果が反映された駆動電流をブラシレスモータ２０に供給するようになっている。

減速機構３０は、ブラシレスモータ２０の回転軸４６に連結部材４８を介して一体回転可能に設けられたウォーム３１を有するウォーム軸３１ａと、ウォーム３１と噛み合ってステアリングシャフト１２と一体回転するウォームホイール３２とを備えている。これらのウォーム３１およびウォームホイール３２は、ステアリングシャフト１２を内蔵するハウジング（図示せず）と一体的に形成された減速機ケース３３内に収容され、当該減速機ケース３３は、ブラシレスモータ２０の印籠嵌合部４１ｆに連結されている。これにより、ブラシレスモータ２０の回転軸４６の回転が所定の速度にまで減速されて高トルク化され、ウォームホイール３２を介してステアリングシャフト１２に伝達される。

図２に示すように、ブラシレスモータ２０を形成するモータ部４０は、モータケース４１を備えている。モータケース４１は、アルミダイキャスト製法（アルミ材料を鋳造成形等すること）により有底筒状に形成され、軸方向一側（図中下側）が開口され、軸方向他側（図中上側）が閉塞されている。モータケース４１は本体筒部４１ａを備え、当該本体筒部４１ａの軸方向他側には、第１底壁４１ｂ，円筒状の第２底壁４１ｃおよび第３底壁４１ｄが設けられている。また、第３底壁４１ｄには、軸方向一側に向けて突出するよう円筒壁部４１ｅが設けられている。

ここで、モータケース４１は、本発明における各ケースのうちのいずれか一方のケースを構成している。

第３底壁４１ｄおよび円筒壁部４１ｅは、第１軸受Ｂ１を支持する第１軸受支持部ＢＳ１を形成しており、当該第１軸受支持部ＢＳ１は、第１底壁４１ｂよりもモータケース４１の開口側（軸方向一側）に配置されている。これにより、モータケース４１の閉塞側（軸方向他側）の内部には、ドーナツ状の環状空間ＡＳが形成されている。また、第２底壁４１ｃの径方向内側には、空間ＤＳが形成されている。ここで、第１軸受Ｂ１としてはボールベアリングを用いている。

本体筒部４１ａの内部には、円環状に形成されたステータコア（固定子）４２が圧入や接着等の固定手段にて固定されている。このステータコア４２には、プラスチック等の非磁性体よりなるインシュレータ４２ａを介して、Ｕ，ＶおよびＷ相のコイル４２ｂが所定の巻き方および巻数でそれぞれ巻回されている。

ステータコア４２と第１底壁４１ｂとの間に形成された環状空間ＡＳには、ステータコア４２と同様に円環状に形成されたバスバーユニット（集電装置）４３が配置されている。バスバーユニット４３は、プラスチック等の非磁性体によって形成され、その内部には、複数の導電板Ｐがインサート成形により埋設されている。各導電板Ｐから径方向外側に向けて一体的に突出形成された複数のコイル接続端子には、Ｕ，ＶおよびＷ相のコイル４２ｂの端部がそれぞれ電気的に接続され、各導電板Ｐの所定位置には、Ｕ，ＶおよびＷ相のコイル４２ｂに対応した３つの接続端子４４（図示では１つのみ示す）が一体的に突出成形されている。

各接続端子４４は、第１底壁４１ｂ側に屈曲され、第１底壁４１ｂを貫通して設けられたターミナルソケット４４ａに保持されている。これにより、Ｕ，ＶおよびＷ相のコイル４２ｂを、ターミナルソケット４４ａを介して、コントローラ５２に設けたメス型端子５３ａに、それぞれ容易に電気的に接続できるようになっている。

ステータコア４２の内側には、微小隙間を介してロータ（回転子）４５が回転自在に設けられている。このロータ４５は、Ｕ，ＶおよびＷ相のコイル４２ｂへの駆動電流の供給により、正逆方向に回転するようになっている。なお、ロータ４５は、円筒状のロータコア本体４５ａの外周側に、円弧状に形成された複数の永久磁石（詳細図示せず）を周方向に複数個配置して形成されている。

ロータコア本体４５ａの回転中心には、回転軸４６が貫通して固定され、当該回転軸４６はロータ４５と一体回転するようになっている。回転軸４６の基端側（図中上側）は、第１軸受Ｂ１によって回転自在に支持されており、回転軸４６の先端側（図中下側）は、モータケース４１の開口側を閉塞する閉塞キャップ４７を貫通して外部に延出されている。閉塞キャップ４７は、鋼板をプレス加工等することにより段付きの円盤形状に形成され、その中心部分には第２軸受Ｂ２を支持する第２軸受支持部ＢＳ２が形成されている。そして、第２軸受Ｂ２は、回転軸４６の先端側を回転自在に支持している。なお、第２軸受Ｂ２においても、ボールベアリングを用いている。

回転軸４６のモータケース４１の外部に延出された先端部分には、筒状に形成された連結部材４８が嵌合固定されている。連結部材４８の径方向内側には、複数の凹凸よりなるセレーション部４８ａが形成され、当該セレーション部４８ａには、ウォーム軸３１ａ（図１参照）の基端側の外周面に設けられたセレーション部（図示せず）が嵌合固定可能となっている。これにより、回転軸４６とウォーム３１とが一体回転可能となっている。

回転軸４６の基端側は、第３底壁４１ｄを貫通してモータケース４１の外部に延出され空間ＤＳ内に位置している。回転軸４６のモータケース４１の外部に延出された基端部分には、マグネット支持部材ＭＳが圧入等によって一体回転可能に固定されている。マグネット支持部材ＭＳには、回転軸４６の周方向に沿って２極に着磁されたマグネットＭＧが固定されており、当該マグネットＭＧは、磁気式回転センサＳＥを構成している。

マグネット支持部材ＭＳは、空間ＤＳ内に配されるよう、第１底壁４１ｂから軸方向一側にオフセットされている。これにより、モータ部４０の軸方向寸法を詰められるようにしている。また、モータ部４０とコントローラ部５０との連結時において、コントローラ部５０とマグネット支持部材ＭＳとが不用意に接触するのを抑制して、マグネット支持部材ＭＳが回転軸４６から脱落するのを確実に防止するようになっている。

ここで、モータケース４１の軸方向一側には、印籠嵌合部４１ｆが一体に設けられており、当該印籠嵌合部４１ｆには、減速機構３０の減速機ケース３３（図１参照）が嵌合されるようになっている。また、印籠嵌合部４１ｆには、減速機ケース３３との間をシールするＯリング等のシール部材（図示せず）が装着される環状凹溝４１ｇが設けられている。

図２に示すように、ブラシレスモータ２０を形成するコントローラ部５０は、コントローラケース５１を備えている。コントローラケース５１は、アルミ材料を鋳造成形等することにより有底筒状に形成され、軸方向一側が開口され、軸方向他側が閉塞されている。コントローラケース５１は、筒部５１ａおよび底部５１ｂを備えており、モータケース４１の軸方向他側に配置されている。そして、コントローラケース５１の内部には、モータ部４０のロータ４５を回転制御するためのコントローラ５２が収容されている。

ここで、コントローラケース５１は、本発明における各ケースのうちのいずれか他方のケースを構成している。

底部５１ｂには、プラスチック等の樹脂材料により略箱形状に形成された接続コネクタＣＮが図示しないボルト等によって取り付けられている。接続コネクタＣＮは、コントローラケース５１の軸方向他側に向けて開口され、コントローラ５２に設けられる複数の外部接続端子５２ａを、コントローラケース５１の外部に引き出すようになっている。そして、接続コネクタＣＮには、車載バッテリ１８（図１参照）やトルクセンサからの配線を有する車体側コネクタ（図示せず）が接続されるようになっている。

コントローラケース５１の内部に収容されるコントローラ５２は、コントローラケース５１の底部５１ｂ側に配置されるパワー系基板５３と、コントローラケース５１の開口側に配置される制御系基板５４とを備えている。

パワー系基板５３には、パワー系電子部品としての複数の半導体スイッチング素子ＳＷや、コンデンサやシャント抵抗（何れも図示せず）等の電子部品が実装されている。そして、各半導体スイッチング素子ＳＷは底部５１ｂに近接するよう配置されており、これによりブラシレスモータ２０の駆動時に発生した熱を、コントローラケース５１を介して外部に効率良く放散できるようにしている。つまり、コントローラケース５１はヒートシンクとしての機能を備えている。

パワー系基板５３には、モータ部４０側の各接続端子４４が差し込まれる３つのメス型端子５３ａ（図示では１つのみ示す）が電気的に接続して設けられている。そして、各メス型端子５３ａには、モータケース４１とコントローラケース５１とを連結する際に、各接続端子４４がそれぞれ対応して差し込まれるようになっている。

パワー系基板５３には、複数の外部接続端子５２ａ（図示では２つのみ示す）の基端側が電気的に接続して設けられ、各外部接続端子５２ａの先端側は、接続コネクタＣＮの内部に露出されている。そして、各外部接続端子５２ａには、車載バッテリ１８（図１参照）やトルクセンサからの配線が電気的に接続されるようになっている。

制御系基板５４は、モータケース４１の第１底壁４１ｂに臨んでおり、制御系基板５４における第１底壁４１ｂ側の略中央部分には、磁気式回転センサＳＥを構成するＭＲセンサ５４ａが実装されている。ここで、磁気式回転センサＳＥは、ＭＲセンサ５４ａとマグネットＭＧとから構成され、両者は微小隙間をもって対向配置するように配置されている。磁気式回転センサＳＥは非接触式であり、ＭＲセンサ５４ａは、マグネットＭＧの回転によってパルス信号を発生し、当該パルス信号を制御系基板５４に実装されたＣＰＵ（図示せず）に伝送するようになっている。つまりＣＰＵは、ＭＲセンサ５４ａからのパルス信号のパルス数をカウントすることで回転軸４６の回転角度を算出でき、また、パルス信号の出現タイミングを計ることで回転軸４６の回転数を算出できるようになっている。

制御系基板５４には、複数の接続線５４ｂ（図示では１つのみ示す）の基端側が電気的に接続され、各接続線５４ｂの先端側はパワー系基板５３に電気的に接続されている。これにより、制御系基板５４に給電したり、制御系基板５４からの制御信号をパワー系基板５３に伝送したりするようになっている。

モータ部４０とコントローラ部５０との間には、ＯリングＯＲが設けられている。ＯリングＯＲは、可撓性を有する弾性材料（ゴム材料等）により、断面が略円形形状に形成されており、モータケース４１およびコントローラケース５１の内部への雨水や埃等の進入を防止するようになっている。また、モータ部４０とコントローラ部５０との間には、ＯリングＯＲに加えて、モータケース４１とコントローラケース５１とを連結する連結機構６０が設けられている。

連結機構６０は、ブラシレスモータ２０の周方向に沿って１２０度間隔で３つ（図５参照）設けられている。連結機構６０は、モータケース４１に一体に設けられる第１連結部材６１と、コントローラケース５１に一体に設けられる第２連結部材６２と、第１連結部材６１と第２連結部材６２との双方に跨るようにして設けられる連結プレート６３とから形成されている。

第１連結部材６１は、モータケース４１の軸方向他側に配置され、かつモータケース４１を形成する第１底壁４１ｂの外周面から径方向外側に僅かに突出するよう設けられている。第１連結部材６１には、図４および図５に示すように、モータケース４１の軸方向に沿って貫通する装着孔６１ａが設けられており、その横断面形状は、図７（ａ）に示すように略長方形形状に形成されている。そして、装着孔６１ａの略長方形形状の横断面が延在する方向は、モータケース４１の周方向に向けられている。これにより、連結プレート６３の板厚方向がモータケース４１の径方向に向けられるようになっている。

装着孔６１ａには、図５に示すように、一対の装着孔側テーパ部６１ｂが設けられている。これらの装着孔側テーパ部６１ｂは、コントローラケース５１に向けて徐々に先細りとなっており、これにより装着孔６１ａは略台形形状に形成されている。これにより、装着孔６１ａには、連結プレート６３の略台形形状に形成された本体部６３ａが、所定位置を超えて、コントローラケース５１に向けて移動不能に装着されるようになっている。

また、装着孔６１ａには、図４に示すように、壁部６１ｃが設けられている。この壁部６１ｃは、連結プレート６３の本体部６３ａを、モータケース４１の径方向外側から支持するようになっている。このように、装着孔６１ａに装着された連結プレート６３の本体部６３ａは、所定位置を超えて、コントローラケース５１に向けて移動不能で、かつモータケース４１の径方向にも移動不能となっている。

第２連結部材６２は、本発明における係合部材を構成しており、ブラシレスモータ２０の軸方向に沿うよう第１連結部材６１と対向して配置されている。第２連結部材６２は、コントローラケース５１の軸方向一側に配置され、かつコントローラケース５１を形成する筒部５１ａの外周面から径方向外側に僅かに突出するよう設けられている。第２連結部材６２は、コントローラケース５１の径方向内側に向けて窪んだ窪み部６２ａを備えており、当該窪み部６２ａのコントローラケース５１の径方向に沿う深さ寸法は、連結プレート６３の板厚寸法よりも若干大きい寸法に設定されている。これにより、窪み部６２ａの内部には、連結プレート６３の各突出片６３ｂが入り込めるようになっている。

窪み部６２ａには、図５に示すように、一対の窪み部側テーパ部（係合部材側テーパ部）６２ｂが設けられている。これらの窪み部側テーパ部６２ｂは、モータケース４１に向けて徐々に先細りとなっており、これにより窪み部６２ａは、装着孔６１ａに比して上下方向が逆となった略台形形状に形成されている。これにより、後述するように、連結プレート６３の各突出片６３ｂを互いに離間するよう塑性変形させた際に、各突出片６３ｂが各窪み部側テーパ部６２ｂに支持されて、ひいては塑性変形された各突出片６３ｂが窪み部６２ａに係合して抜け止めされるようになっている。つまり、図５に示すように、各突出片６３ｂを窪み部側テーパ部６２ｂの内部において互いに離間させた状態とすることで、モータケース４１（モータ部４０）とコントローラケース５１（コントローラ部５０）とが連結される。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、連結プレート６３は、鋼板をプレス加工することにより所定形状に形成され、略台形形状に形成された本体部６３ａと、当該本体部６３ａの上底側（図中上側）に一体に設けられた一対の突出片６３ｂとを備えている。ここで、連結プレート６３は、本発明における突出部材を構成している。なお、図６（ａ）に示す状態は各突出片６３ｂを塑性変形させていない状態を、図６（ｂ）に示す状態は各突出片６３ｂを塑性変形させた状態（図３および図５参照）をそれぞれ示している。

本体部６３ａは、第１連結部材６１の装着孔６１ａ（図５参照）に装着されるようになっており、本体部６３ａには、連結プレート６３を第１連結部材６１に装着した状態のもとで、各装着孔側テーパ部６１ｂにそれぞれ支持される一対の本体部側テーパ部６３ｃが設けられている。これにより、各テーパ部６１ｂ，６３ｃ同士が摺接することで、連結プレート６３の第１連結部材６１に対する装着が案内されて、ひいては連結プレート６３を第１連結部材６１に対して正規の位置（所定位置）に真っ直ぐに位置決めすることができる。

各突出片６３ｂは、連結プレート６３を第１連結部材６１に装着した状態のもとで、コントローラケース５１に向けて突出（図５参照）されており、各突出片６３ｂの間には、カシメ治具Ｔ（図８参照）の先端側が挿入される治具挿入切欠部６３ｄが形成されている。また、各突出片６３ｂの先端側で、かつ治具挿入切欠部６３ｄ側には、カシメ治具Ｔの挿入を案内する案内テーパ部６３ｅが形成されている。これにより、各突出片６３ｂを、図６（ａ）に示す状態から図６（ｂ）に示す状態に、カシメ治具Ｔを用いて容易に塑性変形（カシメ加工）できるようになっている。

各突出片６３ｂの基端側には、凹部６３ｆがそれぞれ設けられている。各凹部６３ｆは、各突出片６３ｂの治具挿入切欠部６３ｄ側とは反対側に設けられ、互いに相反する方向に開口するよう配置されている。このように、凹部６３ｆを各突出片６３ｂの基端側にそれぞれ設けることにより、当該部分における各突出片６３ｂの剛性を弱めて、各突出片６３ｂを、図６（ｂ）に示す状態に容易に塑性変形できるようにしている。したがって、各突出片６３ｂをカシメ治具Ｔにより互いに離間するよう塑性変形させることで、各突出片６３ｂを、窪み部６２ａの各窪み部側テーパ部６２ｂ（図５参照）に、それぞれ隙間無く密着させることが可能となっている。

ここで、図７（ａ）に示すように、本発明に係るブラシレスモータ２０においては、連結機構６０のモータケース４１の径方向外側への張り出し量がＷ１となっている。一方、図７（ｂ）に示すように、比較例に係るブラシレスモータＢＭにおいては、固定ネジＳを用いた連結機構ＣＳであるため、固定ネジＳのネジ頭部の直径寸法以上に突出されたフランジ部ＦＧを備えている。したがって、連結機構ＣＳのモータケースＭＣの径方向外側への張り出し量は、本発明の連結機構６０の張り出し量Ｗ１の略２倍の張り出し量Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）となっている。

このように、板状の連結プレート６３を用い、当該連結プレート６３の板厚方向をモータケース４１の径方向に向けることで、連結機構６０のモータケース４１の径方向外側への張り出し量Ｗ１を小さくするようにしている。よって、本発明に係るブラシレスモータ２０は、比較例に係るブラシレスモータＢＭに比して、より小型軽量化が図れるようになっている。

次に、以上のように形成したブラシレスモータ２０の組み立て手順について、図面を用いて詳細に説明する。

図８（ａ），（ｂ），（ｃ）はモータケースおよびコントローラケースの連結手順を説明する説明図を示している。

まず、図８（ａ）に示すように、それぞれ別の組み立て工程で組み立てたモータ部４０およびコントローラ部５０を準備する。また、１つのＯリングＯＲ，塑性変形させる前の３つの連結プレート６３，各連結プレート６３を塑性変形させるためのカシメ治具Ｔを準備する。ここで、各連結プレート６３を塑性変形させた後は、ブラシレスモータ２０は容易には分解できないようになっている。つまりブラシレスモータ２０は非分解式の構造を採用している。

それぞれの部品を準備した後は、モータケース４１の軸方向他側にＯリングＯＲを装着するとともに、図中矢印（１）に示すように、モータケース４１の第１底壁４１ｂに、コントローラ部５０の開口側、つまり第２連結部材６２側を臨ませる。そして、モータケース４１の軸方向他側に、コントローラケース５１の軸方向一側を、ＯリングＯＲを介して装着する。これにより、モータケース４１の３箇所の第１連結部材６１と、コントローラケース５１の３箇所の第２連結部材６２とが、それぞれ対向配置される。

次いで、図中矢印（２）に示すように、モータケース４１の軸方向一側から、第１連結部材６１の装着孔６１ａに向けて、連結プレート６３の各突出片６３ｂを臨ませる。そして、連結プレート６３を装着孔６１ａの内部に挿入していく。すると、各装着孔側テーパ部６１ｂ（図５参照）に各本体部側テーパ部６３ｃ（図６参照）が摺接するよう案内されて、図８（ｂ）に示すように連結プレート６３の本体部６３ａが装着孔６１ａの正規の位置（所定位置）に位置決めされる。これにより、各突出片６３ｂは、コントローラケース５１に向けて突出され、第２連結部材６２の窪み部６２ａの内部に配置される。

その後、連結プレート６３の本体部６３ａを、モータケース４１の軸方向一側から支持した状態のもとで、図中矢印（３）に示すように、カシメ治具Ｔの先細りとなった先端側を、モータケース４１の軸方向他側から連結プレート６３の各突出片６３ｂに臨ませる。そして、カシメ治具Ｔを治具挿入切欠部６３ｄに挿入していく。ここで、カシメ治具Ｔの先端側は、各突出片６３ｂにそれぞれ設けた案内テーパ部６３ｅ（図６参照）に案内されて、治具挿入切欠部６３ｄに容易に挿入される。

これにより、図８（ｃ）の矢印（４）に示すように、各突出片６３ｂが互いに離間するように塑性変形されて、各突出片６３ｂは、窪み部６２ａの各窪み部側テーパ部６２ｂ（図５参照）に、それぞれ隙間無く密着される。また、第１連結部材６１と第２連結部材６２に設けられた互いに逆向きのテーパ部（装着孔側テーパ部６１ｂと窪み部側テーパ部６２ｂ）によって、連結プレート６３がくさび効果を発揮するため、モータケース４１の軸方向他側と、コントローラケース５１の軸方向一側の開口部とをそれぞれ密着させることができる。その後、カシメ治具Ｔを、図中矢印（５）に示すように、治具挿入切欠部６３ｄから取り外す。なお、他の２箇所の連結機構６０においても、上述と同様の連結作業が行われる。これにより、モータケース４１とコントローラケース５１との連結作業が完了し、ブラシレスモータ２０の組み立てが完了する。

以上詳述したように、実施の形態１に係るブラシレスモータ２０によれば、モータケース４１とコントローラケース５１とを連結する連結機構６０が、モータケース４１の第１連結部材６１に設けられ、コントローラケース５１に向けて突出される連結プレート６３と、コントローラケース５１に設けられ、連結プレート６３の塑性変形された各突出片６３ｂが係合される第２連結部材６２とから形成される。

これにより、連結プレート６３の各突出片６３ｂを塑性変形させるだけで、モータケース４１とコントローラケース５１とを連結することができ、ひいては締結工具（図示せず）によるネジ回し作業を省略して、モータケース４１およびコントローラケース５１の連結作業を簡素化することができる。

また、連結プレート６３の厚み寸法をネジ頭部の直径寸法以下に設定することができ、これにより各ケース４１，５１の外径寸法を小さくして、ひいてはブラシレスモータ２０の小型軽量化を図ることができる。

さらに、一対の突出片６３ｂを設け、各突出片６３ｂを互いに離間するよう塑性変形させたので、第１連結部材６１と第２連結部材６２に設けられた互いに逆向きのテーパ部によって、連結プレート６３がくさび効果を発揮するため、モータケース４１の軸方向他側と、コントローラケース５１の軸方向一側の開口部とをそれぞれ密着させることができる。また、各突出片６３ｂを各窪み部側テーパ部６２ｂにそれぞれ隙間無く密着させて、十分な連結強度を得ることができる。したがって、ブラシレスモータ２０の組み立て後に、モータケース４１とコントローラケース５１との間にガタが生じるのを確実に防止することができる。

また、ブラシレスモータ２０を電動パワーステアリング装置１０の駆動源として用いるので、さらに低騒音，低振動，低コスト化や軽量化が求められる電動パワーステアリング装置にも対応することができる。これにより、低価格かつ低燃費が必須の軽自動車等にも容易に搭載可能となる。

次に、本発明の実施の形態２について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態１と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

図９（ａ），（ｂ）は実施の形態２に係るモータ装置の連結機構を説明する説明図を示している。

図９（ａ）に示すように、実施の形態２に係るブラシレスモータ（モータ装置）２０は、上述した実施の形態１に比して、モータケース１４１と連結機構７０の構造のみが異なっている。実施の形態１では、モータケース４１をアルミ材料を鋳造して成形していたが、本実施の形態では、鋼板をプレス加工することにより有底筒状に成形したものとなっている。また、連結機構６０を、第１連結部材６１，第２連結部材６２，および連結プレート６３の３つの部材により形成していた（例えば、図５参照）が、本実施の形態では、連結機構７０は、第２連結部材６２については同様に備えているが、連結プレート７１をモータケース１４１の軸方向他側の端部の外周面に溶接により固定するようにしている。これにより、連結機構７０は、第２連結部材６２と連結プレート７１との２つの部材により形成されている。

図９（ｂ）に示すように、連結プレート７１は、鋼板をプレス加工することにより所定形状に形成され、略正方形形状に形成された溶接本体部７１ａを備えている。溶接本体部７１ａは、モータケース１４１の軸方向他側の外周部分の湾曲形状に倣うよう、湾曲形状に予めフォーミングされており、連結プレート７１のモータケース１４１への溶接作業を容易に行えるようにしている。

溶接本体部７１ａのコントローラケース５１側には、溶接本体部７１ａに対して略直角に屈曲された一対の支持部７１ｂが設けられている。各支持部７１ｂは、モータケース１４１とコントローラケース５１とを装着した状態のもとで、第２連結部材６２に当接されるようになっている。これにより、各支持部７１ｂは、第２連結部材６２を支持して、モータケース１４１とコントローラケース５１とのガタつきを防止している。

溶接本体部７１ａと各突出片６３ｂとの間には、断面が略Ｌ字形状に形成された引き出し部７１ｃが設けられている。この引き出し部７１ｃは、溶接本体部７１ａよりもモータケース１４１の径方向外側に位置する窪み部６２ａに対して、各突出片６３ｂを引き出して配置できるようにするためのものである。

このように形成された連結機構７０においても、上述した実施の形態１の連結機構６０と同様の手順で、モータケース１４１とコントローラケース５１とを連結するようになっている。ここで、連結プレート７１および溶接本体部７１ａは、それぞれ本発明における突出部材および本体部を構成している。

以上詳述したように、実施の形態２に係るブラシレスモータ２０においても、上述した実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態２においては、モータケース１４１に第１連結部材を設けなくて済む分、モータケース１４１の形状を簡素化することができる。また、連結プレート７１をモータケース１４１に予め固定しておくので、モータ部４０（モータケース１４１）とコントローラ部５０（コントローラケース５１）との連結作業を簡素化することができる。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、モータケース４１（モータケース１４１）側に突出部材としての連結プレート６３，７１を配置し、コントローラケース５１側に係合部材としての第２連結部材６２を配置したものを示したが、本発明はこれに限らず逆の関係にしても良い。つまり、モータケース４１（モータケース１４１）側に係合部材としての第２連結部材６２を配置し、コントローラケース５１側に突出部材としての連結プレート６３，７１を配置しても良い。

また、上記各実施の形態においては、ブラシレスモータ２０をステアリングシャフト１２の途中に設けたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置１０に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、ピニオン１５（図１参照）をアシストする形式や、タイロッド１６（図１参照）をアシストする形式の電動パワーステアリング装置に適用することもできる。

さらに、上記各実施の形態においては、ブラシレスモータ２０を電動パワーステアリング装置１０の駆動源として用いた場合を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、オイルポンプモータ等のエンジン補機類の駆動源等にも用いることができる。

１０ 電動パワーステアリング装置
１１ ステアリングホイール
１２ ステアリングシャフト
１３ 前輪
１４ ユニバーサルジョイント
１５ ピニオン
１６ タイロッド
１７ ラック
１８ 車載バッテリ
２０ ブラシレスモータ（モータ装置）
３０ 減速機構
３１ ウォーム
３１ａ ウォーム軸
３２ ウォームホイール
３３ 減速機ケース
４０ モータ部
４１ モータケース
４１ａ 本体筒部
４１ｂ 第１底壁
４１ｃ 第２底壁
４１ｄ 第３底壁
４１ｅ 円筒壁部
４１ｆ 印籠嵌合部
４１ｇ 環状凹溝
４２ ステータコア（固定子）
４２ａ インシュレータ
４２ｂ コイル
４３ バスバーユニット
４４ 接続端子
４４ａ ターミナルソケット
４５ ロータ（回転子）
４５ａ ロータコア本体
４６ 回転軸
４７ 閉塞キャップ
４８ 連結部材
４８ａ セレーション部
５０ コントローラ部
５１ コントローラケース
５１ａ 筒部
５１ｂ 底部
５２ コントローラ
５２ａ 外部接続端子
５３ パワー系基板
５３ａ メス型端子
５４ 制御系基板
５４ａ ＭＲセンサ
５４ｂ 接続線
６０ 連結機構
６１ 第１連結部材
６１ａ 装着孔
６１ｂ 装着孔側テーパ部
６１ｃ 壁部
６２ 第２連結部材（係合部材）
６２ａ 窪み部
６２ｂ 窪み部側テーパ部（係合部材側テーパ部）
６３ 連結プレート（突出部材）
６３ａ 本体部
６３ｂ 突出片
６３ｃ 本体部側テーパ部
６３ｄ 治具挿入切欠部
６３ｅ 案内テーパ部
６３ｆ 凹部
７０ 連結機構
７１ 連結プレート（突出部材）
７１ａ 溶接本体部（本体部）
７１ｂ 支持部
７１ｃ 引き出し部
１４１ モータケース
ＡＳ 環状空間
ＤＳ 空間
Ｂ１ 第１軸受
Ｂ２ 第２軸受
ＢＳ１ 第１軸受支持部
ＢＳ２ 第２軸受支持部
ＣＮ 接続コネクタ
ＭＧ マグネット
ＭＳ マグネット支持部材
ＯＲ Ｏリング
Ｐ 導電板
Ｓ 固定ネジ
ＳＥ 磁気式回転センサ
ＳＷ 半導体スイッチング素子
Ｔ カシメ治具

Claims (8)

1. 内部に固定子および回転子が設けられるモータケースと、
   内部に前記回転子の回転を制御するコントローラが設けられるコントローラケースと、
   前記モータケースと前記コントローラケースとを連結する連結機構と、
   を備え、
   前記連結機構は、前記各ケースのうちのいずれか一方に設けられ、前記各ケースのうちのいずれか他方に向けて突出される突出部材と、
   前記各ケースのうちのいずれか他方に設けられ、塑性変形された前記突出部材が係合される係合部材と、
   を有する、モータ装置。
2. 請求項１記載のモータ装置において、
   前記突出部材は鋼板により形成され、当該突出部材の板厚方向が前記回転子の径方向に向けられている、モータ装置。
3. 請求項１または２記載のモータ装置において、
   前記突出部材は互いに離間するよう塑性変形された一対の突出片を備え、これらの突出片が前記係合部材にそれぞれ係合される、モータ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ装置において、
   前記突出部材は本体部を備え、当該本体部が前記各ケースのうちのいずれか一方に溶接により固定される、モータ装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ装置において、
   前記突出部材は本体部を備え、当該本体部が前記各ケースのうちのいずれか一方に形成された装着孔に、前記各ケースのうちのいずれか他方に向けて移動不能に装着される、モータ装置。
6. 請求項５記載のモータ装置において、
   前記装着孔には、前記各ケースのうちのいずれか他方に向けて徐々に先細りとなる装着孔側テーパ部が設けられ、前記本体部には、前記装着孔側テーパ部に支持される本体部側テーパ部が設けられる、モータ装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ装置において、
   前記係合部材には、前記各ケースのうちのいずれか一方に向けて徐々に先細りとなる係合部材側テーパ部が設けられ、当該係合部材側テーパ部により塑性変形された前記突出部材が支持される、モータ装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のモータ装置において、
   前記モータ装置は、電動パワーステアリング装置の駆動源とされる、モータ装置。

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