JP2017046547A - motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はモータに係り、特に、ケース部材に対して回転軸を軸方向に移動可能に支持するとともに、ロータを回転軸の先端側に付勢する機構を備えたモータに関するものである。 The present invention relates to a motor, and more particularly to a motor provided with a mechanism that urges a rotor to a front end side of the rotating shaft while supporting the rotating shaft so as to be movable in the axial direction with respect to a case member.
一般的に、昨今の自動車には、快適な車内空間や効率的な運転を提供するために様々な機構が搭載されている。
それらの機構の駆動源として、モータが使用されることが多く、駆動する機構の特性に応じて様々なタイプのモータが提案されている。
このようなモータの一つとして、例えば、ABS(アンチロックブレーキシステム)等に使用されるポンプ用モータがある。
ポンプ用モータは、その回転力を、油圧ポンプのピストンの直線往復運動に変換するものであり、制御装置により油圧が制御されることによって、ブレーキディスクの制動力が制御されるようになる(例えば、特許文献1参照)。
In general, various types of mechanisms are installed in modern automobiles in order to provide a comfortable interior space and efficient driving.
A motor is often used as a drive source for these mechanisms, and various types of motors have been proposed according to the characteristics of the mechanism to be driven.
As one of such motors, for example, there is a pump motor used in ABS (anti-lock brake system) or the like.
The pump motor converts the rotational force into a linear reciprocating motion of the piston of the hydraulic pump, and the braking force of the brake disc is controlled by controlling the hydraulic pressure by the control device (for example, , See Patent Document 1).
特許文献1には、モータ回転力をプランジャ(ピストン)の直線往復運動に変換することのできるモータ装置が開示されている。
このタイプのモータは、ヨークハウジングに対して回転軸を軸方向に移動可能に支持するものであり、電機子コア(ロータ)は、皿バネにより、軸方向に付勢されるよう構成されている。
つまり、当該皿バネは、カップ状に形成されるヨークの底部(反出力側の底面部)と反出力側軸受の反出力側面との間に介在するように配置され、この皿バネの付勢力により、反出力側軸受を介して、電機子コア(ロータ)が、軸方向先端側(出力側)へと押圧される。
Patent Document 1 discloses a motor device that can convert a motor rotational force into a linear reciprocating motion of a plunger (piston).
In this type of motor, the rotary shaft is supported so as to be movable in the axial direction relative to the yoke housing, and the armature core (rotor) is configured to be urged in the axial direction by a disc spring. .
That is, the disc spring is disposed so as to be interposed between the bottom portion (the bottom portion on the counter-output side) of the yoke formed in a cup shape and the counter-output side surface of the counter-output side bearing. As a result, the armature core (rotor) is pressed toward the distal end side (output side) in the axial direction via the non-output side bearing.
このように、特許文献1のような技術においては、ロータを軸方向先端側(出力側)へと押圧することができるため、皿バネによってロータに同方向への予圧を与えることができる。
なお、予圧を与えるための付勢部材としては、上記の皿バネのみならず、コイルスプリング等を使用する構造も提案されている。
コイルスプリングは、例えば、回転軸が貫通するように装着されるとともに、反出力側軸受の出力側面と、電機子コア内(回転軸の挿通孔の内壁部分)に形成された段部と、を付勢力が作用する状態(つまり、自然長よりも収縮した状態)で架橋するように配置される。このように配置されることにより、このコイルスプリングはスラスト方向の付勢力を得て、電機子コアを出力方向へと押圧することができる。
しかしながら、先行技術のような皿バネや、コイルスプリングを使用する構成によれば、確かに、スラスト方向に対しては、予圧を付与することができるのであるが、電機子がラジアル方向からも荷重を受けるモータに対しては、効果的に対処することができない。
つまり、スラスト方向に対しては、予圧を付与することができるが、ラジアル方向に対して予圧を作用させる構成ではないため、ラジアル方向の振れを効果的に制動することができない。
このため、当該ラジアル方向への振れの影響で、モータの異音が発生する可能性があるという問題点があった。
As described above, in the technique such as Patent Document 1, since the rotor can be pressed toward the tip end side (output side) in the axial direction, a preload in the same direction can be applied to the rotor by the disc spring.
In addition, as an urging member for applying preload, not only the above-described disc spring but also a structure using a coil spring or the like has been proposed.
For example, the coil spring is mounted so that the rotating shaft passes therethrough, and the output side surface of the non-output side bearing and a step portion formed in the armature core (the inner wall portion of the insertion hole of the rotating shaft) It arrange | positions so that it bridge | crosslinks in the state (namely, the state shrunk | reduced rather than the natural length) in which urging | biasing force acts. By being arranged in this way, the coil spring can obtain a biasing force in the thrust direction and press the armature core in the output direction.
However, according to the configuration using a disc spring or a coil spring as in the prior art, it is possible to apply a preload in the thrust direction, but the armature is loaded from the radial direction as well. It is not possible to effectively deal with a motor that receives it.
That is, a preload can be applied in the thrust direction, but since the preload is not applied in the radial direction, it is not possible to effectively brake the vibration in the radial direction.
For this reason, there has been a problem that abnormal noise of the motor may occur due to the influence of the shake in the radial direction.
本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、簡易な構成で、モータのラジアル方向への振れの制動を実現したモータを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a motor that realizes braking of vibration of the motor in the radial direction with a simple configuration.
上記課題は、本発明に係るモータによれば、ケース部材の内部にロータが回転可能に収容され、該ロータを軸方向に貫通する回転軸先端の出力部が前記ケース部材の挿通孔を介して外部に突出するモータであって、前記回転軸を支持するボール軸受が前記ケース部材の基端部側に配置されるとともに、前記ケース部材に対して前記回転軸を軸方向に移動可能に支持し、前記ロータを前記回転軸の先端側に付勢するコイルスプリングを備え、前記ロータには、該ロータの基端部側の面から出力側へと穿孔されて前記回転軸周りに開口する収容孔が形成されており、前記コイルスプリングは、前記収容孔に収容されるとともに、前記収容孔の基端部側端面と前記ボール軸受の内輪の出力側端面である付勢部材接触端面との間に介在するよう配置されており、前記コイルスプリングにおいて、前記基端部側端面と接触する端部であるスプリング基端側端部と、前記付勢部材接触端面と接触するスプリング出力側端部と、のうち、少なくとも一方の端部は、軸方向に対して鋭角を成すように傾斜していることにより解決される。 In the motor according to the present invention, the rotor is rotatably accommodated in the case member, and the output portion at the front end of the rotating shaft that passes through the rotor in the axial direction passes through the insertion hole of the case member. A motor projecting to the outside, and a ball bearing supporting the rotating shaft is disposed on the base end side of the case member, and supports the rotating shaft so as to be movable in the axial direction with respect to the case member. A coil spring that urges the rotor toward the distal end side of the rotary shaft, and the rotor is perforated from a surface on the proximal end side of the rotor to the output side and opens around the rotary shaft The coil spring is housed in the housing hole, and between the base end side end surface of the housing hole and the biasing member contact end surface that is the output side end surface of the inner ring of the ball bearing. Arranged to intervene In the coil spring, at least one of a spring proximal end that is an end contacting the proximal end side end surface and a spring output side end contacting the biasing member contact end surface This is solved by being inclined so as to form an acute angle with respect to the axial direction.
このように、本発明に係るコイルスプリングの両端部であるスプリング基端側端部(座面である)とスプリング出力側端部(座面である)と、のうち、少なくとも一方の端部は、軸方向に対して鋭角を成すように傾斜している。
具体的には、スプリング基端側端部と、スプリング出力側端部と、のうち、少なくとも一方の端部の先端部分を他方の端部方向に折り返す(跳ね上げる)ことにより、ラジアル方向(付勢部材接触端面、基端部側端面)に対して鋭角θを成すように傾斜させることができる。つまり、スプリング基端側端部とスプリング出力側端部とのうちの一方の端部は、軸方向(スラスト方向)に対し、鋭角(90°−θ)を成すように傾斜することとなる。
公知のコイルスプリングにおいては、両端部は軸方向(スラスト方向)に対して直交座面となっており、このため、付勢部材接触端面と基端部側端面との間に配設し(自然長よりも収縮した状態である)、付勢力を与えると、この付勢力は、軸方向(スラスト方向)に沿うこととなる。このため、ラジアル方向への付勢力分力はほぼ0となる。
しかしながら、本発明においては、スプリング基端側端部(座面である)と、スプリング出力側端部(座面である)と、のうち、少なくとも一方の端部を、軸方向に対して傾斜させたため、コイルスプリングを付勢部材接触端面と基端部側端面との間に配設し、付勢力を与えると、この付勢力は、軸方向(スラスト方向)に対して傾斜することとなり、よって、ラジアル方向への分力成分が発生することとなる。
よって、ロータのラジアル方向の振れを抑制することができる。つまり、ロータは、回転時、周方向を公転するように回転し、ぶれることがない。よって、振動を抑制し、振動に伴う異音もまた有効に抑制することができる。
As described above, at least one end of the spring base side end (which is a seating surface) and the spring output side end (which is a seating surface) which are both ends of the coil spring according to the present invention is Inclined to form an acute angle with respect to the axial direction.
Specifically, the end portion of at least one of the spring base end portion and the spring output end portion is folded back in the direction of the other end portion, so that the radial direction (appended) (A force member contact end face, base end side end face) can be inclined to form an acute angle θ. That is, one end of the spring base end and the spring output end is inclined so as to form an acute angle (90 ° −θ) with respect to the axial direction (thrust direction).
In the known coil spring, both end portions are orthogonal bearing surfaces with respect to the axial direction (thrust direction). For this reason, they are disposed between the biasing member contact end surface and the base end side end surface (natural When the urging force is applied, the urging force is along the axial direction (thrust direction). For this reason, the urging force component force in the radial direction is substantially zero.
However, in the present invention, at least one of the spring base end (the seat surface) and the spring output end (the seat) is inclined with respect to the axial direction. Therefore, when the coil spring is disposed between the biasing member contact end surface and the base end side end surface and the biasing force is applied, the biasing force is inclined with respect to the axial direction (thrust direction). Therefore, a component component in the radial direction is generated.
Therefore, the radial shake of the rotor can be suppressed. That is, the rotor rotates so as to revolve in the circumferential direction and does not shake during rotation. Therefore, vibration can be suppressed and abnormal noise accompanying the vibration can also be effectively suppressed.
このとき、具体的な適用構成としては、前記回転軸の出力側端部である出力部は、前記回転軸と同軸である同軸部と、該同軸部の出力側端部から前記回転軸の軸方向に沿って延出する偏心部と、を備えて構成されており、前記偏心部は、前記回転軸の軸中心とは異なる軸中心を有し、前記回転軸の軸と平行に突出するものであって、前記コイルスプリングは、前記基端部側端面と前記付勢部材接触端面との間に介在して付勢力を与えられた状態において、前記付勢力が、前記偏心部が形成される方向に向くように、前記スプリング基端側端部と、前記スプリング出力側端部と、のうち、少なくとも一方の端部は、軸方向に対して鋭角を成すように傾斜していると好適である。 At this time, as a specific application configuration, the output portion which is the output side end portion of the rotating shaft includes a coaxial portion coaxial with the rotating shaft, and an axis of the rotating shaft from the output side end portion of the coaxial portion. An eccentric portion extending along a direction, and the eccentric portion has an axis center different from the axis center of the rotating shaft and projects parallel to the axis of the rotating shaft In the state where the coil spring is provided with a biasing force interposed between the base end portion side end surface and the biasing member contact end surface, the eccentric portion is formed by the biasing force. It is preferable that at least one of the spring base end and the spring output end is inclined so as to form an acute angle with respect to the axial direction so as to face the direction. is there.
このように構成されていると、重量が大きい側へと付勢力を強くかけることが可能となるため、ロータの回転がより安定し、ラジアル方向への振れが更に有効に抑制される。
よって、異音の発生をより効果的に抑制できる。
With such a configuration, it is possible to apply a strong urging force to the side with a larger weight, so that the rotation of the rotor is more stable and the deflection in the radial direction is further effectively suppressed.
Therefore, generation | occurrence | production of unusual noise can be suppressed more effectively.
更に、前記スプリング基端側端部と、前記スプリング出力側端部と、の双方が、軸方向に対して鋭角を成すように傾斜するものであり、前記スプリング基端側端部の先端が、出力方向へ配置されるよう折り曲げられることにより、前記スプリング基端側端部は軸方向に対して傾斜するとともに、前記スプリング出力側端部の先端が、基端部側へ配置されるよう折り曲げられることにより、前記スプリング出力側端部は軸方向に対して傾斜すると好適である。
このように、双方を傾斜させたことにより、ラジアル方向への付勢力分力をより有効に確保することができるため、ロータのラジアル方向への振れをより有効に抑制することができる。
Furthermore, both the spring proximal end and the spring output end are inclined so as to form an acute angle with respect to the axial direction, and the distal end of the spring proximal end is By being bent so as to be arranged in the output direction, the end portion on the spring base end side is inclined with respect to the axial direction, and the tip end of the spring output side end portion is bent so as to be arranged on the base end portion side. Accordingly, it is preferable that the end portion on the spring output side is inclined with respect to the axial direction.
Thus, since both sides are inclined, the urging force component force in the radial direction can be more effectively ensured, so that the vibration of the rotor in the radial direction can be more effectively suppressed.
更に、本発明に係るモータは、油圧を変化させるピストンを備えたポンプ部に連結されて、前記ピストンを稼働させるポンプ用モータとして好適に使用することができる。
また、更には、本発明に係るモータは、アンチロックブレーキシステムを駆動するポンプ用モータとして好適に使用することができる。
Furthermore, the motor according to the present invention can be suitably used as a pump motor that is connected to a pump unit having a piston that changes oil pressure and operates the piston.
Furthermore, the motor according to the present invention can be suitably used as a pump motor for driving an antilock brake system.
本発明によれば、コイルスプリングのスプリング基端側端部(座面である)と、スプリング出力側端部(座面である)と、のうち、少なくとも一方の端部を、軸方向に対して鋭角を成すように傾斜させる構成とした。
このため、コイルスプリングを付勢部材接触端面と基端部側端面との間に配設し、付勢力を与えると、この付勢力は、軸方向に沿わず、傾斜することとなり、よって、ラジアル方向への付勢力分力成分が生じる。
よって、ラジアル方向への振れが抑制され、よって、ロータは安定して回転することが可能となる。そして、これにより、モータの駆動により異音が発生することを有効に抑制することが可能となる。
また、具体的には、当該構成は、スプリング基端側端部と、スプリング出力側端部と、のうち、少なくとも一方の端部の先端部分を他方の端部方向に折り返す(跳ね上げる)ことにより簡易に実現することができる構成である。このため、複雑な構成や追加の改造が不要であり、簡易な構成で、モータのラジアル方向への振れを制動することができる。
According to the present invention, at least one of the spring base side end portion (which is a seating surface) and the spring output side end portion (which is a seating surface) of the coil spring is arranged with respect to the axial direction. The structure is inclined so as to form an acute angle.
For this reason, when the coil spring is disposed between the biasing member contact end surface and the base end side end surface and a biasing force is applied, the biasing force is not aligned with the axial direction, and thus is inclined. An urging force component component in the direction is generated.
Therefore, the vibration in the radial direction is suppressed, and thus the rotor can rotate stably. Thus, it is possible to effectively suppress the generation of abnormal noise due to the driving of the motor.
Specifically, the configuration is such that at least one of the spring base end and the spring output end is folded back (up) at the tip of at least one end. This is a configuration that can be easily realized. For this reason, a complicated structure and additional modification are unnecessary, and the vibration of the motor in the radial direction can be braked with a simple structure.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、ロータ(電機子)を軸方向出力側へ付勢するコイルスプリングを改良し、ロータ(電機子)のラジアル方向への振れを有効に抑制することができるポンプ用モータ装置に関するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that the configuration described below does not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
The present embodiment relates to a pump motor device that improves a coil spring that urges a rotor (armature) to an axial output side, and can effectively suppress the vibration of the rotor (armature) in the radial direction. It is.
図1乃至図4は、本発明の一実施形態を示すものであり、図1はポンプ用モータの概略構成図、図2はコイルスプリングの構造を示す説明図、図3はコイルスプリングの付勢力の方向を示す比較説明図、図4はコイルスプリングを実装した際の付勢力の方向を示す説明図である。
また、図5及び図6には、上記実施形態の改変例を示した。
1 to 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a pump motor, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a structure of a coil spring, and FIG. 3 is an urging force of the coil spring. FIG. 4 is an explanatory view showing the direction of the urging force when the coil spring is mounted.
5 and 6 show modified examples of the above embodiment.
最初に、本実施形態に係るポンプ用モータ装置Sの構成の一例について簡単に説明する。
当該ポンプ用モータ装置Sは、アンチロックブレーキングシステムに対し好適に適用される装置であり、モータ部1と、ポンプ部2と、を組み合わせることにより構成されている。
First, an example of the configuration of the pump motor device S according to the present embodiment will be briefly described.
The pump motor device S is a device that is preferably applied to the antilock braking system, and is configured by combining the motor unit 1 and the pump unit 2.
<モータ部について>
モータ部1を構成するモータ10は、直流モータであり、所謂ポンプ用モータである。
図1に示すように、モータ10は、有底円筒状のヨークハウジング11(「ケース部材」に相当する)に囲繞されており、このヨークハウジング11の開口部(出力側に配設される)がエンドフレーム12で閉塞された基本構成を有する。
ヨークハウジング11の筒部内周面には、界磁用のマグネット13が固着されている。
本実施形態においては、マグネット13の磁極数は6極である。ヨークハウジング11の底部中央部には、内側に向けて円筒状に突出形成された軸受保持部11aが設けられ、軸受保持部11aの内周面にはボール軸受14が圧入されている。マグネット13の内側にはロータ20が回転可能に収容され、ロータ20の回転軸21の基端部がボール軸受14にて支持されている。
<About the motor unit>
The
As shown in FIG. 1, the
A
In the present embodiment, the
ロータ20は、回転軸21と、回転軸21に一体回転可能に組み付けられるロータコア22と、ロータコア22に巻装されるコイル23と、回転軸21に固定されるとともにコイル23と電気的に接続される整流子24と、を備えて構成されている。
The
図1に示すように、ロータコア22は、軸方向に4つの部位で構成されている。この場合、モータ10の基端部側(ボール軸受14側)から順に、第1コアブロックA、第2コアブロックB、第3コアブロックC、第4コアブロックDとする。第1〜第4コアブロックA〜Dは、外周側に周方向等間隔にコイル23の巻装のための18個のティース部22xを備えている。つまり、本実施形態においては、マグネット13の磁極数「6」に対し、ロータ20側の突極数は「18」に設定されている。各ティース部22xは、第1〜第4コアブロックA〜Dで同形状に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
ロータコア22の内周側においては、各ティース部22xの基端部同士は互いに円環状に連結されるが、第1及び第4コアブロックA,D、第2コアブロックB、第3コアブロックCで各ブロックを構成するコアシートの環状形状は異なっている。本実施形態においては、各ブロックを構成するコアシートの環状形状の外径を同じとし、内径を異ならせている。
On the inner peripheral side of the
第3コアブロックCは、その内周側の孔が回転軸21の圧入のための軸孔22c1となっており、第3コアブロックCは、その軸孔22c1への回転軸21の圧入にて回転軸21に固定される。なお、第1コアブロックAは第2コアブロックBに固定され、その第2コアブロックBは第3コアブロックCの一側面側に固定されるとともに、第4コアブロックDは第3コアブロックCの他側面側に固定される。つまり、第1,第2,第4コアブロックA,B,Dは、回転軸21に直接固定されず、第3コアブロックCを通じて回転軸21に対して間接的に固定されている。第3コアブロックCは、磁性金属板材よりなるコアシートを軸方向に複数枚積層して構成されている。
As for the 3rd core block C, the hole of the inner peripheral side serves as a shaft hole 22c1 for press-fitting of the
第2コアブロックBは、その内周側の孔の内径が第3コアブロックCの軸孔22c1の内径よりも若干大きい収容孔22b1となっており、この第2コアブロックBの収容孔22b1は、回転軸21に外嵌支持されるコイルスプリング15の収容に用いられる。第2コアブロックBは、磁性金属板材よりなるコアシートを軸方向に複数枚積層して構成されている。
The second core block B has an accommodation hole 22b1 in which the inner diameter of the inner peripheral hole is slightly larger than the inner diameter of the shaft hole 22c1 of the third core block C. The accommodation hole 22b1 of the second core block B is It is used for accommodating the
第1及び第4コアブロックA,Dは、ティース部22xを含めて同様の形状をなしている。第1及び第4コアブロックA,Dの内周側の孔は、その内径が第2コアブロックBの収容孔22b1内径よりも大きい収容孔22a1,22d1となっており(図1参照)、第1コアブロックAの収容孔22a1はコイルスプリング15及び軸受保持部11a(ボール軸受14)の一部の収容に用いられ、第4コアブロックDの出力側収容孔22d1は整流子24の一部の収容に用いられる。第1及び第4コアブロックA,Dは、磁性金属板材よりなるコアシートをそれぞれ軸方向に複数枚積層して構成されている。
なお、第1〜第4コアブロックA〜Dの各コアシートは、環状部分に適宜に設けたかしめ固定部にて軸方向の積層前後で互いに連結されて、1つのロータコア22として構成されている。
The first and fourth core blocks A and D have the same shape including the
The core sheets of the first to fourth core blocks A to D are connected to each other before and after being laminated in the axial direction by caulking fixing portions that are appropriately provided in the annular portion, and are configured as one
このような第1〜第4コアブロックA〜Dよりなるロータコア22は、第3コアブロックCの軸孔22c1に回転軸21が挿入されることで、回転軸21に対して第3コアブロックCが直接的に固定され、第1,第2,第4コアブロックA,B,Dが間接的に固定される。回転軸21の基端部はボール軸受14にて回転可能に支持され、ボール軸受14の外輪がヨークハウジング11の軸受保持部11aに圧入されるのに対し、内輪には回転軸21が遊嵌されている。つまり、回転軸21(ロータ20)は、軸方向に移動可能に支持されている。そして、このボール軸受14を保持した軸受保持部11aの先端部(出力側に配置される)の一部は、第1コアブロックAの収容孔22a1に挿入され収容される。
The
また、ボール軸受14の内輪(この内輪の出力側端面が「付勢部材接触端面」である)と、第3コアブロックCの軸方向に対向する面のうち基端部側の面(当該面を「基端部側端面22e」と記す)と、の間には、コイルスプリング15が張設されている。コイルスプリング15は、回転軸21に外嵌支持され、第1及び第2コアブロックA,Bの収容孔22a1,22b1内に収容されている。このコイルスプリング15は、その軸方向の出力側端部に、軸方向に直交する直交座面部が形成されており、その直交座面部分が、第3コアブロックCの端面である基端部側端面22eに接触している。
なお、コイルスプリング15の他端側(基端部側:出力側と反対側)は、ボール軸受14の内輪の軸方向出力側端面と接触しているが、当該他端側は直交座面部が形成されておらず、特殊な形状となっている。
当該コイルスプリング15の他端部の構成は、本発明の主要構成であるため、後に詳述する。
なお、このコイルスプリング15は、ボール軸受14の内輪を支点とし、自身の付勢力を第3コアブロックCの端面(基端部側端面22e)に作用させて、ロータ20を先端側に押圧し、予圧を与えるものである。
Also, the inner ring of the ball bearing 14 (the output side end surface of the inner ring is the “biasing member contact end surface”) and the surface on the base end side of the surface facing the axial direction of the third core block C (the surface concerned) Is indicated as “base end
The other end side of the coil spring 15 (base end side: opposite to the output side) is in contact with the axial output side end surface of the inner ring of the
Since the configuration of the other end of the
The
また、図1に示すように回転軸21の先端側には、整流子24が固定されている。この図1に示すように、整流子24の外周面には複数個のセグメント24aが固定されており、ロータコア22のティース部22xに巻装されたコイル23の端末線が対応のセグメント24aに対して接続されている。整流子24から突出する回転軸21の先端部は、出力部21aとなっている。
この出力部21aは、回転軸21と同軸の同軸部121aと、回転軸21の軸からずれた位置(偏心した位置)に軸を持つ偏心部121bと、により構成されている。
そして、同軸部121aの外周にはフロント軸受121cが配置されており、偏心部121bの外周には、出力用軸受121dが配置されている。本例では、この出力用軸受121dとして、ニードルベアリングを使用している。
このフロント軸受121cは、ポンプ部2を構成するポンプハウジング31に配設されるとともに、出力用軸受121dの外周部は、ポンプ部2を構成するピストン32に当接するよう配置される。
Further, as shown in FIG. 1, a
The
A
The
また、前述の通り、ロータ20は、18本のティース部22xを有するとともに、整流子24には18個のセグメント24aが配置されている(18スロット及び18セグメント)。また、本実施形態においては、ステータであるヨークハウジング11に配設されるマグネット13は6磁極となるよう構成されている。
そして、本実施形態においては、例えば、均圧線は120°結線となるよう設計されている。
Further, as described above, the
In this embodiment, for example, the pressure equalization line is designed to be 120 ° connection.
以上のように構成されたロータ20等を内部に収容したヨークハウジング11の開口部には、エンドフレーム12が装着される。エンドフレーム12の中心部に設けた挿通孔12aからは、回転軸21の先端部に設けた出力部21aが外部に突出している。
また、エンドフレーム12の内側面には、ブラシ装置25が備えられている。ブラシ装置25は、矩形筒状のホルダ部26を有し、直方体状のブラシ27が径方向に進退可能に収容されている。ブラシ27は、その後端面がスプリング28の付勢力を受け、整流子24の外周面のセグメント24aに圧接する。そして、ブラシ27及び整流子24を通じてロータ20のコイル23に給電が行われ、ロータ20に回転のための磁界を生じさせる。
The
A
また、エンドフレーム12に形成された挿通孔12a近方には、エンドフレーム12の出力側の面から軸方向出力側に突出する態様でエンドフレーム保持部12bが一体に形成されている。エンドフレーム保持部12bには、一端がブラシ27に電気的に接続された配線兼用プレート12cが埋設されている。エンドフレーム保持部12bは、ポンプハウジング31に固定される。
Further, an end
<ポンプ部について>
次いで、ポンプ部2について説明する。
図1に示すように、ポンプ部2は、ポンプハウジング31を備えており、そのモータ部1と対向する面にモータ部1から突出する偏心部121b及び出力用軸受121dを格納する伝達室31aが形成されている。この伝達室31aは、ポンプハウジング31においてモータ部1と当接する面を回転軸21の軸方向に沿って有底円筒状に凹設するように穿たれた孔部であり、出力用軸受121dを外装した偏心部121bが偏心運動可能となる空間サイズが確保されている。
<About the pump unit>
Next, the pump unit 2 will be described.
As shown in FIG. 1, the pump unit 2 includes a
また、ポンプハウジング31には伝達室31aから径方向外側に延びる態様でピストン収容部31bが形成されている。ピストン収容部31bに収容されたピストン32は、偏心部121bの径方向において出力用軸受121dと当接しており、ロータ20の回転に伴ってピストン収容部31b内を摺動する。ピストン32が摺動することによってピストン収容部31bに連通する油圧室31c内の流体(作動油)が加圧され、この油圧室31c内に充填された流体(作動油)が圧送される。
The
<モータ部とポンプ部の組付け>
上記のように構成されたモータ部1は、ポンプ部2に組付けられる。
このとき、エンドフレーム12を構成するエンドフレーム保持部12bが、ポンプハウジング31に固定される。
また、出力用軸受121dが外装された偏心部121bは、伝達室31a内部に配置される。このとき、出力用軸受121dの外側壁は、ピストン32の端部に当接している。
そして、フロント軸受121cが、伝達室31aにおけるモータ部1配設側の開口端を閉塞するように固定される。つまり、伝達室31aの内壁に(本例においては、間接的に)固定されることとなる。
このとき、フロント軸受121cの外周部には、円環状のカラーK1が取付けられている。
つまり、カラーK1を装着した状態でのフロント軸受121cの外径は、カラーK1自体の最大径となり、この最大径は、伝達室31aの開口径と等となるように構成されている。
よって、伝達室31aの開口径とフロント軸受121c自体の径との差分を、カラーK1により補填することが可能となり、フロント軸受121cは、このカラーK1を介して、伝達室31aの開口部に固定可能となる。
このように、組付けられて形成されたポンプ用モータ装置Sは、モータ10の回転により回転軸21が回転すると、その偏心部121bに取付けられた出力用軸受121dが偏心運動を行い、出力用軸受121dに圧接されたピストン32を水平方向に往復運動させる。そして、このピストン32の動きにより、流体が圧送される。
<Assembly of motor part and pump part>
The motor unit 1 configured as described above is assembled to the pump unit 2.
At this time, the end
In addition, the
And the
At this time, an annular collar K1 is attached to the outer peripheral portion of the
That is, the outer diameter of the
Therefore, the difference between the opening diameter of the
As described above, when the
なお、本実施形態に係るモータ10は、車両に搭載されるアンチロックブレーキシステムの油圧制御を行うためのポンプ用モータとして好適に使用されるものである。
このアンチロックブレーキシステムとは、例えば、ブレーキシステムを構成するマスタシリンダとブレーキキャリパとの間を連結する油圧配管に接続されて、ブレーキングによる車輪のロックを解除する機構である。
このアンチロックブレーキシステムは、例えば、ABSアクチュエータ、制御装置、センサ等を有して構成されており、ロックした車輪のブレーキヤリパ内のブレーキフルード(作動油)を、ABSアクチュエータ内のポンプ用モータがマスタシリンダに汲み戻し、液圧を下げてロックを解除するものである。
車輪のロックは、センサ(回転速度センサ等)でモニタされており、このセンサからの信号を受けた制御装置(例えば、コントロールユニット)によって、一連の動作が制御されることとなる。
本実施形態に係るモータ10は、このアンチロックブレーキシステムのポンプ用モータとして好適に使用される。
The
The anti-lock brake system is a mechanism that is connected to a hydraulic pipe that connects between a master cylinder and a brake caliper constituting the brake system, for example, and releases a wheel lock by braking.
This anti-lock brake system includes, for example, an ABS actuator, a control device, a sensor, and the like, and the brake fluid (hydraulic fluid) in the brake dial of the locked wheel is mastered by the pump motor in the ABS actuator. It is pumped back to the cylinder, and the lock is released by lowering the hydraulic pressure.
The wheel lock is monitored by a sensor (rotational speed sensor or the like), and a series of operations is controlled by a control device (for example, a control unit) that receives a signal from the sensor.
The
<コイルスプリングの構造と機能について>
次いで、図2乃至図4により、本実施形態に係るコイルスプリング15の構造の詳細と、機能について説明する。
図2に示すように、本実施形態に係るコイルスプリング15は、基本構造は、一般的なつるまきばねである。
しかし、本実施形態に係るコイルスプリング15は、その一端部の構造が、一般的なつるまきばねと異なるものである。
前述の通り、コイルスプリング15は、その軸方向の出力側端部(以下、「スプリング出力側端部15A」と示す)に、軸方向に直交する直交座面部が形成されており、その直交座面部分が、第3コアブロックCの端面(軸方向に対向する面のうち基端部側の面である基端部側端面22e)に接触している。
また、コイルスプリング15の他端側(基端部側:出力側と反対側であり、以下、「スプリング基端側端部15B」と記す)は、図2に示すように構成される。つまり、このスプリング基端側端部15B(座面部)は、軸方向と直交するようには形成されておらず、軸方向(以下、「スラスト方向」とも示す)に垂直な方向(以下、「ラジアル方向」とも示す)に対し、角度θ1分傾くようにその先端部分が折り返されている(跳ね上げられている)。換言すれば、スラスト方向に対して、角度(90°−θ1)分傾くようにその先端部分が折り返されている。なお、θ1は鋭角である。
なお、スプリング出力側端部15A及びスプリング基端側端部15Bは、コイルスプリング15両端部の所謂「座面」である。
<About structure and function of coil spring>
Next, details of the structure and function of the
As shown in FIG. 2, the basic structure of the
However, the
As described above, the
The other end side of the coil spring 15 (base end side: opposite to the output side, hereinafter referred to as “spring base
The spring output side end 15 </ b> A and the
つまり、図2に示すように、付勢力の発生しない自然長の状態において、スプリング基端側端部15Bは、ボール軸受14の出力側面(この面は、ラジアル方向に沿う面である)に対して、角度θ1傾くように、その先端部分が折り返されている。
この状態で、スプリング出力側端部15Aを、第3コアブロックCの基端部側端面22eに接触させてコイルスプリング15に付勢力を与えると(つまり、コイルスプリング15を収縮させると)、図3(b)に示すように、スラスト方向に対し角度θ1傾いた付勢力F2を得ることができる。
That is, as shown in FIG. 2, in the natural length state in which no urging force is generated, the spring
In this state, when the spring output
図3において、詳細に説明する。
図3(a)に示すように、通常のコイルスプリング15´では、スラスト方向の出力側端部及び反対側の端部双方に、軸方向に直交する直交座面部が各々形成されている。
このため、付勢力を与えると(つまり、コイルスプリング15´を収縮させると)、スラスト方向に付勢力F1の全成分が向くこととなる(ラジアル方向分力≒0)。
これに対し、本実施形態のように、スプリング基端側端部15Bを、ラジアル方向に対して角度θ1を成すように折り曲げた場合、付勢力を与えると(つまり、コイルスプリング15を収縮させると)、図3(b)に示すように、スラスト方向に対して角度θ1傾いた付勢力F2を得ることができる。
つまり、付勢力F2の大きさ自体は、バネ定数と、自然長に対する差分と、の関係で決まるため付勢力F1とほぼ変わらないが、その付加方向が変わる。
このため、ラジアル方向には、ラジアル付勢力Fr1=F2×sinθ1の付勢力(分力)を得ることができる。
よって、このラジアル付勢力Fr1により、ロータ20のラジアル方向への振れを有効に抑制することが可能となる。
This will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 3A, in the
Therefore, when an urging force is applied (that is, when the coil spring 15 'is contracted), all components of the urging force F1 are directed in the thrust direction (radial direction component force ≈ 0).
On the other hand, when the spring
That is, the magnitude of the urging force F2 itself is determined by the relationship between the spring constant and the difference with respect to the natural length, and thus is almost the same as the urging force F1, but the direction of addition is changed.
Therefore, in the radial direction, it is possible to obtain a biasing force (component force) of radial biasing force Fr1 = F2 × sin θ1.
Therefore, the radial urging force Fr1 can effectively suppress the vibration of the
また、図4に示すように、付勢力F2の向きを、高い負荷方向とすると好適である。
つまり、偏心部121bが形成されて重量が大きくなる側に付勢力F2が向くように設定すると好適である。
換言すれば、自然長の状態において、スプリング基端側端部15Bのうち、重量が大きくなる側(偏心部121bが形成される側)と最も離隔した位置を支点O1とすると、この支点O1がボール軸受14の出力側面に接した状態で、スプリング基端側端部15Bがボール軸受14の出力側面に対し角度θ1を成して傾くよう折り曲げられた状態であると好適である。
なお、コイルスプリング15が、ボール軸受14の出力側面と、第3コアブロックCの基端部側端面22eとの間にセットされて付勢力を与えられた状態において、ロータ20が回転すると、このコイルスプリング15は、ボール軸受14の内輪とともに連れ回る。このため、この付勢力F2は、常に、偏心部121bが形成されて重量が大きくなる側を向くこととなる。
このように構成されているため、回転軸21の出力側先端部分に偏心部121bを有するような特殊な機構であっても、より安定する側に付勢力F2が働くため、特に、ロータ20のラジアル方向への振れを、より有効に抑制することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 4, it is preferable that the direction of the urging force F2 is a high load direction.
In other words, it is preferable to set the biasing force F2 so that the
In other words, in the natural length state, if the position that is farthest from the side where the weight is increased (the side where the
In addition, when the
Since it is configured in this way, even if it is a special mechanism having the
なお、本実施形態については、スプリング基端側端部15Bを直交座面とせず、ラジアル方向に対して角度θ1傾くように構成したが、これに限られることはなく、スプリング出力側端部15Aの方を、直交座面とせず、ラジアル方向に対して角度θ1傾くように構成されていてもよい。
つまり、スプリング基端側端部15B若しくはスプリング出力側端部15Aのいずれか一方を角度θ1傾くように構成するとよい。
In the present embodiment, the
In other words, either one of the spring
<改変例>
次いで、図5及び図6により、改変例について説明する。
図5に示すように、改変例に係るコイルスプリング15は、上記実施形態同様に、スプリング基端側端部15Bが、ラジアル方向に対して角度θ1を成すようにその先端部分が折り返されている。
そして、本例においては、スプリング出力側端部15Aもまた、ラジアル方向に対して角度θ1を成すようにその先端部分が折り返されている。つまり、本例においては、コイルスプリング15の両端部が折り返された構成となっている。
詳細に説明すると、図5に示すように、スプリング基端側端部15Bの角度θ1の支点O1となる位置のスラスト方向軸線上に、スプリング出力側端部15Aの角度θ1の支点O2が配置されるように構成されている。そして、スプリング基端側端部15Bはその先端側が出力側へ向けて折り返されており、逆に、スプリング出力側端部15Aは、その反対側である基端部側(つまり、ボール軸受14が配置されている側)に向けて先端側が折り返されている。そして、双方ともに、支点O1及び支点O2を中心に、ラジアル方向に対して角度θ1を成すように折り返されている。
<Modification example>
Next, modified examples will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, the
In this example, the end portion of the spring output
More specifically, as shown in FIG. 5, the fulcrum O2 of the spring output side end 15A at the angle θ1 is arranged on the thrust direction axis at the position corresponding to the fulcrum O1 of the angle θ1 of the
このように構成されたコイルスプリング15は、ボール軸受14の出力側面と第3コアブロックCの基端部側端面22eとの間にセットされて付勢力を与えられると、付勢力F3の大きさ自体は、バネ定数と、自然長に対する差分と、の関係で決まるため付勢力F1,F2とほぼ変わりはないが、その付加方向が変わる。
そして、付勢力F3は、スラスト方向に対して角度θ2を成すよう傾くが、角度θ2>角度θ1となっている。
このため、ラジアル方向には、ラジアル付勢力Fr2=F3×sinθ2の付勢力(分力)を得ることができる。
そして、この角度θ2は、0°<角度θ2<90°であるから、ラジアル付勢力Fr2>ラジアル付勢力Fr1となる。
よって、ラジアル付勢力Fr1よりも大きいラジアル方向の付勢力であるラジアル付勢力Fr2により、ロータ20のラジアル方向への振れを、より有効に抑制することが可能となる。
When the
The urging force F3 is inclined so as to form an angle θ2 with respect to the thrust direction, but the angle θ2> the angle θ1.
For this reason, in the radial direction, it is possible to obtain an urging force (component force) of radial urging force Fr2 = F3 × sin θ2.
Since the angle θ2 is 0 ° <angle θ2 <90 °, the radial biasing force Fr2> the radial biasing force Fr1.
Therefore, the radial urging force Fr2, which is a radial urging force larger than the radial urging force Fr1, can more effectively suppress the vibration of the
以上のように、上記実施形態及び改変例によれば、コイルスプリング15の端部(スプリング基端側端部15B、スプリング出力側端部15A)に対し簡単な加工を行うだけで、ロータ20のラジアル方向の振れを抑制することができる。
つまり、コイルスプリング15の端部において、ラジアル方向に対して所定の角度を成すようにその先端部を折り返すのみで、付勢力の付加方向をスラスト方向からずらすことができ、このずれにより、ラジアル方向への分力を得ることができる。
このように、本実施形態によれば、ロータ20のラジアル方向への振れを簡易な構成で抑制することが可能となり、これにより、異音の発生を有効に抑制することが可能となる。
As described above, according to the above-described embodiment and the modified example, it is possible to perform simple processing on the end portions of the coil spring 15 (spring base end
That is, at the end of the
Thus, according to the present embodiment, it is possible to suppress the vibration of the
S・・ポンプ用モータ装置、1・・モータ部、2・・ポンプ部、
10・・モータ、
11・・ヨークハウジング(ケース部材)、11a・・軸受保持部、
12・・エンドフレーム、
12a・・挿通孔、12b・・エンドフレーム保持部、12c・・配線兼用プレート、
13・・マグネット、
14・・ボール軸受、
15,15´・・コイルスプリング、
15A・・スプリング出力側端部、15B・・スプリング基端側端部、
20・・ロータ、
21・・回転軸、21a・・出力部、121a・・同軸部、121b・・偏心部、
121c・・フロント軸受、121d・・出力用軸受、
22・・ロータコア、23・・コイル、
22a1,22b1・・収容孔、22c1・・軸孔、22d1・・出力側収容孔、
22e・・基端部側端面、
22x・・ティース部、
A〜D・・第1〜第4コアブロック、
24・・整流子、24a・・セグメント、
25・・ブラシ装置、26・・ホルダ部、27・・ブラシ、28・・スプリング、
31・・ポンプハウジング、31a・・伝達室、31b・・ピストン収容部、
31c・・油圧室、32・・ピストン、
K1・・カラー
S .... Pump motor device, 1 .... Motor part, 2 .... Pump part,
10. ・ Motor,
11..Yoke housing (case member), 11a..Bearing holding part,
12. End frame,
12a .. insertion hole, 12b .. end frame holding part, 12c .. wiring combined plate,
13. Magnets
14. Ball bearings,
15, 15 '· · coil spring,
15A ... Spring output side end, 15B ... Spring base end side,
20. Rotor,
21 .. Rotating shaft, 21a .. Output part, 121a .. Coaxial part, 121b .. Eccentric part,
121c ... Front bearing, 121d ... Output bearing,
22 .. Rotor core, 23 .. Coil,
22a1, 22b1, .. accommodation hole, 22c1, .. shaft hole, 22d1, .. output side accommodation hole,
22e .. Base end side end face,
22x · Teeth club,
A to D ··· first to fourth core blocks,
24 .. Commutator, 24a .. Segment,
25 .. Brush device, 26 .. Holder part, 27 .. Brush, 28 .. Spring,
31 .... Pump housing, 31a ... Transmission chamber, 31b ... Piston housing,
31c ... Hydraulic chamber, 32 ... Piston,
K1 color
Claims (5)
前記回転軸を支持するボール軸受が前記ケース部材の基端部側に配置されるとともに、前記ケース部材に対して前記回転軸を軸方向に移動可能に支持し、前記ロータを前記回転軸の先端側に付勢するコイルスプリングを備え、
前記ロータには、該ロータの基端部側の面から出力側へと穿孔されて前記回転軸周りに開口する収容孔が形成されており、
前記コイルスプリングは、前記収容孔に収容されるとともに、前記収容孔の基端部側端面と前記ボール軸受の内輪の出力側端面である付勢部材接触端面との間に介在するよう配置されており、
前記コイルスプリングにおいて、前記基端部側端面と接触する端部であるスプリング基端側端部と、前記付勢部材接触端面と接触するスプリング出力側端部と、のうち、少なくとも一方の端部は、軸方向に対して鋭角を成すように傾斜していることを特徴とするモータ。 A rotor in which a rotor is rotatably accommodated in a case member, and an output portion at a distal end of a rotating shaft penetrating the rotor in an axial direction protrudes outside through an insertion hole of the case member;
A ball bearing that supports the rotating shaft is disposed on the base end side of the case member, supports the rotating shaft so as to be movable in the axial direction with respect to the case member, and supports the rotor at a tip end of the rotating shaft. It has a coil spring that biases to the side,
The rotor is formed with a receiving hole which is perforated from the surface on the base end side of the rotor to the output side and opens around the rotation axis,
The coil spring is housed in the housing hole and is disposed so as to be interposed between a base end side end surface of the housing hole and a biasing member contact end surface which is an output side end surface of the inner ring of the ball bearing. And
In the coil spring, at least one end portion of a spring base end portion which is an end portion in contact with the base end portion end surface and a spring output side end portion in contact with the biasing member contact end surface Is inclined to form an acute angle with respect to the axial direction.
前記偏心部は、前記回転軸の軸中心とは異なる軸中心を有し、前記回転軸の軸と平行に突出するものであって、
前記コイルスプリングは、前記基端部側端面と前記付勢部材接触端面との間に介在して付勢力を与えられた状態において、
前記付勢力が、前記偏心部が形成される方向に向くように、前記スプリング基端側端部と、前記スプリング出力側端部と、のうち、少なくとも一方の端部は、軸方向に対して鋭角を成すように傾斜していることを特徴とする請求項1に記載のモータ。 The output portion that is the output side end portion of the rotation shaft includes a coaxial portion that is coaxial with the rotation shaft, an eccentric portion that extends from the output side end portion of the coaxial portion along the axial direction of the rotation shaft, and Is configured with
The eccentric portion has an axis center different from the axis center of the rotating shaft, and protrudes in parallel with the axis of the rotating shaft,
The coil spring is interposed between the base end side end surface and the biasing member contact end surface and is provided with a biasing force.
At least one end of the spring base end and the spring output end is in the axial direction so that the biasing force is directed in the direction in which the eccentric portion is formed. The motor according to claim 1, wherein the motor is inclined so as to form an acute angle.
前記スプリング基端側端部の先端が、出力方向へ配置されるよう折り曲げられることにより、前記スプリング基端側端部は軸方向に対して傾斜するとともに、前記スプリング出力側端部の先端が、基端部側へ配置されるよう折り曲げられることにより、前記スプリング出力側端部は軸方向に対して傾斜することを特徴とする請求項2に記載のモータ。 Both the spring base side end and the spring output side end are inclined so as to form an acute angle with respect to the axial direction.
By bending the distal end of the spring proximal end to be disposed in the output direction, the spring proximal end is inclined with respect to the axial direction, and the distal end of the spring output end is The motor according to claim 2, wherein the spring output side end portion is inclined with respect to the axial direction by being bent so as to be disposed on the base end portion side.
The motor according to claim 4, wherein the motor is a pump motor for driving the antilock brake system.
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