JP2019122177A - ブラシレスモータ - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態で説明されるモータユニット10(図1)は、例えば、車両のパワーステアリング機構の駆動モータなどに用いられる。ただし、モータユニット10の用途は、パワーステアリング機構の駆動モータに限られるものではない。モータユニット10は、ブラシレスモータの一例である。
筐体20は、ケース21及びブラケット22を有する。
シャフト11は、丸棒状である。シャフト11は、例えば、定径の金属棒に切削加工を施して製造される。シャフト11は、軸線に沿う方向を軸線方向15に一致させて配置されている。シャフト11の一端部11Aは、ケース21に設けられたボールベアリング機構13に支持されている。シャフト11の他端部11Bは、ブラケット22に設けられた挿通孔27に挿通されており、ブラケット22から軸線方向15(図2における左向き)に突出している。ブラケット22から突出する他端部11Bは、モータユニット10が取り付けられる部品に設けられた不図示のボールベアリング機構によって回転自在に支持される。シャフト11は、ボールベアリング機構13と、不図示のボールベアリング機構とにより、回転自在に支持されている。また、シャフト11の他端部11Bは、例えば、車両のステアリングの回転軸とギアを介して連結される。
モータ30は、U相、V相、及びW相の交流電圧を供給されて回転する3相交流モータである。モータ30は、シャフト11に固定されるモータロータ31と、ケース21の大径部23に固定されるモータステータ40とを備える。
レゾルバ60は、シャフト11の回転位置を検出するセンサである。レゾルバ60は、シャフト11に固定されたレゾルバロータ61と、筐体20に固定されたレゾルバステータ70とを備える。
図1に示されるように、シール部材86は、ブラケット22の開口25に位置している。シール部材86は、筒状の筒部87と、筒部87の外周面から外向きに突出するフランジ部88とを有する。筒部87は、ブラケット22の開口25及びインシュレータ72の延出部78の形状に合わせた形状にされている。具体的には、筒部87は、概ね角筒状である。筒部87の内側の形状は、インシュレータ72の外周の略形状と同一である。筒部の外側の形状は、開口25の処刑部25Bの周面の形状と略同一である。フランジ部88は、筒部87の軸線方向における一端(図4における上端)に位置している。
固定部材80は、矩形板状である。固定部材80の厚みに沿う方向における一面(図3における下面)である押圧面80Aは、ブラケット22の外側面及びシール部材86のフランジ部88に当接し、シール部材86を押圧している。
図5に示されるように、モータユニット10の製造方法は、第1工程から第9工程を含む。
本実施形態では、インシュレータ72と端子部材74とを一体に形成し、インシュレータ72の延出部78の先端を筐体20の外周面から突出させ、インシュレータ72の延出部78の先端と端子部材74の第2端74Bとでコネクタ17を形成している。したがって、従来のモータユニットのように、接続線をシール部材に設けた貫通孔に挿通せずに防水を行うことができる。したがって、接続線をシール部材に設けた貫通孔に挿通するという手間のかかる作業が不要になる。その結果、モータユニット10の製造が容易になる。
本実施形態で説明されるモータユニット100(図6)は、第1実施形態と同様に、車両のパワーステアリング機構の駆動モータなどに用いられる。ただし、モータユニット100の用途は、パワーステアリング機構の駆動モータに限られるものではない。モータユニット10は、ブラシレスモータの一例である。
筐体120は、ケース21及びブラケット122を有する。ケース21の構成は、概ね第1実施形態と同一である。
シャフト11は、丸棒状である。シャフト11は、例えば、定径の金属棒に切削加工を施して製造される。シャフト11は、軸線に沿う方向を軸線方向15に一致させて配置されている。シャフト11の一端部11Aは、ケース21に設けられたボールベアリング機構13に支持されている。シャフト11の他端部11Bは、ブラケット22に設けられたボールベアリング機構14に支持されている。シャフト11は、2つのボールベアリング機構13、14により、回転自在に支持されている。シャフト11の他端部11Bは、例えば、車両のステアリングの回転軸とギアを介して連結される。
モータ30は、第1実施形態で説明したモータ30と概ね同一の構成である。
図6及び図7に示されるように、取付部材50は、後述のレゾルバ160のレゾルバステータ170をブラケット122に固定するための部材である。取付部材50は、フランジを有する有底筒状であり、磁性体の金属板に絞り加工を施すことによって製造される。取付部材50には、例えば、鉄やアルミニウムが用いられる。
レゾルバ160は、シャフト11の回転位置を検出するセンサである。レゾルバ60は、シャフト11に固定されたレゾルバロータ61と、筐体20に固定されたレゾルバステータ170とを備える。レゾルバロータ61の構成は、第1実施形態のレゾルバロータ61と概ね同一である。
図6に示されるように、シール部材90は、ブラケット122の開口125に位置している。具体的には、開口125の内周面と、ブラケット122の突出壁128の第2当接面129と、インシュレータ172の延出部178の外周面と、後述の固定部材65の第1当接面69との間の空間に位置している。
固定部材65は、シャフト11の径方向(図における上下方向)を厚みとする矩形板状の本体66と、本体66の縁から本体66の厚み方向(図における下向き)に突出する突出片67とを有する。突出片67は、本体66の縁の全周に亘って設けられている。
図9に示されるように、モータユニット100の製造方法は、第1工程から第10工程を含む。
本実施形態では、軸線方向15において、取付部材50の本体筒部51の一部と、モータステータ40とが重複している。すなわち、軸線方向15において、本体筒部51の内側に配置されたレゾルバステータ170とモータステータ40とが重複している。したがって、レゾルバステータ170とモータステータ40とが重複しない従来のモータユニットに比べ、軸線方向15におけるモータユニット100の長さが短くなる。その結果、モータユニット100は、従来のモータユニットよりもコンパクトである。
上述の第1実施形態及び第2実施形態では、モータ30の引出線44が筐体20(筐体120)から引き出される例を説明した。しかしながら、レゾルバ60と同様に、コネクタ接続によって外部電源と接続されていてもよい。具体的に説明すると、開口25と同様の構成の開口がブラケット22に設けられる。この開口には、インシュレータ72の延出部78と同様の構成のコネクタ部材が挿通される。このコネクタ部材には、端子部材74と同様の構成の端子部材が設けられる。この端子部材の一端に、引出線44の一端が接続される。コネクタ部材は、ブラケット22に設けられた開口から筐体20の外側に突出するコネクタ部を有する。このコネクタ部に、外部電源から延びるコネクタ部が接続される。
11・・・シャフト
12・・・シール部材
17・・・コネクタ
20・・・筐体
21・・・ケース
22・・・ブラケット
25・・・開口
29・・・第2当接面
30・・・モータ
31・・・モータロータ
40・・・モータステータ
50・・・取付部材
51・・・本体筒部
52・・・フランジ部
54・・・円板部
60・・・レゾルバ
61・・・レゾルバロータ
69・・・第1当接面
70、170・・・レゾルバステータ
71・・・ステータコア
72・・・インシュレータ
73・・・導線
74・・・端子部材
74A・・・第1端
74B・・・第2端
77・・・本体部
78・・・延出部
80・・・固定部材
Claims (4)
- 筐体と、
前記筐体に対して回転自在であり、少なくとも一端が前記筐体内から突出するシャフトと、
前記シャフトに固定されており、前記筐体内に位置するモータロータと、
前記筐体内において前記筐体に固定されており、前記シャフトの軸線方向に沿う軸線を有する筒状であって、前記モータロータが内側に位置するモータステータと、
前記筐体内に位置しており、前記シャフトの軸線方向において前記モータロータと相違する位置において前記シャフトに固定されたレゾルバロータと、
前記レゾルバロータが内側に位置するレゾルバステータと、
シール部材と、を備えており、
前記筐体は、
前記モータステータを固定する有底筒状のケースと、
前記ケースに固定されており、かつ、前記シャフトが挿通される挿通孔、及び前記シャフトの軸線周りの側壁に設けられた開口を有する有底筒状のブラケットと、を有しており、
前記レゾルバステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアに固定されたインシュレータと、
前記インシュレータに巻回されてコイルを形成する複数の導線と、
前記導線がそれぞれ固着された複数個の端子部材と、を有しており、
前記ステータコアは、
前記シャフトの軸線方向に沿う軸線を有する筒状の基部と、
前記基部の径方向外側へ向かって前記基部から突出し、前記ブラケットに固定される取付片と、を具備しており、
前記インシュレータは、
前記ステータコアの前記基部に固定され、前記導線が巻回された本体部と、
前記シャフトの径方向外側へ向かって前記本体部から延出しており、前記ブラケットの前記側壁に設けられた前記開口から突出する延出部と、を有しており、
前記シール部材は、前記延出部と前記開口の周壁との間に位置しており、
各前記端子部材は、
前記インシュレータの前記延出部の基端側に位置しており、前記導線が固着された第1端と、
前記インシュレータの前記延出部の先端側から突出しており、前記延出部の先端とともにコネクタを形成する第2端と、をそれぞれ有するブラシレスモータ。 - 筐体と、
前記筐体に対して回転自在であり、少なくとも一端が前記筐体内から突出するシャフトと、
前記シャフトに固定されており、前記筐体内に位置するモータロータと、
前記筐体内において前記筐体に固定されており、前記シャフトの軸線方向に沿う軸線を有する筒状であって、前記モータロータが内側に位置するモータステータと、
前記筐体内に位置しており、前記シャフトの軸線方向において前記モータロータと相違する位置において前記シャフトに固定されたレゾルバロータと、
前記筐体に固定された取付部材と、
前記取付部材に固定されており、前記シャフトの軸線方向に沿う軸線を有する筒状であって、前記レゾルバロータが内側に位置するレゾルバステータと、
シール部材と、を備えており、
前記筐体は、
前記モータステータを固定する有底筒状のケースと、
前記ケースに固定されており、かつ、前記シャフトが挿通される挿通孔、及び前記シャフトの軸線周りの側壁に設けられた開口を有する有底筒状のブラケットと、を有しており、
前記レゾルバステータは、
前記取付部材に固定されたステータコアと、
前記ステータコアに固定されたインシュレータと、
前記インシュレータに巻回されてコイルを形成する複数の導線と、
前記導線がそれぞれ固着された複数個の端子部材と、を有しており、
前記取付部材は、
前記シャフトの軸線方向に沿う軸線を有する筒状であって、前記モータステータの内径よりも小さい外径であって、前記シャフトの軸線方向において前記モータステータと少なくとも一部が重複しており、かつ、内側に位置する前記レゾルバステータを固定する本体筒部と、
前記本体筒部の径方向外側へ向かって前記本体筒部の外周面から突出しており、前記筐体に固定されたフランジ部と、を有しており、
前記インシュレータは、
前記ステータコアに固定され、前記導線が巻回された本体部と、
前記シャフトの径方向外側へ向かって前記本体部から延出しており、前記ブラケットの前記側壁に設けられた前記開口から突出する延出部と、を有しており、
前記シール部材は、前記延出部と前記開口の周壁との間に位置しており、
各前記端子部材は、
前記インシュレータの前記延出部の基端側に位置しており、前記導線が固着された第1端と、
前記インシュレータの前記延出部の先端側から突出しており、前記延出部の先端とともにコネクタを形成する第2端と、をそれぞれ有するブラシレスモータ。 - 前記取付部材は、磁性体からなり、
前記取付部材は、前記本体筒部の軸線方向における前記モータステータ側の端部から径方向内側に延出された円板部をさらに有する請求項2に記載のブラシレスモータ。 - 前記シール部材を前記筐体に固定する固定部材をさらに備えており、
前記固定部材は、前記インシュレータの前記延出部が挿通される貫通孔と、前記シャフトの径方向外側から前記シール部材に当接する第1当接面と、を有しており、
前記筐体の前記ブラケットは、
前記開口と、
前記シャフトの径方向内側から前記シール部材に当接する第2当接面と、を有する請求項1から3のいずれかに記載のブラシレスモータ。
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