JP3194586B2 - モータのアーマチュア構造 - Google Patents

モータのアーマチュア構造

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JP3194586B2 JP52506897A JP52506897A JP3194586B2 JP 3194586 B2 JP3194586 B2 JP 3194586B2 JP 52506897 A JP52506897 A JP 52506897A JP 52506897 A JP52506897 A JP 52506897A JP 3194586 B2 JP3194586 B2 JP 3194586B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
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    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、円筒状をなすアーマチュアシャフトを有す
るモータのアーマチュア構造に関するに関するものであ
る。
背景技術 モータのアーマチュアシャフトの構造として、アーマ
チュアシャフト中空円筒状に形成し、その筒状内に貫通
軸を受容可能にしたものがあり、例えば同一出願人によ
る特開平6−39473号公報に開示されているものがあ
る。このアーマチュアシャフトにあっては、ダイに設け
た通し孔の一部にセレーションを形成しておき、その通
し孔に円筒状の素材を挿入し、その内周面に対してポン
チを軸線方向にしごくことにより、円筒状素材の内周面
を加工すると共に外周面にセレーション加工を行って形
成され、そのセレーション加工部にアーマチュアコアを
取り付けるようにしている。
また、特開平5−260704号公報に開示されているよう
に、内周にセレーションを有するアーマチュアコアを円
筒状のアーマチュアシャフトに遊嵌し、ポンチにてアー
マチュアシャフト内周面を軸線方向にしごくことで、ア
ーマチュアシャフトを外向きに塑性変形させて、その外
周面とアーマチュアコア内周のセレーションとを密着さ
せて一体化させるものがある。この従来例によれば、ア
ーマチュアシャフトの外径とアーマチュアコアの内径と
の各寸法を、或る程度の許容範囲をもって成形すること
ができて、寸法管理が緩和される。
しかしながら、上記構造のアーマチュアシャフトにあ
っては、その中空内部に貫通する軸の最大外径部分を受
容する部分の内径を貫通軸の最大外径部分よりも大径に
形成する必要があるため、上述したような従来の方法に
よりアーマチュアコア取付部を磁路確保に必要な程度に
できるだけ小径化しようとすると、軸端部の軸受取付部
の肉厚も薄くなり、例えばアーマチュアを支持する軸受
を固定後に軸受締め付け用ナットを締め付けた場合に、
アーマチュアシャフトの対応する軸端部がナットの締め
付け応力に耐えきれずに内側に変形して、所望の締め付
け力を得られないという問題が生じる。
そのため、軸端部の十分な強度を確保するためにシャ
フトの肉厚を厚く設定すると、シャフトの外径が増大
し、従って磁路の確保のためにアーマチュアコアの外径
も増大して、モータの大径化や重量増を招くという問題
がある。
そこで本発明は、中空シャフトにおける必要な強度を
確保すると共にモータ外径を小径化するモータのアーマ
チュア構造を提供することを課題としたものである。
発明の開示 上記課題を達成するため、本発明においては、円筒状
シャフトの軸線方向中間部の外周面にモータコア取付部
(3b)を有すると共に軸線方向端部(3c)に軸受取付部
を設けられたアーマチュアシャフト(3)であって、前
記アーマチュアシャフト(3)の前記モータコア取付部
(3b)及び前記軸線方向端部(3c)の外径が略同一のま
ま、前記アーマチュアシャフト(3)の前記軸線方向端
部(3c)の内径(D2)が、前記モータコア取付部(3b)
の内径(D1)よりも縮径されているものとした。
したがって、円筒状のアーマチュアシャフト(3)に
軸受(8b)を組み付ける際に軸受締め付け用ナット(1
1)をねじ込んで軸受(8b)を固定することになるが、
その際にアーマチュアシャフト(3)の軸線方向端部に
対する内向きの変形力に対する強度を得るための肉厚
を、アーマチュアシャフト(3)の外径を大径化するこ
となく確保することができる。
また、本発明の別の特徴は、前記軸線方向端部(3c)
に嵌装される軸受(8b)を位置決めするべく、前記軸線
方向端部(3c)の外周面の前記モータコア取付部(3b)
側に止め輪装着用周方向溝(16)を設けかつ当該外周面
の軸端側にナット締結用ねじ部(12)を設けると共に、
前記軸線方向端部(3c)の前記周方向溝(16)を設けら
れた部分の内径を前記軸線方向端部(3c)の内径(D2)
と同一径にすることにより提供される。
アーマチュアシャフト(3)を軸支する軸受(8b)
は、アーマチュアシャフト(3)の軸線方向端部(3c)
に取り付けられるのが一般的であり、取付状態で位置決
めされる必要がある。そこで、軸受(8b)を位置決めす
るためにアーマチュアシャフト(3)のモータコア取付
部(3b)側に位置決め手段としてカラー(14)および止
め輪(15)を設け、軸受(8b)を位置決め手段と軸受締
め付け用ナット(11)との間に挟持することにより、軸
受(8b)を位置決めかつ固定することができる。したが
って、アーマチュアシャフト(3)の軸線方向端部(3
c)に止め輪(15)の装着用周方向溝(16)を設けた部
分が、溝の深さ分だけ肉厚が薄くなるが、その部分まで
上記軸線方向端部(3c)の内径(D2)と同一径にしてい
ることから、周方向溝16を設けることにより薄肉化され
て応力集中し易くなる部分の十分な強度の確保を発揮す
る作用を呈するものである。
さらに、本発明の別の特徴は、前記アーマチュアシャ
フト(3)に軸線方向に変位可能に貫通させたラック軸
(2)を同軸的に設け、該ラック軸(2)を前記アーマ
チュアシャフト(3)とボールねじ結合すると共に、前
記軸線方向端部(3c)の内径(D2)を、前記ラック軸
(2)の前記ボールねじ結合用ボールねじ溝(9)を設
けられた部分の外径(d1)よりも小径であってかつ前記
ラック軸(2)の前記軸受取付部内に挿通されるストレ
ート部分(2a)よりも拡径することにより提供される。
軸線方向端部(3c)については、ラック軸(2)のボ
ールねじ溝(9)を設けられた部分の外径よりも縮径さ
れたストレート部分(2a)のみを挿通可能な内径(D2)
に形成すれば良く、したがって、軸線方向端部(3c)の
肉厚をラック軸(2)のボールねじ溝(9)を設けられ
た部分を受容する部分よりも厚くすることができ、軸受
締め付け用ナット(11)を取り付けるためのねじ溝を形
成しても、十分な強度を確保することができる。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して以
下に示す。
図面の簡単な説明 図1は、自動車の電動パワーステアリングに用いられ
るモータを示す要部従断面図。
図2は、アーマチュアシャフト3の要部を誇張して示
す縦断面図。
発明を実施するための最良の形態 次に、本発明の実施の態様を添附図面を参照して以下
に示す。
図1は、例えば自動車の電動パワーステアリングに用
いられるモータを示す要部縦断面図である。図におい
て、ケーシング1内には左右方向に延在するラック軸2
が受容されており、そのラック軸2の軸線方向両端部
(図示せず)にはタイロッドを介して左右の各前輪が接
続されている。またケーシング1内にはラック軸2を同
軸的に外囲するように円筒状のアーマチュアシャフト3
が設けられている。
アーマチュアシャフト3の軸線方向中間部の外周面に
はモータコアを構成するアーマチュアコアが固設されて
いると共に、そのコアティースにはアーマチュアコイル
が巻回されており、それらを図示されないコーティング
材で固定してロータアッセンブリ4が形成されている。
なお、ケーシング1のロータアッセンブリ4に対応する
部分1Aの内周面にはマグネット5が配設され、マグネッ
ト5とケーシング1の部分1Aとにより界磁装置が構成さ
れている。
また、アーマチュアシャフト3には、上記ロータアッ
センブリ4に隣接してコンミテータ6が固設されてお
り、ケーシング1の内周面側のコンミテータ6に対応す
る部分にはブラシ7が配設されている。そして、アーマ
チュアシャフト3の軸線方向両端部がそれぞれ軸受8a・
8bを介して回転自在に支持されている。
本アーマチュアシャフト3は、一方の軸線方向端部を
拡径されており、その拡径部3aを上記一方の軸受8aによ
り支持されている。そのアーマチュアシャフト3のアー
マチュアコアを取り付けられたコア取付部としての中間
部3bと他方の軸線方向端部3cとの外周面は、軸線方向に
対して略同一外径にて形成されている。
ラック軸2には、その軸線方向についての略半分側に
ボールねじ溝9が刻設されており、アーマチュアシャフ
ト3の上記拡径部3aの内周面にはボールねじナット10が
圧入及びかしめにて固定されており、両者間に介装され
た複数のボールと共にボールねじ機構が構成されてい
る。従って、アーマチュアシャフト3の正逆回転によ
り、ボールねじ機構を介してラック軸2が軸線方向(左
右)に変位するように駆動される。なお、ラック軸2に
は、ボールねじ溝9を設けられた側とは相反する図示さ
れない軸線方向端部側にてスライド可能に支持されかつ
ステアリング機構と連結されている。
本アーマチュアシャフト3の内周面には、図2の要部
を誇張した図に示されるように、上記したアーマチュア
コアを取り付けられた中間部3bの内径D1よりも、軸受8b
により支持される軸線方向端部3cの内径D2の方が若干小
径に形成されている。アーマチュアシャフト3の軸線方
向端部3cには、組み付け時に軸受8bを固定かつ抜け止め
するために軸線方向端部3cに装着する軸受締め付け用ナ
ット11をねじ込むためのねじ部12が形成されている。
図2に良く示されるように、アーマチュアシャフト3
の軸線方向端部3cに装着された軸受8bを組み付けた際
に、その中間部3b側を位置決めしかつ上記締め付け用ナ
ット11と共働して軸受8bを軸線方向に挟持して固定する
ために用いるカラー14が嵌装されている。そして、カラ
ー14の中間部3b側への変位を押さえるための止め輪15
が、アーマチュアシャフト3の外周面に周方向に全周に
渡って凹設された周方向溝16に嵌合して装着されてい
る。なお、止め輪15は、CリングやEリングであって良
い。
図示した形態によれば、拡径部3aと中間部3bとの間に
肩面13が形成されていることにより、その肩面13をダイ
の段部に押し当てて、従来例と同様に図の矢印に示され
るように拡径部3a側からポンチを軸線方向に挿入して、
アーマチュアシャフト3のしごき加工により外周にセレ
ーション部を形成して、アーマチュアコアを圧入あるい
はしごき加工により直接アーマチュアコアを密着固定す
ることができる。この時、中間部3b及び軸線方向端部3c
を挿入するダイの通し孔の内径を同一径に形成してお
き、中間部3b及び軸線方向端部3cをそれぞれ外径D1及び
D2のポンチを用いて、外径D1のポンチは軸線方向端部3c
部分をしごき加工しないようにする。
なお、中間部3bは、その外径をモータ性能から制約を
受けるコア内径により決定されるが、その肉厚を規定の
磁束を流すのに十分な程度にして内径D1をラック軸2の
ねじ溝9部分の外径d1より僅かに大きな略同一径に形成
されている。この内径D1で形成された部分は、前記した
止め輪15を装着するための周方向溝16を設けた部分まで
は達しないようにされている。したがって、アーマチュ
アシャフト3の軸線方向端部3cの軸受組み付け部分の肉
厚が軸受8bの軸線方向全長に渡ってかつ周方向溝16を設
けられた部分を含んで、厚い状態で形成されており、周
方向溝16を設けることにより薄肉化されて応力集中し易
くなる部分も含めて、十分な強度を確保し得るようにさ
れている。
また、アーマチュアシャフト3は軸線方向端部3cの内
径D2を、ラック軸2のねじ溝9部分の外径d1よりも小径
であって、ラック軸2の上記ストレート部分2aの外径d2
よりも大径にして、ストレート部分2aを通し得るがねじ
溝9部分は通過不能な内径にする(D1>d1>D2>d2)。
このようにすることにより、同一外径の円筒状シャフト
からアーマチュアシャフト3を加工する場合において
も、軸受装着部となる軸線方向端部3cの肉厚を極力厚く
することができ、また、ラック軸2のストロークを必要
十分な程度に確保し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−116944(JP,A) 特開 平3−3692(JP,A) 特開 平3−159538(JP,A) 特開 平7−123631(JP,A) 実開 平2−53256(JP,U) 実開 昭59−34469(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 5/16 H02K 7/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒状シャフトの軸線方向中間部の外周面
    にモータコア取付部(3b)を有すると共に軸線方向端部
    (3c)に軸受取付部を設けられたアーマチュアシャフト
    (3)であって、前記アーマチュアシャフト(3)の前
    記モータコア取付部(3b)及び前記軸線方向端部(3c)
    の外径が略同一のまま、前記アーマチュアシャフト
    (3)の前記軸線方向端部(3c)の内径(D2)が、前記
    モータコア取付部(3b)の内径(D1)よりも縮径されて
    いることを特徴とするモータのアーマチュア構造。
  2. 【請求項2】前記軸線方向端部(3c)に嵌装される軸受
    (8b)を軸受締め付け用ナット(11)と共働して位置決
    め固定する位置決め手段としての止め輪(15)を装着す
    る周方向溝(16)を前記軸線方向端部(3c)の前記内径
    (D2)で形成された部分に設けたことを特徴とする請求
    項1に記載のモータのアーマチュア構造。
  3. 【請求項3】前記アーマチュアシャフト(3)に軸線方
    向に変位可能に貫通させたラック軸(2)の一部に設け
    たボールねじ溝(9)と、前記アーマチュアシャフト
    (3)の前記軸線方向端部(3c)側とは相反する側の軸
    線方向端部に形成した拡径部(3a)に設けたボールねじ
    ナット(10)とを介して、前記アーマチュアシャフト
    (3)と前記ラック軸(2)とを互いにボールねじ結合
    すると共に、前記軸線方向端部(3c)の内径(D2)を、
    前記ラック軸(2)の前記ボールねじ溝(9)を設けら
    れた部分の外径(d1)よりも小径であってかつ前記ラッ
    ク軸(2)の前記軸線方向端部(3c)内に挿通されるス
    トレート部分(2a)よりも拡径したことを特徴とする請
    求項1若しくは請求項2に記載のモータのアーマチュア
    構造。
  4. 【請求項4】前記アーマチュアシャフト(3)の前記モ
    ータコア取付部(3b)及び前記軸線方向端部(3c)の内
    周面を、それぞれの内径(D1・D2)に対応する外径にて
    形成されたポンチを用いてしごき加工により形成したこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
    のモータのアーマチュア構造。
JP52506897A 1996-01-12 1996-11-19 モータのアーマチュア構造 Expired - Fee Related JP3194586B2 (ja)

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