JP4132560B2

JP4132560B2 - 電動パワーステアリング用コアレスモータ

Info

Publication number: JP4132560B2
Application number: JP2000087438A
Authority: JP
Inventors: 仁塩原; 洋美野沢
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Showa Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Showa Corp
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2020-03-27
Also published as: JP2001275290A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動パワーステアリング用コアレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング用コアレスモータとして、例えば実公平３−５２６０６号公報「電気式倍力操舵装置」が知られている。
上記技術は、同公報の図によれば、ラック軸４（車軸）を、ロータとしての円筒状の電機子巻線１２（巻線シリンダ）で囲い、この電機子巻線１２をラックハウジング３（固定部材）で支えたステータとしての磁石１６（永久磁石）で囲い、電機子巻線１２の回転を動力伝達部材を介してラック軸４に伝える形式の電気式倍力操舵装置が示され、さらに、電機子巻線１２を整流子１３に結合するために、電機子巻線１２をナット７側に取付けたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記電気式倍力操舵装置は、当然ながら電機子巻線１２から引出線を延出し、この引出線を整流子１３に結合しなくてはならない構造であるにもかかわらず、結合時に引出線を整流子１３に合せる配慮がないので、引出線の位置決め作業が煩雑になる。
また、一般的に電機子巻線１２をナット７側に取付ける手法は、接着によるものであり、機械的な強度を望むことが困難である。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、巻線シリンダの組付け性の向上、機械的強度の向上を図ることのできる電動パワーステアリング用コアレスモータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の電動パワーステアリング用コアレスモータは、車軸を、固定部材で支えたステータとしての永久磁石で囲い、この永久磁石を、ロータとしての円筒状の巻線シリンダで囲い、この巻線シリンダの回転を車軸に伝える形式の電動パワーステアリングにおいて、巻線シリンダの一端に保持ディスクを一体的に樹脂成形することで巻線シリンダを支持し、この巻線シリンダと共に回転する保持ディスクに収納溝を形成することで巻線シリンダの引出線を収納溝に収納することができるようにしてなり、収納溝が、保持ディスクの外周面並びにモータの整流子に近い方の保持ディスクの側面を直角を挟む２辺とした直角三角形の斜辺を、直角三角形に近似する扇形の弧を溝底としたものであることを特徴とする。
【０００６】
巻線シリンダの一端に保持ディスクを一体的に樹脂成形するときに、保持ディスクに収納溝を形成し、この収納溝に巻線シリンダの引出線を収納するようにした。
巻線シリンダの一端に保持ディスクを一体的に形成することで、巻線シリンダと保持ディスクとの機械的結合強度の向上を図る。
保持ディスクに巻線シリンダの引出線を収納する収納溝を設けることで、引出線の処理を容易に行ない巻線シリンダの組付け性の向上を図る。
【０００８】
また、収納溝を保持ディスクの外周面並びにモータの整流子に近い方の保持ディスクの側面を直角を挟む２辺とした直角三角形の斜辺を、直角三角形に近似する扇形の弧を溝底とすることで、引出線を整流子に導き易くする。
請求項２は、収納溝が、巻線シリンダの軸方向端面の内側に形成されたことを特徴とする。これにより、引出線を整流子に接続する作業が容易である。
請求項３は、巻線シリンダの引出線が、巻線シリンダの内側から引き出され、収納溝の溝底に沿わせて整流子に案内されることを特徴とする。これにより、引出線を位置決めして整流子まで案内できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータを搭載したステアリング装置の斜視図である。
電動パワーステアリングとしてのステアリング装置１０は、ステアリングホイル１１の操舵力をアシストする電動パワーステアリング用コアレスモータ３０（以下、「コアレスモータ」と略記する）を備えた電動パワーステアリングの一例であり、ステアリングホイル１１の操舵力をトルクセンサ１２で検知し、このトルクセンサ１２からの情報に基いてコアレスモータ３０を制御するコントローラ１３を備えたものである。
【００１０】
図中、１４はバッテリ、１５はステアリングホイル１１を支持するステアリングシャフト、１６はステアリングシャフトの先端に取付けたユニバーサルジョイント、１７はユニバーサルジョイント１６を介してステアリングシャフト１５に取付けた先端シャフト、１８はギヤケース、１９は車軸、２１，２１は車軸１９に取付けたタイロッド、２２，２２は前輪を示す。
【００１１】
図２は電動パワーステアリング用コアレスモータを搭載したステアリング装置の要部断面図である。
詳しくは、ステアリング装置１０は、ギヤケース１８内に先端シャフト１７に形成したピニオン２４及び車軸１９に形成したラック２５を収納し、ピニオン２４の回転をラック２５に伝えることで車軸１９を図面の左右に移動できるようにしたものであり、このときに、車軸１９に形成したボールねじ２６に動力伝達部材としてのスラストボール群２７を介してコアレスモータ３０の回転トルクを伝達することで、ステアリングホイル１１（図１参照）の操舵力をアシストするようにしたものである。なお、２８，２８は車軸１９にタイロッド２１，２１を接続するためのボールジョイントである。
【００１２】
図３は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの正面断面図である。
コアレスモータ３０は、車軸１９を、固定部材３３で支えたステータ３１の構成部品である永久磁石３４で囲い、この永久磁石３４を、ロータ４１の構成部品である円筒状の巻線シリンダ４２で囲い、この巻線シリンダ４２の回転をスラストボール群２７を介して車軸１９に伝える形式のステアリング装置１０（図２参照）において、巻線シリンダ４２の一端４２ａに保持ディスク４３を一体的に形成することで巻線シリンダ４２を支持し、この巻線シリンダ４２と共に回転する保持ディスク４３に収納溝５４（・・・は複数個を示す。以下同じ）を形成することで巻線シリンダ４２の引出線４９・・・を収納溝５４・・・に収納することができるようにしたものである。
【００１３】
図４は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータのステータの分解斜視図であり、ステータ３１は、モータハウジング３２に固定部材３３を取付け、この固定部材３３に筒状の永久磁石３４を取付け、ギヤケース１８のフランジ部１８ａにボールベアリング３５、ブラシ取付けベース３６及びブラシ３７，３７をこの順で取付けたものである。なお、３８，３８はギヤケース１８のフランジ部１８ａにモータハウジング３２を取付ける取付けねじ、３９，３９はモータハウジング３２に固定部材３３を取付ける取付けねじを示す。
【００１４】
また、永久磁石３４は、フェライト磁石である。フェライト磁石を用いることで、生産コストの低減及び軽量化を図ることができる。なお、永久磁石３４としては、他に希土類磁石を用いてもよい。
【００１５】
図５は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータのロータの分解斜視図であり、ロータ４１は、巻線シリンダ４２の一端４２ａに保持ディスク４３を一体的に形成し、巻線シリンダ４２の他端４２ｂにスラストリング４４を嵌合させ、保持ディスク４３の中心に筒状部材４５を嵌合させ、この筒状部材４５の保持ディスク４３側に整流子４６を取付け、筒状部材４５のスラストリング４４側に、図３に示すスラストボール群２７を介してボールねじ２６に嵌合させるナット４７を取付けたものである。
巻線シリンダ４２は、コイル巻線部４８から引出して整流子４６に接続する引出線４９・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を備える。
【００１６】
図６は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの保持ディスクの正面図である。図７は図６の７−７線断面図であり、保持ディスクの側面断面を示す。
保持ディスク４３は、巻線シリンダ４２に一体的に形成したディスク状の樹脂部材であって、巻線シリンダ４２の内側に一体的に形成する外周面５２と、筒状部材４５を嵌合させる嵌合孔５３と、巻線シリンダ４２の引出線４９・・・（図３参照）を整流子４６に案内すると共に引出線４９・・・を収納する収納溝５４・・・とを形成したものである。５５は保持ディスク４３の側面を示す。
【００１７】
収納溝５４は、保持ディスク４３の外周面５２の２つのコーナ（角）のうち、整流子４６に近い方のコーナに切込んだ略三角形の切欠き溝であって、保持ディスク４３の外周面５２並びに整流子４６に近い方の保持ディスク４３の側面５５を直角を挟む２辺とした直角三角形の斜辺を、直角三角形に近似する扇形の弧を溝底５４ａとしたものである。
整流子４６は、筒状部材４５に嵌合させる支持ホルダ５７に整流子片５８・・・を取付けたものである。
【００１８】
以上に述べたコアレスモータ３０の作用を次に説明する。
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの作用説明図である。なお、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は実施例を示す。
（ａ）において、比較例のロータ１０１は、巻線シリンダ１０２の一端１０２ａに保持ディスク１０３を嵌合させ、保持ディスク１０３に筒状部材１０５を嵌合させ、筒状部材１０５の保持ディスク１０３側に整流子１０６を取付けたものである。
【００１９】
しかし、保持ディスク１０３は、巻線シリンダ１０２の引出線１０９・・・を整流子１０６に案内すると共に引出線１０９・・・を収納できる形状ではない。従って、引出線１０９・・・を位置決めして整流子１０６まで引出せないので、引出線１０９・・・を整流子１０６に接続する作業が困難である。
【００２０】
（ｂ）において、実施例のロータ４１は、巻線シリンダ４２の一端４２ａに保持ディスク４３を嵌合させ、保持ディスク４３に筒状部材４５を嵌合させ、この筒状部材４５の保持ディスク４３側に整流子４６を取付け、さらに、巻線シリンダ４２の引出線４９・・・を整流子４６に案内すると共に、引出線４９・・・を収納する収納溝５４・・・を形成したものである。従って、引出線４９・・・を位置決めして整流子４６まで案内できるので、引出線４９・・・を整流子４６に接続する作業が容易である。この結果、コアレスモータ３０（図３参照）の組付作業時間の短縮を図ることができると共にコアレスモータ３０の品質の向上を図ることができる。
【００２１】
また、巻線シリンダ４２の一端４２ａに保持ディスク４３を一体的に形成することで、巻線シリンダ４２と保持ディスク４３との機械的結合強度の向上を図ることができる。
さらに、収納溝５４・・・に引出線４９・・・を収納することで、巻線シリンダ４２と保持ディスク４３との機械的強度を補間することになり、巻線シリンダ４２と保持ディスク４３との機械的強度を向上させることができる。
【００２２】
図９は本発明に係る別実施例の電動パワーステアリング用コアレスモータの正面断面図である。なお、図３に示すコアレスモータ３０と同一部品は同一符号を付し詳細な説明を省略する。
電動パワーステアリング用コアレスモータ６０（以下、「コアレスモータ６０」と略記する）は、車軸１９を、固定部材３３で支えたステータ３１としての永久磁石３４で囲い、この永久磁石３４を、ロータ４１としての円筒状の巻線シリンダ４２で囲い、この巻線シリンダ４２の回転を車軸１９に伝える形式のステアリング装置１０（図１参照）において、巻線シリンダ６２の一端６２ａに保持ディスク６３を一体的に形成することで巻線シリンダ６２を支持し、この巻線シリンダ６２と共に回転する保持ディスク６３に収納溝５４・・・を形成することで巻線シリンダ６２の引出線４９・・・を収納溝５４・・・に収納することができるようにしたものであり、巻線シリンダ６２の一端６２ａに保持ディスク６３を一体的に形成するときに、巻線シリンダ６２の他端６２ｂにスラストリング６４を同時に成形すると共に、巻線シリンダ６２のコイル巻線部６８を同時にライニングしたものである。
すなわち、コアレスモータ６０は、ロータ６１の機械的強度を補強したモータである。この結果、コアレスモータ６０の耐久性の向上を図ることができる。
【００２３】
尚、実施例では図７に示すように、収納溝５４は、保持ディスク４３の外周面５２並びに整流子４６に近い方の保持ディスク４３の側面５５を直角を挟む２辺とした直角三角形の斜辺を直角三角形に近似する扇形の弧を溝底５４ａとしたが、これに限るものではなく、溝底５４ａは直線の溝であってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、巻線シリンダの一端に保持ディスクを一体的に樹脂成形し、巻線シリンダを支持したので、巻線シリンダと保持ディスクとの機械的結合強度の向上を図ることができる。この結果、電動パワーステアリング用コアレスモータの耐久性の向上を図ることができる。
巻線シリンダと共に回転する保持ディスクに収納溝を形成することで巻線シリンダの引出線を収納溝に収納することができるようにしたので、引出線の処理を容易に行ない巻線シリンダの組付け性の向上を図る。この結果、組付作業時間の短縮を図ることができると共に電動パワーステアリング用コアレスモータの品質の向上を図ることができる。
【００２５】
また、収納溝を保持ディスクの外周面並びにモータの整流子に近い方の保持ディスクの側面を直角を挟む２辺とした直角三角形の斜辺を、直角三角形に近似する扇形の弧を溝底としたので、引出線を容易に整流子に導くことができる。
請求項２は、収納溝が、巻線シリンダの軸方向端面の内側に形成されたので、引出線を整流子に接続する作業が容易である。
請求項３は、巻線シリンダの引出線が、巻線シリンダの内側から引き出され、収納溝の溝底に沿わせて整流子に案内されたので、引出線を位置決めして整流子まで案内できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータを搭載したステアリング装置の斜視図
【図２】電動パワーステアリング用コアレスモータを搭載したステアリング装置の要部断面図
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの正面断面図
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータのステータの分解斜視図
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータのロータの分解斜視図
【図６】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの保持ディスクの正面図
【図７】図６の７−７線断面図
【図８】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの作用説明図
【図９】本発明に係る別実施例の電動パワーステアリング用コアレスモータの正面断面図
【符号の説明】
１０…ステアリング装置（電動パワーステアリング）、１９…車軸、２７…動力伝達部材（スラストボール群）、３０，６０…コアレスモータ、３１…ステータ、３３…固定部材、３４…永久磁石、４１，６１…ロータ、４２，６２…巻線シリンダ、４２ａ，６２ａ…一端、４３，６３…保持ディスク、４９…引出線、５２…外周面、５４…収納溝。

Claims

車軸を、固定部材で支えたステータとしての永久磁石で囲い、この永久磁石を、ロータとしての円筒状の巻線シリンダで囲い、この巻線シリンダの回転を車軸に伝える形式の電動パワーステアリングにおいて、
前記巻線シリンダの一端に保持ディスクを一体的に樹脂成形することで巻線シリンダを支持し、この巻線シリンダと共に回転する前記保持ディスクに収納溝を形成することで前記巻線シリンダの引出線を前記収納溝に収納することができるようにしてなり、
前記収納溝は、前記保持ディスクの外周面並びにモータの整流子に近い方の保持ディスクの側面を直角を挟む２辺とした直角三角形の斜辺を、直角三角形に近似する扇形の弧を溝底としたものであることを特徴とする電動パワーステアリング用コアレスモータ。
前記収納溝は、前記巻線シリンダの軸方向端面の内側に形成されたことを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング用コアレスモータ。
前記巻線シリンダの引出線は、巻線シリンダの内側から引き出され、前記収納溝の溝底に沿わせて前記整流子に案内されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動パワーステアリング用コアレスモータ。