JP4688910B2 - 電動パワーステアリング装置用モータ - Google Patents

Description

この発明は、外部から電流を導くリード線と固定子コイルとを電気的に接続するターミナルを備えた電動パワーステアリング装置用モータに関するものである。

従来、接続部を有するとともに固定子コイルに接続された固定子側ターミナルと、前記接続部の先端部に接続された接続側ターミナル、この接続側ターミナルが表面に設けられたベース部およびこのベース部に設けられた雌ねじ部を含む接続ベースと、前記接続側ターミナルに接触したリード線側ターミナルを端部に有するとともに外部から前記固定子コイルに電流を導くリード線と、前記雌ねじ部に螺着し前記接続側ターミナルと前記リード線側ターミナルとを締結した雄ねじ部材とを備えた電動パワーステアリング装置用モータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このモータでは、前記固定子側ターミナルの接続部が前記接続ベースの挿入口に挿入され、接続部の先端部が接続側ターミナルと溶接接続されている。

特開２００５−２２９７２１号公報（段落００１４、図１，６）

従来の電動パワーステアリング装置用モータは、接続側ターミナルと固定子側ターミナルとが別部品であり、部品点数が増加するとともに、固定子コイルが三相Ｙ結線の場合、接続側ターミナルと固定子側ターミナルとを接続するに際して、３箇所溶接作業が必要であるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、部品点数を削減することができるとともに、リード線と固定子コイルとの電気的接続工程に溶接工程が不要となる電動パワーステアリング装置用モータを得ることを目的とする。

この発明に係る電動パワーステアリング装置用モータは、外部から電流を導くリード線と固定子コイルとを電気的に接続するターミナルと、このターミナルを保持したホルダと、前記ターミナルの前記リード線側の接続側ターミナル部が接続ベース本体に設けられた接続ベースとを有する電動パワーステアリング装置用モータであって、
帯状の導電部材を打ち抜き加工し、それを折曲して形成されてなる前記ターミナルは、固定側ターミナル部及び接続側ターミナル部を有した一部材で構成されており、平面状に展開したときには、両端部にそれぞれ、少なくとも固定子側ターミナル部と同じ側に突出した頭部を含む接続側ターミナル端部を有し、また長手方向に沿って片側に突出した複数の固定子側ターミナル部を有する帯状の導電部材であり、
前記ターミナルは、板厚方向に円形状に変形され、また同一平面内で折曲し、軸方向に導出した前記接続側ターミナル端部同士を接続して前記接続側ターミナル部が形成され、
この接続側ターミナル部が前記リード線と電気的に接続されており、また前記固定子側ターミナル部が前記固定子コイルと電気的に接続させている。

この発明の係る電動パワーステアリング装置用モータによれば、リード線と固定子コイルとを電気的に接続するターミナルは一部材で構成され、接続部品点数が削減できるとともに、リード線と固定子コイルとの電気的接続工程に溶接工程が不要となる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置用モータ（以下、「モータ」と略称する）を図に基づいて説明する。
図１はモータ１の側断面図、図２は図１のモータ１の正面図、図３は図１の固定子３の正面図、図４は図１の固定子コイル２０の結線図、図５は図１のホルダ２４の正面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。

モータ１は、有底円筒形状のフレーム２と、このフレーム２の内周壁面に固定された固定子３と、フレーム２の中心軸線上に延びたシャフト４と、シャフト４の外周面に固定されＮ磁極、Ｓ磁極からなる円筒状の磁石５で構成された回転子６と、フレーム２の周縁部にボルト７で固定されたブラケット８とを備えている。
また、モータ１は、ブラケット８に嵌着されたレゾルバ式回転角センサ９と、ブラケット８に嵌着されているとともにシャフト４を回転自在に支持したブラケット側軸受１０と、フレーム２の底面の凹部に固定されているとともにシャフト４を回転自在に支持したフレーム側軸受１１と、外部から電流を導くためのリード線であるバスバー１２と電気的に接続されたターミナル２３と、このターミナル２３を保持したホルダ２４と、ホルダ２４に隣接した設けられた接続ベース１５と、束ねられた複数のセンサ信号線１４とを備えている。
回転角センサ９は、シャフト４に固定された楕円形状のロータ１６と、このロータ１６の外周に設けられたステータ１７を備えている。
ブラケット８には、バスバー１２とターミナル２３の端部の接続側ターミナル部１３とを、外部から雄ねじ部材であるボルト３３を用いて締結作業をするための作業用孔２６が形成されている。
なお、磁石５については、複数個の円弧状磁石であってもよい。

固定子３は、電磁鋼板を積層した固定子鉄心１８に、樹脂等で形成されたコイルボビン１９を装着し、絶縁して、固定子コイル２０が巻装されている。固定子コイル２０は、線径が例えばΦ１〜２程度のエナメル被覆銅線を固定子鉄心１８に巻回して構成されている。
固定子コイル２０は、２４本のコイル端末２１同士を図４に示すように、三相Ｙ結線（１２スロット、４コイル並列Ｙ結線）している。Ｕ相コイル部２０ｕ、Ｖ相コイル部２０ｖ及びＷ相コイル部２０ｗの各一端部は、図７に示す同相用導電部材３０を介して互いに接続されている。
Ｕ相コイル部２０ｕ、Ｖ相コイル部２０ｖ及びＷ相コイル部２０ｗの各他端部は、図８に示す相別用導電部材であるターミナル２３であり、このターミナル２３を介してバスバー１２と固定子コイル２０とが電気的に接続されている。
固定子コイル２０の巻始めや巻終り等のコイル端末２１は、同相用導電部材３０の固定子側ターミナル部５０、ターミナル２３の固定子側ターミナル部２２と接続されている。
ターミナル２３は、固定子側ターミナル部２２及び接続側ターミナル部１３を有した一部材で構成されており、同相用導電部材３０と同様に平面状に展開したときには帯状であり、絶縁材からなるホルダ２４の各溝部２９に収まっているときには円形状である。
固定子鉄心１８は、周方向に等分間隔で軸線方向に延びた１２のスロット２８が形成されており、また内径側には１２個のティース２７が形成されている。

図９はターミナル２３の展開図である。
ターミナル２３は、展開した状態では帯状の導電部材であり、両端部の頭部にそれぞれ穴３９が形成された接続側ターミナル端部１３ａ，１３ｂを有している。ターミナル２３の長手方向に沿った片側には、それぞれが長手方向に突出した固定子側ターミナル部２２が形成されている。
ターミナル２３は、板厚方向に円形状に変形され、同一平面内で図９の矢印Ａ方向に互いに直角に折曲された接続側ターミナル端部１３ａ，１３ｂ同士の頭部を重ねることで、図１０に示す接続側ターミナル部１３が形成される。この接続側ターミナル部１３は、引き続き、図１１に示すように、板厚方向で径方向の外側に折曲される。
また、固定子側ターミナル部２２も板厚方向で径方向の外側に折曲され、引き続き先端部が図８に示すようにフック状に折曲される。

図１２は接続ベース１５を示す正面図である。
この接続ベース１５は、接続ベース本体１５Ａに形成されたナット収納孔３１にナット３２が挿入されている。ナット３２上には、接続側ターミナル端部１３ａ，１３ｂの頭部同士が重ねられた接続側ターミナル部１３が載置され、この上にさらにバスバー１２が載置され、接続側ターミナル部１３の穴３９とバスバーの穴（図示せず）を通じてボルト３３によって螺着される。

次に、このように構成された実施の形態１のモータ１の動作について説明する。
図示しない電源から、バスバー１２を介して接続側ターミナル部１３に給電される。そして、ターミナル２３の固定子側ターミナル部２２から、固定子３の固定子コイル２０に電流が流れるため、回転磁界が発生し、シャフト４が回転する。この回転力によって、シャフト４に連結した電動パワーステアリング装置（図示せず）を駆動させることができる。
また、楕円形状のロータ１６の回転により、ステータ１７の磁界が変動し、その変動値が電圧としてセンサ信号線１４を通じて出力され、シャフト４の回転角度が検出される。

以上説明したように、この実施の形態1のモータ１によれば、バスバー１２と固定子コイル２０とを電気的に接続するターミナル２３は、一部材で構成されており、部品点数の削減とともに、溶接工程を削除することができる。

実施の形態２．
図１３は実施の形態２のモータ１におけるターミナル２３Ａを示す展開図である。
展開した状態では帯状の導電部材であるターミナル２３Ａは、接続側ターミナル部１３
ａ，１３ｂに固定子側ターミナル部２２と同方向に突出した突出部３４が形成されている。この突出部３４は、板厚方向に直角に折曲されており、接続ベース本体１５Ａに形成された挿入孔（図示せず）に挿入される。
他の構成は、実施の形態１と同じである。

このターミナル２３Ａの場合、接続ベース１５の突出部３４が挿入孔に挿入されることで、ターミナル２３Ａは、接続ベース本体１５Ａに対して確実に固定される。
また、突出部３４は、固定子側ターミナル部２２と同じ側に形成し、かつＬ字形状の固定子側ターミナル部２２の長片部を超えない範囲で形成されているので、実施の形態１と比較して突出部３４を形成することで導電部材の歩留まりが低くなるようなことはない。

実施の形態３．
図１５はこの実施の形態３のモータ１における、接続ベース部３８を示す正面図、図１６は図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った矢視断面図である。
この接続ベース部３８は、ホルダ２４Ａ、ターミナル２３及び同相用導電部材３０とともに絶縁樹脂材により一体化されている。
このモータ１は、実施の形態１と同様に、接続側ターミナル端部１３ａ，１３ｂの頭部同士が重ねられた接続側ターミナル部１３上にバスバー１２が載置され、接続側ターミナル部１３の穴３９とバスバーの穴（図示せず）を通じてボルト３３によって螺着される。
他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態では、接続ベース部３８は、ホルダ２４Ａ、ターミナル２３及び同相用導電部材３０とともに一体化されており、単品として扱うことができ、組立工数が削減できるともに、部品管理が軽減される。

実施の形態４．
図１７はこの実施の形態４のモータ１における、接続ベース部３８Ａを示す正面図、図１８は図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
このモータ１では、接続ベース部３８Ａは、絶縁樹脂材によりホルダ２４Ｂと一体化されている。
ホルダ２４Ｂの溝部２９には、ターミナル２３及び同相用導電部材３０が収納されている。ターミナル２３の接続側ターミナル端部１３ａ，１３ｂは、接続ベース部３８Ａに形成された挿入孔４１から挿入され、ナット３２側に直角に折曲されている。
この他の構成は、実施の形態１と同じである。
この実施の形態では、ホルダ２４Ｂは、同相用導電部材３０及びターミナル２３と一体成型する必要はなく、構造が簡単である。

実施の形態５．
図１９はこの発明の実施の形態５のモータ１におけるターミナル２３Ｂの展開図、図２０はターミナル２３Ｂの両端部の接続側ターミナル端部１３Ｂａ，１３Ｂｂの斜視図、図２１は接続側ターミナル端部１３Ｂａ，１３Ｂｂを板厚方向に直角に折曲したときの斜視図である。
この実施の形態では、接続側ターミナル端部１３Ｂａ，１３Ｂｂでは、頭部に半円形状の切欠部３５が形成されている。接続側ターミナル端部１３Ｂａ，１３Ｂｂ同士は対向した端面同士を当接することで穴３９Ａを有する接続側ターミナル部１３Ｂが形成されている。
他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態の接続側ターミナル部１３Ｂは、接続側ターミナル端部１３ａ，１３ｂの頭部同士を重ねることで形成された実施の形態１の接続側ターミナル部１３と比較して、頭部が重ならない分だけ材料を削減することができる。
また、実施の形態１の接続側ターミナル部１３は、重なった接続側ターミナル端部１３ａ，１３ｂの穴３９の軸心を一致させるのに手間がかかるとともに、ボルト３３が円滑に穴３９に挿入しにくいのに対して、この実施の形態では、接続側ターミナル端部１３Ｂａ，１３Ｂｂの端面同士を接合すればよく、接続作業性がよいとともに、ボルト３３が円滑に穴３９Ａに挿入される。
また、接続側ターミナル端部１３Ｂａ，１３Ｂｂの頭部は、固定子側ターミナル部２２と同じ側に突出し、かつＬ字形状の固定子側ターミナル部２２の長片部を超えない範囲で形成されているので、実施の形態１のターミナル２３と比較してターミナル２３Ｂの導電部材における歩留まりがよい。

実施の形態６．
図２２はこの発明の実施の形態６のモータ１におけるターミナル２３Ｃの展開図、図２３はターミナル２３Ｃの両端部の接続側ターミナル端部１３Ｃａ，１３Ｃｂの斜視図、図２４は接続側ターミナル端部１３Ｃａ，１３Ｃｂを板厚方向に直角に折曲したときの斜視図である。
この実施の形態のターミナル２３Ｂでは、接続側ターミナル端部１３Ｃａ，１３Ｃｂの頭部には、切欠部３５の反対側に突出した突出部３６が形成されている。この突出部３６は、接続ベース本体１５Ａに形成された挿入孔（図示せず）に挿入される。
この他の構成は、実施の形態１と同じである。

実施の形態５のターミナル２３Ｂでは、図２１に示すように、接続側ターミナル端部１３Ｂａ，１３Ｂｂの対向した端面間に隙間が生じる虞がある。
これに対して、この実施の形態では、接続ベース本体１５Ａの挿入孔に突出部３６を挿入することで、上記隙間の発生を防止することができる。
また、突出部３６は、固定子側ターミナル部２２と同じ側に突出し、かつＬ字形状の固定子側ターミナル部２２の長片部を超えない範囲で形成されているので、突出部３６を形成したことによりターミナル２３Ｃの導電部材による歩留まりが低くなるようなことはない。

実施の形態７．
図２５はこの発明の実施の形態７のモータ１におけるターミナル２３Ｄの展開図、図２６はターミナル２３Ｄの両端部の接続側ターミナル端部１３Ｄａ，１３Ｄｂの斜視図、図２７は接続側ターミナル端部１３Ｄａ，１３Ｄｂを板厚方向に直角に折曲したときの斜視図である。
この実施の形態のターミナル２３Ｄは、一方の接続側ターミナル端部１３Ｄａの頭部には、バーリング加工し、その内周面にねじ加工した穴部３７を有している。他方の接続側ターミナル端部１３Ｄｂの頭部には、穴４０を有している。
接続側ターミナル端部１３Ｄａの頭部と接続側ターミナル端部１３Ｄｂの頭部とを重ねることで接続側ターミナル部１３Ｄが形成される。
この他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態では、穴部３７の内周面がねじ加工されているので、実施の形態１で必要としたナット３２が不要となり、部品点数を削減することができる。
なお、この実施の形態でも、接続側ターミナル端部１３Ｄａ，１３Ｄｂに実施の形態２における突出部３４を設けてもよい。
また、実施の形態３と同様に、接続ベース部３８、ホルダ２４Ａ、ターミナル２３Ｄ及び同相用導電部材３０とともに絶縁樹脂材で一体化してもよい。
また、実施の形態４と同様に、接続ベース部３８Ａと絶縁性樹脂により一体のホルダ２４Ｂの溝部２９にターミナル２３Ｄを保持するようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態では、締結手段として、雌ねじ部材としてナット３２、雄ねじ部材としてボルト３３を用いたが、勿論、ナット３２、ボルト３３に限定されるものではなく、着脱可能な締結手段であればよい。
また、電流を導くリード線としてバスバーを用いたが、電気的に接続できるものであれば、バスバーに限定されるものではない。
また、接続側ターミナル端部１３ａ，１３ｂ，１３Ｄａ，１３Ｄｂの頭部の形状も四角形状、円形状に限定されない。

この発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置用モータを示す側断面図である。 図１のモータの正面図であり。 図１の固定子の正面図である。 図１の固定子コイルの結線図である。 図１のホルダの正面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。 図４の同相用導電部材を示す正面図である。 図４のターミナルを示す正面図（接続側ターミナル部が径方向外側に折曲前）である。 図８のターミナルを示す展開図である。 図９の接続側ターミナル部の折曲前の斜視図である。 図１０の接続側ターミナル部が折曲された後の斜視図である。 図１の接続ベースを示す正面図である。 この発明の実施の形態２の電動パワーステアリング装置用モータにおけるターミナルを示す展開図である。 図１３の接続側ターミナル部の斜視図である。 この実施の形態３の電動パワーステアリング装置用モータにおける接続ベース部を示す正面図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った矢視断面図である。 この実施の形態４の電動パワーステアリング装置用モータにおける接続ベース部を示す正面図である。 図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 この発明の実施の形態５の電動パワーステアリング装置用モータにおけるターミナルを示す展開図である。 図１９の接続側ターミナル端部の折曲前の斜視図である。 図２０の接続側ターミナル端部を板厚方向に直角に折曲したときの斜視図である。 この発明の実施の形態６の電動パワーステアリング装置用モータにおけるターミナルを示す展開図である。 図２２の接続側ターミナル端部の折曲前の斜視図である。 図２３の接続側ターミナル端部を板厚方向に直角に折曲したときの斜視図である。 この発明の実施の形態７の電動パワーステアリング装置用モータにおけるターミナルを示す展開図である。 図２５の接続側ターミナル端部の折曲前の斜視図である。 図２６の接続側ターミナル端部を板厚方向に直角に折曲したときの斜視図である。

符号の説明

１ モータ、３ 固定子、１２ バスバー、１３，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ 接続側ターミナル部、１３ａ，１３ｂ，１３Ｂａ，１３Ｂｂ，１３Ｃａ，１３Ｃｂ，１３Ｄａ，１３Ｄｂ 接続側ターミナル端部、１５ 接続ベース、２０ 固定子コイル、２２ 固定子側ターミナル部、２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ ターミナル、２４，２４Ａ，２４Ｂ ホルダ、２９ 溝部、３２ ナット、３３ ボルト、３４，３６ 突出部、３５ 切欠部、３６ 突出部、３７ 穴部，３８ 接続ベース部、３９，３９Ａ 穴。

Claims (7)

1. 外部から電流を導くリード線と固定子コイルとを電気的に接続するターミナルと、
   このターミナルを保持したホルダと、
   前記ターミナルの前記リード線側の接続側ターミナル部が接続ベース本体に設けられた接続ベースとを有する電動パワーステアリング装置用モータであって、
   帯状の導電部材を打ち抜き加工し、それを折曲して形成されてなる前記ターミナルは、固定側ターミナル部及び接続側ターミナル部を有した一部材で構成されており、平面状に展開したときには、両端部にそれぞれ、少なくとも固定子側ターミナル部と同じ側に突出した頭部を含む接続側ターミナル端部を有し、また長手方向に沿って片側に突出した複数の固定子側ターミナル部を有する帯状の導電部材であり、
   前記ターミナルは、板厚方向に円形状に変形され、また同一平面内で折曲し、軸方向に導出した前記接続側ターミナル端部同士を接続して前記接続側ターミナル部が形成され、
   この接続側ターミナル部が前記リード線と電気的に接続されており、また前記固定子側ターミナル部が前記固定子コイルと電気的に接続させていることを特徴とする電動パワーステアリング装置用モータ。
2. 前記接続側ターミナル端部は、前記固定子側ターミナル部と反対側に切欠部が形成されており、前記接続側ターミナル部は、前記切欠部の端面同士が面接触することで形成された穴を有していることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
3. 前記接続側ターミナル端部は、一方の頭部はバーリング加工された内周面に雌ねじ部が形成され、他方の頭部は穴が形成され、前記接続側ターミナル部は、前記頭部同士が重ねることで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
4. 前記接続側ターミナル端部は、前記接続ベース本体に挿入される突出部を有していることを特徴とする請求項１または３に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
5. 前記接続側ターミナル端部は、前記切欠部の反対側に、前記接続ベース本体に挿入される突出部を有していることを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
6. 前記ターミナル、前記ホルダ及び前記接続ベースは、絶縁樹脂材で一体化されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。
7. 前記ホルダ及び前記接続ベースは、絶縁樹脂材で一体化されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置用モータ。

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