JP5734645B2 - モータ用ブラケット、および電動モータ - Google Patents
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本発明によれば、フランジ部全体にわたって、肉厚調整部材の周辺の樹脂が略均等に冷却されて収縮し、固化することができる。したがって、樹脂成型時の反りやひけの発生による寸法精度の低下や、ボイドの発生による強度低下を抑制でき、軽量なモータ用ブラケットを得ることができる。
本発明によれば、樹脂成型時の反りやひけの発生による寸法精度の低下や、ボイドの発
生による強度低下を抑制できるとともに、補強板によって強固なモータ用ブラケットを形
成できる。
本発明によれば、ブラケット本体、および固定部と同一の熱膨張率を有する樹脂により肉厚調整部材を形成しているので、温度変化が発生しても、熱膨張係数の差に起因する応力が肉厚調整部材の周辺で発生することがない。したがって、温度変化に対しても影響を受けない強固なモータ用ブラケットを形成できる。
本発明によれば、筒部および肉厚調整部材の周辺の樹脂が均等に冷却されて収縮し、固化することができる。したがって、樹脂成型時の反りやひけの発生による寸法精度の低下や、ボイドの発生による強度低下を確実に抑制でき、軽量なモータ用ブラケットを得ることができる。
本発明によれば、寸法精度が高く、かつ強度の高い,軽量な電動モータを得ることができる。
図1および図2に示すように、ブラシレスモータ1は、例えば、電動パワーステアリング(EPS;Electric Power Steering)に用いられるものであって、有底筒状のモータケース2に内嵌固定されたステータ3と、ステータ3に対して回転自在に設けられたロータ4とを備え、モータケース2の開口部5に、これを閉塞するブラケット6(請求項の「モータ用ブラケット」に相当)がボルト26によって締結固定されている。
モータケース2のエンド部8側から3段目のケース96には、エンド部96aの径方向中央に軸方向外方(図2における上側)に向かって突出するボス部100が形成されている。ボス部100の径方向中央には、回転軸11を挿入可能な挿入孔101が形成されている。また、ボス部100の先端には、軸方向に延出し、回転軸11を挿通可能な筒部102が一体成形されている。筒部102の外周面には、回転軸11の回転角度検出用のレゾルバ18を構成するレゾルバロータ19が外嵌固定されている。
ここで、1段目のケース94、および2段目のケース95のエンド部94a,95aには、軸方向外方(図2における上側)に向かって突出する位置決め突起98,98が形成されている一方、各分割コア91には、位置決め突起98に対応し、かつ軸方向に貫通する位置決め孔97が形成されている。すなわち、1段目のケース94、および2段目のケース95は、これらに形成されている位置決め突起98と、分割コア91の位置決め孔97とが嵌合することで回転方向の位置決めが行われるようになっている。
図3は、モータケース2側から見たときのブラケット6の平面図である。
図1〜図3に示すように、ブラケット6は、樹脂製で平面視略円板状に形成されたものである。ブラケット6を形成する樹脂としては、熱可塑性の結晶性プラスチックであるポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂を用いている。しかしながら、これ以外の樹脂であってもよい。
ブラケット6のモータケース2側には、モータケース2の周壁7に嵌合される筒状のモータケースインロー部28(請求項の「筒部」に相当)が設けられている。一方、ブラケット6のモータケース2とは反対側には、減速機等に嵌合される筒状の減速機インロー部29(請求項の「筒部」に相当)が設けられている。この減速機インロー部29の外周面29aには、Oリング(不図示)を取り付けるためのOリング溝30が形成されている。モータケースインロー部28と減速機インロー部29とは同芯に配置されており、略同一の外径となるように設定されている。
固定部67は、モータケースインロー部28、および減速機インロー部29の外周面を取り囲むように形成されたフランジ部67aと、フランジ部67aから径方向外側に突設して形成された固定台座部67b,67c(第1固定台座部67b、および第2固定台座部67c)と、を有している。
第1固定台座部67b、および第2固定台座部67cは、それぞれフランジ部67aの周方向に沿って、3箇所ずつ形成されている。第1固定台座部67b、および第2固定台座部67cの軸方向の肉厚は、強度を確保するために十分厚肉に形成されており、フランジ部67aの軸方向の肉厚と略同一になるように設定されている。
また、第2固定台座部67cには、雌ネジ部を有するインサートナット24がインサート成型されている。インサートナット24には、ボルト26が螺入されており、モータケース2が締結固定されている。
また、ブラケット6の外周面6aには、外部電源(不図示)に接続されバスバーユニット22に電力を供給するためのパワーコネクタ38が一体成形されている。パワーコネクタ38内には、後述するパワーターミナル70(図7参照)が配置されている。
図4は、補強板80の斜視図である。
図5は、図4のA−A線に沿った断面図である。
ブラケット6には、図4および図5に示す補強板80がインサート成型されている。補強板80は、鉄等からなる板部材であり、略円盤状のプレート80aと、プレート80aの径方向中央部に配置された有底筒状の軸受ハウジング32と、により構成されている。プレート80a、および軸受ハウジング32で構成された補強板80は、金属製の板材をプレス打ち抜き、絞り加工することにより一体成形される。
補強板80の略中央に形成された軸受ハウジング32は、このエンド部32aが減速機インロー部29側に位置するように配置してある。エンド部32aの径方向中央には、ロータ4の回転軸11を挿通するための挿通孔33が形成されている。軸受ハウジング32の周壁32bには、軸受34が内嵌固定されている。この軸受34に、ロータ4の回転軸11の他端側が回転自在に支持されている。回転軸11の他端には、減速機等と回転軸11とを連結するためのジョイント89が圧入されている。
パワーターミナル用開口部6bは、プレート80aの周方向において、ブラケット6に形成されたパワーコネクタ38に対応した位置に形成されている。パワーターミナル用開口部6bを介して、外部電源(不図示)から、ステータ3のバスバーユニット22に電力が供給される。
レゾルバ用開口部6cは、プレート80aの周方向において、ブラケット6に形成されたセンサコネクタ37に対応した位置に形成されている。レゾルバ用開口部6cを介して、レゾルバステータ20から外部制御機器に角度信号が送られる。
プレート80aの外周側には、肉厚調整部材84が設けられている。肉厚調整部材84は、軸方向に沿った断面が略L字形状に形成された樹脂からなる部材であり、例えば補強板80にアウトサート成型することにより設けられる。肉厚調整部材84は、ブラケット6を形成している樹脂と同一のPPS樹脂により成型される。しかしながら、これ以外の樹脂であってもよい。
肉厚調整部材84は、周方向におけるレゾルバ用開口部6cに対応した位置に切り欠き部84eを有しており、軸方向から見て、略C字形状に形成されている。
また、調整部84aは、パワーターミナル用開口部6bに対応した位置で分断されており、この領域におけるベース部84b上には、中心から径方向外側に向かって、放射状に壁部84dが2箇所形成されている。壁部84d間、および壁部84dと調整部84aとの間には凹部84cが3箇所形成されており、後述するパワーターミナル70(図7参照)が載置される。
ここで、肉厚調整部材84は、プレート80aの外周側において、ブラケット6における固定部67に対応した位置に配置される。具体的には、図6に示すように、肉厚調整部材84の調整部84aは、フランジ部67aの内部であって、第1固定台座部67bのカラー27、および第2固定台座部67cのインサートナット24よりも内径側に位置するように配置される。
そして、肉厚調整部材84によって、減速機インロー部29の内周面と調整部84aとの間の肉厚W1、フランジ部67aと調整部84aとの間の肉厚W2、およびインサートナット24(またはカラー27)と調整部84aとの間の肉厚W3は、減速機インロー部29の径方向における肉厚W4と略同一となるように設定されている。すなわち、ブラケット6の固定部67における肉厚調整部材84の周辺の肉厚は、略均一となるように設定されている。
パワーターミナル70は、銅等の金属板からプレス加工等によって打ち抜かれたものである。パワーターミナル70は、バスバーユニット22から露出する3個のバスバー21に対応して3個形成されており、バスバー21の端末部21a,21b,21c(図1参照)まで延出するように形成されている。
センサターミナルユニット56は、肉厚調整部材84に形成された切り欠き部84eに配置されている。センサターミナルユニット56は、センサコネクタ37、およびブラケット6の形状に対応するように曲折した形状になっている。ターミナル60のレゾルバステータ20側(図7における右側)には、接続部62が形成されており、レゾルバステータ20のハーネス接続端子47(図1参照)に接続される。
上述のように、肉厚調整部材84が形成された補強板80に、パワーターミナル70、およびセンサターミナルユニット56を組み付けた状態で、ブラケット6を成型している。具体的には、ブラケット6成形用の金型(不図示)内に、パワーターミナル70とセンサターミナルユニット56とを組み付けた状態で補強板80をセットし、金型内に樹脂を射出することにより、パワーターミナル70、センサターミナルユニット56、および補強板80をインサート成型してブラケット6を成型している。
ここで、一般に、ブラシレスモータ1を取り付けるための固定部67は、強度を確保するために他の部分(例えば、減速機インロー部29)よりも肉厚に形成される。そして、肉厚部と肉薄部とでは冷却時間に差が生じてしまい、均一に冷却されないおそれがある。これにより、樹脂が偏って収縮してしまい、いわゆる反りやひけの発生による寸法精度の低下や、ボイドの発生による強度低下のおそれがある。
このように、肉厚調整部材84の周辺の肉厚は略均一となるように形成されているため、ブラケット6成形用の金型を離型した後、肉厚調整部材84の周辺の樹脂は均一に冷却され、収縮して固化する。
本実施形態によれば、厚肉な固定部67のフランジ部67aに埋設された肉厚調整部材84により、強度確保のために厚肉な固定部67を設けても、減速機インロー部29の径方向における肉厚と、固定部67における肉厚調整部材84の周辺の肉厚との差が小さくなるように調整できる。これにより、減速機インロー部29、および肉厚調整部材84の周辺の樹脂が略均等に冷却されて収縮し、固化することができる。
特に、本実施形態では、肉厚調整部材84の周辺における減速機インロー部29の内周面と調整部84aとの間の肉厚W1、フランジ部67aと調整部84aとの間の肉厚W2、およびインサートナット24(またはカラー27)と調整部84aとの間の肉厚W3、および減速機インロー部29の径方向における肉厚W4が略均一に設定している。
したがって、減速機インロー部29と固定部67との樹脂の肉厚差に起因する、樹脂成型時の反りやひけの発生による寸法精度の低下や、ボイドの発生による強度低下を抑制でき、軽量なブラケット6を得ることができる。
本実施形態では、ブラケット6をブラシレスモータ1に適用した場合について述べたが、ブラシレスモータ1に限られず、例えば、DCサーボモータ等、種々のモータに対して適用が可能である。
また、肉厚調整部材84の材料は、例えば金属であっても構わない。したがって、プレス加工により、肉厚調整部材84と補強板80とを一体的に形成してもよい。
ただし、ブラケット6、および固定部67と同一の熱膨張率を有する樹脂により肉厚調整部材84を形成することで、温度変化による熱衝撃にも強い強固なブラケット6を形成できる点で、本実施形態に優位性がある。
2 モータケース
5 開口部
6 ブラケット(ブラケット本体)
28 モータケースインロー部(筒部)
29 減速機インロー部(筒部)
67 固定部
67a フランジ部
67b 固定台座部
80 補強板
84 肉厚調整部材
Claims (6)
- モータケースの開口部に設けられ、この開口部、および外部機器の少なくとも何れか一方と嵌合可能な筒部を有するブラケット本体と、
前記筒部の外周面に一体成形され、この筒部よりも厚肉な固定部とを有し、
この固定部を介して前記外部機器に前記ブラケット本体を取り付ける樹脂製のモータ用ブラケットであって、
前記ブラケット本体、および前記固定部には、補強板が埋設されるとともに、前記外部機器に前記ブラケット本体を取り付けるためのカラーが前記補強板よりも径方向外側においてインサート成型され、
前記固定部に、この固定部を樹脂成形する際の肉厚を調整するための肉厚調整部材を埋設したことを特徴とするモータ用ブラケット。 - 前記固定部は、
前記筒部の外周面を取り囲むように形成されたフランジ部と、
このフランジ部から径方向外側に突設され、前記外部機器に固定するための固定部材が介装可能な固定台座部とを有し、
少なくともフランジ部全体に亘って前記肉厚調整部材が埋設されていることを特徴とする請求項1に記載のモータ用ブラケット。 - 前記補強板の前記固定部に対応する部位に、予め前記肉厚調整部材を設けることを特徴とする請求項1または2に記載のモータ用ブラケット。
- 前記肉厚調整部材は、前記ブラケット本体、および前記固定部と同一の熱膨張率を有する樹脂であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ用ブラケット。
- 前記肉厚調整部材の周辺における前記固定部の肉厚が略均一に設定されていると共に、この肉厚と前記筒部の肉厚とが略同一に設定されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のモータ用ブラケット。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載のモータ用ブラケットを備えたことを特徴とする電動モータ。
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