JP6011557B2 - 駆動装置 - Google Patents
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Description
これに対し、特許文献1では、ケースの通孔の縁が全周嵌る環状溝を有するゴム製のリング部材と、リード線を挿通させる孔を有しリング部材の内壁面に嵌合する栓部材とから構成されるシール手段により、ケースの通孔を塞いでいる。
ケースのうち固定部材に対向する面を第1対向面とすると、ケースは、第1対向面に開口しコイルのリード線が挿通している第1通孔を有する。固定部材のうち第1対向面に対向する面を第2対向面とすると、固定部材は、第2対向面に開口しリード線が挿通している第2通孔を有する。
このように構成されたシール部材および固定部材は、例えば次の(1)、(2)の手順でケースに組み付けることができる。
(1)シール部材の第3通孔にケースの第1通孔から突き出すリード線を通しつつ、シール部材をケースの第1対向面に載置する。
(2)固定部材の第2通孔にリード線を通しつつ、固定部材をケースに組み合わせる。
したがって、シール部材の組み付け作業は、リード線を第3通孔に通しつつシール部材をケースに載置するという単純な作業のみを行えばよい。そのため、シール部材の組み付け工数を低減可能である。また、上記作業は容易に自動化が可能である。
さらに、本発明の第1の態様および第2の態様において、シール部材は、固定部材およびケースの一方に接触するとともに他方に非接触である板状であり、リード線の外径より大きな内径を持つ第4通孔を有するベース部と、ベース部から固定部材およびケースの他方側に突き出して当該他方に接触している環状のリブ部と、第4通孔の縁または当該縁の周囲から第2通孔内に突き出し、リード線の外径より大きな内径を持つ筒状の突出部と、突出部の軸方向の一部に設けられ、第3通孔を有している蓋部と、を含む。
また、本発明の第1の態様において、シール部材の突出部の内壁面は、第4通孔側から第3通孔に向かって内径が小さくなるようテーパ状に形成されている。また、シール部材の突出部の内壁面のうち、第3通孔に対し第4通孔側に隣接する部分は、内径が第3通孔から連続的に変化している。
また、本発明の第2の態様において、シール部材の突出部の外壁面は、軸方向においてベース部から離間するほど外径が小さくなるようテーパ状に形成されている。
また、本発明の第3の態様において、第3通孔の内壁面はシボ面である。
また、本発明の第4の態様において、コイルは、固定部材側に突き出しているY結線の中性点接続部を有しており、シール部材のベース部は、固定部材と中性点接続部との間に介在するカバー部を有している。
<一実施形態>
本発明の一実施形態による駆動装置は、例えば車両の電動パワーステアリング装置の駆動源として用いられる。図1に示すように、駆動装置10は、モータ20とこれを制御する制御部50とが一体に設けられている機電一体型の駆動装置である。
先ず、駆動装置10の全体構成について図1を参照して説明する。
(モータ)
モータ20は、ハウジング21、ステータ29、ロータ34、回転軸37およびシール部材40を備えている。本実施形態では、モータ20は三相ブラシレスモータから構成されている。
ステータ29は、ケース22の内側に嵌めつけられているステータコア31と、ステータコア31のスロットに挿入されているコイル32とから構成されている。コイル32は、U相巻線、V相巻線およびW相巻線からなる3相巻線を構成している。本実施形態では、コイル32は、2組の3相巻線を構成している。各相巻線のリード線33は、ケースの底部と第1フレームエンド25とを挿通してハウジング21外に延び出している。
制御部50は、ヒートシンク51、制御基板52、回転角センサ53、パワー基板54およびパワーモジュール55等を備えている。
ヒートシンク51は、ハウジング21に取り付けられたカバー39内に設けられ、第1フレームエンド25に固定されている。第1フレームエンド25は、特許請求の範囲に記載の「固定部材」に相当する。
制御基板52は、ヒートシンク51と第1フレームエンド25との間に設けられている。制御基板52には、回転角センサ53および図示しないマイコン等の比較的通電量の小さい制御系の電子部品が実装されている。
パワー基板54は、ヒートシンク51に対し制御基板52とは反対側に設けられている。パワー基板54には、図示しないコンデンサやチョークコイル等の比較的通電量の大きいパワー系の電子部品が実装されている。
また、パワーモジュール55は、スイッチング素子をモールドしているモールド部51から突き出している端子として、制御端子57、パワー端子58およびモータ端子59を有している。制御端子57は、制御基板52に接続されている。パワー端子58は、パワー基板54に接続されている。モータ端子59には、リード線33が接続されている。
第1フレームエンド25は、例えばアルミダイカスト製であり、精密に形成される。そのため、第1フレームエンド25に固定される制御部50は、モータ20との位置精度が格段に向上するとともに、当該制御部50が発する熱を効果的に放出可能である。
ケース22は軟磁性材料からなる有底筒状部材であり、第1フレームエンド25はケース22の底部24に嵌合している。これにより、第1フレームエンド25の搭載精度が格段に向上するとともに、ケース22の底部24が、モータ20と制御部50との間でモータ20の発する漏れ磁束を遮断する磁気シールドとして機能する。そのため、回転角センサ53をモータ20近傍に配置することができる。
次に、駆動装置10の特徴構成について図1〜図7を参照して説明する。以下の説明において、ケース22の底部24のうち第1フレームエンド25に対向する面を第1対向面61とし、第1フレームエンド25のうち第1対向面61に対向する面を第2対向面62とする。第2対向面62には、第1フレームエンド25が有する凹部63の底面が含まれている。
図3に示すように、リブ部67は、ベース部66から第1フレームエンド25側に突き出して第2対向面62に接触している環状の突起である。本実施形態では、図2〜図5に示すように、リブ部67は、ベース部66の縁に形成されている。
(A)図6に示すように、シール部材40の第3通孔78にリード線33を通しつつ、シール部材40をケース22の底部24の第1対向面61に載置する。
(B)図7に示すように、第1フレームエンド25の第2通孔65にリード線33およびシール部材40の突出部68を順に通しつつ、第1フレームエンド25をケース22に組み合わせる。
以上説明したように、本実施形態では、シール部材40は、ケース22の第1対向面61および第1フレームエンド25の第2対向面62に接触し、リード線33が挿通し且つ内壁面が当該リード線33に接触している第3通孔78を有する。また、シール部材40は、伸縮性のある材料から構成され、ケース22と第1フレームエンド25とによる挟持力のみで保持されている。
したがって、シール部材40の組み付け作業は、リード線33を第3通孔78に通しつつシール部材49をケース22に載置するという単純な作業のみを行えばよい。そのため、シール部材40の組み付け工数を低減可能である。また、上記作業は容易に自動化が可能である。
これにより、シール部材40は、第1対向面61と第2対向面62との間に挟まれるとき、リブ部67が積極的に潰されて変形する。したがって、シール部材40を第1対向面61と第2対向面62とに確実に接触させつつも、シール部材40の圧縮荷重を可及的に小さくすることができる。
これにより、リード線33を第3通孔78に通すときの挿入抵抗を低減することができ、シール部材40の組み付け工数を低減可能である。また、第3通孔78をベース部66から離して配置することができ、リード線33を第3通孔78に通すときベース部66のシール面の変形を回避することができる。
したがって、第1フレームエンド25をケース22に組み合わせた状態において、シール部材40の有無を目視によりチェック可能である。
したがって、リード線33をシール部40の突出部68内に挿入するとき、リード線33を第3通孔78にスムーズに案内することができ、シール部材40の組み付け工数を低減可能である。
したがって、第1フレームエンド25をケース22に組み合わせるとき、シール部材40の突出部68を第1フレームエンド25の第2通孔65にスムーズに通すことができ、シール部材40の組み付け工数を低減可能である。
これにより、リード線33を第3通孔78に通すだけでシール部材40のリード線33まわりの位置が決まる。したがって、シール部材40のリード線33まわりの位置を決めるための手段が別途不要である。
したがって、1つのシール部材40で第1フレームエンド25の3つの第2通孔65を塞ぐことができる。
したがって、リード線33を第3通孔78に通すときの挿入抵抗を低減することができ、シール部材40の組み付け工数を低減可能である。
これにより、電位部が露出したまま中性点接続部72と第1フレームエンド25との電気的ショートを防止することができる。したがって、中性点接続部72と第1フレームエンド25との距離を可及的に縮めることができ、駆動装置10を軸方向へ小型化することができる。
これにより、中性点接続部72に機械的ストレスを与えずに済む。
本発明の他の実施形態では、シール部材は、ベース部のみ、またはベース部およびリブ部のみから構成されてもよい。この場合、第3通孔はベース部Zに形成される。
本発明の他の実施形態では、1本または2本のリード線に対応して1つのシール部材が設けられてもよい。あるいは、4本以上のリード線に対応して1つのシール部材が設けられてもよい。
本発明の他の実施形態では、シール部材の突出部の内壁面および外壁面は、テーパ状でなく、軸方向と平行に形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、シール部材の突出部の内壁面と第3通孔との間に段差が形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、第3通孔の内壁面にはシボ加工が施されなくてもよい。
本発明の他の実施形態では、コイルの結線は、Y結線以外であってもよい。
本発明の他の実施形態では、駆動装置は、電動パワーステアリング装置以外に適用してもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
22・・・ケース
25・・・固定部材
29・・・ステータ
32・・・コイル
33・・・リード線
34・・・ロータ
40・・・シール部材
50・・・制御部
61・・・第1対向面
62・・・第2対向面
64・・・第1通孔
65・・・第2通孔
78・・・第3通孔
Claims (14)
- ケース(22)と、
前記ケース内で固定されているステータ(29)と、
前記ステータに対し回転可能に設けられているロータ(34)と、
前記ケース外に位置し当該ケースと一体に設けられている固定部材(25)と、
前記固定部材に固定され、前記ステータのコイル(32)の通電を制御する制御部(50)と、
前記ケースと前記固定部材との間に設けられているシール部材(40)と、
を備え、
前記ケースのうち前記固定部材に対向する面を第1対向面(61)とし、前記固定部材のうち前記第1対向面に対向する面を第2対向面(62)とすると、
前記ケースは、前記第1対向面に開口し前記コイルのリード線(33)が挿通している第1通孔(64)を有し、
前記固定部材は、前記第2対向面に開口し前記リード線が挿通している第2通孔(65)を有し、
前記シール部材は、前記第1対向面および前記第2対向面に接触し、前記リード線が挿通し且つ内壁面が前記リード線に接触している第3通孔(78)を有し、伸縮性のある材料から構成され、前記ケースと前記固定部材とによる挟持力のみで保持されており、
前記シール部材は、前記固定部材および前記ケースの一方に接触するとともに他方に非接触である板状であり、前記リード線の外径より大きな内径を持つ第4通孔(71)を有するベース部(66)と、前記ベース部から前記固定部材および前記ケースの他方側に突き出して当該他方に接触している環状のリブ部(67)と、前記第4通孔の縁または当該縁の周囲から前記第2通孔内に突き出し、前記リード線の外径より大きな内径を持つ筒状の突出部(68)と、前記突出部の軸方向の一部に設けられ、前記第3通孔を有している蓋部(69)と、を含み、
前記シール部材の前記突出部の内壁面(74)は、前記第4通孔側から前記第3通孔に向かって内径が小さくなるようテーパ状に形成されており、
前記シール部材の前記突出部の内壁面のうち、前記第3通孔に対し前記第4通孔側に隣接する部分(75)は、内径が第3通孔から連続的に変化していることを特徴とする駆動装置(10)。 - 前記シール部材の前記突出部の外壁面(76)は、軸方向において前記ベース部から離間するほど外径が小さくなるようテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- ケース(22)と、
前記ケース内で固定されているステータ(29)と、
前記ステータに対し回転可能に設けられているロータ(34)と、
前記ケース外に位置し当該ケースと一体に設けられている固定部材(25)と、
前記固定部材に固定され、前記ステータのコイル(32)の通電を制御する制御部(50)と、
前記ケースと前記固定部材との間に設けられているシール部材(40)と、
を備え、
前記ケースのうち前記固定部材に対向する面を第1対向面(61)とし、前記固定部材のうち前記第1対向面に対向する面を第2対向面(62)とすると、
前記ケースは、前記第1対向面に開口し前記コイルのリード線(33)が挿通している第1通孔(64)を有し、
前記固定部材は、前記第2対向面に開口し前記リード線が挿通している第2通孔(65)を有し、
前記シール部材は、前記第1対向面および前記第2対向面に接触し、前記リード線が挿通し且つ内壁面が前記リード線に接触している第3通孔(78)を有し、伸縮性のある材料から構成され、前記ケースと前記固定部材とによる挟持力のみで保持されており、
前記シール部材は、前記固定部材および前記ケースの一方に接触するとともに他方に非接触である板状であり、前記リード線の外径より大きな内径を持つ第4通孔(71)を有するベース部(66)と、前記ベース部から前記固定部材および前記ケースの他方側に突き出して当該他方に接触している環状のリブ部(67)と、前記第4通孔の縁または当該縁の周囲から前記第2通孔内に突き出し、前記リード線の外径より大きな内径を持つ筒状の突出部(68)と、前記突出部の軸方向の一部に設けられ、前記第3通孔を有している蓋部(69)と、を含み、
前記シール部材の前記突出部の外壁面(76)は、軸方向において前記ベース部から離間するほど外径が小さくなるようテーパ状に形成されていることを特徴とする駆動装置(10)。 - 前記シール部材の前記突出部の内壁面(74)は、前記第4通孔側から前記第3通孔に向かって内径が小さくなるようテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。
- 前記シール部材の前記突出部は、前記第2通孔に対し前記制御部側に突出していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の駆動装置。
- 前記リード線の横断面形状は矩形であり、
前記第3通孔の横断面形状は、前記リード線の横断面形状に対応する矩形であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の駆動装置。 - 前記リード線は複数設けられ、
前記シール部材は、前記リード線と同数の前記第3通孔を有していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の駆動装置。 - 前記第3通孔の内壁面はシボ面であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の駆動装置。
- 前記コイルは、前記固定部材側に突き出しているY結線の中性点接続部(72)を有し、
前記シール部材の前記ベース部は、前記固定部材と前記中性点接続部との間に介在するカバー部(73)を有していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の駆動装置。 - 前記シール部材の前記カバー部は、前記固定部材側に凹むよう形成され、前記中性点接続部に被さっていることを特徴とする請求項9に記載の駆動装置。
- 車両用パワーステアリング装置の駆動源として用いられることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の駆動装置。
- ケース(22)と、
前記ケース内で固定されているステータ(29)と、
前記ステータに対し回転可能に設けられているロータ(34)と、
前記ケース外に位置し当該ケースと一体に設けられている固定部材(25)と、
前記固定部材に固定され、前記ステータのコイル(32)の通電を制御する制御部(50)と、
前記ケースと前記固定部材との間に設けられているシール部材(40)と、
を備え、
前記ケースのうち前記固定部材に対向する面を第1対向面(61)とし、前記固定部材のうち前記第1対向面に対向する面を第2対向面(62)とすると、
前記ケースは、前記第1対向面に開口し前記コイルのリード線(33)が挿通している第1通孔(64)を有し、
前記固定部材は、前記第2対向面に開口し前記リード線が挿通している第2通孔(65)を有し、
前記シール部材は、前記第1対向面および前記第2対向面に接触し、前記リード線が挿通し且つ内壁面が前記リード線に接触している第3通孔(78)を有し、伸縮性のある材料から構成され、前記ケースと前記固定部材とによる挟持力のみで保持されており、
前記第3通孔の内壁面はシボ面であることを特徴とする駆動装置(10)。 - ケース(22)と、
前記ケース内で固定されているステータ(29)と、
前記ステータに対し回転可能に設けられているロータ(34)と、
前記ケース外に位置し当該ケースと一体に設けられている固定部材(25)と、
前記固定部材に固定され、前記ステータのコイル(32)の通電を制御する制御部(50)と、
前記ケースと前記固定部材との間に設けられているシール部材(40)と、
を備え、
前記ケースのうち前記固定部材に対向する面を第1対向面(61)とし、前記固定部材のうち前記第1対向面に対向する面を第2対向面(62)とすると、
前記ケースは、前記第1対向面に開口し前記コイルのリード線(33)が挿通している第1通孔(64)を有し、
前記固定部材は、前記第2対向面に開口し前記リード線が挿通している第2通孔(65)を有し、
前記シール部材は、前記第1対向面および前記第2対向面に接触し、前記リード線が挿通し且つ内壁面が前記リード線に接触している第3通孔(78)を有し、伸縮性のある材料から構成され、前記ケースと前記固定部材とによる挟持力のみで保持されており、
前記コイルは、前記固定部材側に突き出しているY結線の中性点接続部(72)を有し、
前記シール部材の前記ベース部は、前記固定部材と前記中性点接続部との間に介在するカバー部(73)を有していることを特徴とする駆動装置(10)。 - 前記シール部材の前記カバー部は、前記固定部材側に凹むよう形成され、前記中性点接続部に被さっていることを特徴とする請求項13に記載の駆動装置。
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