JP6264932B2 - Brushless motor and electric power steering apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ブラシレスモータおよびそれを備える電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a brushless motor and an electric power steering apparatus including the same.
従来、ステアリング装置として、運転者がステアリングホイールを操舵する操舵トルクに応じて電動モータ駆動し、その電動モータの回転をギヤボックスで減速してステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が普及している。
このような電動パワーステアリング装置として、例えば特許文献1には、電動モータと、電動モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板を含む制御ユニットとを、ギヤボックスに一体化して装着した機電一体型の電動パワーステアリング装置が開示されている。このような電動パワーステアリング装置では、制御ユニットが、モータフランジから突出するモータ端子(給電用端子)を介して電動モータに接続される。
Conventionally, as a steering device, an electric power steering device that drives an electric motor according to a steering torque that a driver steers a steering wheel, decelerates the rotation of the electric motor with a gear box, and applies a steering assist force to a steering mechanism has been widespread. doing.
As such an electric power steering apparatus, for example, Patent Document 1 discloses an electric motor and an electric motor in which a control unit including a control board on which a control circuit for driving and controlling the electric motor is mounted integrally. A body-type electric power steering apparatus is disclosed. In such an electric power steering apparatus, the control unit is connected to the electric motor via a motor terminal (power feeding terminal) protruding from the motor flange.
ところで、電動モータを差込み構造にするためには、エネルギーロスや通電による温度上昇の観点から、モータ端子をネジで固定する方式と同程度まで電気抵抗を低減しなければならない。このため、差込み構造の電動モータでは、雄型端子と雌型端子との接触面積を大きくしたり、端子同士の接触圧力を大きくしたりする必要がある。
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術にあっては、モータ端子を差込みによる組立に適した形状とする点については考慮されていない。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、差込み構造の端子を有するブラシレスモータにおいて、端子の接触面積および端子の接触圧力の増大に対応したターミナル領域品を有するブラシレスモータ、およびそれを備える電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。
By the way, in order to make the electric motor into an insertion structure, the electric resistance must be reduced to the same level as the method of fixing the motor terminal with a screw from the viewpoint of temperature increase due to energy loss and energization. For this reason, in the electric motor having the insertion structure, it is necessary to increase the contact area between the male terminal and the female terminal, or to increase the contact pressure between the terminals.
However, in the technique described in Patent Document 1, consideration is not given to making the motor terminal a shape suitable for assembly by insertion.
Accordingly, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned unsolved problems of the conventional example, and in a brushless motor having a terminal with an insertion structure, a terminal area corresponding to an increase in the contact area of the terminal and the contact pressure of the terminal It is an object to provide a brushless motor having a product and an electric power steering apparatus including the same.
上記課題を解決するために、本発明に係るブラシレスモータの一態様は、ステータコアおよび上記ステータコアに巻装されたコイルを有するステータと、上記ステータを収容するモータケースと、上記モータケースの軸方向端部に、上記モータケースの軸方向に上記ステータと並んで設けられ、上記コイルの端部が接続された給電用ターミナルと、を備え、上記給電用ターミナルは、上記モータケースの軸方向に積層された複数のターミナルプレートが樹脂で覆われて一体形成される円環部と、上記コイルの端部に接続される複数の端子部と、外部コネクタと電気的に接続される複数のコネクタ挿入部と、を有し、上記コネクタ挿入部は、上記ターミナルプレートの外周側の先端が、上記モータケースの軸方向に略平行に延在し、かつ上記ステータの逆側に突出するように曲げ加工されることで形成され、上記円環部の外周側の上記コネクタ挿入部に対応した部分には、切欠き部が形成され、上記外部コネクタから上記給電用ターミナルを介してコイルに電力供給を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an aspect of a brushless motor according to the present invention includes a stator core and a stator having a coil wound around the stator core, a motor case that houses the stator, and an axial end of the motor case. A power feeding terminal provided alongside the stator in the axial direction of the motor case and connected to the end of the coil, the power feeding terminal being stacked in the axial direction of the motor case. A plurality of terminal plates covered with resin and formed integrally; a plurality of terminal portions connected to the ends of the coil; a plurality of connector insertion portions electrically connected to an external connector; The connector insertion portion has a distal end on the outer peripheral side of the terminal plate extending substantially parallel to the axial direction of the motor case, and A notch is formed in a portion corresponding to the connector insertion portion on the outer peripheral side of the annular portion, and is formed from the external connector. The coil is supplied with power through a power supply terminal.
このように、上記コネクタ挿入部が曲げ加工により形成され、上記円環部に切欠き部が形成されることにより、モータの外径を大きくすることなく差込み構造の端子である上記コネクタ挿入部と上記外部コネクタとの接触面積を大きくすることができる。また、上記コネクタ挿入部は、上記ターミナルプレートと一体であり、上記コネクタ挿入部の挿入時における荷重を受けることができるので、端子の接触圧力の増大に対応することができる。 In this way, the connector insertion part is formed by bending, and the notch part is formed in the annular part, so that the connector insertion part which is a terminal of an insertion structure without increasing the outer diameter of the motor; The contact area with the external connector can be increased. In addition, the connector insertion part is integral with the terminal plate and can receive a load when the connector insertion part is inserted, so that it is possible to cope with an increase in contact pressure of the terminal.
また、上記のブラシレスモータにおいて、上記切欠き部は、上記コネクタ挿入部が露出するように、上記円環部の外周側の一部が円弧上に切り取られた形状を有してもよい。
さらに、上記のブラシレスモータにおいて、上記切欠き部には、上記コネクタ挿入部の上記ステータ側の基端と当接し、上記コネクタ挿入部と当接し、上記モータケースの軸方向に対して上記コネクタ挿入部へ掛かる荷重を支える補強部が設けられてもよい。
このように、上記補強部が設けられることにより、上記外部コネクタの挿入時において、さらに大きな荷重を受けることができる。
In the brushless motor, the notch portion may have a shape in which a part on the outer peripheral side of the annular portion is cut out on an arc so that the connector insertion portion is exposed.
Further, in the brushless motor, the notch is in contact with the base end on the stator side of the connector insertion portion, is in contact with the connector insertion portion, and the connector is inserted in the axial direction of the motor case. A reinforcing portion that supports a load applied to the portion may be provided.
Thus, by providing the reinforcing portion, a larger load can be received when the external connector is inserted.
さらに、上記のブラシレスモータにおいて、上記補強部は、上記円環部の樹脂と一体に形成され、上記切欠き部から上記モータケースの軸方向に垂直な方向に突出して設けられ、樹脂製であってもよい。
さらに、上記のブラシレスモータにおいて、上記補強部は、上記コネクタ挿入部と逆側の端部が、上記円環部の上記ステータ側の底面から突出し、かつ上記円環部の略内径方向に延在するように形成されてもよい。
さらに、上記のブラシレスモータにおいて、上記コネクタ挿入部は、複数の板状端子であり、これら上記板状端子は、互いに板厚方向に平行に離間して配列されてもよい。
さらに、上記のブラシレスモータにおいて、上記コネクタ挿入部は、フローティングタイプの外部コネクタと接続されてもよい。
さらに、上記のブラシレスモータにおいて、上記コネクタ挿入部は、めっき加工が施されてもよい。
Further, in the brushless motor, the reinforcing portion is formed integrally with the resin of the annular portion, and is provided so as to protrude from the notch portion in a direction perpendicular to the axial direction of the motor case, and is made of resin. May be.
Further, in the brushless motor, the reinforcing portion has an end opposite to the connector insertion portion protruding from the bottom surface of the annular portion on the stator side and extending in a substantially inner diameter direction of the annular portion. May be formed.
Furthermore, in the brushless motor, the connector insertion portion may be a plurality of plate-like terminals, and the plate-like terminals may be arranged apart from each other in parallel in the plate thickness direction.
Furthermore, in the brushless motor, the connector insertion portion may be connected to a floating type external connector.
Furthermore, in the brushless motor, the connector insertion portion may be plated.
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一態様は、上記の何れか記載のブラシレスモータと、ステアリングホイールから伝達される操舵トルクに応じた操舵補助トルクを発生するように上記ブラシレスモータを駆動制御する制御基板を有する制御ユニットと、を備え、上記外部コネクタは、上記制御ユニットに形成された制御ユニット側コネクタであることを特徴とする。 An aspect of the electric power steering apparatus according to the present invention is a drive control of the brushless motor so as to generate any one of the brushless motors described above and a steering assist torque corresponding to a steering torque transmitted from a steering wheel. A control unit having a control board, and the external connector is a control unit side connector formed in the control unit.
本発明に係るブラシレスモータ、およびそれを備える電動パワーステアリング装置によれば、差込み構造の端子を有するブラシレスモータにおいて、端子の接触面積および端子の接触圧力の増大に対応することができる。 According to the brushless motor and the electric power steering apparatus including the brushless motor according to the present invention, it is possible to cope with an increase in the contact area of the terminal and the contact pressure of the terminal in the brushless motor having the terminal of the insertion structure.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
<第1の実施形態>
[電動パワーステアリング装置の概略構成]
まず、図1〜図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る電動パワーステアリング装置(EPS)の概略構成を説明する。図1は、本実施形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図である。図中、符号1は電動パワーステアリング装置であり、運転者が操舵するステアリング機構2は、ステアリングホイール3と、ステアリングホイール3に運転者から作用される操舵力が伝達されるステアリングシャフト4とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
[Schematic configuration of electric power steering device]
First, a schematic configuration of an electric power steering apparatus (EPS) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes an electric power steering device, and a steering mechanism 2 that is steered by a driver includes a steering wheel 3 and a steering shaft 4 to which a steering force applied from the driver to the steering wheel 3 is transmitted. .
ステアリングシャフト4は、入力軸4aと出力軸4bとを有する。入力軸4aの一端はステアリングホイール3に連結され、他端はトルクセンサ5を介して出力軸4bの一端に連結されている。
そして、出力軸4bに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント6を介して中間シャフト7に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント8を介してピニオンシャフト9に伝達される。このピニオンシャフト9に伝達された操舵力はステアリングギヤ10を介してタイロッド11に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。
The steering shaft 4 has an
The steering force transmitted to the
ここで、ステアリングギヤ10は、ピニオンシャフト9に連結されたピニオン10aとこのピニオン10aに噛合するラック10bとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン10aに伝達された回転運動をラック10bで直進運動に変換している。
ステアリングシャフト4の出力軸4bには、操舵補助力を出力軸4bに伝達する操舵補助機構12が連結されている。この操舵補助機構12は、出力軸4bに連結した減速ギヤ(ウォーム減速機)13と、このウォーム減速機13に連結されて操舵系に対して操舵補助力を発生するブラシレスモータ14とを備えている。
Here, the
A
ブラシレスモータ14は、制御ユニット15によって駆動制御される。制御ユニット15は、コントローラ16およびモータ駆動回路17を備えている。
また、トルクセンサ5は、ステアリングホイール3に付与されて入力軸4aに伝達された操舵トルクを検出するためのもので、図示しないトーションバーで連結された入力軸4aと出力軸4bとの相対的な変位(回転変位)を、コイル対のインピーダンスの変化に対応させて検出するように構成されている。このトルクセンサ5から出力されるトルク検出値Tはコントローラ16に入力される。
The
The torque sensor 5 is for detecting the steering torque applied to the steering wheel 3 and transmitted to the
コントローラ16は、車載のバッテリBから電源供給されることによって作動する。このコントローラ16には、トルク検出値Tの他に車速センサ18で検出した車速検出値Vが入力され、これらに応じた操舵補助力を操舵系に付与する操舵補助制御を行う。具体的には、上記操舵補助力をブラシレスモータ14で発生するための操舵補助トルク指令値を公知の手順で算出し、算出した操舵補助トルク指令値とモータ電流検出値とに基づいてフィードバック制御を行って、ブラシレスモータ14のモータ電流指令値を算出する。そして、コントローラ16は、算出したモータ電流指令値をインバータ回路で構成されるモータ駆動回路17に供給する。
The
モータ駆動回路17は、入力したモータ電流指令値と後述するブラシレスモータ14のロータ回転角を検出するレゾルバ20からの角度検出信号とに基づいて、モータ駆動電流を形成する。そして、このモータ駆動電流をブラシレスモータ14に供給することにより、ブラシレスモータ14で、操舵補助トルク指令値に応じた操舵補助力を発生する。
なお、レゾルバ20以外の回転角センサとして、ホールIC、MR素子を使った磁石式センサも使用可能である。
The
In addition, as a rotation angle sensor other than the resolver 20, a magnetic sensor using a Hall IC or an MR element can be used.
図2および図3は、組み立て途中の電動パワーステアリング装置1の要部を示す斜視図である。図2および図3に示すように、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングシャフト4の入力軸4aを回転自在に内装するステアリングコラム21と、ステアリングコラム21に連結した減速ギヤボックス22とを備える。そして、減速ギヤボックス22には、ステアリングシャフト4の軸線Lと直交する方向にブラシレスモータ14および制御ユニット15が装着されるようになっている。ここで、符号23は、ステアリングシャフト4を車体側部材に取り付ける取付けブラケットである。
2 and 3 are perspective views showing the main part of the electric power steering apparatus 1 during assembly. As shown in FIGS. 2 and 3, the electric power steering apparatus 1 includes a
[減速ギヤボックス、制御ユニットおよびブラシレスモータの詳細]
次に、図2〜図13を参照して、本実施形態の減速ギヤボックス22、制御ユニット15およびブラシレスモータ14の構造について詳細に説明する。
減速ギヤボックス22は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウムおよびマグネシウム合金の何れか1つを、例えばダイキャスト成型することにより形成されている。
減速ギヤボックス22は、図2および図3に示すように、ウォーム減速機13を収納するウォーム減速機収納部22aと、このウォーム減速機収納部22aの同軸上に一体的に連結され、トルクセンサ5を収納するトルクセンサ収納部22bとを備える。また、減速ギヤボックス22は、ブラシレスモータ14を取付けるモータ取付けフランジ22cを備える。
[Details of reduction gearbox, control unit and brushless motor]
Next, the structures of the
The
As shown in FIGS. 2 and 3, the
トルクセンサ収納部22bには、図3に示すように開口部22dが設けられており、この開口部22dからトルクセンサ収納部22bの外部に向けてトルクセンサ雄型端子5a〜5cが突出している。ここで、トルクセンサ雄型端子5a〜5dは、トルクセンサ5を構成するコイル対の巻き始めと巻き終わりとに接続されたものであり、ブラシレスモータ14のモータ軸Mに沿う方向に延在している。
制御ユニット15は、図2および図3に示すように、前述したコントローラ16およびモータ駆動回路17を実装した制御基板を収納するケース本体15aを備える。
As shown in FIG. 3, the torque
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ケース本体15aの側部には、制御ユニット側コネクタとして、コントローラ16に電気的に接続したトルクセンサソケット15bと、モータ駆動回路17に電気的に接続したモータ給電ソケット15cおよびレゾルバソケット15dとが形成されている。トルクセンサソケット15b、モータ給電ソケット15cおよびレゾルバソケット15dはそれぞれ雌型端子を有し、制御ユニット15は、モータ軸Mに沿って移動させることで、モータ取付けフランジ22cに取付けられたブラシレスモータ14に着脱可能となっている。
A
制御ユニット15の装着時には、トルクセンサソケット15bにトルクセンサ雄型端子5a〜5dが接続され、外部コネクタであるモータ給電ソケット15cにコネクタ挿入部42a〜42cが接続され、レゾルバソケット15dにレゾルバ雄型端子20a〜20dが接続される。
なお、これら制御ユニット側コネクタは、フローティングタイプのコネクタである。また、これら制御ユニット側コネクタと係合する雄型端子(トルクセンサ雄型端子5a〜5d、モータ側給電雄型端子であるコネクタ挿入部42a〜42cおよびレゾルバ雄型端子20a〜20d)にフローティング機構を設けることもできる。
ブラシレスモータ14は、3相モータであり、一端が開口され、他端が閉鎖された略円筒形状のモータケース14aと、モータケース14aの一端開口縁部に固定され、減速ギヤボックス22のモータ取付けフランジ22cに当接して固定されるモータフランジ14bとを備える。
When the
These control unit side connectors are floating type connectors. Further, the male terminals (torque
The
図4に示すように、モータケース14aの内部には、モータケース14aの内壁に取付けられた略円環状のステータ30と、ステータ30の内周側に配置されたロータ(不図示)と、ロータの回転角度を検出するレゾルバ20(図1参照)と、モータケース14aの開口部側の端部に、モータ軸M方向にステータ30に並んで設けられる給電用ターミナル40とが内蔵されている。
ステータ30は、金属製のコアプレートが積層されたステータコアを有し、ステータコアの内周側にインシュレータを介して3相(UVW相)のコイルが巻装されている。
As shown in FIG. 4, the
The
各相のコイルの終端は、給電用ターミナル40に接続されており、レゾルバ20のセンサハーネスは、レゾルバ雄型端子20a〜20dに接続されている。ここで、レゾルバ雄型端子20a〜20dは、図3および図5に示すように、モータフランジ14bに形成された開口部20eに、レゾルバソケット15dと接続可能に配置されている。また、レゾルバ雄型端子20a〜20dは、それぞれモータ軸Mに沿う方向に延在している。
給電用ターミナル40は、図6および図7に示すように所定の間隔に離隔して積層された金属製の4枚のターミナルプレート41a〜41dが、樹脂インサート成型されることで図8に示すように一体形成される。給電用ターミナル40は、図8および図9に示すように、モータ側給電端子であるコネクタ挿入部42a〜42cと、ステータ30の各相のコイルの終端が接続される端子部43a〜43rと、樹脂に覆われた円環部44とを有する。
The terminal of each phase coil is connected to the
As shown in FIG. 8, the
ターミナルプレート41a〜41cは、図6および図7に示すように、円環部44を形成する略円環状のターミナル領域411a〜411dと、ターミナル領域411a〜411dの径方向外方に突出し、端子部43a〜43rまたはコネクタ挿入部42a〜42cの少なくとも一方を形成する複数の突出領域412a〜412tとから成る。ターミナル領域411a〜411dは、同じターミナルプレート41a〜41cに設けられた突出領域412a〜412t同士を電気的に接続する。例えば、図6および図7に図示した例では、ターミナルプレート41aは、円環部44となるターミナル領域411aと、コネクタ挿入部42cとなる突出領域412tと、端子部43d,43j,43pとなる突出領域412g,412m,412sとを有する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
コネクタ挿入部42a〜42cは、ターミナルプレート41a〜41cの突出領域412a〜412cの先端が、モータ軸Mに対して略平行に延在し、かつステータ30の逆側に突出するように直角に曲げ加工されることで形成される。コネクタ挿入部42a〜42cは板状端子であり、図3,図5,図9に示すように、互いに板厚方向に平行に離間してモータフランジ14bから突出して設けられている。また、図3および図5に示すように、モータフランジ14bには、コネクタ挿入部42a〜42cの周囲に、モータ給電ガイド部14cが形成されている。このモータ給電ガイド部14cは、モータフランジ14bから壁状に突出する部材であり、コネクタ挿入部42a〜42cの先端よりも外部に突出する高さに設定されている。
The
端子部43a〜43rは、ターミナルプレート41a〜41dの突出領域412d〜412t,412bであり、図7に示すように、モータ軸方向から見て互いに重畳しないように、円環部44の放射方向外方に突出して設けられる。
円環部44の外周側には、コネクタ挿入部42a〜42cに対応した部分に、切欠き部45が形成される。図7〜図9に図示した例では、円環部44のコネクタ挿入部42a〜42cが径方向外方に設けられる外周側の領域に、円弧状の切欠き部45が形成される。切欠き部45は、モータ軸M方向から見て、円環部44とコネクタ挿入部42a〜42cとが重畳しないように形成される。本実施形態の給電用ターミナル40は、このような切欠き部45を有することにより、コネクタ挿入部42a〜42cの外部コネクタとの接触面積を大きくすることが可能となる。つまり、コネクタ挿入部42a〜42cは、切欠き部45がない場合に比べ、切欠き部45の分だけ側面の面積を円環部44側に大きくとることが可能となる。
The
On the outer peripheral side of the
また、円環部44の切欠き部45には、図10〜図12に示すように、コネクタ挿入部42a〜42cの基端のステータ30側とそれぞれ当接する補強部46a〜46cが設けられる。補強部46a〜46cは、円環部44の樹脂と一体に成型される樹脂製であり、コネクタ挿入部42a〜42cのステータ30側に、切欠き部45からモータ軸M方向と垂直な方向に突出し、モータ軸M方向に延在するようにしてそれぞれ設けられる。補強部46a〜46cは、コネクタ挿入部42a〜42cに対してステータ30の反対側からモータ軸Mの軸方向に掛かる荷重を支えることができる。このため、本実施形態の給電用ターミナル40は、電気抵抗を低減するためにコネクタ挿入部42a〜42cと外部コネクタとの接触圧力を大きくする場合において、コネクタ挿入部42a〜42cを外部コネクタに挿入する際に発生する円環部44の樹脂の破損、およびコネクタ挿入部42a〜42cの曲がりや破損を防止することが可能となる。
Further, as shown in FIGS. 10 to 12, reinforcing
本実施形態のブラシレスモータ14では、まず、コネクタ挿入部42a〜42cとなる突出領域412a〜412cの先端が曲げ加工されたターミナルプレート41a〜41dが、樹脂インサート成型治具等に設置され、樹脂インサート成型されることで給電用ターミナル40が製造される。次いで、図4に示すように、ステータ30と、給電用ターミナル40と、ロータ(不図示)と、レゾルバ20とがモータケース14aに収容される。さらに、モータフランジ14bからコネクタ挿入部42a〜42cおよびレゾルバ雄型端子20a〜20dの一部がモータケース14aと逆側に突出した状態で、モータケース14aにモータフランジ14bが固定されることで、ブラシレスモータ14が製造される。
In the
[電動パワーステアリング装置の要部の装着動作]
次に、電動パワーステアリング装置1の要部の装着動作についてまとめる。先ず、ブラシレスモータ14のモータフランジ14bを、減速ギヤボックス22のモータ取付けフランジ22cに固定する。このとき、モータフランジ14bのモータ取付けフランジ22cに対向する面からは、コネクタ挿入部42a〜42cとレゾルバ雄型端子20a〜20dとが、トルクセンサ雄型端子5a〜5dと同一方向であるモータ軸Mに沿った方向に延在している。
[Mounting operation of main parts of electric power steering device]
Next, the mounting operation of the main part of the electric power steering apparatus 1 will be summarized. First, the
この状態で、制御ユニット15に形成された各ソケット15b〜15dがそれぞれ対応する雄型端子に対向する向きに制御ユニット15を配置し、制御ユニット15をモータ軸Mに沿った方向に移動する。そして、制御ユニット15に形成された各ソケット15b〜15dと、トルクセンサ雄型端子5a〜5d、コネクタ挿入部42a〜42cおよびレゾルバ雄型端子20a〜20dとのコネクタ接続を行う。
制御ユニット15に形成された各ソケット15b〜15dはフローティングタイプのソケットであるため、仮にトルクセンサ雄型端子5a〜5d、コネクタ挿入部42a〜42cおよびレゾルバ雄型端子20a〜20dに対して、トルクセンサソケット15b、モータ給電ソケット15cおよびレゾルバソケット15dの接続方向がずれている場合であっても、確実にコネクタ接続を行うことができる。
これにより、図12に示すように、ブラシレスモータ14と制御ユニット15とを、減速ギヤボックス22に一体化して装着することができる。
In this state, the
Since the
Thereby, as shown in FIG. 12, the
以上のように、本実施形態に係るブラシレスモータ14は、ステータコアおよびステータコアに巻装されたコイルを有するステータ30と、ステータ30を収容するモータケース14aと、モータ軸Mであるモータケース14aの軸方向端部に、モータケース14aの軸方向にステータ30と並んで設けられ、コイルの端部が接続された給電用ターミナル40と、を備え、給電用ターミナル40は、モータケース14aの軸方向に積層された複数のターミナルプレート41a〜41dが樹脂で覆われて一体形成される円環部44と、コイルの端部に接続される複数の端子部43a〜43rと、外部コネクタと電気的に接続される複数のコネクタ挿入部42a〜42cと、を有し、コネクタ挿入部42a〜42cは、ターミナルプレート41a〜41dの外周側の先端が、モータケース14aの軸方向に略平行となり、かつステータ30の逆側に突出するように折り曲げられて形成され、円環部44の外周側のコネクタ挿入部42a〜42cに対応した部分には、切欠き部45が形成され、外部コネクタから給電用ターミナル40を介してコイルに電力供給を行う。
ここで、差込み構造のモータにおいては、エネルギーロスや通電により温度上昇の観点から、端子の電気抵抗を低減することが好ましい。電気抵抗を低減するためには、端子接触面積を大きくしたり、端子接触圧力を大きくしたりする必要がある。
As described above, the
Here, in the motor of the insertion structure, it is preferable to reduce the electrical resistance of the terminal from the viewpoint of temperature rise due to energy loss or energization. In order to reduce the electrical resistance, it is necessary to increase the terminal contact area or increase the terminal contact pressure.
本実施形態では、コネクタ挿入部42a〜42cを互いに板厚方向に離間して設ける構造とするので、コネクタ挿入部42a〜42cの各々の幅方向寸法を大きくしても、コネクタ挿入部42a〜42cの板厚方向の配置距離は変化しない。したがって、コネクタ挿入部42a〜42cの各々の幅方向寸法を大きくしても、モータ給電ソケット15cの雌型端子の配置距離は変化せず、制御ユニット15内の制御基板に実装されているモータ駆動回路17との接続間隔も変化しない。
そのため、コネクタ挿入部42a〜42cの幅方向寸法の変更に対応させてモータ給電ソケット15cの形状のみを変更するだけで、ブラシレスモータ14の出力を増大することができる。すなわち、制御ユニット15の制御基板などの部品の共通化を図ることができると共に、制御ユニット15の小型化を図ることができる。
In the present embodiment, since the
Therefore, the output of the
また、本実施形態では、給電用ターミナル40の円環部44に切欠き部45を設けることにより、コネクタ挿入部42a〜42cの側面をモータ軸M側に大きくすることができるようになるため、モータ径寸法を大きくする必要なく、端子接触面積を拡大することが可能となる。切欠き部45を設けない場合、コネクタ挿入部42a〜42cの側面をモータ軸M側に大きくしようとすると、図14に示す樹脂インサート成型時において、上下型とコネクタ挿入部42a〜42cの斜線で示した領域が干渉してしまう。一方、本実施形態の給電用ターミナル40は、切欠き部45を設けることにより、樹脂インサート成型時の上下型とコネクタ挿入部42a〜42cとが干渉しない。このため、コストやレイアウト面から制約されるモータ外径に影響されず、端子接触面積を所望の電気抵抗設計値を実現する大きさにすることが可能となる。
Further, in the present embodiment, by providing the
さらに、本実施形態では、コネクタ挿入部42a〜42cは曲げ加工により形成される。このため、例えばターミナルプレートとコネクタ挿入部とが別部材からなり、樹脂インサート成型後に溶接等によりターミナルプレートとコネクタ挿入部とが接合されて一体となる場合に比べ、製造工程を簡略化することができる。
さらに、本実施形態では、コネクタ挿入部42a〜42cは、ターミナルプレート41a〜41cと一体である。このため、外部コネクタの挿入時における荷重を受けることができ、コネクタ挿入部42a〜42cを外部コネクタに挿入する際に発生する円環部44の樹脂の破損、およびコネクタ挿入部42a〜42cの曲がりや破損を防止することができるため、端子の接触圧力の増大に対応することができる。
さらに、本実施形態では、円環部44の切欠き部45には補強部46a〜46cが設けられる。このため、本実施形態の給電用ターミナル40は、補強部46a〜46cがない場合に比べて、さらに大きな端子の接触圧力に対応することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
Furthermore, in this embodiment, the
Furthermore, in the present embodiment, reinforcing
<第2の実施形態>
次に、図15および図16を参照して、本発明の第2の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1について説明する。本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1は、第1の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1と給電用ターミナル40の円環部44に設けられる補強部46d〜46fの構成が異なるが、それ以外の構成については同様である。すなわち、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1は、図1〜図8で説明した装置構成を有する。
<Second Embodiment>
Next, with reference to FIG. 15 and FIG. 16, the electric power steering apparatus 1 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. The electric power steering device 1 according to the present embodiment is different from the electric power steering device 1 according to the first embodiment in the configuration of the reinforcing
本実施形態の補強部46d〜46fは、第1の実施形態の補強部46a〜46cと同様に、コネクタ挿入部42a〜42cの基端のステータ30側とそれぞれ当接し、円環部44の樹脂と一体に成型される樹脂製である。また、本実施形態の補強部46d〜46fは、第1の実施形態の補強部46a〜46cと同様に、コネクタ挿入部42a〜42cのステータ30側に、切欠き部45からモータ軸M方向と垂直な方向に突出し、モータ軸M方向に延在する。さらに、本実施形態の補強部46d〜46fは、コネクタ挿入部42a〜42cと逆側の端部が、円環部44のステータ30側の底面から突出し、円環部44の略内径方向に延在する。
本実施形態の給電用ターミナル40は、上記の補強部46d〜46fを有することにより、第1の実施形態に比べ、コネクタ挿入部42a〜42cに対してステータ30の反対側からモータ軸Mの軸方向に掛かるより大きな荷重を支えることができる。
The reinforcing
The
<変形例>
上記実施形態においては、ブラシレスモータとして3相ブラシレスモータを適用する場
合について説明したが、4相以上の多相ブラシレスモータを適用することもできる。
また、上記実施形態においては、コネクタ挿入部42a〜42cにめっき加工を施すようにしてもよい。これにより、コネクタ挿入部42a〜42cの接触抵抗を安定させることができる。
さらに、上記実施形態においては、電動モータと制御ユニットとをギヤボックスに一体化して装着した機電一体型の電動パワーステアリング装置に本発明を適用する場合について説明したが、電動モータと制御ユニットとが近接配置し、これらがコネクタ接続される構成を有する電動パワーステアリング装置にも本発明を適用することもできる。
<Modification>
In the above embodiment, when a three-phase brushless motor is applied as the brushless motor,
However, a multiphase brushless motor having four or more phases can also be applied.
In the above embodiment, the
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the electro-mechanical integrated electric power steering apparatus in which the electric motor and the control unit are integrally mounted on the gear box has been described. The present invention can also be applied to an electric power steering apparatus having a configuration in which they are arranged close to each other and are connected by connectors.
さらに、上記実施形態においては、切欠き部45は、円弧状としたが、モータ軸M方向から見て、円環部44とコネクタ挿入部42a〜42cとが重畳しなければ他の形状であってもよい。例えば、切欠き部45は、コネクタ挿入部42a〜42cと重畳する円環部44の外周側に径方向内方に切欠かれた3つの凹部であってもよい。
さらに、上記実施形態においては、補強部46a〜46fは、円環部44の樹脂と一体に成型される樹脂製としたが、樹脂または金属等の他の素材からなる別部材であってもよい。この際、補強部46a〜46fと円環部44とは、嵌合等の方法により一体となるように構成されてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the
Furthermore, in the said embodiment, although the
1 :電動パワーステアリング装置
2 :ステアリング機構
3 :ステアリングホイール
4 :ステアリングシャフト
4a :入力軸
4b :出力軸
5 :トルクセンサ
5a,5b,5c,5d :トルクセンサ雄型端子
6 :ユニバーサルジョイント
7 :中間シャフト
8 :ユニバーサルジョイント
9 :ピニオンシャフト
10 :ステアリングギヤ
10a :ピニオン
10b :ラック
11 :タイロッド
12 :操舵補助機構
13 :ウォーム減速機
14 :ブラシレスモータ
14a :モータケース
14b :モータフランジ
14c,14d,14e,14f :モータ給電ガイド部
15 :制御ユニット
15a :ケース本体
15b :トルクセンサソケット
15c :モータ給電ソケット
15d :レゾルバソケット
16 :コントローラ
17 :モータ駆動回路
18 :車速センサ
20 :レゾルバ
20a,20b,20c,20d :レゾルバ雄型端子
20e :開口部
21 :ステアリングコラム
22 :減速ギヤボックス
22a :ウォーム減速機収納部
22b :トルクセンサ収納部
22c :モータ取付けフランジ
22d :開口部
40 :給電用ターミナル
41a〜41d :ターミナルプレート
42a〜42c :コネクタ挿入部
43a〜43r :端子部
44 :円環部
45 :切欠き部
46a〜46f :補強部
411a〜411d :ターミナル領域
412a〜412t :突出領域
B :バッテリ
M :モータ軸
1: Electric power steering device 2: Steering mechanism 3: Steering wheel 4:
Claims (9)
前記ステータを収容するモータケースと、
前記モータケースの軸方向端部に、前記モータケースの軸方向に前記ステータと並んで設けられ、前記コイルの端部が接続された給電用ターミナルと、を備え、
前記給電用ターミナルは、前記モータケースの軸方向に積層された複数のターミナルプレートが樹脂で覆われて一体形成される円環部と、前記コイルの端部に接続される複数の端子部と、外部コネクタと電気的に接続される複数のコネクタ挿入部と、を有し、
前記コネクタ挿入部は、前記ターミナルプレートの外周側の先端が、前記モータケースの軸方向に略平行に延在し、かつ前記ステータの逆側に突出するように曲げ加工されることで形成され、
前記円環部の外周側の前記コネクタ挿入部に対応した部分には、切欠き部が形成され、
前記外部コネクタから前記給電用ターミナルを介して前記コイルに電力供給を行うことを特徴とするブラシレスモータ。 A stator having a stator core and a coil wound around the stator core;
A motor case that houses the stator;
A power supply terminal provided in line with the stator in the axial direction of the motor case at the axial end of the motor case, and connected to the end of the coil;
The power feeding terminal includes a ring portion integrally formed by covering a plurality of terminal plates laminated in the axial direction of the motor case with a resin, a plurality of terminal portions connected to end portions of the coils, A plurality of connector insertion portions electrically connected to the external connector,
The connector insertion portion is formed by bending the tip of the outer peripheral side of the terminal plate so as to extend substantially parallel to the axial direction of the motor case and to protrude to the opposite side of the stator,
A portion corresponding to the connector insertion portion on the outer peripheral side of the annular portion is formed with a notch,
A brushless motor, wherein power is supplied to the coil from the external connector via the power supply terminal.
ステアリングホイールから伝達される操舵トルクに応じた操舵補助トルクを発生するように前記ブラシレスモータを駆動制御する制御基板を有する制御ユニットと、を備え、
前記外部コネクタは、前記制御ユニットに形成された制御ユニット側コネクタであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The brushless motor according to any one of claims 1 to 8,
A control unit having a control board for driving and controlling the brushless motor so as to generate a steering assist torque according to the steering torque transmitted from the steering wheel,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the external connector is a control unit side connector formed in the control unit.
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