JP6435674B2 - モータ - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態のモータ10を示す断面図である。
本実施形態のモータ10は、ブラシレスモータである。モータ10は、図1に示すように、ハウジング部20と、シャフト31を有するロータ30と、ステータ40と、バスバーユニット60と、複数のOリングと、フロントベアリング(第1の軸受)51と、リアベアリング(第2の軸受)52と、オイルシール80と、を備える。複数のOリングは、フロント側Oリング(第1のOリング)71と、リア側Oリング(第2のOリング)72と、を含む。
ハウジング部20は、内側にバスバーユニット60が圧入される筒状の金属製部材である。ハウジング部20は、フロントハウジング部(第1のハウジング部)21と、リアハウジング部(第2のハウジング部)22と、を有する。ハウジング部20の内側には、ロータ30と、ステータ40と、バスバーユニット60と、フロントベアリング51と、リアベアリング52と、フロント側Oリング71と、リア側Oリング72と、オイルシール80と、が保持される。
図2から図4は、フロントハウジング部21を示す図である。図2は、斜視図である。図3は、平面図、すなわち、リア側(+Z側)から視た図である。図4は、正面図である。
フロントハウジング部21は、図1から図3に示すように、両端にフロント側開口部24と出力軸孔27とを有する多段の円筒形状である。すなわち、ハウジング部20は、出力軸孔27を有する。
ステータ保持部21bは、図1及び図3に示すように、貫通孔21fを有する平面視(XY面視)で円形の底部21eを有する。言い換えると、ハウジング部20は、底部21eを有する。貫通孔21fは、出力軸孔27と連通する。ステータ保持部21bの内周面23には、ステータ40の外周面が嵌合されている。これにより、フロントハウジング部21には、ステータ40が保持される。
出力軸孔27は、フロントベアリング保持部21cの内部と、オイルシール保持部21dの内部と、によって構成される。言い換えると、フロントベアリング保持部21cとオイルシール保持部21dとは、それぞれ出力軸孔27の少なくとも一部を有している。
リアハウジング部22は、図1に示すように、フロントハウジング部21のバスバーユニット60側(+Z側)、すなわち、リア側に設けられている。
図5から図7は、リアハウジング部22を示す図である。図5は、斜視図である。図6は、底面図、すなわち、フロント側(−Z側)から視た図である。図7は、正面図である。
リアハウジング部22は、図5から図7に示すように、バスバーホルダ圧入部(第2筒部)22aと、蓋部22bと、リア側フランジ部29と、を有する。
本実施形態においては、フロントハウジング部21におけるバスバーホルダ挿入部21aのリア側(+Z側)の端部であるフロント側フランジ部28と、リアハウジング部22の切り欠き部25bと、によってコネクタ用開口部26が構成されている。言い換えると、コネクタ用開口部26は、フロントハウジング部21とリアハウジング部22とによって構成されている。コネクタ用開口部26は、軸方向(Z軸方向)と直交する方向(X軸方向)に開口している。
ロータ30は、図1に示すように、シャフト31と、ロータコア32と、ロータマグネット33と、を有する。
シャフト31は、一方向(Z軸方向)に延びる中心軸Jを中心とする。シャフト31は、フロントベアリング51とリアベアリング52とによって、軸周り(θZ方向)に回転可能に支持されている。シャフト31のフロント側(−Z側)の端部は、ステータ保持部21bにおける底部21eに位置する貫通孔21fを介して、出力軸孔27からハウジング部20の外部に突出している。シャフト31の軸周りには、オイルシール80が設けられている。
ロータマグネット33は、ロータコア32の軸周り(θZ方向)に沿った外周面に固定されている。
ロータコア32及びロータマグネット33は、シャフト31と一体となって回転する。
ステータ40は、ロータ30を軸周り(θZ方向)に囲み、ロータ30をシャフト31周りに回転させる。ステータ40は、コアバック部41と、ティース部42と、コイル部43と、を有する。
コアバック部41の形状は、シャフト31と同心の円筒状である。
ティース部42は、コアバック部41の内周面からシャフト31に向かって延びている。ティース部42は、複数設けられ、コアバック部41の内周面の周方向に均等な間隔で配置されている。
図8から図10は、バスバーユニット60を示す図である。図8は、斜視図である。図9は、平面図である。図10は、側面図である。図8から図10において示すバスバーユニット60は、ハウジング部20に保持されていない状態を示している。
バスバーユニット60は、ステータ40に駆動電流を供給するユニットである。バスバーユニット60は、図1、図8及び図9に示すように、コイル接続バスバー(バスバー)91と、センサ接続バスバー92と、バスバーホルダ61と、を有する。
コイル接続バスバー91は、ステータ40に電気的に接続され、ステータ40に駆動電流を供給するバスバーである。図示は省略するが、コイル接続バスバー91は、複数設けられている。コイル接続バスバー91の一端は、後述するコネクタ部61bの電源用開口部67の底面から突出して設けられ、ハウジング部20の外部に露出している。この外部に露出したコイル接続バスバー91の一端に外部電源が接続される。
センサ接続バスバー92は、図示しないホール各種センサと電気的に接続され、各種センサに電源を供給するバスバーである。各種センサは、例えば、磁気センサ、光センサ、温度センサ、加速度センサ等である。図示は省略するが、センサ接続バスバー92は複数設けられている。センサ接続バスバー92の一端は、後述するコネクタ部61bの電源用開口部67の底面から突出して設けられ、外部に露出している。この外部に露出したセンサ接続バスバー92の一端に外部電源が接続される。センサ接続バスバー92の他端は、各種センサに接続されている。
バスバーホルダ61は、コイル接続バスバー91と、センサ接続バスバー92と、を支持する樹脂製のホルダである。バスバーホルダ61のリア側(+Z側)は、図1に示すように、リアハウジング部22のバスバーホルダ圧入部22aに収容されている。バスバーホルダ61のフロント側(−Z側)は、フロントハウジング部21のバスバーホルダ挿入部21aに収容されている。
ハウジング収容外周部62aの中心軸Jに垂直な断面(XY断面)の形状、及び平面視(XY面視)形状は、図9に示すように、リアベアリング保持部61cと同心で中心角φが240°以上の円弧形状である。
Oリング保持部本体63の内周面である大径側面63eとステータ40の外周面とは嵌合している。すなわち、外殻部62のフロント側(−Z側)の端部の内周面には、ステータ40の外周面が嵌合されている。段差面63fは、ステータ40のリア側(+Z側)の面の外縁部に接触している。
連結部64aは、リアベアリング保持部61cの外周の略半周に亘って接続されている。
連結部64b,64cは、細長の形状である。連結部64b,64cは、リアベアリング保持部61cの外周のうち連結部64aと接続されていない部分を、連結部64aとともに略3分割するように接続されている。
間隙64dは、連結部64aと、連結部64bと、外殻部62と、リアベアリング保持部61cとによって形成されている。間隙64eは、連結部64bと、連結部64cと、外殻部62と、リアベアリング保持部61cとによって形成されている。間隙64fは、連結部64cと、連結部64aと、外殻部62と、リアベアリング保持部61cとによって形成されている。
突出部65bは、リアベアリング保持部61cのコネクタ連結部62bが設けられている側と逆側(−X側)の、ハウジング収容外周部62aの端部に設けられている。
突出部65a,65cは、突出部65bとともにハウジング収容外周部62aの周方向を略3分割する位置に設けられている。すなわち、複数の突出部65a〜65cは、ハウジング収容外周部62aの周方向に等間隔に配置されている。
フロント側Oリング71は、フロントハウジング部21の内側に設けられている。フロント側Oリング71は、バスバーホルダ61のOリング保持部62cに保持されている。具体的には、フロント側Oリング71は、Oリング用フロント側溝部73a,73b,73cに嵌め込まれ、Oリング保持部本体63の外周面における小径側面63gに保持される。
フロントベアリング51は、フロントハウジング部21のフロントベアリング保持部21cに保持されている。すなわち、フロントベアリング51は、ステータ40のフロント側(−Z側)に配置されている。
リアベアリング52は、バスバーホルダ61のリアベアリング保持部61cに保持されている。すなわち、リアベアリング52は、ステータ40のリア側(+Z側)に配置されている。
フロントベアリング51及びリアベアリング52の構成は、特に限定されず、いかなる公知のベアリングを用いてよい。
オイルシール80は、オイルシール保持部21dの内部に、シャフト31の軸周り(θZ方向)に装着される。オイルシール80は、フロントハウジング部21のオイルシール保持部21dとシャフト31との間からハウジング部20内に水や油等が侵入することを抑制する。オイルシール80の構成は、特に限定されず、いかなる公知のオイルシールを用いてもよい。
まず、フロントハウジング部21に、フロントベアリング51と、ステータ40と、ロータ30とを保持させる。具体的には、フロントベアリング51をフロントハウジング部21のフロントベアリング保持部21cに保持させる。フロントハウジング部21のステータ保持部21bの内周面23にステータ40の外周面を嵌合させて、ステータ40を固定する。ロータ30のシャフト31をフロントベアリング51に挿入し、フロントベアリング51を介してロータ30を支持させる。
Oリング保持部62cの大径側面63eがステータ40の外周面と嵌合され、バスバーユニット60がフロント側Oリング71を介してバスバーホルダ挿入部21aの内周面から応力を受けることによって、フロントハウジング部21に対するバスバーユニット60の径方向の位置が固定される。
次に、出力軸孔27からシャフト31周りにオイルシール80を設置する。
以上により、モータ10が組み立てられる。
また、本実施形態においては、突出部65a〜65cの軸方向(Z軸方向)の位置はそれぞれ異なっていてもよい。
また、本実施形態においては、リアハウジング部22を構成する材料は、金属以外の材質、例えば、樹脂等であってもよい。この場合においては、バスバーホルダ61の本体部61aは、フロントハウジング部21に圧入される。
また、本実施形態においては、フロントハウジング部21とリアハウジング部22とが一体の部材であってもよい。
また、本実施形態においては、フロント側フランジ部28とリア側フランジ部29とが合わされる接合面にOリングを設ける構成としてもよい。
また、本実施形態においては、オイルシール80が設けられていなくてもよい。
ハウジング収容外周部162aは、平面視(XY面視)で楕円形状である。ハウジング収容外周部162aの外周面162dの一部は、図12(A)に示すように、圧入されていない状態において、軸方向(Z軸方向)に視た際に、圧入用内周面25aの外形からはみ出している。
この構成によれば、突出部が不要になるため、バスバーホルダ161の製造が簡便である。
第2実施形態は、第1実施形態に対して、本体部が突出部群を有している点において異なる。
なお、第1実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により、説明を省略する場合がある。
バスバーユニット260は、バスバーホルダ261を有している。バスバーホルダ261は、本体部261aを有している。本体部261aは、複数の突出部群(接触部群)を有している。本実施形態においては、複数の突出部群は、3つ以上設けられている。一例として図14においては、複数の突出部群として、突出部群(接触部群)267a,267b,267cの3つが設けられている例を示している。
突出部群267a,267cは、突出部群267bとともにハウジング収容外周部62aの周方向を略3分割する位置に設けられている。すなわち、複数の突出部群267a〜267cは、ハウジング収容外周部62aの周方向に等間隔に配置されている。
また、本実施形態においては、各突出部群を構成する突出部は、3つ以上であってもよい。
Claims (22)
- 一方向に延びる中心軸を中心とするシャフトを有するロータと、
前記ロータを囲み、前記ロータを前記シャフト周りに回転させるステータと、
前記ステータの前記一方向の第1の側に配置され前記シャフトを支持する第1の軸受と、
前記ステータの前記第1の側と反対の第2の側に配置され前記シャフトを支持する第2の軸受と、
前記ステータに駆動電流を供給するバスバーユニットと、
内側に前記バスバーユニットが圧入され、前記ステータと前記第1の軸受とを保持する筒状の金属製のハウジング部と、
を備え、
前記ハウジング部は、貫通孔を有する円形の底部と、前記第1の軸受を保持し前記一方向に延びる第1軸受保持部と、を有し、
前記ハウジング部は、前記第1の側に開口する出力軸孔を有し、
前記第1軸受保持部は、前記出力軸孔の少なくとも一部を有し、
前記シャフトの前記第1の側の端部は、前記貫通孔を介して、前記出力軸孔から前記ハウジング部の外部に突出し、
前記バスバーユニットは、前記ステータに電気的に接続されるバスバーと、前記バスバーを支持する樹脂製のバスバーホルダと、を有し、
前記バスバーホルダは、前記第2の軸受を保持する第2軸受保持部と、筒状の本体部と、を有し、
前記本体部は、前記中心軸を周方向に囲む筒状の外殻部を有し、
前記外殻部は、前記ハウジング部に圧入されるハウジング収容外周部を有し、
前記ハウジング収容外周部の外周面には、前記ハウジング部の内周面と接触し、前記ハウジング部の内周面から応力を受ける接触部と、前記ハウジング部の内周面と離間する非接触部と、が設けられ、
前記接触部は、前記外周面から前記中心軸の径方向に突出し、
前記接触部の突出高さは、軸方向の位置によって変化する、モータ。 - 前記接触部は、前記中心軸に沿って延びる、請求項1に記載のモータ。
- 前記本体部は前記接触部を複数有し、複数の前記接触部は前記ハウジング収容外周部の周方向に等間隔に配置されている、請求項1または2に記載のモータ。
- 前記接触部は、3つ以上設けられている、請求項1から3のいずれか一項に記載のモータ。
- 前記本体部は、複数の前記接触部で構成される複数の接触部群を有しており、
前記複数の接触部群は前記ハウジング収容外周部の周方向に等間隔に配置されている、
請求項1または2に記載のモータ。 - 前記接触部群は、3つ以上設けられている、請求項5に記載のモータ。
- 前記ハウジング部は、第1のハウジング部と、第2のハウジング部と、を有し、
前記第1のハウジング部には、前記ステータが保持され、
前記第1のハウジング部は、前記バスバーユニットの前記第1の側の端部を前記シャフトの径方向外側から囲む第1筒部を有し、
前記第2のハウジング部は、前記本体部の前記第2の側の端部を覆う蓋部と、前記本体部の前記第2の側の端部を前記径方向外側から囲み前記第1筒部の前記第2の側の端部と連結された第2筒部と、を有し、
前記ハウジング収容外周部は、前記第1のハウジング部と前記第2のハウジング部との少なくとも一方のハウジング部に圧入され、
前記第1のハウジング部と前記第2のハウジング部とのうちの少なくとも一方の内側には、一周に亘り前記本体部と前記ハウジング部とに接触するOリングが設けられ、
前記Oリングは前記接触部と異なる位置に配置される請求項1から6のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記Oリングは、前記一方向において、前記第1筒部と前記第2筒部とのうち前記Oリングが設けられた側の筒部の前記接触部よりも奥側に配置されている、請求項7に記載のモータ。
- 前記ハウジング収容外周部は、前記第1のハウジング部または前記第2のハウジング部のどちらか一方のハウジング部に圧入され、
前記Oリングは前記接触部よりも他方のハウジング部側に配置される、請求項7に記載のモータ。 - 前記ハウジング収容外周部は、前記第1のハウジング部または前記第2のハウジング部のどちらか一方のハウジング部のみに圧入され、
前記Oリングは、他方側のハウジング部の内周面と前記本体部の外周面とに一周に亘り接触する第1のOリングを含み、
前記第1のOリングは前記接触部よりも他方のハウジング部側に配置される、請求項7から9のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記Oリングは、前記外殻部の前記一方向の前記第2の側に配置された第2のOリングを含み、
前記蓋部の前記第1の側の面は、前記第2のOリングの全周と接触している請求項7から10のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記ハウジング部は、第1のハウジング部と、第2のハウジング部と、を有し、
前記第1のハウジング部は、前記ステータが保持され、前記バスバーユニットの前記第1の側の端部を前記シャフトの径方向外側から囲む第1筒部を有し、
前記第2のハウジング部は、前記本体部の前記第2の側の端部を覆う蓋部と、前記本体部の前記第2の側の端部を径方向外側から囲み前記第1筒部の前記第2の側の端部と連結された第2筒部と、を有し、
前記外殻部の前記第1の側の端部の内周面には、前記ステータの外周面が嵌合され、
前記ハウジング収容外周部は、前記第2のハウジング部のみに圧入されている、請求項1から11のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記第1のハウジング部と、前記第2のハウジング部とは、リベットを用いずに、かしめられている、請求項7から12のいずれか一項に記載のモータ。
- 前記本体部は、前記外殻部と前記第2軸受保持部とを連結する連結部を有し、
前記蓋部は、前記外殻部の前記一方向の前記第2の側を閉塞している、請求項7から13のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記接触部は、前記外殻部を構成する素材よりも弾性率の大きな素材から構成されている、請求項1から14のいずれか一項に記載のモータ。
- 前記ハウジング部は、前記第1軸受保持部よりさらに前記一方向の前記第1の側に延び、オイルシールを保持するオイルシール保持部を有し、
前記オイルシール保持部は、前記出力軸孔の少なくとも一部を有する、請求項1から15のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記バスバーホルダは、外部電源と接続されるコネクタ部を有し、
前記コネクタ部は、前記ハウジング部のコネクタ用開口部を介して前記ハウジング部の外部に露出している、請求項1から16のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記ハウジング部は、第1のハウジング部と、第2のハウジング部と、を有し、
前記第1のハウジング部は、前記ステータが保持され、前記バスバーユニットの前記第1の側の端部を前記シャフトの径方向外側から囲む第1筒部を有し、
前記第2のハウジング部は、前記本体部の前記第2の側の端部を覆う蓋部と、前記本体部の前記第2の側の端部を径方向外側から囲み前記第1筒部の前記第2の側の端部と連結された第2筒部と、を有し、
前記コネクタ用開口部は、前記第1のハウジング部と前記第2のハウジング部とによって構成されている、請求項17に記載のモータ。 - 前記外殻部は、前記コネクタ部と連結されるコネクタ連結部を有し、
前記ハウジング収容外周部の前記中心軸に垂直な断面の形状は、中心角が240°以上の円弧形状である、請求項17または18に記載のモータ。 - 前記コネクタ部は、前記コネクタ連結部の外周面の一部から、前記シャフトの径方向外側に向かって延びており、前記径方向外側に開口した筒状である、請求項19に記載のモータ。
- 前記ハウジング部は、第1のハウジング部と、第2のハウジング部と、を有し、
前記第1のハウジング部は、前記ステータが保持され、前記バスバーユニットの前記第1の側の端部を前記シャフトの径方向外側から囲む第1筒部を有し、
前記第2のハウジング部は、前記本体部の前記第2の側の端部を覆う蓋部と、前記本体部の前記第2の側の端部を径方向外側から囲み前記第1筒部の前記第2の側の端部と連結された第2筒部と、を有し、
前記第2のハウジング部は、前記第2筒部の一部が前記一方向に切り欠かれた切り欠き部を有し、
前記コネクタ用開口部は、前記第1筒部の前記第2の側の端部と前記切り欠き部とによって構成されている、請求項17から請求項20のいずれか一項に記載のモータ。 - 一方向に延びる中心軸を中心とするシャフトを有するロータと、
前記ロータを囲み、前記ロータを前記シャフト周りに回転させるステータと、
前記ステータの前記一方向の第1の側に配置され前記シャフトを支持する第1の軸受と、
前記ステータの前記第1の側と反対の第2の側に配置され前記シャフトを支持する第2の軸受と、
前記ステータに駆動電流を供給するバスバーユニットと、
内側に前記バスバーユニットが圧入され、前記ステータと前記第1の軸受とを保持する筒状の金属製のハウジング部と、
を備え、
前記ハウジング部は、貫通孔を有する円形の底部と、前記第1の軸受を保持し前記一方向に延びる第1軸受保持部と、を有し、
前記ハウジング部は、前記第1の側に開口する出力軸孔を有し、
前記第1軸受保持部は、前記出力軸孔の少なくとも一部を有し、
前記シャフトの前記第1の側の端部は、前記貫通孔を介して、前記出力軸孔から前記ハウジング部の外部に突出し、
前記バスバーユニットは、前記ステータに電気的に接続されるバスバーと、前記バスバーを支持する樹脂製のバスバーホルダと、を有し、
前記バスバーホルダは、前記第2の軸受を保持する第2軸受保持部と、筒状の本体部と、を有し、
前記本体部は、前記中心軸を周方向に囲む筒状の外殻部を有し、
前記外殻部は、前記ハウジング部に圧入されるハウジング収容外周部を有し、
前記ハウジング収容外周部の外周面には、前記ハウジング部の内周面と接触し、前記ハウジング部の内周面から応力を受ける接触部と、前記ハウジング部の内周面と離間する非接触部と、が設けられ、
前記ハウジング部は、第1のハウジング部と、第2のハウジング部と、を有し、
前記第1のハウジング部は、前記ステータが保持され、前記バスバーユニットの前記第1の側の端部を前記シャフトの径方向外側から囲む第1筒部を有し、
前記第2のハウジング部は、前記本体部の前記第2の側の端部を覆う蓋部と、前記本体部の前記第2の側の端部を径方向外側から囲み前記第1筒部の前記第2の側の端部と連結された第2筒部と、を有し、
前記接触部は、前記第1のハウジング部の内周面と前記第2のハウジング部の内周面の両方に接触する、モータ。
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