JPWO2019111445A1 - モータ及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
導通部材の位置ずれを抑制しながら筐体に取り付けやすいブッシュを備えるモータを提供する。モータのベアリングホルダに取り付けられるブッシュ10は、本体部11と、挿入孔12とを有する。本体部11は、第1端面11aと、第1方向D1において第1端面11aと対向する第2端面11bと、第1端面11a及び第2端面11b間の側面11c,11dとを有する。挿入孔12は、本体部11の内部を第1方向D1に貫通し、バスバー60を通す。本体部11は、第2端面11b側において側面11cから突出するリブ17と、第1方向D1に直交する方向に延び、第2端面11b及び側面11dにおいて開口し、一定の幅の隙間15aを有するスリット15と、を有する。リブ17は、スリット15の少なくとも一部と、第1方向D1における位置が重なる。
Description
本発明は、モータ及び電動パワーステアリング装置に関する。
従来、ハウジングにコイル線を固定する絶縁ゴム製のブッシュが開示される。ブッシュは、上端にフランジ、下端にリブを有する。ブッシュは、筐体の貫通孔に取り付けられるとき、フランジとリブの間に筐体の貫通孔の周縁部を嵌合させることによって、筐体に固定される。
特許文献1のブッシュは、コイル線等の導通部材を挿入する挿入孔を有する。挿入孔の外径と、導通部材の外径とはほぼ同じ大きさである。よって、特許文献1のブッシュは、筐体の貫通孔に挿入する際、内側に変形しにくく、筐体の貫通孔に挿入しにくい。また、特許文献1のブッシュは、内側に変形することにより、挿入された導通部材に応力がかかり導通部材の位置ずれを起こす可能性がある。
そこで、本発明は、導通部材の位置ずれを抑制しながら筐体の貫通孔に挿入しやすいブッシュを備えるモータを提供することを目的とする。
本願の例示的な一実施形態のモータは、ロータと、ステータと、筐体と、ブッシュと、導通部材とを備える。ロータは、中心軸を中心として回転可能である。ステータは、ロータと径方向に対向する。筐体は、一以上の貫通孔を有し、ロータ及びステータの少なくとも一部を覆う。ブッシュは、筐体の貫通孔内に保持される。導通部材は、ステータに接続され、ブッシュに保持される。ブッシュは、本体部と、挿入孔とを有する。本体部は、第1端面と、第1方向において第1端面と対向する第2端面と、第1端面及び第2端面間の側面と、を有する。挿入孔は、本体部の内部を第1方向に貫通し、導通部材を通す。本体部は、第2端面側において側面から突出する第1突出部と、第1方向に直交する方向に延び、第2端面及び側面において開口し、一定の幅の隙間を有するスリットと、を有する。第1突出部は、スリットの少なくとも一部と、第1方向における位置が重なる。
本発明の一実施形態に係るモータにおいて、筐体に保持されるブッシュの本体部は、第1突出部とスリットとを有する。第1突出部は、本体部の一端面側において、挿入孔が貫通する第1方向に直交する方向に側面から突出する。スリットは、第1方向に直交する方向に延び、本体部の上記一端面及び側面において開口し、一定の幅の隙間を有する。第1突出部は、スリットの少なくとも一部と、第1方向における位置が重なる。このため、ブッシュは、スリットにより本体部内側へ変形しやすく、スリットの隙間により当該変形を吸収することができる。よって、挿入された導通部材へ影響を抑えつつ筐体の貫通孔に挿入しやすい。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
以下の説明において、モータの中心軸をCとする。中心軸Cが延びる方向を軸方向とする。また、軸方向に沿った一方を上側、他方を下側とする。ただし、本明細書における上下方向は、位置関係を特定するために用い、実際の方向や位置関係を限定しない。重力方向は必ずしも下方向ではない。また、本明細書では、モータの回転軸に直交する方向は「径方向」と呼ぶ。モータの回転軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」と呼ぶ。
また、本明細書において「軸方向に延びる」とは、厳密に軸方向に延びる状態と、軸方向に対して45度未満の範囲で傾いた方向に延びる状態とを含む。同様に、本明細書において「径方向に延びる」とは、厳密に径方向に延びる状態と、径方向に対して45度未満の範囲で傾いた方向に延びる状態とを含む。
本明細書において「対向する」とは、必ずしも面同士が平行に向かい合っていなくてもよい。
「直交する」とは、厳密に直交することを必要とするものではなく、略直交すること、及び平行ではない、つまり交差する意味も含む。
「挿入孔」は、周縁を完全に囲った形状に限定されず、周縁の一部が開いた溝状のものを含む。
以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示す場合がある。よって、各構成要素の寸法及び比率は実際のものと必ずしも同じではない。
(実施形態) 図1及び図2に示すように、モータ1は、ハウジング20、ロータ30、上側ベアリング71、下側ベアリング72、ステータ40、バスバー60、ブッシュ10、及びベアリングホルダ50、を備える。
ハウジング20は、中心軸Cを中心とする有底の円筒形状を有する。ハウジング20は、軸方向に延びる筒部21と、筒部21の下端に位置する底部23と、上側に開口する開口部24とを有する。ハウジング20には、下側から順に、ステータ40と、ベアリングホルダ50とが固定される。ハウジング20はまた、ロータ30を内部に収容する。
ハウジング20の形状は、円筒状に限られない。ハウジング20の形状は、内周面にステータ40とベアリングホルダ50を保持可能な範囲で変更することができる。また、ハウジング20の断面は、例えば多角形などであってもよい。ハウジング20は、有底ではなく、筒状であってもよい。
ロータ30は、中心軸Cに沿って延びるシャフト31を有する。ロータ30は、シャフト31とともに中心軸C周りに回転する。
上側ベアリング71及び下側ベアリング72は、シャフト31を、中心軸C周りに回転可能に支持する。上側ベアリング71は、後述するベアリングホルダ50に支持される。下側ベアリング72は、ハウジング20の底部23に保持される。
ステータ40は、ロータ30の径方向外側にロータ30に対向して配置される。ステータ40は、ステータコア41と、インシュレータ42と、コイル線43と、を有する。インシュレータ42は、ステータコア41のティース(不図示)に取り付けられる。コイル線43は、導線により構成され、インシュレータ42を介在させてティースに巻かれる。ステータ40の外周面は、ハウジング20の内周面に固定される。
ステータ40に巻かれたコイル線43からステータ40の上方に引き出された導線は、バスバー60に接続される。
バスバー60は、板状の導通部材である。バスバー60は、コイル線43と、外部接続端子や制御基板とを電気的に接続する。バスバー60は、後述するブッシュ10に保持される。バスバー60は、図2に示すように、その一部はベアリングホルダ50の外側に位置する。このため、バスバー60をベアリングホルダ50の貫通孔51に通した状態で、ブッシュ10を筐体に取り付けることができる。
なお、本実施形態においては、ブッシュ10に保持される導通部材の例としてバスバー60を挙げるが、これに限定されない。コイル線43から引き出された断面が円形のコイル引出線や、ハウジング20内に収容される制御基板から延びる導線等であってもよい。
図3、図4及び図5に示すように、ブッシュ10は、本体部11と、挿入孔12と、を有する。
本実施形態において、第1方向D1は、モータ1の軸方向に一致する。第2方向D2は、本体部11の短辺方向に相当し、モータ1の径方向に沿っている。第3方向D3は、本体部11の長手方向に相当し、モータ1の周方向に沿っている。
本体部11は、第1端面11aと、第1方向D1において第1端面11aと対向する第2端面11bと、第2方向D2において互いに対向する第1側面11cと、第3方向D3において互いに対向する第2側面11dとを有する。なお、モータ1において、ブッシュ10の第1端面11aは上側に位置し、第2端面11bは下側に位置する。
本実施形態において、挿入孔12は、3つ設けられる。挿入孔12は、第3方向D3に並んで配置される。すなわち、3つの挿入孔12は、ブッシュ10の長手方向に沿って配置される。各挿入孔12は、第1方向D1から見て長方形である。挿入孔12は、本体部11の内部を第1方向D1に貫通する。本実施形態において、挿入孔12は、図2に示すようにバスバー60を通す。バスバー60の幅方向は、各挿入孔12の長手方向に一致する。なお、バスバー60の幅方向は、バスバー60の長方形横断面の長手方向である。挿入孔12の長手方向は、第1方向D1から見たとき略長方形である挿入孔12の長手方向である。
本体部11は更に、第1突出部の一例であるリブ17と、スリット15と、第2突出部の一例であるフランジ13と、を有する。
フランジ13は、図3に示すように、第1端面11a側において、第2側面11dからそれぞれ外側に突出する。フランジ13は、図4に示すように、第1方向D1に沿った垂直面13aと、垂直面13aに直交する下面13bを有する。
スリット15は、本体部11の第3方向D3に沿って延び、第2端面11b及び第2側面11dにおいて開口する。スリット15は、図5に示すように、一定の幅の隙間15aを有する。スリット15は挿入孔12の側方に配され、第2方向D2において異なる位置にある。スリット15は長手方向に延びることにより、ブッシュ10の軽量化が可能となり、モータ1の部材としてのコストを抑えることができる。
第1方向D1におけるフランジ13の位置は、第1方向D1におけるスリット15の位置と異なる。 リブ17は、第2端面11b側の第1側面11cから第2方向D2に外側に突出する。リブ17は、スリット15の少なくとも一部と、第1方向D1における位置が重なる。また、リブ17は、第1方向D1から見てフランジ13とは異なる位置から突出する。リブ17は、図3及び後述する図10に示すように、第1側面11cに対し直交して突出する上面17aを有する。
ブッシュ10の本体部11は更に、図3及び図
4に示すように、挿入孔傾斜面12a、12bを有する。挿入孔傾斜面12aは、第1端面11aから挿入孔12の中心に向かって傾斜する。挿入孔傾斜面12bは、第2端面11bから挿入孔12の中心に向かって傾斜する。挿入孔傾斜面12aは、挿入孔12の内周面と第1端面11aとの縁の全ての領域に位置する。挿入孔傾斜面12bは、挿入孔12の内周面と第2端面11bとの縁の全ての領域に位置する。挿入孔12の開口周囲に挿入孔傾斜面12a及び挿入孔傾斜面12bが設けられることにより、ブッシュ10の成形時にブッシュ10を金型から抜きやすくなる。また、第2端面11b側に挿入孔傾斜面12bが形成されることにより、第2端面11b側からブッシュ10の挿入孔12にバスバー60を通しやすくなる。なお、挿入孔傾斜面12a、12bは、本実施形態のように双方設けられていてもよいし、いずれか一方のみ設けられてもよい。
4に示すように、挿入孔傾斜面12a、12bを有する。挿入孔傾斜面12aは、第1端面11aから挿入孔12の中心に向かって傾斜する。挿入孔傾斜面12bは、第2端面11bから挿入孔12の中心に向かって傾斜する。挿入孔傾斜面12aは、挿入孔12の内周面と第1端面11aとの縁の全ての領域に位置する。挿入孔傾斜面12bは、挿入孔12の内周面と第2端面11bとの縁の全ての領域に位置する。挿入孔12の開口周囲に挿入孔傾斜面12a及び挿入孔傾斜面12bが設けられることにより、ブッシュ10の成形時にブッシュ10を金型から抜きやすくなる。また、第2端面11b側に挿入孔傾斜面12bが形成されることにより、第2端面11b側からブッシュ10の挿入孔12にバスバー60を通しやすくなる。なお、挿入孔傾斜面12a、12bは、本実施形態のように双方設けられていてもよいし、いずれか一方のみ設けられてもよい。
ブッシュ10は、ゴムやウレタン樹脂等のエラストマー、或いはプラスチック等からなる弾性部材により形成される。ブッシュ10が弾性変形することにより、モータ1への取り付けが容易になる。ブッシュ10は、絶縁性材料により形成される。ベアリングホルダ50が金属製である場合、ブッシュ10は、ベアリングホルダ50に対してバスバー60を確実に絶縁させることができる。
挿入孔12は、図6の断面図において示すように、第1端面11aから第2端面11bにかけて拡がるテーパ形状であってもよい。これにより、第2端面11b側から挿入されるバスバー60の挿入が容易になる。
ベアリングホルダ50は、筐体の一例であり、図1及び図2に示すように、ステータ40の上側に配置される。ベアリングホルダ50は、上側から見て略円板形状であり、シャフト31の周囲に開口部55を有する。開口部55は、シャフト31が貫通する孔である。ベアリングホルダ50は、上側ベアリング71を支持する。
ベアリングホルダ50は、ヒートシンクを兼ねる板部材であってもよい。また、ベアリングホルダ50は、ハウジング20の内周面に固定できる形状であれば、略四角形状等であってもよい。なお、ベアリングホルダはハウジングの内周面に固定されていなくてもよい。
ベアリングホルダ50は、図2、図7、及び図9に示すように、モータ1の周方向に沿って延びる貫通孔51を有する。貫通孔51は、モータ1の軸方向に延び、上面50aと下面50bとに開口する。ベアリングホルダ50は、貫通孔51の周囲において上述したブッシュ10を保持する形状を有する。貫通孔51は、軸方向から見て長方形である。 ベアリングホルダ50は、図9に示すように、下面50b側に第1凹部57を有する。第1凹部57は、貫通孔51の長手方向両側に設けられる。第1凹部57は、図10に示すように、軸方向に対し直交する水平面57aと、水平面57aから下面50bに延びる垂直面57bを有する。垂直面57bの軸方向の長さは、リブ17の上面17aから第2端面11bまでの長さと等しい。或いは、垂直面57bの軸方向の長さは、リブ17の上面17aから第2端面11bまでの長さよりも少し長い。
ブッシュ10がベアリングホルダ50の貫通孔51に挿入されると、リブ17が貫通孔51の両側の壁に接触して押される。これにより、弾性部材であるブッシュ10は、内側に変形しながら貫通孔51を通過する。このとき、スリット15の隙間15aは、ブッシュ10の内側への変形により、狭められる。そして、リブ17が第1凹部57まで到達すると、ブッシュ10は弾性回復し、図10に示すように、リブ17の上面17aと第1凹部57の水平面57aとが対向し、接触する。これにより、ブッシュ10がベアリングホルダ50より第1方向D1の上方に抜けることが防止される。なお、上面17aは水平面57aと接触しなくてもよく、対向するだけでもよい。 ベアリングホルダ50は、第1凹部57に代えて、貫通孔51の両側の壁から突出し、第1方向D1においてリブ17に接触又は対向する突部を有してもよい。 第1凹部57を設けることにより、ブッシュ10は、ベアリングホルダ50の下面50bよりも突出することなく、ベアリングホルダ50に取り付けることができる。よって、モータ全体の軸方向の長さを短くすることができる。また、ブッシュ10の下端部がモータ1の内部に突出することがないため、モータ1の内部の空間を広く活用することができる。
また、図7に示すように、ベアリングホルダ50は、貫通孔51の周囲において、上面50a側開口に形成された第2凹部54を有する。第2凹部54は、軸方向の垂直面54aと、垂直面54aに直交する底面54bとを有する段部である。垂直面54aの軸方向の長さ、つまり第2凹部54の深さは、ブッシュ10のフランジ13の厚みと等しい。或いは、第2凹部54の深さは、ブッシュ10のフランジ13の厚みよりも少し深い。
ブッシュ10がベアリングホルダ50の貫通孔51に挿入されると、図8に示すように、フランジ13の下面13bと第2凹部54の底面54bとが接触する。これにより、ブッシュ10がベアリングホルダ50より第1方向D1の下方に抜けることが防止される。なお、下面13bと底面54bとは、接触しなくてもよく、対向するだけでもよい。このように第2凹部54を設けることにより、ブッシュ10は、ベアリングホルダ50の上面50aよりも突出しない。よって、モータ全体の軸方向の長さを短くすることができる。また、ブッシュ10の軸方向の上端部が外部に突出しないため、モータ1の上部を制御空間として広く利用することができる。
本実施形態において、第2凹部54は、貫通孔51の周囲全体に形成されるが、これに限定されない。第2凹部54は、フランジ13に対向する部分のみ段部が形成されていればよい。
第2凹部54は、段部に代えて、斜面や曲面により形成されてもよい。この場合、フランジ13の対向する部分も斜面や曲面に形成される。つまり、第2凹部54はフランジ13の少なくとも一部を収容する形状であればよい。
貫通孔51は、図7及び図9に示すように、長方形の角部において、貫通孔51の幅が広がる膨大部52を有する。膨大部52は、貫通孔51の長手方向両側に弧状に広がった楕円形状を有する。この膨大部52が形成されることにより、ブッシュ10は、貫通孔51に挿入されるとき、弾性変形して貫通孔51に挿入しやすくなる。
貫通孔51は、図示例では一つのみ形成されるが、これに限定されず、複数設けられていてもよい。この場合、複数の貫通孔51は、モータ1の周方向に沿って配置される。上側から見た貫通孔51の形状は、図示した形状に限定されず、後述するブッシュ10の形状に応じて、湾曲形状、円形、楕円形、台形、逆台形、その他多角形等の様々な形状をとることができる。
以上のように、上記実施形態に係るモータ1においては、ブッシュ10は、本体部11と、挿入孔12とを有する。本体部11は、第1端面11aと、第1方向D1において第1端面11aと対向する第2端面11bと、第1端面11a及び第2端面11b間の第1側面11cと、を有する。挿入孔12は、本体部11の内部を第1方向D1に貫通し、バスバー60を通す。本体部11は、第2端面11b側において、第1側面11cから突出するリブ17と、第1方向D1に直交する第3方向D3に延び、第2端面11b及び第2側面11dにおいて開口し、一定の幅の隙間15aを有するスリット15と、を有する。リブ17は、スリット15の少なくとも一部と、第1方向D1における位置が重なる。このため、ブッシュ10は、本体部11内側へ変形しやすく、当該変形をスリット15の隙間により吸収することができる。よって、ブッシュ10をベアリングホルダ50の貫通孔51に挿入しやすい。
ブッシュ10をベアリングホルダ50に取り付ける際、ベアリングホルダ50によりリブ17が押されるため、ブッシュ10は内側に向かって変形する。しかし、スリット15は隙間15aを設けるため、ブッシュ10の内側への変形によりバスバー60の位置がずれる等の影響を抑えることができる。
上記実施形態に係るモータ1においては、スリット15は、ブッシュ10の本体部11において挿入孔12の側方に配される。このため、ブッシュ10をベアリングホルダ50に挿入するとき、挿入孔12に挿入されたバスバー60に力がかかったとしても、スリット15の存在によりバスバー60に力が加わりにくい。よって、バスバー60の位置がずれる等の影響を抑制することができる。
上記実施形態に係るモータ1において、ブッシュ10は、本体部11の長手方向がモータ1の周方向に沿うように配置され、本体部11の短辺方向がモータ1の径方向に沿うように配置される。このため、ブッシュ10に対して径方向内側の空間を広く確保することができる。よって、モータ1の径方向内側において、制御基板に実装するパワー素子が配される領域を広くとることができる。特に、ベアリングホルダ50をヒートシンクとして利用する場合、ヒートシンクの体積を大きくでき、空間を有効に利用することができる。また、制御基板のパワー素子をヒートシンクに近づけることができるため、放熱効果をより高めることができる。
(変形例) (1)ブッシュ10は、筐体の一例でありステータ40を外囲するハウジング20の筒部21に取り付けてもよい。この場合、上記第1方向D1は、モータ1の径方向に一致し、ハウジング20の筒部21は、径方向に開いた貫通孔を有する。ブッシュ10に挿入された導通部材は、筒部21の径方向外側に引き出される。
ブッシュ10は、ベアリングホルダ50やハウジング20の他にも取り付け可能である。ベアリングホルダ以外の仕切壁等、ロータ30及びステータ40の少なくとも一部を覆う筐体に対して、取り付けることができる。
(2) 挿入孔12の形状は、断面が長方形に限定されず、他の形状であってもよい。挿入孔12は、例えば、導通部材であるコイル引出線を挿入可能なように断面が円形であってもよい。
挿入孔12の数は、3つに限定されない。3つ未満であってもよいし、4つ以上であってもよい。
(3) 上記実施形態のブッシュ10の本体部11において、スリット15は、挿入孔12の側方に配されるが、これに限定されない。スリット15は、挿入孔12を横切り、第2端面11b及び第1側面11cに開口する形態であってもよい。
(4)ブッシュ10の形状は、例えば、次のような形状であってもよい。
(4)ブッシュ10の形状は、例えば、次のような形状であってもよい。
図11は、第一の変形例に係るブッシュ110の下面を示す。ブッシュ110は、本体部111の第2方向D2及び第3方向D3において位置が異なる複数の挿入孔112を有する。本体部111は、第2方向D2において並んだ複数のスリット115、115を有する。各スリット115は、第2方向D2において挿入孔112の間に配される。各スリット115は、第2端面111b及び第2側面111dにおいて開口し、一定の幅の隙間115aを有する。ブッシュ110は、第2方向D2において本体部111内側への変形をスリット115の隙間115aにより吸収することができる。このため、導通部材の位置ずれを抑制しつつ、ブッシュ110をベアリングホルダ50の貫通孔51に挿入しやすい。 なお、図11に示すブッシュ110は、挿入孔112が二つであってもよい。この場合、第2方向D2において並ぶ二つのスリット115を設け、一方のスリット115のみ挿入孔112の間に配されてもよい。他方のスリット115は、第2方向D2において挿入孔112の側方であって、両側の第1側面111c寄りに設けられる。 図12は、第二の変形例に係るブッシュ210を示す。ブッシュ210は、略円柱状の本体部211と、挿入孔212を有する。本体部211は、第1端面211aと、第1端面211aと第1方向D1において対向する第2端面211bと、第1端面211aと第2端面211b間の側面211eと、リブ217とを有する。挿入孔212は、本体部211の内部を第1方向D1に貫通し、導通部材を通す。挿入孔212は、断面が長方形であってもよいが、図12に示す例のようにコイル引出線を挿入可能なように断面が円形であってもよい。リブ217は、側面211eの径方向外側に突出する。本体部211は更にスリット215を有する。スリット215は、第2端面211b及び側面211eにおいて開口し、挿入孔212に側方であって第1方向D1に直交する方向に延び、一定の幅の隙間215aを有する。
図13は、第三の変形例に係るブッシュ310を示す。ブッシュ310は、本体部311が第1方向D1から見た形状が湾曲する点で、上記実施形態のブッシュ10と異なる。この場合、ブッシュ310の形状に合わせてベアリングホルダ50の貫通孔もモータ1の周方向に沿って湾曲して形成されることが好ましい。ブッシュ310及び貫通孔がモータ1の周方向に沿って湾曲することにより、ブッシュ10に対して径方向内側の空間をより広く確保することができる。よって、モータ1の径方向内側において、制御基板に実装するパワー素子が配される領域を広くとることができる。特に、ベアリングホルダ50をヒートシンクとして利用する場合、ヒートシンクの体積を大きくする等、空間を有効に利用することができる。
図14は、第四の変形例に係るブッシュ410を示す。ブッシュ410は、本体部411が第2方向D2から見た形状が逆台形である点で、上記実施形態のブッシュ10と異なる。本体部411が逆台形であることにより、ベアリングホルダ等の筐体の貫通孔に取り付けるやすくなる。
ブッシュ10は、その他の形状であってもよい。例えば、ブッシュ10の本体部11は、第1方向D1から見た断面が楕円形、台形、逆台形、その他多角形等であってもよい。
(5) 第1突出部及び第2突出部は、リブ17及びフランジ13の形状に限定されない。また、第1突出部及び第2突出部は、同じ方向に突出していてもよい。
(6) 図15、図16及び図17は、第五の変形例に係るブッシュ510を示す。以下、ブッシュ510について、上記実施形態に係るブッシュ10と異なる点を中心に説明する。ブッシュ510は、本体部511と、複数の挿入孔12とを有する。
本体部511は、第1端面511aと、第1方向D1において第1端面511aと対向する第2端面511bと、第2方向D2において互いに対向する第1側面511cと、第3方向D3において互いに対向する第2側面511dとを有する。
本体部511は更に、複数の挿入孔12を囲む複数の壁部16と、第1端面511a側において複数の壁部16を連結する連結部18と、隣り合う壁部16,16の間にスリット515とを有する。つまり、スリット515は、本体部511の長手方向において挿入孔12の側方に配される。スリット515は、第2端面511b及び第1側面511cに開口し、一定の幅の隙間515aを有する。ブッシュ510は、ベアリングホルダ50に取り付けられる際、本体部511には図17に示す方向に外力F1が加えられ、内側へ変形する。この内側への変形は、スリット515の隙間515aが狭められることにより吸収されるため、中央の挿入孔12Mを囲む壁部16Mは外力F1の影響をほとんど受けない。このため、中央の挿入孔12M内に挿入されるバスバー等の導通部材は、本体部511の変形によって位置がずれる等の影響を抑えることができる。
本体部511は更に、第1突出部の一例であるリブ14と、第2突出部の一例であるフランジ513と、を有する。
フランジ513は、図15に示すように、第1端面511a側において、第1側面511cからそれぞれ外側に突出する。フランジ513は、図16に示すように、第1方向D1に沿った垂直面513aと、垂直面513aに直交する下面513bを有する。第1方向D1におけるフランジ513の位置は、第1方向D1におけるスリット515の位置と異なる。
リブ14は、図15に示すように、第2側面511dから第3方向D3外側に突出する。リブ14は、スリット515の少なくとも一部と、第1方向D1における位置が重なる。リブ14は、第1方向D1から見てフランジ513とは異なる方向に突出する。リブ14は、図15及び図16に示すように、第2側面511dに対し直交して突出する上面14aと、上面14aに対し第2端面511bに向かって傾斜する突出傾斜面14bとを有する。なお、リブ14の上面14aは、水平面ではなく傾斜面であってもよい。より好ましくは、図17に示すように、スリット515の第1方向D1における長さd515は、第2端面511bからリブ14の上面14aまでの距離d14よりも長い。これにより、ブッシュ10がより変形しやすくなるため、後述するベアリングホルダ550の貫通孔51に挿入しやすい。
図18及び図19に示すように、ベアリングホルダ550は貫通孔51の周囲において突部53を有する。突部53は、貫通孔51の長手方向両端から内側に向かって突出する。突部53は、軸方向に対し直交する下面53aを有する。下面53aは、貫通孔51の下側開口を形成する垂直面53bに直交する。垂直面53bの軸方向の長さは、リブ14の上面14aから第2端面511bまでの長さと等しい。或いは、垂直面53bの軸方向の長さは、リブ14の上面14aから第2端面511bまでの長さよりも少し長い。
ブッシュ510がベアリングホルダ550の貫通孔51に挿入されるとき、ブッシュ510は弾性部材であるため、リブ14は突部53に接触して変形しながら貫通孔51を通過する。このとき、リブ14は貫通孔51の両側の壁に接触して押されるため、ブッシュ510は、内側に変形しながら貫通孔51を通過する。このとき、スリット515の隙間515aは、ブッシュ510の内側への変形により、狭められる。そして、リブ14が突部53を通過し下面53aの下方まで到達すると、ブッシュ510は弾性回復し、図19に示すように、リブ14の上面14aと突部53の下面53aとが対向し、接触する。これにより、ブッシュ510がベアリングホルダ550より第1方向D1の上方に抜けることが防止される。なお、上面14aは下面53aと接触しなくてもよく、対向するだけでもよい。突部53を設けることにより、ブッシュ510は、ベアリングホルダ550の下面550bよりも突出することなく、ベアリングホルダ550に取り付けることができる。よって、モータ1全体の軸方向の長さを短くすることができる。また、ブッシュ510の下端部がモータ1の内部に突出することもないため、モータ1の内部の空間を広く活用することができる。
なお、ベアリングホルダ550は、図20に示すように、上記実施形態に係るベアリングホルダ50の第2凹部54と同様に、貫通孔51の周囲において、上面550a側開口に形成された第2凹部554を有する。第2凹部554は、フランジ513の突出方向に合わせて、少なくともモータ1の径方向に突出する底面554bを有する。ブッシュ510がベアリングホルダ550の貫通孔51に挿入されると、フランジ513の下面513bと第2凹部554の底面554bとが接触又は対向する。これにより、ブッシュ510が第1方向D1の下方に抜けることが防止されるとともに、ブッシュ510は、ベアリングホルダ550の上面550aよりも突出することなく、ベアリングホルダ550に取り付けることができる。
(その他実施形態) 図21を参照して、モータ1を電動パワーステアリング装置2に搭載した例について説明する。
電動パワーステアリング装置2は、自動車の車輪の操舵機構に搭載される。電動パワーステアリング装置2は、モータ1の動力により操舵力を直接的に軽減するコラム式のパワーステアリング装置である。電動パワーステアリング装置2は、モータ1と、操舵軸914と、車軸913と、を備える。
操舵軸914は、ステアリング911からの入力を、車輪912を有する車軸913に伝える。モータ1の動力は、ボールねじを介して、車軸913に伝えられる。コラム式の電動パワーステアリング装置2に採用されるモータ1は、エンジンルーム(図示せず)の内部に設けられる。なお、図21に示す電動パワーステアリング装置2は、コラム式であるが、ラック式であってもよい。
電動パワーステアリング装置2は、モータ1を備える。このため、上記実施形態と同様の効果を奏する電動パワーステアリング装置2が得られる。
なお、ここでは、モータ1の使用方法の一例として電動パワーステアリング装置2を挙げたが、モータ1の使用方法は限定されず、ポンプ、コンプレッサなど広範囲に使用可能である。
上述した実施形態及び変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1…モータ、2…電動パワーステアリング装置、10,110,210,310,410,510…ブッシュ、11,111,211,311,411,511…本体部、11a,211a,311a,511a…第1端面、11b,111b,211b,311b,511b…第2端面、11c,111c,511c…第1側面、11d,511d…第2側面、211e…側面、12,112,212,312…挿入孔、12a、12b…挿入孔傾斜面、13,513…フランジ、13a,513a…垂直面、13b,513b…下面、14…リブ、14a…上面、14b…突出傾斜面、15,115,215,515…スリット、15a,115a,215a,515a…隙間、16…リブ、17,217…リブ、17a…上面、18…連結部、20…ハウジング、21…筒部、23…底部、24…開口部、30…ロータ、31…シャフト、40…ステータ、41…ステータコア、42…インシュレータ、43…コイル線、50,550…ベアリングホルダ、50a,550a…上面、50b,550b…下面、51…貫通孔、52…膨大部、53…突部、53a…下面、53b…垂直面、54,554…第2凹部、54a…垂直面、54b,554b…底面、55…開口部、57…第1凹部、57a
…水平面、57b…垂直面、60…バスバー、71…上側ベアリング、72…下側ベアリング、311e…側面、911…ステアリング、912…車輪、913…車軸、914…操舵軸
…水平面、57b…垂直面、60…バスバー、71…上側ベアリング、72…下側ベアリング、311e…側面、911…ステアリング、912…車輪、913…車軸、914…操舵軸
Claims (19)
- 中心軸を中心として回転可能であるロータと、
前記ロータと径方向に対向するステータと、
一以上の貫通孔を有し、前記ロータ及び前記ステータの少なくとも一部を覆う筐体と、
前記筐体の貫通孔内に保持されるブッシュと、
前記ステータに接続され、前記ブッシュに保持される導通部材と、
を備え、
前記ブッシュは、
第1端面と、第1方向に前記第1端面と対向する第2端面と、前記第1端面及び前記第2端面間の側面と、を有する本体部と、
前記本体部の内部を前記第1方向に貫通し、前記導通部材を通す挿入孔と、
を有し、
前記本体部は、
前記第2端面側において、前記側面から突出する第1突出部と、
前記第1方向に直交する方向に延び、前記第2端面及び前記側面において開口し、一定の幅の隙間を有するスリットと、を有し、
前記第1突出部は、前記スリットの少なくとも一部と、前記第1方向における位置が重なる、モータ。 - 前記挿入孔と前記スリットは、前記第1方向に直交する方向において異なる位置にある、請求項1に記載のモータ。
- 前記筐体は、前記貫通孔の両側に第1凹部又は突部を有し、
前記第1凹部又は突部は、前記第1方向において、前記第1突出部と接触、又は前記第1突出部と対向する、請求項2に記載のモータ。 - 前記ブッシュの本体部は、前記第1端面側において、前記側面から突出する第2突出部を有し、
前記第1方向における前記第2突出部の位置は、前記第1方向における前記スリットの位置と異なる、請求項1から3のいずれかに記載のモータ。 - 前記筐体は、前記貫通孔の第1端面側開口に形成され、前記第1方向において、前記第2突出部と接触、又は、前記第2突出部と対向する第2凹部を有する、請求項4に記載のモータ。
- 前記ブッシュは、複数の前記挿入孔を有し、
前記複数の挿入孔が並ぶ方向は前記本体部の長手方向である、請求項1から5のいずれかに記載のモータ。 - 前記スリットは、前記本体部の長手方向に直交する第2方向において前記挿入孔の側方に配された、請求項6に記載のモータ。
- 前記複数の挿入孔は、前記第2方向において異なる位置にあり、
前記本体部は、複数の前記スリットを有し、
前記複数のスリットの少なくとも一つは、前記複数の挿入孔の間に延びる、請求項7に記載のモータ。 - 前記スリットは、前記本体部の長手方向において前記挿入孔の側方に配された、請求項6に記載のモータ。
- 前記導通部材の一部は、前記筐体よりも外側に位置する、請求項1から9のいずれかに記載のモータ。
- 前記ブッシュは弾性部材である、請求項1から10のいずれかに記載のモータ。
- 前記ブッシュは樹脂材料からなる、請求項1から11のいずれかに記載のモータ。
- 前記本体部の側面は、前記第1方向に直交する第2方向において互いに対向する第1側面と、前記第1方向に直交し且つ前記第2方向に直交する第3方向において互いに対向する第2側面と、を有し、
前記第3方向は、前記本体部の長手方向である、請求項1から12のいずれかに記載のモータ。 - 前記第1方向は前記モータの中心軸に沿った方向である、請求項1から13のいずれかに記載のモータ。
- 前記筐体の貫通孔は、前記第1方向から見て長方形であり、
前記筐体の貫通孔は、前記貫通孔の長方形の角部において、貫通孔の幅が広がる膨大部を有する請求項1から14のいずれかに記載のモータ。 - 前記導通部材は、板状のバスバーであり、
前記ブッシュの挿入孔は、前記第1方向から見て長方形であり、前記バスバーを保持する挿入孔であり、
前記バスバーの幅方向は、前記第1方向から見た前記挿入孔の長手方向に一致する、請求項1か15のいずれかに記載のモータ。 - 前記ブッシュの本体部は、前記第1端面もしくは前記第2端面から挿入孔に向かって傾斜する挿入孔傾斜面を有し、
前記挿入孔傾斜面は、前記挿入孔の内周面と前記第1端面との縁の全ての領域、又は前記挿入孔の内周面と前記第2端面との縁の全ての領域に位置する、請求項1から16のいずれかに記載のモータ。 - 前記筐体は、前記ステータを外囲するハウジング又は前記ロータを回転可能に支持する軸受を保持するベアリングホルダである、請求項1から17のいずれかに記載のモータ。
- 請求項1から18のいずれかに記載のモータを備える、電動パワーステアリング装置。
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