JP2008022659A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ハーネスの仕様変更に伴う部品管理、製品管理の煩わしさを除くことができるモータを得る。
【解決手段】この発明に係る電動パワーステアリング装置用モータは、ヨーク１と、このヨーク１に回転自在に設けられたシャフト５と、このシャフト５に固定されたアマチュア６と、シャフト５に固定された整流子７と、ヨーク１の開口部に開口部を塞いで固定されたハウジング８と、ハウジング８に固定されているとともに、インサートプレートがインサート成形されたベースに固定されたブラシホルダに、整流子７の表面に当接するブラシ１４が収納されたブラシ装置１２と、ハウジング８に形成された開口部８ａに挿入され電流が流れるインサート導体片を有するコネクタ１９とを備え、インサート導体片の端部に形成されたコネクタ側ターミナルは、インサートプレートに形成されたブラシ側ターミナルと雄雌接合により電気的に直接接続されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばステアリング機構に操舵補助トルクは発生させる電動パワーステアリング装置用モータに適用されるモータに関する。

従来、モータとして、ハーネスの先端部に接続されたコネクタを通じて外部からの電流が、ハーネス、ブラシ装置を介してアマチュアの巻線に供給され、アマチュアに生じる回転電磁作用によりシャフトが回転し、その回転力がステアリング機構に操舵補助トルクとして供される電動パワーステアリング装置用モータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１９７３１４号公報

この電動パワーステアリング装置用モータでは、一端部にコネクタが接続されたハーネスの他端部がブラシ装置のインサートプレートにスポット溶接で接続され、コネクタ、ハーネス及びブラシ装置が一体化されている。
そのため、ユーザの要求によりハーネスの仕様が異なる毎に、新たなハーネスと一体化されたコネクタ、ブラシ装置を揃える必要性があり、部品管理の点で面倒であるという問題点があった。
また、一体化されたコネクタ、ハーネス及びブラシ装置がモータ本体に組み付けられた電動パワーステアリング装置用モータでは、ハーネスの仕様変更に伴い一体化されたこれらのものをモータ本体から取り外すには、シャフトに固着された軸受等を破壊しなければならないことから、モータ本体とは切り離して独自にハーネスの仕様変更を行うことができず、モータもハーネス仕様毎に機種設定しておく必要性があり、それだけ機種が多くなり、製造管理の点でも面倒であるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、ハーネスの仕様変更に伴う部品管理、製品管理の煩わしさを除くことができる等のモータを得ることが目的とするものである。

この発明に係るモータは、有底筒状のヨークと、このヨークの内部に回転自在に設けられたシャフトと、このシャフトに固定されたアマチュアと、前記シャフトの端部に固定された整流子と、前記ヨークの開口部に開口部を塞いで固定されたハウジングと、このハウジングに固定されているとともに、インサートプレートがインサート成形されたベースに固定されたブラシホルダに、先端面が前記整流子の表面に当接するブラシが収納されたブラシ装置と、前記ハウジングに形成された開口部に挿入され外部からの電流が流れるインサート導体片を有するコネクタとを備え、前記インサート導体片の端部に形成されたコネクタ側ターミナルは、前記インサートプレートに形成されたブラシ側ターミナルと接合手段により電気的に直接接続されている。

この発明に係るモータによれば、ハーネスの仕様変更に伴う部品管理、製品管理の煩わしさを除くことができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置用モータ（以下、電動モータと略称する）を示す側断面図、図２は図１の電動モータを示す正面図、図３は図１のブラシ装置１２を電動モータの内部から視たときの正面図、図４は図１のブラシ装置１２を示す正面図である。
電動モータでは、有底円筒状のヨーク１の内壁に対向して４極の界磁永久磁石２が固定されている。このヨーク１内では、第１の軸受３と第２の軸受４とによりシャフト５が回転自在に支持されている。このシャフト５には、アマチュア６が固定されている。このシャフト５の端部には、複数のセグメント７ａを有する整流子７が固定されている。また、シャフト５の第２の軸受４の反整流子７側には、連結部材２６が圧入により固着されている。
ヨーク１の開口部には、ハウジング８が締付ねじ９により固定されている。ハウジング８には、ブラシ装置１２が締付ねじ１１により固定されている。

アマチュア６は、軸線方向に延びた複数のスロットを有するコア２４と、スロットに導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線２５とを備えている。
ブラシ装置１２では、インサート部材であるインサートプレート１５がインサート成形されたベース１６に金属製の４個のブラシホルダ１７に固定されている。この各ブラシホルダ１７内には、整流子７のセグメント７ａの表面にスプリング１３の弾性力により先端部が当接したブラシ１４が収納されている。各ブラシ１４の中間部には、他端部が外部に露出したインサートプレート１５の部位に接続されたリード線１８の一端部が接続されている。インサートプレート１５には、外部に露出した一対の雄形のブラシ側ターミナル１５ａが形成されている。

ハウジング８には、コネクタ１９が締付ねじ２０で固定されている。ハウジング８の開口部８ａには、コネクタ１９の端部が挿入されている。ハウジング８の開口部８ａの上面の溝部には、シール手段であるＯリング２２が設けられている。このＯリング２２は、ハウジング８とコネクタ１９との間をシールして防水性を確保するとともに防振性をも確保する材料からなる、例えばゴム製のものが用いられている。
また、ハウジング８とヨーク１との間にも、ハウジング８とヨーク１との間をシールするシール手段であるＯリング２３が設けられている。このＯリング２３も、防水性を確保するとともに防振性をも確保する材料からなる、例えばゴム製のものが用いられている。

コネクタ１９は、インサート部材であるインサート導体片２１がインサート成形されたインサート成形品である。このインサート導体片２１には、先端部に外部に露出した一対の雌形のコネクタ側ターミナル２１ａが形成されている。
このコネクタ側ターミナル２１ａとブラシ装置１２のブラシ側ターミナル１５ａとは、接合手段である雄雌接合により電気的に直接接続されている。

上記構成の電動モータでは、外部からの電流が、コネクタ１９のインサート導体片２１、ブラシ装置１２のインサートプレート１５、リード線１８、ブラシ１４及びセグメント７ａを介してアマチュア６の巻線２５に供給される。
その結果、アマチュア６には回転磁界が生じ、界磁永久磁石２との協同作用により、シャフト５には回転力が与えられ、その回転力が連結部材２６を介してステアリング機構（図示せず）に操舵補助トルクとして供される。

この実施の形態による電動モータによれば、コネクタ１９のコネクタ側ターミナル２１ａは、ブラシ装置１２のブラシ側ターミナル１５ａと電気的に直接接続されており、従来必要としたハーネスが不要となり、ユーザの要求によりハーネスの仕様が異なる毎に、新たなハーネスと一体化されたコネクタ、ブラシ装置を揃える必要性が無くなり、部品管理が容易となる。
また、電動モータもハーネス仕様毎に機種設定する必要性が無くなり、それだけ機種設定数も削減され、製造管理の点でも容易となる。
また、例えば、形状、外部と接続されるインサート導体片２１の引き出し方向等の変更等によるコネクタ１９の仕様変更が生じた場合には、仕様変更されたコネクタ１９のみを差し替えればよく、コネクタ１９を除く電動モータのモータ本体はそのまま使用でき、モータ本体の共用化が可能である。

また、雌形のコネクタ側ターミナル２１ａに雄形のブラシ側ターミナル１５ａを挿入することで、コネクタ１９とブラシ装置１２とは簡単に電気的に接続される。
また、ハウジング８の開口部８ａには、ハウジング８とコネクタ１９との間をシールするシール手段であるＯリング２２が設けられ、また、ハウジング８とヨーク１との間には、ハウジング８とヨーク１との間をシールするシール手段であるＯリング２３が設けられているので、電動モータの防水性が確保される。
また、Ｏリング２２，２３は、防振性を有する材料で構成されているので、電動モータ作動時の振動、騒音が抑制される。
なお、Ｏリング２２，２３を削除することで、容易に非防水性仕様の電動モータに変更可能である。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る電動モータのブラシ装置３０を示す正面図、図７はこの発明の実施の形態２に係る電動モータのコネクタ３１を示す正面図である。
この実施の形態では、ブラシ装置３０のインサートプレート３２には、外部に露出した一対の雌形のブラシ側ターミナル３２ａが形成されている。
コネクタ３１は、インサート部材であるインサート導体片３３がインサート成形されたインサート成形品である。このインサート導体片３３には、先端部に外部に露出した一対の雄形のコネクタ側ターミナル３３ａが形成されている。
この実施の形態では、雄形のコネクタ側ターミナル３３ａを雌形のブラシ側ターミナル３２ａに挿入することで、コネクタ３１とブラシ装置３０とは電気的に接続される。
他の構成は、実施の形態１と同じである。
この実施の形態による電動モータによれば、実施の形態１と同様の作用、効果を得ることができる。

実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３に係る電動モータを示す側断面図、図９は図８の電動モータを示す正面図、図１０は図８のブラシ装置３４を電動モータの内部から視たときの正面図である。
この実施の形態では、ブラシ装置３４のインサートプレート３７には、ブラシ側ターミナルである、外部に露出した一対のブラシ側溶接部３７ａが形成されている。
コネクタ３５は、インサート部材であるインサート導体片３６がインサート成形されたインサート成形品である。このインサート導体片３６には、コネクタ側ターミナルである、外部に露出した一対のコネクタ側溶接部３６ａが先端部に形成されている。
コネクタ３５の端部がハウジング８の開口部８ａに挿入されたときには、コネクタ側溶接部３６ａとブラシ側溶接部３７ａとは、重ねなるようになっている。この重ねられた状態で、図１１に示す接合用穴８ｂを通じてコネクタ側溶接部３６ａとブラシ側溶接部３７ａとがＴｉｇ溶接により接合されている。
他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態による電動モータによれば、コネクタ側溶接部３６ａとブラシ側溶接部３７ａとは、接合手段である溶接接合により接合されることで、コネクタ３５とブラシ装置３４とは簡単に電気的に接続される。
他の作用、効果は、実施の形態１と同じである。
なお、溶接接合として、Ｔｉｇ溶接以外に、例えば半田付けによる溶接、プロジェクション溶接等であってもよい。

実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４の電動モータを示す正面図、図１３はこの発明の実施の形態４の電動モータのブラシ装置３８を示す正面図、図１４は図１２に示したコネクタ３９を示す正面図である。
この実施の形態では、ブラシ装置３８のインサートプレート４０には、ブラシ側ターミナルである外部に露出した一対のブラシ側接合部４０ａが形成されている。ブラシ側接合部４０ａには、ブラシ側貫通穴４１が形成されている、このブラシ側貫通穴４１には、筒状のブッシュ４２が嵌入されている。
コネクタ３９は、インサート部材であるインサート導体片４３がインサート成形されたインサート成形品である。このインサート導体片４３には、コネクタ側ターミナルである、外部に露出した一対のコネクタ側接合部４３ａが先端部に形成されている。このコネクタ側接合部４３ａにはコネクタ側貫通穴４４が形成されている。

コネクタ３９の端部がハウジング８の開口部８ａに挿入されたときには、コネクタ側接合部４３ａのコネクタ側貫通穴４４とブラシ側接合部４０ａのブラシ側貫通穴４１とは、重ねられるようになっている。この重ねられた状態で、図１５、図１６（ａ）に示す接合用穴８ｂを通じて貫通穴４４，４１にリベット４５を挿入し、カシメ加工によりコネクタ３９とブラシ装置３８とは電気的に接続されている。なお、カシメ加工において、リベット４５の挿入は、製造工程の都合によりヨーク１側からであってもよい。
また、図１６（ｂ）に示すように、ハウジング８の開口部８ａの隅部には、テーパ部８ｄが形成されている。このテーパ部８ｄには、シール手段であるＯリング２２が設けられている。このＯリング２２は、ハウジング８とコネクタ３９との間をシールして防水性を確保するとともに防振性をも確保する材料からなる、例えばゴム製のものが用いられている。
他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態による電動モータによれば、コネクタ側接合部４３ａとブラシ側接合部４０ａとは、接合手段であるリベット接合により接合されることで、コネクタ３９とブラシ装置３８とは簡単に電気的に接続される。
他の作用、効果は、実施の形態１と同じである。

実施の形態５．
図１７はこの発明の実施の形態５の電動モータを示す要部側断面図、図１８（ａ）、図１８（ｂ）は図１７の要部拡大図である。
この実施の形態では、コネクタ側接合部４３ａとブラシ側接合部４０ａとは、接合手段であるねじ接合により接合されている。
即ち、一対のブラシ側接合部４０ａに形成されたブラシ側貫通穴４１には、筒状の内壁面に雌ねじが形成されたブッシュ４２Ａが嵌入されている。このブッシュ４２Ａにねじ４７が螺着されて、コネクタ４６とブラシ装置３８とは電気的に接続されている。
また、コネクタ４６の端部には、溝４６ａが形成されている。この溝４６ａには、シール手段であるＯリング４３が設けられている。このＯリング４３は、ハウジング８とコネクタ４６との間をシールして防水性を確保するとともに防振性をも確保する材料からなる、例えばゴム製のものが用いられる。
他の構成は、実施の形態４と同じである。

この実施の形態による電動モータによれば、コネクタ側接合部４３ａとブラシ側接合部４０ａとは、接合手段であるねじ接合により接合されることで、コネクタ４６とブラシ装置３８とは簡単に電気的に接続される。
他の作用、効果は、実施の形態４と同じである。

実施の形態６．
図１９はこの発明の実施の形態６の電動モータを示す側断面図、図２０は図１９のコネクタ１９を示す正面図、図２１（ａ）は図１９のグロメット５０を示す正面図、図２１（ｂ）は図１９のグロメット５０を示す平面図である。
この実施の形態では、ハウジング８の開口部８ａにハウジング８とコネクタ１９との間をシールするシール手段であるグロメット５０が設けられている。このグロメット５０は、防水性を確保するとともに防振性をも確保する材料からなる、例えばゴム製のものが用いられる。
他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態による電動モータによれば、グロメット５０を備えることで、電動モータの防水性が確保されるとともに、電動モータ作動時の振動、騒音が抑制される。
他の作用、効果は、実施の形態１と同じである。

実施の形態７．
図２２はこの発明の実施の形態７に係る電動モータを示す側断面図、図２３は図２２の電動モータを示す正面図、図２４は図２２のブラシ装置３４を電動モータの内部から視たときの正面図、図２５は図２２に示した電動モータの要部断面図である。
この実施の形態では、図２６に示すように、グロメット５２とＯリング部５２ａとは一体化されている。
グロメット５２は、ハウジング８の開口部８ａに設けられハウジング８とコネクタ５１との間をシールするシール手段として用いられている。Ｏリング部５２ａは、ハウジング８とヨーク１との間に設けられハウジング８とヨーク１との間をシールするシール手段として用いられている。一体化されたグロメット５２とＯリング部５２ａは、防水性を確保するとともに防振性をも確保する材料からなる、例えばゴム製のものが用いられている。
他の構成は、実施の形態３と同じである。

この実施の形態による電動モータによれば、一体化されたグロメット５２及びＯリング部５２ａを備えることで、電動モータの防水性が確保されるとともに、電動モータ作動時の振動、騒音が抑制される。
また、グロメット５２及びＯリング部５２ａは、一体化されているので、ハウジング８とコネクタ５１との間、及びハウジング８とヨーク１との間へのそれぞれの組み付け作業性が向上する。
他の作用、効果は、実施の形態３と同じである。
なお、非防水仕様の電動モータの場合には、図２７に示すように、Ｏリング部５２ａを除いたグロメット５２が適用される。
また、グロメット５２及びＯリング部５２ａについては、コネクタ側ターミナルとブラシ側ターミナルとが接合手段として溶接接合により接続された電動パワーステアリング装置用モータ以外に、実施の形態１，２，４，５における各接合手段を用いた電動パワーステアリング装置用モータにも当然適用することができる。

なお、上記各実施の形態では、シール手段として、Ｏリング２２，２３，４８、グロメット５０，５２を用いた場合について説明したが、シール材として例えばシリコン系樹脂を塗布することで、ハウジング８とヨーク１との間、ハウジング８とコネクタ１９，３１，３５，３９，４６，５１との間をシールするようにしてもよい。
また、上記各実施の形態では、モータとして電動パワーステアリング装置用モータについて説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、他のモータにも適用されるのは勿論である。

この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置用モータを示す側断面図である。 図１の電動パワーステアリング装置用モータを示す正面図である。 図１のブラシ装置を電動パワーステアリング装置用モータの内部から視たときの正面図である。 図１のブラシ装置を示す正面図である。 図１のコネクタを示す正面図である。 この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置用モータのブラシ装置を示す正面図である。 この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置用モータのコネクタを示す正面図である。 この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置用モータを示す側断面図である。 図８の電動パワーステアリング装置用モータを示す正面図である。 図８のブラシ装置を電動パワーステアリング装置用モータの内部から視たときの正面図である。 この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置用モータの要部側断面図である。 この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング装置用モータを示す正面図である。 この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング装置用モータのブラシ装置を示す正面図である。 この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング装置用モータのコネクタを示す正面図である。 この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング装置用モータの要部側断面図である。 図１６（ａ）は図１５の要部拡大図、図１６（ｂ）は図１５の別の部位の要部拡大図である。 この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング装置用モータの要部側断面図である。 図１８（ａ）は図１７の要部拡大図、図１８（ｂ）は図１７の別の部位の要部拡大図である。 この発明の実施の形態６に係る電動パワーステアリング装置用モータを示す側断面図である。 図１９のコネクタを示す正面図である。 図２１（ａ）は図２０のコネクタに組み付けられたグロメットの側面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のグロメットを示す平面図である。 この発明の実施の形態７に係る電動パワーステアリング装置用モータを示す側断面図である。 図２２の電動パワーステアリング装置用モータを示す正面図である。 図２２のブラシ装置を電動パワーステアリング装置用モータの内部から視たときの正面図である。 この発明の実施の形態７に係る電動パワーステアリング装置用モータの要部側断面図である。 Ｏリング部と一体のグロメットがコネクタに装着されたときを示す正面図である。 図２６のＯリング部が除かれたグロメットがコネクタに装着されたときを示す正面図である。

符号の説明

１ ヨーク、５ シャフト、６ アマチュア、７ 整流子、８ ハウジング、１２，３０，３４，３８ ブラシ装置、１４ ブラシ、１５，３２，３７，４０ インサートプレート、１６ ベース、１７ ブラシホルダ、１９，３１，３５，３９，４６，５１ コネクタ、２１，３３，３６，４３ インサート導体、２２，２３，４８ Ｏリング（シール手段）、１５ａ，３２ａ ブラシ側ターミナル、３３ａ コネクタ側ターミナル、３６ａ コネクタ側溶接部、３７ａ ブラシ側溶接部、４０ａ ブラシ側接合部、４３ａ コネクタ側接合部、４５ リベット、４７ ねじ、５０，５２ グロメット、５２ａ Ｏリング部。

Claims (12)

1. 有底筒状のヨークと、
   このヨークの内部に回転自在に設けられたシャフトと、
   このシャフトに固定されたアマチュアと、
   前記シャフトの端部に固定された整流子と、
   前記ヨークの開口部に開口部を塞いで固定されたハウジングと、
   このハウジングに固定されているとともに、インサートプレートがインサート成形されたベースに固定されたブラシホルダに、先端面が前記整流子の表面に当接するブラシが収納されたブラシ装置と、
   前記ハウジングに形成された開口部に挿入され外部からの電流が流れるインサート導体片を有するコネクタとを備え、
   前記インサート導体片の端部に形成されたコネクタ側ターミナルは、前記インサートプレートに形成されたブラシ側ターミナルと接合手段により電気的に直接接続されていることを特徴とするモータ。
2. 前記接合手段は、雄雌接合であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記接合手段は、ねじ接合であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
4. 前記接合手段は、リベット接合であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
5. 前記接合手段は、溶接接合であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
6. 前記ハウジングの前記開口部には、前記ハウジングと前記コネクタとの間をシールするシール手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のモータ。
7. 前記ハウジングと前記ヨークとの間には、前記ハウジングと前記ヨークとの間をシールするシール手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のモータ。
8. 前記シール手段は、Ｏリングであることを特徴とする請求項６または７に記載のモータ。
9. 前記シール手段は、シール材であることを特徴とする請求項６または７に記載のモータ。
10. 前記シール手段は、グロメットであることを特徴とする請求項６に記載のモータ。
11. 前記ハウジングの前記開口部に設けられ前記ハウジングと前記コネクタとの間をシールするグロメットと、前記ハウジングと前記ヨークとの間に設けられ前記ハウジングと前記ヨークとの間をシールするＯリング部とは一体であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のモータ。
12. 電動パワーステアリング装置用モータであることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載のモータ。

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