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JP4437857B2 - Coreless motor for electric power steering - Google Patents

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JP4437857B2
JP4437857B2 JP2000087428A JP2000087428A JP4437857B2 JP 4437857 B2 JP4437857 B2 JP 4437857B2 JP 2000087428 A JP2000087428 A JP 2000087428A JP 2000087428 A JP2000087428 A JP 2000087428A JP 4437857 B2 JP4437857 B2 JP 4437857B2
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Japan
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axle
hole
coreless motor
commutator
electric power
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仁 塩原
洋美 野沢
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Honda Motor Co Ltd
Showa Corp
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Showa Corp
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Publication date
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動パワーステアリング用コアレスモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
電動パワーステアリング用コアレスモータとして、例えば実公平3−52606号公報「電気式倍力操舵装置」が知られている。
上記技術は、同公報の図によれば、ラック軸4(車軸)にウォーム6(ボールねじ)を形成し、このボールねじにナット7を噛み合わせ、このナット7に電機子巻線12(巻線シリンダ)を取付け、ナット7に整流子13を取付け、この整流子13にホルダ15に収納した摺動子14(ブラシ)で整流子13の円周方向から押圧し、電機子巻線12の内方に磁石16(永久磁石)を配置し、これらの磁石16及び摺動子14を支えると共にナット7、電機子巻線12、整流子13をラックハウジング3(モータハウジング)で覆った電動パワーステアリング用コアレスモータである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記電動パワーステアリング用コアレスモータでは、ラックハウジング3で密閉した空間の中で電機子巻線12を回転させ、整流子13に摺動子14を接触させる構造なので、これらの整流子13及び摺動子14の発熱を避けることができず、コアレスモータの寿命の低下を招く虞れがある。
例えば、整流子13及び摺動子14の発熱を避けるために、ラックハウジング3に放熱孔等を開けたのでは、ラックハウジング3内に塵埃、泥などが進入し、コアレスモータの故障の要因ともなる。
【0004】
そこで、本発明の目的は、モータハウジングに放熱孔等を開けることなく、整流子やブラシの発熱を防ぐことのできる電動パワーステアリング用コアレスモータを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1は、車軸に形成したボールねじと、このボールねじに噛み合わせたナットと、このナットに取付けた筒体と、この筒体に設けた保持ディスクと、この保持ディスクの外周部に一端を嵌合した巻線シリンダと、保持ディスクに取付けた整流子と、この整流子を押圧するブラシと、巻線シリンダの内方に配置した永久磁石と、これらの永久磁石及びブラシを支えると共にナット、保持ディスク、巻線シリンダ、整流子を覆うモータハウジングとからなる電動パワーステアリング用コアレスモータにおいて、保持ディスクにほぼ車軸に平行な通孔を開け、筒体に車軸の中心から且つ放射軸にほぼ平行な通孔を開け、保持ディスクの通孔から空気を車軸の軸方向に向かうブラシの端面を経由させ、車軸の放射軸に向かうブラシの端面を経由させ、空気を筒体の通孔へ指向させて循環させる循環流若しくはその逆の循環流を発生させたことを特徴とする。
【0006】
保持ディスクにほぼ車軸に平行な通孔を開け、筒体に車軸の中心から且つ放射軸にほぼ平行な通孔を開け、保持ディスクの通孔から空気を車軸の軸方向に向かうブラシの端面を経由させ、車軸の放射軸に向かうブラシの端面を経由させ、空気を筒体の通孔へ指向させて循環させる循環流若しくはその逆の循環流を発生させることで、整流子やブラシの発熱の抑制を図る。
【0007】
請求項2は、保持ディスクの通孔を車軸に対して所定角度を傾斜させた孔にしたことを特徴とする。
保持ディスクの通孔を車軸に対して所定角度を傾斜させることで、積極的に空気をモータハウジング内に循環させるようにする。
【0008】
請求項3は、筒体の通孔を放射軸に対して所定角度を傾斜させた孔にしたことを特徴とする。
筒体の通孔を放射軸に対して所定角度を傾斜させることで、積極的に空気をモータハウジング内に循環させるようにする。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータを搭載したステアリング装置の斜視図である。
電動パワーステアリングとしてのステアリング装置10は、ステアリングホイル11の操舵力をアシストする電動パワーステアリング用コアレスモータ30(以下、「コアレスモータ」と略記する)を備えた電動パワーステアリングの一例であり、ステアリングホイル11の操舵力をトルクセンサ12で検知し、このトルクセンサ12からの情報に基いてコアレスモータ30を制御するコントローラ13を備えたものである。
【0010】
図中、14はバッテリ、15はステアリングホイル11を支持するステアリングシャフト、16はステアリングシャフトの先端に取付けたユニバーサルジョイント、17はユニバーサルジョイント16を介してステアリングシャフト15に取付けた先端シャフト、18はギヤケース、19は車軸、21,21は車軸19に取付けたタイロッド、22,22は前輪を示す。
【0011】
図2は電動パワーステアリング用コアレスモータを搭載したステアリング装置の要部断面図である。
詳しくは、ステアリング装置10は、ギヤケース18内に先端シャフト17に形成したピニオン24及び車軸19に形成したラック25を収納し、ピニオン24の回転をラック25に伝えることで車軸19を図面の左右に移動できるようにしたものであり、このときに、車軸19に形成したボールねじ26に動力伝達部材であるスラストボール群27を介してコアレスモータ30の回転トルクを伝達することで、ステアリングホイル11(図1参照)の操舵力をアシストするようにしたものである。なお、28,28は車軸19にタイロッド21,21を接続するためのボールジョイント、29はスラストボール群27を介してボールねじ26に嵌合させたナットである。
【0012】
図3は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの正面断面図である。
コアレスモータ30は、車軸19に形成したボールねじ26と、このボールねじ26に噛み合わせたナット29と、このナット29に取付けた筒体46と、この筒体46に設けた保持ディスク43と、この保持ディスク43の外周部43bに一端44aを嵌合した巻線シリンダ44と、保持ディスク43に取付けた整流子42と、この整流子42を押圧するブラシ38,38と、巻線シリンダ44の内方に配置した永久磁石34と、これらの永久磁石34及びブラシ38,38を支えると共にナット29、保持ディスク43、巻線シリンダ44、整流子42を覆うモータハウジング35とから構成したコアレスモータにおいて、保持ディスク43にほぼ車軸19に平行な通孔47・・・(・・・は複数個を示す。以下同じ)を開け、筒体46に車軸19の中心から且つ放射軸にほぼ平行な通孔49・・・を開け、これらの通孔47・・・,49・・・を通じて空気をモータハウジング35内に循環させるようにしたものである。なお、ナット29は、保持ディスク43の近傍に設けるようにしたものである。
【0013】
図4は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータのステータの分解斜視図であり、ステータ31は、固定部材32の一端32aに取付けたボールベアリング33と、固定部材32の外周32bに取付けた永久磁石34と、これらの永久磁石34、ボールベアリング33及び固定部材32を収納するモータハウジング35と、ギヤケース18側に取付けたボールベアリング36と、ギヤケース18側に取付けたブラシ取付けベース37と、このブラシ取付けベース37に取付けたブラシ38,38とからなる。18aはギヤケースのフランジ部、35aはモータハウジング35のエッジ部35aを示す。
【0014】
図5は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータのロータの分解斜視図であり、ロータ41は、整流子42を保持ディスク43に取付け、この保持ディスク43を巻線シリンダ44の一端44aに嵌合させ、巻線シリンダ44の他端44bにスラストリング45を嵌合させ、保持ディスク43に筒体46を嵌合させ、この筒体46に、図3に示すスラストボール群27を介してボールねじ26に嵌合させるナット29を取付けたものである。なお、ナット29は、保持ディスク43の近傍に設けるようにしたものである。
整流子42は、保持ディスク43の一側面43aに円盤状に配置した整流子片42a・・・の集合であって、保持ディスク43の複数の通孔47・・・に嵌合させる逃げ孔48・・・を備えたものである。
【0015】
図6は図3の6−6線矢視図であり、保持ディスク43の一側面43aを示す。
保持ディスク43は、巻線シリンダ44の一端44aを支持すると共に整流子片42a・・・(図5参照)を保持するディスク状の部材であって、複数の通孔47・・・を形成した部材である。43bは保持ディスク43の外周部を示す。
【0016】
図7は図6の7−7線断面図であり、通孔47は、保持ディスク43の一側面43aに形成すると共に保持ディスク43の周方向に斜めに形成することにより、ロータ41(図5参照)の回転で空気の流れが発生するように意図したものである。
すなわち、コアレスモータ30(図3参照)は、保持ディスク43の通孔47・・・を車軸19に対して所定角度を傾斜させることで、積極的に空気をモータハウジング35(図3参照)内に循環させるようにしようとするものである。この結果、図3に示す整流子42やブラシ38,38の冷却効果の向上を図ることができる。
【0017】
図8は図3の8−8線断面図であり、筒体46は、図3に示すように車軸19に形成したボールねじ26にスラストボール群27を介してコアレスモータ30の回転トルクを伝達するナット29を備えた部材であって、筒体46の外周から車軸19に向かう放射軸A・・・に対して傾斜するように形成した通孔49・・・を備えたものである。
すなわち、コアレスモータ30(図3参照)は、筒体46の通孔49・・・を放射軸Aに対して所定角度を傾斜させることで、積極的に空気をモータハウジング35(図3参照)内に循環させるようにするものである。この結果、図3に示す整流子42やブラシ38,38の冷却効果の向上を図ることができる。
【0018】
以上に述べたコアレスモータ30の作用を次に説明する。図9〜図12はコアレスモータ30の組立手順の一例を示す工程図であり、先ず、コアレスモータ30の組立手順から説明する。
図9(a),(b)は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第1組立工程図であり、(a)において、固定部材32の一端32aにボールベアリング33を取付け、固定部材32の外周32bに永久磁石34を取付け、これらの永久磁石34、ボールベアリング33及び固定部材32をモータハウジング35に収納する。
すなわち、(b)において、固定部材32、ボールベアリング33、永久磁石34を車軸方向からモータハウジング35に組み付けることでステータサブ組立体51にする。
【0019】
図10(a),(b)は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第2組立工程図であり、(a)において、整流子42を保持ディスク43に取付け、この保持ディスク43を巻線シリンダ44の一端44aに嵌合させ、巻線シリンダ44の他端44bにスラストリング45を嵌合させる。
すなわち、(b)において、整流子42、保持ディスク43及びスラストリング45を車軸方向から巻線シリンダ44に組み付けることでロータサブ組立体52にする。
【0020】
図11(a),(b)は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第3組立工程図であり、(a)において、ボールねじ26をギヤケース18に貫通させ、ロータ41(図3参照)側の筒体46にナット29を嵌合させ、このナット29をスラストボール群27(図3参照)を介してボールねじ26に嵌合させ、ギヤケース18にボールベアリング36を取付け、ギヤケース18のフランジ部18aにブラシ38,38を取付け済みのブラシ取付けベース37を取付る。
すなわち、(b)において、ボールねじ26を貫通させたギヤケース18にボールベアリング36、筒体46、ナット29、ブラシ取付けベース37及びブラシ38,38を車軸方向から取付けることで、ギヤケースサブ組立体53にする。
【0021】
図12は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第4組立工程図であり、ギヤケースサブ組立体53にロータサブ組立体52を車軸方向から組付け、これらのロータサブ組立体52及びギヤケースサブ組立体53にステータサブ組立体51を車軸方向から組付け、ギヤケース18のフランジ部18aにモータハウジング35のエッジ部35aをかしめコアレスモータ30の組立を完了する。
すなわち、保持ディスク43の一側面43aに整流子42を取付け、この整流子42へ車軸方向からブラシ38,38で押圧するようにしたので、コアレスモータ30の構成部品をすべて車軸19に沿って組立てることができる。この結果、コアレスモータ30の組立性の向上を図ることができ、組立時間を短縮することでコアレスモータ30の製造コストの低減を図ることができる。
【0022】
図13(a),(b)は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第1作用説明図であり、(a)は比較例を示し、(b)は実施例を示す。
(a)において、比較例のコアレスモータ100は、整流子101を車軸102に沿って設け、この整流子101の回りにブラシ103,103を配置し、整流子101をブラシ103,103で車軸102の円周から中心に向かって押圧するようにすると共に、車軸102に形成したボールねじ105にコアレスモータ100の回転トルクを伝達するナット107を保持ディスク108に対向するスラストリング109側に設けたものであり、コアレスモータ100の全長が長い。ここで、コアレスモータ100の全長をL1と呼ぶことにする。
【0023】
(b)において、実施例のコアレスモータ30は、巻線シリンダ44の一端44aに保持ディスク43を嵌合し、この保持ディスク43の近傍に且つ筒体46にナット29を配置し、このナット29をボールねじ26に噛み合わせるようにすることで、コアレスモータ30の全長を短くできる。また、保持ディスク43の一側面43aに整流子42を取付け、この整流子42へ車軸方向からブラシ38,38で押圧するようにすることで、コアレスモータ30の全長をさらに短くできる。ここで、コアレスモータ30の全長をL2とすれば、全長L2は(a)に示すコアレスモータ100の全長L1に比べ短い(L2<L1)。
【0024】
すなわち、巻線シリンダ44の一端に保持ディスク43の外周部43bを嵌合し、この保持ディスク43の近傍に且つ筒体46にナット29を配置し、このナット29をボールねじ26に噛み合わせるようにすることで、コアレスモータ30の全長を短くする。すなわち、コアレスモータ30をコンパクトなモータにすることができる。
【0025】
図14(a),(b)は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第2作用説明図である。
(a)において、ロータ41を矢印▲1▼の如く時計回りに回転させると、筒体46の通孔49には矢印▲2▼の如く内から外へ向かう空気の流れが発生し、保持ディスク43の通孔47には矢印▲3▼の如く図面表側から図面裏側へ向かう空気の流れが発生する。その結果、(b)において、保持ディスク43の通孔47から筒体46の通孔49の間に循環流54を発生させる。これにより、整流子42・ブラシ38,38間で発生する摩擦熱を冷却することができる。この結果、コアレスモータ30(図3参照)の寿命を延ばすことができる。
【0026】
図15(a),(b)は本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第3作用説明図である。
(a)において、ロータ41を矢印▲4▼の如く反時計回りに回転させると、筒体46の通孔49には矢印▲5▼の如く外から内へ向かう空気の流れが発生し、保持ディスク43の通孔47には矢印▲6▼の如く図面裏側から図面表側へ向かう空気の流れが発生する。その結果、(b)において、矢印の如く保持ディスク43の通孔47から筒体46の通孔49の間に図14に示した循環流54と逆向きの循環流55を発生させる。これにより、整流子42・ブラシ38,38間で発生する摩擦熱を冷却することができる。
【0027】
尚、実施例では図3に示すように、保持ディスク43の一側面43a、即ち巻線シリンダ44の外方に整流子42を設け、この整流子42にブラシ38,38を押圧するようにしたが、これに限るものではなく、巻線シリンダの内方に整流子を設け、この整流子にブラシを押圧するようにしたものであってもよい。
また、実施例では図3に示すように、保持ディスク43側にナット29を設け、ボールねじ26に回転トルクを伝達するようにしたが、これに限るものではなく、ナット及びボールねじは車軸の任意の位置に設けたものであればよい。
さらに、実施例では図3に示すように、保持ディスクの一側面に整流子を取り付け、この整流子42へ車軸方向からブラシ38,38で押圧するようにしたが、これに限るものではなく、車軸に沿って整流子を設け、この整流子の回りにブラシを配置し、車軸の放射軸に沿って整流子をブラシで押圧するようにしたものであってもよい。
【0028】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、保持ディスクにほぼ車軸に平行な通孔を開け、筒体に車軸の中心から且つ放射軸にほぼ平行な通孔を開け、保持ディスクの通孔から空気を車軸の軸方向に向かうブラシの端面を経由させ、車軸の放射軸に向かうブラシの端面を経由させ、空気を筒体の通孔へ指向させて循環させる循環流若しくはその逆の循環流を発生させたので、整流子やブラシの発熱を防止することができる。この結果、電動パワーステアリング用コアレスモータの寿命を延ばすことができる。
【0029】
請求項2は、保持ディスクの通孔を車軸に対して所定角度を傾斜させたので、積極的に空気をモータハウジング内に循環させることができる。この結果、整流子やブラシの冷却効果の向上を図ることができる。
【0030】
請求項3は、筒体の通孔を放射軸に対して所定角度を傾斜させたので、積極的に空気をモータハウジング内に循環させることができる。この結果、整流子やブラシの冷却効果の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータを搭載したステアリング装置の斜視図
【図2】電動パワーステアリング用コアレスモータを搭載したステアリング装置の要部断面図
【図3】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの正面断面図
【図4】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータのステータの分解斜視図
【図5】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータのロータの分解斜視図
【図6】図3の6−6線矢視図
【図7】図6の7−7線断面図
【図8】図3の8−8線断面図
【図9】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第1組立工程図
【図10】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第2組立工程図
【図11】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第3組立工程図
【図12】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第4組立工程図
【図13】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第1作用説明図
【図14】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第2作用説明図
【図15】本発明に係る電動パワーステアリング用コアレスモータの第3作用説明図
【符号の説明】
19…車軸、26…ボールねじ、29…ナット、30…コアレスモータ、34…永久磁石、35…モータハウジング、38…ブラシ、42…整流子、43…保持ディスク、43b…外周部、44…巻線シリンダ、44a…一端、46…筒体、47…保持ディスクの通孔、49…筒体の通孔、A…放射軸。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coreless motor for electric power steering.
[0002]
[Prior art]
As a coreless motor for electric power steering, for example, Japanese Utility Model Publication No. 3-52606 “Electric Boost Steering Device” is known.
According to the drawing of the above publication, the worm 6 (ball screw) is formed on the rack shaft 4 (axle), the nut 7 is engaged with the ball screw, and the armature winding 12 (winding) Wire cylinder), the commutator 13 is attached to the nut 7, and the commutator 13 is pressed from the circumferential direction of the commutator 13 by the slider 14 (brush) housed in the holder 15, and the armature winding 12 An electric power in which magnets 16 (permanent magnets) are arranged inward and support the magnets 16 and the slider 14, and the nut 7, the armature winding 12, and the commutator 13 are covered with the rack housing 3 (motor housing). This is a coreless motor for steering.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the coreless motor for electric power steering has a structure in which the armature winding 12 is rotated in the space sealed by the rack housing 3 and the commutator 13 is brought into contact with the commutator 13. Heat generation of the slider 14 cannot be avoided, and the life of the coreless motor may be reduced.
For example, in order to avoid heat generation of the commutator 13 and the slider 14, if a heat radiating hole or the like is opened in the rack housing 3, dust, mud or the like enters the rack housing 3, which may cause a failure of the coreless motor. Become.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a coreless motor for electric power steering capable of preventing heat generation of a commutator and a brush without opening a heat radiating hole or the like in the motor housing.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention provides a ball screw formed on an axle, a nut meshed with the ball screw, a cylinder attached to the nut, a holding disk provided on the cylinder, A winding cylinder having one end fitted to the outer peripheral portion of the holding disk, a commutator attached to the holding disk, a brush pressing the commutator, a permanent magnet disposed inside the winding cylinder, and a permanent magnet In a coreless motor for electric power steering, which supports a magnet and a brush, and includes a nut, a holding disk, a winding cylinder, and a motor housing that covers a commutator, a through hole that is substantially parallel to the axle is opened in the holding disk, and the axle is and opened substantially parallel holes in the radial axis from the center, the air was through the end surface of the brush toward the axial direction of the axle from the through hole of the holding disk, toward the radial axis of the axle Cormorant is through the end face of the brush, characterized in that air is directed into the cylindrical body through holes to generate a circulating flow in the circulation flow, or vice versa circulating.
[0006]
A through hole is formed in the holding disk substantially parallel to the axle, a through hole is formed in the cylinder from the center of the axle and substantially parallel to the radial axis, and an end face of the brush that directs air from the through hole of the holding disk in the axial direction of the axle. is over, by way of the end face of the brush toward the radial axis of the axle, in Rukoto to generate a circulating flow or reverse circulation flow that circulates by directing air to the cylindrical body through holes, heat generation of the commutator and brushes Control
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the through hole of the holding disk is a hole inclined at a predetermined angle with respect to the axle.
By tilting the through hole of the holding disk at a predetermined angle with respect to the axle, air is actively circulated in the motor housing.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, the through hole of the cylindrical body is a hole inclined at a predetermined angle with respect to the radial axis.
By inclining the through hole of the cylindrical body at a predetermined angle with respect to the radial axis, air is actively circulated in the motor housing.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a perspective view of a steering apparatus equipped with a coreless motor for electric power steering according to the present invention.
A steering device 10 as an electric power steering is an example of an electric power steering provided with a coreless motor 30 for electric power steering (hereinafter abbreviated as “coreless motor”) that assists the steering force of the steering wheel 11. 11 is detected by a torque sensor 12, and a controller 13 for controlling the coreless motor 30 based on information from the torque sensor 12 is provided.
[0010]
In the figure, 14 is a battery, 15 is a steering shaft for supporting the steering wheel 11, 16 is a universal joint attached to the tip of the steering shaft, 17 is a tip shaft attached to the steering shaft 15 via the universal joint 16, and 18 is a gear case. , 19 is an axle, 21 and 21 are tie rods attached to the axle 19, and 22 and 22 are front wheels.
[0011]
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a steering device equipped with a coreless motor for electric power steering.
Specifically, the steering device 10 houses a pinion 24 formed on the tip shaft 17 and a rack 25 formed on the axle 19 in the gear case 18, and transmits the rotation of the pinion 24 to the rack 25, thereby moving the axle 19 left and right in the drawing. At this time, the rotational torque of the coreless motor 30 is transmitted to the ball screw 26 formed on the axle 19 via the thrust ball group 27 which is a power transmission member, whereby the steering wheel 11 ( The steering force of FIG. 1) is assisted. Reference numerals 28 and 28 denote ball joints for connecting the tie rods 21 and 21 to the axle 19, and 29 denotes a nut fitted to the ball screw 26 via a thrust ball group 27.
[0012]
FIG. 3 is a front sectional view of the coreless motor for electric power steering according to the present invention.
The coreless motor 30 includes a ball screw 26 formed on the axle 19, a nut 29 meshed with the ball screw 26, a cylinder 46 attached to the nut 29, a holding disk 43 provided on the cylinder 46, A winding cylinder 44 having one end 44 a fitted to the outer peripheral portion 43 b of the holding disk 43, a commutator 42 attached to the holding disk 43, brushes 38 and 38 that press the commutator 42, and the winding cylinder 44 In a coreless motor constituted by a permanent magnet 34 disposed inward and a motor housing 35 that supports the permanent magnet 34 and brushes 38 and 38 and covers a nut 29, a holding disk 43, a winding cylinder 44, and a commutator 42. The through hole 47 (... indicates a plurality, the same applies hereinafter) that is substantially parallel to the axle 19 is formed in the holding disk 43, and the cylindrical body 46. A through hole 49... Is formed from the center of the axle 19 and substantially parallel to the radial axis, and air is circulated in the motor housing 35 through these through holes 47. . The nut 29 is provided in the vicinity of the holding disk 43.
[0013]
4 is an exploded perspective view of the stator of the coreless motor for electric power steering according to the present invention. The stator 31 has a ball bearing 33 attached to one end 32a of the fixing member 32 and a permanent attachment attached to the outer periphery 32b of the fixing member 32. A magnet 34, a motor housing 35 that houses the permanent magnet 34, the ball bearing 33 and the fixing member 32, a ball bearing 36 attached to the gear case 18 side, a brush attachment base 37 attached to the gear case 18 side, and the brush The brushes 38 are attached to the attachment base 37. Reference numeral 18 a denotes a flange portion of the gear case, and reference numeral 35 a denotes an edge portion 35 a of the motor housing 35.
[0014]
FIG. 5 is an exploded perspective view of the rotor of the coreless motor for electric power steering according to the present invention. The rotor 41 has a commutator 42 attached to a holding disk 43 and the holding disk 43 is fitted to one end 44 a of the winding cylinder 44. Then, a thrust ring 45 is fitted to the other end 44b of the winding cylinder 44, a cylinder 46 is fitted to the holding disk 43, and a ball is inserted into the cylinder 46 via the thrust ball group 27 shown in FIG. A nut 29 to be fitted to the screw 26 is attached. The nut 29 is provided in the vicinity of the holding disk 43.
The commutator 42 is a set of commutator pieces 42 a... Arranged in a disk shape on one side surface 43 a of the holding disk 43, and a relief hole 48 to be fitted into the plurality of through holes 47. Is provided.
[0015]
6 is a view taken along line 6-6 in FIG. 3 and shows one side surface 43a of the holding disk 43. FIG.
The holding disk 43 is a disk-like member that supports one end 44a of the winding cylinder 44 and holds the commutator pieces 42a (see FIG. 5), and has a plurality of through holes 47. It is a member. Reference numeral 43 b denotes an outer peripheral portion of the holding disk 43.
[0016]
7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 of FIG. 6. The through hole 47 is formed on one side surface 43a of the holding disk 43 and is formed obliquely in the circumferential direction of the holding disk 43, whereby the rotor 41 (FIG. The air flow is intended to be generated by the rotation of (see).
That is, the coreless motor 30 (see FIG. 3) actively inclines air into the motor housing 35 (see FIG. 3) by inclining the through holes 47... To try to circulate. As a result, the cooling effect of the commutator 42 and the brushes 38 and 38 shown in FIG. 3 can be improved.
[0017]
8 is a cross-sectional view taken along the line 8-8 in FIG. 3, and the cylindrical body 46 transmits the rotational torque of the coreless motor 30 to the ball screw 26 formed on the axle 19 through the thrust ball group 27 as shown in FIG. And a through-hole 49 formed so as to be inclined with respect to the radial axis A toward the axle 19 from the outer periphery of the cylindrical body 46.
That is, the coreless motor 30 (see FIG. 3) actively inclines air into the motor housing 35 (see FIG. 3) by inclining the through holes 49... It is intended to be circulated inside. As a result, the cooling effect of the commutator 42 and the brushes 38 and 38 shown in FIG. 3 can be improved.
[0018]
Next, the operation of the coreless motor 30 described above will be described. 9 to 12 are process diagrams showing an example of the assembly procedure of the coreless motor 30. First, the assembly procedure of the coreless motor 30 will be described.
9A and 9B are first assembly process diagrams of the coreless motor for electric power steering according to the present invention. In FIG. 9A, a ball bearing 33 is attached to one end 32a of the fixing member 32, and the fixing member 32 is fixed. Permanent magnets 34 are attached to the outer periphery 32 b of the motor, and the permanent magnets 34, the ball bearings 33, and the fixing member 32 are accommodated in the motor housing 35.
That is, in (b), the stator subassembly 51 is made by assembling the fixing member 32, the ball bearing 33, and the permanent magnet 34 to the motor housing 35 from the axle direction.
[0019]
10 (a) and 10 (b) are second assembly process diagrams of the coreless motor for electric power steering according to the present invention. In FIG. 10 (a), the commutator 42 is attached to the holding disk 43, and the holding disk 43 is wound. The wire cylinder 44 is fitted to one end 44 a, and the thrust ring 45 is fitted to the other end 44 b of the winding cylinder 44.
That is, in (b), the commutator 42, the holding disk 43, and the thrust ring 45 are assembled to the winding cylinder 44 from the axle direction to form the rotor subassembly 52.
[0020]
11 (a) and 11 (b) are third assembly process diagrams of the coreless motor for electric power steering according to the present invention. In FIG. 11 (a), the ball screw 26 is passed through the gear case 18 and the rotor 41 (see FIG. 3). ) Side nut 46 is fitted to the nut 46, the nut 29 is fitted to the ball screw 26 via the thrust ball group 27 (see FIG. 3), and a ball bearing 36 is attached to the gear case 18. The brush mounting base 37 to which the brushes 38 are already mounted is mounted on the flange portion 18a.
That is, in (b), the gear case sub-assembly 53 is obtained by attaching the ball bearing 36, the cylindrical body 46, the nut 29, the brush attachment base 37, and the brushes 38, 38 from the axle direction to the gear case 18 through which the ball screw 26 is passed. To.
[0021]
FIG. 12 is a fourth assembly process diagram of the coreless motor for electric power steering according to the present invention. The rotor subassembly 52 is assembled to the gear case subassembly 53 from the axle direction, and the rotor subassembly 52 and the gear case subassembly are assembled. The stator subassembly 51 is assembled to the axle 53 in the axle direction, and the edge portion 35a of the motor housing 35 is caulked to the flange portion 18a of the gear case 18 to complete the assembly of the coreless motor 30.
That is, the commutator 42 is attached to one side surface 43a of the holding disk 43, and the commutator 42 is pressed by the brushes 38, 38 from the axle direction, so that all the components of the coreless motor 30 are assembled along the axle 19. be able to. As a result, the assemblability of the coreless motor 30 can be improved, and the manufacturing cost of the coreless motor 30 can be reduced by reducing the assembling time.
[0022]
FIGS. 13A and 13B are first operation explanatory views of the coreless motor for electric power steering according to the present invention. FIG. 13A shows a comparative example, and FIG. 13B shows an example.
In (a), in the coreless motor 100 of the comparative example, a commutator 101 is provided along an axle 102, brushes 103, 103 are disposed around the commutator 101, and the commutator 101 is mounted on the axle 102 with the brushes 103, 103. The nut 107 for transmitting the rotational torque of the coreless motor 100 to the ball screw 105 formed on the axle 102 is provided on the thrust ring 109 side facing the holding disk 108. And the overall length of the coreless motor 100 is long. Here, the total length of the coreless motor 100 is referred to as L1.
[0023]
In (b), in the coreless motor 30 of the embodiment, a holding disk 43 is fitted to one end 44 a of the winding cylinder 44, and a nut 29 is disposed in the vicinity of the holding disk 43 and in the cylindrical body 46. Is engaged with the ball screw 26, so that the total length of the coreless motor 30 can be shortened. Further, by attaching a commutator 42 to one side 43a of the holding disk 43 and pressing the commutator 42 with brushes 38 from the axle direction, the overall length of the coreless motor 30 can be further shortened. Here, if the total length of the coreless motor 30 is L2, the total length L2 is shorter than the total length L1 of the coreless motor 100 shown in (a) (L2 <L1).
[0024]
That is, the outer peripheral portion 43 b of the holding disk 43 is fitted to one end of the winding cylinder 44, the nut 29 is disposed in the vicinity of the holding disk 43 and on the cylindrical body 46, and the nut 29 is engaged with the ball screw 26. By doing so, the overall length of the coreless motor 30 is shortened. That is, the coreless motor 30 can be a compact motor.
[0025]
FIGS. 14A and 14B are explanatory views of a second action of the coreless motor for electric power steering according to the present invention.
In (a), when the rotor 41 is rotated clockwise as indicated by the arrow (1), an air flow from the inside to the outside is generated in the through hole 49 of the cylindrical body 46 as indicated by the arrow (2). As shown by the arrow (3), an air flow from the front side of the drawing to the back side of the drawing is generated in the through hole 47 of 43. As a result, in (b), a circulating flow 54 is generated between the through hole 47 of the holding disk 43 and the through hole 49 of the cylindrical body 46. Thereby, the frictional heat generated between the commutator 42 and the brushes 38 can be cooled. As a result, the life of the coreless motor 30 (see FIG. 3) can be extended.
[0026]
FIGS. 15A and 15B are explanatory views of a third action of the coreless motor for electric power steering according to the present invention.
In (a), when the rotor 41 is rotated counterclockwise as indicated by an arrow (4), an air flow from the outside to the inside is generated in the through hole 49 of the cylindrical body 46 as indicated by an arrow (5). In the through hole 47 of the disk 43, an air flow is generated from the back side of the drawing toward the front side of the drawing as indicated by an arrow (6). As a result, in (b), a circulating flow 55 opposite to the circulating flow 54 shown in FIG. 14 is generated between the through hole 47 of the holding disk 43 and the through hole 49 of the cylindrical body 46 as indicated by the arrow. Thereby, the frictional heat generated between the commutator 42 and the brushes 38 can be cooled.
[0027]
In the embodiment, as shown in FIG. 3, a commutator 42 is provided on one side 43 a of the holding disk 43, that is, outside the winding cylinder 44, and the brushes 38 are pressed against the commutator 42. However, the present invention is not limited to this, and a commutator may be provided inside the winding cylinder and a brush may be pressed against the commutator.
Further, in the embodiment, as shown in FIG. 3, the nut 29 is provided on the holding disk 43 side and the rotational torque is transmitted to the ball screw 26. However, the present invention is not limited to this. What is necessary is just to provide in arbitrary positions.
Furthermore, in the embodiment, as shown in FIG. 3, a commutator is attached to one side surface of the holding disk, and the commutator 42 is pressed by the brushes 38, 38 from the axle direction, but is not limited thereto. A commutator may be provided along the axle, a brush may be disposed around the commutator, and the commutator may be pressed with the brush along the radial axis of the axle.
[0028]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
According to the first aspect of the present invention, the holding disk has a through hole substantially parallel to the axle, the cylinder has a through hole from the center of the axle and substantially parallel to the radial axis, and air is passed through the holding disk through the axial direction of the axle. Since a circulating flow that circulates by directing air to the through hole of the cylinder through the end surface of the brush that goes to the radial axis of the axle and vice versa is generated , the commutator And heat generation of the brush can be prevented. As a result, the life of the coreless motor for electric power steering can be extended.
[0029]
According to the second aspect of the invention, since the through hole of the holding disk is inclined at a predetermined angle with respect to the axle, air can be actively circulated in the motor housing. As a result, the cooling effect of the commutator and the brush can be improved.
[0030]
According to the third aspect of the present invention, since the through hole of the cylindrical body is inclined at a predetermined angle with respect to the radial axis, air can be actively circulated in the motor housing. As a result, the cooling effect of the commutator and the brush can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a steering device equipped with a coreless motor for electric power steering according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of a steering device equipped with a coreless motor for electric power steering. FIG. 4 is an exploded perspective view of a stator of a coreless motor for electric power steering according to the present invention. FIG. 5 is an exploded perspective view of a rotor of a coreless motor for electric power steering according to the present invention. 6 is a sectional view taken along line 6-6 in FIG. 3. FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 in FIG. 6. FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG. FIG. 10 is a first assembly process diagram of the coreless motor for steering. FIG. 10 is a second assembly process diagram of the coreless motor for electric power steering according to the present invention. -Third assembly process diagram of the coreless motor for steering [Fig. 12] Fourth assembly process diagram of the coreless motor for electric power steering according to the present invention [Fig. 13] First operation of the coreless motor for electric power steering according to the present invention FIG. 14 is a diagram illustrating a second action of the coreless motor for electric power steering according to the present invention. FIG. 15 is a diagram illustrating a third action of the coreless motor for electric power steering according to the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Axle, 26 ... Ball screw, 29 ... Nut, 30 ... Coreless motor, 34 ... Permanent magnet, 35 ... Motor housing, 38 ... Brush, 42 ... Commutator, 43 ... Holding disk, 43b ... Outer peripheral part, 44 ... Winding Wire cylinder 44a ... one end, 46 ... cylindrical body, 47 ... holding disk through hole, 49 ... cylindrical body through hole, A ... radial axis.

Claims (3)

車軸(19)に形成したボールねじ(26)と、このボールねじ(26)に噛み合わせたナット(29)と、このナット(29)に取付けた筒体(46)と、この筒体(46)に設けた保持ディスク(43)と、この保持ディスク(43)の外周部(43b)に一端を嵌合した巻線シリンダ(44)と、前記保持ディスク(43)に取付けた整流子(42)と、この整流子(42)を押圧するブラシ(38)と、前記巻線シリンダ(44)の内方に配置した永久磁石(34)と、これらの永久磁石(34)及びブラシ(38)を支えると共に前記ナット(29)、保持ディスク(43)、巻線シリンダ(44)、整流子(42)を覆うモータハウジング(35)とからなる電動パワーステアリング用コアレスモータにおいて、
前記保持ディスク(43)に、ほぼ車軸(19)に平行な通孔(47)を開け、前記筒体(46)に車軸(19)の中心から且つ放射軸にほぼ平行な通孔(49)を開け、
前記保持ディスク(43)の通孔(47)から空気を前記車軸(19)の軸方向に向かう前記ブラシ(38)の端面を経由させ、車軸(19)の放射軸に向かう前記ブラシ(38)の端面を経由させ、空気を前記筒体(46)の通孔(49)へ指向させて循環させる循環流若しくはその逆の循環流を発生させたことを特徴とする電動パワーステアリング用コアレスモータ。
A ball screw (26) formed on the axle (19) , a nut (29) meshed with the ball screw (26) , a cylinder (46) attached to the nut (29) , and the cylinder (46 a disk (43) retained provided on), the commutator (42 outer peripheral portion (fitting at one end to 43 b) combined winding cylinder (44), attached to the holding disc (43) of the holding disc (43) ) , A brush (38 ) for pressing the commutator (42) , a permanent magnet (34) disposed inside the winding cylinder (44) , and these permanent magnet (34) and brush (38). A coreless motor for electric power steering comprising a nut (29) , a holding disk (43) , a winding cylinder (44) , and a motor housing (35) covering the commutator (42) ,
A through hole (47) substantially parallel to the axle (19) is formed in the holding disk (43) , and a through hole (49) substantially parallel to the radial axis is formed in the cylindrical body (46) from the center of the axle (19 ). Open
The brush (38) that passes air from the through hole (47) of the holding disk (43) through the end surface of the brush (38) that goes in the axial direction of the axle (19) and goes to the radial axis of the axle (19). A coreless motor for electric power steering, characterized in that a circulating flow that circulates through the end face of the cylinder and directs air to the through hole (49) of the cylindrical body (46) or vice versa is generated .
前記保持ディスク(43)の通孔(47)は、車軸(19)に対して所定角度を傾斜させた孔であることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用コアレスモータ。The coreless motor for electric power steering according to claim 1, wherein the through hole (47) of the holding disk (43) is a hole inclined at a predetermined angle with respect to the axle (19) . 前記筒体(46)の通孔(49)は、前記放射軸(A)に対して所定角度を傾斜させた孔であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電動パワーステアリング用コアレスモータ。3. The electric power steering according to claim 1, wherein the through hole (49) of the cylindrical body (46) is a hole inclined at a predetermined angle with respect to the radial axis (A) . Coreless motor.
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