JP2000166169A - 電動パワーステアリング装置用モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第２の軸受を支点としたシャフトの半径方向
の振動に起因した衝突音の発生の低減を可能にした電動
パワーステアリング装置用モータを得る。 【解決手段】 この発明の電動パワーステアリング装置
用モータは、筒状のヨーク４と、このヨーク４内の中心
軸線上に回転自在に設けられたシャフト７と、このシャ
フト７に固定されたアマチュア８と、ハンドルに回転力
を伝達する側のシャフト７の一端部に設けられた第２の
軸受１５と、シャフト７の他端部に設けられているとと
もにヨーク４の軸受収納部２９内に収納された第１の軸
受３１とを備え、第１の軸受３１の外輪の溝部には、外
輪と軸受収納部２９との間の隙間を確保して衝突を防ぐ
リング３６が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両のハンドル
の操作力をアシストする電動パワーステアリング装置用
モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の電動パワーステアリング装
置用モータ１（以下、電動モータと略称する。）が用い
られている様子を示す斜視図である。この電動モータ１
は、コラム２の端部に取り付けられたギヤボックス３に
連結されている。

【０００３】図９は電動モータ１の側断面図であり、こ
の電動モータ１は、円筒状のヨーク４と、このヨーク４
内に対向して固定された４極の界磁永久磁石５と、ヨー
ク４の軸受収納部２９に収納された第１の軸受６により
一端が回転自在に支持されたシャフト７と、このシャフ
ト７に固定されたアマチュア８と、シャフト７の一端部
に固定された整流子９と、この整流子９の表面にスプリ
ング１０の弾性力により当接したブラシ１１と、このブ
ラシ１１を保持したブラシホルダ１２と、ねじ１４によ
りヨーク４と一体化されたハウジング１３と、ハウジン
グ１３の中心部に固定されシャフト７の他端を回転自在
に支持した第２の軸受１５と、シャフト７の端部に固定
されたボス１６と、リード線１８が貫通したグロメット
１７とを備えている。アマチュア８は、軸線方向に延び
た複数のスロットを有するコア１９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２０とを備えて
いる。

【０００４】図１０は図９の部分拡大図であり、ころが
り軸受である第１の軸受６は、シャフト７に圧入された
内輪２１と、転動体である玉２２と、ヨーク４の軸受収
納部２９にすきまばめで設けられた外輪２３とを備えて
いる。

【０００５】図１１は図９の電動モータ１の主要部の分
解図であり、以下、電動モータ１の組立手順について説
明する。先ず、ハウジング１３に第２の軸受１５を挿入
し、かつ縁部２４をかしめて固定する。次に、ハウジン
グ１３にブラシホルダ１２を挿入し、かつねじ１４を用
いて固定する。その後、シャフト７の一端部に第１の軸
受６の内輪２１を圧入する。次に、シャフト７の他端部
に、ハウジング１３と一体化された第２の軸受１５とボ
ス１６とをそれぞれ圧入する。最後に、ねじ１４を用い
てハウジング１３にヨーク４を固定する。この際、第１
の軸受６はヨーク４の軸受収納部２９に収納される。な
お、この収納の際に玉２２が破損せず、また玉２２が円
滑に転動するようにするため、外輪２３とヨーク４との
間には微小隙間Ａ（図１０参照）がある。

【０００６】上記構成の電動モータ１では、リード線１
８から整流子９に当接するブラシ１１を介して電流を巻
線２０に供給することにより、アマチュア８は電磁作用
により、シャフト７とともに回転する。このシャフト７
の回転力は、ボス１６にスプライン結合されたウォーム
シャフト２５に伝達され、ハンドル２６の操作力のアシ
ストに供される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の電動モータ
１では、ウォームシャフト２５の軸線とボス１６の軸線
とが一致しないときには、ウォームシャフト２５にスプ
ライン連結されたボス１６は偏心荷重を受ける。この場
合、第２の軸受１５の内輪２７はシャフト７に圧入さ
れ、かつ外輪２８は縁部２４でかしめて固定されている
ため、シャフト７は第２の軸受１５を支点とした揺動力
を受ける。このため、シャフト７の端部に設けられ、外
輪２３とヨーク４の軸受収納部２９との間に微小隙間Ａ
がある第１の軸受６は半径方向に微小振動し、外輪２３
はヨーク４に金属衝突を繰り返して、衝突音が発生する
虞れがあるという問題点があった。

【０００８】また、電動モータ１が重巻方式の場合に
は、アマチュア８に作用する半径方向の磁気吸引力は周
方向に変動するため、アマチュア８は振動が生じ易く、
これに起因して、同様に外輪２３はヨーク４と衝突を繰
り返して、衝突音が発生する虞れがあるという問題点が
あった。特に、車室近辺に配置され、厳しい静音化が要
求される電動モータにおいては、この衝突音の発生を低
減することが大きな課題であった。

【０００９】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、衝突音の発生の低減
を可能にした電動パワーステアリング装置用モータを得
ることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る電動パワーステアリング装置用モータは、筒状のヨー
クと、このヨーク内の中心軸線上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、ハンドルに回転力を伝達する側の前記シャフトの一
端部に設けられた第２の軸受と、前記シャフトの他端部
に設けられているとともに前記ヨークの軸受収納部内に
収納された第１の軸受とを備え、前記第１の軸受の外輪
と前記軸受収納部との間には、外輪と軸受収納部との間
の隙間を確保して衝突を防ぐ衝突防止部材が設けられて
いる。

【００１１】また、請求項２に係る電動パワーステアリ
ング装置用モータでは、第１の軸受の外輪の周面に周方
向に延びた溝部が形成されており、この溝部に衝突防止
部材が設けられている。

【００１２】また、請求項３に係る電動パワーステアリ
ング装置用モータでは、溝部は第１の軸受の転動体より
反アマチュア側に形成されている。

【００１３】また、請求項４に係る電動パワーステアリ
ング装置用モータでは、軸受収納部内面に周方向に延び
た溝部が形成されており、この溝部に衝突防止部材が設
けられている。

【００１４】また、請求項５に係る電動パワーステアリ
ング装置用モータでは、溝部は第１の軸受の転動体より
反アマチュア側に形成されている。

【００１５】また、請求項６に係る電動パワーステアリ
ング装置用モータは、筒状のヨークと、このヨーク内の
中心軸線上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、ハンドルに回転力を
伝達する側の前記シャフトの一端部に設けられた第２の
軸受と、前記シャフトの他端部に設けられているととも
に前記ヨークの軸受収納部内に収納された第１の軸受と
を備え、前記第１の軸受の内輪と前記シャフトとの間に
は、内輪とシャフトとの間の隙間を確保して衝突を防ぐ
衝突防止部材が設けられている。

【００１６】また、請求項７に係る電動パワーステアリ
ング装置用モータでは、シャフトの周面に周方向に延び
た溝部が形成されており、この溝部に衝突防止部材が設
けられている。

【００１７】また、請求項８に係る電動パワーステアリ
ング装置用モータでは、衝突防止部材は弾性を有するリ
ングである。

【００１８】また、請求項９に係る電動パワーステアリ
ング装置用モータでは、第１の軸受はころがり軸受であ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
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。）について説明するが、従来と同一また
は相当部材は同一符号を付して説明する。図１はこの発
明の実施の形態１の電動モータの側断面図である。この
電動モータ３０は、円筒状のヨーク４と、このヨーク４
内に対向して固定された４極の界磁永久磁石５と、ヨー
ク４の軸受収納部２９内に収納され第１の軸受３１によ
り一端が回転自在に支持されたシャフト７と、このシャ
フト７に固定されたアマチュア８と、シャフト７の一端
部に固定された整流子９と、この整流子９の表面にスプ
リング１０の弾性力により当接したブラシ１１と、この
ブラシ１１を保持したブラシホルダ１２と、ヨーク４と
ねじ１４により一体化されたハウジング１３と、ハウジ
ング１３の中心部に固定されシャフト７の他端を回転自
在に支持した第２の軸受１５と、シャフト７の端部に固
定されたボス１６と、リード線１８が貫通したグロメッ
ト１７とを備えている。アマチュ８は、軸線方向に延び
た複数のスロットを有するコア１９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２０とを備えて
いる。

【００２０】図２は図１の部分拡大図であり、ころがり
軸受である第１の軸受３１は、シャフト７に圧入された
内輪３２と、転動体である玉３３と、ヨーク４の軸受収
納部２９にすきまばめで設けられた外輪３４と、この外
輪３４の外周部に周方向に延びて形成された溝部３５に
弾性的に係合された衝突防止部材であるゴム製のリング
３６とを備えている。溝部３５は玉３３の中心線Ｂから
アマチュア８側に形成されている。

【００２１】この実施の形態では、ウォームシャフト２
５の軸線とボス１６の軸線とが一致しないときには、ウ
ォームシャフト２５にスプライン連結されたボス１６は
偏心荷重を受ける。この場合、第２の軸受１５の内輪２
７はシャフト７に圧入され、かつ外輪２８は縁部２４で
かしめて固定されているため、シャフト７は第２の軸受
１５を支点とした揺動力を受ける。このため、シャフト
７の端部に設けられた第１の軸受３１にも力を受けるこ
とになる。この場合、第１の軸受３１の外輪３４とヨー
ク４の軸受収納部２９との間にはすきまばめにより微小
隙間があるものの、外輪３４とヨーク４の軸受収納部２
９との間にはリング３６が介在しているので、外輪３４
と軸受収納部２９との間の隙間は確保されるとともに第
１の軸受３１の半径方向の振動は抑制され、外輪３４が
ヨーク４に衝突する金属衝突音の発生を防止することが
できる。

【００２２】また、リング３６により、外輪３４と軸受
収納部２９との間の隙間は確保されるとともに第１の軸
受３１の半径方向の振動が抑制されるので、ヨーク４と
第１の軸受３１との間のすきまばめの寸法を大きくする
ことができ、それだけヨーク４の高度な加工寸法精度が
不要となり、ヨーク４の工作が容易となる。また、第１
の軸受３１の溝部３５は、玉３３の中心線Ｂからアマチ
ュア８側に形成されている。即ち、外輪３４の肉厚が最
小である箇所から外れて形成されているので、溝部３５
を形成したことによる第１の軸受３１の物理的強度の低
下の影響を低く抑えることができる。

【００２３】実施の形態２．上記実施の形態１では軸受
収納部２９の入口部４６側に溝部３５が形成されている
が、この入口部４６の曲面が大きい場合には、外輪３４
がヨーク４の軸受収納部２９にリング３６を介して確実
に嵌着されるには軸受収納部３７の深さを大きくしなけ
ればならず、電動モータ３０の軸線方向の寸法を大きく
しなければならない。このような不都合を解消するため
になされたものが、この発明の実施の形態２の電動モー
タ４０であり、図３は電動モータ４０の一部断面図、図
４は図３の部分拡大図である。

【００２４】この電動モータ４０は、第１の軸受４１の
外輪４２の外周面に周方向に延びた溝部４３が形成され
ている。この溝部４３は、玉３３の中心線Ｃから反アマ
チュア８側に形成されている。この電動モータ４０で
は、ヨーク４４の軸受収納部４５の入口部４６はプレス
加工により曲率半径が大きな曲面形状であるが、軸受収
納部４５の深さを大きくすることなく、外輪４２はヨー
ク４４にリング３６を介して確実に嵌着される。

【００２５】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３の電動モータ６０の一部断面図であり、この電動モ
ータ６０は、ヨーク６１の軸受収納部６２内面に周方向
に延びた溝部６３が形成されている。この溝部６３は玉
２２の中心線Ｆから反アマチュア８側に形成されてい
る。この溝部６３には衝突防止部材であるゴム製のリン
グ６４が弾性的に係合されている。

【００２６】この電動モータ６０では、外輪２３とヨー
ク６１の軸受収納部６２との間には溝部６３に係合され
たリング６４が介在しているので、外輪２３と軸受収納
部６２との間の隙間は確保されるとともに第１の軸受６
の半径方向の振動は抑制され、外輪２３がヨーク６１に
衝突する金属衝突音の発生を防止することができる。ま
た、溝部６３は、玉２２の中心線Ｆから反アマチュア８
側に形成されているので、ヨーク６１の軸受収納部６２
の入口部６５はプレス加工により曲率半径が大きな曲面
形状であるときでも、軸受収納部６２の深さを大きくす
ることなく、外輪２３はヨーク６１にリング６４を介し
て確実に嵌着される。

【００２７】実施の形態４．図６はこの発明の実施の形
態４の電動モータ５０の一部断面図、図７は図６の部分
拡大図である。この電動モータ５０は、シャフト５１の
小径部５２の外周面に周方向に延びて溝部５３が形成さ
れ、この溝部５３に弾性的に係合された緩衝防止部材で
あるゴム製のリング５４が設けられている。第１の軸受
６の内輪２１はシャフト５１の小径部５２にリング５４
を介して嵌着され、外輪２３は軸受収納部２９に圧入さ
れている。この嵌着のときには内輪２１の内周面と小径
部５２の外周面との間には隙間Ｄがあり、また内輪２１
の側面と大径部５５の肩面５６との間には隙間Ｅがあ
る。

【００２８】この実施の形態では、シャフト５１と内輪
２１との間にはリング５４が介在しているので、第２の
軸受１５を支点としたシャフト５１の揺動は抑制され、
シャフト５１が内輪２１に衝突する衝突音の発生を低減
することができる。また、内輪２１の側面と大径部５５
の肩面５６との間には隙間Ｅがあるので、大径部５５の
肩面５６が内輪２１の側面に衝突することも防止され、
より確実に衝突音の発明を低減することができる。ま
た、溝部５３は小径部５２に形成されており、軸受の内
輪の内周面に溝部を形成する場合と比較して工作性がよ
い。なお、軸受の内輪の内周面に溝部を形成し、この溝
部にリングを係合しても、シャフトが内輪に衝突する衝
突音の発生を低減できるのは勿論である。

【００２９】なお、上記の各実施の形態では、４極、重
巻の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、波巻、さらに２極、６極、８極といった４極以
外でもよい。また、各実施の形態では軸受としてころが
り軸受を用いたが、転動体としてころを用いてもよい
し、またすべり軸受であってもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の電動パ
ワーステアリング装置用モータによれば、筒状のヨーク
と、このヨーク内の中心軸線上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、
ハンドルに回転力を伝達する側の前記シャフトの一端部
に設けられた第２の軸受と、前記シャフトの他端部に設
けられているとともに前記ヨークの軸受収納部内に収納
された第１の軸受とを備え、前記第１の軸受の外輪と前
記軸受収納部との間には、外輪と軸受収納部との衝突を
防ぐ衝突防止部材が設けられているので、第２の軸受を
支点としたシャフトの半径方向の振動に起因した衝突音
の発生を低減することができる。また、ヨークと第１の
軸受との間のすきまばめの寸法を大きくすることがで
き、それだけヨークの高度な加工寸法精度が不要とな
り、ヨークの工作が容易となる。

【００３１】また、第１の軸受の外輪の周面に周方向に
延びた溝部が形成され、この溝部に衝突防止部材が設け
られているときには、衝突防止部材は溝部に確実に位置
決めされる。

【００３２】また、外輪の溝部が第１の軸受の転動体よ
り反アマチュア側に形成されているときには、外輪の肉
厚が最小である箇所から外れて形成され、溝部を形成し
たことによる第１の軸受の物理的強度の低下の影響を低
く抑えることができる。また、ヨークの軸受収納部の入
口部はプレス加工により曲率半径が大きな曲面形状であ
るときでも、軸受収納部の深さを大きくすることなく、
外輪はヨークに衝突防止部材を介して確実に嵌着され
る。

【００３３】また、ヨークの軸受収納部に周方向に延び
た溝部が形成され、この溝部に衝突防止部材が設けられ
ているときには、衝突防止部材は溝部に確実に位置決め
される。また、この場合には軸受には溝部は不要であ
り、標準の軸受の使用が可能になる。

【００３４】また、ヨークの溝部が第１の軸受の転動体
より反アマチュア側に形成されているときには、ヨーク
の軸受収納部の入口部はプレス加工により曲率半径が大
きな曲面形状であるときでも、軸受収納部の深さを大き
くすることなく、外輪はヨークに衝突防止部材を介して
確実に嵌着される。

【００３５】また、この発明の電動パワーステアリング
装置用モータによれば、筒状のヨークと、このヨーク内
の中心軸線上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、ハンドルに回転力
を伝達する側の前記シャフトの一端部に設けられた第２
の軸受と、前記シャフトの他端部に設けられているとと
もに前記ヨークの軸受収納部内に収納された第１の軸受
とを備え、前記第１の軸受の内輪と前記シャフトとの間
には、内輪とシャフトとの衝突を防ぐ衝突防止部材が設
けられているので、第２の軸受を支点としたシャフトの
半径方向の振動に起因した衝突音の発生を低減すること
ができる。

【００３６】また、シャフトの周面に周方向に延びた溝
部が形成され、この溝部に衝突防止部材が設けられたと
きには、溝部の工作が簡単であり、かつこの溝部に衝突
防止部材は確実に位置決めされる。また、この場合には
軸受には溝部は不要であり、標準の軸受の使用が可能に
なる。

【００３７】また、衝突防止部材は弾性を有するリング
であるときには、第２の軸受を支点としたシャフトの半
径方向の振動はリングにより抑制され、衝突音の発生を
より低減することができる。

【００３８】また、第１の軸受はころがり軸受であると
きには、低コストで確実にシャフトを回転自在に支持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の電動パワーステア
リング装置用モータの断面図である。

【図２】 図１の要部拡大図である。

【図３】 この発明の実施の形態２の電動パワーステア
リング装置用モータの要部拡大断面図である。

【図４】 図３の部分拡大図である。

【図５】 この発明の実施の形態３の電動パワーステア
リング装置用モータの要部断面図である。

【図６】 この発明の実施の形態４の電動パワーステア
リング装置用モータの要部拡大断面図である。

【図７】 図６の部分拡大図である。

【図８】 従来の電動パワーステアリング装置用モータ
が用いられている様子を示す斜視図である。

【図９】 図８の電動パワーステアリング装置用モータ
の断面図である。

【図１０】 図９の要部拡大図である。

【図１１】 図９の電動パワーステアリング装置用モー
タの分解組立図である。

【符号の説明】

４ ヨーク、６ 第１の軸受、７ シャフト、８ アマ
チュア、１５ 第２の軸受、２１ 内輪、２９ 軸受収
納部、３０ 電動パワーステアリング装置用モータ、３
１ 第１の軸受、３２内輪、３３ 玉、３４ 外輪、３
５ 溝部、３６リング（衝突防止部材）、４０ 電動パ
ワーステアリング装置用モータ、４１第１の軸受、４２
外輪、４３ 溝部、４４ ヨーク、４５ 軸受収納
部、５０ 電動パワーステアリング装置用モータ、５１
シャフト、５３ 溝部、５４リング（衝突防止部
材）、６０ 電動パワーステアリング装置用モータ、６
１ヨーク、６２ 軸受収納部、６３ 溝部、６４ リン
グ（衝突防止部材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 京平 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA03 5H605 AA04 BB05 CC03 CC04 DD32 EA09 EA29 EB02 EB19 EB37 EB39 FF08

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のヨークと、このヨーク内の中心軸
   線上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、ハンドルに回転力を伝達す
   る側の前記シャフトの一端部に設けられた第２の軸受
   と、前記シャフトの他端部に設けられているとともに前
   記ヨークの軸受収納部内に収納された第１の軸受とを備
   え、前記第１の軸受の外輪と前記軸受収納部との間に
   は、外輪と軸受収納部との間の隙間を確保して衝突を防
   ぐ衝突防止部材が設けられた電動パワーステアリング装
   置用モータ。
2. 【請求項２】 第１の軸受の外輪の周面に周方向に延び
   た溝部が形成されており、この溝部に衝突防止部材が設
   けられた請求項１に記載の電動パワーステアリング装置
   用モータ。
3. 【請求項３】 溝部は第１の軸受の転動体より反アマチ
   ュア側に形成されている請求項２に記載の電動パワース
   テアリング装置用モータ。
4. 【請求項４】 軸受収納部の内面に周方向に延びた溝部
   が形成されており、この溝部に衝突防止部材が設けられ
   た請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用モー
   タ。
5. 【請求項５】 溝部は第１の軸受の転動体より反アマチ
   ュア側に形成されている請求項４に記載の電動パワース
   テアリング装置用モータ。
6. 【請求項６】 筒状のヨークと、このヨーク内の中心軸
   線上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、ハンドルに回転力を伝達す
   る側の前記シャフトの一端部に設けられた第２の軸受
   と、前記シャフトの他端部に設けられているとともに前
   記ヨークの軸受収納部内に収納された第１の軸受とを備
   え、前記第１の軸受の内輪と前記シャフトとの間には、
   内輪とシャフトとの間の隙間を確保して衝突を防ぐ衝突
   防止部材が設けられた電動パワーステアリング装置用モ
   ータ。
7. 【請求項７】 シャフトの周面に周方向に延びた溝部が
   形成されており、この溝部に衝突防止部材が設けられた
   請求項６に記載の電動パワーステアリング装置用モー
   タ。
8. 【請求項８】 衝突防止部材は弾性を有するリングであ
   る請求項１ないし請求項７の何れかに記載の電動パワー
   ステアリング装置用モータ。
9. 【請求項９】 第１の軸受はころがり軸受である請求項
   １ないし請求項８の何れかに記載の電動パワーステアリ
   ング装置用モータ。