JP2011182511A - 回転電機、これを使用した電動パワーステアリング装置用回転電機及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】帯状導電部材の材料利用率を高めながらコイル処理部の保持安定性を確保し、さらにモータ軸長を短くして小型化が可能な回転電機、これを使用した電動パワーステアリング用回転電機及び電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステータコア8にヨーク9aから半径方向に突出するティース9bを円周方向に所定間隔を保って所定数配設し、前記ティース9bに巻装したコイル11の配線処理を行う帯状導電部材12を備えた回転電機であって、前記帯状導電部材12は、帯状導電部材本体15と、該帯状導電部材本体15と同一平面内に形成した前記コイルの配線処理部を収納するコイル収納部16とを有し、前記コイル収納部16を板厚方向に折り曲げて構成されている。
【選択図】図2
【解決手段】ステータコア8にヨーク9aから半径方向に突出するティース9bを円周方向に所定間隔を保って所定数配設し、前記ティース9bに巻装したコイル11の配線処理を行う帯状導電部材12を備えた回転電機であって、前記帯状導電部材12は、帯状導電部材本体15と、該帯状導電部材本体15と同一平面内に形成した前記コイルの配線処理部を収納するコイル収納部16とを有し、前記コイル収納部16を板厚方向に折り曲げて構成されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、ステータコアにヨークから半径方向に突出するティースを円周方向に所定間隔を保って所定数配置し、各ティースに巻装したコイルの配線処理を行う帯状導電部材を備えた回転電機、これを使用した電動パワーステアリング装置用回転電機及び電動パワーステアリング装置に関する。
この種の回転電機としては、例えば帯状導電部を有し、この帯状導電部と一体で且つこの帯状導電部の側端部から長手方向に略平行に延出された腕部を、前記帯状導電部の板厚方向に屈曲してなる導電部材と、この導電部材を保持する絶縁材と、巻回された複数のコイルとを備え、前記腕部に前記コイルを接続するフック形状のコイル結線用端子部を形成した回転電機およびその製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来例にあっては、側端部から長手方向に略平行に延出された腕部を板厚方向に屈曲させてその先端部にフック形状のコイル結線用端子部を形成するので、材料歩留りが良く、最小限の材料使用量となる利点を有するが、コイル結線用端子部を形成した腕部が帯状導電部よりモータ軸方向に突出することになるため、モータの軸方向長さが長くなるという未解決の課題がある。
また、コイル結線用端子部はコイルを保持するため略U字形状等に成形する必要があるが、曲げ形状の寸法公差はプレス打ち抜きのみで形成されるものよりは大きくなり、コイルの配線処理部の保持安定性が低下するという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、帯状導電部材の材料利用率を高めながらコイル処理部の保持安定性を確保し、さらにモータ軸長を短くして小型化が可能な回転電機、これを使用した電動パワーステアリング用回転電機及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、帯状導電部材の材料利用率を高めながらコイル処理部の保持安定性を確保し、さらにモータ軸長を短くして小型化が可能な回転電機、これを使用した電動パワーステアリング用回転電機及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の一の形態に係る回転電機は、ステータコアにヨークから半径方向に突出するティースを円周方向に所定間隔を保って所定数配設し、前記ティースに巻装したコイルの配線処理を行う帯状導電部材を備えた回転電機であって、前記帯状導電部材は、帯状導電部材本体と、該帯状導電部材本体と同一平面内に形成した前記コイルの配線処理部を収納するコイル収納部とを有し、前記コイル収納部を板厚方向に折り曲げて構成されていることを特徴としている。
この構成によると、帯状導電部材を、帯状導電部材本体とこの帯状導電部材本体と同一平面内に形成したコイルの配線処理部を収納するコイル収納部とで構成し、コイル収納部を板厚方向に折り曲げるので、帯状導電部材をプレス打ち抜きした形状のままコイル収納部を折り曲げればよく、コイル収納部の寸法公差を小さくすることができると共に、コイル処理部の保持安定性を確保することができ、さらにコイル収納部が帯状導電部材本体より突出することがないので、回転電機の軸方向長さを短くすることができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前記コイル収納部が、一部を開放した開環状に形成されていることを特徴としている。
この構成によると、コイル収納部をC字形状やU字形状のように一部を開放した開環状に形成したので、コイル処理部を確実に保持することができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前記コイル収納部が、C字状に形成されていることを特徴としている。
この構成によると、C字状のコイル収納部で、コイル処理部を確実に保持することができる。
この構成によると、コイル収納部をC字形状やU字形状のように一部を開放した開環状に形成したので、コイル処理部を確実に保持することができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前記コイル収納部が、C字状に形成されていることを特徴としている。
この構成によると、C字状のコイル収納部で、コイル処理部を確実に保持することができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前記コイル収納部が、U字状に形成されていることを特徴としている。
この構成によると、U字状のコイル収納部で、コイル処理部を確実に保持することができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前コイル収納部が、帯状導電部材の長手方向の両端部に折曲用溝が形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、コイル収納部の帯状導電部材の長手方向の両端部に折曲用溝が形成されているので、コイル収納部の板厚方向への折り曲げを容易に且つ高精度で行うことができる。
この構成によると、U字状のコイル収納部で、コイル処理部を確実に保持することができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前コイル収納部が、帯状導電部材の長手方向の両端部に折曲用溝が形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、コイル収納部の帯状導電部材の長手方向の両端部に折曲用溝が形成されているので、コイル収納部の板厚方向への折り曲げを容易に且つ高精度で行うことができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前記コイル収納部が、前記帯状導電部材本体の幅内に形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、コイル収納部が帯状導電部材本体の幅方向に突出することなく、材料利用率をより向上させることができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前記帯状導電部材が、前記コイル収納部を、当該帯状導電部材の長手方向を前記ステータコアに設けたインシュレータの内周側に沿わせて円環状に形成したときに、前記ティースの各々に対応する位置に形成して中性点接続用導電部材とされていることを特徴としている。
この構成によれば、中性点接続用導電部材を高材料利用率で容易に形成することができる。
この構成によれば、コイル収納部が帯状導電部材本体の幅方向に突出することなく、材料利用率をより向上させることができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前記帯状導電部材が、前記コイル収納部を、当該帯状導電部材の長手方向を前記ステータコアに設けたインシュレータの内周側に沿わせて円環状に形成したときに、前記ティースの各々に対応する位置に形成して中性点接続用導電部材とされていることを特徴としている。
この構成によれば、中性点接続用導電部材を高材料利用率で容易に形成することができる。
また、本発明の他の形態に係る回転電機は、前記帯状導電部材が、一端に前記コイル収納部を形成し、他端に外部接続端子を接続した外部接続用導電部材とされていることを特徴としている。
この構成によれば、外部接続用導電部材を高材料利用率で容易に形成することができる。
この構成によれば、外部接続用導電部材を高材料利用率で容易に形成することができる。
また、本発明の一の形態に係る電動パワーステアリング装置用回転電機は、ステアリングホイールが接続されたステアリングシャフトに伝達する操舵補助力を発生する回転電機として、上述した何れか1つの回転電機を適用したことを特徴としている。
この構成によれば、軸方向長さの短い電動パワーステアリング装置用回転電機を提供することができる。
この構成によれば、軸方向長さの短い電動パワーステアリング装置用回転電機を提供することができる。
また、本発明の一の形態に係る電動パワーステアリング装置は、上記記載の電動パワーステアリング用回転電機を、操舵補助力を発生する回転電機として搭載したことを特徴としている。
この構成によれば、軸方向長さの短い電動パワーステアリング用回転電機を搭載するので、電動パワーステアリング装置全体の構成も小型化することができる。
この構成によれば、軸方向長さの短い電動パワーステアリング用回転電機を搭載するので、電動パワーステアリング装置全体の構成も小型化することができる。
本発明によれば、帯状導電部材を、帯状導電部材本体とこの帯状導電部材本体と同一平面内に形成したコイルの配線処理部を収納するコイル収納部とで構成し、コイル収納部を板厚方向に折り曲げるので、帯状導電部材をプレス打ち抜きした形状のままコイル収納部を折り曲げればよく、コイル収納部の寸法公差を小さくできると共に、コイル処理部の保持安定性を確保することができ、さらにコイル収納部が帯状導電部材本体より突出することがないので、回転電機の軸方向長さを短くすることができる。
また、上記効果を有する回転電機を適用して電動パワーステアリング装置用回転電機を形成するので、軸方向長さの短い電動パワーステアリング装置用回転電機を提供することができる。
さらに、上記電動パワーステアリング装置用回転電機を搭載して電動パワーステアリング装置を構成することにより、全体を小型化した電動パワーステアリング装置を提供することができる。
さらに、上記電動パワーステアリング装置用回転電機を搭載して電動パワーステアリング装置を構成することにより、全体を小型化した電動パワーステアリング装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の回転電機としてのブラシレスモータを示す断面図である。図中、1は有底筒状のモータフレームであって、このモータフレーム1の開放端面がモータフランジ2によって閉塞されている。
モータフレーム1の底面及びモータフランジ2の中央部には回転軸3が軸受4及び5によって回転自在に支持され、この回転軸3のモータフレーム1内位置にロータ6が固定されている。
図1は本発明の回転電機としてのブラシレスモータを示す断面図である。図中、1は有底筒状のモータフレームであって、このモータフレーム1の開放端面がモータフランジ2によって閉塞されている。
モータフレーム1の底面及びモータフランジ2の中央部には回転軸3が軸受4及び5によって回転自在に支持され、この回転軸3のモータフレーム1内位置にロータ6が固定されている。
また、モータフレーム1の内周面にはロータ6との間に所定の空隙を介して対向するステータ7が配置されている。
このステータ7は、図2に示すように、円筒状のステータコア8を有し、このステータコア8は、円筒状のヨーク9aと、このヨーク9aの円周方向を12等分した中央部から半径方向に突出して形成された12個のティース9bとから構成されている。各ティース9bには先端に円周方向に突出し、ロータ6に所定の空隙を介して対向する磁極部9cが形成されている。
このステータ7は、図2に示すように、円筒状のステータコア8を有し、このステータコア8は、円筒状のヨーク9aと、このヨーク9aの円周方向を12等分した中央部から半径方向に突出して形成された12個のティース9bとから構成されている。各ティース9bには先端に円周方向に突出し、ロータ6に所定の空隙を介して対向する磁極部9cが形成されている。
そして、ヨーク9a、ティース9b及び磁極部9cの円周方向の両端部で形成される略コ字状のコイル装着面に絶縁材となるインシュレータ10を介してコイル11が集中巻で巻装されている。ここで、コイル11は、3相電力が供給されるU相コイルLu1〜Lu4、V相コイルLv1〜Lv4及びW相コイルLw1〜Lw4で構成され、例えば時計方向にU相コイルLu1、V相コイルLv1、W相コイルLw1、U相コイルLu2、V相コイルLv2、W相コイルLw2、U相コイルLu3……の順に巻装されている。
また、各コイルLu1〜Lw4のモータフレーム1の開放端面側にコイル11の中性点配線処理部11a及び外部接続配線処理部11bの配線処理を行う帯状導電部材12が配設されている。この帯状導電部材12は、コイル11の中性点配線処理部11aを接続する中性点接続用導電部材13と、外部接続配線処理部11bを接続する外部接続用導電部材14とで構成されている。
中性点接続用導電部材13は、図4に示すように、所定幅の帯状導電部材本体15と、この帯状導電部材本体15の一端側にその端面から突出して形成された各コイルLu1〜Lw4の中性点配線処理部11aを収納する12個のコイル収納部16と、このコイル収納部16の帯状導電部材本体14の長手方向に対応する両端部側にそれぞれ帯状導電部材本体15の幅内に延長して形成された折曲用溝17a,17bとを備えており、これらがプレス打ち抜き加工によって一体形成される。
コイル収納部16は、折曲用溝17a及び17bで挟まれる基部16aと、この基部16aの一方の折曲用溝17a側から帯状導電部材本体15から突出する突出板部16bと、この突出部16bの先端から基部16aと平行に延長する平行板部16cとで折曲用溝17b側を開放したC字形状に形成されている。そして、コイル収納部16の内側に基部16a、突出板部16b及び平行板部16cとで囲まれるC字状の配線収納空間16dが形成されている。
そして、帯状導電部材本体15をインシュレータ10の内周面に沿うように円環状に曲げると同時に又は前後してコイル収納部16を板厚方向に内方に折曲げることにより、図3に示す円環状の中性点接続用導電部材13が形成される。
そして、帯状導電部材本体15をインシュレータ10の内周面に沿うように円環状に曲げると同時に又は前後してコイル収納部16を板厚方向に内方に折曲げることにより、図3に示す円環状の中性点接続用導電部材13が形成される。
また、外部接続用導電部材14は、内側から並列に配設されたU相導電部材18u、V相導電部材18v及びW相導電部材18wで構成されている。各導電部材18u〜18wのそれぞれは、前述した中性点接続用導電部材13の導電部材本体15と同様の帯状導電部材本体19(図5参照)を有し、この帯状導電部材本体19の一端に前述した中性点接続用導電部材13のコイル収納部16と同様のコイル収納部20が外周側に折り曲げて形成され、他端に平坦な外部接続端子接続部21が形成され、外部接続端子接続部21とコイル収納部20との間がステータコア8と同心円の円弧状に形成されている。
そして、各相導電部材18u〜18wの外部接続端子接続部21が中性点接続用導電部材13のコイル収納部16n−2に反時計方向に隣接するコイル収納部16n−3の反時計方向端部近傍に対向する位置から直線状に延長されている(図5参照)。
これら各相導電部材18u〜18wの外部接続端子接続部21もその長さはU相導電部材18uが一番長く設定され、これに対してV相導電部材18vが所定長さ分短く設定され、さらにW相導電部材18uが所定長さ分短く設定され、これら外部接続端子接続部21に、それぞれ図6、図8及び図9に示すように、L字状の外部接続端子22u、22v及び22wが溶接等の固定手段によって固定されている。
これら各相導電部材18u〜18wの外部接続端子接続部21もその長さはU相導電部材18uが一番長く設定され、これに対してV相導電部材18vが所定長さ分短く設定され、さらにW相導電部材18uが所定長さ分短く設定され、これら外部接続端子接続部21に、それぞれ図6、図8及び図9に示すように、L字状の外部接続端子22u、22v及び22wが溶接等の固定手段によって固定されている。
そして、中性点接続用導電部材13が、図10に示す合成樹脂材で成形された絶縁性を有する円環状の中性点接続用導電部材ホルダ25によって保持されている。この中性点接続用導電部材ホルダ25は、断面U字状に形成されており、内周側側壁25aに上端側から中性点接続用導電部材13のコイル収納部16を内部に望ませる切欠部25bが形成されている。この中性点接続用導電部材ホルダ25内に、図3に示すように、中性点接続用導電部材13をそのコイル収納部20側から各コイル収納部20を切欠部25bから内周側に突出させるように装着保持する。
同様に、外部接続用導電部材15のU相導電部材18u、V相導電部材18v及びW相導電部材18wも図10及び図11に示す外部接続用導電部材ホルダ30によって保持されている。
この外部接続用導電部材ホルダ30は、図10及び図11に示すように、最内周の円弧状壁部30aと、この円弧状壁部30aに所定間隔を保って底面で接続された円弧状壁部30bとによって形成される断面U字状のU相導電部材保持部31uと、円弧状壁部30bと、この円弧状壁部30bに所定間隔を保って底面で接続された円弧状壁部30cとによって形成される断面U字状のV相導電部材保持部31vと、円弧状壁部30cと、この円弧状壁部30cに所定間隔を保って底面で接続された円弧状壁部30dとによって形成される断面U字状のW相導電部材保持部31wとを有する。また、外部接続用導電部材ホルダ30は、各相保持部31u〜31wに連通して一体形成されたU相外部接続端子22u、V相外部接続端子22w及びW相外部接続端子22wを保持する端子保持部32u、32v及び32wを有する。ここで、円弧状壁部30b、30c及び30dにはその端子保持部32u、32v及び32wとは反対側の端部にU相導電部材18u、V相導電部材18v及びW相導電部材18wのコイル収納部20を挿通する切欠部33が形成されている。
この外部接続用導電部材ホルダ30は、図10及び図11に示すように、最内周の円弧状壁部30aと、この円弧状壁部30aに所定間隔を保って底面で接続された円弧状壁部30bとによって形成される断面U字状のU相導電部材保持部31uと、円弧状壁部30bと、この円弧状壁部30bに所定間隔を保って底面で接続された円弧状壁部30cとによって形成される断面U字状のV相導電部材保持部31vと、円弧状壁部30cと、この円弧状壁部30cに所定間隔を保って底面で接続された円弧状壁部30dとによって形成される断面U字状のW相導電部材保持部31wとを有する。また、外部接続用導電部材ホルダ30は、各相保持部31u〜31wに連通して一体形成されたU相外部接続端子22u、V相外部接続端子22w及びW相外部接続端子22wを保持する端子保持部32u、32v及び32wを有する。ここで、円弧状壁部30b、30c及び30dにはその端子保持部32u、32v及び32wとは反対側の端部にU相導電部材18u、V相導電部材18v及びW相導電部材18wのコイル収納部20を挿通する切欠部33が形成されている。
また、外部接続用導電部材ホルダ30に、そのU相導電部材保持部31u、V相導電部材保持部31v及びW相導電部材保持部31w内に、外部接続用導電部材15のU相導電部材15u、及び15wが、そのU相導電部材保持部31u、V相導電部材保持部31v及びW相導電部材保持部31wがそれぞれ挿通されて、コイル収納部20が外部側に突出するよう互いに絶縁されて保持されている。
そして、ステータコア8の各ティース9bに各相コイルLu1〜Lu4、Lv1〜Lv4及びLw1〜Lw4を巻装した後に、中性点接続用導電部材13を中性点接続用導電部材ホルダ25に保持した状態で、図2に示すように、インシュレータ10の内周面側に装着保持し、各コイル収納部16に各相コイルLu1〜Lu4、Lv1〜Lv4及び各Lw1〜Lw4の中性点配線処理部11aを、開口部を通じて収納して溶接、半田付け等によって固定する。
また、外部接続用導電部材15の各相導電部材18u〜18wを外部接続用導電部材ホルダ30に保持した状態で、U相導電部材18uのコイル収納部20がU相コイルLu1と対向し、V相導電部材18vのコイル収納部20がV相コイルLv1と対向し、W相導電部材18wのコイル収納部20がW相コイルLw1と対向するように位置決めする。この状態で、U相導電部材18uのコイル収納部20にU相コイルLu1〜Lu4の外部接続配線処理部11bを、開口部を通じて収納して溶接、半田付け等によって固定し、V相導電部材18vのコイル収納部20にV相コイルLv1〜Lv4の外部接続配線処理部11bを収納して溶接、半田付け等によって固定し、さらにW相導電部材18wのコイル収納部20にW相コイルLw1〜Lw4のコイル収納部20にW相コイルLw1〜Lw4の外部接続配線処理部11bを収納して溶接、半田付け等によって固定する。なお、外部接続用導電部材ホルダ30は、最終的には図1に示すように、外部接続端子22u〜22vに絶縁用のグロメット34を装着してモータフランジ2に形成された端子挿通孔35に固定される。
このように、上記実施形態によると、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14のそれぞれが図4に示すように、帯状導電部材本体15に一体にコイル収納部16をプレス打ち抜きによって形成し、このコイル収納部16を帯状導電部材本体15の板厚方向に一回折り曲げるだけでコイル11の配線処理部11a又は11bを収納するコイル収納部が形成されるので、コイル収納部の形成が容易であると共に、帯状導電部材本体15に元々形成されているコイル収納部16を折り曲げるだけでよく、さらなる曲げ加工等を必要としないので、寸法公差を小さくすることができ、コイルの配線処理部の保持安定性を向上させることができる。
また、中性点接続用導電部材13の板取りを一方の中性点接続用導電部材13のコイル収納部16間に他方の中性点接続用導電部材13のコイル収納部16が位置するようにプレス抜き型を形成することにより、材料利用率を高めることができる。
しかも、コイル収納部16を折り曲げたときに、コイル収納部16が帯状導電部材本体15の幅内に収まるので、電流容量で決まる導電性部材本体15の幅よりコイル収納部16が高くなることはなく、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14をコイル11上に装着した際に、ステータコア8の軸方向端部からの突出長さを短くすることができ、軸長の短いブラシレスモータを提供することができる。
しかも、コイル収納部16を折り曲げたときに、コイル収納部16が帯状導電部材本体15の幅内に収まるので、電流容量で決まる導電性部材本体15の幅よりコイル収納部16が高くなることはなく、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14をコイル11上に装着した際に、ステータコア8の軸方向端部からの突出長さを短くすることができ、軸長の短いブラシレスモータを提供することができる。
また、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14は、個別に中性点接続用導電部材ホルダ25及び外部接続用導電部材ホルダ30で保持されているので、これらホルダ25及び30で剛性を確保することができるため、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14の厚みを薄くすることができ、軽量化を図ることができる。
さらに、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14のコイル収納部16及び20を折り曲げたときに、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14の端部よりは所定距離離れた位置にコイル収納部16及び20が位置することになり、周辺のコイル等から所定距離離れるので、各相コイルLu1〜Lu4、Lv1〜Lv4及びLw1〜Lw4の中性点配線処理部11a及び外部接続配線処理部11bをコイル収納部16及び20に溶接又は半田付けする際に、作業性を改善することができる。
さらに、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14のコイル収納部16及び20を折り曲げたときに、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14の端部よりは所定距離離れた位置にコイル収納部16及び20が位置することになり、周辺のコイル等から所定距離離れるので、各相コイルLu1〜Lu4、Lv1〜Lv4及びLw1〜Lw4の中性点配線処理部11a及び外部接続配線処理部11bをコイル収納部16及び20に溶接又は半田付けする際に、作業性を改善することができる。
さらに、外部接続用導電部13がモータフレーム1から中心位置側に離れた位置に配置することができるので、モータフレーム1との絶縁距離を容易に確保することができる。
なお、上記実施形態においては、中性点接続用導電部材13を、図4に示すように、コイル収納部16を帯状導電部材本体15の端部から突出させて形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図12に示すように、帯状導電部材本体15の幅内にコイル収納部16を形成し、コイル収納部16を帯状導電部材本体15の板厚方向に折り曲げるようにしても上記実施形態と同様の中性点接続用導電部材13を形成することができ、この場合には、より材料利用率を高めることができる。外部接続用導電部材14についても同様の構成とすることができる。
なお、上記実施形態においては、中性点接続用導電部材13を、図4に示すように、コイル収納部16を帯状導電部材本体15の端部から突出させて形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図12に示すように、帯状導電部材本体15の幅内にコイル収納部16を形成し、コイル収納部16を帯状導電部材本体15の板厚方向に折り曲げるようにしても上記実施形態と同様の中性点接続用導電部材13を形成することができ、この場合には、より材料利用率を高めることができる。外部接続用導電部材14についても同様の構成とすることができる。
また、上記実施形態においては、中性点接続用導電部材13及び外部接続用導電部材14のコイル収納部16及び20をC字形状に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図13及び図14に示すように、帯状導電部材本体15から離れた端部を開放したU字形状としたり、図15に示すように、帯状導電部材本体15から離れた端部を開放したC字形状としたりすることができ、要は、コイル収納部16及び20を、一部を開放した開環状に形成すればよいものである。
次に、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合の実施形態を図16について説明する。
図中、SMはステアリング機構である。このステアリング機構SMは、ステアリングホイール101に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸102aとこの入力軸102aに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸102bとを有するステアリングシャフト102を備えている。このステアリングシャフト102は、ステアリングコラム103に回転自在に内装され、入力軸102aの一端がステアリングホイール101に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。
図中、SMはステアリング機構である。このステアリング機構SMは、ステアリングホイール101に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸102aとこの入力軸102aに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸102bとを有するステアリングシャフト102を備えている。このステアリングシャフト102は、ステアリングコラム103に回転自在に内装され、入力軸102aの一端がステアリングホイール101に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。
そして、出力軸102bに伝達された操舵力は、2つのヨーク104a,104bとこれらを連結する十字連結部104cとで構成されるユニバーサルジョイント104を介して中間シャフト105に伝達され、さらに、2つのヨーク106a,106bとこれらを連結する十字連結部106cとで構成されるユニバーサルジョイント106を介してピニオンシャフト107に伝達される。
このピニオンシャフト107に伝達された操舵力はステアリングギヤ機構108を介して左右のタイロッド109に伝達され、これらタイロッド109によって左右の転舵輪WL,WRを転舵させる。ここで、ステアリングギヤ機構108は、ギヤハウジング108a内に、ピニオンシャフト107に連結されたピニオン108bとこのピニオン108bに噛合するラック軸108cとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン108bに伝達された回転運動をラック軸108cで車幅方向の直進運動に変換して、タイロッド109に伝達する。
ステアリングシャフト102の出力軸102bには、操舵補助力を出力軸102bに伝達する電動パワーステアリング装置110が連結されている。この電動パワーステアリング装置110は、ステアリングシャフト102の出力軸102bに連結した例えばウォーム歯車で構成される減速ギヤ機構111と、この減速ギヤ機構111に連結された操舵補助力を発生する電動モータ112とを備えている。ここで、電動モータ112として、前述した図1〜図15で説明した回転電機としてのブラシレスモータが適用されている。
また、減速ギヤ機構111のステアリングホイール101側に連接されたトルクセンサ収納部113に操舵トルクセンサ114が配設されている。この操舵トルクセンサ114は、ステアリングホイール101に付与されて入力軸102aに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸102a及び出力軸102b間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を磁気変化や抵抗変化として検出し、それを電気信号に変換するように構成されている。そして、操舵トルクセンサ114で検出した操舵トルクTが電動モータ112を制御する制御ユニット115に供給される。
この制御ユニット115は、減速ギヤ機構111の高熱伝導率を有するトルクセンサ収納部113の上面に配設されている。
この制御ユニット115は、減速ギヤ機構111の高熱伝導率を有するトルクセンサ収納部113の上面に配設されている。
このように、上記電動パワーステアリング装置110によれば、ステアリングコラム103に固定された減速ギヤ機構111に電動モータ112が連結されているので、電動モータ112を小型化して占有面積を少なくすることが望まれており、電動モータとして上述した図1〜図15に示す軸長を短くして小型化が可能なブラシレスモータを適用することにより、電動パワーステアリング装置110自体を小型化することができ、電動パワーステアリング装置110の組付自由度を向上させることができる。
また、上記実施形態においては、本発明の回転電機を電動パワーステアリング装置用回転電機に適用した場合ついて説明したが、これに限定されるものではなく、他の任意の回転機構における回転駆動源として適用することができる。
さらに、上記実施形態においては、本発明をブラシレスモータに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、永久磁石型回転電機等の他の回転電機にも本発明を適用することができる。
さらに、上記実施形態においては、本発明をブラシレスモータに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、永久磁石型回転電機等の他の回転電機にも本発明を適用することができる。
1…モータフレーム、2…モータフランジ、3…回転軸、6…ロータ、7…ステータ、8…ステータコア、9a…ヨーク、9b…ティース、9c…磁極部、10…インシュレータ、11…コイル、11a,11b…配線処理部、Lu1〜Lu4…U相コイル、Lv1〜Lv4…V相コイル、Lw1〜Lw4…W相コイル、12…帯状導電部材、13…中性点接続用導電部材、14…外部接続用導電部材、15…帯状導電部材本体、16…コイル収納部、18u…U相導電部材、18v…V相導電部材、18w…W相導電部材、19…帯状導電部材本体、20…コイル収納部、21…外部接続端子接続部、22u…U相外部接続端子、22v…V相外部接続端子、22w…W相外部接続端子、25…中性点接続用導電部材ホルダ、30…外部接続用導電部材ホルダ、31u…U相導電部材保持部、31v…V相導電部材保持部、31w…W相導電部材保持部、SM…ステアリング機構、101…ステアリングホイール、102…ステアリングシャフト、103…ステアリングコラム、110…電動パワーステアリング装置、111…減速ギヤ機構、112…電動モータ
Claims (10)
- ステータコアにヨークから半径方向に突出するティースを円周方向に所定間隔を保って所定数配設し、前記ティースに巻装したコイルの配線処理を行う帯状導電部材を備えた回転電機であって、
前記帯状導電部材は、帯状導電部材本体と、該帯状導電部材本体と同一平面内に形成した前記コイルの配線処理部を収納するコイル収納部とを有し、前記コイル収納部を板厚方向に折り曲げて構成されていることを特徴とする回転電機。 - 前記コイル収納部は、一部を開放した開環状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記コイル収納部は、C字状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の回転電機。
- 前記コイル収納部は、U字状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の回転電機。
- 前コイル収納部は、帯状導電部材の長手方向の両端部に折曲用溝が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の回転電機。
- 前記コイル収納部は、前記帯状導電部材本体の幅内に形成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の回転電機。
- 前記帯状導電部材は、前記コイル収納部を、当該帯状導電部材の長手方向を前記ステータコアに設けたインシュレータの内周側に沿わせて円環状に形成したときに、前記ティースの各々に対応する位置に形成して中性点接続用導電部材とされていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の回転電機。
- 前記帯状導電部材は、一端に前記コイル収納部を形成し、他端に外部接続端子を接続した外部接続用導電部材とされていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の回転電機。
- ステアリングホイールが接続されたステアリングシャフトに伝達する操舵補助力を発生する回転電機として、前記請求項1乃至8の何れか1項に記載の回転電機を適用したことを特徴とする電動パワーステアリング用回転電機。
- 前記請求項9に記載の電動パワーステアリング用回転電機を操舵補助力を発生する回転電機として搭載したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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